精品解析：江苏省南京市江宁区2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题

2023—2024学年第二学期期末学情调研考试 高二生物学试题 一、单项选择题:共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 糖类和脂质是细胞中重要的化合物，下列相关叙述正确的是（ ） A. 糖原、淀粉和脂肪均可作为动物细胞中的储能物质 B. 脂肪和糖类的组成元素均为C、H、O，二者可大量相互转化 C. 固醇可组成细胞的结构，也可参与细胞间的信息传递 D. 牛羊等食草动物可利用自身消化酶将纤维素分解成葡萄糖来获取能量 【答案】C 【解析】 【分析】1、固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，其中胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，性激素可以参与细胞间的信息传递，维生素D能够有效促进人和动物肠道对钙的吸收。 2、人和动物消化道内缺乏分解纤维素的酶，无法将纤维素分解成葡萄糖，食草动物需借助某些微生物的作用才能分解这类多糖。 【详解】A、淀粉不能作为动物细胞中的储能物质，A错误； B、糖类一般由C、H、O组成，糖类能大量转化脂肪，脂肪只有在糖代谢发生障碍、能量供应不足时，才会少量转化为糖类，B错误； C、固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，其中胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，性激素可以参与细胞间的信息传递，C正确； D、牛羊等食草动物自身缺乏分解纤维素的酶，无法将纤维素分解成葡萄糖，D错误。 故选C。 2. 某同学运用“结构与功能相适应”观念对细胞的结构及功能进行分析。下列叙述正确的是（　　） A. 代谢旺盛的大肠杆菌核孔增多，细胞核体积增大 B. 染色体高度螺旋化，有利于在细胞分裂中移动并分配 C. 溶酶体膜富含高度糖基化的蛋白质，有利于合成、储存多种水解酶 D. 叶绿体和线粒体内合成ATP的过程均在膜结构上完成 【答案】B 【解析】 【分析】1、线粒体是双层膜结构的细胞器，是有氧呼吸的主要场所。 2、核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道 【详解】A、大肠杆菌为原核生物，无核孔，A错误； B、有丝分裂和减数分裂时染色体呈高度螺旋化状态，有利于纺锤丝（星射线）的附着和牵引，并使染色体精确的平均分配，B正确； C、蛋白质的合成在核糖体上，而非溶酶体中，C错误； D、线粒体基质中可以进行有氧呼吸的第二阶段，有ATP的合成，D错误。 故选B。 3. 甲状腺滤泡细胞内碘（I-）的浓度远高于细胞外液中的，细胞外液中的I-进入甲状腺滤泡细胞是由钠碘同向转运体（NIS）介导的，过程如图所示。硝酸根离子（）能与I-竞争NIS。在甲状腺癌患者体内，NIS摄取I-的能力减弱。已知毒毛旋花苷能抑制钠钾泵的活性。下列相关叙述错误的是（ ） A. I-以主动运输的方式进入甲状腺滤泡细胞，其动力来自于Na+浓度梯度 B. 能抑制甲状腺滤泡细胞吸收I-，引起血浆中的甲状腺激素减少 C. 毒毛旋花苷能抑制甲状腺滤泡细胞吸收I-，不利于甲状腺激素的合成 D. 甲状腺癌患者血浆中的促甲状腺激素释放激素的浓度可能会下降 【答案】D 【解析】 【分析】根据题图分析：甲状腺滤泡细胞内的I-浓度比血浆中I-浓度高，钠碘同向转运体运输I-的方式为主动运输。钠离子通过钠钾泵运出细胞时需要ATP提供能量，故运输方式为主动运输。 【详解】A、甲状腺滤泡细胞内碘（I-）的浓度远高于细胞外液中的，I-以主动运输的方式进入甲状腺滤泡细胞，其动力来自Na+浓度梯度，A正确； B、根据题意，NO3-能与I-竞争NIS，抑制了甲状腺滤泡细胞吸收I-，而碘是合成甲状腺激素的原料，故会引起血浆中的甲状腺激素减少，B正确； C、毒毛旋花苷能抑制钠钾泵的活性，降低了细胞外液中的Na+浓度，从而抑制了甲状腺滤泡细胞吸收I-，C正确； D、综上所述，甲状腺癌患者体内，NIS摄取I-的能力减弱，血浆中的甲状腺激素减少，引起下丘脑释放的促甲状腺激素释放激素增多，D错误。 故选D。 4. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和方法。下列相关叙述正确的是（ ） A. 施莱登和施旺建立细胞学说的过程中运用了科学观察法和不完全归纳法 B. 微生物学家拍摄的电子显微镜下的细菌结构照片属于物理模型 C. 鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用产生的O2来自H2O D. 辛格和尼科尔森运用假说-演绎法提出细胞膜的流动镶嵌模型 【答案】A 【解析】 【分析】1、鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水。 2、同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法，同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。 【详解】A、施莱登和施旺建立细胞学说的过程中运用了科学观察法和不完全归纳法（通过对某类事物的一部分对象或一部分子类的考察，从中概括出关于该类事物的一般性结论的推理），A正确； B、模型是人们为了某种特定目的而对认识的对象所做的一种简化的概括性描述，模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法，微生物学家拍摄的电子显微镜下的细菌结构照片不属于物理模型，B错误； C、鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自于水，但18O是稳定性同位素，不具有放射性，C错误； D、辛格和尼科尔森提出细胞膜的流动镶嵌模型，但并未运用假说-演绎法，D错误。 故选A。 5. 下列关于“光合色素的提取与分离”实验的叙述正确的是（ ） A. 提取色素时，研磨应充分、细致而缓慢，力求提取更多色素 B. 将研磨液倒入小玻璃漏斗时，应在漏斗基部放一块单层纱布 C. 利用纸层析法分离色素，滤液细线不能触及层析液 D. 为使色素带更明显，点样时加大滤液细线宽度是上佳选择 【答案】C 【解析】 【分析】叶绿体色素的提取和分离实验： ①提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素； ②分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢； ③各物质作用：无水乙醇或丙酮：提取色素；层析液：分离色素；二氧化硅：使研磨得充分；碳酸钙：防止研磨中色素被破坏； ④结果：滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。 【详解】A、提取色素时，应快速研磨，可防止有机溶剂挥发，A错误； B、提取光合色素时需要用尼龙布来过滤研磨液，B错误； C、利用纸层析法分离色素，滤液细线不能触及层析液，防止色素溶解到层析液中，C正确； D、为使色素带更明显，在画滤液细线的时候可以待上次画线晾干后重复多次画线，以增加色素的含量，若加大滤液细线宽度，会导致色素带重叠，不利于观察实验结果，D错误。 故选C。 6. 黑藻是常见的实验材料，下列相关叙述正确的是（ ） A. 用黑藻观察细胞质流动，若显微镜观察到细胞质逆时针环流，则真实的细胞质环流也是逆时针 B. 用血细胞计数板对黑藻细胞进行计数时，需要等黑藻细胞全部沉降到计数室底部再进行计数 C. 选用不同颜色玻璃纸罩住的LED灯照射黑藻，可探究光照强度对光合作用的影响 D. 用黑藻作为实验材料观察叶绿体结构，光学显微镜下双层膜以及类囊体清晰可见 【答案】A 【解析】 【分析】显微结构：在普通光学显微镜中能够观察到的细胞结构，不能看到细胞器具体结构，如观察线粒体、叶绿体等。 亚显微结构：在电子显微镜下看到的细胞内各种微细结构，可以观察到细胞器的具体结构，如观察叶绿体内外膜以及类囊体膜、核糖体等。 【详解】A、显微镜中成的是上下、左右均颠倒的像，即旋转180度后得到的像，因此显微镜下观察到黑藻叶肉细胞中细胞质流动方向是逆时针方向转动，旋转180度后还是逆时针方向，因此细胞质实际流动方向是逆时针，A正确； B、黑藻为高等植物细胞，不能用血细胞计数板对其进行计数，B错误； C、选用不同颜色玻璃纸罩住的LED灯照射黑藻，可探究光质（不同波长的光或者不同颜色的光）对光合作用的影响，C错误； D、在光学显微镜下看不到叶绿体的双层膜结构，在电子显微镜下才可以看到，D错误。 故选A。 7. 图1是洋葱根尖分生区细胞分裂图，①～⑤表示不同的细胞分裂时期。图2为二倍体水稻（2N=24）花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，下列叙述正确的是（ ） A. 图1①时期整个细胞的DNA与染色体数量之比等于1 B. 图1④时期细胞内两个中心体发出纺锤丝构成纺锤体 C. 图2含12对同源染色体，48条染色体单体 D. 图2中可观察到XY同源染色体联会，而图1中则观察不到该现象 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：图中①染色体正移向细胞两极，是有丝分裂后期；②染色体排列在细胞中央，是有丝分裂中期；③图中染色体逐渐变成染色质，出现新核膜，是有丝分裂末期；④是有丝分裂前期，⑤是细胞分裂间期。 【详解】A、①为有丝分后期，着丝粒分裂，染色单体消失，每条染色体上含有1个DNA，但细胞质中含有DNA，因此整个细胞的DNA与染色体数量之比大于1，A错误； B、④是有丝分裂前期，洋葱是高等植物，不含中心体，B错误； C、由图2可知，共含有12个四分体，1个四分体由1对同源染色体联会形成的，含有4条染色体单体，因此图2含12对同源染色体，48条染色体单体，C正确； D、图2为水稻花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，水稻是雌雄同株植物，无性染色体，图1为有丝分裂图，所以图2和图1都观察不到XY同源染色体的联会，D错误。 故选C。 8. 下图甲表示丙氨酸tRNA的结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图，乙图中“I”表示次黄嘌呤，能与A、U或C配对。下列叙述正确的是（ ） A. 甲是由基因非编码区表达的产物 B. 由图可知丙氨酸的反密码子为3′CGI5′ C. 反密码子中的G和C通过三个氢键相连 D. 丙碱基序列对应的模板链含有4个腺嘌呤 【答案】B 【解析】 【分析】tRNA的结构，形状像三叶草的叶，一端是携带氨基酸的部位，另一端有三个碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与上mRNA的密码子互补配对，称为反密码子。 【详解】A、RNA是DNA转录的产物，是由基因编码区表达的产物，A错误； B、结合题干，图中的tRNA上的反密码子序列是3′CGI5′，B正确； C、反密码子在tRNA上，RNA一般是单链，G和C通过三个氢键相连是在DNA双链中，C错误； D、丙碱基序列含有2个尿嘧啶，按照碱基互补配对原则，模板链中含有2个腺嘌呤，D错误。 故选B。 9. 为落实“绿水青山就是金山银山”理念，某地实施了退耕还湖工程。某经过改造的湖泊生态系统中存在三个营养级，其能量流动情况如下表（单位：×103kJ）。下列叙述正确的是（　　） 营养级 第一营养级 第二营养级 第三营养级 同化量 500 Y Z 呼吸作用消耗 132 26.5 3.8 未被利用 292 34.3 3.1 分解者 X 2.2 0.1 A. 该生态系统的结构是指各种生物通过食物链和食物网形成的营养结构 B. 候鸟迁入和迁出导致群落物种组成和空间结构发生变化，这属于群落演替 C. 通过该表无法计算出第三营养级的消费者用于生长、发育和繁殖的能量 D. 表中的X的具体数值是6，由第一营养级向第二营养级的能量传递效率是14% 【答案】D 【解析】 【分析】1、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构两部分，组成成分有非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构指生物之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网； 2、同化量=呼吸作用消耗+用于生长、发育和繁殖的能量，用于生长、发育和繁殖的能量=未利用+流入下一营养级+其他部分； 3、能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%。 【详解】A、生态系统的结构包括生态系统的组成成分和营养结构两部分，组成成分有非生物物质和能量、生产者、消费者和分解者，营养结构指生物之间以食物营养为纽带所形成的食物链和食物网，A错误； B、候鸟的迁入和迁出导致群落的物种组成和空间结构发生变化属于群落的季节性，B错误； C、根据计算公式：同化量=呼吸作用消耗+用于生长、发育和繁殖的能量，用于生长发育和繁殖的能量=未利用+流入下一营养级+其他部分，在该生态系统中，肉食性动物为最高营养级，无流入下一营养级的能量，结合表中数据可得肉食性动物用于生长、发育和繁殖的能量为3.2×103KJ，C错误； D、根据C选项中的计算公式可推算出肉食性动物能量计算公式为：Z=3.8+3.1+0.1=7，植食性动物能量计算公式为：Y=26.5+34.3+2.2+7=70，植物能量计算公式为：500=132+292+X+70，即X=6；结合能量传递效率计算公式：能量传递效率=下一营养级同化量/上一营养级同化量×100%，可计算第一营养级向第二营养级的传递效率为70/500×100%=14%，D正确。 故选D。 10. 约9000年前，我们的祖先就会通过自然发酵的方法生产食品，这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成。下列有关传统发酵技术的叙述错误的是（ ） A. 酵母菌在无氧条件下能进行酒精发酵，酿酒酵母的最适生长温度为35℃ B. 制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵，发酵期间乳酸会不断积累 C. 制作腐乳利用了毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 D. 当O2、糖源都充足时，醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成醋酸 【答案】A 【解析】 【分析】直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。参与腐乳制作的毛霉等微生物产生的蛋白酶可以将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸。 参与泡菜制作的乳酸菌在无氧条件下将葡萄糖分解成乳酸。酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸大量繁殖，在无氧条件下进行酒精发酵。醋酸菌是好氧菌，当氧气、糖源都充足时能将糖分解成醋酸；当缺少糖源时则将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、酵母菌在无氧条件下能进行酒精发酵，酿酒酵母的最适生长温度约为28°C，A错误； B、制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌来进行发酵的，发酵期间，乳酸会不断积累，当它的质量百分比为0.4%~0.8%时，泡菜的口味、品质最佳，B正确； C、制作腐乳时，起主要作用的微生物是毛霉，毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸，C正确； D、醋酸菌是好氧菌，当O2、糖源都充足时能通过复杂的化学反应将糖分解成醋酸，D正确。 11. 生产啤酒的主要工艺流程如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 过程①中大麦种子发芽释放淀粉酶参与过程②中的糖化过程 B. 过程②中焙烤杀死大麦种子胚，碾磨缩短糖化的时间 C. 过程②蒸煮时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味 D. 过程③主发酵阶段进行酵母菌繁殖，后发酵阶段产生代谢产物 【答案】D 【解析】 【分析】发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌发酵制成的。其中发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。 【详解】A、过程①为发芽过程，该过程中大麦会产生淀粉酶，便于大麦中淀粉分解成葡萄糖，为主发酵过程做准备，该酶在糖化阶段起作用，A正确； B、过程②中焙烤杀死大麦种子胚，碾磨缩短糖化的时间，但该过程中不会使淀粉酶变性失活，B正确； C、过程②蒸煮时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味，提高啤酒的品质，C正确； D、啤酒发酵过程包括两个阶段：主发酵和后发酵，其中啤酒的发酵过程中酵母菌的繁殖，大部分糖的分解和代谢产物的生成都在主发酵阶段完成，D错误。 故选D。 12. 骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图所示。下列说法正确的是（　　） A. 下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理 B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D. 骆驼蓬具有防风固沙的作用，体现生物多样性的间接价值 【答案】D 【解析】 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖、作物脱毒、人工种子等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行消毒处理，非灭菌处理，A错误； B、过程①发生的是细胞的脱分化，过程②是愈伤组织的扩大培养，不是再分化过程，B错误； C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗只是不带病毒，并不是能抵抗病毒的侵染，C错误； D、骆驼蓬具有防风固沙的作用，这属于生态功能，体现生物多样性的间接价值，D正确。 故选D。 13. 科学家用植物体细胞杂交方法，将白菜（2n=20）的原生质体和紫甘蓝（2n=18）的原生质体进行融合时，得到多种原生质体的混合物（包括不同融合的和未融合的），采用特定的方法筛选出杂种细胞，再培育出“白菜—紫甘蓝”杂种植株。下列叙述错误的是（ ） A. 该培育过程利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 B. 在制备原生质体时，通常使细胞处于微弱的质壁分离状态 C. 为便于筛选杂种细胞，可选择两者叶肉细胞进行细胞杂交 D. “白菜一紫甘蓝”体细胞杂种植株的染色体组成为2n=38 【答案】D 【解析】 【分析】植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。过程中需要将植物细胞通过纤维素酶与果胶酶处理形成原生质体，再用一定的诱导方法诱导原生质体融合，最后将诱导融合成功的杂交细胞通过植物组织培养技术培育成杂交植株。 【详解】A、培育过程中诱导原生质体融合利用了细胞膜的流动性的原理，将杂交细胞培育为完整植株的过程利用了植物细胞的全能性的原理，A正确； B、用酶解法制备原生质体时，需先用较高渗透压的溶液处理植物细胞,使细胞处于微弱的质壁分离状态，防止原生质体吸水涨破，B正确； C、紫甘蓝叶肉细胞呈紫红色，白菜叶肉细胞呈绿色，诱导原生质融合后可通过杂交细胞的颜色进行筛选，C正确； D、白菜为二倍体，紫甘蓝为二倍体，两者通过植物体细胞杂交技术培育的“白菜一紫甘蓝”体细胞杂种植株应为异源四倍体，体细胞的染色体组成为4n=38，D错误。 故选D。 14. 三亲婴儿技术是一种辅助生殖技术，旨在帮助那些有线粒体疾病风险的女性生育健康的孩子。其培育过程如图，下列叙述错误的是（ ） A. 卵子去核实质是指去除细胞中的纺锤体—染色体复合物 B. 供体精子需获能后才能与卵母细胞发生受精作用 C. 该技术可避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代 D. 三亲婴儿的培育利用了核移植技术，属于无性生殖 【答案】D 【解析】 【分析】1、分析题图：图示表示三亲婴儿的培育过程，由图可知，三亲婴儿的培育采用了动物细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。 2、动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。原理是动物细胞核具有全能性，克隆动物的遗传物质来自双亲，其核遗传物质来自供核生物，而细胞质基因来自提供细胞质的生物。 【详解】A、核移植的受体细胞处于MII期，捐赠者的卵子去核实质是指去掉细胞中的纺锤体染色体复合物，A正确； B、供体精子需经过体外获能处理后才能与卵母细胞发生受精作用，B正确； C、母亲为“三亲婴儿“提供的是卵母细胞的细胞核，后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞，故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，C正确； D、三亲婴儿来源于精子和卵母细胞结合形成的受精卵，属于有性生殖，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。每题全选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 线粒体不仅是细胞的能量工厂，在细胞凋亡的调控中也起重要作用。如下图所示，细胞色素C是参与电子传递链的一种蛋白质，当其析出时与细胞质中凋亡因子蛋白A结合，能诱导细胞凋亡，下列相关叙述错误的是（ ） A. 细胞色素C分布于线粒体基质中 B. 细胞色素C参与的有氧呼吸第三阶段反应产生了CO2和H2O C. 细胞凋亡需要消耗ATP，因此ATP越多，细胞凋亡率越高 D. 细胞凋亡与C-9酶基因、C-3酶基因的表达有关 【答案】ABC 【解析】 【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础，能维持组织细胞数目的相对稳定，是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 【详解】AB、有氧呼吸的第三阶段反应发生在线粒体内膜上，细胞色素C位于线粒体内膜，可能参与线粒体中[H]与氧气结合形成水的过程，AB错误； C、细胞凋亡需要消耗ATP，但是细胞内ATP的含量相对稳定，细胞的凋亡是受基因控制的，与ATP的含量无关，C错误； D、由图可知，当紫外线、DNA损伤、化学因素等导致细胞损伤时，线粒体外膜的通透性发生改变，细胞色素C被释放到细胞质基质中，与蛋白A结合，在ATP的作用下，使C-9酶前体磷酸化，转化为活化的C-9酶，活化的C-9酶激活C-3酶，引起细胞凋亡，D正确。 故选ABC。 16. 下列有关胚胎工程的叙述，错误的是（ ） A. 移入子宫的外来胚胎，在受体体内会发生免疫排斥反应 B. 早期胚胎需要移植到经同期发情处理同种雌性动物体内发育 C. 受精过程中，透明带处会出现阻止多精入卵的生理反应 D. 对桑椹胚进行胚胎分割移植时，应将内细胞团均等分割 【答案】AD 【解析】 【分析】胚胎工程指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，如体外受精、胚胎移植、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术；经过处理后获得的胚胎，还需移植到雌性动物体内产生后代，以满足人类的各种需求。理论基础：哺乳动物的体内受精和早期胚胎发育规律。 【详解】A、受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是胚胎在受体内能够存活的生理基础，A错误； B、胚胎移植是将良种雌性动物配种后的早期胚胎，或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物体内，使之继续发育成为新个体，因此早期胚胎需要移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育，B正确； C、受精作用过程中，透明带反应是阻止多精入卵的第一道屏障，卵黄膜反应是阻止多精入卵的第二道屏障，C正确； D、胚胎分割的对象是桑椹胚或囊胚，在对囊胚分割时，应注意将内细胞团均等分割，D错误。 故选AD。 17. 下列关于基因工程的叙述，错误的是（　　） A. 质粒都以抗生素合成基因作为标记基因且不能有限制酶的酶切位点 B. 农杆菌转化法可将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上 C. E·coli DNA连接酶既可连接黏性末端又可以连接平末端 D. 构建基因表达载体时需要在目的基因上游加上起始密码子 【答案】ACD 【解析】 【分析】1、基因工程的工具：（1）限制酶：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。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键．（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。2、运载体必须具备的条件：①要具有限制酶的切割位点，以便于目的基因的插入； ②要有标记基因（如抗性基因），以便于重组后重组子的筛选；③能在宿主细胞中稳定存在并复制；④是安全的，对受体细胞无害，而且要易从供体细胞分离出来。 3、农杆菌转化法适用于双子叶植物和裸子植物。农杆菌是普遍存在于土壤中的一种革兰氏阴性细菌，它能在自然条件下趋化性地感染大多数双子叶植物和裸子植物的受伤部位（受伤处的细胞会分泌大量酚类化合物，从而使农杆菌移向这些细胞），并诱导产生冠瘿瘤或发状根。目的基因插入Ti质粒的T-DNA上——进入农杆菌——导入植物细胞——目的基因整合到植物染色体的DNA上——目的基因得以稳定维持和表达。 【详解】A、质粒可以以抗生素合成基因等作为标记基因，标记基因不能有限制酶的酶切位点，否则不便于筛选重组质粒，A错误； B、农杆菌转化法首先将目的基因插入Ti质粒的T-DNA上，然后进入农杆菌，通过农杆菌侵染植物细胞从而导入植物细胞，将目的基因整合到植物染色体的DNA上，所以农杆菌转化法可将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上，随染色体复制而复制，B正确； C、E•coli DNA连接酶可连接两个DNA分子片段的黏性末端，不能连接平末端，，C错误； D、构建基因表达载体时需要在目的基因上游加上启动子，起始密码子位于mRNA上，不是位于基因上的，D错误。 