[生物][期末]福建省南平市2023-2024学年高二下学期期末质量检测试题(解析版)

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一、选择题 （本题共15小题， 其中1~10小题， 每题2分； 11~15小题， 每题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。）
1. 下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是（ ）
A. 支原体属于原核生物，其遗传物质在染色体上
B. 酵母菌有细胞壁和核糖体，属于单细胞原核生物
C. 发菜细胞和哺乳动物成熟红细胞内都没有线粒体
D. 真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA和RNA
【答案】C
【分析】原核细胞与真核细胞的主要区别是有无核膜包被的细胞核，二者唯一共有的细胞器是核糖体。
【详解】A、支原体属于原核生物，其遗传物质是DNA，是裸露的，原核生物没有染色体结构，A错误；
B、酵母菌有细胞壁和核糖体，且有核膜包被的细胞核，属于单细胞真核生物，B错误；
C、发菜细胞为原核细胞，其细胞结构中只有核糖体这一种细胞器，没有线粒体，哺乳动物成熟红细胞内没有细胞核和细胞器，因而也没有线粒体，C正确；
D、真核生物和原核生物都属于细胞生物，它们的遗传物质都是DNA，D错误。
故选C。
2. 下列关于微生物培养过程无菌操作的叙述，正确的是（ ）
A. 为保证超净工作台无菌，接种操作时应打开紫外灯
B. 巴氏消毒可杀死物体内外的全部微生物和芽孢
C. 灭菌的方法包括湿热灭菌、干热灭菌和煮沸灭菌
D. 在微生物接种前，操作者的衣着和双手要进行消毒
【答案】D
【详解】A 、接种操作时应关闭紫外灯，因为紫外灯对人体有伤害，A 错误；
B 、巴氏消毒只能杀死部分微生物和芽孢，不能杀死全部，B 错误；
C 、煮沸灭菌只是湿热灭菌的一种方式，C 错误；
D 、在微生物接种前，操作者的衣着和双手要进行消毒，以保证无菌操作，D 正确。
故选D。
3. 某小组在野外发现一种白色的不知名野果，把这些野果带回实验室鉴定其组成成分。下列相关实验的叙述，正确的是（ ）
A. 进行蛋白质的鉴定时，NaOH 溶液和CuSO4溶液先混合后再使用
B. 野果研磨液加热后，也可与双缩脲试剂发生作用并产生紫色反应
C. 制备临时装片检测脂肪时，经苏丹Ⅲ染液染色后用清水洗去浮色
D. 野果研磨液用斐林试剂检测，出现砖红色沉淀说明其中含葡萄糖
【答案】B
【分析】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质：（1）还原糖在水浴加热的条件下，与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。（2）脂肪的检测：脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。（3）蛋白质的检测：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。
【详解】A、蛋白质鉴定的原理是碱性条件下铜离子与肽键反应，产生紫色反应，所以需要先加入NaOH，后加入CuSO4四滴，A错误；
B、蛋白质鉴定的原理是碱性条件下铜离子与肽键反应，加热不会使肽键断裂，所以依然可以与双缩脲试剂反应出现紫色，B正确；
C、进行脂肪鉴定时，制片过程中，需要用到体积分数为50%的酒精溶液，加1至2滴，为了洗去浮色，C错误；
D、若向该野果的组织样液中加入斐林试剂，出现砖红色沉淀，说明该野果中含有还原糖，不能确定就是葡萄糖，D错误。
故选B。
4. 黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的多年生沉水植物，是生物学实验常用的材料。黑藻能够吸收重金属离子、降解某些农药等污染物，因此可以作为净化水质的先锋植物。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. 黑藻适应水下的弱光环境，幼嫩的叶片可直接制成临时装片
B. 观察细胞质流动前，将黑藻放在光照、温度适宜条件下培养
C. 用黑藻叶片观察质壁分离现象时，叶绿体的存在会干扰观察
D. 污染严重的水体中培育黑藻，定期移除处理可逐步改善水质
【答案】C
【分析】藻叶片细胞含有较多的叶绿体，可以用于观察植物细胞中的叶绿体，也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验。提取色素的原理：色素能溶解在乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇等提取色素；同时，黑藻叶片细胞是成熟的植物细胞，含有大液泡，可用于观察质壁分离和复原。
【详解】A、黑藻是沉水植物，适应水下弱光环境，其叶片为单层细胞，可直接制成临时装片，A正确；
B、在光照、温度适宜条件下细胞质流动速度快，所以观察细胞质流动前，将黑藻放在光照、温度适宜条件下培养 ，B正确；
C、叶绿体呈绿色，用黑藻叶片观察质壁分离现象时，可以以叶绿体的位置作为标志物观察质壁分离现象，C错误；
D、黑藻能够吸收重金属离子、降解某些农药等污染物，污染严重的水体中培育黑藻，定期移除处理，可以降低水中污染，改善水质，D正确。
故选C。
5. 基因工程、发酵工程等现代生物技术广泛应用于农牧业、医药卫生和食品工业等方面。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. 利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的化学防治
B. 采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白
C. 通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌发酵生产乙肝疫苗
D. 通过导入肠乳糖酶基因的奶牛分泌出乳糖含量低的乳汁
【答案】A
【分析】发酵工程是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术。发酵工程的内容包括菌种选育、培养基的配置、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯等方面。
【详解】A 、利用发酵工程生产的微生物农药，可用于病虫害的生物防治，而不是化学防治，A 错误；’
B 、单细胞蛋白是通过发酵获得的微生物菌体，例如细菌、酵母菌等。这些微生物含有丰富的蛋白质，可以作为食品或饲料的蛋白质来源。采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥，得到单细胞蛋白，B 正确；
C 、通过转入乙肝病毒抗原基因的酵母菌，会合成病毒的抗原，可生产乙肝疫苗，C 正确；
D 、通过导入肠乳糖酶基因的奶牛，可以合成肠乳糖酶，分泌出乳糖含量低的乳汁，D 正确。
故选A。
6. 传统发酵技术酿制米酒时，先将糯米蒸熟，冷却后将少许凉开水与酒曲（含菌种）按一定比例混合均匀后置于容器，几天后加盖发酵获得米酒。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. 糯米蒸熟可杀死部分微生物，同时利于淀粉的快速糖化
B. 糯米蒸熟后冷却再加入酒曲，避免影响酒曲中微生物的活性
C. 酿酒初期容器未加盖，可促进酵母菌有氧呼吸，迅速增殖
D. 为保证米酒风味纯正，酿制前需对菌种进行选育及纯化
【答案】D
【分析】酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是异养兼性厌氧型微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把葡萄糖糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵，将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳，酒精发酵温度范围是18～30℃。
【详解】A、先将糯米蒸熟杀死部分微生物，熟糯米中的淀粉发生糊化，快速糖化，比生糯米更容易被微生物分解，A正确；
B、糯米蒸熟后冷却再加入酒曲，避免高温杀死酒曲中微生物，B正确；
C、酵母菌在有氧条件下，有氧呼吸有利于增殖，所以酿酒初期容器未加盖，可促进酵母菌有氧呼吸，迅速增殖，C正确；
D、传统米酒发酵属于传统发酵技术，该过程的菌种来源是直接利用原材料中天然存在的微生物，或利用前一 次发酵保存下来的面团、卤汁等发酵物中的微生物进行发酵，不需需通过对酵母菌菌种的选育及纯化培养，D错误。
故选D。
