精品解析：山东省济宁市邹城市2025～2026学年度第二学期期中教学质量检测 高二生物试题

2025—2026学年度第二学期期中教学质量检测 高二生物试题 2026.04 注意事项： 1．考试时间90分钟，满分100分。 2．答题前，考生先将自己的姓名、考场、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 3．选择题答案必须用2B铅笔正确填涂，非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 4．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草纸上、试题卷上答题无效。保持答题卡面清洁、不折叠、不破损。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 如表是几种限制酶的识别序列及切割位点（Y=C或T，R=A或G）。下列相关叙述正确的是（ ） 限制酶 HindⅡ AluⅠ BamHⅠ Sau3AⅠ 识别序列及切割位点 5′-GTY↓RAC-3′ 5′-AG↓CT-3′ 5′-G↓GATCC-3′ 5′-↓GATC-3′ A. 限制酶切割一次增加2个游离的磷酸基团 B. 限制酶只存在于原核生物，作用的化学键为磷酸二酯键和氢键 C. AluⅠ切割后的DNA片段只可用E. coli DNA连接酶连接 D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后，BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割 2. 基因工程中的载体包括克隆载体和表达载体等。克隆载体主要用于基因克隆，可复制、扩增和保存插入其中的外源基因。表达载体是一种经过特殊设计的DNA分子，可使携带的外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达。下列相关叙述错误的是（ ） A. 克隆载体通常具有较强的复制能力和丰富的酶切位点 B. 表达载体中启动子和终止子可以保证目的基因的复制 C. 克隆载体和表达载体可以由质粒、噬菌体、动植物病毒改造获得 D. 表达载体和克隆载体均需要标记基因 3. 下列关于“DNA粗提取与鉴定”（实验1）以及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”（实验2）实验的叙述，说法正确的是（ ） A. 实验1中，可进行两次离心，第一次取沉淀物，第二次是取上清液 B. 实验1中，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C. 实验2中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳时，加样前应先接通电源 D. 实验2中，凝胶载样缓冲液中加入的指示剂能与DNA分子结合，用于观察电泳进程 4. 哺乳动物体内一定含量的w-3多不饱和脂肪酸（LCPUFA）可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA合成酶基因fat-1，培育转fat-1基因家兔。已知与fat-1基因b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC，其部分流程如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 基因工程的核心步骤需要的工具酶有DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶 B. 扩增fat-1基因时，经过4轮循环的产物中只含一种引物的DNA分子占比为1/8 C. 为确保fat-1基因正向插入，另一引物5′端需添加的限制酶识别序列为AAGCTT D. 若重组载体成功导入家兔细胞，则细胞就会合成LCPUFA 5. 利用转基因技术构建乳腺生物反应器可生产药用蛋白或其他高价值产品，下列说法错误的是（ ） A. 构建基因表达载体时，要在外源基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的启动子 B. 与利用转基因大肠杆菌生产蛋白相比，乳腺生物反应器得到的蛋白活性更高 C. 培育的转基因动物体内，只有乳腺组织细胞中才含有外源基因 D. 乳腺生物反应器具有产量高、质量好和易提取等优点 6. 科研团队通过蛋白质工程改造某工业用酶时，将酶分子表面第128位的赖氨酸（亲水）替换为丙氨酸（疏水）。改造后的酶在高温下催化效率显著提升，且经X射线衍射分析显示其活性中心的三维结构未改变。下列叙述正确的是（ ） A. 氨基酸替换直接改变了该酶的活性中心的三维结构 B. 改造通过增加酶分子中的肽键提升热稳定性 C. 替换后的疏水基团可能减少高温下水分子对结构的破坏 D. 该过程的基本思路是从预期的酶功能出发，直接对酶分子进行改造 7. 科学是一把双刃剑，只有合理应用于生产生活才能造福全人类，下列关于生物技术的安全性及伦理问题的论述正确的是（ ） A. 种植转基因植物可能会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 B. 食品中若含有食品添加剂，则该食品的安全性难以保障 C. 生物武器危害大的原因是人体不会对制造的新病毒产生免疫反应 D. 中国政府重视治疗性克隆的伦理问题，并不反对生殖性克隆 8. 沙眼衣原体是一种寄生在人体细胞中的病原体，属于原核生物，必须依靠宿主细胞的能量和营养才能繁殖。下列叙述正确的是（ ） A. 沙眼衣原体的染色体主要由DNA和蛋白质组成 B. 沙眼衣原体的蛋白质只能在人体细胞的核糖体中合成 C. 人体细胞和沙眼衣原体均依靠单个细胞完成所有生命活动 D. 人体细胞和沙眼衣原体均含有细胞膜、细胞质等，这是细胞统一性的体现 9. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是（ ） A. 香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂 B. 蛋白质变性后生物活性丧失，溶解度也可能发生改变 C. 常用放射性同位素35S、18O、32P来追踪物质的变化过程 D. 粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位 10. “庄稼一枝花，全靠肥当家”，有机肥料养分全，肥效慢；化肥纯度高，见效快。下列叙述正确的是 A. 农作物从肥料中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中（ ） B. 有机肥料能为农作物提供有机物，以及、、K+等 C. N被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于其R基上 D. P被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等 11. 用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是（　　） 试剂种类 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂 甲 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋ 乙 ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋ 丙 ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ A. 乙种子中主要含蛋白质 B. 碘液、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂与相应物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色、紫色 C. 在观察颜色时有可能用到光学显微镜 D. 这三种试剂的使用均不需要水浴加热 12. 如图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是（ ） A. ①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解 B. ①、②均属于还原糖，可用斐林试剂检测 C. ④、⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均可作为储能物质 D. 几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，用于废水处理 13. 真核细胞表面有多种G蛋白受体（GPCR），它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态，从而解除信号分子作用，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同 B. 抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号 C. 胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态 D. 推测GPCR跨膜结构的区域可能具有疏水性 14. 具有核定位序列（NLS）的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中，而蛋白H能识别核输出序列（NES）并将物质从核中运出。下列说法错误的是（ ） A. 由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔且耗能 B. 人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列 C. 若核糖体在细胞核中完成组装，核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列 D. 若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集，推测其出核需有NES序列的蛋白协助 15. 细胞骨架中微管的化学成分是微管蛋白，为研究胞质环流与细胞骨架的关系，科研人员用不同浓度的APM（植物微管解聚剂）处理黑藻叶片细胞后，测定胞质环流的速度，结果如图。下列说法错误的是（ ） A. APM可以使微管蛋白发生解聚，破坏细胞骨架，从而降低细胞质流动速率 B. 实验中胞质环流速率与APM浓度、处理时间分别呈正相关、负相关的关系 C. 实验中观察胞质环流情况时可以以叶肉细胞中叶绿体的运动作为参考标志 D. 若选用新鲜菠菜叶作实验材料，则应撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮来制片 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 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。该技术需要设计含有非特异性配对碱基的引物，再通过PCR将突变位点引入到产物中。重叠延伸PCR是发展最早的定点突变技术，其操作流程如图所示。下列分析错误的是（ ） 注：引物1和引物3的突起处代表与模板不能互补的突变位点，而这两条引物有部分碱基（包括突变位点）是可以互补的。 A. 蛋白质工程可以通过定向改变基因来创造新的、自然界中不存在的蛋白质 B. 利用图示流程技术也可以将两个不同的基因拼接到一起 C. 第一个阶段的反应可将4种引物置于同一个反应系统中同时进行 D. 第二阶段中引物X和Y应该为引物2和4 17. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白（血凝素蛋白）密切相关，现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程，图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图甲过程①需要用到逆转录酶 B. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶 C. 若构建好的重组质粒长度共2000bp，据图乙推测BamHI在重组质粒上有4个酶切位点 D. 图甲中以cDNA为模板可在第2次循环后获得等长的R蛋白基因 18. 外泌体是由机体内细胞分泌的一种膜性小囊泡，内含脂质、蛋白质、RNA等物质，能够在细胞间传递特定的信息。研究表明，外泌体在肿瘤的发生、发展以及迁移过程中发挥着重要作用。下列叙述正确的是（ ） A. 外泌体内储存的蛋白质是在内质网和高尔基体中合成的 B. 外泌体可以携带信号分子，在细胞之间传递特定的信息 C. 外泌体膜与细胞膜融合的过程体现生物膜具有流动性 D. 外泌体能够携带脂溶性药物，可被开发为靶向药物载体 19. 如图表示不同的信号分子对靶细胞作用的方式，下列说法错误的是（ ） A. 细胞合成和分泌的信号分子均与核糖体、内质网、高尔基体等细胞器有关 B. 某病毒产生的信号分子通过甲图方式传递信息体现了细胞之间的信息交流 C. 信号分子与受体结合的部位与细胞膜的特性以及信号分子的化学性质有关 D. 信号分子可能通过调控靶细胞内基因的表达改变细胞的行为 20. 野生型酵母菌和甲、乙两种分泌突变体(某种细胞器功能异常，导致蛋白质堆积)的蛋白质分泌途径，如下图所示。下列叙述合理的是（　　） A. 野生型酵母菌内的囊泡来自核糖体和高尔基体 B. 野生型酵母菌产生的分泌蛋白以胞吐方式排出 C. 分泌突变体甲中蛋白质堆积的主要原因是高尔基体无法产生囊泡 D. 分泌突变体乙高尔基体内的蛋白质可能具有生物活性 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 虾青素是雨生红球藻的产物，具有抗氧化和提高免疫力等特点，但并非是其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因（crtZ），通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株，并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。回答下列问题： （1）目的基因的获取。提取雨生红球藻的总DNA作为模板，设计特异性引物扩增crtZ基因，此过程每次循环可以分为______三步。扩增过程中引物的作用是________。 （2）构建基因表达载体。图中质粒作为载体还缺少的必备元件是______。为使基因crtZ片段能正确连接到图中质粒，应选用限制酶______来处理质粒。 （3）目的基因导入受体细胞。需先用______处理大肠杆菌，使其能吸收外源DNA。将重组质粒导入大肠杆菌后，需在含______的培养基上筛选，以排除未导入质粒的大肠杆菌；再从阳性大肠杆菌中提取重组质粒，导入URA3基因缺失的酿酒酵母，应在______的培养基上筛选工程酵母。 22. 腐胺是重要的生物多胺，在人体许多生理过程中具有重要作用，但环境中过量的腐胺会危害人体健康。科研人员按照如图所示原理，利用基因工程技术构建生物传感器来实现腐胺的检测。回答下列问题： 注：相关限制酶的识别序列：EcoR Ⅰ（5′-G↓AATTC-3′）、Xba Ⅰ（5′-T↓CTAGA-3′）、Spe Ⅰ（5′-A↓CTAGT-3′）、Pst Ⅰ（5′-C↓TGCAG-3′）。 （1）启动子B是诱导型启动子，PuuR蛋白______（填“促进”或“抑制”）GFP基因的表达；当环境中有腐胺存在时，生物传感器可以发出绿色荧光，原因是______。 （2）构建重组质粒时，先用限制酶______处理质粒1、用限制酶______处理质粒2，再用DNA连接酶处理。 （3）导入大肠杆菌后，在含有腐胺和氨苄青霉素的培养基上，能发出绿色荧光的______（填“一定”或“不一定”）是含有重组质粒的工程菌，原因是_______。 23. 在植物遗传转化过程中，除目的基因外，标记基因等序列也会随目的基因整合到作物基因组中，应予以剔除。科学家构建了可诱导剔除标记基因的载体，并将其导入拟南芥获得无标记基因的耐盐个体，相关过程如图所示。Cre/loxP重组酶系统是对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接，从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术。Cre-loxP系统由Cre酶和DNA上的特殊序列loxP组成，两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除。 （1）基因工程的核心步骤是________。将基因1插入质粒时，切割质粒需选用的限制酶是________。基因1转录时的模板链是_________（填“α链”或“β链”）。 （2）基因2插入时使用了无缝克隆技术，其流程是先对质粒进行PCR获得线性化载体，再通过PCR在目的基因两端添加与线性化载体两端相同碱基序列，然后将线性化载体与目的基因混合，在酶的作用下，从线性化载体与目的基因3′端起始切除15个核苷酸，暴露出互补的单链区域，最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。 ①通过PCR对质粒进行线性化时，应选用的引物序列是_______。（仅表示出5′→3′的10个碱基） A．5′ATCGCCTGAC3′ B．5′GACTCTAGAT3′ C．5′ATCTAGAGTC3′ D．5′TAGCGGACTG3′ ②与传统的酶切再连法相比，这种无缝克隆技术的优点有________。 （3）将卡那霉素抗性基因和耐盐基因插入质粒获得重组质粒，其中基因________（填“1”或“2”）是卡那霉素抗性基因。重组质粒导入作物受体细胞后，应先后在分别添加卡那霉素和地塞米松的培养基中筛选并培养，最后通过_______进行个体水平检测，从而获得无标记基因的目标个体。 24. 瘦素是一种主要由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素，在抑制食欲，增加能量消耗，抑制脂肪合成等方面起重要作用，最终可达到减轻体质量指数（体重除以身高的平方，能反映肥胖程度）的作用。学龄前期是儿童生长发育的关键时期，为了解此时期儿童的体质量指数和瘦素、血脂的关系，研究人员对某地区生长发育正常的多名处于学龄前期的儿童进行调查，结果如表所示。回答下列问题： 组别 体质量指数/（kg·m-2） 瘦素含量/（ng·mL-1） 总胆固醇量/（mmol·L-1） 高密度脂蛋白—胆固醇量/（mmol·L-1） 低密度脂蛋白—胆固醇量/（mmol·L-1） 正常 15.6 3.8 3.6 1.4 1.6 超重 16.9 5.8 4.0 1.3 2.0 肥胖 18.7 7.9 5.0 1.2 2.4 注：高密度脂蛋白—胆固醇指高密度脂蛋白中携带的胆固醇。低密度脂蛋白——胆固醇指低密度脂蛋白中携带的胆固醇。 （1）胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，还参与人体_________，其和_________（写出两种）均属于固醇。 （2）肥胖者常常伴随血液中的胆固醇升高，胆固醇在血液中沉积容易诱发心血管疾病。脂蛋白参与胆固醇的运输，其中一种脂蛋白有助于清除体内的胆固醇，另一种脂蛋白可增加血液中胆固醇的含量，据表推测，可将胆固醇从肝外组织转运到肝脏进行分解代谢并清除的脂蛋白是_________（填“高密度脂蛋白”或“低密度脂蛋白”）。脂肪细胞分泌的瘦素与靶细胞膜上的_________结合，将信息传递给靶细胞，这体现细胞膜_________的功能。 （3）某儿童需要减肥，为他制定高淀粉、低脂的减肥餐，评价该方案_________（填“有效”或“无效”），理由是_________。 25. 信号肽假说认为，细胞中合成蛋白质时首先在核糖体上合成含有信号序列的肽链，最终被运往各个部位。如图是细胞中各细胞器分工合作合成运输蛋白质的过程。据图回答下列问题： （1）科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是_________。人的唾液腺细胞_________（填“能”或“不能”）作为实验材料，原因是_________。 （2）由图可知，送往不同结构的蛋白质具有_________，这是细胞内蛋白质定向运输所必需的。叶绿体所需的蛋白质_________（填“需要”或“不需要”）内质网、高尔基体的加工修饰。 （3）参与合成分泌蛋白的具膜细胞器包括_________，这些细胞器膜的基本支架相同但功能却有很大差异，原因是_________。 （4）研究发现，高尔基体和囊泡能够精确地将细胞内的“货物”运送到“目的地”，根据所学知识，推测其最可能的原因是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期期中教学质量检测 高二生物试题 2026.04 注意事项： 1．考试时间90分钟，满分100分。 2．答题前，考生先将自己的姓名、考场、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 3．选择题答案必须用2B铅笔正确填涂，非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整，笔迹清楚。 4．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草纸上、试题卷上答题无效。保持答题卡面清洁、不折叠、不破损。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。 1. 如表是几种限制酶的识别序列及切割位点（Y=C或T，R=A或G）。下列相关叙述正确的是（ ） 限制酶 HindⅡ AluⅠ BamHⅠ Sau3AⅠ 识别序列及切割位点 5′-GTY↓RAC-3′ 5′-AG↓CT-3′ 5′-G↓GATCC-3′ 5′-↓GATC-3′ A. 限制酶切割一次增加2个游离的磷酸基团 B. 限制酶只存在于原核生物，作用的化学键为磷酸二酯键和氢键 C. AluⅠ切割后的DNA片段只可用E. coli DNA连接酶连接 D. BamHⅠ和Sau3AⅠ切割形成的片段进行重组后，BamHⅠ和Sau3AⅠ均不能识别并切割 【答案】A 【解析】 【详解】A、DNA是双链结构，限制酶切割1次会同时断开两条链上的2个磷酸二酯键，每断开1个磷酸二酯键会产生1个游离的磷酸基团，因此共增加2个游离的磷酸基团，A正确； B、限制酶主要来源于原核生物，并非只存在于原核生物，且限制酶仅作用于磷酸二酯键，不作用于氢键，B错误； C、AluⅠ切割后产生平末端，E.coli DNA连接酶一般只能连接黏性末端，T4 DNA连接酶才可高效连接平末端，因此切割后的片段不能用E.coli DNA连接酶连接，C错误； D、BamHⅠ和Sau3AⅠ切割产生的黏性末端相同，重组后的序列包含GATC序列，可被Sau3AⅠ识别切割，并非两种酶都不能识别切割，D错误。 2. 基因工程中的载体包括克隆载体和表达载体等。克隆载体主要用于基因克隆，可复制、扩增和保存插入其中的外源基因。表达载体是一种经过特殊设计的DNA分子，可使携带的外源基因在特定的宿主细胞中稳定表达。下列相关叙述错误的是（ ） A. 克隆载体通常具有较强的复制能力和丰富的酶切位点 B. 表达载体中启动子和终止子可以保证目的基因的复制 C. 克隆载体和表达载体可以由质粒、噬菌体、动植物病毒改造获得 D. 表达载体和克隆载体均需要标记基因 【答案】B 【解析】 【详解】A、克隆载体的功能是实现外源基因的复制、扩增，因此需要较强的复制能力保证大量扩增，同时需要丰富的限制酶切位点方便外源基因插入，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点，启动目的基因的转录过程，终止子可终止转录，二者的作用是保证目的基因正常转录，保证目的基因复制的是载体上的复制原点，B错误； C、基因工程中所用的载体是由质粒、噬菌体、动植物病毒等天然载体改造而来，克隆载体和表达载体都属于基因工程载体，来源一致，C正确； D、标记基因的作用是筛选出成功导入载体的受体细胞，克隆载体和表达载体都需要筛选阳性受体细胞，因此均需要标记基因，D正确。 3. 下列关于“DNA粗提取与鉴定”（实验1）以及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”（实验2）实验的叙述，说法正确的是（ ） A. 实验1中，可进行两次离心，第一次取沉淀物，第二次是取上清液 B. 实验1中，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解 C. 实验2中，将扩增得到的PCR产物进行凝胶电泳时，加样前应先接通电源 D. 实验2中，凝胶载样缓冲液中加入的指示剂能与DNA分子结合，用于观察电泳进程 【答案】B 【解析】 【详解】A、实验1（DNA粗提取与鉴定）中，第一次离心是细胞破碎后离心，DNA溶解于上清液中，需取上清液；第二次离心是DNA析出后离心，DNA存在于沉淀物中，需取沉淀物，A错误； B、低温可降低DNA酶的活性，避免DNA被酶催化降解，所以实验1中，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行可以防止DNA降解，B正确； C、实验2（PCR扩增及电泳鉴定）进行凝胶电泳时，需要先将PCR产物加入加样孔，再接通电源，若先接通电源再加样会导致样品扩散，无法正常完成电泳，C错误； D、实验2中，凝胶载样缓冲液中的指示剂不与DNA分子结合，其迁移速率固定，可通过指示剂的位置判断电泳进程；能与DNA结合、用于显示DNA位置的是核酸染料，D错误。 4. 哺乳动物体内一定含量的w-3多不饱和脂肪酸（LCPUFA）可以起到预防心血管疾病的作用，但LCPUFA在大多数动物体内不能合成，只能从食物中摄取。科研人员从秀丽隐杆线虫中获得LCPUFA合成酶基因fat-1，培育转fat-1基因家兔。已知与fat-1基因b链结合的引物5'端添加了限制酶识别序列GAATTC，其部分流程如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 基因工程的核心步骤需要的工具酶有DNA聚合酶、限制酶、DNA连接酶 B. 扩增fat-1基因时，经过4轮循环的产物中只含一种引物的DNA分子占比为1/8 C. 为确保fat-1基因正向插入，另一引物5′端需添加的限制酶识别序列为AAGCTT D. 若重组载体成功导入家兔细胞，则细胞就会合成LCPUFA 【答案】B 【解析】 【详解】A、 基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，该过程需要限制酶（切割目的基因和载体）和DNA连接酶（连接目的基因和载体），不需要DNA聚合酶，A错误； B、PCR技术中，经过n轮循环后，共得到2n个DNA分子。只含一种引物的DNA分子是由最初的两条模板链为模板合成的，经过4轮循环后，得到24 = 16个DNA分子，其中只含一种引物的DNA分子有2个，占比为1/8，B正确； C、根据图示可知，目的基因的a链左侧为3'端，b链的右侧为3'端，引物结合在模板链的3'端，故与b链结合的引物结合在目的基因的右侧，与a链结合的引物结合在目的基因的左侧，已知与b链结合的引物5'端添加了限制酶EcoR I识别序列GAATTC，为确保fat - 1基因正向插入，根据限制酶切割位点的特异性及启动子和终止子的方向，另一引物5'端需添加的限制酶识别序列应该是BamH I的识别序列GGATCC，而不是AAGCTT（Hind III的识别序列），C错误； D 、重组载体成功导入家兔细胞后，不一定会整合到染色体上，也不一定完成转录和翻译，不是一定能合成LCPUFA，D错误。 5. 利用转基因技术构建乳腺生物反应器可生产药用蛋白或其他高价值产品，下列说法错误的是（ ） A. 构建基因表达载体时，要在外源基因序列上游加上能在乳腺中特异性表达的启动子 B. 与利用转基因大肠杆菌生产蛋白相比，乳腺生物反应器得到的蛋白活性更高 C. 培育的转基因动物体内，只有乳腺组织细胞中才含有外源基因 D. 乳腺生物反应器具有产量高、质量好和易提取等优点 【答案】C 【解析】 【详解】A、构建乳腺生物反应器的基因表达载体时，需在目的基因上游加入乳腺特异性表达的启动子，才能保证外源基因仅在乳腺细胞中启动转录、表达出相应蛋白，A正确； B、大肠杆菌为原核生物，无内质网、高尔基体等可对分泌蛋白进行加工的细胞器，生产的蛋白往往无生物活性，而乳腺细胞为真核细胞，可对表达的蛋白进行加工修饰，因此得到的蛋白活性更高，B正确； C、培育转基因动物时，通常将外源基因导入受精卵中，受精卵经有丝分裂发育为完整个体，因此转基因动物的所有体细胞都含有外源基因，只是外源基因仅在乳腺组织细胞中选择性表达，C错误； D、乳腺生物反应器可通过动物泌乳大量生产目标蛋白，且蛋白经过天然加工质量好，从乳汁中提取目标蛋白操作简便，因此具有产量高、质量好和易提取等优点，D正确。 6. 科研团队通过蛋白质工程改造某工业用酶时，将酶分子表面第128位的赖氨酸（亲水）替换为丙氨酸（疏水）。改造后的酶在高温下催化效率显著提升，且经X射线衍射分析显示其活性中心的三维结构未改变。下列叙述正确的是（ ） A. 氨基酸替换直接改变了该酶的活性中心的三维结构 B. 改造通过增加酶分子中的肽键提升热稳定性 C. 替换后的疏水基团可能减少高温下水分子对结构的破坏 D. 该过程的基本思路是从预期的酶功能出发，直接对酶分子进行改造 【答案】C 【解析】 【详解】A、题干明确说明改造后的酶活性中心的三维结构未发生改变，因此氨基酸替换没有改变酶活性中心的三维结构，A错误； B、本次改造是将1个氨基酸替换为另1个氨基酸，氨基酸总数未发生改变，肽键的数量也不会增加，B错误； C、将酶表面的亲水赖氨酸替换为疏水丙氨酸后，疏水基团可减少高温下水分子对酶空间结构的破坏，从而提升酶的热稳定性，与题干中高温下催化效率显著提升的描述吻合，C正确； D、蛋白质工程的基本思路是从预期功能出发，设计预期蛋白质结构，推测对应氨基酸序列，最终对编码该酶的基因进行改造，D错误。 7. 科学是一把双刃剑，只有合理应用于生产生活才能造福全人类，下列关于生物技术的安全性及伦理问题的论述正确的是（ ） A. 种植转基因植物可能会因基因扩散而影响野生植物的遗传多样性 B. 食品中若含有食品添加剂，则该食品的安全性难以保障 C. 生物武器危害大的原因是人体不会对制造的新病毒产生免疫反应 D. 中国政府重视治疗性克隆的伦理问题，并不反对生殖性克隆 【答案】A 【解析】 【详解】A、转基因植物的外源基因可能通过花粉扩散到近缘野生植物中，造成基因污染，进而影响野生植物的遗传多样性，A正确； B、食品添加剂在符合国家规定的使用范围、使用剂量的前提下是安全的，合理使用可改善食品品质、延长保质期等，并非含有食品添加剂就会导致食品安全性难以保障，B错误； C、生物武器的危害在于其强传染性和高致死性，人体接触新型病毒后会产生免疫反应，仅因无对应记忆细胞导致免疫效果较差，C错误； D、中国政府禁止生殖性克隆人，坚持“不赞成、不允许、不支持、不接受”任何生殖性克隆人实验，仅重视治疗性克隆的伦理规范，D错误。 8. 沙眼衣原体是一种寄生在人体细胞中的病原体，属于原核生物，必须依靠宿主细胞的能量和营养才能繁殖。下列叙述正确的是（ ） A. 沙眼衣原体的染色体主要由DNA和蛋白质组成 B. 沙眼衣原体的蛋白质只能在人体细胞的核糖体中合成 C. 人体细胞和沙眼衣原体均依靠单个细胞完成所有生命活动 D. 人体细胞和沙眼衣原体均含有细胞膜、细胞质等，这是细胞统一性的体现 【答案】D 【解析】 【详解】A、沙眼衣原体为原核生物，其遗传物质为环状DNA，位于拟核区，无染色体，A错误； B、沙眼衣原体作为原核生物，自身含有核糖体，可在其核糖体上合成部分蛋白质，B错误； C、人体为多细胞生物，单个细胞无法独立完成所有生命活动（如免疫调节、神经调节等需多细胞协作）；沙眼衣原体为单细胞生物，可独立完成生命活动，C错误； D、沙眼衣原体与人体细胞均具有细胞膜、细胞质、核糖体等基本结构，这是细胞统一性的体现，D正确。 故选D。 9. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述，错误的是（ ） A. 香油中的不饱和脂肪酸可用于合成磷脂 B. 蛋白质变性后生物活性丧失，溶解度也可能发生改变 C. 常用放射性同位素35S、18O、32P来追踪物质的变化过程 D. 粉条中的淀粉彻底水解后可产生合成糖原的基本单位 【答案】C 【解析】 【详解】A、磷脂主要由甘油、脂肪酸、磷酸等组成，不饱和脂肪酸属于脂肪酸，所以也是合成磷脂的原料之一，A正确； B、蛋白质变性是其空间结构被不可逆破坏的过程，会导致生物活性完全丧失，同时蛋白质的溶解度通常会下降，出现易沉淀的特点，B正确； C、35S、32P属于放射性同位素，但18O不具有放射性，C错误； D、淀粉属于多糖，彻底水解的产物是葡萄糖，而糖原的基本组成单位也是葡萄糖，因此淀粉彻底水解产物可作为合成糖原的原料，D正确。 10. “庄稼一枝花，全靠肥当家”，有机肥料养分全，肥效慢；化肥纯度高，见效快。下列叙述正确的是 A. 农作物从肥料中获得的无机盐大多以化合物的形式存在于细胞中（ ） B. 有机肥料能为农作物提供有机物，以及、、K+等 C. N被农作物吸收参与构成蛋白质后，主要存在于其R基上 D. P被农作物吸收后，可以参与构成DNA、ADP、磷脂等 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞中的无机盐绝大多数以离子形式存在，仅少数以化合物形式存在，因此农作物从肥料中吸收的无机盐大多以离子形式存在于细胞中，A错误； B、农作物为自养生物，不能直接吸收利用有机物，有机肥料中的有机物需要经分解者分解为无机物后才能被作物吸收，B错误； C、氨基酸脱水缩合形成蛋白质时，相邻氨基酸的氨基和羧基脱水缩合形成肽键，蛋白质中的N主要存在于肽键所在的位置中，仅少量存在于R基和肽链末端的游离氨基中，C错误； D、DNA、ADP、磷脂的组成元素均包含C、H、O、N、P，因此P被农作物吸收后可参与这些物质的构成，D正确。 11. 用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确的是（　　） 试剂种类 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂 甲 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋ 乙 ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋ 丙 ＋ ＋＋ ＋＋＋＋ A. 乙种子中主要含蛋白质 B. 碘液、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂与相应物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色、紫色 C. 在观察颜色时有可能用到光学显微镜 D. 这三种试剂的使用均不需要水浴加热 【答案】A 【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（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。 （2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 （3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。 （4）淀粉遇碘液变蓝。 【详解】A、甲种子中加入碘液、苏丹Ⅲ和双缩脲试剂后都有颜色反应，且加入碘液后颜色最深，说明甲种子含有淀粉、蛋白质和脂肪，且淀粉含量最多，A错误； B、淀粉遇碘液变蓝，脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，B正确； C、检测脂肪实验中可能会用到显微镜，因为需要观察橘黄色的脂肪颗粒，C正确； D、表中的三种试剂在使用时均不需要水浴加热，还原糖的鉴定需要水浴加热，D正确。 故选A。 12. 如图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是（ ） A. ①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解 B. ①、②均属于还原糖，可用斐林试剂检测 C. ④、⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均可作为储能物质 D. 几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，用于废水处理 【答案】D 【解析】 【详解】A、①单糖，②二糖，③多糖，单糖是不能再水解的糖，A错误； B、②二糖中的蔗糖属于非还原糖，不能用斐林试剂检测，B错误； C、④、⑤分别为纤维素、肌糖原，纤维素是植物细胞壁的组成成分，不能作为储能物质，C错误； D、几丁质可与溶液中重金属离子结合，因此可用于吸附重金属、处理废水，D正确。 13. 真核细胞表面有多种G蛋白受体（GPCR），它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态，从而解除信号分子作用，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同 B. 抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号 C. 胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态 D. 推测GPCR跨膜结构的区域可能具有疏水性 【答案】C 【解析】 【详解】A、蛋白质的不同在于氨基酸的种类、数目排列顺序和肽链盘曲折叠的方式不同，故不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同，A正确； B、据图可知抑制蛋白与GPCR蛋白细胞内的信号传递部位结合，阻断了GPCR向细胞内传递信号，B正确； C、活化态是结合了信号分子、正在传递信号的状态；而脱敏态是结合了抑制蛋白、无法传递信号的状态。胞外信号消失后，GPCR 失去信号分子，会先恢复为感受态（未结合信号分子、无信号传递），而不是活化态。活化态需要信号分子的结合才能维持，C错误； D、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，磷脂内部是疏水环境，因此跨膜蛋白的跨膜区域通常具有疏水性，D正确。 14. 具有核定位序列（NLS）的蛋白质能被核膜上的蛋白F识别并输入到细胞核中，而蛋白H能识别核输出序列（NES）并将物质从核中运出。下列说法错误的是（ ） A. 由蛋白H和F转运的蛋白质进出细胞核时需要通过核孔且耗能 B. 人体细胞中的组蛋白、DNA聚合酶和纺锤体蛋白都包含NLS序列 C. 若核糖体在细胞核中完成组装，核糖体蛋白可能同时具有NLS序列和NES序列 D. 若抑制H蛋白活性后某RNA在核内异常聚集，推测其出核需有NES序列的蛋白协助 【答案】B 【解析】 【详解】A、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道是核孔，核孔对转运的物质具有选择性，且该过程需要消耗能量，A正确； B、组蛋白、DNA聚合酶均需要进入细胞核发挥作用，因此含有NLS序列；但纺锤体蛋白在细胞质中组装纺锤体，无需进入细胞核，不含有NLS序列，B错误； C、核糖体蛋白在细胞质的核糖体上合成，若核糖体在细胞核内组装，核糖体蛋白需要先借助NLS进入细胞核，组装完成后又需要借助NES随核糖体亚基被运出细胞核，因此可能同时具有两种序列，C正确； D、蛋白H的功能是识别NES进而将物质运出细胞核，抑制H活性后RNA在核内异常聚集，说明该RNA的出核过程依赖H的转运功能，即需要带有NES序列的蛋白协助运输，D正确。 15. 细胞骨架中微管的化学成分是微管蛋白，为研究胞质环流与细胞骨架的关系，科研人员用不同浓度的APM（植物微管解聚剂）处理黑藻叶片细胞后，测定胞质环流的速度，结果如图。下列说法错误的是（ ） A. APM可以使微管蛋白发生解聚，破坏细胞骨架，从而降低细胞质流动速率 B. 实验中胞质环流速率与APM浓度、处理时间分别呈正相关、负相关的关系 C. 实验中观察胞质环流情况时可以以叶肉细胞中叶绿体的运动作为参考标志 D. 若选用新鲜菠菜叶作实验材料，则应撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮来制片 【答案】B 【解析】 【详解】A、题目中说明APM是植物微管解聚剂，而细胞骨架的微管成分是微管蛋白，APM会让微管蛋白解聚→破坏细胞骨架→细胞质流动依赖细胞骨架的驱动，因此会降低细胞质流动速率，A正确； B、从图中能看出：APM浓度越高，细胞质环流速率越低（呈负相关）；处理时间越长，环流速率也越低（呈负相关），B错误； C、黑藻叶肉细胞的细胞质环流过程中，叶绿体悬浮在细胞质里会随细胞质流动，因此可以用叶绿体的运动作为观察细胞质环流的参考标志，C正确； D、新鲜菠菜叶的下表皮几乎没有叶肉细胞（只有保卫细胞构成的气孔），如果要观察叶肉细胞的细胞质环流，应该撕取稍带叶肉的下表皮，D正确。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 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。该技术需要设计含有非特异性配对碱基的引物，再通过PCR将突变位点引入到产物中。重叠延伸PCR是发展最早的定点突变技术，其操作流程如图所示。下列分析错误的是（ ） 注：引物1和引物3的突起处代表与模板不能互补的突变位点，而这两条引物有部分碱基（包括突变位点）是可以互补的。 A. 蛋白质工程可以通过定向改变基因来创造新的、自然界中不存在的蛋白质 B. 利用图示流程技术也可以将两个不同的基因拼接到一起 C. 第一个阶段的反应可将4种引物置于同一个反应系统中同时进行 D. 第二阶段中引物X和Y应该为引物2和4 【答案】C 【解析】 【详解】A 、蛋白质工程的核心是通过改造或合成基因来定向改造蛋白质结构，从而创造自然界中不存在的新蛋白质。该选项表述符合蛋白质工程的基本原理，A正确； B 、图示流程为重叠延伸PCR技术，其原理是利用引物的重叠互补序列，通过PCR扩增将不同的DNA片段连接。因此，该技术可用于将两个不同的基因通过重叠互补引物拼接在一起，B正确； C 、第一阶段需分别进行两组PCR反应：一组以引物1和引物2为引物，另一组以引物3和引物4为引物。若将4种引物置于同一反应系统，引物1和引物3存在互补配对片段(注中明确“引物1和引物3有部分碱基(包括突变位点)可以互补”)，会因互补结合而失去作为引物的作用，无法有效启动DNA链的延伸。因此，不能同时进行，C错误； D 、第二阶段需通过PCR扩增得到含突变位点的完整DNA链。引物X和Y应分别与第一阶段延伸出的两条链互补，以启动后续扩增。结合流程中引物的延伸方向及互补关系，引物X和Y应为引物2和引物4，D正确。 17. 甲型流感病毒的抗原性与感染性与其表面的R蛋白（血凝素蛋白）密切相关，现利用基因工程的方法生产相关疫苗。图甲为构建R蛋白基因表达载体的过程，图乙为重组质粒被相关酶切后的电泳结果。下列相关叙述错误的是（ ） A. 图甲过程①需要用到逆转录酶 B. 待指示剂前沿迁移到达凝胶加样孔边缘时需停止电泳以防DNA跑出凝胶 C. 若构建好的重组质粒长度共2000bp，据图乙推测BamHI在重组质粒上有4个酶切位点 D. 图甲中以cDNA为模板可在第2次循环后获得等长的R蛋白基因 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、图甲过程①是以RNA为模板合成cDNA，属于逆转录过程，逆转录需要逆转录酶，A正确； B、电泳时，加样孔位于凝胶起点，DNA向凝胶另一端迁移，需要在指示剂前沿接近凝胶边缘时停止电泳，防止小分子DNA跑出凝胶，B错误； C、据题图乙可知，重组质粒被HindⅢ切割后产生了1400 bp、400 bp和200 bp三种长度的DNA片段；重组质粒被HindⅢ和BamHI同时切割后，产生长度为560bp、420bp和200bp的三种DNA片段，说明在HindⅢ酶切后，BamHI又将长度为1400bp的DNA片段切割成1个长度为560bp和2个长度为420bp的DNA片段，将长度为400bp的DNA片段切割成2个长度为200bp的DNA片段，故BamHI在重组质粒上有3个酶切位点，C错误； D、根据:PCR循环n次后，等长的DNA分子数＝2n-2n，当n≥3时才会出现等长的DNA分子，故图甲中以cDNA为模板可在第3次循环后才可获得等长的R蛋白基因，D错误。 18. 外泌体是由机体内细胞分泌的一种膜性小囊泡，内含脂质、蛋白质、RNA等物质，能够在细胞间传递特定的信息。研究表明，外泌体在肿瘤的发生、发展以及迁移过程中发挥着重要作用。下列叙述正确的是（ ） A. 外泌体内储存的蛋白质是在内质网和高尔基体中合成的 B. 外泌体可以携带信号分子，在细胞之间传递特定的信息 C. 外泌体膜与细胞膜融合的过程体现生物膜具有流动性 D. 外泌体能够携带脂溶性药物，可被开发为靶向药物载体 【答案】BCD 【解析】 【分析】磷脂双分子层构成膜的基本支架（其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧），蛋白质分子有的镶嵌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、蛋白质的合成场所是核糖体，A错误； B、分析题意可知，外泌体是由机体内细胞分泌的一种膜性小囊泡，能够在细胞间传递特定的信息，B正确； C、外泌体膜与细胞膜融合的过程体现生物膜具有流动性，体现了细胞膜的结构特点，C正确； D、分析题意可知，外泌体在肿瘤的发生、发展以及迁移过程中发挥着重要作用，外泌体能够携带脂溶性药物，可被开发为靶向药物载体，D正确。 故选BCD。 19. 如图表示不同的信号分子对靶细胞作用的方式，下列说法错误的是（ ） A. 细胞合成和分泌的信号分子均与核糖体、内质网、高尔基体等细胞器有关 B. 某病毒产生的信号分子通过甲图方式传递信息体现了细胞之间的信息交流 C. 信号分子与受体结合的部位与细胞膜的特性以及信号分子的化学性质有关 D. 信号分子可能通过调控靶细胞内基因的表达改变细胞的行为 【答案】AB 【解析】 【详解】A、细胞合成和分泌的信号分子可能为蛋白质、多肽、氨基酸衍生物、类固醇等激素类，也可能是神经递质类，蛋白质、多肽的合成和分泌才需要核糖体、内质网和高尔基体等细胞器的参与，A错误； B、病毒为非细胞生物，故某病毒产生的信号分子通过甲图方式传递信息并未体现细胞之间的信息交流，B错误； C、信号分子与受体结合的部位与细胞膜的特性以及信号分子的化学本质有关，如性激素（脂质）的受体在细胞内、神经递质（小分子化合物）的受体在膜上，C正确； D、信号分子可能通过调控靶细胞基因的表达来改变细胞的行为，如高浓度血糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素、抗原刺激B细胞增殖分化等，D正确。 20. 野生型酵母菌和甲、乙两种分泌突变体(某种细胞器功能异常，导致蛋白质堆积)的蛋白质分泌途径，如下图所示。下列叙述合理的是（　　） A. 野生型酵母菌内的囊泡来自核糖体和高尔基体 B. 野生型酵母菌产生的分泌蛋白以胞吐方式排出 C. 分泌突变体甲中蛋白质堆积的主要原因是高尔基体无法产生囊泡 D. 分泌突变体乙高尔基体内的蛋白质可能具有生物活性 【答案】BD 【解析】 【详解】A、核糖体无膜结构，不能产生囊泡；野生型酵母菌内的囊泡主要来自内质网和高尔基体，A错误； B、分泌蛋白是大分子物质，野生型酵母菌通过胞吐的方式将分泌蛋白排出细胞，该过程依赖细胞膜的流动性，B正确； C、分泌突变体甲中，蛋白质堆积在内质网中，说明其异常的细胞器是内质网，内质网无法形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体，C错误； D、高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，分泌突变体乙高尔基体内的有些蛋白质可能已经加工完成具有生物活性，只是因为高尔基体功能异常，无法运出高尔基体，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题包括5小题，共55分。 21. 虾青素是雨生红球藻的产物，具有抗氧化和提高免疫力等特点，但并非是其基本生命活动必需的产物。某科研团队从雨生红球藻中克隆虾青素合成关键酶基因（crtZ），通过基因工程改造酿酒酵母构建工程菌株，并结合发酵工艺优化实现虾青素产业化生产。回答下列问题： （1）目的基因的获取。提取雨生红球藻的总DNA作为模板，设计特异性引物扩增crtZ基因，此过程每次循环可以分为______三步。扩增过程中引物的作用是________。 （2）构建基因表达载体。图中质粒作为载体还缺少的必备元件是______。为使基因crtZ片段能正确连接到图中质粒，应选用限制酶______来处理质粒。 （3）目的基因导入受体细胞。需先用______处理大肠杆菌，使其能吸收外源DNA。将重组质粒导入大肠杆菌后，需在含______的培养基上筛选，以排除未导入质粒的大肠杆菌；再从阳性大肠杆菌中提取重组质粒，导入URA3基因缺失的酿酒酵母，应在______的培养基上筛选工程酵母。 【答案】（1） ①. 变性、复性、延伸 ②. 使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，延长子链 （2） ①. 复制原点 ②. BamHⅠ和EcoRⅠ （3） ①. Ca2＋ ②. 氨苄青霉素 ③. 不含尿嘧啶 【解析】 【小问1详解】 PCR过程中，每次循环可分为变性→复性→延伸三步。PCR扩增时，引物可使DNA聚合酶从引物的3′端开始连接脱氧核苷酸，从而延长子链。 【小问2详解】 观察题图可知，该质粒缺少复制原点。由题图可知，由于目的基因crtZ的两端只含有BglⅡ和EcoRⅠ两个限制酶的酶切位点，所以只能用这两个限制酶对目的基因进行酶切，又因为质粒启动子末端存在BglⅡ的酶切位点，所以为了防止启动子被切除，不可采用该酶对质粒进行酶切，参考题表中各限制酶的识别序列可知，BamHⅠ与BglⅡ的黏性末端相同，所以在切割大肠杆菌质粒时，应该使用EcoRⅠ和BamHⅠ进行切割。 【小问3详解】 将目的基因导入受体细胞的过程中，需要用Ca2＋处理大肠杆菌，以便使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。结合题图分析，质粒含Ampr，对氨苄青霉素具有抗性，且在插入目的基因的过程中该基因未被破坏，所以将重组质粒导入大肠杆菌后，应在含有氨苄青霉素的培养基上筛选，排除掉未导入质粒的大肠杆菌。从能够在含氨苄青霉素的培养基中生存的大肠杆菌中进一步挑选，题图显示质粒含有URA3基因，将重组质粒导入URA3基因缺失的酿酒酵母后，酵母能够在不含尿嘧啶的培养基上生存，而未导入该重组质粒的酵母则无法在其上生存，所以应该在不含尿嘧啶的培养基上筛选所需要的工程酵母。 22. 腐胺是重要的生物多胺，在人体许多生理过程中具有重要作用，但环境中过量的腐胺会危害人体健康。科研人员按照如图所示原理，利用基因工程技术构建生物传感器来实现腐胺的检测。回答下列问题： 注：相关限制酶的识别序列：EcoR Ⅰ（5′-G↓AATTC-3′）、Xba Ⅰ（5′-T↓CTAGA-3′）、Spe Ⅰ（5′-A↓CTAGT-3′）、Pst Ⅰ（5′-C↓TGCAG-3′）。 （1）启动子B是诱导型启动子，PuuR蛋白______（填“促进”或“抑制”）GFP基因的表达；当环境中有腐胺存在时，生物传感器可以发出绿色荧光，原因是______。 （2）构建重组质粒时，先用限制酶______处理质粒1、用限制酶______处理质粒2，再用DNA连接酶处理。 （3）导入大肠杆菌后，在含有腐胺和氨苄青霉素的培养基上，能发出绿色荧光的______（填“一定”或“不一定”）是含有重组质粒的工程菌，原因是_______。 【答案】（1） ①. 抑制 ②. 腐胺(与PuuR蛋白结合，)解除了PuuR蛋白对启动子B的抑制，使基因表达出发出绿色荧光的GFP蛋白 （2） ①. EcoR Ⅰ、Spe Ⅰ ②. EcoR Ⅰ、Xba Ⅰ （3） ①. 不一定 ②. 导入了质粒2的大肠杆菌也可发出绿色荧光 【解析】 【小问1详解】 结合图示和题干信息分析，生物信号调控的启动子，在无诱导信号时基因转录水平极低或较高，存在诱导信号时可激活或抑制基因的转录。当PuuR蛋白存在时，PuuR蛋白抑制启动子B与RNA聚合酶识别结合，不能启动GFP基因的表达。当环境中存在腐胺时，腐胺抑制PuuR蛋白的作用，使PuuR蛋白不能抑制启动子B，启动子B能启动GFP基因的表达产生GFP蛋白，发出绿色荧光。 【小问2详解】 为避免自身环化和反向连接，应使用双酶切处理，结合质粒1、2和重组质粒可知，重组质粒2是将质粒1上的PuuR基因及其启动子A和终止子切割下来，插入到质粒2中，因此在切割质粒2时只能选择EcoRI和XbaI，切割质粒1产生的黏性末端需要与切割质粒2产生的黏性末端相同，当质粒1的终止子一侧没有限制酶XbaI的识别序列，Spe Ⅰ切割形成的黏性末端与XbaI相同，因此切割质粒1选择EcoR Ⅰ、Xba Ⅰ。最后两个片段用DNA连接酶连接。 【小问3详解】 在含有腐胺和氨苄青霉素的培养基上，导入质粒2的大肠杆菌和导入重组质粒的大肠杆菌都可以表达GFP基因，在该培养基上都能发出绿色荧光。因此在含有腐胺和氨苄青霉素的培养基上，能发出绿色荧光的不一定是含有重组质粒的工程菌。 23. 在植物遗传转化过程中，除目的基因外，标记基因等序列也会随目的基因整合到作物基因组中，应予以剔除。科学家构建了可诱导剔除标记基因的载体，并将其导入拟南芥获得无标记基因的耐盐个体，相关过程如图所示。Cre/loxP重组酶系统是对转基因受体细胞DNA上的特定序列进行定点切割和重新连接，从而在基因或染色体水平上对生物基因进行遗传改造的一种技术。Cre-loxP系统由Cre酶和DNA上的特殊序列loxP组成，两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除。 （1）基因工程的核心步骤是________。将基因1插入质粒时，切割质粒需选用的限制酶是________。基因1转录时的模板链是_________（填“α链”或“β链”）。 （2）基因2插入时使用了无缝克隆技术，其流程是先对质粒进行PCR获得线性化载体，再通过PCR在目的基因两端添加与线性化载体两端相同碱基序列，然后将线性化载体与目的基因混合，在酶的作用下，从线性化载体与目的基因3′端起始切除15个核苷酸，暴露出互补的单链区域，最终促使插入片段与载体能够借助这些互补区域实现连接。 ①通过PCR对质粒进行线性化时，应选用的引物序列是_______。（仅表示出5′→3′的10个碱基） A．5′ATCGCCTGAC3′ B．5′GACTCTAGAT3′ C．5′ATCTAGAGTC3′ D．5′TAGCGGACTG3′ ②与传统的酶切再连法相比，这种无缝克隆技术的优点有________。 （3）将卡那霉素抗性基因和耐盐基因插入质粒获得重组质粒，其中基因________（填“1”或“2”）是卡那霉素抗性基因。重组质粒导入作物受体细胞后，应先后在分别添加卡那霉素和地塞米松的培养基中筛选并培养，最后通过_______进行个体水平检测，从而获得无标记基因的目标个体。 【答案】（1） ①. 基因表达载体的构建 ②. EcoR I和Sal I ③. β链 （2） ①. AC ②. 可在任何位点插入目的基因，避免载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接 （3） ①. 1 ②. 耐盐鉴定 【解析】 【小问1详解】 基因工程的核心步骤是构建基因表达载体。结合目的基因可知，需要用限制酶Mfe I和Sal I进行酶切，为了获得相同的黏性末端，理论上质粒也需要使用限制酶Mfe I和Sal I进行酶切，但限制酶Mfe I会破坏质粒上的Cre酶基因，结合限制酶识别序列，EcoR I和Mfe I酶切形成的黏性末端是相同的，因此切割质粒需选用的限制酶是EcoR I和Sal I。结合质粒上启动子和终止子的位置，以及目的基因插入的位置，基因1转录时的模板链是β链。 【小问2详解】 ①结合图示质粒切口的放大部分，由于模板链的碱基序列为3'TAGCGGACTG5'和3'TAGATCTCAG5'，引物应该与复制起始端互补配对，因此通过PCR对质粒进行线性化时，应选用的引物序列是5'ATCGCCTGAC3'和5'ATCTAGAGTC3'，故选AC。②限制酶具有专一性，需要在特定的位点切割形成黏性末端，且单酶切目的基因、质粒两端的黏性末端相同，会导致载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接，因此与单酶切后用DNA连接酶连接相比，这种无缝克隆技术的优点有可在任何位点插入目的基因，避免载体和目的基因自身环化及目的基因的反向连接。 【小问3详解】 由于两个同向loxP间的DNA序列可被Cre酶识别并切除，所以为了构建可诱导剔除卡那霉素抗性基因的载体，结合图示质粒和基因进行分析，其中基因1应是卡那霉素抗性基因。重组质粒上的地塞米松诱导型启动子可启动Cre酶基因的表达，同时两个同向loxP间含有卡那霉素抗性基因，因此重组质粒导入作物受体细胞后，应先后在分别添加卡那霉素和地塞米松的培养基中筛选并培养，以检测导入重组质粒后，进行卡那霉素抗性基因的剔除，最后进行耐盐鉴定获得无标记基因的耐盐个体。 24. 瘦素是一种主要由脂肪细胞分泌的蛋白质类激素，在抑制食欲，增加能量消耗，抑制脂肪合成等方面起重要作用，最终可达到减轻体质量指数（体重除以身高的平方，能反映肥胖程度）的作用。学龄前期是儿童生长发育的关键时期，为了解此时期儿童的体质量指数和瘦素、血脂的关系，研究人员对某地区生长发育正常的多名处于学龄前期的儿童进行调查，结果如表所示。回答下列问题： 组别 体质量指数/（kg·m-2） 瘦素含量/（ng·mL-1） 总胆固醇量/（mmol·L-1） 高密度脂蛋白—胆固醇量/（mmol·L-1） 低密度脂蛋白—胆固醇量/（mmol·L-1） 正常 15.6 3.8 3.6 1.4 1.6 超重 16.9 5.8 4.0 1.3 2.0 肥胖 18.7 7.9 5.0 1.2 2.4 注：高密度脂蛋白—胆固醇指高密度脂蛋白中携带的胆固醇。低密度脂蛋白——胆固醇指低密度脂蛋白中携带的胆固醇。 （1）胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，还参与人体_________，其和_________（写出两种）均属于固醇。 （2）肥胖者常常伴随血液中的胆固醇升高，胆固醇在血液中沉积容易诱发心血管疾病。脂蛋白参与胆固醇的运输，其中一种脂蛋白有助于清除体内的胆固醇，另一种脂蛋白可增加血液中胆固醇的含量，据表推测，可将胆固醇从肝外组织转运到肝脏进行分解代谢并清除的脂蛋白是_________（填“高密度脂蛋白”或“低密度脂蛋白”）。脂肪细胞分泌的瘦素与靶细胞膜上的_________结合，将信息传递给靶细胞，这体现细胞膜_________的功能。 （3）某儿童需要减肥，为他制定高淀粉、低脂的减肥餐，评价该方案_________（填“有效”或“无效”），理由是_________。 【答案】（1） ①. 血液中脂质的运输 ②. 性激素、维生素D （2） ①. 高密度脂蛋白 ②. 受体 ③. 进行细胞间的信息交流 （3） ①. 无效 ②. 高淀粉饮食会在体内转化为脂肪 【解析】 【小问1详解】 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，还参与人体血液中脂质的运输，固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，所以其和性激素、维生素D均属于固醇。 【小问2详解】 根据表格信息可知，肥胖和超重体内高密度脂蛋白含量减少，而低密度脂蛋白含量增多，但总胆固醇量都增多，说明高密度脂蛋白能够将胆固醇从肝外组织转运到肝脏进行分解代谢和清除，而低密度脂蛋白可增加血液中胆固醇的含量。瘦素是一种蛋白质类激素（调节功能），故瘦素需要与靶细胞膜上的受体结合，将信息传递给靶细胞，这体现细胞膜进行细胞间的信息交流的功能。 【小问3详解】 由于高淀粉食物在体内会被消化吸收转化为脂肪，所以为需要减肥的儿童制定高淀粉、低脂的减肥餐，该方案无效。 25. 信号肽假说认为，细胞中合成蛋白质时首先在核糖体上合成含有信号序列的肽链，最终被运往各个部位。如图是细胞中各细胞器分工合作合成运输蛋白质的过程。据图回答下列问题： （1）科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是_________。人的唾液腺细胞_________（填“能”或“不能”）作为实验材料，原因是_________。 （2）由图可知，送往不同结构的蛋白质具有_________，这是细胞内蛋白质定向运输所必需的。叶绿体所需的蛋白质_________（填“需要”或“不需要”）内质网、高尔基体的加工修饰。 （3）参与合成分泌蛋白的具膜细胞器包括_________，这些细胞器膜的基本支架相同但功能却有很大差异，原因是_________。 （4）研究发现，高尔基体和囊泡能够精确地将细胞内的“货物”运送到“目的地”，根据所学知识，推测其最可能的原因是________。 【答案】（1） ①. 同位素标记法 ②. 能 ③. 唾液腺细胞可以合成分泌唾液淀粉酶（分泌蛋白） （2） ①. 不同的信号序列 ②. 不需要 （3） ①. 线粒体、内质网、高尔基体 ②. 生物膜上蛋白质的种类和数量不同 （4）囊泡膜上有特异性识别信号，能与靶部位膜上的特异性受体特异性识别结合，因此可以精准运输 【解析】 【小问1详解】 研究分泌蛋白合成与运输的经典方法就是同位素标记法；唾液腺细胞可以合成分泌唾液淀粉酶，该物质属于分泌蛋白，因此可以作为实验材料。 【小问2详解】 根据题干假说和题图可知，运往不同细胞结构的蛋白质带有不同的信号序列，信号序列决定运输方向，是定向运输必需的；从题图路径可知，叶绿体所需蛋白质由细胞质游离核糖体合成后直接运往叶绿体，不经过内质网、高尔基体，因此不需要其加工修饰。 【小问3详解】 分泌蛋白合成过程中，核糖体是合成场所但无膜，内质网（加工）、高尔基体（再加工）、线粒体（供能）都具有膜结构，属于参与该过程的具膜细胞器；生物膜的基本支架都是磷脂双分子层，膜的功能由蛋白质承担，功能差异的原因是不同膜上蛋白质的种类和数量不同。 【小问4详解】 细胞内的精准运输依赖细胞识别，高尔基体形成的囊泡膜上带有特异性识别信号，能与目的地膜上的特异性受体特异性结合，因此可以精准运送物质。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $