精品解析：江苏省仪征市仪征中学2023-2024学年高二下学期4月期中联考生物试题

高二年级4月期中联考 生物试题 一、单选题 1. 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. 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 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. 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 2. 在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是（ ） A. 抗逆反应体现了植物对低温环境的适应 B. 该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰 C. 该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大 D. 该抗逆反应引起细胞代谢增强、酶活性升高 3. 下图所示为载体蛋白1 和载体蛋白2 依赖于细胞膜两侧的Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述正确的是（ ） A. 图中所示过程体现细胞膜具有流动性的功能特点 B. 图中各物质与载体蛋白结合后会使其空间构象改变 C. H+通过协助扩散的方式转运出细胞 D. 为Na+-K+泵提供能量的ATP 一定来自于线粒体 4. 科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的“糖RNA”，而之前发现的糖修饰的分子是细胞膜上的糖蛋白和糖脂。下列有关糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的叙述，正确的是（　　） A. 组成元素都含有C、H、O、N、P、S B. 都在细胞核中合成后转移到细胞膜 C. 糖蛋白和糖RNA都是以碳链为骨架的生物大分子 D. 细胞膜的外表面有糖蛋白，这些糖蛋白也叫做糖被 5. Kp是Kp神经元1与Kp神经元2产生的肽类激素，它通过调节生物体内雌激素含量来调控生殖活动，如下图所示。下列叙述合理的是（　　） A. GnRH神经元位于下丘脑，既能产生兴奋又能分泌促性腺激素释放激素 B. GnRH通过导管直接运输到A，促进促性腺激素的释放 C. Kp神经元1和Kp神经元2产生的Kp在雌激素分泌调节中发挥的作用不同 D. 鹌鹑排卵期前，在饲料中添加Kp可以提高鹌鹑的产蛋量 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. 为助力“美丽乡村”建设，科研人员依据下图对某地富营养化水体实施生态恢复，先后向水体引入以藻类为食的某些贝类，引种芦苇、香蒲等水生植物，以及放养滤食性鱼类等。经过一段时间，水体基本实现了“水清”、“景美”、“鱼肥”的治理目标。下列有关叙述错误的是（ ） A. 治理前的水体不能实现自我净化，说明生态系统的自我调节能力有一定限度 B. 浮床植物能吸收水体中的有机污染物，有效修复水体污染 C. 引种芦苇、香蒲既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长、繁殖 D. 生态浮床的净化水质作用，体现了生物多样性的间接价值 8. 将正常生长且长势相同的油菜幼苗分为多组，每周向不同组油菜叶片上分别喷洒等量不同浓度的色氨酸溶液1次，6周后油菜幼苗生长情况如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 本实验设计了空白对照和自身对照 B. 色氨酸仅作为合成蛋白质的原料而促进植物生长 C. 据图分析，施用的色氨酸最适浓度为0-100mg/L之间 D. 色氨酸对地上部分的促进效果均高于对地下部分 9. 基础生态位（FN）是指在生物群落中，某一物种栖息的、理论上的最大空间。实际生态位（CN）是指一个物种占有的实际生态空间。生态学家研究了甲、乙两种藤壶在岩石上的分布情况，得出结论如下：①甲通常比乙在岩石上的位置更高；②若人为将乙从岩石上移除，甲就会扩展到以前乙占领的区域。下列有关叙述，错误的是（ ） A. 对大多数藤壶来说，FN通常会大于CN B. 藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系，竞争可能会使二者的生态位都变小 C. 若藤壶的FN与CN不同，它一定面临生存和繁殖的困难 D. 研究藤壶的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌及与其它物种的关系 10. HER-2（一种跨膜糖蛋白）高表达通常只出现于胎儿期，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成，对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是（　　） A. 胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关，成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考 B. 因为获取的B淋巴细胞可能有多种，所以曲妥珠单抗制备过程需进行专一抗体阳性检测 C. DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键 D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置 11. 下图为利用玉米秸秆制备绿色能源-乙醇的工艺流程图，相关叙述错误的是（　　） A. 对玉米秸秆进行预处理的酶也可从腐木上的霉菌中提取 B. 图中培养产酶微生物的培养基中的碳源一般为葡萄糖 C. 在糖液发酵过程中，发酵装置一般应严格密封处理 D. 发酵产生的酒精可与酸性重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 12. 2N/4N嵌合体胚胎是用四倍体胚胎（4N）与二倍体胚胎（2N）或胚胎干细胞（ES细胞）进行聚合而成的，其构建流程如图，下列有关叙述错误的是（　　） A. 2N/4N嵌合体胚胎发育来的小鼠是四倍体 B. 过程②的内细胞团取自囊胚期的胚胎，具有发育的全能性 C. 过程①选取的卵子应是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞 D. 与核移植方法培育不同，2N/4N嵌合体胚胎的核质中的遗传物质来源一致 13. 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），下列说法错误的是（　　） A. 将两种细胞分别置于略高渗透压环境下，有利于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. ③过程需要在有光照、植物激素的作用才能化形成完整植株 D. ②过程的细胞中染色体数目最多有88条，③过程产生的再生植株是可育的多倍体 14. 以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（ ） 选项 实验名称 实验操作 A 酵母菌的纯培养 倒平板后将培养基放入高压蒸汽锅内灭菌 B 菊花的组织培养 将生长良好的愈伤组织先转接到诱导生根的培养基，长根后再转接到诱导生芽的培养基 C DNA的粗提取与鉴定 将丝状物放入2mol/L NaCl溶液再加二苯胺试剂，沸水浴中加热可观察到溶液变蓝 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 PCR实验使用的微量离心管等在使用前不需灭菌 A. A B. B C. C D. D 二、多选题 15. 我国科学家利用了Xba I和Sac I两种限制酶，并运用农杆菌转化法，将富含赖氨酸的蛋白质编码基因（含678pp）导入某植物细胞，再经植物组织培养获得转基因植株，使赖氨酸的含量比对照组明显提高，如图所示是相关培育过程（质粒的其他部位和目的基因内部均无Xba I、Sac I、Hind III的识别位点），下列说法正确的是（ ） A. 一个内含目的基因的模板DNA经PCR扩增6次共产生52个等长片段 B. 农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法 C. 植物组织培养过程中，培养基需添加卡那霉素以便筛选转基因植株 D. 使用Sac I和Hind III切割重组质粒后能得到1500bp左右的片段 16. 通过引物设计，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变，如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。有关叙述错误的是（　　） A. 限制酶a和限制酶b的识别位点分别加在引物1和引物2的5’端 B. PCR反应体系需要加入脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、Ca2+等 C. 第2轮PCR中，引物1与图中②结合形成两条链等长的突变基因 D. 在第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/4 17. 为了推进乡村振兴，某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 赤松茸接种在用秸秆加工成的栽培基料上，推测其属于分解者 B. 该模式遵循了循环原理，减少了整个生产环节“废物”的产生 C. 该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，实现能量循环利用 D. 该模式有利于经济效益、社会效益和生态效益的全面提高 18. 在生物体中，细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一，而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列，通过内质网——高尔基体途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径；但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖内质网——高尔基体途径，称为非经典分泌途径（如图）。下列相关叙述错误的是（　　） A. 两种途径分泌的蛋白质均在核糖体上合成，少数蛋白质没有信号肽序列 B. 蛋白质的经典分泌途径与非经典分泌途径都伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性 C. 所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径 D. 非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充 19. 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 三、非选择题 20. 科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、▲、○代表主动运输的离子或小分子）。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠．上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题： （1）分析图1所示的细胞膜结构，_____________侧（填“P”或“Q”）为细胞外。 （2）在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中_____________（填“a”、“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是______________。 （3）小肠基膜上Na+-K+泵由α、β两个亚基组成，a亚基上既有Na+、K+的结合位点，又具有ATP水解酶的活性，运输过程如下图3所示。 ①在Na+-K+泵发挥作用时，Na+-K+泵作用有_____________和_____________，ATP的主要作用有_____________和_____________。 ②Na+-K+泵只能定向运输Na+、K+，而不能运输其他无机盐离子，这体现了细胞膜具有______________的功能特性。 （4）最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。 实验步骤： 第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。 第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于_____________。 第三步：检测______________。 实验结果：_____________，则验证了上面的最新研究结果。 21. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏染色质的供体细胞，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。科研人员用大剂量的X射线处理拟南芥（2n=10）的原生质体，然后诱导其与柴胡（2n=12）的原生质体融合，最终获得不对称杂种植株。回答下列问题： （1）为获得拟南芥和柴胡的原生质体，可将流水冲洗后的外植体用_______消毒，然后立即用无菌水冲洗，一般再用氯化汞溶液处理5min后，立即用无菌水冲洗。消毒后的外植体用小刀切碎，放入含有__________酶的缓冲液中，以获得原生质体。 （2）可采用二乙酸荧光素（FAD）法测定原生质体活力，已知FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过细胞膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择__________的原生质体用于融合。 （3）获得的原生质体可使用__________等化学方法（写出一种）诱导融合，融合完成的标志是__________，在杂种细胞形成杂种植株的过程中，需要避光培养的是__________阶段，诱导生根的过程中，细胞分裂素和生长素的比值__________（“=1”、“>1”、“<1”） （4）科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，统计结果如下表所示： 后代植株类型 染色体数目形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，与柴胡染色体相似 无拟南芥DNA片段 丙 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中__________类型一定不是杂种植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成，拟南芥亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是_________________。 22. 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。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，常用灭活的病毒来诱导融合，其作用机理是____。 （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，杂交瘤细胞的特点是____。 （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。 23. 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__________和__________，前者可以切断两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。 （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'-CGGGATCCALLAGAATTCCG-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）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HindIII酶切后片段长度如下表所示， 质粒类型 pET-28a（+） pET-28a（+）-kit HindIII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HindIII酶切位点，原因是____________。 （4）菌液PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目的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_____________。 24. 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。t-PA改良基因形成是t-PA基因发生了碱基的__________。 （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： 引物Ⅰ: 5'-CGCGAAA ? AGACGGTTCA-3'（下划线?为突变基因位点） 引物Ⅱ: 5'-ACCCGGGCGAACATCGTA-3'（下划线字母为XmaⅠ酶切序列） 引物Ⅲ: 5'-GTAGATCTGGCCTCGAGTA-3'（下划线字母BglⅡ为酶切序列） 在上述引物中，引物Ⅰ中突变基因位点是碱基____（A\T\C\G），第一次PCR操作中使用的引物有__________、__________。下游大引物是__________（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__________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 $ 高二年级4月期中联考 生物试题 一、单选题 1. 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. 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 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. 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 【答案】D 【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、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，B正确； 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、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，D错误。 故选D。 2. 在我国南方，芥菜等蔬菜在霜冻后食用品质更佳。研究发现，植物在低温时将细胞中的淀粉水解成葡萄糖，产生抗逆反应。下列分析错误的是（ ） A. 抗逆反应体现了植物对低温环境的适应 B. 该变化导致细胞液浓度升高，细胞液不易结冰 C. 该抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大 D. 该抗逆反应引起细胞代谢增强、酶活性升高 【答案】D 【解析】 【分析】胞内水以自由水和结合水的形式存在。自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。 【详解】A、低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，冰点降低，该现象为荠菜对低温环境的一种适应能力，A正确； B、低温下荠菜细胞中的淀粉水解成葡萄糖，使溶液浓度升高，细胞液不易结冰，B正确； C、植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减少细胞结冰的机会。故抗逆反应导致细胞中结合水与自由水比值增大，C正确； D、植物在低温环境下，结合水含量上升，自由水含量下降，从而减弱它们的生命能力，故抗逆反应引起细胞代谢减弱、酶活降低，D错误。 故选D。 3. 下图所示为载体蛋白1 和载体蛋白2 依赖于细胞膜两侧的Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述正确的是（ ） A. 图中所示过程体现细胞膜具有流动性的功能特点 B. 图中各物质与载体蛋白结合后会使其空间构象改变 C. H+通过协助扩散的方式转运出细胞 D. 为Na+-K+泵提供能量的ATP 一定来自于线粒体 【答案】B 【解析】 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量等。 【详解】A、图中所示物质的运输依靠特定的载体蛋白，体现了细胞膜具有选择透过性的功能特点，A错误； B、图中各物质与载体蛋白结合后，通过载体蛋白改变空间构象完成运输过程，即图中各物质与载体蛋白结合后会使其空间构象改变，B正确； C、H+利用Na+浓度差产生的势能通过主动运输的方式转运出细胞，C错误； D、为Na+-K+泵提供能量的ATP 大多数来自于线粒体，少部分由细胞质基质（有氧呼吸第一阶段）提供，D错误。 故选B。 4. 科研人员在多种细胞中发现了一种RNA上连接糖分子的“糖RNA”，而之前发现的糖修饰的分子是细胞膜上的糖蛋白和糖脂。下列有关糖RNA、糖蛋白、糖脂分子的叙述，正确的是（　　） A. 组成元素都含有C、H、O、N、P、S B. 都在细胞核中合成后转移到细胞膜 C. 糖蛋白和糖RNA都是以碳链为骨架的生物大分子 D. 细胞膜的外表面有糖蛋白，这些糖蛋白也叫做糖被 【答案】C 【解析】 【分析】RNA的组成元素是C、H、O、N、P；蛋白质元素组成是C、H、O、N，（S、Fe）等；脂质组成元素是C、H、O，个别有N和P；糖类一般由C、H、O三种元素组成。 【详解】A、糖RNA元素组成为C、H、O、N、P等，糖蛋白元素组成为C、H、O、N、（S）等，糖脂分子元素组成为C、H、O个别有N和P，A错误； B、RNA主要在细胞核中合成，蛋白质在核糖体上合成，脂质在内质网上合成，B错误； C、蛋白质和RNA是以碳链为骨架的生物大分子，故糖RNA和糖蛋白是以碳链为骨架的生物大分子，C正确； D、细胞膜上的糖类或与蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，糖蛋白、糖脂通常分布在细胞膜的外侧，这些糖类分子叫做糖被， D错误。 故选C。 5. Kp是Kp神经元1与Kp神经元2产生的肽类激素，它通过调节生物体内雌激素含量来调控生殖活动，如下图所示。下列叙述合理的是（　　） A. GnRH神经元位于下丘脑，既能产生兴奋又能分泌促性腺激素释放激素 B. GnRH通过导管直接运输到A，促进促性腺激素的释放 C. Kp神经元1和Kp神经元2产生的Kp在雌激素分泌调节中发挥的作用不同 D. 鹌鹑排卵期前，在饲料中添加Kp可以提高鹌鹑的产蛋量 【答案】A 【解析】 【分析】由题干Kp是神经细胞产生的一类多肽类激素可知，其由核糖体合成，其靶器官由图可知应为GnRH神经细胞，即下丘脑细胞；由器官A产生促性腺激素可知A为垂体。 【详解】A、由图可知，GnRH神经元位于下丘脑，既能产生兴奋，又能分泌促性腺激素释放激素GnRH，A正确； B、内分泌腺无导管，通过体液运输，B错误； C、由图示可知，Kp神经元1和Kp神经元2都能促进GnRH神经元的兴奋，两者作用相同，C错误； D、Kp是多肽类激素，口服会被分解，在鹌鹑排卵前期，在饲料中添加Kp不能提高鹌鹑的产蛋率，D错误。 故选A。 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. 为助力“美丽乡村”建设，科研人员依据下图对某地富营养化水体实施生态恢复，先后向水体引入以藻类为食的某些贝类，引种芦苇、香蒲等水生植物，以及放养滤食性鱼类等。经过一段时间，水体基本实现了“水清”、“景美”、“鱼肥”的治理目标。下列有关叙述错误的是（ ） A. 治理前的水体不能实现自我净化，说明生态系统的自我调节能力有一定限度 B. 浮床植物能吸收水体中的有机污染物，有效修复水体污染 C. 引种芦苇、香蒲既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长、繁殖 D. 生态浮床的净化水质作用，体现了生物多样性的间接价值 【答案】B 【解析】 【分析】生物多样性的价值：（1）直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。（2）间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能）。（3）潜在价值：目前人类不清楚的价值。 【详解】A、生态系统具有一定的自我调节能力，故其具有一定的稳定性，但治理前的水体不能实现自我净化，说明生态系统的自我调节能力有一定限度，A正确； B、植物不能直接吸收利用水体中的有机物，B错误； C、芦苇、香蒲属于挺水植物，由于其茎叶部分高出水面，因此它们更能够充分的利用光照，因此引种二者既可吸收水中无机盐，又能遮光抑制藻类生长繁殖，与藻类植物形成了种间竞争关系，C正确； D、间接价值是对生态系统起重要调节作用的价值（生态功能），生态浮床的净化水质作用，体现了生物多样性的间接价值，D正确。 故选B。 8. 将正常生长且长势相同的油菜幼苗分为多组，每周向不同组油菜叶片上分别喷洒等量不同浓度的色氨酸溶液1次，6周后油菜幼苗生长情况如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 本实验设计了空白对照和自身对照 B. 色氨酸仅作为合成蛋白质的原料而促进植物生长 C. 据图分析，施用的色氨酸最适浓度为0-100mg/L之间 D. 色氨酸对地上部分的促进效果均高于对地下部分 【答案】D 【解析】 【分析】生长素的作用具有两重性，低浓度促进生长，高浓度抑制生长，其中探究生长素类似物的最适浓度实验中，自变量是不同浓度的生长素类似物，因变量是株高。 【详解】A、实验中无自身的先后对照，A错误； B、色氨酸还可作为生长素合成的底物，B错误； C、图中色氨酸最适浓度范围应在0-200mg/L之间，C错误； D、由图中可以看出，地上部分的相对重量均高于地下部分，故色氨酸对地上部分的促进效果均高于对地下部分，D正确。 故选D。 9. 基础生态位（FN）是指在生物群落中，某一物种栖息的、理论上的最大空间。实际生态位（CN）是指一个物种占有的实际生态空间。生态学家研究了甲、乙两种藤壶在岩石上的分布情况，得出结论如下：①甲通常比乙在岩石上的位置更高；②若人为将乙从岩石上移除，甲就会扩展到以前乙占领的区域。下列有关叙述，错误的是（ ） A. 对大多数藤壶来说，FN通常会大于CN B. 藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系，竞争可能会使二者的生态位都变小 C. 若藤壶的FN与CN不同，它一定面临生存和繁殖的困难 D. 研究藤壶的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌及与其它物种的关系 【答案】C 【解析】 【分析】生态位概念：一个物种在群落中的地位或作用，包 括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的 关系等。生态位的作用：决定生活在什么地方，而且决定于它与食物、天敌和其他生物的关系。生态位的意义：它表示物种在群落中的地位、作用和重要性。 【详解】A、依据题干信息可知，FN通常会大于CN，可见对大多数藤壶来说，FN通常会大于CN，A正确； B、一个物种在群落中的地位或作用，包 括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，藤壶甲和乙之间存在种间竞争关系，竞争可能会使二者的实际生态位都变小，B正确； C、若藤壶的FN与CN不同，它不一定面临生存和繁殖的困难，如题干信息可知藤壶甲的FN大于CN，但是藤壶甲并没有面临生存和繁殖的困难，C错误； D、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等叫做生态位，通常要研究它的栖息地，食物、天敌以及与其他物种的关系，D正确。 故选C。 10. HER-2（一种跨膜糖蛋白）高表达通常只出现于胎儿期，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI由曲妥珠单抗和药物DMI连接而成，对HER-2有很强的靶向性。下列相关分析错误的是（　　） A. 胎儿期HER-2高表达可能与胚胎发育有关，成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考 B. 因为获取的B淋巴细胞可能有多种，所以曲妥珠单抗制备过程需进行专一抗体阳性检测 C. DMI与HER-2特异性结合是T-DMI对癌细胞进行选择性杀伤的关键 D. 利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置 【答案】C 【解析】 【分析】1、由题意可知，HER-2（一种跨膜糖蛋白）高表达通常只出现于胎儿期，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌。抗体-药物偶联物T-DMI能与HER-2特异性结合。 2、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、HER-2（一种跨膜糖蛋白）高表达通常只出现于胎儿期，可能与胚胎发育有关，正常人体组织中其表达量极低，在乳腺细胞中高表达可加速细胞分裂，使其增殖、分化过程失衡，最终转变为乳腺癌，所以成人HER-2含量高可为乳腺癌诊断提供参考，A正确； B、机体生活的环境存在多种抗原，所以获取的B淋巴细胞可能有多种，故曲妥珠单抗的制备过程需进行专一抗体阳性检测，以保证能与HER-2特异性结合，B正确； C、DMI是药物，不能与HER-2特异性结合，能与HER-2特异性结合的是曲妥珠单抗，C错误； D、曲妥珠单抗能与HER-2特异性结合，故利用同位素标记的曲妥珠单抗在乳腺组织中成像的技术可定位诊断肿瘤的位置，D正确。 故选C。 11. 下图为利用玉米秸秆制备绿色能源-乙醇的工艺流程图，相关叙述错误的是（　　） A. 对玉米秸秆进行预处理的酶也可从腐木上的霉菌中提取 B. 图中培养产酶微生物的培养基中的碳源一般为葡萄糖 C. 在糖液发酵过程中，发酵装置一般应严格密封处理 D. 发酵产生的酒精可与酸性重铬酸钾溶液反应变成灰绿色 【答案】B 【解析】 【分析】实验室中微生物的筛选原理：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。 【详解】A、腐木上的霉菌能够分解利用腐木中的纤维素，可以产生纤维素酶，玉米秸秆中富含纤维素，因此对玉米秸秆进行预处理的酶也可从腐木上的霉菌中提取，A正确； B、图中培养产酶微生物的培养基中的碳源一般为纤维素，B错误； C、糖液发酵产生酒精，酒精发酵属于无氧呼吸，故发酵装置一般应严格密封处理，C正确； D、发酵产生的酒精可与酸性重铬酸钾溶液反应变成灰绿色，D正确。 故选B。 12. 2N/4N嵌合体胚胎是用四倍体胚胎（4N）与二倍体胚胎（2N）或胚胎干细胞（ES细胞）进行聚合而成的，其构建流程如图，下列有关叙述错误的是（　　） A. 2N/4N嵌合体胚胎发育来的小鼠是四倍体 B. 过程②的内细胞团取自囊胚期的胚胎，具有发育的全能性 C. 过程①选取的卵子应是处于减数第二次分裂中期的卵母细胞 D. 与核移植方法培育不同，2N/4N嵌合体胚胎的核质中的遗传物质来源一致 【答案】A 【解析】 【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配孑所进行的多种显微操作和处理技术。包括体外受精、胚胎移植、胚胎分割移植、胚胎干细胞培养等技术。胚胎工程的许多技术，实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。 分析题意可知，嵌合体是用四倍体胚胎与二倍体胚胎或胚胎干细胞（ES细胞）进行聚合而成的，具有不同遗传性状嵌合或混杂表现的个体。 【详解】A、四倍体是指由受精卵发育而来的，体细胞中含有4个染色体组的个体，2N/4N嵌合体胚胎发育来的小鼠不是四倍体，A错误； B、分析题图可知，过程②取的细胞是囊胚的内细胞团，具有发育的全能性，B正确； C、过程①为体外受精，卵子只有达到减数第二次分裂中期才具有受精能力，因此该过程选取的卵子是处于减数第二次分裂中期的次级卵母细胞，C正确； D、核移植是将细胞核移植到去核卵细胞中，核质中的遗传物质来源不同；而2N/4N嵌合体胚胎是将不同的胚胎聚合发育成的，无论哪种胚胎，都是由一个受精卵发育而来的，即核质中的遗传物质来源一致，D正确。 故选A。 【点睛】 13. 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），下列说法错误的是（　　） A. 将两种细胞分别置于略高渗透压环境下，有利于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. ③过程需要在有光照、植物激素的作用才能化形成完整植株 D. ②过程的细胞中染色体数目最多有88条，③过程产生的再生植株是可育的多倍体 【答案】B 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 【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、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，C正确； 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，此时染色体数目最多有44×2=88条（有丝分裂后期），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正确。 故选B。 14. 以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（ ） 选项 实验名称 实验操作 A 酵母菌的纯培养 倒平板后将培养基放入高压蒸汽锅内灭菌 B 菊花的组织培养 将生长良好的愈伤组织先转接到诱导生根的培养基，长根后再转接到诱导生芽的培养基 C DNA的粗提取与鉴定 将丝状物放入2mol/L NaCl溶液再加二苯胺试剂，沸水浴中加热可观察到溶液变蓝 D DNA片段的扩增及电泳鉴定 PCR实验使用的微量离心管等在使用前不需灭菌 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】酵母菌纯培养的过程分为以下几步：①制备培养基；②灭菌：将配制好的培养基放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌，将培养皿放入干热灭菌箱内灭菌；③倒平板；④接种和分离酵母菌；⑤培养酵母菌。 菊花组织培养的过程分为：外植体的消毒→外植体的分割→接种→培养→转移培养→移栽。其中，转移培养是再分化过程：培养15-20天后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。要先诱导生芽，再诱导生根。 DNA进行鉴定的操作是：将含有DNA的丝状物溶解在2mol/L的NaCI溶液中，搅拌使其充分溶解后，加入4mL的二苯胺试剂，沸水中加热5min，溶液变成蓝色。 【详解】A、酵母菌纯培养的过程分为以下几步：①制备培养基；②灭菌：将配制好的培养基放入高压蒸汽灭菌锅中灭菌，将培养皿放入干热灭菌箱内灭菌；③倒平板；④接种和分离酵母菌；⑤培养酵母菌。应在倒平板前将培养基放入高压蒸汽锅内灭菌。A不符合题意； B、菊花组织培养的过程分为：外植体的消毒→外植体的分割→接种→培养→转移培养→移栽。其中，转移培养是再分化过程：培养15-20天后，将生长良好的愈伤组织转接到诱导生芽的培养基上。长出芽后，再将其转接到诱导生根的培养基上，进一步诱导形成试管苗。要先诱导生芽，再诱导生根。因为植物的根通常比芽更易受到损伤，先诱导生根，那么受伤的根细胞可能会影响整个植株的生长和发育。植物的芽通常比根更敏感，能够更快地响应外部刺激。因此，先诱导生芽可以在较短时间内获得完整植株并快速生长，从而增加繁殖速度和减少植株生长不良的情况发生。B不符合题意； C、DNA粗提取后，对DNA进行鉴定的操作是：将含有DNA的丝状物溶解在2mol/L的NaCI溶液中，搅拌使其充分溶解后，加入4mL的二苯胺试剂，沸水中加热5min，溶液变成蓝色，从而鉴定DNA的存在，C符合题意； D、在DNA片段的扩增及电泳鉴定实验中，为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头和蒸馏水等在使用前必须进行高压灭菌处理，D不符合题意。 故选C。 二、多选题 15. 我国科学家利用了Xba I和Sac I两种限制酶，并运用农杆菌转化法，将富含赖氨酸的蛋白质编码基因（含678pp）导入某植物细胞，再经植物组织培养获得转基因植株，使赖氨酸的含量比对照组明显提高，如图所示是相关培育过程（质粒的其他部位和目的基因内部均无Xba I、Sac I、Hind III的识别位点），下列说法正确的是（ ） A. 一个内含目的基因的模板DNA经PCR扩增6次共产生52个等长片段 B. 农杆菌转化法是将目的基因导入植物细胞的常用方法 C. 植物组织培养过程中，培养基需添加卡那霉素以便筛选转基因植株 D. 使用Sac I和Hind III切割重组质粒后能得到1500bp左右的片段 【答案】ABD 【解析】 【分析】图中①表示将目的基因导入农杆菌细胞，②表示采用农杆菌转化法将目的基因导入植物细胞，③表示采用植物组织培养将转基因植物细胞培养长转基因植株。 【详解】A、一个内含目的基因的模板DNA经PCR扩增6次共产生26-2×6=52个DNA，A正确； B、将目的基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法、花粉管通道法，B正确； C、目的基因插入两个限制酶酶切位点之间，对卡那霉素抗性基因和新霉素抗性基因都无影响。之所以不能用卡那霉素筛选，是因为插入植物细胞染色体上的是质粒的T-DNA片段，而卡那霉素抗性基因不在此片段上，导入成功的植物细胞对卡那霉素无抗性，C错误； D、根据切割目的基因的限制酶在质粒上的切割位点，可知由于重组质粒上移除1900bp而补充了目的基因的678个碱基对，加上未移除的822bp，所以用SacⅠ和HindⅢ切割重组质粒后，可得到822+678=1500bp的新片段，D正确。 故选ABD。 16. 通过引物设计，运用PCR技术可以实现目的基因的定点诱变，如图为基因工程中获取突变基因的过程，其中引物1序列中含有一个碱基T不能与目的基因片段配对，但不影响引物与模板链的整体配对，反应体系中引物1和引物2分别设计增加限制酶a和限制酶b的识别位点。有关叙述错误的是（　　） A. 限制酶a和限制酶b的识别位点分别加在引物1和引物2的5’端 B. PCR反应体系需要加入脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、Ca2+等 C. 第2轮PCR中，引物1与图中②结合形成两条链等长的突变基因 D. 在第3轮PCR结束后，含突变碱基对且两条链等长的DNA占1/4 【答案】BC 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4中游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。 【详解】A、DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的（从引物的3'端延伸），据此可知，图中限制酶a和限制酶b的识别位点分别加在引物1和引物2的5’端，A正确； B、PCR反应体系中需要加入脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶和扩增缓冲液（含Mg2+）等物质，B错误； C、第2轮PCR中，引物1与图中②结合形成两条链不等长的突变基因，因为图中②是由引物2开始得到完整的DNA单链，而引物1与该模板链的复性过程并没有从该模板DNA单链的一端开始，C错误； D、在第3轮PCR结束后，会产生23=8个DNA分子，其中含突变碱基对且两条链等长的DNA分子有两个，其他的DNA分子均是不等长的，故含突变碱基对且两条链等长的DNA分子所占的比例为1/4，D正确。 故选BC。 17. 为了推进乡村振兴，某村引进赤松茸，推广“稻菇轮作”露地栽培模式，如图所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 赤松茸接种在用秸秆加工成的栽培基料上，推测其属于分解者 B. 该模式遵循了循环原理，减少了整个生产环节“废物”的产生 C. 该模式充分利用了水稻秸秆中的能量，实现能量循环利用 D. 该模式有利于经济效益、社会效益和生态效益的全面提高 【答案】ABD 【解析】 【分析】1、生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用现代科学技术建立起来的多层次多功能的综合农业生产体系，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态农业的一条基本原理。 2、循环原理：是指在生态工程中促进系统的物质迁移与转化，既保证各个环节的物质迁移顺畅，也保证主要物质或元素的转化率较高。通过系统设计实现不断循环，使前一环节产生的废物尽可能地被后一环节利用，减少整个生产环节“废物”的产生。 3、整体原理：自然生态系统是通过生物与环境、生物与生物之间的协同进化而形成的一个不可分割的有机整体。遵循整体理，首先要遵从自然生态系统的规律，各组分之间要有适当的比例，不同组分之间应构成有序的结构，通过改变和优化结构，达到改善系统功能的目的。其次，人类处在一个社会―经济―自然复合而成的巨大系统中。进行生态工程建设时，不仅要考虑自然生态系统的规律，更要考虑经济和社会等系统的影响力。 【详解】A、当地农田生态系统中引进的赤松茸是异养生物，属于真菌，是分解者，A正确； B、该模式沿袭了“无废弃物农业”的传统，遵循物质循环的原理，菌糠和秸秆由废弃物变为了生产原料，实现了物质的循环利用，减少了整个生产环节“废物”的产生，B正确； C、该模式充分利用了秸秆中的能量，从而提高能量的利用率，但是能量不能循环利用，能量是单向流动的，C错误； D、该模式既让土地休养生息，在确保土地的肥力的同时又增加了生态效益和经济效益，遵循了生态工程中的整体性原理，D正确。 故选ABD。 18. 在生物体中，细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一，而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列，通过内质网——高尔基体途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径；但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖内质网——高尔基体途径，称为非经典分泌途径（如图）。下列相关叙述错误的是（　　） A. 两种途径分泌的蛋白质均在核糖体上合成，少数蛋白质没有信号肽序列 B. 蛋白质的经典分泌途径与非经典分泌途径都伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性 C. 所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径 D. 非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充 【答案】BC 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，在到高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量主要由线粒体提供。 【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所，经典分泌和非经典分泌的蛋白质都是在核糖体上合成的，非经典分泌途径分泌的蛋白质的肽链中没有信号肽序列，不能引导蛋白质进入内质网，A正确； B、由题图可知，非经典分泌途径中的方式b直接跨膜，没有生物膜的转化，B错误； C、非经典分泌是经典分泌的补充，存在于真核细胞内，不是所有细胞都具有图所示的4种非经典分泌途径，如原核细胞没有，C错误； D、非经典分泌是一种不同于经典分泌的方式，是经典分泌的必要和有益补充，D正确。 故选BC。 19. 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。 三、非选择题 20. 科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、▲、○代表主动运输的离子或小分子）。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠．上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题： （1）分析图1所示的细胞膜结构，_____________侧（填“P”或“Q”）为细胞外。 （2）在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中_____________（填“a”、“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是______________。 （3）小肠基膜上Na+-K+泵由α、β两个亚基组成，a亚基上既有Na+、K+的结合位点，又具有ATP水解酶的活性，运输过程如下图3所示。 ①在Na+-K+泵发挥作用时，Na+-K+泵作用有_____________和_____________，ATP的主要作用有_____________和_____________。 ②Na+-K+泵只能定向运输Na+、K+，而不能运输其他无机盐离子，这体现了细胞膜具有______________的功能特性。 （4）最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。 实验步骤： 第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。 第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于_____________。 第三步：检测______________。 实验结果：_____________，则验证了上面的最新研究结果。 【答案】（1）P （2） ①. a ②. 细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能 （3） ①. 运输钠钾离子 ②. 催化ATP水解 ③. 水解提供能量 ④. 提供磷酸基，使ATP酶发生磷酸化 ⑤. 选择透过性 （4） ①. 一定较高浓度的葡萄糖溶液中（三组浓度相同），培养一段时间，其他条件相同且适宜 ②. 培养液中葡萄糖浓度 ③. 若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组 【解析】 【分析】根据题意结合图示可知，图1中：a表示偶联转运蛋白参与的主动运输；b表示ATP驱动泵参与的主动运输；c表示光驱动泵参与的主动运输。图2中：小肠上皮细胞通过主动运输（逆浓度梯度）吸收葡萄糖，从小肠上皮细胞运出的方式是协助扩散。 【小问1详解】 据图分析可知，P侧含有糖蛋白，P为细胞外侧。 【小问2详解】 当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输（下坡）进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞，葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输，类似于图1中的a过程。该过程中，葡萄糖主动运输所需的能量来自于细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能。 【小问3详解】 根据Na+-K+泵上既有Na+、K+的结合位点，又具有ATP水解酶的活性可知，Na+-K+泵可以参与钠钾离子的运输，也可以催化ATP的水解。据图分析可知，ATP的主要作用包括水解提供能量和提供磷酸基，使ATP酶发生磷酸化。细胞膜的功能特性是选择透过性。 【小问4详解】 要验证当肠腔葡萄糖浓度较高时，葡萄糖既可以通过主动运输又可以通过协助扩散进入小肠上皮细胞，且协助扩散的速度更快，则实验的自变量应该是设置不同的运输方式，各组均创造相同的高浓度葡萄糖环境，比较各组葡萄糖的吸收速率。如甲组敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散，乙组敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输，丙组正常的小肠上皮细胞可以同时进行主动运输和协助扩散，将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中，培养一段时间，其他条件相同且适宜，并检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果：丙组同时进行主动运输和协助扩散，葡萄糖的吸收速率最快，故培养液中葡萄糖的浓度最小；由于协助扩散的速率大于主动运输，故乙组吸收葡萄糖的速率慢，培养液中葡萄糖的剩余量最多，浓度最大，即若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组。 21. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏染色质的供体细胞，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。科研人员用大剂量的X射线处理拟南芥（2n=10）的原生质体，然后诱导其与柴胡（2n=12）的原生质体融合，最终获得不对称杂种植株。回答下列问题： （1）为获得拟南芥和柴胡的原生质体，可将流水冲洗后的外植体用_______消毒，然后立即用无菌水冲洗，一般再用氯化汞溶液处理5min后，立即用无菌水冲洗。消毒后的外植体用小刀切碎，放入含有__________酶的缓冲液中，以获得原生质体。 （2）可采用二乙酸荧光素（FAD）法测定原生质体活力，已知FAD本身无荧光，当其进入细胞后可被酯酶分解为无毒、具有荧光的物质，该荧光物质不能透过细胞膜，会留在细胞内发出荧光。据此应选择__________的原生质体用于融合。 （3）获得的原生质体可使用__________等化学方法（写出一种）诱导融合，融合完成的标志是__________，在杂种细胞形成杂种植株的过程中，需要避光培养的是__________阶段，诱导生根的过程中，细胞分裂素和生长素的比值__________（“=1”、“>1”、“<1”） （4）科研人员对获得的部分植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，统计结果如下表所示： 后代植株类型 染色体数目形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，与柴胡染色体相似 无拟南芥DNA片段 丙 12，与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，后代植株中__________类型一定不是杂种植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成，拟南芥亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以DNA片段的方式整合进柴胡的基因组，作出以上推测的依据是_________________。 【答案】（1） ①. 酒精##75%酒精##70%酒精 ②. 纤维素酶和果胶酶 （2）发出荧光 （3） ①. PEG##高Ca2+-高pH ②. 再生出细胞壁 ③. 脱分化 ④. <1 （4） ①. 乙 ②. 甲、丙类型植株细胞的染色体与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段 【解析】 【分析】植物原生质体培养技术：首先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁得到原生质体，然后向原生质体中导入抗病基因或含有抗病基因的染色体片段，转移至合适的环境中，在高尔基体的作用下再生细胞壁、形成愈伤组织、再分化生根生芽，最终发育成完整的植株。 【小问1详解】 外植体先用体积分数为70%的酒精消毒30s，无菌水冲洗后，再用质量分数为5%左右的次氯酸钠溶液处理30min。消毒后的外植体用小刀切碎，加入含有纤维素酶和果胶酶的酶溶液，水浴加热一段时间后，过滤、离心即可获得原生质体。 【小问2详解】 根据题干信息可知，绿色荧光的强度与原生质体的活力呈正相关，因此应选择发荧光的原生质体用于融合。 【小问3详解】 诱导原生质体融合的化学方法有聚乙二醇融合法和高Ca2+-高pH融合法。原生质体融合完成的标志是融合细胞再生出新的细胞壁。在杂种细胞形成杂种植株的过程中，需要避光培养的是再生出细胞壁脱分化阶段，细胞分裂素和生长素的比值<1，诱导生根。 【小问4详解】 根据表格信息可知，植株后代乙无拟南芥DNA片段，说明其不是杂种植株。甲、丙类型植株与柴胡细胞中的染色体数目相同、形态相似，且含有双亲的DNA片段，说明甲、丙植株属于杂种植株，它们的染色体主要由柴胡亲本来源的染色体组成，拟南芥亲本的遗传物质可能不是以染色体的形式存在于杂种植株细胞中，而是以遗传物质重组的方式整合进柴胡的基因组。 22. 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。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，常用灭活的病毒来诱导融合，其作用机理是____。 （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，杂交瘤细胞的特点是____。 （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. 细胞密度过大、培养液中营养物质缺乏、有害代谢产物积累 （2） ①. 人的乳腺癌细胞 ②. 使细胞互相凝集，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合 （3） ①. 抗体检测 ②. 既能大量增殖，又能产生足够数量的特定抗体 （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 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。常用灭活的病毒来诱导融合，其作用机理是使细胞互相凝集，细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合。 【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。 【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】 ①ADC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。 ②由图2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。 ③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。 23. 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__________和__________，前者可以切断两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。 （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'-CGGGATCCALLAGAATTCCG-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）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HindIII酶切后片段长度如下表所示， 质粒类型 pET-28a（+） pET-28a（+）-kit HindIII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HindIII酶切位点，原因是____________。 （4）菌液PCR是直接以菌体热解后的DNA为模板、以目的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. 限制酶 ③. DNA连接酶 （2） ①. BC ②. BamHⅠ和EcoRⅠ ③. 5’ （3） ①. 320bp（必须写bp） 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 （4） 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。 【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。故选BC。 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，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，这样经过PCR和双酶切后，才能保证 kit 基因以正确的方向与运载体连接。 【小问3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4详解】 由上面分析可知，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。 24. 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。t-PA改良基因形成是t-PA基因发生了碱基的__________。 （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： 引物Ⅰ: 5'-CGCGAAA ? AGACGGTTCA-3'（下划线?为突变基因位点） 引物Ⅱ: 5'-ACCCGGGCGAACATCGTA-3'（下划线字母为XmaⅠ酶切序列） 引物Ⅲ: 5'-GTAGATCTGGCCTCGAGTA-3'（下划线字母BglⅡ为酶切序列） 在上述引物中，引物Ⅰ中突变基因位点是碱基____（A\T\C\G），第一次PCR操作中使用的引物有__________、__________。下游大引物是__________（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__________鉴定，而不用PCR产物凝胶电泳的结果，原因是______________________________。 【答案】（1） ①. 蛋白质 ②. 替换 （2） ①. G ②. Ⅰ ③. Ⅲ ④. ② （3） ①. 使引物与单链DNA结合 ②. 2##二##两 （4） ①. Ca2+处理法（感受态细胞法） ②. （DNA）分子杂交 ③. 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】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。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，t-PA改良基因形成是t-PA基因发生了碱基的替换。 【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，结合题意可知，突变后，t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，而相应的基因模板链（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，说明突变位点碱基为G，为了扩增改良基因，需选用引物Ⅰ，为了保证目的基因能插入质粒，结合图中内切酶位点可知，因选择含有BglⅡ的引物，即引物Ⅲ，结合图中左侧部分大引物的方向可知，下游大引物为②。 【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/感受态法，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 $