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江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷（Word版附解析）
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这是一份江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高二下学期期中考试生物试卷（Word版附解析），共40页。
A. 核苷酸和NADPH组成元素均有C、H、O、N和P
B. 组成细胞的各种元素大多数以离子的形式存在
C. 哺乳动物血钙过高将导致肌肉发生抽搐现象
D. 植物缺乏微量元素Mg会影响其叶绿素的形成
2. 哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原，该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化
B. 胃蛋白酶原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
C. 高尔基体对来自内质网的分泌蛋白进行修饰和加工
D. 高尔基体形成的囊泡具有单层膜，通过与细胞膜融合完成分泌
3. 下列关于细胞核和遗传物质的叙述正确的是（ ）
A. 真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质
B. 高等植物成熟筛管细胞的细胞核控制该细胞的代谢和遗传
C. 核孔保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出
D. 染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
4. 盐碱地中过量的钠盐会对水稻的生存造成威胁，由我国农业科学家陈日胜培育的“海稻86”具有良好的抗盐碱能力。如图为“海稻86”抗盐碱相关的生理过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 水分子主要是以图中方式②进入根细胞的，这与细胞膜的结构有关
B. “海稻86”将根细胞细胞质基质中的Na+转运储存在液泡中，有利于根系从外界吸水
C. SOS1和NHX对Na+的转运速率不受细胞呼吸强度影响
D. 根细胞将Na+和H+排出细胞外的运输方式相同
5. “赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”，检测生物组织中的有机物出现的颜色反应多姿多彩，也可以用这句诗词来描绘。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热，出现砖红色沉淀，说明苹果汁一定富含葡萄糖
B. 向马铃薯的块茎捣碎后的提取液中加入碘液，溶液呈蓝色，说明马铃薯块茎中含有淀粉
C. 检测花生种子的子叶含有脂肪的实验中，加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色
D. 提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质
6. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（ ）
A. 色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水
B. 色素5最可能为花青素，叶绿体中类囊体堆叠成基粒增大了其附着面积
C. 色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光
D. 色素1在层析液中的溶解度最大，其颜色最可能为橙黄色
7. 气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开启，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 保卫细胞外侧壁较薄，其伸缩性大于内侧壁，吸水膨胀后气孔导度增大
B 图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，仍有水分子进出液泡膜
C. 叶表皮细胞和保卫细胞的细胞质中都具有较多的叶绿体，有利于进行光合作用
D. 当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液内可溶性糖含量升高可导致气孔开放
8. 用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸。首先对酵母菌培养液离心处理，然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再次离心，把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分装在甲、乙、丙3支试管内，同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图1对应试管甲，其产生CO2中氧元素来自葡萄糖和水
B. 图2对应试管丙，反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C. 图3对应试管乙，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解
D. 图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
9. 如图所示为自然环境中一昼夜测得某植物吸收CO2的速率曲线图，关于该图的相关叙述错误的是（ ）
A. a点产生的原因是夜间温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少
B. b点开始进行光合作用，m点光合作用停止
C. 光合速率与呼吸速率相等的点是c、h点，有机物积累量最大的点是m点
D. d~e段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，f~h段下降的原因是光照减弱
10. 科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位，使其在该部位进行增殖、分化，以修复损伤细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
B. 自体干细胞能修复损伤细胞，说明自体干细胞具有全能性
C. 小鼠自体干细胞表面不含抗原物质，进入小鼠体内后不会发生免疫反应
D. 干细胞没有组织特异性，可以分化成各种细胞或组织
11. 如图表示人体细胞有丝分裂过程中，细胞内物质变化曲线图形的一部分，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若该图形表示细胞核内DNA数量变化，则BC段中染色体数：染色单体数=1：1
B. 若该图形表示细胞内染色体数量变化，则BC段始终存在姐妹染色单体
C. 若该图形表示染色单体数量变化，则CD时刻细胞核完成重建
D. 若该图形表示细胞内中心粒数量变化，则CD时刻前已完成着丝粒分裂
12. 斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术，其技术流程如图。据此分析，下列说法正确的是（ ）
A. 放射性自显影技术可显示原培养皿中含目的基因的菌落位置
B. p和q片段能够杂交的主要原因是两单链的碱基排列顺序相同
C. p和q片段的杂交双链区域形成过程中有氢键和磷酸二酯键生成
D. 斑点印迹杂交技术可用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达
13. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（ ）
A. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
B. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色
C. 对1个双链DNA分子进行PCR扩增，第n次循环共需要引物2n个
D. 凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察
14. 由于某目基因酶切后的末端为平末端， 载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P 将目的基因接入载体E。据图分析， 下列叙述正确的是（ ）
A. 通过 PCR 扩增获取目的基因是基因工程的核心工作
B. 为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶 EcRV 或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但选不全的得1分，错选或者不答的得0分。
15. 酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是（ ）
A. 竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，从而影响酶促反应速率
B. 非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能
C. 通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，会降低酶促反应的反应速率
D. 随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关
16. 某实验小组研究温度对水绵光合作用影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法错误的是（ ）
A. 据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃
B. 每天光照12小时，最有利于水绵生长的温度是25℃
C. 图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃
D. 在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
17. 为保障粮食安全，我国科研人员以富含纤维素的农业残渣（秸秆）为原料，利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶，可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白。部分生产工艺如下图，下列叙述正确的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0；酵母发酵的适宜温度为24~35℃，适宜pH为5.0~5.8
A. 面包酵母的增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成
B. 生产单细胞蛋白时选择26℃、pH5.5的条件为宜
C. 纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
D. 生产前可将培养基先分装再高压蒸汽灭菌，灭菌条件可为121℃、20min
18. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（lxP1和lxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个lxP1之间或两个IxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法正确的是（ ）
A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键
B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色
C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能呈红色或黄色或蓝色
D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能随机出现两种颜色叠加
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题：
（1）本实验的自变量有____________。
（2）花生叶肉细胞中的叶绿素主要吸收_________光，可用__________等有机溶剂从叶片中提取。盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是__________。
（3）图2中的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_______________（答出两点）等相同的实验条件下，测得的____________量。
（4）在光照强度为500μmlm-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率_________（填“大于”“等于”或“小于”）HH1的光合速率，判断的依据是_______________。
（5）在光照强度为1500μmlm-2·s-1、NaCl添加量为3.0g·kg-1的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种，根据本实验结果推测，原因可能是HY25的_____________，促进了暗反应进行。
（6）依据图2，在中盐（2.0g·kg-1）土区适宜选择种植________________品种。
20. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
21. 秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的英文字母表示能量（单位：KJ）。回答下列问题。
（1）据图可知，生产者输入该生态系统的能量值为___________，该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入，原因是_____________。
（2）图中字母d表示______________，植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为____________。（用图中字母表示）
（3）鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是______________。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用____________诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
（4）秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，从群落水平阐述其原理主要是_______________。
（5）科研人员对水体中某种微生物种群数量进行调查。若吸取水样1mL并稀释100倍后，采用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室中细胞分布如图所示，则1L水样中，该微生物的数量是_______________个。
（6）构建该立体池塘生态系统时，需充分考虑人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积，即______________；还需考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系，并且使这些物种形成互利共存的关系等，即遵循生态工程中的______________原理。
22. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
（1）某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体最主要的优点在于__________。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是_________。然后取小鼠的脾脏细胞用___________试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
（2）一段时间后，将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如上图。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成______________，并加入多孔板培养槽中的________（填“细胞”或“上清液”），即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表______________。
（3）CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞以产生双特异性抗体PSMA×CD28，可诱导T细胞定向杀伤肿瘤细胞，如图2。
①制备双杂交瘤细胞过程：先将____________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图3所示（α、β分别代表不同抗原）。两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。由于轻链和重链的随机组合会_____________，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28，请在表格中将其完善。（从A1、A2、B1、B2、a、b、PSMA、CD28等字符中选择）
③双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其优势是____________。
23. 与普通玉米相比，甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高，汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值，科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
（1）强启动子能被____识别并结合，驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是____。为使DNA片段能定向插入T-DNA中，可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是____。处理好的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要____种酶。
（2）外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后，进行植物组织培养时培养基中需加入____进行筛选，获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定，发现a4株系的表达量与野生型相近，原因可能是____。
（3）下图示淀粉合成酶基因片段，其转录后形成的前体RNA需通过剪接（切去内含子对应序列）和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达，进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量，将吗啉反义寡核苷酸（RNA剪接抑制剂）导入玉米受精卵中，发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1：导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切；
假说2：导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说，分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取____，逆转录形成cDNA。若假说1成立，使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为____（目的条带的有无）。
②若要证明假说2，需选择图示引物____进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现：实验组和对照组都没有任何条带，从PCR操作过程角度解释可能的原因是____（至少写出两点）。实验步骤目的
简要操作过程
处理肠提取物
取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物
①_______
设置对照组和
实验组
实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析
样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3
次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制
率，绘制曲线（如图）
组别
Mc提取物/（mg/kg）
SOD/相对含量
PDX-1基因的表达量/相对含量
胰岛素/相对含量
组1
—
0.75±0.04
2.15±0.16
4.96±0.10
组2
5
0.91±0.13
2.56±0.23
6.60±0.47
1
2
3
4
5
6
A2
____________
____________
____________
PSMA
____________
2023-2024学年度第二学期高二年级期中考试
生物学
1. 化学元素在生物体的化学组成和功能上发挥着重要作用。下列有关生物体内化学元素的叙述，正确的是（ ）
A. 核苷酸和NADPH组成元素均有C、H、O、N和P
B. 组成细胞的各种元素大多数以离子的形式存在
C. 哺乳动物血钙过高将导致肌肉发生抽搐现象
D. 植物缺乏微量元素Mg会影响其叶绿素的形成
【答案】A
【解析】
【分析】细胞内的无机盐主要以离子的形式存在，有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分，如Mg是叶绿素的组成成分，碘是甲状腺激素合成的原料，钙是骨骼和牙齿的组成成分等，许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，生物体内无机盐降低会出现相应的疾病，有的无机盐还对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
【详解】A、核苷酸是组成核酸的基本单位，包括一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子核糖，含有的元素为C、H、O、N和P，核苷酸和NADPH组成元素均有C、H、O、N和P，A正确；
B、组成细胞的各种元素大多数以化合物的形式存在，B错误；
C、哺乳动物血钙过低将导致肌肉发生抽搐现象，过高会出现肌无力现象，C错误；
D、镁离子是叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响植物叶绿素的合成，但镁属于组成生物体的大量元素，D错误。
故选A。
2. 哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原，该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化
B. 胃蛋白酶原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
C. 高尔基体对来自内质网的分泌蛋白进行修饰和加工
D. 高尔基体形成的囊泡具有单层膜，通过与细胞膜融合完成分泌
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白、溶酶体蛋白以及膜蛋白合成与分泌过程：核糖体合成肽链→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，其中溶酶体蛋白不出细胞膜。
【详解】A、蛋白质的结构决定功能，由题干信息“胃蛋白酶可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用”可知胃蛋白酶原无活性，从而可以避免细胞自身被消化，A正确；
B、胃蛋白酶原为分泌蛋白，其合成起始于游离的核糖体，B错误；
C、核糖体合成肽链后内质网进行粗加工，内质网“出芽”形成囊泡，到达高尔基体后高尔基体是对来自内质网的不成熟的蛋白质进行修饰和加工，C正确；
D、高尔基体形成的囊泡是单层膜结构，高尔基体对来至内质网的蛋白质进行再加工形成成熟的蛋白质，然后高尔基体“出芽”形成囊泡并与细胞膜融合完成分泌，D正确。
故选B。
3. 下列关于细胞核和遗传物质叙述正确的是（ ）
A. 真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质
B. 高等植物成熟筛管细胞的细胞核控制该细胞的代谢和遗传
C. 核孔保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出
D. 染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核的结构由核膜、核孔、核仁、染色质；染色质和染色体是同种物质在不同细胞不同时期的两种存在状态；核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
【详解】A、真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，A错误；
B、高等植物成熟筛管细胞无细胞核，B错误；
C、核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，但是蛋白质和RNA不能自由进出核孔，核孔是具有选择性的，C错误；
D、染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D正确。
故选D。
4. 盐碱地中过量的钠盐会对水稻的生存造成威胁，由我国农业科学家陈日胜培育的“海稻86”具有良好的抗盐碱能力。如图为“海稻86”抗盐碱相关的生理过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 水分子主要是以图中方式②进入根细胞的，这与细胞膜的结构有关
B. “海稻86”将根细胞细胞质基质中的Na+转运储存在液泡中，有利于根系从外界吸水
C. SOS1和NHX对Na+的转运速率不受细胞呼吸强度影响
D. 根细胞将Na+和H+排出细胞外的运输方式相同
【答案】C
【解析】
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。（1）主动运输的特点：①消耗能量(来自于 ATP水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。（2）协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。（3）自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【详解】A、水进入海水稻的运输方式有自由扩散（方式①）和协助扩散（方式②）两种，水更多的是以方式②进入根细胞的，这与细胞膜上的水通道蛋白有关，A正确；
B、海水稻通过液泡吸收Na⁺是从低浓度到高浓度，为主动运输，导致细胞液浓度增大，有利于根细胞吸水，B正确；
C、SOS1将Na+由细胞质基质转运到细胞外，NHX将Na+由细胞质基质转运到液泡的细胞液中，这两种运输都是逆浓度梯度的运输，都是主动运输，直接利用的是势能，由H+的浓度差维持，不直接受O2浓度的影响，但H+的转运受O2浓度的影响，C错误；
D、海水稻将 Na⁺ 排出细胞外是从低浓度到高浓度，为主动运输，H+排出细胞外需要消耗ATP，也为主动运输，两者运输方式相同，D正确。
故选C。
5. “赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”，检测生物组织中的有机物出现的颜色反应多姿多彩，也可以用这句诗词来描绘。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热，出现砖红色沉淀，说明苹果汁一定富含葡萄糖
B. 向马铃薯的块茎捣碎后的提取液中加入碘液，溶液呈蓝色，说明马铃薯块茎中含有淀粉
C. 检测花生种子的子叶含有脂肪的实验中，加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色
D. 提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
3、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热，出现砖红色沉淀，说明苹果汁一定富含还原糖，A错误；
B、马铃薯的块茎中含有较多的淀粉，加入碘液可出现蓝色，B正确；
C、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，花生种子的子叶含有脂肪，因此加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色，C正确；
D、鉴定蛋白质的试剂为双缩脲试剂，该试剂与斐林试剂的区别表现在斐林试剂乙液浓度是双缩脲试剂的B液浓度为5倍，而斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液是同一种溶液，因此，提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质，D正确。
故选A。
6. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（ ）
A. 色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水
B. 色素5最可能为花青素，叶绿体中类囊体堆叠成基粒增大了其附着面积
C. 色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光
D. 色素1在层析液中的溶解度最大，其颜色最可能为橙黄色
【答案】B
【解析】
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快，反之则慢。
【详解】A、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，光合色素易溶于有机溶剂，分布在叶绿体中；根据在蒸馏水中的层析结果说明，色素5可以溶解在蒸馏水中，推测其可能是存在于植物液泡中的色素，色素5易溶于水，A正确；
B、色素5最可能为花青素，在于植物液泡中，不在类囊体膜上，B错误；
C、色素1、2、3、4是光合色素，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素1和2即胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，色素3和4即叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光，C正确；
D、根据层析的结果，色素1距离起点最远，说明色素1在层析液中的溶解度最大，色素1是胡萝卜素，其颜色最可能为橙黄色，D正确。
故选B。
7. 气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开启，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 保卫细胞外侧壁较薄，其伸缩性大于内侧壁，吸水膨胀后气孔导度增大
B. 图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，仍有水分子进出液泡膜
C. 叶表皮细胞和保卫细胞的细胞质中都具有较多的叶绿体，有利于进行光合作用
D. 当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液内可溶性糖含量升高可导致气孔开放
【答案】C
【解析】
【分析】保卫细胞吸水，叶片气孔开启；保卫细胞失水，叶片气孔关闭。运用植物细胞渗透作用的原理：当外界溶液浓度>细胞液浓度，细胞失水；当外界溶液浓度<细胞液浓度，细胞吸水。
【详解】A、气孔开放的原因是保卫细胞吸水，细胞壁向外伸展，保卫细胞外壁的伸缩性大于内侧壁，A正确；
B、图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时保卫细胞与外界溶液渗透压相等，水分子进出达到平衡，B正确；
C、表皮细胞不含叶绿体，不能进行光合作用，具有保护作用，属于保护组织，C错误；
D、当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液内可溶性糖含量升高，细胞液浓度增大，吸水能力增强，可导致气孔开放，D正确。
故选C。
8. 用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸。首先对酵母菌培养液离心处理，然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再次离心，把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分装在甲、乙、丙3支试管内，同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图1对应试管甲，其产生的CO2中氧元素来自葡萄糖和水
B. 图2对应试管丙，反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C. 图3对应试管乙，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解
D. 图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的过程：
（1）有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
（2）无氧呼吸的二阶段：第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段：在细胞内生成酒精和二氧化碳。
【详解】A、试管甲含有酵母菌细胞质基质的上清液，可进行无氧呼吸，产生的二氧化碳中的氧来自葡萄糖，A错误;
B、试管丙中含有未离心处理过的酵母菌培养液，供氧充足，可进行有氧呼吸，不会产生酒精，B错误;
C、试管乙只含酵母菌细胞器的沉淀物，对应图3，乙试管葡萄糖无消耗，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解，C正确；
D、图1有氧呼吸，图2无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后者，D错误。
故选C。
9. 如图所示为自然环境中一昼夜测得某植物吸收CO2的速率曲线图，关于该图的相关叙述错误的是（ ）
A. a点产生的原因是夜间温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少
B. b点开始进行光合作用，m点光合作用停止
C. 光合速率与呼吸速率相等的点是c、h点，有机物积累量最大的点是m点
D. d~e段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，f~h段下降的原因是光照减弱
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：a点是夜晚大约两点，由于气温降低导致细胞呼吸减弱，二氧化碳释放减少；c点开始光合作用；c、h点光合等于呼吸；e点由于气温高，气孔关闭，二氧化碳吸收减少，光合作用下降；m点光合停止。
【详解】A、由题图可知，光合作用开始的点是b点，a点释放二氧化碳减少，是由于夜间温度降低，呼吸酶活性降低，呼吸速率降低，释放的二氧化碳减少，A正确；
B、由题图可知，b点是光合作用开始的点，m点之后，二氧化碳释放速率不变，说明不再进行光合作用，B正确；
C、c、h点光合速率等于呼吸速率，h点之后，光合作用速率小于呼吸作用速率，有机物减少，因此有机物积累最大的点是h点，C错误；
D、e点时的光照强度比较强，此时由于气孔关闭，二氧化碳通过气孔进入叶肉细胞间隙的量少，光合速率降低，e点为光合午休现象，段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，因此de段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，fh段是下午光照逐渐减弱的时间段，此时光合速率下降的原因是光照减弱，D正确。
故选C。
10. 科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位，使其在该部位进行增殖、分化，以修复损伤细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
B. 自体干细胞能修复损伤细胞，说明自体干细胞具有全能性
C. 小鼠自体干细胞表面不含抗原物质，进入小鼠体内后不会发生免疫反应
D. 干细胞没有组织特异性，可以分化成各种细胞或组织
【答案】A
【解析】
【分析】细胞分化的概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变，只是基因选择性表达的结果。其特点是具有普遍性、稳定性、不可逆性；其实质是基因的选择性表达；其结果是细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【详解】A、自体干细胞与损伤细胞基因组成相同，因为它们是由同一个受精卵发育而来，其基因组成相同，但是它们的基因表达情况不同，因为它们的分化程度不同，A正确；
B、自体干细胞能修复损伤细胞，并不能说明自体干细胞具有全能性，因为全能性是指细胞具有发育成完整个体或分化为其他细胞的能力，B错误；
C、小鼠自体干细胞表面含有抗原物质，但进入小鼠体内后不会发生免疫反应，C错误；
D、胚胎干细胞能分化产生多种类型的组织细胞，成体干细胞一般具有特异性，只分化特定的几种相关的组织细胞，D错误。
故选A。
11. 如图表示人体细胞有丝分裂过程中，细胞内物质变化曲线图形的一部分，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若该图形表示细胞核内DNA数量变化，则BC段中染色体数：染色单体数=1：1
B. 若该图形表示细胞内染色体数量变化，则BC段始终存在姐妹染色单体
C. 若该图形表示染色单体数量变化，则CD时刻细胞核完成重建
D. 若该图形表示细胞内中心粒数量变化，则CD时刻前已完成着丝粒分裂
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂过程中，各物质的变化规律：（1）染色体变化：后期加倍（2N→4N）；（2）DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；（3）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0）；（4）核膜和核仁：前期消失，末期重建；（5）中心体：间期复制后加倍，前期分离，末期细胞质分裂后恢复体细胞水平。
【详解】A、若该图形表示细胞核内DNA数量变化，则BC段包括后期，而后期染色单体数0，A错误；
B、若该图形表示细胞内染色体数量变化，CD下降表示有丝分裂末期，则BC段表示有丝分裂后期，此时不存在姐妹染色单体，B错误；
C、若该图形表示染色单体数量变化，则CD表示后期着丝粒分裂，而细胞核重建发生在末期，C错误；
D、若该图形表示细胞内中心粒数量变化，则CD时刻表示进入末期，此时已经完成了着丝粒的分裂，D正确。
故选D。
12. 斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术，其技术流程如图。据此分析，下列说法正确的是（ ）
A. 放射性自显影技术可显示原培养皿中含目的基因的菌落位置
B. p和q片段能够杂交的主要原因是两单链的碱基排列顺序相同
C. p和q片段的杂交双链区域形成过程中有氢键和磷酸二酯键生成
D. 斑点印迹杂交技术可用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、斑点印迹杂交技术是将目的基因片段用放射性同位素或荧光进行标记，与受体细胞的基因组DNA进行杂交，如果目的基因整合到受体细胞上，那么标记基因就会与其结合，通过放射性自显影就可以检测出整合有目的基因的受体细胞。所以该技术可以显示原培养基中含目的基因的菌落位置，A正确；
B、p和q杂交是因为两单链的碱基可以互补配对，B错误；
C、在杂交过程中，双链区域会有氢键形成，但不会形成磷酸二酯键，C错误；
D、斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术，该技术可以检测目的基因的导入和转录，但无法用于检测目的基因是否在受体细胞中表达，目的基因是否在受体细胞中表达常用抗原-抗体杂交法，D错误。
故选A。
13. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（ ）
A. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
B. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色
C. 对1个双链DNA分子进行PCR扩增，第n次循环共需要引物2n个
D. 凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于上清液中，A错误；
B、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，在沸水浴的条件下，溶液可变为蓝色，B错误；
C、PCR 技术大量扩增目的基因时，第n−1次生成2n−1个DNA分子，第n次复制形成2n个DNA，所以需要的引物数目为（2n−2n−1）×2=2n，C正确；
D、DNA分子在凝胶载样缓冲液中带正电荷或负电荷，可用于电泳；凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来，D错误。
故选C。
14. 由于某目的基因酶切后的末端为平末端， 载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P 将目的基因接入载体E。据图分析， 下列叙述正确的是（ ）
A. 通过 PCR 扩增获取目的基因是基因工程的核心工作
B. 为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶 EcRV 或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，不是通过PCR扩增获取目的基因，A错误；
B、由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P，据图可知，中间载体P和载体E均含有XhI和PstI酶识别序列，故可选用XhI和PstI酶进行酶切，载体P的这两种酶识别序列中含有EcRV识别位点，并且其切割的为平末端，可以用于连接目的基因，SmaI酶虽然也能切割得到平末端，但是其识别位点没有位于XhI和PstI酶识别位点之间，故不能选择其对中间载体P进行切割，B错误；
C、由图可知，载体P是中间质粒，不含有有表达MT基因的启动子和终止子，C正确；
D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状，可能是导入了重组质粒，也可能只导入了空质粒（不含目的基因的质粒），D错误。
故选C。
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但选不全的得1分，错选或者不答的得0分。
15. 酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是（ ）
A. 竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，从而影响酶促反应速率
B. 非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能
C. 通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，会降低酶促反应的反应速率
D. 随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关
【答案】BC
【解析】
【分析】竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂：竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂。它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性，能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点，从而产生酶活性的可逆的抑制作用。非竞争性抑制剂在化学结构和分子形状上与底物无相似之处，因此并不在活性中心与酶结合，而是在活性中心以外的地方结合。然而一旦结合，酶的空间结构就发生变化，从而导致活性中心不能再结合底物。
【详解】A、竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，使酶与底物结合机会下降，从而影响酶促反应速率 ，A正确；
B、非竞争性抑制剂改变酶空间结构，与高温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能 ，但和低温使酶活性下降机理不同，B错误；
C、通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性抑制，使底物和酶结合机会增大，会升高酶促反应的反应速率 ，C错误；
D、随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，丙组的最大反应速率低于甲、乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关 ，D正确。
故选BC。
16. 某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法错误的是（ ）
A. 据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃
B. 每天光照12小时，最有利于水绵生长的温度是25℃
C. 图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃
D. 在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可知，光照下吸收CO2的量可表示净光合速率，黑暗中释放CO2的量可表示呼吸速率。
【详解】A、由于没有对高于35℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此无法判断水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃，A错误；
B、水绵在一昼夜中积累的有机物越多，越有利于水绵生长。每天光照12小时，水绵在一昼夜中积累的有机物为光照条件下积累的有机物–黑暗条件下消耗的有机物=12×光照下吸收CO2的量–12×黑暗中释放CO2的量。由题图可知，温度为20℃时，水绵在一昼夜中积累的有机物最多，约为18mg （12h×2.5mg/h–12h×1mg/h），B错误；
C、有机物的积累速率取决于净光合速率。由图中可知，温度为25℃时，水绵细胞在光照下吸收CO2的量最大，即净光合速率最大，积累有机物速率最大，C正确；
由题图可知，温度为5℃时，水绵细胞产生氧气的速率=净光合速率+呼吸速率=光照下吸收CO2的量+黑暗中释放CO2的量=1mg/h+0.5mg/h=1.5mg/h。由于呼吸作用消耗氧气的速率为0.5mg/h，所以水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍，D错误。
故选ABD。
17. 为保障粮食安全，我国科研人员以富含纤维素的农业残渣（秸秆）为原料，利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶，可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白。部分生产工艺如下图，下列叙述正确的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0；酵母发酵的适宜温度为24~35℃，适宜pH为5.0~5.8
A. 面包酵母的增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成
B. 生产单细胞蛋白时选择26℃、pH5.5的条件为宜
C. 纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
D. 生产前可将培养基先分装再高压蒸汽灭菌，灭菌条件可为121℃、20min
【答案】AD
【解析】
【分析】分析图中过程，可知改造的面包酵母表面携带帮助纤维二糖水解和淀粉合成的酶，通过其繁殖可以协助利用纤维素合成人工淀粉。
【详解】A、面包酵母表面携带促进纤维二糖水解的酶和促进淀粉合成的酶，因此其增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成，A正确；
B、生产单细胞蛋白需要令酵母菌增殖，适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0，B错误；
C、纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性，不能体现高效性，C错误；
D、在121℃、100kPa条件下处理15~30min，将培养基彻底灭菌，以避免培养基上的微生物影响实验结果，D正确。
故选AD。
18. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（lxP1和lxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个lxP1之间或两个IxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法正确的是（ ）
A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键
B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色
C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能呈红色或黄色或蓝色
D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能随机出现两种颜色叠加
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。
【详解】A、DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，DNA由两条单链螺旋缠绕形成，Cre酶切下一个待敲除基因的过程中，需要切断基因前后两端，因此需要破坏四个磷酸二酯键，A正确；
B、据图可知，小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑组织特异性表达的启动子，肌肉细胞不会表达颜色基因，故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞呈无色，B错误；
C、1xP1、1xP2位置如图2黑白三角符号所示，两个lxP1和两个lxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的lxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色(同不含Cre酶时)，也有可能敲除两个lxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色，也有可能敲除两个1xP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C正确；
D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成，故其脑组织细胞可能出现两种颜色，D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题：
（1）本实验的自变量有____________。
（2）花生叶肉细胞中的叶绿素主要吸收_________光，可用__________等有机溶剂从叶片中提取。盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是__________。
（3）图2中的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_______________（答出两点）等相同的实验条件下，测得的____________量。
（4）在光照强度为500μmlm-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率_________（填“大于”“等于”或“小于”）HH1的光合速率，判断的依据是_______________。
（5）在光照强度为1500μmlm-2·s-1、NaCl添加量为3.0g·kg-1的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种，根据本实验结果推测，原因可能是HY25的_____________，促进了暗反应进行。
（6）依据图2，在中盐（2.0g·kg-1）土区适宜选择种植________________品种。
【答案】（1）花生品种，光照强度，NaCl添加量
（2） ①. 红光和蓝紫 ②. 无水乙醇 ③. HH1
（3） ①. 温度、CO2浓度 ②. 单位时间、单位叶面积的CO2吸收
（4） ①. 大于 ②. 总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，在此条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但前者呼吸速率大于后者
（5）叶绿素含量高，光反应强，产生更多ATP和NADPH
（6）LH12
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【小问1详解】
实验的自变量是指实验过程中人为控制可以不同的量，本实验的自变量有花生品种，光照强度，NaCl添加量。
【小问2详解】
花生叶肉细胞中的叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收红光和蓝紫光，可用无水乙醇等有机溶剂从叶片中提取（光合色素不溶于水而溶于有机溶剂无水乙醇）。结合图1实验结果可以看出，盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是HH1，因为该品种的叶绿素含量受盐浓度变化影响更显著。
【小问3详解】
图2实验的自变量为 花生品种，光照强度，NaCl添加量，无关变量应保持相同且适宜，故图2中的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在温度、CO2浓度等相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积的CO2吸收量。
【小问4详解】
在光照强度为500μml·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，因此可以判断，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。
【小问5详解】
在光照强度为1500μmlm-2·s-1、NaCl添加量为3．0g·kg¹的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是HY25的叶绿素含量高与其他三个品种，光反应生成更多的ATP和NADPH，进而促进了暗反应进行，提高了光合速率。
【小问6详解】
根据图2数据可知，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植LH12品种，因为该条件下，该品种的净光合速率更大，说明产量更高，因而更适合在该地区种植。
20. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
【答案】（1） ①. α ②. 磷酸化
（2） ①. 将含有GLUT4的囊泡
②. 协助扩散
（3）不是；该种糖尿病致病原因是缺乏葡萄糖转运蛋白，而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放，不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍
（4） ①. 将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释 ②. 向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液 ③. Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强 ④. Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的
【解析】
【分析】分析图1，胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞，同时可促进过程②葡萄糖氧化分解、合成糖原和转化为脂肪等非糖物质等过程。
【小问1详解】
由题图信息知，胰岛素受体是一种酪氨酸激酶，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，进而发挥作用。
【小问2详解】
过程①含有GLUT4的囊泡与细胞膜融合的过程，GLUT4是膜上葡萄糖转运的载体，该过程可将GLUT4运往细胞膜。激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散（图1可知葡萄糖进入组织细胞是高浓度到低浓度且需要GLUT4载体转运，故属于协助扩散）的方式进入组织细胞。
【小问3详解】
某种糖尿病是因图1中过程①受阻所致，即该种糖尿病是由于含有GLUT4的囊泡无法及时运往细胞膜，使细胞膜上转运葡萄糖的载体减少导致的。图2中磺脲类降糖药物的作用机理是抑制胰岛B细胞K＋通道的开放，使膜电位变化，导致电压依赖性钙通道打开，Ca2＋内流，促进胰岛素释放，这对细胞膜上转运葡萄糖的载体GLUT4没有影响，故该药物不是治疗该种糖尿病的最佳用药。
【小问4详解】
为研究玫瑰花提取物的抗糖尿病机制，可根据所给实验材料设计如下实验：
取50μL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min；
将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释；
设置4组实验，编号1～4，其中1、2组为实验组，向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液，3、4组为对照组，一组向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液；另一组向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液。
一段时间后将样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405nm处测定吸光度，每组反应平行进行3次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制率，绘制曲线。
结合实验曲线可知：Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强。
实验二的自变量是有无Mc提取物，因变量是SOD相对含量、PDX-1基因的表达相对含量、胰岛素相对含量，故可推测Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的。
21. 秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的英文字母表示能量（单位：KJ）。回答下列问题。
（1）据图可知，生产者输入该生态系统的能量值为___________，该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入，原因是_____________。
（2）图中字母d表示______________，植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为____________。（用图中字母表示）
（3）鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是______________。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用____________诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
（4）秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，从群落水平阐述其原理主要是_______________。
（5）科研人员对水体中某种微生物种群数量进行调查。若吸取水样1mL并稀释100倍后，采用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室中细胞分布如图所示，则1L水样中，该微生物的数量是_______________个。
（6）构建该立体池塘生态系统时，需充分考虑人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积，即______________；还需考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系，并且使这些物种形成互利共存的关系等，即遵循生态工程中的______________原理。
【答案】（1） ①. a ②. 该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量
（2） ①. 流向分解者的能量 ②. （c-n）/b×100％
（3） ①. 由于莲藕的竞争使浮游植物数量下，鲢鱼的食物减少 ②. 黑光灯
（4）鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了资源和空间
（5）1.5×1011
（6） ①. 生态足迹/生态占用 ②. 自生
【解析】
【分析】分析能量流动图可知，该生态系统流入的能量为植物固定太阳能a+饲料输入m+n；其中植物呼吸消耗e，植食性鱼类呼吸消耗f，肉食性鱼类呼吸消耗g；流向分解者的能量为d。
【小问1详解】
生产者输入该生态系统的能量值为固定的太阳能a，该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量（植物固定的太阳能a），因此需要有机物的不断输入。
【小问2详解】
图中的d表示流向分解者的能量，能量传递效率为下一级的同化量占上一级同化量的百分比，但肉食性鱼类的同化量除了来自植食性鱼类还有来自饲料的，因此能量传递效率可表示为（c-n）/b×100%。
【小问3详解】
根据题目信息可知鲢鱼以水体的上层主要是以浮游植物为食物，而莲藕与浮游植物为竞争关系，若莲藕数量过多，由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少。利用昆虫的趋光性可采用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾。
【小问4详解】
秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式，鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间资源。
【小问5详解】
科研人员对水体中某种微生物种群数量进行调查时，采用血细胞计数板进行计数。该计数板计数室为25×16的规格，应取四角和正中间方格，原则上计上不计下，计左不计右，5个方格的微生物数量依次为左上格5个，左下格6个，中间格6个，右上格6个，右下格7个，则该计数室的微生物的数量是(5+6+6+6+7) ÷5×25=150个，一个计数室的容积为0.1mm3，再结合题中样液稀释100倍，可计算1L样液中，该微生物的数量是150×100×104×103=1.5×1011个。
【小问6详解】
构建该立体池塘生态系统时，需要考虑多方面的因素，例如生态足迹大小，即需充分考虑人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积，还需要考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系，并且使这些物种形成互利共存的关系等，即遵循生态工程中的自生原理。
22. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
（1）某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体最主要的优点在于__________。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是_________。然后取小鼠的脾脏细胞用___________试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
（2）一段时间后，将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如上图。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成______________，并加入多孔板培养槽中的________（填“细胞”或“上清液”），即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表______________。
（3）CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞以产生双特异性抗体PSMA×CD28，可诱导T细胞定向杀伤肿瘤细胞，如图2。
①制备双杂交瘤细胞过程：先将____________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图3所示（α、β分别代表不同抗原）。两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。由于轻链和重链的随机组合会_____________，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28，请在表格中将其完善。（从A1、A2、B1、B2、a、b、PSMA、CD28等字符中选择）
③双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其优势是____________。
【答案】（1） ①. 特异性强、灵敏度高、可大量制备 ②. 刺激机体产生更多免疫过的B细胞（浆细胞） ③. PEG
（2） ①. 固相抗原 ②. 上清液 ③. 抗PD-1抗体 ④. 抗PD-1抗体的量
（3） ①. PSMA、 CD28 ②. 产生多种抗体 ③. B2 ④. a ⑤. b ⑥. CD28 ⑦. 既能与肿瘤细胞特异性结合，又能与抗肿瘤药物特异性结合，从而降低了抗肿瘤药物的副作用（提高了抗肿瘤药物的靶向性）
【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】
某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体是由单个杂交瘤细胞经过增殖产生的细胞器合成并分泌的，因而其最主要的优点在于特异性强、灵敏度高、可大量制备。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是刺激机体产生更多免疫过的B细胞（浆细胞）。然后取小鼠的脾脏细胞用PEG试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，而后用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞，再通过进一步筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问2详解】
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入多孔板培养槽中的“上清液”（其中含有是相应的抗体），即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去，在载体上留下的是带有酶标抗体的抗原-抗体复合物。
③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表抗PD-1抗体的量，颜色越深说明待测样液中抗体含量越多。
【小问3详解】
①结合题意可知，制备双杂交瘤细胞过程：先将PSMA、 CD28分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图3所示（α、β分别代表不同抗原）。两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。由于轻链和重链的随机组合会产生多种抗体，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28，由于要获得双抗，因此图中的5、6部位分别连接不同的抗原α、β，根据原有的连接方式可推测，表中2、3、4、6的位置依次为B2、a、b、CD28。
③双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其表现的优势为既能与肿瘤细胞特异性结合，又能与抗肿瘤药物特异性结合，从而降低了抗肿瘤药物的副作用，同时也能提高药效。
23. 与普通玉米相比，甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高，汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值，科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
（1）强启动子能被____识别并结合，驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是____。为使DNA片段能定向插入T-DNA中，可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是____。处理好的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要____种酶。
（2）外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后，进行植物组织培养时培养基中需加入____进行筛选，获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定，发现a4株系的表达量与野生型相近，原因可能是____。
（3）下图示淀粉合成酶基因片段，其转录后形成的前体RNA需通过剪接（切去内含子对应序列）和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达，进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量，将吗啉反义寡核苷酸（RNA剪接抑制剂）导入玉米受精卵中，发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1：导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切；
假说2：导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说，分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取____，逆转录形成cDNA。若假说1成立，使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为____（目的条带的有无）。
②若要证明假说2，需选择图示引物____进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现：实验组和对照组都没有任何条带，从PCR操作过程角度解释可能的原因是____（至少写出两点）。
【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上 ③. NtⅠ和SacⅠ ④. 3
（2） ①. 潮霉素 ②. a4株系玉米中可能没有导入目的基因或目的基因未表达
（3） ①. 总RNA ②. 实验组有目的条带、对照组无目的条带 ③. 3和4 ④. 退火温度太高、引物自连或互连
【解析】
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【小问1详解】
强启动子驱动基因的持续转录，可知强启动子能被RNA聚合酶识别并结合。T-DNA在该实验中的作用是将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上。为使G基因在玉米植株中超量表达，应确保强启动子和G基因不被破坏，故应优先选用NtⅠ和SacⅠ酶切割质粒，为保证强启动子和G基因能连在质粒上，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NtⅠ和SacⅠ酶，然后再用DNA连接酶将强启动子和G基因与质粒连接，因此该过程共需3种酶。
【小问2详解】
由图2可知潮霉素抗性基因位于T质粒的T-DNA，随T-DNA整合到玉米细胞的染色体上，所以将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养。由于限制酶破坏了潮霉素抗性基因，故在培养基中需加入卡那霉素进行筛选。筛选出的愈伤组织可(再)分化形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系。蛋白质的表达量与基因的表达有关，故a4株系P蛋白表达量的表达量与野生型相近，即表达量较低的原因可能是其没有导入目的基因或者目的基因没有表达。
【小问3详解】
①为验证上述假说，分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总RNA，逆转录形成cDNA。根据引物2和引物4在淀粉酶合成基因片段上的位置，通过PCR扩增能得到内含子2的序列，若假说1成立，即吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切，故实验组中应含有内含子1的序列，而对照组的该片段被切除了，因此用引物2和引物4进行PCR反应，其结果为实验组中有杂交带，而对照组中无杂交带。
②若要证明假说2成立，即RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去，则可以选择图示引物3和引物4进行PCR，观察是否有杂交带出现，如果RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去，PCR后电泳不会出现杂交带。
③PCR是通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合的。在PCR操作过程中，如果退火温度太高、引物自连或互连，均会导致电泳后的实验组和对照组没有任何条带出现。
实验步骤目的
简要操作过程
处理肠提取物
取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物
①_______
设置对照组和
实验组
实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析
样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3
次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制
率，绘制曲线（如图）
组别
Mc提取物/（mg/kg）
SOD/相对含量
PDX-1基因的表达量/相对含量
胰岛素/相对含量
组1
—
0.75±0.04
2.15±0.16
496±0.10
组2
5
0.91±0.13
2.56±0.23
6.60±0.47
1
2
3
4
5
6
A2
____________
____________
____________
PSMA
____________
A. 核苷酸和NADPH组成元素均有C、H、O、N和P
B. 组成细胞的各种元素大多数以离子的形式存在
C. 哺乳动物血钙过高将导致肌肉发生抽搐现象
D. 植物缺乏微量元素Mg会影响其叶绿素的形成
2. 哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原，该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化
B. 胃蛋白酶原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
C. 高尔基体对来自内质网的分泌蛋白进行修饰和加工
D. 高尔基体形成的囊泡具有单层膜，通过与细胞膜融合完成分泌
3. 下列关于细胞核和遗传物质的叙述正确的是（ ）
A. 真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质
B. 高等植物成熟筛管细胞的细胞核控制该细胞的代谢和遗传
C. 核孔保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出
D. 染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
4. 盐碱地中过量的钠盐会对水稻的生存造成威胁，由我国农业科学家陈日胜培育的“海稻86”具有良好的抗盐碱能力。如图为“海稻86”抗盐碱相关的生理过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 水分子主要是以图中方式②进入根细胞的，这与细胞膜的结构有关
B. “海稻86”将根细胞细胞质基质中的Na+转运储存在液泡中，有利于根系从外界吸水
C. SOS1和NHX对Na+的转运速率不受细胞呼吸强度影响
D. 根细胞将Na+和H+排出细胞外的运输方式相同
5. “赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”，检测生物组织中的有机物出现的颜色反应多姿多彩，也可以用这句诗词来描绘。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热，出现砖红色沉淀，说明苹果汁一定富含葡萄糖
B. 向马铃薯的块茎捣碎后的提取液中加入碘液，溶液呈蓝色，说明马铃薯块茎中含有淀粉
C. 检测花生种子的子叶含有脂肪的实验中，加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色
D. 提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质
6. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（ ）
A. 色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水
B. 色素5最可能为花青素，叶绿体中类囊体堆叠成基粒增大了其附着面积
C. 色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光
D. 色素1在层析液中的溶解度最大，其颜色最可能为橙黄色
7. 气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开启，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 保卫细胞外侧壁较薄，其伸缩性大于内侧壁，吸水膨胀后气孔导度增大
B 图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，仍有水分子进出液泡膜
C. 叶表皮细胞和保卫细胞的细胞质中都具有较多的叶绿体，有利于进行光合作用
D. 当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液内可溶性糖含量升高可导致气孔开放
8. 用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸。首先对酵母菌培养液离心处理，然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再次离心，把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分装在甲、乙、丙3支试管内，同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图1对应试管甲，其产生CO2中氧元素来自葡萄糖和水
B. 图2对应试管丙，反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C. 图3对应试管乙，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解
D. 图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
9. 如图所示为自然环境中一昼夜测得某植物吸收CO2的速率曲线图，关于该图的相关叙述错误的是（ ）
A. a点产生的原因是夜间温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少
B. b点开始进行光合作用，m点光合作用停止
C. 光合速率与呼吸速率相等的点是c、h点，有机物积累量最大的点是m点
D. d~e段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，f~h段下降的原因是光照减弱
10. 科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位，使其在该部位进行增殖、分化，以修复损伤细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
B. 自体干细胞能修复损伤细胞，说明自体干细胞具有全能性
C. 小鼠自体干细胞表面不含抗原物质，进入小鼠体内后不会发生免疫反应
D. 干细胞没有组织特异性，可以分化成各种细胞或组织
11. 如图表示人体细胞有丝分裂过程中，细胞内物质变化曲线图形的一部分，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若该图形表示细胞核内DNA数量变化，则BC段中染色体数：染色单体数=1：1
B. 若该图形表示细胞内染色体数量变化，则BC段始终存在姐妹染色单体
C. 若该图形表示染色单体数量变化，则CD时刻细胞核完成重建
D. 若该图形表示细胞内中心粒数量变化，则CD时刻前已完成着丝粒分裂
12. 斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术，其技术流程如图。据此分析，下列说法正确的是（ ）
A. 放射性自显影技术可显示原培养皿中含目的基因的菌落位置
B. p和q片段能够杂交的主要原因是两单链的碱基排列顺序相同
C. p和q片段的杂交双链区域形成过程中有氢键和磷酸二酯键生成
D. 斑点印迹杂交技术可用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达
13. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（ ）
A. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
B. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色
C. 对1个双链DNA分子进行PCR扩增，第n次循环共需要引物2n个
D. 凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察
14. 由于某目基因酶切后的末端为平末端， 载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P 将目的基因接入载体E。据图分析， 下列叙述正确的是（ ）
A. 通过 PCR 扩增获取目的基因是基因工程的核心工作
B. 为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶 EcRV 或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但选不全的得1分，错选或者不答的得0分。
15. 酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是（ ）
A. 竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，从而影响酶促反应速率
B. 非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能
C. 通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，会降低酶促反应的反应速率
D. 随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关
16. 某实验小组研究温度对水绵光合作用影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法错误的是（ ）
A. 据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃
B. 每天光照12小时，最有利于水绵生长的温度是25℃
C. 图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃
D. 在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
17. 为保障粮食安全，我国科研人员以富含纤维素的农业残渣（秸秆）为原料，利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶，可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白。部分生产工艺如下图，下列叙述正确的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0；酵母发酵的适宜温度为24~35℃，适宜pH为5.0~5.8
A. 面包酵母的增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成
B. 生产单细胞蛋白时选择26℃、pH5.5的条件为宜
C. 纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
D. 生产前可将培养基先分装再高压蒸汽灭菌，灭菌条件可为121℃、20min
18. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（lxP1和lxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个lxP1之间或两个IxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法正确的是（ ）
A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键
B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色
C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能呈红色或黄色或蓝色
D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能随机出现两种颜色叠加
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题：
（1）本实验的自变量有____________。
（2）花生叶肉细胞中的叶绿素主要吸收_________光，可用__________等有机溶剂从叶片中提取。盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是__________。
（3）图2中的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_______________（答出两点）等相同的实验条件下，测得的____________量。
（4）在光照强度为500μmlm-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率_________（填“大于”“等于”或“小于”）HH1的光合速率，判断的依据是_______________。
（5）在光照强度为1500μmlm-2·s-1、NaCl添加量为3.0g·kg-1的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种，根据本实验结果推测，原因可能是HY25的_____________，促进了暗反应进行。
（6）依据图2，在中盐（2.0g·kg-1）土区适宜选择种植________________品种。
20. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
21. 秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的英文字母表示能量（单位：KJ）。回答下列问题。
（1）据图可知，生产者输入该生态系统的能量值为___________，该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入，原因是_____________。
（2）图中字母d表示______________，植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为____________。（用图中字母表示）
（3）鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是______________。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用____________诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
（4）秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，从群落水平阐述其原理主要是_______________。
（5）科研人员对水体中某种微生物种群数量进行调查。若吸取水样1mL并稀释100倍后，采用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室中细胞分布如图所示，则1L水样中，该微生物的数量是_______________个。
（6）构建该立体池塘生态系统时，需充分考虑人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积，即______________；还需考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系，并且使这些物种形成互利共存的关系等，即遵循生态工程中的______________原理。
22. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
（1）某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体最主要的优点在于__________。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是_________。然后取小鼠的脾脏细胞用___________试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
（2）一段时间后，将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如上图。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成______________，并加入多孔板培养槽中的________（填“细胞”或“上清液”），即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表______________。
（3）CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞以产生双特异性抗体PSMA×CD28，可诱导T细胞定向杀伤肿瘤细胞，如图2。
①制备双杂交瘤细胞过程：先将____________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图3所示（α、β分别代表不同抗原）。两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。由于轻链和重链的随机组合会_____________，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28，请在表格中将其完善。（从A1、A2、B1、B2、a、b、PSMA、CD28等字符中选择）
③双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其优势是____________。
23. 与普通玉米相比，甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高，汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值，科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
（1）强启动子能被____识别并结合，驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是____。为使DNA片段能定向插入T-DNA中，可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是____。处理好的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要____种酶。
（2）外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后，进行植物组织培养时培养基中需加入____进行筛选，获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定，发现a4株系的表达量与野生型相近，原因可能是____。
（3）下图示淀粉合成酶基因片段，其转录后形成的前体RNA需通过剪接（切去内含子对应序列）和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达，进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量，将吗啉反义寡核苷酸（RNA剪接抑制剂）导入玉米受精卵中，发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1：导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切；
假说2：导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说，分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取____，逆转录形成cDNA。若假说1成立，使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为____（目的条带的有无）。
②若要证明假说2，需选择图示引物____进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现：实验组和对照组都没有任何条带，从PCR操作过程角度解释可能的原因是____（至少写出两点）。实验步骤目的
简要操作过程
处理肠提取物
取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物
①_______
设置对照组和
实验组
实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析
样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3
次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制
率，绘制曲线（如图）
组别
Mc提取物/（mg/kg）
SOD/相对含量
PDX-1基因的表达量/相对含量
胰岛素/相对含量
组1
—
0.75±0.04
2.15±0.16
4.96±0.10
组2
5
0.91±0.13
2.56±0.23
6.60±0.47
1
2
3
4
5
6
A2
____________
____________
____________
PSMA
____________
2023-2024学年度第二学期高二年级期中考试
生物学
1. 化学元素在生物体的化学组成和功能上发挥着重要作用。下列有关生物体内化学元素的叙述，正确的是（ ）
A. 核苷酸和NADPH组成元素均有C、H、O、N和P
B. 组成细胞的各种元素大多数以离子的形式存在
C. 哺乳动物血钙过高将导致肌肉发生抽搐现象
D. 植物缺乏微量元素Mg会影响其叶绿素的形成
【答案】A
【解析】
【分析】细胞内的无机盐主要以离子的形式存在，有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分，如Mg是叶绿素的组成成分，碘是甲状腺激素合成的原料，钙是骨骼和牙齿的组成成分等，许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，生物体内无机盐降低会出现相应的疾病，有的无机盐还对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
【详解】A、核苷酸是组成核酸的基本单位，包括一分子磷酸、一分子含氮碱基和一分子核糖，含有的元素为C、H、O、N和P，核苷酸和NADPH组成元素均有C、H、O、N和P，A正确；
B、组成细胞的各种元素大多数以化合物的形式存在，B错误；
C、哺乳动物血钙过低将导致肌肉发生抽搐现象，过高会出现肌无力现象，C错误；
D、镁离子是叶绿素的成分之一，缺Mg2+会影响植物叶绿素的合成，但镁属于组成生物体的大量元素，D错误。
故选A。
2. 哺乳动物胃黏膜上的某种细胞可以分泌胃蛋白酶原，该酶原可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞分泌无活性的胃蛋白酶原可以避免细胞自身被消化
B. 胃蛋白酶原的合成起始于附着在内质网上的核糖体
C. 高尔基体对来自内质网的分泌蛋白进行修饰和加工
D. 高尔基体形成的囊泡具有单层膜，通过与细胞膜融合完成分泌
【答案】B
【解析】
【分析】分泌蛋白、溶酶体蛋白以及膜蛋白合成与分泌过程：核糖体合成肽链→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，其中溶酶体蛋白不出细胞膜。
【详解】A、蛋白质的结构决定功能，由题干信息“胃蛋白酶可在胃的酸性环境中被切除一段多肽后转化为胃蛋白酶，发挥消化作用”可知胃蛋白酶原无活性，从而可以避免细胞自身被消化，A正确；
B、胃蛋白酶原为分泌蛋白，其合成起始于游离的核糖体，B错误；
C、核糖体合成肽链后内质网进行粗加工，内质网“出芽”形成囊泡，到达高尔基体后高尔基体是对来自内质网的不成熟的蛋白质进行修饰和加工，C正确；
D、高尔基体形成的囊泡是单层膜结构，高尔基体对来至内质网的蛋白质进行再加工形成成熟的蛋白质，然后高尔基体“出芽”形成囊泡并与细胞膜融合完成分泌，D正确。
故选B。
3. 下列关于细胞核和遗传物质叙述正确的是（ ）
A. 真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质
B. 高等植物成熟筛管细胞的细胞核控制该细胞的代谢和遗传
C. 核孔保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出
D. 染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核的结构由核膜、核孔、核仁、染色质；染色质和染色体是同种物质在不同细胞不同时期的两种存在状态；核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
【详解】A、真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA，A错误；
B、高等植物成熟筛管细胞无细胞核，B错误；
C、核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道，但是蛋白质和RNA不能自由进出核孔，核孔是具有选择性的，C错误；
D、染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D正确。
故选D。
4. 盐碱地中过量的钠盐会对水稻的生存造成威胁，由我国农业科学家陈日胜培育的“海稻86”具有良好的抗盐碱能力。如图为“海稻86”抗盐碱相关的生理过程示意图，相关说法错误的是（ ）
A. 水分子主要是以图中方式②进入根细胞的，这与细胞膜的结构有关
B. “海稻86”将根细胞细胞质基质中的Na+转运储存在液泡中，有利于根系从外界吸水
C. SOS1和NHX对Na+的转运速率不受细胞呼吸强度影响
D. 根细胞将Na+和H+排出细胞外的运输方式相同
【答案】C
【解析】
【分析】不同物质跨膜运输的方式不同，包括主动运输、被动运输和胞吞、胞吐，其中被动运输包括协助扩散和自由扩散。（1）主动运输的特点：①消耗能量(来自于 ATP水解或离子电化学势能)，②需要转运蛋白协助，③逆浓度梯度进行。（2）协助扩散的特点：①不消耗能量，②需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。（3）自由扩散的特点：①不消耗能量，②不需要转运蛋白协助，③顺浓度梯度进行。
【详解】A、水进入海水稻的运输方式有自由扩散（方式①）和协助扩散（方式②）两种，水更多的是以方式②进入根细胞的，这与细胞膜上的水通道蛋白有关，A正确；
B、海水稻通过液泡吸收Na⁺是从低浓度到高浓度，为主动运输，导致细胞液浓度增大，有利于根细胞吸水，B正确；
C、SOS1将Na+由细胞质基质转运到细胞外，NHX将Na+由细胞质基质转运到液泡的细胞液中，这两种运输都是逆浓度梯度的运输，都是主动运输，直接利用的是势能，由H+的浓度差维持，不直接受O2浓度的影响，但H+的转运受O2浓度的影响，C错误；
D、海水稻将 Na⁺ 排出细胞外是从低浓度到高浓度，为主动运输，H+排出细胞外需要消耗ATP，也为主动运输，两者运输方式相同，D正确。
故选C。
5. “赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”，检测生物组织中的有机物出现的颜色反应多姿多彩，也可以用这句诗词来描绘。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热，出现砖红色沉淀，说明苹果汁一定富含葡萄糖
B. 向马铃薯的块茎捣碎后的提取液中加入碘液，溶液呈蓝色，说明马铃薯块茎中含有淀粉
C. 检测花生种子的子叶含有脂肪的实验中，加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色
D. 提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质
【答案】A
【解析】
【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
3、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、向提取的苹果汁中加入斐林试剂水浴加热，出现砖红色沉淀，说明苹果汁一定富含还原糖，A错误；
B、马铃薯的块茎中含有较多的淀粉，加入碘液可出现蓝色，B正确；
C、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，花生种子的子叶含有脂肪，因此加入苏丹Ⅲ染液后脂肪被染成橘黄色，C正确；
D、鉴定蛋白质的试剂为双缩脲试剂，该试剂与斐林试剂的区别表现在斐林试剂乙液浓度是双缩脲试剂的B液浓度为5倍，而斐林试剂的甲液和双缩脲试剂的A液是同一种溶液，因此，提供适量的斐林试剂和蒸馏水可检测大豆种子中是否含有蛋白质，D正确。
故选A。
6. 为探究十字花科植物羽衣甘蓝的叶片中所含色素种类，某兴趣小组做了如下的色素分离实验：将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先置于用石油醚、丙酮和苯配制成的层析液中层析分离，然后再置于蒸馏水中进行层析，过程及结果如下图所示，图中1、2、3、4、5代表不同类型的色素。分析错误的是（ ）
A. 色素1、2、3、4难溶于水，易溶于有机溶剂，色素5易溶于水
B. 色素5最可能为花青素，叶绿体中类囊体堆叠成基粒增大了其附着面积
C. 色素1和2主要吸收蓝紫光，色素3和4主要吸收蓝紫光和红光
D. 色素1在层析液中的溶解度最大，其颜色最可能为橙黄色
【答案】B
【解析】
【分析】纸层析法分离色素的原理是不同的色素分子在层析液中的溶解度不同，溶解度大的在滤纸条上的扩散速率快，反之则慢。
【详解】A、1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度，推测是光合色素，光合色素易溶于有机溶剂，分布在叶绿体中；根据在蒸馏水中的层析结果说明，色素5可以溶解在蒸馏水中，推测其可能是存在于植物液泡中的色素，色素5易溶于水，A正确；
B、色素5最可能为花青素，在于植物液泡中，不在类囊体膜上，B错误；
C、色素1、2、3、4是光合色素，依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，色素1和2即胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光，色素3和4即叶绿素a和叶绿素b，主要吸收蓝紫光和红光，C正确；
D、根据层析的结果，色素1距离起点最远，说明色素1在层析液中的溶解度最大，色素1是胡萝卜素，其颜色最可能为橙黄色，D正确。
故选B。
7. 气孔是水分和气体进出植物叶片的通道，由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水会导致气孔关闭，吸水会导致气孔开启，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 保卫细胞外侧壁较薄，其伸缩性大于内侧壁，吸水膨胀后气孔导度增大
B. 图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时，仍有水分子进出液泡膜
C. 叶表皮细胞和保卫细胞的细胞质中都具有较多的叶绿体，有利于进行光合作用
D. 当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液内可溶性糖含量升高可导致气孔开放
【答案】C
【解析】
【分析】保卫细胞吸水，叶片气孔开启；保卫细胞失水，叶片气孔关闭。运用植物细胞渗透作用的原理：当外界溶液浓度>细胞液浓度，细胞失水；当外界溶液浓度<细胞液浓度，细胞吸水。
【详解】A、气孔开放的原因是保卫细胞吸水，细胞壁向外伸展，保卫细胞外壁的伸缩性大于内侧壁，A正确；
B、图乙气孔关闭至保卫细胞液泡体积不变时保卫细胞与外界溶液渗透压相等，水分子进出达到平衡，B正确；
C、表皮细胞不含叶绿体，不能进行光合作用，具有保护作用，属于保护组织，C错误；
D、当光照逐渐增强时，保卫细胞的细胞液内可溶性糖含量升高，细胞液浓度增大，吸水能力增强，可导致气孔开放，D正确。
故选C。
8. 用酵母菌做实验材料探究细胞呼吸。首先对酵母菌培养液离心处理，然后将获取的酵母菌沉淀破碎并再次离心，把含酵母菌细胞质基质的上清液、只含酵母菌细胞器的沉淀物及未离心处理过的酵母菌培养液分装在甲、乙、丙3支试管内，同时向各试管中加入等量、等浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，得到葡萄糖和CO2的相对含量变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图1对应试管甲，其产生的CO2中氧元素来自葡萄糖和水
B. 图2对应试管丙，反应结束后可用酸性重铬酸钾溶液检测酒精
C. 图3对应试管乙，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解
D. 图1和图2对应的试管中消耗等量的葡萄糖释放的能量相等
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸和无氧呼吸的过程：
（1）有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
（2）无氧呼吸的二阶段：第一阶段：和有氧呼吸第一阶段相同。第二阶段：在细胞内生成酒精和二氧化碳。
【详解】A、试管甲含有酵母菌细胞质基质的上清液，可进行无氧呼吸，产生的二氧化碳中的氧来自葡萄糖，A错误;
B、试管丙中含有未离心处理过的酵母菌培养液，供氧充足，可进行有氧呼吸，不会产生酒精，B错误;
C、试管乙只含酵母菌细胞器的沉淀物，对应图3，乙试管葡萄糖无消耗，实验结果表明葡萄糖不能进入线粒体分解，C正确；
D、图1有氧呼吸，图2无氧呼吸，消耗等量的葡萄糖，前者释放的能量多与后者，D错误。
故选C。
9. 如图所示为自然环境中一昼夜测得某植物吸收CO2的速率曲线图，关于该图的相关叙述错误的是（ ）
A. a点产生的原因是夜间温度降低，细胞呼吸减弱，CO2释放减少
B. b点开始进行光合作用，m点光合作用停止
C. 光合速率与呼吸速率相等的点是c、h点，有机物积累量最大的点是m点
D. d~e段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，f~h段下降的原因是光照减弱
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：a点是夜晚大约两点，由于气温降低导致细胞呼吸减弱，二氧化碳释放减少；c点开始光合作用；c、h点光合等于呼吸；e点由于气温高，气孔关闭，二氧化碳吸收减少，光合作用下降；m点光合停止。
【详解】A、由题图可知，光合作用开始的点是b点，a点释放二氧化碳减少，是由于夜间温度降低，呼吸酶活性降低，呼吸速率降低，释放的二氧化碳减少，A正确；
B、由题图可知，b点是光合作用开始的点，m点之后，二氧化碳释放速率不变，说明不再进行光合作用，B正确；
C、c、h点光合速率等于呼吸速率，h点之后，光合作用速率小于呼吸作用速率，有机物减少，因此有机物积累最大的点是h点，C错误；
D、e点时的光照强度比较强，此时由于气孔关闭，二氧化碳通过气孔进入叶肉细胞间隙的量少，光合速率降低，e点为光合午休现象，段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，因此de段下降的原因是气孔关闭，CO2吸收减少，fh段是下午光照逐渐减弱的时间段，此时光合速率下降的原因是光照减弱，D正确。
故选C。
10. 科学家利用“水凝胶”将小鼠自体干细胞安全送进小鼠脑损伤部位，使其在该部位进行增殖、分化，以修复损伤细胞。下列叙述正确的是（ ）
A. 自体干细胞与损伤细胞的基因组成相同，基因表达情况不同
B. 自体干细胞能修复损伤细胞，说明自体干细胞具有全能性
C. 小鼠自体干细胞表面不含抗原物质，进入小鼠体内后不会发生免疫反应
D. 干细胞没有组织特异性，可以分化成各种细胞或组织
【答案】A
【解析】
【分析】细胞分化的概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化过程遗传物质不变，只是基因选择性表达的结果。其特点是具有普遍性、稳定性、不可逆性；其实质是基因的选择性表达；其结果是细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【详解】A、自体干细胞与损伤细胞基因组成相同，因为它们是由同一个受精卵发育而来，其基因组成相同，但是它们的基因表达情况不同，因为它们的分化程度不同，A正确；
B、自体干细胞能修复损伤细胞，并不能说明自体干细胞具有全能性，因为全能性是指细胞具有发育成完整个体或分化为其他细胞的能力，B错误；
C、小鼠自体干细胞表面含有抗原物质，但进入小鼠体内后不会发生免疫反应，C错误；
D、胚胎干细胞能分化产生多种类型的组织细胞，成体干细胞一般具有特异性，只分化特定的几种相关的组织细胞，D错误。
故选A。
11. 如图表示人体细胞有丝分裂过程中，细胞内物质变化曲线图形的一部分，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若该图形表示细胞核内DNA数量变化，则BC段中染色体数：染色单体数=1：1
B. 若该图形表示细胞内染色体数量变化，则BC段始终存在姐妹染色单体
C. 若该图形表示染色单体数量变化，则CD时刻细胞核完成重建
D. 若该图形表示细胞内中心粒数量变化，则CD时刻前已完成着丝粒分裂
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂过程中，各物质的变化规律：（1）染色体变化：后期加倍（2N→4N）；（2）DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；（3）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0）；（4）核膜和核仁：前期消失，末期重建；（5）中心体：间期复制后加倍，前期分离，末期细胞质分裂后恢复体细胞水平。
【详解】A、若该图形表示细胞核内DNA数量变化，则BC段包括后期，而后期染色单体数0，A错误；
B、若该图形表示细胞内染色体数量变化，CD下降表示有丝分裂末期，则BC段表示有丝分裂后期，此时不存在姐妹染色单体，B错误；
C、若该图形表示染色单体数量变化，则CD表示后期着丝粒分裂，而细胞核重建发生在末期，C错误；
D、若该图形表示细胞内中心粒数量变化，则CD时刻表示进入末期，此时已经完成了着丝粒的分裂，D正确。
故选D。
12. 斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术，其技术流程如图。据此分析，下列说法正确的是（ ）
A. 放射性自显影技术可显示原培养皿中含目的基因的菌落位置
B. p和q片段能够杂交的主要原因是两单链的碱基排列顺序相同
C. p和q片段的杂交双链区域形成过程中有氢键和磷酸二酯键生成
D. 斑点印迹杂交技术可用于检测目的基因是否在受体细胞中成功表达
【答案】A
【解析】
【分析】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。
【详解】A、斑点印迹杂交技术是将目的基因片段用放射性同位素或荧光进行标记，与受体细胞的基因组DNA进行杂交，如果目的基因整合到受体细胞上，那么标记基因就会与其结合，通过放射性自显影就可以检测出整合有目的基因的受体细胞。所以该技术可以显示原培养基中含目的基因的菌落位置，A正确；
B、p和q杂交是因为两单链的碱基可以互补配对，B错误；
C、在杂交过程中，双链区域会有氢键形成，但不会形成磷酸二酯键，C错误；
D、斑点印迹杂交是一种简单的DNA分子杂交技术，该技术可以检测目的基因的导入和转录，但无法用于检测目的基因是否在受体细胞中表达，目的基因是否在受体细胞中表达常用抗原-抗体杂交法，D错误。
故选A。
13. 下列有关“DNA粗提取与鉴定”、“PCR扩增”、“琼脂糖凝胶电泳”实验的叙述中，正确的是（ ）
A. 将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于沉淀物中
B. 将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，溶液即可变为蓝色
C. 对1个双链DNA分子进行PCR扩增，第n次循环共需要引物2n个
D. 凝胶载样缓冲液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察
【答案】C
【解析】
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、将洋葱切碎加研磨液研磨、过滤后，滤液放置4℃冰箱中静置几分钟后，DNA存在于上清液中，A错误；
B、将提取到的丝状物与二苯胺溶液充分混匀后，在沸水浴的条件下，溶液可变为蓝色，B错误；
C、PCR 技术大量扩增目的基因时，第n−1次生成2n−1个DNA分子，第n次复制形成2n个DNA，所以需要的引物数目为（2n−2n−1）×2=2n，C正确；
D、DNA分子在凝胶载样缓冲液中带正电荷或负电荷，可用于电泳；凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，在波长为300nm的紫外灯下可以被检测出来，D错误。
故选C。
14. 由于某目的基因酶切后的末端为平末端， 载体E只有产生黏性末端的酶切位点，需借助中间载体P 将目的基因接入载体E。据图分析， 下列叙述正确的是（ ）
A. 通过 PCR 扩增获取目的基因是基因工程的核心工作
B. 为了便于该目的基因接入载体E，可用限制酶 EcRV 或SmaI切割载体P
C. 载体P不能作为基因表达载体，是因为其没有表达该目的基因的启动子与终止子
D. 若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体成功导入受体细胞
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、基因工程的核心步骤是构建基因表达载体，不是通过PCR扩增获取目的基因，A错误；
B、由于载体E只有产生黏性末端的酶切位点，要使中间载体P接入载体E，同时防止载体E自身环化，需要用两种限制酶分别切割载体E和中间载体P，据图可知，中间载体P和载体E均含有XhI和PstI酶识别序列，故可选用XhI和PstI酶进行酶切，载体P的这两种酶识别序列中含有EcRV识别位点，并且其切割的为平末端，可以用于连接目的基因，SmaI酶虽然也能切割得到平末端，但是其识别位点没有位于XhI和PstI酶识别位点之间，故不能选择其对中间载体P进行切割，B错误；
C、由图可知，载体P是中间质粒，不含有有表达MT基因的启动子和终止子，C正确；
D、受体细胞表现出抗性基因的相应性状，可能是导入了重组质粒，也可能只导入了空质粒（不含目的基因的质粒），D错误。
故选C。
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但选不全的得1分，错选或者不答的得0分。
15. 酶的竞争性抑制剂的作用机理如下图1所示。下图2中甲、乙、丙为同一酶促反应在不同条件下测得的反应速率变化曲线。下列说法错误的是（ ）
A. 竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，从而影响酶促反应速率
B. 非竞争性抑制剂与高温、低温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能
C. 通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，会降低酶促反应的反应速率
D. 随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关
【答案】BC
【解析】
【分析】竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂：竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂。它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性，能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点，从而产生酶活性的可逆的抑制作用。非竞争性抑制剂在化学结构和分子形状上与底物无相似之处，因此并不在活性中心与酶结合，而是在活性中心以外的地方结合。然而一旦结合，酶的空间结构就发生变化，从而导致活性中心不能再结合底物。
【详解】A、竞争性抑制剂与底物结构相似，可竞争性结合酶的活性部位，使酶与底物结合机会下降，从而影响酶促反应速率 ，A正确；
B、非竞争性抑制剂改变酶空间结构，与高温的作用机理相似，均会使酶空间结构改变而丧失催化功能 ，但和低温使酶活性下降机理不同，B错误；
C、通过增加底物浓度降低竞争性抑制剂对酶活性抑制，使底物和酶结合机会增大，会升高酶促反应的反应速率 ，C错误；
D、随底物浓度的增大，丙组的反应速率低于乙组，丙组的最大反应速率低于甲、乙组，可能与丙组加入非竞争性抑制剂有关 ，D正确。
故选BC。
16. 某实验小组研究温度对水绵光合作用的影响，实验结果如图所示，据图分析下列有关说法错误的是（ ）
A. 据图可知，水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃
B. 每天光照12小时，最有利于水绵生长的温度是25℃
C. 图中水绵细胞积累有机物速率最大时的温度是25℃
D. 在5℃时，水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的2倍
【答案】ABD
【解析】
【分析】由题意可知，光照下吸收CO2的量可表示净光合速率，黑暗中释放CO2的量可表示呼吸速率。
【详解】A、由于没有对高于35℃条件下水绵细胞的呼吸作用进行研究，因此无法判断水绵细胞呼吸作用的最适温度为35℃，A错误；
B、水绵在一昼夜中积累的有机物越多，越有利于水绵生长。每天光照12小时，水绵在一昼夜中积累的有机物为光照条件下积累的有机物–黑暗条件下消耗的有机物=12×光照下吸收CO2的量–12×黑暗中释放CO2的量。由题图可知，温度为20℃时，水绵在一昼夜中积累的有机物最多，约为18mg （12h×2.5mg/h–12h×1mg/h），B错误；
C、有机物的积累速率取决于净光合速率。由图中可知，温度为25℃时，水绵细胞在光照下吸收CO2的量最大，即净光合速率最大，积累有机物速率最大，C正确；
由题图可知，温度为5℃时，水绵细胞产生氧气的速率=净光合速率+呼吸速率=光照下吸收CO2的量+黑暗中释放CO2的量=1mg/h+0.5mg/h=1.5mg/h。由于呼吸作用消耗氧气的速率为0.5mg/h，所以水绵细胞产生氧气的速率是消耗氧气的速率的3倍，D错误。
故选ABD。
17. 为保障粮食安全，我国科研人员以富含纤维素的农业残渣（秸秆）为原料，利用基因工程改造面包酵母使其表面携带相关酶，可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白。部分生产工艺如下图，下列叙述正确的是（ ）
注：酵母增殖的适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0；酵母发酵的适宜温度为24~35℃，适宜pH为5.0~5.8
A. 面包酵母的增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成
B. 生产单细胞蛋白时选择26℃、pH5.5的条件为宜
C. 纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
D. 生产前可将培养基先分装再高压蒸汽灭菌，灭菌条件可为121℃、20min
【答案】AD
【解析】
【分析】分析图中过程，可知改造的面包酵母表面携带帮助纤维二糖水解和淀粉合成的酶，通过其繁殖可以协助利用纤维素合成人工淀粉。
【详解】A、面包酵母表面携带促进纤维二糖水解的酶和促进淀粉合成的酶，因此其增殖能促进纤维二糖水解及淀粉合成，A正确；
B、生产单细胞蛋白需要令酵母菌增殖，适宜温度为28~32℃，适宜pH为4.0~5.0，B错误；
C、纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性，不能体现高效性，C错误；
D、在121℃、100kPa条件下处理15~30min，将培养基彻底灭菌，以避免培养基上的微生物影响实验结果，D正确。
故选AD。
18. Cre-lxP系统能实现特定基因的敲除（如图1）。把几种荧光蛋白基因和Cre酶能识别并切割的序列（lxP1和lxP2）串在一起，构建表达载体T（如图2）。部分荧光蛋白基因会被Cre酶随机“剪掉”，且两个lxP1之间或两个IxP2之间的基因，最多会被Cre酶敲除一次，剩下的部分得以表达，随机呈现不同的颜色。下列说法正确的是（ ）
A. Cre酶切下一个待敲除基因的过程，需要破坏四个磷酸二酯键
B. 若小鼠细胞含一个表达载体T（不含Cre酶），其肌肉组织细胞呈红色
C. 若小鼠细胞含一个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能呈红色或黄色或蓝色
D. 若小鼠细胞含两个表达载体T（含Cre酶），其脑组织细胞可能随机出现两种颜色叠加
【答案】ACD
【解析】
【分析】1、基因工程至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。
2、基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。
【详解】A、DNA单链上相邻的两个脱氧核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，DNA由两条单链螺旋缠绕形成，Cre酶切下一个待敲除基因的过程中，需要切断基因前后两端，因此需要破坏四个磷酸二酯键，A正确；
B、据图可知，小鼠有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因，前端有脑组织特异性表达的启动子，肌肉细胞不会表达颜色基因，故若小鼠细胞含一个表达载体T(不含Cre酶)，其肌肉组织细胞呈无色，B错误；
C、1xP1、1xP2位置如图2黑白三角符号所示，两个lxP1和两个lxP2之 间的基因最多会被Cre酶敲除一次，将含Cre酶的病毒注入小鼠体内，Cre酶表达情况不同，识别的lxP不同，则有可能未敲除荧光蛋白基因，此时为红色(同不含Cre酶时)，也有可能敲除两个lxP1之间的红色荧光蛋白基因，此时为黄色，也有可能敲除两个1xP2之间的红色和黄色荧光蛋白基因，此时为蓝色，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，C正确；
D、小鼠脑组织细胞内有2个相同表达载体T(含Cre酶)，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内两种荧光蛋白的颜色叠加而成，故其脑组织细胞可能出现两种颜色，D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 花生抗逆性强，部分品种可以在盐碱土区种植。下图是四个品种的花生在不同实验条件下的叶绿素含量相对值（SPAD）（图1）和净光合速率（图2）。回答下列问题：
（1）本实验的自变量有____________。
（2）花生叶肉细胞中的叶绿素主要吸收_________光，可用__________等有机溶剂从叶片中提取。盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是__________。
（3）图2中的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_______________（答出两点）等相同的实验条件下，测得的____________量。
（4）在光照强度为500μmlm-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的光合速率_________（填“大于”“等于”或“小于”）HH1的光合速率，判断的依据是_______________。
（5）在光照强度为1500μmlm-2·s-1、NaCl添加量为3.0g·kg-1的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种，根据本实验结果推测，原因可能是HY25的_____________，促进了暗反应进行。
（6）依据图2，在中盐（2.0g·kg-1）土区适宜选择种植________________品种。
【答案】（1）花生品种，光照强度，NaCl添加量
（2） ①. 红光和蓝紫 ②. 无水乙醇 ③. HH1
（3） ①. 温度、CO2浓度 ②. 单位时间、单位叶面积的CO2吸收
（4） ①. 大于 ②. 总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，在此条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但前者呼吸速率大于后者
（5）叶绿素含量高，光反应强，产生更多ATP和NADPH
（6）LH12
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【小问1详解】
实验的自变量是指实验过程中人为控制可以不同的量，本实验的自变量有花生品种，光照强度，NaCl添加量。
【小问2详解】
花生叶肉细胞中的叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）主要吸收红光和蓝紫光，可用无水乙醇等有机溶剂从叶片中提取（光合色素不溶于水而溶于有机溶剂无水乙醇）。结合图1实验结果可以看出，盐添加量不同的条件下，叶绿素含量受影响最显著的品种是HH1，因为该品种的叶绿素含量受盐浓度变化影响更显著。
【小问3详解】
图2实验的自变量为 花生品种，光照强度，NaCl添加量，无关变量应保持相同且适宜，故图2中的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在温度、CO2浓度等相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积的CO2吸收量。
【小问4详解】
在光照强度为500μml·m-2·s-1、无NaCl添加的条件下，LH12的净光合速率和HH1的净光合速率相同，但由于前者的呼吸速率大于后者，且总光合速率等于净光合速率和呼吸速率之和，因此可以判断，LH12的光合速率大于HH1的光合速率。
【小问5详解】
在光照强度为1500μmlm-2·s-1、NaCl添加量为3．0g·kg¹的条件下，HY25的净光合速率大于其他三个品种的净光合速率，原因可能是HY25的叶绿素含量高与其他三个品种，光反应生成更多的ATP和NADPH，进而促进了暗反应进行，提高了光合速率。
【小问6详解】
根据图2数据可知，在中盐（2．0g·kg-1）土区适宜选择种植LH12品种，因为该条件下，该品种的净光合速率更大，说明产量更高，因而更适合在该地区种植。
20. 糖尿病是一种慢性代谢性疾病。胰岛素是降血糖的常见药物，下图 1 为胰岛素降低血糖的作用机理图，请回答下列问题。
（1）胰岛素受体是一种酪氨酸激酶。图 1 中，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的______亚基结合后，可激活酪氨酸激酶，催化 IRS-1 酪氨酸（Tyr）残基被_________而激活，进而发挥作用。
（2）激活后的 IRS-1 可经过细胞内信号转导，通过促进过程①_________与细胞膜融合以促进葡萄糖通过________方式进入组织细胞进而降低血糖。
（3）引发糖尿病的原因有多种。某种糖尿病是因图 1 中过程①受阻所致，试分析图 2 中磺脲类降糖药物是否是治疗该种糖尿病的最佳用药，并说明理由_________。
（4）受到自由基攻击造成损伤后，胰岛 B 细胞中的胰岛素转录激活因子 PDX-1 的表达量会降低，进而引发糖尿病。研究发现，玫瑰花提取物有控制糖尿病及抑制并发症的作用，为研究其抗糖尿病的机制，科研工作者开展了以下实验：
实验一 实验材料：肠提取物（含α-葡萄糖苷酶，能促进小肠麦芽糖等寡糖水解）、玫瑰花水提取物（Ms）母液、玫瑰花醇提取物（Mc）母液、阿卡波糖（一种治疗糖尿病的药物）、磷酸盐缓冲液（pH 6.8）。
本实验结果表明：__________。
实验二 研究者每天对部分糖尿病模型鼠灌胃 Mc 提取物，7 天后检测胰腺细胞相关物质的分泌量并制成表格如下（表中SOD为超氧化物歧化酶，可清除自由基）。
分析本实验结果，你认为 Mc 提取物抗糖尿病的机制可能是_________。
【答案】（1） ①. α ②. 磷酸化
（2） ①. 将含有GLUT4的囊泡
②. 协助扩散
（3）不是；该种糖尿病致病原因是缺乏葡萄糖转运蛋白，而磺脲类降糖药物仅能促进胰岛素释放，不能从根本上消除葡萄糖吸收障碍
（4） ①. 将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释 ②. 向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液 ③. Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强 ④. Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的
【解析】
【分析】分析图1，胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散的方式进入组织细胞，同时可促进过程②葡萄糖氧化分解、合成糖原和转化为脂肪等非糖物质等过程。
【小问1详解】
由题图信息知，胰岛素受体是一种酪氨酸激酶，当胰岛素与靶细胞膜上胰岛素受体的a亚基结合后，可激活受体酪氨酸激酶，催化IRS-1酪氨酸（Tyr）残基被磷酸化而激活，进而发挥作用。
【小问2详解】
过程①含有GLUT4的囊泡与细胞膜融合的过程，GLUT4是膜上葡萄糖转运的载体，该过程可将GLUT4运往细胞膜。激活后的IRS-1经过细胞内信号转导，通过促进过程①进而促进将葡萄糖以协助扩散（图1可知葡萄糖进入组织细胞是高浓度到低浓度且需要GLUT4载体转运，故属于协助扩散）的方式进入组织细胞。
【小问3详解】
某种糖尿病是因图1中过程①受阻所致，即该种糖尿病是由于含有GLUT4的囊泡无法及时运往细胞膜，使细胞膜上转运葡萄糖的载体减少导致的。图2中磺脲类降糖药物的作用机理是抑制胰岛B细胞K＋通道的开放，使膜电位变化，导致电压依赖性钙通道打开，Ca2＋内流，促进胰岛素释放，这对细胞膜上转运葡萄糖的载体GLUT4没有影响，故该药物不是治疗该种糖尿病的最佳用药。
【小问4详解】
为研究玫瑰花提取物的抗糖尿病机制，可根据所给实验材料设计如下实验：
取50μL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min；
将Ms、Mc母液进行系列浓度梯度稀释；
设置4组实验，编号1～4，其中1、2组为实验组，向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液，3、4组为对照组，一组向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液；另一组向处理后的肠提取液中加入等量磷酸盐缓冲液。
一段时间后将样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405nm处测定吸光度，每组反应平行进行3次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制率，绘制曲线。
结合实验曲线可知：Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制作用，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用更强。
实验二的自变量是有无Mc提取物，因变量是SOD相对含量、PDX-1基因的表达相对含量、胰岛素相对含量，故可推测Mc提取物可能是提高SOD相对含量，从而消除自由基对胰岛B细胞的损伤，提高了胰岛B细胞中胰岛素转录激活因子PDX-1表达量，最终提高了胰岛素的含量，进而到达抗糖尿病的目的。
21. 秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式：水体的上层主要是以浮游植物为食物的鲢鱼，中层主要是以水生植物为食的草鱼，底层主要是以软体动物为食的青鱼。某秧藕养鱼立体农业生态系统的能量流动如图，图中的英文字母表示能量（单位：KJ）。回答下列问题。
（1）据图可知，生产者输入该生态系统的能量值为___________，该生态系统的正常运行需要有机物的不断输入，原因是_____________。
（2）图中字母d表示______________，植食性鱼类到肉食性鱼类的能量传递效率可表示为____________。（用图中字母表示）
（3）鱼塘的人工管理十分重要，若种植的莲藕数量过多，会造成鲢鱼减产，从种间关系的角度分析，原因是______________。在夏季，可利用昆虫的趋光性，用____________诱捕池塘上空的飞蛾作为鱼类的补充食物。
（4）秧藕养鱼立体生态种养模式在生产实践中获得了较高的经济效益，从群落水平阐述其原理主要是_______________。
（5）科研人员对水体中某种微生物种群数量进行调查。若吸取水样1mL并稀释100倍后，采用血细胞计数板（规格为1mm×1mm×0.1mm）计数，观察到的计数室中细胞分布如图所示，则1L水样中，该微生物的数量是_______________个。
（6）构建该立体池塘生态系统时，需充分考虑人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积，即______________；还需考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系，并且使这些物种形成互利共存的关系等，即遵循生态工程中的______________原理。
【答案】（1） ①. a ②. 该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量
（2） ①. 流向分解者的能量 ②. （c-n）/b×100％
（3） ①. 由于莲藕的竞争使浮游植物数量下，鲢鱼的食物减少 ②. 黑光灯
（4）鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了资源和空间
（5）1.5×1011
（6） ①. 生态足迹/生态占用 ②. 自生
【解析】
【分析】分析能量流动图可知，该生态系统流入的能量为植物固定太阳能a+饲料输入m+n；其中植物呼吸消耗e，植食性鱼类呼吸消耗f，肉食性鱼类呼吸消耗g；流向分解者的能量为d。
【小问1详解】
生产者输入该生态系统的能量值为固定的太阳能a，该生态系统输出及呼吸消耗的能量大于生产者固定的能量（植物固定的太阳能a），因此需要有机物的不断输入。
【小问2详解】
图中的d表示流向分解者的能量，能量传递效率为下一级的同化量占上一级同化量的百分比，但肉食性鱼类的同化量除了来自植食性鱼类还有来自饲料的，因此能量传递效率可表示为（c-n）/b×100%。
【小问3详解】
根据题目信息可知鲢鱼以水体的上层主要是以浮游植物为食物，而莲藕与浮游植物为竞争关系，若莲藕数量过多，由于莲藕的竞争使浮游植物数量下降，鲢鱼的食物减少。利用昆虫的趋光性可采用黑光灯诱捕池塘上空的飞蛾。
【小问4详解】
秧藕养鱼是一种池塘立体生态种养模式，鱼类的立体放养使池塘群落具有合理的垂直结构，充分利用了池塘水体的空间资源。
【小问5详解】
科研人员对水体中某种微生物种群数量进行调查时，采用血细胞计数板进行计数。该计数板计数室为25×16的规格，应取四角和正中间方格，原则上计上不计下，计左不计右，5个方格的微生物数量依次为左上格5个，左下格6个，中间格6个，右上格6个，右下格7个，则该计数室的微生物的数量是(5+6+6+6+7) ÷5×25=150个，一个计数室的容积为0.1mm3，再结合题中样液稀释100倍，可计算1L样液中，该微生物的数量是150×100×104×103=1.5×1011个。
【小问6详解】
构建该立体池塘生态系统时，需要考虑多方面的因素，例如生态足迹大小，即需充分考虑人类生存所需的生产资源和吸纳废物的土地及水域面积，还需要考虑所养殖生物的生态位差异、种间关系，并且使这些物种形成互利共存的关系等，即遵循生态工程中的自生原理。
22. 癌症的免疫疗法通过重新激活抗肿瘤的免疫细胞，克服肿瘤的免疫逃逸，在癌症治疗方法中取得越来越突出地位，科研人员在不断研究中发现多种免疫治疗方法的结合是提高治疗效果的途径之一。
（1）某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体最主要的优点在于__________。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是_________。然后取小鼠的脾脏细胞用___________试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞。
（2）一段时间后，将（1）所得细胞接种到多孔培养板上，进行抗体阳性检测，检测原理如上图。
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成______________，并加入多孔板培养槽中的________（填“细胞”或“上清液”），即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与_____________结合的酶标抗体洗去。
③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表______________。
（3）CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞以产生双特异性抗体PSMA×CD28，可诱导T细胞定向杀伤肿瘤细胞，如图2。
①制备双杂交瘤细胞过程：先将____________分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图3所示（α、β分别代表不同抗原）。两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。由于轻链和重链的随机组合会_____________，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28，请在表格中将其完善。（从A1、A2、B1、B2、a、b、PSMA、CD28等字符中选择）
③双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其优势是____________。
【答案】（1） ①. 特异性强、灵敏度高、可大量制备 ②. 刺激机体产生更多免疫过的B细胞（浆细胞） ③. PEG
（2） ①. 固相抗原 ②. 上清液 ③. 抗PD-1抗体 ④. 抗PD-1抗体的量
（3） ①. PSMA、 CD28 ②. 产生多种抗体 ③. B2 ④. a ⑤. b ⑥. CD28 ⑦. 既能与肿瘤细胞特异性结合，又能与抗肿瘤药物特异性结合，从而降低了抗肿瘤药物的副作用（提高了抗肿瘤药物的靶向性）
【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】
某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白PSMA和PD-L1，如图1。PD-L1能抑制T细胞的活化，使癌细胞发生免疫逃逸。临床上可利用PD-1的单克隆抗体进行癌症治疗。单克隆抗体是由单个杂交瘤细胞经过增殖产生的细胞器合成并分泌的，因而其最主要的优点在于特异性强、灵敏度高、可大量制备。将等量的纯化PD-1蛋白分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗PD-1抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的1号小鼠用于后面的融合实验。在融合前三天，对1号小鼠加强免疫一次，目的是刺激机体产生更多免疫过的B细胞（浆细胞）。然后取小鼠的脾脏细胞用PEG试剂诱导与骨髓瘤细胞融合，而后用选择培养基进行筛选得到杂交瘤细胞，再通过进一步筛选获得能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问2详解】
①在检测时需要将PD-1蛋白固定于固相载体表面制成固相抗原，并加入多孔板培养槽中的“上清液”（其中含有是相应的抗体），即待测样本。
②加入酶标抗体后一段时间，需要用洗涤剂将未与抗PD-1抗体结合的酶标抗体洗去，在载体上留下的是带有酶标抗体的抗原-抗体复合物。
③加入相应酶促反应底物显色后，颜色的深浅可代表抗PD-1抗体的量，颜色越深说明待测样液中抗体含量越多。
【小问3详解】
①结合题意可知，制备双杂交瘤细胞过程：先将PSMA、 CD28分别注射到小鼠体内，分离出B淋巴细胞，诱导其与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合。成功融合的细胞会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图3所示（α、β分别代表不同抗原）。两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。由于轻链和重链的随机组合会产生多种抗体，因此还需进行筛选才能获得所需的双特异性抗体PSMA×CD28，由于要获得双抗，因此图中的5、6部位分别连接不同的抗原α、β，根据原有的连接方式可推测，表中2、3、4、6的位置依次为B2、a、b、CD28。
③双特异性抗体还可以携带抗肿瘤药物应用于肿瘤治疗，其表现的优势为既能与肿瘤细胞特异性结合，又能与抗肿瘤药物特异性结合，从而降低了抗肿瘤药物的副作用，同时也能提高药效。
23. 与普通玉米相比，甜玉米细胞中可溶性糖向淀粉的转化较慢导致可溶性糖含量高，汁多质脆。为提高甜玉米的商品价值，科研人员培育出了超量表达G蛋白转基因甜玉米新品种。在超量表达G基因载体的构建中，所用DNA片段和Ti质粒的酶切位点如图1、2所示。
（1）强启动子能被____识别并结合，驱动基因持续转录。在培育转基因甜玉米中T-DNA的作用是____。为使DNA片段能定向插入T-DNA中，可用PCR技术在DNA片段的两端添加限制酶识别序列，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是____。处理好的DNA片段与Ti质粒的重组过程共需要____种酶。
（2）外植体经脱分化形成的愈伤组织放入农杆菌液浸泡后，进行植物组织培养时培养基中需加入____进行筛选，获得玉米株系a1、a2、a3、a4。通过对四个株系的G蛋白表达量进行测定，发现a4株系的表达量与野生型相近，原因可能是____。
（3）下图示淀粉合成酶基因片段，其转录后形成的前体RNA需通过剪接（切去内含子对应序列）和加工后方能用于翻译。科研人员希望通过降低淀粉合成酶基因的表达，进一步提高甜玉米中可溶性糖的含量，将吗啉反义寡核苷酸（RNA剪接抑制剂）导入玉米受精卵中，发现其基因表达受阻。科研人员对其作用机制提出两种假说。
假说1：导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切；
假说2：导致RNA前体上内含子1和外显子2的对应序列同时被剪切。
①为验证上述假说，分别在受精卵发育后3天的胚细胞中从实验组和对照组提取____，逆转录形成cDNA。若假说1成立，使用图示引物2和引物4进行PCR后电泳的结果为____（目的条带的有无）。
②若要证明假说2，需选择图示引物____进行PCR。
③若某次实验电泳结果发现：实验组和对照组都没有任何条带，从PCR操作过程角度解释可能的原因是____（至少写出两点）。
【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上 ③. NtⅠ和SacⅠ ④. 3
（2） ①. 潮霉素 ②. a4株系玉米中可能没有导入目的基因或目的基因未表达
（3） ①. 总RNA ②. 实验组有目的条带、对照组无目的条带 ③. 3和4 ④. 退火温度太高、引物自连或互连
【解析】
【分析】基因工程的关键步骤是构建基因表达载体，基因表达载体主要由启动子、目的基因、标记基因和终止子组成，其中标记基因用于筛选重组DNA分子，可以是四环素、氨苄青霉素等抗性基因，也可以是荧光蛋白基因或产物能显色的基因。
【小问1详解】
强启动子驱动基因的持续转录，可知强启动子能被RNA聚合酶识别并结合。T-DNA在该实验中的作用是将强启动子和G基因带入甜玉米细胞并整合到甜玉米细胞染色体的DNA上。为使G基因在玉米植株中超量表达，应确保强启动子和G基因不被破坏，故应优先选用NtⅠ和SacⅠ酶切割质粒，为保证强启动子和G基因能连在质粒上，M、N端添加的序列所对应的限制酶分别是NtⅠ和SacⅠ酶，然后再用DNA连接酶将强启动子和G基因与质粒连接，因此该过程共需3种酶。
【小问2详解】
由图2可知潮霉素抗性基因位于T质粒的T-DNA，随T-DNA整合到玉米细胞的染色体上，所以将农杆菌浸泡过的玉米愈伤组织进行植物组织培养。由于限制酶破坏了潮霉素抗性基因，故在培养基中需加入卡那霉素进行筛选。筛选出的愈伤组织可(再)分化形成丛芽，最终获得多个转基因玉米株系。蛋白质的表达量与基因的表达有关，故a4株系P蛋白表达量的表达量与野生型相近，即表达量较低的原因可能是其没有导入目的基因或者目的基因没有表达。
【小问3详解】
①为验证上述假说，分别从受精卵发育后3天的实验组和对照组胚细胞中提取总RNA，逆转录形成cDNA。根据引物2和引物4在淀粉酶合成基因片段上的位置，通过PCR扩增能得到内含子2的序列，若假说1成立，即吗啉反义寡核苷酸导致RNA前体上内含子1的对应序列不能被剪切，故实验组中应含有内含子1的序列，而对照组的该片段被切除了，因此用引物2和引物4进行PCR反应，其结果为实验组中有杂交带，而对照组中无杂交带。
②若要证明假说2成立，即RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去，则可以选择图示引物3和引物4进行PCR，观察是否有杂交带出现，如果RNA前体上外显子2的对应序列同时被剪切下去，PCR后电泳不会出现杂交带。
③PCR是通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合的。在PCR操作过程中，如果退火温度太高、引物自连或互连，均会导致电泳后的实验组和对照组没有任何条带出现。
实验步骤目的
简要操作过程
处理肠提取物
取50uL肠提取物加入磷酸盐缓冲液，37℃水浴温孵10 min
处理玫瑰花提取物
①_______
设置对照组和
实验组
实验组：向处理后的肠提取液中分别加入等量不同浓度的Ms、Mc稀释液
对照组1：向处理后的肠提取液中加入等量相应浓度的阿卡波糖溶液;
对照组2：②_______
测定分析
样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405
nm处测定吸光度，每组反应平行进行3
次。计算不同组对α-葡萄糖苷酶的抑制
率，绘制曲线（如图）
组别
Mc提取物/（mg/kg）
SOD/相对含量
PDX-1基因的表达量/相对含量
胰岛素/相对含量
组1
—
0.75±0.04
2.15±0.16
496±0.10
组2
5
0.91±0.13
2.56±0.23
6.60±0.47
1
2
3
4
5
6
A2
____________
____________
____________
PSMA
____________
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