精品解析：福建省南平市2024-2025学年高二下学期期末考试生物试题

南平市2024-2025学年第二学期高二期末质量检测 生物试题 本试卷共8页。考试时间75分钟。满分100分 注意事项： 1. 答题前，考生务必在试卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用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回收。 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一． 选择题（本题共15小题，其中1~10小题，每题2分；11~15小题，每题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 武夷山国家公园有着丰富的珍稀野生动植物资源，如南方红豆杉、黄腹角雉、金斑喙凤蝶‌等。‌下列相关叙述，错误的是（　　） A. 黄腹角雉细胞中有以核膜为界限的细胞核 B. 公园内所有南方红豆杉构成一个种群 C. 公园内所有的动物、植物和细菌构成一个群落 D. 公园内的水、空气、阳光等属于生态系统成分 2. 建州（今建瓯）北苑贡茶闻名古今中外，茶文化底蕴深厚。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 茶叶细胞中各种元素大多以化合物的形式存在 B. 新鲜的茶叶，细胞中含量最多的化合物是蛋白质 C. 茶树在过冬时，细胞内自由水与结合水的比值会升高 D. 茶水富含K、Mn、Zn等微量元素，喝茶有利身体健康 3. 淡水中的草履虫通过伸缩泡排出细胞内多余水分以防止涨破。若将草履虫分别置于蒸馏水和海水中，其伸缩泡的伸缩频率变化最可能为（　　） A. 蒸馏水中频率加快，海水中频率减慢 B. 蒸馏水中频率减慢，海水中频率加快 C 蒸馏水中频率加快，海水中频率不变 D. 蒸馏水中停止收缩，海水中频率加快 4. 痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白酶破坏人体肠壁组织，并通过胞吞作用吞噬肠壁细胞，引发阿米巴痢疾。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 蛋白酶的分泌不需要载体蛋白但需要消耗能量 B. 胞吞和胞吐过程不需要细胞膜上的蛋白质参与 C. 痢疾内变形虫的胞吞作用依赖细胞膜的流动性 D. 加强公共卫生的建设可以降低该病的传播风险 5. 科学家利用人参细胞培养来生产人参皂苷，其生产流程如图所示。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 过程①为脱分化，细胞失去特有的结构和功能 B. 用纤维素酶和果胶酶处理有利于促进细胞分离 C. 人参皂苷的获得需经过诱导愈伤组织再分化的过程 D. 该生产方式不占耕地，几乎不受季节、天气等限制 6. 《齐民要术》记载：“制醴（酒）时，需将炊熟稻米摊晾至室温，混入糵曲（酒曲）入瓮封泥；制酢（醋）时，则待醴成后掺入秕糠，置敞口瓮中，日杵搅之。”下列相关叙述，错误的是（　　） A. 米饭摊晾冷却的主要目的是灭菌，避免杂菌污染 B. 酒曲中含酵母菌，“瓮封泥”促进其无氧呼吸产生酒精 C. “置敞口瓮中，日杵搅之”，有利于醋酸菌的有氧呼吸 D. 酿酒过程各阶段参与的菌种有所不同，需控制相应的环境条件 7. 菠萝中的蛋白酶会分解口腔黏膜中的蛋白质，食用时会出现“扎嘴”感。盐水或热水（70℃左右）浸泡菠萝，可减轻这种不适。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 盐水处理使蛋白酶肽键断裂而失活 B. 盐水使细胞渗透吸水，抑制蛋白酶释放 C. 热水破坏蛋白酶空间结构，酶活性降低甚至失活 D. 用菠萝蛋白酶“嫩化”牛肉，高温条件下效果更好 8. 科研人员通过蛋白质工程将脂肪酶的第113位氨基酸由Ala变为Gly，第74位氨基酸由Leu变为Asn后，脂肪酶活力大幅度提高。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 设计预期蛋白质结构和推测应有的氨基酸序列是蛋白质工程的重要步骤 B. 上述氨基酸序列的改变利用了基因的定点突变技术来进行碱基的增添 C. 脂肪酶的改造可借助计算机来建立蛋白质的三维结构模型 D. 脂肪酶预期的蛋白质结构的设计需要中心法则提供理论支持 9. 人们对转基因生物安全性与伦理问题的关注，随着转基因成果的不断涌现与日俱增。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 将目的基因导入叶绿体中可有效预防因为花粉扩散而引起的基因污染 B. 建立某些人类疾病的转基因动物模型，有利于研究该疾病的致病机制 C. 转基因微生物制成的生物武器可能具有目前人类难以预防和治疗的特点 D. 国家医学伦理委员会委员的组成是从事生物医学和伦理学领域的专家 10. 将诱导多能干细胞（iPS细胞）移植给急性心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列相关叙述，错误的是（　　） A. iPS细胞可分化成多种细胞或组织，分化潜能较强 B. iPS细胞是借助载体将特定基因导入ES细胞获得的 C. 上述结果表明iPS细胞可以有效分化为心肌细胞 D. 选择病鼠自身细胞获得iPS细胞再移植可避免免疫排斥 11. “荧光漂白恢复”是指用强激光照射使细胞内特定荧光标记区域的荧光淬灭，继而通过观察周围未被淬灭的荧光分子是否重新移动到该区域，以研究荧光恢复情况的实验技术。研究者利用该技术，观察到去除胆固醇的细胞膜中漂白区域荧光恢复时间显著短于正常细胞膜。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 胆固醇构成细胞膜的基本支架，参与血液中脂质的运输 B. 胆固醇是合成膜蛋白的原料，去除后膜蛋白更容易移动 C. 胆固醇是细胞膜的重要成分，对膜的流动性有限制作用 D. 推测改变实验的温度条件，荧光恢复时间不会发生改变 12. 治疗HER2阳性乳腺癌抗体-药物偶联物（T-DM1）被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗和细胞毒性药物DM1偶联形成，其作用机制见下图。