故选ACD。 18. 地球上纤维素含量丰富，其酶解产物利用广泛，但由于纤维素酶催化活性低下、持续催化能力较弱等，导致生产成本过高以至于影响了其实际应用，采用蛋白质工程技术对纤维素酶进行分子改造是避免上述问题的一种有效方式。下列相关叙述正确的是（ ） A. 通过蛋白质工程技术改造纤维素酶不需要对基因进行操作 B. 与基因工程相比，通过蛋白质工程可以生产自然界没有的纤维素酶 C. 设计预期蛋白质结构和推测应有的氨基酸序列是蛋白质工程的重要步骤 D. 改变DNA序列可以改变纤维素酶的氨基酸序列，实现纤维素酶功能的改变 【答案】BCD 【解析】 【分析】与基因工程相比，蛋白质工程是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，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需要。 【详解】A、蛋白质工程就是通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造或合成新蛋白，需要对基因进行操作，A错误； B、与基因工程相比，蛋白质工程对基因进行改造，可以生产自然界没有的蛋白质，B正确； C、蛋白质工程是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，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，制造一种新的蛋白质，设计预期蛋白质结构和推测应有的氨基酸序列是蛋白质工程重要步骤，C正确； D、结构决定功能，改变DNA序列可以改变纤维素酶氨基酸序列，实现纤维素酶功能的改变，D正确。 故选BCD。 三、非选择题:共5题，共60分。除特殊说明外，每空1分 19. 研究发现，常春藤可吸收并同化家装过程中的污染气体甲醛，其细胞内部分物质代谢如下图所示。请回答下列问题。 （1）常春藤的色素分布在____________（细胞器）中，光合色素具有的功能是____________。甲醛经气孔进入叶肉细胞，在____________（场所）中被同化生成己酮糖-6-磷酸。 （2）图中核酮糖-1，5-二磷酸与生成甘油酸-3-磷酸的过程称为____________，生成的甘油酸-3-磷酸在____________（物质）参与下被还原成甘油醛-3-磷酸。 （3）研究表明，甲醛胁迫可使常春藤细胞的膜脂和蛋白质受到氧化损伤。为探究常春藤对不同浓度甲醛的耐受性，科研人员分别测定了叶片气孔导度（气孔的开放程度）、甲醛脱氢酶（FALDH，甲醛代谢过程中的关键酶）活性的相对值，以及可溶性糖含量的变化，结果如下图： ①常春藤经2mmol⋅L-1甲醛处理后细胞中可溶性糖含量较高，可能原因是____________。 ②6mmol⋅L-1甲醛处理第3天后，常春藤细胞由于____________，使得光合强度降低，可溶性糖含量显著减少。 ③结果显示，常春藤对低浓度甲醛具有一定的耐受性，其机制是____________。 【答案】（1） ①. 叶绿体、液泡 ②. 吸收、传递和转化光能 ③. 叶绿体基质 （2） ①. CO2的固定 ②. NADPH、ATP （3） ①. 甲醛被常春藤吸收后在甲醛脱氢酶作用下生成CO2,为光合作用提供原料，使得可溶性糖含量增加 ②. 叶绿体膜结构受损 ③. 降低气孔导度，减少甲醛的吸收；提高FALDH的活性，增强对甲醛的代谢能力 【解析】 【分析】1、根据流程图中核酮糖-1，5-二磷酸（C5）与 CO2生成甘油酸-3-磷酸（C3）的过程本流程图考点为暗反应过程，暗反应阶段的化学反应发生在叶绿体基质中。 2、（3）中，根据表格和题意可知，自变量为不同浓度的甲醛，因变量为可溶性糖含量、叶片气孔导度（气孔的开放程度）、甲醛脱氢酶（FALDH，甲醛代谢过程中的关键酶）活性的相对值 【小问1详解】 常青藤与花色相关的色素存在于液泡中，与光合作用相关的光合色素分布于叶绿体的类囊体薄膜上，光合色素可吸收、传递和转化光能。 甲醛主要通过叶片的气孔扩散进入叶肉细胞间隙，被同化生成己酮糖-6-磷酸发生在叶绿体基质。 【小问2详解】 核酮糖-1，5-二磷酸与 CO2生成甘油酸-3-磷酸的过程称为在叶绿体基质中发生，称为CO2的固定，需要光反应提供 ATP 和 NADPH，3-磷酸甘油酸才能还原为3-磷酸甘油醛。 【小问3详解】 ①常春藤经 2mmol/L-1 甲醛处理后细胞中可溶性糖含量较高，可能原因是甲醛被常春藤吸收后在甲醛脱氢酶作用下生成 CO2，为光合作用提供原料，使得可溶性糖含量增加。 ②处理第3天后，常春藤细胞由于叶绿体膜结构受损，使得光合强度降低。 ③降低气孔导度，减少甲醛的吸收；提高 FALDH 的活性，增强对甲醛的代谢能力，所以常春滕对低浓度甲醛具有一定的耐受性。 20. 当身体受到感染、损伤或其他刺激时，免疫系统会释放促炎因子来激活炎症反应，炎症反应对清除病原体和修复组织损伤至关重要，但过量的促炎因子可能会对人体正常组织造成损伤。人体会通过“炎症反射”防止促炎因子的过量产生，作用机理如图1所示，人体还可通过一系列内分泌调节来降低组织损伤，其过程如图2所示。 （1）机体受到感染时，免疫系统会释放促炎因子，过量的促炎因子可能会对人体正常组织造成损伤，机体通过一系列的调节过程抑制吞噬细胞产生促炎因子，该过程属于____________（填“负反馈”或“正反馈”）调节。 （2）图1所示的“炎症反射”中，当兴奋传至神经①产生动作电位时，神经细胞膜内电位变化为__________；该反射弧中的效应器是__________。 （3）从免疫学角度看，类风湿关节炎是一种____________病。有研究表明，类风湿关节炎是促炎因子过量，使正常组织损伤引起的，分析图1，下列关于类风湿关节炎可能的发病机理推断合理的有____________。 a．受体A的数量太少b．促炎因子相关基因的表达量增加c．物质B的释放量减少d．被病毒感染后激活了 （4）由图2可知，肾上腺皮质激素的分泌可抑制某些病原体引起的过度炎症反应，该激素的分泌受____________轴的分级调控，若位于下丘脑和I细胞上的肾上腺皮质激素受体异常，则会导致肾上腺皮质激素分泌过量，原因是____________。综上分析，人体维持内环境稳态主要是通过____________调节网络来实现的。 （5）激素类药物治疗副作用往往较大，为了探究中药“防风”对大鼠的类风湿关节炎治疗效果，研究人员进行了以下实验： 实验步骤 实验操作 材料准备 健康大鼠、类风湿性关节炎模型鼠、生理盐水、一定 浓度的地塞米松（糖皮质激素类药物）、一定浓度的“防风”溶液。 分组 第1组：取10只健康大鼠灌胃一定量的生理盐水作为对照组； 第2组：____________； 第3组：取10只类风湿性关节炎模型鼠灌胃相同体积一定浓度的地塞米松； 第4组：取10只类风湿性关节炎模型鼠灌胃相同体积一定浓度的“防风”溶液。 实验处理 将各组大鼠在相同且适宜的条件下培养，连续进行灌胃 处理，14天后筛选并检测3种蛋白质类促炎因子的含量。 分析与讨论 实验结果如表所示： 实验结论：__________________________ 【答案】（1）负反馈 （2） ①. 由负电位变为正电位 ②. 传出神经末梢及其支配的吞噬细胞 （3） ①. 自身免疫 ②. abcd （4） ①. 下丘脑—垂体—肾上腺皮质 ②. 肾上腺皮质激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱，使促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素分泌过多 ③. 神经—体液—免疫 （5） ①. 取10只类风湿性关节炎模型鼠灌胃相同体积的生理盐水 ②. “防风”能明显降低3种促炎因子的含量，但降低促炎因子的效果比地塞米松弱一些 【解析】 【分析】体内环境稳态的调节是通过神经-体液-免疫调节网络的密切协调，共同配合来实现的， 【小问1详解】 由图1可知，机体受到感染后通过一系列调节过程促使吞噬细胞释放促炎因子，促炎因子作用于②，进而通过①释放B（神经递质），B与吞噬细胞膜表面的A（受体）结合后抑制NF-kB通路，从而抑制吞噬细胞产生促炎因子，该过程属于负反馈调节。 【小问2详解】 Na+大量内流导致动作电位的产生，使膜电位由外正内负变为外负内正，神经细胞膜内由负电位变为正电位；反射弧中的效应器包括传出神经末梢及其支配的吞噬细胞。 【小问3详解】 如果自身免疫反应对组织和器官造成损伤并出现了症状，就称为自身免疫病，类风湿关节炎是一种自身免疫病。根据题意可知，类风湿关节炎是促炎因子过量，使正常组织损伤引起的，再结合图1分析，其发病机理可能是促炎因子相关基因的表达量增加、被病毒感染后激活了NF-kB进而促进促炎因子的表达、受体A和物质B的量减少使对NF-kB通路的抑制减弱等原因使得促炎因子过量，从而使正常组织损伤，abcd正确。 【小问4详解】 肾上腺皮质激素的分泌受下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴的分级调控。若下丘脑和垂体细胞上的肾上腺皮质激素受体异常，则肾上腺皮质激素对下丘脑和垂体的反馈抑制作用减弱，使促肾上腺皮质激素释放激素和促肾上腺皮质激素分泌过多，从而使肾上腺皮质激素分泌过量。综上分析，人体维持内环境稳态主要是通过神经—体液—免疫调节网络实现的。 【小问5详解】 根据题意，实验的变量是“防风”药物，因变量是炎性反应情况，需要设计空白对照、防风药物、激素类药物与健康小鼠的对照实验。因此，对照实验的对照组是10只健康大鼠灌胃一定量的生理盐水，第2组是10只类风湿性关节炎模型鼠灌胃相同体积的生理盐水；将四组大鼠在相同且适宜的条件下培养一段时间后，筛选并检测3种蛋白质类促炎因子的含量；分析表中实验结果，可知“防风”能明显降低3种促炎因子的含量，但降低促炎因子的效果比地塞米松弱一些。 21. 营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物，为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。请回答下列问题: （1）过程①的接种方法为_______________，为检验培养基灭菌是否成功应该____________；从培养基成分分析，基本培养基与完全培养基存在差异的成分是_____________；根据用途分类，图中基本培养基属于_______培养基。 （2）进行②过程培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，目的是_______________，再从________培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。 （3）若将lmL菌液稀释100倍，在3个平板上分别接入0．1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、57、58，据此可得出每升菌液中活菌数为_____个/L，通过此方法统计得到的数值往往比活菌实际数目_________，这是因为__________________。 （4）为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员进行了如下操作： ①用接种针挑取__________（选填“菌落A”或“菌落B”）接种于盛有完全培养液的离心管中，28℃振荡培养1~2天后，离心，取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成菌悬液。 ②吸取1mL菌悬液加入无菌培养皿中，倾注15mL融化并冷却至50C左右的基本培养基，待其冷凝后用记号笔在_________ “皿盖”或“皿底”）划分五个区域，标记A、B、C、D、E。 ③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸粉末（如下表所示），经培养后，观察生长圈出现的区域，从而确定属于何种氨基酸缺陷型。 组别 所含氨基酸 A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸 B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸 D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 色氨酸 丝氨酸 E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 在上述鉴定实验中，发现在培养基A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于________________。 【答案】（1） ①. 稀释涂布平板法 ②. 将灭菌后的空白平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落产生 ③. 氨基酸 ④. 选择 （2） ①. 防止将特定营养成分带入培养基 ②. 完全 （3） ①. 5．7×107 ②. 少 ③. 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 （4） ①. 菌落A ②. 皿底 ③. 天冬氨酸缺陷型 【解析】 【分析】分析题图：图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用“影印法”将菌种接种到两种培养基中：基本培养基、完全培养基，在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，据此可以选择出氨基酸缺陷型菌株。 【小问1详解】 根据过程①所得培养基中菌落的分布结果可以判断，该过程所采用的接种方法为稀释涂布平板法；为检验培养基灭菌是否成功应该将灭菌后的空白平板培养一段时间，观察培养基上是否有菌落产生，若无菌落产生，则证明灭菌成功。分析题意，本操作目的是利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程，则与基本培养基（只含碳源、无机盐、水）相比，完全培养基中的特有的成分有氨基酸；该过程中可筛选特定的微生物，故属于选择培养基。 【小问2详解】 为了防止将特定营养成分带入培养基，而导致实验失败，在进行②过程培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此从完全培养基上可获得相应的营养缺陷型菌株。 【小问3详解】 微生物培养时应选择菌落数在30-300之间的进行计数，由题意知1mL原菌液中的活菌数是（56+57+58）÷3÷0.1×100=5.7×104个，则每升水样中的活菌数为5.7×104×103=5.7×107个；由于在计数时当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，故该方法统计得到的数值往往比活菌实际数目少。　 【小问4详解】 ①在基本培养基中，氨基酸缺陷型菌株不能生长，而在完全培养基中能够生长，因此图中菌落A应该为氨基酸缺陷型菌株，则用接种针挑取菌落A接种于盛有完全培养液的离心管中，28℃振荡培养1～2天后，离心，取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成菌悬液。 ②在培养过程中，培养皿是倒置的，因此在皿底划分五个区域。 ③根据表中信息显示：A、D区域含有、其它区域不含有的氨基酸是天冬氨酸，而实验结果只有A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于天冬氨酸缺陷型。 22. 人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）、肌钙蛋白I（cTnI）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。请回答相关问题： （1）动物细胞培养时，可以用_______酶处理动物组织，得到分散组织细胞，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸、生长因子等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的__________，以满足动物细胞培养的营养需要。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是____________________________（至少回答两点）。 （2）为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用______________作为抗原注射小鼠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，常用的化学诱导剂是___________。为了获得杂交瘤细胞，应将甲放在_____________培养基上进行培养。②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行________检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得抗cTnI抗体产量大、纯度高的杂交瘤细胞丙。与传统方法生成的抗体相比，杂交瘤细胞丙产生的单克隆抗体最主要的优点是______________________。 （3）酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图示： 据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与同一抗原结合，这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是________________________________。 【答案】（1） ①. 胰蛋白酶（胶原蛋白酶） ②. 动物血清 ③. 细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累 （2） ①. cTnI ②. 聚乙二醇 ③. （HAT）选择性 ④. 抗体 ⑤. 特异性强、灵敏度高并可能大量制备 （3）与待测抗原结合，酶催化底物水解 【解析】 【分析】1、单克隆抗体指由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。动物体内产生的特异性抗体的种类可多达百万种以上，但每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。因此，要想获得大量的单一抗体，必须克隆单一的B淋巴细胞，形成细胞群。如果把一种B淋巴细胞与能在体外大量增殖的骨髓瘤细胞融合，所得到的融合细胞就可能大量增殖，产生足够数量的特定抗体。 2、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。 【小问1详解】 动物细胞培养时，需要首先获得单细胞，可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，得到分散的组织细胞；动物细胞培养时，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的动物血清，以满足动物细胞培养的营养需要；在培养瓶中动物细胞培养一段时间后，由于细胞增殖、代谢导致细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累等而停止增殖。 【小问2详解】 为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，一般通过多次注射相应抗原，刺激机体发生免疫应答；取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的化学诱导因素是聚乙二醇（PEG）；杂交瘤细胞需要对甲筛选，乙和丙是筛选得到的杂交瘤细胞，其中①代表用特定的选择培养基进行筛选，通常是HAT培养基；②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，就能获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的细胞；过该技术获得的单抗特点是特异性强、灵敏度高并可大量制备。 【小问3详解】 分析图中过程，两种抗体与检测的抗原均能结合，但结合部位是不同的，而酶标抗体可以与待测抗原结合，酶催化底物水解，所以通过检测其分解产物多少就可确定抗原的含量，所以酶标抗体的作用是与待测抗原结合，酶催化底物水解。 23. 人绒毛膜促性腺激素是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，由a链和β链（hCGβ）结合而成。近年研究显示，hCGβ可表达于结肠癌等多种恶性肿瘤细胞，与肿瘤的发生、发展及转移有一定关系。研发抗hCGβ疫苗已成为近年来肿瘤生物治疗新的热点，下图1为其制备的基本方案。请分析回答下列有关问题： 注1：甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔 注2：AOX1为甲醇氧化酶基因的启动子，只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达 （1）图中hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是____________。 （2）当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。同源切割是一种代替____________将目的基因导入基因表达载体的方法。 （3）阶段Ⅱ将环化质粒导入用____________处理的大肠杆菌，然后在含有____________的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。 （4）鉴定基因表达载体。为了检验目的基因是否融合成功，提取大肠杆菌中的质粒为模板，设计相应的引物对融合基因进行PCR扩增，PCR反应体系中需加入模板、____________、引物、Mg2+、缓冲液等，再将扩增产物进行电泳。电泳时需将待测样品与上样缓冲液混合后加入加样孔，缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂，以防____________。电泳后得到图2所示结果，据图可判断____________号样品最符合要求。 （5）阶段IV需将处理后的酵母菌接种在培养基上培养，该培养基不需要添加以下哪些成分？___________（a.氨苄青霉素b.组氨酸c.无机盐d.琼脂），可在此培养基上生长的酵母菌即为含有hCGβ基因表达载体的目的菌株。将此菌株扩大培养后，离心取上清液，用____________方法进行检测。若上清液中能检测到hCGβ蛋白，则说明hCGβ基因得以表达。 （6）从生产控制的角度分析，选用AOX1作为hCGβ基因启动子的优点是____________。 【答案】（1）有利于hCGβ进入内质网加工 （2）限制酶 （3） ①. Ca2+ ②. 氨苄青霉素 （4） ①. Taq DNA聚合酶、dNTP（4种脱氧核苷酸） ②. 条带迁移出凝胶 ③. 3 （5） ①. a、b ②. 抗原—抗体杂交法 （6）可以通过控制培养液中甲醇作为唯一碳源，来控制hCGβ基因表达 【解析】 【分析】据图可知，图1中Ⅰ为基因表达载体的构建过程，Ⅱ是将重组DNA导入大肠杆菌，Ⅲ是提取并鉴定所需要的重组质粒，Ⅵ是将选择的重组质粒导入酵母菌内，Ⅴ是筛选符合要求的酵母菌，Ⅵ是提取目的基因的产物。 【小问1详解】 甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔，因此hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是有利于hCGβ进入内质网中加工，并分泌到细胞外。 小问2详解】 传统重组质粒构建过程需要使用限制酶和DNA连接酶，而该过程是运用同源切割的方式在hCGβ基因两端加上一组同源序列A、B，然后将hCGβ基因与线性质粒载体混合后，在重组酶和DNA连接酶的作用下可形成环化质粒，该过程没有使用限制酶，所以同源切割是一种代替限制酶将目的基因导入基因表达载体的方法。 【小问3详解】 将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法（钙离子处理法），即用Ca2+处理；由于线性质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，因此导入环化质粒的大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性，因此应在含有氨苄青霉素的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。 【小问4详解】 计相应的引物对融合基因进行PCR扩增，PCR反应体系中需加入模板、Taq DNA聚合酶、dNTP（4种脱氧核苷酸）引物、Mg2+、缓冲液等；缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂，以防条带迁移出凝胶；据图分析可知，hCGβ基因的长度为630bp，甲序列长度是320bp，因此融合基因长度950bp，结合图2可知，3号样品电泳出现约1000（950bp）条带，故3号样品最符合要求。 【小问5详解】 于环状质粒中含有组氨酸合成酶基因和氨苄青霉素抗性基因，且筛选重组质粒时大肠杆菌是在含有氨苄青霉素的培养基上培养的，因此为筛选导入重组质粒的酵母菌，培养基中不需要再加入b组氨酸和a氨苄青霉素，但需要加入无机盐和琼脂，形成固体培养基，以筛选目的菌体； hCGβ是一种分泌蛋白，可被分泌到细胞外，将培养物离心后分出细胞和培养液两部分，细胞经破碎处理后，再次离心取上清液，可获得较多的hCGβ，用抗hCGβ单克隆抗体分别进行检测，即抗原—抗体杂交法。 【小问6详解】 AOXⅠ为甲醇氧化酶基因的启动子，只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达，因此选用AOX1作为hCGβ基因启动子，可以通过控制培养液中甲醇的有无，来控制hCGβ基因的表达hCGβ蛋白的合成。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023—2024学年第二学期期末学情调研考试 高二生物学试题 一、单项选择题:共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 糖类和脂质是细胞中重要的化合物，下列相关叙述正确的是（ ） A. 糖原、淀粉和脂肪均可作为动物细胞中的储能物质 B. 脂肪和糖类的组成元素均为C、H、O，二者可大量相互转化 C. 固醇可组成细胞的结构，也可参与细胞间的信息传递 D. 牛羊等食草动物可利用自身消化酶将纤维素分解成葡萄糖来获取能量 2. 某同学运用“结构与功能相适应”观念对细胞的结构及功能进行分析。下列叙述正确的是（　　） A. 代谢旺盛的大肠杆菌核孔增多，细胞核体积增大 B. 染色体高度螺旋化，有利于在细胞分裂中移动并分配 C. 溶酶体膜富含高度糖基化的蛋白质，有利于合成、储存多种水解酶 D. 叶绿体和线粒体内合成ATP的过程均在膜结构上完成 3. 甲状腺滤泡细胞内碘（I-）的浓度远高于细胞外液中的，细胞外液中的I-进入甲状腺滤泡细胞是由钠碘同向转运体（NIS）介导的，过程如图所示。硝酸根离子（）能与I-竞争NIS。在甲状腺癌患者体内，NIS摄取I-的能力减弱。已知毒毛旋花苷能抑制钠钾泵的活性。下列相关叙述错误的是（ ） A. I-以主动运输的方式进入甲状腺滤泡细胞，其动力来自于Na+浓度梯度 B. 能抑制甲状腺滤泡细胞吸收I-，引起血浆中的甲状腺激素减少 C. 毒毛旋花苷能抑制甲状腺滤泡细胞吸收I-，不利于甲状腺激素的合成 D. 甲状腺癌患者血浆中的促甲状腺激素释放激素的浓度可能会下降 4. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和方法。下列相关叙述正确的是（ ） A. 施莱登和施旺建立细胞学说的过程中运用了科学观察法和不完全归纳法 B. 微生物学家拍摄的电子显微镜下的细菌结构照片属于物理模型 C. 鲁宾和卡门用放射性同位素标记法证明了光合作用产生的O2来自H2O D. 辛格和尼科尔森运用假说-演绎法提出细胞膜流动镶嵌模型 5. 下列关于“光合色素的提取与分离”实验的叙述正确的是（ ） A. 提取色素时，研磨应充分、细致而缓慢，力求提取更多色素 B. 将研磨液倒入小玻璃漏斗时，应在漏斗基部放一块单层纱布 C. 利用纸层析法分离色素，滤液细线不能触及层析液 D. 为使色素带更明显，点样时加大滤液细线宽度是上佳选择 6. 黑藻是常见的实验材料，下列相关叙述正确的是（ ） A. 用黑藻观察细胞质流动，若显微镜观察到细胞质逆时针环流，则真实的细胞质环流也是逆时针 B. 用血细胞计数板对黑藻细胞进行计数时，需要等黑藻细胞全部沉降到计数室底部再进行计数 C. 选用不同颜色玻璃纸罩住的LED灯照射黑藻，可探究光照强度对光合作用的影响 D. 用黑藻作为实验材料观察叶绿体结构，光学显微镜下双层膜以及类囊体清晰可见 7. 图1是洋葱根尖分生区细胞分裂图，①～⑤表示不同的细胞分裂时期。图2为二倍体水稻（2N=24）花粉母细胞减数分裂某一时期的显微图像，下列叙述正确的是（ ） A. 图1①时期整个细胞DNA与染色体数量之比等于1 B. 图1④时期细胞内两个中心体发出纺锤丝构成纺锤体 C. 图2含12对同源染色体，48条染色体单体 D. 图2中可观察到XY同源染色体联会，而图1中则观察不到该现象 8. 下图甲表示丙氨酸tRNA的结构示意图。乙和丙是甲相应部分的放大图，乙图中“I”表示次黄嘌呤，能与A、U或C配对。下列叙述正确的是（ ） A. 甲是由基因非编码区表达的产物 B. 由图可知丙氨酸的反密码子为3′CGI5′ C. 反密码子中的G和C通过三个氢键相连 D. 丙碱基序列对应的模板链含有4个腺嘌呤 9. 为落实“绿水青山就是金山银山”理念，某地实施了退耕还湖工程。某经过改造的湖泊生态系统中存在三个营养级，其能量流动情况如下表（单位：×103kJ）。下列叙述正确的是（　　） 营养级 第一营养级 第二营养级 第三营养级 同化量 500 Y Z 呼吸作用消耗 132 26.5 3.8 未被利用 292 34.3 3.1 分解者 X 2.2 0.1 A. 该生态系统的结构是指各种生物通过食物链和食物网形成的营养结构 B. 候鸟迁入和迁出导致群落物种组成和空间结构发生变化，这属于群落演替 C. 通过该表无法计算出第三营养级的消费者用于生长、发育和繁殖的能量 D. 表中的X的具体数值是6，由第一营养级向第二营养级的能量传递效率是14% 10. 约9000年前，我们的祖先就会通过自然发酵的方法生产食品，这种传统发酵技术促进了中华民族特有的饮食文化的形成。下列有关传统发酵技术的叙述错误的是（ ） A. 酵母菌在无氧条件下能进行酒精发酵，酿酒酵母的最适生长温度为35℃ B. 制作传统泡菜是利用植物体表面天然的乳酸菌进行发酵，发酵期间乳酸会不断积累 C. 制作腐乳利用了毛霉产生的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解成小分子的肽和氨基酸 D. 当O2、糖源都充足时，醋酸菌能通过复杂的化学反应将糖分解成醋酸 11. 生产啤酒的主要工艺流程如图所示，下列叙述错误的是（　　） A. 过程①中大麦种子发芽释放淀粉酶参与过程②中的糖化过程 B. 过程②中焙烤杀死大麦种子胚，碾磨缩短糖化时间 C. 过程②蒸煮时加入啤酒花可增加啤酒的苦度等风味 D. 过程③主发酵阶段进行酵母菌繁殖，后发酵阶段产生代谢产物 12. 骆驼蓬主要分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图所示。下列说法正确的是（　　） A. 下胚轴切段需用酒精和次氯酸钠进行灭菌处理 B. 过程①和过程②分别发生了细胞的脱分化和再分化 C. 由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染 D. 骆驼蓬具有防风固沙的作用，体现生物多样性的间接价值 13. 科学家用植物体细胞杂交方法，将白菜（2n=20）的原生质体和紫甘蓝（2n=18）的原生质体进行融合时，得到多种原生质体的混合物（包括不同融合的和未融合的），采用特定的方法筛选出杂种细胞，再培育出“白菜—紫甘蓝”杂种植株。下列叙述错误的是（ ） A. 该培育过程利用了细胞膜的流动性和植物细胞的全能性 B. 在制备原生质体时，通常使细胞处于微弱的质壁分离状态 C. 为便于筛选杂种细胞，可选择两者叶肉细胞进行细胞杂交 D. “白菜一紫甘蓝”体细胞杂种植株的染色体组成为2n=38 14. 三亲婴儿技术是一种辅助生殖技术，旨在帮助那些有线粒体疾病风险的女性生育健康的孩子。其培育过程如图，下列叙述错误的是（ ） A. 卵子去核实质是指去除细胞中的纺锤体—染色体复合物 B. 供体精子需获能后才能与卵母细胞发生受精作用 C. 该技术可避免母亲线粒体DNA中的致病基因遗传给后代 D. 三亲婴儿的培育利用了核移植技术，属于无性生殖 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。每题全选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 线粒体不仅是细胞的能量工厂，在细胞凋亡的调控中也起重要作用。如下图所示，细胞色素C是参与电子传递链的一种蛋白质，当其析出时与细胞质中凋亡因子蛋白A结合，能诱导细胞凋亡，下列相关叙述错误的是（ ） A. 细胞色素C分布于线粒体基质中 B. 细胞色素C参与的有氧呼吸第三阶段反应产生了CO2和H2O C 细胞凋亡需要消耗ATP，因此ATP越多，细胞凋亡率越高 D. 细胞凋亡与C-9酶基因、C-3酶基因的表达有关 16. 下列有关胚胎工程的叙述，错误的是（ ） A. 移入子宫的外来胚胎，在受体体内会发生免疫排斥反应 B. 早期胚胎需要移植到经同期发情处理的同种雌性动物体内发育 C. 受精过程中，透明带处会出现阻止多精入卵的生理反应 D. 对桑椹胚进行胚胎分割移植时，应将内细胞团均等分割 17. 下列关于基因工程的叙述，错误的是（　　） A. 质粒都以抗生素合成基因作为标记基因且不能有限制酶的酶切位点 B. 农杆菌转化法可将目的基因随机插入受体细胞的染色体DNA上 C. E·coli DNA连接酶既可连接黏性末端又可以连接平末端 D. 构建基因表达载体时需要在目的基因上游加上起始密码子 18. 地球上纤维素含量丰富，其酶解产物利用广泛，但由于纤维素酶催化活性低下、持续催化能力较弱等，导致生产成本过高以至于影响了其实际应用，采用蛋白质工程技术对纤维素酶进行分子改造是避免上述问题的一种有效方式。下列相关叙述正确的是（ ） A. 通过蛋白质工程技术改造纤维素酶不需要对基因进行操作 B. 与基因工程相比，通过蛋白质工程可以生产自然界没有的纤维素酶 C. 设计预期蛋白质结构和推测应有的氨基酸序列是蛋白质工程的重要步骤 D. 改变DNA序列可以改变纤维素酶的氨基酸序列，实现纤维素酶功能的改变 三、非选择题:共5题，共60分。除特殊说明外，每空1分 19. 研究发现，常春藤可吸收并同化家装过程中的污染气体甲醛，其细胞内部分物质代谢如下图所示。请回答下列问题。 （1）常春藤的色素分布在____________（细胞器）中，光合色素具有的功能是____________。甲醛经气孔进入叶肉细胞，在____________（场所）中被同化生成己酮糖-6-磷酸。 （2）图中核酮糖-1，5-二磷酸与生成甘油酸-3-磷酸的过程称为____________，生成的甘油酸-3-磷酸在____________（物质）参与下被还原成甘油醛-3-磷酸。 （3）研究表明，甲醛胁迫可使常春藤细胞的膜脂和蛋白质受到氧化损伤。为探究常春藤对不同浓度甲醛的耐受性，科研人员分别测定了叶片气孔导度（气孔的开放程度）、甲醛脱氢酶（FALDH，甲醛代谢过程中的关键酶）活性的相对值，以及可溶性糖含量的变化，结果如下图： ①常春藤经2mmol⋅L-1甲醛处理后细胞中可溶性糖含量较高，可能原因是____________。 ②6mmol⋅L-1甲醛处理第3天后，常春藤细胞由于____________，使得光合强度降低，可溶性糖含量显著减少。 ③结果显示，常春藤对低浓度甲醛具有一定的耐受性，其机制是____________。 20. 当身体受到感染、损伤或其他刺激时，免疫系统会释放促炎因子来激活炎症反应，炎症反应对清除病原体和修复组织损伤至关重要，但过量的促炎因子可能会对人体正常组织造成损伤。人体会通过“炎症反射”防止促炎因子的过量产生，作用机理如图1所示，人体还可通过一系列内分泌调节来降低组织损伤，其过程如图2所示。 （1）机体受到感染时，免疫系统会释放促炎因子，过量的促炎因子可能会对人体正常组织造成损伤，机体通过一系列的调节过程抑制吞噬细胞产生促炎因子，该过程属于____________（填“负反馈”或“正反馈”）调节。 （2）图1所示的“炎症反射”中，当兴奋传至神经①产生动作电位时，神经细胞膜内电位变化为__________；该反射弧中的效应器是__________。 （3）从免疫学角度看，类风湿关节炎是一种____________病。有研究表明，类风湿关节炎是促炎因子过量，使正常组织损伤引起的，分析图1，下列关于类风湿关节炎可能的发病机理推断合理的有____________。 a．受体A的数量太少b．促炎因子相关基因的表达量增加c．物质B的释放量减少d．被病毒感染后激活了 （4）由图2可知，肾上腺皮质激素的分泌可抑制某些病原体引起的过度炎症反应，该激素的分泌受____________轴的分级调控，若位于下丘脑和I细胞上的肾上腺皮质激素受体异常，则会导致肾上腺皮质激素分泌过量，原因是____________。综上分析，人体维持内环境稳态主要是通过____________调节网络来实现的。 （5）激素类药物治疗副作用往往较大，为了探究中药“防风”对大鼠的类风湿关节炎治疗效果，研究人员进行了以下实验： 实验步骤 实验操作 材料准备 健康大鼠、类风湿性关节炎模型鼠、生理盐水、一定 浓度的地塞米松（糖皮质激素类药物）、一定浓度的“防风”溶液。 分组 第1组：取10只健康大鼠灌胃一定量的生理盐水作为对照组； 第2组：____________； 第3组：取10只类风湿性关节炎模型鼠灌胃相同体积一定浓度的地塞米松； 第4组：取10只类风湿性关节炎模型鼠灌胃相同体积一定浓度的“防风”溶液。 实验处理 将各组大鼠在相同且适宜的条件下培养，连续进行灌胃 处理，14天后筛选并检测3种蛋白质类促炎因子的含量。 分析与讨论 实验结果如表所示： 实验结论：__________________________ 21. 营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后，微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏，使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物，为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。请回答下列问题: （1）过程①的接种方法为_______________，为检验培养基灭菌是否成功应该____________；从培养基成分分析，基本培养基与完全培养基存在差异的成分是_____________；根据用途分类，图中基本培养基属于_______培养基。 （2）进行②过程培养时，应先将丝绒布转印至基本培养基上，目的是_______________，再从________培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。 （3）若将lmL菌液稀释100倍，在3个平板上分别接入0．1mL稀释液，经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为56、57、58，据此可得出每升菌液中活菌数为_____个/L，通过此方法统计得到的数值往往比活菌实际数目_________，这是因为__________________。 （4）为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定，实验人员进行了如下操作： ①用接种针挑取__________（选填“菌落A”或“菌落B”）接种于盛有完全培养液的离心管中，28℃振荡培养1~2天后，离心，取沉淀物用无菌水洗涤3次，并制成菌悬液。 ②吸取1mL菌悬液加入无菌培养皿中，倾注15mL融化并冷却至50C左右的基本培养基，待其冷凝后用记号笔在_________ “皿盖”或“皿底”）划分五个区域，标记A、B、C、D、E。 ③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸粉末（如下表所示），经培养后，观察生长圈出现的区域，从而确定属于何种氨基酸缺陷型。 组别 所含氨基酸 A 组氨酸 苏氨酸 谷氨酸 天冬氨酸 亮氨酸 B 精氨酸 苏氨酸 赖氨酸 甲硫氨酸 苯丙氨酸 C 酪氨酸 谷氨酸 赖氨酸 色氨酸 丙氨酸 D 甘氨酸 天冬氨酸 甲硫氨酸 色氨酸 丝氨酸 E 半胱氨酸 亮氨酸 苯丙氨酸 丙氨酸 丝氨酸 在上述鉴定实验中，发现在培养基A、D区域出现生长圈，说明该营养缺陷型菌株属于________________。 22. 人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）、肌钙蛋白I（cTnI）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。请回答相关问题： （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，培养基除了添加葡萄糖、氨基酸、生长因子等必要的营养成分外，往往还需加入一定量的__________，以满足动物细胞培养的营养需要。在培养瓶中动物细胞培养一段时间后停止增殖的原因是____________________________（至少回答两点）。 （2）为了刺激小鼠机体产生更多的B淋巴细胞，每隔2周用______________作为抗原注射小鼠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，常用的化学诱导剂是___________。为了获得杂交瘤细胞，应将甲放在_____________培养基上进行培养。②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行________检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，其目的是筛选获得抗cTnI抗体产量大、纯度高的杂交瘤细胞丙。与传统方法生成的抗体相比，杂交瘤细胞丙产生的单克隆抗体最主要的优点是______________________。 （3）酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图示： 据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与同一抗原结合，这是由于不同抗体能与同一抗原表面的不同部位结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是________________________________。 23. 人绒毛膜促性腺激素是女性怀孕后胎盘滋养层细胞分泌的一种糖蛋白，由a链和β链（hCGβ）结合而成。近年研究显示，hCGβ可表达于结肠癌等多种恶性肿瘤细胞，与肿瘤的发生、发展及转移有一定关系。研发抗hCGβ疫苗已成为近年来肿瘤生物治疗新的热点，下图1为其制备的基本方案。请分析回答下列有关问题： 注1：甲序列指导合成的信号肽能引导后续合成的肽链进入内质网腔 注2：AOX1为甲醇氧化酶基因的启动子，只能在以甲醇为唯一碳源的培养基中正常表达 （1）图中hCGβ基因需要与甲序列一起构建形成融合基因，其目的是____________。 （2）当目的基因两侧的小段序列与基因表达载体上某序列相同时，就可以发生同源切割，将目的基因直接插入。同源切割是一种代替____________将目的基因导入基因表达载体的方法。 （3）阶段Ⅱ将环化质粒导入用____________处理的大肠杆菌，然后在含有____________的培养基中筛选得到含hCGβ基因表达载体的大肠杆菌后进行扩增。 （4）鉴定基因表达载体。为了检验目的基因是否融合成功，提取大肠杆菌中的质粒为模板，设计相应的引物对融合基因进行PCR扩增，PCR反应体系中需加入模板、____________、引物、Mg2+、缓冲液等，再将扩增产物进行电泳。电泳时需将待测样品与上样缓冲液混合后加入加样孔，缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂，以防____________。电泳后得到图2所示结果，据图可判断____________号样品最符合要求。 （5）阶段IV需将处理后的酵母菌接种在培养基上培养，该培养基不需要添加以下哪些成分？___________（a.氨苄青霉素b.组氨酸c.无机盐d.琼脂），可在此培养基上生长的酵母菌即为含有hCGβ基因表达载体的目的菌株。将此菌株扩大培养后，离心取上清液，用____________方法进行检测。若上清液中能检测到hCGβ蛋白，则说明hCGβ基因得以表达。 （6）从生产控制角度分析，选用AOX1作为hCGβ基因启动子的优点是____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $