非选择题专练50题（期末真题汇编，黑吉辽蒙专用）高二生物下学期

**基本信息** 汇编50道非选择题，聚焦高中生物学核心知识，结合体重管理、基因编辑等社会热点与科技前沿，设置基础填空与综合分析题，适配高二期末复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |解答题|50题/综合分|细胞结构与功能、物质运输、代谢调节、基因工程、细胞工程、胚胎工程|以“国家喊咱减肥”等民生热点创设情境，融入CRISPR-Cas9、单克隆抗体制备等前沿技术，通过实验设计（如淀粉水解程度探究）和图表分析（如运动供能曲线）考查科学思维与探究能力|

专题 非选择题专练50题 一、解答题 1．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期末)2025年全国两会期间，“体重管理”成为民生热词，“国家喊咱减肥”这一话题迅速出圈，引起广泛关注。回答下列问题 Ⅰ.生酮饮食是今年非常流行的减肥方法，该方法采用极低糖、中蛋白质、高脂肪的饮食结构（某日食谱如下表），目的是让身体通过“燃烧”储存的脂肪实现有效减肥。 食谱 早餐 牛油果、鸡蛋 午餐 香煎三文鱼、炒西蓝花 晚餐 香煎五花肉、无糖酸奶 (1)煮熟的鸡蛋中蛋白质会变性，蛋白质变性________（填“影响”或“不影响”）鸡蛋的营养价值。食谱中蛋白质要考虑多种来源合理搭配，否则会影响体内的蛋白质合成，导致代谢异常，从氨基酸种类角度分析其原因最可是________。 (2)人体中，绝大多数糖类以________形式存在。生酮饮食因极低的糖类摄入导致人体血糖低于正常范围时，________不能及时产生葡萄糖补充，从而促进脂肪的分解，达到减肥效果。 Ⅱ.运动减肥是人们常采取的减肥方法，下图是随着运动强度的变化，脂肪与糖类的供能比例。 (3)人体摄入的脂质在血液中的运输需要________的参与。俗话说“发胖容易减肥难”，从糖类和脂肪的相互转化的角度分析，原因是________。 (4)中等运动强度（a点对应运动强度）时，脂肪与糖类供能比例相同，此时细胞中脂肪的消耗量________（填“>”“=”或“<”）糖类的消耗量，原因是________。 2．(24-25高二下·辽宁重点高中联合体·期末)脂质在动植物体内分布广泛，对细胞的能量代谢和生物体生命活动的调节有重要作用。回答下列问题： (1)组成动物细胞的脂质包括脂肪、磷脂和___________，其中的脂肪是细胞内良好的储能物质，除此之外，其作用还有___________（答出3点）。维生素D也是细胞内一种重要的脂质，其作用主要是___________。 (2)脂肪水解可生成脂肪酸和甘油，在温度较低时，植物脂肪不容易凝固，而动物脂肪更容易凝固，其原因是___________。 (3)油料作物种子的贮藏物质以脂肪为主。种子萌发时，其中脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如图所示。 ①油料作物种子萌发时初期（不进行光合作用），其干重的变化的趋势为___________，引起这种变化的原因是___________。 ②如果将萌发程度不同的同种油料作物种子切片后制成装片，滴加苏丹Ⅲ染液，在光学显微镜下可观察到的现象是__________。 3．(23-24高二下·辽宁辽阳·期末)胞内体是动物细胞内由膜包围的细胞器，其作用是将胞吞作用新摄取的物质转运到溶酶体使其被降解。血液中的胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL），LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的过程如图所示。回答下列问题： (1)构成胞内体的膜的成分和结构与_____（答出两种结构即可）的相似，动物细胞膜的成分中的脂质有_____。 (2)网格蛋白包被膜泡脱包被后与胞内体融合，胞内体内部酸性较强，使得LDL与受体分离，含有受体的小囊泡的去路和作用是_____。胞内体与溶酶体的融合体现了膜结构具有_____。 (3)血液中的LDL水平与心血管疾病的发病率呈正相关，他汀类药物是常规的降脂药物，但在临床上发现其降脂效果有限。研究发现该药物可促进LDL受体和PCSK9蛋白的合成_____。据此推测，研发新药降低血脂的机理可以是_____。（答出2点）。 4．(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)真核细胞的结构复杂、功能多样，请回答下列问题： (1)CLAC通道是细胞应对内质网中钙超载的一种保护机制，该通道依赖的内质网跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的Ca2+浓度并形成具有钙通道活性的四聚体，主动将内质网中过多的Ca2+释放到________中，当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚，钙通道活性消失。Ca2+与相应蛋白质结合后，可导致肌肉收缩，这表明Ca2+能起到________（填“能量转换”或“信息传递”）的作用。 (2)下图是亮氨酸的结构简式，①~⑥表示亮氨酸分子中6个含H的基团。若用3H标记的亮氨酸追踪TMCO1跨膜蛋白的合成和运输途径，则数字________所示基团不宜作标记，理由是________。 (3)某高血压药物说明书上有这样一段文字：“本品为二氢吡啶类钙通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，但以血管作用为主，……。”从这段文字上可以看出细胞膜具有________的功能。 (4)如果长期偏爱高糖膳食会导致体内脂肪积累，脂肪是由脂肪酸和________组成的。检测花生子叶中的脂肪的实验中，用__________染液染色，在__________（填“低倍显微镜”或“高倍显微镜”）下能看到__________色的脂肪颗粒。 5．(23-24高二下·辽宁沈阳郊联体·期末)“稻香秫熟暮秋天，阡陌纵横万亩连”“夜来南风起，小麦覆陇黄”，农作物收获的金黄色给人以无尽遐想。东北地区主要种植玉米、小麦、水稻、花生等农作物。玉米、水稻、小麦种子富含淀粉，花生种子富含脂肪。请回答下列有关问题: (1)玉米种子萌发过程中，细胞代谢旺盛，细胞中结合水/自由水的比值____（选填“上升”或“下降”）。 (2)种子萌发过程中，淀粉在α-淀粉酶、β-淀粉酶等酶催化下，进行一系列水解过程生成麦芽糖、葡萄糖等。不同物种的β-淀粉酶差异很大，这是因为不同生物的DNA 分子具有多样性。关于造成DNA分子多样性的原因，不正确的有（    ） A．脱氧核苷酸的种类具有多样性 B．脱氧核苷酸的数目具有多样性 C．脱氧核苷酸排列顺序具有多样性 D．DNA 分子空间结构具有多样性 (3)兴趣小组为了探究小麦种子萌发过程中，淀粉是否水解及水解程度。设计了如下实验：首先取等量的萌发1日、3日、5日、7日、9日的小麦种子分别制成匀浆，各取2mL 置于甲、乙两组试管中，并编号甲1、甲2、甲3、甲4、甲5：乙1、乙2、乙3、乙4、乙5。接着实验同学向甲组试管中依次加入等量碘液并充分震荡，向乙组试管中加入等量____________并充分震荡，并于___________条件处理，观察实验结果。若观察到_______________现象，可得到结论为淀粉部分水解。若观察到_______________现象，可得到结论为淀粉完全水解。 (4)与水稻种子相比，花生种子更适合_______（填“深播”或“浅播”）；种子细胞间隙的O₂参与呼吸作用至少穿过______层磷脂分子层。 6．(24-25高二下·吉林白山五校·期末)如图A、B、C、D、E表示人体细胞中的重要有机物，a、b、c表示A、B、C的基本单位，Y表示元素，其中A主要存在于细胞核中，B主要存在于细胞质中，回答下列问题： (1)图中Y所指的元素为_________。 (2)a、b、c分别为A、B、C的单体，其中a的种类有_________种。 (3)D代表参与人体血液中脂质运输的物质，则D是_________；若E参与构成了细胞膜的基本支架，则多个E分子在水中总是自发地形成_________（填“单”或“双”）分子层。 (4)在小麦根尖细胞中由腺嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶参与构成的核苷酸最多有_________种。 (5)物质C的多样性决定于_________。某一C（仅由一条肽链组成）由m个c组成，其分子式为CXHYNAOBS2（A>m，B>m+1） ，，并且是由下列4种c组成的，那么该物质彻底水解后将会得到乙、丙物质数目依次为_________、_________。 7．(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)抗体由两条重链和两条轻链结合而成，呈Y型结构，不同的重链和轻链可随机组合。重链和轻链上的抗原结合区属于可变区，其他区域属于恒定区，结构如图1所示。重链由V、D、J、C四个区的基因编码形成的。在B细胞的发育过程中，四个区的部分基因随机进行重组，再编码形成重链，合成过程如图2所示。轻链的合成机制与重链类似。回答下列问题： (1)接受抗原刺激的B细胞，与辅助性T细胞表面的分子相互作用，在细胞因子的作用下增殖分化成浆细胞，并分泌抗体。抗体体现了蛋白质的_____功能。 (2)根据图1分析可知，抗体重链的氨基酸分子可通过_____（填化学键）进行连接。抗体_____区的氨基酸序列具有特异性，能决定抗体与抗原的特异性结合。 (3)从单体的化学组成角度分析，抗体基因和转录产物都含有_______。同一个体胚系细胞的DNA相同，而机体产生的抗体种类可高达10¹¹种。结合题干信息及图1和图2分析，其原因是______（答出2点）。 (4)将抗体与包裹有药物的脂质体进行耦联，可实现靶向杀伤肿瘤细胞，过程如图3所示。该方法能实现药物靶向进入肿瘤细胞，依据的生物学原理有_______。 8．(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)图1表示部分生物膜系统在结构与功能上的联系，其中COPI、COPII是两种类型的囊泡，可以介导蛋白质在细胞器之间的运输；图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c、d代表参与该过程的细胞器；图3表示某细胞的亚显微结构模式图；据图回答下列问题：    (1)图1中的抗体等分泌蛋白和定位于溶酶体的蛋白酶需要通过_____（填“COPⅠ”或“COPⅡ”）囊泡发送至高尔基体继续加工；定位于内质网中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工，若这类蛋白被错误发送到高尔基体，则会通过_____（填“COPⅠ”或“COPⅡ”）囊泡再“回收”回来。 (2)图2中物质Q是参与合成分泌蛋白的单体，物质Q的结构通式是_____。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在_____ （填字母）这一细胞器中形成的。在分泌蛋白合成与分泌的过程中_____ （填字母）细胞器膜面积几乎不变。 (3)分离图3中的各种细胞器常用的方法是_____，其中含有核酸的细胞器是_____（填序号），具有双层膜的细胞结构有_____（填序号）；若图3为月季花瓣细胞，则色素主要存在于[    ]_____中，若为低等植物细胞，则该细胞缺少的结构是_____。 9．(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)随着人们健康意识增强，常规体检不断普及，越来越多的人对胆固醇患有“恐高症”。一提到高胆固醇，就认为它是冠心病、脑血管病、动脉硬化症的代名词，于是转而求“低”。但近期来自国外的研究结果显示，人体内胆固醇过低易衰老，易患癌症、抑郁症等疾病。而过量的胆固醇摄入会导致高胆固醇血症，从而诱发动脉粥样硬化等心脑血管疾病，威胁人类健康。请回答下列问题 (1)胆固醇是构成________的重要成分之一，同时在人体内还参与________的运输，与磷脂相比，其缺少的元素有_________。 (2)人体细胞中胆固醇的两种来源（如图）：细胞能利用乙酰CoA合成胆固醇；血浆中的LDL（一种胆固醇量占45%的低密度脂蛋白）可以与细胞膜上的LDL受体结合，通过_________方式进入细胞，该过程_________（填“需要”或“不需要”）消耗细胞呼吸所释放的能量，之后LDL在溶酶体内水解释放出胆固醇。当LDL受体出现遗传性缺陷时，血浆中的胆固醇含量将__________。 (3)研究表明胆固醇可快速从内质网转运到细胞膜上，但阻碍胆固醇从细胞膜到内质网的运输后，并不影响胆固醇从内质网运输到细胞膜，这说明__________。 10．(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。下图1表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题:            (1)目的基因可以利用PCR技术扩增，为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的________端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是_______________________________________。 (2)为获得融合蛋白，需要将β-半乳糖苷酶基因与胰岛素A链或B链基因拼接在一起，使其表达成一条多肽。该拼接过程的关键是除去β-半乳糖苷酶基因中编码的__________ 序列。构建重组表达载体需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是_____。 (3)真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中可选用________________的大肠杆菌作为受体细胞。体外重组的表达载体可通过___________参与的转化方法导入大肠杆菌细胞。 (4)根据图1中胰岛素的结构，推测每个胰岛素分子中至少含2个游离的氨基。理由是_______________________________。 (5)使用溴化氰在甲硫氨酸残基C端切割的目的是切除______________和甲硫氨酸残基以获得成熟的人胰岛素A链或B链。基因工程获得的胰岛素需要_____________________，以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同。 11．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)某科研团队欲利用基因工程技术获得高效分泌表达“人源生长激素”的酿酒酵母。首先将人源生长激素基因与质粒重组，构建基因表达载体后导入酿酒酵母细胞中，再用CRISPR - Cas9技术优化酵母代谢通路，最终获得能高产人源生长激素的工程菌株。图1是通过基因工程将人的生长激素基因导入酿酒酵母中生产生长激素的过程，图2是基因工程中所用到的质粒，图3是通过PCR获取和扩增目的基因。请回答下列问题： (1)图1通过____过程得到目的基因A后，通过③过程进行PCR扩增，该技术的原理是_________________。如果开始的A基因只有一个，则循环n次需要引物____对。 (2)酿酒酵母作为生产人生长激素的受体细胞与大肠杆菌相比优势有______________，若A基因的mRNA序列中 - 密码子为AUG，则图3中起始密码子的DNA链是____（填“a”或“b”） (3)分析图2和图3，为了防止目的基因的反向连接，可在目的基因的上、下游分别添加__________________的识别序列。 (4)科研团队通过CRISPR - Cas9技术敲除转基因酿酒酵母的PEP4基因（该基因编码的蛋白酶会水解酪蛋白），改造其代谢通路以高效分泌人源生长激素。如图：Cas9蛋白可在sgRNA引导下，在选定位点切断DNA。已知DNA序列中含NGG（N为任意碱基）的位点具有较高的编辑效率，当DNA分子中任意一条链含有NGG，即可对该链进行识别。PEP4基因转录的非模板链序列如下： 上面虚线框所对应的酵母菌基因序列中共有____处可作为Cas9的优选剪切位点。野生型酵母可以水解酪蛋白，从而在菌落周围形成透明圈。将Cas9蛋白 - sgRNA等处理的酵母菌接种在____的固体培养基以初步筛选PEP4基因突变体，经培养后____的菌落符合生产要求。 12．(23-24高二下·辽宁大连·期末)线粒体是细胞的“动力车间”。当线粒体发生损伤时，其质量控制系统会根据受损程度，通过不同途径清除受损线粒体。 (1)通常线粒体受到高强度损伤会发生外围分裂，产生大小不一的两个子线粒体，其中较小的子线粒体不包含复制性DNA(mtDNA)，被自噬泡包裹形成自噬体后与来自______(填细胞器名称)的溶酶体融合，再被______(填细胞器名称)合成的水解酶分解，发生线粒体自噬(图1)。外围分裂可使线粒体数量________(填“增加”或“减少”或“不变”)。 (2)科研人员发现正常细胞中轻度损伤的线粒体，还可通过进入迁移体(细胞移动过程中由细胞膜参与，在尾部形成的一些未脱落的小囊泡)释放到细胞外，并将该过程命名为线粒体胞吐(图2)。 ①迁移体膜的基本支架是_________，形成过程依赖生物膜的_______性，迁移体膜________(填“属于”或“不属于”)细胞的生物膜系统。 ②受损的线粒体可在马达蛋白的协助下沿锚定、支撑细胞器的_________运往迁移体，已知马达蛋白包括驱动线粒体向细胞内侧运动的蛋白和向外侧运动的蛋白，用药物CCCP 处理细胞使线粒体受损，得到两种马达蛋白的蛋白电泳图(图3)， 可知增强蛋白_________(填“KIF5B”或“DYNLL1”)的表达量可以加强线粒体胞吐。 ③某研究小组想验证线粒体胞吐现象，利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物 CCCP 处理细胞后，观察到_____________，则可初步验证。 13．(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·期末)多巴胺是一种神经系统内的重要物质。图1为人体神经细胞部分结构图，图2为图1虚线方框放大部分，其中◆代表多巴胺分子，▲是某种小分子物质，甲、乙、丙、丁、戊代表不同的膜蛋白。请据图回答下列问题： (1)图1 所示神经细胞释放多巴胺的物质运输方式是_____，多巴胺的释放依赖于包裹多巴胺的囊泡和细胞膜拥有相同的基本骨架，这些生物膜的主要化学成分是_____。 (2)图2中K⁺借助通道蛋白丁从B侧运往A侧，则膜两侧 K⁺浓度较高的是_____侧。 (3)图2中“▲”_____（填“能”或“不能”） 表示神经细胞中的CO2。 (4)图2 中戊所代表的膜蛋白既能运输K⁺又能运输Na⁺，这种转运方式存在饱和值，该值的大小取决于_____。（答出两点） 14．(23-24高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)图1为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的双层脂质膜）微粘度（与流动性呈负相关）影响的曲线，图2为比较人工膜和生物膜对多种物质的通透性的结果。请回答下列问题： (1)与人工膜相比较，生物膜中的成分还有____（写2种）。人体细胞能合成胆固醇，合成的场所是______（填细胞器名称）。 (2)生物膜的基本支架是____,细胞生物膜具有流动性的主要原因是_____。 (3)据图1分析，胆固醇对人工膜流动性的作用是______。 (4)据图2分析，不能得出的推论是_______。 A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 B．生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性 C．离子以协助扩散的方式通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 15．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)如图为人体胃黏膜上皮细胞膜及其上的质子泵（镶嵌在膜上的蛋白质）。进食前，质子泵位于胃黏膜上皮细胞内的小泡膜上，为无活性状态；进食后，食物刺激胃黏膜上皮细胞，使含有质子泵的小泡定向移动并与细胞膜融合恢复其活性，细胞开始分泌H+，具体机制如图。回答下列问题： (1)正常人进食后胃内的H+增多，此时胃蛋白酶活性_______（填“增强”或“减弱”）。 (2)胃黏膜上皮细胞膜的主要成分是_______。胃内的pH低于胃黏膜细胞，此时H+通过质子泵的运输方式为_______。 (3)质子泵的合成场所为_______，质子泵移动到细胞膜主要由_______提供能量，与细胞膜融合的过程体现了细胞膜_______的特点。已知动物一氧化碳中毒后，质子泵跨膜运输离子的速率会降低，原因是_______。 16．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)溶酶体内含多种水解酶，有溶解或消化的功能。M6P分选途径是形成溶酶体的重要途径之一，具有M6P标志的蛋白质能被 M6P 受体识别，进而包裹形成溶酶体。细胞中溶酶体的形成过程如图所示。 (1)高尔基体的顺面区（cis膜囊）和反面区（TGN）在蛋白质的合成分泌过程中发挥不同的作用，其中对蛋白质进行分选的是_______。 (2)具有 M6P标志的溶酶体酶前体能被 M6P受体识别，M6P标志过程是溶酶体酶前体被磷酸化，cis膜囊中没有被M6P标志的蛋白质去向是以_______方式排出细胞。 (3)TGN上的M6P受体蛋白能够识别溶酶体酶前体的M6P信号并与之结合，体现了生物膜具有_______的功能；错误运往细胞外的溶酶体酶能通过_______介导的胞吞作用回收到前溶酶体中，这是溶酶体形成的另一条途径。 (4)溶酶体酶前体糖链的合成起始于_______，M6P标志的形成在_______中。 (5)细胞的生物膜系统由_______等共同组成。 (6)通过课本第三章细胞的基本结构的学习，写出细胞核的功能_______。 17．(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+.，Na⁺等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上 Piezo通道的作用机理如图。 (1)Piezo通道开放后，该通道能运输Ca2+.是因为Ca2+/Piezo通道的直径和形状相适配，______相适宜。该过程______（填“需要”或“不需要”）消耗ATP，对图示过程有影响的因素有______（填序号）。 ①机械刺激        ②细胞膜两侧Ca2+浓度差        ③Piezo 通道蛋白的数量 (2)“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大 Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活 Piezo通道的调节是______（填“正”或“负”）反馈，膜蛋白的存在会______（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 (3)红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成 Piezo通道功能增强所致。结合上图，从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是______。 18．(23-24高二下·吉林吉林龙潭区吉化第一高级中学校·期末)细胞的物质输入和输出保证了细胞进行复杂、有序化学反应的需要，许多物质运输与细胞膜上的蛋白质有关，根据以下材料回答问题： (1)研究发现水分子通过细胞膜时的速率高于通过人工膜，推测可能与细胞膜上的___________有关；从细胞膜的结构分析，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍，原因是___________。 (2)重庆人喜欢吃辣后舌头上的“灼烧感”，经研究，该感觉的产生与细胞膜上的TRPV1通道蛋白有关，其被辣椒素激活时，造成Ca2+通过TRPV1内流而产生兴奋，进而产生“灼烧感”。由此说明，Ca2+通过TRPV1内流属于___________（填“协助扩散”或“主动运输”）。 (3)下图所示为氯离子由细胞内运至细胞外的过程。据图分析，CFTR蛋白作为氯离子的载体蛋白，这种运输方式为___________。 (4)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体。所有带电荷的分子不论多小都很难通过脂质体，缬氨素是一种十二肽的抗生素。若将它插入脂质体的脂双层内可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率，由此可得出的结论有：___________、___________（两个相关结论）。 19．(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答下列相关问题： (1)运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）不能得到杂种植株，为什么?___________ (2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段有植物组织培养技术和细胞融合技术，依据的原理是___________，过程②成功的标志是____________，常用的化学融合方法是___________（写出两种）。过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为____________。 (3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于______倍体植株。 (4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_________过程即可（填字母编号）。 (5)植物体细胞杂交技术在育种工作中具有广泛的应用，其突出的优点是____________。 20．如图1为动物细胞结构示意图，图2表示物质Q依次在细胞器甲、乙、丙上的合成、加工和分泌某蛋白质的过程。请据图回答： Ⅰ.观察图1，回答相关问题： (1)图1所示是在_____显微镜下看到的动物细胞亚显微结构，该细胞的_____（填结构名称）是代谢活动的中心。 (2)图1动物细胞中不含磷脂的细胞器有_____（填标号）。 Ⅱ.观察图2并结合图1，回答相关问题： (3)图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，甲、乙、丙分别对应图1的______（填标号）。为了研究图2所示蛋白质合成、加工和分泌的生理过程，一般采用的研究方法是______。 (4)下列图1和图2中部分结构和对应的成分，对应错误的是______。 A．结构5：磷脂、蛋白质、糖类 B．结构4：RNA、蛋白质 C．结构甲：核糖核酸、蛋白质 D．结构丙：具有双层膜结构 21．(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)蓝细菌进化出了一种高效的CO2浓缩机制，如图所示。蓝细菌可以吸取环境中的CO2和碳酸氢根（HCO3-）并浓缩在Rubisco（一种酶）活性中心的周围，从而有效提高Rubisco的催化效率，确保了高光合效率。回答下列问题： (1)与酵母菌相比，蓝细菌在结构上的主要特点是______。蓝细菌的细胞质中有许多同心环样的膜片层结构（光合片层），其膜上含有______（填色素种类），是进行光反应的场所。 (2)从图中可以看出，外界CO2依次以_______和______的运输方式通过蓝细菌细胞膜和光合片层膜。CO2在羧酶体中完成CO2的固定，产生的C3最终会排出羧酶体，试推测后续进行卡尔文循环的场所是______。CO2与O2能竞争性结合Rubisco，在CO2浓度较低的环境下，Rubisco会催化C5与O2结合，消耗有机物，产生CO2。蓝细菌通过CO2浓缩机制提高光合效率的机理是_______。 22．(24-25高二下·辽宁抚顺六校协作体·期末)囊泡是一种动态的细胞结构，在分泌蛋白的运输中起着重要作用。囊泡运输是细胞内极其重要的运输方式，具有高度的组织性、方向性和精准性。从分子水平上解释细胞内生物膜系统融合机制的主要模型为SNARE假说，如图所示。回答下列问题： (1)囊泡膜和细胞膜的主要成分一样，都是______。 (2)由图可知，囊泡膜上的Rab-GTP可与靶膜上的______结合，从而将囊泡锚定在靶膜上，进而协助______与相应靶膜上的t-SNARE特异性结合，形成稳定的蛋白复合物，随后通过膜融合，完成“货物”的定向运输。 (3)细胞分泌物的释放通过囊泡进行。胰岛素是对生命活动具有重要调节作用的分泌蛋白，其借助囊泡通过______（填跨膜运输方式）分泌到细胞外。在胰岛素合成、加工的过程中，由内质网分离出的囊泡不能直接释放到细胞外，结合SNARE假说，原因是______。 (4)研究发现，该细胞内的细胞骨架与细胞运动、物质运输及信息传递等生命活动密切相关，其主要构成成分为______。如果去除细胞骨架，分泌蛋白的分泌速度会明显降低，据此推测细胞骨架的作用最可能是______。 23．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。 (1)精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。 ①图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___________。 ②将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比_________。 (2)为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图2。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 据图2解释，荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量的原因是_________。 (3)将上述重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过程如图3，图中1～V是操作步骤。 ①图3的步骤I~V中，须无菌操作的是_________；须对菌株进行培养的是__________。 ②结合实验目的，下列关于培养基①～④的叙述正确的是________。 A．②是选择培养基         B．①～④的碳源的种类可以完全相同 C．④是选择培养基         D．①②的氮源及其比例可以与③④的不同 24．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)盐碱地中所含的盐分影响作物的正常生长，科研人员提出选育耐盐碱作物、让作物适应盐碱地的治理思路。比如，在某些地区可以发展具有较强耐盐碱能力的海水稻。请回答下列问题： (1)盐碱地上大多数作物很难生长，甚至会因为缺水而出现“烧苗”现象，主要原因是___________。在植物细胞发生质壁分离过程中，外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度从大到小依次是__________（用文字和“＞”表示）。 (2)将普通水稻放在适宜浓度的NaNO3溶液中培养，根细胞吸收一个Na+时会排出一个H+，吸收一个NO3-时会排出一个HCO3-。一段时间后培养液中的NO3-浓度下降、Na+浓度上升，则实验过程中培养液pH的变化趋势是_______。培养液中Na+浓度上升的原因是_________。 (3)下图为海水稻抗逆性相关生理过程的示意图。 注：SOSI和NHX为膜上两种蛋白质。 ①上图中该细胞膜上消耗ATP并将H+跨膜运输到细胞外的蛋白质，除了运输H+的功能外，还具有________功能。 ②上图中SOSI和NHX介导的运输方式__________（填“是”、“不是”）相同。 ③上图中细胞吸水的速率受到__________的共同影响。 物质转运方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 是否需要转运蛋白 不需要 需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗 25．(23-24高二下·辽宁朝阳建平县实验中学·期末)哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构和功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然基本保持原来的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如下图所示。 研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影。结果如下表： 实验处理 蛋白质种类 处理后红细胞影的形状 A B C D E F 试剂甲处理后 + + + + - - 变得不规则 试剂乙处理后 - - + + + + 还能保持 （“+”表示有，“-”表示无） (1)构成红细胞膜的基本支架是__________。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的_______功能有关。A 和G 蛋白均与跨膜运输有关，G 蛋白的主要功能是利用红细胞_______呼吸产生的ATP供能，通过_______方式排出 Na+吸收K+，从而维持红细胞内_______的离子浓度梯度。 (2)在制备细胞膜时，将红细胞置于_______中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是_______。 (3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化（As）斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的_______（填细胞器名称），其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜_______性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了 As 斑块的生长。 26．(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)海水稻作为耐盐碱作物，可提升滩涂和盐碱地产量，还能改良土壤结构、提升肥力。但盐碱地高浓度无机盐会增加土壤溶液渗透压，导致其根系因渗透胁迫吸水困难，同时使土壤呈碱性形成碱胁迫；过量钠盐及部分病原体侵染也会影响其生长。值得注意的是，海水稻能通过调节自身物质运输机制适应这些逆境。请结合上述资料及图示回答下列问题。 海水稻抗逆性相关的生理过程示意图 (1)图中H+涉及的跨膜运输方式为_______。 (2)据图分析，高盐环境下抗菌蛋白借助_______方式出细胞，其过程_______（填“需要”或“不需要”）膜上蛋白的参与，更离不开细胞膜的流动性。 (3)Na+通过SOS1出细胞借助的能量为：_______。 (4)请结合资料及所给示意图，分析海水稻在盐碱地环境中抵御各类胁迫和病原体侵染的适应性机制：a：海水稻通过液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中Na+运输到液泡中储存；b：_______；c：_______。 (5)请根据海水稻在盐碱地中抵御渗透胁迫和离子毒害的生理机制，设计实验验证其根尖成熟区细胞液浓度高于普通水稻品种。实验需利用质壁分离实验原理，并提供以下实验材料：海水稻根尖成熟区细胞、普通水稻根尖成熟区细胞、不同浓度梯度的蔗糖溶液、显微镜及相关实验器具，请写出完整的实验设计思路：_______。 27．(24-25高二下·吉林部分学校·期末)农业效产上广泛使用的除草剂———草甘膦（C3H8NO5P）在土壤中不易被降解，长期使用会污染土壤。为修复被污染的土壤，可按图示程序选育出能降解该除草剂的细菌。抑制含一定量该除草剂的培养基不透明。回答下列问题： (1)从长期使用该除草剂的土壤中取样的原因是______。图示培养基①的接种方法是______，该方法不适合用于细菌的计数，原因是______。 (2)实验操作得到培养基②的菌落中，有的有透明圈，有的无透明圈，且透明圈的大小也有差别，由此可以得到的结论为①______；②______。 (3)在筛选高效分解草甘膦细菌的过程中，应挑取透明圈最大的菌落，接种于以______为唯一碳源或氮源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于______培养基。 (4)该小组在5个平板培养基上用另一种接种方法分别接种稀释倍数为10⁶的土壤浸出液0.1mL，其菌落数依次为218个、237个、184个、196个、321个，则1mL该土壤浸出液中含有的活菌数大约为______个。 28．(24-25高二下·吉林长春第六中学·期末)下图是植物组织培养的过程，试据图回答相关问题： (1)用于植物组织培养的材料叫做外植体，外植体是指________。在植物组织培养过程中，选择幼嫩的器官、组织用于接种的原因是______。 (2)①②分别是___________过程，启动①②的关键激素是________。 (3)在植物组织培养过程中，要进行一系列的消毒、灭菌，且要求无菌操作的目的是_____，且有些杂菌会危害培养物的生长。配制的MS培养基通常用______（工具）进行湿热灭菌。 (4)组织培养得到的试管苗是非常幼嫩的植株，这样的试管苗一般要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，其目的是_______，以保证移植到大田能顺利成活。 (5)植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径，在生产中通常要培养到______阶段。与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物的突出优点是_________（答出1点）。 29．(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)一种广泛使用的除草剂（含氮有机物）在土壤中不易被降解，长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。 (1)制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理，用稀释涂布平板法估算的活菌数比实际值_____，原因是_____。 (2)获得纯净微生物培养物的关键是_____；在配制培养基时，待培养基冷却至_____℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板；图C接种过程中共灼烧接种环_____次，第二次划线前灼烧接种环的目的是_____。 (3)在培养基上形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源主要是_____，有透明带菌落利用的氮源主要是_____，据此可筛选出目的菌。 30．(23-24高二下·吉林吉林·期末)滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程为：先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。回答下列问题： (1)实验中所用到的培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中必须用湿热灭菌法进行灭菌的是______，其不能使用干热灭菌法灭菌的原因有______（答两点）。 (2)Ⅰ过程所用培养基中______（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物，在配制Ⅱ过程所用培养基时，应注意______（从培养基成分角度分析）。Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌，原因是______。 (3)科研小组利用分离得到的3株纤维素分解菌，在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。 菌株 秸秆总量（g） 秸秆残量（g） 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%） 甲 2.00 1.51 24.50 16.14 乙 2.00 1.53 23.50 14.92 丙 2.00 1.42 29.00 23.32 ①该实验应在______（填“有氧”或“无氧”）条件下进行，实验的自变量是______。 ②据表分析，纤维素酶活力最高的是菌株______，理由是_____。 31．(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期末)请分析回答下列问题： I、豆豉是以黄豆或黑豆为原料，经各种微生物发酵形成的具有特殊色、香、味的发酵食品。某食品研发小组以黄豆为主要原料研制豆豉酱，工艺设计流程如下。回答下列问题： Ⅱ、微生物接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，采用这两种方法能将单个微生物分散在固体培养基上，从而获得纯培养物。 (1)毛霉可将黄豆种子中的蛋白质分解为________。 (2)研制豆豉时，黄豆宜放入高压蒸汽灭菌锅中进行灭菌处理，既起到灭菌的作用，又可以_______。 (3)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供_______和维生素等。培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是_______。 (4)若用稀释涂布平板法计数时，某一实验组平板上菌落平均数为46个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，请分析说明空白对照组出现菌落的可能原因：一培养基灭菌不合格，二可能是_____。 (5)若用平板划线法，用接种环蘸取菌液，轻轻划在平面培养基上，以达到分离菌种的目的。若样品含菌量较多，应采用下图中的方法________。 (6)纯化菌种时，向试管内分装含琼脂的培养基，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是______。 32．(24-25高二下·黑龙江大庆萨尔图区大庆实验中学·期末)东北酸菜是白菜经腌制而成的传统食品。发酵过程中若霉菌等微生物大量繁殖会导致酸菜腐败发臭。研究人员从酸菜中分离出具有抑菌活性的乳酸菌，该类乳酸菌因能分泌新型细菌素（多肽）而具有抑菌活性。为获得细菌素表达量更高的工程菌用于生产，进行了相关研究。回答下列问题。 (1)生产酸菜过程中会产生工业废水，废水中含有大量纤维素、木质素等有机物，并且盐度较高，对微生物生长起到较强抑制作用。研究人员想要获得能分解纤维素的微生物，在配制培养基时加入______为唯一碳源，从功能上看，该培养基属于______培养基。若要用获得的纤维素分解菌处理泡菜废水，还需将纤维素分解菌培养在含_______的培养基中，以筛选耐高盐的目的菌株。 (2)保存酸菜常用真空保存的方法，如果真空包装中出现涨袋的现象，则说明酸菜可能已变质，不可食用，这样判断的原因是________。 (3)研究人员从具有抑菌活性的乳酸菌中提取细菌素基因，将其导入受体菌，再对受体菌做进一步的检测与鉴定。下面是细菌素基因及构建的基因表达载体的示意图。 ①利用PCR技术扩增细菌素基因时，应选择的一对引物是______。若以细菌素基因甲链为转录的模板链，为构建基因表达载体，应在与甲链结合的引物的______（填“3'”或“5'”）端加入_______（填“BamH I”或“Nde I”）的识别序列。 ②转化操作后提取受体细胞中的DNA，并利用选择的引物进行扩增，再对扩增产物进行电泳检测，结果如下图。电泳结果表明_______。设置4号的目的是_______（答出1点即可）。 33．(23-24高二下·黑龙江大庆龙凤区大庆第四中学·期末)Ⅰ．酒文化在中国源远流长，北魏贾思勰所著的《齐民要术》酿酒篇，记载了完整的酿酒工序。下图为传统白酒酿造工艺流程，回答相关问题： (1)糖化主要是利用酒曲中的微生物将_____ ，形成糖浆。 (2)密坛发酵温度控制在_____ 。发酵过程中，每隔一定时间需将坛盖拧松，原因是_____ 。 Ⅱ．一次性口罩主要成分是由C、H两种元素组成的聚丙烯纤维。研究人员欲从合适的土壤样品中筛选出能高效讲解一次性口罩的细菌，请回答下列问题： (3)选择土壤样品时最好选择一次性口罩腐烂程度_____ 的土壤用于分离目标菌株，在该环境中筛选的原理是_____ 。 (4)欲估算某土壤样品中有多少能高效降解一次性口罩的目的菌，接种平板时应用_____ 法。根据下图操作能计算出1g该土壤中约有_____ 个高效降解一次性口罩的目的菌。 (5)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_____ 。 34．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图1所示。请回答下列问题： (1)过程①需要使用_______酶去除细胞壁。③要用到的方法有_______、_______（物理法和化学法分别各举一例）。 (2)过程②紫外线的作用是_______。 (3)过程④培养基中需添加_______、无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成。 (4)以普通小麦、中间偃麦草及再生植株1～4的基因组DNA为模板扩增出差异性条带，可用于杂种植株的鉴定，结果如图2所示。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有_______，判断依据是_______。 35．(24-25高二下·吉林吉林永吉实验高级中学等校·期末)番木瓜易感染番木瓜环斑病毒（PRSV）而获病。科研人员利用农杆菌转化法成功培育出转基因番木瓜植株，流程如图所示。回答下列问题： (1)过程①中，RNA通过__________过程形成DNA．可利用PCR技术获得大量的抗PRSV基因，其前提是__________。 (2)过程②用限制酶Bam HI在Ti质粒上切开一个切口，暴露出__________个游离的磷酸基团，Bam HⅠ破坏的是__________键。为了将抗PRSV基因正向插入Ti质粒，需在抗PRSV基因两端分别添加限制酶__________的酶切位点。 (3)过程③将重组质粒转入农杆菌之前，先用Ca2+处理农杆菌是为了使其处于一种__________的生理状态。为筛选出含重组质粒的农杆菌，应将其培养在含__________的培养基中。 (4)若要从个体水平检测抗PRSV基因是否在转基因番木瓜植株中成功表达，请简要写出鉴定思路：__________。 36．(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，但给心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白，会诱发颅内出血。研究表明，将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸（密码子UGU）换成丝氨酸（密码子UCU），制造出性能优异的t-PA改良蛋白，能显著降低颅内出血的副作用。某研究小组利用重叠延伸方法对t-PA基因进行定点突变，其改良过程如图1所示。回答下列问题。 (1)科学家将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于_______范畴。获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是_______（选择正确编号并排序）。 ①t－PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t－PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白 (2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。引物b中突变位点的碱基和引物c中突变位点的碱基分别为_______。 (3)重叠延伸过程中，用于PCR3的是AB上链和CD下链，请在下图中  中标注两条链方向_________（填“5”或“3”）。 (4)据图可知，利用PCR3获得大量的t-PA改良基因，需要的引物是_______，引物的作用是_______。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因_______（答两点）。 (5)若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶_______切开，才能与t-PA突变基因高效连接。 (6)mlacZ表达产物会使细胞呈黄色，使菌落呈现黄色，否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种在含有_______的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是_______。 37．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)新城疫病毒可以引起家禽急性败血性传染病，我国科学家将该病毒相关基因改造为r2HN基因，使其在水稻胚乳特异表达，制备获得r2HN疫苗，并对其免疫效果进行了检测。回答下列问题。 (1)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图，其中GtP为启动子，若使r2HN基因仅在水稻胚乳表达，GtP应为_______。Nos为终止子，其作用为_______。r2HN基因内部不含载体的限制酶识别位点，因此，可选择限制酶_______对r2HN基因与载体进行酶切，用于表达载体的构建。 注：KpnI、HindⅢ、SacI和EcoRI标注的位点为各限制酶的识别位点。 (2)利用农杆菌转化方法将r2HIN基因导入水稻愈伤组织细胞，在实验操作中，需将r2HN基因插入_______中。 (3)为检测r2HN表达情况，可通过PCR技术检测_______，通过_______技术检测是否翻译出r2HN蛋白。 (4)获得转基因植株后，通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。此类植株自交一代后，r2HN纯合体植株的占比为_______。 (5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗的优点是_______。 A．生产成本低 B．种子蛋白易纯化 C．水稻自花传粉不易发生基因污染 38．(24-25高二下·吉林“BEST合作体”·期末)SOLiD测序技术在基因工程中被广泛运用，SOLiD系统采用双碱基编码探针，即探针的第1、2位碱基决定探针所带荧光标记的颜色，具体情况参照图1．测序时共需要进行5轮。第一轮测序时待测DNA与测序引物n结合，然后加入各种荧光探针用DNA连接酶处理，只有一个特定探针会被连接到引物n上，然后除去其他探针，记录荧光后切除所连荧光探针的一部分，之后重复上述操作。后续开始第二轮测序时，应用引物n-1（较引物n向DNA一端移位1个碱基），其他操作与第一轮相同。之后几轮依次使用引物n-2，引物n-3引物n-4，具体参照图2，在测序前，需对待测目的基因进行PCR扩增，引物分布情况见图4。 (1)图4中PCR技术扩增目的基因时，需要选择的引物是______（填字母），至少经过______次循环才能得到目的基因。已知其中一种引物序列为：5’—ATG……AAT—3'，则在第3次扩增时与该引物结合的DNA链是5'—______—3'。 (2)进行PCR扩增时，若在模板DNA分子上两个引物结合区之间有一个与引物识别序列高度相似的序列，则用电泳技术来鉴定PCR的产物时，电泳结果除目的基因所在条带外，还出现一个与加样孔距离更________（填“远”或“近”）的条带。 (3)设计的探针应在_______（填“3”或“5”）端分别添加红、黄、蓝、绿4种颜色的荧光蛋白。切割探针时，应在第_____位核苷酸之间进行。 (4)图3为五轮反应后得到的测序结果，结合图1分析，待测序列中△标记的7个碱基依次为5'—_______—3'。 39．(24-25高二下·吉林长春农安县第十中学·期末)将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的过程利用了如图所示的质粒。回答下列问题： (1)乙肝表面抗原基因常用PCR快速扩增，PCR扩增的原理是__________。扩增前一般需要制备__________种引物，引物的作用是__________。 (2)基因工程的基本操作程序中的核心步骤是__________。为使乙肝表面抗原基因与Ti质粒正确连接，结合图分析，扩增乙肝表面抗原基因的引物的5'端需要引入限制酶__________的酶切序列。为了初步筛选出含Ti质粒的农杆菌，应在添加__________的选择培养基上培养。 (3)利用Ti质粒将乙肝表面抗原基因导人烟草细胞的方法是__________。侵染后的烟草外植体需要先进行脱分化，然后在含有__________（填植物激素）的培养基上诱导生根和生芽。 40．(24-25高二下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)非洲猪瘟是由ASFV（一种双链DNA病毒）感染猪引起的烈性传染病。某研究小组将ASFV外壳蛋白基因导入猪体细胞中，利用核移植技术培育转基因克隆猪，从而得到自动产生ASFV抗体的个体，其过程如图所示。回答下列问题： (1)获得D猪的基础技术是________，取B猪体细胞进行①过程相对于胚胎细胞难度大，原因在于________________，步骤③采用的技术手段是________。 (2)B猪体细胞在培养瓶中培养时，除必须保证环境是无菌、无毒外，还必须定期更换培养液以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后，需要分瓶再继续培养，分瓶后的培养过程称为________________。 (3)由于目的基因不能直接导入受体细胞，因此需要构建________________，该过程采用双酶切法处理含目的基因的DNA片段和质粒，其优点是________________（答出一点即可）。 (4)利用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生ASFV抗体，使用的抗原物质最好是________。该抗体也可以使用杂交瘤技术来制备单克隆抗体，单克隆抗体的优点是_________________。 41．(24-25高二下·吉林吉林永吉实验高级中学等校·期末)女性怀孕后尿液中会检出绒毛膜促性腺激素（HCG）。用抗HCG单克隆抗体制备的试纸可以测试女性是否怀孕。如图是抗HCG单克隆抗体的制备流程示意图。回答下列问题： (1)制备单克隆抗体利用的生物学技术有__________（答出两点）。给小鼠注射的HCG相当于__________（填“抗体”或“抗原”）。 (2)诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，常用的化学诱导剂是__________。 (3)用特定的选择培养基对乙进行筛选，所得细胞丙的特点是__________，对丙进行检测、筛选得到丁，所采用操作技术依据的原理是__________。 (4)为了更多地生产出人HCG，有人构思利用胚胎分割技术，把一个胚胎分割成很多份，进而培育出大量相同的转基因牛以生产人HCG，这种方法__________（填“可行”或“不可行”）。 (5)将验孕试纸有MAX标志线的一端插入尿液后平放，若尿液中存在HCG，则其会随尿液向右扩散，与包埋在标志线右侧的被显色剂标记的抗HCG抗体1发生特异性结合，形成的复合体继续随尿液向右扩散至检测线处，与固定于此的抗体2结合而在此处显色，对照线处的抗体3也会捕获上述复合体而在此处显色。若某位女性已怀孕，则她尿检时显色的是__________（填“检测线”“对照线”或“检测线和对照线”）。 42．(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图分析并回答下列问题。 (1)图中产生小牛的几个途径中，属于无性繁殖途径的有应用_________（填数字）： (2)应用1中，为了大量获取细胞B，需对供体2注射__________，使用__________技术获得重组细胞，最终获得的良种小牛性别为________。（选填雌性或雄性） (3)人工授精时，受精卵形成的场所是在________。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会发生________反应防止多精入卵的屏障。 (4)进行胚胎移植的优势是_______。在这项技术中，供体的主要职能变为产生具有优良遗传性状的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，这就大大缩短了_________本身的繁殖周期。 (5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题：对囊胚阶段的胚胎通过________技术获得二分胚①和②，操作时需要注意__________，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。若要进行性别鉴定，取__________细胞。 43．(23-24高二下·吉林部分名校·)将一只小鼠囊胚的部分细胞注射到另一只小鼠囊胚腔中形成嵌合囊胚，最后发育成嵌合体小鼠，科学家利用这项技术对动物进行基因编辑，过程如图所示。回答下列问题： (1)受精卵形成囊胚的过程经过了细胞的______（填生理过程），取胚胎干细胞建系，需要取囊胚的______细胞。 (2)组成嵌合囊胚的小鼠性别必须相同，可取______细胞进行性别鉴定。将基因编辑的胚胎干细胞注射到囊胚中，形成嵌合囊胚，将嵌合囊胚移植到代孕母鼠体内的实质是______，嵌合体小鼠遗传特性与代孕母鼠的______（填“一致”或“不一致”）。 (3)将嵌合囊胚移植到代孕母鼠体内前，代孕母鼠要进行______处理，从免疫学上分析，胚胎移植成功的原因是______。 44．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)自然情况下，牛的生育率很低，畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。分析回答下列问题： (1)图中的激素处理是应用___________促使雌性牛超数排卵。 (2)途径1受精前，需将采集到的卵母细胞在体外培养到_________期。 (3)为了某些需要，途径1需对胚胎的性别进行鉴定，应从被测的囊胚中取出几个__________细胞。胚胎移植后还需要对受体进行__________检查。 (4)途径1进行胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫检查，原因是__________。 (5)途径2可用___________（化学方法）激活重构胚，并培育至_________阶段再移植。 (6)途径1试管牛的性别是__________性，途径2克隆牛的性别是__________性。 45．(22-23高二下·辽宁丹东·期末)北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地，但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雄性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和部分组织。科学家欲通过胚胎移植等方法繁育该物种，进行了如图所示的研究。请回答下列问题： (1)①过程需要对雌性北方白犀牛______，的是使其超数排卵。 (2)②过程取组织需用______酶处理将组织分散成单个细胞，放置于37℃的______中进行培养。③过程使用Ca2+载体激活重构胚，其目的是_________________________。 (3)获得更多北方白犀牛，可在胚胎移植前选择______期的胚胎进行______。为了使受体生理状态更适合胚胎移植，应对其进行____________处理以提高成功率。 (4)后代A和后代B性别是否一定相同____________（填“是”或“否”）；从生物多样性的角度分析，与野生种群相比，人工繁育的种群____________。 46．(22-23高二·辽宁鞍山一中五校·期末)2018年，中国科学家成功培育全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”，体细胞克隆猴的培育过程如下图所示。 (1)克隆猴培育过程与克隆高产奶牛过程类似，用到了_____、_____以及动物细胞核移植技术。体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术，原因是体细胞_____程度高，很难表现出全能性。 (2)上述实验核移植的受体一般选用供体猴减数第_____次分裂中期的_____细胞，原因是细胞体积大、易操作、营养物质丰富且含有促进_____表达的物质。 (3)目前核移植技术中普遍使用的去核方法为_____去核法。 (4)克隆猴的成功为阿尔茨海默症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等疾病机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比，克隆猴作为实验动物模型的优势是：_____。（写出1条） 47．(24-25高二下·内蒙古通辽科左中旗民族职专?实验高中·期末)2019年7月21日，我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。这次克隆猫的成功培育是世界为数不多的成功案例之一，标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。如图为克隆猫“大蒜”的培育过程，回答下列问题： (1)进行过程①和③时，需要为培养细胞提供无菌、无毒的环境，其中保证无毒的具体操作是______。培养时，为保证细胞正常生长所需的气体环境，通常将培养的细胞或胚胎接种于______中，并将它们置于______中进行培养。 (2)核移植前，______（填“需要”或“不需要”）进行精子获能操作，原因是______。将采集到的卵母细胞培养至______期后进行去核操作，这里的“去核”实质上是去除______复合物。蛋白酶合成抑制剂是在图中过程______（填序号）中使用的方法，其作用是______。 (3)进行过程④前，要用激素对代孕猫和供体猫做同期发情处理，目的是______。 (4)若要提高胚胎的利用率，可在胚胎移植前对囊胚期的______进行______。 48．(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺上皮细胞分泌的丝氨酸蛋白酶，PSA是前列腺癌早期诊断的关键标志物，抗PSA抗体常用于前列腺癌的筛查。制备抗PSA单克隆抗体的流程如图所示。回答下列问题： (1)过程①中，需要给小鼠多次注射_______，其目的是刺激小鼠产生_______细胞。 (2)过程③诱导细胞融合，选用骨髓瘤细胞是其具有________的特性，诱导细胞融合常用的方法有________（答出1点）。 (3)过程④用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，淘汰_____。过程⑤进一步筛选出能分泌抗PSA抗体的杂交瘤细胞，所用的方法是________。 (4)运用抗PSA单克隆抗体检测前列腺癌，具有灵敏度高和准确可靠的优点，其原理是________。 49．(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)细胞工程在育种和药物生产领域应用十分广泛，阅读材料回答下列问题。 材料一：豆科牧草二倍体沙打旺（2n=16）具有耐旱、耐贫瘠、抗风沙的特点，同源四倍体紫花苜蓿（4n=32）固氮能力较强，科研人员利用体细胞杂交技术获得兼具两者优点的杂种植株，实验流程如图，请回答下列问题： (1)通过植物体细胞杂交技术可以实现_______，获得兼具两者优良性状的豆科牧草，这种牧草属于______倍体。 (2)图示Ⅱ过程诱导融合的结构基础是________，已知红色荧光染料能使得植物细胞质呈现红色，绿色荧光染料能使得细胞核呈现绿色，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，当观察到________的现象时，可判断该原生质体是由沙打旺和紫花苜蓿融合而成的。 (3)植物体细胞杂交过程中一般不受光影响的过程是_________（用图中序号表示），原因是______，杂种细胞培养过程中所用的培养基中应添加一定浓度的蔗糖，其目的是____________。 材料二：科学家利用动物细胞融合技术成功制备了单克隆抗体，这一技术在医药领域发挥了极其重要的作用。在此基础上制备的抗体—药物偶联物（ADC）更是为癌症的治疗开辟了崭新的路径，其作用机制如下图所示，请回答。 (4)单克隆抗体制备过程中要进行两次筛选，第一次筛选的目的是____，ADC中抗体的作用是________。与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比，ADC在临床应用上的优势为______。 50．(23-24高二下·辽宁沈阳五校协作体·期末)人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）、肌钙蛋白I（cTnI）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。请回答相关问题： (1)单克隆抗体技术的基础是______技术。 (2)动物细胞培养应在含有______的混合气体的CO2培养箱中进行。为了防止有害代谢物的积累，可采用______的方法，以便清除代谢物。 (3)每隔2周用______作为抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的化学诱导剂是______。如果只考虑细胞两两融合，甲中存在未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞和融合的杂交瘤细胞，存在上述多种细胞的原因是______。 (4)甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是______。过程②表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行多次______，其目的是筛选获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。通过该技术获得的单克隆抗体的优点是______。 (5)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图： 据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合和______，可通过测定______来判断待测抗原量。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 非选择题专练50题 一、解答题 1．(1) 不影响 不同食物中的必须氨基酸种类、含量存在差异，合理搭配才能满足人体必需氨基酸需求 (2) 多糖（糖原） 肝糖原 (3) 胆固醇 糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪；脂肪一般只在糖类代谢发发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类 (4) < 单位质量的脂肪中O的含量低于糖类，而H高于糖类，氧化分解可以释放更多能量 2．(1) 固醇 保温、缓冲和减压（保护内脏器官） 促进肠道对钙和磷的吸收 (2)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，饱和脂肪酸的熔点较高 (3) 先增加后减少 与脂肪相比，糖类中氧的含量更高，种子萌发初期，脂肪转化为糖类，干重增加，后期呼吸作用消耗有机物，干重减少 萌发程度低的种子切片中橘黄色颗粒多，萌发程度高的种子切片中橘黄色颗粒少 3．(1) 细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 磷脂、胆固醇 (2) 与细胞膜融合，其中的受体重新分布在细胞膜上被重新利用 流动性 (3) LDL受体增量有限 增加LDL受体的表达量、减少LDL受体与PCSK9蛋白的结合、降低PCSK9蛋白的活性 4．(1) 细胞质基质 信息传递 (2) ① 因为羧基（①号基团）中的H可能因脱水缩合进入H2O中（合成的蛋白质不含有羧基中的H，没有放射性） (3)控制物质进出细胞 (4) 甘油 苏丹Ⅲ 高倍显微镜 橘黄 5．(1)下降 (2)AD (3) 斐林试剂 （或“斐林试剂甲液和乙液等量混合”） 50—65℃水浴加热 甲组试管溶液变成蓝色，乙组试管溶液出现砖红色沉淀 甲组试管溶液没有变成蓝色，乙组试管溶液出现砖红色沉淀 (4) 浅播 6 6．(1)N、P (2)4/四 (3) 胆固醇 双 (4)4 (5) 氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构 （B-m-1）/2 A-m 7．(1)免疫 (2) 肽键和二硫键 抗原结合（或可变） (3) 磷酸、腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤 不同B细胞中的抗体基因的重组情况不同，抗体重链和轻链的组合情况不同，抗原结合区不同 (4)抗原—抗体特异性结合，生物膜的流动性 8．(1) COPII COPI (2) a c (3) 差速离心法 ①②⑨ ①⑧⑨ ⑥液泡 中心体 9．(1) 动物细胞膜 脂质 N、P (2) 胞吞 需要 升高 (3) 胆固醇从内质网到细胞膜与从细胞膜到内质网的运输采用了不同途径 10．(1) 5’ 使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连 (2) 终止密码子 ④ (3) 蛋白酶缺陷型 Ca2+（CaCl2） (4)错,氨基酸 R 基团中可能还含有游离的氨基 (5) β-半乳糖苷酶 与天然产品的功能进行活性比较 11．(1) 逆转录 DNA半保留复制 2n-1 (2) 酵母菌是真核生物，有内质网，高尔基体等多种细胞器，能对肽链进行更复杂的空间结构加工 b (3)XhoI酶、HindI酶 (4) 6/六 酪蛋白为唯一氮源(或含酪蛋白) 无透明圈(或透明圈较小) 12．(1) 高尔基体 核糖体 不变 (2) 磷脂双分子层 (一定的)流动性/结构特性 属于 细胞骨架 KIF5B 红色荧光、绿色荧光重叠 13．(1) 胞吐 脂质（磷脂）和蛋白质 (2)B (3)不能 (4)膜上转运蛋白的数量；细胞内 ATP （能量）的供应 14．(1) 蛋白质、糖类 内质网 (2) 磷脂双分子层 磷脂分子能运动，大多数蛋白质分子也能运动 (3)在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，胆固醇又可以提高膜的流动性；胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态 (4)C 15．(1)增强 (2) 脂质（磷脂）和蛋白质 主动运输 (3) 核糖体 线粒体 （具有一定）流动性 质子泵跨膜运输需要消耗能量，一氧化碳中毒会降低细胞呼吸速率，影响能量供应，进而使质子泵跨膜运输离子的速率降低 16．(1)反面区（TGN） (2)胞吐 (3) 信息交流 M6P受体 (4) 内质网 高尔基体 (5)细胞膜、细胞器膜、核膜 (6)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 17．(1) 大小和电荷 不需要 ①②③ (2) 正 降低 (3)Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态 18．(1) 水通道蛋白 磷脂双分子层内部具有疏水性 (2)协助扩散 (3) 主动运输 (4) 载体蛋白能极大提高运输速率 载体蛋白具有特异性 19．(1)不同种的植物存在生殖隔离 (2) 植物细胞的全能性和细胞膜流动性 杂种细胞再生出新的细胞壁 聚乙二醇（PEG）、高Ca2+-高pH 高尔基体 (3)六（或异源六） (4)e (5)克服远缘杂交不亲和的障碍 20．(1) 电子 细胞质（基质） (2)4、6 (3) 4、3、7 放射性同位素标记法/放射性同位素示踪法 (4)D 21．(1) 无以核膜为界限的细胞核 藻蓝素和叶绿素 (2) 自由扩散 主动运输 细胞质基质 羧酶体中Rubisco周围的CO2浓度增加，促进了C5与CO2的结合，抑制了C5与O2的结合 22．(1)脂质和蛋白质（或磷脂和蛋白质） (2) Rab效应器 v-SNARE (3) 胞吐 来自内质网的囊泡上的v-SNARE只能与高尔基体膜上的t-SNARE特异性结合（或来自内质网的囊泡的靶膜是高尔基体膜而非细胞膜） (4) 蛋白质纤维（或蛋白质） 有助于（促进）囊泡的运输 23．(1) 主动运输 分子结构（或空间结构）不同 (2)精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降 。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多 (3) I～V I、Ⅱ、Ⅳ BD 24．(1) 土壤盐分过多，土壤溶液浓度大 ，甚至大于植物根部细胞的细胞液浓度从而导致植物根系因渗透失水而出现“烧苗”现象 外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度 (2) 增大 根吸收水的速率大于吸收Na+的速率 (3) 催化/催化ATP水解 是 细胞内外渗透压（或浓度差）和细胞膜上水通道蛋白数量 25．(1) 磷脂双分子层 信息交流 无氧 主动运输 高K+低Na+ (2) 蒸馏水（或低渗溶液） E、F (3) 内质网 流动 26．(1)协助扩散、主动运输 (2) 胞吐 需要 (3)氢离子的电化学梯度势能 (4) b：海水稻通过细胞膜上的转运蛋白SOSⅠ将Na+从细胞质基质中运输到细胞外 c：海水稻通过胞吐的方式分泌出抗菌蛋白 (5)分别取长势相同的海水稻和一般水稻的根尖成熟区组织细胞，制成临时装片，配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别处理两品种根尖成熟区细胞，处理一定时间后，用显微镜观察并对比两种植物根尖成熟区细胞在发生质壁分离时所对应的蔗糖溶液浓度 27．(1) 在长期使用草甘膦的土壤中，富含降解草甘膦的细菌 平板划线法 划线起始处细菌密度大，经过培养很可能长成一片，无法形成单菌落 (2) 土壤浸出液中有多种细菌，有的可以降解草甘膦，有的不能降解草甘膦 不同细菌降解草甘膦的能力不同 (3) 草甘膦 选择 (4)2.08×109 28．(1) 离体培养的植物器官、组织或细胞 幼嫩的器官或组织分裂能力强，分化程度低 (2) 脱分化、再分化 生长素和细胞分裂素 (3) 避免杂菌滋生而影响培养物的生长 高压蒸汽灭菌锅 (4)让其适应自然环境 (5) 愈伤组织 不受季节、外部环境等条件的限制 29．(1) 小 两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落 (2) 防止杂菌污染 50 6 杀死上次划线后接种环上可能残余的菌种，保证下一次划线时的菌种直接来源于上一次划线的末端 (3) 氮气 除草剂 30．(1) 培养基 干热灭菌的温度要高且时间比较久，会致使培养基内的营养物资被破坏殆尽，而且干热灭菌对培养基的灭菌很难透彻 (2) 需要 以纤维素为唯一的碳源 在一定的培养条件下,不同微生物表现出各自稳定的菌落特征 (3) 无氧 不同的菌株 丙 丙菌株的秸秆残量最少、丙菌株的纤维素降解率最高 31．(1)氨基酸 (2)破坏黄豆内部的细胞结构，使蛋白质等更易被分解 (3) 氮源 先调节 pH，后灭菌 (4)培养环境不洁净，有杂菌污染 (5)B (6)防止培养基污染棉塞（或防止杂菌污染，避免试管内培养基被污染） 32．(1) 纤维素 选择 高浓度盐分 (2)乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不产生二氧化碳，如果涨袋说明有产生二氧化碳的杂菌污染 (3) 引物2和引物3 5′ BamHI 目的基因已成功导入受体细胞 判断PCR反应体系是否受到污染 33．(1)淀粉分解 (2) 18～30℃ 排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2，（防止发酵坛炸裂） (3) 大 根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中筛选 (4) 稀释涂布平板 6．8×107 (5)杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染 34．(1) 纤维素酶和果胶 离心法、电融合法 PEG融合法、高Ca2＋－高pH融合法 (2)使中间偃麦草的染色体断裂 (3)植物激素 (4) 1、2、4 它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段 35．(1) 逆（反）转录 有一段已知抗PRSV基因的脱氧核苷酸序列 (2) 两 磷酸二酯 Hind Ⅲ和BamH I (3) 能吸收周围环境中DNA分子 卡那霉素 (4)将番木瓜环斑病毒（PRSV）接种到转基因番木瓜植株上，观察转基因番木瓜植株的患病情况 36．(1) 蛋白质工程 ①④②⑤③ (2)G/鸟嘌呤和C/胞嘧啶 (3) (4) 引物a和引物d 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 复性的温度过低、引物特异性不高 (5)XmaⅠ、BglⅡ (6) 新霉素 （具有新霉素抗性且)菌落呈白色 37．(1) 胚乳特异表达基因的启动子 终止转录 HindⅢ和EcoRI (2)Ti质粒的T-DNA (3) r2HN是否转录出mRNA 抗原-抗体杂交 (4)1/4 (5)ABC 38．(1) bc 2/二/两 ATT……CAT (2)远 (3) 5' 5、6 (4)TGGTCAT 39．(1) DNA半保留复制 2 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2) 基因表达载体的构建 MunⅠ和XhoⅠ 四环素 (3) 农杆菌转化法 生长素和细胞分裂素 40．(1) 动物细胞培养 动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难 胚胎移植 (2)传代培养 (3) 基因表达载体 保证目的基因和载体定向连接 (4) ASFV外壳蛋白 能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量准备 41．(1) 动物细胞培养、动物细胞融合 抗原 (2)聚乙二醇（PEG） (3) 既能无限增殖又能产生抗体 抗原—抗体杂交 (4)不可行 (5)检测线和对照线 42．(1)1、3 (2) 促性腺激素 核移植 雌性 (3) 输卵管 透明带 (4) 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 供体 (5) 胚胎分割 将内细胞团均等分割 滋养层 43．(1) 分裂与分化 内细胞团 (2) 囊胚的滋养层 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 不一致 (3) 同期发情 母体对植入的胚胎不会产生免疫排斥反应 44．(1)促性腺激素 (2)MⅡ (3) 滋养层 妊娠 (4)受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 (5) Ca2+载体（或乙醇、蛋白酶合成抑制剂） 桑葚胚/囊胚 (6) 雌性或雄 雌 45．(1)注射促性腺激素（必须强调“注射”） (2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 CO2培养箱 使重构胚完成细胞分裂和发育进程 (3) 桑葚胚或囊胚 胚胎分割 同期发情 (4) 否 遗传（基因）多样性会降低 46．(1) 动物细胞培养 动物细胞融合 分化 (2) 二 （次级）卵母 细胞核全能性 (3)显微操作 (4)克隆猴遗传背景相同，可避免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量 47．(1) 定期更换培养液 培养皿或松盖培养瓶 CO2培养箱 (2) 不需要 核移植属于无性繁殖（或克隆），不需要经历受精过程，不需要精子参与 M Ⅱ 纺锤体—染色体 ③ 激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 (3)使供、受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境 (4) 内细胞团 胚胎分割（均等分割） 48．(1) PSA B淋巴 (2) 能无限增殖 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 (3) 未融合细胞和自身融合细胞 克隆化培养和抗体检测 (4)抗体与抗原结合具有特异性 49．(1) 远缘杂交育种 （异源）六 (2) 细胞膜（具有一定）的流动性 发两种荧光 (3) Ⅳ 脱分化（诱导愈伤组织形成）过程需要避光处理 提供营养和维持渗透压 (4) 获得杂交瘤细胞 特异性识别肿瘤抗原，将连接的药物输送到肿瘤细胞 靶点清楚，毒副作用小 50．(1)动物细胞培养 (2) 95%空气和5%CO2 定期更换培养液 (3) cTnI/肌钙蛋白I 聚乙二醇 细胞融合是随机的，且融合率达不到100% (4) 乙和丙 克隆化培养和抗体检测 能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备 (5) 催化底物水解 产物量 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题 非选择题专练50题 一、解答题 1．(24-25高二下·辽宁重点中学协作校·期末)2025年全国两会期间，“体重管理”成为民生热词，“国家喊咱减肥”这一话题迅速出圈，引起广泛关注。回答下列问题 Ⅰ.生酮饮食是今年非常流行的减肥方法，该方法采用极低糖、中蛋白质、高脂肪的饮食结构（某日食谱如下表），目的是让身体通过“燃烧”储存的脂肪实现有效减肥。 食谱 早餐 牛油果、鸡蛋 午餐 香煎三文鱼、炒西蓝花 晚餐 香煎五花肉、无糖酸奶 (1)煮熟的鸡蛋中蛋白质会变性，蛋白质变性________（填“影响”或“不影响”）鸡蛋的营养价值。食谱中蛋白质要考虑多种来源合理搭配，否则会影响体内的蛋白质合成，导致代谢异常，从氨基酸种类角度分析其原因最可是________。 (2)人体中，绝大多数糖类以________形式存在。生酮饮食因极低的糖类摄入导致人体血糖低于正常范围时，________不能及时产生葡萄糖补充，从而促进脂肪的分解，达到减肥效果。 Ⅱ.运动减肥是人们常采取的减肥方法，下图是随着运动强度的变化，脂肪与糖类的供能比例。 (3)人体摄入的脂质在血液中的运输需要________的参与。俗话说“发胖容易减肥难”，从糖类和脂肪的相互转化的角度分析，原因是________。 (4)中等运动强度（a点对应运动强度）时，脂肪与糖类供能比例相同，此时细胞中脂肪的消耗量________（填“>”“=”或“<”）糖类的消耗量，原因是________。 【答案】(1) 不影响 不同食物中的必须氨基酸种类、含量存在差异，合理搭配才能满足人体必需氨基酸需求 (2) 多糖（糖原） 肝糖原 (3) 胆固醇 糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪；脂肪一般只在糖类代谢发发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类 (4) < 单位质量的脂肪中O的含量低于糖类，而H高于糖类，氧化分解可以释放更多能量 【分析】1、生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。植物体内的多糖有淀粉(储能多糖)和纤维素 (结构多糖)，动物体内的多糖有糖原，其主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质。淀粉、纤维素、糖原的基本单位是葡萄糖分子。 2、脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，所以氧化分解时，需氧量更高，释放的能量更多。 【详解】（1）蛋白质变形并不影响鸡蛋的营养价值，因蛋白质无法直接吸收进入细胞内，需要经过消化变成氨基酸后才能被人体吸收，而蛋白质变性并不会破坏氨基酸结构。氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸两大类，不同食物中的必须氨基酸种类、含量存在差异，合理搭配才能满足人体必需氨基酸需求。 （2）人体中绝大多数糖类以多糖（糖原）形式存在。生酮饮食因极低的糖类摄入导致人体血糖低于正常范围时，肝糖原不能及时产生葡萄糖补充，从而促进脂肪的分解，达到减肥效果。 （3）血液中脂质的运输需要胆固醇的参与。人体“发胖容易减肥难”的主要原因是糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪；脂肪一般只在糖类代谢发发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 （4）中等强度糖类和脂肪的供能比例是相同的，但是单位质量的脂肪中O的含量低于糖类，而H高于糖类，氧化分解可以释放更多能量，因此此时脂肪的消耗量小于糖类。 2．(24-25高二下·辽宁重点高中联合体·期末)脂质在动植物体内分布广泛，对细胞的能量代谢和生物体生命活动的调节有重要作用。回答下列问题： (1)组成动物细胞的脂质包括脂肪、磷脂和___________，其中的脂肪是细胞内良好的储能物质，除此之外，其作用还有___________（答出3点）。维生素D也是细胞内一种重要的脂质，其作用主要是___________。 (2)脂肪水解可生成脂肪酸和甘油，在温度较低时，植物脂肪不容易凝固，而动物脂肪更容易凝固，其原因是___________。 (3)油料作物种子的贮藏物质以脂肪为主。种子萌发时，其中脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如图所示。 ①油料作物种子萌发时初期（不进行光合作用），其干重的变化的趋势为___________，引起这种变化的原因是___________。 ②如果将萌发程度不同的同种油料作物种子切片后制成装片，滴加苏丹Ⅲ染液，在光学显微镜下可观察到的现象是__________。 【答案】(1) 固醇 保温、缓冲和减压（保护内脏器官） 促进肠道对钙和磷的吸收 (2)植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，饱和脂肪酸的熔点较高 (3) 先增加后减少 与脂肪相比，糖类中氧的含量更高，种子萌发初期，脂肪转化为糖类，干重增加，后期呼吸作用消耗有机物，干重减少 萌发程度低的种子切片中橘黄色颗粒多，萌发程度高的种子切片中橘黄色颗粒少 【分析】脂质可以分为脂肪（储能物质，减压缓冲，保温作用）、磷脂（构成生物膜的主要成分）、固醇类物质包括胆固醇（动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输）、性激素（促进性器官的发育和生殖细胞的产生）和维生素D（促进小肠对钙磷的吸收）。 【详解】（1）动物细胞的脂质包括脂肪、磷脂和固醇（如胆固醇、性激素、维生素D等）；生物体中的脂肪除储能外，还具有保温、缓冲和减压作用（保护内脏器官）；维生素D能促进肠道对钙和磷的吸收。 （2）植物脂肪含较多不饱和脂肪酸（双键多，熔点低），动物脂肪含较多饱和脂肪酸（双键少，熔点高），不饱和脂肪酸的熔点较低，饱和脂肪酸的熔点较高。低温下，饱和脂肪酸易凝固，故动物脂肪更易凝固。 （3）与脂肪相比，糖类中氧的含量更高，种子萌发初期，脂肪转化为糖类，氧的含量增加，干重增加，后期呼吸作用消耗有机物，干重减少。因此，油料作物种子萌发时初期其干重的变化是先增加后减少。油料作物种子在萌发初期，脂肪转化为糖类，脂肪减少，苏丹Ⅲ染液能与脂肪反应呈橘黄色。萌发程度低的种子脂肪含量高，切片中橘黄色颗粒多；萌发程度高的种子脂肪含量低，橘黄色颗粒少。 3．(23-24高二下·辽宁辽阳·期末)胞内体是动物细胞内由膜包围的细胞器，其作用是将胞吞作用新摄取的物质转运到溶酶体使其被降解。血液中的胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL），LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的过程如图所示。回答下列问题： (1)构成胞内体的膜的成分和结构与_____（答出两种结构即可）的相似，动物细胞膜的成分中的脂质有_____。 (2)网格蛋白包被膜泡脱包被后与胞内体融合，胞内体内部酸性较强，使得LDL与受体分离，含有受体的小囊泡的去路和作用是_____。胞内体与溶酶体的融合体现了膜结构具有_____。 (3)血液中的LDL水平与心血管疾病的发病率呈正相关，他汀类药物是常规的降脂药物，但在临床上发现其降脂效果有限。研究发现该药物可促进LDL受体和PCSK9蛋白的合成_____。据此推测，研发新药降低血脂的机理可以是_____。（答出2点）。 【答案】(1) 细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 磷脂、胆固醇 (2) 与细胞膜融合，其中的受体重新分布在细胞膜上被重新利用 流动性 (3) LDL受体增量有限 增加LDL受体的表达量、减少LDL受体与PCSK9蛋白的结合、降低PCSK9蛋白的活性 【分析】血液中的胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL），与细胞膜上的LDL受体识别并结合，通过胞吞作用进入细胞，形成网格蛋白包被膜泡，脱包被转运至胞内体。在胞内体中，LDL与其受体分离，受体随囊泡膜运到质膜，与质膜融合后重新分布在质膜上并被利用；分离后的LDL进入溶酶体内被水解酶水解，释放出游离的胆固醇等被细胞利用。 【详解】（1）胞内体的膜为生物膜，其成分和结构与细胞膜、内质网膜、高尔基体膜相似。动物细胞膜的成分中的脂质有磷脂、胆固醇。 （2）分析题图可知，含有受体的小囊泡的去路和作用是与细胞膜融合，其中的受体重新分布在细胞膜上被重新利用。胞内体与溶酶体的融合体现了膜结构具有一定的流动性。 （3）血液中的胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成LDL，LDL被细胞膜上的LDL受体识别并与之结合，通过胞吞作用进入细胞。在胞内体中，LDL与其受体分离，分离后的LDL进入溶酶体内被水解酶水解，释放出游离的胆固醇等被细胞利用。而LDL受体则返回与质膜融合后重新分布在质膜上，继续参与LDL进入细胞的转运。而研究发现，他汀类药物可促进LDL受体和PCSK9蛋白的合成，进而促进LDL 受体在溶酶体中的降解。由此推测他汀类药物降脂效果有限的原因可能是LDL 受体增量有限。 结合上述分析可知，要想降脂效果好，需要增加LDL转运进细胞被利用，而LDL的转运离不开LDL受体的作用。据此推测，可应用增加LDL 受体的表达量、减少LDL受体与PCSK9蛋白的结合、降低PCSK9蛋白的活性等原理研发新药物降脂。 4．(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)真核细胞的结构复杂、功能多样，请回答下列问题： (1)CLAC通道是细胞应对内质网中钙超载的一种保护机制，该通道依赖的内质网跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的Ca2+浓度并形成具有钙通道活性的四聚体，主动将内质网中过多的Ca2+释放到________中，当内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平后四聚体解聚，钙通道活性消失。Ca2+与相应蛋白质结合后，可导致肌肉收缩，这表明Ca2+能起到________（填“能量转换”或“信息传递”）的作用。 (2)下图是亮氨酸的结构简式，①~⑥表示亮氨酸分子中6个含H的基团。若用3H标记的亮氨酸追踪TMCO1跨膜蛋白的合成和运输途径，则数字________所示基团不宜作标记，理由是________。 (3)某高血压药物说明书上有这样一段文字：“本品为二氢吡啶类钙通道阻滞剂，抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜钙离子内流，但以血管作用为主，……。”从这段文字上可以看出细胞膜具有________的功能。 (4)如果长期偏爱高糖膳食会导致体内脂肪积累，脂肪是由脂肪酸和________组成的。检测花生子叶中的脂肪的实验中，用__________染液染色，在__________（填“低倍显微镜”或“高倍显微镜”）下能看到__________色的脂肪颗粒。 【答案】(1) 细胞质基质 信息传递 (2) ① 因为羧基（①号基团）中的H可能因脱水缩合进入H2O中（合成的蛋白质不含有羧基中的H，没有放射性） (3)控制物质进出细胞 (4) 甘油 苏丹Ⅲ 高倍显微镜 橘黄 【分析】物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【详解】（1）据题意可知，内质网是细胞质中由单层生物膜连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统，内质网膜外是细胞质基质，因此当内质网跨膜蛋白感知内质网中过高的Ca2+浓度时，会形成具有钙通道活性的四聚体，主动将内质网中过多的Ca2+释放到细胞质基质中；Ca2+与相应蛋白质结合后，可导致肌肉收缩，这里的相应蛋白质可能是接受信息的受体，说明Ca2+具有信息传递作用。 （2）若用3H标记的亮氨酸追踪TMCO1跨膜蛋白的合成和运输途径，则需要3H一定要在亮氨酸上，脱水缩合形成蛋白质过程中3H也不能脱离亮氨酸，这样才能利用3H的放射性追踪蛋白质的合成和运输途径，氨基酸脱水缩合过程中，一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去一分子的水，即氨基酸中的羧基或氨基中的H可能因脱水缩合而脱离氨基酸进入水中，因此3H不能标记于氨基酸的羧基（①）或氨基中，理由是因为羧基（①号基团）中的H可能因脱水缩合进入H2O中，合成的蛋白质不含有羧基中的H，没有放射性。 （3）根据题意可知，二氢吡啶类钙通道阻滞剂，可抑制钙离子的跨膜内流，说明细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 （4）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；检测花生子叶中的脂肪时，将花生子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色，然后用吸水纸吸去染 液，再滴加1-2滴体积分数为50%的酒精洗去浮色，之后制成临时装片用高倍显微镜进行观察，视野中脂肪颗粒被染成了橘黄色。 5．(23-24高二下·辽宁沈阳郊联体·期末)“稻香秫熟暮秋天，阡陌纵横万亩连”“夜来南风起，小麦覆陇黄”，农作物收获的金黄色给人以无尽遐想。东北地区主要种植玉米、小麦、水稻、花生等农作物。玉米、水稻、小麦种子富含淀粉，花生种子富含脂肪。请回答下列有关问题: (1)玉米种子萌发过程中，细胞代谢旺盛，细胞中结合水/自由水的比值____（选填“上升”或“下降”）。 (2)种子萌发过程中，淀粉在α-淀粉酶、β-淀粉酶等酶催化下，进行一系列水解过程生成麦芽糖、葡萄糖等。不同物种的β-淀粉酶差异很大，这是因为不同生物的DNA 分子具有多样性。关于造成DNA分子多样性的原因，不正确的有（    ） A．脱氧核苷酸的种类具有多样性 B．脱氧核苷酸的数目具有多样性 C．脱氧核苷酸排列顺序具有多样性 D．DNA 分子空间结构具有多样性 (3)兴趣小组为了探究小麦种子萌发过程中，淀粉是否水解及水解程度。设计了如下实验：首先取等量的萌发1日、3日、5日、7日、9日的小麦种子分别制成匀浆，各取2mL 置于甲、乙两组试管中，并编号甲1、甲2、甲3、甲4、甲5：乙1、乙2、乙3、乙4、乙5。接着实验同学向甲组试管中依次加入等量碘液并充分震荡，向乙组试管中加入等量____________并充分震荡，并于___________条件处理，观察实验结果。若观察到_______________现象，可得到结论为淀粉部分水解。若观察到_______________现象，可得到结论为淀粉完全水解。 (4)与水稻种子相比，花生种子更适合_______（填“深播”或“浅播”）；种子细胞间隙的O₂参与呼吸作用至少穿过______层磷脂分子层。 【答案】(1)下降 (2)AD (3) 斐林试剂 （或“斐林试剂甲液和乙液等量混合”） 50—65℃水浴加热 甲组试管溶液变成蓝色，乙组试管溶液出现砖红色沉淀 甲组试管溶液没有变成蓝色，乙组试管溶液出现砖红色沉淀 (4) 浅播 6 【分析】水在细胞中以两种形式存在，其中，绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水，如种子晒干过程中散失的水。其中，一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水，如种子烘炒过程中散失的水就包含结合水。 【详解】（1）一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛；结合水含量越高，抗逆性相对较强。所以，种子萌发过程中，细胞代谢旺盛，细胞中结合水/自由水的比值下降。 （2）DNA分子多样性的原因包括脱氧核苷酸的数目具有多样性、脱氧核苷酸排列顺序具有多样性。DNA的脱氧核苷酸的种类只有四种，DNA分子空间结构是双螺旋结构，不具有多样性，BC正确，AD错误。 故选AD。 （3）甲组试管中依次加入等量碘溶液并充分震荡，以检验是否含有淀粉；乙组试管加入等量斐林试剂并充分震荡，50-65℃水浴加热。若观察到甲组试管溶液变成蓝色，乙组试管溶液出现砖红色沉淀现象，可得到结论为淀粉部分水解。若观察到甲组试管溶液没有变成蓝色，乙组试管溶液出现砖红色沉淀现象，可得到结论为淀粉完全水解。 （4）与水稻种子相比，花生种子种脂肪含量高，C/H比高，耗氧量高，所以更适合浅播；种子细胞中的氧气参与呼吸作用，需要经过三层生物膜，即细胞膜1层，线粒体2层膜，共3层生物膜，每层生物膜由2层磷脂分子构成，故种子细胞间隙的O₂参与呼吸作用至少穿过6层磷脂分子层。 6．(24-25高二下·吉林白山五校·期末)如图A、B、C、D、E表示人体细胞中的重要有机物，a、b、c表示A、B、C的基本单位，Y表示元素，其中A主要存在于细胞核中，B主要存在于细胞质中，回答下列问题： (1)图中Y所指的元素为_________。 (2)a、b、c分别为A、B、C的单体，其中a的种类有_________种。 (3)D代表参与人体血液中脂质运输的物质，则D是_________；若E参与构成了细胞膜的基本支架，则多个E分子在水中总是自发地形成_________（填“单”或“双”）分子层。 (4)在小麦根尖细胞中由腺嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶参与构成的核苷酸最多有_________种。 (5)物质C的多样性决定于_________。某一C（仅由一条肽链组成）由m个c组成，其分子式为CXHYNAOBS2（A>m，B>m+1） ，，并且是由下列4种c组成的，那么该物质彻底水解后将会得到乙、丙物质数目依次为_________、_________。 【答案】(1)N、P (2)4/四 (3) 胆固醇 双 (4)4 (5) 氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构 （B-m-1）/2 A-m 【分析】据题干分析：A主要存在于细胞核中，B主要存在于细胞质中，且a、b是它们的单体，所以A是DNA，B是RNA。物质C是蛋白质，c是氨基酸。蛋白质的多样性决定于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构。 【详解】（1）因为A主要存在于细胞核中，B主要存在于细胞质中，且a、b是它们的单体，所以A是DNA，B是RNA，核酸的组成元素是C、H、O、N、P，图中已有C、H、O，所以Y所指元素为N、P。 （2）  a是DNA的单体脱氧核苷酸，根据含氮碱基不同，脱氧核苷酸有4种（腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸）。 （3） 参与人体血液中脂质运输的物质是胆固醇，即D是胆固醇。细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，若E参与构成细胞膜基本支架，则多个E分子在水中总是自发形成双分子层。 （4）小麦根尖细胞中含有DNA和RNA两种核酸。腺嘌呤（A）在DNA和RNA中都有，参与构成腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸；尿嘧啶（U）只存在于RNA中，参与构成尿嘧啶核糖核苷酸；胸腺嘧啶（T）只存在于DNA中，参与构成胸腺嘧啶脱氧核苷酸。所以由腺嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶参与构成的核苷酸最多有4种。 （5）  物质C是蛋白质，蛋白质的多样性决定于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及蛋白质的空间结构。 从4种氨基酸结构可知，只有乙中含有2个羧基，丙中含有2个氨基。设乙的数目为z，丙的数目为w。 根据N原子数：A = m+w（因为每个氨基酸至少含1个N原子，丙多一个N原子），所以w = A - m。 根据O原子数：B=2m + 2z - (m - 1)（2m是所有氨基酸中O原子总数，2z是乙中多的O原子数，(m - 1)是形成肽键脱去的O原子数），化简可得z=（B-m-1）/2。 7．(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)抗体由两条重链和两条轻链结合而成，呈Y型结构，不同的重链和轻链可随机组合。重链和轻链上的抗原结合区属于可变区，其他区域属于恒定区，结构如图1所示。重链由V、D、J、C四个区的基因编码形成的。在B细胞的发育过程中，四个区的部分基因随机进行重组，再编码形成重链，合成过程如图2所示。轻链的合成机制与重链类似。回答下列问题： (1)接受抗原刺激的B细胞，与辅助性T细胞表面的分子相互作用，在细胞因子的作用下增殖分化成浆细胞，并分泌抗体。抗体体现了蛋白质的_____功能。 (2)根据图1分析可知，抗体重链的氨基酸分子可通过_____（填化学键）进行连接。抗体_____区的氨基酸序列具有特异性，能决定抗体与抗原的特异性结合。 (3)从单体的化学组成角度分析，抗体基因和转录产物都含有_______。同一个体胚系细胞的DNA相同，而机体产生的抗体种类可高达10¹¹种。结合题干信息及图1和图2分析，其原因是______（答出2点）。 (4)将抗体与包裹有药物的脂质体进行耦联，可实现靶向杀伤肿瘤细胞，过程如图3所示。该方法能实现药物靶向进入肿瘤细胞，依据的生物学原理有_______。 【答案】(1)免疫 (2) 肽键和二硫键 抗原结合（或可变） (3) 磷酸、腺嘌呤、胞嘧啶、鸟嘌呤 不同B细胞中的抗体基因的重组情况不同，抗体重链和轻链的组合情况不同，抗原结合区不同 (4)抗原—抗体特异性结合，生物膜的流动性 【分析】抗体能与抗原特异性结合，体现了蛋白质的免疫功能。 【详解】（1）接受抗原刺激的B细胞，与辅助性T细胞表面的分子相互作用，在细胞因子的作用下增殖分化成浆细胞，并分泌抗体。抗体体现了蛋白质的免疫功能。 （2）依据图1可知，抗体重链的氨基酸分子可通过氢键和二硫键进行连接。抗体分为恒定区和可变区，抗体之所以能与抗原特异性结合，是由于抗体的可变区的氨基酸序列具有特异性。 （3）抗体基因的化学本质是DNA，转录产物的化学本质是RNA，DNA和RNA的产物中都含有磷酸、腺嘌呤、胞嘧啶和鸟嘌呤。同一个体胚系细胞的DNA相同，而机体产生的抗体种类可高达1011种。依据题干信息“抗体不同的重链和轻链可随机组合”，“不同B细胞的四个区的部分基因随机进行重组”和图示可知，其原因为：不同B细胞中的抗体基因的重组情况不同，抗体重链和轻链的组合情况不同，抗原结合区不同，进而导致抗体种类的多样性。 （4）脂质体和细胞膜的成分磷脂化学成分相似，抗体实现靶向杀伤，利用的是抗体与肿瘤细胞表面抗原的特异性结合，所以实现药物靶向进入肿瘤细胞，依据的生物学原理有生物膜的流动性和抗原-抗体的特异性结合。 8．(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)图1表示部分生物膜系统在结构与功能上的联系，其中COPI、COPII是两种类型的囊泡，可以介导蛋白质在细胞器之间的运输；图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c、d代表参与该过程的细胞器；图3表示某细胞的亚显微结构模式图；据图回答下列问题：    (1)图1中的抗体等分泌蛋白和定位于溶酶体的蛋白酶需要通过_____（填“COPⅠ”或“COPⅡ”）囊泡发送至高尔基体继续加工；定位于内质网中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工，若这类蛋白被错误发送到高尔基体，则会通过_____（填“COPⅠ”或“COPⅡ”）囊泡再“回收”回来。 (2)图2中物质Q是参与合成分泌蛋白的单体，物质Q的结构通式是_____。在细胞中合成蛋白质时，肽键是在_____ （填字母）这一细胞器中形成的。在分泌蛋白合成与分泌的过程中_____ （填字母）细胞器膜面积几乎不变。 (3)分离图3中的各种细胞器常用的方法是_____，其中含有核酸的细胞器是_____（填序号），具有双层膜的细胞结构有_____（填序号）；若图3为月季花瓣细胞，则色素主要存在于[    ]_____中，若为低等植物细胞，则该细胞缺少的结构是_____。 【答案】(1) COPII COPI (2) a c (3) 差速离心法 ①②⑨ ①⑧⑨ ⑥液泡 中心体 【分析】分泌蛋白形成过程：分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成多肽，然后进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，内质网以“出芽”形成囊泡，包裹着要运输的蛋白质到达高尔基体，并实现膜融合，在此时，对蛋白质进一步修饰加工，然后再形成囊泡，移动到细胞膜，再次实现膜融合，并将蛋白质分泌到细胞外。 【详解】（1）分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体（图2中的a）中由氨基酸形成多肽，然后进入内质网（图2中的b）进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，内质网以“出芽”形成囊泡，包裹着要运输的蛋白质到达高尔基体（图2中的c），并实现膜融合，在此时，对蛋白质进一步修饰加工，然后再形成囊泡，移动到细胞膜，再次实现膜融合，并将蛋白质分泌到细胞外，结合题图可知，胰岛素从合成至分泌到细胞外的过程中需经过的具膜细胞结构为内质网→囊泡（COPⅡ）→高尔基体→囊泡→细胞膜；分析题图可知，分泌蛋白和定位于分泌蛋白COPI乙溶酶体的蛋白酶需要通过COPⅡ囊泡发送至高尔基体继续加工；而定位于细胞质基质中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工，若这类蛋白被错误发送到高尔基体，则会通过COPⅠ囊泡再“没收”回来。 （2）结合（1）可知，物质Q是核糖体上进行脱水缩合合成多肽的氨基酸，其结构通式是 。脱水缩合形成肽键，故肽键形成的场所是核糖体（a）。在分泌蛋白合成与分泌的过程中高尔基体（c）膜面积几乎不变。 （3）分离各种细胞器常用的方法是差速离心法，其中含有核酸的细胞器是①（叶绿体，含DNA和RNA）、②（核糖体，含RNA）、⑨（线粒体，含DNA和RNA），具有双层膜的细胞结构有①（叶绿体）、⑧（细胞核）、⑨（叶绿体）；月季花瓣细胞中色素主要存在于[⑥ ]液泡中，若为低等植物细胞，则该细胞缺少是中心体（中心体分布在动物和低等植物细胞中）。 9．(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)随着人们健康意识增强，常规体检不断普及，越来越多的人对胆固醇患有“恐高症”。一提到高胆固醇，就认为它是冠心病、脑血管病、动脉硬化症的代名词，于是转而求“低”。但近期来自国外的研究结果显示，人体内胆固醇过低易衰老，易患癌症、抑郁症等疾病。而过量的胆固醇摄入会导致高胆固醇血症，从而诱发动脉粥样硬化等心脑血管疾病，威胁人类健康。请回答下列问题 (1)胆固醇是构成________的重要成分之一，同时在人体内还参与________的运输，与磷脂相比，其缺少的元素有_________。 (2)人体细胞中胆固醇的两种来源（如图）：细胞能利用乙酰CoA合成胆固醇；血浆中的LDL（一种胆固醇量占45%的低密度脂蛋白）可以与细胞膜上的LDL受体结合，通过_________方式进入细胞，该过程_________（填“需要”或“不需要”）消耗细胞呼吸所释放的能量，之后LDL在溶酶体内水解释放出胆固醇。当LDL受体出现遗传性缺陷时，血浆中的胆固醇含量将__________。 (3)研究表明胆固醇可快速从内质网转运到细胞膜上，但阻碍胆固醇从细胞膜到内质网的运输后，并不影响胆固醇从内质网运输到细胞膜，这说明__________。 【答案】(1) 动物细胞膜 脂质 N、P (2) 胞吞 需要 升高 (3) 胆固醇从内质网到细胞膜与从细胞膜到内质网的运输采用了不同途径 【分析】脂质包括胆固醇、性激素、维生素D，胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。 【详解】（1）胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，胆固醇的组成元素为C、H、O，因此与磷脂相比，其缺少的元素有N、P。 （2） 由图可知，胆固醇通过形成LDL，和细胞膜表面的LDL受体结合，以胞吞的方式进入细胞，胞吞需要消耗能量。当LDL受体出现遗传性缺陷后，LDL难以通过与受体结合以胞吞进入细胞，会继续留在血浆中，导致血浆中胆固醇含量上升。 （3） 阻碍胆固醇从细胞膜到内质网的运输后，并不影响胆固醇从内质网运输到细胞膜，说明胆固醇从内质网到细胞膜与从细胞膜到内质网的运输采用了不同途径。 10．(24-25高二下·黑龙江龙东十校联盟·期末)胰岛素A、B链分别表达法是生产胰岛素的方法之一。下图1表示利用大肠杆菌作为工程菌生产人胰岛素的基本流程(融合蛋白A、B分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白)。请回答下列问题:            (1)目的基因可以利用PCR技术扩增，为了便于扩增的DNA片段与表达载体连接，需在引物的________端加上限制性酶切位点，且常在两条引物上设计加入不同的限制性酶切位点，主要目的是_______________________________________。 (2)为获得融合蛋白，需要将β-半乳糖苷酶基因与胰岛素A链或B链基因拼接在一起，使其表达成一条多肽。该拼接过程的关键是除去β-半乳糖苷酶基因中编码的__________ 序列。构建重组表达载体需要使用DNA连接酶。下列属于DNA连接酶底物的是_____。 (3)真核生物基因（目的基因）在大肠杆菌细胞内表达时，表达出的蛋白质可能会被降解。为防止蛋白质被降解，在实验中可选用________________的大肠杆菌作为受体细胞。体外重组的表达载体可通过___________参与的转化方法导入大肠杆菌细胞。 (4)根据图1中胰岛素的结构，推测每个胰岛素分子中至少含2个游离的氨基。理由是_______________________________。 (5)使用溴化氰在甲硫氨酸残基C端切割的目的是切除______________和甲硫氨酸残基以获得成熟的人胰岛素A链或B链。基因工程获得的胰岛素需要_____________________，以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同。 【答案】(1) 5’ 使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连 (2) 终止密码子 ④ (3) 蛋白酶缺陷型 Ca2+（CaCl2） (4)错,氨基酸 R 基团中可能还含有游离的氨基 (5) β-半乳糖苷酶 与天然产品的功能进行活性比较 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选与获取：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，标记基因可便于重组DNA分子的筛选。 （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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术；②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）在构建基因表达载体时，把获得的目的基因插入运载体要用限制酶分别切割，为了使DNA片段能定向插入表达载体，减少自连，要用不同限制酶切割，一般在引物5′端加上限制性酶切位点。 （2）要想使β-半乳糖苷酶基因与胰岛素A或B链基因连为一体，并经转录、翻译成一条多肽，必须删除前面基因(即β-半乳糖苷酶基因)中终止密码子的编码序列，否则会在翻译β-半乳糖苷酶多肽后终止。DNA连接酶能连接DNA片段，脱氧核苷酸的磷酸基团位于5'端，-OH位于3'端，①②③脱氧核苷酸链的两端基团有误；DNA连接酶能催化合成磷酸二酯键，即将一条脱氧核苷酸5'端的磷酸基团与另一条脱氧核苷酸链的3'端的-OH相连，④符合题意。 （3）真核生物基因(目的基因)在大肠杆菌细胞内表达时,表达出的蛋白质可能会被降解，可以选用不能产生该蛋白酶的缺陷细菌作为受体细胞。体外重组的质粒可通过Ca2+处理，目的是以增大细胞的通透性，使重组的质粒能够导入到受体细胞内，因此体外重组的质粒可通过Ca2+参与的转化方法导入大肠杆菌细胞。 （4）由于两条肽链的一端各有一个游离的氨基，以及在肽链内部的R基中可能也有氨基，故每个胰岛素分子中至少含2个游离的氨基。 （5）融合蛋白A、B分别表示β-半乳糖苷酶与胰岛素 A、B链融合的蛋白，使用溴化氰在甲硫氨酸残基C端切割的目的是切除β-半乳糖苷酶和甲硫氨酸残基以获得成熟的人胰岛素A链或B链。基因工程获得的胰岛素需要与天然产品的功能进行活性比较，以确定转基因产品的功能活性是否与天然产品相同。 11．(24-25高二下·黑龙江哈尔滨·期末)某科研团队欲利用基因工程技术获得高效分泌表达“人源生长激素”的酿酒酵母。首先将人源生长激素基因与质粒重组，构建基因表达载体后导入酿酒酵母细胞中，再用CRISPR - Cas9技术优化酵母代谢通路，最终获得能高产人源生长激素的工程菌株。图1是通过基因工程将人的生长激素基因导入酿酒酵母中生产生长激素的过程，图2是基因工程中所用到的质粒，图3是通过PCR获取和扩增目的基因。请回答下列问题： (1)图1通过____过程得到目的基因A后，通过③过程进行PCR扩增，该技术的原理是_________________。如果开始的A基因只有一个，则循环n次需要引物____对。 (2)酿酒酵母作为生产人生长激素的受体细胞与大肠杆菌相比优势有______________，若A基因的mRNA序列中 - 密码子为AUG，则图3中起始密码子的DNA链是____（填“a”或“b”） (3)分析图2和图3，为了防止目的基因的反向连接，可在目的基因的上、下游分别添加__________________的识别序列。 (4)科研团队通过CRISPR - Cas9技术敲除转基因酿酒酵母的PEP4基因（该基因编码的蛋白酶会水解酪蛋白），改造其代谢通路以高效分泌人源生长激素。如图：Cas9蛋白可在sgRNA引导下，在选定位点切断DNA。已知DNA序列中含NGG（N为任意碱基）的位点具有较高的编辑效率，当DNA分子中任意一条链含有NGG，即可对该链进行识别。PEP4基因转录的非模板链序列如下： 上面虚线框所对应的酵母菌基因序列中共有____处可作为Cas9的优选剪切位点。野生型酵母可以水解酪蛋白，从而在菌落周围形成透明圈。将Cas9蛋白 - sgRNA等处理的酵母菌接种在____的固体培养基以初步筛选PEP4基因突变体，经培养后____的菌落符合生产要求。 【答案】(1) 逆转录 DNA半保留复制 2n-1 (2) 酵母菌是真核生物，有内质网，高尔基体等多种细胞器，能对肽链进行更复杂的空间结构加工 b (3)XhoI酶、HindI酶 (4) 6/六 酪蛋白为唯一氮源(或含酪蛋白) 无透明圈(或透明圈较小) 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】（1）由RNA→DNA的过程是逆转录过程，故图1中的目的基因是由mRNA经过逆转录过程获得的；PCR技术扩增A基因的原理是DNA半保留复制。一个基因A通过PCR技术进行n次循环，则共形成2n个基因A，除了来自最初那个基因A的两条链不含引物外，凡是新形成的子链均含有引物，因此理论上一共需要消耗(2×2n-2)÷2=2n-1对引物。 （2）与大肠杆菌(原核生物)相比，酵母菌是真核生物，具有细胞核和各种细胞器，能对肽链进行更复杂的空间结构加工，因此酵母菌更适合作为生产真核细胞产品的工程菌。起始密码子为AUG，则对应的DNA模板链上的碱基序列是TAC，据图中的碱基序列分析，b链上含有TAC，故图3中起始密码子的DNA链是b链。 （3）据题图2和3可知，转录方向是向右的，所以基因A在连接图2载体时，上游应靠近启动子，下游靠近终止子，而图2中不能选EcoRI酶切制质粒，会破坏复制原点，为了防止目的基因的反向连接，所以应该在目的基因上游添加XhoI酶识别序列，下游添加HindI酶识别序列。 （4）根据题目信息可知，Cas9蛋白可在sgRNA引导下，在选定位点切断相应的DNA链，且DNA序列中含NGG的位点具有较高的编辑效率 (N为任意碱基)，观察PEP4序列虚线框中的碱基序列，其中GG有3处，CC有3处，而CC序列的互补序列为GG，由此可得上述PEP4序列中共有6处可作为Cas9的优选剪切位点；根据题目信息“野生型酵母可以水解酪蛋白，从而在菌落周围形成透明圈”，可将Cas9蛋白-sgRNA等处理的酵母菌接种在以酪蛋白为唯一氮源(或含酪蛋白)的固体培养基上以初步筛选PEP4基因突变体，由于处理过的酵母菌细胞内水解酪蛋白相关的酶基因产生突变，导致酵母菌失去水解酪蛋白的能力(或水解酪蛋白的能力下降)，因此接种培养后，无透明圈(或透明圈较小)的菌落符合生产要求。 12．(23-24高二下·辽宁大连·期末)线粒体是细胞的“动力车间”。当线粒体发生损伤时，其质量控制系统会根据受损程度，通过不同途径清除受损线粒体。 (1)通常线粒体受到高强度损伤会发生外围分裂，产生大小不一的两个子线粒体，其中较小的子线粒体不包含复制性DNA(mtDNA)，被自噬泡包裹形成自噬体后与来自______(填细胞器名称)的溶酶体融合，再被______(填细胞器名称)合成的水解酶分解，发生线粒体自噬(图1)。外围分裂可使线粒体数量________(填“增加”或“减少”或“不变”)。 (2)科研人员发现正常细胞中轻度损伤的线粒体，还可通过进入迁移体(细胞移动过程中由细胞膜参与，在尾部形成的一些未脱落的小囊泡)释放到细胞外，并将该过程命名为线粒体胞吐(图2)。 ①迁移体膜的基本支架是_________，形成过程依赖生物膜的_______性，迁移体膜________(填“属于”或“不属于”)细胞的生物膜系统。 ②受损的线粒体可在马达蛋白的协助下沿锚定、支撑细胞器的_________运往迁移体，已知马达蛋白包括驱动线粒体向细胞内侧运动的蛋白和向外侧运动的蛋白，用药物CCCP 处理细胞使线粒体受损，得到两种马达蛋白的蛋白电泳图(图3)， 可知增强蛋白_________(填“KIF5B”或“DYNLL1”)的表达量可以加强线粒体胞吐。 ③某研究小组想验证线粒体胞吐现象，利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物 CCCP 处理细胞后，观察到_____________，则可初步验证。 【答案】(1) 高尔基体 核糖体 不变 (2) 磷脂双分子层 (一定的)流动性/结构特性 属于 细胞骨架 KIF5B 红色荧光、绿色荧光重叠 【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构，对于维持细胞的形态、保持细胞内部结构的有序性以及细胞的运动、物质运输、能量转换、信息传递等生命活动都具有重要意义。细胞骨架就像细胞的“骨骼”和“肌肉”，为细胞提供了结构支持和功能保障。 【详解】（1）图中显示，线粒体受到高强度损伤会发生外围分裂，产生大小不一的两个子线粒体，其中较小的子线粒体不包含复制性DNA(mtDNA)，被自噬泡包裹形成自噬体后与来自高尔基体的溶酶体融合，再被核糖体合成的水解酶分解，发生线粒体自噬，该过程说明溶酶体是细胞中的消化车间，能维持内部环境的稳定，同时，外围分裂不会引起线粒体数量“增加”或“减少，而使线粒体保持不变。 （2）①迁移体是细胞移动过程中由细胞膜参与，在尾部形成的一些未脱落的小囊泡，可见迁移体的膜属于生物膜，其膜结构的基本支架是磷脂双分子层，形成过程依赖生物膜的流动性，迁移体膜属于细胞的生物膜系统。 ②受损的线粒体可在马达蛋白的协助下沿锚定、支撑细胞器的细胞骨架运往迁移体，已知马达蛋白包括驱动线粒体向细胞内侧运动的蛋白和向外侧运动的蛋白，用药物CCCP 处理细胞使线粒体受损，得到两种马达蛋白的蛋白电泳图， 可知增强蛋白KIF5B的表达量可以加强线粒体胞吐，因为图中显示用药物CCCP处理线粒体后，KIF5B蛋白的合成量随着CCCP浓度的增加而增加。 ③某研究小组想验证线粒体胞吐现象，利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物 CCCP 处理细胞后，观察到红色荧光、绿色荧光重叠，说明受损的线粒体进入到迁移体内，则可初步验证。 13．(23-24高二下·黑龙江哈尔滨道里区哈尔滨第三中学校·期末)多巴胺是一种神经系统内的重要物质。图1为人体神经细胞部分结构图，图2为图1虚线方框放大部分，其中◆代表多巴胺分子，▲是某种小分子物质，甲、乙、丙、丁、戊代表不同的膜蛋白。请据图回答下列问题： (1)图1 所示神经细胞释放多巴胺的物质运输方式是_____，多巴胺的释放依赖于包裹多巴胺的囊泡和细胞膜拥有相同的基本骨架，这些生物膜的主要化学成分是_____。 (2)图2中K⁺借助通道蛋白丁从B侧运往A侧，则膜两侧 K⁺浓度较高的是_____侧。 (3)图2中“▲”_____（填“能”或“不能”） 表示神经细胞中的CO2。 (4)图2 中戊所代表的膜蛋白既能运输K⁺又能运输Na⁺，这种转运方式存在饱和值，该值的大小取决于_____。（答出两点） 【答案】(1) 胞吐 脂质（磷脂）和蛋白质 (2)B (3)不能 (4)膜上转运蛋白的数量；细胞内 ATP （能量）的供应 【分析】1、被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如：葡萄糖。 2、主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。 3、胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。 【详解】（1）多巴胺属于神经递质，图1所示神经细胞释放多巴胺的物质运输方式是胞吐，生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质；故多巴胺的释放依赖于包裹多巴胺的囊泡和细胞膜拥有相同的基本骨架，膜的主要化学成分是磷脂和蛋白质。 （2）分析图2可知，甲属于糖蛋白，故A侧表示细胞外，B侧表示细胞内；K+借助通道蛋白丁从B侧运往A侧，通道蛋白用于协助扩散，属于高浓度到低浓度，故膜两侧K+浓度较高的是B侧。 （3）CO2出入细胞的方式是自由扩散，题图中“▲”从A侧进入B侧属于高浓度到低浓度，属于自由扩散，但是对于神经细胞来说，神经细胞内产生CO2，由细胞内运出细胞外，而A侧表示细胞外，即CO2由B侧运到A侧，故题图中“▲”不能表示神经细胞中的CO2。 （4）题图戊所代表的膜蛋白既能运输K+又能运输Na+，且需要消耗ATP，属于主动运输，这种转运方式存在饱和值，该值的大小取决于膜上戊所代表的蛋白数量，细胞内ATP的供应。 14．(23-24高二下·黑龙江牡丹江第二高级中学·期末)图1为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的双层脂质膜）微粘度（与流动性呈负相关）影响的曲线，图2为比较人工膜和生物膜对多种物质的通透性的结果。请回答下列问题： (1)与人工膜相比较，生物膜中的成分还有____（写2种）。人体细胞能合成胆固醇，合成的场所是______（填细胞器名称）。 (2)生物膜的基本支架是____,细胞生物膜具有流动性的主要原因是_____。 (3)据图1分析，胆固醇对人工膜流动性的作用是______。 (4)据图2分析，不能得出的推论是_______。 A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 B．生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性 C．离子以协助扩散的方式通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率 【答案】(1) 蛋白质、糖类 内质网 (2) 磷脂双分子层 磷脂分子能运动，大多数蛋白质分子也能运动 (3)在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，胆固醇又可以提高膜的流动性；胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态 (4)C 【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质。蛋白质与膜的功能有关，膜的功能越多，膜上蛋白质的种类和数量就越多。 【详解】（1）人工膜中的成分是脂质，人体中的细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类，还含有少量胆固醇。因此与人工膜相比较，人体细胞膜中的成分还有蛋白质和糖类等。脂质的合成场所是内质网，故细胞合成胆固醇的场所是内质网。 （2）生物膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜具有流动性的原因是磷脂双分子层具有流动性和绝大多数蛋白质也是可以运动的。 （3）胆固醇是构成细胞膜的重要成分。图1中显示不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微粘度(与流动性负相关)影响的曲线。图1中显示胆固醇能抵抗因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变，故可总结为在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。 （4）A、生物膜对H2O的通透性要远大于人工膜，说明生物膜上存在着协助H2O通过的物质，A正确； B、生物膜对K+、Na+、Cl-的通透性不同，说明生物膜对K+、Na+、Cl-的通透具有选择性，B正确； C、由于人工膜无载体蛋白，所以无法推出离子以协助扩散方式通过人工膜，C错误； D、图2中人工膜对不同分子的通透性不同，可见分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率，D正确。 故选C。 15．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)如图为人体胃黏膜上皮细胞膜及其上的质子泵（镶嵌在膜上的蛋白质）。进食前，质子泵位于胃黏膜上皮细胞内的小泡膜上，为无活性状态；进食后，食物刺激胃黏膜上皮细胞，使含有质子泵的小泡定向移动并与细胞膜融合恢复其活性，细胞开始分泌H+，具体机制如图。回答下列问题： (1)正常人进食后胃内的H+增多，此时胃蛋白酶活性_______（填“增强”或“减弱”）。 (2)胃黏膜上皮细胞膜的主要成分是_______。胃内的pH低于胃黏膜细胞，此时H+通过质子泵的运输方式为_______。 (3)质子泵的合成场所为_______，质子泵移动到细胞膜主要由_______提供能量，与细胞膜融合的过程体现了细胞膜_______的特点。已知动物一氧化碳中毒后，质子泵跨膜运输离子的速率会降低，原因是_______。 【答案】(1)增强 (2) 脂质（磷脂）和蛋白质 主动运输 (3) 核糖体 线粒体 （具有一定）流动性 质子泵跨膜运输需要消耗能量，一氧化碳中毒会降低细胞呼吸速率，影响能量供应，进而使质子泵跨膜运输离子的速率降低 【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。 【详解】（1）胃蛋白酶的最适pH是1.5~2，正常人进食后胃内的H+增多，此时胃蛋白酶活性增强。 （2）细胞膜的主要成分是脂质（磷脂）和蛋白质。胃内的pH低于胃黏膜细胞，说明胃内H+浓度高，胃黏膜细胞H+浓度低，质子泵参与的H+跨膜运输方式是逆浓度梯度运输的，需要载体的协助，故方式是主动运输。 （3）质子泵化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，质子泵移动到细胞膜主要由线粒体提供能量，与细胞膜融合的过程体现了细胞膜具有一定流动性的特点。质子泵跨膜运输需要消耗能量，一氧化碳中毒后红细胞携带氧气的能力下降，会降低细胞呼吸速率，影响能量供应，进而使质子泵跨膜运输离子的速率降低。 16．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)溶酶体内含多种水解酶，有溶解或消化的功能。M6P分选途径是形成溶酶体的重要途径之一，具有M6P标志的蛋白质能被 M6P 受体识别，进而包裹形成溶酶体。细胞中溶酶体的形成过程如图所示。 (1)高尔基体的顺面区（cis膜囊）和反面区（TGN）在蛋白质的合成分泌过程中发挥不同的作用，其中对蛋白质进行分选的是_______。 (2)具有 M6P标志的溶酶体酶前体能被 M6P受体识别，M6P标志过程是溶酶体酶前体被磷酸化，cis膜囊中没有被M6P标志的蛋白质去向是以_______方式排出细胞。 (3)TGN上的M6P受体蛋白能够识别溶酶体酶前体的M6P信号并与之结合，体现了生物膜具有_______的功能；错误运往细胞外的溶酶体酶能通过_______介导的胞吞作用回收到前溶酶体中，这是溶酶体形成的另一条途径。 (4)溶酶体酶前体糖链的合成起始于_______，M6P标志的形成在_______中。 (5)细胞的生物膜系统由_______等共同组成。 (6)通过课本第三章细胞的基本结构的学习，写出细胞核的功能_______。 【答案】(1)反面区（TGN） (2)胞吐 (3) 信息交流 M6P受体 (4) 内质网 高尔基体 (5)细胞膜、细胞器膜、核膜 (6)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 【分析】分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【详解】（1）从图中可以看出，在高尔基体的TGN面将蛋白质发送到细胞膜、形成溶酶体等，所以对蛋白质进行分选的是反面区。 （2）蛋白质是生物大分子，故cis膜囊中没有被标志的蛋白质以胞吐的方式排出细胞。 （3）具有M6P标志的蛋白质能被M6P受体识别，体现了生物膜具有信息交流的功能；错误运往细胞外的溶酶体酶和细胞膜的M6P受体结合，形成胞内体，重新形成溶酶体，所以溶酶体形成的另一条途径是M6P受体介导的胞吞作用回收到前溶酶体中。 （4）由图可知，溶酶体酶前体糖链的合成起始于内质网，而M6P标志的形成在高尔基体中。 （5）生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等共同组成。即细胞中所有的膜结构都属于生物膜系统。 （6）通过课本第三章细胞的基本结构的学习，对细胞核功能的较为全面的阐述是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 17．(24-25高二下·吉林长春东北师范大学附属中学·期末)Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+.，Na⁺等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上 Piezo通道的作用机理如图。 (1)Piezo通道开放后，该通道能运输Ca2+.是因为Ca2+/Piezo通道的直径和形状相适配，______相适宜。该过程______（填“需要”或“不需要”）消耗ATP，对图示过程有影响的因素有______（填序号）。 ①机械刺激        ②细胞膜两侧Ca2+浓度差        ③Piezo 通道蛋白的数量 (2)“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大 Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活 Piezo通道的调节是______（填“正”或“负”）反馈，膜蛋白的存在会______（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 (3)红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成 Piezo通道功能增强所致。结合上图，从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是______。 【答案】(1) 大小和电荷 不需要 ①②③ (2) 正 降低 (3)Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态 【分析】神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。 【详解】（1）Piezo通道开放后，Ca2+通过协助扩散通过该通道进入细胞，Ca2+能通过Piezo通道是因为Ca2+与该通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜，协助扩散不需要消耗ATP，影响该过程的因素主要有外界的机械刺激，Ca2+浓度和Piezo通道蛋白的数量等。 （2）根据题干信息，通道开放会使Piezo通道周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性，这属于正反馈调节，膜蛋白的存在会降低细胞的膜张力。 （3）由图可知，Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态。 18．(23-24高二下·吉林吉林龙潭区吉化第一高级中学校·期末)细胞的物质输入和输出保证了细胞进行复杂、有序化学反应的需要，许多物质运输与细胞膜上的蛋白质有关，根据以下材料回答问题： (1)研究发现水分子通过细胞膜时的速率高于通过人工膜，推测可能与细胞膜上的___________有关；从细胞膜的结构分析，水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍，原因是___________。 (2)重庆人喜欢吃辣后舌头上的“灼烧感”，经研究，该感觉的产生与细胞膜上的TRPV1通道蛋白有关，其被辣椒素激活时，造成Ca2+通过TRPV1内流而产生兴奋，进而产生“灼烧感”。由此说明，Ca2+通过TRPV1内流属于___________（填“协助扩散”或“主动运输”）。 (3)下图所示为氯离子由细胞内运至细胞外的过程。据图分析，CFTR蛋白作为氯离子的载体蛋白，这种运输方式为___________。 (4)人工合成的仅由磷脂双分子层构成的封闭球状结构称为脂质体。所有带电荷的分子不论多小都很难通过脂质体，缬氨素是一种十二肽的抗生素。若将它插入脂质体的脂双层内可使K+的运输速度提高100000倍，但却不能有效提高Na+的运输速率，由此可得出的结论有：___________、___________（两个相关结论）。 【答案】(1) 水通道蛋白 磷脂双分子层内部具有疏水性 (2)协助扩散 (3) 主动运输 (4) 载体蛋白能极大提高运输速率 载体蛋白具有特异性 【分析】物质跨膜运输的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输，其中主动运输需要能量。水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散，协助扩散需要水通道蛋白的协助。 【详解】（1）水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散，协助扩散需要水通道蛋白的协助，研究发现水分子通过细胞膜时的速率高于通过人工膜，推测可能与细胞膜上的水通道蛋白有关。磷脂分子是双性分子，外部亲水内部疏水，水分子自由扩散通过细胞膜时，由于磷脂分子内部疏水（即磷脂双分子层内部具有疏水性），所以通过时会受到一定的阻碍。 （2）由题意可知，TRPV1通道蛋白被辣椒素激活时，造成Ca2+内流而产生兴奋，不需要能量，因此Ca2+通过TRPV1内流属于协助扩散。 （3）由图可知，CFTR蛋白作为氯离子的载体蛋白，兼有催化ATP水解的功能，说明其转运氯离子时需要能量，所以运输方式为主动运输。 （4）将缬氨素插入磷脂双分子层中，可使K+的运输速度提高100000倍，说明其相当于载体蛋白，提高某些物质的运输速率，由于能够提高K+的运输速率，但不能提高Na+的运输速率，所以作用具有特异性，故由此可得出的结论有：载体蛋白能极大提高运输速率；载体蛋白具有特异性。 19．(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)根据下面植物体细胞杂交技术流程图，回答下列相关问题： (1)运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）不能得到杂种植株，为什么?___________ (2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中，运用的技术手段有植物组织培养技术和细胞融合技术，依据的原理是___________，过程②成功的标志是____________，常用的化学融合方法是___________（写出两种）。过程③密切相关的具有单层膜结构的细胞器为____________。 (3)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，则“番茄—马铃薯”属于______倍体植株。 (4)随“神六”太空旅行的种苗中，最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物，可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术，将柴油树细胞培养进行到_________过程即可（填字母编号）。 (5)植物体细胞杂交技术在育种工作中具有广泛的应用，其突出的优点是____________。 【答案】(1)不同种的植物存在生殖隔离 (2) 植物细胞的全能性和细胞膜流动性 杂种细胞再生出新的细胞壁 聚乙二醇（PEG）、高Ca2+-高pH 高尔基体 (3)六（或异源六） (4)e (5)克服远缘杂交不亲和的障碍 【分析】分析题图可知：①表示去壁获取原生质体的过程；②表示人工诱导原生质体融合；③表示再生出新细胞壁的过程；④表示脱分化过程；⑤表示再分化过程。 【详解】（1） 番茄和马铃薯属于不同种的植物，存在生殖隔离，不能通过有性杂交产生后代，故运用传统有性杂交（即用番茄、马铃薯杂交）不能得到杂种植株。 （2）植物组织培养技术依据的原理是植物细胞的全能性，细胞融合技术依据的原理是细胞膜的流动性。过程②称为原生质体融合，细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。原生质体融合常用的化学融合方法是聚乙二醇（PEG）、高Ca2+-高pH。③表示再生出新细胞壁的过程，高尔基体（单层膜结构的细胞器）与植物细胞壁的形成有关。 （3）由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体，因此植物体细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”属于异源多倍体里面的六倍体（或异源六倍体）。 （4） 柴油是植物细胞的代谢产物，将柴油树细胞培养进行到愈伤组织即可提取，愈伤组织为图中的e时期。 （5）不同物种之间存在生殖隔离，不能通过有性杂交获得可育后代，植物体细胞杂交的突出优点在于可克服远缘杂交不亲的障碍，培育种间甚至属间杂种。 20．如图1为动物细胞结构示意图，图2表示物质Q依次在细胞器甲、乙、丙上的合成、加工和分泌某蛋白质的过程。请据图回答： Ⅰ.观察图1，回答相关问题： (1)图1所示是在_____显微镜下看到的动物细胞亚显微结构，该细胞的_____（填结构名称）是代谢活动的中心。 (2)图1动物细胞中不含磷脂的细胞器有_____（填标号）。 Ⅱ.观察图2并结合图1，回答相关问题： (3)图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，甲、乙、丙分别对应图1的______（填标号）。为了研究图2所示蛋白质合成、加工和分泌的生理过程，一般采用的研究方法是______。 (4)下列图1和图2中部分结构和对应的成分，对应错误的是______。 A．结构5：磷脂、蛋白质、糖类 B．结构4：RNA、蛋白质 C．结构甲：核糖核酸、蛋白质 D．结构丙：具有双层膜结构 【答案】(1) 电子 细胞质（基质） (2)4、6 (3) 4、3、7 放射性同位素标记法/放射性同位素示踪法 (4)D 【详解】（1）图1细胞能够看到细胞膜、内质网膜、核膜、核糖体等结构，是在电子显微镜下看到的动物细胞亚显微结构，该细胞的细胞质基质是多种代谢活动的中心。 （2）图1动物细胞中不含磷脂的细胞器有4核糖体和6中心体。 （3）图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程。甲、乙、丙 分别是核糖体、内质网、高尔基体，分别对应图1的4、3、7。为了研究图2所示蛋白质合成、加工和分泌的生理过程，一般采用的研究方法是放射性同位素标记（同位素示踪）法。 （4）A、图1中的结构5是细胞膜，细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，还含有少量糖类，A正确； B、图1中的结构4是核糖体，核糖体主要由核糖体RNA和蛋白质组成，B正确； C、图2中的结构甲是核糖体，核糖体主要由核糖体RNA（核糖核酸）和蛋白质组成，C正确； D、图2中的丙是高尔基体，高尔基体具有单层膜结构，D错误。 21．(24-25高二下·辽宁辽阳·期末)蓝细菌进化出了一种高效的CO2浓缩机制，如图所示。蓝细菌可以吸取环境中的CO2和碳酸氢根（HCO3-）并浓缩在Rubisco（一种酶）活性中心的周围，从而有效提高Rubisco的催化效率，确保了高光合效率。回答下列问题： (1)与酵母菌相比，蓝细菌在结构上的主要特点是______。蓝细菌的细胞质中有许多同心环样的膜片层结构（光合片层），其膜上含有______（填色素种类），是进行光反应的场所。 (2)从图中可以看出，外界CO2依次以_______和______的运输方式通过蓝细菌细胞膜和光合片层膜。CO2在羧酶体中完成CO2的固定，产生的C3最终会排出羧酶体，试推测后续进行卡尔文循环的场所是______。CO2与O2能竞争性结合Rubisco，在CO2浓度较低的环境下，Rubisco会催化C5与O2结合，消耗有机物，产生CO2。蓝细菌通过CO2浓缩机制提高光合效率的机理是_______。 【答案】(1) 无以核膜为界限的细胞核 藻蓝素和叶绿素 (2) 自由扩散 主动运输 细胞质基质 羧酶体中Rubisco周围的CO2浓度增加，促进了C5与CO2的结合，抑制了C5与O2的结合 【分析】由图可知，蓝细菌细胞外的二氧化碳或者HCO3-通过主动运输或者自由扩散进入光合片层内的羧化体内，产生二氧化碳与C5结合形成C3，再还原形成有机物，完成光合作用。 【详解】（1）酵母菌是真核生物，蓝细菌是原核生物，与真核生物相比，原核生物在结构上最主要的特点是没有核膜包被的细胞核。蓝细菌的光合片层上含有藻蓝素和叶绿素，能吸收光能进行光反应。 （2）据图可知，二氧化碳通过细胞膜时是自由扩散，通过光合片层时需要二氧化碳转运蛋白和能量，因此属于主动运输。CO2在羧酶体中完成CO2的固定，产生的C3最终会排出羧酶体进入细胞质基质，因此推测后续进行卡尔文循环的场所是细胞质基质，蓝细菌通过CO2浓缩机制使羧化体中Rubisco周围的CO2浓度升高，从而通过促进CO2固定进行光合作用，同时抑制O2与C5结合，进而抑制光呼吸，最终提高光合效率。 22．(24-25高二下·辽宁抚顺六校协作体·期末)囊泡是一种动态的细胞结构，在分泌蛋白的运输中起着重要作用。囊泡运输是细胞内极其重要的运输方式，具有高度的组织性、方向性和精准性。从分子水平上解释细胞内生物膜系统融合机制的主要模型为SNARE假说，如图所示。回答下列问题： (1)囊泡膜和细胞膜的主要成分一样，都是______。 (2)由图可知，囊泡膜上的Rab-GTP可与靶膜上的______结合，从而将囊泡锚定在靶膜上，进而协助______与相应靶膜上的t-SNARE特异性结合，形成稳定的蛋白复合物，随后通过膜融合，完成“货物”的定向运输。 (3)细胞分泌物的释放通过囊泡进行。胰岛素是对生命活动具有重要调节作用的分泌蛋白，其借助囊泡通过______（填跨膜运输方式）分泌到细胞外。在胰岛素合成、加工的过程中，由内质网分离出的囊泡不能直接释放到细胞外，结合SNARE假说，原因是______。 (4)研究发现，该细胞内的细胞骨架与细胞运动、物质运输及信息传递等生命活动密切相关，其主要构成成分为______。如果去除细胞骨架，分泌蛋白的分泌速度会明显降低，据此推测细胞骨架的作用最可能是______。 【答案】(1)脂质和蛋白质（或磷脂和蛋白质） (2) Rab效应器 v-SNARE (3) 胞吐 来自内质网的囊泡上的v-SNARE只能与高尔基体膜上的t-SNARE特异性结合（或来自内质网的囊泡的靶膜是高尔基体膜而非细胞膜） (4) 蛋白质纤维（或蛋白质） 有助于（促进）囊泡的运输 【分析】分泌蛋白的合成及分泌过程为：在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成的一段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成肽链，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成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。高尔基体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，将分泌蛋白分泌到细胞外。整个过程需要线粒体提供能量。 【详解】（1）囊泡膜和细胞膜均属于生物膜，生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，在组成生物膜的脂质中，磷脂最丰富。 （2）由图可知，囊泡膜上的Rab-GTP可与靶膜上的Rab效应器结合，从而将囊泡锚定在靶膜上，进而协助V-SNARE蛋白与相应靶膜上的t-SNARE蛋白特异性结合，形成稳定的蛋白复合物，随后通过膜融合，完成“货物”的定向运输。 （3）胰岛素属于分泌蛋白，其在胰岛B细胞内合成后，通过胞吐的形式释放到细胞外。在胰岛素合成、加工过程中，来自内质网的囊泡上的v-SNARE只能与高尔基体膜上的t-SNARE特异性结合，所以由内质网分离出的囊泡不能直接释放到细胞外。 （4）细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。分泌蛋白的释放通过囊泡进行。如果去除细胞骨架，分泌蛋白的分泌速度会明显降低，据此推测细胞骨架的作用最可能是有助于（促进）囊泡的运输。 23．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)精氨酸可以促进细胞生长因子的分泌，从而促进伤口愈合。其可通过微生物发酵大量生产。研究人员研究了大肠杆菌的精氨酸合成过程，并对菌株进行改造，获得了高产菌株。以下是该项研究的部分内容及结果。 (1)精氨酸在大肠杆菌体内的合成过程如图1所示。在大肠杆菌细胞内，过多的精氨酸会抑制ArgA的活性。 ①图1所示LysE转运精氨酸至胞外的方式属于___________。 ②将另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，发现该酶不受过量精氨酸抑制。这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比_________。 (2)为提高目标菌株的筛选效率，研究人员构建了重组质粒，部分结构如图2。导入该重组质粒的大肠杆菌中，荧光蛋白表达量和精氨酸的量正相关。图2中启动子是RNA聚合酶结合的特定DNA序列，与转录起始有关。 据图2解释，荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量的原因是_________。 (3)将上述重组质粒导入大肠杆菌中，获取菌株A。对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，操作过程如图3，图中1～V是操作步骤。 ①图3的步骤I~V中，须无菌操作的是_________；须对菌株进行培养的是__________。 ②结合实验目的，下列关于培养基①～④的叙述正确的是________。 A．②是选择培养基         B．①～④的碳源的种类可以完全相同 C．④是选择培养基         D．①②的氮源及其比例可以与③④的不同 【答案】(1) 主动运输 分子结构（或空间结构）不同 (2)精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降 。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多 (3) I～V I、Ⅱ、Ⅳ BD 【分析】物质进出细胞的方式有主动运输、协助扩散、自由扩散、胞吞和胞吐。 【详解】（1）①由图可知，精氨酸至胞外需要载体并消耗能量，所以运输方式是主动运输。 ②两种不同来源的ArgA均可以催化谷氨酸经过一系列反应转化为精氨酸，但发现从另一种细菌来源的ArgA引入大肠杆菌，不受过量精氨酸抑制，这是因为该酶与大肠杆菌的ArgA相比分子结构不同。 （2）荧光蛋白的表达量可反映精氨酸的量，其原因是精氨酸含量较低时，ArgP蛋白基因表达出的ArgP蛋白能与启动子2结合，影响RNA聚合酶与启动子2的结合，导致荧光蛋白基因表达量下降。当精氨酸含量升高时，精氨酸能与ArgP蛋白结合，解除ArgP蛋白对启动子2的影响，荧光蛋白基因表达形成的荧光蛋白增多。 （3）①由题图信息可知，该操作是为了对菌株A进行诱变，以筛选高产菌株，为了保证实验结果更准确，整个操作流程都需要保证无菌，即对应步骤I～V，由图3操作步骤可知，须对菌株进行培养的是I、Ⅱ、Ⅳ。 ②A、②是固体培养基，目的是可以形成单菌落，便于挑取单菌落并转接，A错误； B、①~④的培养基都是培养菌种A，碳源的种类可以完全相同，B正确； C、④是液体培养基，扩大培养，C错误； D、该操作的目的是筛选精氨酸产量高的菌株，所以①②的氮源及其比例可以与③④的不同，D正确。 24．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)盐碱地中所含的盐分影响作物的正常生长，科研人员提出选育耐盐碱作物、让作物适应盐碱地的治理思路。比如，在某些地区可以发展具有较强耐盐碱能力的海水稻。请回答下列问题： (1)盐碱地上大多数作物很难生长，甚至会因为缺水而出现“烧苗”现象，主要原因是___________。在植物细胞发生质壁分离过程中，外界溶液、细胞质基质、细胞液的浓度从大到小依次是__________（用文字和“＞”表示）。 (2)将普通水稻放在适宜浓度的NaNO3溶液中培养，根细胞吸收一个Na+时会排出一个H+，吸收一个NO3-时会排出一个HCO3-。一段时间后培养液中的NO3-浓度下降、Na+浓度上升，则实验过程中培养液pH的变化趋势是_______。培养液中Na+浓度上升的原因是_________。 (3)下图为海水稻抗逆性相关生理过程的示意图。 注：SOSI和NHX为膜上两种蛋白质。 ①上图中该细胞膜上消耗ATP并将H+跨膜运输到细胞外的蛋白质，除了运输H+的功能外，还具有________功能。 ②上图中SOSI和NHX介导的运输方式__________（填“是”、“不是”）相同。 ③上图中细胞吸水的速率受到__________的共同影响。 【答案】(1) 土壤盐分过多，土壤溶液浓度大 ，甚至大于植物根部细胞的细胞液浓度从而导致植物根系因渗透失水而出现“烧苗”现象 外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度 (2) 增大 根吸收水的速率大于吸收Na+的速率 (3) 催化/催化ATP水解 是 细胞内外渗透压（或浓度差）和细胞膜上水通道蛋白数量 【分析】①具有中央液泡的成熟的植物细胞，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，导致细胞失水，由于原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，进而引起细胞壁与原生质层逐渐分离，即发生质壁分离。 ②自由扩散、协助扩散和主动运输的比较 物质转运方式 被动运输 主动运输 自由扩散 协助扩散 运输方向 顺浓度梯度 顺浓度梯度 逆浓度梯度 是否需要转运蛋白 不需要 需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗 【详解】（1）由于土壤盐分过多，土壤溶液浓度大，甚至大于植物根部细胞的细胞液浓度，从而导致植物根系因渗透失水而出现“烧苗”现象。当细胞液浓度低于外界溶液浓度时，植物细胞会发生质壁分离，故浓度大小依次为：外界溶液浓度＞细胞质基质浓度＞细胞液浓度。 （2）将普通水稻放在适宜浓度的NaNO3溶液中培养，根细胞吸收一个Na+时会排出一个H+，吸收一个NO3-时会排出一个HCO3-。一段时间后培养液中的NO3-浓度下降、Na+浓度上升。可见，根细胞吸收NO3-的速率更大，而吸收Na+较少，则说明排出的H+小于排出的HCO3-，因此实验过程中培养液pH的变化趋势是增大。 培养液中Na+浓度上升的原因是根细胞吸收Na+较少，并且水分大量进入细胞内，导致培养液中水分降低，换言之，根吸收水的速率大于吸收Na+的速率，造成培养液中Na+浓度上升。 （3）①由图可知：该细胞膜上消耗ATP并将H+跨膜运输到细胞外的蛋白质可以催化ATP水解，除了运输H+的功能外，还具有催化功能。 ②图中SOSI和NHX介导的运输，都是利用H+顺浓度梯度跨膜运输产生的电化学势能，驱动Na+以主动运输的方式进行逆浓度梯度跨膜运输，因此SOSI和NHX介导的运输方式是相同的。 ③图中细胞吸水的方式有自由扩散和在水通道蛋白协助下进行的协助扩散，说明细胞吸水的速率受到细胞内外渗透压（或浓度差）和细胞膜上水通道蛋白数量的共同影响。 25．(23-24高二下·辽宁朝阳建平县实验中学·期末)哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构和功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然基本保持原来的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如下图所示。 研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影。结果如下表： 实验处理 蛋白质种类 处理后红细胞影的形状 A B C D E F 试剂甲处理后 + + + + - - 变得不规则 试剂乙处理后 - - + + + + 还能保持 （“+”表示有，“-”表示无） (1)构成红细胞膜的基本支架是__________。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的_______功能有关。A 和G 蛋白均与跨膜运输有关，G 蛋白的主要功能是利用红细胞_______呼吸产生的ATP供能，通过_______方式排出 Na+吸收K+，从而维持红细胞内_______的离子浓度梯度。 (2)在制备细胞膜时，将红细胞置于_______中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是_______。 (3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化（As）斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的_______（填细胞器名称），其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜_______性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了 As 斑块的生长。 【答案】(1) 磷脂双分子层 信息交流 无氧 主动运输 高K+低Na+ (2) 蒸馏水（或低渗溶液） E、F (3) 内质网 流动 【分析】1、流动镶嵌模型： （1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的； （2）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，大多数蛋白质也是可以流动的； （3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白；除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。 2、细胞膜的功能是：作为细胞的边界，将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出；进行细胞间信息交流。 【详解】（1）构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的信息交流功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G蛋白的主要功能是利用红细胞无氧呼吸产生的ATP供能，通过主动运输方式排出Na+吸收K+，从而维持红细胞内高K+低Na+的离子浓度梯度。 （2）在制备细胞膜时，将红细胞置于蒸馏水（或低渗溶液）中，使细胞膜破裂释放出内容物；由表中结果可知，试剂甲处理后由于缺少E、F蛋白质，红细胞影变得不规则，因此判断E、F对维持红细胞影的形状起重要作用。 （3）研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化（As）斑块的形成密切相关，成熟红细胞不具有合成脂质的内质网，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜流动性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。 26．(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)海水稻作为耐盐碱作物，可提升滩涂和盐碱地产量，还能改良土壤结构、提升肥力。但盐碱地高浓度无机盐会增加土壤溶液渗透压，导致其根系因渗透胁迫吸水困难，同时使土壤呈碱性形成碱胁迫；过量钠盐及部分病原体侵染也会影响其生长。值得注意的是，海水稻能通过调节自身物质运输机制适应这些逆境。请结合上述资料及图示回答下列问题。 海水稻抗逆性相关的生理过程示意图 (1)图中H+涉及的跨膜运输方式为_______。 (2)据图分析，高盐环境下抗菌蛋白借助_______方式出细胞，其过程_______（填“需要”或“不需要”）膜上蛋白的参与，更离不开细胞膜的流动性。 (3)Na+通过SOS1出细胞借助的能量为：_______。 (4)请结合资料及所给示意图，分析海水稻在盐碱地环境中抵御各类胁迫和病原体侵染的适应性机制：a：海水稻通过液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中Na+运输到液泡中储存；b：_______；c：_______。 (5)请根据海水稻在盐碱地中抵御渗透胁迫和离子毒害的生理机制，设计实验验证其根尖成熟区细胞液浓度高于普通水稻品种。实验需利用质壁分离实验原理，并提供以下实验材料：海水稻根尖成熟区细胞、普通水稻根尖成熟区细胞、不同浓度梯度的蔗糖溶液、显微镜及相关实验器具，请写出完整的实验设计思路：_______。 【答案】(1)协助扩散、主动运输 (2) 胞吐 需要 (3)氢离子的电化学梯度势能 (4) b：海水稻通过细胞膜上的转运蛋白SOSⅠ将Na+从细胞质基质中运输到细胞外 c：海水稻通过胞吐的方式分泌出抗菌蛋白 (5)分别取长势相同的海水稻和一般水稻的根尖成熟区组织细胞，制成临时装片，配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别处理两品种根尖成熟区细胞，处理一定时间后，用显微镜观察并对比两种植物根尖成熟区细胞在发生质壁分离时所对应的蔗糖溶液浓度 【分析】由图可知，氢离子通过主动运输从细胞质基质运出细胞、运入液泡；钠离子通过主动运输运出细胞或运入液泡。 【详解】（1）由图可知， H+运出细胞需要消耗ATP，即细胞通过主动运输将H+运输到细胞外；H+运入细胞有载体蛋白的协助，而不消耗ATP，即为协助扩散。 （2）由图可知，抗菌蛋白通过胞吐运出细胞，需要消耗能量。 （3）由图可知，钠离子借助氢离子的电化学梯度势能运出细胞。 （4）海水稻抵抗盐碱地胁迫策略：海水稻通过液泡膜上的转运蛋白NHX将细胞质基质中Na+运输到液泡中储存，及海水稻通过细胞膜上的转运蛋白SOSⅠ将Na+从细胞质基质中运输到细胞外；水稻抵抗病原体感染的策略：海水稻通过胞吐的方式分泌出抗菌蛋白。 （5）利用质壁分离实验的原理，验证海水稻根尖成熟区的细胞液浓度比一般水稻品种的高，实验设计思路是：分别取长势相同的海水稻和一般水稻的根尖成熟区组织细胞，制成临时装片，配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别处理两品种根尖成熟区细胞，处理一定时间后，用显微镜观察并对比两种植物根尖成熟区细胞在发生质壁分离时所对应的蔗糖溶液浓度，预期的结果是海水稻发生质壁分离所需的蔗糖浓度更高。 27．(24-25高二下·吉林部分学校·期末)农业效产上广泛使用的除草剂———草甘膦（C3H8NO5P）在土壤中不易被降解，长期使用会污染土壤。为修复被污染的土壤，可按图示程序选育出能降解该除草剂的细菌。抑制含一定量该除草剂的培养基不透明。回答下列问题： (1)从长期使用该除草剂的土壤中取样的原因是______。图示培养基①的接种方法是______，该方法不适合用于细菌的计数，原因是______。 (2)实验操作得到培养基②的菌落中，有的有透明圈，有的无透明圈，且透明圈的大小也有差别，由此可以得到的结论为①______；②______。 (3)在筛选高效分解草甘膦细菌的过程中，应挑取透明圈最大的菌落，接种于以______为唯一碳源或氮源的固体培养基上，从功能上讲，该培养基属于______培养基。 (4)该小组在5个平板培养基上用另一种接种方法分别接种稀释倍数为10⁶的土壤浸出液0.1mL，其菌落数依次为218个、237个、184个、196个、321个，则1mL该土壤浸出液中含有的活菌数大约为______个。 【答案】(1) 在长期使用草甘膦的土壤中，富含降解草甘膦的细菌 平板划线法 划线起始处细菌密度大，经过培养很可能长成一片，无法形成单菌落 (2) 土壤浸出液中有多种细菌，有的可以降解草甘膦，有的不能降解草甘膦 不同细菌降解草甘膦的能力不同 (3) 草甘膦 选择 (4)2.08×109 【分析】图示为选育降解草甘膦菌的流程图，由图中培养基①中菌落连片生长可知，培养基①上采用的接种方法是平板划线法。由图中培养基②中得到单菌落可知，培养基②上采用的接种方法是稀释涂布平板法。 【详解】（1）在长期使用草甘膦的土壤中，富含降解草甘膦的细菌，所以从长期使用该除草剂的土壤中取样，易成功分离得到目的菌。图示培养的结果是菌落连成片，且分区域生长，可知培养基①的接种方法是平板划线法。微生物是通过单细胞繁殖形成单菌落来计数的，平板划线法的接种方法因为划线起始处细菌密度大，经过培养菌落长成一片，无法形成单菌落计数，所以该方法不适合用于细菌的计数。 （2）实验操作得到培养基②的菌落中，有透明圈的菌落说明具有降解草甘膦的能力，没有透明圈的菌落说明没有降解草甘膦的能力。透明圈越大，说明菌株降解草甘膦的能力越强；透明圈越小，说明菌株降解草甘膦的能力越弱。 （3）欲筛选出高效降解草甘膦的菌株，培养基中应只含有草甘膦而无其它碳源或氮源，不能降解草甘膦的微生物在此培养基上不能生存，这类培养基属于选择培养基。 （4）该小组在5个平板培养基上用稀释涂布平板法分别接种稀释倍数为 106 的土壤浸出液 0.1ml，其菌落数为 215、237、184、196、321，其中数据321不符合实验数据要在30~300范围的要求，要舍去，所以1mL该土壤浸出液中含有的活菌数大约为(215+237+184+196)÷4÷0.1×106 =2.08×109个。 28．(24-25高二下·吉林长春第六中学·期末)下图是植物组织培养的过程，试据图回答相关问题： (1)用于植物组织培养的材料叫做外植体，外植体是指________。在植物组织培养过程中，选择幼嫩的器官、组织用于接种的原因是______。 (2)①②分别是___________过程，启动①②的关键激素是________。 (3)在植物组织培养过程中，要进行一系列的消毒、灭菌，且要求无菌操作的目的是_____，且有些杂菌会危害培养物的生长。配制的MS培养基通常用______（工具）进行湿热灭菌。 (4)组织培养得到的试管苗是非常幼嫩的植株，这样的试管苗一般要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，其目的是_______，以保证移植到大田能顺利成活。 (5)植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径，在生产中通常要培养到______阶段。与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物的突出优点是_________（答出1点）。 【答案】(1) 离体培养的植物器官、组织或细胞 幼嫩的器官或组织分裂能力强，分化程度低 (2) 脱分化、再分化 生长素和细胞分裂素 (3) 避免杂菌滋生而影响培养物的生长 高压蒸汽灭菌锅 (4)让其适应自然环境 (5) 愈伤组织 不受季节、外部环境等条件的限制 【分析】图中①表示脱分化形成愈伤组织，②表示再分化形成试管苗。 【详解】（1）离体的植物器官、组织、细胞或原生质体可作为外植体进行植物组织培养。由于幼嫩的器官或组织分裂能力强，分化程度低，植物组织培养过程中一般选用其进行培养。 （2） 图中①表示脱分化形成愈伤组织，②表示再分化形成试管苗。培养基中适宜浓度的生长素和细胞分裂素是启动脱分化或再分化的关键激素。 （3）消毒、灭菌的目的是避免杂菌滋生而影响培养物的生长，培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，灭菌工具为高压蒸汽灭菌锅。 （4）试管苗一般需经过炼苗才能移栽，即将培养物连带培养皿（瓶）移到一般培养室（为经消毒灭菌）进行培养，使试管苗适应自然环境，以保证移栽存活率。 （5）只需要代谢产物时，可将培养物培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织中进行代谢产物的提取即可，该技术具有快速高效，而且不受季节、外部环境等条件的限制等优点。 29．(23-24高二下·吉林普通高中G6教考联盟·期末)一种广泛使用的除草剂（含氮有机物）在土壤中不易被降解，长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤，可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌（已知该除草剂在水中溶解度低，含一定量该除草剂的培养基不透明）。 (1)制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理，用稀释涂布平板法估算的活菌数比实际值_____，原因是_____。 (2)获得纯净微生物培养物的关键是_____；在配制培养基时，待培养基冷却至_____℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板；图C接种过程中共灼烧接种环_____次，第二次划线前灼烧接种环的目的是_____。 (3)在培养基上形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源主要是_____，有透明带菌落利用的氮源主要是_____，据此可筛选出目的菌。 【答案】(1) 小 两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落 (2) 防止杂菌污染 50 6 杀死上次划线后接种环上可能残余的菌种，保证下一次划线时的菌种直接来源于上一次划线的末端 (3) 氮气 除草剂 【分析】微生物常见的接种的方法 ①平板划线法：通过接种环在固体培养基表面连续划线操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面。经过数次划线后培养，可以分离得到单菌落，这种接种方法称为平板划线法。 ②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【详解】（1）制备土壤浸出液时，为避免菌体浓度过高，需将浸出液进行稀释处理，而后用稀释涂布平板法估算的活菌数，该方法往往比实际值偏低，这是因为当两个或多个细胞连在一起，平板上观察到的只是一个菌落，因而统计的活菌数比实际菌体数目偏低。 （2）防止杂菌污染是获得纯净微生物培养物的关键。在配制培养基时，待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近倒平板，因为该温度条件下刚好不烫手，且培养基处于液体状态，便于倒平板操作；图C接种方法为平板划线法，图示共划线5个区域，因此该过程中共灼烧接种环6次，第二次划线前灼烧接种环的目的是杀死上次划线后接种环上可能残余的菌种，保证下一次划线时的菌种直接来源于上一次划线的末端，实现通过逐步稀释划线获得单菌落。 （3）在培养基上形成的菌落中，无透明带菌落利用的氮源主要是空气中的氮气，有透明带菌落利用的氮源主要是除草剂，据此可筛选出目的菌，即选择有透明圈的菌落作为目的菌。 30．(23-24高二下·吉林吉林·期末)滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程为：先将样品稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究小组按照如图所示流程分离反刍动物瘤胃中的纤维素分解菌。回答下列问题： (1)实验中所用到的培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中必须用湿热灭菌法进行灭菌的是______，其不能使用干热灭菌法灭菌的原因有______（答两点）。 (2)Ⅰ过程所用培养基中______（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物，在配制Ⅱ过程所用培养基时，应注意______（从培养基成分角度分析）。Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌，原因是______。 (3)科研小组利用分离得到的3株纤维素分解菌，在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。 菌株 秸秆总量（g） 秸秆残量（g） 秸秆失重（%） 纤维素降解率（%） 甲 2.00 1.51 24.50 16.14 乙 2.00 1.53 23.50 14.92 丙 2.00 1.42 29.00 23.32 ①该实验应在______（填“有氧”或“无氧”）条件下进行，实验的自变量是______。 ②据表分析，纤维素酶活力最高的是菌株______，理由是_____。 【答案】(1) 培养基 干热灭菌的温度要高且时间比较久，会致使培养基内的营养物资被破坏殆尽，而且干热灭菌对培养基的灭菌很难透彻 (2) 需要 以纤维素为唯一的碳源 在一定的培养条件下,不同微生物表现出各自稳定的菌落特征 (3) 无氧 不同的菌株 丙 丙菌株的秸秆残量最少、丙菌株的纤维素降解率最高 【分析】1、纤维素酶是一类复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。 2、分解纤维素的微生物分离的实验原理：（1）土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长；（2）在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。 【详解】（1）由于干热灭菌的温度要高且时间比较久，会致使培养基内的营养物资被破坏殆尽，而且干热灭菌对培养基的灭菌很难透彻，所以用湿热灭菌法对培养基进行灭菌。 （2）Ⅰ过程滚管培养是固体培养基需要加入凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物，则配制Ⅱ过程所用培养基时，应该以纤维素为唯一的碳源。由于在一定的培养条件下,不同微生物表现出各自稳定的菌落特征，所以Ⅲ过程可根据菌落特征来初步区分不同种类的纤维素分解菌。 （3）①滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，所以纤维素分解菌是厌氧菌，则该实验应在无氧条件下进行，本实验利用得到的3株纤维素分解菌，在适宜条件下进行玉米秸秆降解实验，则实验的自变量是不同的菌株。 ②根据表中数据，丙菌株的秸秆残量为1.42g，比甲和乙菌株的低；纤维素降解率为23.32%，比甲和乙菌株的高，所以纤维素酶活力最高的是菌株丙。 31．(24-25高二下·辽宁葫芦岛·期末)请分析回答下列问题： I、豆豉是以黄豆或黑豆为原料，经各种微生物发酵形成的具有特殊色、香、味的发酵食品。某食品研发小组以黄豆为主要原料研制豆豉酱，工艺设计流程如下。回答下列问题： Ⅱ、微生物接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，采用这两种方法能将单个微生物分散在固体培养基上，从而获得纯培养物。 (1)毛霉可将黄豆种子中的蛋白质分解为________。 (2)研制豆豉时，黄豆宜放入高压蒸汽灭菌锅中进行灭菌处理，既起到灭菌的作用，又可以_______。 (3)用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供_______和维生素等。培养基配制和灭菌时，灭菌与调节pH的先后顺序是_______。 (4)若用稀释涂布平板法计数时，某一实验组平板上菌落平均数为46个/平板，而空白对照组的一个平板上出现了6个菌落，请分析说明空白对照组出现菌落的可能原因：一培养基灭菌不合格，二可能是_____。 (5)若用平板划线法，用接种环蘸取菌液，轻轻划在平面培养基上，以达到分离菌种的目的。若样品含菌量较多，应采用下图中的方法________。 (6)纯化菌种时，向试管内分装含琼脂的培养基，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是______。 【答案】(1)氨基酸 (2)破坏黄豆内部的细胞结构，使蛋白质等更易被分解 (3) 氮源 先调节 pH，后灭菌 (4)培养环境不洁净，有杂菌污染 (5)B (6)防止培养基污染棉塞（或防止杂菌污染，避免试管内培养基被污染） 【分析】豆豉酱制作以黄豆为原料，先经挑选、前处理后，通过高压蒸汽灭菌锅灭菌（既杀灭杂菌，又破坏黄豆细胞结构便于后续分解 ），再接种毛霉，利用毛霉产生的蛋白酶将黄豆中蛋白质分解为氨基酸等 ；微生物接种可采用稀释涂布平板法或平板划线法（含菌量多可选分区划线法 ）获得纯培养物，培养基配制需先调 pH 再灭菌，蛋白胨提供氮源等营养 ；制作中要避免杂菌污染（如灭菌彻底、操作规范、擦净试管口粘附培养基 ），通过这些步骤让微生物发酵，使黄豆转化为具特殊色、香、味的豆豉酱。 【详解】（1）毛霉等微生物可产生蛋白酶，蛋白酶能将蛋白质分解为氨基酸，这是发酵过程中蛋白质分解的基本产物。 （2）高压蒸汽灭菌锅灭菌时，高温高压环境除杀灭杂菌，还能破坏黄豆内部细胞结构，使细胞内的蛋白质等物质释放出来，更有利于后续毛霉等微生物对蛋白质的分解利用。 （3）蛋白胨含有氮元素，可为细菌提供氮源（用于合成蛋白质、核酸等含氮物质 ），同时也能提供维生素等营养成分。培养基配制时，若先灭菌再调节pH，调节pH过程中易引入杂菌，所以需先调节pH，后灭菌，保证培养基无菌。 （4）空白对照组理论上不应有菌落，出现菌落说明有杂菌污染 。除培养基灭菌不合格外，培养环境不洁净（如培养箱有杂菌），都可能导致空白平板出现菌落。 （5）平板划线法中，若样品含菌量较多，需多次划线稀释，使菌落分散。方法 B 是分区划线法（多次划线，逐步稀释 ），更适合含菌量多的样品；方法 A 是连续划线，含菌量多时难以有效分离单菌落 ，所以选 B。 （6）试管口粘附培养基，培养基可能滋生杂菌，杂菌会通过棉塞进入试管，污染试管内的培养基，所以用酒精棉球擦净，防止杂菌污染培养基。 32．(24-25高二下·黑龙江大庆萨尔图区大庆实验中学·期末)东北酸菜是白菜经腌制而成的传统食品。发酵过程中若霉菌等微生物大量繁殖会导致酸菜腐败发臭。研究人员从酸菜中分离出具有抑菌活性的乳酸菌，该类乳酸菌因能分泌新型细菌素（多肽）而具有抑菌活性。为获得细菌素表达量更高的工程菌用于生产，进行了相关研究。回答下列问题。 (1)生产酸菜过程中会产生工业废水，废水中含有大量纤维素、木质素等有机物，并且盐度较高，对微生物生长起到较强抑制作用。研究人员想要获得能分解纤维素的微生物，在配制培养基时加入______为唯一碳源，从功能上看，该培养基属于______培养基。若要用获得的纤维素分解菌处理泡菜废水，还需将纤维素分解菌培养在含_______的培养基中，以筛选耐高盐的目的菌株。 (2)保存酸菜常用真空保存的方法，如果真空包装中出现涨袋的现象，则说明酸菜可能已变质，不可食用，这样判断的原因是________。 (3)研究人员从具有抑菌活性的乳酸菌中提取细菌素基因，将其导入受体菌，再对受体菌做进一步的检测与鉴定。下面是细菌素基因及构建的基因表达载体的示意图。 ①利用PCR技术扩增细菌素基因时，应选择的一对引物是______。若以细菌素基因甲链为转录的模板链，为构建基因表达载体，应在与甲链结合的引物的______（填“3'”或“5'”）端加入_______（填“BamH I”或“Nde I”）的识别序列。 ②转化操作后提取受体细胞中的DNA，并利用选择的引物进行扩增，再对扩增产物进行电泳检测，结果如下图。电泳结果表明_______。设置4号的目的是_______（答出1点即可）。 【答案】(1) 纤维素 选择 高浓度盐分 (2)乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不产生二氧化碳，如果涨袋说明有产生二氧化碳的杂菌污染 (3) 引物2和引物3 5′ BamHI 目的基因已成功导入受体细胞 判断PCR反应体系是否受到污染 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。 【详解】（1）想要获得能分解纤维素的微生物，在配制培养基时加入以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养，由于该培养基能够筛选纤维素分解菌，因此该培养基从功能上分类属于选择培养基。根据题意可知，要筛选耐高盐的目的菌株，应该在培养基中加入高浓度的盐分。 （2）酸菜(泡菜)制作的原理的乳酸菌在无氧条件下发酵产生乳酸，现代保存酸菜常用真空保存的方法，真空保存是为了抑制需氧细菌。真空包装中出现涨袋的现象，说明有产生二氧化碳的杂菌污染，因为乳酸菌无氧呼吸的产物是乳酸，不产生二氧化碳，这样可以判断食品可能已变质。 （3）①PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，因此利用PCR技术扩增细菌素基因时，应选择的一对引物是引物2和引物3。若以细菌素基因甲链为转录的模板链，图中细菌素基因转录方向为从右往左，即启动子位于右端，终止子位于左端，与甲链结合的引物为引物2，即在引物2的5'端加入BamHI的识别序列。 ②据题干信息和电泳结果可知，3号为转化操作后受体菌的DNA，提取受体细胞中的DNA，并利用选择的引物进行扩增，3号中出现500bp的DNA片段，已知细菌素基因为500bp，由此可知目的基因已成功导入受体细胞。4号为无菌水组，设置4号的目的是判断PCR反应体系是否受到污染。 33．(23-24高二下·黑龙江大庆龙凤区大庆第四中学·期末)Ⅰ．酒文化在中国源远流长，北魏贾思勰所著的《齐民要术》酿酒篇，记载了完整的酿酒工序。下图为传统白酒酿造工艺流程，回答相关问题： (1)糖化主要是利用酒曲中的微生物将_____ ，形成糖浆。 (2)密坛发酵温度控制在_____ 。发酵过程中，每隔一定时间需将坛盖拧松，原因是_____ 。 Ⅱ．一次性口罩主要成分是由C、H两种元素组成的聚丙烯纤维。研究人员欲从合适的土壤样品中筛选出能高效讲解一次性口罩的细菌，请回答下列问题： (3)选择土壤样品时最好选择一次性口罩腐烂程度_____ 的土壤用于分离目标菌株，在该环境中筛选的原理是_____ 。 (4)欲估算某土壤样品中有多少能高效降解一次性口罩的目的菌，接种平板时应用_____ 法。根据下图操作能计算出1g该土壤中约有_____ 个高效降解一次性口罩的目的菌。 (5)菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布。灼烧的目的是_____ 。 【答案】(1)淀粉分解 (2) 18～30℃ 排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2，（防止发酵坛炸裂） (3) 大 根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中筛选 (4) 稀释涂布平板 6．8×107 (5)杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染 【分析】1、微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。 【详解】（1）淀粉属于多糖，是植物细胞的主要储能物质，糖化主要是利用酒曲中的微生物将淀粉分解，形成糖浆。 （2）果酒发酵所需菌种是酵母菌，密坛发酵温度控制在18～30℃；果酒发酵是酵母菌在无氧条件下进行无氧呼吸，产物有二氧化碳，发酵过程中，每隔一定时间需将坛盖拧松，原因是排出酵母菌无氧呼吸产生的CO2，防止发酵坛炸裂。 （3）培养微生物时，根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中筛选，分析题意，本实验目的是筛选出能高效降解一次性口罩，应从富含该微生物的环境中进行筛选，故选择土壤样品时最好选择一次性口罩腐烂程度高（大）的土壤用于分离目标菌株。 （4）微生物的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法，其中能够用于计数的是稀释涂布平板法；计数时应选择菌落数在30-300之间的进行统计，据图可知，符合要求的菌落数有62、 68、 74，且共稀释了105倍，则1g该土壤中约有（62＋ 68＋ 74）/0.1×105=6.8×107个。 （5）菌落计数过程中，涂布器应先在酒精灯上灼烧，冷却后再涂布，灼烧的目的是杀死涂布器上可能存在的微生物，防止涂布器上可能存在的微生物污染。 34．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图1所示。请回答下列问题： (1)过程①需要使用_______酶去除细胞壁。③要用到的方法有_______、_______（物理法和化学法分别各举一例）。 (2)过程②紫外线的作用是_______。 (3)过程④培养基中需添加_______、无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成。 (4)以普通小麦、中间偃麦草及再生植株1～4的基因组DNA为模板扩增出差异性条带，可用于杂种植株的鉴定，结果如图2所示。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有_______，判断依据是_______。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶 离心法、电融合法 PEG融合法、高Ca2＋－高pH融合法 (2)使中间偃麦草的染色体断裂 (3)植物激素 (4) 1、2、4 它们同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段 【分析】题图分析：图1中的过程分别是： ①是通过酶解法去除植物细胞壁，②是用紫外线诱导染色体变异，③是诱导融合形成杂种细胞，④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程，体现了植物细胞的全能性，⑤为筛选耐盐小麦的过程。图2中，1、2、3、4号四种小麦新品种中，3号只含普通小麦的DNA片段，1、2、4号都同时含有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段。 【详解】（1）植物细胞壁组成成分是纤维素和果胶，所以过程①需要使用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，制备原生质体。③促进原生质体融合的手段有物理法和化学法，包括离心法、电融合法、PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法等。 （2）不同剂量的紫外线可导致细胞中染色体发生不同程度的变异，过程②紫外线的作用是使中间偃麦草的染色体断裂。 （3）过程④为植物组织培养，在植物组织培养过程中，所用的培养基中要根据培养的目的加入不同的植物激素的浓度和比例，进行脱分化培养或再分化培养，而且还需要无机盐、蔗糖等物质才能诱导愈伤组织形成。 （4）在电泳结果图中，1、2、4号都同时含有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段，所以再生植株1~4中一定是杂种植株的是1、2、4。 35．(24-25高二下·吉林吉林永吉实验高级中学等校·期末)番木瓜易感染番木瓜环斑病毒（PRSV）而获病。科研人员利用农杆菌转化法成功培育出转基因番木瓜植株，流程如图所示。回答下列问题： (1)过程①中，RNA通过__________过程形成DNA．可利用PCR技术获得大量的抗PRSV基因，其前提是__________。 (2)过程②用限制酶Bam HI在Ti质粒上切开一个切口，暴露出__________个游离的磷酸基团，Bam HⅠ破坏的是__________键。为了将抗PRSV基因正向插入Ti质粒，需在抗PRSV基因两端分别添加限制酶__________的酶切位点。 (3)过程③将重组质粒转入农杆菌之前，先用Ca2+处理农杆菌是为了使其处于一种__________的生理状态。为筛选出含重组质粒的农杆菌，应将其培养在含__________的培养基中。 (4)若要从个体水平检测抗PRSV基因是否在转基因番木瓜植株中成功表达，请简要写出鉴定思路：__________。 【答案】(1) 逆（反）转录 有一段已知抗PRSV基因的脱氧核苷酸序列 (2) 两 磷酸二酯 Hind Ⅲ和BamH I (3) 能吸收周围环境中DNA分子 卡那霉素 (4)将番木瓜环斑病毒（PRSV）接种到转基因番木瓜植株上，观察转基因番木瓜植株的患病情况 【分析】基因工程的一般程序包含：目的基因的获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞，目的基因的检测与鉴定。目的基因的获取：人工合成获取；②从基因文库获取；③通过PCR技术获取。基因表达载体的构建：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，使目的基因能够复制和发挥作用。表达载体的组成：①复制原点；②目的基因；③标记基因；④启动子；终止子将目的基因导入受体细胞的方法：将目的基因导入植物细胞：花粉管通道法、农杆菌转化法；将目的基因导入动物细胞：显微注射法；将目的基因导入微生物细胞：Ca2+处理法。目的基因检测与鉴定方法：PCR技术、 抗原—抗体杂交技术、对转基因生物进行抗性接种实验。 【详解】（1）过程①以RNA为模板合成DNA的过程，所以过程①是逆转录。PCR为体外扩增DNA技术，由于DNA聚合酶只能将单个的脱氧核苷酸连接在一段核苷酸上，因此需要一段引物，而引物与目的基因互补配对，因此需要有一段已知抗PRSV基因的脱氧核苷酸序列，才能设计引物进行PCR扩增。 （2）质粒为环状DNA，过程②用限制酶BamH I在Ti质粒上切开一个切口，暴露出2个游离的磷酸基团；BamH Ⅰ破坏的是磷酸二酯键，能在特定位点对DNA进行切割； 据图可知，抗PRSV基因定向插入Ti质粒上时需插在启动子和终止子之间，以便目的基因能够正常表达，可用的限制酶切割位点有Hind Ⅲ和BamH I，为了避免反向连接，要使用不同的限制酶共同切割目的基因和质粒，所以添加限制酶Hind Ⅲ和BamH I的酶切位点。 （3）钙离子处理可以增大细胞膜的通透性，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的状态；由于重组质粒含有卡那霉素抗性基因，应将其培养在含卡那霉素的培养基中。 （4）为检测转基因番木瓜是否培育成功，还需要进行个体水平的抗性检测，因此还要使用番木瓜环斑病毒感染转基因番木瓜，看番木瓜是否感病。 36．(24-25高二下·吉林长春朝阳区长春外国语学校·期末)人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，但给心梗患者注射大剂量的t-PA蛋白，会诱发颅内出血。研究表明，将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸（密码子UGU）换成丝氨酸（密码子UCU），制造出性能优异的t-PA改良蛋白，能显著降低颅内出血的副作用。某研究小组利用重叠延伸方法对t-PA基因进行定点突变，其改良过程如图1所示。回答下列问题。 (1)科学家将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于_______范畴。获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是_______（选择正确编号并排序）。 ①t－PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t－PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白 (2)已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。引物b中突变位点的碱基和引物c中突变位点的碱基分别为_______。 (3)重叠延伸过程中，用于PCR3的是AB上链和CD下链，请在下图中  中标注两条链方向_________（填“5”或“3”）。 (4)据图可知，利用PCR3获得大量的t-PA改良基因，需要的引物是_______，引物的作用是_______。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因_______（答两点）。 (5)若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶_______切开，才能与t-PA突变基因高效连接。 (6)mlacZ表达产物会使细胞呈黄色，使菌落呈现黄色，否则菌落为白色。将转化后的大肠杆菌接种在含有_______的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是_______。 【答案】(1) 蛋白质工程 ①④②⑤③ (2)G/鸟嘌呤和C/胞嘧啶 (3) (4) 引物a和引物d 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 复性的温度过低、引物特异性不高 (5)XmaⅠ、BglⅡ (6) 新霉素 （具有新霉素抗性且)菌落呈白色 【分析】根据图示可知，通过重叠延伸PCR实现对t-PAt-PA基因的定点诱变，根据目的基因两端的黏性末端可知，目的基因和质粒应该均用BglⅡ和XmaⅠ同时切割。 【详解】（1）由题干信息可知，生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t－PA蛋白，因此属于蛋白质工程。蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能、设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，因此获得性能优良的t－PA突变蛋白的正确顺序是①t-PA蛋白功能分析和结构设计→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t－PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。 （2）已知t－PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t－PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t－PA基因上链与第84位密码子对应位置发生的碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t－PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t－PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C。 （3）PCR3中AB上链和CD下链既作为模板链，又作为引物延伸子链，由于DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此两条链的方向是。 （4）利用PCR3获得大量的t-PA改良基因，扩增的是完整的目的基因，两种引物的结合部位应该在目的基因的两端，应该选择引物a、d，DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。出现非目的序列产物的原因有：引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。 （5）根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶Xma Ⅰ和Bgl Ⅱ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。 （6）在构建重组质粒时，其中的新霉素抗性基因没有被破坏，可以在培养基中加入新霉素，筛选出含重组质粒的大肠杆菌。由于构建基因表达载体时，mlacZ基因被破坏，故可以在该培养基上，含重组质粒的大肠杆菌可以存活且菌落呈白色。 37．(24-25高二下·吉林长春第五中学·期末)新城疫病毒可以引起家禽急性败血性传染病，我国科学家将该病毒相关基因改造为r2HN基因，使其在水稻胚乳特异表达，制备获得r2HN疫苗，并对其免疫效果进行了检测。回答下列问题。 (1)实验所用载体的部分结构及其限制酶识别位点如图，其中GtP为启动子，若使r2HN基因仅在水稻胚乳表达，GtP应为_______。Nos为终止子，其作用为_______。r2HN基因内部不含载体的限制酶识别位点，因此，可选择限制酶_______对r2HN基因与载体进行酶切，用于表达载体的构建。 注：KpnI、HindⅢ、SacI和EcoRI标注的位点为各限制酶的识别位点。 (2)利用农杆菌转化方法将r2HIN基因导入水稻愈伤组织细胞，在实验操作中，需将r2HN基因插入_______中。 (3)为检测r2HN表达情况，可通过PCR技术检测_______，通过_______技术检测是否翻译出r2HN蛋白。 (4)获得转基因植株后，通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。此类植株自交一代后，r2HN纯合体植株的占比为_______。 (5)利用水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗的优点是_______。 A．生产成本低 B．种子蛋白易纯化 C．水稻自花传粉不易发生基因污染 【答案】(1) 胚乳特异表达基因的启动子 终止转录 HindⅢ和EcoRI (2)Ti质粒的T-DNA (3) r2HN是否转录出mRNA 抗原-抗体杂交 (4)1/4 (5)ABC 【分析】基因工程是一项体外DNA重组技术，需要借助限制酶、 DNA 连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。 【详解】（1）利用水稻细胞培育能表达r2HN的水稻胚乳细胞生物反应器，在胚乳中特异性表达的启动子在水稻胚乳细胞中更容易被RNA聚合酶识别和结合而驱动转录，因此图中的GtP应为在胚乳特异表达基因的启动子，Nos为终止子，终止子可以终止转录。r2HN基因内部不含载体的限制酶识别位点。Kpn I破坏了启动子序列不能选用，Sac I位于终止子序列之外不能选用，则为了将目的基因插入载体的启动子和终止子之间，则需要用限制酶HindⅢ和EcoRI对r2HN基因与载体进行酶切，用于表达载体的构建。 （2）获得水稻愈伤组织后，利用农杆菌转化法，使目的基因r2HIN进入水稻细胞并完成转化。在实验操作中，需将r2HN基因插入Ti质粒的T-DNA，进而可以将目的基因与水稻细胞的基因组进行整合。 （3）为检测r2HN表达情况，可通过PCR技术检测转录的r2HN mRNA，可从转基因水稻中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测是否翻译出r2HN蛋白。 （4） 获得转基因植株后，通常选择单一位点插入目的基因的植株进行研究。单一位点插入目的基因的植株，则相当于杂合子，杂合子自交，后代含有r2HN基因的纯合子为1/4。 （5）通过水稻作为生物反应器生产r2HN疫苗具有不受性别的限制、可大量种植、成本低、安全性高等优点，此外还具有种子蛋白易纯化、水稻自花传粉不易发生基因污染的优点，即ABC符合题意。 38．(24-25高二下·吉林“BEST合作体”·期末)SOLiD测序技术在基因工程中被广泛运用，SOLiD系统采用双碱基编码探针，即探针的第1、2位碱基决定探针所带荧光标记的颜色，具体情况参照图1．测序时共需要进行5轮。第一轮测序时待测DNA与测序引物n结合，然后加入各种荧光探针用DNA连接酶处理，只有一个特定探针会被连接到引物n上，然后除去其他探针，记录荧光后切除所连荧光探针的一部分，之后重复上述操作。后续开始第二轮测序时，应用引物n-1（较引物n向DNA一端移位1个碱基），其他操作与第一轮相同。之后几轮依次使用引物n-2，引物n-3引物n-4，具体参照图2，在测序前，需对待测目的基因进行PCR扩增，引物分布情况见图4。 (1)图4中PCR技术扩增目的基因时，需要选择的引物是______（填字母），至少经过______次循环才能得到目的基因。已知其中一种引物序列为：5’—ATG……AAT—3'，则在第3次扩增时与该引物结合的DNA链是5'—______—3'。 (2)进行PCR扩增时，若在模板DNA分子上两个引物结合区之间有一个与引物识别序列高度相似的序列，则用电泳技术来鉴定PCR的产物时，电泳结果除目的基因所在条带外，还出现一个与加样孔距离更________（填“远”或“近”）的条带。 (3)设计的探针应在_______（填“3”或“5”）端分别添加红、黄、蓝、绿4种颜色的荧光蛋白。切割探针时，应在第_____位核苷酸之间进行。 (4)图3为五轮反应后得到的测序结果，结合图1分析，待测序列中△标记的7个碱基依次为5'—_______—3'。 【答案】(1) bc 2/二/两 ATT……CAT (2)远 (3) 5' 5、6 (4)TGGTCAT 【分析】PCR技术的原理是细胞内DNA复制，需要模板、原料、能量、酶、引物等条件。PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性、延伸三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应。引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。 【详解】（1）PCR技术中，DNA聚合酶只能从5'端向3'端延伸DNA链，要扩增目的基因，引物应分别与目的基因两条模板链的3'端结合，所以需要选择的引物是b和c；PCR技术的原理是DNA双链复制，第一次循环得到的是两个比目的基因长的DNA片段；第二次循环得到的四个DNA片段中，有两个是比目的基因长的，另外两个只有一条链是完整的目的基因，因此至少经过2次循环才能得到目的基因；已知引物序列为5'-ATG......AAT-3'，根据碱基互补配对原则，在第3次扩增时与该引物结合的DNA链是5'-ATT......CAT-3'； （2）在模板DNA分子上两个引物结合区之间有一个与引物识别序列高度相似的序列时，会导致引物在该相似序列处也结合并进行DNA合成，得到比正常目的基因短的DNA片段。在电泳时，DNA分子的迁移速率与分子大小有关，分子越小，迁移速度越快，离加样孔越远。所以电泳结果除目的基因所在条带外，还出现一个与加样孔距离更远的条带； （3） DNA合成是从5'端到3'端，为了保证探针能正常与目标序列结合并进行后续检测，设计的探针应在5'端分别添加红、黄、蓝、绿4种颜色的荧光蛋白；切割探针时，应在第5和6位碱基之间进行切割并发出代表探针第1、2位碱基的荧光信号，每次测序的位置间隔3个碱基； （4） 由图3可知，引物n的末端碱基是T，结合表格可推测红色荧光探针第一位碱基为T时，第二位碱基应为A，待测序列第一位碱基应为T；绿色荧光探针第一位碱基为A时，第二位碱基应为C，待测序列第一位碱基应为G；依次推测，待测序列中△标记的7个碱基依次为5'-TGGTCAT-3'。 39．(24-25高二下·吉林长春农安县第十中学·期末)将乙肝表面抗原基因转移到烟草细胞内生产乙肝疫苗的过程利用了如图所示的质粒。回答下列问题： (1)乙肝表面抗原基因常用PCR快速扩增，PCR扩增的原理是__________。扩增前一般需要制备__________种引物，引物的作用是__________。 (2)基因工程的基本操作程序中的核心步骤是__________。为使乙肝表面抗原基因与Ti质粒正确连接，结合图分析，扩增乙肝表面抗原基因的引物的5'端需要引入限制酶__________的酶切序列。为了初步筛选出含Ti质粒的农杆菌，应在添加__________的选择培养基上培养。 (3)利用Ti质粒将乙肝表面抗原基因导人烟草细胞的方法是__________。侵染后的烟草外植体需要先进行脱分化，然后在含有__________（填植物激素）的培养基上诱导生根和生芽。 【答案】(1) DNA半保留复制 2 使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 (2) 基因表达载体的构建 MunⅠ和XhoⅠ 四环素 (3) 农杆菌转化法 生长素和细胞分裂素 【分析】PCR技术：(1）概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；(2）原理：DNA半保留复制；(3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成一对引物；(4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）；(5）过程：①高温变性：DNA解旋过程；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开。 【详解】（1）PCR基于DNA半保留复制原理，因DNA两条链反向平行，需两种引物分别结合两条模板链，引物可以使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸。 （2）基因表达载体构建是基因工程核心。Ti质粒上有两个NheⅠ切割位点，选择NheⅠ会破坏四环素基因和氨苄青霉素基因，故引物的5'端需引入MunⅠ和XhoⅠ酶切序列。重组质粒含四环素抗性基因，故在含四环素培养基筛选含Ti质粒农杆菌。 （3）将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法。植物组织培养中，脱分化后的再分化阶段需生长素和细胞分裂素诱导生根、生芽。 40．(24-25高二下·吉林友好学校第79届期末联考·期末)非洲猪瘟是由ASFV（一种双链DNA病毒）感染猪引起的烈性传染病。某研究小组将ASFV外壳蛋白基因导入猪体细胞中，利用核移植技术培育转基因克隆猪，从而得到自动产生ASFV抗体的个体，其过程如图所示。回答下列问题： (1)获得D猪的基础技术是________，取B猪体细胞进行①过程相对于胚胎细胞难度大，原因在于________________，步骤③采用的技术手段是________。 (2)B猪体细胞在培养瓶中培养时，除必须保证环境是无菌、无毒外，还必须定期更换培养液以防止细胞代谢物积累对细胞自身造成的伤害。培养到一定程度后，需要分瓶再继续培养，分瓶后的培养过程称为________________。 (3)由于目的基因不能直接导入受体细胞，因此需要构建________________，该过程采用双酶切法处理含目的基因的DNA片段和质粒，其优点是________________（答出一点即可）。 (4)利用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生ASFV抗体，使用的抗原物质最好是________。该抗体也可以使用杂交瘤技术来制备单克隆抗体，单克隆抗体的优点是_________________。 【答案】(1) 动物细胞培养 动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难 胚胎移植 (2)传代培养 (3) 基因表达载体 保证目的基因和载体定向连接 (4) ASFV外壳蛋白 能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量准备 【分析】1、动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。 2、哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而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。而在动物体细胞核移植中，非人灵长类动物的体细胞核移植非常困难。主要原因一方面是供体细胞的细胞核在去核卵母细胞中不能完全恢复其分化前的功能状态，这导致了胚胎发育率低；另一方面是对非人灵长类动物胚胎进行操作的技术尚不完善。 【详解】（1）分析题可知，获得D猪的基础技术是动物细胞培养，取B猪体细胞进行①过程相对于胚胎细胞难度大，原因在于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而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。步骤③表示将早期胚胎移植给C猪，其技术手段为胚胎移植。 （2）人们通常将分瓶之前的细胞培养，即动物组织经处理后的初次培养称为原代培养，将分瓶后的细胞培养称为传代培养，所以培养到一定程度后，需要分瓶再继续培养，分瓶后的培养过程称为传代培养。 （3）基因表达载体的构建能使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用，所以目的基因导入受体细胞时，常需要构建基因表达载体。使用双酶切法可以避免目的基因自身环化、避免载体自身环化、避免目的基因反向连接到载体上，保证目的基因和载体定向连接。 （4）用抗原—抗体杂交技术判断D猪是否产生ASFV抗体，该技术的原理是抗体与抗原的特异性结合，因此，使用的抗原物质最好是ASFV外壳蛋白。该抗体也可以使用杂交瘤技术来制备单克隆抗体，单克隆抗体的优点是能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量准备。 41．(24-25高二下·吉林吉林永吉实验高级中学等校·期末)女性怀孕后尿液中会检出绒毛膜促性腺激素（HCG）。用抗HCG单克隆抗体制备的试纸可以测试女性是否怀孕。如图是抗HCG单克隆抗体的制备流程示意图。回答下列问题： (1)制备单克隆抗体利用的生物学技术有__________（答出两点）。给小鼠注射的HCG相当于__________（填“抗体”或“抗原”）。 (2)诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，常用的化学诱导剂是__________。 (3)用特定的选择培养基对乙进行筛选，所得细胞丙的特点是__________，对丙进行检测、筛选得到丁，所采用操作技术依据的原理是__________。 (4)为了更多地生产出人HCG，有人构思利用胚胎分割技术，把一个胚胎分割成很多份，进而培育出大量相同的转基因牛以生产人HCG，这种方法__________（填“可行”或“不可行”）。 (5)将验孕试纸有MAX标志线的一端插入尿液后平放，若尿液中存在HCG，则其会随尿液向右扩散，与包埋在标志线右侧的被显色剂标记的抗HCG抗体1发生特异性结合，形成的复合体继续随尿液向右扩散至检测线处，与固定于此的抗体2结合而在此处显色，对照线处的抗体3也会捕获上述复合体而在此处显色。若某位女性已怀孕，则她尿检时显色的是__________（填“检测线”“对照线”或“检测线和对照线”）。 【答案】(1) 动物细胞培养、动物细胞融合 抗原 (2)聚乙二醇（PEG） (3) 既能无限增殖又能产生抗体 抗原—抗体杂交 (4)不可行 (5)检测线和对照线 【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，之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴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，再通过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。 【详解】（1）制备单克隆抗体利用的生物学技术有动物细胞培养和动物细胞融合。给小鼠注射HCG，目的是获得能够产生抗HCG抗体的B淋巴细胞，给小鼠注射的HCG相当于抗原。 （2）诱导动物细胞融合的常用方法有PEG融合法、电融合法和灭活病毒诱导法等，因此，诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，常用的化学诱导剂是聚乙二醇（PEG）。 （3）用特定的选择培养基对乙进行筛选，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，生存下来的细胞丙是杂交瘤细胞，细胞丙的特点是既能无限增殖又能产生抗体，对丙进行克隆化培养和抗体检测，筛选得到丁（能产生所需抗体的杂交瘤细胞），此过程所采用操作技术依据的原理是抗原—抗体杂交。 （4）胚胎分割的份数越多，操作的难度会越大，移植的成功率也越低，所以这种方法不可行。 （5）根据题意可知，怀孕女性的尿液中有绒毛膜促性腺激素（HCG），则HCG与包埋在标志线右侧的被显色剂标记的抗HCG抗体1发生特异性结合，形成复合体后继续随尿液向右扩散至检测线处，与固定于此的抗体2结合显色，还会继续向右扩散与对照线区域的抗体3结合显色，所以检测线和对照线都会显色。 42．(23-24高二下·吉林“BEST合作体”·期末)随着生物科学技术的发展，动物的生殖方式变得越来越多样化。如图是胚胎工程技术研究及应用的相关情况，供体1是良种荷斯坦高产奶牛，供体2是健康的黄牛，请据图分析并回答下列问题。 (1)图中产生小牛的几个途径中，属于无性繁殖途径的有应用_________（填数字）： (2)应用1中，为了大量获取细胞B，需对供体2注射__________，使用__________技术获得重组细胞，最终获得的良种小牛性别为________。（选填雌性或雄性） (3)人工授精时，受精卵形成的场所是在________。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会发生________反应防止多精入卵的屏障。 (4)进行胚胎移植的优势是_______。在这项技术中，供体的主要职能变为产生具有优良遗传性状的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，这就大大缩短了_________本身的繁殖周期。 (5)应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题：对囊胚阶段的胚胎通过________技术获得二分胚①和②，操作时需要注意__________，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。若要进行性别鉴定，取__________细胞。 【答案】(1)1、3 (2) 促性腺激素 核移植 雌性 (3) 输卵管 透明带 (4) 可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 供体 (5) 胚胎分割 将内细胞团均等分割 滋养层 【分析】题图分析，应用1中：供体I提供细胞核，供体2提供细胞质，经过核移植技术形成重组细胞，并发育形成早期胚，再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛，称为克隆牛；应用2中：优良公牛和供体1配种形成受精卵，并发育成早期胚胎，再将胚胎移植到受体子宫发育成小牛，属于有性生殖；应用3中：采用了胚胎分割移植技术；应用4中：从早期胚胎和原始性腺中获取胚胎干细胞，并进行体外干细胞培养。 【详解】（1） 应用1采用了核移植技术，形成克隆动物，属于无性生殖；应用2采用体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，形成的是试管动物，属于有性生殖；应用4表示从早期胚胎或原始性腺中提取胚胎干细胞；应用3采用了胚胎分割技术，属于无性生殖，故图中产生小牛的几个途径中，属于无性繁殖途径的为应用1、3。 （2）应用1中，为了大量获取细胞B，即卵母细胞，需要对供体2注射促性腺激素，使其超数排卵。使用核移植技术获得重组细胞，最终获得的良种小牛性别与供体1相同，因此性别为雌性。 （3）人工授精时，受精卵形成的场所是在输卵管。当精子触及卵细胞膜的瞬间，会发生透明带反应防止多精入卵的屏障。 （4）进行胚胎移植的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。在这项技术中，供体的主要职能变为产生具有优良遗传特性的胚胎，繁重而漫长的妊娠和育仔任务由受体取代，这就大大缩短了供体本身的繁殖周期。 （5）应用3可解决良种动物快速大量繁殖的问题：对囊胚阶段的胚胎通过胚胎分割技术获得二分胚①和②，对囊胚阶段的胚胎进行分割时需要将内细胞团进行均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，若要进行性别鉴定，取滋养层细胞进行。 43．(23-24高二下·吉林部分名校·)将一只小鼠囊胚的部分细胞注射到另一只小鼠囊胚腔中形成嵌合囊胚，最后发育成嵌合体小鼠，科学家利用这项技术对动物进行基因编辑，过程如图所示。回答下列问题： (1)受精卵形成囊胚的过程经过了细胞的______（填生理过程），取胚胎干细胞建系，需要取囊胚的______细胞。 (2)组成嵌合囊胚的小鼠性别必须相同，可取______细胞进行性别鉴定。将基因编辑的胚胎干细胞注射到囊胚中，形成嵌合囊胚，将嵌合囊胚移植到代孕母鼠体内的实质是______，嵌合体小鼠遗传特性与代孕母鼠的______（填“一致”或“不一致”）。 (3)将嵌合囊胚移植到代孕母鼠体内前，代孕母鼠要进行______处理，从免疫学上分析，胚胎移植成功的原因是______。 【答案】(1) 分裂与分化 内细胞团 (2) 囊胚的滋养层 早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移 不一致 (3) 同期发情 母体对植入的胚胎不会产生免疫排斥反应 【分析】题图分析，整个过程涉及到的技术有：胚胎体外培养、胚胎干细胞培养、基因编辑、胚胎移植等。嵌合体小鼠拥有基因编辑后的细胞和正常囊胚的细胞。 【详解】（1）受精卵形成囊胚的过程经过了细胞的分裂与分化，该过程发生在早期胚胎培养过程中，取胚胎干细胞建系，需要取囊胚的内细胞团细胞，因为该部位的细胞具有发育的全能性。 （2）组成嵌合囊胚的小鼠性别必须相同，可取囊胚的滋养层细胞进行性别鉴定，这样不会影响胚胎的发育和功能。将基因编辑的胚胎干细胞注射到囊胚中，形成嵌合囊胚，将嵌合囊胚移植到代孕母鼠体内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，这样可以保证早期胚胎的存活，嵌合体小鼠遗传特性与代孕母鼠的“不一致”，因为代孕母鼠只是提供了胚胎的生活环境，并不会影响其遗传特性。 （3）将嵌合囊胚移植到代孕母鼠体内前，代孕母鼠要进行同期发情处理，这样可以为移入的胚胎提供相同的生理环境，有利于胚胎的存活，从免疫学上分析，胚胎移植成功的理论基础是受体子宫对移入的胚胎几乎不发生免疫排斥反应。 44．(23-24高二下·辽宁锦州·期末)自然情况下，牛的生育率很低，畜牧业生产上可通过下图两种途径实现良种牛的快速大量繁殖。分析回答下列问题： (1)图中的激素处理是应用___________促使雌性牛超数排卵。 (2)途径1受精前，需将采集到的卵母细胞在体外培养到_________期。 (3)为了某些需要，途径1需对胚胎的性别进行鉴定，应从被测的囊胚中取出几个__________细胞。胚胎移植后还需要对受体进行__________检查。 (4)途径1进行胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫检查，原因是__________。 (5)途径2可用___________（化学方法）激活重构胚，并培育至_________阶段再移植。 (6)途径1试管牛的性别是__________性，途径2克隆牛的性别是__________性。 【答案】(1)促性腺激素 (2)MⅡ (3) 滋养层 妊娠 (4)受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应 (5) Ca2+载体（或乙醇、蛋白酶合成抑制剂） 桑葚胚/囊胚 (6) 雌性或雄 雌 【分析】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的胚胎，继而发育成动物个体的技术。试管动物是通过人工操作使卵子在体外受精，经培养发育为早期胚胎后，再进行移植产生的个体。 【详解】（1）欲促使供体雌性牛超数排卵，可以用促性腺激素处理。 （2）途径1是培育试管牛的过程，受精前，需将采集到的卵母细胞在体外培养到MⅡ期。 （3）对胚胎的性别进行鉴定时，应从被测的囊胚中取滋养层细胞，因为滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，不参与胎儿组织、器官的构建。胚胎移植后还需要对受体进行妊娠检查，以确定胚胎移植是否成功。 （4）由于受体子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，所以进行胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫检查。 （5）途径2是采用核移植技术培育克隆牛的过程。在核移植过程中，供体细胞核进入卵母细胞形成重构胚。之后，可以用Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育。当重构胚发育到桑葚胚或囊胚阶段时，再进行胚胎移植。 （6）途径1试管牛的产生过程属于有性生殖，其性别是雌性或雄性。途径2克隆牛的产生过程属于无性生殖，其性别与提供体细胞的供体一致，为雌性。 45．(22-23高二下·辽宁丹东·期末)北方白犀牛曾经广泛分布于非洲中部等地，但由于猖獗的盗猎和自然栖息地的丧失，它们的数量不断减少。2018年3月，世界上最后一头雄性北方白犀牛死亡，该物种仅剩下两头雄性，在此之前，研究人员设法保存了北方白犀牛的精子和部分组织。科学家欲通过胚胎移植等方法繁育该物种，进行了如图所示的研究。请回答下列问题： (1)①过程需要对雌性北方白犀牛______，的是使其超数排卵。 (2)②过程取组织需用______酶处理将组织分散成单个细胞，放置于37℃的______中进行培养。③过程使用Ca2+载体激活重构胚，其目的是_________________________。 (3)获得更多北方白犀牛，可在胚胎移植前选择______期的胚胎进行______。为了使受体生理状态更适合胚胎移植，应对其进行____________处理以提高成功率。 (4)后代A和后代B性别是否一定相同____________（填“是”或“否”）；从生物多样性的角度分析，与野生种群相比，人工繁育的种群____________。 【答案】(1)注射促性腺激素（必须强调“注射”） (2) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 CO2培养箱 使重构胚完成细胞分裂和发育进程 (3) 桑葚胚或囊胚 胚胎分割 同期发情 (4) 否 遗传（基因）多样性会降低 【分析】1、哺乳动物的体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等几个主要步骤。 2、保护白色犀牛的最根本措施是借助生态工程使白犀牛被破坏的生态环境得到恢复。 【详解】（1）为了获得更多的卵母细胞，应该给雌性个体注射促性腺激素，使其超数排卵。 （2）②过程获取体细胞过程中需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶酶处理将组织分散成单个细胞，放置于37℃的CO2培养箱中进行培养。③过程使用Ca2+载体激活重构胚，其目的是使重构胚完成细胞分裂和发育进程。 （3）获得更多北方白犀牛，可在胚胎移植前选择桑葚胚或囊胚期的胚胎进行胚胎分割。为了使受体生理状态更适合胚胎移植，应对其进行同期发情处理以提高成功率。 （4）后代A是通过精卵随机结合后产生的，性别为雌性或雄性，后代B是由北方白犀牛的细胞核移植获得的，性别为雌性，二者性别不一定相同，与野生种群相比，人工繁育的种群遗传（基因）多样性会降低。 46．(22-23高二·辽宁鞍山一中五校·期末)2018年，中国科学家成功培育全球首例体细胞克隆猴“中中”和“华华”，体细胞克隆猴的培育过程如下图所示。 (1)克隆猴培育过程与克隆高产奶牛过程类似，用到了_____、_____以及动物细胞核移植技术。体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术，原因是体细胞_____程度高，很难表现出全能性。 (2)上述实验核移植的受体一般选用供体猴减数第_____次分裂中期的_____细胞，原因是细胞体积大、易操作、营养物质丰富且含有促进_____表达的物质。 (3)目前核移植技术中普遍使用的去核方法为_____去核法。 (4)克隆猴的成功为阿尔茨海默症等脑疾病以及免疫缺陷、肿瘤等疾病机理研究、干预、诊治带来前所未有的光明前景。与以往用普通猴子做实验相比，克隆猴作为实验动物模型的优势是：_____。（写出1条） 【答案】(1) 动物细胞培养 动物细胞融合 分化 (2) 二 （次级）卵母 细胞核全能性 (3)显微操作 (4)克隆猴遗传背景相同，可避免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量 【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核，移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。 【详解】（1）据图可知，克隆猴培育过程用到了动物细胞培养、胚胎移植、动物细胞融合、动物细胞核移植技术。由于体细胞分化程度高，很难表现出全能性，因此体细胞核移植技术的难度明显高于胚胎细胞核移植技术。 （2）上述实验核移植的受体一般选用A猴减数第二次分裂中期的（次级）卵母细胞，原因是卵母细胞体积大、易操作、营养物质丰富且含有促进细胞核全能性表达的物质。 （3）目前核移植技术中普遍使用的去核方法是显微操作去核法，即在显微镜下进行去除细胞核的操作。 （4）与以往用普通猴子做实验相比，克隆猴作为实验动物模型的两大优势是：体细胞克隆猴遗传背景相同，可避免个体间差异对实验的干扰，大大减少实验动物的使用数量；体细胞克隆猴制备时间缩短，基因编辑等可在体外培养的细胞中进行。 47．(24-25高二下·内蒙古通辽科左中旗民族职专?实验高中·期末)2019年7月21日，我国首例完全自主培育的克隆猫“大蒜”诞生。这次克隆猫的成功培育是世界为数不多的成功案例之一，标志着我国在克隆领域又迈进了一大步。如图为克隆猫“大蒜”的培育过程，回答下列问题： (1)进行过程①和③时，需要为培养细胞提供无菌、无毒的环境，其中保证无毒的具体操作是______。培养时，为保证细胞正常生长所需的气体环境，通常将培养的细胞或胚胎接种于______中，并将它们置于______中进行培养。 (2)核移植前，______（填“需要”或“不需要”）进行精子获能操作，原因是______。将采集到的卵母细胞培养至______期后进行去核操作，这里的“去核”实质上是去除______复合物。蛋白酶合成抑制剂是在图中过程______（填序号）中使用的方法，其作用是______。 (3)进行过程④前，要用激素对代孕猫和供体猫做同期发情处理，目的是______。 (4)若要提高胚胎的利用率，可在胚胎移植前对囊胚期的______进行______。 【答案】(1) 定期更换培养液 培养皿或松盖培养瓶 CO2培养箱 (2) 不需要 核移植属于无性繁殖（或克隆），不需要经历受精过程，不需要精子参与 M Ⅱ 纺锤体—染色体 ③ 激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 (3)使供、受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境 (4) 内细胞团 胚胎分割（均等分割） 【分析】胚胎工程是指对生殖细胞、受精卵或早期胚胎细胞进行多种显微操作和处理，然后将获得的胚胎移植到雌性动物体内生产后代，以满足人类的各种需求。胚胎工程技术包括体外受精、胚胎移植和胚胎分割等。 【详解】（1）保证无毒的具体操作是定期更换培养液，这样可以去除细胞代谢产生的有害产物，防止其积累对细胞造成毒害。培养时，通常将培养的细胞或胚胎接种于含有95%空气和5%CO2的混合气体的培养皿或松盖培养瓶中，并将它们置于CO2培养箱中进行培养。 （2）核移植前不需要进行精子获能操作 ，因为核移植是将体细胞核移入去核卵母细胞，属于无性繁殖（或克隆），不涉及精子和卵子的受精过程，无需精子获能。M Ⅱ期卵母细胞“去核”实质上是去除纺锤体—染色体复合物 ，这样能保证核移植后重构细胞的遗传物质主要来自供体体细胞。蛋白酶合成抑制剂是在图中过程③中使用的方法，其作用是激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，利于核移植后重构细胞的发育启动。 （3）据图分析可知，过程①为动物细胞培养、过程②为核移植、过程③为早期胚胎培养、过程④为胚胎移植。胚胎移植前要用激素处理，让代孕猫与供体猫进行同期发情，使它们生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。 （4）针对提高胚胎利用率需求，胚胎分割是常用有效技术，基于早期胚胎细胞全能性，分割后各部分可独立发育，实现“一胚多育”，从而提高胚胎利用率，增加后代数量；主要是在胚胎移植前对囊胚期的内细胞团进行胚胎分割（均等分割）。 48．(24-25高二下·内蒙古巴彦淖尔·期末)前列腺特异性抗原（PSA）是前列腺上皮细胞分泌的丝氨酸蛋白酶，PSA是前列腺癌早期诊断的关键标志物，抗PSA抗体常用于前列腺癌的筛查。制备抗PSA单克隆抗体的流程如图所示。回答下列问题： (1)过程①中，需要给小鼠多次注射_______，其目的是刺激小鼠产生_______细胞。 (2)过程③诱导细胞融合，选用骨髓瘤细胞是其具有________的特性，诱导细胞融合常用的方法有________（答出1点）。 (3)过程④用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，淘汰_____。过程⑤进一步筛选出能分泌抗PSA抗体的杂交瘤细胞，所用的方法是________。 (4)运用抗PSA单克隆抗体检测前列腺癌，具有灵敏度高和准确可靠的优点，其原理是________。 【答案】(1) PSA B淋巴 (2) 能无限增殖 PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法 (3) 未融合细胞和自身融合细胞 克隆化培养和抗体检测 (4)抗体与抗原结合具有特异性 【分析】1、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。   2、杂交瘤细胞的特点：既能大量增殖，又能产生特异性抗体。 3、诱导动物细胞融合的方法有：物理法（离心、振动）、化学法（聚乙二醇）、生物法（灭活的病毒）。 【详解】（1） 过程①中，需要给小鼠多次注射抗原PSA，其目的是刺激小鼠产生抗PSA抗体的B淋巴细胞。 （2）过程③诱导细胞融合，选用骨髓瘤细胞是其具有无限增殖的特性，诱导细胞融合的方法有：PEG融合法、电融合法、灭活病毒诱导法。 （3）过程④用选择培养基筛选获得杂交瘤细胞，淘汰未融合细胞和自身融合细胞。过程⑤进一步筛选出能分泌抗PSA抗体的杂交瘤细胞，所用的方法是克隆化培养和抗体检测。 （4）由于抗原和抗体结合的特异性，所以运用抗PSA单克隆抗体检测前列腺癌，具有灵敏度高和准确可靠的优点。   49．(23-24高二下·辽宁葫芦岛·期末)细胞工程在育种和药物生产领域应用十分广泛，阅读材料回答下列问题。 材料一：豆科牧草二倍体沙打旺（2n=16）具有耐旱、耐贫瘠、抗风沙的特点，同源四倍体紫花苜蓿（4n=32）固氮能力较强，科研人员利用体细胞杂交技术获得兼具两者优点的杂种植株，实验流程如图，请回答下列问题： (1)通过植物体细胞杂交技术可以实现_______，获得兼具两者优良性状的豆科牧草，这种牧草属于______倍体。 (2)图示Ⅱ过程诱导融合的结构基础是________，已知红色荧光染料能使得植物细胞质呈现红色，绿色荧光染料能使得细胞核呈现绿色，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，当观察到________的现象时，可判断该原生质体是由沙打旺和紫花苜蓿融合而成的。 (3)植物体细胞杂交过程中一般不受光影响的过程是_________（用图中序号表示），原因是______，杂种细胞培养过程中所用的培养基中应添加一定浓度的蔗糖，其目的是____________。 材料二：科学家利用动物细胞融合技术成功制备了单克隆抗体，这一技术在医药领域发挥了极其重要的作用。在此基础上制备的抗体—药物偶联物（ADC）更是为癌症的治疗开辟了崭新的路径，其作用机制如下图所示，请回答。 (4)单克隆抗体制备过程中要进行两次筛选，第一次筛选的目的是____，ADC中抗体的作用是________。与直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞相比，ADC在临床应用上的优势为______。 【答案】(1) 远缘杂交育种 （异源）六 (2) 细胞膜（具有一定）的流动性 发两种荧光 (3) Ⅳ 脱分化（诱导愈伤组织形成）过程需要避光处理 提供营养和维持渗透压 (4) 获得杂交瘤细胞 特异性识别肿瘤抗原，将连接的药物输送到肿瘤细胞 靶点清楚，毒副作用小 【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。 【详解】（1）通过植物体细胞杂交技术所获得的植株细胞中兼具两各不同物种的遗传物质，能将不同物种的优良性状集中于同一个体，不同物种具有生殖隔离，不能通过杂家育种方式获得新植株，因此植物体细胞杂交技术具有可打破生殖隔离，实现远缘杂交育种的优点；豆科牧草含有两个染色体组，紫花苜蓿具有四个染色体组，这两个物种通过植物体细胞杂交技术获得的新植株含有两个物种的全部染色体，因此获得的杂种牧草细胞中含有六个染色体组，属于异源六倍体。 （2）过程Ⅱ是诱导原生质体融合，过程中需要两个原生质体的细胞膜融合，因此该过程的结构基础为细胞膜具有一定的流动性；若用红色荧光染料和绿色荧光染料分别对豆科牧草细胞核紫花苜蓿细胞进行染色，若是有豆科牧草原生质体和紫花苜蓿原生质体融合形成的杂种原生质体，则会出现细胞质呈红色，细胞核呈绿色的现象，即可观察到发两种颜色的荧光，既有红色荧光又有绿色荧光。 （3）在脱分化阶段，‌如果给予光照，‌会促进组织分化，‌这不利于形成愈伤组织，‌因此需要避光处理以确保愈伤组织的形成。‌此外，‌如果给予光照，‌细胞可能会不同程度地形成维管组织，‌这是一种已分化的状态，‌与愈伤组织的未分化状态相冲突，‌可能导致组织培养失败。‌因此，‌为了避免这种情况发生，‌脱分化过程需要在避光条件下进行，图示过程中Ⅳ过程代表脱分化，一般不受光影响；杂种细胞培养过程中使用的培养基称为MS培养基，在绿色细胞分化形成之前，这些细胞是异养型，需要蔗糖提供营养，同时也需要蔗糖分子维持培养基的渗透压。 （4）单克隆抗体制备过程中要经过两次筛选，第一次用选择培养基筛选， 目的是获得杂交瘤细胞，第二次用抗体阳性检测法筛选，最终得到的杂交瘤细胞具有既能无限增殖， 又能产生特异性抗体的特点；抗体能与抗原发生特异性结合，ADC中，抗体的作用是通过识别肿瘤细胞上的抗原物质且发生特异性结合，将药物带到肿瘤细胞；由图可知，ADC中药物的作用是通过诱发肿瘤细胞凋亡而杀伤肿瘤细胞，直接使用药物进行化疗杀伤肿瘤细胞没有选择性，正常的细胞也会遭到杀伤，而ADC依靠单克隆抗体，靶点清楚，将药物靶向运输到肿瘤细胞，毒副作用小。 50．(23-24高二下·辽宁沈阳五校协作体·期末)人心肌细胞中的肌钙蛋白由三种结构不同的亚基组成，即肌钙蛋白T（cTnT）、肌钙蛋白I（cTnI）和肌钙蛋白C（cTnC），其中cTnI在血液中含量上升是心肌损伤的特异性指标。为制备抗cTnI的单克隆抗体，科研人员完成了以下过程。请回答相关问题： (1)单克隆抗体技术的基础是______技术。 (2)动物细胞培养应在含有______的混合气体的CO2培养箱中进行。为了防止有害代谢物的积累，可采用______的方法，以便清除代谢物。 (3)每隔2周用______作为抗原注射小鼠1次，共注射3次。最后一次免疫后第3天，取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，常用的化学诱导剂是______。如果只考虑细胞两两融合，甲中存在未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞和融合的杂交瘤细胞，存在上述多种细胞的原因是______。 (4)甲、乙、丙中，只含杂交瘤细胞的是______。过程②表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行多次______，其目的是筛选获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的杂交瘤细胞。通过该技术获得的单克隆抗体的优点是______。 (5)酶联免疫吸附双抗体夹心法是医学上常用的定量检测抗原的方法，具体原理如图： 据图分析，固相抗体和酶标抗体均能与抗原结合。该检测方法中，酶标抗体的作用是与待测抗原结合和______，可通过测定______来判断待测抗原量。 【答案】(1)动物细胞培养 (2) 95%空气和5%CO2 定期更换培养液 (3) cTnI/肌钙蛋白I 聚乙二醇 细胞融合是随机的，且融合率达不到100% (4) 乙和丙 克隆化培养和抗体检测 能准确地识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并且可以大量制备 (5) 催化底物水解 产物量 【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】（1）动物细胞培养是动物细胞工程的基础，也是单克隆抗体技术的基础。 （2）动物细胞培养需要一定的气体环境，即在含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行。在动物细胞培养的过程中，为防止有害代谢物的积累，需要定期更换培养液。 （3）为了提高淋巴细胞的免疫能力，刺激小鼠机体形成更多能产生抗cTnI抗体的B淋巴细胞，一般通过多次注射相同抗原实现；取脾脏内部分组织制成细胞悬液与骨髓瘤细胞诱导融合，一般采用的化学诱导因素为聚乙二醇（PEG）。由于动物细胞融合是随机的，且融合率达不到100%，故出现未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞和融合的杂交瘤细胞多种细胞。 （4）据图可知，杂交瘤细胞需要对甲筛选，因此乙和丙应该是筛选得到的杂交瘤细胞；其中①代表用特定的选择培养基进行筛选，②过程表示将乙细胞接种到多孔培养板上，进行克隆化培养和抗体阳性检测，之后稀释、培养、再检测，并多次重复上述操作，就能获得足够数量的能分泌抗cTnI抗体的细胞，该类细胞的特点是既能大量增殖又能产生特异性强、灵敏度高的抗cTnI抗体。 （5） 分析图中过程可知，两种抗体与检测的抗原均能结合，但结合部位是不同的；该检测方法中，抗体与待测抗原结合，酶催化特定底物反应产生检测产物，可通过测定产物量来判断待测抗原量。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $