精品解析：四川省广安市2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题

2026年春高二期末教学质量评价生物学试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题（共15小题，每小题3分，共45分） 1. 今年6月19日是端午节，在我国一些地区有端午节吃粽子和绿豆糕的习俗。下列叙述正确的是（ ） A. 粽子中的淀粉可以被人体细胞直接吸收 B. 粽子中蛋白质的基本组成单位是核苷酸 C. 绿豆糕中含有人体必需的钾和锌等微量元素 D. 绿豆糕中的脂肪在人体内可以转化为葡萄糖 2. 聚球藻是一种海洋单细胞蓝细菌，能高效固定CO₂。科研人员通过基因工程改造聚球藻，使其能将CO₂迅速转化为生物油，这为实现“碳中和”提供了新思路。下列叙述正确的是（ ） A. 聚球藻细胞中不存在DNA与蛋白质结合形成的复合物 B. 常用显微注射法将目的基因导入聚球藻细胞 C. CO₂转化为生物油的过程发生在叶绿体基质中 D. 催化CO₂固定的酶是在核糖体上合成的 3. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 4. 溶酶体通过质子泵等转运蛋白，将H⁺、Cl⁻等离子大量汇聚于内部形成高渗环境。TMEM63蛋白是位于溶酶体上的机械敏感Ca²⁺通道，在细胞质基质渗透压下降、溶酶体膜产生机械张力时被激活，产生低渗应激，以维持溶酶体的形态和功能。下列说法正确的是（ ） A. 质子泵是一种能够维持膜两侧H⁺浓度差的通道蛋白 B. Cl⁻的跨膜运输过程间接依赖于呼吸作用产生的ATP C. 溶酶体借助Cl⁻内流增加水分流入实现低渗应激保护 D. 转运Ca²⁺的过程中，TMEM63蛋白改变构象与Ca²⁺结合 5. 洋葱是生物学实验中“一材多用”的常见材料。下列用洋葱完成的实验中正确的是（ ） A. 取洋葱鳞片叶研磨离心后获取上清液，加入2mol/L的NaCl溶液，出现白色丝状物DNA B. 洋葱管状叶的表皮细胞的临时装片可用于观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动 C. 洋葱根尖分生区细胞不宜作为植物细胞质壁分离和复原现象的实验材料 D. 洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色 6. 某醋厂生产的老醋因其乳酸含量高而独具风味，源于其采用独特的分层固体发酵法。如图1是分层固体发酵法示意图，图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂（如曲粉）和酒曲，正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料（通常由酒醅发酵后的酒液等）拌入疏松材料（如谷壳、麸皮）和醋酸菌种后，正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是（ ） A. 发酵过程中，发酵缸中下层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸 B. 发酵过程中，接种醋酸杆菌后，需封闭发酵缸置于18-30℃条件下培养 C. 据图2分析，A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度 D. 发酵后期不同种类乳酸菌的种间竞争加剧，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 7. 精氨酸是野生型大肠杆菌的初级代谢产物，科研人员欲从诱变处理后的野生型大肠杆菌中，筛选并获得精氨酸营养缺陷型突变株，图为筛选过程的部分流程示意图。下列叙述正确的是（ ） 注：原位影印是指用无菌绒布轻盖在已经长好菌落的培养基②上，然后不转动任何角度，将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上。 A. ①②③培养基中需添加精氨酸，而④培养基中不能添加精氨酸 B. 影印操作时应先将无菌绒布转印至培养基④，再转印至培养基③ C. 配制培养基①时应先将pH调至酸性再进行高压蒸汽灭菌 D. 分析培养基③④中的菌落分布可知，甲菌落为目的菌落 8. L-谷氨酸是增鲜剂“味精”的重要原料，谷氨酰胺在医疗中发挥着重要的作用，这两种物质在谷氨酸棒状杆菌（其生长最适pH为7.0）中的代谢过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶都位于谷氨酸棒状杆菌的细胞质中 B. 发酵初期pH为7.0，后期调pH为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C. 发酵结束后，采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥获得产品 D. 在发酵过程中选择多次排出部分发酵产物，可适当提高发酵效率 9. 植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用，技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为（　　） A. 植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交 B. 快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种 C. 快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交 D. 植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种 10. 科研人员以黑芥（2n=16，BB）和甘蓝型油菜（4n=38，AACC）为材料（其中A、B、C分别代表不同物种的一个染色体组），采用植物细胞工程技术培育了一种新型抗病植物。具体流程如下：将黑芥和甘蓝型油菜叶肉细胞经某种处理得到原生质体，对黑芥叶肉细胞原生质体进行射线处理破坏部分染色体后，二者融合得到融合的原生质体，再用含黑胫病菌致病毒素的培养基筛选得到抗病植株。下列叙述正确的是（ ） A. 过程①中使用的酶是胰蛋白酶，处理时间不能过短和过长 B. 过程②诱导原生质体融合可以用离心法、聚乙二醇和灭活的病毒诱导等方法 C. 过程③是脱分化形成愈伤组织，过程④通过再分化形成植株，体现了植物细胞的全能性 D. 抗病植株属于异源二倍体，体细胞有54条染色体 11. 动物免疫是制备单克隆抗体时获得活化B细胞的重要步骤。合格的免疫小鼠血清抗体效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数）需达到16000以上。研究者用抗原A分别对3只同种小鼠（X、Y和Z）进行免疫处理5次，每次处理一周后测定各小鼠血清抗体效价，所得结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 根据图示结果，所有小鼠都需经过至少4次免疫才能成为合格的免疫小鼠 B. Z小鼠的血清抗体均由同一种活化的B细胞分泌，化学性质单一、特异性强 C. 据图所示，小鼠Y最适合用于制备B淋巴细胞 D. X鼠的活化B细胞与骨髓瘤细胞融合后，经特定的选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗体有多种 12. 