下列相关叙述，正确的是（　　） A. T-DM1进入人体内环境后连接物发生断裂 B. 曲妥珠单抗的制备可选择DM1作为抗原对小鼠进行免疫 C. 阳性患者乳腺癌细胞中HER2的表达量高于阴性患者 D. DM1的特异性确保了T-DM1对乳腺癌细胞的选择性杀伤 13. 某科研小组通过PCR技术获得含有目的基因的DNA片段，并用限制酶（如图1）进行酶切，获得了带有黏性末端的DNA片段（如图2），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 上述PCR过程所用引物序列之一为5'-AGCTAGCAATGCTC…-3' B. 限制酶SpeⅠ和限制酶NheⅠ酶切产物具有相同的黏性末端 C. DNA连接酶可恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 D. 步骤①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ 或者 NheⅠ和CfoⅠ 14. Cas13是一种能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶。科研人员改造Cas13获得失去切割能力的dCas13，将其与sgRNA（向导RNA）、荧光RNA适体（能结合并激活荧光染料）结合形成结构a，以实现对目标RNA的靶向结合、可视化检测和成像，如图所示。下列相关叙述，错误的是（　　） A. sgRNA的元素组成含有C、H、O、N、P B. 目标RNA不同，设计的sgRNA的碱基序列不同 C. sgRNA与目标RNA靶向结合并被dCas13切割后发出荧光 D. 细胞成像可通过绿色荧光的位置和强弱评估RNA的位置和含量 15. 下列关于高中生物实验的操作，叙述合理的是（　　） ①向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水，为坛内发酵创造无菌环境 ②微生物培养基制备时，待培养基冷却至室温后再倒平板 ③可用斐林试剂检测发芽小麦提取液中是否含有还原糖 ④将PCR产物和琼脂糖溶液混合后，待凝固后可进行电泳 ⑤向溶解DNA的2 mol/L NaCl溶液中加入二苯胺试剂，室温下鉴定DNA A. ③ B. ④ C. ②③④ D. ①⑤ 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 二．非选择题（本题共5小题，共60分。） 16. 研究表明，高糖摄入可能会导致肥胖和糖尿病；油的过量摄入可能会增加高血压、血脂异常等慢性病的发病风险；高钠摄入是高血压患者发病的主要危险因素之一。回答下列问题： （1）糖类分子一般由_______元素组成，糖尿病病人的饮食需严格控制，米饭和馒头等主食_______（“需要”或“不需要”）限量摄取，理由是_______。 （2）日常炒菜用的食用油分为植物油和动物油，植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，其“骨架”是一条由_______组成的长链。若长期大量食用玉米、稻谷等脂肪含量低的食物，也会发胖，原因是_______。 （3）若要验证长期高钠饮食会引起血压升高，利用以下实验材料及用具设计实验。 实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，高钠饲料，普通饲料（钠含量正常），血压检测仪器等。 实验设计：自变量为_______；对照组和实验组不仅需要每日监测血压，还需要_______，对比实验前后血压变化。 17. 某种类型的囊性纤维病患者的细胞膜上缺少负责正常运输氯离子的CFTR蛋白，导致黏液堆积在肺部等器官。研究表明，当细胞遇到病毒感染等应激状态时，内质网里的一些“救援蛋白”会将内质网改造成管道形状的特殊结构，直接让CFTR蛋白通过“管道”直达细胞膜。分析下图，回答下列问题： （1）正常情况下，CFTR蛋白需依次经过_______、_______的加工运输，最终通过囊泡与细胞膜融合完成定位。 （2）该种类型的囊性纤维病患者细胞膜上CFTR蛋白缺失，会导致细胞外液中的氯离子浓度_______（填“增高”或“降低”），影响_______的运输，最终使得细胞外液的黏液增多。 （3）在细胞处于应激状态时，内质网中的“救援蛋白”通过塑造特殊结构，介导CFTR蛋白直达细胞膜，该运输途径的生物学意义是：在应激条件下________，有利于快速保障部分功能以维持生命活动。 （4）科研人员推测，该途径可能不会缓解囊性纤维病病情，原因是CFTR蛋白通过“管道”直达细胞膜，可能会运输_______（填“正确”或“错误”）折叠的蛋白质，导致_______。 18. 植物体内普遍存在内生真菌，它们可以产生与宿主相同或相似的生物活性物质。近年来，研究人员从红豆杉树皮中分离出能产生抗癌药物紫杉醇的内生真菌，开辟了用微生物发酵生产紫杉醇的新途径。回答下列问题： （1）菌株的分离与纯化 ①取红豆杉的老树皮，经_______处理后，从内部切取小块，斜插入半固体培养基中。28℃培养3-7d，待其长出菌丝体后纯化。 ②培养时培养基中通常会添加一定浓度的_______以抑制细菌生长。 ③为获得单菌落，可采用_______法进行纯化。 （2）菌株的鉴定 形态学鉴定：将分离的菌株置于固体培养基上，经培养后观察菌落的_______（选编号）等特征。 ①大小 ②形态 ③颜色 ④数量 分子生物学鉴定：提取菌株基因组DNA，通过_______后与序列数据库比对分析。 （3）菌种的发酵培养 为优化菌种产紫杉醇效率，通过实验比较不同碳源对紫杉醇产量的影响，结果如下： 碳源（浓度相同） 紫杉醇产量（ug/L） 葡萄糖 120 蔗糖 85 淀粉 60 根据表中数据，选择最佳碳源为_______，为进一步确定生产紫杉醇的最适碳源浓度，进行相关实验，请补充完善下列实验思路： ①培养基配制：分别配制_______培养基，培养菌株，其他条件相同且适宜。 ②结果与结论：测定并比较各组紫杉醇产量，_______即为最适碳源浓度。 19. BMAL1基因是产生昼夜节律所必需的基因。我国科学家利用基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了世界首例体细胞BMAL1基因敲除的生物节律紊乱猕猴模型，其基本构建流程如下图所示。第一代BMAL1基因敲除猴的5只个体（A3、A4、A6、A8、A10）表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体（基因敲除最完全，睡眠紊乱症状最明显）的成纤维细胞，经SCNT后最终获得多只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。回答下列问题： （1）第一代5只基因敲除猴是通过_______（填“无性”或“有性”）生殖方式获得。利用A6的成纤维细胞进行SCNT获得多只猕猴的基因型_______（填“相同”或“不相同”）。 （2）从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养，通常在合成培养基中加入适量血清，其作用是_______。细胞培养应在含_______的混合气体的恒温培养箱中进行。 （3）实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至_______期后去核。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_______。 （4）与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，使用遗传背景相同的第二代克隆猴用于实验研究及相关药物研发具有的优点是_______（答出1点即可）。 20. 疟疾是由疟原虫引起的一种疾病，氯喹是治疗非耐药疟疾的常用药物。为实现精准治疗，需进行抗性筛查，以便筛选出适合使用氯喹治疗的患者。已知疟原虫获得对氯喹的抗性与pfcrt基因突变有关。研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1和R2四种备选引物，用于扩增目的基因的片段，如图甲所示。回答下列问题： （1）用PCR扩增疟原虫的DNA，用于耐药基因分析。PCR过程每次循环一般包括_______三个步骤。 （2）据图甲可知，pfcrt基因突变导致该部位相应的密码子由_______转变为_______。 （3）图乙为利用F1、F2、R1和R2引物扩增pfcrt基因后，电泳分离扩增产物的部分结果。 ①PCR过程使用不同的引物，对比泳道1、2、3的结果，推测泳道3内无条带的原因可能是引物_______不能与模板正常结合，导致PCR产物的量过低，电泳时无法分离出准确的结果。 ②与泳道1相比，泳道2中增加了条带的数量。这可能与引物R2的性质有关。为减少此种现象的发生，设计引物R2时，应满足：_______ A．引物R2与基因的特异性结合位点只有一个 B．引物R2与特异性结合位点的结合足够稳定 C．引物R2与引物F1不存在互补序列 D．引物R2内部不能存在互补序列 E．引物R2最适的复性温度与引物F1的最适复性温度差异明显 （4）现由4份患者血样处理后获得pfcrt基因进行PCR，产物用限制酶ApoI处理，电泳结果如图丙。 综合上述信息，可初步判断来自氯喹非耐药疟疾患者的血样是_______，判断理由是：_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南平市2024-2025学年第二学期高二期末质量检测 生物试题 本试卷共8页。考试时间75分钟。满分100分 注意事项： 1. 答题前，考生务必在试卷、答题卡规定的地方填写自己的准考证号、姓名。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名”。 2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用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回收。 第Ⅰ卷（选择题 共40分） 一． 选择题（本题共15小题，其中1~10小题，每题2分；11~15小题，每题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 武夷山国家公园有着丰富的珍稀野生动植物资源，如南方红豆杉、黄腹角雉、金斑喙凤蝶‌等。‌下列相关叙述，错误的是（　　） A. 黄腹角雉细胞中有以核膜为界限的细胞核 B. 公园内所有的南方红豆杉构成一个种群 C. 公园内所有的动物、植物和细菌构成一个群落 D. 公园内的水、空气、阳光等属于生态系统成分 【答案】C 【解析】 【详解】A、黄腹角雉属于动物，其细胞为真核细胞，具有以核膜为界限的细胞核，A正确； B、种群是同一区域同种生物的所有个体，公园内所有南方红豆杉属于同一物种，构成一个种群，B正确； C、群落包括该区域内的所有生物（动物、植物、微生物），而选项中未包含真菌等其他微生物，C错误； D、水、空气、阳光属于生态系统中的非生物的物质和能量，属于生态系统成分，D正确。 故选C。 2. 建州（今建瓯）北苑贡茶闻名古今中外，茶文化底蕴深厚。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 茶叶细胞中各种元素大多以化合物的形式存在 B. 新鲜的茶叶，细胞中含量最多的化合物是蛋白质 C. 茶树在过冬时，细胞内自由水与结合水的比值会升高 D. 茶水富含K、Mn、Zn等微量元素，喝茶有利身体健康 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞中的元素大多数以化合物的形式存在，A正确； B、新鲜的茶叶细胞中含量最多的化合物是水，B错误； C、茶树在过冬时，细胞代谢活动减弱，自由水与结合水的比值会降低，以增强抗逆性，C错误； D、K属于大量元素，D错误。 故选A。 3. 淡水中的草履虫通过伸缩泡排出细胞内多余水分以防止涨破。若将草履虫分别置于蒸馏水和海水中，其伸缩泡的伸缩频率变化最可能为（　　） A. 蒸馏水中频率加快，海水中频率减慢 B. 蒸馏水中频率减慢，海水中频率加快 C. 蒸馏水中频率加快，海水中频率不变 D. 蒸馏水中停止收缩，海水中频率加快 【答案】A 【解析】 【详解】蒸馏水为低渗溶液，水分大量进入草履虫，伸缩泡需加快排水以防止涨破，频率加快；海水为高渗溶液，草履虫失水，无需频繁排水，频率减慢。A正确，BCD错误。 故选A。 4. 痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白酶破坏人体肠壁组织，并通过胞吞作用吞噬肠壁细胞，引发阿米巴痢疾。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 蛋白酶的分泌不需要载体蛋白但需要消耗能量 B. 胞吞和胞吐过程不需要细胞膜上的蛋白质参与 C. 痢疾内变形虫的胞吞作用依赖细胞膜的流动性 D. 加强公共卫生的建设可以降低该病的传播风险 【答案】B 【解析】 【分析】当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡进入细胞内部，这种现象叫作胞吞。与细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫作胞吐。胞吞和胞吐是物质跨膜运输一种特殊的方式，在这个过程不需要蛋白质做载体，但需膜蛋白的识别作用，同时还需消耗能量。 【详解】A、胞吐作用通过囊泡运输，不需要载体蛋白，但需要消耗能量（由细胞呼吸提供），A正确； B、胞吞和胞吐过程中，细胞膜变形形成囊泡，依赖膜蛋白的识别和结构支持（如膜蛋白的流动性），因此需要膜蛋白参与，B错误； C、胞吞作用通过细胞膜内陷形成囊泡，体现了细胞膜的流动性，C正确； D、阿米巴痢疾通过粪-口途径传播，加强公共卫生管理可切断传播途径，降低感染风险，D正确。 故选B。 5. 科学家利用人参细胞培养来生产人参皂苷，其生产流程如图所示。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 过程①为脱分化，细胞失去特有的结构和功能 B. 用纤维素酶和果胶酶处理有利于促进细胞分离 C. 人参皂苷的获得需经过诱导愈伤组织再分化的过程 D. 该生产方式不占耕地，几乎不受季节、天气等限制 【答案】C 【解析】 【分析】1、植物的组织培养指的是在无菌的条件下，将植物的茎尖、茎段或是叶片等切成小块，培养在特制的培养基上，通过细胞的增殖和分化，使它逐渐发育成完整的植物体，利用了植物细胞全能性的特点。 2、植物细胞培养需要在无菌条件下进行人工操作：保证水、无机盐、碳源（常用蔗糖）、氮源（含氮有机物）、生长因子（维生素）等营养物质的供应；需要添加一些植物生长调节物质，主要是生长素和细胞分裂素；愈伤组织再分化到一定阶段，形成叶绿体，能进行光合作用，故需光照。 【详解】A、过程①是由外植体（已分化的人参根切块）形成愈伤组织（未分化的细胞团）的过程，为脱分化，在脱分化过程中细胞失去特有的结构和功能，A正确； B、植物细胞壁会阻碍细胞的分离，纤维素酶和果胶酶能够分解植物细胞壁的主要成分纤维素和果胶，从而有利于促进细胞分离，B正确； C、从图中可以看出，人参皂苷是从愈伤组织细胞中提取的，不需要经过愈伤组织再分化的过程，C错误； D、利用细胞培养生产人参皂苷是在室内进行的，不占耕地，几乎不受季节、天气等自然条件的限制，D正确。 故选C。 6. 《齐民要术》记载：“制醴（酒）时，需将炊熟稻米摊晾至室温，混入糵曲（酒曲）入瓮封泥；制酢（醋）时，则待醴成后掺入秕糠，置敞口瓮中，日杵搅之。”下列相关叙述，错误的是（　　） A. 米饭摊晾冷却的主要目的是灭菌，避免杂菌污染 B. 酒曲中含酵母菌，“瓮封泥”促进其无氧呼吸产生酒精 C. “置敞口瓮中，日杵搅之”，有利于醋酸菌的有氧呼吸 D. 酿酒过程各阶段参与的菌种有所不同，需控制相应的环境条件 【答案】A 【解析】 【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型，果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解成醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、摊晾冷却的目的是避免高温杀死酒曲中的微生物（如霉菌、酵母菌），而非灭菌。灭菌需彻底消灭所有微生物（如高压蒸汽灭菌），而蒸熟的米饭已灭菌，摊晾后混入酒曲是接种过程，A错误； B、酵母菌无氧条件下进行无氧呼吸产生酒精，“瓮封泥”隔绝氧气，创造无氧环境，B正确； C、醋酸菌是好氧菌，敞口和搅拌可增加溶氧量，促进其有氧呼吸将乙醇转化为醋酸，C正确； D、酿酒初期需霉菌分解淀粉为葡萄糖（需有氧），后期酵母菌无氧发酵产酒精，不同阶段菌种及所需条件不同，D正确。 故选A。 7. 菠萝中的蛋白酶会分解口腔黏膜中的蛋白质，食用时会出现“扎嘴”感。盐水或热水（70℃左右）浸泡菠萝，可减轻这种不适。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 盐水处理使蛋白酶肽键断裂而失活 B. 盐水使细胞渗透吸水，抑制蛋白酶释放 C. 热水破坏蛋白酶空间结构，酶活性降低甚至失活 D. 用菠萝蛋白酶“嫩化”牛肉，高温条件下效果更好 【答案】C 【解析】 【详解】A、盐水处理不会破坏蛋白酶的肽键，盐析作用仅改变酶的溶解度，属于可逆过程，A错误； B、盐水可能导致细胞失水不是吸水，B错误； C、高温（70℃）会破坏蛋白酶的空间结构，导致其失活，从而减轻不适，C正确； D、高温会使蛋白酶变性失活，无法分解牛肉蛋白质，嫩化效果变差，D错误。 故选C。 8. 科研人员通过蛋白质工程将脂肪酶的第113位氨基酸由Ala变为Gly，第74位氨基酸由Leu变为Asn后，脂肪酶活力大幅度提高。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 设计预期蛋白质结构和推测应有的氨基酸序列是蛋白质工程的重要步骤 B. 上述氨基酸序列的改变利用了基因的定点突变技术来进行碱基的增添 C. 脂肪酶的改造可借助计算机来建立蛋白质的三维结构模型 D. 脂肪酶预期的蛋白质结构的设计需要中心法则提供理论支持 【答案】B 【解析】 【详解】A．蛋白质工程的关键步骤包括设计预期蛋白质结构并推测所需氨基酸序列，A正确； B、基因定点突变技术通常通过替换或修改特定碱基来实现氨基酸改变，题干中两位氨基酸的改变可能仅涉及碱基替换，B错误； C、计算机建模可辅助分析蛋白质三维结构，指导脂肪酶改造，C正确； D、蛋白质结构设计需基于中心法则（从蛋白质功能逆向推导DNA序列），D正确。 故选B。 9. 人们对转基因生物安全性与伦理问题的关注，随着转基因成果的不断涌现与日俱增。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 将目的基因导入叶绿体中可有效预防因为花粉扩散而引起的基因污染 B. 建立某些人类疾病的转基因动物模型，有利于研究该疾病的致病机制 C. 转基因微生物制成的生物武器可能具有目前人类难以预防和治疗的特点 D. 国家医学伦理委员会委员的组成是从事生物医学和伦理学领域的专家 【答案】D 【解析】 【详解】A、叶绿体基因组属于细胞质遗传，花粉中的精子几乎不含细胞质，因此将目的基因导入叶绿体可避免通过花粉传播基因污染，A正确； B、转基因动物模型能模拟人类疾病，为研究致病机制和治疗手段提供实验基础，B正确； C、转基因微生物可能被改造为高致病性或抗药性的生物武器，导致现有防治手段失效，C正确； D、国家医学伦理委员会的成员需涵盖医学、伦理学、法学、社会学等多领域专家，并非仅限生物医学和伦理学专家，D错误。 故选D。 10. 将诱导多能干细胞（iPS细胞）移植给急性心肌梗死小鼠，检测发现小鼠心肌电生理指标逐渐恢复正常。下列相关叙述，错误的是（　　） A. iPS细胞可分化成多种细胞或组织，分化潜能较强 B. iPS细胞是借助载体将特定基因导入ES细胞获得的 C. 上述结果表明iPS细胞可以有效分化为心肌细胞 D. 选择病鼠自身细胞获得iPS细胞再移植可避免免疫排斥 【答案】B 【解析】 【详解】A、iPS细胞具有类似胚胎干细胞的分化潜能，可分化为多种细胞或组织，分化潜能较强，A正确； B、iPS细胞是通过将特定基因导入已分化的体细胞中诱导形成的，而非ES细胞，ES细胞本身已具有多能性，无需再诱导为iPS细胞，B错误； C、实验结果显示小鼠心肌电生理指标恢复，说明iPS细胞成功分化为心肌细胞，C正确； D、若用病鼠自身细胞诱导生成iPS细胞再移植，因细胞遗传物质与自身相同，可避免免疫排斥反应，D正确。 故选B。 11. “荧光漂白恢复”是指用强激光照射使细胞内特定荧光标记区域的荧光淬灭，继而通过观察周围未被淬灭的荧光分子是否重新移动到该区域，以研究荧光恢复情况的实验技术。研究者利用该技术，观察到去除胆固醇的细胞膜中漂白区域荧光恢复时间显著短于正常细胞膜。下列相关叙述，正确的是（　　） A. 胆固醇构成细胞膜的基本支架，参与血液中脂质的运输 B. 胆固醇是合成膜蛋白的原料，去除后膜蛋白更容易移动 C. 胆固醇是细胞膜的重要成分，对膜的流动性有限制作用 D. 推测改变实验的温度条件，荧光恢复时间不会发生改变 【答案】C 【解析】 【分析】本题通过“荧光漂白恢复”实验考查细胞膜成分与流动性的关系。胆固醇是细胞膜的重要成分，其存在会影响膜的流动性。去除胆固醇后荧光恢复时间缩短，说明胆固醇对膜流动性有限制作用。需结合选项逐一分析。 【详解】A、胆固醇不构成细胞膜基本支架，基本支架是磷脂双层；胆固醇参与血液中脂质运输的描述正确，但前半句错误，A错误； B、胆固醇属于脂质，膜蛋白的合成原料是氨基酸，二者无直接关联；去除胆固醇可能增加膜流动性，但并非因“合成膜蛋白”导致，B错误； C、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，其存在可限制膜的过度流动（如高温时），题干中去除后荧光恢复更快，说明其限制作用，C正确； D、温度会影响分子运动速率，进而改变荧光恢复时间（如高温加快恢复，低温减慢），D错误。 故选C。 12. 治疗HER2阳性乳腺癌的抗体-药物偶联物（T-DM1）被纳入2023年医保目录名单。T-DM1由曲妥珠单抗和细胞毒性药物DM1偶联形成，其作用机制见下图。下列相关叙述，正确的是（　　） A. T-DM1进入人体内环境后连接物发生断裂 B. 曲妥珠单抗的制备可选择DM1作为抗原对小鼠进行免疫 C. 阳性患者乳腺癌细胞中HER2的表达量高于阴性患者 D. DM1的特异性确保了T-DM1对乳腺癌细胞的选择性杀伤 【答案】C 【解析】 【详解】A、分析题图可知，T-DM1与细胞膜上的受体HER2结合后通过胞吞的方式进入乳腺癌细胞，在人体内环境中不会发生连接物断裂，A错误； B、曲妥珠单抗是能与HER2特异性结合的抗体，故曲妥珠单抗制备中可选择HER2作为抗原刺激小鼠产生免疫应答，而不是DM1，B错误； C、HER2阳性乳腺癌的特点是癌细胞表面HER2蛋白过量表达，因此阳性患者乳腺癌细胞中HER2的表达量高于阴性患者，C正确； D、DM1是药物，不具有特异性；曲妥珠单抗具有特异性确保了T-DM1对乳腺癌细胞的选择性杀伤，D错误。 故选C。 13. 某科研小组通过PCR技术获得含有目的基因的DNA片段，并用限制酶（如图1）进行酶切，获得了带有黏性末端的DNA片段（如图2），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列相关叙述，错误的是（　　） A. 上述PCR过程所用引物序列之一为5'-AGCTAGCAATGCTC…-3' B. 限制酶SpeⅠ和限制酶NheⅠ酶切产物具有相同的黏性末端 C. DNA连接酶可恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 D. 步骤①所用的酶是SpeⅠ和CfoⅠ 或者 NheⅠ和CfoⅠ 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程的工具： （1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。 （2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 （3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。 【详解】A、在PCR过程中，引物与模板链结合，根据碱基互补配对原则，从图2中DNA片段的一端序列可知，上述PCR过程所用引物序列之一为5'-AGCTAGCAATGCTC -3'，A正确； B、观察限制酶SpeI和限制酶NheI的识别序列和切割位点可知，它们切割后产生的黏性末端都是 -CTAG- ，所以限制酶SpeI和限制酶NheI酶切产物具有相同的黏性末端，B正确； C、DNA连接酶作用是催化两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，即可恢复被限制酶切开的磷酸二酯键，C正确； D、根据三种酶的酶切位点，左侧的黏性末端是使用NheI切割形成的，右边的黏性末端是用CfoI切割形成的，因此要获得图2中带黏性末端的DNA片段，步骤①所用的酶应该是NheI和CfoI ，D错误。 