[生物][期末]山西省太原市小店区2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

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本卷命题范围：人教版必修1（第1章~第3章）+选择性必修3.
一、选择题：本题共20小题，每小题2.5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 从1665年英国科学家罗伯特·胡克发现细胞到1839年细胞学说的建立，经过了170多年。在这期间，科学家对动、植物细胞进行了广泛的研究。下列关于细胞学说和细胞结构的叙述，错误的是（ ）
A. 胡克利用显微镜发现并命名了细胞，但观察到的是死细胞
B. 一切生物都是由细胞发育而来，并在结构和组成上基本相似
C. 细胞是生命活动的基本单位，且每个细胞都能相对独立地生活
D. 利用显微镜观察细胞时，若视野较暗可以通过调节反光镜使视野变亮
【答案】B
【分析】细胞学说的建立过程：
（1）显微镜下的重大发现：细胞的发现，涉及到英国的罗伯特•虎克（1665年发现死亡的植物细胞）和荷兰的范•列文胡克（1674年发现金鱼的红细胞和精子，活细胞的发现）。
（2）理论思维和科学实验的结合：在众多前人观察和思维的启发下，德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出了细胞学说。
（3）细胞学说在修正中前进：涉及德国的魏尔肖。
【详解】A、英国科学家罗伯特•胡克用显微镜观察植物的木栓组织，发现这些木栓组织由许多规则的小室组成，他把“小室”称为cell——细胞，观察到的是死细胞，A正确；
B、病毒是非细胞结构的生物，不是由细胞发育而来，B错误；
C、细胞是生命活动的基本单位，且每个细胞都能相对独立地生活，但同时又从属于有机体的整体功能，C正确；
D、利用显微镜观察细胞时，若视野较暗可以通过调节反光镜使视野变亮，D正确。
故选B。
2. 蓝细菌和黑藻是两种常见的藻类，在湖泊中蓝细菌漂浮在水面生长，黑藻生长在浅水区的水底，枝叶伸展在水中。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 两者因细胞壁成分不同而导致其功能也不相同
B. 两者的细胞膜上都附着有与有氧呼吸有关的酶
C. 蓝细菌细胞中的DNA都是环状的，黑藻细胞核中的染色质一般为丝状
D. 蓝细菌细胞以无丝分裂方式增殖，黑藻细胞有丝分裂过程需要中心体的参与
【答案】C
【分析】蓝细菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，内含藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。
【详解】A、蓝细菌细胞壁的成分是肽聚糖，黑藻细胞壁的成分是纤维素和果胶，二者成分不同，但其功能大体相同，都具有支持和保护作用，A错误；
B、蓝细菌细胞呼吸的场所是细胞质基质，与有氧呼吸相关的酶存在于细胞质基质；黑藻细胞呼吸的场所是细胞质基质（第一阶段）和线粒体（有氧呼吸第二和第三阶段），B错误；
C、蓝细菌是原核生物，其DNA都是环状的，黑藻是真核生物，细胞核内的染色质一般呈丝状，C正确；
D、蓝细菌细胞以二分裂方式增殖，黑藻细胞是高等植物，不含有中心体，D错误。
故选C。
3. 下表为人工培养康乃馨组织细胞时培养基配方的主要成分，下列叙述正确的是（ ）
A. 该配方的成分中只有大量元素，没有微量元素
B. 康乃馨组织细胞中的无机盐浓度会影响细胞吸水或失水
C. 钾离子使用浓度最大是因为K是基本元素，K在细胞中以离子形式存在
D. 水在康乃馨不同器官中含量有差异，但都是干重中含量最多的化合物
【答案】B
【分析】组成细胞的大量元素有：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中碳元素是最基本的元素，氧元素是活细胞中含量最多的元素。在组成细胞的各种化合物中，水是鲜重中含量最多的化合物，蛋白质是干重中含量最多的化合物。
【详解】A、该培养基的成分中存在微量元素，如Cl，A错误；
B、细胞可以通过渗透作用失水或吸水，康乃馨组织细胞中的无机盐浓度会影响细胞吸水或失水，B正确；
C、基本元素是C、H、O、N，K不是基本元素，C错误；
D、干重中含量最多的化合物是蛋白质，D错误。
故选B。
4. 糖类和脂质都是细胞中的重要化合物。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 淀粉和脂肪的共有元素是C、H、O
B. 糖类和脂质都是生物膜的重要组成成分
C. 纤维素和脂肪都能作为细胞中的储能物质
D. 脂肪和葡萄糖的彻底氧化产物都是 CO₂和H₂O
【答案】C
【分析】糖类大致可以分为：单糖、二糖和多糖等几类。
脂质包括脂肪、磷脂和固醇。
【详解】A、淀粉是一种多糖，组成元素是C、H、O，脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应而形成的酯，组成元素也是C、H、O，A正确；
B、细胞膜外侧的糖类分子会和蛋白质结合形成糖蛋白，会和脂质结合形成糖脂，参与细胞表面的识别和细胞间的信息传递等功能，脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，B正确；
C、纤维素不能作为细胞间的储能物质，C错误；
D、脂肪和葡萄糖的组成元素都是C、H、O，其氧化分解产物均是CO2和H2O，D正确。
故选C。
5. 下列关于细胞中物质鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 检测花生子叶中的脂肪时，用酒精能洗去浮色是因为苏丹Ⅲ染液易溶于酒精
B. 用斐林试剂检测苹果匀浆中的还原糖时，需先加入甲液，再加入乙液混匀加热
C. 检测某种子中的淀粉时，种子与碘液反应呈现的蓝色较深，说明其含淀粉丰富
D. 用双缩脲试剂检测核糖体的组分时出现紫色，说明核糖体的组分中有蛋白质
【答案】B
【分析】有机物的鉴定方法：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应；（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄。
【详解】A、苏丹Ⅲ染液易溶于酒精，所以检测花生子叶中的脂肪时用酒精洗去浮色，A正确；
B、用斐林试剂检测苹果匀浆中的还原糖时，甲液和乙液混匀后再加入样液中，B错误；
C、碘与淀粉反应呈蓝色，蓝色越深说明淀粉含量越多，C正确；
D、核糖体由蛋白质和rRNA组成，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，D正确。
故选B。
6. 蛋白质变性是指蛋白质受到某些理化因素作用后，空间结构被破坏、生物活性随之丧失的现象。下图是正常蛋白质变性后的示意图。下列相关分析错误的是（ ）
A. 正常蛋白质变性后不能与双缩脲试剂发生反应
B. 胃酸可使蛋白质变性失活，易暴露肽键被胃蛋白酶消化
C. 高温变性后的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D. 酒精消毒的原理是使病毒、细菌的蛋白质变性而失去致病性
【答案】A
【详解】A、正常蛋白质变性后，仍具有肽键，故可以与双缩脲试剂发生反应，A错误；
B、胃酸呈酸性，会使蛋白质变性失活，易暴露肽键，从而被胃蛋白酶消耗，B正确；
C、高温变性后的蛋白质，活性丧失，不能恢复，C正确；
D、绝大多数病毒都是蛋白质构成的，而酒精可以使蛋白质变性，失去活性，从而使细菌、病毒变性失活，D正确。
故选A。
7. 猴痘是由猴痘病毒引起的一种人畜共患传染病，通过密切接触传播，可由动物传染给人，也可以人传人。下列关于猴痘病毒的叙述，错误的是（ ）
A. 猴痘病毒增殖时消耗宿主细胞中的ATP
B. 猴痘病毒的遗传物质主要分布在细胞核中
C. 猴痘病毒的蛋白质外壳含有C、H、O、N等元素
D. 人体感染猴痘病毒后能产生抵抗该病毒的抗体
【答案】B
【分析】抗体指机体的免疫系统在抗原刺激下,由B淋巴细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发生特异性结合反应的免疫球蛋白。
【详解】A、猴痘病毒的生活离不开宿主细胞，增殖过程需要消耗宿主细胞的ATP，A正确；
B、猴痘病毒无细胞结构，B错误；
C、蛋白质的主要组成元素有C、H、O、N，C正确；
D、感染猴痘病毒后，人体可产生抵抗该病毒的抗体，D正确。
故选B。
8. 动物细胞膜的内外两侧存在差异，这与细胞膜的结构和功能有关。下列有关细胞膜的叙述，错误的是（ ）
A. 具有糖蛋白的一侧是细胞膜的外侧，糖蛋白有识别作用
B. 某些载体能催化 ATP的水解，常分布在细胞膜的内侧
C. 胞外 Na⁺多于胞内，膜外侧 Na⁺的载体数量多于膜内侧
D. 动物细胞膜两侧K⁺浓度高的一侧一般为细胞膜的内侧
【答案】C
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性。
【详解】A 、糖蛋白只分布在细胞膜的外侧，具有识别、保护和润滑等作用，A 正确；
B 、某些载体能催化 ATP 的水解，这些载体参与主动运输，主动运输中载体一般分布在细胞膜的内侧，B正确；
C 、一般情况下，细胞外的 Na⁺多于细胞内，膜外侧 Na⁺的载体数量不一定多于膜内侧，C错误；
D、细胞内的 K⁺浓度高于细胞外，动物细胞膜两侧 K⁺浓度高的一侧一般为细胞膜的内侧，D正确。
故选C。
9. 下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是（ ）
A. 代谢旺盛的细菌线粒体膜上葡萄糖转运蛋白较多
B. 植物的液泡中含有多种物质，可调节细胞内的环境
C. 叶绿体内膜向内凹陷形成的嵴极大地扩展了其受光面积
D. 伞藻嫁接实验证明生物体的形态结构由细胞核决定
【答案】B
【分析】原核生物有且只有一种细胞器—核糖体。线粒体和叶绿体增大其膜面积的方式不同：线粒体内膜向内凹陷形成的嵴，叶绿体中众多的类囊体堆叠成基粒。
【详解】A、细菌属于原核生物，没有线粒体且线粒体不能直接利用葡萄糖，其膜上也没有葡萄糖转运蛋白，A错误；
B、植物的液泡中含有无机盐、水、蛋白质等多种物质，可调节细胞内的环境，B正确；
C、叶绿体中众多的类囊体堆叠成基粒，增大了其膜面积，扩展了受光面积，C错误；
D、伞藻核移植实验证明生物体的形态结构由细胞核决定，D错误。
故选B。
10. 溶酶体是真核细胞内由单层膜包被的、具有囊状结构的细胞器，内含多种酸性水解酶，能分解各种外源和内源的大分子物质。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 溶酶体的单层膜参与构成生物膜系统
B. 溶酶体内含有的多种水解酶能分解衰老、损伤的细胞器
C. 溶酶体合成的溶菌酶可参与组成人体的非特异性免疫
D. 溶酶体膜的选择透过性可防止其中水解酶的异常释放
【答案】C
【详解】A、生物膜系统主要包括细胞膜、细胞器膜和核膜，溶酶体的单层膜参与构成生物膜系统，A正确；
B、溶酶体具内含多种水解酶，能分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，B正确；
C、溶菌酶本质是蛋白质，由核糖体合成，而非溶酶体合成，C错误；
D、溶酶体膜具有选择透过性，可防止其中水解酶的异常释放，D正确。
故选C。
11. 细胞核是细胞的控制中心，在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用。尽管细胞核的形状有多种多样，但是它的基本结构却大致相同，如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 真核细胞中组成染色质d与核糖体的基本单位相同
B. 核孔a的数量随细胞种类及细胞代谢状况不同而改变
C. 细胞核是细胞代谢和遗传物质储存、复制的主要场所
D. 在细胞核中的DNA 在转录和翻译过程需要消耗ATP
【答案】B
【分析】细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质等。核膜上有核孔，核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。染色质主要由 DNA 和蛋白质组成。核糖体是合成蛋白质的场所。
【详解】A 、染色质主要由 DNA 和蛋白质组成，核糖体由 RNA 和蛋白质组成，它们的基本单位不同，A 错误；
B、核孔的数量随细胞种类及细胞代谢状况不同而改变，代谢旺盛的细胞，核孔的数量就多，B正确；
C、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质，C 错误；
D、翻译在细胞质中进行，D错误。
故选B。
12. 腐乳是我国传统发酵食品．具有很高的营养价值。下列有关腐乳制作的叙述，正确的是（ ）
A. 食盐浓度越高，对杂菌的抑制作用及腐乳发酵越好
B. 腐乳生产过程中，发挥主要作用的微生物是酵母菌
C. 发酵完成后，豆腐中的蛋白质被完全分解为氨基酸
D. 发酵时间和食盐浓度均可影响腐乳中氨基酸的含量
【答案】D
【分析】腐乳制作过程中多种微生物参与了发酵，其中起主要作用的是毛霉，毛霉等微生物产生蛋白酶能将豆腐中的蛋白质转化成小分子肽和氨基酸，脂肪酶将脂肪转化成甘油和脂肪酸。
【详解】A、高浓度食盐能抑制微生物生长，也同样会影响腐乳的口感，这对制作腐乳不利，A错误；
B、腐乳发酵过程中发挥主要作用的微生物是毛霉，B错误；
C、经过发酵，豆腐中的部分蛋白质被分解为小分子肽和氨基酸，C错误；
D、发酵时间和食盐浓度均会影响毛霉的代谢，所以发酵时间和食盐浓度均可影响腐乳中氨基酸的含量，D正确。
故选D。
13. 如图是酵母菌的纯培养过程示意图。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 过程a用到的灭菌方法有湿热灭菌法和干热灭菌法
B. 过程b分离菌种时划线几个区域则需要灼烧几次接种环
C. 过程c设置一组空白培养基的目的是检测灭菌是否彻底
D. 若培养基中出现了不同的培养物，则需继续进行纯化培养
【答案】B
【分析】①干热灭菌，用于玻璃器皿的灭菌。②灼烧灭菌，用于剪刀、镊子、解剖刀、接种环等的灭菌。
【详解】A、过程a表示制备培养基，需要使用培养皿和配制培养液（基），前者需要进行干热灭菌法灭菌，后者需要使用湿热灭菌法灭菌，A正确；
B、每次划线前后都需要灼烧接种环，故划线n个区域则需要灼烧n+1次接种环，B错误；
C、将未接种的空白培养基进行培养，检测其上有无菌落生长，可以得知培养基灭菌是否彻底，C正确；
D、若培养基中出现了不同的培养物，说明存在其他杂菌，需要继续进行纯化培养，D正确。
故选B
14. 在含有纤维素的培养基中加入刚果红．刚果红与纤维素形成红色复合物；而当纤维素被纤维素分解菌分解后，复合物就无法形成，培养基中会出现以这些菌为中心降解圈的透明圈（如图所示，图中均为单菌落）。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 可以在落叶较多的土壤中获取纤维素分解菌
B. 菌落②最大，故其含有的纤维素分解菌数量最多
C. 由实验结果可知，菌落①中的菌株分解纤维素的能力最强
D. 由实验结果可知·菌落③中的菌株更适合在该培养基中生长
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、植物细胞壁由纤维素和果胶组成，在落叶丰富的土壤中易获得纤维素分解菌，A正确；
B、菌落②最大，说明该菌落含有的纤维素分解菌数量最多，B正确；
C、菌落①的菌落直径小（纤维素分解菌数目少），但透明圈大（分解的纤维素较多，说明纤维素酶活性较强），说明菌落①的菌株分解纤维素的能力最强，C正确；
D、由实验结果可知，菌落②的菌落直径大，菌落②中的菌株更适合在该培养基中生长，D错误。
故选D。
15. 朱顶红是我国近年来从国外大量引种并进行推广的新潮花卉，但其种苗昂贵。科研人员以朱顶红曼谷玫瑰无菌芽基部为外植体，通过植物组织培养获得了大量脱毒苗，过程如图所示。下列相关分析正确的是（ ）
A. ①过程需用无水乙醇和次氯酸钠对外植体进行消毒
B. ②过程中不存在基因的选择性表达，③④过程中存在
C. ③过程需要提高细胞分裂素的比例以诱导芽的分化
D. 经植物组织培养技术培养出的脱毒植株可以抗病毒
【答案】C
【分析】植物组织培养是一种无性繁殖技术，通过从植物体分离出所需的组织、器官或细胞，在无菌条件下接种在含有营养物质及植物激素的培养基上进行培养，获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品。该技术主要包括脱分化产生愈伤组织，再分化形成再生植物。
【详解】A、外植体消毒应用70%酒精，A错误；
B、②过程为脱分化过程，③④过程为再分化过程，这些过程都存在基因的选择性表达，B错误；
C、生长素和细胞分裂素的比例影响细胞分化的方向，③过程需要提高细胞分裂素的比例以诱导芽的分化，C正确；
D、脱毒植株不能抵抗病毒，只是含有病毒少而已，D错误。
故选C。
16. 胚胎发育率低是非人灵长类动物体细胞核移植技术的瓶颈，我国科学家经过多年努力，攻克了这个障碍，获得了体细胞克隆食蟹猴“中中”和“华华”。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 中中和华华基因组成几乎完全相同，但表型仍有差异，可能与表观遗传有关
B. 实验中的受体细胞为成熟卵母细胞，体积较小，与外界环境物质交换效率高
C. 实验过程中需要使用体细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎分割技术等
D. 中中和华华的克隆成功为克隆灵长类特定遗传病模型动物提供了可操作路径
【答案】B
【分析】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为动物个体。 哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植和体细胞核移植。
【详解】A、中中和华华由同一个重组细胞发育而来，基因组成几乎完全相同，但表型仍有差异，可能与表观遗传有关，A正确；
B、研究中的受体细胞为成熟卵母细胞，体积较大，与外界环境物质交换效率低，B错误；
C、该研究过程中用一只雌性猕猴胎儿的一个成纤维细胞的细胞核做供体成功克隆了两只猕猴——中中和华华，需要使用体细胞核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎分割移植技术，C正确；
D、中中和华华的克隆成功为大量培育灵长类遗传病模型动物提供了可操作路径，促进针对阿尔茨海默病、自闭症等脑疾病，以及免疫缺陷、肿瘤、代谢性疾病的新药研发进程，D正确。
故选B。
17. 下图表示研究人员利用胚胎工程培育优质奶牛的过程，下列相关说法正确的是（ ）
A. ①代表体外受精，与体内受精不同的是体外受精前精子需要获能
B. ②代表胚胎的体外培养，可移植的胚胎应发育到原肠胚或囊胚阶段
C. ③代表胚胎分割，需均等分割桑葚胚的内细胞团，以免影响胚胎发育
D. ⑤代表胚胎移植，此时要使供体和受体的生理状况保持一致
【答案】D
【分析】胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术，分析题图，①是体外受精过程，②是早期胚胎培养，③是胚胎分割，④是分割后胚胎的恢复， ⑤是胚胎移植。
【详解】A、①代表体外受精，体外受精前和体内受精前精子均需要获能，A错误；
B、②代表早期胚胎培养，可移植的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚，B错误；
C、③代表胚胎分割，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，而桑椹胚阶段的胚胎还未形成内细胞团，C错误；
D、⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，要对供体、受体进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，D正确。
故选D。
18. 下列关于DNA粗提取与鉴定的叙述，错误的是（ ）
A. 可以用菜花、洋葱、香蕉、猪肝等实验材料粗提取DNA
B. 将过滤液放入4℃冰箱一段时间可抑制DNA酶的活性
C. 粗提取到的DNA白色丝状物可用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起
D. 使用二苯胺试剂能有效测定不同提取液中DNA的纯度差别
【答案】D
【分析】DNA粗提取与鉴定的实验中，不同操作步骤中加水的作用不同，破碎细胞获取含DNA的滤液时加蒸馏水的目的是使血细胞涨破；出去滤液中的杂质时，加蒸馏水的目的是降低NaCl溶液浓度使DNA析出。
【详解】A、理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料，因此菜花、洋葱、猪肝等均可作为提取DNA的材料，A正确；
B、将过滤液放入4℃冰箱一段时间可抑制DNA酶的活性，B正确；
C、粗提取到的DNA白色丝状物可用玻璃棒沿一个方向搅拌卷起，进而可获得较多的DNA，C正确；
D、可使用二苯胺试剂鉴定DNA的存在，但不能用于测定不同提取液中DNA的纯度，D错误。
故选D。
19. 科学家从其他植物中克隆出花色基因W，现欲将花色基因W与质粒相连，通过农杆菌转化法导入牡丹，从而增加牡丹花的花色类型。下列相关叙述正确的是（ ）
A. PCR扩增基因W时，须已知W基因全部核苷酸序列来设计引物
B. 需使用含有氨苄青霉素的培养基筛选出被成功转化的牡丹细胞
C. W基因被成功导入牡丹细胞后，其不一定能稳定遗传和表达
D. DNA连接酶可将经EcRI处理后的W基因和质粒碱基间的氢键连接起来
【答案】C
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、利用PCR扩增目的基因C时，只需要知道C基因两端的部分核苷酸序列就可以设计引物，A错误；
B、需使用含有潮霉素的培养基筛选出被成功转化的牡丹细胞，B错误；
C、C基因被成功送入受体细胞后，不一定能稳定遗传和表达，需要进行进一步检测与鉴定，C正确；
D、DNA连接酶作用的是磷酸二酯键，D错误。
故选C。
20. 研究员通过蛋白质工程对葡萄糖异构酶基因进行体外定点诱变，以脯氨酸替代了葡萄糖异构酶第138位甘氨酸，结果突变体葡萄糖异构酶比野生型的热失活半衰期延长一倍。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 对蛋白质进行改造要以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础
B. 用脯氨酸替代甘氨酸，说明对蛋白质的改造可通过对氨基酸直接进行操作实现
C. 与基因工程相比，蛋白质工程可以获得更加符合人类需要的有关蛋白质
D. 蛋白质工程发展的主要制约因素是人类对蛋白质高级结构的了解还不够
【答案】B
【分析】蛋白质工程的实施过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。
【详解】AC、以蛋白质分子的结构规律与生物功能的关系作为基础对蛋白质进行改造，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要，AC正确；
B、用脯氨酸替代138位的甘氨酸，是通过对基因的改造实现对蛋白质的改造，B错误；
D、蛋白质高级结构异常复杂，蛋白质工程发展的主要制约因素是人类对蛋白质高级结构的了解还不够，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共50分。
21. 下列为几种生物（细胞）的模式图。回答下列问题：
（1）图中不能称为一个生命系统的是生物_________（填图示字母），在生命起源方面，目前人们普遍认为该生物出现最晚，判断的依据是_______________________________________。
（2）图中表示真核生物细胞的是________（填图示字母），最主要的判断依据是____________。
（3）图中原核生物中细胞直径最大的是________（填图示字母），该生物属于_________（填“自养”或“异养”）生物，原因是其细胞内含有__________________，可以进行______________。图中生物C的细胞中与其运动有关的结构是_____________（填名称）。
（4）青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成导致细菌裂解，从而达到杀菌的目的，临床上不能用青霉素治疗图示 A生物所导致的感染，理由是___________________________________。
【答案】（1）①. D ②. 该生物没有细胞结构，应完全活细胞寄生生活
（2）①. B ②. 具有以核膜为界限的细胞核
（3）①. D ②. 自养 ③. 叶绿素和藻蓝素 ④. 光合作用 ⑤. 鞭毛
（4）支原体无细胞壁，青霉素不能对它起作用
【分析】题图分析：A表示支原体，B表示动物细胞，C表示细菌，D表示蓝细菌，E表示病毒。
【小问1详解】
生命系统的生物具有细胞结构，生物E不具有细胞结构，故不能称为一个生命系统。从生命系统起源方面来看，由于该生物没有细胞结构，营完全活细胞寄生生活，所以人们普遍认为该生物出现最晚。
【小问2详解】
上图中，A表示支原体，B表示动物细胞，C表示细菌，D表示蓝细菌，E表示病毒，其中ACD是原核细胞，B是真核生物细胞，最主要的判断依据是没有以核膜为界限的细胞核。
【小问3详解】
ACD表示原核生物细胞，其中细胞直径最大的是D，表示蓝细菌，该生物细胞中含有叶绿素和藻蓝素，能够进行光合作用，故是自养生物。生物C表示细菌，其细胞中与其运动有关的结构是鞭毛。
【小问4详解】
依据题意，青霉素通过干扰细菌细胞壁的合成导致细菌裂解，而A细胞（支原体）没有细胞壁，故青霉素不能对它起作用，不能治疗支原体所导致的感染。
22. 动物细胞通过其细胞表面的低密度脂蛋白受体（LDLR）介导的胞吞作用来实现从血液中摄取富含胆固醇的低密度脂蛋白（LDL），可使细胞专一性地摄入大量物质，又可避免像一般胞吞那样摄入大量的细胞外液。下图1是电子显微镜下观察到的人成纤维细胞中结合LDL 的有被小泡，图2 为该过程的模式图。回答下列问题：

（1）动物体内固醇类物质包括____________________（写出两种）、维生素 D等，人体中维生素D的作用是________________________。
（2）无论是否需要受体介导，在胞吞时都会形成内吞泡，内吞泡的结构组成成分主要是______________________，这体现了细胞膜具有____________的特点。
（3）图中组织细胞中合成的脂肪绝大部分可运送至脂肪组织细胞中，若人体内毛细血管相通的血管内壁上有多余的甘油三酯和胆固醇大量沉积，便会导致高脂血症，会引起外周阻力增大，从而导致高血压，其原因是_______________________________________________。
【答案】（1）①. 胆固醇、性激素 ②. 能有效促进人体肠道对钙和磷的吸收
（2）①. 磷脂的蛋白质 ②. 一定的流动性
（3）血管管径减小，血管弹性下降，血液粘滞度增加
【分析】常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等。固醇类物质包括胆固醇、性激素和微生物D。
【小问1详解】
动物体内的固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，其中人体内维生素D的作用是可以有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收。
【小问2详解】
内吞泡是具膜小泡，所以其结构组成成分和细胞膜类似，主要是由磷脂的蛋白质。形成内吞泡的过程体现了细胞膜具有一定的流动性的特点。
【小问3详解】
由于人体内毛细血管相通的血管内壁上有多余的甘油三酯和胆固醇大量沉积，所以就造成了血管管径的减小，血管弹性的下降，血管粘滞度的增加，从而导致高血脂症，引起外周阻力增大，导致高血压。
23. 如图是蛋白质的合成、分泌及参与组成细胞结构的示意图，据图回答下列问题：

（1）图中含有 RNA的细胞结构有________（填序号）。人的口腔上皮细胞中的 RNA 主要分布在________中。
（2）细胞器④和⑤增大生物膜面积的结构分别是_______________和__________________。
（3）研究分泌蛋白合成到分泌的过程，追踪物质的变化，一般采用_____________________法。
（4）研究表明，体细胞重新编程后，可能直接转化为诱导性多能干细胞，这一过程中，线粒体将大量降解，原因是一种线粒体外膜受体BNIP3L在重编程的早期发生瞬时的高表达，这一受体使线粒体被自噬体识别、吞噬，然后与溶酶体融合遭到降解，流程图如下：

BNIP3L的化学本质是__________，自噬体的膜主要来自__________________________（填名称），由题意可知，线粒体降解与________________数量突然增加有关。
【答案】（1）①. ①④⑤⑥ ②. 细胞质
（2）①. 线粒体内膜向内腔折叠形成嵴 ②. 类囊体薄膜堆叠形成基粒
（3）放射性同位素标记
（4）①. 糖蛋白 ②. 内质网和高尔基体 ③. 线粒体外膜受体BNIP3L
【分析】细胞自噬是指在一定条件下，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。
【小问1详解】
据图可知，①表示核糖体，②表示高尔基体，③表示内质网，④表示线粒体，⑤表示叶绿体，⑥表示细胞核，其中含有RNA的细胞结构有：①表示核糖体，④表示线粒体，⑤表示叶绿体，⑥表示细胞核。人的口腔上皮细胞中的 RNA 主要分布在细胞质。
【小问2详解】
④表示线粒体，其增大膜内面积的方式为线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，为有氧呼吸酶提供了附着位点；⑤表示叶绿体，其增大膜内面积的方式为类囊体薄膜堆叠形成基粒，为与光合作用相关的色素和酶提供了附着位点。
【小问3详解】
3H具有放射性，在研究分泌蛋白合成到分泌的过程，追踪物质的变化，一般采用放射性同位素标记法。
【小问4详解】
受体的化学本质是糖蛋白，自噬体的膜主要来自内质网和高尔基体的膜，据题意，一种线粒体外膜受体BNIP3L在重编程的早期发生瞬时的高表达，使线粒体被自噬体识别、吞噬，然后与溶酶体融合遭到降解，所以线粒体降解与线粒体外膜受体BNIP3L数量突然增加有关。
24. 葡萄酒醇厚、浓郁，含抗氧化、消炎物质，对人体的心脑血管具有保健作用；葡萄醋能抑菌消毒、有健脾安胃帮助消化等功效。某生物兴趣小组利用图1装置进行葡萄酒和葡萄醋的制作。回答下列问题：
（1）用图1装置制作葡萄酒过程中，要关闭____（填“阀a”或“阀b”），以保证无气体进入发酵液。若发酵过程中操作失误导致发酵瓶爆裂，原因是____。
（2）加入发酵瓶中的葡萄汁只占发酵瓶的2/3，目的是____（答一点）。葡萄酒自然发酵时，作为原料的葡萄不需要灭菌，其原因是____。
（3）用图1的装置酿葡萄酒结束后，若要直接转入葡萄醋发酵，具体的操作方案为____。在制作葡萄醋的过程中，发酵液的pH会____（填“下降”“上升”或“不变”）。
（4）为研究甲、乙、丙、丁四种酵母菌酿制葡萄酒的效果，研究人员进行了有关实验，结果如图2所示，甲、乙、丙、丁四种酵母菌酿制葡萄酒效果最差的是____。6～7d，丁组酒精度不再上升的原因可能是____（答两点）。
【答案】（1）①. 阀a ②. 未及时排气
（2）①. 让酵母菌在有氧条件下大量繁殖；防止发酵液溢出；起缓冲作用，避免发酵瓶压力过大发生炸裂（答一点即可）②. 起主要作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母菌，灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌，使发酵不能进行（合理即可）
（3）①. 打开阀a，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度至30～35℃（合理即可）②. 下降
（4）①. 丙 ②. 较高的酒精度对酵母菌自身有毒害作用；葡萄汁中的葡萄糖耗尽
【分析】果酒制作菌种是酵母菌，代谢类型是兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，条件是18～30℃、前期需氧，后期不需氧；果醋制作的菌种是醋酸菌，代谢类型是需氧型细菌，属于原核细胞，条件是30～35℃、一直需氧。
【小问1详解】
用图1装置制作果酒过程中，要关闭充气管上的夹子，以便制造无氧环境，发酵温度应控制在18~30°C。若未及时排气，可能会导致发酵瓶爆裂。
【小问2详解】
加入发酵瓶中的葡萄汁只占发酵瓶的2/3，目的是让酵母菌在有氧条件下大量繁殖；防止发酵液溢出；起缓冲作用，避免发酵瓶压力过大发生炸裂。
葡萄酒自然发酵时，作为原料的葡萄不需要灭菌，其原因是起主要作用的是附着在葡萄果皮上的野生型酵母菌，灭菌会杀死葡萄皮上附着的酵母菌，使发酵不能进行。
【小问3详解】
果醋制作的菌种是醋酸菌，代谢类型是需氧型细菌，属于原核细胞，条件是30～35℃、一直需氧；用图1的装置酿葡萄酒结束后，若要直接转入葡萄醋发酵，具体的操作方案为打开阀a，通入无菌空气，接种醋酸菌，同时升高温度至30～35℃。在制作葡萄醋的过程中，会产生大量醋酸，发酵液的pH会下降。
【小问4详解】
由图分析可知，图中甲、乙、丙、丁四种酵母菌酿制葡萄酒中酒精度含量最低的是丙，则效果最差的是丙酵母菌。6~7d，丁组酒精度不再上升的原因是较高的酒精度对酵母菌自身有毒害作用；葡萄汁中的葡萄糖耗尽，无法提供能源物质。
25. 如图是利用基因工程生产生长激素的流程图，PstI、EcRI和HindⅢ代表相关的限制酶（产生的黏性末端不同），Ampr指氨苄青霉素抗性基因。回答下列问题：

（1）对cDNA进行PCR扩增利用了__________的原理，除加入引物和模板DNA外，一般还需要加入___________；产物经凝胶电泳后，发现有多条扩增带（其中也包含目的基因片段），在不改变引物、PCR扩增体系和模板量的情况下，可采用___________的方法，特异性扩增目的基因片段。
（2）研究人员对扩增出的cDNA片段进行了序列测定，序列信息见下图，推测其最多可以编码___________个氨基酸的多肽（终止密码子为UAA/UAG/UGA）。在多肽合成过程中，tRNA“搬运”氨基酸到核糖体上，氨基酸结合部位在tRNA的________端。写出PCR扩增转录的模板链的引物为___________（写出前面的10个碱基序列）。

（3）采用双酶切对目的基因的DNA片段和质粒进行处理，根据图示所采用的限制酶是________，选择两种酶切割的优点是__________。
（4）为促进转生长激素基因奶山羊的繁育，科研人员在上述研究基础上进行了进一步试验，过程如下，请完成下表：
【答案】（1）①. DNA半保留复制 ②. 耐高温的DNA聚合酶、dNTP（缓冲液、Mg2+）等 ③. 减少循环次数或者提高退火温度
（2）①. 86 ②. 3' ③. 5'-TCAAGGCATG-3'
（3）①. PstI、EcRI ②. 形成不同的黏性末端，防止质粒及目的基因自连及目的基因反接
（4）①. 同期发情 ②. 桑葚胚或囊胚 ③. 胚胎移植 ④. 抗原—抗体杂交
【分析】分析题图：图中①②③是利用反转录法获取目的基因，④是基因表达载体的构建，⑤是核移植。
【小问1详解】
利用DNA半保留复制的原理对cDNA进行PCR，PCR体系中需要加入引物和模板DNA、耐高温的DNA聚合酶、dNTP（缓冲液、Mg2+）等。产物经凝胶电泳后，发现有多条扩增带（其中也包含目的基因片段），在不改变引物、PCR扩增体系和模板量的情况下，为了特异性扩增目的基因片段，可通过减少循环次数或者提高退火温度的方式达到目的。
【小问2详解】
起始密码子是AUG，对应编码链的ATG，终止密码子为UAA/UAG/UGA，对应DNA编码链的TAA、TAG、TGA，则图中编码氨基酸序列的DNA长度为258个碱基对，则可编码258÷3=86个氨基酸。在多肽合成过程中，tRNA“搬运”氨基酸到核糖体上，氨基酸结合部位在tRNA的3'端。根据碱基互补配对原则，模板链和引物反向平行的原则，则PCR扩增转录的模板链的引物为5'-TCAAGGCATG-3'（写出前面的10个碱基序列）。
【小问3详解】
由于HindⅢ破坏了氨苄青霉素抗性基因，则不能选用，所以只能选择PstI、EcRI进行双酶切，选择两种酶切割可形成不同的黏性末端，防止质粒及目的基因自连及目的基因反接。
【小问4详解】
胚胎移植中，应选择有健康体质和正常繁殖能力的个体作为受体母羊，并对受体母羊进行同期发情处理。进行胚胎分割时，可以选择发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，对囊胚进行分割时需要将内细胞团进行均等分割。胚胎移植时，将盛有胚胎的移液管送入受体母羊子宫的相应部位，注入胚胎。利用抗原-抗体杂交技术检测乳汁是否含有人乳铁蛋白，对符合要求的个体进行繁育。
成分
分子式
使用浓度（mg/L）
硝酸铵
NH4NO3
1650
硝酸钾
KNO3
1900
氯化钙
CaCl2·2H2O
440
硫酸镁
MgSO4·7H2O
370
磷酸二氢钾
KH2PO4
170
操作步骤
简要操作过程
受体母羊的选择与①________处理
选择具有健康体质和正常繁殖能力的母羊并注射孕激素等
胚胎分割
用分割针将发育良好、形态正常的②________均等分割
③_________
将盛有胚胎的移液管送入受体母羊子宫的相应部位，注入胚胎
妊娠检查
利用兽用B超诊断仪对受体母羊进行早期妊娠检查
转人生长激素基因奶山羊的选育
转人生长激素基因奶山羊进入泌乳期后，利用④_________技术检测乳汁是否含有人生长激素，对符合要求的个体进行繁育