我国科研人员敲除猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因SIX1和SALL1，再采用体细胞核移植技术获得猪早期胚胎，并将人多能干细胞注入其中形成嵌合胚胎，进而在代孕母猪体内培育人源肾脏，技术流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图示技术流程中包括体外受精、动物细胞培养和胚胎移植技术 B. 猪的重构胚需要激活后再移植到经过发情处理的代孕母猪体内 C. 形成嵌合胚胎需要依赖人多能干细胞与猪早期胚胎细胞的融合 D. 嵌合胚胎会表达猪成纤维细胞和人多能干细胞的全部遗传信息 13. 为了能够便于被限制酶切割，科研人员将限制酶的识别序列添加在了改造后的基因两侧。下图表示三种限制酶在改造后的β-淀粉酶基因和pLN23质粒载体上的酶切位点。有关说法不正确的是（　　） A. 为了保证目的基因和质粒能够正确连接，切割含有β-淀粉酶基因的DNA片段应当选择的限制酶是EcoRI和BamHI B. PCR扩增时目的基因时先要将温度上升到90℃以上，使DNA变性 C. 有时为满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活目的基因的表达 D. 终止子使转录在所需要的地方停下来，是一段有特殊序列结构的DNA片段 14. 某校生物兴趣小组在“生物技术实践”专题实验中，分别进行了四个不同项目的操作，并记录了各自的关键步骤。实验结束后，指导老师抽查了他们的操作记录，发现只有一项操作完全符合规范。请结合所学知识，操作正确的一项是（ ） 选项 实验 操作 A DNA片段的扩 增及电泳鉴定 先将PCR产物与核酸染料的混合液缓慢注入加样孔，再将电泳缓 冲液加入电泳槽并没过凝胶1mm，然后接通电源开始电泳 B 酵母菌的纯培养 将配制好的培养基、培养皿进行灭菌，待培养基冷却到50℃左 右时，在酒精灯火焰旁倒平板，等培养基冷却凝固后倒置 C DNA粗提取实验 在10000 r/min的转速下离心可在上清液中收集粗提取的DNA D 菊花的组织培养 将流水充分冲洗后的菊花茎段用酒精消毒30s，立即用次氯酸钠溶液 处理30min，然后用酒精清洗2～3次，即可用于组织培养 A. A B. B C. C D. D 15. 线粒体疾病由细胞核或线粒体基因突变所致，常累及神经、肌肉等能量需求高的组织器官。通过诱导多能干细胞（iPS细胞）研究线粒体疾病的流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 可以将特定基因通过转基因技术导入患者成纤维细胞实现重新编程 B. 患者iPS细胞分化出的特定靶细胞移植回患者体内会引发免疫排斥 C. 基因编辑线粒体DNA纠正突变，可以实现线粒体疾病的个性化治疗 D. iPS细胞不存在治疗性克隆所涉及到的抛弃早期胚胎的伦理争议 二、非选择题（共5小题，共55分） 16. 我国科研人员在选育耐盐水稻新品种时研究发现，水稻在盐化土壤中生长时，大量的Na+通过钠离子通道迅速流入根部细胞，形成盐胁迫。在高盐（Na+）环境中，耐盐水稻根细胞可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在根细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要耐盐机制如下图所示。 （1）据图分析，在形成盐胁迫过程中Na+进入根细胞的跨膜运输方式是____________。图中H+-ATP泵的作用是____________。 （2）耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊泡经过融合过程分泌出来的，该过程体现细胞膜的结构特点是____________。氮元素是植物生长的必需元素，在水稻根尖分生区细胞的细胞核中合成的含氮有机大分子化合物是____________。 （3）农业生产发现，通过增施适量钙肥能够抵御盐胁迫带来的危害，结合图中信息，试分析其抵御机制是____________。 （4）由盐渍环境转至干旱荒漠，植物面临的生存挑战由高盐转为缺水。仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。由此推断，在失水比例相同的情况下，____________（填“内部薄壁细胞”或“外层细胞”）更易发生质壁分离。在干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，这样有利于外层细胞的光合作用，请从细胞失水和吸水的角度分析其原因是____________。 17. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑5能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。据图回答下列问题： （1）培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均以 ____ 为唯一氮源，从用途上来看均属于 ____ 培养基。培养基Ⅱ是利用 ____ 法进行接种。 （2）某同学用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的假单胞杆菌数量，发现测得的假单胞杆菌数量前者大于后者，其原因是 ____ 。 （3）请围绕BVU5蛋白分析，假单胞杆菌分解活性黑5能力的强弱可能与 ____ （答出1点）因素有关。 （4）科研人员为了实现在大肠杆菌中大量表达外源BVU5蛋白，首先需要设计特异性引物利用PCR技术大量扩增出BVU5基因。在利用基因工程表达BVU5蛋白的过程中，PCR实验后应进行的步骤依次是 ____ （选择正确的编号并排序）。 ①筛选和鉴定含BVU5基因的大肠杆菌②从细菌中提取DNA③DNA连接酶拼接DNA片段 ④限制性内切核酸酶切割⑤PCR产物的凝胶电泳鉴定 ⑥BVU5基因导入受体细胞 （5）若想进一步改良BVU5蛋白，但其结构未知，欲通过蛋白质工程迅速获得BVU5蛋白突变株，应选用的策略是 ____ （填字母）。 A. 定点突变直接改变氨基酸序列 B. 定点突变直接改变基因序列 C. 随机突变直接改变氨基酸序列 D. 随机突变直接改变基因序列 18. 白藜芦醇属于多酚类化合物，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功能。科研人员尝试利用植物细胞工程技术规模化生产白藜芦醇，并结合免疫检测技术开发快速检测方法。回答下列问题。 （1）取虎杖幼苗的茎尖作为外植体，经脱分化过程形成愈伤组织，培育愈伤组织时，培养基中加入蔗糖的作用是 ____ （答出2点）。将愈伤组织进行悬浮培养，诱导产生白藜芦醇。 （2）白藜芦醇是虎杖的次生代谢物，在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢物的模型分为3种，如下图所示。若白藜芦醇只在细胞生长停止后才能合成，则白藜芦醇的合成符合图 ____ （填“甲”“乙”或“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量白藜芦醇的方法： ____ 。 （3）白藜芦醇直接免疫机体不能产生抗体，可将其与牛血清蛋白偶联，进而诱导机体产生抗体。科研人员利用细胞工程技术制备抗白藜芦醇单克隆抗体的基本流程如图所示： 用____作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织制成细胞悬液，置于含有混合气体的____中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，经过程①②获得细胞A。过程③将细胞A接种到96孔板，进行____培养。用____技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生所需抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株。体外培养所需杂交瘤细胞时，需要定期更换培养液，目的是____。 （4）科研人员利用细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和烟草叶肉细胞融合，拟通过观察细胞器确认杂种细胞，下列能作为确认依据的细胞器组合是____（填字母）。 a. 线粒体和液泡b. 叶绿体和中心体c. 叶绿体和线粒体d. 内质网和高尔基体 19. 科学家利用细胞工程技术培育具有优良性状的骆驼新品种。图1为通过体细胞核移植技术和人工授精技术培育野化单峰骆驼的过程示意图。研究发现，该优良性状与骆驼体内酶X的表达水平密切相关。为从分子水平上获取并验证酶X的编码基因，以便为上述细胞工程筛选优良的供体细胞或进行基因标记辅助育种，研究人员将编码酶X的基因（目的基因）插入质粒P₀，构建重组质粒Pₓ，并转入大肠杆菌。为鉴定重组质粒Pₓ是否构建成功，研究人员设计引物并用PCR方法进行验证（引物1～4结合位置如图2所示，→表示引物5'→3'方向）。 （1）若①是体外受精，在此之前要对精子进行获能处理，其原因是____；利用骆驼C的精子进行体外受精需要骆驼A发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到____时才具备与精子受精的能力。图中骆驼B卵母细胞通过显微操作去“核”，其“核”是____。 （2）欲获得更多的胚胎可以对囊胚进行胚胎分割操作，操作过程需要特别注意的问题是必须将囊胚的____均等分割。 （3）E后代和F后代的性别不一定相同，理由是____。 （4）研究人员进行PCR实验时，所用模板与引物见下表。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 P0 PX 无 P0 PX 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 试管②无扩增产物，原因是________________________________________________；试管⑥有扩增产物，扩增出的DNA产物是________________________________________________。为了确定目的基因插入质粒的方向是否正确，PCR时若仅用一对引物，则应选择图2中的引物________________________________________________（填数字）。 20. 吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）作为免疫调控关键酶，其高表达与肿瘤免疫逃逸密切相关。为研发靶向IDO的抗肿瘤生物制剂，研究团队以质粒pEGFP-C1为载体，构建GFP-IDO融合蛋白表达载体（GFP为绿色荧光蛋白），为后续肿瘤靶向研究奠定基础。图中ApaⅠ、Hind Ⅲ、BamHⅠ、BglⅡ、KpnⅠ、XhoⅠ等是限制酶的酶切位点，Kan是卡那霉素抗性基因。回答下列问题： （1）实验室培养RAW264.7动物细胞（一种巨噬细胞）时，培养基中除添加糖类、氨基酸、无机盐等营养物质外，还需加入________________________________________________以提供天然营养成分。科研人员从RAW264.7细胞中提取总RNA，再通过________________________________________________获得cDNA，利用上述cDNA为模板，通过PCR技术扩增IDO基因。 （2）步骤③PCR扩增IDO基因时，需要在反应体系中加入的酶是________________________________________________。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中复性的结果是________________________________________________。 （3）构建GFP-IDO融合表达载体过程中，IDO基因转录模板链如图所示，因此，需在引物1的5'端添加________________________________________________限制酶的识别序列，在引物2的5'端添加________________________________________________限制酶的识别序列。构建重组质粒时一般需要选用两种不同的限制酶切割，目的是________________________________________________（答出2点）。 （4）将重组表达载体转入大肠杆菌前，通常先将受体细胞处理成感受态，感受态细胞的特点是________________________________________________。将步骤⑤处理后的大肠杆菌置于含有________________________________________________的培养液中进行初步筛选，在此培养液中能存活并发出绿色荧光的细胞并不能确定含有IDO基因，其原因是________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年春高二期末教学质量评价生物学试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、座位号和准考证号填写在答题卡规定的位置上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔，将答案书写在答题卡规定的位置上。 4.所有题目必须在答题卡上作答，在试题卷上答题无效。 5.考试结束后，只将答题卡交回。 一、单项选择题（共15小题，每小题3分，共45分） 1. 今年6月19日是端午节，在我国一些地区有端午节吃粽子和绿豆糕的习俗。下列叙述正确的是（ ） A. 粽子中的淀粉可以被人体细胞直接吸收 B. 粽子中蛋白质的基本组成单位是核苷酸 C. 绿豆糕中含有人体必需的钾和锌等微量元素 D. 绿豆糕中的脂肪在人体内可以转化为葡萄糖 【答案】D 【解析】 【详解】A、淀粉属于多糖，是生物大分子，需要被消化水解为葡萄糖才能被人体细胞吸收，不能直接被吸收，A错误； B、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，核苷酸是核酸的基本组成单位，B错误； C、钾属于大量元素，锌属于微量元素，C错误； D、脂肪属于非糖物质，在人体内可通过代谢转化为葡萄糖，用于补充血糖等生命活动需求，D正确。 2. 聚球藻是一种海洋单细胞蓝细菌，能高效固定CO₂。科研人员通过基因工程改造聚球藻，使其能将CO₂迅速转化为生物油，这为实现“碳中和”提供了新思路。下列叙述正确的是（ ） A. 聚球藻细胞中不存在DNA与蛋白质结合形成的复合物 B. 常用显微注射法将目的基因导入聚球藻细胞 C. CO₂转化为生物油的过程发生在叶绿体基质中 D. 催化CO₂固定的酶是在核糖体上合成的 【答案】D 【解析】 【详解】A、聚球藻属于原核生物，虽无由DNA和组蛋白结合形成的染色体，但DNA复制、转录过程中会存在DNA与DNA聚合酶、RNA聚合酶（本质为蛋白质）结合的复合物，因此细胞中存在DNA与蛋白质结合的复合物，A错误； B、聚球藻细胞属于原核细胞，显微注射法是将目的基因导入动物细胞的常用方法，将目的基因导入原核生物细胞常用钙离子处理法，B错误； C、聚球藻是蓝细菌，属于原核生物，细胞中无叶绿体，C错误； D、催化二氧化碳固定的酶本质为蛋白质，核糖体是蛋白质的合成场所，因此该酶是在核糖体上合成的，D正确。 3. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 【答案】C 【解析】 【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。蛋白质的合成、加工通常需要核糖体、内质网和高尔基体、线粒体的共同参与。 【详解】A、错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误； B、合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供（ATP来自细胞呼吸），而非全部由线粒体提供，B错误； C、UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达（转录）、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，C正确； D、阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。 故选C。 4. 溶酶体通过质子泵等转运蛋白，将H⁺、Cl⁻等离子大量汇聚于内部形成高渗环境。TMEM63蛋白是位于溶酶体上的机械敏感Ca²⁺通道，在细胞质基质渗透压下降、溶酶体膜产生机械张力时被激活，产生低渗应激，以维持溶酶体的形态和功能。下列说法正确的是（ ） A. 质子泵是一种能够维持膜两侧H⁺浓度差的通道蛋白 B. Cl⁻的跨膜运输过程间接依赖于呼吸作用产生的ATP C. 溶酶体借助Cl⁻内流增加水分流入实现低渗应激保护 D. 转运Ca²⁺的过程中，TMEM63蛋白改变构象与Ca²⁺结合 【答案】B 【解析】 【详解】A、质子泵转运H＋时消耗ATP，属于主动运输，因此质子泵的本质是载体蛋白，不是通道蛋白，通道蛋白介导协助扩散，不消耗ATP，A错误； B、质子泵主动运输H＋进入溶酶体时直接消耗ATP，建立了溶酶体膜两侧的H＋浓度差；Cl－逆浓度梯度进入溶酶体是依赖H＋顺浓度梯度运输时产生的电化学梯度进行的，因此Cl－的跨膜运输间接依赖呼吸作用产生的ATP，B正确； C、Cl－通过主动运输的方式进入溶酶体，使溶酶体内渗透压升高，水分会更多地顺浓度梯度流入溶酶体，导致溶酶体膨胀甚至破裂，无法实现低渗应激保护。为实现低渗应激保护，需要借助Cl－外流来降低溶酶体渗透压，减少水分流入，C错误； D、由题干可知，TMEM63是Ca2＋通道蛋白，通道蛋白转运离子时不需要与离子结合，D错误。 5. 洋葱是生物学实验中“一材多用”的常见材料。下列用洋葱完成的实验中正确的是（ ） A. 取洋葱鳞片叶研磨离心后获取上清液，加入2mol/L的NaCl溶液，出现白色丝状物DNA B. 洋葱管状叶的表皮细胞的临时装片可用于观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动 C. 洋葱根尖分生区细胞不宜作为植物细胞质壁分离和复原现象的实验材料 D. 洋葱匀浆中加入新配制的斐林试剂，溶液即呈砖红色 【答案】C 【解析】 【详解】A、DNA在2mol/L的NaCl溶液中溶解度较高，会溶解于上清液中，不会析出白色丝状物，DNA仅在0.14mol/L的NaCl溶液中溶解度最低，才会析出，A错误； B、洋葱管状叶的表皮细胞不含叶绿体，无法用于观察叶绿体，也缺少观察细胞质流动的标志物，B错误； C、质壁分离和复原实验需要材料具有成熟的中央大液泡，洋葱根尖分生区细胞是分裂旺盛的未成熟细胞，无中央大液泡，不能发生明显的质壁分离，不宜作为该实验材料，C正确； D、斐林试剂与还原糖需要在50~65℃水浴加热的条件下才会反应生成砖红色沉淀，常温下加入斐林试剂不会立即出现砖红色，D错误。 6. 某醋厂生产的老醋因其乳酸含量高而独具风味，源于其采用独特的分层固体发酵法。如图1是分层固体发酵法示意图，图2为发酵过程中检测的醋酸杆菌密度。酒醅是经蒸煮糊化后的粮食原料拌入糖化剂（如曲粉）和酒曲，正在进行酒精发酵的固态物料。醋醅是含有酒精的液态或固态物料（通常由酒醅发酵后的酒液等）拌入疏松材料（如谷壳、麸皮）和醋酸菌种后，正在进行醋酸发酵的固态物料。下列说法错误的是（ ） A. 发酵过程中，发酵缸中下层醋醅有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸 B. 发酵过程中，接种醋酸杆菌后，需封闭发酵缸置于18-30℃条件下培养 C. 据图2分析，A、B层颠倒后B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度 D. 发酵后期不同种类乳酸菌的种间竞争加剧，成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少 【答案】B 【解析】 【详解】A、乳酸菌是厌氧菌，发酵缸中下层氧气含量低，有利于乳酸菌繁殖和发酵，积累乳酸，A‌正确； B、醋酸杆菌是好氧细菌，在醋酸发酵阶段需要充足的氧气，所以接种醋酸杆菌后不能封闭发酵缸，且醋酸杆菌发酵的适宜温度是30 - 35℃，而不是18-30℃，B‌错误； C、醋酸杆菌是好氧菌，A、B层颠倒后，B层由下层变为上层，氧气浓度增加，所以B层醋酸杆菌密度变化的主要环境因素是氧气浓度，C‌正确‌； D、发酵后期营养物质消耗等环境因素的变化，加剧了不同种类乳酸菌的种间竞争，导致成熟醋醅中乳酸菌的种类明显减少，D正确‌。 故选B。 7. 精氨酸是野生型大肠杆菌的初级代谢产物，科研人员欲从诱变处理后的野生型大肠杆菌中，筛选并获得精氨酸营养缺陷型突变株，图为筛选过程的部分流程示意图。下列叙述正确的是（ ） 注：原位影印是指用无菌绒布轻盖在已经长好菌落的培养基②上，然后不转动任何角度，将②上的菌落按原位“复印”至新的培养基③和④上。 A. ①②③培养基中需添加精氨酸，而④培养基中不能添加精氨酸 B. 影印操作时应先将无菌绒布转印至培养基④，再转印至培养基③ C. 配制培养基①时应先将pH调至酸性再进行高压蒸汽灭菌 D. 分析培养基③④中的菌落分布可知，甲菌落为目的菌落 【答案】D 【解析】 【详解】A、要筛选精氨酸营养缺陷型突变株，①②④培养基需添加精氨酸，使野生型和突变型都能生长，③培养基不添加精氨酸，野生型因能自身合成精氨酸可生长，突变型因不能合成精氨酸无法生长，A错误； B、影印操作应先将无菌绒布转印至不添加精氨酸的培养基③，再转印至添加精氨酸的培养基④，防止无菌绒布上粘有精氨酸，影响结果，通过对比筛选出缺陷型，B错误； C、配制大肠杆菌培养基时，应先将pH调至中性偏碱，再进行高压蒸汽灭菌，C错误； D、分析培养基③④中的菌落分布，甲菌落能在添加精氨酸的④上生长，不能在不添加精氨酸的③上生长，符合精氨酸营养缺陷型突变株的特点，所以甲菌落为目的菌落，D正确。 8. L-谷氨酸是增鲜剂“味精”的重要原料，谷氨酰胺在医疗中发挥着重要的作用，这两种物质在谷氨酸棒状杆菌（其生长最适pH为7.0）中的代谢过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶都位于谷氨酸棒状杆菌的细胞质中 B. 发酵初期pH为7.0，后期调pH为5.6，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C. 发酵结束后，采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥获得产品 D. 在发酵过程中选择多次排出部分发酵产物，可适当提高发酵效率 【答案】C 【解析】 【详解】A、谷氨酸棒状杆菌是原核生物，没有线粒体、叶绿体等具膜细胞器，与呼吸、代谢相关的酶都分布在细胞质基质中。 谷氨酸的合成是胞内代谢过程，相关酶自然都位于细胞质内，A正确； B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6，因此发酵初期控制pH为7.0，有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量，后调为5.6，有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性，进而提高L-谷氨酰胺产量，B正确； C、L-谷氨酰胺是细胞代谢产物，对细胞代谢产物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品，C错误； D、发酵过程中，产物的积累会通过反馈抑制降低相关酶的活性，也可能改变发酵液的 pH、渗透压，抑制菌体生长和代谢。 多次排出部分产物，可以解除产物的反馈抑制，降低产物对菌体的毒害，维持发酵环境稳定，从而提高整体发酵效率，D正确。 9. 植物细胞工程在生产实践中有着广泛的应用，技术选择的决策流程如图所示。甲、乙、丙、丁所代表的最适技术依次为（　　） A. 植物细胞培养、快速繁殖、杂交+单倍体育种、体细胞杂交 B. 快速繁殖、植物细胞培养、体细胞杂交、杂交+单倍体育种 C. 快速繁殖、杂交+单倍体育种、植物细胞培养、体细胞杂交 D. 植物细胞培养、体细胞杂交、快速繁殖、杂交+单倍体育种 【答案】A 【解析】 【详解】甲对应获取代谢物的生产目标，植物细胞培养可通过体外培养植物细胞提取次生代谢产物；乙对应优良性状仅来自单株的植株获取需求，快速繁殖属于无性繁殖，可保持单株优良性状，短时间获得大量遗传特性一致的植株；丙对应优良性状来自亲缘关系近的不同植株，可先通过杂交集中优良性状，再结合单倍体育种快速获得纯合可稳定遗传的品种；丁对应亲本亲缘关系远的情况，体细胞杂交可克服远缘杂交不亲和的障碍，获得整合两个亲本优良性状的杂种植株，B、C、D错误，A正确。 10. 科研人员以黑芥（2n=16，BB）和甘蓝型油菜（4n=38，AACC）为材料（其中A、B、C分别代表不同物种的一个染色体组），采用植物细胞工程技术培育了一种新型抗病植物。具体流程如下：将黑芥和甘蓝型油菜叶肉细胞经某种处理得到原生质体，对黑芥叶肉细胞原生质体进行射线处理破坏部分染色体后，二者融合得到融合的原生质体，再用含黑胫病菌致病毒素的培养基筛选得到抗病植株。下列叙述正确的是（ ） A. 过程①中使用的酶是胰蛋白酶，处理时间不能过短和过长 B. 过程②诱导原生质体融合可以用离心法、聚乙二醇和灭活的病毒诱导等方法 C. 过程③是脱分化形成愈伤组织，过程④通过再分化形成植株，体现了植物细胞的全能性 D. 抗病植株属于异源二倍体，体细胞有54条染色体 【答案】C 【解析】 【详解】A、过程①为去除植物细胞壁获得原生质体，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，应使用纤维素酶和果胶酶处理；胰蛋白酶是动物细胞培养时用于分散动物细胞的酶，不能处理植物细胞，A错误； B、诱导植物原生质体融合的方法包括物理法（离心、电激等）、化学法（聚乙二醇诱导），灭活的病毒是诱导动物细胞融合的特有方法，无法用于植物原生质体融合，B错误； C、融合的原生质体再生细胞壁后，经过程③脱分化形成愈伤组织，再经过程④再分化发育为完整植株，该过程体现了植物细胞的全能性，C正确； D、黑芥原生质体经射线处理后部分染色体被破坏，因此抗病植株体细胞染色体数小于条；且该植株由两种植物的体细胞融合发育而来，含有来自两个物种的多个染色体组，不属于异源二倍体，D错误。 11. 动物免疫是制备单克隆抗体时获得活化B细胞的重要步骤。合格的免疫小鼠血清抗体效价（能检测出抗原抗体反应的血清最大稀释倍数）需达到16000以上。研究者用抗原A分别对3只同种小鼠（X、Y和Z）进行免疫处理5次，每次处理一周后测定各小鼠血清抗体效价，所得结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 根据图示结果，所有小鼠都需经过至少4次免疫才能成为合格的免疫小鼠 B. Z小鼠的血清抗体均由同一种活化的B细胞分泌，化学性质单一、特异性强 C. 据图所示，小鼠Y最适合用于制备B淋巴细胞 D. X鼠的活化B细胞与骨髓瘤细胞融合后，经特定的选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞产生的抗体有多种 【答案】B 【解析】 【详解】A、由图可知，前3次免疫后3只小鼠的血清抗体效价均低于合格标准16000，第4次免疫后才有小鼠效价达标，因此所有小鼠都需经过至少4次免疫才能成为合格的免疫小鼠，A正确； B、抗原A含有多种抗原决定簇，可刺激小鼠产生多种活化B细胞，因此Z小鼠血清中的抗体是由多种活化的B细胞分泌，不具备化学性质单一、特异性强的特点，B错误； C、图中小鼠Y的血清抗体效价在多次免疫后均为最高，免疫效果最好，最适合用于制备B淋巴细胞，C正确； D、X鼠体内存在多种识别抗原A不同抗原决定簇的活化B细胞，这些B细胞与骨髓瘤细胞融合后，经选择培养基筛选得到的杂交瘤细胞种类多样，因此可产生多种抗体，D正确。 12. 我国科研人员敲除猪成纤维细胞中的肾脏发育关键基因SIX1和SALL1，再采用体细胞核移植技术获得猪早期胚胎，并将人多能干细胞注入其中形成嵌合胚胎，进而在代孕母猪体内培育人源肾脏，技术流程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 图示技术流程中包括体外受精、动物细胞培养和胚胎移植技术 B. 猪的重构胚需要激活后再移植到经过发情处理的代孕母猪体内 C. 形成嵌合胚胎需要依赖人多能干细胞与猪早期胚胎细胞的融合 D. 嵌合胚胎会表达猪成纤维细胞和人多能干细胞的全部遗传信息 【答案】B 【解析】 【详解】A、动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。将SIX1/ SALL1缺陷的猪成纤维细胞的细胞核移入猪的去核卵母细胞中采用了体细胞核移植技术，将注入了人多能干细胞的SIX1/ SALL1缺陷的早期胚胎中形成的嵌合胚胎移植到代孕母猪体内采用了胚胎移植技术。可见，图示技术流程中包括体细胞核移植技术、动物细胞培养和胚胎移植技术，A错误； B、猪的重构胚需要用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活后才能完成其细胞分裂和发育进程，激活的重构胚需要移植到经过发情处理的代孕母猪体内才能继续发育，B正确； C、嵌合胚胎是将人多能干细胞注入到SIX1/ SALL1缺陷的早期胚胎中形成的，不需要依赖人多能干细胞与猪早期胚胎细胞的融合，C错误； D、嵌合胚胎的发育过程会经历细胞分裂和细胞分化，在细胞分化过程中由于基因的选择性表达，嵌合胚胎不会表达猪成纤维细胞和人多能干细胞的全部遗传信息，D错误。 故选B。 13. 为了能够便于被限制酶切割，科研人员将限制酶的识别序列添加在了改造后的基因两侧。下图表示三种限制酶在改造后的β-淀粉酶基因和pLN23质粒载体上的酶切位点。有关说法不正确的是（　　） A. 为了保证目的基因和质粒能够正确连接，切割含有β-淀粉酶基因的DNA片段应当选择的限制酶是EcoRI和BamHI B. PCR扩增时目的基因时先要将温度上升到90℃以上，使DNA变性 C. 有时为满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活目的基因的表达 D. 终止子使转录在所需要的地方停下来，是一段有特殊序列结构的DNA片段 【答案】C 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： 1、目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 2、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 3、将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效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。 【详解】A、从图中可以看出切割质粒只能用EcoRI和Sau3AI两种限制酶，但由于Sau3AI会破坏目的基因，所以切割含有目的基因的DNA不能用Sau3AI，但BamHI与Sau3AI切出的黏性末端相同，所以可以用BamHI切割含有目的基因的DNA片段，得到的中间区段DNA片段，在左端为EcoRI切出的黏性末端，右端为BamHI切出的黏性末端，其两端与质粒EcoRI和Sau3AI切出的黏性末端相同，保证了目的基因和质粒正确连接，A正确； B、PCR扩增时，第一步是高温变性，将温度上升到90℃以上，使DNA双链解开成为单链，为后续引物结合等反应做准备，B正确； C、有时为满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子，当诱导物存在时，可以激活或抑制目的基因的表达，C错误； D、终止子是一段有特殊序列结构的DNA片段，能使转录在所需要的地方停下来，这是终止子的基本功能，D正确。 故选C。 14. 某校生物兴趣小组在“生物技术实践”专题实验中，分别进行了四个不同项目的操作，并记录了各自的关键步骤。实验结束后，指导老师抽查了他们的操作记录，发现只有一项操作完全符合规范。请结合所学知识，操作正确的一项是（ ） 选项 实验 操作 A DNA片段的扩 增及电泳鉴定 先将PCR产物与核酸染料的混合液缓慢注入加样孔，再将电泳缓 冲液加入电泳槽并没过凝胶1mm，然后接通电源开始电泳 B 酵母菌的纯培养 将配制好的培养基、培养皿进行灭菌，待培养基冷却到50℃左 右时，在酒精灯火焰旁倒平板，等培养基冷却凝固后倒置 C DNA粗提取实验 在10000 r/min的转速下离心可在上清液中收集粗提取的DNA D 菊花的组织培养 将流水充分冲洗后的菊花茎段用酒精消毒30s，立即用次氯酸钠溶液 处理30min，然后用酒精清洗2～3次，即可用于组织培养 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、PCR产物电泳鉴定时，应先向电泳槽加入电泳缓冲液没过凝胶，再将PCR产物与核酸染料的混合液注入加样孔，若先加样再加缓冲液，缓冲液会冲散加样孔中的样品，A错误； B、酵母菌纯培养倒平板的操作符合规范：培养基、培养皿先灭菌，待培养基冷却至50℃左右（不烫手）时在酒精灯火焰旁（避免杂菌污染）倒平板，培养基冷却凝固后倒置（防止冷凝水滴落污染培养基），B正确； C、DNA粗提取实验中，DNA是大分子物质，10000r/min离心后会沉淀在试管底部，应在沉淀物中收集粗提取的DNA，而非上清液，C错误； D、菊花茎段消毒的正确流程是：流水冲洗后用酒精消毒30s，立即用无菌水冲洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理，之后再用无菌水冲洗漂净消毒剂，不能用酒精清洗次氯酸钠，D错误。 15. 线粒体疾病由细胞核或线粒体基因突变所致，常累及神经、肌肉等能量需求高的组织器官。通过诱导多能干细胞（iPS细胞）研究线粒体疾病的流程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 可以将特定基因通过转基因技术导入患者成纤维细胞实现重新编程 B. 患者iPS细胞分化出的特定靶细胞移植回患者体内会引发免疫排斥 C. 基因编辑线粒体DNA纠正突变，可以实现线粒体疾病的个性化治疗 D. iPS细胞不存在治疗性克隆所涉及到的抛弃早期胚胎的伦理争议 【答案】B 【解析】 【详解】A、可以将特定基因通过转基因技术导入患者成纤维细胞实现重新编程，进而诱导多能干细胞（iPS细胞）形成，A正确； B、患者iPS细胞分化出的特定靶细胞移植回患者体内一般不会引发免疫排斥，B错误； C、结合图示可知，基因编辑线粒体DNA纠正突变，可以实现线粒体疾病的个性化治疗，实现精准治疗，C正确； D、iPS细胞取自患者的体细胞，是使用病人自身的细胞重编程形成的，用iPS细胞治疗疾病可以避免免疫排斥反应和抛弃早期胚胎的伦理争议，D正确。 二、非选择题（共5小题，共55分） 16. 我国科研人员在选育耐盐水稻新品种时研究发现，水稻在盐化土壤中生长时，大量的Na+通过钠离子通道迅速流入根部细胞，形成盐胁迫。在高盐（Na+）环境中，耐盐水稻根细胞可通过Ca2+介导的离子跨膜运输，减少Na+在根细胞内的积累，从而提高抗盐胁迫的能力，其主要耐盐机制如下图所示。 （1）据图分析，在形成盐胁迫过程中Na+进入根细胞的跨膜运输方式是____________。图中H+-ATP泵的作用是____________。 （2）耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊泡经过融合过程分泌出来的，该过程体现细胞膜的结构特点是____________。氮元素是植物生长的必需元素，在水稻根尖分生区细胞的细胞核中合成的含氮有机大分子化合物是____________。 （3）农业生产发现，通过增施适量钙肥能够抵御盐胁迫带来的危害，结合图中信息，试分析其抵御机制是____________。 （4）由盐渍环境转至干旱荒漠，植物面临的生存挑战由高盐转为缺水。仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成，内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。由此推断，在失水比例相同的情况下，____________（填“内部薄壁细胞”或“外层细胞”）更易发生质壁分离。在干旱环境下，内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快，这样有利于外层细胞的光合作用，请从细胞失水和吸水的角度分析其原因是____________。 【答案】（1） ①. 协助扩散 ②. 作为载体蛋白转运H+，同时催化ATP水解为主动运输提供能量 （2） ①. 具有一定的流动性 ②. 核酸##DNA和RNA （3）增施钙肥后，根细胞内Ca2+增多，抑制转运蛋白C转运Na+，减少Na+在根细胞内积累，缓解盐胁迫 （4） ①. 外层细胞 ②. 内部薄壁细胞单糖合成多糖速率快，细胞液渗透压升高，可从外层细胞吸水，保障外层细胞的水分供应，利于光合作用 【解析】 【小问1详解】 据图可知，Na+通过钠离子通道顺浓度梯度进入根细胞，不需要消耗能量，因此跨膜运输方式为协助扩散。图中H+-ATP泵的作用是：作为载体蛋白转运H+，同时催化ATP水解，为H+的主动运输提供能量（既作为载体蛋白转运H+，同时催化ATP水解为主动运输提供能量）。 【小问2详解】 盐腺细胞通过小囊泡融合分泌盐分的过程属于胞吐，囊泡与细胞膜融合依赖于细胞膜具有一定的流动性（细胞膜的结构特点）。水稻根尖分生区细胞的细胞核中，含氮有机大分子化合物是核酸（DNA和RNA）。 【小问3详解】 结合图中信息，增施钙肥可增加胞外Ca2+浓度，进而促进Ca2+通过转运蛋白A进入根细胞，使胞内Ca2+增多，胞内Ca2+增多，抑制转运蛋白C转运Na+，减少Na+在根细胞内积累，缓解盐胁迫。 【小问4详解】 质壁分离的程度与细胞壁伸缩性负相关，内部薄壁细胞细胞壁伸缩性更大，外层细胞细胞壁伸缩性更小。因此，在失水比例相同的情况下，外层细胞更易发生质壁分离。内部薄壁细胞单糖合成多糖速率快，细胞液渗透压升高，增强吸水能力，可从外层细胞吸水，保障外层细胞的水分供应，利于光合作用。 17. 活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。欲利用生物酶处理染料废水中的活性黑5，具体操作流程如下图。从染料废水堆积池的污泥中获得优势菌群，采用浓度梯度驯化法，进一步培养获得具备强分解活性黑5能力的假单胞杆菌，并进行基因表达分析。据图回答下列问题： （1）培养基Ⅰ和培养基Ⅱ均以 ____ 为唯一氮源，从用途上来看均属于 ____ 培养基。培养基Ⅱ是利用 ____ 法进行接种。 （2）某同学用显微镜直接计数法和菌落计数法分别测定同一样品的假单胞杆菌数量，发现测得的假单胞杆菌数量前者大于后者，其原因是 ____ 。 （3）请围绕BVU5蛋白分析，假单胞杆菌分解活性黑5能力的强弱可能与 ____ （答出1点）因素有关。 （4）科研人员为了实现在大肠杆菌中大量表达外源BVU5蛋白，首先需要设计特异性引物利用PCR技术大量扩增出BVU5基因。在利用基因工程表达BVU5蛋白的过程中，PCR实验后应进行的步骤依次是 ____ （选择正确的编号并排序）。 ①筛选和鉴定含BVU5基因的大肠杆菌②从细菌中提取DNA③DNA连接酶拼接DNA片段 ④限制性内切核酸酶切割⑤PCR产物的凝胶电泳鉴定 ⑥BVU5基因导入受体细胞 （5）若想进一步改良BVU5蛋白，但其结构未知，欲通过蛋白质工程迅速获得BVU5蛋白突变株，应选用的策略是 ____ （填字母）。 A. 定点突变直接改变氨基酸序列 B. 定点突变直接改变基因序列 C. 随机突变直接改变氨基酸序列 D. 随机突变直接改变基因序列 【答案】（1） ①. 活性黑5 ②. 选择 ③. 平板划线 （2）显微镜直接计数法将死菌也计数在内，菌落计数法只统计活菌数 （3） BVU5蛋白的表达量、空间结构、与底物的亲和力等 （4）⑤④③⑥① （5）D 【解析】 【小问1详解】 本实验要筛选能分解活性黑5的菌株，因此培养基需要以活性黑5作为唯一氮源，只有能利用活性黑5的目标菌才能生长，并通过逐渐提高活性黑5浓度的选择培养基，筛选出分解活性黑5能力强的假单胞杆菌。从功能上该培养基属于选择培养基。图中培养基Ⅱ上菌落呈线性分布，故该接种方法为平板划线法。 【小问2详解】 显微镜直接计数法会统计样品中所有细菌（包括死菌和活菌），而菌落计数法（稀释涂布平板法）只统计活菌，且当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，导致统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，因此显微镜直接计数法测得的数量更大。 【小问3详解】 假单胞杆菌的BVU5蛋白能分解活性黑5，假单胞杆菌分解活性黑5能力的强弱可能与BVU5蛋白的表达量、BVU5蛋白的空间结构、BVU5蛋白与底物的亲和力等因素有关。 【小问4详解】 基因工程技术的基本步骤：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。在利用基因工程表达BVU5蛋白的过程中，首先从细菌中提取DNA（②）进行PCR，PCR实验后应进行的步骤依次是PCR产物的凝胶电泳鉴定（⑤）、限制性内切核酸酶切割目的基因和质粒（④） 、DNA连接酶拼接DNA片段，构建基因表达载体（③）、将BVU5基因导入受体细胞（⑥）、筛选和鉴定含BVU5基因的大肠杆菌（①），故顺序为⑤④③⑥①。 【小问5详解】 蛋白质工程的本质是通过改造或合成基因，实现改造现有蛋白质或制造一种新的蛋白质的目的。由于BVU5蛋白的结构未知，无法设计定点突变，所以可通过随机突变直接改变基因序列，随后根据突变后产生的蛋白质特性进行筛选，ABC错误，D正确。 18. 白藜芦醇属于多酚类化合物，具有抗氧化、抗衰老、抗肿瘤等功能。科研人员尝试利用植物细胞工程技术规模化生产白藜芦醇，并结合免疫检测技术开发快速检测方法。回答下列问题。 （1）取虎杖幼苗的茎尖作为外植体，经脱分化过程形成愈伤组织，培育愈伤组织时，培养基中加入蔗糖的作用是 ____ （答出2点）。将愈伤组织进行悬浮培养，诱导产生白藜芦醇。 （2）白藜芦醇是虎杖的次生代谢物，在大规模培养高产细胞前，需了解植物细胞生长和产物合成的关系。培养细胞生产次生代谢物的模型分为3种，如下图所示。若白藜芦醇只在细胞生长停止后才能合成，则白藜芦醇的合成符合图 ____ （填“甲”“乙”或“丙”），根据该图所示的关系，从培养阶段及其目标角度，提出获得大量白藜芦醇的方法： ____ 。 （3）白藜芦醇直接免疫机体不能产生抗体，可将其与牛血清蛋白偶联，进而诱导机体产生抗体。科研人员利用细胞工程技术制备抗白藜芦醇单克隆抗体的基本流程如图所示： 用____作为抗原对小鼠进行免疫后，取小鼠脾组织制成细胞悬液，置于含有混合气体的____中培养，离心收集小鼠的B淋巴细胞，经过程①②获得细胞A。过程③将细胞A接种到96孔板，进行____培养。用____技术检测每孔中的抗体，筛选既能产生所需抗体，又能大量增殖的单克隆杂交瘤细胞株。体外培养所需杂交瘤细胞时，需要定期更换培养液，目的是____。 （4）科研人员利用细胞融合技术将小鼠骨髓瘤细胞和烟草叶肉细胞融合，拟通过观察细胞器确认杂种细胞，下列能作为确认依据的细胞器组合是____（填字母）。 a. 线粒体和液泡b. 叶绿体和中心体c. 叶绿体和线粒体d. 内质网和高尔基体 【答案】（1）提供碳源和能源；维持培养基的渗透压 （2） ①. 丙 ②. 先在营养物质充足、温度等适宜的条件下培养细胞，让细胞大量增殖，达到细胞生长停止阶段后，适当调整培养基成分和培养条件，诱导白藜芦醇的合成和积累 （3） ①. 白藜芦醇-牛血清白蛋白偶联物 ②. CO2培养箱 ③. 克隆化 ④. 抗原-抗体杂交 ⑤. 清除代谢废物，防止代谢废物积累对细胞造成毒害，补充营养物质，利于细胞增殖 （4）b 【解析】 【小问1详解】 植物组织培养中，蔗糖可作为碳源和能源物质为细胞生命活动供能，同时还能调节培养基渗透压，维持细胞正常形态。 【小问2详解】 甲的次生代谢产物和细胞生长同步合成，乙在细胞生长旺盛期开始合成产物，丙是细胞生长停止（生物量稳定不再增加）后，才开始合成次生代谢产物，根据该特点，先在营养物质充足、温度等适宜的条件下培养细胞，让细胞大量增殖，达到细胞生长停止阶段后，适当调整培养基成分和培养条件，诱导白藜芦醇的合成和积累，可获得大量白藜芦醇。 【小问3详解】 题干说明白藜芦醇单独免疫无法诱导产生抗体，只有偶联牛血清蛋白后才能作为抗原激发免疫，因此用该偶联物免疫小鼠；动物细胞培养需要放在含适宜混合气体的CO2培养箱中培养；获得杂交瘤细胞后，需在96孔板进行克隆化培养，再通过抗原-抗体杂交技术筛选出能产生目标抗体的杂交瘤细胞；体外培养定期换培养液的目的是清除有毒代谢废物、补充营养，避免产物积累毒害细胞。 【小问4详解】 小鼠骨髓瘤细胞是高等动物细胞，特有中心体，不含叶绿体；烟草叶肉细胞是高等植物叶肉细胞，特有叶绿体，不含中心体。若融合细胞同时存在叶绿体和中心体，即可确认是杂种细胞；其余选项中的线粒体、内质网、高尔基体是两种细胞共有的细胞器，无法作为判断依据，b符合题意，acd不符合题意。 19. 科学家利用细胞工程技术培育具有优良性状的骆驼新品种。图1为通过体细胞核移植技术和人工授精技术培育野化单峰骆驼的过程示意图。研究发现，该优良性状与骆驼体内酶X的表达水平密切相关。为从分子水平上获取并验证酶X的编码基因，以便为上述细胞工程筛选优良的供体细胞或进行基因标记辅助育种，研究人员将编码酶X的基因（目的基因）插入质粒P₀，构建重组质粒Pₓ，并转入大肠杆菌。为鉴定重组质粒Pₓ是否构建成功，研究人员设计引物并用PCR方法进行验证（引物1～4结合位置如图2所示，→表示引物5'→3'方向）。 （1）若①是体外受精，在此之前要对精子进行获能处理，其原因是____；利用骆驼C的精子进行体外受精需要骆驼A发育到一定时期的卵母细胞，因为卵母细胞达到____时才具备与精子受精的能力。图中骆驼B卵母细胞通过显微操作去“核”，其“核”是____。 （2）欲获得更多的胚胎可以对囊胚进行胚胎分割操作，操作过程需要特别注意的问题是必须将囊胚的____均等分割。 （3）E后代和F后代的性别不一定相同，理由是____。 （4）研究人员进行PCR实验时，所用模板与引物见下表。 管号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 模板 无 P0 PX 无 P0 PX 引物对 引物1和引物2 引物3和引物4 试管②无扩增产物，原因是________________________________________________；试管⑥有扩增产物，扩增出的DNA产物是________________________________________________。为了确定目的基因插入质粒的方向是否正确，PCR时若仅用一对引物，则应选择图2中的引物________________________________________________（填数字）。 【答案】（1） ①. 精子需要获能后才具备受精能力 ②. 减数第二次分裂中期 ③. 纺锤体 - 染色体复合物 （2）内细胞团 （3）E 后代由体外受精获得，性别由C产生的精子携带的性染色体决定，可以是雌性也可以是雄性；F 后代由体细胞核移植获得，性别与提供细胞核的A一样都为雌性 （4） ①. P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列 ②. 含目的基因和部分质粒序列的片段 ③. 引物2和引物3；引物1和引物4 【解析】 【小问1详解】 刚射出的精子不具备受精能力，需获能处理后才能完成受精。卵母细胞经减数分裂，达到减数第二次分裂中期时才具备受精能力。此时的卵母细胞中已经没有成形的细胞核，所以显微操作去除的“核”实则为纺锤体 - 染色体复合物。 【小问2详解】 囊胚包含滋养层细胞和内细胞团细胞。进行胚胎分割时内细胞团分割不均，会出现一份胚胎内细胞团过少、发育潜能不足，甚至胚胎死亡，因此操作核心要求是均等分割内细胞团。 【小问3详解】 据图1可知，E 后代由体外受精获得，性别由C产生的精子携带的性染色体决定。若其精子中携带的是X染色体，E为雌性；若其精子中携带的是Y染色体，E为雄性。F 后代由体细胞核移植获得，性别与提供细胞核的亲本一致。个体A提供体细胞（细胞核），故F和其一样为雌性。 【小问4详解】 实验中①和④的作用是作为对照。①无模板且引物对与②③相同，④无模板且引物对与⑤⑥相同，可对比说明模板对扩增的影响。②之所以无扩增产物，是因为P0不含与引物1和引物2互补的碱基序列，无法扩增出子链DNA序列。⑥以Px为模板，引物3和引物4扩增出的是含目的基因和部分质粒序列的 DNA 片段。为了确定目的基因插入质粒的方向是否正确，可以用引物2和引物3或者引物1和引物4进行PCR来确定。因为只有目的基因按照正确的方向插入，这两组引物才能扩增出相应的片段；若目的基因反向插入，两组引物都会因变为同向引物而无法扩增出片段。 20. 吲哚胺2，3-双加氧酶（IDO）作为免疫调控关键酶，其高表达与肿瘤免疫逃逸密切相关。为研发靶向IDO的抗肿瘤生物制剂，研究团队以质粒pEGFP-C1为载体，构建GFP-IDO融合蛋白表达载体（GFP为绿色荧光蛋白），为后续肿瘤靶向研究奠定基础。图中ApaⅠ、Hind Ⅲ、BamHⅠ、BglⅡ、KpnⅠ、XhoⅠ等是限制酶的酶切位点，Kan是卡那霉素抗性基因。回答下列问题： （1）实验室培养RAW264.7动物细胞（一种巨噬细胞）时，培养基中除添加糖类、氨基酸、无机盐等营养物质外，还需加入________________________________________________以提供天然营养成分。科研人员从RAW264.7细胞中提取总RNA，再通过________________________________________________获得cDNA，利用上述cDNA为模板，通过PCR技术扩增IDO基因。 （2）步骤③PCR扩增IDO基因时，需要在反应体系中加入的酶是________________________________________________。PCR的每次循环包括变性、复性、延伸3个阶段，其中复性的结果是________________________________________________。 （3）构建GFP-IDO融合表达载体过程中，IDO基因转录模板链如图所示，因此，需在引物1的5'端添加________________________________________________限制酶的识别序列，在引物2的5'端添加________________________________________________限制酶的识别序列。构建重组质粒时一般需要选用两种不同的限制酶切割，目的是________________________________________________（答出2点）。 （4）将重组表达载体转入大肠杆菌前，通常先将受体细胞处理成感受态，感受态细胞的特点是________________________________________________。将步骤⑤处理后的大肠杆菌置于含有________________________________________________的培养液中进行初步筛选，在此培养液中能存活并发出绿色荧光的细胞并不能确定含有IDO基因，其原因是________________________________________________。 【答案】（1） ①. 动物血清 ②. 逆转录 （2） ①. 耐高温的DNA聚合酶##Taq酶 ②. 引物与单链 DNA 模板互补结合，形成局部双链 （3） ①. KpnⅠ ②. BglⅡ ③. 防止目的基因和质粒自身环化，保证目的基因按照正确的方向与质粒连接 （4） ①. 细胞膜通透性增大，能吸收周围环境中的DNA分子 ②. 卡那霉素 ③. GFP基因表达仅能说明重组质粒成功导入并表达，无法确定IDO基因是否正确插入并正常表达 【解析】 【小问1详解】 实验室培养RAW264.7动物细胞时，培养基中除糖、氨基酸、无机盐外，还需加入血清（或血浆），以提供生长因子等天然营养成分。以RNA为模板合成DNA的过程为逆转录。 【小问2详解】 PCR需要通过高温来对DNA进行解旋，DNA聚合酶需要具有耐高温的特性。复性阶段温度为50℃左右，两条引物分别与两条单链模板的3'端互补配对，形成局部双链，为后续延伸提供3'-OH 起点。 【小问3详解】 要构建IDO-EGFP融合基因，必须让IDO基因插入质粒的启动子和终止子之间，且不破坏GFP基因，才能被正常转录表达。 看质粒上的酶切位点顺序：启动子→GFP 基因→BglⅡ→KpnⅠ→终止子 ，为了让IDO基因插入后，其转录方向与 GFP 基因一致，图中目的基因下链为模板链，引物1（对应IDO基因下游）的5'端需要添加靠近终止子的酶切位点，引物2（对应IDO基因上游）的5' 端需要添加靠近启动子的酶切位点。 因此，引物1可添加KpnⅠ的识别序列，引物2可添加BglⅡ的识别序列。构建重组质粒时一般需要选用两种不同的限制酶切割，目的是防止目的基因和载体自身环化； 保证目的基因定向插入，避免目的基因反向连接到载体上，确保IDO基因与GFP 基因的转录方向一致，能正确表达融合蛋白。 【小问4详解】 受体细胞经 Ca²⁺处理成感受态细胞后，细胞膜通透性改变，能吸收周围环境中的DNA分子，利于外源重组质粒进入细胞。质粒pEGFP-C1上含有卡那霉素抗性基因（Kan）。导入了质粒（无论是否插入IDO基因）的大肠杆菌，都能在含卡那霉素的培养基中存活；未导入质粒的大肠杆菌会被杀死。 空质粒（未插入IDO基因的pEGFP-C1）上也有卡那霉素抗性基因和完整的GFP基因，它导入大肠杆菌后，大肠杆菌也能在含卡那霉素的培养基中存活，同时表达GFP发出绿色荧光。 因此，存活且发荧光只能说明大肠杆菌导入了质粒，但无法区分是 “空质粒” 还是 “插入了IDO基因的重组质粒”，也无法确定IDO基因是否正确插入并正常表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $