吉林省白城市2023_2024学年高二生物下学期7月期末考试含解析

这是一份吉林省白城市2023_2024学年高二生物下学期7月期末考试含解析，共38页。试卷主要包含了单选题，不定项选择题，实验题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（共15小题）
1. 蓝细菌是能进行光合作用的原核生物，有学说认为，真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌，即蓝细菌被原始真核细胞吞噬后，二者形成共生关系而协同进化。最近研究人员还发现了一种罕见细菌，细胞内有许多集光绿色体，含有大量叶绿素，能够利用阳光维持生存。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞的遗传物质都是DNA
B蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞内都有核糖体
C. 上述各种细胞均能以叶绿体为基础进行光合作用实现自养生活
D. 叶绿体起源过程中真核细胞的细胞膜可能成为叶绿体的外膜
2. 某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mml/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是（）
A. ①⑤B. ②③C. ②④D. ③⑤
3. 2023年9月，德国马克斯普朗克研究所科学家在人体60种不同的组织中发现了400多种已知的细胞类型，进一步研究发现，人体内较小细胞（如血细胞）与较大细胞（如肌肉细胞）的质量大致相同。下列叙述正确的是（）
A. 不同类型细胞的结构、功能、遗传物质等方面发生了稳定性差异，是细胞分化的结果
B. 肌肉细胞的细胞周期是从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止
C. 人体内不同类型细胞的膜成分基本相似，细胞间可通过多种方式进行信息交流
D. 人体不同类型细胞的质量大致相同，充分体现细胞学说提出的生物界具有统一性的观点
（2019·全国卷Ⅱ，3）
4. 某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A. H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C. H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
（2021·江西南昌模拟）
5. 制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于“观察植物细胞吸水与失水”实验，用高浓度（质量浓度为0．075 g/mL）的胭脂红溶液（一种水溶性的大分子食用色素，呈红色）作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）
A. 表皮细胞的液泡为红色时，细胞仍具正常生理功能
B. 发生细胞质壁分离现象时，表皮细胞内的红色区域变小
C. 发生细胞质壁分离复原现象时，表皮细胞内的无色区域变大
D. 用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离和复原现象
6. 下列关于乳酸菌的说法错误的是（）
A. 乳酸菌的遗传物质是DNA
B. 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和CO2
C. 乳酸菌与醋酸菌的细胞结构相似
D. 在泡菜制作过程中，起主要作用的是乳酸菌
7. 核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是( )
A. 亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B. 亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C. 亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D. 亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同
8. 某酿酒厂得到了一批优良酵母菌菌种，技术人员对其进行了纯化，获得了如下所示的效果图，下列叙述错误的是（）
A. 该培养皿中获得的分散开来的菌落较符合要求
B. 该接种方法是平板划线法，接种环在每次划线前都必须进行灼烧灭菌
C. 该纯化过程所用的培养基应添加琼脂，且琼脂应在培养基灭菌之后加入
D. 由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少，平板中部分酵母菌菌落间距离较大
9. 用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，两种引物及其与模板链的结合位置如图所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，下列叙述错误的是（ ）
A. 第一轮复制得到2个DNA分子，即①②各一个
B第二轮复制得到4个DNA分子，即①②③④各一个
C. 第三轮复制得到8个DNA分子，其中有2个是等长的，也就是有2个X基因
D. 第四轮复制得到16个DNA分子，其中有4个X基因
10. 蛋白质是细胞内重要的大分子物质，是生命活动的主要承担者。下列关于蛋白质的叙述，不正确的是（）
A. 蛋白质多种多样是由于构成蛋白质的氨基酸有多种且数量成百上千
B. 蛋白质的氨基酸排列顺序是由核酸分子上碱基的排列顺序决定的
C. 蛋白质的生物合成需要DNA、RNA和多种酶的参与
D. 在食盐作用下析出的蛋白质空间结构不会发生改变
11. 关于基因工程下列说法正确的有（ ）
①限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工
③重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体
④只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
⑤所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上
⑦质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的运载体
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
12. 2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现，利用逆转录病毒将4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞（iPS细胞）。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中，错误的是（ ）
A. 由图可知iPS细胞与ES细胞一样不具有组织特异性
B. 利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，可以避免发生免疫排斥反应
C. 研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有衰老细胞的特征
D. 4个关键基因表达使肌肉细胞发生了类似“脱分化”的过程
13. 转基因作物是通过转基因对农作物进行精确的改造而产生的，转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进，极大地降低农业生产成本；另一方面，科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。就以上材料你认为下列说法欠妥的是（）。
A. 转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的一种产物
B. 如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响，我们应该坚决抵制转基因作物
C. 科学家必须在现有知识与技术的基础上，尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施
D. 国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制
14. 水通道蛋白又名水孔蛋白，这种蛋白质在细胞膜上组成“孔道”，可控制水进出细胞。水分子经过水通道蛋白时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，通道内部的极性等因素会帮助水分子旋转，使水分子以适当角度穿越通道，完成跨膜运输。下列有关水分子说法正确的是（ ）
A. 细胞中水的输入和输出都是通过水通道蛋白来完成的
B. 水进入细胞，可以和其他物质结合，进而提高细胞代谢速率
C. 水通道蛋白运输水时需要与水分子结合，但自身构象不会发生改变
D. 水通道蛋白的存在对肾小管和集合管吸收水分子具有重要意义
15. 下列对动物细胞培养和植物组织培养的叙述正确的是（ ）
A. 都需要无菌操作B. 都需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
C. 都需要使用激素D. 都需要含5% CO2的气体环境
二、不定项选择题（共5小题）
16. 聚丙烯酰胺凝胶电泳常用于基因工程中检测不同DNA片段，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远。科研人员利用EcRⅠ和SmaⅠ两种限制酶处理DNA分子甲，得到如图所示的图谱，其中1号泳道是标准DNA样品，2号、3号、4号分别是EcRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、EcR Ⅰ和SmaⅠ共同处理甲后的电泳结果。下列说法正确的是（）
A. 据图可知，A端是电泳的起始端
B. 甲最可能是含1000bp的链状DNA分子
C. EcRⅠ和SmaⅠ能够催化甲的氢键断裂
D. EcRⅠ和SmaⅠ的切点最短相距约200bp
17. 下图中甲、乙、丙表示生物大分子，①②③表示生理过程。下列分析正确的是（ ）
A. a、b、c共有的元素为C、H、O、N
B. a与b的区别只是含有的五碳糖不同
C. 核酸通过②③过程控制蛋白质的合成
D. 同一生物不同细胞中的丙存在差异
18. 下列关于哺乳动物受精过程和胚胎发育的叙述，正确的是（ ）
A. 受精的场所是输卵管，胚胎开始发育的场所是子宫
B. 受精过程中，获能的精子与卵子相遇时，可释放多种酶
C. 在卵细胞膜和细胞核之间观察到两个极体，说明卵子已经完成了受精
D. 胚胎发育过程中，细胞分化开始于囊胚期
19. 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形态和大小，这种结构称为血影。血影部分结构放大示意图如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 构成膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂分子可以侧向自由移动
B. 膜上B蛋白与信息交流有关，G蛋白与跨膜运输、催化有关
C. F由多糖组成，能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性
D. 哺乳动物成熟红细胞K+运输所需能量只来源于细胞质基质
20. 如图a、b分别为甲、乙两种物镜下（由甲转换成乙）观察到的图像。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 甲为低倍物镜，乙为高倍物镜
B. 转换物镜前应将装片向右上方移动
C. 转换物镜时应先将甲物镜取下
D. 若b中图像模糊，应调节细准焦螺旋
三、实验题（共1小题）
21. 亚麻酸（ALA）能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据，科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响。分析回答：
①卵母细胞的收集和体外培养：从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞，随机分成5组，分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中，在39℃、5%CO2的培养箱中培养22～24h。
②卵母细胞成熟判断：在显微镜下观察卵母细胞，判断其是否成熟，统计结果如表1。
③体外受精：在受精溶液中进行体外受精后，用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养：将受精卵移入胚胎培养液中培养44～48h后检查分裂情况，每隔48h更换一次培养液，第5～9天观察囊胚发育情况，统计结果如表2。
表1亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响
表2亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响
（1）步骤①中，细胞培养箱中加5%CO2的作用是_____________。
（2）步骤②中，成熟卵母细胞内染色体的行为特征是_____________。步骤③中，判断是否受精的依据是_____________。
（3）步骤④中，受精卵经_____________（时期）发育成囊胚，培养过程定期更换培养液的目的是_____________。
（4）根据实验数据分析，亚麻酸溶液为200μml·L-1时，对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起_____________（促进、抑制）作用。
（5）实验结果表明，_____________μml·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利，判断依据是_____________。
四、非选择题（共6小题）
22. 为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等;研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题
（1）玉米籽粒中区别动物特有的储能物质是____，从籽粒萌发到长出叶片后有机物含量变化为_____________。
（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入_____________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有______(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
（3）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加____，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是________________。
（4）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验:在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照，其主要目的是_______________。
②试管2中应加入的X是______的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是____。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是____________。
23. 人体所需要的营养物质主要有水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等，这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
（1）一切生命活动离不开水，水在人体内的存在形式有结合水和____水，后者在人体内的生理作用有__________和_________(至少答出两点)。
（2）人每天都要补充一定量的蛋白质，尤其是婴幼儿。如果蛋白质摄入不足，会导致抵抗力下降，原因是蛋白质摄入量的不足会影响__________的合成。
（3）牛奶、奶粉中含量较多的二糖是______________，该二糖________（是/不是）还原糖。若某劣质奶粉中掺有淀粉，请问如何验证其中含有淀粉? _____________________________。
（4）牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红素的主要成分，这说明无机盐有____________________的作用。某同学踢足球时，随汗液流失了大量的钙盐，可能会发生___现象，这说明无机盐有___________________的作用。
24. 现有两瓶质量分数均为30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以透过半透膜，而蔗糖分子不能透过。请回答下列问题：
（1）A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开，如图1所示，在一段时间内，乙侧液面的变化情况是______，最后乙侧液面_____（填“高于”“等于”或“低于”）甲侧液面。
（2）B同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料，利用植物细胞质壁分离与复原的原理进行了鉴定葡萄糖和蔗糖溶液的实验。请在图2中补充蔗糖溶液可能的实验结果______。
25. 对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶片细胞的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎、叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而死亡。人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。试分析回答以下问题：
（1）番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的________上合成的。
（2）将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于________。
（3）能抗玉米螟抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？________________，说明理由：________________________。
（4）有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？________，试用学过的知识进行简要的分析说明：________________________________________________。
26. 抗体的结构如图所示，它有两条H链和两条L链。同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体的结合抗原的V区氨基酸序列有差异。
（1）抗体结构中的肽键数目为p，氨基酸数目为a，二者的关系式为_____________。
（2）取免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，经筛选得到杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和_____________检测以获得具有_____________特点的杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行体内培养或放入____________培养箱进行体外培养，从细胞培养液中提取出单克隆抗体。
（3）由于鼠源性抗体会使人产生免疫反应，导致该抗体失效，科学家制备了嵌合性单克隆抗体，初步解决了这一问题。推测嵌合性抗体应由鼠源性抗体的___________区和人抗体的___________区组合而成。
（4）为进一步获得更符合治疗要求的单克隆抗体，科研人员对抗体结构进行精细研究，找到既不影响抗体空间结构又降低免疫反应的__________序列，通过基因工程技术对抗体结构进行人源化改造。这种人源单克隆抗体属于____________工程的产物。
27. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，帮助科学家了解大脑。
（1）Cre酶是该技术的关键酶，能随机识别两个相同的lxP序列，催化如图1所示的反应。
通过Cre-lxP系统敲除基因的基本原理是：Cre酶随机识别DNA分子上两个相同的lxP序列并从特定位点切断DNA双链，切口被重新连接后，保留片段_____，从而实现目标基因的敲除。
（2）研究者设计图2所示DNA片段，转入小鼠体内，获得仅含一个图2所示片段的转基因小鼠。
①构建基因表达载体时，需用限制酶和_____酶处理三种荧光蛋白基因、两种lxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接。
②研究者用显微注射法将图2所示表达载体导入小鼠的_____中，得到仅含一个图2 所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。
（3）图2所示序列的两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因，只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控，研究者将Cre酶基因与启动子N（由信号分子X开启)连接，获得纯合转基因小鼠b，将图3所示纯合小鼠a和b杂交，得到F1。
①无信号分子X作用时，F1脑组织和其他组织细胞的色彩分别是_____。
②有信号分子X作用时，F1：出现“脑彩虹”，请阐述机理：_____。
（4）研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，请依据题目信息，写出设计思路：_____。培养液编号
①
②
③
④
⑤
甲离子
20
30
50
30
40
乙离子
55
45
60
45
55
丙离子
10
15
20
25
25
ALA浓度/μml•L-1
卵母细胞数
核成熟卵子数
0
229
137
10
201
133
50
227
166
100
215
137
200
215
135
ALA浓度/μml•L-1
培养卵数
分裂数
囊胚数
0
309
171
75
10
325
182
82
50
292
185
97
100
310
188
84
200
231
145
68
白城市实验高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末生物试卷
一、单选题（共15小题）
1. 蓝细菌是能进行光合作用的原核生物，有学说认为，真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌，即蓝细菌被原始真核细胞吞噬后，二者形成共生关系而协同进化。最近研究人员还发现了一种罕见细菌，细胞内有许多集光绿色体，含有大量叶绿素，能够利用阳光维持生存。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞的遗传物质都是DNA
B. 蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞内都有核糖体
C. 上述各种细胞均能以叶绿体为基础进行光合作用实现自养生活
D. 叶绿体起源过程中真核细胞的细胞膜可能成为叶绿体的外膜
【答案】C
【解析】
【分析】真核细胞与原核细胞的本质区别在于有无以核膜为界限的细胞核。
【详解】AB、蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞均具有细胞结构，均具有核糖体，且细胞生物的遗传物质都是DNA，AB正确；
C、蓝细菌和罕见细菌为原核生物，原核生物无叶绿体，C错误；
D、叶绿体是具有双层膜结构的细胞器，据题干信息“真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌”可知，叶绿体的外膜可能来源于真核细胞的细胞膜，D正确。
故选C。
2. 某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mml/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是（）
A. ①⑤B. ②③C. ②④D. ③⑤
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知，该题主要考察了实验的对照原则和单一变量原则，在设计实验时，需要首先明确实验目的，题干中明确的指出实验目的为“研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响”，所以自变量为丙离子的浓度。
【详解】A、①⑤中除了丙离子的浓度不同以外，甲离子的浓度也不相同，没有遵循单一变量原则，A错误；
B、②③两组三种离子的浓度都不相同，没有遵循单一变量原则，B错误；
C、②④中甲离子和乙离子的浓度相同，控制了无关变量，C正确；
D、③⑤两组三种离子的浓度都不相同，也没有遵循单一变量原则，D错误。
故选C。
【点睛】该题的重点是考虑实验设计的单一变量原则，由于实验目的是探究丙离子的浓度，则除了丙以外的两种离子都属于无关变量，在实验设计时需要保证无关变量相同且适宜。
3. 2023年9月，德国马克斯普朗克研究所科学家在人体60种不同的组织中发现了400多种已知的细胞类型，进一步研究发现，人体内较小细胞（如血细胞）与较大细胞（如肌肉细胞）的质量大致相同。下列叙述正确的是（）
A. 不同类型细胞的结构、功能、遗传物质等方面发生了稳定性差异，是细胞分化的结果
B. 肌肉细胞的细胞周期是从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止
C. 人体内不同类型细胞的膜成分基本相似，细胞间可通过多种方式进行信息交流
D. 人体不同类型细胞的质量大致相同，充分体现细胞学说提出的生物界具有统一性的观点
【答案】C
【解析】
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，细胞分化的实质是基因的选择性表达，即遗传信息执行的情况不同。
【详解】A、细胞分化的实质是基因的选择性表达，即遗传信息执行的情况不同，即细胞分化时遗传物质不发生改变，A错误；
B、肌肉细胞是高度分化的细胞，没有细胞周期，B错误；
C、人体内不同类型细胞的膜成分基本相似，细胞间可通过直接或间接的方式进行信息交流，C正确；
D、细胞学说主要内容为动物、植物细胞的统一，而非人体的不同细胞，D错误。
故选C。
（2019·全国卷Ⅱ，3）
4. 某种H﹢-ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H﹢。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中（假设细胞内的pH高于细胞外），置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H﹢-ATPase的抑制剂（抑制ATP水解），再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是
A. H﹢-ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H﹢转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的H﹢-ATPase发挥作用导致H﹢逆浓度梯度跨膜运输
C. H﹢-ATPase逆浓度梯度跨膜转运H﹢所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H﹢不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
【答案】C
【解析】
【分析】细胞跨膜运输的方式根据是否需要消耗能量分为主动运输和被动运输，被动运输根据是否需要载体蛋白分为自由扩散和协助扩散。主动运输需要载体蛋白，消耗的能量直接来源于ATP的水解。
【详解】载体蛋白位于细胞膜上，根据题意可知，照射蓝光后溶液的pH值明显下降，说明H+含量增加，进而推知：蓝光能够引起细胞内H+转运到细胞外，A正确；对比②中两组实验可知，蓝光引起细胞内H+转运到细胞外需要通过H+-ATPase，且原先细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，因此该H+为逆浓度梯度转运，B正确；由题意可知H+－ATPase具有ATP水解酶活性，利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H+，C错误；由①中的实验可知，最初细胞内pH值高于细胞外，即细胞内H+浓度低于细胞外，但暗处理后溶液浓度没有发生变化，说明溶液中的H+不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D正确。
（2021·江西南昌模拟）
5. 制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于“观察植物细胞吸水与失水”实验，用高浓度（质量浓度为0．075 g/mL）的胭脂红溶液（一种水溶性的大分子食用色素，呈红色）作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是（）
A. 表皮细胞的液泡为红色时，细胞仍具正常生理功能
B. 发生细胞质壁分离现象时，表皮细胞内的红色区域变小
C. 发生细胞质壁分离复原现象时，表皮细胞内的无色区域变大
D. 用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离和复原现象
【答案】C
【解析】
【分析】
实验原理：细胞壁和原生质层伸缩性不同，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞会失水，液泡体积缩小，原生质层与细胞壁逐渐分离，即发生质壁分离。当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞会吸水，液泡体积增大，原生质层慢慢恢复原来状态，发生质壁分离复原。
【详解】A、表皮细胞的液泡为红色时，说明胭脂红进入了液泡，则细胞膜失去了选择透过性，细胞已死亡，A错误；
B、发生细胞质壁分离现象时，细胞壁和质膜之间的红色区域变大，B错误；
C、发生细胞质壁分离复原现象时，由于细胞渗透吸水，液泡体积变大，表皮细胞内的无色区域变大，C正确；
D、胭脂红溶液浓度低于细胞液时，不能观察至质壁分离现象，而胭脂红溶液浓度过高时，细胞会因失水过多而死亡，不能观察到质壁分离复原现象，D错误。
故选C。
6. 下列关于乳酸菌的说法错误的是（）
A. 乳酸菌的遗传物质是DNA
B. 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和CO2
C. 乳酸菌与醋酸菌的细胞结构相似
D. 在泡菜制作过程中，起主要作用的是乳酸菌
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞的异同：
【详解】A、乳酸菌属于细胞类生物，它的遗传物质为DNA，A正确；
B、乳酸菌只能进行无氧呼吸，其呼吸产物只有乳酸一种，B错误；C、乳酸菌与醋酸菌都是原核生物，所以细胞结构相似，C正确；
D、在泡菜制作过程中，起主要作用的是乳酸菌，D正确。
故选B。
【点睛】易错点：细菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中的区域，没有成形的细胞核，没有叶绿体；真菌的基本结构有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核，没有叶绿体。
7. 核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是( )
A. 亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B. 亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C. 亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D. 亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同
【答案】C
【解析】
【分析】细胞核包括核膜、染色质、核仁。核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。根据题意和图示分析可知：尾部以及含有尾部的亲核蛋白整体都可以进入细胞核，而单独的头部不能进入细胞核，因此可知亲核蛋白能否进入细胞核由尾部决定。
【详解】A、从图中可知，放射头部没有进入细胞核，放射性尾部全部进入细胞核，可见亲核蛋白进入细胞核由尾部决定，A错误；
B、亲核蛋白是大分子，头部没有进入而尾部进入一定是尾部有特异性识别，核孔是具有选择性的物质交换通道，故需要载体体现它的选择性，B错误；
C、亲核蛋白进入细胞核，不是自由扩散，通过核孔进入细胞核需要消耗能量，C正确；
D、葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，而亲核蛋白进入了细胞核是主动运输，D错误。
故选C。
【点睛】本题考查细胞核结构和功能的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
8. 某酿酒厂得到了一批优良酵母菌菌种，技术人员对其进行了纯化，获得了如下所示的效果图，下列叙述错误的是（）
A. 该培养皿中获得的分散开来的菌落较符合要求
B. 该接种方法是平板划线法，接种环在每次划线前都必须进行灼烧灭菌
C. 该纯化过程所用的培养基应添加琼脂，且琼脂应在培养基灭菌之后加入
D. 由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少，平板中部分酵母菌菌落间距离较大
【答案】C
【解析】
【分析】常用的接种方法：平板划线法和稀释涂布平板法。
【详解】A、图中所示的分离方法为平板划线法，该培养皿中获得的分散开来的菌落较符合要求，A正确；
B、该接种方法是平板划线法，接种环在每次划线前都必须进行灼烧灭菌，以防止杂菌污染，B正确；
C、该纯化过程所用的培养基为固体培养基，应加入一定量的琼脂，对培养基的灭菌应该在加入琼脂之后进行，C错误；
D、在平板划线的过程中，由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少，平板中部分酵母菌菌落间距离较大，D正确。
故选C。
9. 用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，两种引物及其与模板链的结合位置如图所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，下列叙述错误的是（ ）
A. 第一轮复制得到2个DNA分子，即①②各一个
B. 第二轮复制得到4个DNA分子，即①②③④各一个
C. 第三轮复制得到8个DNA分子，其中有2个是等长的，也就是有2个X基因
D. 第四轮复制得到16个DNA分子，其中有4个X基因
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的复制：
条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。
过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、第一轮复制得到2个DNA分子分别含有模板链中的一条，即第一轮复制得到2个DNA分子，即①②各一个，A正确；
B、第二轮复制得到4个DNA分子，①复制得到①和③，②复制得到②和④，故得到①②③④各一个，B正确；
C、第三轮复制得到8个DNA分子，①复制得到①和③，③复制得到③和⑤，②复制得到②和④，④复制得到④和⑤，故第三轮复制得到8个DNA分子中到①和②各一个，③和④各两个，⑤两个且等长，即2个X基因，C正确；
D、第四轮复制得到16个DNA分子，①复制得到①和③，②复制得到②和④，两个③复制得到两个③和两个⑤，两个④复制得到两个④和两个⑤，两个⑤复制得到四个⑤，故第四轮复制得到的16个DNA分子中有8个X基因，D错误。
故选D。
10. 蛋白质是细胞内重要的大分子物质，是生命活动的主要承担者。下列关于蛋白质的叙述，不正确的是（）
A. 蛋白质多种多样是由于构成蛋白质的氨基酸有多种且数量成百上千
B. 蛋白质的氨基酸排列顺序是由核酸分子上碱基的排列顺序决定的
C. 蛋白质的生物合成需要DNA、RNA和多种酶的参与
D. 在食盐作用下析出的蛋白质空间结构不会发生改变
【答案】A
【解析】
【分析】蛋白质具有多样性的原因是：氨基酸的种类、数目和排列顺序不同，多肽链的条数不同，蛋白质的空间结构不同。
【详解】A、蛋白质多种多样是由于构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序多种多样以及蛋白质的空间结构多种多样，A错误；
B、DNA的碱基排列顺序决定了mRNA分子上碱基的排列顺序，进而决定了蛋白质的氨基酸排列顺序，B正确；
C、蛋白质的生物合成包括转录和翻译，所以需要DNA、RNA、多种酶和ATP等物质的参与，C正确；
D、食盐作用下析出的蛋白质的空间结构并没有发生改变，D正确。
故选A。
11. 关于基因工程下列说法正确的有（ ）
①限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列
②基因工程是在DNA上进行的分子水平的设计施工
③重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和运载体
④只要目的基因进入受体细胞就能成功实现表达
⑤所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列
⑥基因工程可以将一种生物优良性状移植到另一种生物身上
⑦质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的运载体
A. 2项B. 3项C. 4项D. 5项
【答案】A
【解析】
【分析】基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体、动植物病毒。
【详解】①一种限制酶都只能识别一种特定的核苷酸序列，其具有特异性，所以限制酶的切口不都是GAATTC碱基序列，①错误；
②基因工程又称基因拼接技术，是在DNA上进行的分子水平的设计施工，②正确；
③重组DNA技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，运载体不属于工具酶，③错误；
④目的基因进入受体细胞后不一定能成功实现表达，因此还需要进行检测和鉴定，④错误；
⑤一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，不同的限制酶识别的序列不同，⑤错误；
⑥基因工程又称基因拼接技术，基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上，⑥正确；
⑦质粒是基因工程中常用作运载目的基因的载体，但不是唯一的载体，⑦错误。
故选A。
12. 2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现，利用逆转录病毒将4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞（iPS细胞）。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中，错误的是（ ）
A. 由图可知iPS细胞与ES细胞一样不具有组织特异性
B. 利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，可以避免发生免疫排斥反应
C. 研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有衰老细胞的特征
D. 4个关键基因的表达使肌肉细胞发生了类似“脱分化”的过程
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：图示表示将4个关键基因移植入已分化的体细胞中并表达，使这个细胞成为具有类似干细胞的诱导多能干细胞（iPS细胞）。图中①②③表示细胞分化，其实质是基因的选择性表达。用该技术得到的新生器官替换供体病变器官，属于自体移植，不发生免疫排斥反应，这可以大大提高器官移植成功率。
【详解】A、由题图可知，iPS细胞与ES细胞（胚胎干细胞）一样不具有组织特异性，均具有全能性，分裂能力强，A正确；
B、利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，可以避免发生免疫排斥反应，这可以大大提高器官移植的成功率，B正确；
C、目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题，如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有癌细胞的特征，C错误；
D、导入肌肉细胞的4个关键基因的表达，使已分化的肌肉细胞成为类似干细胞的iPS细胞，即由已分化→未分化，类似“脱分化”的过程，D正确。
故选C。
13. 转基因作物是通过转基因对农作物进行精确的改造而产生的，转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进，极大地降低农业生产成本；另一方面，科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在着危害。就以上材料你认为下列说法欠妥的是（）。
A. 转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的一种产物
B. 如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响，我们应该坚决抵制转基因作物
C. 科学家必须在现有知识与技术的基础上，尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施
D. 国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制
【答案】B
【解析】
【分析】转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果；该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A、转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的一种产物，A正确；
B、尽管转基因作物有可能产生对人类健康及环境的负面影响，但应正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害，不能因噎废食，B错误；
C、转基因作物可能存在的风险应做到及时防范，C正确；
D、转基因作物可能对人类健康存在着危害，国家必须制定相应的法律法规来管理转基因作物，并进行严格管理与有效控制，D正确。
故选B。
14. 水通道蛋白又名水孔蛋白，这种蛋白质在细胞膜上组成“孔道”，可控制水进出细胞。水分子经过水通道蛋白时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，通道内部的极性等因素会帮助水分子旋转，使水分子以适当角度穿越通道，完成跨膜运输。下列有关水分子说法正确的是（ ）
A. 细胞中水的输入和输出都是通过水通道蛋白来完成的
B. 水进入细胞，可以和其他物质结合，进而提高细胞代谢速率
C. 水通道蛋白运输水时需要与水分子结合，但自身构象不会发生改变
D. 水通道蛋白的存在对肾小管和集合管吸收水分子具有重要意义
【答案】D
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括自由扩散、协助扩散和主动运输，其中协助扩散和主动运输需要转运蛋白的协助，主动运输需要消耗能量。根据题干信息分析，已知水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输，且该过程不需要消耗能量，说明其跨膜运输方式为被动运输中的协助扩散。
【详解】A、细胞中水的输入和输出方式有自由扩散和协助扩散，主要是通过水通道蛋白的协助扩散，A错误；
B、水进入细胞，可和其他物质结合形成结合水，有利于提高生物的抗逆性，而有利于提高细胞代谢速率的是自由水相对含量增加，B错误；
C、通道蛋白是贯穿膜结构的蛋白质，水等分子或离子通过通道蛋白时不需要与之结合，直接通过通道完成跨膜运输，此过程中，水通道蛋白自身构象仍会发生改变，C错误；
D、肾小管和集合管重吸收水的量大，主要通过协助扩散完成，因此水通道蛋白的存在对肾小管和集合管重吸收水分子具有重要意义，D正确。
故选D。
15. 下列对动物细胞培养和植物组织培养的叙述正确的是（ ）
A. 都需要无菌操作B. 都需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
C. 都需要使用激素D. 都需要含5% CO2的气体环境
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养的过程：取动物组织块→剪碎组织→用胰蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养液中（原代培养）→放入二氧化碳培养箱培养→贴满瓶壁的细胞用酶分散为单个细胞，制成细胞悬液→转入培养液（传代培养）→放入二氧化碳培养箱培养。
【详解】A、动物细胞培养和植物组织培养都需要无菌操作，防止杂菌污染，A正确；
B、动物细胞培养要用到胰蛋白酶或胶原蛋白酶，使动物组织细胞分散，利于培养；而植物组织培养过程不需要，B错误；
C、动物细胞培养要用抗生素，不需要使用激素；植物组织培养需要使用激素，如生长素和细胞分裂素，C错误；
D、只有动物细胞培养需要含5%CO2的气体环境，维持培养液的pH值，D错误。
故选A。
二、不定项选择题（共5小题）
16. 聚丙烯酰胺凝胶电泳常用于基因工程中检测不同DNA片段，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远。科研人员利用EcRⅠ和SmaⅠ两种限制酶处理DNA分子甲，得到如图所示的图谱，其中1号泳道是标准DNA样品，2号、3号、4号分别是EcRⅠ单独处理、SmaⅠ单独处理、EcR Ⅰ和SmaⅠ共同处理甲后的电泳结果。下列说法正确的是（）
A. 据图可知，A端是电泳的起始端
B. 甲最可能是含1000bp的链状DNA分子
C. EcRⅠ和SmaⅠ能够催化甲的氢键断裂
D. EcRⅠ和SmaⅠ的切点最短相距约200bp
【答案】AD
【解析】
【分析】限制酶主要是从原核生物中分离纯化而来，能识别双链DNA分子中的特定的核苷酸序列，并且使每一条链中的特定部位的磷酸二酯键断开，作用的结果是产生黏性末端或者平末端。
【详解】A、由题意可知，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远，说明A端为起始端，A正确；
B、由题可知，当仅用一种限制酶切割载体时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该载体最有可能为环状DNA分子，B错误；
C、限制酶切割DNA分子，破坏的是作用位点上两脱氧核糖核苷酸之间的磷酸二酯键，C错误；
D、由题知，两种限制酶同时切割时则产生800bp和200bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200bp,，D正确。
故选AD。
17. 下图中甲、乙、丙表示生物大分子，①②③表示生理过程。下列分析正确的是（ ）
A. a、b、c共有的元素为C、H、O、N
B. a与b的区别只是含有的五碳糖不同
C. 核酸通过②③过程控制蛋白质的合成
D. 同一生物不同细胞中的丙存在差异
【答案】ACD
【解析】
【分析】由题图可知，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，①代表DNA的复制，②代表转录，③代表翻译。
【详解】A、据图可知，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，单体a是脱氧核苷酸，单体b是核糖核苷酸，单体c是氨基酸，核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，氨基酸的主要组成元素是C、H、O、N，故a、b、c共有的元素为C、H、O、N，A正确；
B、a与b的区别除了五碳糖不同，碱基种类上也有差别，a中含有碱基A、T、C、G，b中含有碱基A、U、C、G，B错误；
C、②代表转录，③代表翻译，DNA可通过②③过程控制蛋白质的合成，C正确；
D、由于基因的选择性表达，同一生物不同细胞中合成的蛋白质（丙）存在差异，D正确。
故选ACD。
18. 下列关于哺乳动物受精过程和胚胎发育的叙述，正确的是（ ）
A. 受精的场所是输卵管，胚胎开始发育的场所是子宫
B. 受精过程中，获能的精子与卵子相遇时，可释放多种酶
C. 在卵细胞膜和细胞核之间观察到两个极体，说明卵子已经完成了受精
D. 胚胎发育过程中，细胞分化开始于囊胚期
【答案】BD
【解析】
【分析】受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。
【详解】A、受精的场所是输卵管，胚胎开始发育的场所也是输卵管，A错误；
B、受精过程中，获能精子与卵子相遇时会释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，为精子入卵提供通道，B正确；
C、在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，说明卵子已经受精，雌、雄原核融合是受精完成的标志，C错误；
D、胚胎发育过程中，细胞分化开始于囊胚期，D正确。
故选BD。
19. 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形态和大小，这种结构称为血影。血影部分结构放大示意图如图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 构成膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂分子可以侧向自由移动
B. 膜上B蛋白与信息交流有关，G蛋白与跨膜运输、催化有关
C. F由多糖组成，能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性
D. 哺乳动物成熟红细胞K+运输所需能量只来源于细胞质基质
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成膜的基本骨架，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，因此生物膜具有一定的流动性，生物膜的功能特点是具有选择透过性。
2、哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和各种细胞器，获取的膜成分单一，只有细胞膜，因此是获取细胞膜的良好材料。
【详解】A、构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂分子可以侧向自由移动，A正确；
B、红细胞细胞膜上B蛋白与多糖结合，形成糖蛋白，与信息交流有关，膜上G蛋白参与K＋和Na＋运输，同时能催化ATP水解，因此膜上G蛋白与跨膜运输、催化有关，B正确；
C、F表示细胞骨架，细胞骨架的成分是蛋白质纤维，能维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性，C错误；
D、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸，其进行无氧呼吸的场所为细胞质基质，哺乳动物成熟红细胞K＋运输所需能量只来源于细胞质基质，D正确。
故选ABD。
20. 如图a、b分别为甲、乙两种物镜下（由甲转换成乙）观察到的图像。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 甲为低倍物镜，乙为高倍物镜
B. 转换物镜前应将装片向右上方移动
C. 转换物镜时应先将甲物镜取下
D. 若b中图像模糊，应调节细准焦螺旋
【答案】ABD
【解析】
【分析】题图分析，甲是低倍镜，乙是高倍镜，a是低倍镜下看到的物像，b是高倍镜下看到的物像。
【详解】A、甲镜头较短，距离载玻片较远，为低倍物镜，乙镜头较长，距离载玻片较近，为高倍物镜，A正确；
B、欲观察视野中偏右上方的“·”，转换物镜前应将装片向右上方移动，将目标移至视野中央，B正确；
C、转换物镜时不需要将甲物镜取下，可以通过转动转换器更换高倍物镜，C错误；
D、若b中图像模糊，应调节细准焦螺旋，高倍镜下不能调节粗准焦螺旋，D正确。
故选ABD。
三、实验题（共1小题）
21. 亚麻酸（ALA）能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据，科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响。分析回答：
①卵母细胞的收集和体外培养：从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞，随机分成5组，分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中，在39℃、5%CO2的培养箱中培养22～24h。
②卵母细胞成熟判断：在显微镜下观察卵母细胞，判断其是否成熟，统计结果如表1。
③体外受精：在受精溶液中进行体外受精后，用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养：将受精卵移入胚胎培养液中培养44～48h后检查分裂情况，每隔48h更换一次培养液，第5～9天观察囊胚发育情况，统计结果如表2。
表1亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响
表2亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响
（1）步骤①中，细胞培养箱中加5%CO2的作用是_____________。
（2）步骤②中，成熟卵母细胞内染色体的行为特征是_____________。步骤③中，判断是否受精的依据是_____________。
（3）步骤④中，受精卵经_____________（时期）发育成囊胚，培养过程定期更换培养液的目的是_____________。
（4）根据实验数据分析，亚麻酸溶液为200μml·L-1时，对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起_____________（促进、抑制）作用。
（5）实验结果表明，_____________μml·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利，判断依据是_____________。
【答案】 ①. 维持培养液pH的相对稳定 ②. 染色体的着丝点排列在赤道板上 ③. 在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体 ④. 桑椹胚 ⑤. 清除有害代谢产物，补充营养物质 ⑥. 促进 ⑦. 50μml•L-1 ⑧. 核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高
【解析】
【分析】1、动物细胞培养的条件：（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌；②添加一定量的抗生素；③定期更换培养液，以清除代谢废物。（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。（3）温度和pH：36.5℃±0.5℃；适宜的pH：7.2~7.4。（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的pH）。
2、早期胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚。
3、分析表格：亚麻酸溶液为0μml·L-1的一组为对照组，其他为实验组。与对照组相比“核成熟卵子数占卵母细胞的比例”和“囊胚数占培养卵数的比例”即可判断该浓度的作用是促进还是抑制。
【详解】（1）动物细胞培养时，细胞培养箱中加5%CO2的作用是维持培养液pH的相对稳定。
（2）卵母细胞培养到减数第二次分裂中期时才成熟，而减数第二次分裂中期的特征是染色体的着丝点排列在赤道板上；判断是否受精的依据是在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体。
（3）早期胚胎发育过程为：受精卵→卵裂期→桑椹胚→囊胚→原肠胚，因此步骤④中，受精卵经桑椹胚发育成囊胚；培养过程定期更换培养液的目的是清除有害代谢产物，补充营养物质。
（4）表格1中亚麻酸溶液为0μml·L-1的一组为对照组，与其相比，亚麻酸溶液为200μml·L-1时，核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高，可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。
（5）表格2中，亚麻酸溶液浓度为50μml·L-1时，核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高，因此50μml·L-1的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。
【点睛】本题结合表格数据，考查动物细胞培养、早期胚胎发育等知识，要求考生识记动物细胞培养的条件；识记早期胚胎发育的过程，能结合表中数据准确答题。
四、非选择题（共6小题）
22. 为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等;研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题
（1）玉米籽粒中区别动物特有的储能物质是____，从籽粒萌发到长出叶片后有机物含量变化为_____________。
（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入_____________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有______(填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
（3）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加____，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是________________。
（4）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验:在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照，其主要目的是_______________。
②试管2中应加入X是______的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是____。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是____________。
【答案】（1） ①. 淀粉 ②. 先减少后增加
（2） ①. 双缩脲 ②. ①②③
（3） ①. 碘液 ②. 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐较少
（4） ①. 排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖 ②. 发芽前玉米 ③. 蓝色变为砖红色 ④. 淀粉酶已失活
【解析】
【分析】蛋白质和多肽可以用双缩脲试剂进行检测，产生紫色反应，而氨基酸不能产生紫色反应；淀粉可以用碘液检测产生蓝色，淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖，可以用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
【小问1详解】
玉米籽粒中区别动物特有的储能物质是淀粉；籽粒从萌发到长出叶片之前，能进行呼吸作用，不能进行光合作用，种子内有机物的含量减少；长出叶片后，可以进行光合作用，当光合速率大于呼吸速率时，有机物的含量增加，故从籽粒萌发到长出叶片后有机物含量变化为先减少后增加。
【小问2详解】
蛋白质和多肽可以用双缩脲试剂进行检测，产生紫色反应，而氨基酸不能产生紫色反应；故检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选①②③。
【小问3详解】
检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。
【小问4详解】
该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。
23. 人体所需要的营养物质主要有水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等，这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
（1）一切生命活动离不开水，水在人体内的存在形式有结合水和____水，后者在人体内的生理作用有__________和_________(至少答出两点)。
（2）人每天都要补充一定量的蛋白质，尤其是婴幼儿。如果蛋白质摄入不足，会导致抵抗力下降，原因是蛋白质摄入量的不足会影响__________的合成。
（3）牛奶、奶粉中含量较多的二糖是______________，该二糖________（是/不是）还原糖。若某劣质奶粉中掺有淀粉，请问如何验证其中含有淀粉? _____________________________。
（4）牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红素的主要成分，这说明无机盐有____________________的作用。某同学踢足球时，随汗液流失了大量的钙盐，可能会发生___现象，这说明无机盐有___________________的作用。
【答案】 ①. 自由 ②. 运输作用 ③. 参与生物化学反应 ④. 抗体 ⑤. 乳糖 ⑥. 是 ⑦. 滴加碘液，变蓝则证明含有淀粉 ⑧. 构成细胞内某些复杂化合物 ⑨. 抽搐 ⑩. 维持细胞和生物体生命活动
【解析】
【分析】1.细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用。
2.抗体化学本质是蛋白质。
3.淀粉遇碘变蓝。
4.动植物细胞中共有的单糖是葡萄糖、核糖脱氧核糖；植物细胞特有的单糖是果糖，动物细胞特有的单糖是半乳糖；植物细胞特有的二糖是蔗糖和麦芽糖，动物细胞特有的二糖是乳糖；植物细胞特有的多糖是淀粉和纤维素，动物细胞特有的多糖是糖原。
5.无机盐的作用： a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分；b、维持细胞的生命活动（细胞形态、渗透压、酸碱平衡）如血液钙含量低会抽搐；c、维持细胞的酸碱度。
6.组成生物体的化学元素种类：（1）大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；（2）微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、M。
【详解】（1）水在人体内的存在形式是结合水和自由水；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用。
（2）抗体的本质是蛋白质，具有免疫作用，刚出生的婴幼儿，如果蛋白质摄入不足会影响抗体形成，导致抵抗力下降。
（3）牛奶和奶粉中含量较多的二糖是乳糖，是还原性糖；淀粉遇碘液变蓝色，因此可以用碘液检测奶粉中是否含有淀粉。
（4）牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成部分，铁是血红蛋白的主要成分，这说明无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分；血液中钙含量偏低会引起抽搐，说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。
【点睛】本题旨在考查学生理解水和无机盐的存在形式和功能，蛋白质结构和功能多样性，糖类的分类和分布等知识要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、综合解答问题。
24. 现有两瓶质量分数均为30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以透过半透膜，而蔗糖分子不能透过。请回答下列问题：
（1）A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开，如图1所示，在一段时间内，乙侧液面的变化情况是______，最后乙侧液面_____（填“高于”“等于”或“低于”）甲侧液面。
（2）B同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料，利用植物细胞质壁分离与复原的原理进行了鉴定葡萄糖和蔗糖溶液的实验。请在图2中补充蔗糖溶液可能的实验结果______。
【答案】（1） ①. 先下降后升高 ②. 高于
（2）
【解析】
【分析】渗透作用指的是水等溶剂分子通过半透膜的扩散，渗透作用发生的两个条件是一是具有半透膜，另一个是半透膜两侧具有浓度差。
【小问1详解】
A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开，如图1所示，甲、乙两侧分别是葡萄糖溶液与蔗糖溶液，且质量浓度相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，甲渗透压大于乙，因此甲液面升高；由于葡萄糖分子可以透过半透膜，而蔗糖分子不能透过，因此随着葡萄糖向乙侧转移，使乙侧溶液浓度大于甲侧的溶液浓度，导致甲侧液面低于乙侧，可见该过程中乙侧液面表现为先下降后上升。
【小问2详解】
B同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料，利用细胞质壁分离原理进行鉴定蔗糖溶液和葡萄糖溶液的实验时，由于蔗糖分子不能透过原生质层，故细胞失水后，液泡体积不断减小，最后保持稳定。而由于葡萄糖分子能透过原生质层，故细胞先发生质壁分离后自动复原，故液泡体积先减小后增大，最后保持稳定。具体曲线图如下：
25. 对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶片细胞的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞组织扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂的基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎、叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而死亡。人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟（一种玉米害虫）。试分析回答以下问题：
（1）番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的________上合成的。
（2）将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于________。
（3）能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？________________，说明理由：________________________。
（4）有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？________，试用学过的知识进行简要的分析说明：________________________________________________。
【答案】（1）核糖体 （2）基因重组
（3） ①. 不赞成 ②. 因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但并不能抵抗所有的害虫（合理即可）
（4） ①. （答案不唯一）如：①有必要或②不必要或③不必要 ②. ①这种转基因玉米中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现疾病（或②因为人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响。或③人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米蛋白酶抑制剂在高温下已被破坏，因此不会对人的消化造成影响）
【解析】
【分析】转基因技术的原理是基因重组，将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米内，使玉米形成新的性状，表现出抗虫特性。对于转基因技术来说，要从正反两个方面来分析，既要发挥其优点，最大限度的造福人类，又要看到不足，防患于未然。对于转基因的生物安全性，需要考虑生物安全、食品安全和环境安全，要理性看待转基因生物的安全性。
【小问1详解】
根据题意，启动蛋白酶抑制剂的基因后，开始高效合成蛋白酶抑制剂，推测该蛋白酶抑制剂很可能是一种蛋白质分子，应该在核糖体上合成。
【小问2详解】
将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米内，使玉米获得新的性状，这种技术属于基因工程，其变异的实质是基因重组。
【小问3详解】
抗虫玉米只是转入了抵抗玉米螟的抗虫基因，并不是对任何害虫均有作用，另外随着变异和选择的进行，变异的害虫个体会越来越适应环境，故抗虫玉米不是无虫玉米，也要防治害虫。
【小问4详解】
对转基因作物的安全性问题，有两种不同的观点：一种观点认为，有必要担忧，转基因玉米的果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而患病，因而值得担忧；另一种观点认为，不必要担忧，人与害虫消化酶的结构存在差异，玉米果实中含有蛋白酶抑制剂，对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响；同时人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米果实中含有的蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏，不会对人的消化造成不良影响。
【点睛】本题考查转基因作物及其安全性问题，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力。
26. 抗体的结构如图所示，它有两条H链和两条L链。同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体的结合抗原的V区氨基酸序列有差异。
（1）抗体结构中的肽键数目为p，氨基酸数目为a，二者的关系式为_____________。
（2）取免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，经筛选得到杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和_____________检测以获得具有_____________特点的杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行体内培养或放入____________培养箱进行体外培养，从细胞培养液中提取出单克隆抗体。
（3）由于鼠源性抗体会使人产生免疫反应，导致该抗体失效，科学家制备了嵌合性单克隆抗体，初步解决了这一问题。推测嵌合性抗体应由鼠源性抗体的___________区和人抗体的___________区组合而成。
（4）为进一步获得更符合治疗要求的单克隆抗体，科研人员对抗体结构进行精细研究，找到既不影响抗体空间结构又降低免疫反应的__________序列，通过基因工程技术对抗体结构进行人源化改造。这种人源单克隆抗体属于____________工程的产物。
【答案】 ①. p=a-4 ②. 抗体 ③. 能无限增殖并产生专一（特定）抗体 ④. CO2（恒温） ⑤. V ⑥. C ⑦. 氨基酸 ⑧. 蛋白质
【解析】
【分析】1、脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数。
2、在单克隆抗体的制备过程中，需要用浆细胞与骨髓瘤细胞融合；诱导动物细胞融合时，使用聚乙二醇或灭活的病毒作为诱导剂；动物细胞融合后，经过筛选获得的杂交瘤细胞具有既能无限增殖又能分泌单一抗体的特点。
3、动物细胞培养的条件：
（1）无菌、无毒的环境：①消毒、灭菌②添加一定量的抗生素③定期更换培养液，以清除代谢废物。
（2）营养物质：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然物质。
（3）温度和PH。
（4）气体环境：95%空气（细胞代谢必需的）和5%的CO2（维持培养液的PH）。
【详解】（1）根据图示信息可知。抗体含有4条肽链组成，所以抗体分子结构中的肽键数目p与氨基酸数目a的关系式为 p=a-4（或“a=p+4”）。
（2）取免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，经筛选得到杂交瘤细胞．将得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测以获得具有能无限增殖并产生专一（特定）抗体特点的杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行体内培养或放入CO2（恒温）培养箱进行体外培养，从细胞培养液中提取出单克隆抗体。
（3）由于鼠源性抗体会使人产生免疫反应，导致该抗体失效，根据题干的信息“同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体结合抗原的V区氨基酸序列有差异”，推测嵌合性抗体应由鼠源性抗体的V区和人抗体的 C区组合而成。
（4）为进一步获得更符合治疗要求的单克隆抗体，科研人员对抗体结构进行精细研究，找到既不影响抗体空间结构又降低免疫反应的氨基酸序列，通过基因工程技术对抗体结构进行人源化改造，这种人源单克隆抗体属于蛋白质工程的产物。
【点睛】本题考查的知识点有氨基酸的脱水缩合的计算、蛋白质过程、单克隆抗体的制备、动物细胞的培养，尤其是对题干信息的解读，只有理解“同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体的结合抗原的V区氨基酸序列有差异”，才能准确的作答第3小题。
27. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，帮助科学家了解大脑。
（1）Cre酶是该技术的关键酶，能随机识别两个相同的lxP序列，催化如图1所示的反应。
通过Cre-lxP系统敲除基因的基本原理是：Cre酶随机识别DNA分子上两个相同的lxP序列并从特定位点切断DNA双链，切口被重新连接后，保留片段_____，从而实现目标基因的敲除。
（2）研究者设计图2所示的DNA片段，转入小鼠体内，获得仅含一个图2所示片段的转基因小鼠。
①构建基因表达载体时，需用限制酶和_____酶处理三种荧光蛋白基因、两种lxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接。
②研究者用显微注射法将图2所示表达载体导入小鼠的_____中，得到仅含一个图2 所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。
（3）图2所示序列的两个lxP1之间或两个lxP2之间的基因，只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控，研究者将Cre酶基因与启动子N（由信号分子X开启)连接，获得纯合转基因小鼠b，将图3所示纯合小鼠a和b杂交，得到F1。
①无信号分子X作用时，F1脑组织和其他组织细胞的色彩分别是_____。
②有信号分子X作用时，F1：出现“脑彩虹”，请阐述机理：_____。
（4）研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，请依据题目信息，写出设计思路：_____。
【答案】 ①. 2 ②. DNA连接 ③. 受精卵 ④. 红色、无色 ⑤. F1为杂合子，有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因；有信号分子 X 时，启动 Cre 酶表达，不同脑细胞中 Cre 酶表达情况不同，Cre酶识别的lxP不同，因而不同细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因 ⑥. 设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图 2 所示 DNA 片断，Cre 酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成
【解析】
【分析】1、限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
2、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。
【详解】（1）通过图1可知，Cre酶识别两个相同的lxP序列，进行切除，切除后片段1自身环化且带有待敲除基因，片段2没有待敲除基因，故保留片段2，从而实现目标基因的敲除。
（2）①基因表达载体构建过程中需要限制酶和DNA连接酶两种工具酶处理三种荧光蛋白基因、两种lxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接。
②常用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵细胞中，得到仅含一个图2所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。
（3）①F1为杂合子，脑组织细胞中有编码红、黄、蓝荧光蛋白基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因；无信号分子X时，Cre酶不表达，仅表达与启动子相邻的荧光蛋白的基因即红色荧光蛋白基因，使脑组织细胞呈红色。通过题干信息可知，“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，而其他组织细胞非神经细胞，故表现出无色。
②F1为杂合子，有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因、lxP1、lxP2及Cre酶基因；有信号分子X时，启动Cre酶表达，不同脑细胞中Cre酶表达情况不同，Cre酶识别的lxP不同，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，使F1出现“脑彩虹”。
（4）研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，依据题目信息，可设计思路为：设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图2所示DNA片断，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成。
【点睛】本题考查基因工程相关知识，要求考生能够识记基因工程的原理、工具以及操作步骤等。
培养液编号
①
②
③
④
⑤
甲离子
20
30
50
30
40
乙离子
55
45
60
45
55
丙离子
10
15
20
25
25
比较项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
主要
区别
无以核膜为界限的细胞核，有拟核
有以核膜为界限的细胞核
细胞壁
有，主要成分是糖类和蛋白质
植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖
生物膜系统
无生物膜系统
有生物膜系统
细胞质
有核糖体，无其他细
胞器
有核糖体和其他细胞器
DNA存
在形式
拟核中：大型环状、裸露
质粒中：小型环状、裸露
细胞核中：和蛋白质形成染色体细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式
二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变
异方式
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
ALA浓度/μml•L-1
卵母细胞数
核成熟卵子数
0
229
137
10
201
133
50
227
166
100
215
137
200
215
135
ALA浓度/μml•L-1
培养卵数
分裂数
囊胚数
0
309
171
75
10
325
182
82
50
292
185
97
100
310
188
84
200
231
145
68