[生物][期末]福建省泉州市泉港一中.泉州一中.石外分校联考2023-2024学年高二下学期7月期末试题(解析版)

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1. 衣藻和蓝细菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述错误的是 （ ）
A. 都能进行光合作用
B. 都能进行细胞呼吸
C. 都能通过细胞分裂的方式增殖
D. 都以染色体作为遗传物质
【答案】D
【分析】原核细胞与真核细胞的区别有：原核细胞体积小，无核膜、核仁，DNA上无蛋白质，除核糖体外，无其他细胞器。真核细胞体积较大，有核膜、核仁，DNA 与蛋白质形成染色质(染色体)，细胞器的种类多，结构复杂。其中最主要的区别是：有无核膜包围的细胞核；
【详解】A、衣藻是真核生物，有叶绿体，能够进行光合作用；蓝细菌是原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，也能进行光合作用，A正确；
B、衣藻含有线粒体，能进行细胞呼吸；蓝细菌含有与呼吸作用有关的酶，也能进行细胞呼吸，B正确；
C、衣藻能通过有丝分裂增殖，蓝细菌的增殖方式为二分裂，二者都能通过细胞分裂的方式增殖，C正确；
D、衣藻和蓝细菌的遗传物质都是DNA，衣藻的DNA能与蛋白质结合形成染色体，而蓝细菌的环状DNA分子不与蛋白质结合形成染色体，D错误。
故选D。
2. 下列有关生物体内水和无机盐的叙述，正确的是 （ ）
A. 癌变细胞和衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢
B. 血浆 pH 能维持相对稳定与它含有的HCO3-、HPO42- 等有关
C. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如碳酸钙构成骨骼、牙齿
D. 细胞中自由水和结合水比值相同的两种生物，它们的代谢强度也相同
【答案】B
【详解】A、衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢，而癌变细胞代谢活跃，不具有这些特征，A错误；
B、血浆中含有的HCO3-、HPO42-等离子能中和进入血浆的酸性和碱性物质，维持内环境的酸碱平衡，B正确；
C、细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，但骨骼、牙齿中的碳酸钙则是以化合物形式存在的，C错误；
D、不同种生物细胞中自由水和结合水的比值相同，细胞代谢的强弱不仅与自由水和结合水的比值有关，还与温度等环境因素有关，因此细胞代谢不一定相同，D错误；
故选B。
3. 引起“严重急性呼吸道综合征”的病原体是一种单链RNA 病毒。关于该病毒的叙述正确的是 （ ）
A. 遗传物质中嘧啶和嘌呤的含量相同
B. 属于生命系统中最基本的结构层次
C. 培养时必须使用营养齐全的液体培养基
D. 增殖所需的原料和能量均来自宿主细胞
【答案】D
【分析】病毒的结构非常简单，仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成；没有细胞结构。不能独立生活，只能寄生在活细胞内，并在寄主细胞内进行繁殖。一旦离开了活细胞，病毒就无法生存，就会变成结晶。
【详解】A、单链RNA 中的嘧啶和嘌呤的含量不一定相同，A错误；
B、病毒不属于生命系统，B错误；
C、培养病毒要用的是活细胞，C错误；
D、病毒只能寄生在活细胞中，增殖所需的原料和能量均来自宿主细胞，D正确。
故选D。
4. 生命建立在生物大分子的基础上。下列关于生物大分子结构的说法错误的是（ ）
A. 生物大分子是单体的聚合物，以碳链为骨架
B. 单体的种类不同导致纤维素和淀粉结构不同
C. 蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性
D. 核酸分子的多样性是生物多样性的根本原因
【答案】B
【详解】A、组成一些重要生物大分子的单体均以碳链为基本骨架，A正确；
B、纤维素和淀粉的单体种类相同都是葡萄糖，B错误；
C、蛋白质结构的多样性决定了其功能的多样性，C正确；
D、构成DNA分子的脱氧核苷酸的排列顺序可以千变万化，从而决定了DNA分子的多样性，基因控制性状，基因是具有遗传效应的DNA片段，所以DNA多样性是生物多样性的根本原因，D正确。
故选B。
5. 颜色反应可以用来检测生物分子。下列说法不正确的是（ ）
A. 向豆浆中先加入双缩脲试剂A液，后加入B液，混匀后即可检测氨基酸
B. 将斐林试剂甲液、乙液等量混合均匀后，加入梨汁中，水浴加热可检测还原糖
C. 将火腿肠研磨后加入碘液，可用于检测火腿肠是否含有淀粉
D. 从菜花研磨液中提取的DNA，可用二苯胺试剂沸水浴加热鉴定
【答案】A
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红色沉淀。（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。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、双缩脲试剂可用于检测蛋白质而非氨基酸，使用时向豆浆中先加入双缩脲试剂A液，摇匀后加入B液，A错误；
B、斐林试剂可用于检测还原糖，将斐林试剂甲液、乙液混合后，加入梨汁中，水浴加热可检测还原糖，B正确；
C、碘液与淀粉反应呈蓝色，将火腿肠研磨后加入碘液，可用于检测火腿肠是否含有淀粉，C正确；
D、从菜花研磨液中提取的DNA，可用二苯胺试剂沸水浴加热鉴定，两者反应呈蓝色，D正确。
故选A。
6. 很多生活实例中蕴含着生物学原理，下列实例和生物学原理对应不准确的是（ ）
A. 长时间存放的剩菜一般不宜食用——剩菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康
B. 夏天开瓶后的红酒容易变酸——醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为乙酸
C. 用巴氏消毒法对牛奶消毒——既杀死牛奶中的微生物，又不破坏牛奶中的营养成分
D. 泡菜坛内有时会长一层白膜——大量乳酸菌聚集在发酵液表面形成一层白膜
【答案】D
【分析】无菌技术是在医疗护理操作过程中，保持无菌物品、无菌区域不被污染、防止病原微生物入侵人体的一系列操作技术。无菌技术作为预防医院感染的一项重要而基础的技术，医护人员必须正确熟练地掌握，在技术操作中严守操作规程，以确保病人安全，防止医源性感染的发生。
【详解】A、长时间存放的剩菜中的硝酸盐会被微生物还原成亚硝酸盐，危害人体健康，A正确；
B、夏天开瓶后的红酒容易变酸是因为有氧条件下醋酸菌将乙醇变成乙醛，再将乙醛变为乙酸，B正确；
C、用巴氏消毒法对牛奶消毒既能杀死牛奶中的微生物，又不破坏牛奶中的营养成分，C正确；
D、泡菜坛内有时会长层白膜是大量酵母菌聚集在发酵液表面形成的，D错误。
故选D。
7. 体外培养发现绝大多数的克隆胚胎在囊胚阶段出现发育阻滞。Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚
B. 动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术
C. Wnt信号通路持续异常激活可促进克隆胚胎发育过程
D. 胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果
【答案】C
【分析】胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理(选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体。用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、胚胎发育早期依次经历卵裂、桑葚胚和囊胚，A正确；
B、动物克隆需用到动物细胞培养、核移植和胚胎移植等技术，B正确；
C、Wnt通路抑制剂处理克隆囊胚后，供体的核移植胚胎出生率可大幅提高，因此Wnt信号通路持续异常激活可阻碍克隆胚胎发育过程，C错误；
D、胚胎发育过程中部分细胞的凋亡是基因选择性表达的结果，是基因控制的主动死亡的结果，D正确。
故选C。
8. 为了加快优良种牛的繁殖速度，科学家采用以下两种方法。请根据图示信息判断下列说法错误的是 （ ）
A. E 牛比F牛更具有变异性
B. E和F都是通过无性繁殖获得的
C. 促进B牛多排卵的激素可能是促性腺激素
D. 产生F 牛的理论依据是动物细胞核的全能性
【答案】B
【分析】分析题图：图示为加快优良种牛繁殖速度的两种方法，方法Ⅰ采用了体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植技术，产生的试管牛E属于有性生殖的产物；方法Ⅱ采用了体细胞核移植、早期胚胎培养和胚胎移植技术，产生的克隆牛F属于无性生殖的产物。
【详解】A、E牛是有性生殖，F是无性生殖，有性生殖比无性生殖更具有变异性，A正确；
B、E牛是有性生殖，F是无性生殖，B错误；
C、使用促性腺激素促进B超数排卵，C正确；
D、克隆动物的原理是动物细胞核的全能性，D正确。
故选B。
9. 哺乳动物脂肪组织有白色脂肪细胞 (WAT)和棕色脂肪细胞 (BAT)两类细胞。WAT以储存能量为主，细胞内有大的脂肪颗粒；BAT以氧化产热为主，脂肪颗粒很小。研究脂肪细胞分化的实验中，对照组和甲组为WAT、乙为敲除BMP7基因的白色脂肪细胞 (WAT-KO)，甲组和乙组的细胞培养液中含有诱导剂。培养一段时间后，检测结果如下图。下列说法错误的是 （ ）
A. 诱导剂不会影响脂肪细胞分化进程
B. 棕色脂肪细胞的代谢强度高于白色脂肪细胞
C. 可用苏丹Ⅲ染色脂肪细胞以检测细胞内的脂肪颗粒
D. BMP7 基因参与白色脂肪细胞的分化过程
【答案】A
【分析】分析题图：只看对照组：对照组中为只加了白色脂肪细胞（WAT），但是培养一段时间后出现了棕色脂肪细胞（BAT），说明自然情况下白色脂肪细胞（WAT）可以分化形成棕色脂肪细胞（BAT）；分析对照组和甲组实验变量及结果：对照组和甲组的自变量为细胞培养液中有无诱导剂，实验结果：未加入诱导剂的对照组白色脂肪细胞（WAT）比加入诱导剂的甲组多，而未加入诱导剂的对照组棕色脂肪细胞（BAT）比加入诱导剂的乙组多，可以推测加入诱导剂后促进了白色脂肪细胞（WAT）分化为棕色脂肪细胞（BAT）。
【详解】A、分析对照组和甲组实验变量及结果：对照组和甲组的自变量为细胞培养液中有无诱导剂，实验结果：未加入诱导剂的对照组白色脂肪细胞（WAT）比加入诱导剂的甲组多，而未加入诱导剂的对照组棕色脂肪细胞（BAT）比加入诱导剂的乙组多，可以推测加入诱导剂后促进了白色脂肪细胞（WAT）分化为棕色脂肪细胞（BAT），培养液中的诱导剂会影响脂肪细胞分化进程，A错误；
B、结合题意：“WAT以储存能量为主，细胞内有大的脂肪颗粒；BAT以氧化产热为主，脂肪颗粒很小”可知棕色脂肪细胞的代谢强度高于白色脂肪细胞，B正确；
C、脂肪颗粒可被苏丹Ⅲ染成橘黄色，故可用苏丹Ⅲ染色脂肪细胞以检测细胞内的脂肪颗粒，C正确；
D、分析甲组和乙组实验变量及结果：甲组和乙组的变量为是否敲除BMP7基因，实验结果：未敲除BMP7基因的甲组中白色脂肪细胞（WAT）可以分化形成棕色脂肪细胞（BAT），而敲除了BMP7基因的乙组只有白色脂肪细胞（WAT），并未发生分化，进一步推测BMP7基因参与白色脂肪细胞的分化过程，D正确。
故选A。
10. 科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶（牛细胞中的一种蛋白质），可以将该酶去折叠转变成无任何活性的无规则卷曲结构。若通过透析的方法除去尿素和巯基乙醇，再将没有活性的酶转移到生理缓冲溶液中，经过一段时间以后，发现牛胰核糖核酸酶的活性得以恢复。下列叙述不正确的是（ ）
A. 牛胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的折叠方式等有关
B. 这个实验说明环境因素能通过影响蛋白质的空间结构来影响其功能
C. 用过酸、过碱溶液处理牛胰核糖核酸酶也能导致其结构的改变
D. 巯基乙醇和尿素处理破坏了牛胰核糖核酸酶中的肽键导致其变性
【答案】D
【分析】巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶（一种蛋白质）酶失去活性，当通过透析的方法除去去折叠的尿素和巯基乙醇时，该核糖核酸酶又复性，说明巯基乙醇和尿素没有改变氨基酸的序列，只是蛋白质的空间结构暂时发生变化。
【详解】A、蛋白质空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关，A正确；
B、据题意，用透析法除去尿素和巯基乙醇并将其转移到生理缓冲液中能影响蛋白质的空间结构，进而影响其功能，B正确；
C、过酸、过碱溶液处理蛋白质会改变其空间结构，使其变性失活，C正确；
D、巯基乙醇和尿素处理破坏了牛胰核糖核酸酶的空间结构，导致其变性，但没有破坏肽键，D错误。
故选D。
11. “筛选”是生物技术与工程中常用的技术手段。下列叙述不正确的是（ ）
A. 单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后才可继续进行组织培养
B. 制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选
D. 培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选
【答案】A
【详解】A、单倍体育种时，F1的花药不需要筛选直接进行组织培养，之后用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体加倍后，再进行筛选，A错误；
B、制备单克隆抗体时，在筛选出杂交瘤细胞后，需要进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选就可获得足够数量的能分泌所需抗体的细胞。上述筛选过程中涉及的抗体检测属于分子水平的筛选，所以，制备单克隆抗体时，需从分子水平筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，挑取质量好，活性强的胚胎进行培养或保存，可以提高胚胎移植成功的概率，C正确；
D、培育转基因抗虫棉时，在将目的基因导入受体细胞后，需要从分子水平上鉴定目的基因（Bt基因）是否成功导入、稳定存在和表达，还需要通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来从个体水平上确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性和评估其抗性程度，从而筛选出有较好抗虫特性的转基因抗虫棉。所以，培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选，D正确。
故选A。
12. 草莓是无性繁殖的作物，它感染的病毒很容易传播给后代。病毒在草莓体内逐年积累，会导致产量降低，品质变差。下图是育种工作者选育高品质草莓的流程图。下列说法正确的是（ ）
A. 方法一中选择甲作为组织培养材料的原因是该部位细胞的分生能力强
B. 需要用体积分数 70%的酒精和质量分数 5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒
C. A、C 两个培育过程一般都不需要光照但需要生长素和细胞分裂素
D. 需要通过病毒接种的方式来判断两种选育方法的效果
【答案】B
【详解】A、方法一中选择甲作为组织培养材料的原因主要是该部位带毒少或不带毒，A错误；
B、在植物组织培养过程中，需要用体积分数 70%的酒精和质量分数 5%次氯酸钠溶液对甲进行消毒，保证植物组织培养的成功，B正确；
C、A、C 两个培育过程有需要光照的过程，因为叶绿体的合成需要光照，C错误；
D、无病毒苗应根据植株性状检测，不需要接种病毒，抗病毒苗需要通过病毒接种的方式来判断选育方法的效果，D错误。
故选B。
13. 植物体细胞杂交可分为对称性和非对称性细胞杂交两类。前者是直接将两个亲本原生质体诱导融合，形成重组细胞。后者指利用紫外线照射等方法使供体亲本染色质片段化，再与未处理的受体亲本融合。研究人员尝试培育产紫杉醇的柴胡，将红豆杉愈伤组织（2n＝24）和柴胡愈伤组织（2n＝12）进行了非对称性细胞杂交。下列说法正确的是（ ）
A. 该实验中需要用紫外线照射柴胡细胞，使其染色体片段化
B. 在诱导愈伤组织的培养基中加入聚乙二醇可诱导细胞融合
C. 将染色体数目多于12条的杂种细胞经植物组织培养即可得到产紫杉醇的柴胡
D. 对称性细胞杂交技术中不同物种间基因表达的干扰程度高于非对称性细胞杂交技术
【答案】D
【详解】A、紫杉醇是红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，所以为培育产紫杉醇的柴胡，需要用紫外线照射红豆杉细胞，使其染色体片段化，A错误；
B、诱导植物细胞融合，应先用酶解法去除细胞壁，获取原生质体，然后加入聚乙二醇诱导，B错误；
C、得到产紫杉醇的柴胡的杂种细胞的染色体数目应介于柴胡的染色体数目12和两种生物染色体数目之和（36），C错误；
D、杂种细胞中两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，所以对称性细胞杂交技术中不同物种间基因表达的干扰程度高于非对称性细胞杂交技术，D正确。
故选D。
14. 急性肝衰竭是一种致命的疾病，死亡率很高。目前，肝移植仍然是治疗肝衰竭的唯一有效方法。由于肝脏器官的短缺，肝细胞移植被作为肝移植的替代策略。用海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官（eLO），并用于移植是治疗肝衰竭的一种有前途的策略。下列叙述错误的是（ ）
A. 供体肝组织需先用胰蛋白酶将其分散，再进行原代培养
B. 开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢产生CO2及时溢出
C. 异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐包裹有利于形成免疫保护屏障
D. 若eLO与空微囊治疗组的效果相当，可证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能
【答案】D
【分析】取动物组织块→用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中进行原代培养→悬浮生长的细胞直接离心收集制成细胞悬液，贴满瓶壁的细胞用胰蛋白酶分散为单个细胞，离心制成细胞悬液→分瓶转入培养液进行传代培养。
【详解】A、供体肝组织要用机械法或胰蛋白酶和胶原蛋白酶处理分散成单个细胞，再进行原代培养，A正确；
B、开放式培养肝细胞，有利于细胞代谢吸收O2以及产生的CO2及时溢出，防止CO2积累在培养液中，改变培养液pH，B正确；
C、异体移植细胞会发生免疫排斥，用海藻酸盐包裹形成能够防止免疫系统识别，C正确；
D、若海藻酸盐微胶囊包裹可增殖人肝细胞获得类器官（eLO）与空微囊治疗组的效果相当，说明空微囊也可以治疗肝衰竭，不能证明微胶囊包裹不影响肝细胞功能，D错误。
故选D。
15. CD47在多种肿瘤细胞高表达，通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除。研究者将CD47鼠源单克隆抗体与表达CD47的肿瘤细胞共孵育后，加入荧光标记的SIRPα，检测细胞表面的荧光强度，结果如图。相关说法错误的是（ ）
A. CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监视能力
B. 多次向肿瘤患者体内注射鼠源单克隆抗体，可能效果会逐步降低
C. CD47鼠源单克隆抗体发挥阻断作用存在剂量依赖效应
D. CD47鼠源单克隆抗体可通过与SIRPα特异性结合来避免肿瘤细胞逃避
【答案】D
【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。
【详解】A、机体的免疫监控能力能够清除癌变的细胞，分析题意可知，CD47通过与巨噬细胞表面SIRPα互作使肿瘤细胞逃避吞噬清除，故CD47通过与SIRPα互作降低了机体免疫监控能力，A正确；
B、鼠源单克隆抗体可能会被人体的免疫系统识别和清除，使得单抗药物疗效减弱，因此多次向肿瘤患者体内注射鼠源单克隆抗体，可能效果会逐步降低，B正确；
C、据图可知，CD47单克隆抗体在较低浓度范围内，与无关抗体的荧光强度一致，抗体浓度达到一定值后细胞表面的荧光强度显著下降，说明CD47鼠源单克隆抗体发挥阻断作用存在剂量依赖效应，C正确；
D、CD47鼠源单克隆抗体可通过与肿瘤细胞表面的CD47结合，从而抑制了肿瘤细胞表面的CD47与SIRPα特异性结合，进而使肿瘤细胞被免疫细胞识别和清除，D错误。
故选D。
16. 番茄中的PG基因控制合成的多聚半乳糖醛酸酶，能破坏细胞壁使番茄软化。科学家将抗PG基因导入番茄细胞，其合成的mRNA能与PG基因合成的mRNA 相结合，从而培育出抗软化的转基因番茄。下列叙述错误的是（ ）
A. PG基因与抗PG基因的碱基序列不完全相同
B. 利用PCR 技术可检测抗PG基因是否正常转录
C. 转基因番茄可能会由于花粉扩散导致基因污染问题
D. 抗PG基因通过抑制PG基因的转录使其mRNA无法合成
【答案】D
【分析】真核细胞基因的表达包括转录和翻译，转录指的是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译指的是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。
【详解】A、根据题干信息可知，抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合，因此可以推测，PG基因和抗PG基因是同一段DNA分子序列，转录时模板链不同，所以转录产生的mRNA能发生碱基互补配对，A正确；
B、可以提取RNA，进行逆转录形成DNA，再进行PCR扩增，最后通过电泳检测PCR产物来判断抗PG基因是否正常转录，B正确；
C、若抗PG基因整合到染色体DNA上，则花粉中可能含有抗PG基因，转基因番茄可能会由于花粉扩散到其他植物导致基因污染问题，C正确；
D、抗PG基因合成的mRNA与PG基因合成的mRNA相结合，从而阻止了PG基因的mRNA的翻译过程，使细胞不能合成PG蛋白，D错误。
故选D。
17. 矮牵牛花瓣紫色的深浅由花青素的含量高低决定，花青素由查耳酮合酶（CHS）催化合成。为获得紫色更深的矮牵牛，科研人员将CHS基因导入野生型紫花矮牵牛叶肉细胞中，得到的转基因植株花色反而出现了浅紫色。检测CHS基因的转录水平，得到如图所示电泳图谱（2道和3道分别表示野生型和转基因植株）。下列判断正确的是（ ）
A. 用不同的限制酶处理含CHS基因的DNA和运载体
B. 转基因植株中内源CHS基因的转录水平明显低于野生型
C. 转基因植株内外源CHS基因的转录均被抑制
D. 没有获得紫色更深的植株是因为CHS基因没有成功转入
【答案】B
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程，基因表达产物通常是蛋白质。基因表达包括转录和翻译。转录过程由RNA聚合酶进行，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则，合成相对应的RNA分子。翻译过程是以信使RNA（mRNA）为模板，指导合成蛋白质的过程。
【详解】A、用相同的限制酶处理含CHS基因的DNA和运载体，使其含有相同的黏性末端，以便两者构建重组分子，A错误；
B、从图中可以看出，2道中外源的条带处为0，内源的条带较粗，说明没有外源基因的表达，而3道中外源的条带较粗，内源的条带较细，说明内源基因（CHS基因）的转录水平明显低于野生型，B正确；
C、转基因植株内源CHS基因的转录被抑制，外源CHS基因的转录正常，C错误；
D、从图中看到，外源基因转入成功，没有获得紫色更深的植株可能是因为内源CHS基因表达被抑制，外源CHS基因和内源CHS基因的综合表达量没有野生型的内源CHS基因表达量高，D错误。
故选B。
18. 下图示利用重叠延伸PCR 技术改造目的基因的原理。相关叙述错误的是 （ ）
A 引物2和引物3碱基序列应含有拟突变位点且可以互补
B PCR1和PCR2均进行一次复制共产生三种双链DNA 分子
C. 延伸阶段的过程③需要引物2、引物3和DNA 聚合酶
D. 过程①产生图示DNA1 或者 DNA2至少要经过2次复制
【答案】C
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。其过程如下：
①高温变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链。
②低温复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。
③中温延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【详解】A、实现基因的定点诱变时，需要根据目的基因序列设计两种常规引物，以及根据拟突变位点处碱基序列的位置设计两种突变引物，图中属于突变引物的是引物2、3；与常规引物相比，图中的2、3两种引物必须要有一段互补的序列，可以进行碱基互补配对，而且应含有拟突变位点，否则无法实现进行PCR3筛选的突变产物的形成，A正确；
B、两个反应系统中各自形成两种DNA分子，但由于引物1和引物4形成两个与原DNA相同的DNA分子，所以含有引物1和4的DNA属于同一种DNA，故总共形成3种DNA分子，B正确；
C、进行过程③重叠延伸时，上链和下链在突变位点处的碱基序列互补，能起到引物2、3的作用，因此不需要另加引物，C错误；
D、在引物1、2组成的反应系统形成DNA1，引物3、4组成的反应系统形成DNA2，至少要经过2次复制，D正确。
故选C。
二、非选择题 (共5题,共 54分)
19. 胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白。研究人员提取了一种主要含图1中三种氨基酸的胶原蛋白用来制作手术缝合线。
（1）据图1氨基酸分子式可知，组成这种胶原蛋白的主要化学元素是______。
（2）这三种氨基酸分子通过______反应，形成一条包含“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链，此肽链所含游离的氨基 (-NH₂)个数至少为______个，连接相邻氨基酸的化学键是______键。
（3）上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构 (图2所示)，称为原胶原蛋白。其中，甘氨酸的R基为______，具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的 R 基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测，机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图3中的_______(填字母)，原胶原蛋白可进一步聚合，形成胶原蛋白。
（4）与聚丙烯类相比，胶原蛋白手术缝合线的优点是__________________________。
（5）缺乏维生素C 会导致赖氨酸和脯氨酸的R基无法发生亲水性修饰，造成胶原蛋白不稳定，易引发坏血病，干皮症等。请提出预防措施_________________________________。
【答案】（1）C、H、O、N
（2）①. 脱水缩合 ②. 201 ③. 肽
（3）①. -H ##H ②. C
（4）胶原蛋白被水解为氨基酸，免去拆线
（5）平衡膳食，适量补充维生素
【小问1详解】
图中氨基酸的组成元素有C、H、O、N，所以组成胶原蛋白的主要元素是C、H、O、N。
【小问2详解】
小问详解：氨基酸经过脱水缩合形成多肽，“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链共含有3×200=600个氨基酸，构成该多肽中只有赖氨酸的R基含有氨基，构成该多肽有200个赖氨酸，所以R基上有200个氨基，所以构成该肽链所含游离的氨基数至少有201个。连接氨基酸的化学键是肽键
【小问3详解】
甘氨酸的R基是-H；根据甘氨酸的R基有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基具有较强的亲水性，则构成的胶原蛋白中赖氨酸和脯氨酸位于外侧，甘氨酸位于内侧，对应的图C。
【小问4详解】
手术缝合线的本质是蛋白质，胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸，所以手术缝合线能被人体组织吸收，免去拆线。
【小问5详解】
维生素C是制造胶原蛋白的小能手，缺乏维生素C会导致胶原蛋白易降解，长期以往，容易引发坏血病，干皮症等，因此在平常的饮食中要注意平衡膳食，适量补充维生素。
20. 黄曲霉毒素B1（AFB1）是污染农产品与食品最常见的真菌毒素之一，危害不容忽视。研究者尝试从微生物中获取能够降解AFB1的物质。
（1）取被污染谷物样品10g置于90mL无菌蛋白胨培养基中振荡培养，一段时间后采用_______法，将样品接种于以_______为唯一碳源的培养基中，多次筛选获得菌株A，并确定其为一种酵母菌。
（2）制备菌株A悬液进行分组实验，实验处理及检测结果见下图1。
推测菌株A中存在不耐高温的蛋白质，可降解AFB1，其依据是_______。
（3）从菌株A中筛选到编码上述蛋白的M基因，导入用_______处理的大肠杆菌中，发现M蛋白合成量少且活性低。原因是：原核与真核生物编码同一氨基酸的密码子使用的频率不同（见下表1）。M基因在大肠杆菌内表达的过程中，识别酵母菌_______（选填“低频”或“高频”）密码子的tRNA少，核糖体在此处停留时间更长，导致多肽链延伸速率降低甚至停止，从而影响M蛋白的合成量及活性。据此，需要对所用大肠杆菌进行改造，改造思路是_______。
表两种菌中精氨酸密码子使用频率
（4）将M基因导入改造后的大肠杆菌中，获得生产M蛋白的工程菌，经_______后，接种到发酵罐中，实现工业化生产。
【答案】（1）①. 稀释涂布平板（或平板划线）②. AFB1
（2）1组AFB1的含量低于2、3组
（3）①. Ca2+ ②. 高频 ③. 导入能转录出识别酵母菌高频密码子的tRNA的基因，使这种tRNA数量增加
（4）扩大培养
【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法是将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板、接种、划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法是将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。
【小问1详解】
为了筛选能够降解AFB1的获得菌株A，需要将含有目的菌的菌液通过稀释涂布平板（或平板划线）接种到以AFB1的固体选择培养基上，培养一段时间后挑取菌落进行进一步纯化。
【小问2详解】
2组为加热胞内裂解液，3组使用蛋白酶处理胞内裂解液，而1组的胞内裂解液不做处理，结合图1数据可知，1组AFB1的含量低于2、3组，说明菌株A中存在不耐高温的蛋白质，可降解AFB1。
【小问3详解】
将目的基因导入大肠杆菌等微生物中一般用钙离子处理法，即用Ca2+处理微生物使之处于一种容易吸收周围DNA的状态。原核与真核生物编码同一氨基酸的密码子使用的频率不同，酵母菌对密码子的使用频率更高，说明酵母菌中有更多的tRNA参与翻译，将M基因导入大肠杆菌后，由于大肠杆菌编码同一氨基酸的密码子使用的频率较低，相应的tRNA数量较少，即识别酵母菌高频密码子的tRNA少，最终导致M蛋白的合成量及活性受到影响。若要对所用大肠杆菌进行改造，使M蛋白的合成量及活性表现正常，可以通过导入能转录出识别酵母菌高频密码子的tRNA的基因，使这种tRNA数量增加，提高对密码子的识别速率。
【小问4详解】
实现工业化生产之前不仅需要筛选出高产、优良的能生产M蛋白的工程菌，还需要对工程菌进行扩大培养，以增大目的菌的浓度，有利于发酵。
21. 多发性硬化症是一种由纤维蛋白渗入大脑引发的神经系统疾病。科研人员欲应用生物工程技术治疗该病。请回答下面有关问题。
（1）研究人员将纤维蛋白作为_________注射到小鼠体内，激活了小鼠的体液免疫，进而制备出抗纤维蛋白的单克隆抗体 (5B8)。该项技术属于_______范畴(填写下面正确选项)。
A. 基因工程B. 细胞工程
C. 胚胎工程D. 蛋白质工程
（2）制备5B8的基本流程如下：从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取________，与小鼠的骨髓瘤细胞进行融合。然后用特定的__________筛选杂交瘤细胞后，再通过克隆、检测、筛选、培养等环节，最终从小鼠腹水中提取到5B8。
（3）活性氧 (ROS)是氧分子正常代谢的副产物，当吞噬细胞中大量产生ROS并释放时，会毒害周围神经元。NADPH 氧化酶是催化细胞内产生ROS的主要酶。为研究5B8的作用机制，研究者检测了经5B8处理后吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量，结果如图一图二。

① 结合两幅图的检测结果可知纤维蛋白可以提高吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量，使其对神经元产生毒害，其判断依据是_________；通过对比1、2、3组结果发现：5B8能_________。
② 经临床实验证实，单克隆抗体5B8确实对多发性硬化症有明显疗效。请根据上述结果分析其具有疗效的原因____________________。
【答案】（1）①. 抗原 ②. B
（2）①. （相应的）B淋巴细胞 ②. 选择培养基
（3）①. 2组含有纤维蛋白原，其NADPH氧化酶和ROS的含量均高于1组 ②. 减轻纤维蛋白对NADPH氧化酶和ROS含量的影响，使两种物质含量下降 ③. 5B8与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减小对神经元的伤害，起到治疗多发性硬化症的作用
【分析】单克隆抗体的制备：（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞。（2）获得杂交瘤细胞。①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测。（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖。（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取。（6）单克隆抗体的优点：特异性强，灵敏度高，能大量制备。
【小问1详解】
抗体参与体液免疫，科研人员将纤维蛋白作为抗原注射到小鼠体内，激活体液免疫过程，制备出抗纤维蛋白的单克隆抗体（5B8）。
该项技术为单克隆抗体的制备，属于细胞工程范畴，即B正确，ACD错误。故选B。
【小问2详解】
制备抗纤维蛋白的单克隆抗体5B8的基本技术流程为：先从注射了纤维蛋白的小鼠脾脏中获取的相应的B淋巴细胞（能产生特定的抗体）与小鼠的骨髓瘤细胞融合获得杂交细胞；用特定的选择培养基进行筛选，获得杂交瘤细胞；对杂交瘤细胞进行克隆和抗体检测，获得能产生特定抗体的杂交瘤细胞；获得的杂交瘤细胞在体外环境或小鼠腹腔内培养；然后从细胞培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体5B8。
【小问3详解】
①活性氧（ROS）是氧分子正常代谢的副产物，NADPH氧化酶是催化细胞内产生ROS的主要酶。对比1和2组检测结果，2组含有纤维蛋白原，细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量升高，说明纤维蛋白提高了吞噬细胞中NADPH氧化酶和ROS的含量，使其对神经元产生毒害。通过对比1、2、3组结果发现，经5B8处理后，NADPH氧化酶和ROS的含量会下降，说明5B8能减轻纤维蛋白对NADPH氧化酶和ROS的含量的影响，使两种物质含量下降。
②由第①题可知，经5B8处理后，NADPH氧化酶和ROS的含量会下降，说明单克隆抗体5B8与纤维蛋白结合，可以降低吞噬细胞NADPH氧化酶的量，进而降低ROS产量，从而减少对神经元的伤害，因此单克隆抗体5B8对多发性硬化症有明显疗效。
22. 嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）疗法作为肿瘤免疫治疗的新型精准靶向治疗，是目前恶性肿瘤治疗中最具潜力的疗法之一。
（1）CAR-T疗法是通过基因工程手段将CAR蛋白基因导入T细胞，经体外培养筛选后回输到病人的体内，利用CAR蛋白识别肿瘤细胞特异性抗原（如HER2蛋白）。
①CAR-T制备过程中培养基常添加抗生素，目的是_______，置于______中培养。
②用于治疗的T细胞可以来自患者自身，也可以来自于其他健康人，如果用其他健康人的T细胞则需要首先敲除一些编码T细胞表面特异性蛋白的基因，再导入CAR蛋白基因，原因是_______。
（2）临床研究发现，正常组织细胞表面也有低表达的HER2蛋白，导致治疗时会杀伤自身正常组织细胞。已知L蛋白对HER2亲和力低，CAR蛋白对HER2亲和力高，受此启发，科学家在传统CAR-T细胞的基础上做了进一步的改造，为CAR蛋白安装一个分子开关，如下图所示。

由图可知，抗原与L蛋白结合后会激活TF，后者进入细胞核激活______的表达，进而定位到细胞膜上结合抗原，使T细胞对肿瘤的杀伤能力_____。改造后的CAR-T与传统CAR-T疗法相比，其优势是_______。
（3）为验证此细胞对肿瘤抗原的作用，应以在小鼠尾部注射未改造的T细胞组为对照进行实验。
①-④处理所需的实验材料应分别选用 。（填字母）
A. 生理盐水
B. HER2低表达肿瘤细胞
C. HER2高表达肿瘤细胞
D. 传统CAR-T细胞
E. 改造后的CAR-T细胞
F. 未经改造的T细胞
【答案】（1）①. 防止杂菌污染 ②. CO2培养箱 ③. 防止T细胞表面的特异性蛋白作为抗原引起免疫排斥反应
（2）①. CAR（蛋白）基因 ②. 增强 ③. 只杀伤高表达蛋白的肿瘤细胞，不杀伤低表达的正常细胞 （3）BCED
【分析】癌细胞的特点：（1）适宜条件下能够无限增殖；（2）形态结构发生显著变化；（3）细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小。
【小问1详解】
①CAR-T制备过程中所使用的培养基常添加抗生素，其目的是防止杂菌污染，并将其置于CO2培养箱中进行培养。
②编码T细胞表面特异性蛋白的基因会通过基因的表达合成具有特异性识别功能的蛋白质，参与细胞免疫，将该基因敲除后，就可以防止T细胞表面的特异性蛋白作为抗原引起免疫排斥反应。
【小问2详解】
依据题干信息，L蛋白对HER2亲和力低，CAR蛋白对HER2亲和力高，根据图示，抗原与L蛋白结合后会激活TF，后者进入细胞核激活CAR（蛋白）基因的表达，进而定位到细胞膜上结合抗原，使T细胞对肿瘤的杀伤能力增强。改造后的CAR-T与传统CAR-T疗法相比，其优势是只杀伤高表达蛋白的肿瘤细胞，防止杀伤低表达的正常细胞
【小问3详解】
为了验证该细胞对肿瘤抗原的作用，应以在小鼠尾部注射未改造的T细胞组为对照进行实验。以是否经过改造的CAR-T细胞作为自变量，依据实验结果，实验组1，7天后注射改造后的CAR-T细胞；实验组2，7天后注射传统的CAR-T细胞。为了进行实验对比，结合实验结果，实验开始时，还应向小鼠臀部左右两侧分别注射HER2低表达肿瘤细胞和HER2低表达肿瘤细胞。故①-④处理所需的实验材料应分别选用BCED。
23. P ·pastris (某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌) 可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白 (HBsAg)基因的重组质粒，将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌 (在缺失组氨酸的培养基中无法生存)中进行扩增，再经酶切后导入酵母菌，经同源重组整合到其染色体 DNA上。请回答下列问题：

（1）科研人员构建HBsAg基因表达载体时，应选用______酶对质粒进行酶切处理，并使用E·cliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。目的基因一般插入启动子的_________(填“上游”或“下游”)，启动子的作用是_______。
（2）已知HBsAg基因的a链的序列为5'-CGCTACTCATTGCTGCG…………CGGATGAGCGCGTAGAT-3'。利用PCR技术获取HBsAg基因时，引物A 结合的单链是_________(填“a链”或“b链”) 。某同学设计了如下的4种引物，其中可选用的引物组合是______。
A. 5'-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3'
B. 5'-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3'
C. 5'-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'
D. 5'-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3'
（3）为大量扩增含目的基因的重组质粒，将重组质粒导入大肠杆菌时，应在含有_______、不含________的培养基上进行筛选，经筛选后可大量培养。
（4）转化的酵母菌在培养基上培养时，需向其中加入甲醇， 目的是_______。
【答案】（1）①. XmaI、BclI ②. 下游 ③. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA
（2）①. b链 ②. BC
（3）① 氨苄青霉素 ②. 组氨酸
（4）诱导HBsAg基因表达，为酵母菌提供碳源
【分析】培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
在构建重组DNA分子时，质粒用XmaⅠ酶切，与目的基因用Xma Ⅰ酶切获得的黏性末端一侧相连；质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamII Ⅰ酶切获得的黏性末端相连，以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接，因此科研人员利用限制酶Xma Ⅰ、Bcl Ⅰ和E.cliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒。目的基因一般插入启动子的下游，启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA。
【小问2详解】
在PCR技术获取HBsAg基因时，引物是与模板链的3'端结合，因此，引物A结合的单链是b链。在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点。利用PCR扩增目的基因时，需要与模板的3'端（b链的左边）结合，并遵循碱基互补配对原则，同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点。采用PCR技术扩增HBsAg基因需要使用的引物序列为5'-GCATCCATCTACGCGCTCATCCG-3'和5'-CCCGGCCGC-TACTCATTCCTGCC-3'。
【小问3详解】
重组质粒上具有HIS4基因，可以催化组氨酸的合成，并且还有氨苄青霉素抗性基因，将重组载体导入大肠杆菌时，应在含有氨苄青霉素、不含组氨酸的培养基上进行筛选。
【小问4详解】
将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后，转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点：一是提供碳源，促进酵母菌的生长和代谢；二是启动甲醇代谢相关的基因表达，从而启动目的基因的表达。
实验组别
实验处理
0天
7天
10天
实验组1
向小鼠臀部左右两侧分别注射
① 和②
向小鼠尾部注射
③

实验组2
向小鼠尾部注射
④