故选D。 14. Cas13是一种能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶。科研人员改造Cas13获得失去切割能力的dCas13，将其与sgRNA（向导RNA）、荧光RNA适体（能结合并激活荧光染料）结合形成结构a，以实现对目标RNA的靶向结合、可视化检测和成像，如图所示。下列相关叙述，错误的是（　　） A. sgRNA的元素组成含有C、H、O、N、P B. 目标RNA不同，设计的sgRNA的碱基序列不同 C. sgRNA与目标RNA靶向结合并被dCas13切割后发出荧光 D. 细胞成像可通过绿色荧光的位置和强弱评估RNA的位置和含量 【答案】C 【解析】 【详解】A、sgRNA属于RNA的范畴，其元素组成含有C、H、O、N、P，A正确； B、由图可知：sgRNA（向导RNA）与目标RNA的结合是通过碱基互补配对实现的，因此目标RNA不同，设计的sgRNA的碱基序列不同，B正确； C、由题意和题图可知：dCas13已经失去切割RNA的能力，sgRNA与目标RNA靶向结合后并没有被dCas13切割，C错误； D、由题意可知，对RNA的位置和含量的检测是通过绿色荧光呈现的，因此细胞成像可通过绿色荧光的位置和强弱评估RNA的位置和含量，D正确。 故选C。 15. 下列关于高中生物实验的操作，叙述合理的是（　　） ①向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水，为坛内发酵创造无菌环境 ②微生物培养基制备时，待培养基冷却至室温后再倒平板 ③可用斐林试剂检测发芽小麦提取液中是否含有还原糖 ④将PCR产物和琼脂糖溶液混合后，待凝固后可进行电泳 ⑤向溶解DNA的2 mol/L NaCl溶液中加入二苯胺试剂，室温下鉴定DNA A. ③ B. ④ C. ②③④ D. ①⑤ 【答案】A 【解析】 【分析】泡菜的制作：将经过预处理的新鲜蔬菜混合均匀，装入泡菜坛内，装至半坛时，放入蒜瓣、生姜及其他香辛料，继续装至八成满，再徐徐注入配制好的盐水，使盐水没过全部菜料，盖好坛盖。在坛盖边沿的水槽中注满水，以保证坛内乳酸菌发酵所需的无氧环境。在发酵过程中要注意经常补充水槽中的水。 【详解】①向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水的目的是为坛内发酵创造无氧环境，而非无菌环境，因为参与泡菜发酵的乳酸菌是厌氧菌，①错误； ②微生物培养基制备时倒平板：培养基冷却至50℃左右倒平板，不是室温，温度过低培养基会凝固，无法倒平板，②错误； ③用斐林试剂检测发芽小麦提取液中还原糖：发芽小麦提取液含麦芽糖等还原糖，斐林试剂可与还原糖在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀，可用于检测，③正确； ④PCR 产物和琼脂糖溶液混合：PCR 产物需与 Loading Buffer（上样缓冲液 ）混合，不是和琼脂糖溶液混合后凝固电泳，④错误； ⑤向溶解 DNA 的2mol/LNaCl溶液中加入二苯胺试剂：二苯胺鉴定 DNA 需沸水浴加热，不是室温，⑤错误。 综上所述，只有③正确，即A正确，BCD错误。 故选A。 第Ⅱ卷（非选择题 共60分） 二．非选择题（本题共5小题，共60分。） 16. 研究表明，高糖摄入可能会导致肥胖和糖尿病；油的过量摄入可能会增加高血压、血脂异常等慢性病的发病风险；高钠摄入是高血压患者发病的主要危险因素之一。回答下列问题： （1）糖类分子一般由_______元素组成，糖尿病病人的饮食需严格控制，米饭和馒头等主食_______（“需要”或“不需要”）限量摄取，理由是_______。 （2）日常炒菜用的食用油分为植物油和动物油，植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，其“骨架”是一条由_______组成的长链。若长期大量食用玉米、稻谷等脂肪含量低的食物，也会发胖，原因是_______。 （3）若要验证长期高钠饮食会引起血压升高，利用以下实验材料及用具设计实验。 实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，高钠饲料，普通饲料（钠含量正常），血压检测仪器等。 实验设计：自变量为_______；对照组和实验组不仅需要每日监测血压，还需要_______，对比实验前后血压变化。 【答案】（1） ①. C、H、O ②. 需要 ③. 主食中富含淀粉，淀粉经消化水解后最终生成葡萄糖 （2） ①. 碳原子 ②. 机体会将过多的糖类转化为脂肪 （3） ①. 饲料中钠的含量##高钠饲料和普通饲料 ②. 测量初始血压 【解析】 【分析】糖类是主要的能源物质，元素组成一般是C、H、O。过多的糖类可以转化为脂肪储存，但脂肪只有在糖类代谢出现障碍时才少量转化为糖类。 【小问1详解】 糖类分子一般由C、H、O元素组成。 糖尿病病人的米饭和馒头等主食需要限量摄取。 理由是米饭和馒头中的淀粉等糖类在人体内会被消化分解为葡萄糖，从而使血糖升高，糖尿病病人的血糖调节能力弱，需要控制主食的摄入量来维持血糖稳定。 【小问2详解】 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，其“骨架”是一条由碳原子组成的长链。若长期大量食用玉米、稻谷等脂肪含量低的食物也会发胖，原因是这些食物中的糖类在体内可以转化为脂肪储存起来。 【小问3详解】 实验目的是验证长期高钠饮食会引起血压升高，所以自变量为饲料中钠的含量。 对照组和实验组不仅需要每日监测血压，还需要测量初始血压，对比实验前后血压的变化。 17. 某种类型的囊性纤维病患者的细胞膜上缺少负责正常运输氯离子的CFTR蛋白，导致黏液堆积在肺部等器官。研究表明，当细胞遇到病毒感染等应激状态时，内质网里的一些“救援蛋白”会将内质网改造成管道形状的特殊结构，直接让CFTR蛋白通过“管道”直达细胞膜。分析下图，回答下列问题： （1）正常情况下，CFTR蛋白需依次经过_______、_______的加工运输，最终通过囊泡与细胞膜融合完成定位。 （2）该种类型的囊性纤维病患者细胞膜上CFTR蛋白缺失，会导致细胞外液中的氯离子浓度_______（填“增高”或“降低”），影响_______的运输，最终使得细胞外液的黏液增多。 （3）在细胞处于应激状态时，内质网中的“救援蛋白”通过塑造特殊结构，介导CFTR蛋白直达细胞膜，该运输途径的生物学意义是：在应激条件下________，有利于快速保障部分功能以维持生命活动。 （4）科研人员推测，该途径可能不会缓解囊性纤维病病情，原因是CFTR蛋白通过“管道”直达细胞膜，可能会运输_______（填“正确”或“错误”）折叠的蛋白质，导致_______。 【答案】（1） ①. 内质网 ②. 高尔基体 （2） ①. 降低 ②. 水 （3）提高CFTR蛋白含量 （4） ①. 错误 ②. 错误折叠的CFTR蛋白无法正常运输氯离子，氯离子运输效率下降 【解析】 【分析】根据题意分析，人体的CFTR蛋白是细胞膜上主动转运氯离子的载体，若细胞膜上CFTR蛋白缺失，导致氯离子在细胞中累积，细胞内渗透压升高，进而导致水分出细胞发生障碍，使患者易出现呼吸道感染。 【小问1详解】 CFTR蛋白为细胞膜上的载体蛋白，需要在内质网和高尔基体内加工，最终通过囊泡与细胞膜融合完成定位。 【小问2详解】 人体的CFTR蛋白是细胞膜上主动转运氯离子的载体，该种类型的囊性纤维病患者细胞膜上CFTR蛋白缺失，导致氯离子在细胞中累积，会导致细胞外液中的氯离子浓度降低，随着细胞中氯离子浓度逐渐升高，该侧的水分子被运输到外侧的速度会下降，即影响水的运输，最终使得细胞外液的黏液增多。 【小问3详解】 在细胞处于应激状态时，内质网中的“救援蛋白”通过塑造特殊结构，介导CFTR蛋白直达细胞膜，该运输途径的生物学意义是：在应激条件下提高CFTR蛋白含量，有利于快速保障部分功能以维持生命活动。 【小问4详解】 科研人员推测，该途径可能不会缓解囊性纤维病病情，原因是CFTR蛋白通过“管道”直达细胞膜，可能会运输错误折叠的蛋白质，导致错误折叠的CFTR蛋白无法正常运输氯离子，氯离子运输效率下降。 18. 植物体内普遍存在内生真菌，它们可以产生与宿主相同或相似的生物活性物质。近年来，研究人员从红豆杉树皮中分离出能产生抗癌药物紫杉醇的内生真菌，开辟了用微生物发酵生产紫杉醇的新途径。回答下列问题： （1）菌株的分离与纯化 ①取红豆杉的老树皮，经_______处理后，从内部切取小块，斜插入半固体培养基中。28℃培养3-7d，待其长出菌丝体后纯化。 ②培养时培养基中通常会添加一定浓度的_______以抑制细菌生长。 ③为获得单菌落，可采用_______法进行纯化。 （2）菌株的鉴定 形态学鉴定：将分离的菌株置于固体培养基上，经培养后观察菌落的_______（选编号）等特征。 ①大小 ②形态 ③颜色 ④数量 分子生物学鉴定：提取菌株基因组DNA，通过_______后与序列数据库比对分析。 （3）菌种的发酵培养 为优化菌种产紫杉醇效率，通过实验比较不同碳源对紫杉醇产量的影响，结果如下： 碳源（浓度相同） 紫杉醇产量（ug/L） 葡萄糖 120 蔗糖 85 淀粉 60 根据表中数据，选择最佳碳源为_______，为进一步确定生产紫杉醇的最适碳源浓度，进行相关实验，请补充完善下列实验思路： ①培养基配制：分别配制_______培养基，培养菌株，其他条件相同且适宜。 ②结果与结论：测定并比较各组紫杉醇产量，_______即最适碳源浓度。 【答案】（1） ①. 消毒 ②. 抗生素 ③. 平板划线法或稀释涂布平板 （2） ①. ①②③ ②. 测序 （3） ①. 葡萄糖 ②. 一系列浓度梯度的且以葡萄糖为唯一碳源的 ③. 紫杉醇产量最高时对应的葡萄糖浓度 【解析】 【分析】无菌技术是指在微生物培养、医学操作、生物实验等过程中，防止外界微生物污染实验材料或操作对象，同时防止实验材料中的微生物污染环境或操作人员的一系列操作方法和措施。常用方法是消毒和灭菌。纯化微生物的方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 【小问1详解】 ①在进行菌株分离时，为防止杂菌污染，取红豆杉的老树皮后，需要进行消毒处理。 ②由于要抑制细菌生长，而对真菌影响较小，通常会在培养基中添加抗生素（如青霉素等） 。 ③为获得单菌落，常用的纯化方法有平板划线法和稀释涂布平板法。 【小问2详解】 形态学鉴定时，观察菌落的特征包括大小、形态、颜色等，数量不是菌落本身的特征。故选①②③。 分子生物学鉴定中，提取菌株基因组DNA后，需要通过测序后与序列数据库比对分析。 【小问3详解】 从表中数据可以看出，在葡萄糖作为碳源时，紫杉醇产量最高（120μg/L），所以最佳碳源为葡萄糖。 ①为进一步确定生产紫杉醇的最适碳源浓度，需要分别配制一系列浓度梯度的且以葡萄糖为唯一碳源的。 ②通过测定并比较各组紫杉醇产量，紫杉醇产量最高时对应的葡萄糖浓度即为最适碳源浓度。 19. BMAL1基因是产生昼夜节律所必需的基因。我国科学家利用基因编辑技术和体细胞核移植（SCNT）技术，成功构建了世界首例体细胞BMAL1基因敲除的生物节律紊乱猕猴模型，其基本构建流程如下图所示。第一代BMAL1基因敲除猴的5只个体（A3、A4、A6、A8、A10）表现出不同程度的节律紊乱症状。为进一步获得理想动物模型，研究团队采集A6个体（基因敲除最完全，睡眠紊乱症状最明显）的成纤维细胞，经SCNT后最终获得多只第二代BMAL1基因敲除猕猴模型。回答下列问题： （1）第一代5只基因敲除猴是通过_______（填“无性”或“有性”）生殖方式获得。利用A6的成纤维细胞进行SCNT获得多只猕猴的基因型_______（填“相同”或“不相同”）。 （2）从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养，通常在合成培养基中加入适量血清，其作用是_______。细胞培养应在含_______的混合气体的恒温培养箱中进行。 （3）实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至_______期后去核。体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是_______。 （4）与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，使用遗传背景相同的第二代克隆猴用于实验研究及相关药物研发具有的优点是_______（答出1点即可）。 【答案】（1） ①. 有性 ②. 相同 （2） ①. 血清可以补充合成培养基中缺乏的物质 ②. 95%空气和5%CO2 （3） ①. MII中（MII） ②. 体细胞的分化程度高，表现全能性困难 （4）避免个体间差异对实验的干扰（或大大减少实验动物的使用数量、批量化、标准化创建克隆猴模型） 【解析】 【分析】动物细胞培养的条件营养：将细胞所需的营养物质按种类和所需量严格配制而成的培养基，称为合成培养基。（通常需要加入血清等一些天然成分）无菌、无毒的环境：添加抗生素温度、pH和渗透压：36.5±0.5℃ 7.2~7.4。气体环境：O2是细胞代谢所需的，CO2的主要作用是维持培养液的pH。置于含有95%空气和5%CO2混合气体的CO2培养箱进行培养。动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。 【小问1详解】 据题图分析可知，第一代5只基因敲除猴是通过受精卵发育而来，即通过有性生殖方式获得。利用A6的成纤维细胞进行SCNT获得多只猕猴，属于无性繁殖，所以多只猕猴的基因型相同。 【小问2详解】 从A6获取的成纤维细胞在用于SCNT之前需进行细胞培养，通常在合成培养基中加入适量血清，其作用是血清可以补充合成培养基中缺乏的物质，进行动物成纤维细胞体外培养时置于含有95％空气和5%CO2的混合气体的培养箱中。 【小问3详解】 由于MII期卵母细胞具备受精能力，细胞质中含有激发细胞核全能性表达的物质和营养条件，实验中采集的卵母细胞通常在体外培养至MⅡ期后去核，体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植，原因是体细胞的分化程度高，表现全能性困难。 【小问4详解】 与第一代BMAL1基因敲除猴模型相比，使用遗传背景相同的第二代克隆猴用于实验研究及相关药物研发具有的优点是避免个体间差异对实验的干扰（或大大减少实验动物的使用数量、批量化、标准化创建克隆猴模型）。 20. 疟疾是由疟原虫引起的一种疾病，氯喹是治疗非耐药疟疾的常用药物。为实现精准治疗，需进行抗性筛查，以便筛选出适合使用氯喹治疗的患者。已知疟原虫获得对氯喹的抗性与pfcrt基因突变有关。研究人员根据pfcrt基因的序列，设计了F1、F2、R1和R2四种备选引物，用于扩增目的基因的片段，如图甲所示。回答下列问题： （1）用PCR扩增疟原虫的DNA，用于耐药基因分析。PCR过程每次循环一般包括_______三个步骤。 （2）据图甲可知，pfcrt基因突变导致该部位相应的密码子由_______转变为_______。 （3）图乙为利用F1、F2、R1和R2引物扩增pfcrt基因后，电泳分离扩增产物的部分结果。 ①PCR过程使用不同的引物，对比泳道1、2、3的结果，推测泳道3内无条带的原因可能是引物_______不能与模板正常结合，导致PCR产物的量过低，电泳时无法分离出准确的结果。 ②与泳道1相比，泳道2中增加了条带的数量。这可能与引物R2的性质有关。为减少此种现象的发生，设计引物R2时，应满足：_______ A．引物R2与基因的特异性结合位点只有一个 B．引物R2与特异性结合位点的结合足够稳定 C．引物R2与引物F1不存在互补序列 D．引物R2的内部不能存在互补序列 E．引物R2最适的复性温度与引物F1的最适复性温度差异明显 （4）现由4份患者血样处理后获得pfcrt基因进行PCR，产物用限制酶ApoI处理，电泳结果如图丙。 综合上述信息，可初步判断来自氯喹非耐药疟疾患者的血样是_______，判断理由是：_______。 【答案】（1）变性、复性和延伸 （2） ①. AAA ②. ACA （3） ①. F2 ②. ABCD （4） ①. 1和4 ②. 正常的pfcrt基因中含有1个限制酶Apo I的切割位点，而抗性基因中无Apo I切割位点，所以含有正常pfcrt基因血样电泳的结果应有2个条带 【解析】 【分析】PCR（聚合酶链式反应）是一种在体外快速扩增特定DNA片段的技术，其核心是通过模拟体内DNA复制过程，实现目标DNA的大量复制。PCR的基本原理 基于DNA半保留复制的特性，通过温度变化控制DNA的变性、复性和延伸，循环往复以扩增DNA。主要步骤 1. 变性：将反应体系加热至90℃左右，使模板DNA双链解旋为单链。 2. 复性（退火）：降温至50℃左右，让引物与模板DNA单链的互补序列结合。 3. 延伸：升温至72℃左右，DNA聚合酶（如Taq酶）以dNTP为原料，沿引物延伸方向合成新的DNA链。 【小问1详解】 PCR过程每次循环一般包括变性、复性、延伸三个步骤。变性是指在高温下DNA双链解开；复性是指在较低温度下引物与模板链结合；延伸是指在DNA聚合酶的作用下，以dNTP为原料，合成新的DNA链。 【小问2详解】 根据图甲，未突变时模板链对应的碱基序列为TTT，根据碱基互补配对原则，其转录形成的密码子为AAA（编码赖氨酸）；突变后模板链对应的碱基序列为TGT，转录形成的密码子为ACA（编码苏氨酸）。所以pfcrt基因突变导致该部位相应的密码子由AAA转变为ACA。 【小问3详解】 ① 对比泳道1（F1 - R1引物组合）、泳道2（F1 - R2引物组合）、泳道3（F2 - R1引物组合）的结果，泳道3内无条带，而泳道1和2中均有条带，说明F1、R1、R2均可正常与模板结合，推测可能是引物F2不能与模板正常结合，导致PCR产物的量过低，电泳时无法分离出准确的结果。 ② A、若引物R2与基因的特异性结合位点只有一个，能减少非特异性结合，从而减少多余条带的出现，A正确； B、引物R2与特异性结合位点的结合足够稳定，可保证引物准确结合到目的位点进行扩增，减少非特异性扩增，B正确； C、引物R2与引物F1不存在互补序列，可避免引物之间相互结合形成二聚体等影响扩增，减少多余条带，C正确； D、引物R2的内部不能存在互补序列，否则引物自身会形成发夹结构等影响其与模板链的结合，导致非特异性扩增，D正确； E、引物R2最适的复性温度与引物F1的最适复性温度差异明显不利于PCR反应的进行，因为PCR反应需要统一的复性温度，差异明显会导致引物结合效率低或非特异性结合等问题，而不是减少多余条带，E错误。 故选ABCD。 【小问4详解】 结合题干及图丙分析可知：正常的pfcrt基因中含有1个限制酶Apo I的切割位点，而抗性基因中无Apo I切割位点，所以含有正常pfcrt基因血样电泳的结果应有2个条带，故来自氯喹非耐药疟疾患者的血样是1和4。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$