还剩35页未读，
继续阅读
所属成套资源：2024济南高二下学期7月期末考试及答案(九科)
成套系列资料，整套一键下载
- 2024济南高二下学期7月期末考试英语含解析 试卷 0 次下载
- 2024济南高二下学期7月期末考试语文含解析 试卷 0 次下载
- 2024济南高二下学期7月期末考试地理含解析 试卷 0 次下载
- 2024济南高二下学期7月期末考试政治含解析 试卷 0 次下载
- 2024济南高二下学期7月期末考试物理含解析 试卷 0 次下载
2024济南高二下学期7月期末考试生物含解析
展开
这是一份2024济南高二下学期7月期末考试生物含解析，共38页。
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效
一、选择题：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. 肺炎支原体和流感病毒都是能引起人的呼吸道感染的病原体，都能在宿主细胞内寄生增殖，肺炎支原体中的DNA为环状并均匀的散布在细胞内。红霉素（一种抗生素）能够用于治疗支原体肺炎。下列说法正确的是（ ）
A. 肺炎支原体没有核膜和核仁等结构，但有拟核和细胞膜
B. 流感病毒和肺炎支原体中都含有 RNA
C. 流感病毒和肺炎支原体都是利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 破坏支原体的细胞壁，是红霉素能够用于治疗支原体肺炎的原因
2. ERGIC 中间体是位于内质网和高尔基体之间的中间膜区室。ERGIC 能将被内质网加工完善的蛋白质通过囊泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域。如果被内质网加工不完善的蛋白质运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的囊泡将其运回至内质网。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 抗体和细胞膜蛋白属于被加工完善的蛋白质
B. 内质网的膜面积可以先减少后增加
C. ERGIC 可以对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
D. 上述运输过程的完成，与内质网膜和高尔基体膜的流动性有密切关系
3. 细胞铜死亡是指当细胞内铜水平升高时，过量的Cu2+会借助载体蛋白进入线粒体，与某些蛋白结合，导致线粒体膜受到损伤，进而通过系列过程引发细胞死亡，加入细胞凋亡抑制剂处理不能阻止细胞铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程，它的低表达会促进癌症的发生发展。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞内的铜含量很少，属于微量元素
B. 铜死亡是指在过量的Cu2+刺激下而引起的细胞坏死
C. 深入研究上调FDX1基因表达水平的机制能为肿瘤治疗提供新思路
D. 铜水平升高后，若细胞处于低氧条件下，可能会降低细胞铜死亡率
4. 水稻在盐碱地中生长时，土壤中大量的Na⁺顺浓度梯度通过钠通道流入水稻根部细胞，形成盐胁迫。抗盐碱水稻可种植于盐碱地及滩涂地，比普通水稻具有抗盐碱、抗倒伏、高产等竞争优势。耐盐机制如图所示，以下分析错误的是（ ）
A. H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白
B. Na⁺与转运蛋白 A结合后被转运至细胞中，该过程不需要能量
C. 对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率
D. 生产上可通过适当增施钙肥以抵御盐碱地中的盐胁迫
5. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料，纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料，可作为酶的替代品。与传统酶相比，Fe3O4纳米酶与底物接触更充分，可催化 H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶活性
B. Fe3O4 纳米酶属于单体，可以降低化学反应活化能
C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性
D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存，可用于检测样品中H2O2的含量
6. 生物有氧呼吸的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH
B. 柠檬酸循环是细胞呼吸的第二阶段，需要 O2的直接参与
C. 图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅱ的结合
D. 当人体在剧烈运动时，肌细胞消耗的O2小于产生的CO2量
7. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种，其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当降低发酵温度并通入无菌空气
B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源，其发酵过程会产生大量气泡
C. 消毒过程可以杀死果醋中大多数微生物，延长它的保存期
D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外，还在线粒体中参与有氧呼吸
8. 某实验小组配置了以木糖和柠檬酸钠为碳源、加入显色指示剂的固体培养基，利用稀释涂布平板法对一份含多种弧菌的菌液进行研究。菌液中辛辛那提弧菌利用木糖作为碳源，所产生小分子有机酸与指示剂反应显黄色。而其余弧菌可以利用柠檬酸钠作为碳源代谢产生碳酸钠，与指示剂反应显蓝色或紫色。以下说法正确的是（ ）
A. 该培养基为辛辛那提弧菌选择培养基，辛辛那提弧菌可形成黄色菌落
B. 由单一辛辛那提弧菌在纯培养过程中繁殖所获得的微生物群体，被称为纯培养物
C. 涂布器在涂布菌液前需要进行干热灭菌，待涂布器冷却后，再进行涂布
D. 显色效果越强说明位于显色位置的弧菌代谢越强
9. 工业生产通常用黑曲霉分解淀粉生产柠檬酸。科研人员对初筛菌株黑曲霉 YZ-35 进行复合诱变来提高其产柠檬酸能力，选取其中部分诱变菌株（UV-1 至 UV-4）接种于含淀粉的培养基进行培养，菌落及其产生的透明圈情况如下表；从中选取产酸率最高的菌株，分别接种于若干盛有等量液体培养基的锥形瓶中，检测不同摇床转速对产酸率的影响，如下图。下列说法错误的是（ ）
A. 产生透明圈的原因是黑曲霉将培养基中的淀粉转变成了柠檬酸
B. 据表可以推测，分泌柠檬酸率最高的最可能是 UV-4
C. 据图可以推测，在一定范围内，摇床转速越高，培养基中氧气含量越高
D. 工业生产中黑曲霉还可以用来生产淀粉酶
10. 为拯救濒危植物红豆杉和获得大量紫杉醇，科研人员设计了以下流程图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体需要用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理
B. ①、③过程表示利用植物组织培养技术生产紫杉醇
C. ②过程先诱导愈伤组织生根再诱导生芽形成试管苗
D. ③过程需用液体培养基，培养同时要通入无菌空气
11. 三亲幼体的培育可避免母亲把生理缺陷遗传给子代，培育过程可选用下图所示的技术路线。下列叙述错误的是（ ）
A. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
C. 体外受精获得的受精卵通常先培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植
D. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
12. 科研人员将Oct4、Sx 2、c-Myc和Klf4 基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，转基因成纤维细胞经过培养后，转入含有细胞生长因子和细胞分化抑制因子的液体培养基中。一段时间后，被培养的细胞会呈现出自我更新能力和分化潜能，这些细胞被称为 iPS 细胞。以下有关叙述错误的是（ ）
A. iPS被称为诱导多能干细胞，其功能类似ES细胞
B. 制备镰状细胞贫血患者的iPS细胞，将其诱导形成造血干细胞就能治疗该病
C. 逆转录病毒的作用是将目的基因导入成纤维细胞
D. 培养iPS细胞要定期更换培养液，可以防止代谢物积累对自身造成危害
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作。下列叙述正确的是（ ）
A. “DNA的粗提取与鉴定”中，用95%的酒精预冷后可以更好地溶解DNA，以利于获得 DNA
B. “DNA的粗提取与鉴定”中，提取DNA时，将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去上清液
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，电泳一段时间后，离加样孔越近的DNA分子越小
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
14. 肿瘤坏死因子（TNF-α）是一种抑制肿瘤细胞生长的蛋白质。科研人员将 TNF-α基因和质粒pPIC9K（部分结构如图所示）构建成重组质粒，并导入酵母菌 SD-TRP（色氨酸缺陷菌株）中，筛选得到了能分泌肿瘤坏死因子的工程菌株。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 构建重组质粒时可选用 HindⅢ和EcR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K
B. 由 TNF-α基因和质粒pPIC9K 构成的所有重组质粒都能用E. cliDNA 连接酶连接
C. 色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因，筛选导入重组质粒的酵母菌细胞
D. 用 PCR 技术检测 TNF-α基因是否插入到酵母菌的染色体上
15. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染，但在体外难以保存。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，正确的是（ ）
A. 干扰素 X射线衍射的高级结构是构建新干扰素模型的主要依据
B. 将新干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一
C. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素中氨基酸的排列顺序
D. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达即可得到预期的新的干扰素
二、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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截，端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。人体细胞中存在由 RNA 和蛋白质组成的端粒酶，可以修复延长端粒，其活性受到严格调控。下列说法正确的是（ ）
A. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
B. 端粒酶是一种逆转录酶，可以催化线粒体DNA 的合成
C. 经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒
D. 正常体细胞端粒酶活性很低，子代核DNA 和亲代核DNA 完全相同
17. 底物A（一种蛋白质）在蛋白激酶作用下可发生磷酸化：ATP 分子某一个磷酸基团脱离下来并与底物A相结合。其在细胞信号转导的过程中起重要作用。ADP-GLO可用于检测蛋白激酶活性，具体过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程属于放能反应
B. 底物 A发生磷酸化后，其空间结构和活性不会改变
C. 在步骤2之前需将所有剩余的ATP 消耗掉，以避免干扰实验结果
D. 在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受 ATP 提供的能量后即可发出荧光
18. 为优化产肮假丝酵母为菌种发酵生产单细胞蛋白（SCP）的条件，科学家探究了液体培养基不同pH对产肮假丝酵母发酵效果的影响、以及不同碳源质量对该菌的单位碳源菌体产出量（培养基中碳源充分利用后每克碳源所能产出的平均菌体质量）的影响，实验结果如下图和表中数据所示。下列说法正确的是（ ）
产脱假丝酵母在不同碳源培养基中的单位碳源菌体产出量
A. SCP是指人类利用含有淀粉或纤维素等的液体，通过发酵获得的微生物中大量的蛋白质
B. 由pH 对发酵效果的影响可以看出，需要将经过高压蒸汽灭菌后的培养基中pH 调至4.5左右
C. 依据表中数据推测，培养基中碳源质量过高不利于提高单细胞蛋白的工业化生产效率
D. 据表推测，编号5菌体中的初级（生）代谢物所占比重比编号1中低
19. 下图所示为生物学概念模型。下列有关的理解或分析错误的是（ ）
A. 若图示为体外受精的过程，需要对取自优良奶牛的卵母细胞培养至MⅡ
B. 若图示为植物体细胞杂交过程，②过程需要用到植物组织培养技术，杂种植株D一定高度不育
C. 若图示为动物体细胞核移植技术，重构胚C的分裂和发育可用Ca2+载体或蛋白酶合成抑制剂激活
D. 若图示为单克隆抗体的制备过程，A、B可表示浆细胞和骨髓瘤细胞
20. 目的基因的获取可以直接以细胞DNA为模板，通过PCR技术获取。但是因DNA中可能含有多区段与引物配对的碱基序列而失败。巢式PCR 可以避免以上问题，其原理为：先以比目的基因大的DNA 片段为模板，用一对引物进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以扩增后的中间产物为模板，用另一对引物扩增目的基因，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 两对引物的碱基序列各不相同，且均为与模板DNA 配对的单链RNA片段:
B. 第一轮PCR 目的是缩小模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量
C. 因模板 DNA 中与两套引物均互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性
D. 第一轮 PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 种子萌发是植物生命的开端，此过程需要多糖、蛋白质、脂肪等多种贮藏物质来提供营养及能量。图1为种子萌发期不同阶段的相关物质结构变化。回答下列问题：
（1）在阶段Ⅰ，干种子从外界吸收的水分主要与________等物质结合，进而增加结合水的含量。结合水失去________，成为细胞结构的组成成分。
（2）参与线粒体的合成和修复的有机小分子有________，线粒体通过________方式进行增殖。
（3）萌发种子的胚根长出后，整个种子内DNA的含量会增多%，将种子置于蒸馏水和黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果如图2所示：
AB段表示种子干重增加，导致种子干重增加的主要元素是________（填“C”、“N”或“O”），判断的依据是________。BC段种子干重下降的原因是________。
22. 研究发现，莱茵衣藻可在O2浓度较低时，通过光合作用将太阳能转化为氢能。其光合电子传递过程如下图所示：PSⅠ、PSⅡ为光系统的两个反应中心，PQ、Cytb6f、Fd表示电子传递体。PSⅡ上光合色素吸收光能后，释放的电子依次经过相关电子传递体后传给Fd，不同条件下，被还原的Fd将电子沿不同的途径进行利用：正常状态下用于 NADPH合成；在O2浓度低、电子浓度较高时，电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase，进而合成 H2，H2ase功能会受到氧气的制约。
（1）图中的光反应中心及各电子传递体位于______上，层析液中溶解度最大的光合色素主要吸收______光。
（2）叶绿体合成ATP依赖于类囊体腔中高浓度的 H⁺。据图分析，类囊体腔中H⁺的来源有______。
（3）光反应为暗反应提供的能源物质是______。若环境中 CO2浓度大幅下降，则光反应也会减弱甚至停止，原因是______。
（4）自然状态下，莱茵衣藻通常产氢量较低，原因是______。通过改良品种获取产氢量大的莱茵衣藻。依据 H₂ase 的作用特点，请简要写出你的思路：______。
23. 啤酒的现代生产过程包括啤酒麦芽汁的制备，接种啤酒酵母，进行啤酒发酵，发酵后进行的过滤和澄清、消毒、啤酒包装等工序。
（1）啤酒发酵前要对酵母菌进行______，有利于缩短该菌种在发酵罐内发酵时间。对发酵底物糖化后需要进行蒸煮，其目的是______。
（2）啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，以下属于主发酵的有______，属于后发酵的有______。
①啤酒酵母利用麦芽汁中糖类和氨基酸等原料合成酵母细胞物质进行大量繁殖。
②酵母菌主要通过有氧呼吸产生能量用于自身生长。
③酵母、冷凝固形物等在低温下缓慢沉淀，酒液逐渐澄清。
④利用麦芽本身的酶或外加酶制剂将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖
⑤啤酒中残留的糖份逐渐被啤酒酵母发酵完全。
⑥麦汁中的糖类被转化为酒精和二氧化碳及多种代谢副产物。
⑦发酵液中的风味成分逐步改变，形成特定的风味体系，啤酒逐渐成熟。
（3）发酵过程中需要随时检测活菌数量，可采用______法，其原理是______。
（4）啤酒发酵中酵母代谢副产物双乙酰对啤酒的质量及风味影响很大。双乙酰在啤酒中的浓度超过阈值时，会产生馊酸味从而破坏了啤酒的风味。下图为发酵后期双乙酰在啤酒发酵过程中的产生和还原的部分机制。请写出可以降低啤酒中双乙酰的浓度的思路：______。
24. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体；PSMA 是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白；CD28是 T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合 T细胞表面的CD28蛋白，从而激活 T细胞，通过活化的 T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体 PSMA×CD28的生产流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
（1）据图1分析，双特异性抗体生产过程中，应先将______分别注射到小鼠体内，一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出B淋巴细胞，双杂交瘤细胞在进行传代培养前，______（填“需要”或“不需要”）上述酶处理。
（2）图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有______（至少答出两点），筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质，该过程至少需要______次抗原检测。
（3）抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析，杂交瘤细胞 AB在理论上会产生多种抗体，原因是______。双特异性PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
25. 地衣芽孢杆菌产生的胞外多糖（EPS）通过促进大粒径土壤团聚体形成以改良土壤。研究者利用EPS合成酶基因（H基因）和含木糖诱导型启动子的p质粒（二者结构如图1所示）构建重组载体，以改造地衣芽孢杆菌并获取高产菌株。
（1）图1中H 基因以a链为转录模板链，由此可以推测H基因的转录是从其______（填“左侧”或“右侧”）开始的。H基因上的一段序列为：5´-ATCTCGAGCGGG-3´中包含 Xh识别序列（含有6个核苷酸），则这 6个核苷酸序列是______。构建重组质粒时，为保证 H基因与p质粒正确连接，p质粒位点1和2的所对应的酶分别是______，酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。
（2）将构建好的重组质粒转入经______处理后的地衣芽孢杆菌，经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌。对其进行工业培养时，添加木糖获取更多EPS的机理是______。
（3）质粒在细菌细胞中遗传不稳定，易丢失，研究者尝试将重组质粒进行改造，利用同源区段互换方法将H基因插入地衣芽孢杆菌的拟核DNA中，得到整合型地衣芽孢杆菌F。若将三种地衣芽孢杆菌进行培养，结果如图3。其中D菌为不含有 H基因的地衣芽孢杆菌，E菌含有 H基因，但 H基因没有整合到地衣芽孢杆菌的拟核DNA 中。据图判断______最适宜改良土壤生产胞外多糖（EPS），请阐明理由______。
菌株
菌落直径（d）/ mm
透明圈直径（D）/ mm
UV-1
6.4
12.0
UV-2
8.0
14.4
UV-3
7.5
15.0
UV-4
7.8
15.2
出发菌株（YZ-35）
3.6
5.4
编号
1
2
3
4
5
碳源质量（g/L）
20
60
100
160
180
单位碳源菌体产出量/[g（菌体）g（碳源）-1]
1.06
0.48
0.35
0.229
0.28
绝密★启用并使用完毕前
2024年7月济南市高二期末学习质量检测生物试题
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效
一、选择题：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. 肺炎支原体和流感病毒都是能引起人的呼吸道感染的病原体，都能在宿主细胞内寄生增殖，肺炎支原体中的DNA为环状并均匀的散布在细胞内。红霉素（一种抗生素）能够用于治疗支原体肺炎。下列说法正确的是（ ）
A. 肺炎支原体没有核膜和核仁等结构，但有拟核和细胞膜
B. 流感病毒和肺炎支原体中都含有 RNA
C. 流感病毒和肺炎支原体都是利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 破坏支原体的细胞壁，是红霉素能够用于治疗支原体肺炎的原因
【答案】B
【解析】
【分析】根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类，原核细胞是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核。常见的原核生物有蓝细菌、细菌、支原体、放线菌等。
【详解】A、肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域，没有拟核区，A错误；
B、流感病毒含有RNA、不含DNA，肺炎支原体含有DNA和RNA，B正确；
C、流感病毒为非细胞生物，利用宿主细胞的核糖体进行蛋白质合成，C错误；
D、支原体没有细胞壁，D错误。
故选B。
2. ERGIC 中间体是位于内质网和高尔基体之间的中间膜区室。ERGIC 能将被内质网加工完善的蛋白质通过囊泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域。如果被内质网加工不完善的蛋白质运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的囊泡将其运回至内质网。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 抗体和细胞膜蛋白属于被加工完善的蛋白质
B. 内质网的膜面积可以先减少后增加
C. ERGIC 可以对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
D. 上述运输过程的完成，与内质网膜和高尔基体膜的流动性有密切关系
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以出芽，也就是鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分，高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要消耗能量，这些能量的供给来自线粒体。在细胞内，许多由膜形成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙着运输着货物，而高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用
【详解】A、抗体和细胞膜蛋白都是由内质网和高尔基体加工形成的蛋白质，因此抗体和细胞膜蛋白属于被加工完善的蛋白质，A正确；
B、内质网形成的蛋白质形成囊泡运输到高尔基体，因此内质网的膜面积可以先减少，而如果被内质网加工不完善的蛋白质运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的囊泡将其运回至内质网，则内质网的膜面积会增加，B正确；
C、根据题意，ERGIC 能将被内质网加工完善的蛋白质通过囊泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域，而且有的酶是胞内蛋白，胞内蛋白的合成、加工、运输过程不一定都需要ERGIC ，此外对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装应该是高尔基体，C错误；
D、上述运输过程的完成，都需要内质网和高尔基形成囊泡，因此与内质网膜和高尔基体膜的流动性有密切关系，D正确。
故选C。
3. 细胞铜死亡是指当细胞内铜水平升高时，过量的Cu2+会借助载体蛋白进入线粒体，与某些蛋白结合，导致线粒体膜受到损伤，进而通过系列过程引发细胞死亡，加入细胞凋亡抑制剂处理不能阻止细胞铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程，它的低表达会促进癌症的发生发展。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞内的铜含量很少，属于微量元素
B. 铜死亡是指在过量的Cu2+刺激下而引起的细胞坏死
C. 深入研究上调FDX1基因表达水平的机制能为肿瘤治疗提供新思路
D. 铜水平升高后，若细胞处于低氧条件下，可能会降低细胞铜死亡率
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需能量大约有95%来自线粒体。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、铜属于细胞的微量元素，是细胞内有重要作用的无机盐，A正确；
B、细胞铜死亡是受FDX1基因决定细胞程序性死亡，属于细胞凋亡，B错误；
C、FDX1基因低表达会促进癌症的发生发展，则深入研究上调FDX1基因表达水平能抑制癌症的发生和发展，能为肿瘤治疗提供新思路，C正确；
D、铜水平升高后，若细胞处于低氧条件下，可能会降低铜离子载体的敏感性，导致Cu2+进入线粒体减少，进而降低细胞铜死亡率，D正确。
故选B。
4. 水稻在盐碱地中生长时，土壤中大量的Na⁺顺浓度梯度通过钠通道流入水稻根部细胞，形成盐胁迫。抗盐碱水稻可种植于盐碱地及滩涂地，比普通水稻具有抗盐碱、抗倒伏、高产等竞争优势。耐盐机制如图所示，以下分析错误的是（ ）
A. H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白
B. Na⁺与转运蛋白 A结合后被转运至细胞中，该过程不需要能量
C. 对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率
D. 生产上可通过适当增施钙肥以抵御盐碱地中的盐胁迫
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析： H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量，属于主动运输；膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程，Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助，属于主动运输；在盐胁迫下，盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫，即顺浓度梯度进行，Na+进入细胞时需要载体蛋白协助，故其运输方式是协助扩散。
【详解】A、据图可知，H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输，也表明H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白，A正确；
B、据图可知，转运蛋白A是一种通道蛋白，转运Na⁺时，不需要与其结合，B错误；
C、膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程，Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势，该化学梯度的维持需要消耗细胞呼吸所产生的能量，故对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率，C正确；
D、据图可知，胞外Ca²⁺能抑制转运蛋白 A的活性，从而减少 Na⁺的吸收，所以生产上适当增施钙肥，可以减少根部细胞对 Na⁺的吸收，从而抵御盐碱地中的盐胁迫，D正确。
故选B。
5. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料，纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料，可作为酶的替代品。与传统酶相比，Fe3O4纳米酶与底物接触更充分，可催化 H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶活性
B. Fe3O4 纳米酶属于单体，可以降低化学反应活化能
C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性
D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存，可用于检测样品中H2O2的含量
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的特性有高效性、专一性和作用条件温和等。
【详解】A、可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶促反应速率，但酶活性不随 H2O2浓度增大而发生改变，A错误；
B、Fe3O4纳米酶是一类具有生物催化功能的无机纳米材料，能降低化学反应活化能，催化反应进行，但不属于单体；B错误；
C、Fe3O4纳米酶是无机纳米材料，不是有机物，所以其作用条件更广泛，C错误；
D、天然酶易受温度、pH等因素的影响使酶活性降低，Fe3O4 纳米酶是无机纳米材料制备而成，比天然酶更稳定且耐储存，使得它们在实际应用范围更广，Fe3O4纳米酶可催化H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，利用该显色系统可以检测样品中H2O2的含量，D正确。
故选D。
6. 生物有氧呼吸的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH
B. 柠檬酸循环是细胞呼吸的第二阶段，需要 O2的直接参与
C. 图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅱ的结合
D. 当人体在剧烈运动时，肌细胞消耗的O2小于产生的CO2量
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH和丙酮酸，A正确；
B、细胞呼吸的第二阶段包括丙酮酸进入线粒体基质脱去CO2生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A再参与柠檬酸循环，不需要 O2的直接参与，B错误；
C、[H]为还原型辅酶Ⅰ，图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅰ的结合，C错误；
D、人体无氧呼吸的产物是乳酸，因此当人体在剧烈运动时，肌细胞消耗的O2等于产生的CO2量，D错误。
故选A。
7. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种，其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当降低发酵温度并通入无菌空气
B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源，其发酵过程会产生大量气泡
C. 消毒过程可以杀死果醋中的大多数微生物，延长它的保存期
D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外，还在线粒体中参与有氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酵母菌无氧条件下进行酒精发酵，发酵温度18～30℃；醋酸菌代谢类型是异养需氧型，发酵温度30～35℃，因此酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当提高发酵温度并通入无菌空气，A错误；
B、当醋酸菌以酒精发酵的产物（乙醇）作为主要碳源，其发酵过程无CO2产生，不会产生大量气泡，B错误；
C、消毒过程可以杀死果醋中的大多数微生物，延长它的保存期，C正确；
D、醋酸菌为原核生物，不含线粒体，D错误。
故选C。
8. 某实验小组配置了以木糖和柠檬酸钠为碳源、加入显色指示剂的固体培养基，利用稀释涂布平板法对一份含多种弧菌的菌液进行研究。菌液中辛辛那提弧菌利用木糖作为碳源，所产生小分子有机酸与指示剂反应显黄色。而其余弧菌可以利用柠檬酸钠作为碳源代谢产生碳酸钠，与指示剂反应显蓝色或紫色。以下说法正确的是（ ）
A. 该培养基为辛辛那提弧菌选择培养基，辛辛那提弧菌可形成黄色菌落
B. 由单一辛辛那提弧菌在纯培养过程中繁殖所获得的微生物群体，被称为纯培养物
C. 涂布器在涂布菌液前需要进行干热灭菌，待涂布器冷却后，再进行涂布
D. 显色效果越强说明位于显色位置的弧菌代谢越强
【答案】B
【解析】
【分析】1、按照物理状态对培养基进行分类，可以分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基，一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作。
2、稀释涂布平板法：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。
【详解】A、在微生物学中将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。根据题干信息可知，该培养基不仅可以生长辛辛那提弧菌，还可以生长其余弧菌，所以不能称作辛辛那提弧菌选择培养基，A错误；
B、在微生物学中将接种于培养基内。在适合条件下形成的特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程就是纯培养，所以由单一辛辛那提弧菌在纯培养过程中繁殖所获得的微生物群体，被称为纯培养物，B正确；
C、涂布器在涂布菌液前需要进行高压蒸汽灭菌，待涂布器冷却后，再进行涂布，C错误；
D、根据题干信息可知，菌液中辛辛那提弧菌利用木糖作为碳源，所产生小分子有机酸与指示剂反应显黄色。而其余弧菌可以利用柠檬酸钠作为碳源代谢产生碳酸钠，与指示剂反应显蓝色或紫色，由于指示剂的量有限，显色效果有限，所以在一定范围内，显色效果越强说明位于显色位置的弧菌代谢越强，指示剂的量有限，D错误。
故选B。
9. 工业生产通常用黑曲霉分解淀粉生产柠檬酸。科研人员对初筛菌株黑曲霉 YZ-35 进行复合诱变来提高其产柠檬酸能力，选取其中部分诱变菌株（UV-1 至 UV-4）接种于含淀粉的培养基进行培养，菌落及其产生的透明圈情况如下表；从中选取产酸率最高的菌株，分别接种于若干盛有等量液体培养基的锥形瓶中，检测不同摇床转速对产酸率的影响，如下图。下列说法错误的是（ ）
A. 产生透明圈的原因是黑曲霉将培养基中的淀粉转变成了柠檬酸
B. 据表可以推测，分泌柠檬酸率最高的最可能是 UV-4
C. 据图可以推测，在一定范围内，摇床转速越高，培养基中的氧气含量越高
D. 工业生产中黑曲霉还可以用来生产淀粉酶
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基：在微生物学上，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，成为选择培养基。
【详解】A、据题干信息可知，黑曲霉具有分解淀粉产生柠檬酸的能力，培养基中含淀粉，若黑曲霉能将淀粉分解，则会产生透明圈，A正确；
B、柠檬酸分泌率越高，则透明圈直径（D）/菌落直径（d）越大，UV-1 至 UV-4，该比值最大的是UV-3，故分泌柠檬酸率最高的最可能是 UV-3，B错误；
C、据图可知，在转速80-160的范围内，随着转速的提高，产酸率逐渐上升，说明黑曲霉的分解淀粉的能力越强，而黑曲霉分解淀粉的过程需要消耗氧气，故可推知在一定范围内，摇床转速越高，培养基中的氧气含量越高，C正确；
D、工业生产中，黑曲霉可以用来生产淀粉酶，D正确。
故选B。
10. 为拯救濒危植物红豆杉和获得大量紫杉醇，科研人员设计了以下流程图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体需要用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理
B. ①、③过程表示利用植物组织培养技术生产紫杉醇
C. ②过程先诱导愈伤组织生根再诱导生芽形成试管苗
D. ③过程需用液体培养基，培养同时要通入无菌空气
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。
【详解】A、流水充分冲洗后的外植体需要先用酒精消毒30s，然后用无菌水冲洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水冲洗2~3次，而不是用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理，A错误；
B、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，①、③过程并没有诱导外植体形成完整植株，表示利用植物细胞培养技术生产紫杉醇，B错误；
C、②过程先诱导愈伤组织生芽再诱导生根形成试管苗，C错误；
D、③过程目的是获得大量植物细胞及细胞产物，需用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇，培养同时要通入无菌空气，D正确。
故选D
11. 三亲幼体的培育可避免母亲把生理缺陷遗传给子代，培育过程可选用下图所示的技术路线。下列叙述错误的是（ ）
A. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
C. 体外受精获得的受精卵通常先培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植
D. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。
2、分析题图：图示表示“三亲婴儿”的培育过程，该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术。首先将两个卵母细胞进行细胞核移植，再将重组卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，然后体外受精再进行胚胎移植得到三亲婴儿。
【详解】A、常用显微操作法去除卵母细胞的“核”，而此处的“核”是纺锤体—染色体复合物，不是细胞核，A错误；
B、捐献者携带的X染色体上的基因位于其细胞核内，而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质，故捐献者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体，B正确；
C、体外受精获得的早期胚胎通常在培养液中培养到桑葚胚或囊胚阶段进行移植，C正确；
D、三亲婴儿的细胞核遗传物质来自提供精子和提供卵细胞核的父母双方，而细胞质的遗传物质来自卵母细胞捐献者，所以三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的，D正确。
故选A。
12. 科研人员将Oct4、Sx 2、c-Myc和Klf4 基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，转基因成纤维细胞经过培养后，转入含有细胞生长因子和细胞分化抑制因子的液体培养基中。一段时间后，被培养的细胞会呈现出自我更新能力和分化潜能，这些细胞被称为 iPS 细胞。以下有关叙述错误的是（ ）
A. iPS被称为诱导多能干细胞，其功能类似ES细胞
B. 制备镰状细胞贫血患者的iPS细胞，将其诱导形成造血干细胞就能治疗该病
C. 逆转录病毒的作用是将目的基因导入成纤维细胞
D. 培养iPS细胞要定期更换培养液，可以防止代谢物积累对自身造成危害
【答案】B
【解析】
【分析】1、通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。
2、胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、成纤维细胞被诱导为iPS细胞后，这些细胞出现自我更新能力和分化潜能，其功能类似ES细胞，A正确；
B、患者体细胞的相应基因是突变的，制成iPS细胞仍然是突变的，分化成的血细胞也是突变的，因此无法通过该方法治疗，B错误；
C、由题意可知，Oct4、 Sx2、c-Myc和K1f4基因能通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，说明逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体，C正确；
D、培养iPS细胞需要定期更换培养液，以便清除代谢废物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，D正确。
故选B。
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作。下列叙述正确的是（ ）
A. “DNA的粗提取与鉴定”中，用95%的酒精预冷后可以更好地溶解DNA，以利于获得 DNA
B. “DNA的粗提取与鉴定”中，提取DNA时，将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去上清液
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，电泳一段时间后，离加样孔越近的DNA分子越小
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。
2、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。在凝胶中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。
【详解】A、DNA不溶于酒精，用95%的酒精预冷后可以更好地析出DNA，A错误；
B、“DNA的粗提取与鉴定”中，提取DNA时，将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，收集上清液，因为DNA主要存在上清液中，B错误；
C、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，电泳一段时间后，离加样孔越近的DNA分子越大，离加样孔越远的DNA分子越小，C错误；
D、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳，待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳，D正确。
故选D。
14. 肿瘤坏死因子（TNF-α）是一种抑制肿瘤细胞生长的蛋白质。科研人员将 TNF-α基因和质粒pPIC9K（部分结构如图所示）构建成重组质粒，并导入酵母菌 SD-TRP（色氨酸缺陷菌株）中，筛选得到了能分泌肿瘤坏死因子的工程菌株。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 构建重组质粒时可选用 HindⅢ和EcR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K
B. 由 TNF-α基因和质粒pPIC9K 构成的所有重组质粒都能用E. cliDNA 连接酶连接
C. 色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因，筛选导入重组质粒的酵母菌细胞
D. 用 PCR 技术检测 TNF-α基因是否插入到酵母菌的染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】E. cliDNA 连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA 连接酶既能连接平末端，也能连接黏性末端。
【详解】A、据图可知，Xba Ⅰ会破坏目的基因，Spe Ⅰ会破坏启动子，因此构建重组质粒时可选用 Hind Ⅲ和EcR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K，A正确；
B、E. cliDNA 连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端，而据图可知，EcR V 切割产生的是平末端，B错误；
C、因为导入的酵母菌 SD-TRP菌株为色氨酸缺陷菌株，故色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因，筛选导入重组质粒的酵母菌细胞，C正确；
D、可用 PCR 技术检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上，D正确。
故选B。
15. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染，但在体外难以保存。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，正确的是（ ）
A. 干扰素 X射线衍射的高级结构是构建新干扰素模型的主要依据
B. 将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一
C. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素中氨基酸的排列顺序
D. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达即可得到预期的新的干扰素
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
【详解】A、由题干可知，题图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，而蛋白质工程的主要依据是蛋白质的预期功能，因此蛋白质的预期功能是构建新干扰素模型的主要依据，而不是干扰素 X射线衍射的高级结构，A错误；
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，从而驱动转录，而终止子提供转录终止的信号，因此将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一，B正确；
C、蛋白质工程的实质是对基因进行操作，操作简单，且能遗传给后代，即图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构，C错误；
D、大肠杆菌细胞是原核细胞，只有核糖体这一种细胞器，没有内质网和高尔基体，无法对干扰素进行加工，因此新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达不可得到预期的新的干扰素，D错误。
故选B。
二、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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截，端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。人体细胞中存在由 RNA 和蛋白质组成的端粒酶，可以修复延长端粒，其活性受到严格调控。下列说法正确的是（ ）
A. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
B. 端粒酶是一种逆转录酶，可以催化线粒体DNA 的合成
C. 经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒
D. 正常体细胞端粒酶活性很低，子代核DNA 和亲代核DNA 完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】端粒是真核生物染色体末端的序列，随着分裂次数的增加，端粒会缩短，进而引起细胞的衰老。
【详解】A、端粒酶可以修复延长端粒，故促进细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老，A错误；
B、端粒酶是一种逆转录酶（端粒酶能以RNA为模板合成DNA），但不可以催化线粒体DNA 的合成，可以催化端粒DNA 的合成，B错误；
C、端粒是位于染色体两端的特殊结构，当含有染色单体时，经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒，C正确；
D、正常体细胞端粒酶活性很低，但这并不意味着子代核DNA和亲代核DNA完全相同，在DNA复制过程中，由于各种因素的影响（如碱基错配、DNA损伤等），子代核DNA可能会产生突变或损伤，导致其与亲代核DNA不完全相同，即使在没有突变的情况下，由于表观遗传学的存在（如DNA甲基化、组蛋白修饰等），子代DNA的某些特性也可能与亲代不同，D错误。
故选C。
17. 底物A（一种蛋白质）在蛋白激酶作用下可发生磷酸化：ATP 分子某一个磷酸基团脱离下来并与底物A相结合。其在细胞信号转导的过程中起重要作用。ADP-GLO可用于检测蛋白激酶活性，具体过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程属于放能反应
B. 底物 A发生磷酸化后，其空间结构和活性不会改变
C. 在步骤2之前需将所有剩余的ATP 消耗掉，以避免干扰实验结果
D. 在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受 ATP 提供的能量后即可发出荧光
【答案】ABD
【解析】
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质。ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团；水解时远离A的磷酸键易断裂，释放能量，供给各项生命活动，ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、据图判断，底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程需要ATP的参与，属于吸能反应，A错误；
B、底物 A发生磷酸化后，其空间结构发生改变，B错误；
C、据图判断，步骤2会产生ATP，所以需将所有剩余的ATP 消耗掉，避免ATP对实验的干扰，C正确；
D、在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受 ATP 提供的能量后与氧发生反应形成氧化荧光素后发出荧光，D错误。
故选ABD。
18. 为优化产肮假丝酵母为菌种发酵生产单细胞蛋白（SCP）的条件，科学家探究了液体培养基不同pH对产肮假丝酵母发酵效果的影响、以及不同碳源质量对该菌的单位碳源菌体产出量（培养基中碳源充分利用后每克碳源所能产出的平均菌体质量）的影响，实验结果如下图和表中数据所示。下列说法正确的是（ ）
产脱假丝酵母在不同碳源培养基中的单位碳源菌体产出量
A. SCP是指人类利用含有淀粉或纤维素等的液体，通过发酵获得的微生物中大量的蛋白质
B. 由pH 对发酵效果的影响可以看出，需要将经过高压蒸汽灭菌后的培养基中pH 调至4.5左右
C. 依据表中数据推测，培养基中碳源质量过高不利于提高单细胞蛋白工业化生产效率
D. 据表推测，编号5菌体中的初级（生）代谢物所占比重比编号1中低
【答案】CD
【解析】
【分析】1、单细胞蛋白是指通过发酵得到的微生物菌体。
2、初生代谢物是指通过初生代谢途径产生的生命活动所必需的物质，如核酸、糖类、氨基酸等，是生物生存生长必不可少的物质。
【详解】A、单细胞蛋白是指通过发酵得到的微生物菌体，而不是蛋白质，A错误；
B、分析题图可知，为防止杂菌污染且要获得较高单位碳源SCP产出量，先将培养基中pH调至4.5再进行高压蒸汽灭菌，B错误；
C、分析表格数据可知，随碳源质量的增加，单位碳源菌体产出量降低，由此说明培养基中碳源质量过高不利于提高单细胞蛋白的工业化生产效率，C正确；
D、初生代谢物是指通过初生代谢途径产生的生命活动所必需的物质，如核酸、糖类、氨基酸等，是生物生存生长必不可少的物质。分析表格数据可知，与编号1相比，编号5菌体单位碳源菌体产出量较低，由此推测编号5菌体中的初级（生）代谢物所占比重比编号1中低，D正确。
故选CD。
19. 下图所示为生物学概念模型。下列有关的理解或分析错误的是（ ）
A. 若图示为体外受精的过程，需要对取自优良奶牛的卵母细胞培养至MⅡ
B. 若图示为植物体细胞杂交过程，②过程需要用到植物组织培养技术，杂种植株D一定高度不育
C. 若图示为动物体细胞核移植技术，重构胚C的分裂和发育可用Ca2+载体或蛋白酶合成抑制剂激活
D. 若图示为单克隆抗体的制备过程，A、B可表示浆细胞和骨髓瘤细胞
【答案】BD
【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。
【详解】A、体外受精的过程，需要对取自优良奶牛的卵母细胞进行成熟培养，培养至MⅡ，A正确；
B、若图示表示植物体细胞杂交过程，杂种植株是否可育，取决于其能不能正常进行减数分裂，产生正常的生殖细胞，如若可以则是可育的，否则就是不育，B错误；
C、用电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、若图示为单克隆抗体的制备过程，A、B可表示B细胞和骨髓瘤细胞，D错误。
故选BD。
20. 目的基因的获取可以直接以细胞DNA为模板，通过PCR技术获取。但是因DNA中可能含有多区段与引物配对的碱基序列而失败。巢式PCR 可以避免以上问题，其原理为：先以比目的基因大的DNA 片段为模板，用一对引物进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以扩增后的中间产物为模板，用另一对引物扩增目的基因，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 两对引物的碱基序列各不相同，且均为与模板DNA 配对的单链RNA片段:
B. 第一轮PCR 目的是缩小模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量
C. 因模板 DNA 中与两套引物均互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性
D. 第一轮 PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列
