精品解析：山东省济南市某校2025-2026学年高二上学期第三次学情检测生物试题

高二级部第三次学情检测 生物试题 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（每小题2分，共34分） 1. 支原体肺炎是秋冬季节流行的呼吸系统疾病，患者主要表现为持续性咳嗽和发热。临床上可以采用抽血检测等方法判断。下列叙述正确的是（ ） A. 抽血后离心取下半部分检测用于判断是否感染肺炎支原体 B. 抑制细胞壁合成的青霉素类药物可用于治疗支原体肺炎 C. 在感染肺炎支原体前人体内不会存在相应的抗体 D. 糖皮质激素可治疗感染支原体后引发的肺组织损伤 2. ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是（ ） A. 肌肉的收缩 B. 光合作用的暗反应 C. Ca2+载体蛋白的磷酸化 D. 水的光解 3. 某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（ ） A. 将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织 B. 在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA C. 将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析 D. 对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度 4. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 5. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 6. 研究小组开展了 Cl-胁迫下，添加脱落酸（ABA）对植物根系应激反应的实验，机理如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B. 转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 C. ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D. 细胞膜发挥了物质运输、信息交流的功能 7. 叶绿体中的光系统I和光系统Ⅱ是由叶绿素和蛋白质构成的复合体，它们能吸收不同波长的光，释放并传递电子，是光反应得以实现的重要结构。光系统的工作原理如图，下列说法错误的是（ ） A. 图中甲为氧气和H+，乙为NADPH B. 图中H+跨膜运输的方式为主动运输 C. 经电子传递，电子中的能量可转移到NADPH中 D. 电子传递链受损时，CO2的固定速率减小 8. 生物工程在社会生产中应用日益广泛，下列相关技术和方法错误的是（ ） A. 利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持 B. 在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养 C. 利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 D. 对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备 9. 我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B. 扩大培养可提供足量黑曲霉菌种 C. 培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D. 通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 10. 科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊毛长度显著长于对照组优良品系。下列叙述错误的是（ ） A. 为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理 B. 为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理 C. 受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量和胚胎总体积均增加 D. 对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响 11. 科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素（C22H23ClN2O8）能力强的菌株，旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是（ ） A. 以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基 B. 逐步提高培养基中金霉素的浓度有助于获得高耐受的菌株 C. 配制选择培养基时，需确保pH满足实验要求 D. 用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 12. 利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B. 培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌 C. 芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体 D. 紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显 13. 研究显示，约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期，且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是（ ） A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚 B. 移植前胚胎发育率低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态 C. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D. 为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植 14. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验I)和“DNA的粗提取与鉴定”(实验Ⅱ)的实验操作，下列相关叙述正确的是（ ） A. 实验I中，PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理 B. 实验I中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，加样前应先接通电源 C. 实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA D. 实验Ⅱ中，将白色丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴，用于鉴定DNA 15. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ） A. 从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞 C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化 16. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（ ） A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C. 因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌 17. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。下图为利用重叠延伸PCR技术进行定点突变的流程，图中引物2和引物3中凸起位置为突变碱基所在位点。以下相关叙述错误的是（ ） A. 由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成 B. A酶应为耐高温DNA聚合酶，从4种引物中选择引物1和4进行PCR可得大量完整的突变基因 C. 将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应，缩短实验时间 D. 利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起 二、不定项选择题（每小题3分，共15分。） 18. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（ ） A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 19. 隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻。多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖，是工业生产DHA（一种功能性脂肪酸）的藻类之一、从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻，可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是（ ） A. 隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源 B. 采集海水中腐烂的叶片，湿热灭菌后接种到固体培养基，以获得隐甲藻 C. 选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素，以减少杂菌生长 D. 适当提高发酵时通气量和搅拌速率均可增加溶氧量，以提高DHA产量 20. 下图是制备抗白细胞介素-6（IL-6）单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是（ ） A. 步骤①给小鼠注射IL-6后，应从脾中分离筛选T淋巴细胞 B. 步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶，制成单细胞悬液 C. 步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性 D. 步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞 21. 如图为蛋白质工程的基本操作过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤①②表示基因的表达，步骤⑤需要用逆转录酶 B. I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤 C. 蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 D. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工修饰 22. 酶分子中能够与底物特异性地结合并催化底物转变为产物的区域叫酶的活性中心。“酶-底物中间物”假说认为，酶（E）在催化反应中需要和底物（S）形成酶-底物复合物（ES），再进一步反应生成产物（P）。反竞争性抑制剂（I）是一类只能与ES结合，但不能直接与游离酶结合的抑制剂。该类抑制剂与ES结合后，导致产物无法形成。下列说法错误的是（ ） A. I与ES的结合位点可能是底物诱导酶空间结构发生改变产生的 B. I的作用机理可能是其与ES结合后导致酶的活性中心构象改变 C. I可能与S直接竞争酶的结合位点，导致反应不能进行 D. 在底物充足的条件下，ESI的量会随着酶量的增加不断增加 三、非选择题（共4小题，共51分） 23. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： （1）砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于_____。砷的累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____（答出两点即可）。 （2）针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可_____（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。 （3）砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：_____（答出两点即可）。 24. Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。 （1）Rubisco在叶绿体的________中催化________与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是________。 （2）据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于________不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是________。胞间CO2浓度为300μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是________。 （3）研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路。________ 25. 图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程：图2表示培育优质奶牛的过程。请回答下列问题。 （1）图1所示过程所用的生物技术有动物细胞培养和___________，将特定的抗原注入小鼠，需在一定时间内间隔注射3次以上，其目的是___________。 （2）将经免疫处理后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞的过程中，至少要进行两次筛选，一次是通过选择培养基，筛选出杂交瘤细胞，另一次是通过___________检测，筛选出能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞。诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的常用化学法是___________。 （3）培养杂交瘤细胞的培养基中需加入动物血清，作用是___________提供气体条件CO2的作用是___________，杂交瘤细胞体外培养过程中，为避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，常采取的措施是___________。 （4）图2中的早期胚胎发育到___________阶段才可以移植，在移植之前，需要进行质量检查，用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是___________。 26. 为治理水体中对生物有毒害的镉污染，研究者构建了分泌信号肽SP7、镉离子结合蛋白CADR、定位于细胞壁的蛋白GP1和黄色荧光蛋白YFP编码序列融合表达的载体，转入单细胞衣藻，实现CADR大量合成、分泌并定位于细胞壁，以吸附水体中的镉离子。回答下列问题： （1）在DNA聚合酶、引物、模板DNA和脱氧核苷酸中，随着PCR反应进行，分子数量逐渐减少的是_____和_____。模板与引物在PCR反应的_____阶段开始结合。PCR中使用的DNA聚合酶需耐高温，其原因为_____。 （2）载体中可用的酶切位点信息和拟构建载体的部分结构如图1所示。在将CADR、GP1和YFP基因逐个构建到载体时，为避免错误连接，需向以上三个基因的两端分别添加限制酶识别序列，其中GPl两端应添加_____（填两种限制酶）的识别序列。用DNA连接酶连接时，可催化载体和目的基因之间形成_____键。 （3）若在荧光显微镜下观察到转基因衣藻表现为_____，初步表明融合蛋白表达成功。将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后，若转基因衣藻细胞壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量_____，则表明融合蛋白能结合镉离子。 （4）将转基因衣藻和野生型衣藻在不同镉离子浓度的培养液中培养6天后，检测细胞密度，结果见图2。转基因衣藻在含有不同浓度镉离子的培养液中生长均优于野生型衣藻的原因可能是_____。240μmol·L-1镉离子浓度下，转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是_____。 （5）转基因衣藻可用于水体镉污染治理，与施加化学药物法相比，能体现出其环境治理优势的两个特性是_____和_____。（填标号） ①衣藻作为生物材料在水体中可自我繁殖②衣藻生长速率受镉离子浓度影响③衣藻可吸收水体中能引起富营养化的物质④衣藻吸附的镉可沿食物链传递 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二级部第三次学情检测 生物试题 注意事项： 1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 一、单选题（每小题2分，共34分） 1. 支原体肺炎是秋冬季节流行的呼吸系统疾病，患者主要表现为持续性咳嗽和发热。临床上可以采用抽血检测等方法判断。下列叙述正确的是（ ） A. 抽血后离心取下半部分检测用于判断是否感染肺炎支原体 B. 抑制细胞壁合成的青霉素类药物可用于治疗支原体肺炎 C. 在感染肺炎支原体前人体内不会存在相应的抗体 D. 糖皮质激素可治疗感染支原体后引发的肺组织损伤 【答案】D 【解析】 【分析】体液免疫：病原体可以直接和B细胞接触，树突状细胞作为抗原呈递细胞，可对抗原进行加工、处理后呈递至辅助性T淋巴细胞，随后在抗原、激活的辅助性T细胞表面的特定分子双信号刺激下，B淋巴细胞活化，再接受细胞因子刺激后增殖分化成记忆细胞和浆细胞，浆细胞产生抗体，和病原体结合。 【详解】A、抽血后离心取上半部分血清，检测是否含有相应抗体，用于检测判断是否感染肺炎支原体，A错误； B、支原体缺乏细胞壁，因此抑制细胞壁合成的青霉素类药物对其无效，B错误； C、在感染肺炎支原体前人体内也可能存在相应的抗体，如从母体内获得，C错误； D、糖皮质激素可以抑制免疫系统的功能，避免淋巴细胞被过度激活，减少炎性细胞因子的分泌，治疗感染支原体后引发的肺组织损伤，D正确。 故选D。 2. ATP是一种能为生命活动供能的化合物，下列过程不消耗ATP的是（ ） A. 肌肉的收缩 B. 光合作用的暗反应 C. Ca2+载体蛋白的磷酸化 D. 水的光解 【答案】D 【解析】 【分析】ATP（腺苷三磷酸）是一种高能磷酸化合物，在细胞中，它与ADP的相互转化实现储能和放能，从而保证细胞各项生命活动的能量供应。生成ATP 的途径主要有两条：一条是植物体内含有叶绿体的细胞，在光合作用的光反应阶段生成ATP；另一条是活细胞能通过细胞呼吸生成ATP。 【详解】A、肌肉收缩通过肌球蛋白与肌动蛋白相互作用，需要ATP水解供能，A不符合题意； B、光合作用暗反应中C3的还原需要消耗ATP（来自光反应产生的ATP），B不符合题意； C、ATP为主动运输供能时载体蛋白空间结构发生变化，Ca²⁺载体蛋白磷酸化需ATP水解提供磷酸基团和能量，C不符合题意； D、水的光解发生在光反应阶段，由光能驱动，不消耗ATP，反而生成ATP，D符合题意。 故选D。 3. 某科创小组将叶绿素合成相关基因转入小麦愈伤组织，获得再生植株，并进行相关检测。下列实验操作错误的是（ ） A. 将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基诱导愈伤组织 B. 在提取的DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后观察颜色以鉴定DNA C. 将小麦色素提取液滴加到滤纸条，然后将色素滴加部位浸入层析液进行层析 D. 对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，探究不同光照下的光合作用强度 【答案】C 【解析】 【分析】色素提取的原理：叶绿体中的色素溶解于有机溶剂，如无水乙醇；色素分离的原理：四种色素在层析液中的溶解度不同，因而随层析液在滤纸上扩散的速度不同，溶解度越高，扩散速度越快，溶解度越低，扩散速度越慢。 【详解】A、将种子消毒后，取种胚接种到适当的固体培养基可以诱导愈伤组织，这是植物组织培养中常用的获取愈伤组织的方法，A正确； B、在提取DNA溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后会出现蓝色反应，以此来鉴定DNA，B正确； C、在进行色素层析时，色素滴加部位不能浸入层析液，否则色素会溶解在层析液中，无法在滤纸条上进行层析分离，C错误； D、对叶片抽气处理后，转到富含CO2的清水中，通过观察不同光照下叶片上浮的情况等可以探究不同光照下的光合作用强度，D正确。 故选C。 4. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 【答案】D 【解析】 【分析】结合图示分析，丙酮酸根的运输速率受MPC数量、H+浓度以及丙酮酸根数量等多种因素的影响。 【详解】A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，A正确； B、结合图示可知，丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+，两者共同与MPC结合使MPC构象改变，从而运输丙酮酸根和H+，B正确； C、结合图示可知，H+会协助丙酮酸根进入线粒体，pH的变化受H+浓度的影响，因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率，C正确； D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白（MPC）的参与，且需要H+电化学梯度（H+浓度差），因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响，也受MPC的数量及H+浓度的影响，因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高，D错误。 故选D。 5. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 【答案】C 【解析】 【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。蛋白质的合成、加工通常需要核糖体、内质网和高尔基体、线粒体的共同参与。 【详解】A、错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误； B、合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供（ATP来自细胞呼吸），而非全部由线粒体提供，B错误； C、UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达（转录）、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，C正确； D、阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。 故选C。 6. 研究小组开展了 Cl-胁迫下，添加脱落酸（ABA）对植物根系应激反应的实验，机理如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. Cl-通过自由扩散进入植物细胞 B. 转运蛋白甲、乙的结构和功能相同 C. ABA进入细胞核促进相关基因的表达 D. 细胞膜发挥了物质运输、信息交流的功能 【答案】D 【解析】 【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体蛋白和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。 【详解】A、由图可知，Cl-借助转运蛋白甲顺浓度梯度进入植物细胞，属于协助扩散，A错误； B、由图可得，转运蛋白甲是载体蛋白，负责协助Cl-进入细胞；转运蛋白乙是通道蛋白，用于协助Cl-排出细胞。因为它们的功能不同，根据结构与功能相适应的原则，转运蛋白甲、乙的结构和功能不相同，B错误； C、由图可知，ABA与细胞质膜上的受体结合，没有进入细胞，通过信号转导促进细胞核相关基因的表达，C错误； D、细胞质膜实现了跨膜运输Cl-及接受ABA的信息分子，发挥了物质运输、信息交流的功能，D正确。 故选D。 7. 叶绿体中的光系统I和光系统Ⅱ是由叶绿素和蛋白质构成的复合体，它们能吸收不同波长的光，释放并传递电子，是光反应得以实现的重要结构。光系统的工作原理如图，下列说法错误的是（ ） A. 图中甲为氧气和H+，乙为NADPH B. 图中H+跨膜运输的方式为主动运输 C. 经电子传递，电子中的能量可转移到NADPH中 D. 电子传递链受损时，CO2的固定速率减小 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示可知，光系统I和光系统Ⅱ能吸收光，进行水的光解，释放并传递电子，ATP合成酶能催化ATP合成，还能运输H+。 【详解】A、据图可知，图中甲为水光解产生的氧气和H+，乙为NADP++H++e-形成的NADPH，A正确； B、图中H+跨膜运输到叶绿体基质的过程促进了ATP合成，说明其运输为顺浓度梯度运输，为协助扩散，膜两侧的H+浓度差为ATP合成提供了能量，B错误； C、据图可知，NADP++H++e-→NADPH，因此经电子传递，电子中的能量可转移到NADPH中，C正确； D、电子传递链受损时，NADPH和ATP形成减少，使C3的还原速率减慢，进而导致CO2的固定速率减小，D正确。 故选B。 8. 生物工程在社会生产中的应用日益广泛，下列相关技术和方法错误的是（ ） A. 利用组织培养技术实现兰花的快速繁殖和优良性状的保持 B. 在没有CO2的有氧环境中进行胚胎干细胞培养 C. 利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合 D. 对供体母牛注射促性腺激素使其超数排卵用于胚胎制备 【答案】B 【解析】 【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。 【详解】A、植物组织培养技术可以快速繁殖植物，并且由于是无性繁殖，能保持母本的优良性状，兰花可以利用组织培养技术实现快速繁殖和优良性状的保持，A正确； B、胚胎干细胞培养时，需要一定浓度的CO2，CO2的作用是维持培养液的pH，所以不能在没有CO2的环境中进行胚胎干细胞培养，B错误； C、诱导动物细胞融合的方法有物理法（如电激）、化学法（如聚乙二醇）和生物法（如灭活病毒），可以利用灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，C正确； D、在胚胎工程中，对供体母牛注射促性腺激素，能使其超数排卵，从而获得更多的卵母细胞用于胚胎制备，D正确。 故选B。 9. 我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B. 扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C. 培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D. 通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 【答案】C 【解析】 【分析】黑曲霉发酵时需通入空气，为异养需氧型。 【详解】A、淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源，氧化分解可以为黑曲霉提供能源，A正确； B、通过液体培养基的扩大培养，可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种，B正确； C、空气一般用过滤除菌的方式，培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式，发酵罐可以用高温灭菌的方式等，因此它们的灭菌方法不相同，C错误； D、已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，说明通气、搅拌有利于溶解氧增加，有利于发酵产物柠檬酸的积累，D正确。 故选C。 10. 科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是（ ） A. 为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理 B. 为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理 C. 受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量和胚胎总体积均增加 D. 对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响 【答案】C 【解析】 【分析】动物胚胎发育的基本过程：(1)受精场所是母体的输卵管。(2)卵裂期：细胞有丝分裂，细胞数量不断增加，但胚胎的总体体积并不增加，或略有减小。(3)桑葚胚：胚胎细胞数目达到32个左右时，胚胎形成致密的细胞团，形似桑葚，是全能细胞。(4)囊胚：细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)，聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团，将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。(5)原肠胚：有了三胚层的分化，具有囊胚腔和原肠腔。 【详解】A、促性腺激素可促进供体超数排卵，从而获得更多卵子，A正确； B、为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，受体与供体需同期发情处理以保证胚胎移植后生理环境同步，B正确； C、桑葚胚阶段的细胞通过卵裂增殖，细胞数量增加，但胚胎总体积不变，或略有减小，C错误； D、本实验的自变量是是否对绵羊受精卵进行基因编辑等，其余为无关变量，对照组与实验组的无关变量（如年龄、性别）需保持一致，以排除干扰，D正确。 故选C。 11. 科研人员通过稀释涂布平板法筛选出高耐受且降解金霉素（C22H23ClN2O8）能力强的菌株，旨在解决金霉素过量使用所导致的环境污染问题。下列叙述错误的是（ ） A. 以金霉素为唯一碳源可制备选择培养基 B. 逐步提高培养基中金霉素浓度有助于获得高耐受的菌株 C. 配制选择培养基时，需确保pH满足实验要求 D. 用接种环将菌液均匀地涂布在培养基表面 【答案】D 【解析】 【分析】在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基。 【详解】A、以金霉素为唯一碳源的选择培养基，仅允许能利用金霉素的微生物生长（其他无法利用金霉素的微生物被抑制），符合选择培养基的设计原理，A正确； B、逐步提高金霉素浓度可模拟环境胁迫，筛选出耐受性更强的菌株（类似“驯化”过程），B正确； C、培养基的pH需根据目标微生物的生长需求调整（如细菌通常中性偏碱，真菌偏酸性），是配制培养基的基本要求，C正确； D、稀释涂布平板法需用​​涂布器​​将菌液均匀涂布在培养基表面，而接种环用于平板划线法（分离单菌落）。用接种环涂布无法保证菌液均匀，D错误。 故选D。 12. 利用植物组织培养技术获得红豆杉试管苗，有助于解决紫杉醇药源短缺问题。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞分裂素和生长素的比例会影响愈伤组织的形成 B. 培养基先分装到锥形瓶，封口后用干热灭菌法灭菌 C. 芽原基细胞由于基因选择性表达，不能用作外植体 D. 紫杉醇不能通过细胞产物的工厂化生产来获取，植物组织培养优势明显 【答案】A 【解析】 【分析】植物组织培养技术：1、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）。2、原理：植物细胞的全能性。3、条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。4、植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒、人工种子等）、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、在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的比例直接影响细胞的分化方向。当二者比例适中时，促进愈伤组织的形成；比例过高时促进生根，比例过低时促进生芽，A正确； B、培养基含大量水分，需用高压蒸汽灭菌法灭菌（121℃，15-30分钟）；干热灭菌法适用于耐高温且干燥的物品（如玻璃器皿），不能用于培养基灭菌，B错误； C、外植体可以是植物的任何活细胞、组织或器官，只要具有全能性。芽原基细胞是分生组织的一部分，全能性高，可作为外植体。基因选择性表达是细胞分化的基础，不影响其作为外植体的能力，C错误； D、细胞产物的工厂化生产正是通过植物组织培养技术实现的，如大量培养红豆杉细胞，从培养液中提取紫杉醇。因此，紫杉醇可通过此方法获取，植物组织培养的优势（如快速增殖、大量生产细胞产物）在此体现，D错误。 故选A。 13. 研究显示，约70%的小鼠体细胞核移植胚胎未能成功发育至囊胚期，且仅有约2%的胚胎移植到代孕母鼠后可正常发育。下列叙述错误的是（ ） A. 体细胞核进入去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚 B. 移植前胚胎发育率低，可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态 C. 胚胎移植到代孕母鼠后成活率低，可能是早期胚胎未能及时从滋养层内孵化 D. 为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植 【答案】C 【解析】 【分析】动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难。因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体”。通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。 【详解】A、由于M Ⅱ期卵母细胞的细胞更大，便于进行技术操作，细胞质中含有激发细胞核全能性的物质，因此体细胞核移植到去核的MⅡ期卵母细胞形成重构胚，A正确； B、移植前胚胎发育率低，细胞核来自于已分化的体细胞，全能性容易受到影响，因此可能是植入的体细胞核不能完全恢复分化前的功能状态，B正确； C、根据题干，早期胚胎大多都不能发育至囊胚期，必然不是孵化的原因，着床在孵化之后发生，孵化是胚胎从透明带中伸展出来（不是滋养层），C错误； D、胚胎细胞核全能性高于体细胞，因此为提高胚胎成活率，可用胚胎细胞核移植代替体细胞核移植，D正确。 故选C。 14. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”(实验I)和“DNA的粗提取与鉴定”(实验Ⅱ)的实验操作，下列相关叙述正确的是（ ） A. 实验I中，PCR实验所需的移液器、枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理 B. 实验I中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，加样前应先接通电源 C. 实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA D. 实验Ⅱ中，将白色丝状物直接加入到二苯胺试剂中并进行沸水浴，用于鉴定DNA 【答案】C 【解析】 【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精；DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。 【详解】A、实验Ⅰ中，PCR实验所需的枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理，移液器不需要进行高压蒸汽灭菌处理，A错误； B、实验Ⅰ中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳，应先加样后接通电源，B错误； C、实验Ⅱ中，取洋葱研磨液的上清液，由于DNA不溶于酒精溶液，加入等体积冷酒精后析出粗提取的DNA，C正确； D、实验Ⅱ中，将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，用于鉴定DNA，D错误。 故选C。 15. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ） A. 从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞 C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。 【详解】A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞，A错误； B、将特定基因或特定蛋白（特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞，B正确； C、融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞，需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、囊胚细胞已开始分化，D错误。 故选B。 16. 质粒K中含有β-半乳糖苷酶基因，将该质粒导入大肠杆菌细胞后，其编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，进而形成蓝色菌落，如图所示。科研小组以该质粒作为载体，采用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达。下列叙述错误的是（ ） A. 使用氯化钙处理大肠杆菌以提高转化效率，可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数 B. 如果筛选平板中仅含卡那霉素，生长出的白色菌落不可判定为含目的基因的菌株 C. 因质粒K中含两个标记基因，筛选平板中长出的白色菌落即为表达目标蛋白的菌株 D. 若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌 【答案】C 【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、使用氯化钙处理大肠杆菌，可使其处于感受态，提高转化效率，即更多的大肠杆菌能吸收质粒，无论吸收的是含目的基因的重组质粒（可能形成白色菌落）还是未重组的质粒K（形成蓝色菌落），都可增加筛选平板上白色和蓝色菌落数，A正确； B、由于仅含卡那霉素，未添加X-gal，无论导入的是重组质粒还是空白质粒，因不含X-gal，无法产生蓝色物质，故生长出的菌落均为白色，B正确； C、筛选平板中长出的白色菌落，可能是导入了重组质粒（含目的基因），但也可能是虽然导入了质粒但目的基因没有成功表达目标蛋白，不能仅仅因为是白色菌落就判定为表达目标蛋白的菌株，C错误； D、若筛选平板中蓝色菌落偏多，原因可能是质粒K经酶切后自身环化并导入了大肠杆菌，因为自身环化的质粒K中β - 半乳糖苷酶基因完整，能表达活性β - 半乳糖苷酶，分解X - gal形成蓝色菌落，D正确。  故选C。 17. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术。下图为利用重叠延伸PCR技术进行定点突变的流程，图中引物2和引物3中凸起位置为突变碱基所在位点。以下相关叙述错误的是（ ） A. 由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成 B. A酶应为耐高温DNA聚合酶，从4种引物中选择引物1和4进行PCR可得大量完整的突变基因 C. 将引物1、引物2、引物3和引物4置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应，缩短实验时间 D. 利用图示流程技术可以将两个不同的基因拼接到一起 【答案】C 【解析】 【分析】PCR是一种体外扩增DNA的技术，利用的原理是DNA的复制。 【详解】A、因为蛋白质是由基因编码的，基因决定蛋白质的合成，所以要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成，A正确； B、酶A要在高温条件下延伸DNA，所以酶A为耐高温DNA聚合酶，由图可知，要得到完整的突变基因，应选择引物1和引物4，B正确； C、由图可知，引物2和引物3存在互补配对片段，置于同一个反应系统时它们会发生结合而失去作用，C错误； D、图示的过程为重叠延伸PCR技术，利用重叠互补引物将两个不同的基因拼接到一起，D正确。 故选C。 二、不定项选择题（每小题3分，共15分。） 18. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析正确的是（ ） A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 【答案】ACD 【解析】 【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示)，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和氢，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的；第三个阶段，前两个阶段产生的氢，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、细胞质基质中可以进行糖酵解，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确； B、玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误； C、T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确； D、突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。 故选ACD。 19. 隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻。多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖，是工业生产DHA（一种功能性脂肪酸）的藻类之一、从海洋中筛选获得的高产油脂隐甲藻，可用于DHA的发酵生产。下列叙述正确的是（ ） A. 隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源 B. 采集海水中腐烂的叶片，湿热灭菌后接种到固体培养基，以获得隐甲藻 C. 选择培养基中可加入抑制细菌生长的抗生素，以减少杂菌生长 D. 适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量，以提高DHA产量 【答案】ACD 【解析】 【分析】消毒是指使用较为温和的物理、化学或生物等方法杀死物体表面或内部一部分微生物；灭菌则是指使用强烈的理化方法杀死物体内外所有的微生物，包括芽孢和孢子。 【详解】A、根据题目信息“隐甲藻是一种好氧的异养真核微藻，多在海水中腐烂的植物叶片上生长繁殖”可知，隐甲藻可从腐烂的叶片获得生长必需的碳源，A正确； B、采集海水中腐烂的叶片进行湿热灭菌后，会杀死所有的微生物，此时接种到固体培养基上无法获得隐甲藻，B错误； C、根据题目信息可知，隐甲藻为真核生物，抗生素可通过抑制细菌细胞壁合成或影响代谢过程来抑制细菌生长，不会影响真核生物的生命活动，因此在筛选或培养隐甲藻时，加入抗生素可有效抑制细菌杂菌，提高隐甲藻的纯度和生长效率，C正确； D、根据题目信息可知，隐甲藻为好氧生物，因此利用隐甲藻进行DHA发酵生产时，适当提高发酵时的通气量和搅拌速率均可增加溶氧量，以提高DHA产量，D正确。 故选ACD。 20. 下图是制备抗白细胞介素-6（IL-6）单克隆抗体的示意图。下列叙述错误的是（ ） A. 步骤①给小鼠注射IL-6后，应从脾中分离筛选T淋巴细胞 B. 步骤②在脾组织中加入胃蛋白酶，制成单细胞悬液 C. 步骤③加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性 D. 步骤④经过克隆化培养和抗体检测筛选出了杂交瘤细胞 【答案】ABD 【解析】 【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】A、步骤①给小鼠注射IL-6后，应从小鼠的脾中获取B淋巴细胞，A错误； B、步骤②需要在组织中加入胰蛋白酶或胶原蛋白酶，使其成为单细胞，进而制成悬液，B错误； C、步骤③是诱导细胞融合过程，该过程可加入灭活病毒或PEG诱导，细胞融合的过程体现了细胞膜的流动性，C正确； D、步骤④是在选择培养基上筛选得到的杂交瘤细胞，该过程得到的杂交瘤细胞不一定能产生所需抗体，步骤⑤经过克隆化培养和抗体检测筛选出了分泌所需抗体的杂交瘤细胞，D错误。 故选ABD。 21. 如图为蛋白质工程的基本操作过程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 步骤①②表示基因的表达，步骤⑤需要用逆转录酶 B. I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤 C. 蛋白质工程的基础是蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系 D. 蛋白质工程就是根据人们需要，直接对蛋白质进行加工修饰 【答案】BC 【解析】 【分析】蛋白质工程的基本流程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→据氨基酸序列推出脱氧核苷酸序列（基因）→DNA合成，最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【详解】A、步骤①②表示基因的表达，步骤⑤是直接通过相应的脱氧核苷酸序列改造或合成基因，不需要逆转录酶，A错误； B、蛋白质工程的基本流程是根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列，I表示预期蛋白质的功能，是蛋白质工程的起始步骤，B正确； C、蛋白质工程的基础是了解蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系，从而根据需求对蛋白质进行设计和改造，C正确； D、蛋白质工程技术中的操作对象是基因，不是蛋白质，D错误。 故选BC。 22. 酶分子中能够与底物特异性地结合并催化底物转变为产物的区域叫酶的活性中心。“酶-底物中间物”假说认为，酶（E）在催化反应中需要和底物（S）形成酶-底物复合物（ES），再进一步反应生成产物（P）。反竞争性抑制剂（I）是一类只能与ES结合，但不能直接与游离酶结合的抑制剂。该类抑制剂与ES结合后，导致产物无法形成。下列说法错误的是（ ） A. I与ES的结合位点可能是底物诱导酶空间结构发生改变产生的 B. I的作用机理可能是其与ES结合后导致酶的活性中心构象改变 C. I可能与S直接竞争酶的结合位点，导致反应不能进行 D. 在底物充足的条件下，ESI的量会随着酶量的增加不断增加 【答案】CD 【解析】 【分析】酶绝大部分是蛋白质，蛋白质具有特定的空间结构，其特异性的活性部位决定了酶与底物的结合具有专一性。酶促反应的速率受酶的活性的影响，也受到抑制剂的影响，反竞争性抑制剂只能与酶—底物复合物（ES）结合，导致产物无法形成，影响反应速率。酶—底物复合物越多，反竞争性抑制剂的抑制作用会减弱。 【详解】A、I不能直接与游离酶结合，但可以与ES结合，可能是由于酶（E）和S结合过程中底物诱导酶空间结构发生改变，产生了I的结合位点，A正确； B、I与ES结合后，导致产物无法形成，所以可以推测I的作用机理可能是其与ES结合后导致酶的活性中心构象改变，B正确； C、I不能直接与游离酶结合，S直接与酶结合，所以I不与S竞争结合位点，C错误； D、在底物充足的条件下，由于I的量有限，所以ESI的量会随着酶量的增加先增加后不变，D错误。 故选CD。 三、非选择题（共4小题，共51分） 23. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： （1）砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于_____。砷累积可导致细胞内自由基含量升高。自由基造成细胞损伤甚至死亡的原因为_____（答出两点即可）。 （2）针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可_____（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量_____，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有_____的特点。 （3）砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量_____（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：_____（答出两点即可）。 【答案】（1） ①. 主动运输 ②. 自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 （2） ①. 减弱 ②. 减少 ③. 一定的流动性 （3） ①. 减少 ②. 砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷吸收量减少；砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少   【解析】 【分析】1、自由扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，不需要转运蛋白协助，不消耗能量。 2、协助扩散的特点是顺浓度梯度，与膜内外物质浓度梯度有关，还需要膜上的转运蛋白的协助，不消耗能量。 3、主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 【小问1详解】 物质跨膜运输时，需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输，砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，所以该运输方式属于主动运输。自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，当自由基攻击生物膜的组成成分磷脂分子时，产物同样是自由基，这些新产生的自由基又会去攻击别的分子，由此引发雪崩式的反应，对生物膜损伤比较大，此外，自由基还会攻击DNA，可能引起基因突变，攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，导致细胞损伤甚至死亡 。   【小问2详解】 从图中可以看出，与野生型相比，C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高，C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低，由此推测，蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡，这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少，从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的，这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。   【小问3详解】 由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，在砷胁迫下，砷会与磷竞争转运蛋白F，所以推测植物对磷的吸收量减少。  原因一，由（2）可知，砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；原因二，砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少。   24. Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶。科研人员将Rubisco基因转入某作物的野生型（WT）获得该酶含量增加的转基因品系（S），并做了相关研究。实验结果表明，这一改良提高了该作物的光合速率（如下图）和产量潜力。回答下列问题。 （1）Rubisco在叶绿体的________中催化________与CO2结合。部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是________。 （2）据图分析，当胞间CO2浓度高于B点时，曲线②与③重合是由于________不足。A点之前曲线①和②重合的最主要限制因素是________。胞间CO2浓度为300μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是________。 （3）研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。使用同位素标记的方法设计实验直接加以验证，简要写出实验思路。________ 【答案】（1） ①. 基质 ②. C5 ③. ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物（CH2O）中稳定的化学能 （2） ①. 光照强度 ②. CO2浓度 ③. 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。 （3）用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【小问1详解】 Rubisco是光合作用暗反应中的关键酶，暗反应的场所是叶绿体基质，因此Rubisco在叶绿体基质中催化C5与CO2结合生成C3。在C3的还原过程中需要ATP和NADPH提供能量，部分产物经过一系列反应形成（CH2O），这一过程中能量转换是ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物（CH2O）中稳定的化学能。 【小问2详解】 ①②曲线的自变量是有无补光（光照强度），②③曲线的自变量是有无转入Rubisco基因（Rubisco的含量）。据图分析，当胞间CO2浓度低于B点时，曲线②高于③，是因为②中Rubisco的含量多，固定CO2的能力强，当胞间CO2浓度高于于B点时，曲线②与③重合，说明Rubisco的量已经不是限制光合速率的因素，而曲线①的光合速率高于曲线②③，曲线①的有较高的光照强度，因此曲线②与③重合是由于光照强度不足。曲线①的光照强度高于②，但是A点之前曲线①和②重合，光照强度不是限制因素，此时最主要限制因素是CO2浓度。胞间CO2浓度为300μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。 【小问3详解】 研究发现，在饱和光照和适宜CO2浓度条件下，S植株固定CO2生成C3的速率比WT更快。要验证此结论，实验思路为：用14C标记CO2，分别将S植株与WT植株置于相同的饱和光照和适宜14CO2浓度条件下，定时检测C3放射性强度，比较S植株与WT的C3生成速率。 25. 图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程：图2表示培育优质奶牛的过程。请回答下列问题。 （1）图1所示过程所用的生物技术有动物细胞培养和___________，将特定的抗原注入小鼠，需在一定时间内间隔注射3次以上，其目的是___________。 （2）将经免疫处理后的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，获得能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞的过程中，至少要进行两次筛选，一次是通过选择培养基，筛选出杂交瘤细胞，另一次是通过___________检测，筛选出能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞。诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的常用化学法是___________。 （3）培养杂交瘤细胞的培养基中需加入动物血清，作用是___________提供气体条件CO2的作用是___________，杂交瘤细胞体外培养过程中，为避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，常采取的措施是___________。 （4）图2中的早期胚胎发育到___________阶段才可以移植，在移植之前，需要进行质量检查，用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是___________。 【答案】（1） ①. 动物细胞融合技术 ②. 加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞 （2） ①. 抗体##抗体阳性 ②. PEG融合法##聚乙二醇融合法 （3） ①. 补充细胞生长所需的未知营养物质 ②. 维持培养液的pH ③. 定期更换培养液 （4） ①. 桑葚胚或囊胚 ②. 活细胞的细胞膜具有选择透过性 【解析】 【分析】1、图1所示为单克隆抗体的制备过程。小鼠的B细胞经过免疫，再与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，形成的杂交瘤细胞同时具备了分泌抗体和无限增殖的能力； 2、图2将基因导入雌性奶牛胚胎细胞，形成细胞①，该过程采用了基因工程技术，其原理是基因重组；取出细胞①的细胞核，注入去核牛卵母细胞中，形成细胞②，该过程采用了核移植技术，其原理是动物细胞的细胞核具有全能性；要形成转基因克隆奶牛还需要采用早期胚胎培养技术和胚胎移植技术。 【小问1详解】 图1表示利用生物技术制备抗X的单克隆抗体的过程，所用的生物技术有动物细胞融合技术和动物细胞培养技术；为加强免疫，刺激小鼠机体产生更多的淋巴细胞，将特定的抗原注入小鼠时，需在一定时间内间隔注射3次以上。 【小问2详解】 获得能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞，至少要进行两次筛选，一次是通过选择培养基，筛选出杂交瘤细胞；另一次是通过抗体阳性检测，筛选出能分泌抗X的单克隆抗体的杂交瘤细胞。诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的常用化学法是PEG（聚乙二醇）融合法。 【小问3详解】 培养杂交瘤细胞的培养基中需加入动物血清，可以补充细胞生长所需的未知营养物质，提供气体条件CO2的作用维持培养液的pH；为避免细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，常采取定期更换培养液的措施。 【小问4详解】 早期胚胎发育到桑椹（葚）胚或囊胚阶段才可以移植，在移植之前，用某染料鉴定胚胎细胞是否为活细胞时，发现活胚胎细胞不能被染色，其原因是活细胞的细胞膜具有选择透过性。 26. 为治理水体中对生物有毒害的镉污染，研究者构建了分泌信号肽SP7、镉离子结合蛋白CADR、定位于细胞壁的蛋白GP1和黄色荧光蛋白YFP编码序列融合表达的载体，转入单细胞衣藻，实现CADR大量合成、分泌并定位于细胞壁，以吸附水体中的镉离子。回答下列问题： （1）在DNA聚合酶、引物、模板DNA和脱氧核苷酸中，随着PCR反应进行，分子数量逐渐减少的是_____和_____。模板与引物在PCR反应的_____阶段开始结合。PCR中使用的DNA聚合酶需耐高温，其原因为_____。 （2）载体中可用的酶切位点信息和拟构建载体的部分结构如图1所示。在将CADR、GP1和YFP基因逐个构建到载体时，为避免错误连接，需向以上三个基因的两端分别添加限制酶识别序列，其中GPl两端应添加_____（填两种限制酶）的识别序列。用DNA连接酶连接时，可催化载体和目的基因之间形成_____键。 （3）若在荧光显微镜下观察到转基因衣藻表现为_____，初步表明融合蛋白表达成功。将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后，若转基因衣藻细胞壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量_____，则表明融合蛋白能结合镉离子。 （4）将转基因衣藻和野生型衣藻在不同镉离子浓度的培养液中培养6天后，检测细胞密度，结果见图2。转基因衣藻在含有不同浓度镉离子的培养液中生长均优于野生型衣藻的原因可能是_____。240μmol·L-1镉离子浓度下，转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是_____。 （5）转基因衣藻可用于水体镉污染治理，与施加化学药物法相比，能体现出其环境治理优势的两个特性是_____和_____。（填标号） ①衣藻作为生物材料在水体中可自我繁殖②衣藻生长速率受镉离子浓度影响③衣藻可吸收水体中能引起富营养化的物质④衣藻吸附的镉可沿食物链传递 【答案】（1） ①. 脱氧核苷酸 ②. 引物 ③. 复性 ④. PCR 反应需要在高温条件下进行变性步骤（90 - 95℃使双链 DNA 解旋为单链） ，普通 DNA 聚合酶在高温下会变性失活，而耐高温的 DNA 聚合酶能在高温环境中保持活性，保证 PCR 反应的正常进行。 （2） ①. SmaⅠ 和 EcoR Ⅰ ②. 磷酸二酯键 （3） ①. 细胞表面发出黄色荧光 ②. 高 （4） ①. 转基因衣藻表达的融合蛋白能结合镉离子，降低了镉离子对衣藻的毒害作用 ②. 镉离子浓度过高，超出了融合蛋白的吸附能力，对衣藻产生了严重的毒害作用 （5） ①. ① ②. ③ 【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】 在 PCR 反应中，原料是脱氧核苷酸，随着反应进行不断被消耗，分子数量逐渐减少；引物在 PCR 过程中会结合到模板 DNA 上参与子链合成，也会逐渐减少，所以分子数量逐渐减少的是引物和脱氧核苷酸。 模板与引物在 PCR 的复性阶段开始结合。在复性过程中，温度降低，引物与模板 DNA 单链的互补序列配对结合。 PCR 中使用的 DNA 聚合酶需耐高温，是因为 PCR 反应需要在高温条件下进行变性步骤（90 - 95℃使双链 DNA 解旋为单链） ，普通的 DNA 聚合酶在高温下会变性失活，而耐高温的 DNA 聚合酶能在高温环境中保持活性，保证 PCR 反应的正常进行。 【小问2详解】 观察图 1，要避免错误连接，GPI 两端应添加SmaⅠ 和 EcoR Ⅰ的识别序列。因为将CADR、GP1和YFP基因逐个构建到载体时，使用这两种限制酶切割可以产生不同的黏性末端，能保证目的基因准确插入载体。又因为Nbe Ⅰ和XbaⅠ限制酶切割后产生的黏性末端相同，所以这两种限制酶只能选一个，按照连接的顺序在将GPl连接到载体时应该用SmaⅠ 和 EcoRⅠ 。DNA连接酶连接时，可催化载体和目的基因之间形成磷酸二酯键，从而将载体和目的基因连接起来。 【小问3详解】 若在荧光显微镜下观察到细胞表面发出黄色荧光，初步表明融合蛋白表达成功，因为融合蛋白中有黄色荧光蛋白YFP，其表达后会发出黄色荧光。 将转基因衣藻和野生型衣藻置于含镉离子的培养液中培养一段时间后，若转基因衣藻细胞壁比野生型衣藻细胞壁的镉离子含量高，则表明融合蛋白能结合镉离子。因为融合蛋白中的 CADR 可吸附水体中的镉离子，若融合蛋白发挥作用，会使细胞壁镉离子含量升高。 【小问4详解】 转基因衣藻在含有不同浓度镉离子的培养液中生长均优于野生型衣藻的原因可能是转基因衣藻表达的融合蛋白能结合镉离子，降低了镉离子对衣藻的毒害作用。 240μmol・L⁻¹ 镉离子浓度下，转基因衣藻和野生型衣藻生长均被明显抑制的原因可能是镉离子浓度过高，超出了融合蛋白的吸附能力，对衣藻产生了严重的毒害作用。 【小问5详解】 转基因衣藻可用于水体镉污染治理，与施加化学药物相比，能体现出其环境治理优势的两个特性是①和③。①衣藻作为生物材料在水体中可自我繁殖，能够持续发挥作用；③衣藻可吸收水体中能引起富营养化的物质，便于后续处理，而化学药物可能存在二次污染等问题。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $