2024-2025学年河南省TOP二十名校高二下学期5月调研考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省TOP二十名校2024-2025学年高二下学期5月调研考试本卷命题范围：选择性必修3十必修1第1~3章。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.传统发酵食品的制作离不开各种各样的微生物。下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述，错误的是（）A.家庭制作果酒、果醋和泡菜都是利用单一菌种进行固体及半固体发酵B.制作果酒的发酵瓶、榨汁机等器具需要用体积分数为75%的酒精消毒C.醋酸菌可将果酒中的乙醇转化为乙醛，再转化为乙酸D.腌制泡菜利用了乳酸菌无氧发酵能够产生乳酸的特性【答案】A〖祥解〗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、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。利用传统发酵技术制作的食品还有酱、酱油、醋泡菜和豆豉等，它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。【详析】A、家庭制作果酒、果醋和泡菜都是利用混合菌种进行固体及半固体发酵，A错误；B、制作果酒的发酵瓶、榨汁机等器具先用洗涤剂清洗干净，再用体积分数为75%的酒精消毒，B正确；C、在缺少糖源，但氧气充足时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，C正确；D、腌制泡菜利用了乳酸菌的无氧发酵能够产生乳酸的特性，D正确。故选A。2.如图表示发酵工程的基本流程。下列叙述错误的是（）A.可通过诱变育种或基因工程的方法来选育菌种B.用液体培养基扩大培养的目的是增加菌种数量C.发酵罐内发酵是中心环节，无需检测发酵液中菌种数量D.发酵产品是单细胞蛋白时可采用过滤和沉淀等方法分离【答案】C〖祥解〗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、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。【详析】A、优良的菌种可从自然界中筛选出来，也可通过诱变育种或基因工程的方法来选育菌种，A正确；B、用液体培养基扩大培养的目的是增加菌种数量，便于后续发酵，B正确；C、在发酵过程中，需要检测发酵液中菌种数量以了解发酵的进程，C错误；D、发酵产品是单细胞蛋白，是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，D正确。故选C。3.科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞细胞壁。下列叙述正确的是（）A.推测蜗牛的消化道提取液中含有胰蛋白酶B.应在低渗溶液中进行植物原生质体的制备C.可利用灭活病毒诱导法诱导原生质体间的融合D.融合后得到的杂种细胞经诱导可形成愈伤组织【答案】D〖祥解〗原生质体是指植物细胞去除细胞壁之后的结构，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，通常采用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体。【详析】A、纤维素酶和果胶酶能分解细胞壁，推测蜗牛的消化道提取液中含有纤维素酶和果胶酶，A错误；B、制备原生质体时应在等渗溶液或略高渗溶液中进行操作，B错误；C、灭活病毒诱导法用于诱导动物细胞间的融合，诱导植物原生质体融合一般不采用该方法，C错误；D、合后得到的杂种细胞经诱导可脱分化形成愈伤组织，D正确。故选D。4.mTOR是一类催化蛋白质中丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化的酶，它是细胞内的核心调控分子，通过整合多种信号协调细胞生长、增殖、代谢和存活。研究发现，抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的内细胞团增殖减慢，进而导致胚胎发育停滞。mTOR被重新激活时囊胚又恢复正常发育。下列叙述错误的是（）A.mTOR能使囊胚细胞内某种蛋白质磷酸化从而促进细胞增殖B.实验室常分离囊胚的内细胞团细胞对小鼠胚胎进行性别鉴定C.胚胎移植前用mTOR处理囊胚可提高胚胎发育率和妊娠率D.该研究为体外培养胚胎的非冷冻保存提供了理论依据【答案】B〖祥解〗胚胎移植的基本程序主要包括：（1）对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；（2）配种或人工授精；（3）对胚胎收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存；（4）对胚胎进行移植；（5）移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。【详析】A、据题意，mTOR是一类催化蛋白质中丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化的酶，因此mTOR能使囊胚细胞内某种蛋白质磷酸化从而促进细胞增殖，A正确；B、实验室常分离囊胚的滋养层细胞对小鼠胚胎进行性别鉴定，B错误；C、胚胎移植前用mTOR处理囊胚可提高胚胎发育率和妊娠率，C正确；D、依题意可知，抑制mTOR活性可使小鼠胚胎发育停滞，重新激活mTOR又可使胚胎继续发育，因此，该项研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论依据，D正确。故选B。5.研究人员采用核移植技术成功地培育出纯种粤东黑猪，其基本流程如图所示。下列叙述正确的是（）A.①过程可用紫外线短时间照射来对猪耳细胞进行取核B.②过程是将供体细胞注入去核卵母细胞中C.③过程要将重构胚培育成原肠胚再进行移植D.图中运用的技术涉及动物细胞培养和早期胚胎培养等【答案】D〖祥解〗动物细胞核移植技术是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。【详析】A、用紫外线短时间照射是对卵母细胞去核的方法，取核常采用显微操作法进行，A错误；B、②过程是核移植，B错误；C、③过程需要将重构胚培育至桑葚胚或囊胚再进行移植，C错误；D、图中运用的技术涉及动物细胞培养和早期胚胎培养等，D正确。故选D。6.研究人员采用PCR技术构建了A基因和B基因的融合基因，图中引物②和引物③中部分序列（黑色区域）可互补配对。下列叙述正确的是（）A.进行PCR时，通常根据目的基因的5'端碱基序列设计相应的引物B.可利用引物②和引物③在同一反应体系中同时扩增基因A和基因BC.基因A与基因B等量混合后可得到两种类型的杂交链D.图中延伸过程中需要向反应体系添加引物②和引物③【答案】C〖祥解〗PCR技术：（1）定义：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；（2）原理：DNA复制；（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物；（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量；（5）过程：高温变性，DNA双链解旋；低温复性，引物与互补链DNA结合；中温延伸，在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。【详析】A、进行PCR时，合成子链时，引物的小段核苷酸链先与模板链配对结合，然后在引物的3'端进行子链延伸，故通常根据目的基因的3'端碱基序列设计相应的引物，A错误；B、引物②和引物③中部分序列（黑色区域）可互补配对。引物之间的结合会干扰引物和模板链的结合，影响PCR过程，因此不能利用引物②和引物③在同一个反应体系中进行A基因和B基因的扩增，B错误；C、A基因和B基因混合可以得到两种类型的杂交链，一种为图示杂交链，另一种为两个5'端杂交形成的杂交链，C正确；D、图示杂交链延伸得到A-B融合基因的过程中，不需要加入引物，两条母链的起始位置的碱基序列可作为引物，D错误。故选C。7.基因工程自20世纪70年代兴起后，得到迅猛的发展，在多个领域得到广泛的应用。关于基因工程的应用，下列叙述正确的是（）A.将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中表达的产物通常具有生物学活性B.将乳糖合成酶基因导入奶牛基因组中生产牛奶可解决乳糖不耐受问题C.将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的终止子重组可生产所需药物D.我国转基因抗虫棉的成功培育，实现了基因由微生物向植物的定向转移【答案】D〖祥解〗（1）植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。（2）动物基因工程方面，将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物（哺乳动物才会泌乳）的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。该转基因动物进入泌乳期后，通过分泌的乳汁获得所需药品，称之为乳腺生物反应器。（3）医药卫生方面，基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。【详析】A、由于大肠杆菌细胞内没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素前体进行加工，将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中表达的产物不具有生物学活性，A错误；B、将乳糖酶（可水解乳糖）基因导入奶牛基因组中生产牛奶可解决乳糖不耐受问题，B错误；C、将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组导入哺乳动物的受精卵中，可利用转基因动物生产所需药物，C错误；D、Bt毒蛋白基因来源于苏云金芽孢杆菌，我国转基因抗虫棉的成功培育，实现了基因由微生物向植物的定向转移，D正确。故选D。8.蛋白质的酸碱性由其所含的酸性氨基酸（如Asp、Glu）和碱性氨基酸（如Arg）的比例决定，若酸性氨基酸数量占优，则蛋白质显酸性，其在酸性环境下能更好的保持生物活性；若碱性氨基酸数量占优，则蛋白质显碱性，其在碱性环境下能更好的保持生物活性。枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，可用于洗涤剂工业。研究人员将枯草杆菌蛋白酶分子第99位的Asp和第156位的Glu都替换为Arg，其活性明显提高。下列叙述错误的是（）A.枯草杆菌蛋白酶中氨基酸的替换依赖基因的定点突变B.改造后的枯草杆菌蛋白酶的空间结构可能发生了变化C.该研究以枯草杆菌蛋白酶的结构与功能的关系为理论基础D.改造后的枯草杆菌蛋白酶在酸性溶液中洗涤效果可能更好【答案】D〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需求。【详析】A、枯草杆菌蛋白酶中氨基酸的替换依赖基因工程中的基因定点突变，A正确；B、改造后的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列改变，故其空间结构可能发生了变化，使其活性提高，B正确；C、该研究属于蛋白质工程，以枯草杆菌蛋白酶的结构与功能的关系为理论基础，C正确；D、根据题意，Asp和Glu为酸性氨基酸，Arg为碱性氨基酸，Asp和Glu被Arg替换后可能使改造后的枯草杆菌蛋白酶显碱性，其在碱性溶液中洗涤效果可能更好，D错误。故选D。9.利用生物技术可以造福人类，但如果使用不当也会给人类带来潜在的危害。下列叙述正确的是（）A.推广转基因技术需慎重，要做到确保安全B.我国政府已禁止用新技术研究治疗性克隆C.试管婴儿的培育涉及体细胞核移植技术D.生物化学毒剂不能被用于制造生物武器【答案】A〖祥解〗转基因生物的安全性争论：（1）基因生物与食物安全：反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据。（2）转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。（3）转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境。【详析】A、由于转基因技术存在安全性争议，所以推广转基因技术需慎重，要做到确保安全，A正确；B、我国政府允许用新技术研究治疗性克隆，禁止生殖性克隆，B错误；C、试管婴儿的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，未涉及体细胞核移植技术，C错误；D、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。因此，生物化学毒剂可用于制造生物武器，D错误。故选A。10.施莱登和施旺等科学家创立了细胞学说，为生物学发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是（）A.细胞学说认为一切动植物都由细胞发育而来B.细胞学说的创立运用的科学方法是归纳法C.缩手反射的顺利完成说明细胞是基本的生命系统D.病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开活细胞【答案】C〖祥解〗细胞学说主要是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺建立的。细胞学说指出：细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；新细胞是由老细胞分裂产生的。【详析】A、细胞学说认为一切动植物都由细胞发育而来，A正确；B、细胞学说的创立运用的科学方法是归纳法，B正确；C、缩手反射的顺利完成涉及多个细胞的配合，不能说明细胞是基本的生命系统，C错误；D、病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开活细胞，D正确。故选C。11.如图为几种微生物的结构示意图，下列叙述正确的是（）A.①②③属于原核生物B.②③属于异养生物C.①②③④均可看作一个生命系统D.①和④含有的光合色素种类相同【答案】B〖祥解〗真核生物和原核生物最大的区别是有无核膜包被的细胞核，病毒没有细胞结构。【详析】A、③为病毒，既不属于原核生物，也不属于真核生物，A错误；B、②为大肠杆菌，③为病毒，都属于异养生物，B正确；C、③为病毒，不具备细胞结构，不能看作一个生命系统，C错误；D、①为蓝细菌，④为衣藻，二者含有的光合色素种类不同，蓝细菌含有藻蓝素，D错误。故选B。12.某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗，探究某种无机盐对植物生长的影响，培养液主要成分配方如下表所示。下列叙述错误的是（）A.Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg会抑制植物的光合作用B.细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压C.植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合D.若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K⁺是植物生长必需的离子【答案】D〖祥解〗无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe是血红蛋白的必要成分；Mg是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。【详析】A、Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg植物合成叶绿素受阻，植物光合作用会受到抑制，A正确；B、细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压，B正确；C、植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合成为结合水，C正确；D、乙组配制的培养液中缺少K+和NO3-，若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K+或NO3-或K+和NO3-植物生长必需的离子，D错误。故选D。13.下图表示人在进行不同强度运动时，骨骼肌消耗糖类、脂肪和脂肪酸的相对量。下列叙述正确的是（）A.人体运动时肌糖原能分解为葡萄糖及时补充血糖B.骨骼肌消耗相同质量的糖类和脂肪释放的能量相等C.长期较长时间的低、中强度运动可达成减肥的目的D.人在低强度运动下，骨骼肌细胞主要利用脂肪供能【答案】C〖祥解〗分析题图，图中横坐标表示不同的运动强度，纵坐标表示供能物质的质量百分比，机体不同运动强度下，各供能物质所占百分比不同。【详析】A、肌糖原不能分解补充血糖，A错误；B、与相同质量的糖类相比，脂肪中氧的含量少而氢的含量多，骨骼肌消耗相同质量的糖类和脂肪，脂肪彻底氧化分解释放的能量多，B错误；C、据图可知，在中、低强度运动情况下，脂肪酸和脂肪供能占比较多，故进行较长时间的中、低强度运动更有利于减肥，C正确；D、由图可知，人在低强度运动下，脂肪酸消耗比例最高，故骨骼肌细胞主要利用脂肪酸供能，D错误。故选C。14.基于对细胞膜的结构与功能的理解，下列叙述正确的是（）A.细胞膜作为细胞的边界，一切有害物质都不能通过B.细胞间的信息交流都与细胞膜上的蛋白质直接相关C.细胞膜外表面的糖被与细胞间的信息传递相关D.细胞的生长现象不支持细胞膜的动态结构模型【答案】C〖祥解〗（1）细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质，脂质中主要是磷脂，磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，蛋白质分子或覆盖、或镶嵌、或横跨整个磷脂双分子层；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关。（2）细胞膜的功能特点是具有选择透过性，物质跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输，协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的协助。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。【详析】A、细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，并非一切有害物质都不能透过细胞膜，A错误；B、细胞间的信息交流并非都与细胞膜上的蛋白质直接相关，如性激素通过自由扩散进入细胞，其受体位于细胞内，而非细胞膜上，此过程与细胞膜上的蛋白质并未直接相关，B错误；C、细胞膜外表面的糖被与细胞间的信息传递相关，C正确；D、细胞的生长现象支持细胞膜的动态结构模型，D错误。故选C。15.研究人员运用差速离心法从动物细胞中分离出甲、乙、丙3种细胞器，检测出各种细胞器的蛋白质、脂质和核酸的含量（如图）。下列叙述错误的是（）A.甲细胞器具有单层膜结构 B.甲、乙的膜通常不直接相连C.乙可能是高尔基体 D.丙不可能是中心体【答案】A〖祥解〗分析题图：甲乙丙为动物细胞中的三种细胞器，甲有膜结构和核酸，可推断甲细胞器为线粒体；乙的脂质含量不为0，说明乙细胞器有膜结构，但无核酸，可推断乙细胞器可能为内质网、高尔基体、溶酶体；丙的脂质含量为0，说明没有膜结构，但含有核酸，可推测丙细胞器为核糖体。【详析】A、甲含有蛋白质、脂质、核酸，为线粒体，线粒体为具有双层膜的细胞器，A错误；B、线粒体（甲）的膜通常不与其他细胞器膜连接，B正确；C、乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体等，C正确；D、不含脂质，含蛋白质和核酸的细胞器是核糖体，不是中心体，D正确。故选A。16.细胞核的结构模式如图所示。下列叙述正确的是（）A.图中①表示染色体，主要由DNA和蛋白质组成B.DNA穿过②将其携带的遗传信息运输到细胞质C.③是真核细胞代谢和遗传的控制中心D.核糖体能附着在⑤上进行蛋白质合成【答案】D〖祥解〗细胞核具有双层摸，有核膜、核仁、染色质（染色体）等【详析】A、图中①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，A错误；B、DNA不能穿过②（核孔）进入细胞质，B错误；C、③为核仁，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C错误；D、⑤表示内质网与核膜相连，核糖体能够附着在⑤上进行蛋白质合成，D正确。故选D。二、非选择题：本题共5小题，共52分。17.如图表示从土壤中分离自生固氮菌（能独立生活的一类固氮菌）的实验流程。回答下列问题：（1）培养自生固氮菌的培养基成分有：甘露醇，、蒸馏水、琼脂等。该培养基中为自生固氮菌生长提供碳源的物质是___________，琼脂的作用是___________。判断该培养基属于选择培养基的理由是___________。（2）图中步骤④的接种方法是___________，若在步骤④的各组平板上统计的菌落的数量为124、120、131，则1g土壤中含有的自生固氮菌约为___________个。（3）该实验流程中所使用的锥形瓶、试管和培养皿可采用___________法灭菌，即在___________℃的热空气中维持1~2h可以达到灭菌的目的。（4）图中步骤④的培养时间过长时，发现在固氮菌大菌落四周出现了少量杂菌小菌落，这些小菌落不能自生固氮却能生长的原因是___________。【答案】（1）①.甘露醇②.作为凝固剂，制备固体培养基③.该培养基不含氮源，自生固氮菌能够生长，其他微生物不能生长（2）①.稀释涂布平板法②.1.25×107（3）①.干热灭菌②.160~170（4）小菌落杂菌可利用固氮菌产生的含氮化合物〖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。稀释涂布平板法：可用于分离微生物外，还可以统计样品中活菌的数量。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。【解析】（1）甘露醇含有C元素，可提供碳源。琼脂作为凝固剂，制备固体培养基。该培养基不含氮源，自生固氮菌能够生长，其他微生物不能生长，因此属于选择培养基。（2）图中培养基表面菌落分布均匀，接种方法是稀释涂布平板法。平板上统计的菌落的数量为124、120、131，则1g土壤中含有的自生固氮菌约为（124+120+131）÷3÷0.1×104=1.25×107个。（3）该实验流程中所使用的锥形瓶、试管和培养皿等玻璃器具可采用干热灭菌，即在160~170℃的热空气中维持1~2h可以达到灭菌的目的。（4）小菌落杂菌可利用固氮菌产生的含氮化合物，使得这些小菌落不能自生固氮却能生长。18.人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关，研究人员以HPV衣壳蛋白（蛋白A）为抗原制备出单克隆抗体，技术路线如图所示，回答下列问题：（1）制备单克隆抗体的过程中用到了___________和___________技术。（2）图中用蛋白A对小鼠免疫处理的目的是从小鼠的脾中得到___________。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，与植物原生质体融合的基本原理___________（填“相同”或“不同”），从膜的组成成分和结构特点方面分析，不同细胞能融合的原因是___________。（3）在杂交瘤细胞筛选过程中，在特定的选择培养基上不能存活的细胞是___________和___________。（4）图中制备的单克隆抗体的具体应用有___________（答两点）。【答案】（1）①.动物细胞融合②.动物细胞培养（两空顺序可颠倒）（2）①.能产生抗蛋白A抗体的（或已免疫的）B淋巴细胞②.相同③.不同细胞的细胞膜都含有磷脂和蛋白质，磷脂和蛋白质都是可以运动的（3）①.未融合的亲本细胞②.融合的具有同种核的细胞（4）作诊断试剂，诊断是否感染HPV；制备抗体——药物偶联物，对HPV导致的肿瘤选择性杀伤〖祥解〗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；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；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。【解析】（1）动物细胞融合和动物细胞培养是单克隆抗体制备所依赖的两大关键技术。（2）对小鼠进行免疫处理，就是用抗原（蛋白A）刺激小鼠的免疫系统。免疫系统会发生特异性免疫反应，产生大量能够识别并结合蛋白A的B淋巴细胞。无论是动物细胞融合，还是植物原生质体（去除了细胞壁的植物细胞）融合，其根本都是细胞膜的融合。细胞膜融合的物理基础是细胞膜的流动性。因此，它们的基本原理是相同的。所有细胞的细胞膜基本组成是相似的，主要由磷脂双分子层（磷脂）和蛋白质构成。组成细胞膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子都不是静止的，而是可以运动的。正是这种流动性，使得两个不同的细胞膜在接触时可以相互嵌入、重组，最终融合成一个完整的细胞膜。（3）选择性培养基（如HAT培养基）作用就是淘汰掉不需要的细胞，只留下杂交瘤细胞。淘汰未融合的亲本细胞，即未融合的B淋巴细胞自身不能无限增殖，在体外培养条件下很快就会死亡。用于融合的骨髓瘤细胞是经过特殊处理的缺陷型细胞，它在选择性培养基上无法生存。淘汰融合的具有同种核的细胞，如B-B融合细胞，和单个B细胞一样，不能无限增殖，会自然死亡。如M-M融合细胞，和单个骨髓瘤细胞一样，是缺陷型，在选择性培养基上无法生存。（4）单克隆抗体最大的优点是特异性强、纯度高。针对HPV蛋白A的单克隆抗体，其应用可以是作诊断试剂，诊断是否感染HPV，或者制备抗体——药物偶联物，对HPV导致的肿瘤选择性杀伤。19.金属硫蛋白（MT）是一类富含半胱氨酸的小分子蛋白质，能够结合多种金属离子（如等），在重金属解毒、金属离子稳态调控中发挥重要作用。在基因工程中，TM及其相关基因系统被广泛应用于多个领域。回答下列问题：（1）在基因工程中，可通过编码金属硫蛋白的mRNA经反向PCR技术获得大量的金属硫蛋白基因，该过程中要用到的酶是___________。（2）构建基因表达载体是基因工程的关键步骤，在构建基因表达载体时，需要在（1）中获得的金属硫蛋白基因的两侧添加__________调控序列，其目的是___________。如图1表示TM基因，图2表示所选用的质粒，图中AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因。根据TM基因和质粒的限制酶识别序列，通常采用___________限制酶切割质粒，将构建好的表达载体导入大肠杆菌并接种到含有___________的培养基中培养，以初步筛选出含目的基因的受体菌。（3）若将金属硫蛋白基因导入植物细胞中，可采用的方法是___________。为检查转基因植物是否表达金属硫蛋白，通常采用分子水平的检测，请写成检测的实验思路：___________。（4）选用上述培育的转基因植物种植在矿区废弃地，能够修复土壤的原因是___________。【答案】（1）逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶（2）①.启动子和终止子②.使金属硫蛋白基因能够正常的转录③.HindⅢ、BamHⅠ④.氨苄青霉素（Amp）（3）①.农杆菌转化法②.从转基因植物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测，检测结果为阳性的植物中TM基因成功表达出TM（4）转基因植物能够富集重金属盐〖祥解〗标记基因的作用是：为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。农杆菌转化法：目的基因插入Ti质粒的T-DNA中进入农杆菌，农杆菌侵染植物细胞时T-DNA携带目的基因整合到植物染色体的DNA中，目的基因能够稳定维持表达。【解析】（1）编码金属硫蛋白的mRNA经反向PCR技术获得大量的金属硫蛋白基因是逆转录过程，获得DNA以后，进行DNA的扩增，因此这个过程需要逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶。（2）为了使金属硫蛋白基因能够正常的转录，在构建基因表达载体时，需要在（1）中获得的金属硫蛋白基因的两侧添加启动子和终止子调控序列，根据图示，以及TM基因和质粒的限制酶识别序列，由于EcoRI的酶切位点位于目的基因的内部，为防止切断目的基因，通常采用HindⅢ、BamHⅠ限制酶切割质粒；由于构建运载体时，TetR四环素抗性基因被酶切割，因此接入了目的基因的运载体失去了四环素抗性，而构建好的表达载体导入大肠杆菌时，大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性基因，因此将构建好的表达载体导入大肠杆菌并接种到含有氨苄青霉素（Amp）的培养基中培养，可以初步筛选出含目的基因的受体菌。（3）若将金属硫蛋白基因导入植物细胞中，可采用的方法是农杆菌转化法；由于抗原和抗体可以特异性结合，因此为检查转基因植物是否表达金属硫蛋白，通常采用分子水平的检测，请写成检测的实验思路：从转基因植物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测，检测结果为阳性的植物中TM基因成功表达出TM。（4）选用上述培育的转基因植物种植在矿区废弃地，能够修复土壤的原因是转基因植物能够富集重金属盐。20.图1表示细胞中三种生物大分子的元素组成、分布或功能，图2表示某多肽的结构。回答下列问题：（1）图1中，若X、Y和Z表示组成生物大分子的单体，则a表示___________元素，X表示___________。（2）图1中，Ⅰ和Ⅱ在化学组成上的主要区别是___________。从功能上分析，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间的关系是___________。（3）图2所示的肽链由___________种氨基酸缩合而成。若该肽链彻底水解，得到的产物相对分子质量将增加___________。（4）已知某多肽链由141个氨基酸组成，其中含丙氨酸（R基为—CH3）5个，分别位于第26、71、72、99、141位，第141位的丙氨酸位于该多肽链的羧基端，则丙氨酸的相对分子质量是___________。若酶A能特异性断开该肽链中丙氨酸两侧的肽键，则用酶A处理该多肽链后得到的所有短肽中O原子数目比原多肽链少___________。【答案】（1）①.N、P②.核糖核苷酸（2）①.Ⅰ含核糖和碱基U，Ⅱ含脱氧核糖和碱基T②.Ⅰ经转录合成Ⅱ，Ⅱ经翻译合成Ⅲ（3）①.3②.54（4）①.89②.2〖祥解〗构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接再同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个R基，氨基酸的不同在于R基不同。氨基酸通过脱水缩合反应反应形成肽链，一条或几条肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质，蛋白质多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构有关，蛋白质结构的多样性决定功能多样性。【解析】（1）由图1可知，Ⅰ主要分布在细胞质中，是RNA；Ⅱ在真核细胞中主要分布在细胞核中，是DNA；Ⅲ是生命活动的主要承担者，为蛋白质。组成核酸的元素有C、H、O、N、P，所以a表示N、P元素。X是组成RNA的单体，为核糖核苷酸。（2）Ⅰ（RNA）和Ⅱ（DNA）在化学组成上的主要区别是：Ⅰ含核糖和碱基U，Ⅱ含脱氧核糖和碱基T。从功能上看，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ之间的关系是Ⅰ经转录合成Ⅱ，Ⅱ经翻译合成Ⅲ，即核酸（Ⅰ和Ⅱ）控制蛋白质（Ⅲ）的合成，即核酸控制蛋白质的合成。（3）图2多肽中，②④⑥⑧为R基，其中④和⑧相同（均为-CH3），所以该肽链由3种氨基酸缩合而成。该肽链含3个肽键，彻底水解需要消耗3分子水，水的相对分子质量为18，所以得到的产物相对分子质量将增加3×18=54。（4）氨基酸的结构通式为H2N−CH(R)−COOH，丙氨酸R基为−CH3，则其分子式为C3H7O2N，相对分子质量=12×3+1×7+16×2+14=89。多肽链中含有5个丙氨酸，其中71、72号位的丙氨酸相连，141号位的丙氨酸位于肽链的羧基端，用酶A处理该多肽链时，会断开8个肽键，形成4条短肽，5个游离的丙氨酸。若该多肽链的R基上氧原子数为N，则该多肽链中氧原子总数为141+1+N=142+N，该多肽链经酶A处理后形成的4条短肽中氧原子总数为141-5+4+N=140+N，因此用酶A处理该多肽链后得到的几种短肽中O原子数目比原多肽链少2。21.细胞内的蛋白质合成和运输需要多种细胞器协调配合，如图表示高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径，图中a~f表示细胞结构，①~⑧表示生理过程。回答下列问题：（1）蛋白质在___________（用图中字母填写）上合成。若合成的蛋白质为胰岛素受体，则该受体合成和运输过程为___________（用图中字母、数字标号和箭头表示）。（2）图示结构中，参与组成生物膜系统的结构是___________，e的作用是___________。（3）在分泌蛋白运输中___________（填名称）起着重要作用，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，该过程体现了生物膜的特性是___________。（4）细胞分裂时，结构c数目增多的方式可能有三种：①细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；②结构c分裂增殖形成；③细胞利用其他生物膜装配形成。利用放射性同位素标记法进行探究：将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱（磷脂的前体）培养基甲中培养，然后转入培养基乙中继续培养，每完成一次细胞分裂进行取样，检测细胞中结构c的放射性，记录结果如表所示。在成分上对培养基乙的要求是___________，根据实验结果推测，结构c的数目增多的方式是___________。标记后细胞增殖的代数1234测得的相对放射性2.01.00.50.25【答案】（1）①.a②.a→⑤→d→⑥→e→⑦→f或adef（2）①.bcdef②.对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装（3）①.囊泡②.（具有一定的）流动性（4）①.成分与培养基甲相同，但胆碱没有³H标记②.②〖祥解〗分泌蛋白的合成与分泌过程：游离的核糖体起始合成一段肽链后，核糖体和肽链一同转移到内质网中继续合成→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。【解析】（1）蛋白质是在a核糖体上合成的。若合成的蛋白质为胰岛素受体（膜蛋白，与分泌蛋白合成和运输过程大致相同），则该受体合成和运输过程为a核糖体→⑤mRNA(翻译模板)→d内质网→⑥→e高尔基体→⑦→f细胞膜或adef；（2）图示结构中，b核膜、c线粒体膜、d内质网、e高尔基体、f细胞膜参与组成生物膜系统；高尔基体的作用：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。（3）在分泌蛋白运输中囊泡起着重要作用，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，该过程体现了生物膜的特性是（具有一定的）流动性；（4）细胞分裂时，结构c数目增多的方式可能有三种：①细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；②结构c分裂增殖形成；③细胞利用其他生物膜装配形成。利用放射性同位素标记法进行探究：将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱（磷脂的前体）培养基甲中培养，然后转入培养基乙中继续培养，每完成一次细胞分裂进行取样，检测细胞中结构c的放射性。培养基乙中不含有³H标记的胆碱（因为要探究结构c新形成部分的放射性来源，原来在含标记胆碱的培养基甲中培养，转移到乙中要排除新加入标记胆碱的干扰）。推测结构c数目增多的方式：随着细胞增殖代数增加，相对放射性逐代减半，符合结构c分裂增殖形成（亲代结构c带标记，分裂后子代结构c放射性随分裂次数稀释），所以方式是结构c分裂增殖形成。河南省TOP二十名校2024-2025学年高二下学期5月调研考试本卷命题范围：选择性必修3十必修1第1~3章。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.传统发酵食品的制作离不开各种各样的微生物。下列关于果酒、果醋和泡菜制作的叙述，错误的是（）A.家庭制作果酒、果醋和泡菜都是利用单一菌种进行固体及半固体发酵B.制作果酒的发酵瓶、榨汁机等器具需要用体积分数为75%的酒精消毒C.醋酸菌可将果酒中的乙醇转化为乙醛，再转化为乙酸D.腌制泡菜利用了乳酸菌无氧发酵能够产生乳酸的特性【答案】A〖祥解〗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、制作食品的技术一般称为传统发酵技术。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。利用传统发酵技术制作的食品还有酱、酱油、醋泡菜和豆豉等，它们是我国传统饮食文化的重要组成部分。【详析】A、家庭制作果酒、果醋和泡菜都是利用混合菌种进行固体及半固体发酵，A错误；B、制作果酒的发酵瓶、榨汁机等器具先用洗涤剂清洗干净，再用体积分数为75%的酒精消毒，B正确；C、在缺少糖源，但氧气充足时，醋酸菌可将乙醇转化为乙醛，再将乙醛转化为乙酸，C正确；D、腌制泡菜利用了乳酸菌的无氧发酵能够产生乳酸的特性，D正确。故选A。2.如图表示发酵工程的基本流程。下列叙述错误的是（）A.可通过诱变育种或基因工程的方法来选育菌种B.用液体培养基扩大培养的目的是增加菌种数量C.发酵罐内发酵是中心环节，无需检测发酵液中菌种数量D.发酵产品是单细胞蛋白时可采用过滤和沉淀等方法分离【答案】C〖祥解〗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、培养基的配制、灭菌、种子扩大培养和接种、发酵过程和产品的分离提纯（生物分离工程）等方面。【详析】A、优良的菌种可从自然界中筛选出来，也可通过诱变育种或基因工程的方法来选育菌种，A正确；B、用液体培养基扩大培养的目的是增加菌种数量，便于后续发酵，B正确；C、在发酵过程中，需要检测发酵液中菌种数量以了解发酵的进程，C错误；D、发酵产品是单细胞蛋白，是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来；如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取，D正确。故选C。3.科学家在制备原生质体时，有时使用蜗牛消化道提取液来降解植物细胞细胞壁。下列叙述正确的是（）A.推测蜗牛的消化道提取液中含有胰蛋白酶B.应在低渗溶液中进行植物原生质体的制备C.可利用灭活病毒诱导法诱导原生质体间的融合D.融合后得到的杂种细胞经诱导可形成愈伤组织【答案】D〖祥解〗原生质体是指植物细胞去除细胞壁之后的结构，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，通常采用纤维素酶和果胶酶处理植物细胞获得原生质体。【详析】A、纤维素酶和果胶酶能分解细胞壁，推测蜗牛的消化道提取液中含有纤维素酶和果胶酶，A错误；B、制备原生质体时应在等渗溶液或略高渗溶液中进行操作，B错误；C、灭活病毒诱导法用于诱导动物细胞间的融合，诱导植物原生质体融合一般不采用该方法，C错误；D、合后得到的杂种细胞经诱导可脱分化形成愈伤组织，D正确。故选D。4.mTOR是一类催化蛋白质中丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化的酶，它是细胞内的核心调控分子，通过整合多种信号协调细胞生长、增殖、代谢和存活。研究发现，抑制mTOR活性可使小鼠囊胚的内细胞团增殖减慢，进而导致胚胎发育停滞。mTOR被重新激活时囊胚又恢复正常发育。下列叙述错误的是（）A.mTOR能使囊胚细胞内某种蛋白质磷酸化从而促进细胞增殖B.实验室常分离囊胚的内细胞团细胞对小鼠胚胎进行性别鉴定C.胚胎移植前用mTOR处理囊胚可提高胚胎发育率和妊娠率D.该研究为体外培养胚胎的非冷冻保存提供了理论依据【答案】B〖祥解〗胚胎移植的基本程序主要包括：（1）对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体，供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理；（2）配种或人工授精；（3）对胚胎收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天，用特制的冲卵装置，把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来（也叫冲卵）。对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑葚胚或囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存；（4）对胚胎进行移植；（5）移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。【详析】A、据题意，mTOR是一类催化蛋白质中丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化的酶，因此mTOR能使囊胚细胞内某种蛋白质磷酸化从而促进细胞增殖，A正确；B、实验室常分离囊胚的滋养层细胞对小鼠胚胎进行性别鉴定，B错误；C、胚胎移植前用mTOR处理囊胚可提高胚胎发育率和妊娠率，C正确；D、依题意可知，抑制mTOR活性可使小鼠胚胎发育停滞，重新激活mTOR又可使胚胎继续发育，因此，该项研究可为体外培养胚胎的非冷冻保存提供理论依据，D正确。故选B。5.研究人员采用核移植技术成功地培育出纯种粤东黑猪，其基本流程如图所示。下列叙述正确的是（）A.①过程可用紫外线短时间照射来对猪耳细胞进行取核B.②过程是将供体细胞注入去核卵母细胞中C.③过程要将重构胚培育成原肠胚再进行移植D.图中运用的技术涉及动物细胞培养和早期胚胎培养等【答案】D〖祥解〗动物细胞核移植技术是指将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。【详析】A、用紫外线短时间照射是对卵母细胞去核的方法，取核常采用显微操作法进行，A错误；B、②过程是核移植，B错误；C、③过程需要将重构胚培育至桑葚胚或囊胚再进行移植，C错误；D、图中运用的技术涉及动物细胞培养和早期胚胎培养等，D正确。故选D。6.研究人员采用PCR技术构建了A基因和B基因的融合基因，图中引物②和引物③中部分序列（黑色区域）可互补配对。下列叙述正确的是（）A.进行PCR时，通常根据目的基因的5'端碱基序列设计相应的引物B.可利用引物②和引物③在同一反应体系中同时扩增基因A和基因BC.基因A与基因B等量混合后可得到两种类型的杂交链D.图中延伸过程中需要向反应体系添加引物②和引物③【答案】C〖祥解〗PCR技术：（1）定义：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术；（2）原理：DNA复制；（3）前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物；（4）条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、能量；（5）过程：高温变性，DNA双链解旋；低温复性，引物与互补链DNA结合；中温延伸，在耐高温的DNA聚合酶作用下合成子链。【详析】A、进行PCR时，合成子链时，引物的小段核苷酸链先与模板链配对结合，然后在引物的3'端进行子链延伸，故通常根据目的基因的3'端碱基序列设计相应的引物，A错误；B、引物②和引物③中部分序列（黑色区域）可互补配对。引物之间的结合会干扰引物和模板链的结合，影响PCR过程，因此不能利用引物②和引物③在同一个反应体系中进行A基因和B基因的扩增，B错误；C、A基因和B基因混合可以得到两种类型的杂交链，一种为图示杂交链，另一种为两个5'端杂交形成的杂交链，C正确；D、图示杂交链延伸得到A-B融合基因的过程中，不需要加入引物，两条母链的起始位置的碱基序列可作为引物，D错误。故选C。7.基因工程自20世纪70年代兴起后，得到迅猛的发展，在多个领域得到广泛的应用。关于基因工程的应用，下列叙述正确的是（）A.将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中表达的产物通常具有生物学活性B.将乳糖合成酶基因导入奶牛基因组中生产牛奶可解决乳糖不耐受问题C.将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的终止子重组可生产所需药物D.我国转基因抗虫棉的成功培育，实现了基因由微生物向植物的定向转移【答案】D〖祥解〗（1）植物基因工程技术主要用于提高农作物的抗逆能力（如抗除草剂、抗虫、抗病、抗干旱和抗盐碱等）以及改良农作物的品质和利用植物生产药物等方面。（2）动物基因工程方面，将药用蛋白基因与乳腺蛋白基因的启动子等调控组件重组在一起，通过显微注射等方法，导入哺乳动物（哺乳动物才会泌乳）的受精卵中，然后将受精卵送入母体内，使其生长发育成转基因动物。该转基因动物进入泌乳期后，通过分泌的乳汁获得所需药品，称之为乳腺生物反应器。（3）医药卫生方面，基因治疗是治疗遗传病最有效的手段。【详析】A、由于大肠杆菌细胞内没有内质网和高尔基体，不能对胰岛素前体进行加工，将人胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中表达的产物不具有生物学活性，A错误；B、将乳糖酶（可水解乳糖）基因导入奶牛基因组中生产牛奶可解决乳糖不耐受问题，B错误；C、将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子重组导入哺乳动物的受精卵中，可利用转基因动物生产所需药物，C错误；D、Bt毒蛋白基因来源于苏云金芽孢杆菌，我国转基因抗虫棉的成功培育，实现了基因由微生物向植物的定向转移，D正确。故选D。8.蛋白质的酸碱性由其所含的酸性氨基酸（如Asp、Glu）和碱性氨基酸（如Arg）的比例决定，若酸性氨基酸数量占优，则蛋白质显酸性，其在酸性环境下能更好的保持生物活性；若碱性氨基酸数量占优，则蛋白质显碱性，其在碱性环境下能更好的保持生物活性。枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，可用于洗涤剂工业。研究人员将枯草杆菌蛋白酶分子第99位的Asp和第156位的Glu都替换为Arg，其活性明显提高。下列叙述错误的是（）A.枯草杆菌蛋白酶中氨基酸的替换依赖基因的定点突变B.改造后的枯草杆菌蛋白酶的空间结构可能发生了变化C.该研究以枯草杆菌蛋白酶的结构与功能的关系为理论基础D.改造后的枯草杆菌蛋白酶在酸性溶液中洗涤效果可能更好【答案】D〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产生活需求。【详析】A、枯草杆菌蛋白酶中氨基酸的替换依赖基因工程中的基因定点突变，A正确；B、改造后的枯草杆菌蛋白酶的氨基酸序列改变，故其空间结构可能发生了变化，使其活性提高，B正确；C、该研究属于蛋白质工程，以枯草杆菌蛋白酶的结构与功能的关系为理论基础，C正确；D、根据题意，Asp和Glu为酸性氨基酸，Arg为碱性氨基酸，Asp和Glu被Arg替换后可能使改造后的枯草杆菌蛋白酶显碱性，其在碱性溶液中洗涤效果可能更好，D错误。故选D。9.利用生物技术可以造福人类，但如果使用不当也会给人类带来潜在的危害。下列叙述正确的是（）A.推广转基因技术需慎重，要做到确保安全B.我国政府已禁止用新技术研究治疗性克隆C.试管婴儿的培育涉及体细胞核移植技术D.生物化学毒剂不能被用于制造生物武器【答案】A〖祥解〗转基因生物的安全性争论：（1）基因生物与食物安全：反方观点：反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变正方观点：有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据。（2）转基因生物与生物安全：对生物多样性的影响反方观点：扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染”正方观点：生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限。（3）转基因生物与环境安全：对生态系统稳定性的影响反方观点：打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体正方观点：不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境。【详析】A、由于转基因技术存在安全性争议，所以推广转基因技术需慎重，要做到确保安全，A正确；B、我国政府允许用新技术研究治疗性克隆，禁止生殖性克隆，B错误；C、试管婴儿的培育涉及体外受精、早期胚胎培养和胚胎移植等技术，未涉及体细胞核移植技术，C错误；D、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等。因此，生物化学毒剂可用于制造生物武器，D错误。故选A。10.施莱登和施旺等科学家创立了细胞学说，为生物学发展作出了重要的贡献。下列叙述错误的是（）A.细胞学说认为一切动植物都由细胞发育而来B.细胞学说的创立运用的科学方法是归纳法C.缩手反射的顺利完成说明细胞是基本的生命系统D.病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开活细胞【答案】C〖祥解〗细胞学说主要是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺建立的。细胞学说指出：细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用；新细胞是由老细胞分裂产生的。【详析】A、细胞学说认为一切动植物都由细胞发育而来，A正确；B、细胞学说的创立运用的科学方法是归纳法，B正确；C、缩手反射的顺利完成涉及多个细胞的配合，不能说明细胞是基本的生命系统，C错误；D、病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开活细胞，D正确。故选C。11.如图为几种微生物的结构示意图，下列叙述正确的是（）A.①②③属于原核生物B.②③属于异养生物C.①②③④均可看作一个生命系统D.①和④含有的光合色素种类相同【答案】B〖祥解〗真核生物和原核生物最大的区别是有无核膜包被的细胞核，病毒没有细胞结构。【详析】A、③为病毒，既不属于原核生物，也不属于真核生物，A错误；B、②为大肠杆菌，③为病毒，都属于异养生物，B正确；C、③为病毒，不具备细胞结构，不能看作一个生命系统，C错误；D、①为蓝细菌，④为衣藻，二者含有的光合色素种类不同，蓝细菌含有藻蓝素，D错误。故选B。12.某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗，探究某种无机盐对植物生长的影响，培养液主要成分配方如下表所示。下列叙述错误的是（）A.Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg会抑制植物的光合作用B.细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压C.植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合D.若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K⁺是植物生长必需的离子【答案】D〖祥解〗无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe是血红蛋白的必要成分；Mg是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。【详析】A、Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg植物合成叶绿素受阻，植物光合作用会受到抑制，A正确；B、细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压，B正确；C、植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合成为结合水，C正确；D、乙组配制的培养液中缺少K+和NO3-，若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K+或NO3-或K+和NO3-植物生长必需的离子，D错误。故选D。13.下图表示人在进行不同强度运动时，骨骼肌消耗糖类、脂肪和脂肪酸的相对量。下列叙述正确的是（）A.人体运动时肌糖原能分解为葡萄糖及时补充血糖B.骨骼肌消耗相同质量的糖类和脂肪释放的能量相等C.长期较长时间的低、中强度运动可达成减肥的目的D.人在低强度运动下，骨骼肌细胞主要利用脂肪供能【答案】C〖祥解〗分析题图，图中横坐标表示不同的运动强度，纵坐标表示供能物质的质量百分比，机体不同运动强度下，各供能物质所占百分比不同。【详析】A、肌糖原不能分解补充血糖，A错误；B、与相同质量的糖类相比，脂肪中氧的含量少而氢的含量多，骨骼肌消耗相同质量的糖类和脂肪，脂肪彻底氧化分解释放的能量多，B错误；C、据图可知，在中、低强度运动情况下，脂肪酸和脂肪供能占比较多，故进行较长时间的中、低强度运动更有利于减肥，C正确；D、由图可知，人在低强度运动下，脂肪酸消耗比例最高，故骨骼肌细胞主要利用脂肪酸供能，D错误。故选C。14.基于对细胞膜的结构与功能的理解，下列叙述正确的是（）A.细胞膜作为细胞的边界，一切有害物质都不能通过B.细胞间的信息交流都与细胞膜上的蛋白质直接相关C.细胞膜外表面的糖被与细胞间的信息传递相关D.细胞的生长现象不支持细胞膜的动态结构模型【答案】C〖祥解〗（1）细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质，脂质中主要是磷脂，磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，蛋白质分子或覆盖、或镶嵌、或横跨整个磷脂双分子层；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关。（2）细胞膜的功能特点是具有选择透过性，物质跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输，协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的协助。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。【详析】A、细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，并非一切有害物质都不能透过细胞膜，A错误；B、细胞间的信息交流并非都与细胞膜上的蛋白质直接相关，如性激素通过自由扩散进入细胞，其受体位于细胞内，而非细胞膜上，此过程与细胞膜上的蛋白质并未直接相关，B错误；C、细胞膜外表面的糖被与细胞间的信息传递相关，C正确；D、细胞的生长现象支持细胞膜的动态结构模型，D错误。故选C。15.研究人员运用差速离心法从动物细胞中分离出甲、乙、丙3种细胞器，检测出各种细胞器的蛋白质、脂质和核酸的含量（如图）。下列叙述错误的是（）A.甲细胞器具有单层膜结构 B.甲、乙的膜通常不直接相连C.乙可能是高尔基体 D.丙不可能是中心体【答案】A〖祥解〗分析题图：甲乙丙为动物细胞中的三种细胞器，甲有膜结构和核酸，可推断甲细胞器为线粒体；乙的脂质含量不为0，说明乙细胞器有膜结构，但无核酸，可推断乙细胞器可能为内质网、高尔基体、溶酶体；丙的脂质含量为0，说明没有膜结构，但含有核酸，可推测丙细胞器为核糖体。【详析】A、甲含有蛋白质、脂质、核酸，为线粒体，线粒体为具有双层膜的细胞器，A错误；B、线粒体（甲）的膜通常不与其他细胞器膜连接，B正确；C、乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体等，C正确；D、不含脂质，含蛋白质和核酸的细胞器是核糖体，不是中心体，D正确。故选A。16.细胞核的结构模式如图所示。下列叙述正确的是（）A.图中①表示染色体，主要由DNA和蛋白质组成B.DNA穿过②将其携带的遗传信息运输到细胞质C.③是真核细胞代谢和遗传的控制中心D.核糖体能附着在⑤上进行蛋白质合成【答案】D〖祥解〗细胞核具有双层摸，有核膜、核仁、染色质（染色体）等【详析】A、图中①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，A错误；B、DNA不能穿过②（核孔）进入细胞质，B错误；C、③为核仁，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C错误；D、⑤表示内质网与核膜相连，核糖体能够附着在⑤上进行蛋白质合成，D正确。故选D。二、非选择题：本题共5小题，共52分。17.如图表示从土壤中分离自生固氮菌（能独立生活的一类固氮菌）的实验流程。回答下列问题：（1）培养自生固氮菌的培养基成分有：甘露醇，、蒸馏水、琼脂等。该培养基中为自生固氮菌生长提供碳源的物质是___________，琼脂的作用是___________。判断该培养基属于选择培养基的理由是___________。（2）图中步骤④的接种方法是___________，若在步骤④的各组平板上统计的菌落的数量为124、120、131，则1g土壤中含有的自生固氮菌约为___________个。（3）该实验流程中所使用的锥形瓶、试管和培养皿可采用___________法灭菌，即在___________℃的热空气中维持1~2h可以达到灭菌的目的。（4）图中步骤④的培养时间过长时，发现在固氮菌大菌落四周出现了少量杂菌小菌落，这些小菌落不能自生固氮却能生长的原因是___________。【答案】（1）①.甘露醇②.作为凝固剂，制备固体培养基③.该培养基不含氮源，自生固氮菌能够生长，其他微生物不能生长（2）①.稀释涂布平板法②.1.25×107（3）①.干热灭菌②.160~170（4）小菌落杂菌可利用固氮菌产生的含氮化合物〖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。稀释涂布平板法：可用于分离微生物外，还可以统计样品中活菌的数量。当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。为了保证结果准确，一般选择菌落数为30~300的平板进行计数。【解析】（1）甘露醇含有C元素，可提供碳源。琼脂作为凝固剂，制备固体培养基。该培养基不含氮源，自生固氮菌能够生长，其他微生物不能生长，因此属于选择培养基。（2）图中培养基表面菌落分布均匀，接种方法是稀释涂布平板法。平板上统计的菌落的数量为124、120、131，则1g土壤中含有的自生固氮菌约为（124+120+131）÷3÷0.1×104=1.25×107个。（3）该实验流程中所使用的锥形瓶、试管和培养皿等玻璃器具可采用干热灭菌，即在160~170℃的热空气中维持1~2h可以达到灭菌的目的。（4）小菌落杂菌可利用固氮菌产生的含氮化合物，使得这些小菌落不能自生固氮却能生长。18.人乳头瘤病毒（HPV）与宫颈癌的发生密切相关，研究人员以HPV衣壳蛋白（蛋白A）为抗原制备出单克隆抗体，技术路线如图所示，回答下列问题：（1）制备单克隆抗体的过程中用到了___________和___________技术。（2）图中用蛋白A对小鼠免疫处理的目的是从小鼠的脾中得到___________。B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，与植物原生质体融合的基本原理___________（填“相同”或“不同”），从膜的组成成分和结构特点方面分析，不同细胞能融合的原因是___________。（3）在杂交瘤细胞筛选过程中，在特定的选择培养基上不能存活的细胞是___________和___________。（4）图中制备的单克隆抗体的具体应用有___________（答两点）。【答案】（1）①.动物细胞融合②.动物细胞培养（两空顺序可颠倒）（2）①.能产生抗蛋白A抗体的（或已免疫的）B淋巴细胞②.相同③.不同细胞的细胞膜都含有磷脂和蛋白质，磷脂和蛋白质都是可以运动的（3）①.未融合的亲本细胞②.融合的具有同种核的细胞（4）作诊断试剂，诊断是否感染HPV；制备抗体——药物偶联物，对HPV导致的肿瘤选择性杀伤〖祥解〗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；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；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。【解析】（1）动物细胞融合和动物细胞培养是单克隆抗体制备所依赖的两大关键技术。（2）对小鼠进行免疫处理，就是用抗原（蛋白A）刺激小鼠的免疫系统。免疫系统会发生特异性免疫反应，产生大量能够识别并结合蛋白A的B淋巴细胞。无论是动物细胞融合，还是植物原生质体（去除了细胞壁的植物细胞）融合，其根本都是细胞膜的融合。细胞膜融合的物理基础是细胞膜的流动性。因此，它们的基本原理是相同的。所有细胞的细胞膜基本组成是相似的，主要由磷脂双分子层（磷脂）和蛋白质构成。组成细胞膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子都不是静止的，而是可以运动的。正是这种流动性，使得两个不同的细胞膜在接触时可以相互嵌入、重组，最终融合成一个完整的细胞膜。（3）选择性培养基（如HAT培养基）作用就是淘汰掉不需要的细胞，只留下杂交瘤细胞。淘汰未融合的亲本细胞，即未融合的B淋巴细胞自身不能无限增殖，在体外培养条件下很快就会死亡。用于融合的骨髓瘤细胞是经过特殊处理的缺陷型细胞，它在选择性培养基上无法生存。淘汰融合的具有同种核的细胞，如B-B融合细胞，和单个B细胞一样，不能无限增殖，会自然死亡。如M-M融合细胞，和单个骨髓瘤细胞一样，是缺陷型，在选择性培养基上无法生存。（4）单克隆抗体最大的优点是特异性强、纯度高。针对HPV蛋白A的单克隆抗体，其应用可以是作诊断试剂，诊断是否感染HPV，或者制备抗体——药物偶联物，对HPV导致的肿瘤选择性杀伤。19.金属硫蛋白（MT）是一类富含半胱氨酸的小分子蛋白质，能够结合多种金属离子（如等），在重金属解毒、金属离子稳态调控中发挥重要作用。在基因工程中，TM及其相关基因系统被广泛应用于多个领域。回答下列问题：（1）在基因工程中，可通过编码金属硫蛋白的mRNA经反向PCR技术获得大量的金属硫蛋白基因，该过程中要用到的酶是___________。（2）构建基因表达载体是基因工程的关键步骤，在构建基因表达载体时，需要在（1）中获得的金属硫蛋白基因的两侧添加__________调控序列，其目的是___________。如图1表示TM基因，图2表示所选用的质粒，图中AmpR为氨苄青霉素抗性基因，TetR为四环素抗性基因。根据TM基因和质粒的限制酶识别序列，通常采用___________限制酶切割质粒，将构建好的表达载体导入大肠杆菌并接种到含有___________的培养基中培养，以初步筛选出含目的基因的受体菌。（3）若将金属硫蛋白基因导入植物细胞中，可采用的方法是___________。为检查转基因植物是否表达金属硫蛋白，通常采用分子水平的检测，请写成检测的实验思路：___________。（4）选用上述培育的转基因植物种植在矿区废弃地，能够修复土壤的原因是___________。【答案】（1）逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶（2）①.启动子和终止子②.使金属硫蛋白基因能够正常的转录③.HindⅢ、BamHⅠ④.氨苄青霉素（Amp）（3）①.农杆菌转化法②.从转基因植物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原—抗体杂交检测，检测结果为阳性的植物中TM基因成功表达出TM（4）转基因植物能够富集重金属盐〖祥解〗标记基因的作用是：为了鉴别受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。农杆菌转化法：目的基因插入Ti质粒的T-DNA中进入农杆菌，农杆菌侵染植物细胞时T-DNA携带目的基因整合到植物染色体的DNA中，目的基因能够稳定维持表达。【解析】（1）编码金属硫蛋白的mRNA经反向PCR技术获得大量的金属硫蛋白基因是逆转录过程，获得DNA以后，进行DNA的扩增，因此这个过程需要逆转录酶、耐高温的DNA聚合酶。（2）为了使金属硫蛋白基因能够正常的转录，在构建基因表达载体时，需要在（1）中获得的金属硫蛋白基因的两侧添加启动子和终止子调控序列，根据图示，以及TM基因和质粒的限制酶识别序列，由于EcoRI的酶切位点位于目的基因的内部，为防止切断目的基因，通常采用HindⅢ、BamHⅠ限制酶切割质粒；由于构建运载体时，TetR四环素抗性基因被酶切割，因此接入了目的基因的运载体失去了四环素抗性，而构建好的表达载体导入大肠杆菌时，大肠杆菌具有氨苄青霉素抗性基因，因此将构建好的表达载体导入大肠杆菌并接种到含有氨苄青霉素（Amp）的培养基中培养，可以初步筛选出含目的基因的受体菌。（3）若将金属硫蛋白基因导入植物细胞中，可采用的方法是农杆菌转化法；由于抗原和抗体可以特异性结合，因此为检查转基因植物是否表达金属硫