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山东省青岛市二中2022-2023学年高二下学期期中生物试题含答案
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这是一份山东省青岛市二中2022-2023学年高二下学期期中生物试题含答案，共34页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 从生物圈到细胞，生命系统的每一个层次都层层相依。下列有关生命系统和物质组成的相关叙述正确的是（ ）
A. 甲型H1N1流感病毒不是生命系统的结构层次，具有生命特征，可以生长和繁殖
B. 细胞是生命系统最基本的单位，施莱登和施旺创立细胞学说，魏尔肖做了补充
C. 动物个体都具备由功能相关的器官组成的系统层次
D. 生物大分子主要有糖类、蛋白质、核酸，可以用相应的试剂进行检测
【答案】B
【解析】
【分析】病毒是非细胞结构的生物，必须寄生于活细胞中才可生活可增殖；细胞是最基本的生命系统结构层次；生物大分子主要有多糖、蛋白质、核酸。
【详解】A、病毒虽然不是生命系统的结构层次，但是它具有生命特征，能增殖但不能生长，A错误；
B、细胞是生命系统最基本的单位，施莱登和施旺创立了细胞学说（提出一切动植物体都是由细胞构成的），并且魏尔肖做了补充，B正确；
C、单细胞动物（如草履虫、变形虫等）都没有系统这一结构层次，C错误；
D、多糖是生物大分子，但单糖和二糖则不是，D错误。
故选B。
2. 在动物组织中存在间隙连接，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，如下图所示。间隙连接中心有允许相对分子质量小于1000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过的孔道。若细胞内pH值降低，其通透性下降；若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性
B. 间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用
C. 连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，连接子蛋白磷酸化，有助于物质运输
D. 间隙连接的存在能增强细胞与体外环境的物质交换和信息交流
【答案】D
【解析】
【分析】1、相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞。
2、相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息。
3、通过体液的作用来完成的间接交流。
【详解】A、分析题意可知，细胞内pH值降低，其通透性下降，若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，由此可知细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性，A正确；
B、间隙连接中心有允许信号分子等通过的孔道，由此可知，间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用，B正确；
C、分析题图和题干可知，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，由此可知，连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，磷酸化有助于物质的运输，C正确；
D、间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，故间隙连接的存在能增强细胞间物质交换和信息交流，D错误。
故选D。
3. 下图为植物叶肉细胞将硝酸盐转化为蛋白质与核酸的过程。相关叙述正确的是（ ）
A. NO3-进入叶肉细胞的方式是主动运输，用其合成的谷氨酸可以自由扩散出细胞
B. 将该细胞至于一定浓度的KNO3溶液中。可以观察到质壁分离及复原现象
C. ③④过程的场所是核糖体和细胞核
D. 没有叶绿体的细胞不能完成谷氨酸的合成过程
【答案】B
【解析】
【分析】由图示可知，NO3-进入叶肉细胞需要消耗ATP，其方式是主动运输。过程③是氨基酸缩合成为蛋白质，其场所是核糖体；④过程为氨基酸可转化为核酸的过程，其场所是细胞核、线粒体和叶绿体。
【详解】A、由图示可知，NO3-进入叶肉细胞消耗ATP，方式是主动运输；谷氨酸有极性，不能自由扩散出细胞，A错误；
B、叶肉细胞是成熟细胞，有中央大液泡，且有叶绿体可以参照，在一定浓度的KNO3溶液中可以发生质壁分离和复原，B正确；
C、蛋白质的合成场所是核糖体，故③（氨基酸脱水缩合成为蛋白质）过程需要核糖体参与；线粒体和叶绿体中也有少量的核酸，故核酸的合成场所有细胞核、线粒体和叶绿体，C错误；
D、据图可知，谷氨酸的合成是在叶绿体中进行的，但谷氨酸的合成不一定只在有叶绿体的细胞中进行，比如人体细胞也可以，D错误。
故选B。
4. ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如下图1所示，图2是某类分子结构图示）。下列叙述错误的是（ ）
A. ATP能够推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程
B. ATP的γ位磷酸基团使细胞中某些蛋白质分子磷酸化，磷酸化的蛋白质做功，放出的能量主要用于各项生命活动
C. 图2可以表示8种分子，且这些分子水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能
D. 以γ位带32P的dATP为原料，会使新合成的DNA分子被32P标记
【答案】D
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，高能磷酸键断裂时，大量的能量会释放出来。
【详解】A、ATP推动蛋白质做功的过程中有ATP的水解，此过程放出能量，可看做放能反应，ATP的水解与吸能反应有关即蛋白质做功过程，A正确；
B、ATP的γ位磷酸基团最容易脱离，使磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于各种生命活动，如肌肉的运动，B正确；
C、图2可以表示4种NTP，4种dNTP，水解过程中，远离（脱氧腺苷）腺苷的那个高能磷酸键容易断裂，磷酸游离出来，释放大量能量，说明末端磷酸基团具有较高的转移势能，C正确；
D、dATP脱去β和γ位的P后是DNA的基本单位腺嘌呤脱氧核苷酸，故用32P标记dATP的α位的P，作为DNA合成的原料，可使DNA分子被标记，D错误。
故选D。
5. 科研人员将成熟程度相当的A、B两种植物叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是（ ）
A. 甲浓度条件下，A植物细胞的液泡体积变小
B. 乙浓度条件下，A、B两种植物细胞可能均已死亡
C. B植物细胞壁的伸缩性比A植物小，同等条件下不易发生质壁分离
D. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为乙>丁>甲>戊>丙
【答案】C
【解析】
【分析】在甲～戊不同浓度的蔗糖溶液中，B植物比A植物的吸水能力强，保水能力也较强，说明B植物比A植物更耐干旱。
【详解】A、甲浓度条件下，A植物细胞失水，液泡体积变小，A正确；
B、乙浓度条件下，A、B两种植物细胞大量失水，A、B两种植物细胞可能均已死亡，B正确；
C、在甲溶液中，A植物失水，B植物不变，则细胞液浓度的大小关系为B＞A，由于B的渗透压高，故同等条件下，不易发生质壁分离，不是因为B植物细胞壁的伸缩性比A植物小，C错误；
D、植物B在甲蔗糖溶液中保持原状，说明植物B的浓度与甲溶液浓度相当，在乙、丁蔗糖溶液中失水且乙失水程度大于丁，说明乙蔗糖溶液浓度大于丁，而在丙、戊蔗糖溶液中吸水且丙吸水程度大于戊，说明戊蔗糖溶液大于丙，即五种蔗糖溶液的浓度关系从大到小为乙、丁、甲、戊、丙，D正确。
故选C。
6. 鱼被宰杀后，鱼肉中的腺苷三磷酸（ATP）经过降解生成对鱼肉鲜味贡献最大的物质——肌苷酸（IMP），但是该物质在酸性磷酸酶（ACP）作用下会进一步降解，导致鱼肉鲜味下降。研究者通过实验来探究鱼类鲜味下降的外因，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 本实验的自变量是pH和温度，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性
B. 由图可知，放置相同的时间，鮰鱼的鱼肉鲜味下降最快
C. pH低于3.8、温度超过60℃，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影响都是不可逆的
D. 不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异。根本原因在于基因的选择性表达
【答案】C
【解析】
【分析】本实验目的是探究鱼类鲜味下降的外因，实验的自变量是pH、温度和不同的鱼类，因变量是相对酶活性。
【详解】A、由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性，A错误；
B、由图示曲线可知，鲍鱼在pH6.0、温度40°C条件下酸性磷酸酶相对活性最高导致鱼肉鲜味下降最快，B错误；
C、反应温度超过60°C与pH低于3.8，鳞鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性，都是不可逆的，C正确；
D、不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，D错误。
故选C。
7. 为研究相关因素对H2O2水解的影响，设计如图1所示实验装置，在最适条件下将反应室旋转180°；每隔30s读取并记录量筒刻度，得到如图2所示曲线③，下列说法正确的是（ ）
A. 增加滤纸片数量，实验结果可能符合曲线①
B. 改变缓冲液的温度或pH，实验结果可能符合曲线④
C. 改用浸过FeCl3溶液的滤纸片，实验结果仍符合曲线③
D. 增大H2O2溶液的浓度，实验结果可能符合曲线②
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、滤纸片浸过肝脏匀浆，含有过氧化氧酶，增加滤纸片数量即增加酶数量，增加酶数量不可能使生成物氧气的释放量增加，所以实验结果不可能符合曲线①，A错误；
B、由题意可知曲线③是在最适温度或pH条件下得到的，那么改变缓冲液的温度或pH，会使反应速率减慢，实验结果可能符合曲线④，B正确；
C、酶与无机催化剂相比具有高效性，改用浸过FeCl3溶液的滤纸片，实验结果不可能仍符合曲线③，C错误；
D、增大H2O2溶液的浓度，使生成物氧气的释放量增加，但反应速率不会减小，实验结果不可能符合曲线②，D错误。
故选B。
8. 明代冯时任在《酒中》记载：“每至桑落时，取其寒暄得所，以井水酿酒甚佳”意思是每到桑叶飘落的季节，井水的温度最适宜酿酒，所酿造的酒品质最好。有关桑叶酒的酿制，下列说法错误的是（ ）
A. 用密闭容器进行桑叶酒发酵时，需定期放气
B. 采用井水酿制，主要是因井水温度有利于微生物发酵
C. 酿制中期起泡现象是微生物有氧呼吸产生的CO2释放形成的
D. 桑叶酒发酵时，可用重铬酸钾测定酒精含量的变化
【答案】C
【解析】
【分析】果酒制作利用了酵母菌的无氧呼吸，在无氧条件下，酵母菌可以把葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。
【详解】A、酿酒时酵母菌无氧呼吸产生CO2，需定期放气，A正确；
B、井水温度较高，采用井水酿制，主要是因井水温度有利于微生物发酵，B正确；
C、酿制中期起泡现象是微生物无氧呼吸产生的CO2释放形成的，C错误；
D、桑叶酒发酵时产生酒精，酸性重铬酸钾遇酒精变成灰绿色，可根据颜色深浅测定酒精含量的变化，D正确。
故选C。
9. 纤维素分解菌是一种新型饲料添加剂，能够提高粗纤维饲料的转化率，为养殖业提供更多的饲料来源。为得到高产的纤维素分解菌。研究人员欲从反刍动物粪便中进行分离筛选，步骤如下，下列分析正确的是（ ）
A. 为防止杂菌污染，一般采用干热灭菌法对接种工具和培养基A、B进行灭菌
B. 培养基B是选择培养基，其中应加入纤维素作为唯一氮源
C. 用甲培养基中得到的菌落来推算粪便中纤维素分解菌的量时，结果偏大
D. 丙中出现的透明圈越小说明细菌分解纤维素能力越弱
【答案】D
【解析】
【分析】使用稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此统计的菌落数目往往比活菌数目少。
【详解】A、对接种工具可以采取干热灭菌，培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌，A错误；
B、纤维素的元素组成是C、H、O，培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源，不能作为氮源，B错误；
C、甲培养基是选择培养基，用涂布平板法操作得到菌落，培养基上生长的菌落不一定均为纤维素分解菌，其他杂菌可能利用纤维素分解菌的分解产物进而在此培养基上存活，同时可能多个细菌共同形成一个菌落，此时按照菌落的数目记作一个细菌，故综合来看，无法判断推算结果偏大偏小，C错误；
D、根据培养基丙中菌落周围形成的透明圈的大小来判断细菌分解纤维素的能力，透明圈越小，细菌分解纤维素能力越弱，D正确。
故选D。
10. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 过程①制备植物细胞原生质体时，需使用纤维素酶、淀粉酶和果胶酶处理相关植物细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂，耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
C. 过程③中通常采用PEG和灭活的病毒诱导原生质体相互融合从而得到杂种细胞
D. 杂种细胞形成杂种植株必须先在内质网的作用下形成细胞壁，然后经过脱分化、再分化两个过程
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：①是去除植物细胞壁；②诱变处理原生质体，使其发生基因突变或染色体变异；③诱导2个原生质体融合。
【详解】A、过程①是获得植物细胞的原生质体，由于植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，不需要淀粉酶，A错误；
B、根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种”，故定程2通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，B正确；
C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C错误；
D、杂种细胞形成细胞壁需要高尔基体的参与，D错误。
故选B。
11. 脱氧核苷三磷酸（dNTP）3'-C上的-OH被-H替换后转化为双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）。在PCR反应体系中加入待测DNA片段、4种dNTP、1种32P标记的ddNTP和1种引物及其它所需材料，经扩增后获得不同长度的DNA片段混合物。利用每种32P标记的ddNTP分别进行PCR后，将产物点样在变性凝胶上进行电泳分离，通过放射性自显影检测，就可以读出DNA的核苷酸序列。下图为某待测DNA片段的电泳检测结果，下列说法错误的是（ ）
A. PCR反应体系中的热稳定DNA聚合酶可催化磷酸二酯键的形成
B. 连接到核苷酸链上的ddNTP因3'-C上没有-OH而导致DNA延伸中断
C. 该DNA片段的待测碱基序列为5'-TTGGCTGCAA-3'
D. 该PCR过程中待测DNA片段只有1条链作为模板
【答案】C
【解析】
【分析】在合适的条件下，当DNA模板、引物及脱氧核苷三磷酸（dNTP）存在时，DNA聚合酶能够催化DNA链的合成。ddNTP是双脱氧核苷三磷酸，其3'-C位上连的是脱氧后的羟基。在一般情况下，3'-C位上-OH作为下一个dNTP连接的位点，因此失去氧原子的ddNTP不能与下一个dNTP连接，从而终止DNA链的延伸。
【详解】A、PCR体系中温度可达到90℃以上，延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶催化不同脱氧核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，A正确；
B、ddNTP为双脱氧核苷三磷酸，只要ddNTP掺入链端，该链就停止延长的原因是3'-C上不是-OH，不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键，B正确；
C、当ddNTP结合时，DNA合成终止，因此DNA合成链可能随机停止在任何碱基处，根据四种碱基的条带位置反向推出DNA序列。PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则根据电泳图及点样点的位置可知，该DNA片段的待测碱基序列为3'-TTGGCTGCAA-5'，C错误；
D、该PCR过程中待测DNA片段如果有两条链做模板，四种碱基的条带位置可能会有四条，图示都少于四条，故只有1条链作为模板，与引物结合后，在DNA聚合酶作用下子链沿从5′端向3′端方向进行延伸反应，D正确。
故选C。
12. 悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象
B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C. 过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费
D. 配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养：（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。（2）原理：细胞增殖。（3）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、悬浮培养的动物细胞不出现贴壁生长现象，A错误；
B、悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻，而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行，B正确；
C、过高的灌流速率，培养的细胞没有及时利用营养物质，会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费，C正确；
D、动物细胞的细胞外液的渗透压是相对稳定且适宜的，配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压，D正确。
故选A。
13. 采用CTAB法可获得高纯度的DNA，CTAB是阳离子去污剂，可溶解细胞膜，与核酸形成复合物，溶于乙醇。具体步骤∶将植物叶片研磨成粉末，加入CTAB提取液（含CTAB、2ml/LNaCl），离心后，取上清液；上清液中加入氯仿、异戊醇混合液，充分混匀，离心取上清液，加入异丙醇于-20℃沉淀，再用RNA酶、95%的乙醇沉淀DNA；自然干燥后，加缓冲液溶解DNA后备用。下列说法错误的是（ ）
A. CTAB-核酸复合物溶于高盐溶液中，可通过加乙醇使核酸沉淀并去除CTAB
B. 推测氯仿和异戊醇抽提可除去蛋白质、多糖等杂质，异丙醇或乙醇可将DNA沉淀分离
C. CTAB可通过加速解聚核蛋白用于提取叶绿体DNA和质粒DNA
D. 提取的DNA可在一定温度下利用二苯胺溶液鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】染色体由DNA与蛋白质组成，线粒体中DNA与叶绿体中DNA是裸露的，不与蛋白质结合。
DNA在一定温度水浴条件下，与二苯胺反应呈蓝色，因此可利用二苯胺溶液鉴定DNA。
【详解】A、由题干可知，CTAB-核酸复合物溶于2ml/LNaCl溶液即高盐溶液中，DNA不溶于酒精，因此可通过加乙醇使核酸沉淀并去除CTAB，A正确
B、由题干“上清液中加入氯仿、异戊醇混合液”可知，氯仿和异戊醇抽提可除去蛋白质、多糖等杂质；由题干“充分混匀，离心取上清液，加入异丙醇于-20℃沉淀，再用RNA酶、95%的乙醇沉淀DNA”可知，异丙醇或乙醇可将DNA沉淀分离，B正确；
C、叶绿体DNA和质粒DNA不与核蛋白结合，因此CTAB不能通过加速解聚核蛋白来提取这两种DNA，C错误；
D、DNA在一定温度水浴条件下，与二苯胺反应呈蓝色，因此可利用二苯胺溶液鉴定，D正确。
故选C。
14. 乳酸菌无氧呼吸过程产生的丙酮酸会在LDH酶的催化下产生乳酸，如图所示。由于工业需求，需要利用苯丙酮被生产①处基团体积更大的苯乳酸。因此科研人员拟改造原有的LDH，使其第52位的酪氨酸替换为亮氨酸。使其成为能生产苯乳酸的mLDH。下列说法错误的是（ ）
A. 上述改造过程属于蛋白质工程技术，mLDH编码基因原本不存在于自然界中
B. 蛋白质工程的操作是在蛋白质分子水平上进行氨基酸的增减、替换等
C. 改造后的mLDH可能因空间结构发生改变导致其催化活性提高
D. 编码mLDH的基因必须插入到启动子和终止子之间才能有机会表达
【答案】B
【解析】
【分析】从蛋白质功能出发，先改造LDH的结构，使其成为能生产苯乳酸的mLDH，再改造LDH编码基因的序列，使其编码的蛋白质第52位的酪氨酸替换为亮氨酸，使得活性中心增大，该方法属于蛋白质工程。
【详解】A、由题目可知，LDH酶是天然存在的酶，mLDH是通过蛋白质工程改造而来，故mLDH编码基因原本不存在于自然界中，A正确；
B、蛋白质工程的操作是在基因分子水平上进行核苷酸的增减、替换等，B错误；
C、改造LDH使其第52位的酪氨酸替换为亮氨酸，氨基酸系列改变可能会引起其空间结构改变，导致其催化活性提高，C正确；
D、启动子和终止子是调控基因表达的系列，故编码mLDH的基因必须插入到启动子和终止子之间才能有机会表达，D正确。
故选B
二、不定项选择题
15. 异色瓢虫是一种有益的变温动物，越冬期间体内甘油、葡萄糖含量会增多。下列有关异色瓢虫在越冬期间的推断，合理的是（ ）
A. 体内甘油、葡萄糖含量增多，可防止冻伤，有利于抗寒
B. 因气温较低，异色瓢虫需要多消耗的葡萄糖和氧气，来产生更多的能量
C. 体内自由水与结合水的比值会下降，体内相关酶活性也下降，便于越冬
D. 细胞膜的结构特性和功能特性都会不同程度地减弱，以适应寒冷的环境
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合水与抗逆性的关系： 当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。
【详解】A、体内甘油、葡萄糖含量增多，自由水相对减少，可防止冻伤，有利于抗寒，A正确；
B、由题意可知，异色瓢虫是一种变温动物，气温降低，异色瓢虫有氧呼吸会减弱，B错误；
C、越冬期间，外界温度低，体内自由水与结合水的比值会下降，体内相关酶活性也下降，以便于越冬，C正确；
D、越冬期间，外界温度低，瓢虫的体温也降低，分子运动速率减慢，则细胞膜的结构特性和功能特性都会不同程度地减弱，D正确。
故选ACD。
16. 当机体免疫功能下降时，白色念珠菌（一种真菌）菌丝会大量生长，侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究不同浓度药物D（一种ATP酶抑制剂）对V蛋白的作用，将V蛋白与反应缓冲液混合后，实验组加入用二甲基亚砜（DMSO）溶解的不同浓度的药物D溶液，室温孵育10min之后向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂（可与无机磷反应呈现绿色），定量分析反应体系的绿色深浅，得到结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 白色念珠菌有细胞壁、核糖体、线粒体等细胞结构
B. 实验结果表明，随药物D浓度的增加，对V蛋白活性的抑制作用增强
C. 该实验对照组应加入与实验组中所加药物D溶液等量的蒸馏水进行处理
D. V蛋白能将储存在ATP分子中特殊化学键的能量释放出来
【答案】C
【解析】
【分析】1、题图曲线分析：随药物D浓度增加，V蛋白活性相对值越来越低，说明药物D能抑制V蛋白的活性。
2、真核生物：有被核膜包被的成形的细胞核，有核膜、核仁和染色质，有复杂的细胞器（包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等）。
【详解】A、白色念珠菌为真菌，是真核生物，有细胞壁、核糖体、线粒体等细胞结构，A正确；
B、据图分析，随药物D浓度的增加，V蛋白活性相对值降低，抑制作用增强，B正确；
C、对照组和实验组的对比遵循单一变量的原则，对照组应加入等量的DMSO溶液进行处理，C错误；
D、孔雀绿试剂可与无机磷反应呈现绿色，而无机磷是ATP的水解产物，所以本实验中测定的绿色深浅，可反映出V蛋白能将储存在ATP分子中特殊化学键的能量释放出来，D正确。
故选C。
17. 同一种类的碱蓬在远离海边的地区生长呈绿色，在海滨盐碱地生长时呈紫红色，其紫红色与细胞中含有的水溶性甜菜素有关。酪氨酸酶是甜菜素合成的关键酶，下列表示有关酪氨酸酶活性的实验研究结果，相关分析不正确的是（ ）
A. 甜菜素可在细胞液中积累，其在细胞液中积累有利于吸水
B. pH在4～5时，部分酶可能因空间结构遭到破坏而活性较低
C. 进行B、C两组实验时，应在pH约为6．6且适宜温度下进行
D. 根据实验数据可知Na2S2O3和Cu2+分别是酶的抑制剂和激活剂
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析图A，可知：随pH升高，酪氨酸酶活性先升高后降低，当pH约为6.6时，酶的活性最高。
2、分析图B，可知：当Na2S2O3浓度为0 ml·L-1时，酪氨酸酶活性较高。
3、分析图C，可知：当Cu2+浓度为0.01 ml·L-1时，酪氨酸酶活性较高。
【详解】A、根据题文，甜菜素是水溶性的，且和碱蓬的颜色有关，推测其可积累在细胞液中，能提高细胞液的渗透压，利于吸水，A正确；
B、由题图A可知，pH在4~5之间，酪氨酸酶的活性较低，原因可能是部分酶的空间结构遭到破坏，B正确；
C、根据题图A，pH为6.6左右时，酪氨酸酶的活性最高，故进行B、C两组实验时，应在pH约为6.6且适宜温度下进行，C正确；
D、由题图B可知加入Na2S2O3导致酶活性降低，推测其为酶的抑制剂。由题图C可知，Cu2+浓度较低时，可提高酶的活性，而当Cu2+浓度较高时，可降低酶的活性，故不能简单的说Cu2+是酶的激活剂，D错误。
故选D。
18. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白，LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组，测量细胞中LC3I蛋白和LC3Ⅱ蛋白的相对含量，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A. 剧烈运动会造成线粒体的损伤，促进大鼠细胞的线粒体自噬
B. 运动强度增大，有利于LC3Ⅱ蛋白基因的转录和翻译
C. LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，体现了膜蛋白可进行细胞间的信息交流
D. 组成LC3I、LC3Ⅱ两种蛋白氨基酸种类和数目可能不相同
【答案】BC
【解析】
【分析】分析柱形图，对照组数据显示安静的时候LC3I蛋白和LC3Ⅱ蛋白的相对含量接近，对照组、中等强度运动组和大强度运动组的数据表明，随着运动强度增加，LC3I蛋白相对含量减少，LC3Ⅱ蛋白相对含量增加。可能在加大运动强度后，线粒体活动加强，有更多的线粒体损伤，更多的LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白，内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体，LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。
【详解】A、剧烈运动下可能造成线粒体的损伤，内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白，可以促进大鼠细胞的线粒体自噬，A正确；
B、根据柱形图分析，运动强度增大，LC3I蛋白被修饰形成LC3II蛋白，LC3II与LC3I的比值增大。所以，LC3Ⅱ蛋白相对含量的增加不是因为相关基因的转录和翻译加强，而是更多的LC3I蛋白被修饰形成了LC3II，B错误；
C、LC3I蛋白促使自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞内的信息交流，C错误；
D、LC3I蛋白和LC3II蛋白是两种不同的蛋白质，因此组成LC3I、LC3II两种蛋白的氨基酸种类和数目可能不相同，D正确。
故选BC。
19. 滁菊为菊科多年生草本植物，长期营养繁殖易造成病毒积累，导致滁菊花色劣变。某科研小组比较了3种脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒（CVB）和菊花矮化类病毒（CSVd）脱除的效果，结果见表。如图是对不同试管苗并根据CVB的基因序列设计引物进行RT-PCR（逆转录PCR）后的电泳示意图，表格为不同脱毒方法对滁菊茎尖脱毒率的影响，下列叙述错误的是（ ）
A. RT-PCR体系中需要加入mRNA、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP、两种引物
B. 由表格可知，热处理、病毒唑处理，均会造成试管苗存活率下降
C. 从电泳示意图中可得出，试管苗2、5尚未脱毒成功，3、4已脱去CSVd和CVB
D 只脱除CSVd时，可选病毒唑结合茎尖培养；只脱除CVB时，可选热处理结合茎尖培养
【答案】AC
【解析】
【分析】本实验研究的是不同的脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒（CVB）和菊花矮化类病毒（CSVd）脱除的效果，由表格数据可知，热处理结合茎尖培养和病毒唑结合茎尖培养的效果在脱毒率方面均优于单独的茎尖分生组织培养。
【详解】A、逆转录过程需要用到逆转录酶，PCR过程需要用到耐高温的DNA聚合酶，A错误；
B、相比于对照组，热处理、病毒唑处理后，样本存活数均减少，则试管苗存活率均下降，B正确；
C、由图可知，试管苗2、5电泳结果显示标准片段之外的阳性结果，试管苗3、4则没有，说明试管苗3、4成功脱去CVB，试管苗2、5未能脱去CVB，本实验没有设计CSVd的基因序列，不能确定是否脱去CSVd，C错误；
D、观察表格发现，病毒唑结合茎尖培养时，脱除CSVd率最高，适用于只脱除CSVd，热处理结合茎尖培养时，脱除CVB率最高，适用于只脱除CVB，D正确
故选AC。
20. 以纯化鉴定后的重组大杆菌RecQ解旋酶免疫小（2n=40），融合免疫小的脾细胞及骨髓瘤细胞（2n=62-68）筛选杂交瘤细胞，制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体（mAb）；相关检测结果如图A、B所示。有关说法正确的是（ ）
A. 重组大肠杆菌RecQ解旋酶可刺激相应B淋巴细胞增殖分化
B. 单克降抗体的制备过程中需要进行2次筛选和2次抗原检测
C. 杂交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失
D. 该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合，在稀度为1/800时可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合
【答案】ACD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。
【详解】A、重组大肠杆菌RecQ解旋酶对于小鼠来说是抗原，可以刺激相应B淋巴细胞增殖分化产生其抗体，A正确；
B、单克降抗体的制备过程中需要进行2次筛选和1次抗原检测，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出产特定抗体的杂交瘤细胞，再对该细胞进行克隆化培养和抗原抗体杂交检测，B错误；
C、融合免疫小的脾细胞及骨髓瘤细胞（2n=62-68），可知杂交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失，C正确；
D、由图B可知，该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合，据图2分析，单抗稀释度为1/800时RecQ解旋酶结合DNA活性最低，所以在稀度为1/800时可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合，D正确。
故选ACD。
三、非选择题
21. 玉米是人们喜爱的一种粮食作物。普通的玉米品种经过人工选择后获得了高油玉米，为了验证玉米种子中储存的营养物质的种类，同学们将其切成薄片进行实验。
（1）甲同学将薄片放在载玻片上，滴加少许苏丹Ⅲ染液染色3分钟后，用吸水纸吸去染液，_________，盖盖玻片制成临时装片，在显微镜下观察到薄片中有橘黄色脂肪滴。
（2）乙同学将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。
①萌发过程中在_________h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_________mg。
②萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_________mg/（粒·d）。
③若保持实验条件不变，120h后萌发种子的干重变化趋势是_________，原因是_________。
【答案】（1）滴加1-2滴50%的酒精洗去浮色，吸水纸洗净后滴加清水
（2） ①. 72～96 ②. 26.5 ③. 22 ④. 下降 ⑤. 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用
【解析】
【分析】1、可使用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪，脂肪被染为橘黄色。
2、呼吸速率越大，单位时间内种子干重减少越多，根据曲线变化可以推断出在72-96h时，种子干重下降最快，即种子的呼吸速率最大。
【小问1详解】
在脂肪的鉴定实验中，用苏丹Ⅲ染液染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液1-2滴洗去浮色，然后吸水纸洗净后滴加清水，可在显微镜下观察到切片中有橘黄色脂肪滴。
【小问2详解】
①呼吸速率越大，单位时间内种子干重减少越多，根据曲线变化可以推断出在72-96h时，种子干重下降最快，即种子的呼吸速率最大。每粒种子呼吸消耗的平均干重=204.2-177.7得出26.5mg。
②胚乳干重减少量与萌发种子干重减少量差值最大时，胚乳营养转化为幼苗组成物质的速率最大。符合该特点的时间段为96~120h，该时间段内，每粒胚乳干重减少量为118.1-91.1=27(mg)，其中呼吸消耗177.7-172.7=5(mg)，即胚乳中22 mg营养物质转化为幼苗的组成物质，转化速率为22 mg/粒·d。
③120h后，如果继续保持黑暗条件，玉米幼苗只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，故干重仍呈下降的趋势。
22. 吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病（COPD）的首要发病因素。银杏叶提取物（GBE）对COPD具有一定的治疗效果，科研人员对此机制进行研究。
（1）科研人员将构建的COPD模型大鼠分为两组，其中GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗。六周后，显微镜下观察各组大鼠支气管结构，如下图1。
图1结果说明GBE______。
（2）自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制，在巨噬细胞吞噬、调节免疫应答等过程中起重要作用。自噬过程如下图2，自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体，溶酶体内含有______，可降解受损的细胞器。
COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻，导致受损细胞器降解受阻而异常堆积，影响细胞正常代谢。电镜结果显示，与COPD模型组相比较，GBE组细胞中自噬体数量______，自噬性溶酶体数量______，推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬。
（3）已知PI3K蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表，请对下表中不合理之处进行修正______。
（4）基于上述信息，请提出一个可以进一步研究的问题，以完善GBE的作用机制______。
【答案】（1）可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状
（2） ①. 多种水解酶 ②. 减少 ③. 增多
（3）对照组应选用COPD组大鼠肺泡巨噬细胞；预期结果应为实验组低于对照组
（4）GBE如何参与PI3K蛋白的调控；PI3K蛋白调节细胞自噬的机制；GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制
【解析】
【分析】溶酶体中含有多种水解酶，在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬，可以获得维持生存所需的物质和能量，在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持内部环境的稳定。
【小问1详解】
对比正常组和COPD模型组的支气管结构，COPD模型组支气管比对照组狭窄，对比GBE组和COPD模型组的支气管结构，GBE组支气管比COPD模型组的支气管扩大，但仍小于正常组的支气管直径，说明GBE可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状。
【小问2详解】
溶酶体内含有多种水解酶，可降解受损的细胞器。
由题干“COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻”及“推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬”可以推知，GBE组细胞内自噬体可以和溶酶体正常融合，因此GBE组细胞中自噬体数量减少，自噬性溶酶体数量增加。
【小问3详解】
该实验目的是验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬，因此自变量为对COPD模型鼠是否进行GBE处理，因此实验材料对照组也需要选择COPD模型鼠肺泡巨噬细胞，根据题干信息推测，GBE可以通过减少PI3K蛋白含量来促进细胞自噬，因此预期结果应为实验组PI3K蛋白含量低于对照组。
【小问4详解】
根据以上信息，要想进一步完善GEB的作用机理，需要在以下几个方面入手进行研究：①GBE如何参与PI3K蛋白的调控②PI3K蛋白调节细胞自噬的机制③GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制等。
23. 科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、●、▲代表主动运输的离子或小分子）葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。图3是图2中Na+-K+泵的工作机理，回答下列问题：
（1）小肠基膜上的Na+-K+泵由a、β两个亚基组成，请据图3概括Na+-K+系的作用过程：_________。
（2）小肠腔面的S蛋白如何能够持续对葡萄糖进行逆浓度梯度的转运? _________。该方式属于图1中_________（填“a”“b”或“c”）类型的主动运输。从中体现的主动运输的意义是什么? _________
（3）最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。现有各种敲除了某基因的小肠上皮细胞和正常小肠上皮细胞，请你设计实验步骤加以验证，并预期实验结果。_________
【答案】（1）细胞膜内侧的Na+结合在Na+-K+泵的α亚基上以后，催化ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，使其磷酸化引起构象变化向细胞膜外释放Na+，同时膜外的K+与β亚基结合，载体蛋白释放磷酸基团而恢复构象，将K+释放到细胞内
（2） ①. 由于小肠基膜持续通过Na+-K+泵的主动运输导致小肠细胞内的Na+减少，形成了肠腔与小肠细胞内的Na+浓度差，产生化学势能推动蛋白S向小肠细胞内转运葡萄糖 ②. a ③. 主动运输使细胞主动选择性吸收细胞需要的物质，排出代谢废物和有害物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要
（3）第一步：取等量的甲（除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组细胞其他生理状况均相同
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同的较高浓度的葡萄糖溶液中
第三步：一段时间后检测培养液中葡萄糖浓度
实验结果：如果甲，乙，丙中葡萄糖浓度大小为丙<甲<乙，则验证了上面的最新研究结果
【解析】
【分析】根据题意结合图示可知，图1中：a表示偶联转运蛋白参与的主动运输；b表示ATP驱动泵参与的主动运输；c表示光驱动泵参与的主动运输。图2中：小肠上皮细胞通过主动运输（逆浓度梯度）吸收葡萄糖，从小肠上皮细胞运出的方式是协助扩散。
【小问1详解】
细胞膜内侧的Na+结合在Na+-K+泵的α亚基上以后，催化ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，使其磷酸化引起构象变化向细胞膜外释放Na+，同时膜外的K+与β亚基结合，载体蛋白释放磷酸基团而恢复构象，将K+释放到细胞内。
【小问2详解】
Na+-K+泵水解ATP吸钾排钠，建立起胞外高钠胞内低Na+浓度梯度，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。 a主动运输使细胞主动选择性吸收细胞需要的物质，排出代谢废物和有害物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【小问3详解】
将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中，培养一段时间，其他条件相同且适宜，并检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果：丙组同时进行主动运输和协助扩散，葡萄糖的吸收速率最快，故培养液中葡萄糖的浓度最小；由于协助扩散的速率大于主动运输，故乙组吸收葡萄糖的速率慢，培养液中葡萄糖的剩余量最多，浓度最大，即丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组。则实验步骤记预期实验结果如下：
第一步：取等量的甲（除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组细胞其他生理状况均相同。
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于定较高浓度的葡萄糖溶液。
第三步：一段时间后检测培养液中葡萄糖浓度实验结果：如果甲，乙，丙中葡萄糖浓度大小为丙<甲<乙，则验证了上面最新研究结果。
24. 随着畜牧业的发展，现代化的繁育技术早已替代传统的奶牛育种技术。在我国某奶牛现代化胚胎生产工厂，建立了一套成熟的生产高产奶奶牛胚胎的生产线，请根据所学知识。回答下列问题：
（1）为了改良本地奶牛产奶量低以及解决生产成本的问题，研究人员从澳大利亚购买了20头雌性荷斯坦奶牛，精子直接从精子库购买，精子解冻之后，在进行体外受精之前我们需要对精子：进行_________处理。为了增加卵细胞的数量，可以对荷斯坦奶牛注射_________。进行体外受精之后，需要进一步判断卵细胞是否受精，判断的方法是_________。
（2）获得早期胚胎之后，还不能直接作为商品进行售卖，还需要对其进行性别鉴定。SRY-PCR技术是比较常用的性别鉴定方法，利用的原理是通过判断胚胎细胞是否具备雄性个体Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）来判断胚脸的性别。在进行PCR时应选择SRY基因的一段碱基作引物，取胚胎中_________细胞的DNA作模板，最后利用SRY基因特异性探针，对扩增产物进行检测；我们应该选择反应结果呈_________（填“阴性”或“阳性”）者作为商品出售，原因是_________。
（3）得到胚胎后，通过胚胎移植技术就可以让本地牛生出具备高产奶优良性状的雌性奶牛，且高产奶性状不受本地牛的影响，原因是_________。
【答案】（1） ①. 获能 ②. 促性腺激素 ③. 观察透明带和卵细胞膜之间是否存在第二极体
（2） ①. 滋养层 ②. 阴 ③. 反应结果呈阴性的，证明其细胞内没有Y染色体，为雌性个体
（3）供体胚胎可以与受体母牛子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传特性在孕育过程中不受影响
【解析】
【分析】体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等主要步骤；进行胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
【小问1详解】
刚获得的精子没有受精能力，需要进行获能处理。可通过对荷斯坦奶牛注射促性腺激素，进行超数排卵，获得更多的卵细胞。可通过观察透明带和卵细胞膜之间是否存在第二极体来判断是否受精。
【小问2详解】
取胚胎中的滋养层细胞中的DNA作为模板。SRY基因特异性探针，对扩增产物进行检测时，如果扩增产物有SRY基因，则探针检测结果为阳性（存在基因-探针结合区域），此动物性别为雄性；如果扩增产物无SRY基因，则探针检测结果为阴性（不存在基因-探针结合区域），此动物为雌性。
【小问3详解】
供体胚胎可以与受体母牛子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传特性在孕育过程中不受影响，是胚胎移植技术的理论基础。
25. 人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定．BCLI1A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
（1）为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需要用限制酶_________对上图所示载体的部分结构进行酶切处理，这样选择的理由是_________；在对γ基因上游片段进行扩增时，需在引物_________末端添加限制酶识别序列，据图可知，在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是_________。在R末端添加的序列所对应的限制酶是_________，这样选择的理由是_________。综上所述本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要_________种酶。
（2）将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞，成功转化后，含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是_________。
（3）向培养液中添加适量的雌激素，含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光。而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列，据此结果可推测。BCL11A蛋白结合位点位于_________，理由是_________。
【答案】（1） ①. MunⅠ和XhⅠ ②. 选择这两个酶不会破坏荧光蛋白基因（或Nhe和EcRI会切割荧光蛋白基因），且二者黏性末端序列不同，能帮助γ基因上游序列定向连接 ③. 5’端 ④. SalⅠ ⑤. EcRⅠ ⑥. SalⅠ和XhⅠ互为同尾酶，EcrRⅠ和MunⅠ互为同尾酶，扩增产物经相应酶切后所得有效片段唯一且可定向连接于荧光蛋白基因上游并能对荧光蛋白基因进行正确转录（或由右向左进行转录） ⑦. 6
（2）F7与R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达
（3） ①. 引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上 ②. 根据有无荧光情况判断，F1～F4与R扩增产物上均有结合位点，因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游（右侧）；F5～F6与R扩增产物上均无结合位点，可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游（左侧），所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
【解析】
【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。DNA重组技术的基本工具包括 “分子手术刀”——限制酶、“分子缝合针”——DNA连接酶、“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体。
【小问1详解】
由题目所给载体的序列可知：荧光蛋白基因中有EcrRⅠ切割位点，在不破坏荧光蛋白基因的前提下，能插入的位点只有MunⅠ、XhⅠ这2个，由图中可知这两种酶识别序列不同，切割产生的黏性末端也不同，为了保证γ基因上游序列定向连接，需要共同使用限制酶MunⅠ和XhⅠ对载体进行酶切。
若要对γ基因上游片段进行扩增，需在引物的5’端添加限制酶识别序列，因为引物对应区段也属于调控序列，若在3’端添加限制酶识别序列，会导致限制酶的切割位点位于调控序列内部，进行相应酶切实，调控序列会被破坏。
值得注意的是荧光蛋白基因的终止子在左侧（即转录方向为从右到左），故插入的调控序列应颠倒进行插入，即设计的时候：调控序列右端（R引物末端）插入对应下方载体的MunⅠ酶切位点，调控序列左端（即F1到F7引物末端）插入对应下方载体的XhⅠ酶切位点，又因为调控序列中含有的XhⅠ位点，因此绝对不能用XhⅠ酶来切，否则会破坏调控序列。结合题干当中所给的5种限制酶的识别序列，可以看出XhⅠ和SalⅠ互为同尾酶；MunⅠ和EcrRⅠ互为同尾酶（即切割不同的DNA片段但产生相同的黏性末端的一类限制性内切酶）。因此，可通过使用同尾酶进行替代，即剪切扩增产物时，F1到F7末端添加的序列所对应的限制酶应选择SalⅠ，这样可以与下方载体中XhⅠ的酶切位点结合，又不会导致调控序列中的XhⅠ位点被切断；同理，调控序列中有MunⅠ酶切位点，所以绝对不能用MunⅠ酶切，R末端应选用与MunⅠ同尾的EcrRⅠ剪切。这样利用产生相同黏性末端的同尾酶对扩增产物和载体进行酶切，可以保证既能得到有效片段，又能使之正确连接在荧光蛋白基因上游调控荧光蛋白基因进行正确转录。
综上所述，从产物扩增到载体构建完成需要SalⅠ、EcrRⅠ（这两个酶用于切γ基因上游不同长度的片段）、MunⅠ、XhⅠ（这两个对应的用于切下方载体的结合位点），载体构建过程中用到DNA扩增技术，所以还需要Taq DNA聚合酶，而载体构建完成还需要DNA连接酶将DNA片段连接起来，所以一共需要限制酶SalⅠ、限制酶EcrRⅠ、限制酶MunⅠ、限制酶XhⅠ、TaqDNA聚合酶、DNA连接酶这6种酶。
【小问2详解】
根据题干阐述：导入的载体上的BCL11A基因要加入雌激素才可表达，所以不考虑BCL11A蛋白的抑制作用。又因为受体细胞是除去BCL11A基因的，说明该细胞不能产生BCL11A蛋白，则影响荧光蛋白基因是否表达很可能就是启动子，启动子不完整可能是最大的原因，故推测F7与R扩增产物不含完整启动子，荧光基因不表达。
【小问3详解】
由题干可知，BCL11A蛋白与调控序列中的相应位点结合会抑制荧光基因表达，向培养液中添加适量的雌激素后，导入载体中的BCL11A基因得到表达，BCL11A蛋白出现导致受体细胞无荧光，根据有无荧光情况判断，含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，F1～F4与R扩增产物上均有结合位点，说明F1～F4与R扩增产物足够长把结合靶位点包含进去，因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游；而含F5～F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光，说明F5～F6与R扩增产物上均无结合位点，由此可推测结合位点位于F5所对应调控序列的上游，综上说明BCL11A蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。脱毒方法
样本存活数
脱除CSVd率
脱除CVB率
茎尖分生组织培养
77
20.78
44.16
热处理结合茎尖培养
71
36.62
63.38
病毒唑结合茎尖培养
71
46.48
49.30
组别
实验材料
检测指标
预期结果
对照组
正常组大鼠肺泡巨噬细胞
PI3K蛋白含量
实验组高于对照组
实验组
GBE组大鼠肺泡巨噬细胞
1. 从生物圈到细胞，生命系统的每一个层次都层层相依。下列有关生命系统和物质组成的相关叙述正确的是（ ）
A. 甲型H1N1流感病毒不是生命系统的结构层次，具有生命特征，可以生长和繁殖
B. 细胞是生命系统最基本的单位，施莱登和施旺创立细胞学说，魏尔肖做了补充
C. 动物个体都具备由功能相关的器官组成的系统层次
D. 生物大分子主要有糖类、蛋白质、核酸，可以用相应的试剂进行检测
【答案】B
【解析】
【分析】病毒是非细胞结构的生物，必须寄生于活细胞中才可生活可增殖；细胞是最基本的生命系统结构层次；生物大分子主要有多糖、蛋白质、核酸。
【详解】A、病毒虽然不是生命系统的结构层次，但是它具有生命特征，能增殖但不能生长，A错误；
B、细胞是生命系统最基本的单位，施莱登和施旺创立了细胞学说（提出一切动植物体都是由细胞构成的），并且魏尔肖做了补充，B正确；
C、单细胞动物（如草履虫、变形虫等）都没有系统这一结构层次，C错误；
D、多糖是生物大分子，但单糖和二糖则不是，D错误。
故选B。
2. 在动物组织中存在间隙连接，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，如下图所示。间隙连接中心有允许相对分子质量小于1000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过的孔道。若细胞内pH值降低，其通透性下降；若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性
B. 间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用
C. 连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，连接子蛋白磷酸化，有助于物质运输
D. 间隙连接的存在能增强细胞与体外环境的物质交换和信息交流
【答案】D
【解析】
【分析】1、相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞。
2、相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息。
3、通过体液的作用来完成的间接交流。
【详解】A、分析题意可知，细胞内pH值降低，其通透性下降，若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，由此可知细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性，A正确；
B、间隙连接中心有允许信号分子等通过的孔道，由此可知，间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用，B正确；
C、分析题图和题干可知，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，由此可知，连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，磷酸化有助于物质的运输，C正确；
D、间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，故间隙连接的存在能增强细胞间物质交换和信息交流，D错误。
故选D。
3. 下图为植物叶肉细胞将硝酸盐转化为蛋白质与核酸的过程。相关叙述正确的是（ ）
A. NO3-进入叶肉细胞的方式是主动运输，用其合成的谷氨酸可以自由扩散出细胞
B. 将该细胞至于一定浓度的KNO3溶液中。可以观察到质壁分离及复原现象
C. ③④过程的场所是核糖体和细胞核
D. 没有叶绿体的细胞不能完成谷氨酸的合成过程
【答案】B
【解析】
【分析】由图示可知，NO3-进入叶肉细胞需要消耗ATP，其方式是主动运输。过程③是氨基酸缩合成为蛋白质，其场所是核糖体；④过程为氨基酸可转化为核酸的过程，其场所是细胞核、线粒体和叶绿体。
【详解】A、由图示可知，NO3-进入叶肉细胞消耗ATP，方式是主动运输；谷氨酸有极性，不能自由扩散出细胞，A错误；
B、叶肉细胞是成熟细胞，有中央大液泡，且有叶绿体可以参照，在一定浓度的KNO3溶液中可以发生质壁分离和复原，B正确；
C、蛋白质的合成场所是核糖体，故③（氨基酸脱水缩合成为蛋白质）过程需要核糖体参与；线粒体和叶绿体中也有少量的核酸，故核酸的合成场所有细胞核、线粒体和叶绿体，C错误；
D、据图可知，谷氨酸的合成是在叶绿体中进行的，但谷氨酸的合成不一定只在有叶绿体的细胞中进行，比如人体细胞也可以，D错误。
故选B。
4. ATP可将蛋白质磷酸化，磷酸化的蛋白质会改变形状做功，从而推动细胞内系列反应的进行（机理如下图1所示，图2是某类分子结构图示）。下列叙述错误的是（ ）
A. ATP能够推动蛋白质做功的过程，存在放能反应与吸能反应过程
B. ATP的γ位磷酸基团使细胞中某些蛋白质分子磷酸化，磷酸化的蛋白质做功，放出的能量主要用于各项生命活动
C. 图2可以表示8种分子，且这些分子水解过程中，末端磷酸基团具有较高的转移势能
D. 以γ位带32P的dATP为原料，会使新合成的DNA分子被32P标记
【答案】D
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，叫做高能磷酸键，高能磷酸键断裂时，大量的能量会释放出来。
【详解】A、ATP推动蛋白质做功的过程中有ATP的水解，此过程放出能量，可看做放能反应，ATP的水解与吸能反应有关即蛋白质做功过程，A正确；
B、ATP的γ位磷酸基团最容易脱离，使磷酸化的蛋白质做功，失去的能量主要用于各种生命活动，如肌肉的运动，B正确；
C、图2可以表示4种NTP，4种dNTP，水解过程中，远离（脱氧腺苷）腺苷的那个高能磷酸键容易断裂，磷酸游离出来，释放大量能量，说明末端磷酸基团具有较高的转移势能，C正确；
D、dATP脱去β和γ位的P后是DNA的基本单位腺嘌呤脱氧核苷酸，故用32P标记dATP的α位的P，作为DNA合成的原料，可使DNA分子被标记，D错误。
故选D。
5. 科研人员将成熟程度相当的A、B两种植物叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是（ ）
A. 甲浓度条件下，A植物细胞的液泡体积变小
B. 乙浓度条件下，A、B两种植物细胞可能均已死亡
C. B植物细胞壁的伸缩性比A植物小，同等条件下不易发生质壁分离
D. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为乙>丁>甲>戊>丙
【答案】C
【解析】
【分析】在甲～戊不同浓度的蔗糖溶液中，B植物比A植物的吸水能力强，保水能力也较强，说明B植物比A植物更耐干旱。
【详解】A、甲浓度条件下，A植物细胞失水，液泡体积变小，A正确；
B、乙浓度条件下，A、B两种植物细胞大量失水，A、B两种植物细胞可能均已死亡，B正确；
C、在甲溶液中，A植物失水，B植物不变，则细胞液浓度的大小关系为B＞A，由于B的渗透压高，故同等条件下，不易发生质壁分离，不是因为B植物细胞壁的伸缩性比A植物小，C错误；
D、植物B在甲蔗糖溶液中保持原状，说明植物B的浓度与甲溶液浓度相当，在乙、丁蔗糖溶液中失水且乙失水程度大于丁，说明乙蔗糖溶液浓度大于丁，而在丙、戊蔗糖溶液中吸水且丙吸水程度大于戊，说明戊蔗糖溶液大于丙，即五种蔗糖溶液的浓度关系从大到小为乙、丁、甲、戊、丙，D正确。
故选C。
6. 鱼被宰杀后，鱼肉中的腺苷三磷酸（ATP）经过降解生成对鱼肉鲜味贡献最大的物质——肌苷酸（IMP），但是该物质在酸性磷酸酶（ACP）作用下会进一步降解，导致鱼肉鲜味下降。研究者通过实验来探究鱼类鲜味下降的外因，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 本实验的自变量是pH和温度，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性
B. 由图可知，放置相同的时间，鮰鱼的鱼肉鲜味下降最快
C. pH低于3.8、温度超过60℃，对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶（ACP）活性影响都是不可逆的
D. 不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异。根本原因在于基因的选择性表达
【答案】C
【解析】
【分析】本实验目的是探究鱼类鲜味下降的外因，实验的自变量是pH、温度和不同的鱼类，因变量是相对酶活性。
【详解】A、由图示曲线可知，本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类，因变量是酸性磷酸酶（ACP）的相对活性，A错误；
B、由图示曲线可知，鲍鱼在pH6.0、温度40°C条件下酸性磷酸酶相对活性最高导致鱼肉鲜味下降最快，B错误；
C、反应温度超过60°C与pH低于3.8，鳞鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性，都是不可逆的，C正确；
D、不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异，根本原因在于控制合成ACP的基因不同，D错误。
故选C。
7. 为研究相关因素对H2O2水解的影响，设计如图1所示实验装置，在最适条件下将反应室旋转180°；每隔30s读取并记录量筒刻度，得到如图2所示曲线③，下列说法正确的是（ ）
A. 增加滤纸片数量，实验结果可能符合曲线①
B. 改变缓冲液的温度或pH，实验结果可能符合曲线④
C. 改用浸过FeCl3溶液的滤纸片，实验结果仍符合曲线③
D. 增大H2O2溶液的浓度，实验结果可能符合曲线②
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强，超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、滤纸片浸过肝脏匀浆，含有过氧化氧酶，增加滤纸片数量即增加酶数量，增加酶数量不可能使生成物氧气的释放量增加，所以实验结果不可能符合曲线①，A错误；
B、由题意可知曲线③是在最适温度或pH条件下得到的，那么改变缓冲液的温度或pH，会使反应速率减慢，实验结果可能符合曲线④，B正确；
C、酶与无机催化剂相比具有高效性，改用浸过FeCl3溶液的滤纸片，实验结果不可能仍符合曲线③，C错误；
D、增大H2O2溶液的浓度，使生成物氧气的释放量增加，但反应速率不会减小，实验结果不可能符合曲线②，D错误。
故选B。
8. 明代冯时任在《酒中》记载：“每至桑落时，取其寒暄得所，以井水酿酒甚佳”意思是每到桑叶飘落的季节，井水的温度最适宜酿酒，所酿造的酒品质最好。有关桑叶酒的酿制，下列说法错误的是（ ）
A. 用密闭容器进行桑叶酒发酵时，需定期放气
B. 采用井水酿制，主要是因井水温度有利于微生物发酵
C. 酿制中期起泡现象是微生物有氧呼吸产生的CO2释放形成的
D. 桑叶酒发酵时，可用重铬酸钾测定酒精含量的变化
【答案】C
【解析】
【分析】果酒制作利用了酵母菌的无氧呼吸，在无氧条件下，酵母菌可以把葡萄糖分解为酒精和二氧化碳。
【详解】A、酿酒时酵母菌无氧呼吸产生CO2，需定期放气，A正确；
B、井水温度较高，采用井水酿制，主要是因井水温度有利于微生物发酵，B正确；
C、酿制中期起泡现象是微生物无氧呼吸产生的CO2释放形成的，C错误；
D、桑叶酒发酵时产生酒精，酸性重铬酸钾遇酒精变成灰绿色，可根据颜色深浅测定酒精含量的变化，D正确。
故选C。
9. 纤维素分解菌是一种新型饲料添加剂，能够提高粗纤维饲料的转化率，为养殖业提供更多的饲料来源。为得到高产的纤维素分解菌。研究人员欲从反刍动物粪便中进行分离筛选，步骤如下，下列分析正确的是（ ）
A. 为防止杂菌污染，一般采用干热灭菌法对接种工具和培养基A、B进行灭菌
B. 培养基B是选择培养基，其中应加入纤维素作为唯一氮源
C. 用甲培养基中得到的菌落来推算粪便中纤维素分解菌的量时，结果偏大
D. 丙中出现的透明圈越小说明细菌分解纤维素能力越弱
【答案】D
【解析】
【分析】使用稀释涂布平板法计数时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此统计的菌落数目往往比活菌数目少。
【详解】A、对接种工具可以采取干热灭菌，培养基进行灭菌的方法是高压蒸汽灭菌，A错误；
B、纤维素的元素组成是C、H、O，培养基B中应加入纤维素作为唯一碳源，不能作为氮源，B错误；
C、甲培养基是选择培养基，用涂布平板法操作得到菌落，培养基上生长的菌落不一定均为纤维素分解菌，其他杂菌可能利用纤维素分解菌的分解产物进而在此培养基上存活，同时可能多个细菌共同形成一个菌落，此时按照菌落的数目记作一个细菌，故综合来看，无法判断推算结果偏大偏小，C错误；
D、根据培养基丙中菌落周围形成的透明圈的大小来判断细菌分解纤维素的能力，透明圈越小，细菌分解纤维素能力越弱，D正确。
故选D。
10. 两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如下图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 过程①制备植物细胞原生质体时，需使用纤维素酶、淀粉酶和果胶酶处理相关植物细胞
B. 过程②的目的是使中间偃麦草的染色体断裂，耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段
C. 过程③中通常采用PEG和灭活的病毒诱导原生质体相互融合从而得到杂种细胞
D. 杂种细胞形成杂种植株必须先在内质网的作用下形成细胞壁，然后经过脱分化、再分化两个过程
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：①是去除植物细胞壁；②诱变处理原生质体，使其发生基因突变或染色体变异；③诱导2个原生质体融合。
【详解】A、过程①是获得植物细胞的原生质体，由于植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，需要用纤维素酶和果胶酶将细胞壁分解，不需要淀粉酶，A错误；
B、根据题干信息“将其中一个细胞的染色体在融合前断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种”，故定程2通过紫外线照射是使中间偃麦草的染色体断裂，耐盐小麦的染色体上整合了中间偃麦草的染色体片段，B正确；
C、灭活的病毒诱导是动物细胞融合特有的方法，诱导植物原生质体融合常用物理法、化学法，C错误；
D、杂种细胞形成细胞壁需要高尔基体的参与，D错误。
故选B。
11. 脱氧核苷三磷酸（dNTP）3'-C上的-OH被-H替换后转化为双脱氧核苷三磷酸（ddNTP）。在PCR反应体系中加入待测DNA片段、4种dNTP、1种32P标记的ddNTP和1种引物及其它所需材料，经扩增后获得不同长度的DNA片段混合物。利用每种32P标记的ddNTP分别进行PCR后，将产物点样在变性凝胶上进行电泳分离，通过放射性自显影检测，就可以读出DNA的核苷酸序列。下图为某待测DNA片段的电泳检测结果，下列说法错误的是（ ）
A. PCR反应体系中的热稳定DNA聚合酶可催化磷酸二酯键的形成
B. 连接到核苷酸链上的ddNTP因3'-C上没有-OH而导致DNA延伸中断
C. 该DNA片段的待测碱基序列为5'-TTGGCTGCAA-3'
D. 该PCR过程中待测DNA片段只有1条链作为模板
【答案】C
【解析】
【分析】在合适的条件下，当DNA模板、引物及脱氧核苷三磷酸（dNTP）存在时，DNA聚合酶能够催化DNA链的合成。ddNTP是双脱氧核苷三磷酸，其3'-C位上连的是脱氧后的羟基。在一般情况下，3'-C位上-OH作为下一个dNTP连接的位点，因此失去氧原子的ddNTP不能与下一个dNTP连接，从而终止DNA链的延伸。
【详解】A、PCR体系中温度可达到90℃以上，延伸过程中需要热稳定DNA聚合酶催化不同脱氧核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，A正确；
B、ddNTP为双脱氧核苷三磷酸，只要ddNTP掺入链端，该链就停止延长的原因是3'-C上不是-OH，不能与下一个脱氧核苷酸的磷酸形成磷酸二酯键，B正确；
C、当ddNTP结合时，DNA合成终止，因此DNA合成链可能随机停止在任何碱基处，根据四种碱基的条带位置反向推出DNA序列。PCR扩增时，由5'端向3'端延伸，则根据电泳图及点样点的位置可知，该DNA片段的待测碱基序列为3'-TTGGCTGCAA-5'，C错误；
D、该PCR过程中待测DNA片段如果有两条链做模板，四种碱基的条带位置可能会有四条，图示都少于四条，故只有1条链作为模板，与引物结合后，在DNA聚合酶作用下子链沿从5′端向3′端方向进行延伸反应，D正确。
故选C。
12. 悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻。生产上常用灌流式培养避免这些现象出现。灌流式培养是在细胞培养管内，一边不断注入新鲜培养基，一边将培养液的上清液不断移出。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 灌流式培养的细胞会贴壁生长，但不会出现接触抑制现象
B. 灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行
C. 过高的灌流速率会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费
D. 配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压
【答案】A
【解析】
【分析】动物细胞培养：（1）概念：动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和繁殖。（2）原理：细胞增殖。（3）动物细胞培养的流程：取动物组织块（动物胚胎或幼龄动物的器官或组织）→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。
【详解】A、悬浮培养的动物细胞不出现贴壁生长现象，A错误；
B、悬浮培养的动物细胞会因细胞密度过大、有害代谢产物积累等因素而分裂受阻，而灌流是在细胞密度达到一定浓度或者营养物质低于一定浓度时进行，B正确；
C、过高的灌流速率，培养的细胞没有及时利用营养物质，会导致营养物质不能得到充分利用，造成培养基浪费，C正确；
D、动物细胞的细胞外液的渗透压是相对稳定且适宜的，配制灌流式培养所需培养基时应考虑细胞生存的液体环境的渗透压，D正确。
故选A。
13. 采用CTAB法可获得高纯度的DNA，CTAB是阳离子去污剂，可溶解细胞膜，与核酸形成复合物，溶于乙醇。具体步骤∶将植物叶片研磨成粉末，加入CTAB提取液（含CTAB、2ml/LNaCl），离心后，取上清液；上清液中加入氯仿、异戊醇混合液，充分混匀，离心取上清液，加入异丙醇于-20℃沉淀，再用RNA酶、95%的乙醇沉淀DNA；自然干燥后，加缓冲液溶解DNA后备用。下列说法错误的是（ ）
A. CTAB-核酸复合物溶于高盐溶液中，可通过加乙醇使核酸沉淀并去除CTAB
B. 推测氯仿和异戊醇抽提可除去蛋白质、多糖等杂质，异丙醇或乙醇可将DNA沉淀分离
C. CTAB可通过加速解聚核蛋白用于提取叶绿体DNA和质粒DNA
D. 提取的DNA可在一定温度下利用二苯胺溶液鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】染色体由DNA与蛋白质组成，线粒体中DNA与叶绿体中DNA是裸露的，不与蛋白质结合。
DNA在一定温度水浴条件下，与二苯胺反应呈蓝色，因此可利用二苯胺溶液鉴定DNA。
【详解】A、由题干可知，CTAB-核酸复合物溶于2ml/LNaCl溶液即高盐溶液中，DNA不溶于酒精，因此可通过加乙醇使核酸沉淀并去除CTAB，A正确
B、由题干“上清液中加入氯仿、异戊醇混合液”可知，氯仿和异戊醇抽提可除去蛋白质、多糖等杂质；由题干“充分混匀，离心取上清液，加入异丙醇于-20℃沉淀，再用RNA酶、95%的乙醇沉淀DNA”可知，异丙醇或乙醇可将DNA沉淀分离，B正确；
C、叶绿体DNA和质粒DNA不与核蛋白结合，因此CTAB不能通过加速解聚核蛋白来提取这两种DNA，C错误；
D、DNA在一定温度水浴条件下，与二苯胺反应呈蓝色，因此可利用二苯胺溶液鉴定，D正确。
故选C。
14. 乳酸菌无氧呼吸过程产生的丙酮酸会在LDH酶的催化下产生乳酸，如图所示。由于工业需求，需要利用苯丙酮被生产①处基团体积更大的苯乳酸。因此科研人员拟改造原有的LDH，使其第52位的酪氨酸替换为亮氨酸。使其成为能生产苯乳酸的mLDH。下列说法错误的是（ ）
A. 上述改造过程属于蛋白质工程技术，mLDH编码基因原本不存在于自然界中
B. 蛋白质工程的操作是在蛋白质分子水平上进行氨基酸的增减、替换等
C. 改造后的mLDH可能因空间结构发生改变导致其催化活性提高
D. 编码mLDH的基因必须插入到启动子和终止子之间才能有机会表达
【答案】B
【解析】
【分析】从蛋白质功能出发，先改造LDH的结构，使其成为能生产苯乳酸的mLDH，再改造LDH编码基因的序列，使其编码的蛋白质第52位的酪氨酸替换为亮氨酸，使得活性中心增大，该方法属于蛋白质工程。
【详解】A、由题目可知，LDH酶是天然存在的酶，mLDH是通过蛋白质工程改造而来，故mLDH编码基因原本不存在于自然界中，A正确；
B、蛋白质工程的操作是在基因分子水平上进行核苷酸的增减、替换等，B错误；
C、改造LDH使其第52位的酪氨酸替换为亮氨酸，氨基酸系列改变可能会引起其空间结构改变，导致其催化活性提高，C正确；
D、启动子和终止子是调控基因表达的系列，故编码mLDH的基因必须插入到启动子和终止子之间才能有机会表达，D正确。
故选B
二、不定项选择题
15. 异色瓢虫是一种有益的变温动物，越冬期间体内甘油、葡萄糖含量会增多。下列有关异色瓢虫在越冬期间的推断，合理的是（ ）
A. 体内甘油、葡萄糖含量增多，可防止冻伤，有利于抗寒
B. 因气温较低，异色瓢虫需要多消耗的葡萄糖和氧气，来产生更多的能量
C. 体内自由水与结合水的比值会下降，体内相关酶活性也下降，便于越冬
D. 细胞膜的结构特性和功能特性都会不同程度地减弱，以适应寒冷的环境
【答案】ACD
【解析】
【分析】结合水与抗逆性的关系： 当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。
【详解】A、体内甘油、葡萄糖含量增多，自由水相对减少，可防止冻伤，有利于抗寒，A正确；
B、由题意可知，异色瓢虫是一种变温动物，气温降低，异色瓢虫有氧呼吸会减弱，B错误；
C、越冬期间，外界温度低，体内自由水与结合水的比值会下降，体内相关酶活性也下降，以便于越冬，C正确；
D、越冬期间，外界温度低，瓢虫的体温也降低，分子运动速率减慢，则细胞膜的结构特性和功能特性都会不同程度地减弱，D正确。
故选ACD。
16. 当机体免疫功能下降时，白色念珠菌（一种真菌）菌丝会大量生长，侵入细胞引起疾病。V蛋白具有ATP酶活性，对菌丝形成有重要作用。为研究不同浓度药物D（一种ATP酶抑制剂）对V蛋白的作用，将V蛋白与反应缓冲液混合后，实验组加入用二甲基亚砜（DMSO）溶解的不同浓度的药物D溶液，室温孵育10min之后向反应体系中加入ATP溶液，室温反应30min。再向反应体系中加入孔雀绿试剂（可与无机磷反应呈现绿色），定量分析反应体系的绿色深浅，得到结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 白色念珠菌有细胞壁、核糖体、线粒体等细胞结构
B. 实验结果表明，随药物D浓度的增加，对V蛋白活性的抑制作用增强
C. 该实验对照组应加入与实验组中所加药物D溶液等量的蒸馏水进行处理
D. V蛋白能将储存在ATP分子中特殊化学键的能量释放出来
【答案】C
【解析】
【分析】1、题图曲线分析：随药物D浓度增加，V蛋白活性相对值越来越低，说明药物D能抑制V蛋白的活性。
2、真核生物：有被核膜包被的成形的细胞核，有核膜、核仁和染色质，有复杂的细胞器（包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等）。
【详解】A、白色念珠菌为真菌，是真核生物，有细胞壁、核糖体、线粒体等细胞结构，A正确；
B、据图分析，随药物D浓度的增加，V蛋白活性相对值降低，抑制作用增强，B正确；
C、对照组和实验组的对比遵循单一变量的原则，对照组应加入等量的DMSO溶液进行处理，C错误；
D、孔雀绿试剂可与无机磷反应呈现绿色，而无机磷是ATP的水解产物，所以本实验中测定的绿色深浅，可反映出V蛋白能将储存在ATP分子中特殊化学键的能量释放出来，D正确。
故选C。
17. 同一种类的碱蓬在远离海边的地区生长呈绿色，在海滨盐碱地生长时呈紫红色，其紫红色与细胞中含有的水溶性甜菜素有关。酪氨酸酶是甜菜素合成的关键酶，下列表示有关酪氨酸酶活性的实验研究结果，相关分析不正确的是（ ）
A. 甜菜素可在细胞液中积累，其在细胞液中积累有利于吸水
B. pH在4～5时，部分酶可能因空间结构遭到破坏而活性较低
C. 进行B、C两组实验时，应在pH约为6．6且适宜温度下进行
D. 根据实验数据可知Na2S2O3和Cu2+分别是酶的抑制剂和激活剂
【答案】D
【解析】
【分析】1、分析图A，可知：随pH升高，酪氨酸酶活性先升高后降低，当pH约为6.6时，酶的活性最高。
2、分析图B，可知：当Na2S2O3浓度为0 ml·L-1时，酪氨酸酶活性较高。
3、分析图C，可知：当Cu2+浓度为0.01 ml·L-1时，酪氨酸酶活性较高。
【详解】A、根据题文，甜菜素是水溶性的，且和碱蓬的颜色有关，推测其可积累在细胞液中，能提高细胞液的渗透压，利于吸水，A正确；
B、由题图A可知，pH在4~5之间，酪氨酸酶的活性较低，原因可能是部分酶的空间结构遭到破坏，B正确；
C、根据题图A，pH为6.6左右时，酪氨酸酶的活性最高，故进行B、C两组实验时，应在pH约为6.6且适宜温度下进行，C正确；
D、由题图B可知加入Na2S2O3导致酶活性降低，推测其为酶的抑制剂。由题图C可知，Cu2+浓度较低时，可提高酶的活性，而当Cu2+浓度较高时，可降低酶的活性，故不能简单的说Cu2+是酶的激活剂，D错误。
故选D。
18. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白，LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组，测量细胞中LC3I蛋白和LC3Ⅱ蛋白的相对含量，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A. 剧烈运动会造成线粒体的损伤，促进大鼠细胞的线粒体自噬
B. 运动强度增大，有利于LC3Ⅱ蛋白基因的转录和翻译
C. LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，体现了膜蛋白可进行细胞间的信息交流
D. 组成LC3I、LC3Ⅱ两种蛋白氨基酸种类和数目可能不相同
【答案】BC
【解析】
【分析】分析柱形图，对照组数据显示安静的时候LC3I蛋白和LC3Ⅱ蛋白的相对含量接近，对照组、中等强度运动组和大强度运动组的数据表明，随着运动强度增加，LC3I蛋白相对含量减少，LC3Ⅱ蛋白相对含量增加。可能在加大运动强度后，线粒体活动加强，有更多的线粒体损伤，更多的LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白，内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体，LC3Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。
【详解】A、剧烈运动下可能造成线粒体的损伤，内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3I蛋白被修饰形成LC3Ⅱ蛋白，可以促进大鼠细胞的线粒体自噬，A正确；
B、根据柱形图分析，运动强度增大，LC3I蛋白被修饰形成LC3II蛋白，LC3II与LC3I的比值增大。所以，LC3Ⅱ蛋白相对含量的增加不是因为相关基因的转录和翻译加强，而是更多的LC3I蛋白被修饰形成了LC3II，B错误；
C、LC3I蛋白促使自噬体与溶酶体融合的过程体现了细胞内的信息交流，C错误；
D、LC3I蛋白和LC3II蛋白是两种不同的蛋白质，因此组成LC3I、LC3II两种蛋白的氨基酸种类和数目可能不相同，D正确。
故选BC。
19. 滁菊为菊科多年生草本植物，长期营养繁殖易造成病毒积累，导致滁菊花色劣变。某科研小组比较了3种脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒（CVB）和菊花矮化类病毒（CSVd）脱除的效果，结果见表。如图是对不同试管苗并根据CVB的基因序列设计引物进行RT-PCR（逆转录PCR）后的电泳示意图，表格为不同脱毒方法对滁菊茎尖脱毒率的影响，下列叙述错误的是（ ）
A. RT-PCR体系中需要加入mRNA、耐高温的DNA聚合酶、4种dNTP、两种引物
B. 由表格可知，热处理、病毒唑处理，均会造成试管苗存活率下降
C. 从电泳示意图中可得出，试管苗2、5尚未脱毒成功，3、4已脱去CSVd和CVB
D 只脱除CSVd时，可选病毒唑结合茎尖培养；只脱除CVB时，可选热处理结合茎尖培养
【答案】AC
【解析】
【分析】本实验研究的是不同的脱毒方法对滁菊体内菊花B病毒（CVB）和菊花矮化类病毒（CSVd）脱除的效果，由表格数据可知，热处理结合茎尖培养和病毒唑结合茎尖培养的效果在脱毒率方面均优于单独的茎尖分生组织培养。
【详解】A、逆转录过程需要用到逆转录酶，PCR过程需要用到耐高温的DNA聚合酶，A错误；
B、相比于对照组，热处理、病毒唑处理后，样本存活数均减少，则试管苗存活率均下降，B正确；
C、由图可知，试管苗2、5电泳结果显示标准片段之外的阳性结果，试管苗3、4则没有，说明试管苗3、4成功脱去CVB，试管苗2、5未能脱去CVB，本实验没有设计CSVd的基因序列，不能确定是否脱去CSVd，C错误；
D、观察表格发现，病毒唑结合茎尖培养时，脱除CSVd率最高，适用于只脱除CSVd，热处理结合茎尖培养时，脱除CVB率最高，适用于只脱除CVB，D正确
故选AC。
20. 以纯化鉴定后的重组大杆菌RecQ解旋酶免疫小（2n=40），融合免疫小的脾细胞及骨髓瘤细胞（2n=62-68）筛选杂交瘤细胞，制备抗RecQ解旋酶单克隆抗体（mAb）；相关检测结果如图A、B所示。有关说法正确的是（ ）
A. 重组大肠杆菌RecQ解旋酶可刺激相应B淋巴细胞增殖分化
B. 单克降抗体的制备过程中需要进行2次筛选和2次抗原检测
C. 杂交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失
D. 该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合，在稀度为1/800时可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合
【答案】ACD
【解析】
【分析】单克隆抗体的制备过程是：对小动物注射抗原，从该动物的脾脏中获取B淋巴细胞，将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，筛选出能产生单一抗体的杂交瘤细胞，克隆化培养杂交瘤细胞（体内培养和体外培养），最后获取单克隆抗体。
【详解】A、重组大肠杆菌RecQ解旋酶对于小鼠来说是抗原，可以刺激相应B淋巴细胞增殖分化产生其抗体，A正确；
B、单克降抗体的制备过程中需要进行2次筛选和1次抗原检测，第一次筛选出杂交瘤细胞，第二次筛选出产特定抗体的杂交瘤细胞，再对该细胞进行克隆化培养和抗原抗体杂交检测，B错误；
C、融合免疫小的脾细胞及骨髓瘤细胞（2n=62-68），可知杂交瘤细胞在融合的过程中可能会发生染色体数目的丢失，C正确；
D、由图B可知，该mAb能特异性与RecQ解旋酶结合，据图2分析，单抗稀释度为1/800时RecQ解旋酶结合DNA活性最低，所以在稀度为1/800时可显著抑制RecQ解旋酶与DNA的结合，D正确。
故选ACD。
三、非选择题
21. 玉米是人们喜爱的一种粮食作物。普通的玉米品种经过人工选择后获得了高油玉米，为了验证玉米种子中储存的营养物质的种类，同学们将其切成薄片进行实验。
（1）甲同学将薄片放在载玻片上，滴加少许苏丹Ⅲ染液染色3分钟后，用吸水纸吸去染液，_________，盖盖玻片制成临时装片，在显微镜下观察到薄片中有橘黄色脂肪滴。
（2）乙同学将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。
①萌发过程中在_________h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为_________mg。
②萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为_________mg/（粒·d）。
③若保持实验条件不变，120h后萌发种子的干重变化趋势是_________，原因是_________。
【答案】（1）滴加1-2滴50%的酒精洗去浮色，吸水纸洗净后滴加清水
（2） ①. 72～96 ②. 26.5 ③. 22 ④. 下降 ⑤. 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用
【解析】
【分析】1、可使用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪，脂肪被染为橘黄色。
2、呼吸速率越大，单位时间内种子干重减少越多，根据曲线变化可以推断出在72-96h时，种子干重下降最快，即种子的呼吸速率最大。
【小问1详解】
在脂肪的鉴定实验中，用苏丹Ⅲ染液染色后需要用体积分数为50%的酒精溶液1-2滴洗去浮色，然后吸水纸洗净后滴加清水，可在显微镜下观察到切片中有橘黄色脂肪滴。
【小问2详解】
①呼吸速率越大，单位时间内种子干重减少越多，根据曲线变化可以推断出在72-96h时，种子干重下降最快，即种子的呼吸速率最大。每粒种子呼吸消耗的平均干重=204.2-177.7得出26.5mg。
②胚乳干重减少量与萌发种子干重减少量差值最大时，胚乳营养转化为幼苗组成物质的速率最大。符合该特点的时间段为96~120h，该时间段内，每粒胚乳干重减少量为118.1-91.1=27(mg)，其中呼吸消耗177.7-172.7=5(mg)，即胚乳中22 mg营养物质转化为幼苗的组成物质，转化速率为22 mg/粒·d。
③120h后，如果继续保持黑暗条件，玉米幼苗只能进行呼吸作用消耗有机物，不能进行光合作用合成有机物，故干重仍呈下降的趋势。
22. 吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病（COPD）的首要发病因素。银杏叶提取物（GBE）对COPD具有一定的治疗效果，科研人员对此机制进行研究。
（1）科研人员将构建的COPD模型大鼠分为两组，其中GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗。六周后，显微镜下观察各组大鼠支气管结构，如下图1。
图1结果说明GBE______。
（2）自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制，在巨噬细胞吞噬、调节免疫应答等过程中起重要作用。自噬过程如下图2，自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体，溶酶体内含有______，可降解受损的细胞器。
COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻，导致受损细胞器降解受阻而异常堆积，影响细胞正常代谢。电镜结果显示，与COPD模型组相比较，GBE组细胞中自噬体数量______，自噬性溶酶体数量______，推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬。
（3）已知PI3K蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬。设计实验如下表，请对下表中不合理之处进行修正______。
（4）基于上述信息，请提出一个可以进一步研究的问题，以完善GBE的作用机制______。
【答案】（1）可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状
（2） ①. 多种水解酶 ②. 减少 ③. 增多
（3）对照组应选用COPD组大鼠肺泡巨噬细胞；预期结果应为实验组低于对照组
（4）GBE如何参与PI3K蛋白的调控；PI3K蛋白调节细胞自噬的机制；GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制
【解析】
【分析】溶酶体中含有多种水解酶，在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬，可以获得维持生存所需的物质和能量，在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持内部环境的稳定。
【小问1详解】
对比正常组和COPD模型组的支气管结构，COPD模型组支气管比对照组狭窄，对比GBE组和COPD模型组的支气管结构，GBE组支气管比COPD模型组的支气管扩大，但仍小于正常组的支气管直径，说明GBE可以缓解COPD导致的支气管管腔狭窄等症状。
【小问2详解】
溶酶体内含有多种水解酶，可降解受损的细胞器。
由题干“COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞自噬被激活，但细胞内自噬体和溶酶体正常融合受阻”及“推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进一步促进自噬”可以推知，GBE组细胞内自噬体可以和溶酶体正常融合，因此GBE组细胞中自噬体数量减少，自噬性溶酶体数量增加。
【小问3详解】
该实验目的是验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬，因此自变量为对COPD模型鼠是否进行GBE处理，因此实验材料对照组也需要选择COPD模型鼠肺泡巨噬细胞，根据题干信息推测，GBE可以通过减少PI3K蛋白含量来促进细胞自噬，因此预期结果应为实验组PI3K蛋白含量低于对照组。
【小问4详解】
根据以上信息，要想进一步完善GEB的作用机理，需要在以下几个方面入手进行研究：①GBE如何参与PI3K蛋白的调控②PI3K蛋白调节细胞自噬的机制③GBE促进自噬体与溶酶体融合的机制等。
23. 科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、●、▲代表主动运输的离子或小分子）葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。图3是图2中Na+-K+泵的工作机理，回答下列问题：
（1）小肠基膜上的Na+-K+泵由a、β两个亚基组成，请据图3概括Na+-K+系的作用过程：_________。
（2）小肠腔面的S蛋白如何能够持续对葡萄糖进行逆浓度梯度的转运? _________。该方式属于图1中_________（填“a”“b”或“c”）类型的主动运输。从中体现的主动运输的意义是什么? _________
（3）最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。现有各种敲除了某基因的小肠上皮细胞和正常小肠上皮细胞，请你设计实验步骤加以验证，并预期实验结果。_________
【答案】（1）细胞膜内侧的Na+结合在Na+-K+泵的α亚基上以后，催化ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，使其磷酸化引起构象变化向细胞膜外释放Na+，同时膜外的K+与β亚基结合，载体蛋白释放磷酸基团而恢复构象，将K+释放到细胞内
（2） ①. 由于小肠基膜持续通过Na+-K+泵的主动运输导致小肠细胞内的Na+减少，形成了肠腔与小肠细胞内的Na+浓度差，产生化学势能推动蛋白S向小肠细胞内转运葡萄糖 ②. a ③. 主动运输使细胞主动选择性吸收细胞需要的物质，排出代谢废物和有害物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要
（3）第一步：取等量的甲（除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组细胞其他生理状况均相同
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同的较高浓度的葡萄糖溶液中
第三步：一段时间后检测培养液中葡萄糖浓度
实验结果：如果甲，乙，丙中葡萄糖浓度大小为丙<甲<乙，则验证了上面的最新研究结果
【解析】
【分析】根据题意结合图示可知，图1中：a表示偶联转运蛋白参与的主动运输；b表示ATP驱动泵参与的主动运输；c表示光驱动泵参与的主动运输。图2中：小肠上皮细胞通过主动运输（逆浓度梯度）吸收葡萄糖，从小肠上皮细胞运出的方式是协助扩散。
【小问1详解】
细胞膜内侧的Na+结合在Na+-K+泵的α亚基上以后，催化ATP分子末端的磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，使其磷酸化引起构象变化向细胞膜外释放Na+，同时膜外的K+与β亚基结合，载体蛋白释放磷酸基团而恢复构象，将K+释放到细胞内。
【小问2详解】
Na+-K+泵水解ATP吸钾排钠，建立起胞外高钠胞内低Na+浓度梯度，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞。 a主动运输使细胞主动选择性吸收细胞需要的物质，排出代谢废物和有害物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。
【小问3详解】
将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中，培养一段时间，其他条件相同且适宜，并检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果：丙组同时进行主动运输和协助扩散，葡萄糖的吸收速率最快，故培养液中葡萄糖的浓度最小；由于协助扩散的速率大于主动运输，故乙组吸收葡萄糖的速率慢，培养液中葡萄糖的剩余量最多，浓度最大，即丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组。则实验步骤记预期实验结果如下：
第一步：取等量的甲（除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组细胞其他生理状况均相同。
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于定较高浓度的葡萄糖溶液。
第三步：一段时间后检测培养液中葡萄糖浓度实验结果：如果甲，乙，丙中葡萄糖浓度大小为丙<甲<乙，则验证了上面最新研究结果。
24. 随着畜牧业的发展，现代化的繁育技术早已替代传统的奶牛育种技术。在我国某奶牛现代化胚胎生产工厂，建立了一套成熟的生产高产奶奶牛胚胎的生产线，请根据所学知识。回答下列问题：
（1）为了改良本地奶牛产奶量低以及解决生产成本的问题，研究人员从澳大利亚购买了20头雌性荷斯坦奶牛，精子直接从精子库购买，精子解冻之后，在进行体外受精之前我们需要对精子：进行_________处理。为了增加卵细胞的数量，可以对荷斯坦奶牛注射_________。进行体外受精之后，需要进一步判断卵细胞是否受精，判断的方法是_________。
（2）获得早期胚胎之后，还不能直接作为商品进行售卖，还需要对其进行性别鉴定。SRY-PCR技术是比较常用的性别鉴定方法，利用的原理是通过判断胚胎细胞是否具备雄性个体Y染色体上的性别决定基因（即SRY基因）来判断胚脸的性别。在进行PCR时应选择SRY基因的一段碱基作引物，取胚胎中_________细胞的DNA作模板，最后利用SRY基因特异性探针，对扩增产物进行检测；我们应该选择反应结果呈_________（填“阴性”或“阳性”）者作为商品出售，原因是_________。
（3）得到胚胎后，通过胚胎移植技术就可以让本地牛生出具备高产奶优良性状的雌性奶牛，且高产奶性状不受本地牛的影响，原因是_________。
【答案】（1） ①. 获能 ②. 促性腺激素 ③. 观察透明带和卵细胞膜之间是否存在第二极体
（2） ①. 滋养层 ②. 阴 ③. 反应结果呈阴性的，证明其细胞内没有Y染色体，为雌性个体
（3）供体胚胎可以与受体母牛子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传特性在孕育过程中不受影响
【解析】
【分析】体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等主要步骤；进行胚胎移植技术的优势是可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。
【小问1详解】
刚获得的精子没有受精能力，需要进行获能处理。可通过对荷斯坦奶牛注射促性腺激素，进行超数排卵，获得更多的卵细胞。可通过观察透明带和卵细胞膜之间是否存在第二极体来判断是否受精。
【小问2详解】
取胚胎中的滋养层细胞中的DNA作为模板。SRY基因特异性探针，对扩增产物进行检测时，如果扩增产物有SRY基因，则探针检测结果为阳性（存在基因-探针结合区域），此动物性别为雄性；如果扩增产物无SRY基因，则探针检测结果为阴性（不存在基因-探针结合区域），此动物为雌性。
【小问3详解】
供体胚胎可以与受体母牛子宫建立正常的生理和组织联系，其遗传特性在孕育过程中不受影响，是胚胎移植技术的理论基础。
25. 人类γ基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点，该位点结合BCL11A蛋白后，基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列，解除对γ基因表达的抑制，可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了γ基因上游不同长度的片段，将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测，以确定．BCLI1A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。
（1）为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达，需要用限制酶_________对上图所示载体的部分结构进行酶切处理，这样选择的理由是_________；在对γ基因上游片段进行扩增时，需在引物_________末端添加限制酶识别序列，据图可知，在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是_________。在R末端添加的序列所对应的限制酶是_________，这样选择的理由是_________。综上所述本实验中，从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要_________种酶。
（2）将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞，成功转化后，含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白，受体细胞有荧光，含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是_________。
（3）向培养液中添加适量的雌激素，含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光。而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若γ基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列，据此结果可推测。BCL11A蛋白结合位点位于_________，理由是_________。
【答案】（1） ①. MunⅠ和XhⅠ ②. 选择这两个酶不会破坏荧光蛋白基因（或Nhe和EcRI会切割荧光蛋白基因），且二者黏性末端序列不同，能帮助γ基因上游序列定向连接 ③. 5’端 ④. SalⅠ ⑤. EcRⅠ ⑥. SalⅠ和XhⅠ互为同尾酶，EcrRⅠ和MunⅠ互为同尾酶，扩增产物经相应酶切后所得有效片段唯一且可定向连接于荧光蛋白基因上游并能对荧光蛋白基因进行正确转录（或由右向左进行转录） ⑦. 6
（2）F7与R扩增产物不含完整的启动子，荧光蛋白基因不表达
（3） ①. 引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上 ②. 根据有无荧光情况判断，F1～F4与R扩增产物上均有结合位点，因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游（右侧）；F5～F6与R扩增产物上均无结合位点，可知结合位点位于F5所对应调控序列的上游（左侧），所以结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
【解析】
【分析】选择合适的限制酶对目的基因和质粒进行切割的原则：①不能破坏目的基因②不能破坏所有的抗性基因（至少保留一个）③最好选择两种限制酶分别切割质粒和目的基因，防止目的基因和质粒反向连接，同时要防止目的基因自身环化和质粒的自身环化。DNA重组技术的基本工具包括 “分子手术刀”——限制酶、“分子缝合针”——DNA连接酶、“分子运输车”——基因进入受体细胞的载体。
【小问1详解】
由题目所给载体的序列可知：荧光蛋白基因中有EcrRⅠ切割位点，在不破坏荧光蛋白基因的前提下，能插入的位点只有MunⅠ、XhⅠ这2个，由图中可知这两种酶识别序列不同，切割产生的黏性末端也不同，为了保证γ基因上游序列定向连接，需要共同使用限制酶MunⅠ和XhⅠ对载体进行酶切。
若要对γ基因上游片段进行扩增，需在引物的5’端添加限制酶识别序列，因为引物对应区段也属于调控序列，若在3’端添加限制酶识别序列，会导致限制酶的切割位点位于调控序列内部，进行相应酶切实，调控序列会被破坏。
值得注意的是荧光蛋白基因的终止子在左侧（即转录方向为从右到左），故插入的调控序列应颠倒进行插入，即设计的时候：调控序列右端（R引物末端）插入对应下方载体的MunⅠ酶切位点，调控序列左端（即F1到F7引物末端）插入对应下方载体的XhⅠ酶切位点，又因为调控序列中含有的XhⅠ位点，因此绝对不能用XhⅠ酶来切，否则会破坏调控序列。结合题干当中所给的5种限制酶的识别序列，可以看出XhⅠ和SalⅠ互为同尾酶；MunⅠ和EcrRⅠ互为同尾酶（即切割不同的DNA片段但产生相同的黏性末端的一类限制性内切酶）。因此，可通过使用同尾酶进行替代，即剪切扩增产物时，F1到F7末端添加的序列所对应的限制酶应选择SalⅠ，这样可以与下方载体中XhⅠ的酶切位点结合，又不会导致调控序列中的XhⅠ位点被切断；同理，调控序列中有MunⅠ酶切位点，所以绝对不能用MunⅠ酶切，R末端应选用与MunⅠ同尾的EcrRⅠ剪切。这样利用产生相同黏性末端的同尾酶对扩增产物和载体进行酶切，可以保证既能得到有效片段，又能使之正确连接在荧光蛋白基因上游调控荧光蛋白基因进行正确转录。
综上所述，从产物扩增到载体构建完成需要SalⅠ、EcrRⅠ（这两个酶用于切γ基因上游不同长度的片段）、MunⅠ、XhⅠ（这两个对应的用于切下方载体的结合位点），载体构建过程中用到DNA扩增技术，所以还需要Taq DNA聚合酶，而载体构建完成还需要DNA连接酶将DNA片段连接起来，所以一共需要限制酶SalⅠ、限制酶EcrRⅠ、限制酶MunⅠ、限制酶XhⅠ、TaqDNA聚合酶、DNA连接酶这6种酶。
【小问2详解】
根据题干阐述：导入的载体上的BCL11A基因要加入雌激素才可表达，所以不考虑BCL11A蛋白的抑制作用。又因为受体细胞是除去BCL11A基因的，说明该细胞不能产生BCL11A蛋白，则影响荧光蛋白基因是否表达很可能就是启动子，启动子不完整可能是最大的原因，故推测F7与R扩增产物不含完整启动子，荧光基因不表达。
【小问3详解】
由题干可知，BCL11A蛋白与调控序列中的相应位点结合会抑制荧光基因表达，向培养液中添加适量的雌激素后，导入载体中的BCL11A基因得到表达，BCL11A蛋白出现导致受体细胞无荧光，根据有无荧光情况判断，含F1～F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光，F1～F4与R扩增产物上均有结合位点，说明F1～F4与R扩增产物足够长把结合靶位点包含进去，因此结合位点位于F4所对应调控序列的下游；而含F5～F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光，说明F5～F6与R扩增产物上均无结合位点，由此可推测结合位点位于F5所对应调控序列的上游，综上说明BCL11A蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。脱毒方法
样本存活数
脱除CSVd率
脱除CVB率
茎尖分生组织培养
77
20.78
44.16
热处理结合茎尖培养
71
36.62
63.38
病毒唑结合茎尖培养
71
46.48
49.30
组别
实验材料
检测指标
预期结果
对照组
正常组大鼠肺泡巨噬细胞
PI3K蛋白含量
实验组高于对照组
实验组
GBE组大鼠肺泡巨噬细胞
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