7. 七叶一枝花属濒危名贵中药材，科学家尝试应用生物技术繁殖和保存七叶一枝花资源，并通过植物细胞工程获取其有效成分。下列相关叙述，正确的是（ ）
A. 七叶一枝花叶片、根等部位，经诱导形成愈伤组织不含有叶绿体
B. 七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于是否给予光照
C. 七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，需要添加蔗糖，为幼苗提供碳源
D. 通过植物细胞培养可大量获得七叶一枝花生命活动所必需的次生代谢物
【答案】A
【详解】A、愈伤组织是经过外植体脱分化过程形成的高度液泡化的薄壁细胞，不含叶绿体，A正确；
B、七叶一枝的愈伤组织先诱导生芽还是生根取决于细胞分裂素和生长素的比例，B错误；
C、七叶一枝花的试管苗移植到珍珠岩时，可以自己进行光合作用，不需要添加蔗糖，C错误；
D、七叶一枝花的次生代谢产物不是生命活动必需的，初生代谢产物才是必需的，D错误。
故选A。
8. 利用差速离心法分离出家鸽的三种细胞器（甲、乙、丙），测定其中三种有机物的含量如下图所示。下列相关叙述，正确的是（ ）
A. 细胞器甲是具有双层膜的细胞器，是葡萄糖分解产生丙酮酸的场所
B. 细胞器乙是一种具有单层膜的细胞器，可能是蛋白加工、分类和包装的车间
C. 细胞器丙的化学成分主要是DNA和蛋白质，是家鸽细胞“生产蛋白质的机器”
D. 家鸽红细胞成熟过程中内部结构发生改变，无细胞核，也无上述三种细胞器
【答案】B
【分析】由柱形图分析可知，甲蛋白质含量最多，其次是脂质和核酸，据此推测甲可能是线粒体；乙只含有蛋白质和脂质，不含核酸，据此推测乙是具有膜结构的细胞器，则乙可能是是内质网、高尔基体或溶酶体；丙含有蛋白质和核酸，不含脂质，这说明丙不具有膜结构，据此推测丙是核糖体。
【详解】A 、葡萄糖分解产生丙酮酸的场所是细胞质基质，不是细胞器，A 错误；
B 、具有单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体等，高尔基体是蛋白质加工、分类和包装的“车间”，B 正确；
C 、“生产蛋白质的机器”是核糖体，核糖体主要由 RNA 和蛋白质组成，C 错误；
D、鸟类是禽类，鸟类成熟的红细胞中有细胞核，D 错误。
故选B。
9. 生物技术的进步在给人类带来福祉的同时，也需关注它的安全性。下列有关应用实践，不符合生物技术安全规范的是（ ）
A. 转基因番木瓜获准上市前，需对其有无新的过敏原产生进行安全评估
B. 利用腺病毒作为基因工程的载体需要对其基因组改造并进行风险评估
C. 将眼镜蛇的毒素基因与流感病毒基因进行拼接，制造出新型致病病毒
D. a-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中，可以阻断基因通过花粉传播
【答案】C
【详解】A、转基因技术本身是中性的，但转基因产品可能有利，也可能有害，因而需要进行安全性评价，A正确；
B、腺病毒可以感染人体，所以利用腺病毒作为基因工程的载体需要对其基因组改造并进行风险评估，B正确；
C、将眼镜蛇的毒素基因与流感病毒基因进行拼接，制造出新型致病病毒属于生物武器，应该禁止，C错误；
D、a-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中，由于a-淀粉酶可以阻断淀粉储藏而使花粉失活，可以阻断基因通过花粉传播，D正确。
故选C。
10. “膜流”是指细胞的各种生物膜结构相互移位和转移的现象，常通过膜性小泡出芽与融合实现的。下列相关叙述，错误的是（ ）
A.T2 噬菌体侵染大肠杆菌细胞可以作为“膜流”现象的典型例证
B. 突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质，出现“膜流”现象
C. 吞噬细胞通过溶酶体杀死侵入细胞的病毒或细菌的过程有“膜流”现象
D. “膜流”形成的基础是各种生物膜成分和结构相似，结构和功能紧密联系
【答案】A
【分析】在分泌蛋白的加工过程中，内质网产生囊泡，包裹着蛋白质，运输给高尔基体进一步加工，然后，高尔基体形成包裹着蛋白质的囊泡，运输给细胞膜。当细胞摄取大分子时，细胞膜内陷形成囊泡。核糖体没有膜结构，主要成分是rRNA和蛋白质。
【详解】A、T2噬菌体吸附到大肠杆菌表面侵染细胞时，尾鞘收缩，头部的DNA通过中空的尾部注入细胞内，其遗传信息传递的过程不会出现“膜流”现象，A错误；
B、神经递质位于突触小泡中，突触前神经元通过胞吐方式释放神经递质，出现“膜流”现象，B正确；
C、吞噬细胞吞噬细菌时是胞吞方式，细胞膜向内凹陷将细菌包成囊泡，溶酶体和囊泡相互融合，降解侵入的细菌，有“膜流”现象，C正确；
D、“膜流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移，“膜流”现象说明生物膜成分和结构相似，D正确。
故选A。
11. 某同学用改良的方法进行“DNA的粗提取与鉴定”实验，具体操作如下，相关说法错误的是（ ）
A. 研磨的目的是裂解细胞膜，同时释放出DNA 等物质
B. 适温加热可以加快嫩肉粉对多糖和蛋白质的水解
C. 预冷的体积分数为95%的酒精能溶解某些蛋白质
D. 沸水浴的条件下，DNA 遇二苯胺会呈现蓝色
【答案】B
【分析】DNA的溶解性：（1）DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14ml/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。
【详解】A、研磨可以裂解细胞膜，将细胞中的DNA释放出来，A正确；
B、嫩肉粉中含有蛋白酶，适当升温可以加快对蛋白质的水解，但不能加快对多糖的水解，B错误；
C、DNA不溶于酒精，蛋白质溶于酒精，因此可用体积分数为95%冷酒精析出DNA，C正确；
D、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，D正确。
故选B。
12. 某兴趣小组用浓度分别为0、 0.1、 0.2、 0.3、 0.4、 0.5、 0.6ml·L-1的1~7组蔗糖溶液，浸泡处理一批新鲜的南瓜条。一段时间后，测定南瓜条的质量变化百分比：质量变化百分比（%）=质量变化值/初始质量×100%；结果如下图，下列相关叙述，错误的是（ ）

A. 南瓜条由于渗透作用吸水或失水而发生质量变化
B. 第6、7组发生质壁分离的内因是原生质层与细胞壁伸缩性不同
C. 南瓜条细胞液浓度应介于0.4 ml·L-1-0.5 ml·L-1的蔗糖溶液之间
D. 蔗糖溶液处理结束时，第1组~第7组南瓜条渗透压依次减小
【答案】D
【分析】植物细胞液的浓度介于未发生和刚发生质壁分离的两个外界溶液浓度之间。细胞发生质壁分离，细胞失水，质壁分离达到最大限度，吸水能力最大。
【详解】A、南瓜条的质量变化是由于渗透作用吸水或失水而造成的，A正确；
B、第6、7组南瓜条的质量变小，发生了渗透失水，由于原生质层的伸缩性大，细胞壁的伸缩性小，所以发生了质壁分离，B正确；
C、据图可知，在第5、6组之间南瓜条的质量变化为0，则南瓜条细胞液浓度应介于0.4 ml·L-1-0.5 ml·L-1的蔗糖溶液之间，C正确；
D、由于第1组~第7组蔗糖的浓度依次增大，所以蔗糖溶液处理结束时，第1组~第7组南瓜条渗透压依次变大，D错误。
故选D。
13. 金黄色葡萄球菌感染会引起的人体食物中毒、免疫力下降等危害。金黄色葡萄球菌主要通过FASⅡ通路合成磷脂酸，也可利用外源脂肪酸通过旁路途径合成磷脂酸，磷脂酸进一步转化成细胞膜中的磷脂。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. 培养过金黄色葡萄球菌的培养基应严密处理，以防扩散和传播
B. 金黄色葡萄球菌与酵母菌细胞膜中的磷脂分子的排列方式不同
C. 常规抑菌剂仅定向抑制 FASⅡ通路，可能形成防控漏洞
D. 磷脂酸向磷脂转化也可能为新型抑菌剂的筛选提供目标位点
【答案】B
【分析】细菌既可通过FASⅡ通路合成脂肪酸，也可从环境中获取脂肪酸。通过阻断金黄色葡萄球菌的FASⅡ通路，不能阻断其合成脂肪酸。
【详解】A、金黄色葡萄球菌感染会引起的人体食物中毒、免疫力下降等危害，所以培养过金黄色葡萄球菌的培养基应严密处理，以防扩散和传播，A正确；
B、金黄色葡萄球菌与酵母菌细胞膜中的磷脂分子的排列方式都相同，亲水头部朝外，疏水尾部朝内，都是磷脂双分子层，B错误；
C、金黄色葡萄球菌主要通过FASⅡ通路合成磷脂酸，抑制FASⅡ通路，可能形成防控漏洞，C正确；
D、金黄色葡萄球菌可利用外源脂肪酸通过旁路途径合成磷脂酸，磷脂酸进一步转化成细胞膜中的磷脂，所以磷脂酸向磷脂转化也可能为新型抑菌剂的筛选提供目标位点，D正确。
故选B。
14. 我国科学家成功地用iPS 细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，两者都与染色体组蛋白的甲基化和乙酰化有关。下列相关叙述，错误的是（ ）
A. ①过程小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞成为iPS 细胞
B. ②过程通常是用显微操作法去除纺锤体一染色体复合物
C. 利用Kdm4d和TSA 处理可以调控重构胚的基因表达
D. ④过程重构胚发育成克隆鼠体现了动物细胞的全能性
【答案】D
【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动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。原理是动物细胞的细胞核具有全能性。
【详解】A、①过程的小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞脱分化为iPS细胞，A正确；
B、去除纺锤体-染色体复合物常用显微操作法，这是去核的步骤，B正确；
C、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，加入Kdm4d后组蛋白甲基化程度降低，加入TSA后组蛋白乙酰化程度提高，都可以调控重构胚的基因表达，C正确；
D、重构胚属于早期胚胎，发育为个体不能体现全能性，D错误。
故选D。
15. 研究表明，DNA 连接酶能够封闭DNA双螺旋骨架上的切口（图a），却无法封闭缺口（图b ），下列相关叙述，正确的是（ ）

A. DNA 连接酶的封闭是指催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成
B. DNA 单链发生缺失，在DNA 聚合酶作用下沿缺口3'→5'方向修复
C. DNA 连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的 DNA 分子
D. DNA 连接酶封闭切口时，需要识别DNA 片段特定的核苷酸序列
【答案】C
【分析】基因工程的工具：
(1)限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二 酯键断裂。
(2)DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。DNA连接酶和DNA聚合酶的区别： ①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键； ②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板。
(3)运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。
【详解】A、DNA连接酶的封闭是指催化脱氧核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成，A错误；
B、DNA单链发生缺失，在DNA聚合酶作用下沿缺口5'→3'方向修复，B错误；
C、DNA分子的空间结构都是相同的， 所以DNA连接酶可以将来源不同的DNA片段拼接成新的DNA分子，形成重组DNA，C正确；
D、DNA连接酶封闭切口时，不需要识别DNA片段特定的核苷酸序列，D错误。
故选C。
第Ⅱ卷 （非选择题 共60分）
二、非选择题（本题共5小题，共60分）
16. 三孢布拉霉菌能够产生胡萝卜素，但产量较低。研究表明三孢布拉霉菌细胞产生的[H]可将无色的TTC（氯化三苯基四氮唑）还原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。从土壤中筛选分离出高产胡萝卜素的三孢布拉霉菌的流程如下图所示， 回答问题。
（1）微生物的培养包括：________、灭菌、接种、分离和培养等步骤。过程④的接种方法是_______。将接种的培养皿放置在37℃恒温培养箱中培养48h，观察并统计菌落数，结果见下表，其中合理的稀释倍数为________。
（2）用来筛选三孢布拉霉菌的培养基加入KH2PO4和Na2HPO4其作用是_____________。
（3）研究人员通常根据菌落的形状、_______和颜色等特征初步区分不同种的微生物。若要筛选出高产胡萝卜素的三孢布拉霉菌株，在培养基甲中添加 TTC，培养一段时间后，选择图中培养基甲的菌落_______，从中筛选出高产菌株，理由是_______。
（4）与从蔬菜中提取胡萝卜素相比，高产的三孢布拉霉菌生产胡萝卜素的优点是____________。（写出两点即可）
【答案】（1）①. 配置培养基 ②. 稀释涂布平板法 ③. 105、106
（2）为细菌生长提供无机盐，调节pH稳定
（3）①. 大小、隆起程度 ②. D ③. D菌落周围红色圈的直径最大，胡萝卜素合能力也越强
（4）节约食物、生产成本低、产量高、不占用耕地、不污染环境、几乎不受季节和气候的限制
【分析】微生物的培养包括：配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤。
【小问1详解】
微生物的培养包括：配制培养基、灭菌、接种、分离和培养等步骤； 图中过程④得到的菌落均匀分布，是稀释涂布平板法。 -要选择菌落数在 30 到 300 之间的稀释倍数，所以合理的稀释倍数为105、106 。
小问2详解】
培养基加入 KH₂PO₄ 和 Na₂HPO₄ 其作用是提供无机盐和维持培养基的 pH 稳定。
【小问3详解】
研究人员通常根据菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征初步区分不同种的微生物。 图中培养基甲的菌落，三孢布拉霉菌细胞产生的[H]可将无色的TTC（氯化三苯基四氮唑）还原为红色复合物，D菌落周围红色圈的直径最大，胡萝卜素合能力也越强。
【小问4详解】
与从蔬菜中提取胡萝卜素相比，高产的三孢布拉霉菌生产胡萝卜素的优点是节约食物、生产成本低、产量高、不占用耕地、不污染环境、几乎不受季节和气候的限制。
17. 组成人体蛋白质的氨基酸有21种，分为必需氨基酸和非必需氨基酸。回答问题。
（1）21种氨基酸差异性取决于分子结构中_______，氨基酸通过_________反应形成肽链。必需氨基酸的种类和含量是评价蛋白质营养价值高低的主要标准，理由是______。
（2）某小组欲探究赖氨酸是否为必需氨基酸，利用相关材料开展下列实验。
材料：若干只生长发育状况相同的幼年小鼠、21种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。
实验流程：
a、完成上表中实验步骤：①______________；
b、实验结果预测与结论：若三组小鼠营养状况和体重基本相同，则 _______；若_______，则赖氨酸是小鼠的必需氨基酸。
（3）由于谷物类食品中的赖氨酸含量较低，用谷物类食品饲喂小鼠时，常需额外添加赖氨酸。但长期服用赖氨酸可能产生精氨酸拮抗，使精氨酸的利用率下降，影响生长发育。欲探究小鼠食物中最佳赖氨酸添加量，写出实验思路____________。
【答案】（1）①. R基 ②. 脱水缩合 ③. 必需氨基酸是人体细胞不能合成的，必需从外界环境中获取
（2）①. 加入除赖氨酸以外的20种氨基酸，其含量与比例与食物A相同 ②. 赖氨酸不是小鼠的必需氨基酸 ③. 甲组，丙组小鼠正常，乙组小鼠营养不良，体重增加缓慢
（3）将生长发育状况相同的若干正常幼年小鼠随机均分为多组，用添加不同含量赖氨酸的谷物类食品饲喂，一段时间后，比较各组小鼠的营养状况和体重的变化情况。
【分析】必需氨基酸是动物体不能合成，只能从食物中获得的氨基酸；当动物缺乏必需氨基酸时，就会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢，所以评价奶粉营养价值高低的主要标准是看必需氨基酸的种类和含量。
【小问1详解】
氨基酸的差异性取决于分子结构中 R 基的不同。氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链。必需氨基酸不能在体内合成，必须从食物中获取，所以其种类和含量是评价蛋白质营养价值高低的主要标准。
【小问2详解】
a. ①本实验的自变量为是否含有赖氨酸，因此实验组应加入除赖氨酸之外的 20 种氨基酸。
b. 若三组小鼠营养状况和体重基本相同，则赖氨酸不是小鼠的必需氨基酸；若乙组小鼠出现营养不良、体重减轻等症状，而丙组小鼠正常，甲组小鼠也正常，则赖氨酸是小鼠的必需氨基酸。
【小问3详解】
欲探究小鼠食物中最佳赖氨酸添加量，实验的自变量是不同含量的赖氨酸，实验思路：选取若干生长发育状况相同的幼年小鼠，随机均分为多组，分别用含不同浓度赖氨酸的谷物类食物饲喂各组小鼠，其他条件相同且适宜，一段时间后，观察并记录各组小鼠的生长发育状况（如体重、体长等），比较不同组小鼠的生长发育状况，确定最佳赖氨酸添加量。
18. 人乳头状瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关。我国科学家以该病毒外壳蛋白A为抗原制备抗HPV的单克隆抗体，实现HPV 的准确检测，其流程如下图所示。

回答问题。
（1）基因A来自_______，基因A 需要与_______连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白A 对实验小鼠进行多次免疫， 目的是_______。
（2）经过步骤②后，需要利用_______获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行______，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗HPV 抗体的细胞。
（3）科学家把抗HPV的单克隆抗体与特定的宫颈癌治疗药物进行连接，可用于治疗宫颈癌。该方法能降低药物的副作用，原因是_______。
【答案】（1）①. 人乳头状瘤病毒 ②. 载体 ③. 获得足够多的能产生抗蛋白A抗体的B淋巴细胞
（2）①. 特定的选择培养基 ②. 克隆化培养和抗体检测
（3）单克隆抗体能精确地定位宫颈癌细胞、减少药量
【分析】单克隆抗体制备流程：对小鼠注射特定的抗原蛋白，使小鼠产生免疫反应，从脾脏中获得相应的B淋巴细胞；将小鼠骨髓瘤细胞与已免疫的B淋巴细胞诱导融合；（筛选①）再用特定的选择性培养基进行筛选，只有融合的杂种细胞才能生长；（筛选②）对上述杂种细胞进行克隆化培养和抗体检测，获得能产生专一抗体的杂交瘤细胞；将杂交瘤细胞在体外大规模培养或注射到小鼠腹腔内增殖，最终获得单克隆抗体。
【小问1详解】
基因 A 是目的基因，来自人乳头状瘤病毒（HPV）；基因 A 需要与载体连接才能导入工程菌的细胞内并表达；步骤①中，用蛋白 A 对实验小鼠进行多次免疫，目的是使小鼠产生更多的能分泌抗蛋白 A 抗体的 B 淋巴细胞。
【小问2详解】
经过步骤②后，进行细胞融合，需要特定的选择培养基获得杂交瘤细胞，然后对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，再经过步骤③多次筛选获得足够数量能分泌抗 HPV 抗体的细胞。
【小问3详解】
该方法能降低药物的副作用，原因是单克隆抗体能特异性地识别并结合宫颈癌细胞，将药物定向带到癌细胞所在部位，减少对正常细胞的伤害。
19. 继阿格雷成功分离出了水通道蛋白、麦金农解析了 K+通道蛋白的立体结构后，许多科学家开展通道蛋白的研究，进一步揭示通道蛋白的作用机制。回答问题。
（1）通道蛋白主要包括水通道蛋白和离子通道蛋白。细胞中与通道蛋白加工与运输相关的细胞器有_______。通道蛋白在运输分子或离子时具有一定的特异性（或专一性），其原因是_______。
（2）离子通道是由蛋白复合物构成，图1为肾小管上皮细胞利用通道蛋白重吸收Na+的相关过程示意图，据图分析，与Na+载体蛋白转运相比，离子通道运输物质的区别是________，Na+的重吸收可以改变细胞内液的_______，促进肾小管上皮细胞重吸收水。
（3）研究发现，水分子能以自由扩散方式进出细胞，更多的是借助膜上的水通道蛋白以_______方式跨膜运输。结合图2分析，信息分子与特异性受体结合后促进肾小管上皮细胞对水重吸收的具体过程是_______。
【答案】（1）①. 内质网、高尔基体 ②. 通道蛋白具有特定的空间结构
（2）①. 顺浓度梯度、不需要消耗细胞化学反应所释放的能量 ②. 渗透压
（3）①. 协助扩散 ②. 促进水通道蛋白的合成，并且加速存储水通道蛋白的囊泡移动并融合到细胞膜
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【小问1详解】
位于细胞膜上的蛋白质需要内质网和高尔基体的加工与运输，所以细胞中与通道蛋白加工与运输相关的细胞器有内质网、高尔基体。通道蛋白具有特定的空间结构，所以通道蛋白在运输分子或离子时具有一定的特异性（或专一性）。
【小问2详解】
Na+载体蛋白转运Na+属于主动运输，是逆浓度运输，需要消耗细胞化学反应所释放的能量，离子通道运输物质是顺浓度梯度、不需要消耗细胞化学反应所释放的能量。Na+的重吸收进入内环境，可以改变细胞内液的渗透压，促进肾小管上皮细胞重吸收水。
【小问3详解】
水通过水通道蛋白进行的运输，需要转运蛋白的协助，属于协助扩散。结合图2分析，信息分子与特异性受体结合后促进肾小管上皮细胞对水重吸收的具体过程是促进水通道蛋白的合成，并且加速存储水通道蛋白的囊泡移动并融合到细胞膜。
20. 瘦素是一种由脂肪组织分泌的肽类激素，参与脂肪代谢的调节。科研人员改造了 P载体并进一步构建瘦素基因真核表达载体，检测瘦素基因在小鼠成纤维细胞中的表达情况，为肥胖患者的治疗提供新思路。瘦素基因及P载体的结构如下图所示，P载体上含有能在真核细胞中表达的绿色荧光蛋白基因（GFP）。回答问题。
（1）运用PCR 技术扩增瘦素基因应选择图中的引物________，PCR 每次循环一般分为变性→复性→_______。
（2）利用琼脂糖凝胶电泳进行初步鉴定时，结合上图分析，应选用_______分别对瘦素基因的PCR 产物、P载体和重组质粒进行切割，以确定重组质粒是否构建成功。若重组质粒构建成功，则电泳结果应为________（填“甲”或“乙”）图，理由是________。
（3）Kanr/Ner是一种抗性基因，在真核细胞中的表达具有新霉素抗性，而在原核细胞中的表达则具有卡那霉素抗性。本实验为筛选出转化成功的细胞，应在培养基中添加_______。同种基因在真核、原核细胞中表达结果不同，原因可能是Kanʳ/Ncr抗性基因在真核细胞与原核细胞中具有________，驱动基因转录出不同的 mRNA；同时从细胞结构上分析，由于_______，导致Kanr/Ner在原核细胞中翻译出的多肽仅能进行简单的修饰和加工。
（4）分析P 载体插入绿色荧光蛋白基因（GFP）的目的是_______。
【答案】（1）①. 1和4 ②. 延伸
（2）①. HindⅢ和BamHI ②. 乙 ③. 重组质粒经酶切电泳后，产生两个片段，且片段大小分别与瘦素基因PCR产物和P载体相近
（3）①. 新霉素 ②. 不同的启动子 ③. 原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器
（4）可通过GFP基因表达出的荧光特性及强度检测目的基因的表达情况
【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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
根据碱基互补配对原则，及DNA延伸方向可知，运用PCR 技术扩增瘦素基因应选择图中的引物1和4，PCR 每次循环一般分为变性→复性→延伸。
【小问2详解】
由于HindⅢ和BamHI在P载体上的切割位点非常接近，因此用HindⅢ、BamHI对P载体进行切割后，会形成一个大片段，接近4700bp，一个超小片段可忽略，即对P载体酶切产物电泳后，只出现4700bp的条带，若重组质粒构建成功，重组载体上会携带瘦素基因，用HindⅢ、BamHI对重组质粒切割后，会出现两个片段，一个是瘦素基因，一个是近4700bp的片段，则电泳结果会出现两个条带，结果如图乙。
【小问3详解】
科研人员改造了P载体并进一步构建瘦素基因真核表达载体，检测瘦素基因在小鼠成纤维细胞中的表达情况，小鼠是真核生物，Kanr/Ner是一种抗性基因，在真核细胞中的表达具有新霉素抗性，则本实验为筛选出转化成功的细胞，应在培养基中添加新霉素。 Kanr /Ner抗性基因在真核与原核细胞中有不同的启动子或转录后的加工不同或翻译后的加工不同，因此同种基因在真核、原核细胞中表达结果不同。由于原核细胞无内质网、高尔基体等细胞器，导致Kanr/Ner在原核细胞中翻译出的多肽仅能进行简单的修饰和加工。
【小问4详解】
P 载体插入绿色荧光蛋白基因（GFP），则可通过GFP基因表达出的荧光特性及强度检测目的基因的表达情况。流程
具体操作
裂解
香蕉去皮剪碎，加入食盐水及5滴洗洁精（替代研磨液），充分研磨
分离
在研磨液中加入2g嫩肉粉（有效成分是木瓜蛋白酶），混合均匀后适温加热
沉淀
冷却后加入等体积、预冷的体积分数为 95%的酒精；静置后挑取白色絮状析出物
鉴定
加入二苯胺试剂
稀释倍数
103
103
105
105
107
菌落数
>500
367
248
36
18
组别
配食
实验前处理
饲喂
观察测量
甲组
食物A： 不含蛋白质和氨基酸的食物， 加入比例适中的21种氨基酸
称量体重
每天饲喂等量的食物
观察营养状况、测量体重
乙组
食物B： 取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物， 加入①。
丙组
食物C： 正常食物（含全面营养）