河南省南阳市六校2024-2025学年高二下学期4月月考生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省南阳市六校2024-2025学年高二下学期4月月考考生注意：1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。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。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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。1.2024年底《科学》杂志公布的2024年度十大科学突破中，与生物学相关的两个突破引起了广泛关注：一是研发了一种名为“来那卡帕韦”的预防HIV的药物，每次注射可保护人体长达6个月；二是发现了一种固氮真核生物——贝氏布拉藻，其通过一种名为“硝基质体”的结构来固定氮气，这种结构由固氮细菌UCYN-A演化而来。下列叙述正确的是（）A.硝基质体的起源与线粒体类似，离开贝氏布拉藻仍可独立生活B.HIV利用宿主细胞的逆转录酶、核糖体等合成子代病毒C.固氮细菌UCYN-A和硝化细菌都是自养型原核生物D.HIV没有细胞结构，但其生命活动离不开细胞【答案】D〖祥解〗病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。【详析】A、硝基质体的起源可能与线粒体类似（内共生学说），但线粒体一旦成为细胞器后无法独立生存，据此推测硝基质体离开贝氏布拉藻不能独立生活，A错误；B、HIV是逆转录病毒，其复制所需的逆转录酶由病毒自身携带，而非宿主细胞提供，B错误；C、自养生物能够将无机物转变为有机物，硝化细菌是自养型，UCYN-A是固氮细菌，属于异养型，C错误；D、HIV是病毒，无细胞结构，必须依赖宿主细胞完成生命活动，D正确。故选D。2.如下概念图表示与细胞有关的物质、结构的关系，表格中的内容符合该概念图关系的选项是（）选项12348A细胞原核细胞真核细胞核膜细胞膜B细胞中的元素大量元素微量元素镁钙C糖类还原糖非还原糖麦芽糖蔗糖D核酸DNARNA尿嘧啶脱氧核糖【答案】C〖祥解〗一、糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖，动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中常见的多糖是糖原。二、核酸是遗传信息的携带者、其基本构成单位是核苷酸，核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA和RNA，核酸对于生物的遗传变异和蛋白质在的生物合成中具有重要作用，不同生物的核酸中的遗传信息不同。【详析】A、细胞生物包括原核细胞和真核细胞，其中若2表示原核细胞，则不包括4核膜结构，A错误；B、细胞中的元素包括大量元素和微量元素，2为大量元素，包括8钙元素，B错误；C、糖类可分为还原糖和非还原糖，麦芽糖是还原糖，蔗糖是非还原糖，C正确；D、核酸包括DNA和RNA，但2表示DNA，不包括4尿嘧啶，D错误。故选C。3.科学家利用铜绿假单胞菌的细胞膜和蛋白质、核酸等成分构建出一个原细胞；在原细胞中加入组蛋白等大分子，在其内部得到DNA-组蛋白体，构建出一个拟细胞核；随后在细胞质中植入活的大肠杆菌等，最终获得了一个如图所示的结构和功能复杂的拟真核细胞。下列关于拟真核细胞的叙述，正确的是（）A.DNA-组蛋白体构成的结构在原核细胞内也可以找到B.图中拟细胞骨架的成分是纤维素，能大大增强细胞的稳定性C.与真核细胞相比，该细胞还缺乏高尔基体、中心体等具膜细胞器D.这一项研究可为真核细胞和原核细胞的结构具有统一性提供线索【答案】D〖祥解〗质膜（细胞膜）可将其与外界环境分隔开，从而保证了内部环境的相对稳定。液泡为单层膜结构，内含细胞液，细胞液中有色素以及糖类、无机盐等营养物质。【详析】A、原核细胞中没有组蛋白，其DNA是裸露的，不与组蛋白结合形成DNA-组蛋白体，只有真核细胞中DNA会和组蛋白结合形成染色质（体）。所以DNA-组蛋白体构成的结构在原核细胞内不能找到，A错误；B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，而不是纤维素，B错误；C、中心体无膜结构，不是具膜细胞器，C错误；D、该研究通过利用原核细胞的一些成分构建出类似真核细胞的结构，说明原核细胞和真核细胞在结构上有一定的联系，为真核细胞和原核细胞的结构具有统一性提供了线索，D正确。故选D。4.生物学研究离不开科学的研究方法和技术，比如归纳法、建构模型、提出假说、差速离心法等。下列关于科学方法的叙述，正确的是（）A.科学研究中经常运用完全归纳法，因为据此得出的结论是完全可信的B.用差速离心法分离不同大小的细胞器时，较小的颗粒用较低的离心速率C.物理模型以实物或图画形式表达认识对象的特征，所以电镜照片不是物理模型D.罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的亮—暗—亮结构并提出了细胞膜模型的假说【答案】C〖祥解〗一、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，分为完全归纳法和不完全归纳法。二、模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述。【详析】A、完全归纳法需要考察所有个体，这在生物学研究中通常不可行，因此科学研究中更多使用不完全归纳法，结论可能存在例外，A错误；B、差速离心法主要是采取逐步提高离心速率分离不同大小颗粒的方法，较高的离心速率可将细胞匀浆中较小的颗粒沉降，B错误；C、物理模型是通过实物或图画抽象表达对象特征，如细胞膜的流动镶嵌模型才是物理模型，电镜照片不是物理模型，C正确；D、罗伯特森提出的“三明治”模型是基于电镜下观察到的“暗-亮-暗”结构，而非“亮-暗-亮”，D错误。故选C。5.叶绿体是一种动态的细胞器，随着光照强度的变化，其位置和分布会发生改变，该过程称为叶绿体定位。CHUP1蛋白参与叶绿体定位，与叶绿体移动有关。研究人员选取野生型和CHUPI基因突变型拟南芥进行实验，结果如下图。下列推测错误的是（）A.CHUP1蛋白位于叶绿体内膜上，其合成需要线粒体提供能量B.叶绿体位置的分布变化可以增强植物在不同光照环境中的适应性C.叶绿体并非漂浮在细胞中，CHUP1蛋白参与叶绿体沿细胞骨架的移动D.观察CHUPI基因突变型拟南芥的胞质环流现象不能以叶绿体的运动作为标志【答案】A〖祥解〗叶绿体主要存在绿色植物叶肉细胞里。叶绿体是植物进行光合作用的场所。【详析】A、据图可知，突变型个体去除叶绿体的CHUP1蛋白后，叶绿体定位异常，故叶绿体是通过CHUP1蛋白锚定在微丝蛋白上的，则CHUP1蛋白位于叶绿体外膜表面，A错误；B、叶绿体的移动和定位可以帮助植物在不同光照条件下优化光合作用效率，从而提高其适应性，B正确；C、叶绿体在细胞中的移动是通过细胞骨架（如微管和微丝）来实现的，而CHUP1蛋白在这一过程中起到了关键作用，C正确；D、CHUP1基因突变会影响叶绿体的正常移动，因此在这种情况下，叶绿体的运动不能作为胞质环流的标志，D正确。故选A。6.人体血液中的胆固醇与载脂蛋白等形成脂蛋白，主要包括低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。当LDL过量时，它携带的胆固醇便积存在动脉壁上，时间长容易引起动脉硬化。HDL能将细胞中的胆固醇运输到肝脏中进行降解。细胞吸收胆固醇的原理如图所示。下列叙述错误的是（）A.胆固醇难溶于水，在动物血液中必须以脂蛋白的形式进行运输B.细胞器1是溶酶体，LDL可被溶酶体中的酶分解为氨基酸、甘油和脂肪酸C.LDL受体经内质网等的加工最终转移至细胞膜上，体现了生物膜间的联系D.HDL能将细胞中的胆固醇运输到肝脏中进行降解，因此对于人体健康有益【答案】B〖祥解〗生物膜系统概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。【详析】A、胆固醇难溶于水，脂蛋白能够将胆固醇包裹在其中，使其能够在血液中运输，A正确；B、LDL（低密度脂蛋白）主要携带胆固醇，而不是蛋白质、甘油和脂肪酸。LDL被细胞摄取后，其胆固醇成分会被释放出来，而不是被分解为氨基酸、甘油和脂肪酸，B错误；C、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，LDL受体在内质网和高尔基体中加工后，最终被运输到细胞膜上，这一确实体现了生物膜间联系，C正确；D、HDL（高密度脂蛋白）能够将多余的胆固醇从细胞中运输到肝脏进行降解，从而减少动脉硬化的风险，因此对于人体健康有益，D正确。故选B。7.《诗经·邶风·谷风》中记载：“我有旨蓄，亦以御冬。”“旨蓄”指储藏的美味食品，如腌制的泡菜。下列有关泡菜腌制的叙述，正确的是（）A.家庭制作泡菜时，应先用70%的酒精将食材消毒以免杂菌污染B.泡菜坛中的发酵液表面出现的菌膜通常是由乳酸菌繁殖形成的C.腌制泡菜时可通过向坛盖边沿的水槽注水来保持发酵所需环境D.泡菜“咸而不酸”可能是盐水浓度太低导致了杂菌繁殖【答案】C〖祥解〗泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。【详析】A、家庭制作泡菜时，利用食材表面的乳酸菌，不能对食材进行70%的酒精消毒，A错误；B、乳酸菌是厌氧型生物，发酵坛表面含有氧气，乳酸菌不能繁殖，出现的白膜一般是酵母菌繁殖所致，B错误；C、乳酸菌需要在无氧环境下将葡萄糖分解为乳酸，故腌制泡菜时可通过向泡菜坛沿边水槽注水保持发酵所需环境，C正确；D、泡菜“咸而不酸”可能是盐水浓度太高导致了乳酸菌大量死亡所致，D错误。故选C。8.β-半乳糖苷酶可水解乳糖，帮助解决乳糖不耐受的问题。为提高β-半乳糖苷酶的产量，科研人员从奶酪中分离纯化出能高效生产β-半乳糖苷酶的酵母菌，大致流程如图所示。其中X-gal是一种无色物质，能被β-半乳糖苷酶分解产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，否则菌落为白色。下列叙述错误的是（）A.将菌液接种到培养基乙的方法可用于微生物的数量测定B.添加适量的β-半乳糖苷酶一般不会破坏牛奶中的其他营养成分C.按功能划分，含X-gal的培养基属于鉴别培养基，目标菌落呈蓝色D.配制好的培养基先进行灭菌，倒平板时根据培养需要再调节pH【答案】D〖祥解〗一、分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。二、微生物常见的接种的方法：（1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。（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。【详析】A、将菌液接种到培养基乙所采用的方法是稀释涂布平板法，可用于微生物的数量测定，A正确；B、β-半乳糖苷酶专一性地分解乳糖，牛奶中添加适量β-半乳糖苷酶获得无乳糖牛奶，一般不会破坏牛奶中的其他营养成分，B正确；C、X-gal是一种无色物质，能被β-半乳糖苷酶分解产生蓝色物质，使菌落呈蓝色，含X-gal培养基从功能上划分，属于鉴别培养基，C正确；D、培养基先调节pH，再进行灭菌，D错误。故选D。9.谷氨酸棒状杆菌的发酵过程中会生成大量的谷氨酸，谷氨酸经加工可制成味精，下图是利用玉米淀粉制备谷氨酸的简要流程图。下列相关叙述错误的是（）A.发酵液需经提取、分离和纯化后才能获得用于生产的谷氨酸B.糖液中的维生素B能为谷氨酸棒状杆菌提供特殊的营养物质C.在灭菌步骤中，培养基使用高压蒸汽灭菌法处理以确保无菌环境D.在发酵罐内进行谷氨酸发酵时需要严格控制pH为中性或酸性条件【答案】D〖祥解〗发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵，产品的分离、提纯等方面。在发酵过程中，要随时检测培养液中微生物的数量、产物浓度等，以了解发酵进程。还要及时添加必需的营养成分，要严格控制温度、pH和溶解氧等发酵条件。【详析】A、发酵液含有菌体及杂质，需经提取、分离和纯化步骤才能获得高纯度谷氨酸，符合实际生产流程，A正确；B、维生素B作为生长因子，是谷氨酸棒状杆菌的特殊营养需求，促进其生长和谷氨酸合成，B正确；C、高压蒸汽灭菌法（121℃、15-30分钟）能彻底杀灭培养基中的微生物（包括芽孢），确保无菌环境，C正确；D、谷氨酸棒状杆菌的发酵需严格将pH控制在

中性或弱碱性（7.0-8.0）。若pH为酸性（如＜6.0），菌体代谢会转向生成乳酸等副产物，导致谷氨酸积累减少。题干中“酸性条件”的表述与生产实际矛盾，D错误。故选D。10.原生质体作为植物生理学研究的重要工具，可用于基因功能探索、信号转导研究等多个领域。生菜是一种常见的蔬菜，生长快，产量大，但因分离技术问题一直未能成为原生质体的供给原料。2024年12月，华南农业大学研究团队通过优化关键技术，成功建立了从生菜茎尖组织获得高产、高活力的原生质体的方法，大致技术流程如下图。下列叙述错误的是（）A.茎尖组织的细胞幼嫩，细胞壁较薄，纤维素含量较低，利于去壁B.用酶解法去除细胞壁时，主要用到的酶是纤维素酶和果胶酶C.纯化原生质体可采用过滤、离心等方法处理原生质体混合液D.纯化后的原生质体在活力鉴定前应置于无菌水中【答案】D〖祥解〗植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，可以用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，从而得到原生质体。【详析】A、茎尖组织细胞分化程度低，细胞壁较薄，纤维素含量较低，在获取原生质体时更利于去除细胞壁，A正确；B、植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以用酶解法去壁时，主要用到的酶通常是纤维素酶和果胶酶，B正确；C、要保证获得纯净的原生质体，可采用过滤、离心等方法，C正确；D、原生质体没有细胞壁的保护，将其置于等渗溶液中可以维持原生质体的渗透压平衡，防止细胞破裂或皱缩，D错误。故选D。11.为研究多种血糖调节因子的作用，我国科学家开发出胰岛素抵抗模型鼠。为扩增模型鼠数量，科学家通过诱导优良模型鼠体细胞转化获得诱导多能干细胞(iPS细胞)，继而利用iPS细胞培育出与模型鼠遗传特性相同的克隆鼠，具体步骤如下图所示。下列叙述错误的是（）A.可借助载体将特定基因导入细胞中制备iPS细胞B.iPS细胞也能分化成多种细胞，其应用前景优于胚胎干细胞C.黑色鼠3的遗传物质大部分来自模型鼠，少部分来自白色鼠1D.为确定克隆鼠培育是否成功，须对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测【答案】B〖祥解〗哺乳动物胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞；胚胎干细胞的细胞核一般较大，核仁明显，而细胞质相对较少；在功能上具有发育的全能性。【详析】A、可借助载体利用特定基因导入体细胞获得iPS细胞，A正确；B、尽管iPS细胞有来源广、不涉及伦理争议等优点，但其在分化稳定性、安全性等方面仍有待进一步研究，B错误；C、重构胚的细胞质来自白鼠 1，而细胞核来自模型鼠，因此黑鼠3绝大部分遗传物质（核DNA）来自模型鼠，少部分（线粒体DNA）来自白鼠 1，C正确；D、据图示，最终得到了黑色鼠3个体，实验最终目的为“开发出胰岛素抵抗模型鼠”，故为确定克隆鼠培有是否成功，须对黑色鼠3进行胰岛素抵抗的相关检测，D正确。故选B。12.“三亲婴儿”技术可帮助线粒体遗传病女患者生育健康婴儿。流程为：从女性A的卵母细胞中取得细胞核，植入女性B(红绿色盲患者)的去核卵母细胞中，构建重组卵母细胞。用该重组卵母细胞与正常精子进行体外受精获得受精卵，经早期胚胎培养和胚胎移植后获得健康胚胎。下列有关说法错误的是（）A.可推测女性A可能线粒体遗传病患者B.该技术也可避免女性B将红绿色盲基因遗传给“三亲婴儿”C.获得的受精卵需发育到桑葚胚或囊胚才能进行胚胎移植D.获得“三亲婴儿”需用到动物细胞培养、核移植和基因工程技术【答案】D〖祥解〗一、试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。二、三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。【详析】A、由于线粒体遗传病通过母方线粒体DNA传递，女性A的细胞核被移植到女性B的去核卵母细胞中，说明女性A可能携带线粒体遗传病，需通过此技术避免疾病传递，A正确；B、红绿色盲为X染色体隐性遗传病，女性B的卵母细胞已去核，仅提供细胞质，而核DNA来自女性A和正常精子，故女性B的红绿色盲基因不会遗传给婴儿，B正确；C、早期胚胎通常需发育到桑葚胚或囊胚时期就可以进行胚胎移植操作，C正确；D、三亲婴儿技术涉及动物细胞培养、核移植和体外受精，但未使用基因工程技术，D错误。故选D。13.Sanger测序是一种用于确定DNA序列的经典方法，其测序原理是在DNA复制过程中引入一种特殊的化学物质——ddNTP(即2、3双脱氧核苷三磷酸，在脱氧核糖的3’位置缺少一个羟基)来中断DNA链的延伸。遵循碱基互补配对原则，ddNTP与dNTP均能结合在延伸的子链上，当ddNTP结合在子链上时，DNA合成终止。对得到的长短不一的DNA片段进行凝胶电泳，即可确定序列信息。下图是某遗传病患者进行的相关基因测序结果，下列有关说法错误的是（）A.离心管中除了要加入图中所示物质外，还需加入耐高温的DNA聚合酶、Mg2+等B.ddNTP掺入子链导致DNA合成终止的原因是其3'端无羟基，无法形成磷酸二酯键C.根据电泳结果可知，对照个体DNA模板链的序列为5'-CTACCCGTGAT-3'D.患者该段序列中某位点的碱基G突变为A【答案】C〖祥解〗PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。【详析】A、PCR的原理是体外DNA复制，故离心管中应加入DNA聚合酶。PCR利用高温解旋，故加入的应是耐高温的DNA聚合酶，真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+，A正确；B、据图可知，ddNTP3'端无-OH，ddNTP掺入子链导致3'端无法与核苷酸的磷酸反应形成磷酸二酯键，从而导致DNA合成终止，B正确；C、电泳时，长链移动慢，离进样孔近，短链移动快，离进样孔远。结合图示可知，子链序列为5'-CTACCCGTGAT-3'，对照个体

DNA

模板链序列为5'-ATCACGGGTAG-3'，C错误；D、对照个体

DNA

模板链的序列为5'-ATCACGGGTAG-3'，患者的

DNA

模板链的序列为5'-ATCACAGGTAG-3'，第6个碱基由G转变为A，D正确。故选C。14.cDNA文库是以特定组织或细胞在某一发育阶段表达的mRNA为模板，通过逆转录酶合成互补DNA(cDNA)，再将其克隆至载体构建的基因集合。该文库仅包含表达基因的编码序列，反映特定条件下的转录信息。利用该文库便于筛选功能基因，广泛应用于基因克隆、功能研究、真核生物表达及差异表达分析，下列叙述不合理的是（）A.水稻cDNA文库中的基因不含有终止密码子所对应的序列B.构建cDNA文库过程中需使用逆转录酶、限制酶和DNA聚合酶等C.从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库不完全相同D.通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程【答案】A〖祥解〗一、基因文库包括基因组文库和部分基因文库。其中基因组文库包含某种生物所有的基因，而部分基因文库只包含某种生物的部分基因，如：cDNA文库。

二、以mRNA为模板，经反转录酶催化，在体外反转录成cDNA，与适当的载体（常用噬菌体或质粒载体）连接后转化受体菌，则每个细菌含有一段cDNA，并能繁殖扩增，这样包含着细胞全部mRNA信息的cDNA克隆集合称为该组织细胞的cDNA文库。【详析】A、cDNA文库中的基因是由mRNA逆转录形成的，终止密码子位于mRNA上，逆转录后生成的cDNA会保留其互补序列，A错误；B、mRNA为模板合成cDNA单链的过程需要逆转录酶；将双链cDNA片段插入到适当的载体时，需要用限制酶切割载体和cDNA，使它们产生相同的黏性末端或平末端，再用DNA连接酶连接；以单链cDNA为模板合成双链cDNA的过程需要DNA聚合酶，B正确；C、由于基因的选择性表达，不同组织细胞中表达的基因不完全相同，即转录出的mRNA不完全相同，所以从不同组织细胞中提取的mRNA建立的cDNA文库也不完全相同，C正确；D、蛋白质工程的基本途径是从预期的蛋白质功能出发→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（基因），通过定向改变cDNA序列进而改造蛋白质结构属于蛋白质工程的范畴，D正确。故选A。15.下列关于“DNA的粗提取与鉴定”和“DNA片段的扩增及电泳鉴定”实验的叙述，正确的是（）A.步骤1和步骤2的目的是获取滤液中的沉淀物，步骤3的目的是获取上清液B.步骤1研磨后用滤纸过滤，步骤4将丝状物直接加入二苯胺试剂中进行沸水浴C.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D.DNA电泳时需要在琼脂糖熔化之后凝固之前加入核酸染料，加样前应先接通电源【答案】C〖祥解〗DNA的粗提取与鉴定的实验原理是：(1)DNA的溶解性，DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的氯化钠溶液中的溶解度不同，利用这一特点可以选择适当浓度的盐溶液可以将DNA溶解或析出，从而达到分离的目的。(2)DNA不溶于酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。【详析】A、粗提取DNA过程中，研磨和过滤是为了得到滤液（含DNA），而向滤液中加入冷酒精则会使DNA以丝状物沉淀出来，步骤1和步骤2的目的是获取研磨液中的上清液，步骤3中的DNA不溶于酒精，而某些蛋白质溶于酒精，目的是为了获取沉淀物，A错误；B、研磨后用单层尼龙纱布过滤，鉴定DNA时，将丝状物溶于2mol/L的NaCl溶液后加入二苯胺试剂，在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，B错误；C、在琼脂糖凝胶中，DNA分子的迁移速度与琼脂糖凝胶浓度、DNA片段大小和空间构象（环状、线性等）均有关，C正确；D、琼脂糖溶解后待其略冷却时才可加入核酸染料，且电泳操作通常在加样完成并确认无误后，再接通电源，D错误。故选C。16.CRISPR/Cas9系统作为革命性的基因编辑工具，其核心组分Cas9蛋白能在单链向导RNA(sgRNA)的精准引导下，识别并结合特定DNA序列，通过剪切双链结构实现靶向基因敲除或外源基因定点整合。下列叙述错误的是（）A.Cas9蛋白的功能类似于基因工程中的限制酶，切割磷酸二酯键B.sgRNA的序列长短影响成功率，sgRNA的序列越长，脱靶率越高C.利用基因编辑技术进行特定基因敲除，可以通过DNA分子杂交技术进行检测D.该基因编辑技术降低了因目的基因随机插入宿主细胞DNA引起的生物安全性问题【答案】B〖祥解〗限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，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开，因此具有专一性。【详析】A、Cas9蛋白的功能类似于限制酶，通过切割DNA双链的磷酸二酯键实现基因编辑，A正确；B、sgRNA序列越长，其与靶DNA的互补配对区域越长，特异性越高，脱靶率应降低而非升高，B错误；C、基因敲除后，靶基因的DNA序列发生改变，可通过DNA分子杂交技术检测是否成功敲除，C正确；D、CRISPR/Cas9技术通过定点编辑，减少了目的基因随机插入宿主基因组带来的生物安全风险，D正确。故选B。二、非选择题：本题共5小题，共52分。17.随着人们生活水平的提高，因糖类、脂质等物质摄入过量导致的代谢异常类疾病高发。请回答下列问题：（1）高血脂患者应减少高脂肪食物的摄入，同时糖类物质的摄入也要控制，原因是_______________________________________。若摄入过多的葡萄糖，葡萄糖还可以转变成____________(填“非必需氨基酸”或“必需氨基酸”)，参与构成生物大分子。（2）非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)与脂滴(与脂肪代谢及能量稳态相关的存储细胞器)的代谢异常有关。脂滴具有储存中性脂的功能，推测脂滴是由___________(填“单”或“双”)层磷脂分子组成的泡状结构。脂滴表面有多种蛋白质分子，从氨基酸的角度考虑，蛋白质种类多样的原因是氨基酸的种类、数量和__________不同。在脂肪鉴定实验中，使用体积分数为50%的酒精溶液的目的是______________________________。（3）在肝脏中，溶酶体与脂滴相互作用形成自噬小体，其内的_________能催化中性脂分解，分解产物参与能量代谢，该过程异常往往会诱发NAFLD。NAFLD发病的重要原因之一是线粒体功能障碍。正常人体细胞中线粒体与多种细胞器间通过膜接触位点实现连接，这些接触位点中还存在受体蛋白。研究表明，NAFLD患者肝细胞内线粒体—内质网接触位点构成的结构是不完整的，从而导致脂滴自噬产物不能通过该结构进入线粒体进一步氧化分解，造成肝细胞中脂质异常积累。说明此膜接触位点可能具有__________和_______功能。（4）综合以上信息，可从下列(多选)方向研发治疗NAFLD的药物。A.促进线粒体功能恢复的药物B.促进脂滴生成或抑制脂滴分解的药物C.抑制脂肪肝患者肝细胞内脂质积累的药物D.改善线粒体—内质网接触位点结构的药物【答案】（1）①.糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪②.非必需氨基酸（2）①.单②.排列顺序③.洗去苏丹染料的浮色（3）①.脂肪酶②.物质运输③.信息交流（4）ACD〖祥解〗一、蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。二、糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。【小问1详析】过量糖类可在体内转化为脂肪，加重高血脂，故高血脂患者应减少高脂肪食物的摄入，同时糖类物质的摄入也要控制；糖类代谢中间产物可通过转氨基作用生成非必需氨基酸（人体可自身合成），而必需氨基酸必须通过食物摄取。【小问2详析】脂滴储存中性脂（如甘油三酯），其结构由单层磷脂分子包裹（中性脂疏水，单层磷脂即可稳定储存）；蛋白质结构多样性的直接原因是构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别；在脂肪鉴定实验中，使用体积分数50%酒精溶液的目的是洗去浮色。【小问3详析】溶酶体中的酶具有专一性，脂肪酶能催化中性脂肪分解；线粒体-内质网接触位点不完整导致脂滴分解产物无法运输至线粒体，说明其具有物质运输功能；膜接触位点的受体蛋白可能参与信息传递或结构连接。【小问4详析】A、题干指出线粒体功能障碍是NAFLD的重要诱因，恢复其功能可促进脂质氧化分解，A正确；B、分析题意可知，脂滴是与脂肪代谢及能量稳态相关的存储细胞器，脂滴代谢异常诱发NAFLD，故促进脂滴生成或抑制分解都会导致脂滴代谢异常，会加剧肝内脂质堆积，与治疗目标相反，B错误；C、NAFLD的直接表现为脂质异常积累，故抑制脂肪肝患者肝细胞内脂质积累的药物可实现治疗效果，C正确；D、据题可知，线粒体—内质网接触位点不完整会导致脂滴自噬产物无法进入线粒体，修复此结构可恢复脂质代谢，D正确。故选ACD。18.真核细胞合成的多种蛋白质进行准确分选和运输的机制如图1所示。COPⅠ与COPⅡ是2种具膜小泡，在细胞内蛋白质的转运过程中发挥的作用如图2所示。请回答下列问题：（1）图1中各种生物膜的结构和组成成分相似，但各种膜的功能差别较大，直接原因是__________________的种类和数量不同。（2）图1中，_________是细胞内蛋白质定向运输所必需的标识，能引导蛋白质准确地到达目的地，其合成场所是__________________。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径形成溶酶体、成为膜蛋白或分泌蛋白等，这是细胞内蛋白质分选和运输体系的一部分，不同的运输途径决定了蛋白质的最终去向。某些蛋白质经⑦过程进入细胞核需要通过_________(填结构)，该结构的作用是_____________________________。（3）据图2可知，溶酶体起源于_________(填细胞器名称)，除图2中所示的功能外，溶酶体还能够____________________________。（4）图2中，细胞器乙产生囊泡能将物质精确投送到细胞的不同位置。假如定位在细胞器甲中的某些蛋白质偶然进入乙中，则图中的具膜小泡__________(填“COPⅠ”或“COPⅡ”)可以帮助这些蛋白质完成回收。（5）图2中的乙结构靠近细胞核的一面称为形成面，面向细胞膜的一面称为成熟面。请从膜的化学成分的角度分析，乙结构的形成面和成熟面与内质网和细胞膜的相似性：__________________________________________________________。【答案】（1）膜蛋白的种类和数量不同（2）①.信号序列②.核糖体③.核孔④.实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（3）①.高尔基体

②.吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌（4）COPI（5）内质网形成的囊泡可与高尔基体的形成面融合，高尔基体成熟面形成的囊泡可与细胞膜融合，因此形成面膜的厚度和化学成分可能与内质网膜相似，而成熟面可能与细胞膜相似〖祥解〗生物膜之间是相互联系、相互转化的，内质网形成小泡与高尔基体融合，所以形成面与内质网相似；高尔基体形成小泡与细胞膜融合，分泌物质，所以成熟面与细胞膜更相似。【小问1详析】图1中各种生物膜的结构和组成成分相似，但各种膜的功能差别较大，直接原因是膜蛋白的种类和数量不同。【小问2详析】图1中，信号序列是细胞内蛋白质定向运输所必需的标识，其合成场所是核糖体。某些蛋白质经过程⑦进入细胞核需要通过核孔，核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。它能选择性地允许某些物质进出细胞核，保证细胞核内环境的相对稳定以及细胞功能的正常进行【小问3详析】图2中的溶酶体起源于高尔基体，溶酶体是由高尔基体突起产生的，溶酶体内含有各种水解酶，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。【小问4详析】若定位在甲（内质网）中的某些蛋白质偶然掺入到乙（高尔基体）中，则图中的COPI可以帮助实现这些蛋白质的回收。因为COPI小泡负责从高尔基体向内质网运输物质，从而实现对误运蛋白质的回收；【小问5详析】内质网形成的囊泡可与高尔基体的形成面融合，高尔基体成熟面形成的囊泡可与细胞膜融合，因此形成面膜的厚度和化学成分可能与内质网膜相似，而成熟面可能与细胞膜相似。19.某皮革厂污水处理系统中产生了一种有毒难降解的有机化合物X，研究人员用化合物X配制培养基(含化合物X的培养基不透明)，筛选得到能高效降解X的细菌(目的菌)，实验的主要步骤如图1所示。回答下列问题：（1）图1培养基只允许分解化合物X的细菌生长，这种培养基称为_________培养基。实验过程中进行振荡培养的作用是___________________________。（2）图2甲所示接种方法是平板划线法，图示接种时，接种环共需灼烧_________次。在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是________________________。实验人员应该挑取图2乙中____________菌落。（3）若要进一步探究有机物X的初始浓度对目的菌降解率的影响，请写出简要实验思路：__________________________________________________________________。【答案】（1）①.选择②.增加氧气供应，促进细菌生长，并使培养基中的化合物X（营养物质）与细菌充分接触（2）①.6或六②.使细菌逐渐稀释，最终获得单个菌落③.有透明带（3）设置不同初始浓度的有机物X培养基，分别接种相同数量的目的菌，在相同条件下培养一定时间后，测定各培养基中化合物X的剩余浓度，计算降解率〖祥解〗选择培养基：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。【小问1详析】在本实验中，培养基中只含有化合物X，因此只有能够降解X的细菌才能生长，其他细菌无法生存，这种培养基称为选择培养基；振荡培养可以增加培养基中的氧气供应，促进细菌的生长。同时，振荡可以使培养液中的营养物质与细菌充分接触。【小问2详析】在平板划线法中，每次划线前都需要灼烧接种环以灭菌，且最后一次划线后也需要灼烧，图中共有5条线，故需要灼烧6次；在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是使细菌逐渐稀释，最终在平板上形成单个菌落，便于分离纯化目的菌；由于含化合物X的培养基不透明，能够降解X的细菌会使培养基变透明，因此实验人员应挑取透明菌落。【小问3详析】为了探究有机物X的初始浓度对目的菌降解率的影响，可以设置不同初始浓度的X培养基，接种相同数量的目的菌，并在相同条件下培养。培养一定时间后，测定各培养基中化合物X的剩余浓度，计算降解率。通过比较不同初始浓度下的降解率，可以分析初始浓度对降解效率的影响。20.PSMA是前列腺癌细胞表面的一种特异性蛋白，只在前列腺癌细胞中存在。CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活需要满足两个条件：一是CD28接收激活信号，二是实现癌细胞与T细胞的聚集。图1为科研人员尝试构建以PSMA×CD28为抗原的双特异性抗体；图2为该双特异性抗体的结构及作用机制图，请分析回答下列问题：（1）图1中，骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合依据的生物学原理是___________________。在体外进行动物细胞培养时需要维持适宜的温度和pH，多数动物细胞生存的适宜pH为_____________，应该将细胞置于含有________________的混合气体的培养箱中培养。（2）得到杂交瘤细胞A或B的过程各有两次筛选。①第一次筛选目的是得到杂交瘤细胞。HAT培养基可用于杂交瘤细胞的筛选，其中含有次黄嘌呤、氨基蝶呤和胸腺嘧啶核苷3种关键成分。哺乳动物的DNA合成有D和S两条途径，氨基蝶呤可阻断D途径。S途径需要HGPRT和TK两种酶的参与，以催化次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷用于DNA合成。骨髓瘤细胞是人工筛选的缺乏HGPRT和TK基因的特殊细胞。据此分析，HAT培养基上__________________细胞能生长并大量增殖，原因是___________________________________________________________________________________________________________________。②第二次筛选是将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，运用______________的方法，筛选出的杂交瘤细胞具有_________________的特点。（3）该双特异性抗体协助杀伤癌细胞的机制是___________________________。【答案】（1）①.细胞膜的流动性②.7.2-7.4③.95%空气和5%的CO2（2）①.杂交瘤②.在HAT培养基上，B淋巴细胞不能无限增殖，骨髓瘤细胞无法进行DNA复制，只有杂交瘤细胞可以从B淋巴细胞中获得HGPRT和TK，利用添加在培养基中的次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷经过S途径来合成DNA，并持续分裂生存③.克隆化培养和抗体检测④.既能大量增殖又能产生特定抗体（3）双特异性抗体同时结合PSMA和CD28，使CD28接收激活信号，且实现癌细胞与T细胞的聚集，最终激活T细胞杀伤癌细胞

〖祥解〗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。小问1详析】骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合依据的生物学原理是细胞膜的流动性；动物细胞培养过程中，适宜的pH为7.2-7.4，这是细胞正常生长和代谢的最佳环境；培养箱中通常维持95%空气和5%的CO2，其中二氧化碳可以维持pH值。【小问2详析】①分析题意可知，在HAT培养基上，B淋巴细胞不能无限增殖，骨髓瘤细胞无法进行DNA复制，只有杂交瘤细胞可以从B淋巴细胞中获得HGPRT和TK，利用添加在培养基中的次黄嘌呤和胸腺嘧啶核苷经过S途径来合成DNA，并持续分裂生存。②第二次筛选过程中，需要用克隆化培养和抗体检测，筛选出阳性细胞；筛选出的杂交瘤细胞具有既能大量增殖又能产生特定抗体的特点。【小问3详析】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CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。21.土壤盐碱化问题已经成为全球性难题，我国土壤盐