【生物】山东省济宁市兖州区2025-2026学年高二下学期期中试题（学生版+解析版）

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一、单选题（本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 限制酶是基因工程的重要工具。科研人员使用EcRⅠ和BamHⅠ对某长度为1080bp的环状质粒进行酶切，酶切完全后经电泳检测仅发现一条条带。已知两种酶识别序列不同，且在该质粒上均有单一识别位点。下列叙述错误的是（ ）
A. 限制酶既可以来自原核生物，也可从真核细胞中获取
B. 酶切所得DNA片段约为540bp，共存在四种黏性末端
C. 补齐黏性末端的酶切片段可利用T4DNA连接酶连接
D. 若EcRⅠ或BamHⅠ完全失活，则电泳后将会出现两个条带
【答案】D
【详解】A、限制酶主要从原核生物中分离纯化，目前也可从部分真核生物（如酵母菌）中获取，A正确；
B、酶切完全后经电泳检测仅发现一条条带，即双酶切后产生两个长度均为540bp的DNA片段，EcRⅠ切割产生2种互补的黏性末端，BamHⅠ切割产生2种互补的黏性末端，共4种黏性末端，B正确；
C、补齐黏性末端后得到平末端片段，T4DNA连接酶既可以连接黏性末端也可以连接平末端，因此可实现该类片段的连接，C正确；
D、若其中一种限制酶完全失活，仅另一种限制酶发挥作用，环状质粒上有该酶1个识别位点，切割后得到长度为1080bp的线性DNA，电泳仅出现1个条带，不会出现两个条带，D错误。
2. 质粒是基因工程中常用的载体，下列叙述正确的是（ ）
A. 载体质粒上存在调控转录过程的终止密码子
B. 载体质粒上的复制原点用于启动外源基因的转录过程
C. 质粒是独立于细胞核或拟核之外的环状双链DNA分子
D. 构建重组质粒时，必须选择相同的酶切割载体质粒及目的基因
【答案】C
【详解】A、终止密码子是位于mRNA上、调控翻译过程终止的序列，质粒是DNA分子，调控转录终止的是终止子，A错误；
B、载体质粒上的复制原点是质粒进行自我复制的起点，启动外源基因转录的是启动子序列，B错误；
C、质粒的本质是独立于真核生物细胞核或原核生物拟核之外的环状双链DNA分子，C正确；
D、构建重组质粒时，不一定使用相同的限制酶，只要两种限制酶切割后产生的末端互补（如同尾酶切割产生相同黏性末端）即可满足连接要求，D错误。
3. 为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒，主要结构如图，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，经后续一系列操作最终获得抗病植株。下列叙述正确的是（ ）
A. U6启动子可以驱动Ti质粒上所有基因的表达
B. U6启动子可被水稻细胞内的RNA聚合酶识别并结合
C. 培养基中需加入卡那霉素用于筛选农杆菌侵染后的愈伤组织
D. 愈伤组织再分化后所获得的含有D基因的幼苗均为抗病植株
【答案】B
【详解】A、启动子具有特异性，只能驱动其下游（紧邻）的基因表达。从图中可以看到，U6启动子紧邻的是D基因，因此它只能驱动D基因的转录，无法驱动质粒上的潮霉素抗性基因、卡那霉素抗性基因等其他基因的表达，A错误；
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，是启动基因转录的关键序列。U6启动子是真核生物中常用的启动子，能被水稻（植物）细胞内的RNA聚合酶识别并结合，从而驱动下游 D 基因的转录，B正确；
C、农杆菌转化法中，只有T-DNA区域的基因会被整合到植物细胞的染色体DNA中。从图中可以看到，卡那霉素抗性基因位于T-DNA边界之外，因此它不会被导入水稻愈伤组织细胞，无法作为筛选愈伤组织的标记。 而潮霉素抗性基因位于T-DNA内部，会随D基因一起整合到植物细胞中，因此应使用潮霉素筛选侵染后的愈伤组织，C错误；
D、含有D基因的幼苗，不一定能成功表达出抗病性状。可能的原因包括D基因虽然整合到了染色体上，但因位置效应、甲基化等原因未成功转录 / 翻译；翻译出的蛋白质没有生物活性。因此，需要对幼苗进行抗病性检测，不能仅凭含有D基因就判定为抗病植株，D错误。
4. 科研人员将人的胰岛素基因与质粒重组后导入大肠杆菌制备“工程菌”，然后利用“工程菌”生产人胰岛素。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 重组质粒中腺嘌呤和尿嘧啶的数量相等
B. “工程菌”与胰岛B细胞合成、分泌胰岛素的过程相同
C. “工程菌”获得的人胰岛素合成能力可以遗传给后代
D. “工程菌”产生的人胰岛素属于大肠杆菌的初生代谢物
【答案】C
【详解】A、重组质粒的本质是双链DNA，DNA的碱基组成为A、T、G、C，不含尿嘧啶（U），不存在腺嘌呤和尿嘧啶数量相等的情况，A错误；
B、“工程菌”大肠杆菌是原核生物，细胞内无内质网、高尔基体等细胞器，合成胰岛素后无加工、分选的过程，与真核细胞胰岛B细胞合成分泌胰岛素的过程不同，B错误；
C、重组质粒可随大肠杆菌的分裂完成复制，并传递给子代，因此“工程菌”的人胰岛素合成能力可以遗传给后代，C正确；
D、初生代谢物是微生物生长繁殖所必需的物质，人胰岛素不属于大肠杆菌生长繁殖的必需物质，属于次生代谢物，D错误。
5. 下列有关“DNA片段的扩增及电泳鉴定”的说法，正确的是（ ）
A. PCR利用了DNA的热变性及边解旋边复制的原理
B. 需在电泳缓冲液中加入染色剂，便于在紫外灯下检测DNA条带
C. 凝胶电泳中带电分子的迁移速率受DNA分子大小及构象的影响
D. 实验中的微量离心管、枪头及蒸馏水在使用前必须进行消毒处理
【答案】C
【详解】A、PCR利用了DNA的热变性原理，但PCR过程中DNA是在高温下完全解旋后再进行复制，并非边解旋边复制，边解旋边复制是细胞内DNA复制的特点，A错误；
B、DNA电泳的染色剂通常在制备凝胶时加入凝胶中，或在电泳结束后对凝胶进行染色，无需加入电泳缓冲液，B错误；
C、凝胶中 DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，C正确；
D、为避免外源DNA等杂质污染实验体系，实验中的微量离心管、枪头及蒸馏水在使用前需要进行灭菌处理，消毒仅能杀死部分病原微生物，无法满足PCR实验的防污染要求，D错误。
6. 2025年3月，窦科峰院士团队在《自然》期刊上发表论文，报告了世界首例利用转基因猪肝脏移植到脑死亡人体的成功案例。下列叙述错误的是（ ）
A. 培育转基因克隆猪用于器官移植，需评估其对生态环境和人体健康的生物安全性
B. 鉴定转基因克隆猪是否培育成功，应从分子水平和个体生物学水平进行综合检测
C. 对提供肝源的猪进行基因工程改造时，可直接操作其分裂旺盛的体细胞
D. 敲除猪引发免疫排斥反应的关键基因是该技术成功的关键之一
【答案】C
【详解】A、转基因克隆猪属于转基因生物，存在基因扩散、携带潜在病原体等风险，因此培育时需评估其对生态环境和人体健康的生物安全性，A正确；
B、鉴定转基因克隆猪是否培育成功，分子水平可检测目的基因是否整合、是否转录翻译出对应产物，个体生物学水平可检测是否具备预期性状，B正确；
C、动物体细胞的全能性受到严格限制，直接对体细胞进行基因改造无法培育出完整个体，动物基因工程通常以受精卵作为受体细胞，C错误；
D、异种器官移植的主要障碍是免疫排斥反应，敲除猪引发免疫排斥的关键基因可降低受体的排斥反应，是该技术成功的关键之一，D正确。
7. 生物体合成的天然蛋白质由大约21种不同的氨基酸构成，科研人员开展了利用蛋白质工程向蛋白质中添加新的非天然氨基酸，为合成新型抗生素和抗肿瘤药物开辟新途径的研究。下列叙述错误的是（ ）
A. 蛋白质工程可以直接改变蛋白质的氨基酸序列，无需考虑其空间结构
B. 该研究属于蛋白质工程，可定向改造或制造自然界不存在的蛋白质
C. 引入非天然氨基酸需要改造编码该蛋白质的基因，从根本上改变氨基酸序列
D. 可借助基因工程将改造后的基因导入细菌，实现新型蛋白质的规模化生产
【答案】A
【详解】A、蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，改造时必须考虑蛋白质的空间结构，且蛋白质工程是通过改造编码蛋白质的基因来间接改造蛋白质，A错误；
B、蛋白质工程可根据人类需求定向改造蛋白质，甚至制造自然界不存在的全新蛋白质，题干中向蛋白质中添加非天然氨基酸的研究属于蛋白质工程范畴，B正确；
C、基因控制蛋白质的合成，要从根本上改变蛋白质的氨基酸序列、引入非天然氨基酸，需要对编码该蛋白质的基因进行改造，C正确；
D、细菌繁殖速度快、易于培养，可借助基因工程将改造后的目的基因导入细菌，构建工程菌实现新型蛋白质的规模化生产，D正确。
8. 下列关于细胞学说的建立过程及内容要点，叙述正确的是（ ）
A. 细胞学说使生物学研究由器官、组织水平进入分子水平
B. 施莱登和施旺认为“所有细胞都来源于先前存在的细胞”
C. 细胞学说认为动植物是由细胞和细胞产物构成的
D. 细胞学说认为细胞可分为真核细胞和原核细胞
【答案】C
【详解】A、细胞学说使生物学研究从器官、组织水平进入细胞水平，A错误；
B、“所有细胞都来源于先前存在的细胞”是科学家魏尔肖提出的，不属于施莱登和施旺的观点，B错误；
C、细胞学说的核心内容之一就是一切动植物都由细胞发育而来，并且由细胞和细胞产物共同构成，C正确；
D、细胞学说提出时还没有发现原核细胞，真核细胞和原核细胞的分类不属于细胞学说的内容，D错误。
9. 如图是从被污染的水体中检测到的几种生物的模式图，下列叙述错误的是（ ）
A. ①和②都能进行光合作用，但光合色素种类有不同
B. ②和③都具有细胞壁，但组成成分不同
C. ③的拟核DNA与蛋白质结合构成染色质
D. ④没有细胞结构，由蛋白质和核酸组成
【答案】C
【详解】A、据题图分析可知：①为蓝细菌（原核生物）、②为水绵（真核藻类）、③为细菌（原核生物）、④为噬菌体（病毒），蓝细菌和水绵都可以进行光合作用；蓝细菌的光合色素为叶绿素和藻蓝素，水绵的光合色素为叶绿素和类胡萝卜素，二者光合色素种类不同，A正确；
B、②水绵（真核植物）细胞壁主要成分是纤维素和果胶，③细菌细胞壁主要成分是肽聚糖，二者都有细胞壁但组成成分不同，B正确；
C、③细菌属于原核生物，没有染色质结构，拟核DNA是裸露的，不与蛋白质结合形成染色质，只有真核细胞核内的DNA才会与蛋白质结合构成染色质，C错误；
D、④噬菌体为病毒，没有细胞结构，仅由蛋白质外壳和内部的核酸组成，D正确。
10. 植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化。图一为冬小麦在不同时期含水量变化关系图，图二为种子萌发过程中胚的鲜重变化。下列叙述错误的是（ ）
A. 自由水相对含量下降有利于避免低温时细胞内结冰
B. 氢键使水具有较高的比热容，水温相对不易改变
C. 不休眠种子结合水与自由水的比值较休眠种子的低
D. 随萌发时间的延长，大豆种子中的有机物种类降低
【答案】D
【详解】A、自由水相对含量下降，有利于避免低温时细胞内结冰，引起植物细胞损伤，A正确；
B、水分子间氢键多，水比热容大，温度不易剧烈变化，利于植物抵御温度波动，B正确；
C、氢键的存在使水具有较高的比热容，进而使水的温度相对稳定，相对不容易发生改变，C正确；
D、种子萌发时大分子有机物水解，有机物种类增多，并非降低，D错误。
11. 某地糕点“蜜三刀”是地方非遗美食，以面粉、麦芽糖、芝麻为核心原料，经“和面起酥→油炸定型→蜜浸挂糖”传统工艺制成，酥脆香甜、润而不腻。下列说法正确的是（ ）
A. 油脂中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高
B. 可使用斐林试剂水浴加热检测糕点中麦芽糖的存在
C. 芝麻富含的油脂因含有较多饱和脂肪酸，室温下呈液态
D. 面粉中的淀粉与芝麻中的油脂都是以碳链为骨架的生物大分子
【答案】A
【详解】A、与糖类相比，油脂（脂肪）的氧含量远低于糖类，氢的含量更高，因此等质量的油脂氧化分解释放的能量远多于糖类，A正确；
B、斐林试剂水浴加热可与还原糖反应生成砖红色沉淀，但还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等，该试剂无法特异性检测麦芽糖，且糕点本身颜色较深，会干扰实验结果的观察，B错误；
C、芝麻富含植物油脂，含有较多不饱和脂肪酸，室温下呈液态，饱和脂肪酸含量高的动物脂肪室温下多为固态，C错误；
D、淀粉属于多糖，是以碳链为骨架的生物大分子，但油脂相对分子质量较小，不属于生物大分子，D错误。
12. 2025年，科学家发现了一种新型病毒——牛久病毒。研究发现，该病毒是一种感染变形虫的巨型DNA病毒，可编码784种蛋白质。下列叙述正确的是（ ）
A. 氨基酸的连接方式不同是牛久病毒蛋白质种类繁多的原因
B. 高温主要使牛久病毒的蛋白质肽键断裂而失去活性
C. 牛久病毒遗传物质彻底水解后可得到5种有机物
D. 牛久病毒的遗传物质由核糖核苷酸组成
【答案】C
【详解】A、蛋白质中氨基酸的连接方式均为脱水缩合形成肽键；蛋白质种类繁多的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，A错误；
B、高温会破坏蛋白质的空间结构使其变性失活，但不会断裂肽键，B错误；
C、牛久病毒是DNA病毒，遗传物质为DNA，DNA彻底水解产物为磷酸（无机物）、脱氧核糖、4种含氮碱基（A、T、C、G），其中有机物共5种，C正确；
D、牛久病毒的遗传物质是DNA，基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，D错误。
13. 下列关于细胞膜和细胞核结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质分子是固定不动的
B. 细胞膜的选择透过性只与膜上载体蛋白的种类和数量有关
C. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所有真核细胞都具有细胞核
D. 核孔是贯通双层核膜的结构，可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
【答案】D
【详解】A、细胞膜的流动镶嵌模型表明，构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都具有流动性，并非蛋白质固定不动，A错误；
B、细胞膜的选择透过性不仅与膜上载体蛋白、通道蛋白的种类和数量有关，还与磷脂双分子层的疏水性有关，B错误；
C、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，但并非所有真核细胞都具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞都没有细胞核，C错误；
D、核膜为双层膜结构，核孔是贯通双层核膜的通道，可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。
14. 多囊体（MVB）是由单层膜包被的、内含多个微小囊泡的结构，MVB既可与溶酶体融合，将内吞的物质降解，也可与细胞膜融合释放微小囊泡（外泌体），实现细胞间通讯。下列说法正确的是（ ）
A. 溶酶体合成的多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器
B. MVB与细胞膜融合释放外泌体体现了细胞膜的选择透过性
C. 内质网和高尔基体均参与溶酶体水解酶的加工过程
D. 囊泡可来自内质网、高尔基体和细胞膜等细胞器
【答案】C
【详解】A、水解酶的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体，溶酶体不能合成水解酶，只能储存水解酶，A错误；
B、MVB与细胞膜融合依赖细胞膜的流动性，该过程体现了细胞膜的结构特点（流动性），不能体现选择透过性（细胞膜的功能特点），B错误；
C、溶酶体的水解酶属于分泌型蛋白，核糖体合成肽链后，内质网对其进行初步加工，高尔基体对其进行进一步加工、分类和包装，二者均参与加工过程，C正确；
D、细胞膜不属于细胞器，D错误。
15. 生物学是以实验为基础的自然科学，下列有关实验及研究方法的叙述，正确的是（ ）
A. 在细胞膜结构探索中，通过实验现象作出合理推测性解释，不属于提出假说
B. 拍摄的细胞核显微照片、绘制的细胞膜流动镶嵌模型图均属于物理模型
C. 罗伯特森通过电镜观察细胞膜，提出了细胞膜具有流动性的特点
D. 研究分泌蛋白的合成与分泌时，利用了放射性同位素标记法
【答案】D
【详解】A、提出假说的研究方法就是基于已有的实验现象、研究结果，结合已知认知作出合理的推测性解释，细胞膜结构探索中的这类推测属于提出假说，A错误；
B、物理模型是人为用实物或图画形式直观呈现认识对象特征的模型，拍摄的细胞核显微照片是对结构的真实影像记录，不属于物理模型，仅绘制的细胞膜流动镶嵌模型图属于物理模型，B错误；
C、罗伯特森通过电镜观察到细胞膜暗-亮-暗的三层结构，提出的是细胞膜静态的三层统一结构模型，C错误；
D、研究分泌蛋白的合成与分泌时，科学家利用3H标记的亮氨酸追踪其合成、运输路径，该方法为放射性同位素标记法，D正确。
二、不定项选择题（本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部答对得3分，选对但不全的得1分，有错选的得0分）
16. 下列有关DNA结构及“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述，正确的是（ ）
A. 磷酸基团与核糖交替排列构成DNA分子的基本骨架
B. 可用双缩脲试剂检测提取物中是否含有蛋白质
C. 二苯胺鉴定DNA需要沸水浴加热，冷却后出现显色反应
D. 完成本实验可以不使用离心设备
【答案】BCD
【详解】A、DNA的基本骨架是由磷酸基团和脱氧核糖交替连接构成的，而不是核糖。核糖是 RNA 的组成成分，A错误；
B、双缩脲试剂与蛋白质（肽键）反应会呈现紫色，因此可以用来检测 DNA粗提取物中是否残留有蛋白质杂质，B正确；
C、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，该反应需要加热，且冷却后蓝色会更稳定、明显，C正确；
D、在 DNA 粗提取实验中，可以通过过滤代替离心来去除细胞碎片，也可以通过静置分层的方式分离上清液，因此并非必须使用离心设备，D正确。
17. 质粒P含有2个EcRⅠ、1个SacⅠ和1个BamHⅠ的酶切位点。已知BamHⅠ酶切位点位于2个EcRⅠ酶切位点的正中间，用上述3种酶切割该质粒，酶切产物的凝胶电泳结果如图，其中泳道①条带是未酶切的质粒P，泳道②③④条带为3种单酶切产物，泳道⑤⑥⑦条带为双酶切产物。根据电泳结果，下列分析不合理的是（ ）
A. DNA分子在该凝胶的迁移方向是从电源负极到正极
B. 泳道①②说明未酶切质粒的碱基数小于酶切后质粒的碱基数
C. 可确定泳道②④条带分别是EcRⅠ和SacⅠ的单酶切产物条带
D. 可确定泳道⑤条带为SacⅠ和EcRⅠ的双酶切产物条带
【答案】BC
【详解】A、因为DNA分子带负电，在凝胶中会向电源正极迁移，所以其迁移方向是从电源负极到正极，A正确；
B、酶切只是将质粒的环状结构切开，变成线性等结构，碱基总数不会改变，B错误；
C、P质粒有两个EcR I限制酶的切割位点，单酶切后的产物最小，电泳时迁移速度较快，可推知③条带可能是EcR I的单酶切产物（单酶切产生2个片段大小相同），泳道②条带和泳道④条带位置一致，无法区分泳道②④条带具体是Sac I还是BamH I的单酶切产物，C错误；
D、EcR I有2个酶切位点，单酶切会产生2个片段，Sac I有1个酶切位点，单酶切会产生1个线性片段。Sac I和EcR I双酶切，会产生3个片段，观察电泳图谱，泳道⑤有3个条带，可推测泳道⑤为Sac I和EcR I酶切产物，D正确。
18. 科研人员构建了可表达J-V5融合蛋白的重组质粒，该质粒的部分结构如图甲所示，其中V5编码序列表达标签短肽V5；该重组质粒在受体细胞内正确表达后，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测相应蛋白是否表达以及表达水平，结果如图乙所示。下列说法错误的是（ ）
A. 除质粒外，某些病毒经改造后也可作为基因表达载体
B. 为检测J基因是否插入图甲所示的位置，需用引物F1和R1进行PCR
C. 若J基因转录的模板链位于b链，则引物F2与图甲中b链相应部分的序列相同
D. 图乙中，条带1的出现证明重组质粒在受体细胞内表达了J-V5融合蛋白
【答案】BC
【详解】A、基因表达载体的种类包括质粒、λ 噬菌体的衍生物、动植物病毒等。病毒（如慢病毒、腺病毒）经改造（去掉致病基因，保留复制 / 整合元件）后，可将目的基因导入受体细胞并实现表达，A正确；
B、据图甲可知，引物F1能与J基因左端序列配对，引物R2能与终止子序列配对，因此推测为检测J基因是否插入到图甲所示的位置，需进行PCR检测，若仅用一对引物，应选择图甲中的引物F1和R2或F2和R1，B错误；
C、b是模板链，而根据图上启动子和终止子的位置可知转录方向是图上从左向右，对应的模板链方向应该是3’-5'，非模板链（也就是a链）是5'-3'；考虑到DNA转录的方向是子链的5’-3'，引物基础上延伸的方向肯定是5'-3'，所以引物结合的单链其方向是3'-5'；图中F2是左引物，所以其配对的单链是3’-5'的b链，故其序列应该与a链相应部分的序列相同，C错误；
D、据图乙可知，用抗J蛋白抗体和抗V5抗体分别检测，均出现条带1，说明条带1是J-V5融合蛋白。抗J蛋白抗体检测出现条带2，抗V5抗体检测不出现条带2，说明条带2所检出的蛋白不是由重组质粒上的融合的J基因表达的，D正确。
19. 下列关于生物体内有机物的叙述正确的有（ ）
A. 纤维素、糖原、几丁质等多糖的单体都是葡萄糖
B. 蛋白质、核酸、淀粉的单体在排列顺序上都具有多样性
C. 蛋白质空间结构改变后，其生物活性不一定丧失
D. 磷脂彻底水解的产物是甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物
【答案】CD
【详解】A、纤维素、糖原的单体是葡萄糖，但几丁质的单体不是葡萄糖，而是N-乙酰葡糖胺，A错误；
B、蛋白质、核酸的单体排列顺序具有多样性，但淀粉的单体都是相同的葡萄糖，其排列顺序不具有多样性，B错误；
C、蛋白质空间结构改变后生物活性不一定丧失，例如酶催化底物反应、载体蛋白运输物质时，空间结构都会发生可逆改变，仍保留生物活性；只有空间结构发生不可逆的变性改变才会导致生物活性丧失，C正确；
D、磷脂的结构组成为甘油、脂肪酸、磷酸，以及磷酸连接的其他衍生物（如含氮基团），因此彻底水解产物为甘油、脂肪酸、磷酸及其衍生物，D正确。
20. 动物细胞中某物质的合成、加工与分泌的部分过程如图所示，图中①—④为相关细胞结构。下列叙述正确的是（ ）
A. 若该物质为分泌蛋白，则无需经游离的核糖体合成
B. ③在该物质加工和运输过程中膜面积基本保持不变
C. ②与③以及其他具膜细胞结构的联系均通过囊泡进行
D. 该物质从合成到分泌，有关的具膜结构只有内质网、高尔基体和细胞膜
【答案】B
【详解】A、分泌蛋白的多肽链合成起始于游离核糖体，之后才在信号肽引导下，转移到内质网的附着核糖体上继续完成合成，因此分泌蛋白合成过程需要游离核糖体参与，A错误；
B、分泌蛋白加工运输过程中，内质网出芽形成囊泡，将未成熟蛋白质转运给高尔基体，高尔基体得到囊泡膜；高尔基体对蛋白质加工后，再出芽形成囊泡将成熟蛋白质转运出去，高尔基体整体膜面积基本保持不变，B正确；
C、内质网可以直接和核膜、细胞膜相连，并非与所有具膜结构都通过囊泡联系，C错误；
D、该分泌过程需要线粒体提供能量，线粒体也是具膜结构，因此相关具膜结构还有线粒体，D错误。
三、非选择题（本题共5个小题，共55分）
21. 脂肪氧化酶（LOX）在工业、农业、医药等领域具有重要应用。科研人员利用基因工程构建含LOX基因的重组质粒，建立了LOX基因原核表达体系，部分过程如图，其中T7启动子需被硫代半乳糖苷激活。已知LacZ基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解X-gal产生蓝色物质，使菌落呈现蓝色，否则为白色。
（1）PCR缓冲液中一般要加入Mg2+的目的是________；反应体系中，会因为参与反应、不断消耗而浓度下降的组分包括________（至少答出2种）。
（2）为正确构建重组质粒，扩增LOX基因时需在引物F1的________（填“3′”或“5′”）端添加限制酶________的识别序列。若以1个LOX基因为模板进行扩增，第n轮所需要的引物F1的数量是_______。
（3）本操作过程中，若用蓝白斑进行筛选，目标菌落颜色应为________色。筛选出目标菌落后，欲使其表达脂肪氧化酶，应在培养体系中加入物质________。
【答案】（1）①. 激活耐高温的DNA聚合酶 ②. 引物、（4种）脱氧核苷酸
（2）①. 5′ ②. KpnI ③. 2n−1
（3）①. 白 ②. 硫代半乳糖苷
【详解】（1）PCR体系中，Mg2+的作用是激活耐高温的DNA聚合酶，保障酶的催化活性，促进DNA复制过程。PCR过程中，引物是扩增的起始结合物，4种脱氧核苷酸是合成DNA的原料，二者都会随反应进行不断被消耗，因此浓度逐渐下降。
（2）DNA子链延伸从引物的3′端开始，因此限制酶识别序列需要添加在引物的5′端，不会影响引物与模板链的互补结合。结合图示，目的基因需要插入质粒的KpnI和AvaI位点，且目的基因转录方向要与启动子方向匹配，因此引物F1​的5′端需要添加KpnI的识别序列。PCR扩增规律为：以1个目的基因为模板，第n轮扩增新合成2n−1条需要F1​引物的单链，因此需要F1​引物的数量为2n−1。
（3）目的基因插入后，破坏了质粒原有的LacZ基因，无法合成有功能的β-半乳糖苷酶，不能分解X-gal产生蓝色物质，因此目标菌落为白色。题干明确说明T7启动子需要硫代半乳糖苷激活才能启动转录，因此表达脂肪氧化酶需要在培养体系中加入硫代半乳糖苷。
22. 白藜芦醇（C14H12O3）具有抗氧化等功效，从植物体中提取难度大、产率低。通过在离体培养的植物细胞中表达外源白藜芦醇合酶基因N，可高效生产白藜芦醇。如图为表达载体构建部分结构及可能用到的限制酶识别序列。回答下列问题。
（1）图中标识了Ti质粒和基因N中限制酶的切割位点，基因N的b链为转录模板链。PCR扩增N基因时，需要在引物1和2上分别添加限制酶________的识别序列，以便于将基因N正确插入Ti质粒，构建重组质粒至少要用到________种酶。
（2）Ti质粒上的抗性基因________可用于初步筛选成功转化的植物细胞。以PCR技术检测基因N是否在植物细胞中成功转录，需提取各细胞株的总RNA，使用________酶合成cDNA后再进行后续操作。进一步检测基因N是否在受体细胞中成功表达，可利用__________技术进行检测。
（3）为提高白藜芦醇合成酶的催化效率，将编码该酶第240位亮氨酸或第243位苯丙氨酸的碱基序列替换为编码缬氨酸的碱基序列。缬氨酸的密码子有GUA等。在a、b、c、d中，序列a是诱变第240位亮氨酸编码序列的引物甲（GTA为诱变序列），序列b、c、d其中一条是诱变第243位苯丙氨酸的引物乙，其配对模板与a的配对模板相同。据此分析，缬氨酸的密码子除GUA外还有__________，序列__________最可能为引物乙。
a．5′-GTA/CCC/GAG/TTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC-3′
b．5′-GAA/CTG/TGG/GAC/ACC/CTG/AAC/TAC/TTC/TCT-3′
c．5′-GTC/TGG/CTG/TTT/CCC/TCT/TTC/TTC/CCC/TAC-3′
d．5′-GAT/AAT/AAG/ATC/CGA/GAG/AAG/GTC/ATG/CGA-3′
【答案】（1）①. BglⅡ、EcRI ②. 5
（2）①. 2 ②. 逆转录 ③. 抗原-抗体杂交
（3）①. GUC ②. c
【详解】（1）基因N的b链为转录模板链，质粒上启动子与终止子之间有 BamH I 、EcR I 和Xba I的识别序列，其中BamH I和Xba I会破坏目的基因，观察表格中限制酶识别序列及切割位点可知BglⅡ和BamHI切割后可产生相同的粘性末端，故选择BamHI 和 EcRI 切割质粒，选择BglⅡ和 EcR I 切割目的基因，除了这三种限制酶，构建重组质粒时还需要用到耐高温的DNA聚合酶和DNA连接酶，共需要5种酶。
（2）Ti质粒只有T-DNA区会转移整合到植物细胞染色体，抗性基因2位于T-DNA区，因此可用于筛选成功转化的细胞。 以RNA为模板合成cDNA的过程为逆转录，需要逆转录酶催化，基因N表达产生白藜芦醇合酶（蛋白质），检测目的基因是否翻译出蛋白质，常用抗原-抗体杂交技术。
（3）已知引物甲a的诱变序列GTA（编码链序列，与密码子仅T换U）对应缬氨酸密码子GUA；引物乙的配对模板与a相同，因此引物乙同样为编码链方向，诱变的缬氨酸编码序列（三个碱基）在引物的5'端，对比序列，序列 c与 a 的同源性最高，仅 5' 端的 GTA 变为 GTC（对应密码子 GUC），属于缬氨酸的密码子，符合题意，因此缬氨酸密码子除GUA外还有GUC，引物乙最可能是序列c。
23. 生活中常见的微生物包括制作豆腐乳的毛霉（①）、酿酒用的酵母菌（②）、制作酸奶的乳酸菌（③）、肠道中的大肠杆菌（④）、造成水污染的蓝细菌（⑤）、导致流感的流感病毒（⑥）等。回答下列问题：
（1）②～⑥中属于原核生物的是__________，此类生物细胞的DNA主要位于__________中，它们与①的统一性表现在__________。（答3点）
（2）①～⑥中，属于自养生物的有__________；与它们相比，流感病毒最典型的特点是__________。
（3）制作腐乳时，豆腐中的成分也会发生一定的变化，通常是蛋白质被逐渐分解成小分子有机物或其单体，即蛋白质被分解成__________；而脂肪被分解成__________。
（4）青霉素能通过干扰大肠杆菌某种结构的形成导致其裂解，从而达到杀菌的目的，但青霉素却不能杀死支原体。据此推测，青霉素会干扰大肠杆菌__________的形成。
【答案】（1）①. ③、④、⑤ ②. 拟核 ③. 都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体，遗传物质都是DNA
（2）①. 蓝细菌 ②. 流感病毒无细胞结构
（3）①. 小分子肽和氨基酸 ②. 甘油和脂肪酸
（4）细胞壁
【详解】（1）原核生物无核膜包被的细胞核，②酵母菌是真核生物，③乳酸菌、④大肠杆菌、⑤蓝细菌属于原核生物，⑥流感病毒无细胞结构，因此原核生物为③④⑤；原核生物的DNA主要集中在拟核区域；原核生物和真核生物（毛霉①是真核真菌）的统一性体现在：都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体，遗传物质都是DNA。
（2）自养生物可将无机物合成有机物，只有⑤蓝细菌可通过光合作用自养，其余均为异养；流感病毒和所有细胞生物相比，最典型的特点是没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能繁殖。
（3）腐乳制作过程中，毛霉分泌的蛋白酶将豆腐中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪分解为甘油和脂肪酸。
（4）支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物，青霉素能杀死有细胞壁的大肠杆菌、不能杀死无细胞壁的支原体，说明青霉素干扰大肠杆菌细胞壁的合成。
24. 图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子，X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。图2为核酸的部分结构示意图。图3为某细胞的部分细胞膜结构示意图，回答下列问题。
（1）若V存在于动物细胞中，且与淀粉功能相似，则V是__________。
（2）脂质除Ⅰ外，还包括_________。某同学判断图3细胞最可能为动物细胞，其判断依据是__________。
（3）与Ⅱ相比，Ⅲ特有的成分是__________（填中文名称）。若图2为Ⅲ的部分结构，则④的中文全称是__________。
（4）图1中单体P脱水缩合形成的肽链能盘曲、折叠，原因是__________。
（5）某种肽酶能专门水解第26、71、72、99、121位天冬氨酸羧基端的肽键（图4），该肽酶完全作用于该肽链（由121个氨基酸脱水缩合形成）后，产物中的多肽有__________种，产物多肽中至少有__________个羧基。
【答案】（1）糖原 （2）①. 磷脂、固醇 ②. 植物细胞膜一般不含胆固醇，动物细胞膜含胆固醇（或胆固醇是动物细胞膜的组成成分）
（3）①. 核糖、尿嘧啶 ②. 鸟嘌呤核糖核苷酸
（4）肽链上不同氨基酸之间能够形成氢键等
（5）①. 4##四 ②. 8##八
【详解】（1）淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，且与淀粉功能相似，元素组成为C、H、O，所以若V在动物细胞中且与淀粉功能相似，则V是糖原。
（2）脂质包括脂肪、磷脂和固醇，图中 Ⅰ 是脂肪，因此脂质除Ⅰ外，还包括磷脂和固醇。图3的细胞膜结构中出现了胆固醇，植物细胞膜一般不含胆固醇，动物细胞膜含胆固醇，因此判断为动物细胞。
（3）图1中，Ⅱ主要分布在细胞核并携带遗传信息，为DNA；Ш主要分布在细胞质并携带遗传信息，为RNA，与DNA相比，RNA特有的成分是核糖和尿嘧啶(U)。若图 2 为RNA的结构，碱基G对应的核苷酸是鸟嘌呤核糖核苷酸（RNA中五碳糖为核糖）。
（4）图1中单体P氨基酸脱水缩合形成的肽链能盘曲、折叠，原因是肽链上不同氨基酸之间能够形成氢键等相互作用，使肽链盘曲、折叠形成特定的空间结构。
（5）由于某种肽酶能专门水解天冬氨酸氨基端的肽键，该肽链中有5个天冬氨酸，分别位于第26、71、72、99、121位，肽酶完全作用后，产生4条多肽，分别是1-25位、26-70位、72-98位、99-120位和两个天冬氨酸，每条多肽链至少含有1个氨基，所以肽酶完全作用后产生的多肽中，至少有4个氨基，肽酶专门水解天冬氨酸羧基端的肽键，肽酶完全作用后，产生4条多肽，分别是1-26位、27-71位、73-99位、100-121位，每条多肽链至少含有1个羧基，4条多肽链至少含有4个羧基，每条多肽的羧基端均为天冬氨酸（4个），而天冬氨酸的R基中含有1个羧基（1×4=4个），故肽酶完全作用后产生的多肽中，至少有4+4=8个羧基。
25. 如图1、2分别为动、植物细胞的亚显微结构模式图，其中数字序号代表不同的细胞结构。图3表示动物细胞某些细胞器中部分有机物的含量，回答下面的问题。
（1）分离图中各种细胞器的方法为__________，结构①功能的复杂程度主要取决于__________。
（2）图1、图2中均有的、与能量转换有关的细胞器是__________（填序号和名称），对应图3中的细胞器__________（填甲、乙、丙），在细胞中的作用是__________。
（3）图2中的细胞器⑩还可分布在__________细胞中，作用是__________。
（4）若图2细胞为分泌细胞，分泌蛋白的合成、加工和分泌依次经过的细胞结构为__________（用序号和箭头表示），其中__________（填序号）在植物细胞中与细胞壁的形成有关。
（5）核孔具有选择性，下列物质中，可通过核孔进出细胞核的一组是________
A. 蔗糖、DNAB. DNA聚合酶、RNA
C. 葡萄糖、氨基酸D. 呼吸酶、磷脂
【答案】（1）①. 差速离心法 ②. 膜上蛋白质的种类和数量
（2）①. ④线粒体 ②. 甲 ③. 细胞进行有氧呼吸的主要场所
（3）①. 低等植物 ②. 与细胞的有丝分裂有关
（4）①. ⑦→⑤→②→① ②. ②
（5）B
【详解】（1）分离细胞器的常用方法是差速离心法（利用不同转速分离不同密度的细胞器）。 图2中①为细胞膜，其功能复杂程度主要取决于膜上蛋白质的种类和数量。
（2）图1中与能量转化有关的细胞器有叶绿体、线粒体，；故图1、图2中均有的与能量转换有关的细胞器是④线粒体，负责化学能转化为ATP。 线粒体含蛋白质、脂质、少量核酸 ，对应图3中的甲。线粒体的作用是细胞进行有氧呼吸的主要场所，将有机物中的化学能转化为ATP中活跃的化学能（供细胞生命活动使用）。
（3）细胞器⑩中心体，除动物细胞外，还存在于低等植物细胞中（高等植物无中心体），中心体与细胞的有丝分裂有关。
（4）蛋白质在⑦核糖体上进行合成，经过囊泡运输到⑤内质网 、 ②高尔基体进行加工修饰，最后通过囊泡与①细胞膜融合分泌到细胞外。与植物细胞壁形成相关结构是②高尔基体。
（5）核孔是大分子物质进出细胞核的通道，DNA不能出核孔，A、C、D错误，B正确。
限制酶
识别序列及切割位点
BglⅡ
NdeⅠ
XhⅠ
EcRI
BamHI
SalⅠ
XbaⅠ