精品解析：山东省聊城市2025-2026学年高二下学期期末考试生物试题

2025—2026学年度第二学期期末教学质量抽测 高二生物试题 说明： 1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试用时90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、县（市、区）、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后，将答题卡交回。 注意事项： 1．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后，再涂写其他答案标号。不涂在答题卡，只答在试卷上不得分。 2．选择题共20小题，1-15每小题2分，16-20每小题3分，共45分。非选择题共5小题，共55分。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 某种单细胞真核生物眼虫，其细胞质中存在一种质膜内陷而成的“储蓄泡”，能储存乳酸、乙醇、多余的水分等物质。下列叙述正确的是（ ） A. 眼虫的遗传物质含5种碱基 B. 眼虫的核膜具有大分子自由出入的核孔 C. 眼虫的细胞骨架由蛋白质纤维组成 D. 眼虫“储蓄泡”的膜结构由单层磷脂分子组成 2. 研究发现，通过在靶细胞膜表面表达某种结合蛋白，可将外源正常线粒体精准移植到靶细胞内，部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”，且出现与内源线粒体融合并增殖的现象，为治疗线粒体功能障碍病开拓了新思路。下列叙述错误的是（ ） A. 外源线粒体通过转运蛋白移至细胞内且需要消耗能量 B. 外源线粒体和自身功能障碍线粒体均有可能被靶细胞的溶酶体降解 C. 外源线粒体精准移植至靶细胞内离不开细胞膜具有信息交流的功能 D. 线粒体增殖所需的蛋白质部分可来自线粒体内部核糖体的合成 3. 长郡中学高三生物兴趣小组为了检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，先配制了一系列浓度梯度的蔗糖溶液，然后按照浓度梯度从小到大依次进行质壁分离的观察实验。下列关于该实验的叙述，错误的是（　　） A. 每个蔗糖浓度对应的观察实验都是一个自身对照实验 B. 配制蔗糖溶液时，浓度范围可以任意设置，但梯度一定要小 C. 当洋葱内表皮细胞在某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，剩余观察实验无需再做 D. 若将实验材料换成外表皮细胞，则视野的亮度应相对调亮 4. 车轴藻的细胞质基质中的负电荷多于胞外和细胞液，细胞质基质中Ca2+浓度远低于胞外和细胞液。当细胞质基质Ca2+浓度过高时，细胞膜上的钙泵（运输Ca2+的离子泵）会将Ca2+运出细胞，液泡膜上的CAX4（Ca2+/H+反向转运体）依赖H+浓度差将Ca2+运进液泡。下列说法错误的是（　　） A. 钙泵转运Ca2+时，其空间结构会发生可逆地改变 B. Ca2+/H+反向转运体对的运输不受电位差的影响 C. 钙泵和CAX4对Ca2+的运输过程均为主动运输 D. 细胞及时清除细胞质基质中过多的Ca2+有利于稳态的维持 5. 绿原酸是黄栀子的一种次生代谢物。研究人员欲利用生物反应器进行工厂化生产绿原酸，但因接种量会对植物悬浮细胞生长产生影响，研究人员改用黄栀子愈伤组织作为材料对此进行探究，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 诱导愈伤组织过程中一般要提供适宜光照 B. 绿原酸是黄栀子自身生长必需的代谢产物 C. 低接种量时细胞活力较低可能是因培养基中营养物质消耗过快 D. 据图分析，15%为黄栀子悬浮细胞适宜接种量 6. 白菜（2n=20）易感软腐病，萝卜（2n=18）抗软腐病。科研人员先对抗软腐病的萝卜原生质体用γ射线处理，随机破坏其染色体，对白菜原生质体用碘乙酰胺处理，使其细胞质失活，再诱导二者原生质体融合，最后得到染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种（均含有白菜的两个完整染色体组）。下列叙述正确的是（ ） A. 两种原生质体融合完成的标志是细胞核融合 B. 融合的原生质体需要放在无菌水中培养 C. 两种原生质体能够融合，说明两物种间打破了生殖隔离 D. 三个抗软腐病新品种中含有萝卜的同一条染色体或片段 7. 三维（3D）细胞培养技术，是一种在实验室中以三维结构培养和繁殖活细胞的方法。与传统的二维（2D）细胞培养相比，3D细胞培养更接近人体内细胞的自然环境，能够更好地模拟体内细胞的生长和相互作用。下列叙述错误的是（ ） A. 2D和3D细胞培养所用培养液和血清均需进行高压蒸汽灭菌 B. 3D细胞培养过程中，细胞会因接触抑制而分裂受阻 C. 与2D细胞培养相比，3D细胞培养不利于细胞对营养物质的吸收 D. 与2D细胞培养相比，3D细胞培养更利于构建器官模型 8. 科研工作者欲利用自体干细胞再生胰岛移植，治疗遗传性胰岛功能缺失的糖尿病患者。他们向血液单核细胞中导入关键基因，重编程为自体iPS细胞，并经培养发育为内胚层干细胞，最终在体外分化为正常功能的胰岛组织。下列叙述正确的是（ ） A. 血液单核细胞诱导转化为iPS细胞的过程中，遗传物质未发生改变 B. 把患者的体细胞核移植得到的胚胎干细胞经诱导分化为胰岛细胞可达到相同效果 C. 诱导iPS细胞发育为内胚层干细胞，体现了iPS细胞的全能性 D. 若iPS细胞来自病人自身体细胞，理论上可以避免免疫排斥反应的发生 9. 下图不同方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下列叙述错误的是（ ） A. 上述过程均以胚胎移植作为最终技术环节 B. 设计试管动物可在胚胎移植前取滋养层细胞进行DNA分子检测 C. 克隆动物的遗传性状不可能会受代孕母体的影响 D. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改变 10. 2026年3月，我国科研团队向水牛卵母细胞成熟培养液和受精液中同步添加适宜浓度褪黑素，显著提升了卵母细胞成熟率、精子获能效率及早期囊胚质量，为水牛快速繁育技术升级提供了新思路。下列叙述正确的是（ ） A. 经褪黑素优化的囊胚，需在体外孵化后再移植到代孕母体 B. 褪黑素可能会降低卵母细胞的透明带反应或卵细胞膜反应 C. 褪黑素可能通过调控囊胚细胞的基因表达影响其发育质量 D. 扩大培养时，仅需对囊胚内细胞团均等分割，滋养层细胞有无不受影响 11. 研究者利用T7RNAP（RNA聚合酶）、通用型启动子PBAD（被工程菌RNA聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）来构建酪氨酸酶（催化黑色素形成）的光控表达载体（含大观霉素抗性基因），将其转入驹形杆菌筛选后大量培养，相关原理如图。下列叙述错误的是（ ） A. 在蓝光和避光条件下，T7RNAP的空间结构可发生可逆性变化 B. 大观霉素抗性基因可以作为筛选转化菌株的标记基因 C. 启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7 D. 基因2与基因3融合后表达，光控机制将消失 12. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列叙述正确的是（ ） A. PCR扩增前，应根据待扩增DNA片段的长度设置合适的延伸温度 B. 将PCR产物和核酸染料混合后；用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 C. 图中甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量一定相同 D. 改变电泳缓冲液pH，可能电泳不出任何条带 13. 研究人员用含有Ti质粒的农杆菌转化植物后，提取转基因植株的染色体DNA，分别用EcoRI、SacI、BclI三种限制酶切割、电泳。用T-DNA的特异片段为探针对电泳结果进行分子杂交，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 可使用野生型植株DNA进行对照实验 B. “Ti质粒”泳道中杂交带长度即为T-DNA的长度 C. 酶切泳道中的杂交带内不一定含有完整的T-DNA D. 结果说明T-DNA成功整合进了植株染色体DNA 14. 利用AI（人工智能）解析蛋白质结构与功能、构建蛋白数据库并优化设计，将深刻推动蛋白质工程发展。下列叙述正确的是（　　） A. 从预期的蛋白质功能出发，借助AI设计蛋白质的结构，依托的原理为基因表达 B. 依据预期设计的蛋白质结构，进行基因改造或基因合成是蛋白质工程的核心环节 C. 依据蛋白质的氨基酸序列推导出的基因序列中，包含启动子与终止子等调控元件 D. 由氨基酸序列推导的编码RNA序列存在多种结果，原因是一种密码子可对应多种氨基酸 15. 生物技术犹如一把双刃剑，在为人类创造巨大福祉的同时，其潜在的安全风险也引起了广泛关注。下列叙述错误的是（ ） A. 长期种植转基因抗虫作物可能导致害虫群体抗性基因频率增加 B. 把抗虫基因整合到植物叶绿体基因组中，可减少因花粉扩散造成的基因污染 C. 食用转基因食品时，转基因表达的蛋白质可能成为人体新的过敏原 D. 利用自然界原本存在的基因生产的转基因食品十分安全可靠 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，可能有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 我国科学家开发了一种促进蛋白质跨膜转运的新型蛋白质递送标签C-Tag（主要成分有胆固醇）。C-Tag能够锚定在某些蛋白质药物表面，介导蛋白质药物进入细胞质。下列叙述正确的是（ ） A. 胆固醇和脂肪均可参与细胞膜构建 B. 相较于通过胞吞进入细胞，C-Tag能够增强药物入胞能力 C. C-Tag帮助药物进入细胞的基础是细胞膜具有流动性 D. 该分子标签可用于提高胰岛素类药物的细胞摄取率以治疗糖尿病 17. 研究人员利用某种中草药对细菌性腹泻小鼠进行治疗，发现中草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠（二者都属于小肠）黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 健康组回肠以自由扩散方式吸收水分可能多于空肠 B. 腹泻未治疗组回肠对肠腔内水的吸收更少，是腹泻的主要原因 C. 治疗组空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻 D. 治疗组对腹泻的缓解作用回肠强于空肠 18. 研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产代谢产物生物碱。培养过程中PLBs质量、生物碱含量随培养时间的变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 对铁皮石斛茎尖消毒时，先后用到70%酒精、5%的次氯酸钠溶液 B. 培养PLBs阶段细胞分裂素的浓度要高于生长素的浓度 C. 生物碱的产量会随PLBs质量增加而不断增加 D. 光照处理PLBs不一定能够提高铁皮石斛生物碱产量 19. 研究人员利用单克隆抗体技术和单抗氧化还原反应“交换”肽链技术，在体外构建一种能同时结合T细胞表面CD3分子和肿瘤细胞表面特异性抗原（如EGFR）的双特异性抗体，并将其与患者T细胞共同孵育，从而激活T细胞特异性杀伤肿瘤细胞。下列叙述错误的是（ ） A. 聚乙二醇处理、高Ca2+-高pH处理均可促进瘤细胞和B细胞融合 B. 杂交瘤细胞克隆化培养时，需要将其置于含95%空气和5%二氧化碳的混合气体中 C. 注射EGFR的小鼠，96孔培养基筛选与EGFR发生凝集反应的杂交瘤细胞一定只有一种 D. 用CD3和EGFR作为抗原同时刺激一种B细胞也可以获得产生双特异性抗体的浆细胞 20. 染色体的某一片段位置颠倒称为倒位。某男性患者X染色体的S片段（远大于3000碱基对）发生了倒位，为检测其父母和姐姐的S片段是否发生了倒位，在图1的F1、F2、R1、R2中选择引物对X染色体DNA进行PCR扩增（只能扩增小于3000碱基对的片段），经电泳后，结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 患者父亲性染色体组成为X+Y，母亲性染色体组成为X+X- B. 患者F1、F2扩增后的电泳结果无条带是因为S片段太长 C. 患者姐姐的X染色体DNA以F1、R1进行PCR可能无产物 D. 正常X染色体DNA以F1、R2进行PCR也能得到产物 三、非选择题：共5个小题，共55分。 21. 内质网是真核细胞的“钙库”，是由单层膜围成的连续管道系统。图1部分为粗面内质网，其网腔中有一种结合蛋白（BiP），能促进错误折叠的蛋白质重新折叠形成正确构象或转移到细胞质中降解。图2部分为光面内质网，参与磷脂等脂质的合成和某些物质的运输。回答下列问题： （1）当毒性物质Tg处理细胞时，未折叠或错误折叠蛋白质在粗面内质网腔超量积累、引发内质网应激反应（ERS）。此状态下，缓解ERS的主要机制如下：一方面内质网上的膜蛋白IRE1会由失活态转变为活化态，进而___________，从而使未折叠或错误折叠蛋白正确折叠或运出内质网降解；另一方面，内质网膜蛋白PERK接收到应激信号后通过二聚化和磷酸化被激活，活化的PERK可与翻译起始因子elF2α结合，使elF2α磷酸化，进而抑制细胞的翻译水平，降低__________的产生。 （2）研究发现，光面内质网膜与线粒体外膜之间可通过蛋白质相互作用形成接触位点（MAMs）。已知MAMs中含有蛋白A和Ca2+通道（一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性），蛋白A可与elF2α竞争性结合活化的PERK，从而对线粒体区域翻译进行保护，其作用机理是__________。 （3）Tg处理引发ERS发生时，PERK和蛋白A相互作用还可以使MAMs数量显著增加，促进了磷脂和Ca2+转移，为错误折叠蛋白质的运出提供了更多能量，有助于内质网恢复稳态。从线粒体的结构与功能分析，推测其可能的原因：其一，__________；其二，__________。 22. 盐胁迫是指植物在高盐环境中的渗透失衡现象，植物进化出了一系列抗盐信号通路（如SOS信号通路）。研究发现盐胁迫条件下，PA分子会在细胞膜迅速聚集，并与SOS2（能催化底物磷酸化的蛋白激酶）结合，一方面导致SOS1（氢钠转运蛋白）被激活，促进Na+外排，另一方面导致钙结合蛋白SCaBP8的磷酸化加强，进而促进K+吸收，最终维持细胞内的Na+/K+平衡，具体调节机制如图1所示。回答下列问题： （1）细胞膜控制物质进出细胞离不开其流动性，其结构基础是__________，膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是__________（填“亲水”或“疏水”）基团。 （2）盐胁迫条件下，SOS1能够利用膜两侧H+浓度梯度势能将Na+运出细胞，Na+的这种运输方式属于__________。细胞需要的很多营养物质是通过这种运输方式吸收的，从膜的组成成分分析，影响营养物质吸收的主要因素有__________（至少答两点）。 （3）盐胁迫条件下，SOS信号通路会导致细胞内的Na+/K+比值__________（填“升高”或“降低”），据图1分析磷酸化的SCaBP8在SOS信号通路中发挥的作用是__________。 （4）为探究某植物的耐盐机理，分别测得不同浓度NaCl培养条件下该植物根毛细胞液泡中内容物的相对浓度，结果如图2所示。试解释该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理__________。 23. 药用植物板蓝根的抗病毒、抗菌性状由其质基因控制。油菜是重要的经济作物，但容易受病菌感染。某课题组欲采用“空间细胞电融合”技术，在空间站诱导“华双3号”油菜叶肉细胞的原生质体与完全破坏核染色体后的板蓝根叶肉细胞的原生质体（皆脱液泡）电融合，以期培育抗病菌的油菜杂交种。 （1）获得两种植物叶肉细胞的原生质体需要__________酶，酶解过程需在__________（填“略高渗”或“略低渗”）甘露醇或蔗糖溶液中进行。从物理学角度推测，对两种原生质体脱液泡处理的原因可能是__________。将板蓝根核染色体破坏的理由是__________。 （2）植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，课题组研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图1。相关叙述正确的是__________（多选）。 A. 板蓝根原生质体产量和活力均优于油菜 B. 随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少 C. 板蓝根细胞的最佳酶解时间在8—10h范围 D. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证 （3）为了使“空间细胞电融合”更顺利，在进入太空之前，某研究团队研究了温度对油菜叶肉细胞原生质体活力和细胞壁再生的影响，实验结果如图2和图3。 据图分析，在诱导融合前，更利于保存油菜原生质体的温度是_________（填“10℃”或“25℃”），依据是_________。 24. 传统体细胞克隆技术效率低下，常见的原因有两种：一是着床（胚胎附着并埋入子宫内膜）前胚胎存在H3K9me3组蛋白甲基化或乙酰化等异常修饰；二是着床后滋养层发育缺陷、胚胎胎盘组织存在表观遗传障碍。中国科学院团队研发的组合技术策略成功破解了第二种技术难题，最终将体细胞克隆小鼠移植胚胎出生率提升至约30%，为哺乳动物高效体细胞克隆提供了可行方案，其技术流程如图所示。回答下列问题： （1）获得体细胞核移植囊胚的过程中，首先需将供体体细胞核移植到发育至_________时期的去核（其实是去除_________）的卵母细胞内获取重组细胞，然后通过_________技术将激活后的重构胚培养至囊胚阶段。与体细胞核移植相比，胚胎细胞核移植的难度明显较低，原因是_________。 （2）中国科学院团队的组合技术策略中，针对组蛋白异常修饰做了两种关键处理：其一向体细胞克隆胚胎注射编码H3K9me3去甲基化酶Kdm4d的mRNA。Kdm4d蛋白能_________，使染色质的紧密压缩状态减弱，为基因正常表达提供条件；其二，用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理。TSA通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，提高_________，增强染色质的转录活性。 （3）据图分析，使用四倍体4细胞胚胎的重要作用之一是_________，为内细胞团发育为胎儿提供稳定的支持，同时还能保证胎儿的遗传纯度。 25. 人血清白蛋白（HSA）是由肝脏细胞合成的，具有重要的医用价值，科研人员拟通过基因定点突变，将HSA的第199位赖氨酸（密码子为AAG）替换为丙氨酸（密码子为GCC），以增强其与小分子药物的结合能力，实现体内缓慢释放。研究人员通过培养转基因小鼠制备改良HSA。图1中F1、F2、R1、R2表示引物，“→”表示扩增方向，“×”表示hsa基因的待突变位点。乳腺表达载体的结构和相关限制酶的切割位点如图2所示。回答下列问题： （1）在PCR反应体系中除模板、引物、含Mg2+的缓冲液外，还需要添加__________。其中Mg2+的作用是_________。 （2）通过引物F2和R2引入突变碱基，在设计突变引物R2时突变位点的碱基是5'—__________—3'。图1中利用两对引物进行PCR的过程_________（填“能”或“不能”）在同一反应体系同时进行，原因是_________。 （3）为正确构建重组质粒，选用限制酶SmaI对含hsa基因的DNA片段进行酶切。切割载体时，应选择限制酶SmaI和________进行酶切。不选用另外一种限制酶的原因是________。将切割所得载体的一个黏性末端补平后与酶切获得的目的基因片段进行连接，构建重组DNA分子。选用限制酶________对重组DNA进行完全酶切并电泳检测。若电泳结果呈________个条带、且较短条带的长度近似为________bp，则表明目的基因与载体的连接方向正确。 （4）制备小鼠乳腺生物反应器，通常将重组DNA分子导入小鼠的________，在培养液中加入________以筛选目标细胞，之后将其培育成早期胚胎。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期期末教学质量抽测 高二生物试题 说明： 1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试用时90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、县（市、区）、考生号填写在答题卡规定的位置。考试结束后，将答题卡交回。 注意事项： 1．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净以后，再涂写其他答案标号。不涂在答题卡，只答在试卷上不得分。 2．选择题共20小题，1-15每小题2分，16-20每小题3分，共45分。非选择题共5小题，共55分。 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 某种单细胞真核生物眼虫，其细胞质中存在一种质膜内陷而成的“储蓄泡”，能储存乳酸、乙醇、多余的水分等物质。下列叙述正确的是（ ） A. 眼虫的遗传物质含5种碱基 B. 眼虫的核膜具有大分子自由出入的核孔 C. 眼虫的细胞骨架由蛋白质纤维组成 D. 眼虫“储蓄泡”的膜结构由单层磷脂分子组成 【答案】C 【解析】 【详解】A、眼虫是真核生物，遗传物质为DNA，仅含有A、T、C、G4种碱基，A错误； B、核孔具有选择透过性，大分子不能自由出入核孔（如细胞核内的DNA无法通过核孔进入细胞质），B错误； C、真核细胞的细胞骨架由蛋白质纤维组成，眼虫是单细胞真核生物，存在细胞骨架，C正确； D、储蓄泡是质膜内陷形成的，质膜的基本支架为磷脂双分子层，储蓄泡的膜结构由两层磷脂分子组成，D错误。 2. 研究发现，通过在靶细胞膜表面表达某种结合蛋白，可将外源正常线粒体精准移植到靶细胞内，部分外源线粒体可在靶细胞中“存活”，且出现与内源线粒体融合并增殖的现象，为治疗线粒体功能障碍病开拓了新思路。下列叙述错误的是（ ） A. 外源线粒体通过转运蛋白移至细胞内且需要消耗能量 B. 外源线粒体和自身功能障碍线粒体均有可能被靶细胞的溶酶体降解 C. 外源线粒体精准移植至靶细胞内离不开细胞膜具有信息交流的功能 D. 线粒体增殖所需的蛋白质部分可来自线粒体内部核糖体的合成 【答案】A 【解析】 【详解】A、转运蛋白的作用是介导离子、小分子物质的跨膜运输，线粒体属于大分子细胞结构，进入靶细胞的方式为胞吞，依赖细胞膜的流动性，不需要转运蛋白参与，A错误； B、溶酶体是细胞的“消化车间”，可降解衰老、损伤的细胞器，功能异常的自身线粒体、不适应靶细胞环境的外源线粒体均可能被溶酶体降解，B正确； C、靶细胞膜表面的结合蛋白可特异性识别外源线粒体相关信号，实现精准移植，该过程体现了细胞膜的信息交流功能，C正确； D、线粒体是半自主细胞器，内部含有核糖体，可合成部分线粒体增殖所需的蛋白质，其余相关蛋白由细胞核基因编码、细胞质基质的核糖体合成后转运至线粒体，D正确。 3. 长郡中学高三生物兴趣小组为了检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，先配制了一系列浓度梯度的蔗糖溶液，然后按照浓度梯度从小到大依次进行质壁分离的观察实验。下列关于该实验的叙述，错误的是（　　） A. 每个蔗糖浓度对应的观察实验都是一个自身对照实验 B. 配制蔗糖溶液时，浓度范围可以任意设置，但梯度一定要小 C. 当洋葱内表皮细胞在某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，剩余观察实验无需再做 D. 若将实验材料换成外表皮细胞，则视野的亮度应相对调亮 【答案】B 【解析】 【分析】当细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水逐渐表现出质壁分离现象；当细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水逐渐表现出质壁分离后又复原的现象。 【详解】A、每个蔗糖浓度对应的观察实验中，蔗糖溶液处理前后的观察可以构成一个自身对照实验，A正确； B、配制蔗糖溶液时，浓度范围不能任意设置，浓度范围太低时，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞可能不发生质壁分离，浓度范围太高时，紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞都发生质壁分离，B错误； C、该实验的目的是检测紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度，按照蔗糖浓度梯度从小到大的顺序做实验，当某一蔗糖浓度下发生了质壁分离，说明紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞的细胞液浓度低于该蔗糖浓度，因此剩余观察实验无需再做，C正确； D、实验材料换成外表皮时，视野的亮度应相对调亮，观察的现象就更明显，D正确。 故选B。 4. 车轴藻的细胞质基质中的负电荷多于胞外和细胞液，细胞质基质中Ca2+浓度远低于胞外和细胞液。当细胞质基质Ca2+浓度过高时，细胞膜上的钙泵（运输Ca2+的离子泵）会将Ca2+运出细胞，液泡膜上的CAX4（Ca2+/H+反向转运体）依赖H+浓度差将Ca2+运进液泡。下列说法错误的是（　　） A. 钙泵转运Ca2+时，其空间结构会发生可逆地改变 B. Ca2+/H+反向转运体对的运输不受电位差的影响 C. 钙泵和CAX4对Ca2+的运输过程均为主动运输 D. 细胞及时清除细胞质基质中过多的Ca2+有利于稳态的维持 【答案】B 【解析】 【详解】A、钙泵属于运输Ca2+的载体蛋白，转运Ca2+时会与Ca2+结合，空间结构发生可逆改变，完成运输后恢复原有结构，A正确； B、由题干可知细胞质基质负电荷多于胞外和细胞液，Ca2+带正电荷，膜两侧的电位差会影响带电离子的运输，因此Ca2+/H+反向转运体对Ca2+的运输受电位差影响，B错误； C、钙泵运输Ca2+为逆浓度梯度运输，消耗ATP，属于主动运输；CAX4依赖H+浓度差提供的能量逆浓度梯度运输Ca2+，属于次级主动运输，二者运输过程均为主动运输，C正确； D、细胞质基质的Ca2+浓度维持相对稳定是细胞稳态的组成部分，及时清除过多的Ca2+可保障细胞正常的生命活动，有利于稳态的维持，D正确。 5. 绿原酸是黄栀子的一种次生代谢物。研究人员欲利用生物反应器进行工厂化生产绿原酸，但因接种量会对植物悬浮细胞生长产生影响，研究人员改用黄栀子愈伤组织作为材料对此进行探究，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 诱导愈伤组织过程中一般要提供适宜光照 B. 绿原酸是黄栀子自身生长必需的代谢产物 C. 低接种量时细胞活力较低可能是因培养基中营养物质消耗过快 D. 据图分析，15%为黄栀子悬浮细胞适宜接种量 【答案】D 【解析】 【详解】A、诱导愈伤组织的脱分化过程通常需要避光，光照会抑制愈伤组织形成、易诱导细胞发生分化，A错误； B、题干明确说明绿原酸是黄栀子的次生代谢物，次生代谢物不是植物生长发育必需的初级代谢产物，B错误； C、低接种量时细胞数量少，培养基营养物质消耗速率慢，低接种量下细胞活力低与营养消耗过快无关，C错误； D、由图可知，接种量为15%时，黄栀子愈伤组织的生物量增长倍数和细胞活力均达到峰值，因此15%是适宜接种量，D正确。 6. 白菜（2n=20）易感软腐病，萝卜（2n=18）抗软腐病。科研人员先对抗软腐病的萝卜原生质体用γ射线处理，随机破坏其染色体，对白菜原生质体用碘乙酰胺处理，使其细胞质失活，再诱导二者原生质体融合，最后得到染色体数分别为22、25和28的三个抗软腐病新品种（均含有白菜的两个完整染色体组）。下列叙述正确的是（ ） A. 两种原生质体融合完成的标志是细胞核融合 B. 融合的原生质体需要放在无菌水中培养 C. 两种原生质体能够融合，说明两物种间打破了生殖隔离 D. 三个抗软腐病新品种中含有萝卜的同一条染色体或片段 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物原生质体融合完成的标志是杂种细胞再生出细胞壁，A错误； B、融合的原生质体无细胞壁，若置于低渗的无菌水中会吸水涨破，需放在等渗或适宜高渗的无菌培养基中培养，B错误； C、生殖隔离是指不同物种间不能自由交配或交配后不能产生可育后代，原生质体融合仅为人工诱导的细胞融合操作，不能说明两物种打破了生殖隔离，C错误； D、三个新品种均抗软腐病，抗病基因来自萝卜，萝卜染色体经γ射线随机破坏后三者仍保留抗病性状，说明均含有携带抗病基因的萝卜染色体或片段，D正确。 7. 三维（3D）细胞培养技术，是一种在实验室中以三维结构培养和繁殖活细胞的方法。与传统的二维（2D）细胞培养相比，3D细胞培养更接近人体内细胞的自然环境，能够更好地模拟体内细胞的生长和相互作用。下列叙述错误的是（ ） A. 2D和3D细胞培养所用培养液和血清均需进行高压蒸汽灭菌 B. 3D细胞培养过程中，细胞会因接触抑制而分裂受阻 C. 与2D细胞培养相比，3D细胞培养不利于细胞对营养物质的吸收 D. 与2D细胞培养相比，3D细胞培养更利于构建器官模型 【答案】A 【解析】 【详解】A、2D和3D细胞培养都需要无菌环境，但血清不能进行高压蒸汽灭菌。血清中含有蛋白质、生长因子等热敏性生物活性物质，高压蒸汽灭菌的高温会破坏这些有效成分，导致血清失效，A错误； B、接触抑制是正常动物细胞的共性特点，3D培养的正常细胞相互接触后同样会出现分裂增殖受阻的现象，B正确； C、3D细胞培养为立体结构，内部细胞与培养液的接触面积远小于2D平面培养的细胞，营养物质难以运输到细胞团内部，因此不利于细胞对营养物质的吸收，C正确； D、3D细胞培养更接近人体内细胞的自然生长环境，可更好模拟体内细胞的生长状态和细胞间相互作用，因此更利于构建器官模型，D正确。 8. 科研工作者欲利用自体干细胞再生胰岛移植，治疗遗传性胰岛功能缺失的糖尿病患者。他们向血液单核细胞中导入关键基因，重编程为自体iPS细胞，并经培养发育为内胚层干细胞，最终在体外分化为正常功能的胰岛组织。下列叙述正确的是（ ） A. 血液单核细胞诱导转化为iPS细胞的过程中，遗传物质未发生改变 B. 把患者的体细胞核移植得到的胚胎干细胞经诱导分化为胰岛细胞可达到相同效果 C. 诱导iPS细胞发育为内胚层干细胞，体现了iPS细胞的全能性 D. 若iPS细胞来自病人自身体细胞，理论上可以避免免疫排斥反应的发生 【答案】D 【解析】 【详解】A、血液单核细胞诱导为iPS细胞的过程中导入了外源关键基因，遗传物质发生改变，A错误； B、患者为遗传性胰岛功能缺失，体细胞核中携带致病基因，经核移植得到的胚胎干细胞分化出的胰岛细胞仍存在功能缺陷，无法达到治疗效果，B错误； C、细胞全能性是指已分化的细胞具有发育成完整个体的潜能，iPS细胞仅发育为内胚层干细胞，未形成完整个体，不能体现全能性，C错误； D、来自病人自身体细胞的iPS细胞，表面组织相容性抗原与患者自身一致，理论上可以避免免疫排斥反应的发生，D正确。 9. 下图不同方法获得的早期胚胎，均需移植给受体才能获得后代。下列叙述错误的是（ ） A. 上述过程均以胚胎移植作为最终技术环节 B. 设计试管动物可在胚胎移植前取滋养层细胞进行DNA分子检测 C. 克隆动物的遗传性状不可能会受代孕母体的影响 D. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改变 【答案】C 【解析】 【详解】A、由题干信息和流程图可知，试管动物、克隆动物、转基因动物的培育都需要将早期胚胎移植入受体子宫才能发育为完整个体，胚胎移植是上述技术的最终环节，A正确； B、设计试管动物需要在胚胎移植前进行遗传学诊断，滋养层细胞将来发育为胎盘、胎膜，取该部位细胞进行DNA检测不会损伤发育为胎儿的内细胞团，该操作可行，B正确； C、生物的性状是基因型和环境共同作用的结果，代孕母体为克隆动物提供胚胎发育的环境，会影响克隆动物性状的表达，因此克隆动物的性状可能受代孕母体影响，C错误； D、②是克隆技术，属于无性繁殖，可保留亲本的遗传特性，因此③转基因动物可通过克隆技术实现扩大繁殖；③是转基因技术，可定向改造生物的遗传性状，因此①试管动物、②克隆动物都可通过转基因技术实现性状的定向改变，D正确。 10. 2026年3月，我国科研团队向水牛卵母细胞成熟培养液和受精液中同步添加适宜浓度褪黑素，显著提升了卵母细胞成熟率、精子获能效率及早期囊胚质量，为水牛快速繁育技术升级提供了新思路。下列叙述正确的是（ ） A. 经褪黑素优化的囊胚，需在体外孵化后再移植到代孕母体 B. 褪黑素可能会降低卵母细胞的透明带反应或卵细胞膜反应 C. 褪黑素可能通过调控囊胚细胞的基因表达影响其发育质量 D. 扩大培养时，仅需对囊胚内细胞团均等分割，滋养层细胞有无不受影响 【答案】C 【解析】 【详解】A、胚胎移植通常选择发育至桑葚胚或囊胚阶段的胚胎即可进行，不需要等待囊胚体外孵化后再移植，A错误； B、透明带反应和卵细胞膜反应是防止多精入卵的两道核心屏障，若二者被降低会引发多精入卵，不利于胚胎正常发育，和褪黑素提升早期囊胚质量的作用矛盾，B错误； C、褪黑素作为调节物质，可通过调控囊胚细胞的基因表达影响其发育质量，C正确； D、滋养层会发育为胎膜和胎盘，为胚胎后续发育提供营养等支持，并非有无不受影响，D错误。 11. 研究者利用T7RNAP（RNA聚合酶）、通用型启动子PBAD（被工程菌RNA聚合酶识别）和特异型启动子PT7（仅被T7RNAP识别）来构建酪氨酸酶（催化黑色素形成）的光控表达载体（含大观霉素抗性基因），将其转入驹形杆菌筛选后大量培养，相关原理如图。下列叙述错误的是（ ） A. 在蓝光和避光条件下，T7RNAP的空间结构可发生可逆性变化 B. 大观霉素抗性基因可以作为筛选转化菌株的标记基因 C. 启动子①②③分别为PBAD、PBAD和PT7 D. 基因2与基因3融合后表达，光控机制将消失 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据图示原理，蓝光下两个光敏蛋白结合，使分段的T7RNAP组装为有活性的完整构象；避光后二者解离，T7RNAP回到无活性构象，空间结构发生可逆变化，A正确； B、载体携带的大观霉素抗性基因是标记基因，只有成功导入该载体的转化菌株才能在含大观霉素的培养基上存活，可用于筛选转化菌株，B正确； C、基因2、基因3需要先表达出T7RNAP的两个片段，才能在蓝光下组装出活性T7RNAP，因此二者的启动子②、③都要能被工程菌自身RNA聚合酶识别，均为PBAD​；基因1是受T7RNAP调控的目的基因，启动子①应为PT7​。即启动子①②③依次为PT7​、PBAD​、PBAD​，C错误； D、若基因2与基因3融合表达，会直接合成完整且持续有活性的T7RNAP，不再依赖蓝光诱导组装，光控机制消失，D正确。 12. 关于“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验，下列叙述正确的是（ ） A. PCR扩增前，应根据待扩增DNA片段的长度设置合适的延伸温度 B. 将PCR产物和核酸染料混合后；用微量移液器将混合液缓慢注入加样孔 C. 图中甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量一定相同 D. 改变电泳缓冲液pH，可能电泳不出任何条带 【答案】D 【解析】 【详解】A、PCR扩增前，应根据待扩增DNA片段的长度设置合适的延伸时间，A错误； B、载样缓冲液才是与PCR产物混匀后注入加样孔，B错误； C、电泳时，在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象有关，若两种DNA电泳迁移距离完全一致，仅能证明二者迁移速率相等，不能判定碱基对数量完全相同，环状、线性等不同构象的DNA即便碱基总数不同，也可能出现迁移速率重合的情况，因此图中甲、乙条带位置相同不能得出二者碱基对数量一定相同的结论，C错误； D、DNA依靠带负电在电场中向正极移动，电泳缓冲液pH改变会影响DNA所带电荷，若电荷消失则无法迁移，可能电泳不出任何条带，D正确。 13. 研究人员用含有Ti质粒的农杆菌转化植物后，提取转基因植株的染色体DNA，分别用EcoRI、SacI、BclI三种限制酶切割、电泳。用T-DNA的特异片段为探针对电泳结果进行分子杂交，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 可使用野生型植株DNA进行对照实验 B. “Ti质粒”泳道中杂交带长度即为T-DNA的长度 C. 酶切泳道中的杂交带内不一定含有完整的T-DNA D. 结果说明T-DNA成功整合进了植株染色体DNA 【答案】B 【解析】 【详解】A、野生型植株不含T-DNA，其DNA与T-DNA探针不会发生杂交，因此可以作为空白对照，排除非特异性杂交的干扰，A正确； B、Ti质粒是一个较大的环状DNA，T-DNA只是其中的一段序列。用限制酶切割后，Ti质粒会被切成多个片段，其中包含T-DNA的片段长度不等于T-DNA本身的长度。因此，“Ti质粒” 泳道中的杂交带长度是包含T-DNA的限制酶切片段的长度，B错误； C、如果限制酶的酶切位点位于T-DNA内部，那么T-DNA会被切成多个片段，电泳后会出现多条杂交带，每条带只包含T-DNA的一部分，C正确； D、转基因植株DNA经三种限制酶切割后，均出现了与T-DNA探针杂交的条带，而空白组（野生型）没有，这表明植株染色体DNA中确实整合了T-DNA序列，D正确。 14. 利用AI（人工智能）解析蛋白质结构与功能、构建蛋白数据库并优化设计，将深刻推动蛋白质工程发展。下列叙述正确的是（　　） A. 从预期的蛋白质功能出发，借助AI设计蛋白质的结构，依托的原理为基因表达 B. 依据预期设计的蛋白质结构，进行基因改造或基因合成是蛋白质工程的核心环节 C. 依据蛋白质的氨基酸序列推导出的基因序列中，包含启动子与终止子等调控元件 D. 由氨基酸序列推导的编码RNA序列存在多种结果，原因是一种密码子可对应多种氨基酸 【答案】B 【解析】 【详解】A、蛋白质工程从预期蛋白质功能出发设计蛋白质结构，依托的原理是中心法则的逆推，基因表达是遗传信息从DNA流向蛋白质的正向过程，并非蛋白质工程的原理，A错误； B、蛋白质工程的本质是通过改造或合成基因获得符合预期功能的蛋白质，基因改造或基因合成是蛋白质工程的核心环节，B正确； C、启动子、终止子属于基因的非编码区调控元件，不参与编码氨基酸，仅依据氨基酸序列无法推导出该类调控序列，C错误； D、由氨基酸序列推导的编码RNA序列存在多种结果，原因是密码子具有简并性，即一种氨基酸可对应多种密码子，而一种密码子只能对应一种氨基酸（终止密码子除外），D错误。 15. 生物技术犹如一把双刃剑，在为人类创造巨大福祉的同时，其潜在的安全风险也引起了广泛关注。下列叙述错误的是（ ） A. 长期种植转基因抗虫作物可能导致害虫群体抗性基因频率增加 B. 把抗虫基因整合到植物叶绿体基因组中，可减少因花粉扩散造成的基因污染 C. 食用转基因食品时，转基因表达的蛋白质可能成为人体新的过敏原 D. 利用自然界原本存在的基因生产的转基因食品十分安全可靠 【答案】D 【解析】 【详解】A、长期种植转基因抗虫作物会对害虫进行定向选择，具有抗性的害虫存活并繁殖的概率更高，会导致害虫群体抗性基因频率增加，A正确； B、花粉几乎不含细胞质，叶绿体基因组属于细胞质遗传物质，不会随花粉扩散，将抗虫基因整合到植物叶绿体基因组中可减少花粉造成的基因污染，B正确； C、转基因表达的蛋白质可能是人体从未接触过的物质，有可能成为人体新的过敏原，存在食用安全风险，C正确； D、即使是利用自然界原本存在的基因生产的转基因食品，也可能存在潜在的安全风险，“十分安全可靠”的表述过于绝对，D错误。 二、不定项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题给出的四个选项中，可能只有一个选项正确，可能有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 我国科学家开发了一种促进蛋白质跨膜转运的新型蛋白质递送标签C-Tag（主要成分有胆固醇）。C-Tag能够锚定在某些蛋白质药物表面，介导蛋白质药物进入细胞质。下列叙述正确的是（ ） A. 胆固醇和脂肪均可参与细胞膜构建 B. 相较于通过胞吞进入细胞，C-Tag能够增强药物入胞能力 C. C-Tag帮助药物进入细胞的基础是细胞膜具有流动性 D. 该分子标签可用于提高胰岛素类药物的细胞摄取率以治疗糖尿病 【答案】BC 【解析】 【详解】A、动物细胞膜的组成脂质包括磷脂和胆固醇，脂肪是细胞内良好的储能物质，不参与细胞膜的构建，A错误； B、C-Tag是专门促进蛋白质跨膜转运的递送标签，可直接介导蛋白质药物进入细胞质，而普通胞吞作用使药物进入细胞后先位于囊泡中，还需额外步骤才能释放到细胞质，因此C-Tag能够增强药物入胞能力，B正确； C、C-Tag的主要成分有胆固醇，可与细胞膜的脂质组分融合进而介导药物进入细胞，膜融合的结构基础是细胞膜具有流动性，C正确； D、胰岛素属于蛋白质类信号分子，仅需与靶细胞膜表面的特异性受体结合即可传递调节信息，不需要进入细胞内发挥作用，因此该标签不能用于提高胰岛素的细胞摄取率治疗糖尿病，D错误。 17. 研究人员利用某种中草药对细菌性腹泻小鼠进行治疗，发现中草药除了具有抑菌作用外，对于空肠、回肠（二者都属于小肠）黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）的相对表达量也有影响，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 健康组回肠以自由扩散方式吸收水分可能多于空肠 B. 腹泻未治疗组回肠对肠腔内水的吸收更少，是腹泻的主要原因 C. 治疗组空肠、回肠AQP3相对表达量提高，缓解腹泻 D. 治疗组对腹泻的缓解作用回肠强于空肠 【答案】B 【解析】 【详解】A、健康组回肠AQP3表达量低于空肠，通过协助扩散吸收的水分更少，自由扩散吸收的水分存在多于空肠的可能性，A正确； B、由柱状图可知，腹泻未治疗组回肠的AQP3相对表达量和健康组几乎无差异，说明回肠对水的吸收能力没有明显下降；且细菌性腹泻的主要原因是细菌感染导致肠腔渗透压升高，水分滞留，并非回肠吸收减少，B错误； C、治疗组空肠、回肠的AQP3相对表达量均高于腹泻组，AQP3是水通道蛋白，表达量升高可促进肠黏膜细胞吸收肠腔中的水分，减少肠腔含水量，从而缓解腹泻，C正确； D、治疗组回肠AQP3较腹泻组升高幅度约为2.2，大于空肠的升高幅度约1.7，说明回肠吸水能力提升更显著，对腹泻的缓解作用强于空肠，D正确。 18. 研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产代谢产物生物碱。培养过程中PLBs质量、生物碱含量随培养时间的变化如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 对铁皮石斛茎尖消毒时，先后用到70%酒精、5%的次氯酸钠溶液 B. 培养PLBs阶段细胞分裂素的浓度要高于生长素的浓度 C. 生物碱的产量会随PLBs质量增加而不断增加 D. 光照处理PLBs不一定能够提高铁皮石斛生物碱产量 【答案】AD 【解析】 【详解】A、植物组织培养时对外植体消毒的流程为：流水冲洗后先使用70%酒精处理，无菌水冲洗后再用5%次氯酸钠溶液处理，最后无菌水冲洗，因此消毒时先后用到这两种试剂，A正确； B、PLBs类似愈伤组织，诱导愈伤组织形成时需要生长素和细胞分裂素的比例适中，细胞分裂素浓度高于生长素时有利于芽的分化，不利于愈伤组织形成，B错误； C、由曲线可知，培养后期PLBs质量和生物碱含量都趋于稳定，不会随PLBs质量增加而不断增加，C错误； D、生物碱总产量为PLBs总质量×单位质量生物碱含量，图中仅给出光照下的生物碱含量，无黑暗下的生物碱含量数据，且前期光照下生物碱含量极低，无法判断光照一定能提高总产量，因此光照处理不一定能够提高铁皮石斛生物碱产量，D正确。 19. 研究人员利用单克隆抗体技术和单抗氧化还原反应“交换”肽链技术，在体外构建一种能同时结合T细胞表面CD3分子和肿瘤细胞表面特异性抗原（如EGFR）的双特异性抗体，并将其与患者T细胞共同孵育，从而激活T细胞特异性杀伤肿瘤细胞。下列叙述错误的是（ ） A. 聚乙二醇处理、高Ca2+-高pH处理均可促进瘤细胞和B细胞融合 B. 杂交瘤细胞克隆化培养时，需要将其置于含95%空气和5%二氧化碳的混合气体中 C. 注射EGFR的小鼠，96孔培养基筛选与EGFR发生凝集反应的杂交瘤细胞一定只有一种 D. 用CD3和EGFR作为抗原同时刺激一种B细胞也可以获得产生双特异性抗体的浆细胞 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、高Ca2+-高pH处理是促进植物细胞融合的方法，不能用于促进动物细胞融合，A错误； B、杂交瘤细胞克隆化培养时，需要置于含95%空气（保证有氧呼吸）和5%CO2（维持培养液pH）的混合气体环境中，B正确； C、由于EGFR上可能有多个不同的抗原决定簇，注射EGFR的小鼠体内可能产生多种针对不同抗原决定簇的B细胞，因此96孔筛选出的与EGFR发生凝集反应的杂交瘤细胞可能有多种，C错误； D、一种B细胞（或其产生的浆细胞）只能产生一种特异性抗体，因此无法通过同时刺激一种B细胞获得能同时结合两种不同抗原的双特异性抗体，D错误。 20. 染色体的某一片段位置颠倒称为倒位。某男性患者X染色体的S片段（远大于3000碱基对）发生了倒位，为检测其父母和姐姐的S片段是否发生了倒位，在图1的F1、F2、R1、R2中选择引物对X染色体DNA进行PCR扩增（只能扩增小于3000碱基对的片段），经电泳后，结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ） A. 患者父亲性染色体组成为X+Y，母亲性染色体组成为X+X- B. 患者F1、F2扩增后的电泳结果无条带是因为S片段太长 C. 患者姐姐的X染色体DNA以F1、R1进行PCR可能无产物 D. 正常X染色体DNA以F1、R2进行PCR也能得到产物 【答案】BD 【解析】 【详解】A、父亲是男性，Y染色体无X同源序列，因此X染色体只能是X+（正常）。 验证：F1+F2、R1+R2 扩增均有条带，符合X+的扩增特征；F1+R1、F2+R2无条带，也符合X+的特征。母亲：母亲是女性，电泳结果中F1+R1、F2+R2、F1+F2、R1+R2均有条带，说明她同时含有X+和X−，即基因型为X+X−。患者的X染色体来自母亲（X−），Y来自父亲，因此父亲X+Y、母亲X+X−，A正确； B、患者的X染色体是倒位的X−，我们来分析F1和F2的位置与扩增方向：在倒位的X−上，F1在片段最左侧（向右延伸），F2在S片段内部（向左延伸）。 两个引物的延伸方向是相向而行的，但它们之间的模板序列被倒位打断，无法形成连续的扩增产物。即F1和F2在倒位染色体上，引物方向和模板位置不匹配，根本无法形成扩增所需的 “两端引物相向” 的结构，而不是因为片段太长，B错误； C、患者姐姐的X染色体一条来自父亲（X+），一条来自母亲（X+或X−），因此基因型有两种可能为X+X+，两条都是正常X染色体，F1+R1同向，则无扩增条带，X+X−，一条正常、一条倒位，和母亲一样，F1+R1扩增会有条带，C正确； D、F1在最左侧，延伸方向向右；R2在最右侧，延伸方向向左，两个引物分别位于整个S片段的两端，中间包含了整个S片段（远大于3000bp），PCR只能扩增小于3000bp的片段，因此无法得到产物，D错误。 三、非选择题：共5个小题，共55分。 21. 内质网是真核细胞的“钙库”，是由单层膜围成的连续管道系统。图1部分为粗面内质网，其网腔中有一种结合蛋白（BiP），能促进错误折叠的蛋白质重新折叠形成正确构象或转移到细胞质中降解。图2部分为光面内质网，参与磷脂等脂质的合成和某些物质的运输。回答下列问题： （1）当毒性物质Tg处理细胞时，未折叠或错误折叠蛋白质在粗面内质网腔超量积累、引发内质网应激反应（ERS）。此状态下，缓解ERS的主要机制如下：一方面内质网上的膜蛋白IRE1会由失活态转变为活化态，进而___________，从而使未折叠或错误折叠蛋白正确折叠或运出内质网降解；另一方面，内质网膜蛋白PERK接收到应激信号后通过二聚化和磷酸化被激活，活化的PERK可与翻译起始因子elF2α结合，使elF2α磷酸化，进而抑制细胞的翻译水平，降低__________的产生。 （2）研究发现，光面内质网膜与线粒体外膜之间可通过蛋白质相互作用形成接触位点（MAMs）。已知MAMs中含有蛋白A和Ca2+通道（一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性），蛋白A可与elF2α竞争性结合活化的PERK，从而对线粒体区域翻译进行保护，其作用机理是__________。 （3）Tg处理引发ERS发生时，PERK和蛋白A相互作用还可以使MAMs数量显著增加，促进了磷脂和Ca2+转移，为错误折叠蛋白质的运出提供了更多能量，有助于内质网恢复稳态。从线粒体的结构与功能分析，推测其可能的原因：其一，__________；其二，__________。 【答案】（1） ①. 活化的IRE1蛋白可促进HacImRNA剪接为成熟的mRNA，产生更多的HacI蛋白而促进BiP基因的表达，BiP蛋白含量增加 ②. 未折叠或错误折叠蛋白 （2）蛋白A与eIF2α竞争性结合激活的PERK，使MAMs区域磷酸化的eIF2α含量降低 （3） ①. 较多数量的磷脂通过MAMs结构，增加线粒体的膜面积或数量 ②. 大量Ca2+进入线粒体，提高有氧呼吸有关酶的活性 【解析】 【小问1详解】 结合题干和图分析，可知正常状态下，内质网上的膜蛋白处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时，IRE1就会被活化。活化的IRE1一方面可促进HacI蛋白的合成，该蛋白通过促进BiP基因的表达，未折叠或错误折叠蛋白在BiP的协助下正确折叠或运出内质网降解。另一方面，内质网膜蛋白PERK也会被活化，活化的PERK可与翻译起始因子elF2α结合，使elF2α磷酸化，进而抑制细胞的翻译水平，降低了未折叠或错误折叠蛋白的产生，利于内质网恢复正常功能。 【小问2详解】 题干可知蛋白A可与elF2α竞争性结合活化的PERK，elF2α被活化的PERK磷酸化后会抑制翻译的起始。若蛋白A结合活化的PERK，则阻止了PERK对elF2α的磷酸化，维持了elF2α非磷酸化状态（活化状态），保证了线粒体区域翻译正常进行。 【小问3详解】 已知光面内质网膜与线粒体外膜之间MAMs数量显著增加，利于较多数量的磷脂通过MAMs结构，而磷脂是构成膜的主要成分，从而增加线粒体的膜面积或数量。 内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体，提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强，为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态。 22. 盐胁迫是指植物在高盐环境中的渗透失衡现象，植物进化出了一系列抗盐信号通路（如SOS信号通路）。研究发现盐胁迫条件下，PA分子会在细胞膜迅速聚集，并与SOS2（能催化底物磷酸化的蛋白激酶）结合，一方面导致SOS1（氢钠转运蛋白）被激活，促进Na+外排，另一方面导致钙结合蛋白SCaBP8的磷酸化加强，进而促进K+吸收，最终维持细胞内的Na+/K+平衡，具体调节机制如图1所示。回答下列问题： （1）细胞膜控制物质进出细胞离不开其流动性，其结构基础是__________，膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是__________（填“亲水”或“疏水”）基团。 （2）盐胁迫条件下，SOS1能够利用膜两侧H+浓度梯度势能将Na+运出细胞，Na+的这种运输方式属于__________。细胞需要的很多营养物质是通过这种运输方式吸收的，从膜的组成成分分析，影响营养物质吸收的主要因素有__________（至少答两点）。 （3）盐胁迫条件下，SOS信号通路会导致细胞内的Na+/K+比值__________（填“升高”或“降低”），据图1分析磷酸化的SCaBP8在SOS信号通路中发挥的作用是__________。 （4）为探究某植物的耐盐机理，分别测得不同浓度NaCl培养条件下该植物根毛细胞液泡中内容物的相对浓度，结果如图2所示。试解释该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理__________。 【答案】（1） ①. 构成膜的磷脂分子和膜中的大多数蛋白质分子具有流动性 ②. 疏水 （2） ①. 主动运输 ②. 细胞膜上转运蛋白的种类和数量 （3） ①. 降低 ②. 磷酸化的SCaBP8减缓了对AKT1的抑制作用，使得细胞内K+浓度增大 （4）低盐时，通过向液泡转运Na+，降低细胞质基质中Na+浓度，避免离子毒害；高盐时，通过促进糖类水解，提高细胞液可溶性糖的含量，增大细胞液渗透压，防止过度失水 【解析】 【小问1详解】 细胞膜具有流动性的结构基础是构成膜的磷脂分子和膜中的大多数蛋白质分子具有流动性。磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以膜蛋白SOS1位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是疏水基团。 【小问2详解】 盐胁迫条件下，钠离子的这种运输方式是主动运输，原因是该过程需要消耗能量，其所消耗的能量来源是氢离子细胞内外浓度差形成的势能，且需要转运蛋白SOS1的协助。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能越多，细胞膜上的蛋白质的种类和数量越多。所以从膜的组成成分分析，影响营养物质吸收的主要因素有细胞膜上转运蛋白的种类和数量。 【小问3详解】 盐胁迫条件下，一方面通过SOS1促进钠离子外排，另一方面由于SCaBP8可以抑制AKT1对钾离子的运输，但被SOS2和钙促进磷酸化，磷酸化的SCaBP8可减缓对AKT1的抑制作用时，导致细胞中钾离子浓度增大，所以细胞内的钠离子/钾离子比值降低。 【小问4详解】 结合图2可知，该植物细胞适应低浓度盐胁迫和高浓度盐胁迫的机理为低盐时，通过向液泡转运钠离子，降低细胞质基质中钠离子浓度，避免离子毒害；高盐时，通过促进糖类水解，提高细胞液可溶性糖的含量，增大细胞液渗透压，防止过度失水。 23. 药用植物板蓝根的抗病毒、抗菌性状由其质基因控制。油菜是重要的经济作物，但容易受病菌感染。某课题组欲采用“空间细胞电融合”技术，在空间站诱导“华双3号”油菜叶肉细胞的原生质体与完全破坏核染色体后的板蓝根叶肉细胞的原生质体（皆脱液泡）电融合，以期培育抗病菌的油菜杂交种。 （1）获得两种植物叶肉细胞的原生质体需要__________酶，酶解过程需在__________（填“略高渗”或“略低渗”）甘露醇或蔗糖溶液中进行。从物理学角度推测，对两种原生质体脱液泡处理的原因可能是__________。将板蓝根核染色体破坏的理由是__________。 （2）植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，课题组研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图1。相关叙述正确的是__________（多选）。 A. 板蓝根原生质体产量和活力均优于油菜 B. 随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少 C. 板蓝根细胞的最佳酶解时间在8—10h范围 D. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证 （3）为了使“空间细胞电融合”更顺利，在进入太空之前，某研究团队研究了温度对油菜叶肉细胞原生质体活力和细胞壁再生的影响，实验结果如图2和图3。 据图分析，在诱导融合前，更利于保存油菜原生质体的温度是_________（填“10℃”或“25℃”），依据是_________。 【答案】（1） ①. 纤维素酶和果胶酶 ②. 略高渗 ③. 脱液泡处理可使两种原生质体的密度趋于一致，大大增加了不同种类原生质体接触并融合的几率 ④. 获得正常染色体核型的油菜杂交种 （2）BC （3） ①. 10℃ ②. 适当的低温（10℃）可保持细胞原生质体活力和减少原生质体融合前细胞壁的再生 【解析】 【小问1详解】 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，因此去除细胞壁获得原生质体需要纤维素酶和果胶酶。原生质体无细胞壁保护，低渗溶液中会吸水涨破，因此酶解需要在略高渗溶液中进行。原生质体融合依赖细胞膜接触融合，液泡占据细胞内部空间，脱液泡可避免阻挡细胞膜融合；题干说明板蓝根抗病性状由质基因控制，破坏板蓝根核染色体的目的是只引入抗病质基因，避免板蓝根核基因干扰油菜原有优良性状。 【小问2详解】 A、左纵轴代表原生质体产量，油菜原生质体产量远高于板蓝根，A错误； B、由图可知，随酶解时间延长，两种原生质体产量均先增加后减少，B正确； C、板蓝根原生质体的产量和活力峰值接近8h，因此最佳酶解时间范围为8-10h，C正确； D、原生质体无细胞壁，无法发生质壁分离，不能用质壁分离实验验证活力，D错误。 【小问3详解】 融合前保存原生质体，需要维持原生质体的高活力，同时避免提前再生细胞壁影响后续融合。由图可知：相同保温时间下，10℃的原生质体活力远高于25℃，且细胞壁再生速率更慢，更适合保存原生质体，故在诱导融合前，更利于保存油菜原生质体的温度是10℃。 24. 传统体细胞克隆技术效率低下，常见的原因有两种：一是着床（胚胎附着并埋入子宫内膜）前胚胎存在H3K9me3组蛋白甲基化或乙酰化等异常修饰；二是着床后滋养层发育缺陷、胚胎胎盘组织存在表观遗传障碍。中国科学院团队研发的组合技术策略成功破解了第二种技术难题，最终将体细胞克隆小鼠移植胚胎出生率提升至约30%，为哺乳动物高效体细胞克隆提供了可行方案，其技术流程如图所示。回答下列问题： （1）获得体细胞核移植囊胚的过程中，首先需将供体体细胞核移植到发育至_________时期的去核（其实是去除_________）的卵母细胞内获取重组细胞，然后通过_________技术将激活后的重构胚培养至囊胚阶段。与体细胞核移植相比，胚胎细胞核移植的难度明显较低，原因是_________。 （2）中国科学院团队的组合技术策略中，针对组蛋白异常修饰做了两种关键处理：其一向体细胞克隆胚胎注射编码H3K9me3去甲基化酶Kdm4d的mRNA。Kdm4d蛋白能_________，使染色质的紧密压缩状态减弱，为基因正常表达提供条件；其二，用组蛋白去乙酰化酶抑制剂TSA处理。TSA通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，提高_________，增强染色质的转录活性。 （3）据图分析，使用四倍体4细胞胚胎的重要作用之一是_________，为内细胞团发育为胎儿提供稳定的支持，同时还能保证胎儿的遗传纯度。 【答案】（1） ①. MⅡ ②. 纺锤体-染色体复合物 ③. 早期胚胎培养 ④. 胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易 （2） ①. 去除H3K9me3的甲基化 ②. 组蛋白乙酰化水平 （3）参与滋养层组织的形成，补偿滋养层发育缺陷 【解析】 【小问1详解】 体细胞核移植技术中，需要选择发育至减数第二次分裂中期（MⅡ中期）的卵母细胞作为核受体，去核操作实质是去纺锤体-染色体复合物，获得激活的重构胚后，需要通过早期胚胎培养技术才能将其培养至囊胚阶段。由于胚胎细胞分化程度更低，表现全能性相对容易，因此胚胎细胞核移植难度明显低于体细胞核移植。 【小问2详解】 依据题干信息可知，Kdm4d的mRNA通过翻译产生Kdm4d蛋白，是去甲基化酶，能够去除H3K9me3的甲基化，使染色质的紧密压缩状态减弱，为基因正常表达提供条件；TSA通过抑制组蛋白去乙酰化酶的活性，能够阻止组蛋白的去乙酰化，提高组蛋白的乙酰化水平，进而增强染色质的转录活性，二者共同干预异常组蛋白修饰，有效解决着床前表观遗传障碍。 【小问3详解】 最终获得的克隆小鼠的细胞来自体细胞核移植的内细胞团，供体体细胞为二倍体，内细胞团中细胞的染色体数目与供体一致，而四倍体胚胎细胞仅参与滋养层组织的形成，不参与克隆小鼠的发育，所以最终获得的克隆小鼠为二倍体。处于囊胚期的细胞具有内细胞团和滋养层，据图分析可知，之所以使用四倍体4细胞，其作用之一是可以补偿滋养层发育缺陷，进而为内细胞团发育为胎儿提供稳定的发育支持，同时还能保证胎儿的遗传纯度。 25. 人血清白蛋白（HSA）是由肝脏细胞合成的，具有重要的医用价值，科研人员拟通过基因定点突变，将HSA的第199位赖氨酸（密码子为AAG）替换为丙氨酸（密码子为GCC），以增强其与小分子药物的结合能力，实现体内缓慢释放。研究人员通过培养转基因小鼠制备改良HSA。图1中F1、F2、R1、R2表示引物，“→”表示扩增方向，“×”表示hsa基因的待突变位点。乳腺表达载体的结构和相关限制酶的切割位点如图2所示。回答下列问题： （1）在PCR反应体系中除模板、引物、含Mg2+的缓冲液外，还需要添加__________。其中Mg2+的作用是_________。 （2）通过引物F2和R2引入突变碱基，在设计突变引物R2时突变位点的碱基是5'—__________—3'。图1中利用两对引物进行PCR的过程_________（填“能”或“不能”）在同一反应体系同时进行，原因是_________。 （3）为正确构建重组质粒，选用限制酶SmaI对含hsa基因的DNA片段进行酶切。切割载体时，应选择限制酶SmaI和________进行酶切。不选用另外一种限制酶的原因是________。将切割所得载体的一个黏性末端补平后与酶切获得的目的基因片段进行连接，构建重组DNA分子。选用限制酶________对重组DNA进行完全酶切并电泳检测。若电泳结果呈________个条带、且较短条带的长度近似为________bp，则表明目的基因与载体的连接方向正确。 （4）制备小鼠乳腺生物反应器，通常将重组DNA分子导入小鼠的________，在培养液中加入________以筛选目标细胞，之后将其培育成早期胚胎。 【答案】（1） ①. 耐高温的DNA聚合酶（或TaqDNA聚合酶）、四种脱氧核苷酸等 ②. 激活耐高温的DNA聚合酶的活性 （2） ①. GGC ②. 不能 ③. 引物F2和R2中部分序列互补配对，置于同一PCR反应体系中会发生结合而失去作用 （3） ①. Xba I ②. DNA聚合酶只能在DNA片段的3'端连接单个核苷酸，无法补平PstI切割出的黏性末端 ③. SmaI和SpeI ④. 2 ⑤. 250 （4） ①. 受精卵 ②. 四环素 【解析】 【小问1详解】 PCR反应体系的成分包括模板DNA、引物、缓冲液（含Mg²+）、原料（四种脱氧核糖核苷酸）、热稳定的TaqDNA聚合酶；Mg²+的作用是激活Taq酶的活性，维持酶的空间结构。 【小问2详解】 密码子是mRNA上5'→3'的序列，原赖氨酸密码子为AAG，突变后丙氨酸密码子为GCC，对应编码链DNA（和mRNA序列一致，T换U）5'→3'序列从AAG变为GCC；R2引物与编码链互补，延伸方向为5'→3'向左，因此突变位点5'→3'序列为GGC。由于F₂和R₂分别结合在两条互补模板链的对应位置，碱基序列互补，在同一反应体系中会互相配对形成引物二聚体，无法结合模板完成目的片段扩增，因此不能同时进行PCR。 【小问3详解】 限制酶SmaI对含hsa基因的DNA片段进行酶切后产生平末端，PstⅠ切割产生的黏性末端无法通过 DNA聚合酶补平舍弃PstⅠ。因此切割载体时，应选择限制酶SmaI和Xba I；目的基因中SpeI距离左端SmaI为250bp，当目的基因方向正确插入时，用SmaⅠ和SpeⅠ完全酶切后会得到2个片段，较短条带长度为250bp，符合该结果说明连接方向正确。 【小问4详解】 培育转基因动物（乳腺生物反应器）时，通常将重组DNA导入小鼠受精卵，发育为完整个体；载体上含有四环素抗性标记基因，因此培养液中加入四环素可筛选出导入重组DNA的目标细胞。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $