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精品解析：山东省济宁市2022-2023学年高二下学期期末生物试题（解析版）
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这是一份精品解析：山东省济宁市2022-2023学年高二下学期期末生物试题（解析版），共25页。试卷主要包含了07，9kb，利用大肠杆菌表达该蛋白等内容，欢迎下载使用。
2022—2023学年度第二学期质量检测
高二生物试题
2023．07
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名，考生号，座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名，考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔《按填涂样例》正确填涂；非选择题答案必须使用0．5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清晰。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡清洁，不折叠，不破损。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 北京2022年冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列叙述正确的是（ ）
A. 冬奥会设计遵循循环、整体等生态学原理
B. 对动植物的系列保护措施只保护了物种的多样性
C. 垃圾回收再利用提高了生态系统的能量传递效率
D. 北京冬奥会采取的系列举措有效增大了生态足迹
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。2、生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值，如森林和草地对水土的保护作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。3、就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区和名胜风景区等，是对生物多样性最有效的保护。就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。4、保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不意味着禁止开发和利用。
【详解】A、冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，所以冬奥会设计遵循循环、整体等生态学原理，A正确；
B、保护生物多样性就是保护物种多样性、基因多样性和生态系统多样性，B错误；
C、垃圾回收再利用实现了能量多级利用，提高了生态系统的能量利用效率，C错误；
D、北京冬奥会采取的系列举措可实现能量多级利用，提高了生态系统的能量利用效率，降低了生态足迹，D错误。
故选A。
2. 《齐民要术》记载：①若旱种者，但无畦与水耳，耙、粪悉同。②（韭）剪而复生，久而不乏也。③（韭）至冬，移根藏于地屋荫中，培以马粪，暖而即长，高可尺许，不见风日，其叶黄嫩，谓之韭黄。下列叙述错误的是（ ）
A. ①耙地松土可促进根有氧呼吸
B. ①施粪（有机肥）可以给韭菜提供无机盐和能量
C. ②韭菜剪而复生与细胞分裂和细胞分化密切相关
D. ③与韭菜相比，韭黄因缺乏叶绿素对蓝紫光的吸收减少
【答案】B
【解析】
【分析】中耙地松土可促进根有氧呼吸，施用有机肥后经过微生物分解可以给韭菜提供无机盐和二氧化碳等。
韭菜被剪后可以通过有丝分裂和细胞分化继续生长。
韭菜移根于温暖不见光的地方，由于不见阳光无法合成叶绿素而长成韭黄
【详解】AB、耙地松土可促进根有氧呼吸，施用有机肥可以给韭菜提供无机盐，但不能提供能量，A正确，B错误；
C、韭菜被剪后可以通过有丝分裂和细胞分化继续生长，C正确；
D、与韭菜相比，韭黄因缺乏叶绿素而呈现类胡萝卜素的颜色，导致对蓝紫光的吸收减少，D正确。
故选B。
3. 布氏田鼠天性警觉，被捕获一次后再被捕获难度增大，草原鼢鼠营地下生活，善于挖掘，可在地表形成土丘，常通过调查土丘数目推算其数目。为了解某草原的鼠害情况，研究人员对该草原的布氏田鼠和草原鼢鼠种群密度进行了调查。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用标记重捕法调查布氏田鼠种群密度的结果比实际值高
B. 调查草原鼢鼠种群密度时，需首先获取鼢鼠数与土丘数的比值
C. 草原中布氏田鼠和草原鼢鼠数量发生周期性波动可能与食物有关
D. 通过调查土丘数目可以准确推算出鼢鼠种群密度
【答案】D
【解析】
【分析】调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法，计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N，其中标志数为M，重捕个体数为n，重捕中标志个体数为m，假定总数中标志个体的比例与重捕取样中标记个体的比例相同，则N=Mn/m。
【详解】A、利用标记重捕法调查布氏田鼠的种群密度时，由于布氏田鼠天性警觉，重捕的田鼠中被标记的数量减少调查的结果比实际值高，A正确；
B、通过调查土丘数目推算草原鼢鼠种群密度时，应先获取鼢鼠数与土丘数的比值，B正确；
C、草原中布氏田鼠和草原鼢鼠的数量发生周期性波动可能天敌、食物、气候季节等因素有关，C正确；
D、通过调查土丘数目可以大概推算出鼢鼠种群密度，不能准确推算出鼢鼠种群密度，D错误。
故选D。
4. 图1为某生态系统的物质循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的能量金字塔简图，其中①②③④分别代表不同的营养级。图3为能量流经图2所示生态系统第二营养级的示意图，能量的单位为kJ，下列叙述正确的是（ ）
A. 若图1表示碳循环，图中方框内有4条食物链
B. 若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3200kJ，则营养级①②之间的能量传递效率是16%
C. 分析图3中能量关系可知，乙代表第二营养级用于生长发育繁殖的能量
D. 第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级遗体残骸和粪便中的能量
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知，图中甲是非生物的物质和能量、乙是生产者、丙代表各级消费者，丁代表分解者。分析图2可知，该图表示某生态系统的能量金字塔简图，①表示生产者，为第一营养级，②③④表示消费者，②为第二营养级，③为第三营养级，④为第四营养级。分析图3可知，表示能量流经图2所示生态系统第二营养级的变化示意图，甲表示第二营养级生物的同化量，乙表示用于生长发育和繁殖的能量，丙表示在细胞呼吸中以热能的形式散失，丁表示分解者分解释放的能量。
【详解】A、图1为某生态系统的碳循环示意图，其中甲是非生物的物质和能量，乙是生产者，丙代表各级消费者，丁是分解者，食物链中只有生产者和消费者，图中一共有3条食物链，乙→A→B→D；乙→A→D；乙→A→C，A错误；
B、若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3125kJ，第二营养级的同化量＝摄入量－粪便量＝500－100＝400kJ，则营养级①②之间的能量传递效率是400÷3125×100%＝12.8%，B错误；
C、分析图3中能量关系可知，甲为同化量，丙为呼吸作用消耗的能量，甲=乙+丙，故乙表示第二营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，C正确；
D、第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的同化量，所以第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级的遗体残骸和第三营养级的粪便中的能量，D错误。
故选C。
5. 辅助性T细胞（Th）表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构，一类是Th细胞膜的必要组分，如CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th的增殖和分化；另一类只在活化的Th表面，如CTLA-4和PD-1，通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号，阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述正确的是（ ）
A. 控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内同步表达
B. 癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫自稳功能
C. APC将抗原处理后呈递在Th表面，使Th活化产生细胞因子
D. 第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷
【答案】D
【解析】
【分析】免疫系统的功能：①免疫防御：这是免疫系统最基本的功能，是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。如人体三道防线。②免疫自稳：机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。③免疫监视：机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、基因是选择性表达的，故控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内的表达不同步，有差异，A错误；
B、癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫监视功能而形成肿瘤，B错误；
C、APC（抗原呈递细胞）将抗原处理后呈递在细胞表面并传递给Th使其活化并产生细胞因子，C错误；
D、辅助性T细胞（Th）既参与体液免疫也参与细胞免疫，再结合题干“一类是Th细胞膜的必要组分，如CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th的增殖和分化”可知，第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷，D正确。
故选D。
6. 人处于饥饿状态时，肾上腺髓质分泌肾上腺素调节血糖浓度过程如图所示。cAMP（环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内信号分子。下列叙述错误的是（ ）
A. 酶P转为活化状态需cAMP提供信息
B. 腺嘌呤核糖核苷酸发生环化形成cAMP
C. 肾上腺髓质是反射弧效应器的组成部分
D. 饥饿状态下，甲、丙两处的血糖浓度大小关系为甲>丙
【答案】D
【解析】
【分析】血糖平衡的调节是生命活动调节的一部分，是保持内环境稳态的重要条件，血糖平衡的调节途径有激素调节和神经-----体液（激素）调节，当人体的血糖调节失衡后会引起多种疾病，其中糖尿病在生活中发病率较高，对人体危害比较严重。为此我们应当养成良好的生活习惯，更加珍爱自己的生命。
【详解】A、cAMP（环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内信号分子，酶P转为活化状态需cAMP提供信息，A正确；
B、cAMP是环化一磷酸腺苷，腺嘌呤核糖核苷酸发生环化形成cAMP，B正确；
C、肾上腺髓质是反射弧效应器的组成部分，作出的效应是分泌肾上腺素，C正确；
D、饥饿状态下，甲、丙两处中间经历了肝脏细胞，肝脏细胞中的肝糖原可以分解产生葡萄糖，使血糖升高，因此血糖浓度大小关系为甲＜丙，D错误。
故选D。
7. 下列关于实验探究中运用科学方法的叙述错误的是（ ）
A. 利用差速离心法分离细胞中的细胞器
B. 施莱登和施旺在细胞学说的建立过程中运用了不完全归纳法
C. 鲁宾和卡门利用放射性同位素示踪法发现了光合作用释放的氧来自水
D. 细胞膜结构的探索过程中，使用建构模型的方法来解释细胞膜的结构及特点
【答案】C
【解析】
【分析】1、差速离心法：采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。先破坏细胞结构，将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低，让较大的颗粒沉降到试管底部，小的颗粒仍然悬浮于上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。
2、同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，同位素可以示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。常用的同位素具有放射性，如14C、32P、3H、35S，有的不具有放射性，如15N、18O。
【详解】A、差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法，可利用差速离心法分离细胞中的细胞器，A正确；
B、施莱登和施旺观察了大量的植物细胞和动物细胞，并没有观察所有的动物细胞和植物细胞，在细胞学说的建立过程中运用了不完全归纳法，B正确；
C、鲁宾和卡门利用同位素标记法发现了光合作用释放的氧来自水，18O是稳定同位素，不具有放射性，C错误；
D、细胞膜结构的探索过程中，使用建构模型的方法来解释细胞膜的结构及特点，目前被大多数人们接受的模型是流动镶嵌模型，D正确。
故选C。
8. 猴痘病毒是一种双链DNA病毒，成熟后以出芽方式释放，并形成包膜，人感染后通常会出现发烧、头痛、皮疹等症状。84消毒液、75%酒精等消毒剂可以杀死猴痘病毒。下列叙述正确的是（ ）
A. 离心后的纯猴痘病毒化学组成有核酸、蛋白质、脂质等
B. 猴痘病毒的遗传物质彻底水解后可得到四种脱氧核苷酸
C. 猴痘病毒在体外环境可存活数月，说明病毒的生命活动与细胞无关
D. 一个猴痘病毒和一个大肠杆菌同属于生命系统结构层次中的个体层次
【答案】A
【解析】
【分析】生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。其中细胞属于最基本的生命系统层次，生物圈是最大的生命系统结构层次。
【详解】A、猴痘病毒是一种双链DNA病毒，成熟后以出芽方式释放，并形成包膜，离心后的纯猴痘病毒化学组成有核酸、蛋白质、脂质，A正确；
B、猴痘病毒的遗传物质为DNA，初步水解后可得到四种脱氧核苷酸，彻底水解后可以得到磷酸、脱氧核糖、碱基，B错误；
C、猴痘病毒在体外环境只能存活数月，说明病毒的生命活动与细胞有关，离开细胞不能长期存活，C错误；
D、病毒没有生命系统结构层次，D错误。
故选A。
9. 叶绿素a（C55H72MgN4O5）的头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性特点。下列分析错误的是（ ）
A. 尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用
B. 华北地区秋天叶片变黄可能是低温导致叶绿素降解加快造成的
C. 叶绿素a的元素组成说明微量元素参与生物体正常的生命活动
D. 叶绿素a被破坏后光反应阶段产生ATP和NADPH的速率可能减少
【答案】C
【解析】
【分析】成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。（1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素；（2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、叶绿素a的尾部是亲脂性的，类囊体膜属于生物膜，生物膜的主要成分有脂质，尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用，A正确；
B、叶绿素不稳定，华北地区秋天叶片变黄可能是低温导致叶绿素降解加快造成的，B正确；
C、叶绿素a的元素组成有C、H、O、N、Mg，都属于大量元素，C错误；
D、叶绿素a可参与光反应过程，光反应的产物有NADPH和ATP，故叶绿素a被破坏后光反应阶段产生ATP和NADPH的速率可能减少，D正确。
故选C。
10. 细胞坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡形式，它既以坏死的形态为特征，又与细胞凋亡类似，由确定的信号通路控制。坏死性凋亡主要由肿瘤坏死因子受体（TNFR）和干扰素等介质引发，激活细胞中的蛋白激酶RIPK以促使MLKL磷酸化，使膜通透性改变，细胞内物质释放，从而导致细胞坏死性凋亡。下列叙述错误的是（ ）
A. 坏死性凋亡是受基因控制的死亡
B. 被病原体感染细胞的清除属于细胞坏死
C. MLKL是治疗与坏死性凋亡相关疾病潜在靶点
D. TNFR和干扰素引起的细胞凋亡，体现了细胞间的信息交流
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】A、坏死性凋亡是已知受调节的细胞死亡形式，由确定的信号通路控制，故坏死性凋亡是受基因控制的死亡，A正确；
B、被病原体感染细胞的清除是受基因控制的，是免疫系统清除的，属于细胞凋亡，B错误；
C、激活细胞中的蛋白激酶RIPK以促使MLKL磷酸化，MLKL是治疗与坏死性凋亡相关疾病的潜在靶点，C正确；
D、坏死性凋亡主要由肿瘤坏死因子受体（TNFR）和干扰素等介质引发，TNFR和干扰素引起的细胞凋亡，体现了细胞间的信息交流，D正确。
故选B。
11. 紫杉醇是目前已发现的最优秀的天然抗癌药物。如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述错误的是（ ）
A. 该途径没有体现植物细胞的全能性
B. 提取的紫杉醇是红豆杉体内的一种初生代谢物
C. 过程①中生长素与细胞分裂素的用量比值应适中
D. 为使培养细胞得到充分营养，过程③需使用液体培养基
【答案】B
【解析】
【分析】次生代谢产物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。
【详解】A、细胞全能性是指细胞发育成完整个体的潜能，该途径只培养得到了高产细胞，没有体现植物细胞的全能性，A正确；
B、紫杉醇是次生代谢产物，B错误；
C、过程①是脱分化形成愈伤组织的过程，其中生长素与细胞分裂素的用量比值应适中，C正确；
D、为使培养细胞得到充分营养，过程③需使用液体培养基，对细胞进行扩大培养，D正确。
故选B。
12. 六倍体小麦基因组庞大，研究困难。拟南芥基因组测序已完成，遗传背景清晰。用紫外线分别照射小麦愈伤组织的原生质体30s、1min、2min，再与拟南芥原生质体进行融合，可将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组，获得不同种类的融合品种。下列叙述错误的是（ ）
A. 紫外线照射可使小麦染色体发生变异
B. 所得融合品种含有拟南芥全套染色体
C. 可设置单独培养的未融合原生质体进行对照
D. 利用此方法可以获得定向变异优良新品种
【答案】D
【解析】
【分析】诱变育种在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。
【详解】A、紫外线照射可使小麦染色体发生变异，为物理诱变，A正确；
B、所得融合品种含有拟南芥全套染色体以及小麦染色体，B正确；
C、可设置单独培养的未融合原生质体进行对照，比较不同种类的融合品种，C正确；
D、变异是不定向的，D错误。
故选D。
13. 菊花是一种双子叶植物，易感桃蚜。桃蚜不但直接影响植物生长，还是多种植物病毒的传播媒介。雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长。某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花。下列叙述错误的是（ ）
A. 受体细胞可以选择菊花叶片细胞
B. 将GNA插入Ti质粒的T-DNA上构建表达载体
C. 获得转GNA基因菊花过程需要进行两次转化
D. 若检测到转基因菊花含有GNA基因，说明其已具有桃蚜抗性
【答案】D
【解析】
【分析】菊花是一种双子叶植物，桃蚜是害虫。科学家用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花，可知雪花莲凝集素基因GNA是目的基因，受体细胞为菊花细胞。
【详解】A、分析题意可知，科学家将目的基因导入了菊花细胞，故受体细胞可以选择菊花叶片细胞，A正确；
B、基因工程中构建表达载体时，由于TDNA可以转移到受体细胞内， 可以将目的基因GNA插入到Ti质粒的T-DNA上，B正确；
C、获得转GNA基因菊花过程需要进行两次转化，第一次转入农杆菌中，第二次转入植物细胞中，C正确；
D、若检测到转基因菊花含有GNA基因，且基因正常表达，说明其已具有桃蚜抗性，D错误。
故选D。
14. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术，图示为利用PCR技术进行定点突变的流程，相关叙述错误的是（ ）
A. 酶①应为耐高温DNA聚合酶，引物X和Y为引物2和4
B. 将四种引物置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应
C. 第一阶段PCR过程中需要进行两次循环才能得到两种所需的DNA片段
D. 通过该技术获得的突变基因可以表达出原来自然界不存在的蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】图示为利用PCR技术定点诱变的过程，引物1和引物3经过处理含有突变位点，且二者完全互补，利用引物1和引物2以及引物3和4分别进行PCR，产生的DNA形成单链后可含有互补序列，利用DNA聚合酶将其延伸，即可获得定点诱变的基因。
【详解】A、酶①要在高温条件下延伸DNA，所以酶①为耐高温的DNA聚合酶，由图可知，要得到两条链一样长的DNA单链， 应选择引物2和引物4，所以引物X和Y应该为引物2和4，A正确；
B、引物引物3和引物1是完全互补的，不能放入同一个体系，B错误；
C、第一阶段要获得的DNA是目的DNA的一段，且不是中间的 一段，故需要两次循环可以获得，C正确；
D、通过该技术可获得突变的基因，该基因的产物可能是自然界原来不存在的，D正确。
故选B。
15. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 用促性腺激素对雌性大鼠进行同期发情增加卵母细胞数量
B. 卵细胞转化成phESC类似于植物组织培养中的脱分化过程
C. 重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才进行胚胎移植
D. 不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠性染色体组成为XX、XY或YY
【答案】A
【解析】
【分析】同期发情是指利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。
【详解】A、用促性腺激素对雌性大鼠进行超数排卵处理，以增加卵母细胞数量，A错误；
B、卵细胞高度分化，转化成phESC（孤雌胚胎干细胞）类似于植物组织培养中的脱分化过程，B正确；
C、重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才进行胚胎移植，此阶段胚胎移植的成功率较高，C正确；
D、不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠是由去核细胞、精子（X或Y）、具卵细胞细胞核的ahESC（X或Y）组成，性染色体组成为XX、XY或YY，D正确。
故选A。
二、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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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. 野生型细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到如图结果。下列分析正确的是（ ）
A. 培养皿、固体培养基和滤膜均需进行消毒处理
B. 对上、下层活菌计数时应采用显微镜直接计数
C. 由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性
D. 野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。稀释涂布平板计数法的原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M（C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
【详解】A、为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、培养皿、固体培养基等均需灭菌处理，A错误；
B、对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法，具体方法是：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到滤膜的表面，待菌落数稳定时进行计数，不能用显微镜直接计数，显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B错误；
C、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型菌在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测，tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确；
D、由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。
故选C。
17. 肾脏是机体最重要的排泄器官，通过尿的生成和排出，维持机体内环境的稳态。近曲小管上皮细胞膜上具有多种转运蛋白，其重吸收葡萄糖的机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 原尿中的葡萄糖以协助扩散方式进入近曲小管上皮细胞
B. Na泵使近曲小管上皮细胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收
C. 细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，GLUT的转运效率越高
D. 若近曲小管上皮细胞膜上SGLT缺陷，则会导致机体尿液中的葡萄糖含量升高
【答案】AC
【解析】
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散；物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
【详解】A、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，属于主动运输的方式，A错误；
B、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，因此Na泵使近曲小管上皮细胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收，B正确；
C、GLUT协助葡萄糖运输的方式是协助扩散，因此在一定范围内细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，转运效率越高，但葡萄糖的转运效率还会受GLUT数量的影响，C错误；
D、若近曲小管上皮细胞膜上SGLT缺陷，影响原尿中葡萄糖的重吸收，则会导致机体尿液中的葡萄糖含量升高，D正确。
故选AC。
18. 鱼被宰杀后，鱼肉中的腺苷三磷酸降解为肌苷酸（IMP），极大提高鱼肉鲜味，但是该物质在酸性磷酸酶（ACP）作用下会进一步降解，导致鲜味下降。研究者通过实验来探究鱼类鲜味下降的外因，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 本实验的自变量是pH和温度，因变量是ACP的相对活性
B. pH低于3．8、温度超过60℃，对鳝鱼ACP活性影响都是不可逆的
C. 放置相同时间，在pH约5．0、温度60℃条件下，草鱼肉鲜味下降最快
D. 不同鱼ACP的最适温度和pH不同，直接原因在于不同鱼体内的ACP基因不同
【答案】BC
【解析】
【分析】过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破环，使酶永久失活，在0°C左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
【详解】A、本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是ACP的相对活性，A错误；
B、pH低于3.8、温度超过60℃，鳝鱼ACP处于强酸、高温条件下，酶的空间结构遭到破环，使酶永久失活，因此对鳝鱼ACP活性影响都是不可逆的，B正确；
C、分析图a在pH约5.0时，草鱼ACP相对活性最强；图b在温度60℃条件下，草鱼ACP相对活性也最强，故草鱼肉鲜味下降最快，C正确；
D、不同鱼ACP的最适温度和pH不同，根本原因在于不同鱼体内控制合成ACP的基因不同，D错误。
故选B、C。
19. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片断的扩增及电泳鉴定”的叙述错误的是（ ）
A. 鉴定DNA时应将丝状物直接加到二苯胺试剂中进行水浴加热
B. DNA分子具有可解离的基团，在电场中会带上正电荷或负电荷
C. PCR反应中设置不同的温度是为了使DNA聚合酶催化不同的反应
D. 在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小、构象等有关
【答案】ABC
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：（1）DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的。（2）DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。（3）DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性，蛋白酶能水解蛋白质，但是不能水解DNA，蛋白质不能耐受较高温度，DNA能耐受较高温度洗涤剂能瓦解细胞膜，但是对DNA没有影响。（4）在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、鉴定DNA时，应先将丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂并进行沸水浴，A错误；
B、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反方向的电极移动，B错误；
C、PCR反应中设置高温使模板变性，低温引物与模板碱基互补配对，中温使DNA聚合酶催化子链DNA的合成，C错误；
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率除了与DNA分子大小、构象等有关外，还与凝胶的浓度有关，D正确。
故选ABC。
20. 真核细胞内的聚合酶θ（Polθ）主要承担检测和修复DNA双链断裂的工作。许多癌细胞高表达Polθ参与修复断裂的双链DNA。当DNA双链断裂时，断裂处的一条链被酶切除形成局部单链DNA（ssDNA悬臂），其上的微同源区互补配对后，Polθ可延伸微同源区的3'端，促进双链DNA断裂处的连接，该过程易出现突变。下列双链断裂叙述正确的是（ ）
A. 过程①单链DNA的水解方向是3'→5'
B. 癌细胞高表达Polθ有利于癌细胞生长
C. 过程②微同源区通过磷酸二酯键配对连接
D. ssDNA悬臂的形成和微同源区单链延伸均与磷酸二酯键密切相关
【答案】BD
【解析】
【分析】DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A与T配对，C与G配对。
【详解】A、当DNA双链断裂时，断裂处的一条链被酶切除形成局部单链DNA，再结合图可知，过程①单链DNA的水解方向是5'→3'，A错误；
B、根据题干“许多癌细胞高表达Polθ参与修复断裂的双链DNA”可知，癌细胞高表达Polθ利于癌细胞生长，B正确；
C、过程②微同源区通过氢键配对连接，C错误；
D、连接脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，因此ssDNA悬臂的形成和微同源区单链延伸均与磷酸二酯键密切相关，D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题包括5小题，共55分。
21. 当线粒体受损时，细胞可通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞在迁移中形成的一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，根据迁移体中红绿荧光重叠情况来验证上述推测。回答下列问题。
（1）真核细胞内的_____锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关，“线粒体胞吐”过程中体现了细胞膜_____的特点。
（2）为进一步研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1和2。
图1结果表明，K蛋白的功能是_____。图2结果表明，D蛋白和K蛋白的关系及作用机理是_____。
（3）研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D蛋白基因敲除的细胞系，测定并计算经药物C处理的正常细胞和D蛋白基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，结果如下表。
细胞类型
正常细胞
D蛋白基因敲除细胞系
细胞中线粒体膜电位的平均值（荧光强度相对值）
4．1
5．8
D蛋白基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是_____。
【答案】（1） ①. 细胞骨架 ②. 具有一定的流动性
（2） ①. 在线粒体受损时促进线粒体胞吐 ②. 有K蛋白时D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用
（3）D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高
【解析】
【分析】据题图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并用药物C处理时，相对值小，说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐；敲除D基因，即D蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况，故D蛋白的作用是：有K蛋白时，D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。
【小问1详解】
线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP， ATP能够为反应提供能量，需要ATP提供能量的反应为吸能反应。用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，若绿色荧光和红色荧光重叠，可以说明线粒体进入迁移体内，可初步验证推测。真核细胞内的细胞骨架的作用是锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关；“线粒体胞吐”过程中体现了细胞膜具有一定的流动性，能将线粒体释放到细胞外。
【小问2详解】
分析题图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并处理时，相对值小，说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐；敲除D基因，即D 蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况，故D蛋白的作用是：有K蛋白时，D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。
【小问3详解】
D蛋白基因敲除细胞系细胞中全部线粒体膜电位的平均值升高，说明D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高。
22. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关的研究。回答下列问题。
（1）研究人员以拟南芥为实验材料，在相同强度光照下进行实验，结果如图1所示，气孔导度大表示气孔开放程度大。
据图1分析，相同强度红光或蓝光照射下，单位时间内积累的有机物更多的是_____，判断依据是_____。
（2）研究表明可见光刺激植物细胞能导致淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡，促进气孔打开。研究人员欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，以光照12h/黑暗12h为光照周期进行实验，结果如图2、3所示。
该实验控制自变量的原理是_____（填“加法”或“减法”）原理，该实验的研究结论是_____。
（3）研究者用野生型和蓝光受体突变型拟南芥为实验材料，照射蓝光后，检测保卫细胞淀粉粒面积，结果如图4所示。同时检测同植株的叶肉细胞中淀粉含量，发现突变型低于野生型，分析其原因是_____。
（4）已知TOR激酶可促进淀粉降解酶BAM1的表达，促进淀粉降解，从而打开气孔。研究人员为了验证蓝光通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动，用一定强度蓝光处理TOR激酶抑制剂处理过的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量，发现淀粉降解酶BAM1的相对表达量降低。该实验的对照组设置应为_____。
【答案】（1） ①. 蓝光 ②. 蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO2浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，积累的有机物更多
（2） ①. 减法 ②. TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开
（3）蓝光突变体植物的保卫细胞内淀粉分解受阻，导致气孔开度较小，CO2吸收少，光合速率下降
（4）用一定强度蓝光处理正常的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量
【解析】
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。
【小问1详解】
蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO2浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，积累的有机物更多。
【小问2详解】
欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，选用TOR激酶抑制剂处理作为实验组，为减法原理；
与野生型相比，TOR激酶抑制剂组淀粉颗粒减少，气孔开度减少，可知TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开。
【小问3详解】
蓝光突变体植物的保卫细胞内淀粉分解受阻，导致气孔开度较小，CO2吸收少，光合速率下降，因此突变型低于野生型。
【小问4详解】
为了验证蓝光通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动，自变量是TOR激酶的有无，实验组为用一定强度蓝光处理TOR激酶抑制剂处理过的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量，对照组为用一定强度蓝光处理正常的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量。
23. 甲、乙两图代表某二倍体生物某器官中细胞分裂示意图，丙图表示细胞分裂过程中染色体与核DNA的比值关系。回答下列问题。
（1）该二倍体生物为_____（填“雌性”或“雄性”），判断依据是_____。丙图ab段细胞核内主要发生了_____。
（2）甲图可对应丙图的_____段。与甲图相比，乙图所示细胞分裂方式对生物体的意义是_____。
（3）同种细胞组成的细胞群体中，不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期。胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）只抑制核DNA的复制，对其他时期不起作用，用TdR处理可将整个细胞群体同步到同一时期。某研究小组利用上述方法来同步化细胞周期，实验过程如图。
①阻断I：将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TdR的培养液中，培养时间不短于_____h，才能使细胞都停留在上图中b所示的S期。
②解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6h至13h之间，才能继续进行第二次TdR的阻断，原因是_____。
③阻断Ⅱ：处理与阻断I相同。经过以上处理后，所有细胞都停留在_____，从而实现细胞周期的同步化。
【答案】（1） ①. 雄性 ②. 甲图在减数第一次分裂后期，细胞均等分裂 ③. DNA的复制
（2） ①. bc ②. 保持了亲、子代细胞之间遗传的稳定
（3） ①. 13 ②. 保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期 ③. G1/S期交界处
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【小问1详解】
甲为减数第一次分裂后期，细胞均等分裂，因此该细胞为初级精母细胞，该生物为雄性；丙图ab段细胞核内主要发生了DNA复制，使得染色体上的DNA由1变成2。
【小问2详解】
甲图中染色体上均有染色单体，染色体/核DNA=1/2，对应图丙中的bc段；乙图为有丝分裂后期，有丝分裂经过染色体的复制和平均分配，保持了亲、子代细胞之间遗传的稳定。
【小问3详解】
①将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TdR的培养液中，S期的细胞立即停止活动，其它时期的细胞正常运转，只有运转到S期时才停止，因此培养时间不短于G1+G2+M=13h。
②当所有细胞都处于S期中，可以洗脱TdR，洗脱的时间应大于S期时长，但又不能让运转最快的（G2期开始的细胞）进入S期，因此更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6h至13h之间，保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期。
③第二次加入TdR，使得所有细胞都处于G1/S期交界处，实现细胞周期的同步化。
24. 双特异性抗体（BsAb）是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合，双特异性抗体在自然状态下并不存在，可以通过重组DNA或细胞融合技术人工制备实现。长春花所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是科研人员通过免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术生产双特异性抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图示。回答下列问题。
（1）图1中①步骤注射癌胚抗原的目的是_____。过程③所用的HAT培养基从用途上看属于选择培养基，在该培养基上，_____细胞不能生长，能生长的细胞具有的特点是_____。
（2）过程④中将杂交瘤细胞进行多倍稀释，接种在多孔的细胞培养板上，使每孔细胞不超过1个，通过培养让其增殖，然后利用_____原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比，单克隆抗体的优点有_____。
（3）图1方框内至少需要经过_____次筛选，才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞因为_____（答出2点）和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。
（4）与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是_____。
【答案】（1） ①. 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 ②. 未融合的和同种融合的 ③. 既能大量增殖，又能产生抗体
（2） ①. 抗原—抗体特异性结合 ②. 能准确识别抗原细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备
（3） ①. 2 ②. 细胞密度过大、有害代谢物的积累
（4）双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞
【解析】
【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。
【小问1详解】
注射癌胚抗原是为了刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞；HAT选择性培养基是根据次黄嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸生物合成途径设计的，未融合的（B细胞或骨髓瘤细胞）和同种融合的细胞（B细胞+B细胞，骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞）不能在该培养基上生长；能生长的为杂交瘤细胞（B细胞+骨髓瘤细胞）既能大量增殖，又能产生抗体。
【小问2详解】
抗原—抗体特异性结合，可以检测是否产生相应的抗体；单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备。
【小问3详解】
单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选，第一次是利用选择性培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞，第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。细胞密度过大、有害代谢物的积累，都会导致动物细胞培养受阻，需更换培养液，进行传代培养。
【小问4详解】
双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，对人体的副作用更小。
25. phb2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物phb2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列（简称phb2基因），大小为0．9kb（1kb=1000碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。下图1是phb2基因编码区序列以及两端需添加的能被相关酶识别的序列，图2为研究所用表达载体示意图，表格为有关的限制酶种类及识别序列和切割位点。回答下列问题。
限制酶种类
SpeI
PvitⅡ
BamHI
XbaI
识别序列
5'A↓CTAGT3'
5'CAG↓CTG3'
5'G↓GATCC3'
5'T↓CTAGA3'
（1）用PCR扩增phb2基因时，为了使PCR产物能被限制酶切割，以便构建基因表达载体，可以考虑在引物的_____（填“3'端”或“5'端”）添加限制酶识别序列。据图可推断，扩增α链时需添加的限制酶识别序列以及所用引物的碱基序列是_____（写出12个碱基并注明方向）。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时，可选用_____（填“E。coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）。
（2）构建的基因表达载体中需要使用大肠杆菌蛋白基因的启动子tac，其原因是_____。
（3）将转化后的大肠杆菌接种在含_____的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、4）培养并提取质粒，用（1）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，结果如图3，_____号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0．2kb的DNA分子条带未出现在图中
（4）在筛选出成功导入phb2基因的大肠杆菌后，经多代培养仍能提取出phb2基因，你认为phb2基因是否已成功转化？你的观点及理由是_____。
【答案】（1） ①. 5'端 ②. 5'CAGCTGTCATTT3' ③. T4DNA连接酶
（2）tac有利于目的基因在大肠杆菌细胞内表达
（3） ①. 氨苄青霉素 ②. 3
（4）不一定，转化是指目基因成功导入受体细胞并稳定存在和表达，仅提取到phb2目的基因不能说明它能否正常表达
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选和获取：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：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——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③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。
【小问1详解】
进行PCR扩增目的基因时，DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端，并以此为起始点，沿模板5′→3′方向延伸，故需在引物的5'端添加限制酶识别序列。扩增α链时其右边需要添加PvitⅡ识别序列5'CAGCTG3'，且引物需要与α链碱基序列5'AAATGA3'互补配对，故扩增α链时所用引物的碱基序列是5'CAGCTGTCATTT3'；根据图1的限制酶识别序列、图2中限制酶的位置，需要用限制酶PvitⅡ、SpeI，由于PvitⅡ切出的是平末端，因此需要用T4DNA连接酶进行连接。
【小问2详解】
启动子tac有利于目的基因在大肠杆菌细胞内表达，因此，构建的基因表达载体中需要使用大肠杆菌蛋白基因的启动子tac。
【小问3详解】
该基因表达载体上含有氨苄青霉素抗性基因，因此可将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养进行筛选。由于这些菌落都可以生长在含有氨苄青霉素的培养基中，因此都含有质粒，重组质粒包含了目的基因和质粒，如果用PvitⅡ和SpeI两种酶切割重组质粒电泳后将获得含有质粒和目的基因两条条带，2、3含有两条条带，2中其中一条条带为1.5kb，3中其中一条条带为1kb，由于牛凝乳酶的基因大小为0．9kb，所以对应电泳图是菌落3。
【小问4详解】
转化是指目的基因成功导入受体细胞并稳定存在和表达，仅提取到phb2目的基因不能说明它能否正常表达。
2022—2023学年度第二学期质量检测
高二生物试题
2023．07
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的姓名，考生号，座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名，考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。
2．选择题答案必须使用2B铅笔《按填涂样例》正确填涂；非选择题答案必须使用0．5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清晰。
3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡清洁，不折叠，不破损。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 北京2022年冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，成为历史上首个实现“碳中和”的冬奥会。下列叙述正确的是（ ）
A. 冬奥会设计遵循循环、整体等生态学原理
B. 对动植物的系列保护措施只保护了物种的多样性
C. 垃圾回收再利用提高了生态系统的能量传递效率
D. 北京冬奥会采取的系列举措有效增大了生态足迹
【答案】A
【解析】
【分析】1、生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。2、生物多样性的间接价值是指对生态系统起到重要调节功能的价值，如森林和草地对水土的保护作用，湿地在蓄洪防旱、调节气候等方面的作用。生物多样性的间接价值明显大于它的直接价值。3、就地保护是指在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区和名胜风景区等，是对生物多样性最有效的保护。就地保护除了保护区域内的物种，还应保护相应的生态环境，而在物种生存的环境遭到破坏，不再适于物种生存后，就只能实行易地保护。4、保护生物多样性只是反对盲目地、掠夺式地开发利用，而不意味着禁止开发和利用。
【详解】A、冬奥会通过建立动植物监测系统、动物救助中心、低碳交通保障体系、垃圾回收利用体系等多项举措，兑现了“绿色办奥”的庄严承诺，所以冬奥会设计遵循循环、整体等生态学原理，A正确；
B、保护生物多样性就是保护物种多样性、基因多样性和生态系统多样性，B错误；
C、垃圾回收再利用实现了能量多级利用，提高了生态系统的能量利用效率，C错误；
D、北京冬奥会采取的系列举措可实现能量多级利用，提高了生态系统的能量利用效率，降低了生态足迹，D错误。
故选A。
2. 《齐民要术》记载：①若旱种者，但无畦与水耳，耙、粪悉同。②（韭）剪而复生，久而不乏也。③（韭）至冬，移根藏于地屋荫中，培以马粪，暖而即长，高可尺许，不见风日，其叶黄嫩，谓之韭黄。下列叙述错误的是（ ）
A. ①耙地松土可促进根有氧呼吸
B. ①施粪（有机肥）可以给韭菜提供无机盐和能量
C. ②韭菜剪而复生与细胞分裂和细胞分化密切相关
D. ③与韭菜相比，韭黄因缺乏叶绿素对蓝紫光的吸收减少
【答案】B
【解析】
【分析】中耙地松土可促进根有氧呼吸，施用有机肥后经过微生物分解可以给韭菜提供无机盐和二氧化碳等。
韭菜被剪后可以通过有丝分裂和细胞分化继续生长。
韭菜移根于温暖不见光的地方，由于不见阳光无法合成叶绿素而长成韭黄
【详解】AB、耙地松土可促进根有氧呼吸，施用有机肥可以给韭菜提供无机盐，但不能提供能量，A正确，B错误；
C、韭菜被剪后可以通过有丝分裂和细胞分化继续生长，C正确；
D、与韭菜相比，韭黄因缺乏叶绿素而呈现类胡萝卜素的颜色，导致对蓝紫光的吸收减少，D正确。
故选B。
3. 布氏田鼠天性警觉，被捕获一次后再被捕获难度增大，草原鼢鼠营地下生活，善于挖掘，可在地表形成土丘，常通过调查土丘数目推算其数目。为了解某草原的鼠害情况，研究人员对该草原的布氏田鼠和草原鼢鼠种群密度进行了调查。下列叙述错误的是（ ）
A. 利用标记重捕法调查布氏田鼠种群密度的结果比实际值高
B. 调查草原鼢鼠种群密度时，需首先获取鼢鼠数与土丘数的比值
C. 草原中布氏田鼠和草原鼢鼠数量发生周期性波动可能与食物有关
D. 通过调查土丘数目可以准确推算出鼢鼠种群密度
【答案】D
【解析】
【分析】调查动物的种群密度常用的方法是标记重捕法，计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N，其中标志数为M，重捕个体数为n，重捕中标志个体数为m，假定总数中标志个体的比例与重捕取样中标记个体的比例相同，则N=Mn/m。
【详解】A、利用标记重捕法调查布氏田鼠的种群密度时，由于布氏田鼠天性警觉，重捕的田鼠中被标记的数量减少调查的结果比实际值高，A正确；
B、通过调查土丘数目推算草原鼢鼠种群密度时，应先获取鼢鼠数与土丘数的比值，B正确；
C、草原中布氏田鼠和草原鼢鼠的数量发生周期性波动可能天敌、食物、气候季节等因素有关，C正确；
D、通过调查土丘数目可以大概推算出鼢鼠种群密度，不能准确推算出鼢鼠种群密度，D错误。
故选D。
4. 图1为某生态系统的物质循环示意图，其中甲、乙、丙、丁为生态系统的组成成分，A、B、C、D是丙中关系密切的四种生物。图2为某生态系统的能量金字塔简图，其中①②③④分别代表不同的营养级。图3为能量流经图2所示生态系统第二营养级的示意图，能量的单位为kJ，下列叙述正确的是（ ）
A. 若图1表示碳循环，图中方框内有4条食物链
B. 若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3200kJ，则营养级①②之间的能量传递效率是16%
C. 分析图3中能量关系可知，乙代表第二营养级用于生长发育繁殖的能量
D. 第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级遗体残骸和粪便中的能量
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知，图中甲是非生物的物质和能量、乙是生产者、丙代表各级消费者，丁代表分解者。分析图2可知，该图表示某生态系统的能量金字塔简图，①表示生产者，为第一营养级，②③④表示消费者，②为第二营养级，③为第三营养级，④为第四营养级。分析图3可知，表示能量流经图2所示生态系统第二营养级的变化示意图，甲表示第二营养级生物的同化量，乙表示用于生长发育和繁殖的能量，丙表示在细胞呼吸中以热能的形式散失，丁表示分解者分解释放的能量。
【详解】A、图1为某生态系统的碳循环示意图，其中甲是非生物的物质和能量，乙是生产者，丙代表各级消费者，丁是分解者，食物链中只有生产者和消费者，图中一共有3条食物链，乙→A→B→D；乙→A→D；乙→A→C，A错误；
B、若图2中营养级①所固定的太阳能总量为3125kJ，第二营养级的同化量＝摄入量－粪便量＝500－100＝400kJ，则营养级①②之间的能量传递效率是400÷3125×100%＝12.8%，B错误；
C、分析图3中能量关系可知，甲为同化量，丙为呼吸作用消耗的能量，甲=乙+丙，故乙表示第二营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，C正确；
D、第三营养级粪便中的能量属于第二营养级的同化量，所以第二营养级流入分解者的能量包括第二营养级的遗体残骸和第三营养级的粪便中的能量，D错误。
故选C。
5. 辅助性T细胞（Th）表面具有两大类接受调控细胞活化所需的复杂结构，一类是Th细胞膜的必要组分，如CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th的增殖和分化；另一类只在活化的Th表面，如CTLA-4和PD-1，通过与相应信号分子结合向Th发出抑制信号，阻断活化Th的增殖、分化及发挥免疫效应。下列叙述正确的是（ ）
A. 控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内同步表达
B. 癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫自稳功能
C. APC将抗原处理后呈递在Th表面，使Th活化产生细胞因子
D. 第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷
【答案】D
【解析】
【分析】免疫系统的功能：①免疫防御：这是免疫系统最基本的功能，是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。如人体三道防线。②免疫自稳：机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。③免疫监视：机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。
【详解】A、基因是选择性表达的，故控制CD28、CTLA-4和PD-1合成的基因在Th内的表达不同步，有差异，A错误；
B、癌细胞可通过PD-1抑制Th活化，降低机体免疫监视功能而形成肿瘤，B错误；
C、APC（抗原呈递细胞）将抗原处理后呈递在细胞表面并传递给Th使其活化并产生细胞因子，C错误；
D、辅助性T细胞（Th）既参与体液免疫也参与细胞免疫，再结合题干“一类是Th细胞膜的必要组分，如CD28分子，主要为Th识别抗原后的活化提供必需的第二信号，以完成Th的增殖和分化”可知，第二信号缺失或功能障碍，将导致机体免疫功能不足或缺陷，D正确。
故选D。
6. 人处于饥饿状态时，肾上腺髓质分泌肾上腺素调节血糖浓度过程如图所示。cAMP（环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内信号分子。下列叙述错误的是（ ）
A. 酶P转为活化状态需cAMP提供信息
B. 腺嘌呤核糖核苷酸发生环化形成cAMP
C. 肾上腺髓质是反射弧效应器的组成部分
D. 饥饿状态下，甲、丙两处的血糖浓度大小关系为甲>丙
【答案】D
【解析】
【分析】血糖平衡的调节是生命活动调节的一部分，是保持内环境稳态的重要条件，血糖平衡的调节途径有激素调节和神经-----体液（激素）调节，当人体的血糖调节失衡后会引起多种疾病，其中糖尿病在生活中发病率较高，对人体危害比较严重。为此我们应当养成良好的生活习惯，更加珍爱自己的生命。
【详解】A、cAMP（环化一磷酸腺苷）是由ATP脱去两个磷酸基团后环化而成的一种细胞内信号分子，酶P转为活化状态需cAMP提供信息，A正确；
B、cAMP是环化一磷酸腺苷，腺嘌呤核糖核苷酸发生环化形成cAMP，B正确；
C、肾上腺髓质是反射弧效应器的组成部分，作出的效应是分泌肾上腺素，C正确；
D、饥饿状态下，甲、丙两处中间经历了肝脏细胞，肝脏细胞中的肝糖原可以分解产生葡萄糖，使血糖升高，因此血糖浓度大小关系为甲＜丙，D错误。
故选D。
7. 下列关于实验探究中运用科学方法的叙述错误的是（ ）
A. 利用差速离心法分离细胞中的细胞器
B. 施莱登和施旺在细胞学说的建立过程中运用了不完全归纳法
C. 鲁宾和卡门利用放射性同位素示踪法发现了光合作用释放的氧来自水
D. 细胞膜结构的探索过程中，使用建构模型的方法来解释细胞膜的结构及特点
【答案】C
【解析】
【分析】1、差速离心法：采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。先破坏细胞结构，将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低，让较大的颗粒沉降到试管底部，小的颗粒仍然悬浮于上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。
2、同位素标记法：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，同位素可以示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。常用的同位素具有放射性，如14C、32P、3H、35S，有的不具有放射性，如15N、18O。
【详解】A、差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法，可利用差速离心法分离细胞中的细胞器，A正确；
B、施莱登和施旺观察了大量的植物细胞和动物细胞，并没有观察所有的动物细胞和植物细胞，在细胞学说的建立过程中运用了不完全归纳法，B正确；
C、鲁宾和卡门利用同位素标记法发现了光合作用释放的氧来自水，18O是稳定同位素，不具有放射性，C错误；
D、细胞膜结构的探索过程中，使用建构模型的方法来解释细胞膜的结构及特点，目前被大多数人们接受的模型是流动镶嵌模型，D正确。
故选C。
8. 猴痘病毒是一种双链DNA病毒，成熟后以出芽方式释放，并形成包膜，人感染后通常会出现发烧、头痛、皮疹等症状。84消毒液、75%酒精等消毒剂可以杀死猴痘病毒。下列叙述正确的是（ ）
A. 离心后的纯猴痘病毒化学组成有核酸、蛋白质、脂质等
B. 猴痘病毒的遗传物质彻底水解后可得到四种脱氧核苷酸
C. 猴痘病毒在体外环境可存活数月，说明病毒的生命活动与细胞无关
D. 一个猴痘病毒和一个大肠杆菌同属于生命系统结构层次中的个体层次
【答案】A
【解析】
【分析】生命系统的结构层次依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。其中细胞属于最基本的生命系统层次，生物圈是最大的生命系统结构层次。
【详解】A、猴痘病毒是一种双链DNA病毒，成熟后以出芽方式释放，并形成包膜，离心后的纯猴痘病毒化学组成有核酸、蛋白质、脂质，A正确；
B、猴痘病毒的遗传物质为DNA，初步水解后可得到四种脱氧核苷酸，彻底水解后可以得到磷酸、脱氧核糖、碱基，B错误；
C、猴痘病毒在体外环境只能存活数月，说明病毒的生命活动与细胞有关，离开细胞不能长期存活，C错误；
D、病毒没有生命系统结构层次，D错误。
故选A。
9. 叶绿素a（C55H72MgN4O5）的头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性特点。下列分析错误的是（ ）
A. 尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用
B. 华北地区秋天叶片变黄可能是低温导致叶绿素降解加快造成的
C. 叶绿素a的元素组成说明微量元素参与生物体正常的生命活动
D. 叶绿素a被破坏后光反应阶段产生ATP和NADPH的速率可能减少
【答案】C
【解析】
【分析】成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。（1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素；（2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、叶绿素a的尾部是亲脂性的，类囊体膜属于生物膜，生物膜的主要成分有脂质，尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用，A正确；
B、叶绿素不稳定，华北地区秋天叶片变黄可能是低温导致叶绿素降解加快造成的，B正确；
C、叶绿素a的元素组成有C、H、O、N、Mg，都属于大量元素，C错误；
D、叶绿素a可参与光反应过程，光反应的产物有NADPH和ATP，故叶绿素a被破坏后光反应阶段产生ATP和NADPH的速率可能减少，D正确。
故选C。
10. 细胞坏死性凋亡是一种受调节的细胞死亡形式，它既以坏死的形态为特征，又与细胞凋亡类似，由确定的信号通路控制。坏死性凋亡主要由肿瘤坏死因子受体（TNFR）和干扰素等介质引发，激活细胞中的蛋白激酶RIPK以促使MLKL磷酸化，使膜通透性改变，细胞内物质释放，从而导致细胞坏死性凋亡。下列叙述错误的是（ ）
A. 坏死性凋亡是受基因控制的死亡
B. 被病原体感染细胞的清除属于细胞坏死
C. MLKL是治疗与坏死性凋亡相关疾病潜在靶点
D. TNFR和干扰素引起的细胞凋亡，体现了细胞间的信息交流
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡指为维持内环境稳定，由基因控制的细胞自主的有序的死亡。细胞凋亡与细胞坏死不同，细胞凋亡不是一件被动的过程，而是主动过程，它涉及一系列基因的激活、表达以及调控等的作用，它并不是病理条件下，自体损伤的一种现象，而是为更好地适应生存环境而主动争取的一种死亡过程。
【详解】A、坏死性凋亡是已知受调节的细胞死亡形式，由确定的信号通路控制，故坏死性凋亡是受基因控制的死亡，A正确；
B、被病原体感染细胞的清除是受基因控制的，是免疫系统清除的，属于细胞凋亡，B错误；
C、激活细胞中的蛋白激酶RIPK以促使MLKL磷酸化，MLKL是治疗与坏死性凋亡相关疾病的潜在靶点，C正确；
D、坏死性凋亡主要由肿瘤坏死因子受体（TNFR）和干扰素等介质引发，TNFR和干扰素引起的细胞凋亡，体现了细胞间的信息交流，D正确。
故选B。
11. 紫杉醇是目前已发现的最优秀的天然抗癌药物。如图是通过植物细胞工程技术获得紫杉醇的途径，下列叙述错误的是（ ）
A. 该途径没有体现植物细胞的全能性
B. 提取的紫杉醇是红豆杉体内的一种初生代谢物
C. 过程①中生长素与细胞分裂素的用量比值应适中
D. 为使培养细胞得到充分营养，过程③需使用液体培养基
【答案】B
【解析】
【分析】次生代谢产物是由次生代谢产生的一类细胞生命活动或植物生长发育正常运行的非必需的小分子有机化合物，其产生和分布通常有种属、器官、组织以及生长发育时期的特异性。
【详解】A、细胞全能性是指细胞发育成完整个体的潜能，该途径只培养得到了高产细胞，没有体现植物细胞的全能性，A正确；
B、紫杉醇是次生代谢产物，B错误；
C、过程①是脱分化形成愈伤组织的过程，其中生长素与细胞分裂素的用量比值应适中，C正确；
D、为使培养细胞得到充分营养，过程③需使用液体培养基，对细胞进行扩大培养，D正确。
故选B。
12. 六倍体小麦基因组庞大，研究困难。拟南芥基因组测序已完成，遗传背景清晰。用紫外线分别照射小麦愈伤组织的原生质体30s、1min、2min，再与拟南芥原生质体进行融合，可将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组，获得不同种类的融合品种。下列叙述错误的是（ ）
A. 紫外线照射可使小麦染色体发生变异
B. 所得融合品种含有拟南芥全套染色体
C. 可设置单独培养的未融合原生质体进行对照
D. 利用此方法可以获得定向变异优良新品种
【答案】D
【解析】
【分析】诱变育种在人为的条件下，利用物理、化学等因素，诱发生物体产生突变，从中选择，培育成动植物和微生物的新品种。
【详解】A、紫外线照射可使小麦染色体发生变异，为物理诱变，A正确；
B、所得融合品种含有拟南芥全套染色体以及小麦染色体，B正确；
C、可设置单独培养的未融合原生质体进行对照，比较不同种类的融合品种，C正确；
D、变异是不定向的，D错误。
故选D。
13. 菊花是一种双子叶植物，易感桃蚜。桃蚜不但直接影响植物生长，还是多种植物病毒的传播媒介。雪花莲凝集素基因GNA的表达产物能有效抑制桃蚜生长。某科研团队运用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花。下列叙述错误的是（ ）
A. 受体细胞可以选择菊花叶片细胞
B. 将GNA插入Ti质粒的T-DNA上构建表达载体
C. 获得转GNA基因菊花过程需要进行两次转化
D. 若检测到转基因菊花含有GNA基因，说明其已具有桃蚜抗性
【答案】D
【解析】
【分析】菊花是一种双子叶植物，桃蚜是害虫。科学家用农杆菌转化法获得了转GNA基因菊花，可知雪花莲凝集素基因GNA是目的基因，受体细胞为菊花细胞。
【详解】A、分析题意可知，科学家将目的基因导入了菊花细胞，故受体细胞可以选择菊花叶片细胞，A正确；
B、基因工程中构建表达载体时，由于TDNA可以转移到受体细胞内， 可以将目的基因GNA插入到Ti质粒的T-DNA上，B正确；
C、获得转GNA基因菊花过程需要进行两次转化，第一次转入农杆菌中，第二次转入植物细胞中，C正确；
D、若检测到转基因菊花含有GNA基因，且基因正常表达，说明其已具有桃蚜抗性，D错误。
故选D。
14. 基因定点突变的目的是通过定向地改变基因内一个或少数几个碱基来改变多肽链上一个或几个氨基酸。该技术是蛋白质工程的重要技术，图示为利用PCR技术进行定点突变的流程，相关叙述错误的是（ ）
A. 酶①应为耐高温DNA聚合酶，引物X和Y为引物2和4
B. 将四种引物置于同一个反应系统中同时进行第一个阶段的反应
C. 第一阶段PCR过程中需要进行两次循环才能得到两种所需的DNA片段
D. 通过该技术获得的突变基因可以表达出原来自然界不存在的蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】图示为利用PCR技术定点诱变的过程，引物1和引物3经过处理含有突变位点，且二者完全互补，利用引物1和引物2以及引物3和4分别进行PCR，产生的DNA形成单链后可含有互补序列，利用DNA聚合酶将其延伸，即可获得定点诱变的基因。
【详解】A、酶①要在高温条件下延伸DNA，所以酶①为耐高温的DNA聚合酶，由图可知，要得到两条链一样长的DNA单链， 应选择引物2和引物4，所以引物X和Y应该为引物2和4，A正确；
B、引物引物3和引物1是完全互补的，不能放入同一个体系，B错误；
C、第一阶段要获得的DNA是目的DNA的一段，且不是中间的 一段，故需要两次循环可以获得，C正确；
D、通过该技术可获得突变的基因，该基因的产物可能是自然界原来不存在的，D正确。
故选B。
15. 我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖。实验流程如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 用促性腺激素对雌性大鼠进行同期发情增加卵母细胞数量
B. 卵细胞转化成phESC类似于植物组织培养中的脱分化过程
C. 重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才进行胚胎移植
D. 不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠性染色体组成为XX、XY或YY
【答案】A
【解析】
【分析】同期发情是指利用某些激素制剂人为地控制并调整一群母畜发情周期的进程，使之在预定时间内集中发情。
【详解】A、用促性腺激素对雌性大鼠进行超数排卵处理，以增加卵母细胞数量，A错误；
B、卵细胞高度分化，转化成phESC（孤雌胚胎干细胞）类似于植物组织培养中的脱分化过程，B正确；
C、重构胚通常需要发育到桑葚胚或囊胚阶段才进行胚胎移植，此阶段胚胎移植的成功率较高，C正确；
D、不考虑致死情况，理论上孤雄小鼠是由去核细胞、精子（X或Y）、具卵细胞细胞核的ahESC（X或Y）组成，性染色体组成为XX、XY或YY，D正确。
故选A。
二、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，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，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. 野生型细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到如图结果。下列分析正确的是（ ）
A. 培养皿、固体培养基和滤膜均需进行消毒处理
B. 对上、下层活菌计数时应采用显微镜直接计数
C. 由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性
D. 野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势
【答案】C
【解析】
【分析】稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。稀释涂布平板计数法的原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M（C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。
【详解】A、为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、培养皿、固体培养基等均需灭菌处理，A错误；
B、对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法，具体方法是：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到滤膜的表面，待菌落数稳定时进行计数，不能用显微镜直接计数，显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B错误；
C、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型菌在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测，tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确；
D、由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中占优势，由甲组、丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。
故选C。
17. 肾脏是机体最重要的排泄器官，通过尿的生成和排出，维持机体内环境的稳态。近曲小管上皮细胞膜上具有多种转运蛋白，其重吸收葡萄糖的机制如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 原尿中的葡萄糖以协助扩散方式进入近曲小管上皮细胞
B. Na泵使近曲小管上皮细胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收
C. 细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，GLUT的转运效率越高
D. 若近曲小管上皮细胞膜上SGLT缺陷，则会导致机体尿液中的葡萄糖含量升高
【答案】AC
【解析】
【分析】借助膜上的转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散；物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
【详解】A、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，属于主动运输的方式，A错误；
B、原尿中的葡萄糖借助钠离子的势能，逆浓度梯度进入近曲小管上皮细胞，因此Na泵使近曲小管上皮细胞内处于低钠状态，有利于葡萄糖的重吸收，B正确；
C、GLUT协助葡萄糖运输的方式是协助扩散，因此在一定范围内细胞膜两侧的葡萄糖浓度差越大，转运效率越高，但葡萄糖的转运效率还会受GLUT数量的影响，C错误；
D、若近曲小管上皮细胞膜上SGLT缺陷，影响原尿中葡萄糖的重吸收，则会导致机体尿液中的葡萄糖含量升高，D正确。
故选AC。
18. 鱼被宰杀后，鱼肉中的腺苷三磷酸降解为肌苷酸（IMP），极大提高鱼肉鲜味，但是该物质在酸性磷酸酶（ACP）作用下会进一步降解，导致鲜味下降。研究者通过实验来探究鱼类鲜味下降的外因，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 本实验的自变量是pH和温度，因变量是ACP的相对活性
B. pH低于3．8、温度超过60℃，对鳝鱼ACP活性影响都是不可逆的
C. 放置相同时间，在pH约5．0、温度60℃条件下，草鱼肉鲜味下降最快
D. 不同鱼ACP的最适温度和pH不同，直接原因在于不同鱼体内的ACP基因不同
【答案】BC
【解析】
【分析】过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破环，使酶永久失活，在0°C左右时，酶的活性很低，但酶的空间结构稳定，在适宜的温度下酶的活性会升高。
【详解】A、本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是ACP的相对活性，A错误；
B、pH低于3.8、温度超过60℃，鳝鱼ACP处于强酸、高温条件下，酶的空间结构遭到破环，使酶永久失活，因此对鳝鱼ACP活性影响都是不可逆的，B正确；
C、分析图a在pH约5.0时，草鱼ACP相对活性最强；图b在温度60℃条件下，草鱼ACP相对活性也最强，故草鱼肉鲜味下降最快，C正确；
D、不同鱼ACP的最适温度和pH不同，根本原因在于不同鱼体内控制合成ACP的基因不同，D错误。
故选B、C。
19. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片断的扩增及电泳鉴定”的叙述错误的是（ ）
A. 鉴定DNA时应将丝状物直接加到二苯胺试剂中进行水浴加热
B. DNA分子具有可解离的基团，在电场中会带上正电荷或负电荷
C. PCR反应中设置不同的温度是为了使DNA聚合酶催化不同的反应
D. 在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小、构象等有关
【答案】ABC
【解析】
【分析】DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：（1）DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的。（2）DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。（3）DNA对于酶、高温和洗涤剂的耐受性，蛋白酶能水解蛋白质，但是不能水解DNA，蛋白质不能耐受较高温度，DNA能耐受较高温度洗涤剂能瓦解细胞膜，但是对DNA没有影响。（4）在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺会呈现蓝色。
【详解】A、鉴定DNA时，应先将丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂并进行沸水浴，A错误；
B、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反方向的电极移动，B错误；
C、PCR反应中设置高温使模板变性，低温引物与模板碱基互补配对，中温使DNA聚合酶催化子链DNA的合成，C错误；
D、DNA分子在凝胶中的迁移速率除了与DNA分子大小、构象等有关外，还与凝胶的浓度有关，D正确。
故选ABC。
20. 真核细胞内的聚合酶θ（Polθ）主要承担检测和修复DNA双链断裂的工作。许多癌细胞高表达Polθ参与修复断裂的双链DNA。当DNA双链断裂时，断裂处的一条链被酶切除形成局部单链DNA（ssDNA悬臂），其上的微同源区互补配对后，Polθ可延伸微同源区的3'端，促进双链DNA断裂处的连接，该过程易出现突变。下列双链断裂叙述正确的是（ ）
A. 过程①单链DNA的水解方向是3'→5'
B. 癌细胞高表达Polθ有利于癌细胞生长
C. 过程②微同源区通过磷酸二酯键配对连接
D. ssDNA悬臂的形成和微同源区单链延伸均与磷酸二酯键密切相关
【答案】BD
【解析】
【分析】DNA两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A与T配对，C与G配对。
【详解】A、当DNA双链断裂时，断裂处的一条链被酶切除形成局部单链DNA，再结合图可知，过程①单链DNA的水解方向是5'→3'，A错误；
B、根据题干“许多癌细胞高表达Polθ参与修复断裂的双链DNA”可知，癌细胞高表达Polθ利于癌细胞生长，B正确；
C、过程②微同源区通过氢键配对连接，C错误；
D、连接脱氧核苷酸之间的化学键为磷酸二酯键，因此ssDNA悬臂的形成和微同源区单链延伸均与磷酸二酯键密切相关，D正确。
故选BD。
三、非选择题：本题包括5小题，共55分。
21. 当线粒体受损时，细胞可通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞在迁移中形成的一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，根据迁移体中红绿荧光重叠情况来验证上述推测。回答下列问题。
（1）真核细胞内的_____锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关，“线粒体胞吐”过程中体现了细胞膜_____的特点。
（2）为进一步研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1和2。
图1结果表明，K蛋白的功能是_____。图2结果表明，D蛋白和K蛋白的关系及作用机理是_____。
（3）研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D蛋白基因敲除的细胞系，测定并计算经药物C处理的正常细胞和D蛋白基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，结果如下表。
细胞类型
正常细胞
D蛋白基因敲除细胞系
细胞中线粒体膜电位的平均值（荧光强度相对值）
4．1
5．8
D蛋白基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是_____。
【答案】（1） ①. 细胞骨架 ②. 具有一定的流动性
（2） ①. 在线粒体受损时促进线粒体胞吐 ②. 有K蛋白时D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用
（3）D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高
【解析】
【分析】据题图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并用药物C处理时，相对值小，说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐；敲除D基因，即D蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况，故D蛋白的作用是：有K蛋白时，D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。
【小问1详解】
线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP， ATP能够为反应提供能量，需要ATP提供能量的反应为吸能反应。用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，若绿色荧光和红色荧光重叠，可以说明线粒体进入迁移体内，可初步验证推测。真核细胞内的细胞骨架的作用是锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关；“线粒体胞吐”过程中体现了细胞膜具有一定的流动性，能将线粒体释放到细胞外。
【小问2详解】
分析题图可知，未敲除K基因并用药物C处理时，荧光相对值大，而敲除该基因并处理时，相对值小，说明K蛋白的作用是在线粒体受损时促进线粒体胞吐；敲除D基因，即D 蛋白缺失时会导致与药物 C 处理相同情况，故D蛋白的作用是：有K蛋白时，D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。
【小问3详解】
D蛋白基因敲除细胞系细胞中全部线粒体膜电位的平均值升高，说明D蛋白基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于正常细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高。
22. 气孔是由两个保卫细胞围成的空腔，主要分布在植物叶片表皮。保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。研究者对气孔开闭的条件和机理进行了相关的研究。回答下列问题。
（1）研究人员以拟南芥为实验材料，在相同强度光照下进行实验，结果如图1所示，气孔导度大表示气孔开放程度大。
据图1分析，相同强度红光或蓝光照射下，单位时间内积累的有机物更多的是_____，判断依据是_____。
（2）研究表明可见光刺激植物细胞能导致淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡，促进气孔打开。研究人员欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，以光照12h/黑暗12h为光照周期进行实验，结果如图2、3所示。
该实验控制自变量的原理是_____（填“加法”或“减法”）原理，该实验的研究结论是_____。
（3）研究者用野生型和蓝光受体突变型拟南芥为实验材料，照射蓝光后，检测保卫细胞淀粉粒面积，结果如图4所示。同时检测同植株的叶肉细胞中淀粉含量，发现突变型低于野生型，分析其原因是_____。
（4）已知TOR激酶可促进淀粉降解酶BAM1的表达，促进淀粉降解，从而打开气孔。研究人员为了验证蓝光通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动，用一定强度蓝光处理TOR激酶抑制剂处理过的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量，发现淀粉降解酶BAM1的相对表达量降低。该实验的对照组设置应为_____。
【答案】（1） ①. 蓝光 ②. 蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO2浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，积累的有机物更多
（2） ①. 减法 ②. TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开
（3）蓝光突变体植物的保卫细胞内淀粉分解受阻，导致气孔开度较小，CO2吸收少，光合速率下降
（4）用一定强度蓝光处理正常的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量
【解析】
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。
【小问1详解】
蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO2浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，积累的有机物更多。
【小问2详解】
欲研究蛋白质TOR激酶在气孔开闭中的作用及作用机理，选用TOR激酶抑制剂处理作为实验组，为减法原理；
与野生型相比，TOR激酶抑制剂组淀粉颗粒减少，气孔开度减少，可知TOR激酶促进光照下保卫细胞中淀粉的迅速降解，使气孔打开。
【小问3详解】
蓝光突变体植物的保卫细胞内淀粉分解受阻，导致气孔开度较小，CO2吸收少，光合速率下降，因此突变型低于野生型。
【小问4详解】
为了验证蓝光通过TOR激酶调节淀粉代谢参与气孔运动，自变量是TOR激酶的有无，实验组为用一定强度蓝光处理TOR激酶抑制剂处理过的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量，对照组为用一定强度蓝光处理正常的拟南芥植株，检测淀粉降解酶BAM1的相对表达量。
23. 甲、乙两图代表某二倍体生物某器官中细胞分裂示意图，丙图表示细胞分裂过程中染色体与核DNA的比值关系。回答下列问题。
（1）该二倍体生物为_____（填“雌性”或“雄性”），判断依据是_____。丙图ab段细胞核内主要发生了_____。
（2）甲图可对应丙图的_____段。与甲图相比，乙图所示细胞分裂方式对生物体的意义是_____。
（3）同种细胞组成的细胞群体中，不同的细胞可能处于细胞周期的不同时期。胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）只抑制核DNA的复制，对其他时期不起作用，用TdR处理可将整个细胞群体同步到同一时期。某研究小组利用上述方法来同步化细胞周期，实验过程如图。
①阻断I：将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TdR的培养液中，培养时间不短于_____h，才能使细胞都停留在上图中b所示的S期。
②解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6h至13h之间，才能继续进行第二次TdR的阻断，原因是_____。
③阻断Ⅱ：处理与阻断I相同。经过以上处理后，所有细胞都停留在_____，从而实现细胞周期的同步化。
【答案】（1） ①. 雄性 ②. 甲图在减数第一次分裂后期，细胞均等分裂 ③. DNA的复制
（2） ①. bc ②. 保持了亲、子代细胞之间遗传的稳定
（3） ①. 13 ②. 保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期 ③. G1/S期交界处
【解析】
【分析】减数分裂是有性生殖的生物产生生殖细胞时，从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程。这个过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的生殖细胞中染色体数目是本物种体细胞中染色体数目的一半。
【小问1详解】
甲为减数第一次分裂后期，细胞均等分裂，因此该细胞为初级精母细胞，该生物为雄性；丙图ab段细胞核内主要发生了DNA复制，使得染色体上的DNA由1变成2。
【小问2详解】
甲图中染色体上均有染色单体，染色体/核DNA=1/2，对应图丙中的bc段；乙图为有丝分裂后期，有丝分裂经过染色体的复制和平均分配，保持了亲、子代细胞之间遗传的稳定。
【小问3详解】
①将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TdR的培养液中，S期的细胞立即停止活动，其它时期的细胞正常运转，只有运转到S期时才停止，因此培养时间不短于G1+G2+M=13h。
②当所有细胞都处于S期中，可以洗脱TdR，洗脱的时间应大于S期时长，但又不能让运转最快的（G2期开始的细胞）进入S期，因此更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6h至13h之间，保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期。
③第二次加入TdR，使得所有细胞都处于G1/S期交界处，实现细胞周期的同步化。
24. 双特异性抗体（BsAb）是指一个抗体分子可以与两个不同抗原或同一抗原的两个不同抗原表位相结合，双特异性抗体在自然状态下并不存在，可以通过重组DNA或细胞融合技术人工制备实现。长春花所含的长春碱具有良好的抗肿瘤作用。图1是科研人员通过免疫的B淋巴细胞和杂交瘤细胞杂交技术生产双特异性抗体的部分过程。图2是某双特异性抗体作用图示。回答下列问题。
（1）图1中①步骤注射癌胚抗原的目的是_____。过程③所用的HAT培养基从用途上看属于选择培养基，在该培养基上，_____细胞不能生长，能生长的细胞具有的特点是_____。
（2）过程④中将杂交瘤细胞进行多倍稀释，接种在多孔的细胞培养板上，使每孔细胞不超过1个，通过培养让其增殖，然后利用_____原理检测各孔上清液中细胞分泌的抗体，筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比，单克隆抗体的优点有_____。
（3）图1方框内至少需要经过_____次筛选，才能获取单克隆杂交—杂交瘤细胞。体外培养到一定时期的单克隆杂交—杂交瘤细胞因为_____（答出2点）和培养液中营养物质缺乏等因素而分裂受阻，需进行传代培养。
（4）与直接使用长春碱相比，将长春碱与双特异性单克隆抗体结合后给药，对人体的副作用更小，原因是_____。
【答案】（1） ①. 刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞 ②. 未融合的和同种融合的 ③. 既能大量增殖，又能产生抗体
（2） ①. 抗原—抗体特异性结合 ②. 能准确识别抗原细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备
（3） ①. 2 ②. 细胞密度过大、有害代谢物的积累
（4）双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞
【解析】
【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。
【小问1详解】
注射癌胚抗原是为了刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞；HAT选择性培养基是根据次黄嘌呤核苷酸和嘧啶核苷酸生物合成途径设计的，未融合的（B细胞或骨髓瘤细胞）和同种融合的细胞（B细胞+B细胞，骨髓瘤细胞+骨髓瘤细胞）不能在该培养基上生长；能生长的为杂交瘤细胞（B细胞+骨髓瘤细胞）既能大量增殖，又能产生抗体。
【小问2详解】
抗原—抗体特异性结合，可以检测是否产生相应的抗体；单克隆抗体能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原发生特异性结合，并可大量制备。
【小问3详解】
单克隆抗体制备过程中至少涉及两次筛选，第一次是利用选择性培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞，第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。细胞密度过大、有害代谢物的积累，都会导致动物细胞培养受阻，需更换培养液，进行传代培养。
【小问4详解】
双特异性单克隆抗体能将抗癌药物定向带到癌细胞所在位置，在原位杀死癌细胞，对人体的副作用更小。
25. phb2蛋白具有抑制细胞增殖的作用。为初步探究某动物phb2蛋白抑制人宫颈癌细胞增殖的原因，研究者从基因数据库中获取了该蛋白的基因编码序列（简称phb2基因），大小为0．9kb（1kb=1000碱基对），利用大肠杆菌表达该蛋白。下图1是phb2基因编码区序列以及两端需添加的能被相关酶识别的序列，图2为研究所用表达载体示意图，表格为有关的限制酶种类及识别序列和切割位点。回答下列问题。
限制酶种类
SpeI
PvitⅡ
BamHI
XbaI
识别序列
5'A↓CTAGT3'
5'CAG↓CTG3'
5'G↓GATCC3'
5'T↓CTAGA3'
（1）用PCR扩增phb2基因时，为了使PCR产物能被限制酶切割，以便构建基因表达载体，可以考虑在引物的_____（填“3'端”或“5'端”）添加限制酶识别序列。据图可推断，扩增α链时需添加的限制酶识别序列以及所用引物的碱基序列是_____（写出12个碱基并注明方向）。经过这两种酶酶切的phb2基因和载体进行连接时，可选用_____（填“E。coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”）。
（2）构建的基因表达载体中需要使用大肠杆菌蛋白基因的启动子tac，其原因是_____。
（3）将转化后的大肠杆菌接种在含_____的培养基上进行培养，随机挑取菌落（分别编号为1、2、3、4）培养并提取质粒，用（1）中选用的两种限制酶进行酶切，酶切产物经电泳分离，结果如图3，_____号菌落的质粒很可能是含目的基因的重组质粒。
注：M为指示分子大小的标准参照物；小于0．2kb的DNA分子条带未出现在图中
（4）在筛选出成功导入phb2基因的大肠杆菌后，经多代培养仍能提取出phb2基因，你认为phb2基因是否已成功转化？你的观点及理由是_____。
【答案】（1） ①. 5'端 ②. 5'CAGCTGTCATTT3' ③. T4DNA连接酶
（2）tac有利于目的基因在大肠杆菌细胞内表达
（3） ①. 氨苄青霉素 ②. 3
（4）不一定，转化是指目基因成功导入受体细胞并稳定存在和表达，仅提取到phb2目的基因不能说明它能否正常表达
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选和获取：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：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——DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA——分子杂交技术；③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。
【小问1详解】
进行PCR扩增目的基因时，DNA聚合酶将脱氧单核苷酸加到引物3′-OH末端，并以此为起始点，沿模板5′→3′方向延伸，故需在引物的5'端添加限制酶识别序列。扩增α链时其右边需要添加PvitⅡ识别序列5'CAGCTG3'，且引物需要与α链碱基序列5'AAATGA3'互补配对，故扩增α链时所用引物的碱基序列是5'CAGCTGTCATTT3'；根据图1的限制酶识别序列、图2中限制酶的位置，需要用限制酶PvitⅡ、SpeI，由于PvitⅡ切出的是平末端，因此需要用T4DNA连接酶进行连接。
【小问2详解】
启动子tac有利于目的基因在大肠杆菌细胞内表达，因此，构建的基因表达载体中需要使用大肠杆菌蛋白基因的启动子tac。
【小问3详解】
该基因表达载体上含有氨苄青霉素抗性基因，因此可将转化后的大肠杆菌接种在含氨苄青霉素的培养基上进行培养进行筛选。由于这些菌落都可以生长在含有氨苄青霉素的培养基中，因此都含有质粒，重组质粒包含了目的基因和质粒，如果用PvitⅡ和SpeI两种酶切割重组质粒电泳后将获得含有质粒和目的基因两条条带，2、3含有两条条带，2中其中一条条带为1.5kb，3中其中一条条带为1kb，由于牛凝乳酶的基因大小为0．9kb，所以对应电泳图是菌落3。
【小问4详解】
转化是指目的基因成功导入受体细胞并稳定存在和表达，仅提取到phb2目的基因不能说明它能否正常表达。
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