【答案】BCD
【解析】
【分析】PCR技术的原理是细胞内DNA复制，需要模板、原料、能量、酶、引物等条件。PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性、延伸三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应。引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。
【详解】A、PCR扩增时两对引物的碱基序列不相同，但均应为单链DNA片段，以便与模板互补配对，A错误；
B、巢式PCR 原理为：先以比目的基因大的DNA 片段为模板，用一对引物进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以扩增后的中间产物为模板，用另一对引物扩增目的基因，缩小了模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量，B正确；
C、由于和两套引物同时都互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性 ，将需要的目的基因扩增出来，C正确；
D、第一轮PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列，如果二者出现碱基互补配对序列，二者之间会发生局部碱基互补配对而失效，D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 种子萌发是植物生命的开端，此过程需要多糖、蛋白质、脂肪等多种贮藏物质来提供营养及能量。图1为种子萌发期不同阶段的相关物质结构变化。回答下列问题：
（1）在阶段Ⅰ，干种子从外界吸收的水分主要与________等物质结合，进而增加结合水的含量。结合水失去________，成为细胞结构的组成成分。
（2）参与线粒体的合成和修复的有机小分子有________，线粒体通过________方式进行增殖。
（3）萌发种子的胚根长出后，整个种子内DNA的含量会增多%，将种子置于蒸馏水和黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果如图2所示：
AB段表示种子干重增加，导致种子干重增加的主要元素是________（填“C”、“N”或“O”），判断的依据是________。BC段种子干重下降的原因是________。
【答案】（1） ①. 多糖、蛋白质 ②. 溶解性和流动性
（2） ①. 磷脂、氨基酸、核苷酸 ②. 分裂
（3） ①. O ②. 脂肪中C、H含量高而O含量低，当大量脂肪转化为糖类等氧含量高的有机物时需要添加O，会导致有机物重量增加 ③. 随着脂肪利用率增大，余下的脂肪减少，用于氧化分解供能的脂肪所占比率下降，脂肪的转化率降低，该油料作物种子无光萌发后期的干重逐渐下降，没有有机物的补充。
【解析】
【分析】脂肪中C、H含量占比比糖类高，而O元素含量偏低。糖类的氧元素含量高。
【小问1详解】
干种子从外界吸收的水分主要与多糖、蛋白质等物质结合形成结合水，结合水不会流动，失去流动性和溶解性，成为细胞结构的组成成分。
【小问2详解】
线粒体中含有蛋白质和核酸等大分子物质，其合成需要小分子物质氨基酸和核苷酸，同时线粒体还具有膜结构，线粒体膜的基本支架是磷脂双分子层，所以还需要磷脂分子，线粒体的增殖方式是分裂增殖。
【小问3详解】
干重增加是在种子萌发早期，大量脂肪转变成糖类，糖类比脂肪中的氧含量高，故导致萌发种子干重增加的主要元素是氧。BC段种子干重之所以下降，是由于随着脂肪利用率增大，余下的脂肪减少，用于氧化分解供能的脂肪所占比例下降，脂肪的转化率降低，故油料作物种子在无光萌发的后期，由于没有有机物的补充，所以干重逐渐下降。
22. 研究发现，莱茵衣藻可在O2浓度较低时，通过光合作用将太阳能转化为氢能。其光合电子传递过程如下图所示：PSⅠ、PSⅡ为光系统的两个反应中心，PQ、Cytb6f、Fd表示电子传递体。PSⅡ上光合色素吸收光能后，释放的电子依次经过相关电子传递体后传给Fd，不同条件下，被还原的Fd将电子沿不同的途径进行利用：正常状态下用于 NADPH合成；在O2浓度低、电子浓度较高时，电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase，进而合成 H2，H2ase功能会受到氧气的制约。
（1）图中的光反应中心及各电子传递体位于______上，层析液中溶解度最大的光合色素主要吸收______光。
（2）叶绿体合成ATP依赖于类囊体腔中高浓度的 H⁺。据图分析，类囊体腔中H⁺的来源有______。
（3）光反应为暗反应提供的能源物质是______。若环境中 CO2浓度大幅下降，则光反应也会减弱甚至停止，原因是______。
（4）自然状态下，莱茵衣藻通常产氢量较低，原因是______。通过改良品种获取产氢量大的莱茵衣藻。依据 H₂ase 的作用特点，请简要写出你的思路：______。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜上 ②. 蓝紫光
（2）水的分解产生H+、PQ主动运输H+
（3） ①. ATP和NADPH ②. 暗反应停止，则光反应的原料减少，甚至停止，所以，则光反应也会减弱甚至停止
（4） ①. 在自然条件下，氧气含量较高，会抑制产氢酶的活性，因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产气 ②. 可以通过某些物质，增强酶H₂ase的活性，使莱茵衣藻产氢量提高。
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
【小问1详解】
图中光合电子传递链位于类囊体薄膜上，在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。
【小问2详解】
由图可知，水的分解产生H+、PQ主动运输H+，增加类囊体腔中的H+，
【小问3详解】
光反应为暗反应提供的能源物质是ATP和NADPH；若环境中 CO2浓度大幅下降，则光反应也会减弱甚至停止，原因是暗反应可以给光反应提供NADP+和ADP+Pi，暗反应停止，则光反应的原料减少，甚至停止，所以，则光反应也会减弱甚至停止。
【小问4详解】
由题意知，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为氢气，在自然条件下，氧气含量较高，会抑制产氢酶的活性，因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产气；
在O2浓度低、电子浓度较高时，电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase，进而合成 H2，可以通过某些物质，增强酶H₂ase的活性，使莱茵衣藻产氢量提高。
23. 啤酒的现代生产过程包括啤酒麦芽汁的制备，接种啤酒酵母，进行啤酒发酵，发酵后进行的过滤和澄清、消毒、啤酒包装等工序。
（1）啤酒发酵前要对酵母菌进行______，有利于缩短该菌种在发酵罐内发酵的时间。对发酵底物糖化后需要进行蒸煮，其目的是______。
（2）啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，以下属于主发酵的有______，属于后发酵的有______。
①啤酒酵母利用麦芽汁中糖类和氨基酸等原料合成酵母细胞物质进行大量繁殖。
②酵母菌主要通过有氧呼吸产生能量用于自身生长。
③酵母、冷凝固形物等低温下缓慢沉淀，酒液逐渐澄清。
④利用麦芽本身的酶或外加酶制剂将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖
⑤啤酒中残留的糖份逐渐被啤酒酵母发酵完全。
⑥麦汁中的糖类被转化为酒精和二氧化碳及多种代谢副产物。
⑦发酵液中的风味成分逐步改变，形成特定的风味体系，啤酒逐渐成熟。
（3）发酵过程中需要随时检测活菌数量，可采用______法，其原理是______。
（4）啤酒发酵中酵母代谢副产物双乙酰对啤酒的质量及风味影响很大。双乙酰在啤酒中的浓度超过阈值时，会产生馊酸味从而破坏了啤酒的风味。下图为发酵后期双乙酰在啤酒发酵过程中的产生和还原的部分机制。请写出可以降低啤酒中双乙酰的浓度的思路：______。
【答案】（1） ①. 扩大培养 ②. 终止酶的进一步作用，并对糖浆进行灭菌
（2） ①. ①②⑥ ②. ③⑤⑦
（3） ①. 稀释涂布平板法##显微镜直接计数法 ②. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌##利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜直接对吸取到计数板上菌液中的微生物进行计数
（4）提高缬氨酸的浓度；提高还原酶a的表达/提高还原酶a含量/提高还原酶a的活性；发酵后期减少溶解氧的含量（答出一条即可得分）
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成啤酒的工业化生产流程都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问1详解】
啤酒发酵前可以对酵母菌进行扩大培养，以缩短菌种在发酵罐内发酵的时间。对发酵底物糖化后需要进行蒸煮，其目的是终止酶的进一步作用，并对糖浆进行灭菌。
【小问2详解】
酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵完成。属于主发酵的是①啤酒酵母利用麦芽汁中糖类和氨基酸等原料合成酵母细胞物质进行大量繁殖；②酵母菌主要通过有氧呼吸产生能量用于自身生长；⑥麦汁中的糖类被转化为酒精和二氧化碳及多种代谢副产物。
后发酵是将发酵液在低温、密闭条件下储存一段时间进行后发酵，产生一些风味物质，排除掉啤酒中的异味，并促进啤酒的成熟，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。属于后发酵的有③酵母、冷凝固形物等在低温下缓慢沉淀，酒液逐渐澄清；⑤啤酒中残留的糖份逐渐被啤酒酵母发酵完全；⑦发酵液中的风味成分逐步改变，形成特定的风味体系，啤酒逐渐成熟。
【小问3详解】
发酵过程中需要随时检测活菌数量，可采用稀释涂布平板法，其原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌；也可采用显微镜直接计数法，利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜直接对吸取到计数板上菌液中的微生物进行计数。
【小问4详解】
分析题图可知，缬氨酸能够通过反馈调节抑制丙酮酸转化为-乙酰乳酸进而转化为双乙酰，因此可以通过提高缬氨酸的浓度降低啤酒中双乙酰的浓度；也可以通过提高还原酶a含量促进双乙酰转化为乙偶姻，降低双乙酰的含量。
24. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体；PSMA 是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白；CD28是 T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合 T细胞表面的CD28蛋白，从而激活 T细胞，通过活化的 T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体 PSMA×CD28的生产流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
（1）据图1分析，双特异性抗体生产过程中，应先将______分别注射到小鼠体内，一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出B淋巴细胞，双杂交瘤细胞在进行传代培养前，______（填“需要”或“不需要”）上述酶处理。
（2）图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有______（至少答出两点），筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质，该过程至少需要______次抗原检测。
（3）抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析，杂交瘤细胞 AB在理论上会产生多种抗体，原因是______。双特异性PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
【答案】（1） ①. PSMA蛋白、CD28蛋白（或PSMA、CD28） ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ③. 不需要
（2） ①. 动物细胞培养技术、动物细胞融合技术 ②. 2
（3） ①. 融合细胞会表达出两种L链和两种H链，而L链和H链又是随机组合的 ②. 双特异性抗体PSMA×CD28既能结合癌细胞表面的PSMA蛋白，又能结合T细胞表面的CD28蛋白活化T细胞，使癌细胞与活化的T细胞靠近，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞
【解析】
【分析】1、动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
2、单克隆抗体的制备过程：①用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 ②用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。③对上述经选择培养的杂交瘤细胞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。④将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。⑤从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，所以双特异性抗体生产过程中，应先将癌细胞表面的PSMA蛋白和T细胞表面的CD28蛋白作为抗原注射到小鼠体内，使小鼠产生免疫反应，产生能分泌抗PSMA蛋白抗体的B淋巴细胞和抗CD28蛋白抗体的B淋巴细胞，一段时间后获取小鼠脾脏并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，分离出B淋巴细胞。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，在进行传代培养前，不需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
【小问2详解】
图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有动物细胞培养技术、动物细胞融合技术，筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质，该过程需要先用一种抗原（如PSMA）筛选出能够分泌抗PSMA抗体的杂交瘤细胞，再用另一种抗原（如CD28）从已筛选出的杂交瘤细胞中筛选出能分泌抗CD28抗体的杂交瘤细胞，所以筛选获得双特异性抗体时至少需要进行过2次抗原检测。
【小问3详解】
融合细胞会表达出两种L链（L1链和L2链）和两种H链（H1链和H2链），而L链和H链又是随机组合的，所以杂交瘤细胞AB会产生多种抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使癌细胞与活化的T细胞靠近，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。
25. 地衣芽孢杆菌产生胞外多糖（EPS）通过促进大粒径土壤团聚体形成以改良土壤。研究者利用EPS合成酶基因（H基因）和含木糖诱导型启动子的p质粒（二者结构如图1所示）构建重组载体，以改造地衣芽孢杆菌并获取高产菌株。
（1）图1中H 基因以a链为转录模板链，由此可以推测H基因的转录是从其______（填“左侧”或“右侧”）开始的。H基因上的一段序列为：5´-ATCTCGAGCGGG-3´中包含 Xh识别序列（含有6个核苷酸），则这 6个核苷酸序列是______。构建重组质粒时，为保证 H基因与p质粒正确连接，p质粒位点1和2的所对应的酶分别是______，酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。
（2）将构建好的重组质粒转入经______处理后的地衣芽孢杆菌，经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌。对其进行工业培养时，添加木糖获取更多EPS的机理是______。
（3）质粒在细菌细胞中遗传不稳定，易丢失，研究者尝试将重组质粒进行改造，利用同源区段互换的方法将H基因插入地衣芽孢杆菌的拟核DNA中，得到整合型地衣芽孢杆菌F。若将三种地衣芽孢杆菌进行培养，结果如图3。其中D菌为不含有 H基因的地衣芽孢杆菌，E菌含有 H基因，但 H基因没有整合到地衣芽孢杆菌的拟核DNA 中。据图判断______最适宜改良土壤生产胞外多糖（EPS），请阐明理由______。
【答案】（1） ①. 右侧 ②. 5´-CTCGAG-3´ ③. Xh、BsaI(顺序不可颠倒) ④. DNA连接
（2） ①. Ca2+ ②. p质粒上是木糖诱导型启动子，在培养基中需要添加木糖，才能诱导H基因表达出产物胞外多糖（EPS）
（3） ①. F菌 ②. D菌不能产生胞外多糖（EPS），F菌比E菌生长迅速，胞外多糖（EPS）产量高，H基因整合到细菌DNA上，不易丢失
【解析】
【分析】1、DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶，主要的区别就在于它们的底物是不一样的，DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键，但是DNA连接酶连接的是DNA片段，DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
2、转录是从DNA链的3'端开始，mRNA自身的延伸方向为5'→3'。
【小问1详解】
转录是从DNA链的3'端开始，mRNA自身的延伸方向为5'→3'，由此可以推测H基因的转录是从其右侧开始的。限制酶切割DNA ，须两条链都有识别位点（即识别片段两条链序列成倒序），选5'-CTCGAG-3'片段，则另一条链为3'-GAGCTC-5'，两条链都有识别位点，故推测该序列进行剪切的Xh识别的核苷酸序列（6个核苷酸）最可能为5'-CTCGAG-3'。
H基因以a链为转录模板链，转录时mRNA自身延伸方向为5′→3′，即转录是从DNA链的3′开始，启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，能够驱动基因的转录，再结合质粒中启动子的方向可知，图1中p质粒位点1和2所对应的酶分别是Xh酶和BsaⅠ酶。DNA连接酶连接的是DNA片段，DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上，所以酶切后加入DNA连接酶使它们形成重组质粒。
【小问2详解】
目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法，Ca2+处理受体细胞，可使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子生理状态，这种细胞叫感受态细胞。
经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌，对其进行工业培养时，添加木糖获取更多EPS的机理是：p质粒上是木糖诱导型启动子，在培养基中需要添加木糖，才能诱导H基因表达出产物胞外多糖（EPS）。
【小问3详解】
由图3可知，F菌最适宜改良土壤生产胞外多糖（EPS）原因是：D菌不能产生胞外多糖（EPS），F菌比E菌生长迅速，胞外多糖（EPS）产量高，H基因整合到细菌DNA上，不易丢失。
菌株
菌落直径（d）/ mm
透明圈直径（D）/ mm
UV-1
6.4
12.0
UV-2
8.0
14.4
UV-3
7.5
15.0
UV-4
7.8
15.2
出发菌株（YZ-35）
3.6
5.4
编号
1
2
3
4
5
碳源质量（g/L）
20
60
100
160
180
单位碳源菌体产出量/[g（菌体）g（碳源）-1]
1.06
0.48
0.35
0.229
0.28
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效
一、选择题：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. 肺炎支原体和流感病毒都是能引起人的呼吸道感染的病原体，都能在宿主细胞内寄生增殖，肺炎支原体中的DNA为环状并均匀的散布在细胞内。红霉素（一种抗生素）能够用于治疗支原体肺炎。下列说法正确的是（ ）
A. 肺炎支原体没有核膜和核仁等结构，但有拟核和细胞膜
B. 流感病毒和肺炎支原体中都含有 RNA
C. 流感病毒和肺炎支原体都是利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 破坏支原体的细胞壁，是红霉素能够用于治疗支原体肺炎的原因
2. ERGIC 中间体是位于内质网和高尔基体之间的中间膜区室。ERGIC 能将被内质网加工完善的蛋白质通过囊泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域。如果被内质网加工不完善的蛋白质运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的囊泡将其运回至内质网。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 抗体和细胞膜蛋白属于被加工完善的蛋白质
B. 内质网的膜面积可以先减少后增加
C. ERGIC 可以对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
D. 上述运输过程的完成，与内质网膜和高尔基体膜的流动性有密切关系
3. 细胞铜死亡是指当细胞内铜水平升高时，过量的Cu2+会借助载体蛋白进入线粒体，与某些蛋白结合，导致线粒体膜受到损伤，进而通过系列过程引发细胞死亡，加入细胞凋亡抑制剂处理不能阻止细胞铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程，它的低表达会促进癌症的发生发展。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞内的铜含量很少，属于微量元素
B. 铜死亡是指在过量的Cu2+刺激下而引起的细胞坏死
C. 深入研究上调FDX1基因表达水平的机制能为肿瘤治疗提供新思路
D. 铜水平升高后，若细胞处于低氧条件下，可能会降低细胞铜死亡率
4. 水稻在盐碱地中生长时，土壤中大量的Na⁺顺浓度梯度通过钠通道流入水稻根部细胞，形成盐胁迫。抗盐碱水稻可种植于盐碱地及滩涂地，比普通水稻具有抗盐碱、抗倒伏、高产等竞争优势。耐盐机制如图所示，以下分析错误的是（ ）
A. H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白
B. Na⁺与转运蛋白 A结合后被转运至细胞中，该过程不需要能量
C. 对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率
D. 生产上可通过适当增施钙肥以抵御盐碱地中的盐胁迫
5. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料，纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料，可作为酶的替代品。与传统酶相比，Fe3O4纳米酶与底物接触更充分，可催化 H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶活性
B. Fe3O4 纳米酶属于单体，可以降低化学反应活化能
C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性
D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存，可用于检测样品中H2O2的含量
6. 生物有氧呼吸的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH
B. 柠檬酸循环是细胞呼吸的第二阶段，需要 O2的直接参与
C. 图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅱ的结合
D. 当人体在剧烈运动时，肌细胞消耗的O2小于产生的CO2量
7. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种，其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当降低发酵温度并通入无菌空气
B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源，其发酵过程会产生大量气泡
C. 消毒过程可以杀死果醋中大多数微生物，延长它的保存期
D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外，还在线粒体中参与有氧呼吸
8. 某实验小组配置了以木糖和柠檬酸钠为碳源、加入显色指示剂的固体培养基，利用稀释涂布平板法对一份含多种弧菌的菌液进行研究。菌液中辛辛那提弧菌利用木糖作为碳源，所产生小分子有机酸与指示剂反应显黄色。而其余弧菌可以利用柠檬酸钠作为碳源代谢产生碳酸钠，与指示剂反应显蓝色或紫色。以下说法正确的是（ ）
A. 该培养基为辛辛那提弧菌选择培养基，辛辛那提弧菌可形成黄色菌落
B. 由单一辛辛那提弧菌在纯培养过程中繁殖所获得的微生物群体，被称为纯培养物
C. 涂布器在涂布菌液前需要进行干热灭菌，待涂布器冷却后，再进行涂布
D. 显色效果越强说明位于显色位置的弧菌代谢越强
9. 工业生产通常用黑曲霉分解淀粉生产柠檬酸。科研人员对初筛菌株黑曲霉 YZ-35 进行复合诱变来提高其产柠檬酸能力，选取其中部分诱变菌株（UV-1 至 UV-4）接种于含淀粉的培养基进行培养，菌落及其产生的透明圈情况如下表；从中选取产酸率最高的菌株，分别接种于若干盛有等量液体培养基的锥形瓶中，检测不同摇床转速对产酸率的影响，如下图。下列说法错误的是（ ）
A. 产生透明圈的原因是黑曲霉将培养基中的淀粉转变成了柠檬酸
B. 据表可以推测，分泌柠檬酸率最高的最可能是 UV-4
C. 据图可以推测，在一定范围内，摇床转速越高，培养基中氧气含量越高
D. 工业生产中黑曲霉还可以用来生产淀粉酶
10. 为拯救濒危植物红豆杉和获得大量紫杉醇，科研人员设计了以下流程图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体需要用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理
B. ①、③过程表示利用植物组织培养技术生产紫杉醇
C. ②过程先诱导愈伤组织生根再诱导生芽形成试管苗
D. ③过程需用液体培养基，培养同时要通入无菌空气
11. 三亲幼体的培育可避免母亲把生理缺陷遗传给子代，培育过程可选用下图所示的技术路线。下列叙述错误的是（ ）
A. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
C. 体外受精获得的受精卵通常先培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植
D. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
12. 科研人员将Oct4、Sx 2、c-Myc和Klf4 基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，转基因成纤维细胞经过培养后，转入含有细胞生长因子和细胞分化抑制因子的液体培养基中。一段时间后，被培养的细胞会呈现出自我更新能力和分化潜能，这些细胞被称为 iPS 细胞。以下有关叙述错误的是（ ）
A. iPS被称为诱导多能干细胞，其功能类似ES细胞
B. 制备镰状细胞贫血患者的iPS细胞，将其诱导形成造血干细胞就能治疗该病
C. 逆转录病毒的作用是将目的基因导入成纤维细胞
D. 培养iPS细胞要定期更换培养液，可以防止代谢物积累对自身造成危害
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作。下列叙述正确的是（ ）
A. “DNA的粗提取与鉴定”中，用95%的酒精预冷后可以更好地溶解DNA，以利于获得 DNA
B. “DNA的粗提取与鉴定”中，提取DNA时，将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去上清液
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，电泳一段时间后，离加样孔越近的DNA分子越小
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
14. 肿瘤坏死因子（TNF-α）是一种抑制肿瘤细胞生长的蛋白质。科研人员将 TNF-α基因和质粒pPIC9K（部分结构如图所示）构建成重组质粒，并导入酵母菌 SD-TRP（色氨酸缺陷菌株）中，筛选得到了能分泌肿瘤坏死因子的工程菌株。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 构建重组质粒时可选用 HindⅢ和EcR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K
B. 由 TNF-α基因和质粒pPIC9K 构成的所有重组质粒都能用E. cliDNA 连接酶连接
C. 色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因，筛选导入重组质粒的酵母菌细胞
D. 用 PCR 技术检测 TNF-α基因是否插入到酵母菌的染色体上
15. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染，但在体外难以保存。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，正确的是（ ）
A. 干扰素 X射线衍射的高级结构是构建新干扰素模型的主要依据
B. 将新干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一
C. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素中氨基酸的排列顺序
D. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达即可得到预期的新的干扰素
二、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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截，端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。人体细胞中存在由 RNA 和蛋白质组成的端粒酶，可以修复延长端粒，其活性受到严格调控。下列说法正确的是（ ）
A. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
B. 端粒酶是一种逆转录酶，可以催化线粒体DNA 的合成
C. 经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒
D. 正常体细胞端粒酶活性很低，子代核DNA 和亲代核DNA 完全相同
17. 底物A（一种蛋白质）在蛋白激酶作用下可发生磷酸化：ATP 分子某一个磷酸基团脱离下来并与底物A相结合。其在细胞信号转导的过程中起重要作用。ADP-GLO可用于检测蛋白激酶活性，具体过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程属于放能反应
B. 底物 A发生磷酸化后，其空间结构和活性不会改变
C. 在步骤2之前需将所有剩余的ATP 消耗掉，以避免干扰实验结果
D. 在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受 ATP 提供的能量后即可发出荧光
18. 为优化产肮假丝酵母为菌种发酵生产单细胞蛋白（SCP）的条件，科学家探究了液体培养基不同pH对产肮假丝酵母发酵效果的影响、以及不同碳源质量对该菌的单位碳源菌体产出量（培养基中碳源充分利用后每克碳源所能产出的平均菌体质量）的影响，实验结果如下图和表中数据所示。下列说法正确的是（ ）
产脱假丝酵母在不同碳源培养基中的单位碳源菌体产出量
A. SCP是指人类利用含有淀粉或纤维素等的液体，通过发酵获得的微生物中大量的蛋白质
B. 由pH 对发酵效果的影响可以看出，需要将经过高压蒸汽灭菌后的培养基中pH 调至4.5左右
C. 依据表中数据推测，培养基中碳源质量过高不利于提高单细胞蛋白的工业化生产效率
D. 据表推测，编号5菌体中的初级（生）代谢物所占比重比编号1中低
19. 下图所示为生物学概念模型。下列有关的理解或分析错误的是（ ）
A. 若图示为体外受精的过程，需要对取自优良奶牛的卵母细胞培养至MⅡ
B. 若图示为植物体细胞杂交过程，②过程需要用到植物组织培养技术，杂种植株D一定高度不育
C. 若图示为动物体细胞核移植技术，重构胚C的分裂和发育可用Ca2+载体或蛋白酶合成抑制剂激活
D. 若图示为单克隆抗体的制备过程，A、B可表示浆细胞和骨髓瘤细胞
20. 目的基因的获取可以直接以细胞DNA为模板，通过PCR技术获取。但是因DNA中可能含有多区段与引物配对的碱基序列而失败。巢式PCR 可以避免以上问题，其原理为：先以比目的基因大的DNA 片段为模板，用一对引物进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以扩增后的中间产物为模板，用另一对引物扩增目的基因，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 两对引物的碱基序列各不相同，且均为与模板DNA 配对的单链RNA片段:
B. 第一轮PCR 目的是缩小模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量
C. 因模板 DNA 中与两套引物均互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性
D. 第一轮 PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 种子萌发是植物生命的开端，此过程需要多糖、蛋白质、脂肪等多种贮藏物质来提供营养及能量。图1为种子萌发期不同阶段的相关物质结构变化。回答下列问题：
（1）在阶段Ⅰ，干种子从外界吸收的水分主要与________等物质结合，进而增加结合水的含量。结合水失去________，成为细胞结构的组成成分。
（2）参与线粒体的合成和修复的有机小分子有________，线粒体通过________方式进行增殖。
（3）萌发种子的胚根长出后，整个种子内DNA的含量会增多%，将种子置于蒸馏水和黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果如图2所示：
AB段表示种子干重增加，导致种子干重增加的主要元素是________（填“C”、“N”或“O”），判断的依据是________。BC段种子干重下降的原因是________。
22. 研究发现，莱茵衣藻可在O2浓度较低时，通过光合作用将太阳能转化为氢能。其光合电子传递过程如下图所示：PSⅠ、PSⅡ为光系统的两个反应中心，PQ、Cytb6f、Fd表示电子传递体。PSⅡ上光合色素吸收光能后，释放的电子依次经过相关电子传递体后传给Fd，不同条件下，被还原的Fd将电子沿不同的途径进行利用：正常状态下用于 NADPH合成；在O2浓度低、电子浓度较高时，电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase，进而合成 H2，H2ase功能会受到氧气的制约。
（1）图中的光反应中心及各电子传递体位于______上，层析液中溶解度最大的光合色素主要吸收______光。
（2）叶绿体合成ATP依赖于类囊体腔中高浓度的 H⁺。据图分析，类囊体腔中H⁺的来源有______。
（3）光反应为暗反应提供的能源物质是______。若环境中 CO2浓度大幅下降，则光反应也会减弱甚至停止，原因是______。
（4）自然状态下，莱茵衣藻通常产氢量较低，原因是______。通过改良品种获取产氢量大的莱茵衣藻。依据 H₂ase 的作用特点，请简要写出你的思路：______。
23. 啤酒的现代生产过程包括啤酒麦芽汁的制备，接种啤酒酵母，进行啤酒发酵，发酵后进行的过滤和澄清、消毒、啤酒包装等工序。
（1）啤酒发酵前要对酵母菌进行______，有利于缩短该菌种在发酵罐内发酵时间。对发酵底物糖化后需要进行蒸煮，其目的是______。
（2）啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，以下属于主发酵的有______，属于后发酵的有______。
①啤酒酵母利用麦芽汁中糖类和氨基酸等原料合成酵母细胞物质进行大量繁殖。
②酵母菌主要通过有氧呼吸产生能量用于自身生长。
③酵母、冷凝固形物等在低温下缓慢沉淀，酒液逐渐澄清。
④利用麦芽本身的酶或外加酶制剂将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖
⑤啤酒中残留的糖份逐渐被啤酒酵母发酵完全。
⑥麦汁中的糖类被转化为酒精和二氧化碳及多种代谢副产物。
⑦发酵液中的风味成分逐步改变，形成特定的风味体系，啤酒逐渐成熟。
（3）发酵过程中需要随时检测活菌数量，可采用______法，其原理是______。
（4）啤酒发酵中酵母代谢副产物双乙酰对啤酒的质量及风味影响很大。双乙酰在啤酒中的浓度超过阈值时，会产生馊酸味从而破坏了啤酒的风味。下图为发酵后期双乙酰在啤酒发酵过程中的产生和还原的部分机制。请写出可以降低啤酒中双乙酰的浓度的思路：______。
24. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体；PSMA 是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白；CD28是 T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合 T细胞表面的CD28蛋白，从而激活 T细胞，通过活化的 T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体 PSMA×CD28的生产流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
（1）据图1分析，双特异性抗体生产过程中，应先将______分别注射到小鼠体内，一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出B淋巴细胞，双杂交瘤细胞在进行传代培养前，______（填“需要”或“不需要”）上述酶处理。
（2）图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有______（至少答出两点），筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质，该过程至少需要______次抗原检测。
（3）抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析，杂交瘤细胞 AB在理论上会产生多种抗体，原因是______。双特异性PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
25. 地衣芽孢杆菌产生的胞外多糖（EPS）通过促进大粒径土壤团聚体形成以改良土壤。研究者利用EPS合成酶基因（H基因）和含木糖诱导型启动子的p质粒（二者结构如图1所示）构建重组载体，以改造地衣芽孢杆菌并获取高产菌株。
（1）图1中H 基因以a链为转录模板链，由此可以推测H基因的转录是从其______（填“左侧”或“右侧”）开始的。H基因上的一段序列为：5´-ATCTCGAGCGGG-3´中包含 Xh识别序列（含有6个核苷酸），则这 6个核苷酸序列是______。构建重组质粒时，为保证 H基因与p质粒正确连接，p质粒位点1和2的所对应的酶分别是______，酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。
（2）将构建好的重组质粒转入经______处理后的地衣芽孢杆菌，经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌。对其进行工业培养时，添加木糖获取更多EPS的机理是______。
（3）质粒在细菌细胞中遗传不稳定，易丢失，研究者尝试将重组质粒进行改造，利用同源区段互换方法将H基因插入地衣芽孢杆菌的拟核DNA中，得到整合型地衣芽孢杆菌F。若将三种地衣芽孢杆菌进行培养，结果如图3。其中D菌为不含有 H基因的地衣芽孢杆菌，E菌含有 H基因，但 H基因没有整合到地衣芽孢杆菌的拟核DNA 中。据图判断______最适宜改良土壤生产胞外多糖（EPS），请阐明理由______。
菌株
菌落直径（d）/ mm
透明圈直径（D）/ mm
UV-1
6.4
12.0
UV-2
8.0
14.4
UV-3
7.5
15.0
UV-4
7.8
15.2
出发菌株（YZ-35）
3.6
5.4
编号
1
2
3
4
5
碳源质量（g/L）
20
60
100
160
180
单位碳源菌体产出量/[g（菌体）g（碳源）-1]
1.06
0.48
0.35
0.229
0.28
绝密★启用并使用完毕前
2024年7月济南市高二期末学习质量检测生物试题
本试卷满分为100分，考试用时90分钟。
注意事项
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效
一、选择题：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. 肺炎支原体和流感病毒都是能引起人的呼吸道感染的病原体，都能在宿主细胞内寄生增殖，肺炎支原体中的DNA为环状并均匀的散布在细胞内。红霉素（一种抗生素）能够用于治疗支原体肺炎。下列说法正确的是（ ）
A. 肺炎支原体没有核膜和核仁等结构，但有拟核和细胞膜
B. 流感病毒和肺炎支原体中都含有 RNA
C. 流感病毒和肺炎支原体都是利用宿主细胞的核糖体合成自身的蛋白质
D. 破坏支原体的细胞壁，是红霉素能够用于治疗支原体肺炎的原因
【答案】B
【解析】
【分析】根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类，原核细胞是组成原核生物的细胞，这类细胞主要特征是没有以核膜为界限的细胞核, 同时也没有核膜和核仁, 只有拟核。常见的原核生物有蓝细菌、细菌、支原体、放线菌等。
【详解】A、肺炎支原体中大型的DNA散布在细胞内各区域，没有拟核区，A错误；
B、流感病毒含有RNA、不含DNA，肺炎支原体含有DNA和RNA，B正确；
C、流感病毒为非细胞生物，利用宿主细胞的核糖体进行蛋白质合成，C错误；
D、支原体没有细胞壁，D错误。
故选B。
2. ERGIC 中间体是位于内质网和高尔基体之间的中间膜区室。ERGIC 能将被内质网加工完善的蛋白质通过囊泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域。如果被内质网加工不完善的蛋白质运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的囊泡将其运回至内质网。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 抗体和细胞膜蛋白属于被加工完善的蛋白质
B. 内质网的膜面积可以先减少后增加
C. ERGIC 可以对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
D. 上述运输过程的完成，与内质网膜和高尔基体膜的流动性有密切关系
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以出芽，也就是鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分，高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要消耗能量，这些能量的供给来自线粒体。在细胞内，许多由膜形成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙着运输着货物，而高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用
【详解】A、抗体和细胞膜蛋白都是由内质网和高尔基体加工形成的蛋白质，因此抗体和细胞膜蛋白属于被加工完善的蛋白质，A正确；
B、内质网形成的蛋白质形成囊泡运输到高尔基体，因此内质网的膜面积可以先减少，而如果被内质网加工不完善的蛋白质运输至ERGIC，ERGIC会产生反向运输的囊泡将其运回至内质网，则内质网的膜面积会增加，B正确；
C、根据题意，ERGIC 能将被内质网加工完善的蛋白质通过囊泡顺向运输至高尔基体，再输送到特定的区域，而且有的酶是胞内蛋白，胞内蛋白的合成、加工、运输过程不一定都需要ERGIC ，此外对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装应该是高尔基体，C错误；
D、上述运输过程的完成，都需要内质网和高尔基形成囊泡，因此与内质网膜和高尔基体膜的流动性有密切关系，D正确。
故选C。
3. 细胞铜死亡是指当细胞内铜水平升高时，过量的Cu2+会借助载体蛋白进入线粒体，与某些蛋白结合，导致线粒体膜受到损伤，进而通过系列过程引发细胞死亡，加入细胞凋亡抑制剂处理不能阻止细胞铜死亡。研究发现FDX1基因决定细胞铜死亡过程，它的低表达会促进癌症的发生发展。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞内的铜含量很少，属于微量元素
B. 铜死亡是指在过量的Cu2+刺激下而引起的细胞坏死
C. 深入研究上调FDX1基因表达水平的机制能为肿瘤治疗提供新思路
D. 铜水平升高后，若细胞处于低氧条件下，可能会降低细胞铜死亡率
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、M等。线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需能量大约有95%来自线粒体。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，而细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、铜属于细胞的微量元素，是细胞内有重要作用的无机盐，A正确；
B、细胞铜死亡是受FDX1基因决定细胞程序性死亡，属于细胞凋亡，B错误；
C、FDX1基因低表达会促进癌症的发生发展，则深入研究上调FDX1基因表达水平能抑制癌症的发生和发展，能为肿瘤治疗提供新思路，C正确；
D、铜水平升高后，若细胞处于低氧条件下，可能会降低铜离子载体的敏感性，导致Cu2+进入线粒体减少，进而降低细胞铜死亡率，D正确。
故选B。
4. 水稻在盐碱地中生长时，土壤中大量的Na⁺顺浓度梯度通过钠通道流入水稻根部细胞，形成盐胁迫。抗盐碱水稻可种植于盐碱地及滩涂地，比普通水稻具有抗盐碱、抗倒伏、高产等竞争优势。耐盐机制如图所示，以下分析错误的是（ ）
A. H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白
B. Na⁺与转运蛋白 A结合后被转运至细胞中，该过程不需要能量
C. 对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率
D. 生产上可通过适当增施钙肥以抵御盐碱地中的盐胁迫
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析： H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量，属于主动运输；膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程，Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助，属于主动运输；在盐胁迫下，盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫，即顺浓度梯度进行，Na+进入细胞时需要载体蛋白协助，故其运输方式是协助扩散。
【详解】A、据图可知，H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输，也表明H⁺泵是一种具有 ATP 水解酶活性的载体蛋白，A正确；
B、据图可知，转运蛋白A是一种通道蛋白，转运Na⁺时，不需要与其结合，B错误；
C、膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时，可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程，Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势，该化学梯度的维持需要消耗细胞呼吸所产生的能量，故对水稻根部细胞施用呼吸抑制剂后，会降低转运蛋白C对 Na⁺的运输速率，C正确；
D、据图可知，胞外Ca²⁺能抑制转运蛋白 A的活性，从而减少 Na⁺的吸收，所以生产上适当增施钙肥，可以减少根部细胞对 Na⁺的吸收，从而抵御盐碱地中的盐胁迫，D正确。
故选B。
5. 科学家对催化剂的研究从有机复合物拓展到无机纳米材料，纳米酶是一类具有生物催化功能的纳米材料，可作为酶的替代品。与传统酶相比，Fe3O4纳米酶与底物接触更充分，可催化 H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，该显色系统在分子诊断行业有很多用途。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶活性
B. Fe3O4 纳米酶属于单体，可以降低化学反应活化能
C. Fe3O4纳米酶具有高效性、专一性和作用条件温和等特性
D. Fe3O4 纳米酶比天然酶更稳定且耐储存，可用于检测样品中H2O2的含量
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。酶的特性有高效性、专一性和作用条件温和等。
【详解】A、可通过增大 H2O2浓度来增加Fe3O4纳米酶与底物的结合，进而提高酶促反应速率，但酶活性不随 H2O2浓度增大而发生改变，A错误；
B、Fe3O4纳米酶是一类具有生物催化功能的无机纳米材料，能降低化学反应活化能，催化反应进行，但不属于单体；B错误；
C、Fe3O4纳米酶是无机纳米材料，不是有机物，所以其作用条件更广泛，C错误；
D、天然酶易受温度、pH等因素的影响使酶活性降低，Fe3O4 纳米酶是无机纳米材料制备而成，比天然酶更稳定且耐储存，使得它们在实际应用范围更广，Fe3O4纳米酶可催化H2O2分解，得到的产物可将TMB氧化变成蓝色，利用该显色系统可以检测样品中H2O2的含量，D正确。
故选D。
6. 生物有氧呼吸的部分过程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH
B. 柠檬酸循环是细胞呼吸的第二阶段，需要 O2的直接参与
C. 图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅱ的结合
D. 当人体在剧烈运动时，肌细胞消耗的O2小于产生的CO2量
【答案】A
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、酒精发酵和乳酸发酵都需要消耗甲阶段产生的 NADH和丙酮酸，A正确；
B、细胞呼吸的第二阶段包括丙酮酸进入线粒体基质脱去CO2生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A再参与柠檬酸循环，不需要 O2的直接参与，B错误；
C、[H]为还原型辅酶Ⅰ，图中乙阶段所需要的[H]来自H⁺与氧化型辅酶Ⅰ的结合，C错误；
D、人体无氧呼吸的产物是乳酸，因此当人体在剧烈运动时，肌细胞消耗的O2等于产生的CO2量，D错误。
故选A。
7. 柑橘果醋的发酵工艺主要分为一次发酵法和二次发酵法两种，其中二次发酵法的发酵工艺过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当降低发酵温度并通入无菌空气
B. 若醋酸菌以酒精发酵的产物作为主要碳源，其发酵过程会产生大量气泡
C. 消毒过程可以杀死果醋中的大多数微生物，延长它的保存期
D. 醋酸菌吸收的氧气除了参与醋酸发酵外，还在线粒体中参与有氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。
【详解】A、酵母菌无氧条件下进行酒精发酵，发酵温度18～30℃；醋酸菌代谢类型是异养需氧型，发酵温度30～35℃，因此酒精发酵转为醋酸发酵时，需要适当提高发酵温度并通入无菌空气，A错误；
B、当醋酸菌以酒精发酵的产物（乙醇）作为主要碳源，其发酵过程无CO2产生，不会产生大量气泡，B错误；
C、消毒过程可以杀死果醋中的大多数微生物，延长它的保存期，C正确；
D、醋酸菌为原核生物，不含线粒体，D错误。
故选C。
8. 某实验小组配置了以木糖和柠檬酸钠为碳源、加入显色指示剂的固体培养基，利用稀释涂布平板法对一份含多种弧菌的菌液进行研究。菌液中辛辛那提弧菌利用木糖作为碳源，所产生小分子有机酸与指示剂反应显黄色。而其余弧菌可以利用柠檬酸钠作为碳源代谢产生碳酸钠，与指示剂反应显蓝色或紫色。以下说法正确的是（ ）
A. 该培养基为辛辛那提弧菌选择培养基，辛辛那提弧菌可形成黄色菌落
B. 由单一辛辛那提弧菌在纯培养过程中繁殖所获得的微生物群体，被称为纯培养物
C. 涂布器在涂布菌液前需要进行干热灭菌，待涂布器冷却后，再进行涂布
D. 显色效果越强说明位于显色位置的弧菌代谢越强
【答案】B
【解析】
【分析】1、按照物理状态对培养基进行分类，可以分为固体培养基、半固体培养基和液体培养基，一般在固体培养基上进行选择、鉴定等操作。
2、稀释涂布平板法：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。
【详解】A、在微生物学中将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。根据题干信息可知，该培养基不仅可以生长辛辛那提弧菌，还可以生长其余弧菌，所以不能称作辛辛那提弧菌选择培养基，A错误；
B、在微生物学中将接种于培养基内。在适合条件下形成的特定种类微生物的群体称为培养物。由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物。获得纯培养物的过程就是纯培养，所以由单一辛辛那提弧菌在纯培养过程中繁殖所获得的微生物群体，被称为纯培养物，B正确；
C、涂布器在涂布菌液前需要进行高压蒸汽灭菌，待涂布器冷却后，再进行涂布，C错误；
D、根据题干信息可知，菌液中辛辛那提弧菌利用木糖作为碳源，所产生小分子有机酸与指示剂反应显黄色。而其余弧菌可以利用柠檬酸钠作为碳源代谢产生碳酸钠，与指示剂反应显蓝色或紫色，由于指示剂的量有限，显色效果有限，所以在一定范围内，显色效果越强说明位于显色位置的弧菌代谢越强，指示剂的量有限，D错误。
故选B。
9. 工业生产通常用黑曲霉分解淀粉生产柠檬酸。科研人员对初筛菌株黑曲霉 YZ-35 进行复合诱变来提高其产柠檬酸能力，选取其中部分诱变菌株（UV-1 至 UV-4）接种于含淀粉的培养基进行培养，菌落及其产生的透明圈情况如下表；从中选取产酸率最高的菌株，分别接种于若干盛有等量液体培养基的锥形瓶中，检测不同摇床转速对产酸率的影响，如下图。下列说法错误的是（ ）
A. 产生透明圈的原因是黑曲霉将培养基中的淀粉转变成了柠檬酸
B. 据表可以推测，分泌柠檬酸率最高的最可能是 UV-4
C. 据图可以推测，在一定范围内，摇床转速越高，培养基中的氧气含量越高
D. 工业生产中黑曲霉还可以用来生产淀粉酶
【答案】B
【解析】
【分析】选择培养基：在微生物学上，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，成为选择培养基。
【详解】A、据题干信息可知，黑曲霉具有分解淀粉产生柠檬酸的能力，培养基中含淀粉，若黑曲霉能将淀粉分解，则会产生透明圈，A正确；
B、柠檬酸分泌率越高，则透明圈直径（D）/菌落直径（d）越大，UV-1 至 UV-4，该比值最大的是UV-3，故分泌柠檬酸率最高的最可能是 UV-3，B错误；
C、据图可知，在转速80-160的范围内，随着转速的提高，产酸率逐渐上升，说明黑曲霉的分解淀粉的能力越强，而黑曲霉分解淀粉的过程需要消耗氧气，故可推知在一定范围内，摇床转速越高，培养基中的氧气含量越高，C正确；
D、工业生产中，黑曲霉可以用来生产淀粉酶，D正确。
故选B。
10. 为拯救濒危植物红豆杉和获得大量紫杉醇，科研人员设计了以下流程图，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 外植体需要用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理
B. ①、③过程表示利用植物组织培养技术生产紫杉醇
C. ②过程先诱导愈伤组织生根再诱导生芽形成试管苗
D. ③过程需用液体培养基，培养同时要通入无菌空气
【答案】D
【解析】
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。
【详解】A、流水充分冲洗后的外植体需要先用酒精消毒30s，然后用无菌水冲洗2~3次，再用次氯酸钠溶液处理30min后，立即用无菌水冲洗2~3次，而不是用酒精和次氯酸钠溶液混合消毒处理，A错误；
B、植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，①、③过程并没有诱导外植体形成完整植株，表示利用植物细胞培养技术生产紫杉醇，B错误；
C、②过程先诱导愈伤组织生芽再诱导生根形成试管苗，C错误；
D、③过程目的是获得大量植物细胞及细胞产物，需用液体培养基扩大培养愈伤组织生产紫杉醇，培养同时要通入无菌空气，D正确。
故选D
11. 三亲幼体的培育可避免母亲把生理缺陷遗传给子代，培育过程可选用下图所示的技术路线。下列叙述错误的是（ ）
A. 去核是指用显微操作法去除有核膜包被的卵母细胞的细胞核
B. 卵母细胞捐赠者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体
C. 体外受精获得的受精卵通常先培养到桑葚胚或囊胚期再进行移植
D. 三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的
【答案】A
【解析】
【分析】1、动物细胞核移植：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。
2、分析题图：图示表示“三亲婴儿”的培育过程，该过程中采用了核移植技术、体外受精技术、早期胚胎培养技术及胚胎移植技术。首先将两个卵母细胞进行细胞核移植，再将重组卵母细胞培养到减数第二次分裂中期，然后体外受精再进行胚胎移植得到三亲婴儿。
【详解】A、常用显微操作法去除卵母细胞的“核”，而此处的“核”是纺锤体—染色体复合物，不是细胞核，A错误；
B、捐献者携带的X染色体上的基因位于其细胞核内，而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质，故捐献者携带的位于X染色体上的隐性基因不可能遗传给三亲幼体，B正确；
C、体外受精获得的早期胚胎通常在培养液中培养到桑葚胚或囊胚阶段进行移植，C正确；
D、三亲婴儿的细胞核遗传物质来自提供精子和提供卵细胞核的父母双方，而细胞质的遗传物质来自卵母细胞捐献者，所以三亲婴儿的大多数性状是由母方核供体和父方核供体的遗传物质决定的，D正确。
故选A。
12. 科研人员将Oct4、Sx 2、c-Myc和Klf4 基因通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，转基因成纤维细胞经过培养后，转入含有细胞生长因子和细胞分化抑制因子的液体培养基中。一段时间后，被培养的细胞会呈现出自我更新能力和分化潜能，这些细胞被称为 iPS 细胞。以下有关叙述错误的是（ ）
A. iPS被称为诱导多能干细胞，其功能类似ES细胞
B. 制备镰状细胞贫血患者的iPS细胞，将其诱导形成造血干细胞就能治疗该病
C. 逆转录病毒的作用是将目的基因导入成纤维细胞
D. 培养iPS细胞要定期更换培养液，可以防止代谢物积累对自身造成危害
【答案】B
【解析】
【分析】1、通过体外诱导小鼠成纤维细胞，获得了类似胚胎干细胞的一种细胞，将它称为诱导多能干细胞。iPS细胞最初是由成纤维细胞转化而来的，后来发现已分化的T细胞、B细胞等也能被诱导为iPS细胞。科学家已尝试采用多种方法来制备iPS细胞，包括借助载体将特定基因导入细胞中，直接将特定蛋白导入细胞中或者用小分子化合物等来诱导形成iPS细胞。
2、胚胎干细胞具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。
【详解】A、成纤维细胞被诱导为iPS细胞后，这些细胞出现自我更新能力和分化潜能，其功能类似ES细胞，A正确；
B、患者体细胞的相应基因是突变的，制成iPS细胞仍然是突变的，分化成的血细胞也是突变的，因此无法通过该方法治疗，B错误；
C、由题意可知，Oct4、 Sx2、c-Myc和K1f4基因能通过逆转录病毒转入小鼠成纤维细胞，说明逆转录病毒充当了将目的基因导入成纤维细胞的载体，C正确；
D、培养iPS细胞需要定期更换培养液，以便清除代谢废物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，D正确。
故选B。
13. 关于“DNA的粗提取与鉴定”及“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验操作。下列叙述正确的是（ ）
A. “DNA的粗提取与鉴定”中，用95%的酒精预冷后可以更好地溶解DNA，以利于获得 DNA
B. “DNA的粗提取与鉴定”中，提取DNA时，将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，弃去上清液
C. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，电泳一段时间后，离加样孔越近的DNA分子越小
D. “DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。
2、DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳。在凝胶中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。
【详解】A、DNA不溶于酒精，用95%的酒精预冷后可以更好地析出DNA，A错误；
B、“DNA的粗提取与鉴定”中，提取DNA时，将研磨液加入切碎的洋葱，充分研磨后过滤，收集上清液，因为DNA主要存在上清液中，B错误；
C、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，电泳一段时间后，离加样孔越近的DNA分子越大，离加样孔越远的DNA分子越小，C错误；
D、“DNA片段的扩增及电泳鉴定”中，可通过观察指示剂在凝胶中迁移的位置来判断何时停止电泳，待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳，D正确。
故选D。
14. 肿瘤坏死因子（TNF-α）是一种抑制肿瘤细胞生长的蛋白质。科研人员将 TNF-α基因和质粒pPIC9K（部分结构如图所示）构建成重组质粒，并导入酵母菌 SD-TRP（色氨酸缺陷菌株）中，筛选得到了能分泌肿瘤坏死因子的工程菌株。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 构建重组质粒时可选用 HindⅢ和EcR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K
B. 由 TNF-α基因和质粒pPIC9K 构成的所有重组质粒都能用E. cliDNA 连接酶连接
C. 色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因，筛选导入重组质粒的酵母菌细胞
D. 用 PCR 技术检测 TNF-α基因是否插入到酵母菌的染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】E. cliDNA 连接酶只能连接黏性末端，而T4DNA 连接酶既能连接平末端，也能连接黏性末端。
【详解】A、据图可知，Xba Ⅰ会破坏目的基因，Spe Ⅰ会破坏启动子，因此构建重组质粒时可选用 Hind Ⅲ和EcR V 切割目的基因和质粒 pPIC9K，A正确；
B、E. cliDNA 连接酶只能连接黏性末端，不能连接平末端，而据图可知，EcR V 切割产生的是平末端，B错误；
C、因为导入的酵母菌 SD-TRP菌株为色氨酸缺陷菌株，故色氨酸合成基因和四环素抗性基因都可以作为标记基因，筛选导入重组质粒的酵母菌细胞，C正确；
D、可用 PCR 技术检测目的基因是否插入到受体细胞的染色体上，D正确。
故选B。
15. 干扰素是动物细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可用于对抗病毒的感染，但在体外难以保存。下图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，正确的是（ ）
A. 干扰素 X射线衍射的高级结构是构建新干扰素模型的主要依据
B. 将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一
C. 改造干扰素结构的实质是改造干扰素中氨基酸的排列顺序
D. 新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达即可得到预期的新的干扰素
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质工程是将控制蛋白质的基因进行修饰改造或合成新的基因，然后运用基因工程合成新的蛋白质。蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。
【详解】A、由题干可知，题图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，而蛋白质工程的主要依据是蛋白质的预期功能，因此蛋白质的预期功能是构建新干扰素模型的主要依据，而不是干扰素 X射线衍射的高级结构，A错误；
B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，从而驱动转录，而终止子提供转录终止的信号，因此将新的干扰素基因插入启动子和终止子之间是其成功表达的条件之一，B正确；
C、蛋白质工程的实质是对基因进行操作，操作简单，且能遗传给后代，即图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构，C错误；
D、大肠杆菌细胞是原核细胞，只有核糖体这一种细胞器，没有内质网和高尔基体，无法对干扰素进行加工，因此新的干扰素基因在大肠杆菌体内正常表达不可得到预期的新的干扰素，D错误。
故选B。
二、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，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 端粒DNA 序列在每次细胞分裂后会缩短一截，端粒内侧正常基因的 DNA 序列就会受到损伤，使细胞活动渐趋异常。人体细胞中存在由 RNA 和蛋白质组成的端粒酶，可以修复延长端粒，其活性受到严格调控。下列说法正确的是（ ）
A. 抑制细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老
B. 端粒酶是一种逆转录酶，可以催化线粒体DNA 的合成
C. 经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒
D. 正常体细胞端粒酶活性很低，子代核DNA 和亲代核DNA 完全相同
【答案】C
【解析】
【分析】端粒是真核生物染色体末端的序列，随着分裂次数的增加，端粒会缩短，进而引起细胞的衰老。
【详解】A、端粒酶可以修复延长端粒，故促进细胞端粒酶的活性有助于延缓细胞衰老，A错误；
B、端粒酶是一种逆转录酶（端粒酶能以RNA为模板合成DNA），但不可以催化线粒体DNA 的合成，可以催化端粒DNA 的合成，B错误；
C、端粒是位于染色体两端的特殊结构，当含有染色单体时，经荧光染色后在显微镜下可以观察到每条染色体上最多有4个端粒，C正确；
D、正常体细胞端粒酶活性很低，但这并不意味着子代核DNA和亲代核DNA完全相同，在DNA复制过程中，由于各种因素的影响（如碱基错配、DNA损伤等），子代核DNA可能会产生突变或损伤，导致其与亲代核DNA不完全相同，即使在没有突变的情况下，由于表观遗传学的存在（如DNA甲基化、组蛋白修饰等），子代DNA的某些特性也可能与亲代不同，D错误。
故选C。
17. 底物A（一种蛋白质）在蛋白激酶作用下可发生磷酸化：ATP 分子某一个磷酸基团脱离下来并与底物A相结合。其在细胞信号转导的过程中起重要作用。ADP-GLO可用于检测蛋白激酶活性，具体过程如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程属于放能反应
B. 底物 A发生磷酸化后，其空间结构和活性不会改变
C. 在步骤2之前需将所有剩余的ATP 消耗掉，以避免干扰实验结果
D. 在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受 ATP 提供的能量后即可发出荧光
【答案】ABD
【解析】
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质。ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团；水解时远离A的磷酸键易断裂，释放能量，供给各项生命活动，ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、据图判断，底物 A 在蛋白激酶作用下发生磷酸化的过程需要ATP的参与，属于吸能反应，A错误；
B、底物 A发生磷酸化后，其空间结构发生改变，B错误；
C、据图判断，步骤2会产生ATP，所以需将所有剩余的ATP 消耗掉，避免ATP对实验的干扰，C正确；
D、在荧光素酶的催化作用下，荧光素接受 ATP 提供的能量后与氧发生反应形成氧化荧光素后发出荧光，D错误。
故选ABD。
18. 为优化产肮假丝酵母为菌种发酵生产单细胞蛋白（SCP）的条件，科学家探究了液体培养基不同pH对产肮假丝酵母发酵效果的影响、以及不同碳源质量对该菌的单位碳源菌体产出量（培养基中碳源充分利用后每克碳源所能产出的平均菌体质量）的影响，实验结果如下图和表中数据所示。下列说法正确的是（ ）
产脱假丝酵母在不同碳源培养基中的单位碳源菌体产出量
A. SCP是指人类利用含有淀粉或纤维素等的液体，通过发酵获得的微生物中大量的蛋白质
B. 由pH 对发酵效果的影响可以看出，需要将经过高压蒸汽灭菌后的培养基中pH 调至4.5左右
C. 依据表中数据推测，培养基中碳源质量过高不利于提高单细胞蛋白工业化生产效率
D. 据表推测，编号5菌体中的初级（生）代谢物所占比重比编号1中低
【答案】CD
【解析】
【分析】1、单细胞蛋白是指通过发酵得到的微生物菌体。
2、初生代谢物是指通过初生代谢途径产生的生命活动所必需的物质，如核酸、糖类、氨基酸等，是生物生存生长必不可少的物质。
【详解】A、单细胞蛋白是指通过发酵得到的微生物菌体，而不是蛋白质，A错误；
B、分析题图可知，为防止杂菌污染且要获得较高单位碳源SCP产出量，先将培养基中pH调至4.5再进行高压蒸汽灭菌，B错误；
C、分析表格数据可知，随碳源质量的增加，单位碳源菌体产出量降低，由此说明培养基中碳源质量过高不利于提高单细胞蛋白的工业化生产效率，C正确；
D、初生代谢物是指通过初生代谢途径产生的生命活动所必需的物质，如核酸、糖类、氨基酸等，是生物生存生长必不可少的物质。分析表格数据可知，与编号1相比，编号5菌体单位碳源菌体产出量较低，由此推测编号5菌体中的初级（生）代谢物所占比重比编号1中低，D正确。
故选CD。
19. 下图所示为生物学概念模型。下列有关的理解或分析错误的是（ ）
A. 若图示为体外受精的过程，需要对取自优良奶牛的卵母细胞培养至MⅡ
B. 若图示为植物体细胞杂交过程，②过程需要用到植物组织培养技术，杂种植株D一定高度不育
C. 若图示为动物体细胞核移植技术，重构胚C的分裂和发育可用Ca2+载体或蛋白酶合成抑制剂激活
D. 若图示为单克隆抗体的制备过程，A、B可表示浆细胞和骨髓瘤细胞
【答案】BD
【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。
【详解】A、体外受精的过程，需要对取自优良奶牛的卵母细胞进行成熟培养，培养至MⅡ，A正确；
B、若图示表示植物体细胞杂交过程，杂种植株是否可育，取决于其能不能正常进行减数分裂，产生正常的生殖细胞，如若可以则是可育的，否则就是不育，B错误；
C、用电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、若图示为单克隆抗体的制备过程，A、B可表示B细胞和骨髓瘤细胞，D错误。
故选BD。
20. 目的基因的获取可以直接以细胞DNA为模板，通过PCR技术获取。但是因DNA中可能含有多区段与引物配对的碱基序列而失败。巢式PCR 可以避免以上问题，其原理为：先以比目的基因大的DNA 片段为模板，用一对引物进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以扩增后的中间产物为模板，用另一对引物扩增目的基因，过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 两对引物的碱基序列各不相同，且均为与模板DNA 配对的单链RNA片段:
B. 第一轮PCR 目的是缩小模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量
C. 因模板 DNA 中与两套引物均互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性
D. 第一轮 PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列
【答案】BCD
【解析】
【分析】PCR技术的原理是细胞内DNA复制，需要模板、原料、能量、酶、引物等条件。PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性、延伸三步。从第二轮循环开始，上一次循环的产物也作为模板参与反应。引物是一小段DNA或RNA，它能与DNA母链的一段碱基序列互补配对。
【详解】A、PCR扩增时两对引物的碱基序列不相同，但均应为单链DNA片段，以便与模板互补配对，A错误；
B、巢式PCR 原理为：先以比目的基因大的DNA 片段为模板，用一对引物进行扩增，获得大量含目的基因的中间产物，再以扩增后的中间产物为模板，用另一对引物扩增目的基因，缩小了模板 DNA 的范围并增加第二轮 PCR 的模板数量，B正确；
C、由于和两套引物同时都互补的靶序列较少，该技术可大大提高扩增的特异性 ，将需要的目的基因扩增出来，C正确；
D、第一轮PCR 所需引物 F1 和 R1之间应尽量避免出现碱基互补配对序列，如果二者出现碱基互补配对序列，二者之间会发生局部碱基互补配对而失效，D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 种子萌发是植物生命的开端，此过程需要多糖、蛋白质、脂肪等多种贮藏物质来提供营养及能量。图1为种子萌发期不同阶段的相关物质结构变化。回答下列问题：
（1）在阶段Ⅰ，干种子从外界吸收的水分主要与________等物质结合，进而增加结合水的含量。结合水失去________，成为细胞结构的组成成分。
（2）参与线粒体的合成和修复的有机小分子有________，线粒体通过________方式进行增殖。
（3）萌发种子的胚根长出后，整个种子内DNA的含量会增多%，将种子置于蒸馏水和黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果如图2所示：
AB段表示种子干重增加，导致种子干重增加的主要元素是________（填“C”、“N”或“O”），判断的依据是________。BC段种子干重下降的原因是________。
【答案】（1） ①. 多糖、蛋白质 ②. 溶解性和流动性
（2） ①. 磷脂、氨基酸、核苷酸 ②. 分裂
（3） ①. O ②. 脂肪中C、H含量高而O含量低，当大量脂肪转化为糖类等氧含量高的有机物时需要添加O，会导致有机物重量增加 ③. 随着脂肪利用率增大，余下的脂肪减少，用于氧化分解供能的脂肪所占比率下降，脂肪的转化率降低，该油料作物种子无光萌发后期的干重逐渐下降，没有有机物的补充。
【解析】
【分析】脂肪中C、H含量占比比糖类高，而O元素含量偏低。糖类的氧元素含量高。
【小问1详解】
干种子从外界吸收的水分主要与多糖、蛋白质等物质结合形成结合水，结合水不会流动，失去流动性和溶解性，成为细胞结构的组成成分。
【小问2详解】
线粒体中含有蛋白质和核酸等大分子物质，其合成需要小分子物质氨基酸和核苷酸，同时线粒体还具有膜结构，线粒体膜的基本支架是磷脂双分子层，所以还需要磷脂分子，线粒体的增殖方式是分裂增殖。
【小问3详解】
干重增加是在种子萌发早期，大量脂肪转变成糖类，糖类比脂肪中的氧含量高，故导致萌发种子干重增加的主要元素是氧。BC段种子干重之所以下降，是由于随着脂肪利用率增大，余下的脂肪减少，用于氧化分解供能的脂肪所占比例下降，脂肪的转化率降低，故油料作物种子在无光萌发的后期，由于没有有机物的补充，所以干重逐渐下降。
22. 研究发现，莱茵衣藻可在O2浓度较低时，通过光合作用将太阳能转化为氢能。其光合电子传递过程如下图所示：PSⅠ、PSⅡ为光系统的两个反应中心，PQ、Cytb6f、Fd表示电子传递体。PSⅡ上光合色素吸收光能后，释放的电子依次经过相关电子传递体后传给Fd，不同条件下，被还原的Fd将电子沿不同的途径进行利用：正常状态下用于 NADPH合成；在O2浓度低、电子浓度较高时，电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase，进而合成 H2，H2ase功能会受到氧气的制约。
（1）图中的光反应中心及各电子传递体位于______上，层析液中溶解度最大的光合色素主要吸收______光。
（2）叶绿体合成ATP依赖于类囊体腔中高浓度的 H⁺。据图分析，类囊体腔中H⁺的来源有______。
（3）光反应为暗反应提供的能源物质是______。若环境中 CO2浓度大幅下降，则光反应也会减弱甚至停止，原因是______。
（4）自然状态下，莱茵衣藻通常产氢量较低，原因是______。通过改良品种获取产氢量大的莱茵衣藻。依据 H₂ase 的作用特点，请简要写出你的思路：______。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜上 ②. 蓝紫光
（2）水的分解产生H+、PQ主动运输H+
（3） ①. ATP和NADPH ②. 暗反应停止，则光反应的原料减少，甚至停止，所以，则光反应也会减弱甚至停止
（4） ①. 在自然条件下，氧气含量较高，会抑制产氢酶的活性，因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产气 ②. 可以通过某些物质，增强酶H₂ase的活性，使莱茵衣藻产氢量提高。
【解析】
【分析】光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
【小问1详解】
图中光合电子传递链位于类囊体薄膜上，在层析液中溶解度最大的色素是胡萝卜素，主要吸收蓝紫光。
【小问2详解】
由图可知，水的分解产生H+、PQ主动运输H+，增加类囊体腔中的H+，
【小问3详解】
光反应为暗反应提供的能源物质是ATP和NADPH；若环境中 CO2浓度大幅下降，则光反应也会减弱甚至停止，原因是暗反应可以给光反应提供NADP+和ADP+Pi，暗反应停止，则光反应的原料减少，甚至停止，所以，则光反应也会减弱甚至停止。
【小问4详解】
由题意知，低氧时叶绿体中的产氢酶活性提高，使[H]转变为氢气，在自然条件下，氧气含量较高，会抑制产氢酶的活性，因此自然条件下莱茵衣藻几乎不产气；
在O2浓度低、电子浓度较高时，电子传递给协助产生氢气的酶H₂ase，进而合成 H2，可以通过某些物质，增强酶H₂ase的活性，使莱茵衣藻产氢量提高。
23. 啤酒的现代生产过程包括啤酒麦芽汁的制备，接种啤酒酵母，进行啤酒发酵，发酵后进行的过滤和澄清、消毒、啤酒包装等工序。
（1）啤酒发酵前要对酵母菌进行______，有利于缩短该菌种在发酵罐内发酵的时间。对发酵底物糖化后需要进行蒸煮，其目的是______。
（2）啤酒的发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段，以下属于主发酵的有______，属于后发酵的有______。
①啤酒酵母利用麦芽汁中糖类和氨基酸等原料合成酵母细胞物质进行大量繁殖。
②酵母菌主要通过有氧呼吸产生能量用于自身生长。
③酵母、冷凝固形物等低温下缓慢沉淀，酒液逐渐澄清。
④利用麦芽本身的酶或外加酶制剂将麦芽中的淀粉水解成麦芽糖
⑤啤酒中残留的糖份逐渐被啤酒酵母发酵完全。
⑥麦汁中的糖类被转化为酒精和二氧化碳及多种代谢副产物。
⑦发酵液中的风味成分逐步改变，形成特定的风味体系，啤酒逐渐成熟。
（3）发酵过程中需要随时检测活菌数量，可采用______法，其原理是______。
（4）啤酒发酵中酵母代谢副产物双乙酰对啤酒的质量及风味影响很大。双乙酰在啤酒中的浓度超过阈值时，会产生馊酸味从而破坏了啤酒的风味。下图为发酵后期双乙酰在啤酒发酵过程中的产生和还原的部分机制。请写出可以降低啤酒中双乙酰的浓度的思路：______。
【答案】（1） ①. 扩大培养 ②. 终止酶的进一步作用，并对糖浆进行灭菌
（2） ①. ①②⑥ ②. ③⑤⑦
（3） ①. 稀释涂布平板法##显微镜直接计数法 ②. 当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌##利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜直接对吸取到计数板上菌液中的微生物进行计数
（4）提高缬氨酸的浓度；提高还原酶a的表达/提高还原酶a含量/提高还原酶a的活性；发酵后期减少溶解氧的含量（答出一条即可得分）
【解析】
【分析】啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成啤酒的工业化生产流程都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【小问1详解】
啤酒发酵前可以对酵母菌进行扩大培养，以缩短菌种在发酵罐内发酵的时间。对发酵底物糖化后需要进行蒸煮，其目的是终止酶的进一步作用，并对糖浆进行灭菌。
【小问2详解】
酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵完成。属于主发酵的是①啤酒酵母利用麦芽汁中糖类和氨基酸等原料合成酵母细胞物质进行大量繁殖；②酵母菌主要通过有氧呼吸产生能量用于自身生长；⑥麦汁中的糖类被转化为酒精和二氧化碳及多种代谢副产物。
后发酵是将发酵液在低温、密闭条件下储存一段时间进行后发酵，产生一些风味物质，排除掉啤酒中的异味，并促进啤酒的成熟，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。属于后发酵的有③酵母、冷凝固形物等在低温下缓慢沉淀，酒液逐渐澄清；⑤啤酒中残留的糖份逐渐被啤酒酵母发酵完全；⑦发酵液中的风味成分逐步改变，形成特定的风味体系，啤酒逐渐成熟。
【小问3详解】
发酵过程中需要随时检测活菌数量，可采用稀释涂布平板法，其原理是当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌；也可采用显微镜直接计数法，利用特定的细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜直接对吸取到计数板上菌液中的微生物进行计数。
【小问4详解】
分析题图可知，缬氨酸能够通过反馈调节抑制丙酮酸转化为-乙酰乳酸进而转化为双乙酰，因此可以通过提高缬氨酸的浓度降低啤酒中双乙酰的浓度；也可以通过提高还原酶a含量促进双乙酰转化为乙偶姻，降低双乙酰的含量。
24. 一种杂交瘤细胞只能产生一种抗体，将两株不同杂交瘤细胞融合形成双杂交瘤细胞，双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，可以产生双特异性抗体；PSMA 是某些种类癌细胞表面高表达膜蛋白；CD28是 T细胞表面受体。PSMA×CD28既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合 T细胞表面的CD28蛋白，从而激活 T细胞，通过活化的 T细胞来识别和杀灭目标癌细胞。图1所示为双特异性抗体 PSMA×CD28的生产流程，图2所示为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理。
（1）据图1分析，双特异性抗体生产过程中，应先将______分别注射到小鼠体内，一段时间后获取小鼠脾脏并用______酶进行处理分离出B淋巴细胞，双杂交瘤细胞在进行传代培养前，______（填“需要”或“不需要”）上述酶处理。
（2）图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有______（至少答出两点），筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质，该过程至少需要______次抗原检测。
（3）抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。据图2分析，杂交瘤细胞 AB在理论上会产生多种抗体，原因是______。双特异性PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。
【答案】（1） ①. PSMA蛋白、CD28蛋白（或PSMA、CD28） ②. 胰蛋白酶或胶原蛋白 ③. 不需要
（2） ①. 动物细胞培养技术、动物细胞融合技术 ②. 2
（3） ①. 融合细胞会表达出两种L链和两种H链，而L链和H链又是随机组合的 ②. 双特异性抗体PSMA×CD28既能结合癌细胞表面的PSMA蛋白，又能结合T细胞表面的CD28蛋白活化T细胞，使癌细胞与活化的T细胞靠近，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞
【解析】
【分析】1、动物细胞工程常用的技术包括动物细胞培养、动物细胞融合和动物细胞核移植等，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。
2、单克隆抗体的制备过程：①用特定的抗原对小鼠进行免疫，并从该小鼠的脾中得到能产生特定抗体的B淋巴细胞。 ②用特定的选择培养基进行筛选：在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂交瘤细胞才能生长。③对上述经选择培养的杂交瘤细胞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。④将抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞在体外条件下大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖。⑤从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
双特异性抗体既能选择性地靶向结合某种癌细胞表面的PSMA蛋白，又能特异性地结合T细胞表面的CD28蛋白，所以双特异性抗体生产过程中，应先将癌细胞表面的PSMA蛋白和T细胞表面的CD28蛋白作为抗原注射到小鼠体内，使小鼠产生免疫反应，产生能分泌抗PSMA蛋白抗体的B淋巴细胞和抗CD28蛋白抗体的B淋巴细胞，一段时间后获取小鼠脾脏并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理，分离出B淋巴细胞。双杂交瘤细胞能够悬浮在培养基中生长繁殖，在进行传代培养前，不需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理。
【小问2详解】
图1过程中用到的动物细胞工程技术主要有动物细胞培养技术、动物细胞融合技术，筛选双特异性抗体时需要使用制备单克隆抗体时所使用的图2中抗原物质，该过程需要先用一种抗原（如PSMA）筛选出能够分泌抗PSMA抗体的杂交瘤细胞，再用另一种抗原（如CD28）从已筛选出的杂交瘤细胞中筛选出能分泌抗CD28抗体的杂交瘤细胞，所以筛选获得双特异性抗体时至少需要进行过2次抗原检测。
【小问3详解】
融合细胞会表达出两种L链（L1链和L2链）和两种H链（H1链和H2链），而L链和H链又是随机组合的，所以杂交瘤细胞AB会产生多种抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使癌细胞与活化的T细胞靠近，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。
25. 地衣芽孢杆菌产生胞外多糖（EPS）通过促进大粒径土壤团聚体形成以改良土壤。研究者利用EPS合成酶基因（H基因）和含木糖诱导型启动子的p质粒（二者结构如图1所示）构建重组载体，以改造地衣芽孢杆菌并获取高产菌株。
（1）图1中H 基因以a链为转录模板链，由此可以推测H基因的转录是从其______（填“左侧”或“右侧”）开始的。H基因上的一段序列为：5´-ATCTCGAGCGGG-3´中包含 Xh识别序列（含有6个核苷酸），则这 6个核苷酸序列是______。构建重组质粒时，为保证 H基因与p质粒正确连接，p质粒位点1和2的所对应的酶分别是______，酶切后加入______酶使它们形成重组质粒。
（2）将构建好的重组质粒转入经______处理后的地衣芽孢杆菌，经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌。对其进行工业培养时，添加木糖获取更多EPS的机理是______。
（3）质粒在细菌细胞中遗传不稳定，易丢失，研究者尝试将重组质粒进行改造，利用同源区段互换的方法将H基因插入地衣芽孢杆菌的拟核DNA中，得到整合型地衣芽孢杆菌F。若将三种地衣芽孢杆菌进行培养，结果如图3。其中D菌为不含有 H基因的地衣芽孢杆菌，E菌含有 H基因，但 H基因没有整合到地衣芽孢杆菌的拟核DNA 中。据图判断______最适宜改良土壤生产胞外多糖（EPS），请阐明理由______。
【答案】（1） ①. 右侧 ②. 5´-CTCGAG-3´ ③. Xh、BsaI(顺序不可颠倒) ④. DNA连接
（2） ①. Ca2+ ②. p质粒上是木糖诱导型启动子，在培养基中需要添加木糖，才能诱导H基因表达出产物胞外多糖（EPS）
（3） ①. F菌 ②. D菌不能产生胞外多糖（EPS），F菌比E菌生长迅速，胞外多糖（EPS）产量高，H基因整合到细菌DNA上，不易丢失
【解析】
【分析】1、DNA连接酶和DNA聚合酶是两种不同的酶，主要的区别就在于它们的底物是不一样的，DNA连接酶和DNA聚合酶都是形成磷酸二酯键，但是DNA连接酶连接的是DNA片段，DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上。
2、转录是从DNA链的3'端开始，mRNA自身的延伸方向为5'→3'。
【小问1详解】
转录是从DNA链的3'端开始，mRNA自身的延伸方向为5'→3'，由此可以推测H基因的转录是从其右侧开始的。限制酶切割DNA ，须两条链都有识别位点（即识别片段两条链序列成倒序），选5'-CTCGAG-3'片段，则另一条链为3'-GAGCTC-5'，两条链都有识别位点，故推测该序列进行剪切的Xh识别的核苷酸序列（6个核苷酸）最可能为5'-CTCGAG-3'。
H基因以a链为转录模板链，转录时mRNA自身延伸方向为5′→3′，即转录是从DNA链的3′开始，启动子是RNA聚合酶识别和结合部位，能够驱动基因的转录，再结合质粒中启动子的方向可知，图1中p质粒位点1和2所对应的酶分别是Xh酶和BsaⅠ酶。DNA连接酶连接的是DNA片段，DNA聚合酶主要就是将单个脱氧核糖核苷酸按照顺序连接到DNA链上，所以酶切后加入DNA连接酶使它们形成重组质粒。
【小问2详解】
目的基因导人微生物细胞常用Ca2+处理法，Ca2+处理受体细胞，可使其处于一种能吸收周围环境中DNA分子生理状态，这种细胞叫感受态细胞。
经筛选获得到转基因地衣芽孢杆菌，对其进行工业培养时，添加木糖获取更多EPS的机理是：p质粒上是木糖诱导型启动子，在培养基中需要添加木糖，才能诱导H基因表达出产物胞外多糖（EPS）。
【小问3详解】
由图3可知，F菌最适宜改良土壤生产胞外多糖（EPS）原因是：D菌不能产生胞外多糖（EPS），F菌比E菌生长迅速，胞外多糖（EPS）产量高，H基因整合到细菌DNA上，不易丢失。
菌株
菌落直径（d）/ mm
透明圈直径（D）/ mm
UV-1
6.4
12.0
UV-2
8.0
14.4
UV-3
7.5
15.0
UV-4
7.8
15.2
出发菌株（YZ-35）
3.6
5.4
编号
1
2
3
4
5
碳源质量（g/L）
20
60
100
160
180
单位碳源菌体产出量/[g（菌体）g（碳源）-1]
1.06
0.48
0.35
0.229
0.28
相关试卷
2024宣城高二下学期期末考试生物含解析： 这是一份2024宣城高二下学期期末考试生物含解析，共27页。试卷主要包含了考试结束时，务必将答题卡提交等内容，欢迎下载使用。
2024吉安高二下学期期末考试生物含解析： 这是一份2024吉安高二下学期期末考试生物含解析，共26页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
2024漯河高二下学期期末考试生物含解析： 这是一份2024漯河高二下学期期末考试生物含解析，共34页。
