精品解析：四川省宜宾市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题

2025年春期宜宾市普通高中学业质量监测高二年级生物学 （考试时间：75分钟总分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 科研小组对生物进行分类研究时，发现某些微生物分别具有下面的特征：①仅由蛋白质与核酸组成；②具有核糖体和叶绿素，但没有叶绿体；③只有核糖体一种细胞器，无细胞壁；④出现染色体和多种细胞器。下列叙述正确的是（　　） A. 有①特征的生物可能是酵母菌 B. 有②特征的生物属于自养生物 C. 有③特征的生物最可能是病毒 D. 有②和④特征的属于原核生物 2. “宜宾油樟”是我国国家地理标志产品，在宜宾生态和经济中占据重要地位，在医药、化工等领域应用广泛，对其细胞分子组成的研究有助于进一步挖掘应用价值。以下关于宜宾油樟细胞分子组成的叙述，正确的是（　　） A. 油樟细胞含有丰富的微量元素K、Ca、Cu、Fe、Zn等 B. 油樟叶细胞中的淀粉、纤维素是细胞的主要储能物质 C. 油樟的遗传物质彻底水解可以得到六种不同的小分子 D. 刚采摘的新鲜樟叶细胞中含量最高的化合物是蛋白质 3. 科研人员发现一种新型纳米颗粒能携带特定信号分子，与细胞膜上的受体结合后，促使细胞膜内陷形成囊泡进入细胞。随后囊泡运输至细胞核附近，释放的信号分子通过核孔进入细胞核，激活相关基因表达，促进有关物质的合成从而增强细胞对病原体的防御能力。下列相关叙述正确的是（　　） A. 信号分子通过核孔进入细胞核，说明核孔不具有选择透过性 B. 囊泡运输至细胞核附近的过程中，体现了细胞膜具有选择透过性 C. 纳米颗粒与细胞膜上受体结合体现了细胞膜将细胞与外界环境分隔开的功能 D. 核内相关基因表达可增强细胞对病原体的防御能力，体现了细胞核是代谢的控制中心 4. 蛋白质依靠自身信号序列进行分选的常见途径有：途径①是在细胞质基质中的游离核糖体上合成信号肽序列，在其引导下进入内质网后，继续蛋白质合成，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外；途径②是在细胞质基质中的游离核糖体上完成合成后转运至线粒体、细胞核或成为细胞骨架的成分。下列说法错误的是（　　） A. 胰岛B细胞中胰岛素的合成和转运属于途径① B. 线粒体和细胞核中的蛋白质合成和转运不一定都来自途径② C. 与分泌蛋白相比，胞内蛋白的分选同样需要自身信号序列 D. 内质网在途径①蛋白质分选机制中起着重要的交通枢纽作用 5. 水势（ψw）与溶液的吸水能力呈负相关，主要受溶液浓度、压力等的影响。t时刻将成熟植物细胞（细胞液中w=-0.7MPa）转移至一定浓度的蔗糖溶液中，细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是（　　） A. t0-t1时间段，细胞液浓度降低，吸水能力逐渐减弱 B. t0时刻后，细胞液与蔗糖溶液的水势差逐渐增大 C. t1时刻后，Ψw不再增加，细胞不再发生水分子的交换 D. 该细胞在蔗糖溶液中先失水后吸水，最终达到渗透平衡 6. 科研人员发现一种可分解工业废水中污染物的工程菌，该菌分泌的复合酶X由酶a和酶b组成，在催化分解过程中，酶a先将污染物转化为中间产物，酶b再利用ATP供能将中间产物彻底分解。为探究不同条件对复合酶X活性的影响，进行了相关实验，结果如下表所示。下列相关分析合理的是（　　） 组别 处理条件 复合酶X活性（相对值） 1 25℃、pH=7 85 2 45℃、pH=7 60 3 25℃、pH=10 30 A. 该实验可证明复合酶X的最适温度为25℃、最适pH为7 B. 实验数据表明，温度从25℃升高到45℃，酶a的活性中心结构被完全破坏 C. 若在pH=7的条件下，提高ATP浓度可使第2组实验的酶活性恢复至85 D. 复合酶X中酶b的催化作用依赖ATP供能，说明酶b催化反应为吸能反应 7. 人类对光合作用生理过程的认识是不断深化、不断完善的过程。下列叙述错误的是（　　） A. 证明叶绿体是光合作用场所的实验用到了水绵和需氧细菌 B. 证明氧气是来自水中氧用到了放射性同位素标记法 C. 希尔反应说明水的光解和糖的合成是两个不同的化学反应过程 D. 卡尔文循环揭示了CO2中碳是如何转化为有机物中的碳的 8. 研究人员采用对比实验探究不同氧气条件下酵母菌的呼吸方式，设计了如下实验方案：①将等量活化的酵母菌悬液分别加入两个锥形瓶；②甲组通入经质量分数为10%的NaOH处理的空气，乙组密封瓶口；③两组均置于30℃恒温环境，每30分钟检测培养液中酒精含量和pH变化；④重复实验3次，取平均值记录数据。下列对该实验设计的分析，不合理的是（　　） A. 缺少空白对照组，无法排除非生物因素对pH检测的干扰 B. 质量分数为10%的NaOH的作用是排除空气中CO2的干扰 C. 检测酒精含量时，需要设置只含培养液不含酵母菌的对照 D. 多次重复实验并取平均值，可消除偶然因素对实验结果的影响 9. 从传统发酵技术到现代发酵工程，劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列关于传统发酵技术与发酵工程说法正确的是（　　） A. 发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者通常利用多菌种进行发酵 B. 以葡萄皮上野生型酵母菌为菌种来源制作葡萄酒的过程属于传统发酵技术 C. 通过发酵工程从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可作为微生物饲料 D. 啤酒的工业化生产主发酵阶段完成酵母菌的繁殖，后发酵阶段完成酒精的生成 10. 科研人员为评估某湖泊水体中降解有机物微生物数量，取1mL湖水依次稀释103、104、105倍，各取0.1mL涂布于选择培养基，培养后统计菌落数（结果如下）。下列有关叙述正确的是（　　） 稀释倍数 平板1菌落数 平板2菌落数 平板3菌落数 103 456 512 489 104 52 48 55 105 3 6 4 A. 应选择103倍稀释平板进行计数，计算湖水菌数为4.85×105个/mL B. 根据湖泊水体微生物的生活环境，需要对湿热灭菌后的培养基调节PH C. 该实验需设置未接种的平板，判断培养基和操作过程是否有杂菌污染 D. 若改用显微镜直接计数法统计菌体数量，与表中数据相比结果会偏小 11. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。20世纪80年代，利用MS培养基通过植物细胞培养技术生产的紫草宁投入市场，成为世界上首例药用植物细胞工程产品。下列有关生产紫草宁相关叙述正确的是（　　） A. 紫草宁为次生代谢物，是植物紫草生长所必需的物质 B. 采用紫草幼嫩部位进行细胞培养容易获得抗病毒愈伤组织 C. MS培养基中加入蔗糖可以为细胞提供能源和调节渗透压 D. 植物细胞培养生产紫草宁利用了植物细胞全能性的原理 12. 自体皮肤细胞培养移植是治疗皮肤严重烫伤、烧伤的有效方法。取受损者的皮肤进行处理后置于松盖培养瓶中培养，直至铺满整个培养瓶的底部，单层细胞相互连接形成很薄的“皮肤”。将这些“人造皮肤”移植到患者的伤处进行治疗。下列关于皮肤细胞培养的叙述错误的是（　　） A. 可用胰蛋白酶或者机械方法将受损者的皮肤组织分散成单个细胞 B. “人造皮肤”移植回患者的伤处，理论上可以避免免疫排斥反应 C. “人造皮肤”的获得说明皮肤细胞具有贴壁生长和接触抑制的特点 D. 松盖培养瓶应置于含95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养 13. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法正确的是（　　） A. 黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因 B. 对胚胎进行性别鉴定时，通常取图中②细胞进行DNA分析 C. 乙过程的目的是让黑色小鼠和白色小鼠的囊胚细胞进行融合 D. 丁的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 14. 某生物兴趣小组同学欲检测目的基因是否成功导入野生型番茄植株，取该番茄叶片进行DNA粗提取与鉴定，并对其基因组进行PCR扩增，随后进行琼脂糖凝胶电泳实验，成功检测到相应目的基因片段。下列叙述正确的是（　　） A. DNA的粗提取中取番茄叶片研磨液的上清液，加入70%冷酒精后析出粗提取的DNA B. 二苯胺能鉴定DNA而不能鉴定RNA，推测其最可能与脱氧核糖发生反应而出现蓝色 C. 对基因组进行PCR扩增的反应体系中，缓冲液一般需添加Mg2+用于激活DNA连接酶 D. 电泳时DNA迁移速率与DNA分子的大小、凝胶的浓度有关，与DNA分子构象无关 15. 天然胰岛素易形成二聚体或六聚体，皮下注射胰岛素后往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。科研人员发现，将胰岛素B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸或与B29位的赖氨酸交换位置，可有效抑制胰岛素的聚合，由此研发出的速效胰岛素类似物产品已经在临床上广泛应用。下列叙述错误的是（　　） A. 该过程属于蛋白质工程，最终还要通过改造或合成基因来完成 B. 研发速效胰岛素产品基本思路是从胰岛素的预期功能出发 C. 常用显微注射法将改造后的速效胰岛素基因导入大肠杆菌作为工程菌 D. 第二代基因工程可生产出自然界不存在的蛋白质，使用时需注意其安全性 二、非选择题： 16. 海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下。请回答下列问题： （1）蛋白质是生命活动的主要承担者，在图示过程中体现蛋白质具有_____（至少答2点）的功能。 （2）据图分析Na+进入液泡的方式是_____，判断依据是____。 （3）图中H+和水分子进入细胞均有蛋白质的协助，这类蛋白统称为______，其中协助H+进入细胞的蛋白质在运输物质时的特点是_____。 （4）由图可知，海水稻根细胞的细胞质基质中的PH为7.5，而细胞外和液泡内的PH为5.5.据图分析，产生这种PH差异的原因是______。 17. 强光下拟南芥叶肉细胞中NADPH积累可能会产生大量自由基，对光系统造成损伤。同时过剩的光能因未及时转化为热能也会对光系统造成损伤，导致光合作用下降。研究发现植物有特殊的“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径和由交替氧化酶（AOX）主导的途径，对强光等逆境起到防御作用，作用机制如下图所示。请回答下列问题： （1）图示叶绿体进行光合作用所需要的酶主要分布在______，光合色素捕获的光能在叶绿体中的转化过程是_____。 （2）结合图示分析，在强光下植物体叶绿体中NADPH的去处是_____，线粒体中NADH的来源是_______。 （3）结合所学细胞呼吸有关知识分析，图中iATP的合成场所有_____。 （4）研究表明，eATP可作为信息分子，通过影响气孔开度来调节植物的光合作用。请以野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥为材料设计实验加以验证。简要写出实验思路：_________。 18. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位或染色体消除，细胞核功能被破坏，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 （1）离体的红豆杉和柴胡组织经①过程培养一段时间之后会形成愈伤组织，愈伤组织细胞的特点是：__________，该过程叫做_________。与过程①相比较，过程④诱导分化出根要求培养基中__________（激素）比例较高。 （2）已知二乙酸荧光素（FDA）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活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。实验过程中选择具有荧光的原生质体用于融合。据此分析二乙酸荧光素（FDA）在该过程中的作用是_____。 （3）融合前对原生质体在显微镜下用_________计数，以确定原生质体密度。获得的原生质体经诱导融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，由题图推测可能原因是_____。 （4）科研人员对获得的部分杂种植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下表所示。 杂种植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，杂种植株中______类型可能是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体，另一方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有_______。 19. 人类表皮生长因子受体HER2蛋白在细胞生长发育及分化过程中起重要作用，HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱，常与肿瘤的发生发展密切相关。乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上，是理想的肿瘤治疗靶标。下图甲表示制备抗HER2蛋白单克隆抗体的过程，为了增强作用效果制备了双特异性抗体，其结构及作用机理如图乙所示。请回答下列问题： （1）图甲单克隆抗体制备过程中，用到的细胞工程技术有________。（答两项） （2）图甲中用到HER2蛋白的过程是_________（用数字表示），作用分别是_____。 （3）相对于植物细胞融合，步骤②特有的诱导融合方法是_____。图中丁细胞的特点是______。 （4）乳腺癌细胞表面有高表达HER2蛋白，CD28是T细胞表面受体。T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是癌细胞与T细胞的聚集。请据图乙分析：该双特异性抗体协助杀伤癌细胞增强作用效果的机理可能是_______。 20. 双孢蘑菇中的多酚氧化酶（PPO）基因表达出的PPO能催化酚类物质氧化成醌，使双孢蘑菇在采摘后发生褐变。为了减少褐变，增加双孢蘑菇贮藏加工性能，研究人员构建了反义PPO基因表达载体（将PPO基因与表达载体反向连接），获得了抗褐变双孢蘑菇新品种。（注：图1中模板链指PPO基因的模板链，图2为农杆菌的Ti质粒）请回答下列问题： （1）基因工程的核心步骤是______，这一步操作的目的是_____。 （2）采用图1引物________扩增PPO基因，PPO基因需插入Ti质粒的T-DNA区域，原因是________。 （3）构建反义PPO基因表达载体时，若科研人员需将PPO基因反向连接整合到图2中质粒上，应使用限制酶__________切割图中质粒，使用限制酶________切割图中含PPO基因的DNA片段，以获得能反义表达PPO基因的重组质粒。 （4）为筛选转化成功的农杆菌，可将导入重组质粒的农杆菌分别接种到潮霉素培养基和卡那霉素培养基中进行培养，转化成功的菌株对两种抗生素的抗性情况为_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年春期宜宾市普通高中学业质量监测高二年级生物学 （考试时间：75分钟总分：100分） 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的考号、姓名、班级填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 科研小组对生物进行分类研究时，发现某些微生物分别具有下面的特征：①仅由蛋白质与核酸组成；②具有核糖体和叶绿素，但没有叶绿体；③只有核糖体一种细胞器，无细胞壁；④出现染色体和多种细胞器。下列叙述正确的是（　　） A. 有①特征的生物可能是酵母菌 B. 有②特征的生物属于自养生物 C. 有③特征的生物最可能是病毒 D. 有②和④特征的属于原核生物 【答案】B 【解析】 【详解】原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质（一个环状DNA分子）集中的区域称为拟核；没有染色体，DNA不与蛋白质结合；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。 【分析】A、特征①的微生物仅由蛋白质和核酸组成，应为病毒（如噬菌体），酵母菌为真核生物，具有细胞结构，含多种成分和细胞器，A错误； B、特征②的微生物含核糖体和叶绿素但无叶绿体，属于原核生物（如蓝细菌），能进行光合作自养，B正确； C、特征③的微生物只有核糖体且无细胞壁，应为支原体（原核生物），病毒无细胞结构，不含细胞器，C错误； D、特征④微生物出现染色体和多种细胞器，属于真核生物，特征②为原核生物特征，两者无法同时存在，D错误。 故选B。 2. “宜宾油樟”是我国国家地理标志产品，在宜宾生态和经济中占据重要地位，在医药、化工等领域应用广泛，对其细胞分子组成的研究有助于进一步挖掘应用价值。以下关于宜宾油樟细胞分子组成的叙述，正确的是（　　） A. 油樟细胞含有丰富的微量元素K、Ca、Cu、Fe、Zn等 B. 油樟叶细胞中的淀粉、纤维素是细胞的主要储能物质 C. 油樟的遗传物质彻底水解可以得到六种不同的小分子 D. 刚采摘的新鲜樟叶细胞中含量最高的化合物是蛋白质 【答案】C 【解析】 【分析】本题考查细胞分子组成的相关知识，包括元素分类、大分子功能、遗传物质水解产物及细胞化合物含量。 【详解】A、K、Ca属于大量元素，A错误； B、淀粉是植物细胞的储能物质，但纤维素是细胞壁的结构成分，并非储能物质，B错误； C、油樟的遗传物质是DNA，彻底水解后得到脱氧核糖、磷酸及A、T、C、G四种碱基，共6种小分子，C正确； D、活细胞中含量最高的化合物是水，而非蛋白质，D错误； 3. 科研人员发现一种新型纳米颗粒能携带特定信号分子，与细胞膜上的受体结合后，促使细胞膜内陷形成囊泡进入细胞。随后囊泡运输至细胞核附近，释放的信号分子通过核孔进入细胞核，激活相关基因表达，促进有关物质的合成从而增强细胞对病原体的防御能力。下列相关叙述正确的是（　　） A. 信号分子通过核孔进入细胞核，说明核孔不具有选择透过性 B. 囊泡运输至细胞核附近的过程中，体现了细胞膜具有选择透过性 C. 纳米颗粒与细胞膜上受体结合体现了细胞膜将细胞与外界环境分隔开的功能 D. 核内相关基因表达可增强细胞对病原体的防御能力，体现了细胞核是代谢的控制中心 【答案】D 【解析】 【分析】1、细胞内的囊泡有三种来源：①胞吞作用时细胞膜内陷形成的；②内质网出芽形成的；③高尔基体出芽形成的。 2、膜结构融合体现出生物膜的流动性。 【详解】A、核孔允许大分子物质选择性通过（如信号分子），其选择透过性由核孔复合体控制，A错误； B、囊泡运输依赖细胞骨架，体现细胞质膜的结构具有一定流动性，B错误； C、纳米颗粒与受体结合属于细胞膜进行信息交流的功能，C错误； D、基因表达调控细胞代谢活动，说明细胞核是遗传信息库和代谢控制中心，D正确。 故选D。 4. 蛋白质依靠自身信号序列进行分选的常见途径有：途径①是在细胞质基质中的游离核糖体上合成信号肽序列，在其引导下进入内质网后，继续蛋白质合成，再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外；途径②是在细胞质基质中的游离核糖体上完成合成后转运至线粒体、细胞核或成为细胞骨架的成分。下列说法错误的是（　　） A. 胰岛B细胞中胰岛素的合成和转运属于途径① B. 线粒体和细胞核中的蛋白质合成和转运不一定都来自途径② C. 与分泌蛋白相比，胞内蛋白的分选同样需要自身信号序列 D. 内质网在途径①蛋白质分选机制中起着重要的交通枢纽作用 【答案】D 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 【详解】A、胰岛素为分泌蛋白，其合成需在游离的核糖体上起始，随后进入内质网加工，再经高尔基体转运分泌到细胞外，符合途径①的描述，A正确； B、线粒体和细胞核的蛋白质大部分由途径②（游离核糖体合成后直接转运）完成，但线粒体自身含有少量DNA和核糖体，可合成部分蛋白质，因此其蛋白质来源不全部依赖途径②，B正确； C、胞内蛋白（如线粒体、细胞核中的蛋白质）虽不进入内质网，但仍需自身信号序列（如线粒体导肽、核定位信号）引导分选，C正确； D、途径①中，内质网负责加工蛋白质，但后续分选至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外需通过高尔基体完成，交通枢纽应为高尔基体而非内质网，D错误。 故选D。 5. 水势（ψw）与溶液的吸水能力呈负相关，主要受溶液浓度、压力等的影响。t时刻将成熟植物细胞（细胞液中w=-0.7MPa）转移至一定浓度的蔗糖溶液中，细胞液水势的变化趋势如图所示。下列分析正确的是（　　） A. t0-t1时间段，细胞液浓度降低，吸水能力逐渐减弱 B. t0时刻后，细胞液与蔗糖溶液的水势差逐渐增大 C. t1时刻后，Ψw不再增加，细胞不再发生水分子的交换 D. 该细胞在蔗糖溶液中先失水后吸水，最终达到渗透平衡 【答案】A 【解析】 【分析】当细胞液浓度小于外界溶液浓度时，细胞失水，原生质层对细胞壁的压力减小；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水，原生质层对细胞壁的压力逐渐增大。 【详解】A、在t0-t1时间段，细胞液水势升高，因为水势与溶液的吸水能力呈负相关，所以细胞液吸水能力逐渐减弱，又因为细胞吸水，细胞液中溶质浓度降低，即细胞液浓度降低，A正确； B、t0时刻后，细胞液水势先降低后升高，最终趋于稳定，细胞液水势与蔗糖溶液水势差先减小后增大再趋于稳定，并非逐渐增大，B错误； C、t1时刻后，ψw不再增加，此时细胞达到渗透平衡，但水分子仍会进行交换，只是进出细胞水分子数量相等，C错误； D、从图中可以看出，整个过程细胞液水势一直小于0，细胞失水大于吸水过程，两过程同时进行，最终达到渗透平衡，D错误。 故选A。 6. 科研人员发现一种可分解工业废水中污染物的工程菌，该菌分泌的复合酶X由酶a和酶b组成，在催化分解过程中，酶a先将污染物转化为中间产物，酶b再利用ATP供能将中间产物彻底分解。为探究不同条件对复合酶X活性的影响，进行了相关实验，结果如下表所示。下列相关分析合理的是（　　） 组别 处理条件 复合酶X活性（相对值） 1 25℃、pH=7 85 2 45℃、pH=7 60 3 25℃、pH=10 30 A. 该实验可证明复合酶X的最适温度为25℃、最适pH为7 B. 实验数据表明，温度从25℃升高到45℃，酶a的活性中心结构被完全破坏 C. 若在pH=7的条件下，提高ATP浓度可使第2组实验的酶活性恢复至85 D. 复合酶X中酶b的催化作用依赖ATP供能，说明酶b催化反应为吸能反应 【答案】D 【解析】 【详解】A、实验仅设置25℃和45℃两个温度点，以及pH7和pH10两组，无法确定最适温度或pH，结论缺乏足够数据支持，A错误； B、第2组酶活性为60，说明高温使酶活性降低但未完全失活，活性中心结构未被完全破坏，B错误； C、第2组酶活性下降由高温导致酶变性，属于不可逆失活，提高ATP浓度无法恢复活性，C错误； D、酶b利用ATP供能，说明其催化的反应需要消耗能量，属于吸能反应，D正确； 故选D。 7. 人类对光合作用生理过程的认识是不断深化、不断完善的过程。下列叙述错误的是（　　） A. 证明叶绿体是光合作用场所的实验用到了水绵和需氧细菌 B. 证明氧气是来自水中的氧用到了放射性同位素标记法 C. 希尔反应说明水的光解和糖的合成是两个不同的化学反应过程 D. 卡尔文循环揭示了CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的 【答案】B 【解析】 【分析】1880年，美国科学家恩格尔曼用水绵实验: 1、用极细的光束照射水绵，需氧细菌向叶绿体被光束照射到的部位集中；如果上述临时装片完全暴露在光下，需氧细菌则分布在叶绿体所有受光部位的周围，由此说明了氧气是由叶绿体释放出来的、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所、光合作用需要光等。2、用透过三棱镜的光照射水绵临时装片上，发现需氧细菌大多数聚集在红光和蓝紫光区域，说明叶绿体进行光合作用主要吸收红光和蓝紫光。 【详解】A、恩格尔曼利用水绵和需氧细菌进行实验，通过观察好氧菌聚集在叶绿体受光部位，证明叶绿体是光合作用的场所，A正确； B、鲁宾和卡门通过同位素标记法（H₂¹⁸O和C¹⁸O₂）证明氧气来自水，但¹⁸O是稳定性同位素，而非放射性同位素，因此“放射性同位素标记法”表述错误，B错误； C、希尔反应在离体叶绿体悬液中实现水的光解并释放氧气，但未合成糖类，说明光反应与暗反应（糖的合成）是独立过程，C正确； D、卡尔文用¹⁴C标记CO₂，追踪碳转移路径，揭示了CO₂中的碳转化为有机物中碳的循环过程（卡尔文循环），D正确。 故选B。 8. 研究人员采用对比实验探究不同氧气条件下酵母菌的呼吸方式，设计了如下实验方案：①将等量活化的酵母菌悬液分别加入两个锥形瓶；②甲组通入经质量分数为10%的NaOH处理的空气，乙组密封瓶口；③两组均置于30℃恒温环境，每30分钟检测培养液中酒精含量和pH变化；④重复实验3次，取平均值记录数据。下列对该实验设计的分析，不合理的是（　　） A. 缺少空白对照组，无法排除非生物因素对pH检测的干扰 B. 质量分数为10%的NaOH的作用是排除空气中CO2的干扰 C. 检测酒精含量时，需要设置只含培养液不含酵母菌的对照 D. 多次重复实验并取平均值，可消除偶然因素对实验结果影响 【答案】C 【解析】 【分析】酵母菌属于兼性厌氧菌，在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸，在有氧条件下产生CO2，在无氧条件下产生CO2和酒精。 【详解】A．实验未设置不含酵母菌的空白对照组，无法排除温度、培养液成分等非生物因素对pH变化的潜在影响，A正确； B．甲组质量分数为10%的NaOH可以吸收空气中的CO₂，从而排除空气中CO2的干扰，B正确； C．橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与乙醇发生化学反应会变为灰绿色，培养液中的葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此无需设置只含培养液不含酵母菌的对照，C错误； D．重复实验并取平均值可减少偶然误差，提高结果可靠性，D正确。 故选C。 9. 从传统发酵技术到现代发酵工程，劳动人民的智慧结晶在不断凝聚。下列关于传统发酵技术与发酵工程说法正确的是（　　） A. 发酵工程与传统发酵技术最大的区别是前者通常利用多菌种进行发酵 B. 以葡萄皮上野生型酵母菌为菌种来源制作葡萄酒的过程属于传统发酵技术 C. 通过发酵工程从微生物细胞中提取的单细胞蛋白可作为微生物饲料 D. 啤酒的工业化生产主发酵阶段完成酵母菌的繁殖，后发酵阶段完成酒精的生成 【答案】B 【解析】 【分析】发酵工程，是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。 【详解】A、传统发酵技术通常利用天然混合菌种，而现代发酵工程多采用单一纯培养菌种，两者的最大区别在于后者实现了菌种的纯种培养及严格的无菌操作，而非菌种数量，A错误； B、传统发酵技术直接利用原材料中的天然微生物（如葡萄皮上的野生酵母菌）进行发酵，无需人工接种纯菌种，B正确； C、单细胞蛋白是指微生物菌体本身，并非从细胞中提取的产物，C错误； D、啤酒的主发酵阶段包括酵母菌的繁殖（初期有氧条件）和酒精生成（后期无氧条件），后发酵阶段主要进行风味物质形成和杂质沉淀，而非仅完成酒精生成，D错误。 故选B。 10. 科研人员为评估某湖泊水体中降解有机物的微生物数量，取1mL湖水依次稀释103、104、105倍，各取0.1mL涂布于选择培养基，培养后统计菌落数（结果如下）。下列有关叙述正确的是（　　） 稀释倍数 平板1菌落数 平板2菌落数 平板3菌落数 103 456 512 489 104 52 48 55 105 3 6 4 A. 应选择103倍稀释的平板进行计数，计算湖水菌数为4.85×105个/mL B. 根据湖泊水体微生物的生活环境，需要对湿热灭菌后的培养基调节PH C. 该实验需设置未接种的平板，判断培养基和操作过程是否有杂菌污染 D. 若改用显微镜直接计数法统计菌体数量，与表中数据相比结果会偏小 【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、稀释涂布平板法应选择菌落数在30-300之间的平板进行计数。10³倍稀释的平板菌落数均超过300（456、512、489），无法保证计数准确性；而10⁴倍稀释的菌落数（52、48、55）符合要求。计算时应取10⁴倍稀释的平均值（约51），按公式计算为51÷0.1×10⁴=5.1×10⁶个/mL，A错误； B、培养基的pH应在灭菌前调节，湿热灭菌后一般无需再次调节，否则可能引入杂菌污染，B错误； C、未接种的平板作为空白对照，若出现菌落则说明培养基灭菌不彻底或操作过程被污染，C正确； D、显微镜直接计数法会统计死菌和活菌，而稀释涂布平板法仅计数活菌，因此直接计数法结果应偏大，D错误。 故选C。 11. 紫草宁是从紫草细胞中提取的一种药物和色素，具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性。20世纪80年代，利用MS培养基通过植物细胞培养技术生产的紫草宁投入市场，成为世界上首例药用植物细胞工程产品。下列有关生产紫草宁相关叙述正确的是（　　） A. 紫草宁为次生代谢物，是植物紫草生长所必需的物质 B. 采用紫草幼嫩部位进行细胞培养容易获得抗病毒愈伤组织 C. MS培养基中加入蔗糖可以为细胞提供能源和调节渗透压 D. 植物细胞培养生产紫草宁利用了植物细胞全能性的原理 【答案】C 【解析】 【详解】植物组织培养就是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。 【分析】A、次生代谢物是植物体内产生的非生长必需物质，通常与防御、抗逆相关，紫草宁并非紫草生长所必需，A错误； B、植物细胞培养获得的愈伤组织一般不具有抗病毒特性，通过植物细胞培养获得抗病毒愈伤组织需要特殊的处理（如导入抗病毒基因等），而不是仅用幼嫩部位培养就能实现，B错误； C、MS培养基中的蔗糖既作为碳源提供能量，又通过调节渗透压维持细胞形态，C正确； D、植物细胞培养生产紫草宁只是利用了细胞增殖的原理，并没有发育成完整的植株，没有体现植物细胞全能性的原理，D错误。 故选C。 12. 自体皮肤细胞培养移植是治疗皮肤严重烫伤、烧伤的有效方法。取受损者的皮肤进行处理后置于松盖培养瓶中培养，直至铺满整个培养瓶的底部，单层细胞相互连接形成很薄的“皮肤”。将这些“人造皮肤”移植到患者的伤处进行治疗。下列关于皮肤细胞培养的叙述错误的是（　　） A. 可用胰蛋白酶或者机械方法将受损者的皮肤组织分散成单个细胞 B. “人造皮肤”移植回患者的伤处，理论上可以避免免疫排斥反应 C. “人造皮肤”的获得说明皮肤细胞具有贴壁生长和接触抑制的特点 D. 松盖培养瓶应置于含95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中培养 【答案】D 【解析】 【分析】动物细胞培养的条件： （1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素，定期更换培养液，以清除代谢废物； （2）营养物质：葡萄糖、氨基酸、促生长因子、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）5%的CO2（维持培养液的pH）。 【详解】A、动物细胞培养时，常用胰蛋白酶处理组织块以分解细胞间的蛋白质，使细胞分散，也可结合机械剪碎的方法，A正确； B、自体皮肤细胞的遗传物质与患者相同，移植后不会引起免疫排斥反应，B正确； C、动物细胞具有贴壁生长的特性，且在接触其他细胞时会停止分裂（接触抑制），形成单层细胞，C正确； D、动物细胞培养的气体环境应为95%空气（含约21%O₂）和5%CO₂，而非95%O₂。高浓度O₂会抑制细胞代谢甚至导致细胞损伤，而CO₂用于维持培养液pH，D错误； 故选D。 13. 嵌合体动物是指由两种或两种以上具有不同遗传特性的细胞组成的聚合胚发育而成的个体，下图表示采用注射法获得小鼠胚胎嵌合体（即黑白花仔鼠）的过程。下列说法正确的是（　　） A. 黑白花仔鼠的任意一个细胞中同时含有黑鼠和白鼠的基因 B. 对胚胎进行性别鉴定时，通常取图中②细胞进行DNA分析 C. 乙过程的目的是让黑色小鼠和白色小鼠的囊胚细胞进行融合 D. 丁的实质是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 【答案】D 【解析】 【详解】A、黑白花仔鼠为小鼠胚胎嵌合体，有的细胞含有黑鼠的基因，有的细胞含有白鼠的基因，不是同时含有黑鼠和白鼠的基因，A错误； B、性别鉴定应取滋养层细胞（图中① ），不是②内细胞团，B错误； C、乙过程将黑色小鼠细胞注入白色小鼠囊胚，不是细胞融合，C错误； D、丁是胚胎移植，实质是早期胚胎在相同生理环境下空间位置转移，D 正确。 故选D。 14. 某生物兴趣小组同学欲检测目的基因是否成功导入野生型番茄植株，取该番茄叶片进行DNA粗提取与鉴定，并对其基因组进行PCR扩增，随后进行琼脂糖凝胶电泳实验，成功检测到相应目的基因片段。下列叙述正确的是（　　） A. DNA的粗提取中取番茄叶片研磨液的上清液，加入70%冷酒精后析出粗提取的DNA B. 二苯胺能鉴定DNA而不能鉴定RNA，推测其最可能与脱氧核糖发生反应而出现蓝色 C. 对基因组进行PCR扩增的反应体系中，缓冲液一般需添加Mg2+用于激活DNA连接酶 D. 电泳时DNA迁移速率与DNA分子的大小、凝胶的浓度有关，与DNA分子构象无关 【答案】B 【解析】 【分析】DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精；鉴定DNA时，需要先将DNA溶解在NaCl溶液中，再与二苯胺溶液混合，并在水浴加热条件下呈现蓝色；耐高温的DNA聚合酶在延伸环节时进行子链的合成。 【详解】A、DNA粗提取时，需加入预冷的体积分数为95%的酒精使DNA析出，而70%酒精浓度不足，无法有效沉淀DNA，A错误； B、二苯胺试剂在沸水浴条件下与DNA的脱氧核糖结合显蓝色，而RNA不含脱氧核糖，故无法显色，推测正确，B正确； C、PCR反应中，Mg²+用于激活耐高温的DNA聚合酶（如Taq酶），而非DNA连接酶，C错误； D、DNA在凝胶电泳中的迁移速率与分子大小、凝胶浓度及DNA构象（如线状、环状、超螺旋）均有关，D错误。 故选B。 15. 天然胰岛素易形成二聚体或六聚体，皮下注射胰岛素后往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。科研人员发现，将胰岛素B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸或与B29位的赖氨酸交换位置，可有效抑制胰岛素的聚合，由此研发出的速效胰岛素类似物产品已经在临床上广泛应用。下列叙述错误的是（　　） A. 该过程属于蛋白质工程，最终还要通过改造或合成基因来完成 B. 研发速效胰岛素产品的基本思路是从胰岛素的预期功能出发 C. 常用显微注射法将改造后的速效胰岛素基因导入大肠杆菌作为工程菌 D. 第二代基因工程可生产出自然界不存在的蛋白质，使用时需注意其安全性 【答案】C 【解析】 【分析】蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，蛋白质工程从属于基因工程，蛋白质工程是第二代基因工程。 【详解】A、蛋白质工程通过修改基因来改变蛋白质结构，最终需通过改造或合成基因实现，A正确； B、蛋白质工程的基本思路是从预期功能出发设计结构，再推导基因序列，B正确； C、大肠杆菌作为原核生物，常用Ca²⁺处理法（感受态转化法）导入重组质粒，显微注射法用于动物细胞（如受精卵），C错误； D、第二代基因工程（蛋白质工程）可创造自然界不存在的蛋白质，可能存在潜在风险，需注意安全性，D正确。 故选C。 二、非选择题： 16. 海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。相关研究表明，渗透胁迫下海水稻细胞内的可溶性蛋白含量和游离脯氨酸的质量分数都显著增加。海水稻根细胞抗逆性相关的生理过程示意图如下。请回答下列问题： （1）蛋白质是生命活动的主要承担者，在图示过程中体现蛋白质具有_____（至少答2点）的功能。 （2）据图分析Na+进入液泡的方式是_____，判断依据是____。 （3）图中H+和水分子进入细胞均有蛋白质的协助，这类蛋白统称为______，其中协助H+进入细胞的蛋白质在运输物质时的特点是_____。 （4）由图可知，海水稻根细胞的细胞质基质中的PH为7.5，而细胞外和液泡内的PH为5.5.据图分析，产生这种PH差异的原因是______。 【答案】（1）组成细胞结构、催化、运输 （2） ①. 主动运输 ②. Na+在细胞质基质的浓度低于液泡中的浓度 （3） ①. 转运蛋白 ②. 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身构象的改变 （4）细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵以主动运输方式转运H+的速度大于SOS1和NHX转运H+的速度 【解析】 【分析】1、主动运输的特点：①消耗能量(来自于ATP水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。 2、协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。 3、自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。 【小问1详解】 图示SOS蛋白可运输氢离子和钠离子，H+-ATP泵还可催化ATP水解，因此体现了蛋白质具有运输功能和催化功能。 【小问2详解】 Na+进入液泡是由低浓度向高浓度运输，为主动运输，由膜两侧H+产生的化学势能提供能量。 【小问3详解】 图中H+和水分子进入细胞均有蛋白质的协助，运输H+的蛋白是载体蛋白，运输水的蛋白是通道蛋白，二者统称为转运蛋白。协助H+进入细胞的蛋白质为载体蛋白，在运输物质时只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，每次转运时都会发生自身构象的改变。 【小问4详解】 据图可知，H+既可以由细胞外液进入细胞质，也可由细胞液进入细胞质，同时还可以由细胞质进入细胞外液，海水稻根细胞的细胞质基质中的pH为7.5，而细胞外和液泡内的pH为5.5，说明细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵以主动运输方式转运H+的速度大于SOS1和NHX转运H+的速度。 17. 强光下拟南芥叶肉细胞中NADPH积累可能会产生大量自由基，对光系统造成损伤。同时过剩的光能因未及时转化为热能也会对光系统造成损伤，导致光合作用下降。研究发现植物有特殊的“苹果酸—草酰乙酸穿梭”途径和由交替氧化酶（AOX）主导的途径，对强光等逆境起到防御作用，作用机制如下图所示。请回答下列问题： （1）图示叶绿体进行光合作用所需要的酶主要分布在______，光合色素捕获的光能在叶绿体中的转化过程是_____。 （2）结合图示分析，在强光下植物体叶绿体中NADPH的去处是_____，线粒体中NADH的来源是_______。 （3）结合所学细胞呼吸有关知识分析，图中iATP的合成场所有_____。 （4）研究表明，eATP可作为信息分子，通过影响气孔开度来调节植物的光合作用。请以野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥为材料设计实验加以验证。简要写出实验思路：_________。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜和叶绿体基质 ②. 光能→ATP和NADPH中的活跃化学能→有机物中稳定化学能 （2） ①. 合成苹果酸和参与卡尔文循环 ②. 苹果酸的分解和有氧呼吸第一、二阶段 （3）线粒体、叶绿体和细胞质基质 （4）用一定浓度的ATP溶液分别处理野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥，在正常光照条件下测定植物的气孔开度和净光合速率 【解析】 【分析】光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜上，主要包括水的光解和ATP、NADPH的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。 【小问1详解】 光合作用的场所是叶绿体，光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所是类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质，因此叶绿体进行光合作用所需要的酶主要分布在类囊体薄膜和叶绿体基质。光合色素捕获的光能在叶绿体中的转化过程为：光能→ATP和NADPH中的活跃化学能→有机物中稳定化学能。 【小问2详解】 据图可知，在强光下植物体叶绿体中NADPH一方面可以将草酰乙酸还原为苹果酸，一方面可参与卡尔文循环。有氧呼吸第一阶段和第二阶段都能产生NADH，第三阶段NADH与氧气反应生成水，图中细胞质中苹果酸的分解也能产生NADH，因此线粒体中NADH的来源是苹果酸的分解和有氧呼吸第一、二阶段。 【小问3详解】 iATP是胞内ATP，光合作用的光反应和细胞有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，因此iATP的合成场所为线粒体、叶绿体和细胞质基质。 【小问4详解】 若要证明，eATP可作为信息分子，通过影响气孔开度来调节植物的光合作用。则实验的自变量为是否含有eATP，因变量为气孔开度和净光合速率，其它无关变量各组应相同且适宜，因此实验思路为：用一定浓度的ATP溶液分别处理野生型拟南芥和DORN1缺失拟南芥，在正常光照条件下测定植物的气孔开度和净光合速率。 18. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。紫杉醇是存在于红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，具有高抗癌活性，研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。请回答下列问题： 注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位或染色体消除，细胞核功能被破坏，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。 （1）离体的红豆杉和柴胡组织经①过程培养一段时间之后会形成愈伤组织，愈伤组织细胞的特点是：__________，该过程叫做_________。与过程①相比较，过程④诱导分化出根要求培养基中__________（激素）比例较高。 （2）已知二乙酸荧光素（FDA）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活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。实验过程中选择具有荧光的原生质体用于融合。据此分析二乙酸荧光素（FDA）在该过程中的作用是_____。 （3）融合前对原生质体在显微镜下用_________计数，以确定原生质体密度。获得的原生质体经诱导融合后，只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团，由题图推测可能原因是_____。 （4）科研人员对获得的部分杂种植株细胞进行染色体观察、计数和DNA分子标记鉴定，结果如下表所示。 杂种植株类型 染色体数目、形态 DNA分子标记鉴定 甲 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段 乙 12，形态与柴胡染色体相似 无红豆杉DNA片段 丙 12，形态与柴胡染色体相似 含双亲DNA片段和新的DNA片段 由表可知，杂种植株中______类型可能是所需植株。科研人员推测杂种植株的染色体主要来源于亲本柴胡的染色体，另一方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有_______。 【答案】（1） ①. 不定型的薄壁组织团块 ②. 脱分化 ③. 生长素 （2）测定原生质体活力 （3） ①. 血细胞计数板 ②. 杂种细胞由于融合后在细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂 （4） ①. 甲、丙 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、形态相似，且含有双亲的DNA片段 【解析】 【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【小问1详解】 愈伤组织细胞具有的特点是呈无定形状态、液泡化，具有分裂能力的薄壁细胞。外植体经过脱分化形成愈伤组织，过程①是脱分化，过程④是再分化形成杂种植株的过程，生长素和细胞分裂素的比例会影响细胞的脱分化和再分化过程，生长素和细胞分裂素比例高时，有利于生根，因此过程④诱导分化出根要求培养基中生长素比例较高。 【小问2详解】 由于二乙酸荧光素（FDA）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活细胞质膜，会留在细胞内发出荧光。因此可通过检测细胞内的荧光情况来判断细胞的活性，若实验过程中选择具有荧光的原生质体用于融合，则二乙酸荧光素（FDA）在该过程中的作用是测定原生质体活力。 小问3详解】 对原生质体的计数可采用血细胞计数板在显微镜下进行观察计数。X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位或染色体消除，细胞核功能被破坏，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理能使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。将经过X射线处理的原生质体（不再持续分裂）与经过碘乙酰胺处理的原生质体（细胞分裂被抑制）融合后，由于杂种细胞在融合后的细胞核和细胞质的功能上实现互补，使细胞恢复正常分裂，因此只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团。 【小问4详解】 据表格信息可知，植株后代乙无红豆杉DNA片段，说明其不是杂种植株，一定不是所需植株；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，红豆杉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。 19. 人类表皮生长因子受体HER2蛋白在细胞生长发育及分化过程中起重要作用，HER2蛋白过量表达会导致细胞功能紊乱，常与肿瘤的发生发展密切相关。乳腺癌细胞上的HER2蛋白是正常组织中的100倍以上，是理想的肿瘤治疗靶标。下图甲表示制备抗HER2蛋白单克隆抗体的过程，为了增强作用效果制备了双特异性抗体，其结构及作用机理如图乙所示。请回答下列问题： （1）图甲单克隆抗体制备过程中，用到的细胞工程技术有________。（答两项） （2）图甲中用到HER2蛋白的过程是_________（用数字表示），作用分别是_____。 （3）相对于植物细胞融合，步骤②特有的诱导融合方法是_____。图中丁细胞的特点是______。 （4）乳腺癌细胞表面有高表达HER2蛋白，CD28是T细胞表面受体。T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是癌细胞与T细胞的聚集。请据图乙分析：该双特异性抗体协助杀伤癌细胞增强作用效果的机理可能是_______。 【答案】（1）动物细胞培养、动物细胞融合 （2） ①. ①④ ②. 过程中HER2蛋白作为抗原刺激小鼠产生能产生抗HER2蛋白抗体的B淋巴细胞；作为抗原检测杂交瘤细胞是否产生了抗HER2蛋白抗体 （3） ①. 灭活病毒诱导法 ②. 既能大量增殖也能产生抗HER2蛋白抗体 （4）双特异性抗体同时结合HER2蛋白和CD28，使CD28接收激活信号，且实现癌细胞与T细胞的聚集，最终激活T细胞杀伤癌细胞。 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，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。 【小问1详解】 据图可知，单克隆抗体制备过程中，用到的细胞工程技术有动物细胞培养、动物细胞融合。 【小问2详解】 该实验的目的是制备抗HER2蛋白单克隆抗体，为了获取特异性的经过免疫的B淋巴细胞，在①过程中需要先用HER2蛋白注射到小鼠体内，使其作为抗原刺激小鼠产生能产生抗HER2蛋白抗体的B淋巴细胞；为了检测杂交瘤细胞是否能产生所需的抗体，在过程④中还需要用HER2蛋白进行抗原-抗体检测。 【小问3详解】 与植物细胞融合相比，用灭活病毒诱导法诱导细胞融合，是动物细胞融合特有的方法。图中丁是经过至少两次筛选获得的杂交瘤细胞，既能大量增殖也能产生抗HER2蛋白抗体的特点。 【小问4详解】 清除癌细胞主要依靠T细胞发挥作用。而T细胞的有效激活依赖于两个条件：一是CD28接收激活信号，二是癌细胞与T细胞的聚集。据图乙可知，双特异性抗体同时结合HER2蛋白和CD28，使CD28接收激活信号，且实现癌细胞与T细胞的聚集，最终激活T细胞杀伤癌细胞，因此该双特异性抗体能协助杀伤癌细胞增强作用效果。 20. 双孢蘑菇中的多酚氧化酶（PPO）基因表达出的PPO能催化酚类物质氧化成醌，使双孢蘑菇在采摘后发生褐变。为了减少褐变，增加双孢蘑菇贮藏加工性能，研究人员构建了反义PPO基因表达载体（将PPO基因与表达载体反向连接），获得了抗褐变双孢蘑菇新品种。（注：图1中模板链指PPO基因的模板链，图2为农杆菌的Ti质粒）请回答下列问题： （1）基因工程的核心步骤是______，这一步操作的目的是_____。 （2）采用图1引物________扩增PPO基因，PPO基因需插入Ti质粒的T-DNA区域，原因是________。 （3）构建反义PPO基因表达载体时，若科研人员需将PPO基因反向连接整合到图2中质粒上，应使用限制酶__________切割图中质粒，使用限制酶________切割图中含PPO基因的DNA片段，以获得能反义表达PPO基因的重组质粒。 （4）为筛选转化成功的农杆菌，可将导入重组质粒的农杆菌分别接种到潮霉素培养基和卡那霉素培养基中进行培养，转化成功的菌株对两种抗生素的抗性情况为_______。 【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. 使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用 （2） ①. ①④##④① ②. Ti质粒的T-DNA可以侵染受体细胞并整合到该细胞的染色体DNA上 （3） ①. MfeI、KpnI ②. EcoRI、KpnI （4）抗卡那霉素不抗潮霉素 【解析】 【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种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。 【小问1详解】 基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，构建基因表达载体的目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在并遗传给下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。 【小问2详解】 -OH端是DNA的3'端，DNA复制时子链的延伸方向是5'端向3'端，因此引物需要结合在模板链的3'端，根据图示可知，扩增PPO基因需要选择引物①④。由于Ti质粒的T-DNA可以侵染受体细胞并整合到该细胞的染色体DNA上，使其能随着受体细胞的增殖而增殖，因此PPO基因需插入Ti质粒的T-DNA区域。 【小问3详解】 据图可知，用BamHⅠ切割质粒，会破坏启动子，用EcoRⅠ切割质粒，会破坏质粒上的复制原点，并且会丢掉质粒上的终止子等结构，若构建反义PPO基因表达载体，需要将基因模板链的5'端（游离磷酸端）靠近质粒上的启动子，PPO基因的右侧含有EcoRⅠ和HindⅢ的识别序列，结合不同限制酶的识别序列可知，EcoRⅠ和MfeI切割的黏性末端相同，因此PPO基因的右端可用EcoRⅠ切割，质粒中靠近启动子的位置用MfeI切割，PPO基因的左侧和质粒可共同用KpnI切割，这样可保证目的基因和质粒正确连接形成反义PPO基因表达载体。即使用限制酶EcoRI、KpnI切割图中含PPO基因的DNA片段。 【小问4详解】 由于PPO基因的插入破坏了潮霉素抗性基因，但重组质粒中仍含有卡那霉素抗性基因，因此导入重组质粒的农杆菌分别接种到潮霉素培养基和卡那霉素培养基中进行培养，转化成功的菌株会表现为抗卡那霉素但不抗潮霉素。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$