精品解析：北京市八一学校2024-2025学年高二下学期期中测试生物试题

北京市八一学校2024-2025学年第二学期期中练习 高二年级生物 2025.04 本试卷共11页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分（选择题，共30分） 一、选择题共30小题，每小题1分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。 1. 大肠杆菌是发酵工程和基因工程常用的生物材料。下列关于大肠杆菌的叙述，不正确的是（　　） A. 以DNA为遗传物质 B. 无成形的细胞核 C. 通过有丝分裂增殖 D. 属于异养型生物 2. 下列有机物与其彻底水解后的产物匹配有误的是（ ） A. 淀粉—葡萄糖 B. 磷脂—甘油、脂肪酸和磷酸衍生物 C. 抗体—氨基酸 D. RNA—脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 3. 在人口腔上皮细胞的结构组成中，同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是（　　） A. 线粒体 B. 核糖体 C. 高尔基体 D. 染色体 4. 关于化合物分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　） A. 利用加热后与斐林试剂生成砖红色沉淀的反应鉴定还原糖 B. 利用常温条件下与二苯胺试剂呈现蓝色的反应来鉴定DNA C. 利用常温条件下与双缩脲试剂呈现紫色的反应来鉴定蛋白质 D. 利用能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的特性鉴定细胞中的脂肪 5. 甲、乙分别为正常细胞线粒体和胶质母细胞瘤线粒体的电镜照片，下列叙述错误的是（ ） A. 箭头所指为线粒体内膜 B. 甲图细胞产生ATP的主要场所是线粒体 C. 葡萄糖在线粒体中被分解 D. 乙图线粒体发生嵴融合影响细胞有氧呼吸 6. 由细胞分泌到胞外的囊泡可携带蛋白质、脂质、糖类和核酸等多种物质，在细胞间的信息交流中发挥关键作用。下列相关叙述正确的是（ ） A. 囊泡携带的物质都可以为细胞生命活动供能 B. 通过胞吐方式释放囊泡消耗代谢产生的能量 C. 脂溶性分子一般包裹在囊泡内运输到靶细胞 D. 囊泡与靶细胞的融合体现膜的选择透过性 7. 下列真核细胞结构、主要成分及功能对应正确的是（ ） 选项 细胞结构 主要成分 功能 A 细胞膜 蛋白质、糖类 控制物质进出 B 核糖体 蛋白质、核糖核酸 合成蛋白质 C 染色体 核糖核酸、蛋白质 遗传信息的载体 D 细胞骨架 蛋白质、纤维素 锚定各种细胞器 A. A B. B C. C D. D 8. 下图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，相关叙述不正确的是（ ） A. 过程①②在酵母菌细胞中发生的场所相同 B. 过程⑤需要氧气，而过程④不需要氧气 C. 果醋发酵过程中所需的最适温度高于果酒 D. 人工接种酵母菌，可缩短果酒的酿制时间 9. 制作腐乳、果醋和泡菜过程中，发酵体系内的有机物总量及种类的变化通常是（ ） A. 减少、增加 B. 减少、减少 C. 增加、减少 D. 增加、增加 10. 目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（ ） A. 乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物 B. 果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源 C. 果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染 D. 混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵 11. 物质Y是一种会污染土壤的含氮有机物，Y在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解Y的细菌。在筛选目的菌的培养基中观察到几个菌落（如图所示）。下列相关叙述正确的是（　　） A. 将所选取土壤灭菌后用无菌水稀释涂布于培养基 B. 图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制 C. 应首选菌落①中的菌株进一步纯化 D. 图中菌落都具有能够降解Y的能力 12. 饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是（ ） A. 配制图1所示固体培养基时，需要先灭菌、分装，再调整到适宜的pH B. 图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数 C. 图2所示的平板中，a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数 D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基，则生长的细菌一定是大肠杆菌 13. 下列关于植物组织培养和动物细胞培养的叙述中，正确的是（ ） A. 培养基中均需要加入琼脂和抗生素 B. 均需要经过脱分化形成愈伤组织 C. 二者培养所需的温度前者通常更高 D. 培养基营养物质组成有较大差异 14. 植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术的共性是（ ） A. 均出现贴壁生长现象 B. 融合细胞的染色体组数均增加 C. 均需用胰蛋白酶处理 D. 均可用灭活的病毒诱导细胞融合 15. 植物组织培养过程中，可通过诱导菊花幼叶发育为完整植株，其根本原因是菊花幼叶细胞（ ） A. 具有菊花植株全套的遗传信息 B. 具有其他细胞不具备的蛋白质 C. 还未被植物病毒感染 D. 分化程度低分裂能力强 16. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。与下图所示流程相关的叙述不正确的是（　　） A. 去核卵细胞一般取自处于减数分裂I中期的卵母细胞 B. 过程①需要提供CO2主要作用是维持培养液的酸碱度 C. 胚胎干细胞可取自囊胚的内细胞团，具有分化为各种类型细胞的能力 D. 图中获得的组织器官移植给个体B理论上不会发生免疫排斥反应 17. 干细胞培养在再生医学、药物安全和有效性检测等领域具有重要作用。下列说法正确的是（ ） A. 培养干细胞时不需提供二氧化碳 B. 一种干细胞只能分化为一种类型的细胞 C. 成体干细胞遗传物质丢失，不能发育成完整个体 D. 胚胎干细胞具有分化为体内任何类型细胞的潜能 18. 利用下列技术培育出的新个体中，遗传物质来自一个亲本的是（　　） A. 植物组织培养 B. 胚胎分割 C. 胚胎移植 D. 动物细胞核移植 19. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ） A. 照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞 B. 流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇 C. 杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株 D. 杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递 20. 新型冠状病毒表面的刺突蛋白（S蛋白）与人呼吸道黏膜上皮细胞ACE2受体结合，入侵细胞后可引起肺炎。针对此环节研发单克隆抗体是治疗新冠肺炎的研究热点之一。相关叙述错误的是（　　） A. ①需多次向小鼠体内注射S蛋白，以便于从脾脏中获得活化的B细胞 B. ②将B细胞注入去核的骨髓瘤细胞中，通过电融合法使两个细胞融合 C. 经③过程筛出的细胞既能无限增殖又能产生识别S蛋白的单克隆抗体 D. S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害 21. 将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后，可形成“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。骨髓干细胞形成“胰岛样”细胞的过程主要发生了（ ） A. 细胞分裂 B. 细胞分化 C. 细胞凋亡 D. 细胞坏死 22. 构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列箭头指向位置属于DNA 连接酶作用位点的是（　　） A. B. C. D. 23. 下列不宜作为基因工程中标记基因的是（ ） A. 核糖体蛋白基因 B. 荧光蛋白基因 C. 产物具有颜色反应的基因 D. 抗性基因 24. 目前常用的生物反应器有乳腺生物反应器和膀胱生物反应器。采用基因工程将人凝血因子基因导入山羊受精卵，成功培育出了人凝血因子只存在于乳汁中的转基因羊。下列相关说法错误的是（　　） A. 构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺中特异表达的基因的启动子等重组在一起 B. 在转基因动物的乳腺细胞或膀胱上皮细胞以外的细胞中不含有药用蛋白基因 C. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制 D. 用显微注射技术将表达载体导入受精卵细胞来获得转基因动物 25. 蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局，使它产生了一个由坚硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝。此过程运用的技术及基本思路分别是（ ） A. 基因突变；DNA→RNA→蛋白质 B. 基因工程；RNA→RNA→蛋白质 C. 蛋白质工程；DNA→RNA→蛋白质 D. 蛋白质工程；蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质 26. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（　　） A. 建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B. 可利用抗原一抗体杂交技术筛选目标蛋白 C. 用含有碳源、氮源等营养物质的培养基培养噬菌体 D. 该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 27. 荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　） A. T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B. 可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C. 可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D. 可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 28. 转基因抗虫棉在我国的种植面积已占全国棉花种植面积的90%。研究者利用PCR技术检测杂草中有无转基因成分，得到如图所示结果。相关分析错误的是（　　） A. 空白实验是未加入DNA模板得到的电泳结果 B. 推测棉田杂草6、7与抗虫棉的亲缘关系较近 C. 结果说明校园杂草与棉花间一定存在生殖隔离 D. 转基因成分进入杂草体内可能会引发生态问题 29. CRISPR/Cas9基因编辑技术是利用Cas9蛋白－sgRNA复合体对双链DNA的特定序列进行识别并切割，从而达到基因定点敲除、插入、替换的目的。其中sgRNA的引导序列负责对DNA上的靶序列进行定位，再由被激活的Cas9蛋白对靶序列进行切割（如图所示），下列相关叙述错误的是（ ） A. sgRNA的引导序列可在DNA聚合酶的催化下合成 B. Cas9蛋白－sgRNA复合体的功能类似于限制酶 C. sgRNA引导序列对DNA靶序列进行定位，利用了碱基互补配对原理 D. 该技术能实现对基因的定向改造，可用于某些疾病的基因治疗 30. 油菜是我国的重要油料作物，其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种，其抗性机理如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜获得转基因植株 B. 核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染 C. 未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能合成转录因子B，不启动防御基因表达 D. 转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达 第二部分（非选择题，共70分） 31. 豆瓣酱是我国传统发酵食品，发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种，进而研究它们在发酵中的作用。 （1）研究人员用________稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，然后用________法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物：葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。 （2）为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率，分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内，并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系，在适宜条件下培养，定期检测菌液的吸光度（OD值）。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是________，某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为________。 （3）3种抗生素对上述微生物的抑菌率如下图所示。据图可知，向培养基中加入抗生素________，控制其浓度为________μg/mL，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。 32. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中 1 条 X 染色体会发生整体范围内的沉默（“非逃逸”基因转录活性被抑制），X 染色体失活（XCI），仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间 X 染色体上基因表达水平的一致，也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。 （1）为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过______处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。 （2）研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定，表中数据显示体外受精（IVF）胎儿性别比例（雄/雌）______自然生产（IVO）胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率（%） 雄/雌 自然生产（IVO） 81 56.25 1.08 体外受精（IVF） 82 45.58 1.48 （3）为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第 7.5 天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图 1： ①结果显示 IVO 组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当，而在 IVF 组中，__________________。 ②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在 IVF 雌性胚胎中显著______（填“低于”“等于”或“高于”）IVO 雌性胚胎，说明 IVF雌性胚胎 XCI 不足。 ③已有研究表明，XCI 高度依赖激活因子 RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测 RNF12 蛋白的表达量如图 2，结果为________________________。 （4）综上所述，XCI 造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________________________。 33. 东方果蝇会在瓜果的内部产卵，引起果实早落，给果农带来极大的经济损失。研究人员尝试利用蓖麻毒素，研发雌性特异性致死基因系统，以减少雌果蝇的数量。 （1）蓖麻毒素是蓖麻种子中的一种毒蛋白，由RTA和RTB两部分功能不同的肽链组成。其中RTB可与细胞表面的糖蛋白或糖脂结合，毒蛋白以___方式进入细胞，随后在___（填细胞器）内被部分水解，毒蛋白链间二硫键断裂，释放出RTA。RTA具有rRNA酶的活性，可导致___（填细胞器）失活，影响蛋白质合成。 （2）东方果蝇的dsx基因具有特异性剪切识别序列，雌性个体中该序列能使dsx基因的内含子转录的序列被剪切掉，而雄性个体无此功能，因而雌雄果蝇会产生不同的dsx成熟mRNA。研究人员将dsx基因的部分序列与RTA基因融合（如图1），获得融合基因1，构建___，导入果蝇的___，进而得到转基因果蝇。转基因雌蝇中表达的肽链对应的mRNA为___（填图2中字母）。由于存在性别选择性剪接机制，雌蝇会特异性致死。请分析转基因雄蝇不会致死的原因是___。 （3）研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为引物a精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行定点突变获得融合基因2（如图3）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5'端和3'端___。 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若___，则说明G1具有cs效应。 iv：在___℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。 34. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蛋白相互作用的研究 蛋白相互作用是指蛋白质之间相互结合并发挥特定的生物学功能的现象，是生物分子之间交互作用的重要形式。IKK 复合体由IKKα、IKKβ和 NEMO 三个亚基组成，细胞周期调控激酶 PLK1是一种催化蛋白质磷酸化的酶。PLK1 可通过磷酸化 IKKβ抑制IKK复合体的活化，为研究 PLK1 与 IKK 的互作，进而确定IKK 的作用机制，进行了如下实验。 研究人员通过免疫共沉淀技术进行研究。该技术的原理是，在细胞内如果 A蛋白能够与B蛋白结合，若用预先固定在琼脂糖珠子上的蛋白A 的抗体去沉淀 A蛋白，则B也会一起沉淀下来。通过检测沉淀中是否存在B蛋白，即可确定 A和B蛋白是否存在相互作用。研究人员向人胚肾 H细胞中转入分别含有Flag—PLK1融合基因和Myc-NEMO融合基因的表达载体，将细胞裂解后，用含有抗 Flag 抗体的琼脂糖珠子进行沉淀。检测细胞裂解液和沉淀中蛋白情况，结果如图 1。用同样方法研究了 PLK1 与 IKKα、IKKβ相互作用的情况，结果如图2。 Pull-down实验也是研究蛋白质相互作用的方法。将细胞裂解，获得含有待测蛋白的细胞裂解液。在体外，利用一种带有特定蛋白标签（如GST）的纯化融合蛋白作为钓饵，与细胞裂解液温育，然后用可结合蛋白标签的琼脂糖珠将融合蛋白沉淀回收，利用抗体检测并鉴定沉淀中的蛋白。研究人员利用该技术验证了PLK1与NEMO的相互作用情况，结果见图3。 利用上述两种技术，研究人员初步确定了PLK1发挥作用的分子机制。 （1）Flag-PLK1融合基因在转录时，Flag基因和PLK1基因共用同一个_____和终止子，翻译时所用起始密码子和终止密码子_____。 （2）分析免疫共沉淀结果可知，研究人员通过_____技术检测相关蛋白互作情况，对细胞裂解液进行检测的目的是_____。免疫共沉淀实验结果表明_____。 （3）根据 Pull--down 实验结果推测 PLK1 不能与 NEMO 直接结合。请补充Pull-down实验的操作步骤（从下列选项中选择）：纯化_____蛋白→将含有_____基因的表达载体导入大肠杆菌中→将纯化的蛋白与大肠杆菌裂解液混合温育→用相应的琼脂糖凝胶沉淀→对裂解液和沉淀进行抗体检测和鉴定。 A.GST-PLK1 B.His-PLK1 C.GST-NEMO D.His-NEMO E.GST （4）依据免疫共沉淀和Pull-down实验的结果，请尝试解释PLK1蛋白作用于IKK复合体的机制_____。 35. 向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应用于生物治疗。 （1）研究者利用图1所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。 利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有_____和特定基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用_____处理的大肠杆菌细胞内。 （2）研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：_____。 （3）将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2中，利用所给出的材料，构建下图所示的两种工程菌。 传感器的类型：a、氧气传感器 b、乳酸传感器 可选择的特定基因：c、细菌生长必需的asd基因 d、细菌生长必需的glms基因 e、对细菌生长有毒性的T基因 f、GFP基因 受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 丙：asd基因缺失突变型细菌 丁：glms基因缺失突变型细菌 （4）将抗肿瘤基因导入低氧和高乳酸条件同时具备才能增殖的工程菌中，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有_____的优势。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北京市八一学校2024-2025学年第二学期期中练习 高二年级生物 2025.04 本试卷共11页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分（选择题，共30分） 一、选择题共30小题，每小题1分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出符合题目要求的一项。 1. 大肠杆菌是发酵工程和基因工程常用的生物材料。下列关于大肠杆菌的叙述，不正确的是（　　） A. 以DNA为遗传物质 B. 无成形的细胞核 C. 通过有丝分裂增殖 D. 属于异养型生物 【答案】C 【解析】 【分析】根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类，原核细胞是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核。常见的原核生物有蓝细菌、大肠杆菌、放线菌、支原体等。 【详解】A、大肠杆菌有细胞结构，遗传物质是DNA，A正确； B、大肠杆菌是原核生物，没有成形的细胞核，B正确； C、有丝分裂是真核细胞的分裂方式之一，大肠杆菌是原核生物，以二分裂的方式进行增殖，C错误； D、大肠杆菌不能制造有机物，属于异养型生物，D正确。 故选C。 2. 下列有机物与其彻底水解后的产物匹配有误的是（ ） A. 淀粉—葡萄糖 B. 磷脂—甘油、脂肪酸和磷酸衍生物 C. 抗体—氨基酸 D. RNA—脱氧核糖、含氮碱基、磷酸 【答案】D 【解析】 【分析】核酸是遗传信息的携带者，是一切生物的遗传物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用，细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异有：①五碳糖不同，脱氧核苷酸中的五碳糖是脱氧核糖，核糖核苷酸中的五碳糖是核糖；②碱基不完全相同，脱氧核苷酸中的碱基是A、T、G、C，核糖核苷酸中的碱基是A、U、G、C。3、核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是磷酸、五碳糖和含氮碱基。 【详解】A、淀粉是植物体内的多糖之一，其单体是葡萄糖，水解后是葡萄糖，A正确； B、磷脂是由一分子甘油、两分子脂肪酸以及磷酸衍生物构成的，B正确； C、抗体的化学本质是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，水解后是氨基酸，C正确； D、RNA初步水解的产物是核糖核苷酸（4种），彻底水解的产物是核糖、含氮碱基（A、U、G、C）、磷酸，D错误。 故选D 3. 在人口腔上皮细胞的结构组成中，同时含有磷脂、蛋白质和核酸的是（　　） A. 线粒体 B. 核糖体 C. 高尔基体 D. 染色体 【答案】A 【解析】 【分析】内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统.。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质；磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。 【详解】A、线粒体属于双层膜细胞器，其膜结构也是主要由磷脂和蛋白质组成，线粒体中含有少量的DNA和RNA，A符合题意； B、核糖体的主要成分是核糖体RNA和蛋白质，没有膜结构，因此不含有磷脂，B不符合题意； C、高尔基体由扁平的囊和小泡组成，属于单层膜细胞器，其膜结构的主要成分也是磷脂和蛋白质，但是不含有核酸，C不符合题意； D、染色体的主要成分DNA和蛋白质，是DNA的主要载体，没有膜结构，不含有磷脂，D不符合题意。 故选A。 4. 关于化合物分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　） A. 利用加热后与斐林试剂生成砖红色沉淀的反应鉴定还原糖 B. 利用常温条件下与二苯胺试剂呈现蓝色的反应来鉴定DNA C. 利用常温条件下与双缩脲试剂呈现紫色的反应来鉴定蛋白质 D. 利用能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色的特性鉴定细胞中的脂肪 【答案】B 【解析】 【分析】生物组织中化合物的鉴定： （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； （2）蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色； （3）脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 【详解】A、在水浴加热的条件下，还原糖和斐林试剂反应产生砖红色沉淀，A正确； B、在水浴加热的条件下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，B错误； C、常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈现紫色，C正确； D、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，利用此特性可用苏丹Ⅲ染液鉴定细胞中的脂肪，D正确。 故选B。 5. 甲、乙分别为正常细胞线粒体和胶质母细胞瘤线粒体的电镜照片，下列叙述错误的是（ ） A. 箭头所指为线粒体内膜 B. 甲图细胞产生ATP的主要场所是线粒体 C. 葡萄糖在线粒体中被分解 D. 乙图线粒体发生嵴融合影响细胞有氧呼吸 【答案】C 【解析】 【分析】1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴的存在大大增加了内膜的表面积，线粒体内膜和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。 2、有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段发生于细胞质基质，1分子葡萄糖分解为两分子丙酮酸，产生少量[H]并释放少量能量；第二阶段发生于线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H] 并释放少量能量；第三阶段发生于线粒体内膜，[H]与氧气结合成水并释放大量能量。 【详解】A、线粒体由两层膜组成，正常线粒体内膜向内折叠形成嵴，嵴的存在大大增加了内膜的表面积，所以图中箭头所指的线粒体的内膜，A正确； B、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第三阶段产生大量ATP，所以甲图细胞产生ATP的主要场所是线粒体，B正确； C、葡萄糖的分解是在细胞质基质中完成的，C错误； D、线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，乙图表示胶质母细胞瘤线粒体的电镜照片，与正常线粒体相比，乙图线粒体发生嵴融合，使有氧呼吸收到影响，D正确。 故选C。 6. 由细胞分泌到胞外的囊泡可携带蛋白质、脂质、糖类和核酸等多种物质，在细胞间的信息交流中发挥关键作用。下列相关叙述正确的是（ ） A. 囊泡携带的物质都可以为细胞生命活动供能 B. 通过胞吐方式释放囊泡消耗代谢产生的能量 C. 脂溶性分子一般包裹在囊泡内运输到靶细胞 D. 囊泡与靶细胞的融合体现膜的选择透过性 【答案】B 【解析】 【分析】囊泡一般参与物质在细胞内的运输，以及胞吐出细胞外的物质运输。 【详解】A、囊泡携带的核酸无法供能，A错误； B、胞吐需要消耗能量,B正确； C、脂溶性分子一般可以自由扩散运输进出细胞，无需囊泡，C错误； D、囊泡与靶细胞的融合体现膜一定的流动性，D错误； 故选B。 7. 下列真核细胞结构、主要成分及功能对应正确的是（ ） 选项 细胞结构 主要成分 功能 A 细胞膜 蛋白质、糖类 控制物质进出 B 核糖体 蛋白质、核糖核酸 合成蛋白质 C 染色体 核糖核酸、蛋白质 遗传信息的载体 D 细胞骨架 蛋白质、纤维素 锚定各种细胞器 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】细胞膜的主要组成成分的蛋白质和磷脂，其次还含有少量糖类；染色体的组成成分主要是蛋白质和DNA；核糖体由RNA和蛋白质组成；细胞骨架的成分是蛋白质。 【详解】A、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还含少量的糖类，A错误； B、核糖体的组成成分是蛋白质和核糖核酸，是蛋白质合成场所，B正确； C、染色体主要由脱氧核糖核酸和蛋白质组成，C错误； D、真核细胞的细胞骨架是由蛋白质纤维构成的，无纤维素，D错误。 故选B。 8. 下图表示果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，相关叙述不正确的是（ ） A. 过程①②在酵母菌细胞中发生的场所相同 B. 过程⑤需要氧气，而过程④不需要氧气 C. 果醋发酵过程中所需的最适温度高于果酒 D. 人工接种酵母菌，可缩短果酒的酿制时间 【答案】B 【解析】 【分析】题图是果酒和果醋生产过程中的物质变化情况，其中①是细胞呼吸的第一阶段，发生在细胞质基质中；②是无氧呼吸的第二阶段，为酒精发酵，发生在细胞质基质中；③为有氧呼吸的第二、三阶段，发生在线粒体中；④⑤均为醋酸发酵，发生在细胞质基质中。 【详解】A、过程①为细胞呼吸的第一阶段，过程②为无氧呼吸的第二阶段，场所都在细胞质基质中，A正确； B、过程④是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时，将酒精变成乙醛，再将乙醛变成醋酸，过程⑤是醋酸菌在氧气、糖源充足时，将葡萄糖转变成醋酸，这两个过程都需要氧气，B错误； C、④果醋发酵的最适温度（30-35℃）高于②果酒发酵的最适温度（18-25℃），C正确； D、人工接种酵母菌，增加了菌种数量，可缩短果酒的酿制时间，D正确。 故选B。 9. 制作腐乳、果醋和泡菜过程中，发酵体系内的有机物总量及种类的变化通常是（ ） A. 减少、增加 B. 减少、减少 C. 增加、减少 D. 增加、增加 【答案】A 【解析】 【分析】果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，前期需氧，后期不需氧；果醋制作的菌种是醋酸菌，代谢类型是异养需氧型细菌，发酵过程一直需氧。 【详解】腐乳、果醋及泡菜制作过程中，有机物不断被微生物氧化分解，同时也形成很多中间产物，因此所用原料的有机物总量减少，但有机物种类增加，A正确，BCD错误。 故选A。 10. 目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（ ） A. 乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物 B. 果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源 C. 果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染 D. 混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵 【答案】C 【解析】 【分析】原核生物没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核；原核生物除了支原体都具有细胞壁，成分主要是肽聚糖；原核生物具有细胞膜、细胞质和核糖体；原核生物遗传物质是DNA，DNA为环状裸露的，不构成染色体。 【详解】A、酵母菌属于真核生物，A错误； B、糖类不含氮元素，果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源，B错误； C、果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染，杂菌污染不但影响口味，还可能产生有害物质，C正确； D、发酵需要根据不同菌种的适宜生活条件调节发酵条件，D错误。 故选C。 11. 物质Y是一种会污染土壤的含氮有机物，Y在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某研究小组欲从土壤中筛选出能降解Y的细菌。在筛选目的菌的培养基中观察到几个菌落（如图所示）。下列相关叙述正确的是（　　） A. 将所选取土壤灭菌后用无菌水稀释涂布于培养基 B. 图中培养基可用牛肉膏、蛋白胨配制 C. 应首选菌落①中的菌株进一步纯化 D. 图中菌落都具有能够降解Y的能力 【答案】C 【解析】 【分析】筛选培养基是指根据某种微生物的特殊营养要求或对某些化学、物理因素的抗性而设计的，能选择性地区分这种微生物的培养基。利用选择培养基，可使混合菌群中的目标菌种变成优势种群，从而提高该种微生物的筛选效率。 【详解】A、土壤稀释液中含有接种的微生物，不能灭菌，A错误； B、物质Y是一种会污染土壤的含氮有机物，实验目的是筛选出能降解Y的细菌，所以不能加入牛肉膏、蛋白胨，只能以Y作为唯一氮源，B错误； C、据图可知，①菌落最小，周围透明圈最大，说明①菌落分解Y的能力最强，所以应该选择①菌落进一步纯化，C正确； D、据图可知，图中菌落③周围未形成透明圈，不能降解Y，D错误。 故选C。 12. 饮用被细菌污染的水后，细菌在消化道内会繁殖并产生毒素，引起急性肠胃炎。某同学利用图1所示方法，检测饮用水的细菌含量，图2为不同稀释度下得到的若干个平板。下列相关叙述正确的是（ ） A. 配制图1所示固体培养基时，需要先灭菌、分装，再调整到适宜的pH B. 图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数即为样品中细菌数 C. 图2所示的平板中，a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数 D. 若图2所示为牛肉膏蛋白胨培养基，则生长的细菌一定是大肠杆菌 【答案】C 【解析】 【分析】稀释涂布平板计数是根据微生物在固体培养基上所形成的单个菌落，即是由一个单细胞繁殖而成这一培养特征设计的计数方法，即一个菌落代表一个单细胞。 计数时，首先将待测样品制成均匀的系列稀释液，尽量使样品中的微生物细胞分散开，使成单个细胞存在(否则一个菌落就不只是代表 一个细胞)，再取一定稀释度、一定量的稀释液接种到平板中，使其均匀分布于平板中的培养基内。经培养后，由单个细胞生长繁殖形成菌落，统计菌落数目，即可计算出样品中的含菌数。 【详解】A、配制图1所示固体培养基时，需要先调整到适宜的pH、分装再灭菌，A错误； B、图1中①~③三个培养皿菌落数的平均值乘稀释倍数再乘10（取0.1mL）即为样品中细菌数，B错误； C、图2所示的平板中，a中菌落太多，c中菌落太少，a和 c的计数结果不适合用于计算样品中的细菌数，一般为30-300个之间较适宜，C正确； D、牛肉膏蛋白胨培养基适合细菌生长，但不一定是大肠杆菌，D错误。 故选C。 13. 下列关于植物组织培养和动物细胞培养的叙述中，正确的是（ ） A. 培养基中均需要加入琼脂和抗生素 B. 均需要经过脱分化形成愈伤组织 C. 二者培养所需的温度前者通常更高 D. 培养基营养物质组成有较大差异 【答案】D 【解析】 【分析】1、植物组织培养包括脱分化和再分化两个重要的过程，决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。 2、动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。 【详解】A、动物细胞培养所用培养基为液体培养基，不需要加入琼脂，A错误； B、脱分化和再分化是植物组织培养的特有过程，动物细胞培养不存在，B错误； C、大多数植物组织培养所要求的温度为20°C -30°C ，以25°C-28℃为最适宜，而动物细胞培养的温度为37℃左右，C错误； D、植物组织培养和动物细胞培养的培养基营养物质组成有较大差异，如植物组织培养需要加入植物激素，而动物细胞培养时需要加入血清等成分，D正确。 故选D。 14. 植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术的共性是（ ） A. 均出现贴壁生长现象 B. 融合细胞的染色体组数均增加 C. 均需用胰蛋白酶处理 D. 均可用灭活的病毒诱导细胞融合 【答案】B 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术是先用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，获得原生质体，然后诱导两个原生质体融合，形成杂种细胞，再利用植物组织培养技术，将杂种细胞培育成杂种植株。 【详解】 A、动物细胞培养过程中会出现贴壁生长现象，而植物体细胞杂交技术过程中不会出现贴壁生长现象，A错误； B、植物体细胞杂交技术与动物细胞融合技术得到的融合细胞的染色体组数均增加，B正确； C、植物体细胞杂交技术过程中不需要用胰蛋白酶处理，C错误； D、植物体细胞杂交技术过程中不能用灭活的病毒诱导细胞融合，D错误。 故选B。 15. 植物组织培养过程中，可通过诱导菊花幼叶发育为完整植株，其根本原因是菊花幼叶细胞（ ） A. 具有菊花植株全套的遗传信息 B. 具有其他细胞不具备的蛋白质 C. 还未被植物病毒感染 D. 分化程度低分裂能力强 【答案】A 【解析】 【分析】植物组织培养技术过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）。原理是植物细胞的全能性。 【详解】植物组织培养过程利用了植物细胞的全能性，其根本原因是菊花幼叶细胞具有菊花植株全套的遗传信息，A符合题意。 故选A。 16. 治疗性克隆对解决供体器官缺乏和器官移植后免疫排斥反应具有重要意义。与下图所示流程相关的叙述不正确的是（　　） A. 去核卵细胞一般取自处于减数分裂I中期的卵母细胞 B. 过程①需要提供CO2主要作用是维持培养液的酸碱度 C. 胚胎干细胞可取自囊胚的内细胞团，具有分化为各种类型细胞的能力 D. 图中获得的组织器官移植给个体B理论上不会发生免疫排斥反应 【答案】A 【解析】 【分析】治疗性克隆主要应用了动物细胞核移植技术，该技术由高度分化的体细胞提供细胞核，处于减数第二次分裂中期的卵母细胞提供细胞质；胚胎干细胞可来自囊胚期的内细胞团，其具有分化为各种体细胞的能力。 【详解】A、去核卵细胞一般取自处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，A错误； B、动物细胞培养需将培养液至于95%空气+5%CO2气体环境的培养箱中，B正确； C、囊胚的内细胞团细胞具有分化为其他体细胞的能力，C正确； D、个体B为提供细胞核的个体，和组织器官的细胞核遗传物质相同，D正确； 故选A。 17. 干细胞培养在再生医学、药物安全和有效性检测等领域具有重要作用。下列说法正确的是（ ） A. 培养干细胞时不需提供二氧化碳 B. 一种干细胞只能分化为一种类型的细胞 C. 成体干细胞遗传物质丢失，不能发育成完整个体 D. 胚胎干细胞具有分化为体内任何类型细胞的潜能 【答案】D 【解析】 【分析】动物细胞培养一般分为原代培养和传代培养两个阶段。动物细胞培养条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH；（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。 【详解】A、培养干细胞时需提供二氧化碳维持培养液的pH，A错误； BD、干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞，胚胎干细胞分化程度低，具有分化为成年动物体内的任何一种类型的细胞的潜能，而成体干细胞只能分化为特定的组织，B错误，D正确。 C、成体干细胞是已分化的细胞，发生了基因的选择性表达，遗传物质没有丢失，不能发育成完整个体，C错误。 故选D。 18. 利用下列技术培育出的新个体中，遗传物质来自一个亲本的是（　　） A. 植物组织培养 B. 胚胎分割 C. 胚胎移植 D. 动物细胞核移植 【答案】A 【解析】 【分析】有性生殖产生的受精卵，其遗传物质来自于父方和母方；植物组织培养获得的个体，其遗传物质可来自于一个离体的细胞；动物细胞核移植获得的个体，遗传物质来自于提供核质的不同个体。 【详解】A、植物组织培养获得的个体，其遗传物质可来自于一个离体的细胞，A正确； B、胚胎分割获得的双胞胎或者多胞胎，其遗传物质来自于父方和母方，B错误； C、胚胎移植的对象是早期胚胎，是由一个受精卵发育而来，其遗传物质来自于父方和母方，C错误； D、动物细胞核移植获得的个体，细胞核遗传物质来自于提供细胞核的个体，细胞质遗传物质来自于提供去核卵母细胞的个体，D错误； 故选A。 19. 甲品种青花菜具有由核基因控制的多种优良性状，但属于胞质雄性不育品种。通过体细胞杂交，成功地将乙品种细胞质中的可育基因引入甲中。相关叙述错误的是（ ） A. 照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，利于筛选杂种细胞 B. 流程中A处理可使用纤维素酶和果胶酶，B处理可使用聚乙二醇 C. 杂种细胞经过外源生长素和赤霉素的诱导，直接再分化成为杂种植株 D. 杂种植株含有控制甲青花菜优良性状的基因，并能通过父本进行传递 【答案】C 【解析】 【分析】植物体细胞杂交技术：就是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。诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等．化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。 【详解】A、照光处理的甲青花菜下胚轴细胞中有叶绿体，原生质体融合后具备乙品种细胞质中的可育基因，在题目中的条件下只有杂种细胞能够存活下来，所以有利于筛选杂种细胞，A正确； B、流程中A为去除细胞壁，可使用纤维素酶和果胶酶分解细胞壁，B过程为诱导原生质体融合，需要用聚乙二醇进行诱导，B正确； C、杂种细胞经过外源生长素和细胞分裂素的诱导诱导后，需脱分化形成愈伤组织，再分化形成杂种植株，C错误； D、甲品种控制多种优良性状的基因，为核基因，杂种植物细胞核内含有控制甲青花菜优良性状的基因，精子中具有一半核基因，能通过父本（精子）进行传递，D正确。 故选C。 20. 新型冠状病毒表面的刺突蛋白（S蛋白）与人呼吸道黏膜上皮细胞ACE2受体结合，入侵细胞后可引起肺炎。针对此环节研发单克隆抗体是治疗新冠肺炎的研究热点之一。相关叙述错误的是（　　） A. ①需多次向小鼠体内注射S蛋白，以便于从脾脏中获得活化的B细胞 B. ②将B细胞注入去核的骨髓瘤细胞中，通过电融合法使两个细胞融合 C. 经③过程筛出的细胞既能无限增殖又能产生识别S蛋白的单克隆抗体 D. S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害 【答案】B 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备时动物细胞融合技术的应用之一，此过程中需要先注射抗原，使生物体产生具有免疫能力的B淋巴细胞，再将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，并筛选出能产生特异性抗体和大量增殖的杂交瘤细胞，最后经过体内和体外培养获取单克隆抗体。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的优点。 【详解】A、①为（效应）B细胞的获得过程，该过程需多次向小鼠体内注射S蛋白，以便于从脾脏中获得致敏的B细胞，A正确； B、②将B细胞与骨髓瘤细胞融合，通过电融合法（物理方法）使两个细胞融合获得杂交瘤细胞，而非去核，B错误； C、③过程经过HAT筛选得到杂交瘤细胞，再经克隆化培养和抗体检测得到的细胞，既能无限增殖又能产生识别S蛋白的单克隆抗体，C正确； D、经上述过程获得的S蛋白的单克隆抗体能够阻断病毒入侵正常细胞以减弱对机体的毒害，D正确。 故选B。 21. 将自体骨髓干细胞植入胰腺组织后，可形成“胰岛样”细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。骨髓干细胞形成“胰岛样”细胞的过程主要发生了（ ） A. 细胞分裂 B. 细胞分化 C. 细胞凋亡 D. 细胞坏死 【答案】B 【解析】 【分析】细胞分化是指在个体发育过程中，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。其实质是不同细胞中遗传信息的表达情况不同，但遗传物质没有发生变化。 【详解】骨髓干细胞形成“胰岛样”细胞的过程中，在形态、结构和生理功能上发生了稳定性差异，所以发生了细胞分化，ACD错误，B正确。 故选B。 22. 构建重组质粒需要使用DNA 连接酶。下列箭头指向位置属于DNA 连接酶作用位点的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】1、限制性内切核酸酶：又称限制酶，主要来源于原核生物，能识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开，切割的结果是形成黏性末端或平末端。 2、DNA连接酶常用T4 DNA连接酶和Ecoli DNA连接酶，T4 DNA连接酶既能连接黏性末端又能连接平末端，不过连接平末端的效率低；Ecoli DNA连接酶只能连接黏性末端。 【详解】构建重组质粒需要使用DNA 连接酶，其作用是将限制酶切下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，单链DNA中，5'端存在游离的磷酸基团，3'端存在_OH，两个DNA片段之间的磷酸基团和_OH在DNA连接酶作用下形成磷酸二酯键，C正确，ABD错误。 故选C。 23. 下列不宜作为基因工程中标记基因的是（ ） A. 核糖体蛋白基因 B. 荧光蛋白基因 C. 产物具有颜色反应的基因 D. 抗性基因 【答案】A 【解析】 【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。 【详解】A、核糖体蛋白所有细胞中都含有，不易检测，不宜作为基因工程中标记基因，A符合题意； B、发光基因如绿色荧光蛋白基因可以用作基因工程的标记基因，B不符合题意； C、产物具有颜色反应的基因可根据颜色反应是否发生筛选重组质粒，可以用作基因工程的标记基因，C不符合题意； D、抗性基因可作为基因工程的标记基因，筛选重组质粒，D不符合题意。 故选A。 24. 目前常用的生物反应器有乳腺生物反应器和膀胱生物反应器。采用基因工程将人凝血因子基因导入山羊受精卵，成功培育出了人凝血因子只存在于乳汁中的转基因羊。下列相关说法错误的是（　　） A. 构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺中特异表达的基因的启动子等重组在一起 B. 在转基因动物的乳腺细胞或膀胱上皮细胞以外的细胞中不含有药用蛋白基因 C. 与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制 D. 用显微注射技术将表达载体导入受精卵细胞来获得转基因动物 【答案】B 【解析】 【分析】转基因动物生产药物：（1）基因来源：药用蛋白基因+乳腺组织特异性表达的启动子（原理：基因的选择性表达）。（2）成果：乳腺生物反应器。（3）过程：将药物蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，导入哺乳动物的受精卵中，最终培育的转基因动物进入泌乳期后，可以通过分泌的乳汁产生所需要的药物。（4）只有在产下雌性动物个体中，转入的基因才能表达。 【详解】A、构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起，以保证药用蛋白基因能在乳腺中正常表达，A正确； B、药用蛋白基因存在于该转基因羊所有细胞中，只是在乳腺细胞或膀胱上皮细胞中选择性表达，B错误； C、雌性山羊发育到一定阶段才能产生乳汁，乳腺生物反应器往往受羊生长发育的阶段和性别的限制，而膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制，C正确； D、动物受精卵全能性最高，应用显微注射技术将表达载体导入受精卵来获得转基因动物，D正确。 故选B。 25. 蛛丝的强度和柔韧度得益于蛛丝蛋白的特殊布局，使它产生了一个由坚硬的结晶区和非结晶区构成的混合区域。有人试图通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝。此过程运用的技术及基本思路分别是（ ） A. 基因突变；DNA→RNA→蛋白质 B. 基因工程；RNA→RNA→蛋白质 C. 蛋白质工程；DNA→RNA→蛋白质 D. 蛋白质工程；蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其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，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。蛋白质工程的基本途径：从预期的蛋白质功能出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）。 【详解】通过破解蛛丝蛋白的结构从而推测出其相应的基因结构，以指导对蚕丝蛋白的修改，从而让蚕也吐出像蛛丝蛋白一样坚韧的丝，此过程运用的是蛋白质工程技术。其基本思路是：推测蛛丝蛋白的氨基酸序列，推出其mRNA的碱基序列，再改造或合成控制蛛丝蛋白合成的DNA（目的基因），然后借助基因工程技术将目的基因导入蚕的体内，在蚕的体内完成由DNA转录形成RNA，再翻译形成蛋白质（蛛丝蛋白），即基本思路为：蛋白质→RNA→DNA→RNA→蛋白质。D正确，ABC错误。 故选D。 26. 噬菌体展示技术（如图）可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定。以下对该技术的分析错误的是（　　） A. 建立噬菌体展示库需限制性内切核酸酶和DNA连接酶 B. 可利用抗原一抗体杂交技术筛选目标蛋白 C. 用含有碳源、氮源等营养物质的培养基培养噬菌体 D. 该技术可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因 【答案】C 【解析】 【分析】抗原抗体杂交技术是一种用于检测蛋白质、多肽等大分子的技术，其原理是基于抗原和抗体的特异性结合。 【详解】A、建立噬菌体展示库需要将目标基因和噬菌体DNA相连，需限制性内切核酸酶和DNA连接酶，A正确； B、抗原一抗体杂交技术是利用特定的抗原与特定的抗体结合，可以筛选目标蛋白，B正确； C、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能直接用培养基培养，C错误； D、噬菌体展示技术可将某些蛋白质呈递至噬菌体表面，便于对目标蛋白进行筛选、鉴定，可用于获得与抗原亲和力更强的抗体及其基因，D正确。 故选C。 27. 荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　） A. T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B. 可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C. 可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D. 可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 【答案】B 【解析】 【详解】A、农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T- DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，A正确； B、限制酶ClaI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏标记基因卡那霉素抗性基因，限制酶SacI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏复制起点，不能用限制酶ClaI和SacI处理 Z 基因，B错误； C、农杆菌Ti质粒上存在卡那霉素抗性基因，可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌，C正确； D、荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关，可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状，D正确。 故选B。 28. 转基因抗虫棉在我国的种植面积已占全国棉花种植面积的90%。研究者利用PCR技术检测杂草中有无转基因成分，得到如图所示结果。相关分析错误的是（　　） A. 空白实验是未加入DNA模板得到的电泳结果 B. 推测棉田杂草6、7与抗虫棉的亲缘关系较近 C. 结果说明校园杂草与棉花间一定存在生殖隔离 D. 转基因成分进入杂草体内可能会引发生态问题 【答案】C 【解析】 【分析】由图可知，2转基因抗虫棉和棉田杂草6和7均含有转基因成分。转基因抗虫棉是指棉花细胞染色体上整合有外源抗虫基因的棉花品种。抗虫基因通常为来源于苏云金芽孢杆菌的Bt基因。 【详解】A、空白对照是为了消除或减少实验误差，提高实验结果的准确性和可靠性；未加入DNA模板得到的电泳结果是空白实验，作为空白对照，A正确； B、根据杂草6和7含有转基因成分可以推测，杂草6和7可能与抗虫棉的亲缘关系较近，获得了转基因特性，B正确； C、由题图可知，棉田杂草（6号和7号）含有转基因成分，校园杂草不含有转基因成分，但不能说明两者存在生殖隔离，C错误； D、转基因成分进入杂草内，可能导致杂草获得转基因特性，可能会引发生态问题，D正确。 故选C。 29. CRISPR/Cas9基因编辑技术是利用Cas9蛋白－sgRNA复合体对双链DNA的特定序列进行识别并切割，从而达到基因定点敲除、插入、替换的目的。其中sgRNA的引导序列负责对DNA上的靶序列进行定位，再由被激活的Cas9蛋白对靶序列进行切割（如图所示），下列相关叙述错误的是（ ） A. sgRNA的引导序列可在DNA聚合酶的催化下合成 B. Cas9蛋白－sgRNA复合体的功能类似于限制酶 C. sgRNA引导序列对DNA靶序列进行定位，利用了碱基互补配对原理 D. 该技术能实现对基因的定向改造，可用于某些疾病的基因治疗 【答案】A 【解析】 【分析】 根据题意，新一代基因编辑CRISPR/Cas9技术的实质是用特殊的引导序列（sgRNA）将Cas9蛋白-基因剪刀精准定位到所需切割的基因上，可知Cas9蛋白是一种核酸内切酶，可断开DNA上的磷酸二酯键。 【详解】A、sgRNA的引导序列可在RNA聚合酶的催化下合成，A错误； B、根据分析可知，Cas9蛋白－sgRNA复合体的功能类似于限制酶，可断开DNA上的磷酸二酯键，B正确； C、据图分析sgRNA的引导序列通过与 DNA靶序列间的碱基互补配对进行定位，C正确； D、CRISPR/Cas9基因编辑技术是利用Cas9蛋白－sgRNA复合体对双链DNA的特定序列进行识别并切割，从而达到基因定点敲除、插入、替换的目的，所以该技术能实现对基因的体外定向改造，可用于某些疾病的基因治疗，D正确。 故选A。 30. 油菜是我国的重要油料作物，其生长受到核盘菌引起的菌核病威胁。科研人员试图培育抗菌核病的转基因油菜新品种，其抗性机理如下图所示，相关叙述正确的是（ ） A. 将含防御基因的基因表达载体导入核盘菌后，侵染油菜获得转基因植株 B. 核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因表达出相应蛋白质抵御核盘菌侵染 C. 未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能合成转录因子B，不启动防御基因表达 D. 转基因油菜中的启动子pB属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、将含防御基因的基因表达载体导入农杆菌后，侵染油菜获得转基因植株，A错误； B、分析题图可知，核盘菌侵染转基因油菜后，启动防御基因转录出小干扰RNA抵御核盘菌侵染，而非表达出蛋白质，B错误； C、未受到核盘菌侵染时，油菜细胞不能激活细胞内的转录因子B，导致防御基因不能表达，C错误； D、转基因油菜中的启动子pB只有在核盘菌侵染时才能激活目的基因的表达，属于诱导型启动子，能够精确调控防御基因的表达，D正确。 故选D。 第二部分（非选择题，共70分） 31. 豆瓣酱是我国传统发酵食品，发酵过程中利用了多种天然菌种。研究人员尝试分离这些菌种，进而研究它们在发酵中的作用。 （1）研究人员用________稀释豆瓣酱酱醅，得到菌液，然后用________法将菌液接种在固体培养基表面，培养一段时间后，根据菌落特征初步选择出几种微生物：葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba、嗜盐四联球菌T和融合魏斯氏菌W。 （2）为了检测抗生素对上述菌种的抑菌率，分别将这些菌种接种在含有不同种类、不同浓度抗生素的液体培养基内，并设置对照菌液和不接种菌的空白培养体系，在适宜条件下培养，定期检测菌液的吸光度（OD值）。已知菌液吸光度与菌体密度成正比。该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是________，某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为________。 （3）3种抗生素对上述微生物的抑菌率如下图所示。据图可知，向培养基中加入抗生素________，控制其浓度为________μg/mL，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。 【答案】（1） ①. 无菌水 ②. （稀释）涂布（平板） （2） ①. 不添加抗生素 ②. [(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100% （3） ①. 萘夫西林钠 ②. 1.454 【解析】 【小问1详解】 为避免杂菌感染，用无菌水稀释豆瓣酱酱醅得到菌液，然后用（稀释）涂布（平板）法将菌液接种在固体培养基表面。 【小问2详解】 实验的自变量为不同种类、不同浓度的抗生素，故该实验中对照菌液组的处理方式与实验组的区别是不添加抗生素。某实验组菌液抗生素抑菌率为[(对照菌液菌体密度-实验组菌液菌体密度)/(对照菌液菌体密度-空白培养体系菌体密度)]×100%，已知菌液吸光度与菌体密度成正比，故某实验组菌液抗生素抑菌率的计算公式为[(对照菌液OD值-实验组菌液OD值)/(对照菌液OD值-空白培养体系OD值)]×100%。 【小问3详解】 据图可知，当萘夫西林钠浓度为1.454μg/mL时，该抗生素对其他三种微生物（葡萄球菌S、解淀粉芽孢杆菌Ba和融合魏斯氏菌W）的抑菌率几乎为100%，能够实现对嗜盐四联球菌T的选择培养。 32. 雌性哺乳动物在早期胚胎发育过程中 1 条 X 染色体会发生整体范围内的沉默（“非逃逸”基因转录活性被抑制），X 染色体失活（XCI），仅有少数“逃逸”基因仍能正常表达。XCI能保证雌、雄间 X 染色体上基因表达水平的一致，也会造成体外受精胎儿性别比例的失衡。 （1）为制备体外受精（IVF）的胚胎，研究人员采用超数排卵方法采集小鼠______期卵母细胞，另一方面，将成年健康公鼠的精子在体外条件下进行______处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。收集早期胚胎，移植到经过______处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有______（填“单”“双”或“三”）亲的遗传物质。 （2）研究人员对体外受精胎儿性别进行鉴定，表中数据显示体外受精（IVF）胎儿性别比例（雄/雌）______自然生产（IVO）胎儿的性别比例。 组别 胚胎数 活仔率（%） 雄/雌 自然生产（IVO） 81 56.25 1.08 体外受精（IVF） 82 45.58 1.48 （3）为进一步揭示体外受精的胎儿性别比例失衡的原因，研究人员剖取第 7.5 天的小鼠胚胎进行胎儿发育情况统计，结果如图 1： ①结果显示 IVO 组形态异常的胎儿的雌、雄比率相当，而在 IVF 组中，__________________。 ②研究人员收集不同组别的胚胎细胞，定量检测具代表性的“非逃逸”基因，结果显示这些基因的表达在 IVF 雌性胚胎中显著______（填“低于”“等于”或“高于”）IVO 雌性胚胎，说明 IVF雌性胚胎 XCI 不足。 ③已有研究表明，XCI 高度依赖激活因子 RNF12，研究人员利用免疫荧光技术检测 RNF12 蛋白的表达量如图 2，结果为________________________。 （4）综上所述，XCI 造成体外受精的胎儿性别比例失衡的可能原因是________________________。 【答案】（1） ①. MⅡ ②. 获能 ③. 同期发情 ④. 双 （2）高于 （3） ①. 雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿 ②. 高于 ③. IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO （4）体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发XCI下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高 【解析】 【分析】胚胎移植是指将雌性动物体内的早期胚胎，或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的体内，使之继续发育为新个体的 技术。 【小问1详解】 通常用促性腺激素处理雌性哺乳动物，使其超数排卵，采集小鼠MII期卵母细胞，此时的卵母细胞已经发育成熟；另一方面，获得的精子在体外进行获能处理，将二者置于适当的培养液中完成体外受精。受精卵在体外培养成早期胚胎，移植到经过同期发情处理的代孕母鼠中，获得的胚胎含有提供卵细胞和精子双亲的遗传物质。 【小问2详解】 依据表格数据可知，表中结果显示体外受精（IVF）胎儿性别比例（雄/雌）高于自然生产（IVO）胎儿的性别比例。 【小问3详解】 ①根据图1数据显示，IVF组中雌性形态异常胎儿的比例显著高于雄性形态异常胎儿。 ②依题意，“非逃逸”基因起作用，即基因转录活性被抑制，表现出X染色体失活（XCI），因而从结果显示这些基因的表达在IVF雌性胚胎中显著高于IVO雌性胚胎。 ③根据图2可知，IVF在4细胞和8细胞及桑葚胚时期RNF12蛋白表达水平显著低于IVO。 【小问4详解】 综上所述，体外受精过程引发小鼠部分雌性胚胎RNF12低表达，引发X染色体失活（XCI）下降，导致雌性发育异常及雄/雌比例升高。 33. 东方果蝇会在瓜果的内部产卵，引起果实早落，给果农带来极大的经济损失。研究人员尝试利用蓖麻毒素，研发雌性特异性致死基因系统，以减少雌果蝇的数量。 （1）蓖麻毒素是蓖麻种子中的一种毒蛋白，由RTA和RTB两部分功能不同的肽链组成。其中RTB可与细胞表面的糖蛋白或糖脂结合，毒蛋白以___方式进入细胞，随后在___（填细胞器）内被部分水解，毒蛋白链间二硫键断裂，释放出RTA。RTA具有rRNA酶的活性，可导致___（填细胞器）失活，影响蛋白质合成。 （2）东方果蝇的dsx基因具有特异性剪切识别序列，雌性个体中该序列能使dsx基因的内含子转录的序列被剪切掉，而雄性个体无此功能，因而雌雄果蝇会产生不同的dsx成熟mRNA。研究人员将dsx基因的部分序列与RTA基因融合（如图1），获得融合基因1，构建___，导入果蝇的___，进而得到转基因果蝇。转基因雌蝇中表达的肽链对应的mRNA为___（填图2中字母）。由于存在性别选择性剪接机制，雌蝇会特异性致死。请分析转基因雄蝇不会致死的原因是___。 （3）研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为引物a精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。 ①欲得到具有cs效应的RTAcs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行定点突变获得融合基因2（如图3）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5'端和3'端___。 ②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： i：在29℃收集雄性果蝇（G0）。 ii：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 iii：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若___，则说明G1具有cs效应。 iv：在___℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。 【答案】（1） ①. 胞吞 ②. 溶酶体 ③. 核糖体 （2） ①. 基因表达载体 ②. 受精卵 ③. C ④. 在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡 （3） ①. ②. 18℃组雄性个体所占比例小于29℃组 ③. 18 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选。启动子是驱动基因转录的元件，而终止子是指示转录终止的位置； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【小问1详解】 蛋白进入细胞的方式是胞吞；水解蛋白的细胞器是溶酶体；蛋白质的合成场所是核糖体，核糖体失活影响蛋白质的合成。 【小问2详解】 得到转基因果蝇，得到融合基因后，需要构建基因表达载体，将融合基因导入果蝇的受精卵内。由（1）可知，RTA使核糖体失活，会导致细胞死亡，雌蝇特异性致死的原因是转基因雌蝇个体中含有完整的RTA基因，能成功表达出蓖麻毒素A（RTA），由此判断转基因雌蝇中的成熟mRNA为C。而在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡，因此雄性个体不会致死。 【小问3详解】 ①图2虚线方框中的两条链在延伸过程中，既可作为模板又可以起到相当于引物的作用，使耐高温的DNA聚合酶能够从两条链的3’端开始连接脱氧核苷酸，继续延伸的复性结果如下：。 ②由题意可知：RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。 对转入融合基因2的果蝇进行以下操作： ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）（全为转基因雄性果蝇）。 ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。 ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若G1具有cs效应，低温下雌性个体存活率高，则18℃组雄性个体所占比例小于29℃组。 ⅳ：在18℃时可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用，为通过多代自交得到转基因纯合子，应在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇。 34. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蛋白相互作用的研究 蛋白相互作用是指蛋白质之间相互结合并发挥特定的生物学功能的现象，是生物分子之间交互作用的重要形式。IKK 复合体由IKKα、IKKβ和 NEMO 三个亚基组成，细胞周期调控激酶 PLK1是一种催化蛋白质磷酸化的酶。PLK1 可通过磷酸化 IKKβ抑制IKK复合体的活化，为研究 PLK1 与 IKK 的互作，进而确定IKK 的作用机制，进行了如下实验。 研究人员通过免疫共沉淀技术进行研究。该技术的原理是，在细胞内如果 A蛋白能够与B蛋白结合，若用预先固定在琼脂糖珠子上的蛋白A 的抗体去沉淀 A蛋白，则B也会一起沉淀下来。通过检测沉淀中是否存在B蛋白，即可确定 A和B蛋白是否存在相互作用。研究人员向人胚肾 H细胞中转入分别含有Flag—PLK1融合基因和Myc-NEMO融合基因的表达载体，将细胞裂解后，用含有抗 Flag 抗体的琼脂糖珠子进行沉淀。检测细胞裂解液和沉淀中蛋白情况，结果如图 1。用同样方法研究了 PLK1 与 IKKα、IKKβ相互作用的情况，结果如图2。 Pull-down实验也是研究蛋白质相互作用的方法。将细胞裂解，获得含有待测蛋白的细胞裂解液。在体外，利用一种带有特定蛋白标签（如GST）的纯化融合蛋白作为钓饵，与细胞裂解液温育，然后用可结合蛋白标签的琼脂糖珠将融合蛋白沉淀回收，利用抗体检测并鉴定沉淀中的蛋白。研究人员利用该技术验证了PLK1与NEMO的相互作用情况，结果见图3。 利用上述两种技术，研究人员初步确定了PLK1发挥作用的分子机制。 （1）Flag-PLK1融合基因在转录时，Flag基因和PLK1基因共用同一个_____和终止子，翻译时所用起始密码子和终止密码子_____。 （2）分析免疫共沉淀结果可知，研究人员通过_____技术检测相关蛋白互作情况，对细胞裂解液进行检测的目的是_____。免疫共沉淀实验结果表明_____。 （3）根据 Pull--down 实验结果推测 PLK1 不能与 NEMO 直接结合。请补充Pull-down实验的操作步骤（从下列选项中选择）：纯化_____蛋白→将含有_____基因的表达载体导入大肠杆菌中→将纯化的蛋白与大肠杆菌裂解液混合温育→用相应的琼脂糖凝胶沉淀→对裂解液和沉淀进行抗体检测和鉴定。 A.GST-PLK1 B.His-PLK1 C.GST-NEMO D.His-NEMO E.GST （4）依据免疫共沉淀和Pull-down实验的结果，请尝试解释PLK1蛋白作用于IKK复合体的机制_____。 【答案】（1） ①. 启动子 ②. 相同 （2） ①. 抗原抗体杂交 ②. 检测并鉴定导入的Flag-PLK1和Myc-NEMO基因是否正常表达 ③.  PLK1 与 NEMO 存在相互作用， PLK1与IKKα、IKKβ不存在相互作用 （3） ①. EA ②. D （4）PLK1通过与IKK复合体之外的其他蛋白结合，间接与NEMO蛋白相互作用，从而催化IKKβ蛋白磷酸化，抑制IKK复合体活化 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步：（1）目的基因的获取；（2）基因表达载体的构建；（3）将目的基因导入受体细胞，（4）目的基因的检测与鉴定。 2、标记基因的作用是为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。 【小问1详解】 Flag-PLK1融合基因在转录时，Flag基因和PLK1基因共用同一个启动子和终止子，进而保证融合基因在受体细胞中正常转录。基因的表达包括转录和翻译两个步骤，但由于两个基因融合成为一个基因，同时进行转录和翻译，因此在翻译时所用起始密码子和终止密码子相同。 【小问2详解】 分析免疫共沉淀结果可知，由于蛋白质和抗体的结合具有特异性，因而研究人员通过抗原-抗体杂交技术检测相关蛋白互作情况，对细胞裂解液进行检测的目的是保证细胞裂解液中存在待检测蛋白质。根据沉淀蛋白与抗体结合情况显示沉淀蛋白中能同时检测到PLK1 与 NEMO，但不能同时检测到PLK1和IKKα、IKKβ，据此可推测PLK1 与 NEMO 存在相互作用， PLK1与IKKα、IKKβ不存在相互作用。 【小问3详解】 根据 题意，His、GST是作为标签蛋白使用的，探究PLK1与NEMO的相互作用情况，His应与NEMO结合，用抗His抗体检测，细胞裂解液中可检测到His-NEMO融合蛋白，GST钓饵沉淀和GST-PLK1钓饵沉淀中未出现杂交带，说明 PLK1 不能与 NEMO 直接结合。据此推测其检测步骤为：纯化GST.、GST-PLK1钓饵蛋白→ →将含有His-NEMO基因的表达载体导入大肠杆菌中→将纯化的蛋白与大肠杆菌裂解液混合温育→用相应的琼脂糖凝胶沉淀→对裂解液和沉淀进行抗体检测和鉴定，支持上述结论的实验结果是GST-PLK1钓饵沉淀中检测不到His-NEMO融合蛋白。 【小问4详解】 题意显示，PLK1 可通过磷酸化 IKKβ抑制IKK复合体的活化，根据免疫共沉淀和Pull-down实验的结果可推测PLK1通过与IKK复合体之外的其他蛋白结合，间接与NEMO蛋白相互作用，从而催化IKKβ蛋白磷酸化，抑制IKK复合体活化。 35. 向细菌中导入一些特殊的DNA序列作为生物传感器，可制备出在特定环境中优先生长的工程菌，应用于生物治疗。 （1）研究者利用图1所示的原理分别设计氧气传感器和乳酸传感器。 利用基因工程技术构建含氧传感器的大肠杆菌工程菌时，需将含有_____和特定基因的DNA片段与载体连接，构建表达载体，导入用_____处理的大肠杆菌细胞内。 （2）研究者用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低。请提出改造重组质粒以提高灵敏度的两条措施：_____。 （3）将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素。请选填下列字母到图2中，利用所给出的材料，构建下图所示的两种工程菌。 传感器的类型：a、氧气传感器 b、乳酸传感器 可选择的特定基因：c、细菌生长必需的asd基因 d、细菌生长必需的glms基因 e、对细菌生长有毒性的T基因 f、GFP基因 受体菌类型：甲：普通细菌 乙：asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 丙：asd基因缺失突变型细菌 丁：glms基因缺失突变型细菌 （4）将抗肿瘤基因导入低氧和高乳酸条件同时具备才能增殖的工程菌中，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有_____的优势。 【答案】（1） ①. 启动子A ②. Ca2+ （2）修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数 （3） （4）在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可以驱动记忆的呢转录，结合题意可知，构建基因表达载体时，需要将含有启动子A和特定基因的DNA片段与载体连接；将目的基因导入微生物细胞时，需要用Ca2＋处理微生物细胞，使其处于感受态。 【小问2详解】 分析题意，用GFP（绿色荧光蛋白）基因作为特定基因制备出含乳酸传感器的试验性工程菌，发现在无乳酸状态下GFP基因的表达量偏高，传感器灵敏度低，结合题图可知，原因可能是启动子C过量表达或者L基因表达不足所致，故可修改启动子C以降低基因表达量；增强阻遏蛋白与启动子C的结合；修改启动子B以增强L基因的表达；增加L蛋白基因的拷贝数。 【小问3详解】 分析题意，该实验目的是构建在缺氧和高乳酸条件同时存在时才能增殖的工程菌及仅缺氧且无乳酸条件见下增殖的工程菌，两者的区别在于有无乳酸，且将不同的传感器导入同一细菌，可使工程菌同时感知多种环境因素，结合图1信息可知，工程菌可选择asd基因与glms基因双缺失突变型细菌 ，该过程应控制无氧条件，故传感器1应选择a氧气传感器以保证无氧气通入，而传感器2应选择乳酸传感器以检测乳酸含量，传感器1中的基因应不同，故传感器1和2的基因可分别加入c细菌生长必需的asd基因 和d细菌生长必需的glms基因 ，故可绘制图形如下： 。 同理，可选择工程菌丙asd基因缺失突变型细菌 和丁glms基因缺失突变型细菌，同样需要控制氧气和乳酸含量，故也可绘制图形如下： 。 【小问4详解】 结合以上信息可知，获得的新的工程菌可能在治疗肿瘤中具有在低氧、有乳酸的肿瘤组织中增殖并抗肿瘤，扩散到其他正常组织后难以增殖的特点。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $