精品解析：湖南省长沙市第一中学2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题

高二生物学 时量：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每题只有一个最佳答案。） 1. 生物学问题通常需要运用一系列科学方法和思维，并借助各种工具和资源来解决。下列有关科学方法的叙述，正确的是（　　） A. 拍摄洋葱表皮细胞的显微照片就是建立了细胞的物理模型 B. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的 C. 利用斐林试剂检测还原糖时，加入样液后即可观察到砖红色沉淀产生 D. 5倍物镜下观察到16个细胞排成一行，换成10倍物镜能看到8个细胞 2. COX17是一种铜伴侣蛋白，它可将结合的铜离子运送到线粒体膜间隙，最终参与线粒体内膜上细胞色素c氧化酶（参与有氧呼吸第3阶段）活性中心的组成。下列叙述错误的是（ ） A. 铜元素在细胞中含量很少但是生命活动必需的，属于微量元素 B. COX17运输铜离子的功能与其氨基酸序列和肽链空间结构有关 C. 铜离子参与构成细胞色素c氧化酶，说明无机盐可参与构成复杂化合物 D. 若铜离子供应不足，会中断细胞的能量供应 3. 低密度脂蛋白（LDL）被称为“坏胆固醇”，其核心成分为胆固醇酯与载脂蛋白的复合物。LDL被细胞摄取时，先与细胞膜上的特异性受体结合，再通过胞吞形成囊泡，囊泡与溶酶体融合后，胆固醇酯被水解为游离胆固醇释放。下列叙述正确的是（ ） A. LDL中的载脂蛋白属于生物大分子 B. 囊泡与溶酶体的融合依赖生物膜的选择透过性 C. LDL与受体结合的过程需要消耗能量 D. 溶酶体通过合成水解酶发挥降解作用 4. 初步研究表明，β-AP寡聚合物的形成可能与“阿尔茨海默病”相关。β-AP是由前体蛋白APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成的。APP形成β-AP的过程如图所示。根据上述信息，下列推论正确的是（　　） A. 一个β-AP分子中至少含有39个肽键 B. APP被酶切后形成的多肽相对分子质量之和增加了36 C. APP具有与磷脂分子的头部相结合的疏水区域 D. 经高温处理后的APP无法与双缩脲试剂发生紫色反应 5. 恶性肿瘤细胞增殖失控，内部常处于缺氧、营养匮乏及低pH的微环境中，导致错误折叠的蛋白质在内质网中大量积累，进而诱发内质网应激（ERS）。ERS可诱导细胞合成CRT蛋白，相关作用机制如下图所示。下列说法正确的是（　　） A. 只有正确折叠的蛋白质才能进入囊泡，运往高尔基体 B. 内质网加工蛋白质的速率过快是导致蛋白质错误折叠的直接原因 C. CRT蛋白可能提高了高尔基体对蛋白质的加工与修饰能力 D. ERS诱导CRT蛋白合成以修复内质网的过程属于正反馈调节 6. 甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物。图1表示该药物在肿瘤细胞膜上的转运过程。为研究肿瘤细胞对该药物产生耐药性的机制，研究者检测了不同类型肿瘤细胞中RFC1和P-gp的含量，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 抑制细胞呼吸会对甲氨蝶呤的排出产生影响 B. 图2中的蛋白Ⅰ和Ⅱ分别代表P-gp和RFC1蛋白 C. 联合使用P-gp抑制剂可提高甲氨蝶呤的效果 D. 需增设“正常细胞组”以比较两种蛋白的含量变化 7. 气调保鲜技术是指在冷冻贮藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响，科研人员在0℃贮藏温度下进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有无充入氮气 B. 若在25℃条件下重复该实验，对照组与实验组的二氧化碳释放速率差值会比0℃时更大。 C. 0-9d内，对照组樱桃果实的有氧呼吸强度持续下降，无氧呼吸强度先上升后下降。 D. 若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速率可能升高 8. 某小组进行“DNA粗提取与鉴定”实验，部分流程如图所示。下列有关该实验操作及原理的叙述，正确的是（ ） A. 获取的研磨液经图示前半部分操作后取沉淀物倒入烧杯中备用 B. 倒入95%的常温酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物 C. 将提取的DNA直接加入二苯胺试剂中水浴加热即可观察到蓝色现象 D. DNA不溶于酒精，且在不同浓度的NaCl溶液中溶解度存在差异 9. 紫花苜蓿是利用广泛的牧草，但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁（一种次生代谢产物），能防止反刍动物臌胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿，过程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 缩合单宁不是百脉根生长所必需的，一般在特定的组织或器官中产生 B. 过程①利用细胞膜的流动性原理，通过灭活病毒诱导原生质体融合 C. 该技术获得的杂种植株能产生可育后代，说明两者之间不存在生殖隔离 D. 与传统杂交育种相比，该育种方式能产生新的基因和新的性状 10. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起，也受核基因的影响。为研究线粒体遗传病的机制，需构建核基因相同的转线粒体永生细胞系。现利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞（ρ°细胞）构建转线粒体永生细胞系，过程如图所示。淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖，但会被BrdU杀死；ρ°细胞不会被BrdU杀死，但是在含有次黄嘌呤的培养基中才能生长。下列叙述正确的是（ ） A. 诱导细胞融合时，灭活病毒通过改变细胞内的遗传物质实现细胞融合 B. 淋巴细胞系作为核供体细胞，ρ°细胞作为线粒体DNA供体细胞 C. 选择培养基中加BrdU不加次黄嘌呤，可筛选出转线粒体永生细胞 D. 通过克隆化培养和抗体检测，阳性细胞即为转线粒体永生细胞 11. 建构模型是生物学学习和研究的常用方法。关于下图所示模型的说法，正确的是（　　） A. 若为植物体细胞杂交模型，需对a、b脱分化后再诱导融合 B. 若为动物细胞融合模型，形成c的过程可用Ca2+诱导融合 C. 若为克隆牛培育模型，则卵巢中获取的卵母细胞可直接作为核移植受体 D. 若为试管动物培育模型，可将d培养到桑葚胚或囊胚进行胚胎移植 12. Rag2基因缺陷导致大鼠无法产生B、T淋巴细胞。将正常大鼠的胚胎干细胞（ES细胞）注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中，使其产生具有正常ES细胞来源的淋巴细胞群的体细胞嵌合体，从而补充其缺失的淋巴细胞，其过程如图所示。下列分析正确的是（　　） A. 获得的嵌合大鼠的大部分细胞的Rag2基因没有缺陷 B. 胚胎发育早期，会因胚胎中细胞数目不断增加而导致胚胎总体积不断增加 C. 注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团，可发育为胚胎的组织器官 D. 该实验最终获得了嵌合体大鼠证明ES细胞具有全能性 二、不定项选择题（本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。） 13. 科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的PEG对细胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法正确的是（ ） 注：吸光值OD600值越小，表示细胞膜通透性越小，细胞活力越大；CK为对照。 A. 高浓度PEG使细胞活力显著增加 B. iATP和eATP总量随PEG浓度增加而增加 C. eATP相对水平越高，说明细胞膜通透性越大 D. 在PEG胁迫下，eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关 14. 西葫芦又叫美洲南瓜、小瓜、菜瓜，中医认为西葫芦具有清热利尿、除烦止渴、润肺止咳、消肿散结的功能。如图为不同浓度蔗糖溶液中西葫芦条的质量变化百分比，分别对应实验第1-7组。整个过程中细胞始终有活性，西葫芦条的质量变化百分比（%）=西葫芦条质量变化/西葫芦条初始质量×100%；正常情况下，西葫芦条细胞的原生质体/细胞长度=1。下列叙述正确的是（　　） A. 实验中第6、7组的西葫芦条细胞失水发生质壁分离 B. 根据实验结果判断，本实验所用西葫芦条细胞的细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间 C. 西葫芦条细胞的原生质体/细胞长度=1的实验组可能对应第1、2、3、4、5组 D. 实验结束后，从第1组到第7组西葫芦条细胞的细胞液浓度变化趋势是下降 15. 变构调节是酶活性调节的重要方式，小分子与酶的调节位点结合会引起酶空间结构改变，进而改变酶与底物的亲和力。大肠杆菌嘧啶核苷酸合成的限速酶ATCase的变构调节如图所示（CTP是嘧啶核苷酸合成的产物之一），下列关于ATCase变构调节的叙述，错误的是（ ） A. ATP与CTP均可与ATCase的底物结合位点结合，引发酶的空间结构改变 B. CTP与ATCase结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻且构象无法复原 C. R态的ATCase与T态相比，在相同条件下，达到相同反应速率所需底物浓度更低 D. ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的负反馈调节 16. 为探究细菌耐药性突变的产生时机——是接触抗生素之前随机自发产生，还是接触抗生素之后诱导产生，研究者进行了如下实验：先将未接触过抗生素的同种细菌均分为两组，甲组在同一大试管培养后接种到平板上；乙组先分装到3个小管中独立培养，再分别接种到平板上，测量抑菌圈直径并计算方差。实验结果如下表，下列叙述正确的是（ ） 组别 甲组（Ⅰ） 乙组（Ⅱ） 抑菌圈直径方差 c d （注：方差可反映数据的波动程度。方差越大，数据波动越大。） A. 接种时可采用平板划线法将细菌接种到培养基上 B. Ⅰ的抑菌圈直径差异不大，说明三个培养基中细菌同步发生了耐药性突变 C. a>b，说明a所在培养基中的耐药菌数量小于b所在培养基 D. 若c<d，可说明细菌耐药性突变是在接触抗生素前产生的 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题（本题包括5小题，共60分。） 17. 如图1表示番茄叶肉细胞内部分代谢过程，甲~丁表示物质，①~⑤表示过程。图2为某科研小组利用番茄植株进行研究的部分结果。已知重金属镉（Cd）很难被植物分解，可破坏PSⅡ（参与水光解的色素一蛋白质复合体），进而影响植物的光合作用。请回答下列问题。 （1）图1中的丁是_______。①~⑤过程中，发生在生物膜上的有_______。 （2）根据图2结果推测该科研小组的研究目的是_________________________________。该图显示，当CO2浓度低于400μmol·mol-1时，15℃条件下番茄的净光合速率高于28℃下的，其原因可能是_______________________________________________________。 （3）为初步探究转甜菜碱基因（B基因）番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理，研究人员用野生型番茄（WT）和转B基因番茄株系（L7、L10、L42）进行实验，检测其甜菜碱（GB）的表达量，结果如图3所示，再用浓度为5mmol/L的CdCl2培养液对其根系进行处理，检测番茄叶片的Cd2+含量，结果如图4所示。 据图推测，转B基因番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理可能是_________________________________________（答出1点即可）。 18. 哺乳动物丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1。回答下列问题。 （1）在细胞呼吸过程中，丙酮酸在______（场所）产生，该过程伴随有ATP和______（填物质）的生成。 （2）据图1推测，PDK4蛋白能______PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率______。 （3）PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，研究PDH磷酸化对其活性的影响，结果如图2。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα～Pβ～Pγ，需要用32P标记ATP的______位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型____、____、____、____。（在a、b处补充文字说明：c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制） 19. 胆固醇是人体不可或缺的一种物质，但高胆固醇是心血管疾病的主要风险因素。研究发现，L蛋白在肝脏中能够促进胆固醇向胆汁中排出，A蛋白通过分别影响M蛋白和K蛋白的作用，进而调控L蛋白的表达。为验证这一调控机制，研究者利用体外培养的肝细胞开展实验。材料与用具：正常肝细胞、A蛋白基因敲除肝细胞、M蛋白抑制剂、K蛋白抑制剂、L蛋白检测试剂盒、细胞培养液等。回答下列问题。（说明与要求：实验条件适宜，L蛋白相对表达量用差值表示） （1）完善实验思路 ①取正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞，分别接种于含适量培养液的培养瓶中，适当培养后检测L蛋白表达量，以正常肝细胞L蛋白表达量作为基准值。 ②正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞均随机均分为三组，且作如下处理。 a：正常肝细胞+________ b：A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液 c：正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂 d：A蛋白基因敲除肝细胞+等量M蛋白抑制剂 e：正常肝细胞+适量K蛋白抑制剂 f：A蛋白基因敲除肝细胞+等量K蛋白抑制剂 ③各组继续培养48h后，检测各组L蛋白表达量，并计算各组相对表达量。 ④将所得数据进行统计与分析。 部分实验结果如下： 组别 a b c d e f L蛋白相对表达量 + + ++ 注：+代表有表达，+越多表达量越多 （2）分析与讨论 ①皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化为________后，能有效促进肠道对钙和磷的吸收。除此之外，胆固醇在人体中还能发挥的积极作用有________（答出一点即可）。 ②图中a、b两组的实验结果，说明A蛋白能________（填“促进”或“抑制”）L蛋白的表达。 ③根据实验结果，完善下图中A蛋白、M蛋白、K蛋白和L蛋白调控胆固醇代谢的通路________（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制）。 ④综合以上信息，提出一种治疗高胆固醇血症的药物研发思路：_________________________。 20. 奶啤是一种含牛奶的啤酒，是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸，配以一定比例的原料乳，再经过酒精发酵制作而成，工艺流程如图所示。请回答下列问题。 （1）酵母不能直接利用淀粉，可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，诱导种子无需发芽也能产生__________酶。 （2）接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳，促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生乙酸和乳酸，原因是________________________。 （3）主发酵阶段在菌种活化的过程中，需定时取样，检测酵母的生长状况。可利用稀释涂布平板法检测酵母菌的数量，其原理是_______________________________________________。也可以利用显微镜直接统计计数，若某次样品经3次10倍稀释后，在25×16型血细胞计数板上统计的5个中格中的细胞数共有244个，该样品中酵母细胞的密度为__________个/mL。 （4）在发酵过程中，要严格控制发酵条件，原因是______________________。从食品安全的角度考虑，上述工艺流程图中①的操作应该是______________________。 21. 低温是限制农作物产量的重要胁迫因子。科学家将寒带植物中的抗寒基因CBFs转移到拟南芥中构建拟南芥耐寒模型，用于植物低温胁迫机制的相关研究。回答下列问题。 限制酶 识别序列 EcoR I 5'G↓AATTC3' BamH I 5'G↓GATCC3' Sph I 5'CGTAC↓G3' San3A 5'↓GATC3' Xma I 5'C↓CCGGG3' Asc I 5'G↓GCGCGCC3' Mun I 5'C↓AATTG3' （1）设计引物克隆目的基因。如图所示应选择引物________（填序号）对CBFs基因进行克隆，为了后续能将目的基因正确连接到载体上，应在CBFs基因上游引物的5'端添加___________（填“EcoR Ⅰ”“BamH Ⅰ”或“Mun Ⅰ”）的识别序列。 （2）根据图示Ti质粒的结构，应选用限制酶________________切割Ti质粒，并通过DNA连接酶进行连接。 （3）在培养基中添加________________来筛选成功导入质粒的农杆菌。将拟南芥叶片浸泡在转基因农杆菌菌液中一段时间对其进行转化，然后提取叶片中的DNA，通过PCR对CBFs基因是否整合到拟南芥基因组中进行检测，结果如下图所示。该转基因叶片的基因组中可能已整合CBFs基因，PCR结果中显示出非目标条带，产生的原因可能是________。 A.变性温度太低 B.复性温度太低 C.复性温度太高 D.引物特异性弱 （4）已获取成功转入CBFs基因的拟南芥植株，将其放置在__________环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二生物学 时量：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每题只有一个最佳答案。） 1. 生物学问题通常需要运用一系列科学方法和思维，并借助各种工具和资源来解决。下列有关科学方法的叙述，正确的是（　　） A. 拍摄洋葱表皮细胞的显微照片就是建立了细胞的物理模型 B. 欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的 C. 利用斐林试剂检测还原糖时，加入样液后即可观察到砖红色沉淀产生 D. 5倍物镜下观察到16个细胞排成一行，换成10倍物镜能看到8个细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、物理模型是以实物或图画形式直观表达认识对象特征的模型，拍摄洋葱表皮细胞的显微照片是实物成像，不属于物理模型，A错误； B、欧文顿通过对多种化学物质的细胞膜通透性实验现象，推测细胞膜由脂质组成，并未对膜成分进行提取和鉴定，B错误； C、利用斐林试剂检测还原糖时，加入样液后需要水浴加热才能观察到砖红色沉淀，直接加入样液后无砖红色沉淀产生，C错误； D、显微镜的放大倍数是对观察对象长度或宽度的放大倍数，一行细胞的观察数目与放大倍数成反比，换镜放大倍数变为原来的10÷5=2倍，观察到的细胞数目为16÷2=8个，D正确。 2. COX17是一种铜伴侣蛋白，它可将结合的铜离子运送到线粒体膜间隙，最终参与线粒体内膜上细胞色素c氧化酶（参与有氧呼吸第3阶段）活性中心的组成。下列叙述错误的是（ ） A. 铜元素在细胞中含量很少但是生命活动必需的，属于微量元素 B. COX17运输铜离子的功能与其氨基酸序列和肽链空间结构有关 C. 铜离子参与构成细胞色素c氧化酶，说明无机盐可参与构成复杂化合物 D. 若铜离子供应不足，会中断细胞的能量供应 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞中的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，铜元素在细胞中含量极少，却是维持正常生命活动必不可少的元素，属于微量元素，A正确； B、COX17是蛋白质，蛋白质的功能由其结构决定，蛋白质的结构取决于组成它的氨基酸的种类、数目、排列顺序（即氨基酸序列）和肽链的空间结构，因此其运输铜离子的功能由氨基酸序列与空间结构决定，B正确； C、无机盐的功能之一是参与构成细胞内的复杂化合物，铜离子参与构成细胞色素c氧化酶的活性中心，可体现无机盐的该功能，C正确； D、铜离子参与构成的细胞色素c氧化酶是有氧呼吸第三阶段所需的酶，铜离子供应不足时，细胞仍可通过无氧呼吸产生能量，D错误。 3. 低密度脂蛋白（LDL）被称为“坏胆固醇”，其核心成分为胆固醇酯与载脂蛋白的复合物。LDL被细胞摄取时，先与细胞膜上的特异性受体结合，再通过胞吞形成囊泡，囊泡与溶酶体融合后，胆固醇酯被水解为游离胆固醇释放。下列叙述正确的是（ ） A. LDL中的载脂蛋白属于生物大分子 B. 囊泡与溶酶体的融合依赖生物膜的选择透过性 C. LDL与受体结合的过程需要消耗能量 D. 溶酶体通过合成水解酶发挥降解作用 【答案】A 【解析】 【详解】A、载脂蛋白的本质为蛋白质，蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子，A正确； B、囊泡与溶酶体的膜融合过程，依赖生物膜具有一定流动性的结构特点，选择透过性是生物膜控制物质进出的功能特点，与膜融合无关，B错误； C、LDL与细胞膜上受体的识别结合过程不需要消耗能量，后续胞吞形成囊泡的过程才消耗能量，C错误； D、水解酶的本质是蛋白质，合成场所为核糖体，溶酶体仅能储存、释放水解酶，无法合成水解酶，D错误。 4. 初步研究表明，β-AP寡聚合物的形成可能与“阿尔茨海默病”相关。β-AP是由前体蛋白APP（一种含695个氨基酸的跨膜蛋白）在病理状态下异常加工而成的。APP形成β-AP的过程如图所示。根据上述信息，下列推论正确的是（　　） A. 一个β-AP分子中至少含有39个肽键 B. APP被酶切后形成的多肽相对分子质量之和增加了36 C. APP具有与磷脂分子的头部相结合的疏水区域 D. 经高温处理后的APP无法与双缩脲试剂发生紫色反应 【答案】B 【解析】 【详解】A、由图示切割位点可知，β-AP含有的氨基酸数为635-596=39个，若为链状肽，肽键数=氨基酸数-肽链数=39-1=38个，A错误； B、APP被两种酶切割，共断裂2个肽键，每断裂1个肽键需要消耗1分子水（相对分子质量为18），因此切割后形成的多肽总相对分子质量比原APP增加了2×18=36，B正确； C、磷脂分子的头部为亲水端，尾部为疏水端，APP是跨膜蛋白，其疏水区域是与磷脂双分子层内部的疏水尾部结合，C错误； D、高温仅破坏蛋白质的空间结构，不会断裂肽键，双缩脲试剂可与肽键发生紫色反应，因此高温处理后的APP仍可与双缩脲试剂反应，D错误。 5. 恶性肿瘤细胞增殖失控，内部常处于缺氧、营养匮乏及低pH的微环境中，导致错误折叠的蛋白质在内质网中大量积累，进而诱发内质网应激（ERS）。ERS可诱导细胞合成CRT蛋白，相关作用机制如下图所示。下列说法正确的是（　　） A. 只有正确折叠的蛋白质才能进入囊泡，运往高尔基体 B. 内质网加工蛋白质的速率过快是导致蛋白质错误折叠的直接原因 C. CRT蛋白可能提高了高尔基体对蛋白质的加工与修饰能力 D. ERS诱导CRT蛋白合成以修复内质网的过程属于正反馈调节 【答案】A 【解析】 【详解】A、从图中可以看到，只有正确折叠的蛋白质才能被囊泡包裹，运往高尔基体，错误折叠的蛋白质会留在内质网中，直到被CRT蛋白修复为正确折叠的状态，A正确； B、题干说明，错误折叠的蛋白质大量积累是因为肿瘤细胞内部缺氧、营养匮乏及低pH的微环境，B错误； C、CRT蛋白的作用是修复内质网中错误折叠的蛋白质，使内质网功能恢复正常，C错误； D、ERS诱导CRT蛋白合成，修复内质网、减少错误折叠蛋白的积累，从而减弱内质网应激反应，这属于负反馈调节，D错误。 6. 甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物。图1表示该药物在肿瘤细胞膜上的转运过程。为研究肿瘤细胞对该药物产生耐药性的机制，研究者检测了不同类型肿瘤细胞中RFC1和P-gp的含量，结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. 抑制细胞呼吸会对甲氨蝶呤的排出产生影响 B. 图2中的蛋白Ⅰ和Ⅱ分别代表P-gp和RFC1蛋白 C. 联合使用P-gp抑制剂可提高甲氨蝶呤的效果 D. 需增设“正常细胞组”以比较两种蛋白的含量变化 【答案】D 【解析】 【详解】A、甲氨蝶呤通过P-gp排出细胞的过程，是逆浓度梯度的主动运输（从细胞质到细胞外，细胞外药物浓度更高），主动运输需要消耗细胞呼吸提供的能量。所以抑制细胞呼吸会减少能量供应，影响甲氨蝶呤的排出，A正确； B、耐药型肿瘤细胞能排出更多甲氨蝶呤，所以需要更多的P-gp蛋白；而RFC1是负责摄入药物的，耐药细胞会减少药物摄入，所以RFC1含量不会升高甚至降低。从图2看，蛋白Ⅰ在耐药细胞中含量更高，蛋白Ⅱ无明显变化，符合P-gp和RFC1的特征，B正确； C、P-gp的作用是排出细胞内的甲氨蝶呤，使用P-gp抑制剂后，药物难以被排出，会在肿瘤细胞内积累，从而增强药物的抗肿瘤效果，C正确； D、图2中已经设置了“正常肿瘤细胞组”和“耐药型肿瘤细胞组”，通过对比这两组，就能看出两种蛋白的含量变化，不需要额外增设正常细胞组，D错误。 7. 气调保鲜技术是指在冷冻贮藏的基础上，通过控制氮气、二氧化碳和氧气的比例来创造一个适合特定食品的包装条件，以减慢食品腐败的速度。为探究充入氮气对樱桃果实贮藏的影响，科研人员在0℃贮藏温度下进行实验，结果如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 据图可知，该实验的自变量为储藏时间和有无充入氮气 B. 若在25℃条件下重复该实验，对照组与实验组的二氧化碳释放速率差值会比0℃时更大。 C. 0-9d内，对照组樱桃果实的有氧呼吸强度持续下降，无氧呼吸强度先上升后下降。 D. 若继续延长储藏时间，实验组的CO2释放速率可能升高 【答案】C 【解析】 【详解】A、分析题意和题图可知该实验的自变量有两个：一个是横坐标——储藏时间，一个是有无充入氮气，A正确； B、温度会影响酶的活性，25℃比0℃更接近樱桃果实呼吸相关酶的最适温度，呼吸作用会更强。充入氮气是通过降低氧气浓度来抑制有氧呼吸，在25℃时，对照组的有氧呼吸会比0℃时强很多，而实验组因为氮气的抑制作用，呼吸作用的增幅会小于对照组，所以对照组与实验组的二氧化碳释放速率差值会比0℃时更大，B正确； C、从图中只能看到CO₂释放速率的变化，CO₂是有氧呼吸和部分无氧呼吸（产生酒精和CO₂的类型）的产物，仅通过CO₂释放速率无法区分有氧呼吸和无氧呼吸的具体变化情况。而且随着贮藏时间延长，氧气浓度逐渐降低，对照组的有氧呼吸应该是逐渐减弱，但无氧呼吸应该是逐渐增强，C错误； D、若继续延长储藏时间，实验组因充氮保鲜有效阻断氧气供应，但无氧呼吸强度会增大，可能导致CO2释放速率升高，D正确。 8. 某小组进行“DNA粗提取与鉴定”实验，部分流程如图所示。下列有关该实验操作及原理的叙述，正确的是（ ） A. 获取的研磨液经图示前半部分操作后取沉淀物倒入烧杯中备用 B. 倒入95%的常温酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物 C. 将提取的DNA直接加入二苯胺试剂中水浴加热即可观察到蓝色现象 D. DNA不溶于酒精，且在不同浓度的NaCl溶液中溶解度存在差异 【答案】D 【解析】 【详解】A、获取的研磨液应取上清液倒入烧杯中备用，A错误； B、倒入95%的预冷酒精后沿一个方向轻轻搅拌可得到DNA丝状物，B错误； C、将提取的DNA加入2mol/L的NaCl溶液中，再向其中加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下可观察到蓝色现象，C错误； D、DNA 不溶于酒精，而细胞中的某些蛋白质溶于酒精，因此可用冷酒精析出 DNA，实现与蛋白质的分离；在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同：在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，在 ‌2 mol/L NaCl‌ 溶液中，DNA溶解度最大，这是DNA粗提取实验的核心原理之一，D正确。 9. 紫花苜蓿是利用广泛的牧草，但青饲易造成家畜臌胀病。百脉根富含缩合单宁（一种次生代谢产物），能防止反刍动物臌胀病的发生。为了改良苜蓿饲用品质，研究人员采用植物体细胞杂交技术培育抗臌胀病型苜蓿，过程如下图。下列叙述正确的是（　　） A. 缩合单宁不是百脉根生长所必需的，一般在特定的组织或器官中产生 B. 过程①利用细胞膜的流动性原理，通过灭活病毒诱导原生质体融合 C. 该技术获得的杂种植株能产生可育后代，说明两者之间不存在生殖隔离 D. 与传统杂交育种相比，该育种方式能产生新的基因和新的性状 【答案】A 【解析】 【详解】A、次生代谢产物的特点就是： 不是生物生长发育所必需的（必需的是糖类、脂质、蛋白质等初生代谢产物） 通常在特定的组织、器官或特定发育阶段产生，A正确； B、植物原生质体融合的诱导方法：物理法（电激、离心、振荡）、化学法（PEG 聚乙二醇诱导） 灭活病毒诱导是动物细胞融合的特有方法，植物原生质体融合不能用灭活病毒，B错误； C、植物体细胞杂交获得的杂种植株可育，是因为人工技术让两种不同物种的细胞融合，染色体组组合在一起，减数分裂时染色体能正常联会，并不代表自然状态下二者不存在生殖隔离。 自然状态下，紫花苜蓿和百脉根仍属于不同物种，存在生殖隔离，C错误； D、植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和细胞的全能性，它能将两种生物的性状组合在一起，但： 该过程没有发生基因突变，不能产生新的基因，只能实现现有基因的重组，获得新的性状组合 传统杂交育种同样是基因重组，也不产生新基因，D错误。 10. 线粒体遗传病是由线粒体DNA突变引起，也受核基因的影响。为研究线粒体遗传病的机制，需构建核基因相同的转线粒体永生细胞系。现利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞（ρ°细胞）构建转线粒体永生细胞系，过程如图所示。淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖，但会被BrdU杀死；ρ°细胞不会被BrdU杀死，但是在含有次黄嘌呤的培养基中才能生长。下列叙述正确的是（ ） A. 诱导细胞融合时，灭活病毒通过改变细胞内的遗传物质实现细胞融合 B. 淋巴细胞系作为核供体细胞，ρ°细胞作为线粒体DNA供体细胞 C. 选择培养基中加BrdU不加次黄嘌呤，可筛选出转线粒体永生细胞 D. 通过克隆化培养和抗体检测，阳性细胞即为转线粒体永生细胞 【答案】C 【解析】 【详解】A、灭活病毒诱导细胞融合的原理是使细胞膜融合，不会改变细胞内的遗传物质，A错误； B、由题干信息可知，利用线粒体遗传病患者的淋巴细胞和线粒体DNA缺失的骨肉瘤细胞ρ°构建转线粒体永生细胞系，则淋巴细胞系作为线粒体DNA供体细胞，ρ°细胞作为核供体细胞，B错误； C、由题干信息可知，淋巴细胞受EBV病毒感染后能无限增殖，但会被BrdU杀死；ρ°细胞不会被BrdU杀死，但是在含有次黄嘌呤的培养基中才能生长，所以选择培养基中加BrdU不加次黄嘌呤，只有成功融合的转线粒体永生细胞系细胞核来自ρ°细胞，不会被BrdU杀死，同时获得了淋巴细胞的正常线粒体DNA，不需要额外添加次黄嘌呤即可存活，因此该选择培养基可以筛选出目标细胞，C正确； D、抗体检测是用于筛选能分泌特定抗体的杂交瘤细胞的方法，本题需要筛选获得了目标线粒体DNA的细胞，不需要抗体检测，D错误。 11. 建构模型是生物学学习和研究的常用方法。关于下图所示模型的说法，正确的是（　　） A. 若为植物体细胞杂交模型，需对a、b脱分化后再诱导融合 B. 若为动物细胞融合模型，形成c的过程可用Ca2+诱导融合 C. 若为克隆牛培育模型，则卵巢中获取的卵母细胞可直接作为核移植受体 D. 若为试管动物培育模型，可将d培养到桑葚胚或囊胚进行胚胎移植 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物体细胞杂交时，需要先对a、b去除细胞壁（用纤维素酶和果胶酶），再诱导融合，而不是脱分化，脱分化是融合后培养的步骤，A错误； B、动物细胞融合的诱导方法有PEG、电融合、灭活病毒等，Ca2+是用于微生物细胞转化（如大肠杆菌）的，不用于动物细胞融合，B错误； C、克隆牛培育中，需要将卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，并去除细胞核后，才能作为核移植受体，不能直接从卵巢获取就使用，C错误； D、试管动物培育中，会将早期胚胎（d）培养到桑葚胚或囊胚阶段，再进行胚胎移植，D正确。 12. Rag2基因缺陷导致大鼠无法产生B、T淋巴细胞。将正常大鼠的胚胎干细胞（ES细胞）注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中，使其产生具有正常ES细胞来源的淋巴细胞群的体细胞嵌合体，从而补充其缺失的淋巴细胞，其过程如图所示。下列分析正确的是（　　） A. 获得的嵌合大鼠的大部分细胞的Rag2基因没有缺陷 B. 胚胎发育早期，会因胚胎中细胞数目不断增加而导致胚胎总体积不断增加 C. 注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团，可发育为胚胎的组织器官 D. 该实验最终获得了嵌合体大鼠证明ES细胞具有全能性 【答案】C 【解析】 【详解】A、嵌合大鼠的大部分细胞来源于Rag2基因缺陷的原始胚胎，仅少部分细胞来自注入的正常ES细胞，因此大部分细胞的Rag2基因仍存在缺陷，A错误； B、胚胎发育早期（卵裂期），细胞数目不断增加，但胚胎总体积并不增加或略有缩小，因为细胞体积变小，B错误； C、注入桑葚胚的ES细胞在囊胚期主要存在于内细胞团中，内细胞团细胞具有发育全能性，可分化为胚胎的各种组织器官，C正确； D、细胞全能性是指细胞发育成完整个体的能力。本实验中ES细胞仅发育成了嵌合体大鼠的部分组织，并未发育成完整个体，因此不能证明ES细胞具有全能性，D错误。 二、不定项选择题（本题共4小题，共16分，每小题给出的4个选项中，可能有1个或多个选项符合题意。每小题全部选对得4分，选不全得2分，选错得0分。） 13. 科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的PEG对细胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法正确的是（ ） 注：吸光值OD600值越小，表示细胞膜通透性越小，细胞活力越大；CK为对照。 A. 高浓度PEG使细胞活力显著增加 B. iATP和eATP总量随PEG浓度增加而增加 C. eATP相对水平越高，说明细胞膜通透性越大 D. 在PEG胁迫下，eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关 【答案】CD 【解析】 【详解】A、分析题意，吸光值OD600越小，表示细胞膜通透性越小，细胞活力越大。由图可知，高浓度PEG时，吸光值OD600增大，即细胞膜通透性增大，细胞活力下降，A错误； B、据图可知，随着PEG浓度增加，iATP减小，故eATP和iATP总量并非持续增加，B错误； C、由图示可知，PEG浓度越高，对应eATP相对水平越高，吸光值OD600越大，则细胞膜通透性越大，C正确； D、从图中可观察到在PEG胁迫下，eATP相对水平升高，而iATP相对水平降低，故二者呈负相关，D正确。 14. 西葫芦又叫美洲南瓜、小瓜、菜瓜，中医认为西葫芦具有清热利尿、除烦止渴、润肺止咳、消肿散结的功能。如图为不同浓度蔗糖溶液中西葫芦条的质量变化百分比，分别对应实验第1-7组。整个过程中细胞始终有活性，西葫芦条的质量变化百分比（%）=西葫芦条质量变化/西葫芦条初始质量×100%；正常情况下，西葫芦条细胞的原生质体/细胞长度=1。下列叙述正确的是（　　） A. 实验中第6、7组的西葫芦条细胞失水发生质壁分离 B. 根据实验结果判断，本实验所用西葫芦条细胞的细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间 C. 西葫芦条细胞的原生质体/细胞长度=1的实验组可能对应第1、2、3、4、5组 D. 实验结束后，从第1组到第7组西葫芦条细胞的细胞液浓度变化趋势是下降 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、分析题意，西葫芦条的质量变化百分比大于0时细胞吸水，西葫芦条的质量变化百分比小于0时细胞失水，据图可知，第6和7组西葫芦条细胞失水，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离，A正确； B、据图可知，蔗糖溶液浓度为0.4 mol/L时，西葫芦条细胞吸水，蔗糖溶液浓度为0.5 mol/L时西葫芦条细胞失水，据此推测，其细胞液浓度在0.4~0.5 mol/L之间，B正确； C、当细胞吸水时，由于细胞壁的伸缩性很小，故细胞体积基本不变，即细胞吸水时，西葫芦细胞中原生质体长度/细胞长度=1，而细胞失水时原生质体体积变小，原生质体长度/细胞长度＜1，细胞吸水对应的实验组为第1、2、3、4、5组，C正确； D、实验结束后，第1、2、3、4、5组西葫芦条细胞吸水量依次减少，细胞液浓度减小量依次减少，而第6、7组西葫芦细胞失水量依次增加，细胞液浓度依次升高，D错误。 15. 变构调节是酶活性调节的重要方式，小分子与酶的调节位点结合会引起酶空间结构改变，进而改变酶与底物的亲和力。大肠杆菌嘧啶核苷酸合成的限速酶ATCase的变构调节如图所示（CTP是嘧啶核苷酸合成的产物之一），下列关于ATCase变构调节的叙述，错误的是（ ） A. ATP与CTP均可与ATCase的底物结合位点结合，引发酶的空间结构改变 B. CTP与ATCase结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻且构象无法复原 C. R态的ATCase与T态相比，在相同条件下，达到相同反应速率所需底物浓度更低 D. ATP和CTP对ATCase的变构调节，属于生物代谢中的负反馈调节 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、结合题图可知，ATP、CTP与ATCase的调节位点结合引发酶的空间结构改变，A错误； B、CTP与ATCase调节位点结合后构象改变，该变构使酶与底物结合受阻，ATCase转变为低活性的T态，该转变是可逆的，B错误； C、ATP处理后ATCase转化为R态，对底物亲和力更高，因此达到相同反应速率时，ATP处理组所需的底物浓度比CTP处理组更低，C正确； D、CTP是嘧啶核苷酸合成的产物，其积累后抑制ATCase活性属于负反馈调节，但ATP对ATCase的激活作用不属于负反馈调节，D错误。 16. 为探究细菌耐药性突变的产生时机——是接触抗生素之前随机自发产生，还是接触抗生素之后诱导产生，研究者进行了如下实验：先将未接触过抗生素的同种细菌均分为两组，甲组在同一大试管培养后接种到平板上；乙组先分装到3个小管中独立培养，再分别接种到平板上，测量抑菌圈直径并计算方差。实验结果如下表，下列叙述正确的是（ ） 组别 甲组（Ⅰ） 乙组（Ⅱ） 抑菌圈直径方差 c d （注：方差可反映数据的波动程度。方差越大，数据波动越大。） A. 接种时可采用平板划线法将细菌接种到培养基上 B. Ⅰ的抑菌圈直径差异不大，说明三个培养基中细菌同步发生了耐药性突变 C. a>b，说明a所在培养基中的耐药菌数量小于b所在培养基 D. 若c<d，可说明细菌耐药性突变是在接触抗生素前产生的 【答案】CD 【解析】 【详解】A、实验要求细菌在培养基上均匀分布以形成菌苔并测量抑菌圈，应采用稀释涂布平板法。平板划线法用于分离单菌落，不适用于本实验，A错误； B、Ⅰ的抑菌圈直径差异不大，说明三个培养基的细菌的耐药性变异发生在分开接种前，而不是接种后同步变异，B错误； C、抑菌圈直径越大，说明细菌对该抗生素越敏感，耐药菌数量越少，a>b说明a所在培养基中的细菌对该抗生素更敏感，耐药菌数量应少于b所在培养基，C正确； D、c、d不是抑菌圈直径大小，而是直径的方差。若c<d，说明乙组不同培养基中耐药菌比例的差异程度比甲组大，甲组是统一培养的，乙组是独立培养，两组接触抗生素前的培养方式不同，说明细菌耐药性突变是在接触抗生素前产生的，D正确。 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题（本题包括5小题，共60分。） 17. 如图1表示番茄叶肉细胞内部分代谢过程，甲~丁表示物质，①~⑤表示过程。图2为某科研小组利用番茄植株进行研究的部分结果。已知重金属镉（Cd）很难被植物分解，可破坏PSⅡ（参与水光解的色素一蛋白质复合体），进而影响植物的光合作用。请回答下列问题。 （1）图1中的丁是_______。①~⑤过程中，发生在生物膜上的有_______。 （2）根据图2结果推测该科研小组的研究目的是_________________________________。该图显示，当CO2浓度低于400μmol·mol-1时，15℃条件下番茄的净光合速率高于28℃下的，其原因可能是_______________________________________________________。 （3）为初步探究转甜菜碱基因（B基因）番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理，研究人员用野生型番茄（WT）和转B基因番茄株系（L7、L10、L42）进行实验，检测其甜菜碱（GB）的表达量，结果如图3所示，再用浓度为5mmol/L的CdCl2培养液对其根系进行处理，检测番茄叶片的Cd2+含量，结果如图4所示。 据图推测，转B基因番茄株系抵抗Cd2+毒害的机理可能是_________________________________________（答出1点即可）。 【答案】（1） ①. O2 ②. ①⑤ （2） ①. 探究不同温度条件下CO2浓度对番茄净光合速率的影响 ②. CO2浓度较低，限制了番茄植株的光合作用，而28℃条件下番茄植株的呼吸作用较强，消耗的有机物较多 （3）转B基因番茄株系产生的甜菜碱（GB）抑制根吸收Cd2+##转B基因番茄株系产生的甜菜碱（GB）抑制根部Cd2+向叶运输##转B基因番茄株系产生的甜菜碱（GB）促进叶片排出Cd2+ 【解析】 【小问1详解】 在光反应阶段，完成水的光解、ATP和NADPH的合成，该过程产生的丁可以与NADH（还原性辅酶I）结合，表明丁是O2。据图可知，①是光合作用的光反应阶段，②是有氧呼吸的第二阶段，③是光合作用的暗反应阶段，④是有氧呼吸的第一阶段，⑤是有氧呼吸的第三阶段，①~⑤过程中，发生在生物膜上的有①（叶绿体类囊体薄膜上）、⑤（线粒体内膜上）。 【小问2详解】 分析图2可知，实验的自变量为CO2浓度和温度，因变量为净光合速率，由此可知，该科研小组的研究目的是探究不同温度条件下CO2浓度对番茄净光合速率的影响。因为CO2浓度较低，限制了番茄植株的光合作用，而28℃条件下番茄植株的呼吸作用较强，消耗的有机物较多，故当CO2浓度低于400μmol·mol-1时，15℃条件下番茄的净光合速率高于28℃下的。 【小问3详解】 分析图4，用5mmol/L的CdCl2培养液对各植株根系进行处理后，与野生株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的叶片的Cd2+含量都更低。分析图3，与野生番茄植株相比，转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的甜菜碱（GB）表达量都更高。综合以上信息，可推测转B基因番茄株系产生的甜菜碱 （GB） 抑制根吸收Cd2+，或转B基因番茄株系产生的甜菜碱（GB） 抑制根部Cd2+向叶运输，或转B基因番茄株系产生的甜菜碱 （GB）促进叶片排出Cd2+。 18. 哺乳动物丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1。回答下列问题。 （1）在细胞呼吸过程中，丙酮酸在______（场所）产生，该过程伴随有ATP和______（填物质）的生成。 （2）据图1推测，PDK4蛋白能______PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率______。 （3）PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，研究PDH磷酸化对其活性的影响，结果如图2。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα～Pβ～Pγ，需要用32P标记ATP的______位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型____、____、____、____。（在a、b处补充文字说明：c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制） 【答案】（1） ①. 细胞质基质 ②. 还原型辅酶I(NADH) （2） ①. 抑制 ②. 升高 （3） ①. γ ②. PDH磷酸化 ③. PDH活性降低 ④. - ⑤. + 【解析】 【小问1详解】 葡萄糖分解产生丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质；细胞呼吸第一阶段除丙酮酸、ATP外，还会生成还原型辅酶I(NADH)。 【小问2详解】 衰老细胞中PDK4蛋白表达量更高，乳酸生成速率也更高；降低PDK4基因表达后，衰老细胞乳酸生成速率下降。结合PDH可催化丙酮酸线粒体氧化分解，可推测：PDK4蛋白会抑制PDH活性，PDH活性降低后，丙酮酸进入线粒体氧化分解减少，更多丙酮酸通过无氧呼吸生成乳酸，因此衰老细胞乳酸生成速率升高。 【小问3详解】 ① ATP中远离腺苷的是γ位磷酸基团，磷酸化过程中PDH获得的磷酸来自ATP末端的γ位，因此需要标记γ位磷酸基团。 ② 结合实验逻辑梳理调控途径：PDK4基因表达上升，会促进PDK4蛋白的合成，PDK4蛋白催化PDH磷酸化，因此a填写PDH磷酸化，磷酸化使PDH活性降低，因此b填写PDH活性降低；PDH可促进丙酮酸氧化分解为CO2​和H2​O，PDH活性降低后，抑制该有氧途径（c填-），促进丙酮酸转变为乳酸的无氧途径（d填+），和图1实验结果一致。 19. 胆固醇是人体不可或缺的一种物质，但高胆固醇是心血管疾病的主要风险因素。研究发现，L蛋白在肝脏中能够促进胆固醇向胆汁中排出，A蛋白通过分别影响M蛋白和K蛋白的作用，进而调控L蛋白的表达。为验证这一调控机制，研究者利用体外培养的肝细胞开展实验。材料与用具：正常肝细胞、A蛋白基因敲除肝细胞、M蛋白抑制剂、K蛋白抑制剂、L蛋白检测试剂盒、细胞培养液等。回答下列问题。（说明与要求：实验条件适宜，L蛋白相对表达量用差值表示） （1）完善实验思路 ①取正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞，分别接种于含适量培养液的培养瓶中，适当培养后检测L蛋白表达量，以正常肝细胞L蛋白表达量作为基准值。 ②正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞均随机均分为三组，且作如下处理。 a：正常肝细胞+________ b：A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液 c：正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂 d：A蛋白基因敲除肝细胞+等量M蛋白抑制剂 e：正常肝细胞+适量K蛋白抑制剂 f：A蛋白基因敲除肝细胞+等量K蛋白抑制剂 ③各组继续培养48h后，检测各组L蛋白表达量，并计算各组相对表达量。 ④将所得数据进行统计与分析。 部分实验结果如下： 组别 a b c d e f L蛋白相对表达量 + + ++ 注：+代表有表达，+越多表达量越多 （2）分析与讨论 ①皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化为________后，能有效促进肠道对钙和磷的吸收。除此之外，胆固醇在人体中还能发挥的积极作用有________（答出一点即可）。 ②图中a、b两组的实验结果，说明A蛋白能________（填“促进”或“抑制”）L蛋白的表达。 ③根据实验结果，完善下图中A蛋白、M蛋白、K蛋白和L蛋白调控胆固醇代谢的通路________（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制）。 ④综合以上信息，提出一种治疗高胆固醇血症的药物研发思路：_________________________。 【答案】（1）适量细胞培养液 （2） ①. 维生素D ②. 构成细胞膜##参与血液中脂质的运输 ③. 抑制 ④. ⑤. 研发A蛋白的单克隆抗体##研究抑制A基因的表达##抑制M蛋白##促进K蛋白##促进L蛋白表达 【解析】 【小问1详解】 ①本实验目的是验证A蛋白通过影响M蛋白和K蛋白进而调控L蛋白表达这一机制，实验自变量为肝细胞类型（正常肝细胞、A蛋白基因敲除肝细胞）和是否添加M蛋白抑制剂、K蛋白抑制剂，因变量是L蛋白相对表达量。取正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞，分别接种于含适量培养液的培养瓶中，检测L蛋白表达量，以正常肝细胞L蛋白表达量为基准值。 ②正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞均随机均分为三组，处理如下： a：正常肝细胞+适量细胞培养液，作为空白对照； b：A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液； c：正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂； d：A蛋白基因敲除肝细胞+等量M蛋白抑制剂，与c组（正常肝细胞+适量M蛋白抑制剂）形成对照，探究M蛋白抑制剂在正常肝细胞和A蛋白基因敲除肝细胞中的作用差异； e：正常肝细胞+适量K蛋白抑制剂； f：A蛋白基因敲除肝细胞+等量K蛋白抑制剂； ③各组继续培养48h后，检测各组L蛋白表达量，并计算各组相对表达量，以此反映不同处理下L蛋白的表达情况。 【小问2详解】 ①皮肤中的胆固醇在紫外线照射下转化为维生素D后，能有效促进肠道对钙和磷的吸收。胆固醇在人体中还能发挥的积极作用有：构成细胞膜、参与血液中脂质的运输。 ②a组为正常肝细胞+适量细胞培养液，b组为A蛋白基因敲除肝细胞+等量细胞培养液，对比两组L蛋白相对表达量，可知A蛋白能抑制L蛋白的表达。 ③由实验结果可知，M蛋白抑制L蛋白的表达，K蛋白促进L蛋白的表达，A蛋白通过分别影响M蛋白和K蛋白的作用，进而抑制L蛋白的表达，因此A蛋白、M蛋白、K蛋白和L蛋白调控胆固醇代谢的通路如图：。 ④基于实验中各蛋白对L蛋白表达的调控，治疗高胆固醇血症的药物研发思路可以是研发A蛋白的单克隆抗体、研究抑制A基因的表达、抑制M蛋白、促进K蛋白、促进L蛋白表达，通过影响相关蛋白表达来调控胆固醇代谢。 20. 奶啤是一种含牛奶的啤酒，是通过微生物发酵将麦汁中的麦芽糖和其他糖类转化为乙酸和乳酸，配以一定比例的原料乳，再经过酒精发酵制作而成，工艺流程如图所示。请回答下列问题。 （1）酵母不能直接利用淀粉，可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，诱导种子无需发芽也能产生__________酶。 （2）接种醋酸菌和乳酸菌制作发酵乳，促进前期酸味的形成。醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生乙酸和乳酸，原因是________________________。 （3）主发酵阶段在菌种活化的过程中，需定时取样，检测酵母的生长状况。可利用稀释涂布平板法检测酵母菌的数量，其原理是_______________________________________________。也可以利用显微镜直接统计计数，若某次样品经3次10倍稀释后，在25×16型血细胞计数板上统计的5个中格中的细胞数共有244个，该样品中酵母细胞的密度为__________个/mL。 （4）在发酵过程中，要严格控制发酵条件，原因是______________________。从食品安全的角度考虑，上述工艺流程图中①的操作应该是______________________。 【答案】（1）淀粉酶##a-淀粉酶 （2）醋酸菌是好氧细菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧细菌，在有氧条件下不能存活 （3） ①. 当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活 ②. （4） ①. 环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成 ②. 灭菌或巴氏消毒 【解析】 【小问1详解】 酵母不能直接利用淀粉，可用赤霉素溶液浸泡大麦种子，诱导种子无需发芽也能产生淀粉酶（α-淀粉酶）。 【小问2详解】 醋酸菌和乳酸菌在同一容器中进行发酵时，不能同时产生乙酸和乳酸，原因是醋酸菌是好氧细菌，在无氧条件下不能存活，而乳酸菌是厌氧细菌，在有氧条件下不能存活。 【小问3详解】 可利用稀释涂布平板法检测酵母菌的数量，该操作的原理是当样品的稀释倍数足够高时，培养基表面生长的一个单菌落来源于样品稀释液中的一个活菌，这样可根据菌落的数目判断样液中的活菌数；25×16型血细胞计数板上共有25个中格，5个中格中的细胞数为244个，该样品中活酵母细胞的密度为244÷5×25×103×104=1.22×1010个细胞/mL。 【小问4详解】 环境条件不仅影响微生物的生长繁殖，而且会影响微生物代谢物的形成，所以在发酵过程中，要严格控制发酵条件；从食品安全的角度考虑，在上市或入库前应进行①灭菌处理或巴氏消毒处理。 21. 低温是限制农作物产量的重要胁迫因子。科学家将寒带植物中的抗寒基因CBFs转移到拟南芥中构建拟南芥耐寒模型，用于植物低温胁迫机制的相关研究。回答下列问题。 限制酶 识别序列 EcoR I 5'G↓AATTC3' BamH I 5'G↓GATCC3' Sph I 5'CGTAC↓G3' San3A 5'↓GATC3' Xma I 5'C↓CCGGG3' Asc I 5'G↓GCGCGCC3' Mun I 5'C↓AATTG3' （1）设计引物克隆目的基因。如图所示应选择引物________（填序号）对CBFs基因进行克隆，为了后续能将目的基因正确连接到载体上，应在CBFs基因上游引物的5'端添加___________（填“EcoR Ⅰ”“BamH Ⅰ”或“Mun Ⅰ”）的识别序列。 （2）根据图示Ti质粒的结构，应选用限制酶________________切割Ti质粒，并通过DNA连接酶进行连接。 （3）在培养基中添加________________来筛选成功导入质粒的农杆菌。将拟南芥叶片浸泡在转基因农杆菌菌液中一段时间对其进行转化，然后提取叶片中的DNA，通过PCR对CBFs基因是否整合到拟南芥基因组中进行检测，结果如下图所示。该转基因叶片的基因组中可能已整合CBFs基因，PCR结果中显示出非目标条带，产生的原因可能是________。 A.变性温度太低 B.复性温度太低 C.复性温度太高 D.引物特异性弱 （4）已获取成功转入CBFs基因的拟南芥植株，将其放置在__________环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。 【答案】（1） ①. ①④ ②. Mun I （2）EcoR I和Sph I （3） ①. 氨苄青霉素 ②. BD （4）寒冷 【解析】 【小问1详解】 PCR扩增时，引物①（5'→3'）和④（5'→3'）与模板链互补，可扩增目标基因，故选①④。将目的基因正确连接到载体上，目的基因上游应该靠近启动子，只能用EcoRI切割质粒，但EcoR I能切割目的基因，因此不能用，据表可知，EcoR I和Mun I是同尾酶，结合后续Ti质粒切割使用的酶及图示酶切位点分布，上游片段使用同尾酶Mun I，且不切割基因内部，因此上游引物的5端添加Mun Ⅰ识别序列。 【小问2详解】 BamH I切割标记基因不能用，Sau3A的识别序列包含BamH I的识别序列也不能用；Ti质粒的T-DNA区域需保留完整以确保目的基因转移，图示中EcoR I和Sph I位于T-DNA内且无重叠，切割后可产生不同的粘性末端，避免质粒自连，同时可与目的基因两端的粘性末端匹配实现定向连接。 【小问3详解】 在培养基中添加氨苄青霉素来筛选成功导入质粒的农杆菌，因为Ti质粒上有氨苄青霉素抗性基因（Ampr）。PCR结果中显示出小分子非目标条带，原因可能是复性温度太低，导致引物与模板结合的特异性降低；引物特异性弱也会出现非特异性扩增，产生小分子条带，BD正确。 【小问4详解】 将成功转入CBFs基因的拟南芥植株放在寒冷环境中检测拟南芥耐寒模型是否建立成功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $