精品解析：河南省信阳市2024-2025学年高二下学期期末质量检测生物试题

河南省信阳市2024-2025学年高二下学期期末质量检测生物试题 本试卷共6页，20题，满分100分，考试时间75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题；本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有项是符合题目要求的。 1. 幽门螺杆菌是一种寄生在胃部的细菌，可引起胃炎、胃溃疡，还增加了患胃癌的风险。幽门螺杆菌可通过感染者的唾液传播，例如共用餐具、水杯传播等。下列叙述正确的是（　　） A. 幽门螺杆菌通过有丝分裂的方式进行增殖 B. 使用光镜可观察到幽门螺杆菌细胞内的线粒体颗粒 C. 幽门螺杆菌有生物膜，但没有生物膜系统 D. 单个幽门螺杆菌在培养基上形成的菌落属于群落 2. 玉米油是以玉米胚芽为原料压榨或浸出制成的植物油。它富含不饱和脂肪酸，尤其是亚油酸和维生素E，有助于降低胆固醇，维护心血管健康，且烟点较高，适合日常烹饪。下列叙述错误的是（　　） A. 玉米油在室温下通常呈液态，与它含有较多不饱和脂肪酸有关 B. 玉米胚芽中的淀粉和不饱和脂肪酸中都只含C、H、O元素 C. 推测玉米种子细胞内会合成大量淀粉酶，水解淀粉用于种子萌发 D. 脂肪被物理性消化成脂肪微粒后，可被小肠上皮细胞吸收 3. 某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中的特定成分。下列关于物质鉴定实验的叙述正确的是（　　） A. 在梨汁中加入新制的斐林试剂混匀，加热后溶液颜色由无色变为砖红色 B. 用苏丹一染液鉴定胚芽中的脂肪时，要用酒精洗去未溶解在脂肪中的多余染液 C. 持续通入CO2，溴麝香草酚蓝水溶液颜色会由黄变绿，最终变蓝 D. 催产素（由九个氨基酸组成）与双缩脲试剂混合，溶液颜色不会显现紫色 4. 科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含14C-亮氨酸的培养液I中培养，3min后，迅速转移至含12C-亮氨酸的培养液中继续培养。在不同时间取样并检测放射性颗粒出现位置的百分比如下表所示 细胞结构 放射性颗粒出现位置的百分比% 培养液Ⅰ 培养液Ⅱ 3min 17min 37min 117min 粗面内质网 93 43.7 24.3 20 高尔基体 小囊泡 　27 　43.0 　14.9 　3.6 大囊泡 　1.0 　3.8 　48.5 　7.5 细胞膜附近的囊泡 　3.0 　4.6 　11.3 　58.6 腺泡细胞外 　0 0　 　0 　7.1 有关分析正确的是（　　） A. 本实验可用来研究胰腺腺泡细胞中唾液淀粉酶和抗体的加工分泌 B. 多肽链在腺泡细胞的核糖体处合成完毕后，才进入内质网加工 C. 根据表中数据推测，腺泡细胞外的峰值可能在117min后出现 D. 内质网、高尔基体和细胞膜之间膜结构的转变只与磷脂有关 5. 恩施玉露茶是中国传统蒸青绿茶，富含硒、锌等微量元素，具有清心明目、滋润暖胃等多重保健功效。茶树根细胞消耗ATP吸收硒酸盐，大部分形成硒蛋白后转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是（　　） A. 转运硒酸盐的载体蛋白和水通道蛋白转运物质的机制不同 B. 若吸收硒酸盐时发生了载体蛋白的磷酸化，推测磷酸基团可能来自ATP C. 细胞膜上载体蛋白消耗细胞代谢产生的能量，将硒蛋白转运出细胞 D. 利用细胞呼吸抑制剂可以验证硒酸盐的跨膜运输方式是主动运输 6. ATP荧光检测法是一种快速、灵敏且易于操作的微生物污染检测方法。原理是裂解液能杀死微生物，释放的ATP在荧光素酶的催化下，将荧光素氧化并产生荧光。下列说法错误的是（　　） A. ATP荧光检测法不能用来检测病毒污染的情况 B. ATP荧光检测法也可用于筛选和评估种子批次的质量 C. ATP荧光检测法不适合无机环境的微生物污染检测 D. ATP荧光检测法不能用来区分微生物的种类 7. “回南天”是中国南方地区早春特有的高湿天气现象。此时空气湿度极高，若种子储存不当，容易受潮霉变，从而使发芽率显著降低。下列叙述错误的是（　　） A 农业生产中，储存种子需要干燥、低温和低氧等环境条件 B. 种子萌发为幼苗的过程中，有机物种类增加，总量可能先降低后升高 C. 储存的种子受潮时，细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 D. 霉菌在种子上大量繁殖，消耗种子的营养物质，不利于种子正常萌发 8. 如图表示野外种植的天竺葵叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的相关过程，其中数字序号表示代谢过程，字母表示相关的物质。下列叙述错误的是（　　） A. B可代表从类囊体膜运往叶绿体基质的NADP+和ADP B. ⑤生成的F是丙酮酸，进入线粒体后被彻底氧化分解 C. 要测定叶片的光合作用速率，至少需要设置黑暗和光照两个组 D. 当提高野外天葵周围CO2浓度时，短期内叶肉细胞中C5含量会降低 9. 细胞死亡包括凋亡（apoptosis）和坏死（necrosis）等方式。其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。细胞自噬是指在一定条件下，细胞将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体解后再利用。图1和图2是相关的生理过程。下列关于两者的说法错误的是（　　） A. 细胞自噬作用受到细胞内相关基因的调控，该生理过程不属于细胞凋亡 B. 胰岛素与膜上受体结合与否，是激活或抑制细胞自噬过程的重要因素 C. AKT既能抑制细胞凋亡过程，又能抑制mTor对细胞自噬的抑制作用 D. 细胞对细胞凋亡和细胞自噬的调控，涉及基因选择性表达 10. 中国工业微生物菌种保藏管理中心长期开展传统发酵食品微生物资源收集、保护、挖掘与评价研究。《中国传统发酵食品用微生物菌种名单》在2017年首次发布并不断更新，推动了中国传统发酵食品国际化进程。下列有关发酵微生物的说法错误的是（　　） A. 参与豆腐发酵的微生物，如酵母、曲霉和毛霉等都属于异养型真核生物 B 制作果醋时，若发酵液中缺少糖源，则醋酸菌直接将乙醇转变成乙酸 C. 温度是影响酵母菌生长的重要因素，发酵时应将温度控制在18~30℃ D. 制作传统泡菜不需要额外加入乳酸菌，利用的是蔬菜表面天然的乳酸菌 11. 基本培养基中包含能满足野生型菌株营养要求的最低成分。由于氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，培养该突变株需要在基本培养基中额外加入对应的氨基酸。利用下列装置诱变育种，并初步筛选出苯丙氨酸营养缺陷型的菌株。下列说法正确的是（　　） A. a环节中，使用紫外线的主要目的是使用物理方法进行消毒 B. ①、②和④所用培养基，与③所用培养基成分有所不同 C. b使用了平板划线法，每次划线后接种环都应灼烧灭菌 D. 经过c过程的处理和培养后，③培养皿的菌落就是目标菌株 12. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列叙述错误的是（　　） A. 取兰花体细胞用组织培养技术得到大量种苗，属于无性生殖 B. 已经感染病毒导致品质变差的良种马铃薯，已没有利用价值 C. 用物理或化学因素处理愈伤组织，产生的突变体不一定对人类有利 D. 利用植物细胞培养技术可以得到大量植物细胞，进而提取次生代谢物 13. 抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合：实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。科研团队利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，进行人肿瘤细胞单克隆抗体的开发。下列说法错误的是（　　） A. 需用人肿瘤细胞作为抗原注入小鼠体内，并从小鼠脾中提取多种B细胞 B. 诱导融合并利用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体不一定相同 C. 将生产出单克隆抗体与药物构建成ADC，人体对该ADC不会产生免疫排斥 D. 除了细胞毒素，还可将放射性同位素与抗体结合进行靶向放疗 14. 天山牧场，作为新疆的核心天然放牧区域，以其辽阔的面积、丰沛的水源和繁茂的牧草而著称。某奶牛牧场引进一头遗传性状优良，生产能力优异的良种母牛。为开发该头母牛的繁殖潜力，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。下列说法错误的是（　　） A. 胚胎工程的许多技术，实际上是对动物自然生理过程进行的模拟操作 B. 为了实现体外受精，需要对采集的良种公牛的精子进行获能处理 C. 在屠宰场的母牛卵泡中采集的卵母细胞，具备与获能精子受精的能力 D. 可取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，主要选取雌性胚胎进行移植 15. 引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，下列相关叙述正确的是（　　） A. 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 B. 适当提高退火温度会增加PCR产生非特异性产物的可能性 C. 想在目的基因两端增加限制酶切位点，相应碱基序列应加在引物的3端 D. 经过30次PCR循环，消耗引物和原料，合成了230个目的基因 16. 南极磷虾细胞中得到的基因A，其表达产物抗菌肽NR-13具有较强抑菌能力，但副作用是溶血毒性偏高。科学家计划利用蛋白质工程在抗菌肽NR-13的基础上研发保留了较强的抑菌能力，但副作用很小的多肽类新药。下列四个选项是依次进行的四个研发环节。哪项不符合生物技术的安全性原则 A. 在分子水平上研究NR-13的结构（氨基酸序列和空间结构）与功能的关系 B. 设计出新结构的抗菌肽，并按照中心法则推导出对应的基因序列 C. 改造原有的基因A，或者人工合成新基因，将新基因导入大肠杆菌细胞中 D. 利用大肠杆菌生产出新抗菌肽，并征集志愿者进行新抗菌肽人体实验 二、非选择题：本题共4小题，共52分。 17. 中国是红茶的发源地，拥有众多历史悠久、品质卓越的著名红茶。红茶制作过程的揉捻和发酵环节是在氧气存在的条件下，多酚氧化酶被激活，催化儿茶素类等无色多酚形成茶黄素、茶红素和茶褐素等有色物质。图1为温度对多酚氧化酶活力的影响，图2和图3分别表示泡茶的水温对四种红茶的茶黄素和茶红素浸出量的影响。 （1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其化学本质是________ （2）揉捻时用双手将茶叶找成一团，在垫上反复拨揉、推压。力量要均，一段时间后，将茶团摊开抖散。这样反复进行数次。揉捻除了使茶叶成形外，主要目的是________。据图1实验结果推测，揉捻后的发酵环节，温度应控制在_______左右为宜。 （3）制作绿茶信阳毛尖时，在揉捻之前添加了180℃-250℃快速杀青处理，推测该处理的目是________，并保护________不被破坏，从而保持绿茶清汤绿叶的特征。 18. 棉花是中国重要的经济作物，在整个生长周期都需要充足的光照，夏季正是其旺盛生长和结铃期。原料、能量、叶绿体、酶活性等都是影响棉花光合作用速率的因素。图1是在夏季晴朗的白天，棉花某叶片净光合速率随时间变化的曲线图。 （1）棉花叶片叶绿素含量常常作为多种重要生理功能的检测指标。实验室常用________（填试剂名称）提取色素。纸层析法分离色素时，若滤液细线触及层析液，将无法分离得到色素带，主要原因是________。 （2）将单个棉花叶片（未离体）置于小型叶室中，当流入和流出小型叶室的气体稳定时，实时检测并计算流入和流出叶室的_________浓度差。为了计算出图1的净光合速率，还应精确测量实验时间、小型叶室的空气流量（单位时间内流经叶室的空气的体积）和____________等数据。 （3）图1中7~10的时间段内，限制光合作用速率的因素是____________。CD段，光合作用强度逐渐升高的主要原因是随着午后光照强度和温度的适度下降。 （4）我国西北地区棉花产量通常占全国总产量的85%到近90%。一方面得益于____________（填环境因素）大大增加光合作用速率和时间，另一方面得益于昼夜温差大有效减少夜间呼吸消耗，使得光合产物大量积累。 19. 具有溶菌特性的细菌是指能够直接裂解其他细菌的细菌，或者能产生溶菌酶的细菌。这类细菌在医药领域具有重要的应用潜力。废水处理厂的活性污泥是一个微生物密度极高、种类极其丰富的生态系统。科学家计划从废水处理厂的污泥中提取能够对大肠杆菌有溶菌特性的细菌。请回答下列问题： （1）使用固体培养基培养细菌时，培养基中除加入水、Nacl、牛肉膏和蛋白陈等营养物质外，还需加入_______ （2）使用_________准确量取并涂布0.1mL的大肠杆菌液体至透明培养基表面。一段时间后，培养基平板表面变得浑浊。 （3）称取10g污泥加入盛有90mL________的锥形瓶中，充分摇匀，然后取1mL上清液经处理后，涂布在上述浑浊平板上。一段时间后，能溶解大肠杆菌的细菌形成的菌落周围会出现透明圈，该菌落即为有溶菌特性的细菌（目标菌）。 （4）以含有目标菌的培养液、浑浊平板、微孔滤膜（细菌不能通过，大分子物质可通过）等为主里的目要材料，探究目标菌是直接裂解，还是产生某种物质裂解大肠杆菌。实验思路：__________，观察培养基表面浑浊度的变化。 20. 正常人体细胞内分解蛋白质会产生氨，氨在肝脏中转化为尿素，然后通过肾脏排出体外。人体细胞若缺乏氨甲酰磷酸合成酶1（CPS1），将无法完成该转化过程。CPS1缺乏症的患者致死率高达50%，存活个体也有严重后遗症。2025年有研究团队开发出了个体化CRISPR基因编辑疗法，经过安全性和有效性测试及伦理委员会的审核批准后，成功应用于是一名患该病的男婴。这一事件标志着人类首次真正实现了为单个病患量身定制的基因编辑治疗。 （1）为了诊断、靶点确认和疗效评估，在基因编辑前后，都需要对患者的所有基因进行测序，这些基因分布在____________（填细胞结构名称）中。 （2）检测发现，患者的两个CPS1基因中都出现了一个碱基对的替换，导致翻译提前终止，无法合成CPS1.若计划编辑患者的异常CPS1 基因，需要编辑____________（填器官名称）细胞的CPS1基因，理由是____________。 （3）研究人员采用了经改造的CRISPR—Cas9系统，它能够直接将一个碱基精确地转换为另一个碱基（如上图所示）。SgRNA是一段人工合成的单链RNA，与CPS1基因中特定序列互补，能够精确地引导 nCas9进行切割。sgRNA序列长度不能过短，原因是_____。nCas9相当于基因工程中的限制酶，能够破坏待编辑序列的______（填化学键名称）。 （4）脂质纳米颗粒是将基因编辑工具送人细胞发挥作用的“运输车”，推测脂质纳米颗粒的作用还有_______（写出一个作用即可）。经过三次静脉注射后，患者已经健康到可以计划出院回家的程度，当然，还需要更长时间的随访以全面评估该疗法的长期疗效和安全性。 （5）假设对某成年女性患者进行上述基因编辑，使靶细胞内的CPS1基因恢复正常。该患者的后代体细胞中______（填“可能有”或“没有”）异常的CPS1基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳市2024-2025学年高二下学期期末质量检测生物试题 本试卷共6页，20题，满分100分，考试时间75分钟。 ★祝考试顺利★ 注意事项： 1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。 一、选择题；本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有项是符合题目要求的。 1. 幽门螺杆菌是一种寄生在胃部的细菌，可引起胃炎、胃溃疡，还增加了患胃癌的风险。幽门螺杆菌可通过感染者的唾液传播，例如共用餐具、水杯传播等。下列叙述正确的是（　　） A. 幽门螺杆菌通过有丝分裂的方式进行增殖 B. 使用光镜可观察到幽门螺杆菌细胞内的线粒体颗粒 C. 幽门螺杆菌有生物膜，但没有生物膜系统 D. 单个幽门螺杆菌在培养基上形成的菌落属于群落 【答案】C 【解析】 【分析】分析题意可知，幽门螺杆菌是细菌，属于原核生物，为微厌氧型微生物，只能在较低氧分压条件下才能正常生长。原核细胞无以核膜为界限的细胞核，以裸露的DNA分子为遗传物质，细胞中只有核糖体一种细胞器。 【详解】A、幽门螺杆菌属于原核生物，通过二分裂增殖，而非有丝分裂（真核生物的增殖方式），A错误； B、幽门螺杆菌为原核生物，无线粒体，且线粒体需电子显微镜观察，光镜无法清晰观察，B错误； C、幽门螺杆菌有细胞膜（生物膜），但无细胞器膜和核膜，因此无生物膜系统，C正确； D、单个菌繁殖形成的菌落属于种群，D错误。 故选C。 2. 玉米油是以玉米胚芽为原料压榨或浸出制成的植物油。它富含不饱和脂肪酸，尤其是亚油酸和维生素E，有助于降低胆固醇，维护心血管健康，且烟点较高，适合日常烹饪。下列叙述错误的是（　　） A. 玉米油在室温下通常呈液态，与它含有较多不饱和脂肪酸有关 B. 玉米胚芽中的淀粉和不饱和脂肪酸中都只含C、H、O元素 C. 推测玉米种子细胞内会合成大量淀粉酶，水解淀粉用于种子萌发 D. 脂肪被物理性消化成脂肪微粒后，可被小肠上皮细胞吸收 【答案】D 【解析】 【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等)；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 【详解】A、不饱和脂肪酸的熔点较低，因此含较多不饱和脂肪酸的玉米油在室温下呈液态，A正确； B、淀粉属于糖类，不饱和脂肪酸属于脂质，两者均只含C、H、O元素，B正确； C、玉米种子萌发时，胚细胞会合成大量淀粉酶分解胚乳中的淀粉以提供能量，此推测合理，C正确； D、脂肪需被脂肪酶分解为甘油和脂肪酸才能被小肠上皮细胞吸收，故物理消化后的脂肪微粒仍需化学消化，不能直接被吸收，D错误。 故选D。 3. 某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。因此，可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，检测生物组织中的特定成分。下列关于物质鉴定实验的叙述正确的是（　　） A. 在梨汁中加入新制的斐林试剂混匀，加热后溶液颜色由无色变为砖红色 B. 用苏丹一染液鉴定胚芽中的脂肪时，要用酒精洗去未溶解在脂肪中的多余染液 C. 持续通入CO2，溴麝香草酚蓝水溶液颜色会由黄变绿，最终变蓝 D. 催产素（由九个氨基酸组成）与双缩脲试剂混合，溶液颜色不会显现紫色 【答案】B 【解析】 【分析】某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖，如葡萄糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 【详解】A、斐林试剂用于鉴定还原糖，需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀，且斐林试剂本身为蓝色，因此加热后应由蓝色变为砖红色，而非“无色变砖红”，A错误； B、苏丹染液（如苏丹Ⅲ）与脂肪结合后需用酒精洗去未与脂肪结合的浮色，避免干扰观察，B正确； C、溴麝香草酚蓝检测CO₂时，颜色变化应为蓝→绿→黄，而非“黄→绿→蓝”，C错误； D、双缩脲试剂与含两个及以上肽键的化合物反应显紫色，催产素为九肽（含8个肽键），会显紫色，D错误。 故选B。 4. 科学家将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含14C-亮氨酸的培养液I中培养，3min后，迅速转移至含12C-亮氨酸的培养液中继续培养。在不同时间取样并检测放射性颗粒出现位置的百分比如下表所示 细胞结构 放射性颗粒出现位置的百分比% 培养液Ⅰ 培养液Ⅱ 3min 17min 37min 117min 粗面内质网 93 43.7 24.3 20 高尔基体 小囊泡 　27 　43.0 　14.9 　3.6 大囊泡 　1.0 　3.8 　48.5 　7.5 细胞膜附近囊泡 　3.0 　4.6 　11.3 　58.6 腺泡细胞外 　0 0　 　0 　7.1 有关分析正确的是（　　） A. 本实验可用来研究胰腺腺泡细胞中唾液淀粉酶和抗体的加工分泌 B. 多肽链在腺泡细胞的核糖体处合成完毕后，才进入内质网加工 C. 根据表中数据推测，腺泡细胞外的峰值可能在117min后出现 D. 内质网、高尔基体和细胞膜之间膜结构的转变只与磷脂有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、胰腺腺泡细胞分泌的是胰液中的消化酶（如胰淀粉酶），而唾液淀粉酶由唾液腺细胞分泌，抗体由浆细胞分泌，因此本实验无法研究这两种物质的分泌，A错误； B、分泌蛋白的合成起始于核糖体，多肽链边合成边转移到内质网腔内加工，而非合成完毕后才进入，B错误； C、由表格可知，117min时细胞膜附近囊泡的放射性占比达58.6%，而细胞外仅7.1%，推测后续放射性会进一步释放到细胞外，峰值应出现在117min后，C正确； D、膜结构的转变不仅涉及磷脂的转移，还包括膜蛋白的交流（如囊泡膜与靶膜融合时蛋白的整合），D错误。 故选C。 5. 恩施玉露茶是中国传统蒸青绿茶，富含硒、锌等微量元素，具有清心明目、滋润暖胃等多重保健功效。茶树根细胞消耗ATP吸收的硒酸盐，大部分形成硒蛋白后转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是（　　） A. 转运硒酸盐的载体蛋白和水通道蛋白转运物质的机制不同 B. 若吸收硒酸盐时发生了载体蛋白的磷酸化，推测磷酸基团可能来自ATP C. 细胞膜上载体蛋白消耗细胞代谢产生的能量，将硒蛋白转运出细胞 D. 利用细胞呼吸抑制剂可以验证硒酸盐的跨膜运输方式是主动运输 【答案】C 【解析】 【分析】物质跨膜运输主要包括两种方式被动运输和主动运输，被动运输又包括自由扩散和协助扩散，被动运输是由高浓度向低浓度一侧扩散，而主动运输是由低浓度向高浓度一侧运输。其中协助扩散需要载体蛋白的协助，但不需要消耗能量，而主动运输既需要消耗能量，也需要载体蛋白的协助。 【详解】A、水通道蛋白介导的是协助扩散，不需要消耗能量；而转运硒酸盐的载体蛋白参与主动运输，需要消耗能量且载体蛋白构象改变，两者机制不同，A正确； B、主动运输过程中，ATP水解产生的磷酸基团可转移至载体蛋白使其磷酸化，从而驱动运输，B正确； C、硒蛋白是大分子物质，通过胞吐方式运出细胞，该过程依赖囊泡运输而非载体蛋白直接转运，且胞吐消耗能量但不需要载体蛋白，C错误； D、主动运输依赖细胞呼吸提供能量，若使用呼吸抑制剂导致能量供应受阻，硒酸盐吸收速率下降，可验证其运输方式为主动运输，D正确。 故选C。 6. ATP荧光检测法是一种快速、灵敏且易于操作的微生物污染检测方法。原理是裂解液能杀死微生物，释放的ATP在荧光素酶的催化下，将荧光素氧化并产生荧光。下列说法错误的是（　　） A. ATP荧光检测法不能用来检测病毒污染的情况 B. ATP荧光检测法也可用于筛选和评估种子批次的质量 C. ATP荧光检测法不适合无机环境的微生物污染检测 D. ATP荧光检测法不能用来区分微生物的种类 【答案】C 【解析】 【分析】ATP是细胞可以直接利用的能源物质，对细胞的正常生活来说，ATP 与 ADP 可以相互转化，这种相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。 【详解】A、病毒不含ATP，ATP荧光检测法依赖微生物裂解释放的ATP，故无法检测病毒污染，A正确； B、种子若霉变或微生物污染，ATP含量会升高，因此可用于评估种子质量，B正确； C、检测对象是微生物自身的ATP，与所处环境（有机/无机）无关，只要存在微生物即可检测，C错误； D、微生物中细菌和真菌均含ATP，ATP荧光检测法能检测ATP的含量，但无法通过ATP量区分微生物的种类，D正确。 故选C。 7. “回南天”是中国南方地区早春特有的高湿天气现象。此时空气湿度极高，若种子储存不当，容易受潮霉变，从而使发芽率显著降低。下列叙述错误的是（　　） A. 农业生产中，储存种子需要干燥、低温和低氧等环境条件 B. 种子萌发为幼苗的过程中，有机物种类增加，总量可能先降低后升高 C. 储存的种子受潮时，细胞内结合水比例升高，自由水比例降低，细胞代谢减弱 D. 霉菌在种子上大量繁殖，消耗种子的营养物质，不利于种子正常萌发 【答案】C 【解析】 【分析】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；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 【详解】A、干燥环境减少自由水含量，低温和低氧条件抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，有利于种子储存，故储存种子需要干燥、低温和低氧等环境条件，A正确； B、种子萌发初期，大分子有机物分解为小分子，且有多种中间产物，导致有机物种类增加，由于呼吸作用消耗导致有机物总量减少，待幼苗进行光合作用后有机物总量会升高，故种子萌发为幼苗的过程中，有机物种类增加，总量可能先降低后升高，B正确； C、种子受潮时吸收水分，自由水比例升高，结合水比例降低，细胞代谢活动增强，C错误； D、霉菌在种子上大量繁殖，会消耗种子中的有机物，导致萌发所需能量和物质不足，影响种子正常萌发，D正确。 故选C。 8. 如图表示野外种植的天竺葵叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸的相关过程，其中数字序号表示代谢过程，字母表示相关的物质。下列叙述错误的是（　　） A. B可代表从类囊体膜运往叶绿体基质的NADP+和ADP B. ⑤生成的F是丙酮酸，进入线粒体后被彻底氧化分解 C. 要测定叶片的光合作用速率，至少需要设置黑暗和光照两个组 D. 当提高野外天葵周围CO2浓度时，短期内叶肉细胞中C5含量会降低 【答案】A 【解析】 【分析】题图分析：①表示光反应阶段，②表示暗反应阶段，③表示有氧呼吸第三阶段，④表示有氧呼吸第二阶段，⑤表示有氧呼吸第一阶段，A表示ATP和NADPH，B表示ADP、NADP+，C表示氧气，D表示CO2，E表示NADH，F表示丙酮酸。 【详解】A、据图可知，①表示光反应阶段，②表示暗反应阶段，A表示ATP和NADPH，B表示NADP+和ADP，B可代表从暗反应的场所线粒体基质运往叶绿体类囊体薄膜，A错误； B、⑤表示有氧呼吸第一阶段，其生成的F是丙酮酸，进入线粒体后被彻底氧化分解，B正确； C、光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率，在光照条件下，可测得净光合速率，在黑暗条件下，可测得呼吸作用速率，所以要测得叶片的光合作用速率，至少需要设置黑暗和光照两个组，C正确； D、当提高野外天葵周围CO2浓度时，会导致CO2的固定速率加快，C3的还原速率不变，即C5的消耗速率加快，C5的生成量不变，所以短期内叶肉细胞内C5含量会降低，D正确。 故选A。 9. 细胞死亡包括凋亡（apoptosis）和坏死（necrosis）等方式。其中凋亡是细胞死亡的一种主要方式。细胞自噬是指在一定条件下，细胞将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体解后再利用。图1和图2是相关的生理过程。下列关于两者的说法错误的是（　　） A. 细胞自噬作用受到细胞内相关基因的调控，该生理过程不属于细胞凋亡 B. 胰岛素与膜上受体结合与否，是激活或抑制细胞自噬过程的重要因素 C. AKT既能抑制细胞凋亡过程，又能抑制mTor对细胞自噬的抑制作用 D. 细胞对细胞凋亡和细胞自噬的调控，涉及基因选择性表达 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞自噬受基因调控，是细胞 “分解自身结构再利用” 的过程，不属于细胞凋亡（编程性死亡），A正确； B、图1中胰岛素与受体结合激活 AKT，抑制凋亡、抑制自噬；图2中无胰岛素结合，AKT 失活，自噬解除抑制，故胰岛素与受体结合与否，影响细胞自噬，B正确 ； C、图1 中 AKT 激活后，抑制凋亡；同时激活mTor抑制细胞自噬，C错误 ； D、细胞对凋亡和自噬的调控，依赖不同基因（如调控AKT、mTor的基因 ）的选择性表达，D正确。 故选C。 10. 中国工业微生物菌种保藏管理中心长期开展传统发酵食品微生物资源收集、保护、挖掘与评价研究。《中国传统发酵食品用微生物菌种名单》在2017年首次发布并不断更新，推动了中国传统发酵食品国际化进程。下列有关发酵微生物的说法错误的是（　　） A. 参与豆腐发酵的微生物，如酵母、曲霉和毛霉等都属于异养型真核生物 B. 制作果醋时，若发酵液中缺少糖源，则醋酸菌直接将乙醇转变成乙酸 C. 温度是影响酵母菌生长的重要因素，发酵时应将温度控制在18~30℃ D. 制作传统泡菜不需要额外加入乳酸菌，利用的是蔬菜表面天然的乳酸菌 【答案】B 【解析】 【分析】1、在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵；酒精发酵的最佳温度是在18℃～25℃，pH最好是弱酸性。 2、醋酸菌好氧性细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的最佳温度是在30℃～35℃。 【详解】A、参与豆腐发酵的毛霉、曲霉和酵母菌均为真菌，属于异养型真核生物，A正确； B、醋酸菌在缺少糖源时，能以乙醇为底物，首先可转变成乙醛，进而转变成乙酸，B错误； C、酵母菌酒精发酵的适宜温度为18~30℃，因此应将发酵温度控制在18~30℃左右，C正确； D、传统泡菜制作依赖蔬菜表面附着的天然乳酸菌，无需人工接种，D正确。 故选B 11. 基本培养基中包含能满足野生型菌株营养要求的最低成分。由于氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，培养该突变株需要在基本培养基中额外加入对应的氨基酸。利用下列装置诱变育种，并初步筛选出苯丙氨酸营养缺陷型的菌株。下列说法正确的是（　　） A. a环节中，使用紫外线的主要目的是使用物理方法进行消毒 B. ①、②和④所用培养基，与③所用培养基成分有所不同 C. b使用了平板划线法，每次划线后接种环都应灼烧灭菌 D. 经过c过程的处理和培养后，③培养皿的菌落就是目标菌株 【答案】B 【解析】 【详解】A 、a环节中使用紫外线的主要目的是诱发基因突变，属于物理诱变方法，而非消毒，消毒是杀死物体表面或内部的部分微生物，不能引起基因突变，A错误； B 、①②④用完全培养基（含苯丙氨酸等），③用基本培养基（不含苯丙氨酸），成分不同（筛选苯丙氨酸缺陷型），B正确； C 、b 是涂布分离（不是平板划线，平板划线需多次划线且灼烧），C错误； D 、经过c过程的处理和培养后，③培养皿中有菌落生长，④培养皿中对应位置无菌落生长，④培养皿中对应③培养皿中无菌落位置的菌株才是目标菌株，D错误。 故选B。 12. 植物细胞工程在农业、医药工业等方面有着广泛的应用，并且取得了显著的社会效益和经济效益。下列叙述错误的是（　　） A. 取兰花体细胞用组织培养技术得到大量种苗，属于无性生殖 B. 已经感染病毒导致品质变差的良种马铃薯，已没有利用价值 C. 用物理或化学因素处理愈伤组织，产生的突变体不一定对人类有利 D. 利用植物细胞培养技术可以得到大量植物细胞，进而提取次生代谢物 【答案】B 【解析】 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、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、植物组织培养技术利用细胞的全能性，通过体细胞直接发育成新个体，属于无性生殖，A正确； B、感染病毒的植物仍可通过茎尖脱毒培养等技术恢复健康，因此并非完全失去利用价值，B错误； C、诱变处理愈伤组织产生的突变具有不定向性，可能有害、有利或中性，因此不一定对人类有利，C正确； D、植物细胞培养技术可大量增殖细胞，并通过代谢产生次生代谢物（如紫杉醇等），D正确。 故选B。 13. 抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合：实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。科研团队利用小鼠的骨髓瘤细胞和B淋巴细胞，进行人肿瘤细胞单克隆抗体的开发。下列说法错误的是（　　） A. 需用人肿瘤细胞作为抗原注入小鼠体内，并从小鼠脾中提取多种B细胞 B. 诱导融合并利用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体不一定相同 C. 将生产出的单克隆抗体与药物构建成ADC，人体对该ADC不会产生免疫排斥 D. 除了细胞毒素，还可将放射性同位素与抗体结合进行靶向放疗 【答案】C 【解析】 【分析】单克隆抗体能与抗原特异性结合，这种靶向作用使ADC不会伤害正常细胞，具有高度的特异性。 【详解】A、制备单克隆抗体时，需用特定抗原（人肿瘤细胞抗原）免疫小鼠，使其B淋巴细胞产生相应抗体，随后从小鼠脾脏中提取已分化的B淋巴细胞（浆细胞），A正确； B、诱导融合后，选择培养基筛选出的杂交瘤细胞可能来自不同B淋巴细胞（分泌不同抗体），需进一步克隆化培养和抗体检测才能保证单一性，因此诱导融合并利用选择培养基筛选出的杂交瘤细胞产生的抗体不一定相同，B正确； C、小鼠源单克隆抗体对人体是异种蛋白，会作为抗原引发免疫排斥反应，因此ADC进入人体后仍可能被免疫系统识别并攻击，C错误； D、ADC的设计原理是利用抗体靶向性携带治疗剂（如细胞毒素、放射性同位素等），实现精准治疗，D正确。 故选C。 14. 天山牧场，作为新疆的核心天然放牧区域，以其辽阔的面积、丰沛的水源和繁茂的牧草而著称。某奶牛牧场引进一头遗传性状优良，生产能力优异的良种母牛。为开发该头母牛的繁殖潜力，该牧场利用胚胎工程技术进行了相关操作。下列说法错误的是（　　） A. 胚胎工程的许多技术，实际上是对动物自然生理过程进行的模拟操作 B. 为了实现体外受精，需要对采集的良种公牛的精子进行获能处理 C. 在屠宰场的母牛卵泡中采集的卵母细胞，具备与获能精子受精的能力 D. 可取滋养层细胞做DNA分析鉴定性别，主要选取雌性胚胎进行移植 【答案】C 【解析】 【详解】A、胚胎工程技术如体外受精、胚胎移植等均模拟了自然生理过程，A正确； B、体外受精前需对精子进行获能处理，使其具备受精能力，B正确； C、屠宰场采集的卵母细胞通常处于卵泡中，需在体外培养至减数第二次分裂中期才具备与获能精子受精的能力，直接采集的未成熟卵母细胞无法直接受精，C错误； D、滋养层细胞可用于DNA分析鉴定性别，雌性胚胎移植可提高奶牛产奶效益，D正确。 故选C。 15. 引物的设计是影响PCR扩增反应的效率和特异性的关键因素，下列相关叙述正确的是（　　） A. 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 B. 适当提高退火温度会增加PCR产生非特异性产物的可能性 C. 想在目的基因两端增加限制酶切位点，相应碱基序列应加在引物的3端 D. 经过30次PCR循环，消耗引物和原料，合成了230个目的基因 【答案】A 【解析】 【详解】A、引物是短单链结构，能与DNA母链上一段碱基序列互补配对，为DNA聚合酶提供3'端，A正确； B、提高退火温度可增强引物与模板结合的特异性，减少非特异性产物，B错误； C、若需在目的基因两端添加限制酶切位点，应将该序列设计在引物的5'端（因DNA聚合酶从引物的3'端延伸），C错误； D、若只有一个模板DNA分子，PCR扩增30次循环后，目的基因数量为230个，且该过程消耗引物和原料（四种脱氧核苷酸），D错误。 故选A。 16. 南极磷虾细胞中得到的基因A，其表达产物抗菌肽NR-13具有较强抑菌能力，但副作用是溶血毒性偏高。科学家计划利用蛋白质工程在抗菌肽NR-13的基础上研发保留了较强的抑菌能力，但副作用很小的多肽类新药。下列四个选项是依次进行的四个研发环节。哪项不符合生物技术的安全性原则 A. 在分子水平上研究NR-13的结构（氨基酸序列和空间结构）与功能的关系 B. 设计出新结构抗菌肽，并按照中心法则推导出对应的基因序列 C. 改造原有的基因A，或者人工合成新基因，将新基因导入大肠杆菌细胞中 D. 利用大肠杆菌生产出新抗菌肽，并征集志愿者进行新抗菌肽人体实验 【答案】D 【解析】 【分析】1、根据安全性原则，新药研发需经过严格的临床前试验（如体外实验、动物实验）才能进行人体实验。 2、蛋白质工程基本思路是：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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。 【详解】A、在分子水平上研究NR-13的结构（氨基酸序列和空间结构）与功能的关系，这是蛋白质工程研究的常规内容，符合安全性原则，A正确； B、设计出新结构的抗菌肽，并按照中心法则推导出对应的基因序列，这是蛋白质工程中合理的设计步骤，符合安全性原则，B正确； C、改造原有的基因A，或者人工合成新基因，将新基因导入大肠杆菌细胞中，这是基因工程中常用的手段，符合安全性原则，C正确； D、利用大肠杆菌生产出新抗菌肽，并征集志愿者进行新抗菌肽人体实验，这是不符合安全性原则的，因为在进行人体实验之前，需要进行严格的动物实验等安全性和有效性评估，直接征集志愿者进行人体实验存在较大的安全风险，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共4小题，共52分。 17. 中国是红茶的发源地，拥有众多历史悠久、品质卓越的著名红茶。红茶制作过程的揉捻和发酵环节是在氧气存在的条件下，多酚氧化酶被激活，催化儿茶素类等无色多酚形成茶黄素、茶红素和茶褐素等有色物质。图1为温度对多酚氧化酶活力的影响，图2和图3分别表示泡茶的水温对四种红茶的茶黄素和茶红素浸出量的影响。 （1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其化学本质是________ （2）揉捻时用双手将茶叶找成一团，在垫上反复拨揉、推压。力量要均，一段时间后，将茶团摊开抖散。这样反复进行数次。揉捻除了使茶叶成形外，主要目的是________。据图1实验结果推测，揉捻后的发酵环节，温度应控制在_______左右为宜。 （3）制作绿茶信阳毛尖时，在揉捻之前添加了180℃-250℃快速杀青处理，推测该处理的目是________，并保护________不被破坏，从而保持绿茶清汤绿叶的特征。 【答案】（1）蛋白质或RNA （2） ①. 破坏细胞结构，释放出多酚氧化酶，便于多酚氧化酶与儿茶素等物质充分接触 ②. 30℃ （3） ①. 破坏多酚氧化酶 ②. 叶绿素 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶具有高效性、专一性、作用条件温和等特点。 【小问1详解】 酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质，少量是RNA。 【小问2详解】 揉捻可将细胞揉破，释放出细胞内的多酚氧化酶，便于多酚氧化酶与儿茶素等物质充分接触，催化儿茶素类等无色多酚形成茶黄素、茶红素和茶褐素等有色物质。据图1实验结果推测，揉捻后的发酵环节，温度应控制在30℃左右为宜，因为在图中几个温度中，30℃时多酚氧化酶活力最高。 【小问3详解】 制作绿茶信阳毛尖时，需要保证茶叶是绿色的，在揉捻之前添加了180℃-250℃快速杀青处理，破坏多酚氧化酶，防止儿茶素类等无色多酚有色物质，且保护叶绿素或叶绿体不被破坏，才能保持茶叶的绿色。 18. 棉花是中国重要的经济作物，在整个生长周期都需要充足的光照，夏季正是其旺盛生长和结铃期。原料、能量、叶绿体、酶活性等都是影响棉花光合作用速率的因素。图1是在夏季晴朗的白天，棉花某叶片净光合速率随时间变化的曲线图。 （1）棉花叶片叶绿素含量常常作为多种重要生理功能的检测指标。实验室常用________（填试剂名称）提取色素。纸层析法分离色素时，若滤液细线触及层析液，将无法分离得到色素带，主要原因是________。 （2）将单个棉花叶片（未离体）置于小型叶室中，当流入和流出小型叶室的气体稳定时，实时检测并计算流入和流出叶室的_________浓度差。为了计算出图1的净光合速率，还应精确测量实验时间、小型叶室的空气流量（单位时间内流经叶室的空气的体积）和____________等数据。 （3）图1中7~10的时间段内，限制光合作用速率的因素是____________。CD段，光合作用强度逐渐升高的主要原因是随着午后光照强度和温度的适度下降。 （4）我国西北地区棉花产量通常占全国总产量的85%到近90%。一方面得益于____________（填环境因素）大大增加光合作用速率和时间，另一方面得益于昼夜温差大有效减少夜间呼吸消耗，使得光合产物大量积累。 【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散 （2） ①. CO2 ②. 叶片面积 （3）光照强度 （4）光照时间长、强度大 【解析】 【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜 素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素а(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。 【小问1详解】 根据叶绿体色素能够溶解在有机溶剂中的原理提取色素，实验中选择无水乙醇提取叶绿体中的色素。在分离色素时，滤液细线不能触及层析液，其原因是滤液细线中的色素会被层析液溶解，而不能在滤纸上扩散。 【小问2详解】 净光合速率通过单位时间CO2的吸收量反映，故当流入和流出小型叶室的气体稳定时，实时检测并计算流入和流出叶室的CO2浓度差。已知气体流量（体积/时间）和CO2浓度差，还需知道叶片面积，才能将结果标准化为单位叶面积的净光合速率。 【小问3详解】 7~10时光合速率随光照增强而上升，说明此时光照强度是主要限制因素。 【小问4详解】 我国西北地区光照时间长、强度大，所以大大增加棉花的光合作用速率和时间。 19. 具有溶菌特性的细菌是指能够直接裂解其他细菌的细菌，或者能产生溶菌酶的细菌。这类细菌在医药领域具有重要的应用潜力。废水处理厂的活性污泥是一个微生物密度极高、种类极其丰富的生态系统。科学家计划从废水处理厂的污泥中提取能够对大肠杆菌有溶菌特性的细菌。请回答下列问题： （1）使用固体培养基培养细菌时，培养基中除加入水、Nacl、牛肉膏和蛋白陈等营养物质外，还需加入_______。 （2）使用_________准确量取并涂布0.1mL的大肠杆菌液体至透明培养基表面。一段时间后，培养基平板表面变得浑浊。 （3）称取10g污泥加入盛有90mL________的锥形瓶中，充分摇匀，然后取1mL上清液经处理后，涂布在上述浑浊平板上。一段时间后，能溶解大肠杆菌的细菌形成的菌落周围会出现透明圈，该菌落即为有溶菌特性的细菌（目标菌）。 （4）以含有目标菌的培养液、浑浊平板、微孔滤膜（细菌不能通过，大分子物质可通过）等为主里的目要材料，探究目标菌是直接裂解，还是产生某种物质裂解大肠杆菌。实验思路：__________，观察培养基表面浑浊度的变化。 【答案】（1）琼脂 （2）移液器 （3）无菌水 （4）将含有目标菌的培养液用微孔滤膜过滤，得到不含目标菌的滤液 【解析】 【分析】微生物的营养成分主要有碳源、氮源、水和无机盐等。微生物的培养基按其特殊用途可分为选择性培养基和鉴别培养基，培养基按其物理状态可分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基三类。 【小问1详解】 固体培养基中需要加入凝固剂，琼脂是一种常用的凝固剂，它可以使液体培养基凝固成固体状态，便于细菌的分离和培养。 【小问2详解】 移液器是一种用于准确量取和转移一定体积液体的仪器，在微生物实验中，常使用移液器准确量取并涂布一定体积的菌液。 【小问3详解】 在进行微生物的稀释和培养实验时，为了防止杂菌污染，需要使用无菌水来稀释污泥。所以称取10g污泥应加入盛有90mL无菌水的锥形瓶中。 【小问4详解】 要探究目标菌是直接裂解还是产生某种物质裂解大肠杆菌，关键在于分离目标菌和其可能产生的物质。微孔滤膜可以让大分子物质通过，而细菌不能通过。将含有目标菌的培养液用微孔滤膜过滤，得到不含目标菌的滤液，该滤液中可能含有目标菌产生的能裂解大肠杆菌的物质。将滤液涂布在浑浊平板上，如果培养基表面浑浊度降低，说明滤液中有能裂解大肠杆菌的物质，即目标菌是产生某种物质裂解大肠杆菌；如果培养基表面浑浊度无明显变化，说明目标菌是直接裂解大肠杆菌。所以实验思路为将含有目标菌的培养液用微孔滤膜过滤，得到不含目标菌的滤液，将滤液涂布在浑浊平板上。 20. 正常人体细胞内分解蛋白质会产生氨，氨在肝脏中转化为尿素，然后通过肾脏排出体外。人体细胞若缺乏氨甲酰磷酸合成酶1（CPS1），将无法完成该转化过程。CPS1缺乏症的患者致死率高达50%，存活个体也有严重后遗症。2025年有研究团队开发出了个体化CRISPR基因编辑疗法，经过安全性和有效性测试及伦理委员会的审核批准后，成功应用于是一名患该病的男婴。这一事件标志着人类首次真正实现了为单个病患量身定制的基因编辑治疗。 （1）为了诊断、靶点确认和疗效评估，在基因编辑前后，都需要对患者的所有基因进行测序，这些基因分布在____________（填细胞结构名称）中。 （2）检测发现，患者的两个CPS1基因中都出现了一个碱基对的替换，导致翻译提前终止，无法合成CPS1.若计划编辑患者的异常CPS1 基因，需要编辑____________（填器官名称）细胞的CPS1基因，理由是____________。 （3）研究人员采用了经改造的CRISPR—Cas9系统，它能够直接将一个碱基精确地转换为另一个碱基（如上图所示）。SgRNA是一段人工合成的单链RNA，与CPS1基因中特定序列互补，能够精确地引导 nCas9进行切割。sgRNA序列长度不能过短，原因是_____。nCas9相当于基因工程中的限制酶，能够破坏待编辑序列的______（填化学键名称）。 （4）脂质纳米颗粒是将基因编辑工具送人细胞发挥作用的“运输车”，推测脂质纳米颗粒的作用还有_______（写出一个作用即可）。经过三次静脉注射后，患者已经健康到可以计划出院回家的程度，当然，还需要更长时间的随访以全面评估该疗法的长期疗效和安全性。 （5）假设对某成年女性患者进行上述基因编辑，使靶细胞内的CPS1基因恢复正常。该患者的后代体细胞中______（填“可能有”或“没有”）异常的CPS1基因。 【答案】（1）细胞核和线粒体 （2） ①. 肝脏 ②. CPS1 在肝脏中催化氨转化为尿素，编辑肝脏细胞基因可恢复代谢功能 （3） ①. 短序列特异性差，易脱靶 ②.  磷酸二酯键 （4）保护基因编辑工具不被降解（或促进细胞摄取 ） （5）可能有 【解析】 【分析】本题围绕 CRISPR 基因编辑治疗 CPS1 缺乏症展开，涉及基因分布、基因编辑靶点选择、CRISPR - Cas9 系统机制、纳米颗粒功能及生殖细胞遗传等知识，考查对基因编辑技术与细胞生物学、遗传学的综合理解，培养科学思维与知识应用能力。 【小问1详解】 人体基因分布在细胞核（染色体 ）和线粒体 中（核基因位于细胞核染色体，质基因位于线粒体 ）。 【小问2详解】 需要编辑肝脏细胞的 CPS1 基因。理由：CPS1 的功能是在肝脏中催化氨转化为尿素（题干 “氨在肝脏中转化为尿素” ），肝脏是该代谢的关键器官，编辑肝脏细胞基因可恢复代谢功能。 【小问3详解】 sgRNA 序列长度不能过短，原因是短序列特异性差，易与非靶序列结合，导致脱靶（保证精准识别 CPS1 基因特定序列 ）。nCas9 是限制酶，破坏 DNA 的磷酸二酯键（切割 DNA 骨架 ）。 【小问4详解】 脂质纳米颗粒的作用还有保护基因编辑工具（如 sgRNA、nCas9 ）不被降解（避免被细胞内核酸酶、蛋白酶破坏 ），或促进细胞摄取基因编辑工具（增强递送效率 ）。 【小问5详解】 基因编辑仅修复体细胞（如肝脏细胞 ）的 CPS1 基因，生殖细胞（卵细胞 ）未被编辑。后代体细胞的基因由生殖细胞遗传，若生殖细胞含异常 CPS1 基因，则后代体细胞可能有异常基因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $