河南省南阳市六校联考2023-2024学年高二下学期4月期中生物试题【含答案解析】

2023—2024学年（下）南阳六校高二年级期中考试生物学考生注意：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13小题，每小题2分，共26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.如图表示细胞中两种结构的主要组成物质与元素的关系，其中甲、乙、丙代表有机化合物，A、B代表元素。下列说法错误的是（）A.A、B中都包含的元素是N B.甲构成结构1的基本支架C.丙彻底水解会得到4种小分子 D.含有丙的细胞器也都含有甲【答案】C【解析】【分析】分析题图：从图中甲、乙、丙的关系及染色体和细胞膜的成分可推断：甲是磷脂分子，乙是蛋白质，丙是DNA，则A是N、P元素，B是N元素。【详解】A、图中结构1为生物膜（主要成分为蛋白质和磷脂），结构2为染色体（主要成分为蛋白质和DNA），故甲、乙、丙分别代表磷脂分子、蛋白质、DNA，A主要包括N、P元素，B主要为N元素，所以A、B中都包含的元素是N，A正确；B、甲（磷脂分子）是构成结构1（生物膜）的基本支架，B正确；C、丙（DNA）彻底水解后会得到磷酸、脱氧核糖和4种碱基，共6种小分子，C错误；D、含有丙（DNA）的细胞器可能为线粒体或叶绿体，都是具膜细胞器，故一定含有甲（磷脂分子），D正确。故选C。2.下列是有关显微镜使用及观察结果描述，正确的是（）A.图中①②目镜，③④为物镜，①③组合使物像放大倍数最大B.若图⑤为视野内观察到的物像，则装片上的实物应为“6>9”C.按图⑥要求调整物镜后，物镜到装片的距离变短，应先调节粗准焦螺旋D.若按图⑥调整放大倍数，则视野中的细胞数变为16个，且视野亮度变暗【答案】B【解析】【分析】显微镜成像：（1）显微镜的成像特点是倒像，相当于把标本水平转180度后所呈现的状态。如“b”成的物像是“q”。（2）将物像移到视野中央时，物像在“左下方”就将装片向“左下方”移动，即在哪往哪移。显微镜目镜和物镜的比较：（1）目镜越长，放大倍数越小，反之放大倍数越大；（2）物镜上有螺纹，物镜越长放大倍数越大，物像清晰时距离装片越近。【详解】A、图中①②为目镜，③④为物镜，目镜越短倍数越大，物镜越长倍数越大，所以②③组合使物像放大倍数最大，A错误；B、显微镜的成像特点是倒像，把标本旋转180度后所呈现的就是像的状态，图⑤为视野内观察到的物像，则装片上的实物应为“6>9”，B正确；C、按图⑥要求调整物镜后，物镜到装片的距离变短，应先调节细准焦螺旋，不能调节粗准焦螺旋，C错误；D、放大倍数越大，视野中所观察的细胞数越少，之前放大100倍看到细胞数有64个，那么放大400倍所看到细胞数就只有原来的1/42，即视野中的细胞数变为64÷16=4（个），放大倍数增大，视野亮度变暗，D错误。故选B。3.核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层是位于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白网络结构。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解，磷酸化核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列叙述错误的是（）A.核膜由4层磷脂分子组成，参与构成生物膜系统B.核纤层蛋白是由分布于细胞质中的核糖体合成的C.核孔复合体是核质间DNA、RNA和蛋白质的运输通道D.据题推测，核纤层蛋白与核膜的解体和重建密切相关【答案】C【解析】【分析】细胞核的结构：核膜：（1）结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。（2）化学成分：主要是脂质分子和蛋白质分子。（3）功能：起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。【详解】A、核膜分为外核膜和内核膜，由4层磷脂分子组成，参与构成生物膜系统，A正确；B、核纤层蛋白是由分布于细胞质中的核糖体合成后进入细胞核的，B正确；C、核孔复合体具有选择性，DNA不能通过核孔复合体，C错误；D、核纤层蛋白在前期磷酸化导致核膜解体，在末期去磷酸化促进核膜重建，据此推测，核纤层蛋白与核膜的解体和重建密切相关，D正确。故选C。4.在冬季来临的过程中，随着气温逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理、生化变化，抗寒能力逐渐增强。下列有关说法错误的是（）A.自由水结冰会伤害植物，自由水比例降低可避免因结冰而损害自身细胞B.收获的小麦种子晒干后不含自由水，以降低细胞代谢，有利于储藏C.自由水与结合水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的负相关D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗【答案】B【解析】【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用，结合水是细胞结构的主要组成成分；自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然【详解】A、自由水呈游离状态，结合水与其他物质相结合构成细胞结构，因此自由水易结冰，从而使植物被冻伤，A正确；B、收获小麦种子晒干后自由水含量下降，以降低细胞代谢，有利于储藏，而不是不含自由水，B错误；C、随着温度降低，结合水含量相对增多，自由水含量相对减少，植物抗寒性增强，所以自由水与结合水含量的比值与植物的抗寒性呈现明显的负相关，C正确；D、随着温度降低，酶的活性降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，D正确。故选B。5.假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11O2N）羧基端的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14O2N2）两侧的肽键。某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图所示。下列叙述正确的是（）A.此四十九肽中最多含有4个苯丙氨酸B.此四十九肽的第17、31、49位上一定是苯丙氨酸C.酶1和酶2催化作用的机制是提高反应的活化能D.短肽D、E的氧原子数之和与四十九肽的氧原子数相比增加1个【答案】A【解析】【分析】根据题意和图示分析可知：蛋白酶1作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）羧基端的肽键后，形成了三个短肽A、B、C，说明酶1作用位点是16-17、30-31、48-49，则位点16、30、48为苯丙氨酸；蛋白酶2作用于赖氨酸（C6H14N2O2）两侧的肽键后，形成的短肽D、E中，少了位点23，说明位点23为赖氨酸。【详解】AB、酶1作用位点是16—17、30—31、48—49，即第16、30、48位上是苯丙氨酸，即该多肽中至少含有3个苯丙氨酸，第49位的氨基酸不能确定是否是苯丙氨酸，若是，则苯丙氨酸为4个；酶2作用位点是22—23、23—24，此多肽中含有1个赖氨酸，即第23位氨基酸为赖氨酸，A正确，B错误。C、酶催化作用的机制是降低化学反应的活化能，C错误。D、已知赖氨酸的分子式为C6H14O2N2，而短肽D、E与四十九肽相比减少2个肽键和1个赖氨酸，即水解消耗了2个水分子并减少了1个赖氨酸，则氧原子数目不变，D错误。故选A。6.微生物的纯培养既需要适宜的培养基，又要防止杂菌污染。下列相关叙述正确的是（）A.在微生物接种的实验中，常用紫外线对接种室或超净工作台进行灭菌B.倒平板操作应等培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近进行C.配制好的培养基转移到锥形瓶后，可采用高压蒸汽灭菌或干热灭菌D.用平板划线法分离菌种，划线5个区域，接种环需要灼烧灭菌5次【答案】B【解析】【分析】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。在划线的开始部分，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。【详解】A、在微生物接种的实验中，常用紫外线对接种室或超净工作台进行消毒，A错误；B、待培养基冷却至50℃左右时，在酒精灯火焰附近进行倒平板操作，B正确；C、配制好的培养基转移到锥形瓶后，采用高压蒸汽灭菌，不能进行干热灭菌，C错误；D、用平板划线法分离菌种，划线5个区域，每次接种之前均需要灼烧接种环灭菌，最后划线完成也需要灼烧灭菌，共6次，D错误。故选B。7.科研人员欲从热带珊瑚岛礁的土壤中分离并鉴定耐盐碱固氮菌的单菌落，以期应用于盐碱地改良。下列对相关操作的叙述，正确的是（）A.培养基中必须添加的营养成分有水、无机盐、碳源，并在灭菌后调节pHB.得到土壤浸出液后用平板划线法接种到培养基上可得到单菌落并进行计数C.需要将接种后的平板和一个未接种空白平板置于相同且适宜的环境中进行培养D.在高盐、高pH、无氮培养基上进行较长时间培养后，出现的都是耐盐碱固氮菌的菌落【答案】C【解析】【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。【详解】A、本实验的目的是分离耐盐碱固氮菌的单菌落，因此培养基中必须添加的营养成分有水、无机盐、碳源，应在培养基灭菌前调节pH，A错误；B、要对菌落进行分离并计数，应使用稀释涂布平板法进行接种，B错误；C、在相同环境条件下培养空白平板可作为对照组，用于检验培养基灭菌是否合格，C正确；D、耐盐碱固氮菌的固氮作用使培养基上产生了NH₃，这样培养基中就有了氮源，且由于固氮菌消耗某些物质后使培养基的pH和盐含量降低，较长时间培养后，一些不能耐盐碱、无固氮能力的微生物也能在环境条件改变后的培养基上生长繁殖，D错误。故选C。8.科学家利用植物体细胞杂交技术成功获得了番茄—马铃薯杂种植株，为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记番茄和马铃薯的细胞膜上的蛋白质，其培育过程如图所示，下列分析正确的是（）A.过程①表示在低渗溶液中用酶解法处理植物细胞获得原生质体B.植物体细胞杂交过程中可以用灭活的病毒对原生质体进行诱导融合C.过程②可以根据是否发生质壁分离现象鉴别杂种细胞的细胞壁是否再生D.过程③培养基中生长素/细胞分裂素的比值较高有利于愈伤组织的形成【答案】C【解析】【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。【详解】A、获得植物原生质体的操作一般在等渗溶液中进行，若在低渗溶液中进行，则去掉细胞壁的原生质体会因吸水而涨破，A错误；B、灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的方法，B错误；C、融合后的杂种细胞再生出新的细胞壁是原生质体融合完成的标志，故可利用质壁分离现象鉴定细胞壁是否再生，C正确；D、过程③的培养基中需添加比值适中的细胞分裂素和生长素，有利于形成愈伤组织，D错误。故选C。9.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述合理的是（）A.运用基因编辑技术对基因进行敲除、插入等，设计“完美试管婴儿”B.转基因食品生产都是自然界中存在的物质，安全检测是不必要的C.转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点D.生殖性克隆人能丰富人类基因的多样性，可在特定人群中进行相关实验【答案】C【解析】【分析】1、转基因技术给人类带来了琳琅满目的产品，也引发了社会对转基因产品安全性的关注和争论。2、生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体，它面临很多伦理问题。我国不赞成、不允许、不支持、不接.受任何生殖性克隆人实验。3、生物武器的种类包括致病菌、病毒和生化毒剂等，它曾对人类造成严重的伤害。我国反对生物武器及其技术和设备的扩散。【详解】A、利用基因编辑技术设计完美试管婴儿，已经涉及新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，A不符合题意；B、转基因食物产品通常导入了外来基因，由于该基因可能存在表达毒性物质、造成基因污染等隐患，安全检测是必需的，B不符合题意；C、转基因微生物制成的生物武器往往是人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病而无药可医，因此该类生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点，C符合题意；D、克隆为无性繁殖，可见生殖性克隆人不能丰富人类基因的多样性，我国禁止生殖性克隆人实验，D不符合题意。故选C。10.野生型大肠杆菌菌株能在未添加某种维生素的基本培养基上生长，氨基酸营养缺陷型突变株无法合成某种氨基酸，只能在添加了多种维生素的完全培养基上生长，下图为纯化某氨基酸营养缺陷型突变株的部分流程图。下列叙述正确的是（）注：①②③④代表培养基，A、B、C表示操作步骤（原位影印指用无菌绒布将一个平板的菌落“复制”接种到另一平板上），D、E为菌落。A.A操作的目的是使菌种发生定向突变，增加突变株的数量B.B操作的接种方法是稀释涂布平板法，接种前需对菌液进行稀释C.若要获得氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取E进行纯化培养D.野生型大肠杆菌能够合成所需的全部氨基酸，因此③中无须提供氮源【答案】B【解析】【分析】图中首先利用培养基扩增菌体，然后在涂布在平板上，再通过影印法将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基；野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，而氨基酸营养缺陷型菌株由于发生基因突变无法合成某种氨基酸只能在完全培养基上生长，据此，利用基本培养基、完全培养基便可以选择出氨基酸突变株。【详解】A、紫外线可以提高突变的频率，A操作的目的是提高突变菌株的数量，但突变是不定向的，A错误；B、图中，B接种后在平板上形成均匀的菌落，为稀释涂布平板法，接种前需对菌液进行稀释，B正确；C、④上菌落数目多为完全培养基，③上菌落数目少为基本培养基，若要获得氨基酸营养缺陷型突变株，可从④中挑取D（在③中相应位置无菌落）进行纯化培养，C错误；D、野生型大肠杆菌菌株虽然能合成所需的全部氨基酸，但培养基中仍需提供氮源作为合成蛋白质的原料，D错误。故选B。11.用A和B两种限制酶分别处理同一DNA片段（限制酶在对应切点一定能切开），电泳分离结果如图1和图2所示。下列叙述错误的是（）A.图1中X代表的碱基对数为4500，Y是限制酶A的酶切位点B.用酶A和酶B同时处理图1中DNA片段可增加6个游离的磷酸基团C.若用酶A和酶B同时处理该DNA片段，则电泳后得到5种产物D.电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA结合，便于在紫外灯下观察【答案】C【解析】【分析】限制酶酶切，是一项基于DNA限制酶的基因工程技术，其基本原理是利用限制酶对DNA上特定序列的识别，来确定切割位点并实现切割，从而获得所需的特定序列。【详解】A、图2的结果①得到的碱基对数分别是500、3500、6000，结果②得到的碱基对数分别是2000、8000，结合图1可推测Y是限制酶A的酶切位点，X代表的碱基对数为4500，即图1中有两个限制酶A的酶切位点，切割完后得到三个长度的片段：3500、（4500+1500）、500，正好与图2的酶①结果相符，A正确；B、限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，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开，用A和B两种限制酶同时处理图中同一DNA片段，可断开6个磷酸二酯键，最终得到6个游离的磷酸基团，B正确；C、由题干信息限制酶在对应切点一定能切开，可知用酶A和酶B同时处理该DNA可以得到4个DNA片段，电泳后得到4种产物，C错误；D、用电泳缓冲液配制的琼脂糖溶液中加入的核酸染料能与DNA分子结合，便于在紫外灯下观察条带，D正确。故选C。12.PCR扩增的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，下列相关叙述错误的是（）A.在PCR过程中可通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合B.在凝胶中DNA分子的迁移速率与DNA分子的大小、构象等有关C.PCR反应的缓冲液中需添加Mg2+、引物、模板、TagDNA聚合酶等D.PCR技术与人体细胞内DNA复制的特点相似，都是边解旋边复制【答案】D【解析】【分析】利用PCR可以在体外进行DNA片段的扩增。PCR利用了DNA的热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合。PCR仪实质上就是一台能够自动调控温度的仪器。一次PCR一般要经历30次循环。【详解】A、PCR是一种体外扩增DNA片段的技术，利用了DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚与结合，A正确；B、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关，B正确；C、PCR反应的缓冲液中需添加Mg2+（激活TaqDNA聚合酶）、引物（为TaqDNA聚合酶提供3’端）、TaqDNA聚合酶、模板等，C正确；D、PCR技术是在较高温度条件下打开双链后进行扩增的，不是边解旋边复制，该过程中不需要解旋酶，D错误。故选D。13.线粒体置换技术是将母亲携带突变线粒体的卵子细胞核移植到去核的健康线粒体捐赠者卵胞浆中获得的重构卵母细胞，与携带者丈夫的精子进行受精，从而获得重构胚胎的技术，由重构胚胎发育而来的就是三亲婴儿。下列有关说法错误的是（）A.培育三亲婴儿的过程中运用了核移植技术，但不属于无性繁殖B.子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应是胚胎移植的生理学基础C.为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射性激素D.卵母细胞捐献者携带的白化病基因不会遗传给三亲婴儿【答案】C【解析】【分析】试管婴儿是指人的卵细胞和精子在体外完成受精作用，发育到早期胚胎的一定阶段，再移入到母体子宫内继续发育到足月诞生的婴儿，由于受精过程和早期胚胎发育通常在试管中完成，所以叫试管婴儿。【详解】A、培育三亲婴儿过程中用到了核移植技术，但该过程中存在精子和卵细胞结合的过程，不属于无性繁殖，A正确；B、子宫对外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，这是外来胚胎移植存活的关键，是胚胎移植的理论基础，B正确；C、为获得较多的卵母细胞，可对捐献者和母亲注射促性腺激素，而不是性激素，C错误；D、发育成三亲婴儿的受精卵的细胞质来自捐献者，选择无线粒体遗传病捐献者可降低发病概率，卵母细胞捐献者只提供了细胞质基因，白化病基因存在于细胞核中，不能遗传给“三亲婴儿”，D正确。故选C。二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。14.支原体肺炎是一种由支原体引起的呼吸道感染。支原体肺炎的临床表现与细菌性肺炎相似，但用药不相同，下表为部分抗菌药物及其抗菌机制。下列有关说法正确的是（）抗菌药物抗菌机制阿奇霉素能与核糖体结合，抑制蛋白质的合成环丙沙星抑制病原体DNA的复制青霉素破坏病原体的细胞壁利福平抑制病原体RNA聚合酶的活性A.治疗支原体肺炎不宜选择的药物是青霉素类药物B.利福平可在翻译水平上影响病原体的基因表达C.肺炎支原体细胞内也存在DNA—蛋白质复合物D.体积分数为75%的酒精用于消毒的原理是可引起蛋白质变性【答案】ACD【解析】【分析】抗菌药物的作用机制主要是通过特异性干扰细菌的生化代谢过程，影响其结构和功能，使其失去正常生长繁殖的能力，从而达到抑制或杀灭细菌的作用。【详解】A、支原体没有细胞壁，所以青霉素类药物不能用于治疗支原体肺炎，A正确；B、利福平在转录水平上影响病原体的基因表达，B错误；C、肺炎支原体细胞进行DNA的复制时，DNA聚合酶等蛋白质与DNA结合，所以肺炎支原体细胞内也存在DNA—蛋白质复合物，C正确；D、酒精可引起菌体蛋白质发生变性，进而失活，因此对病人接触过的物体，可用体积分数为75%的酒精消毒，D正确。故ACD。15.“渐冻症”是运动神经元损伤导致全身肌肉无力和萎缩的进行性神经变性疾病，发病原因尚未被完全弄清，目前认为主要原因可能是TDP-43蛋白从运动神经元的细胞核逸出并在细胞质中积聚导致运动神经元死亡。研究人员通过小鼠细胞实验发现，一种令蛋白质磷酸化的激酶IKKβ（磷酸化酶IKKβ）的过度表达不会影响TDP-43蛋白在运动神经元细胞核中的正常功能，但能够分解在细胞质中积聚的TDP-43蛋白。这将有助于研发抑制这种神经元变性疾病恶化的新疗法。下列叙述正确的是（）A.细胞质中的磷酸化酶IKKβ可自由通过核孔进入细胞核B.磷酸化酶IKKβ可使相关蛋白质的空间结构发生改变C.磷酸化酶IKKβ的合成、加工、运输需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的参与D.修复TDP-43蛋白在细胞核中的功能和减少其在细胞质积聚是“渐冻症”的治疗思路【答案】BD【解析】【分析】“渐冻症”是运动神经元损伤导致全身肌肉无力和萎缩的进行性神经变性疾病，目前认为主要原因可能是TDP-43蛋白从运动神经元的细胞核逸出并在细胞质中积聚导致运动神经元死亡。【详解】A、核孔具有选择性，且题干中“一种令蛋白质磷酸化的激酶IKKβ（磷酸化酶IKKβ）的过度表达不会影响TDP-43蛋白在运动神经元细胞核中的正常功能，但能够分解在细胞质中积聚的TDP-43蛋白”推测该酶分布在细胞质中，A错误；B、磷酸化会使蛋白质的空间结构发生变化，B正确；C、磷酸化酶IKKβ是一个蛋白酶，在细胞质中发挥作用，不需要内质网、高尔基体的加工，C错误；D、根据题干“TDP-43蛋白从运动神经元的细胞核逸出并在细胞质中积聚导致运动神经元死亡”可知，修复TDP-43蛋白在细胞核中的功能和减少其在细胞质的积聚可作为治疗“渐冻症”的思路，D正确。故选BD。16.从自然界中的生物体内分离得到的天然酶，在工业生产环境中催化效率往往较低。科研人员对酶的改造包括理性设计方法和非理性设计方法。理性设计方法通过定点诱变来改变蛋白质中的个别氨基酸，以产生更加理想的酶；非理性设计方法主要通过易错PCR技术实现（如图所示）。易错PCR的原理是利用低保真的TaqDNA聚合酶和改变PCR的反应条件，降低DNA复制的保真度，在新DNA链的合成过程中增加碱基错配，从而使扩增产物出现较多点突变。下列相关叙述正确的是（）A.理性设计方法实现了基因的定向变异，属于蛋白质工程B.构建重组质粒需要用到的工具有限制酶和DNA连接酶C.步骤②应使受体菌处于感受态，可采用抗原—抗体杂交技术筛选突变酶D.低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率【答案】ACD【解析】【分析】蛋白质工程：是指以蛋白质分子的结构规律及与其生理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，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。【详解】A、理性设计方法通过定点诱变来改变蛋白质中的个别氨基酸，以产生更加理想的酶，实现了基因的定向变异，属于蛋白质工程，A正确；B、构建重组质粒需要用到的工具有质粒、限制酶和DNA连接酶，B错误；C、步骤②可使用钙离子处理受体菌，使之处于能吸收周围DNA分子的状态，可依赖于抗原—抗体杂交技术筛选突变酶，C正确；D、低保真的TaqDNA聚合酶会增加新DNA链合成过程中碱基的错配率，产生较多的突变点，D正确。故选ACD。17.嵌合体是指由两个或两个以上具有不同遗传物质的细胞系形成的聚合胚胎发育而成的个体。研究发现，小鼠四倍体胚胎具有发育缺陷，只能发育成胎盘等胚胎以外的结构。干细胞中的ES细胞能够诱导分化形成所有的细胞类型，但很难分化形成胎盘。四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体则会使二者的发育潜能相互补偿，可得到ES小鼠。下列相关叙述正确的是（）A.嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型不同B.嵌合体胚胎从透明带中伸展出来后将继续发育并逐渐出现胚层分化C.胚胎移植到受体子宫时，应选择至少发育到桑葚胚或囊胚阶段的合格胚胎D.嵌合体胚胎移植时，可通过对受体注射免疫抑制剂来提高移植成功率【答案】BC【解析】【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，胚胎工程实际是在体外条件下，对动物自然受精和早期胚胎发育条件进行的模拟操作。桑葚胚以前的细胞均未分化，细胞全能性最高，是胚胎分割的最佳时期。桑葚胚至囊胚的发育过程中，细胞开始分化，但其全能性仍很高，也可用于胚胎分割。胚胎移植实质：是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移，而胚胎本身的遗传物质并不发生改变，因此各种性状能保持其原来的优良特性。受体对移入子宫的外来胚胎基本不发生免疫排斥反应，为胚胎在受体内的存活提供了可能。【详解】A、四倍体胚胎与ES细胞的嵌合体会使二者的发育潜能相互补偿，得到的ES小鼠中的四倍体胚胎只能发育成胚胎以外的结构，所以嵌合体发育形成的ES小鼠基因型与供体ES细胞的基因型相同，A错误；B、胚胎从透明带中伸展出来的过程叫作孵化，此后，胚胎进一步发育为原肠胚，原肠胚逐渐出现胚层分化，B正确；C、常选用桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行胚胎移植，C正确；D、嵌合体胚胎发育至桑葚胚或囊胚阶段再植入经同期发情处理的小鼠子宫内就可继续发育，同种生物外来胚胎移入子宫通常不会引起免疫排斥反应，D错误。故选BC。18.泡菜是一类历史悠久、深受大众喜爱的发酵蔬菜制品，大肠杆菌、酵母菌和乳酸菌均参与泡菜的发酵过程。下列有关泡菜制作的叙述，正确的是（）A.发酵初期，酵母菌等会产生CO2，水槽内常有气泡产生B.发酵中期，乳酸菌替代大肠杆菌和酵母菌成为优势菌C.腌制泡菜过程中经发酵会产生多种酸，其中含量最高的酸是亚硝酸D.在泡菜腌制过程中乳酸和亚硝酸盐的含量都先增加后减少再趋于稳定【答案】AB【解析】【分析】泡菜制作的菌种是乳酸菌，代谢类型为异养厌氧，在无氧条件下，将葡萄糖分解成乳酸。【详解】A、发酵初期，蔬菜刚入坛时，乳酸含量较少，其表面带入的微生物中大肠杆菌和酵母菌等较为活跃，酵母菌进行细胞呼吸会产生CO2，A正确；B、发酵中期，由于发酵初期乳酸菌的发酵作用，乳酸不断积累，pH下降，大肠杆菌、酵母菌等的活动受到抑制，乳酸菌替代大肠杆菌和酵母菌成为优势菌，B正确；C、腌制泡菜过程中发酵会产生多种酸，其中含量最高的是乳酸，C错误；D、在泡菜腌制过程中亚硝酸盐的含量会先增加后减少再趋于稳定，乳酸的含量会一直增加，最后稳定，D错误。故选AB。三、非选择题：本题共5小题，共59分。19.胆固醇是人体细胞不可缺少的营养物质，下图为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性呈负相关）影响的曲线。低密度脂蛋白（LDL）被称为“坏胆固醇”，是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成的复合物。请分析并回答下列问题：（1）胆固醇是构成______________的重要成分，在人体内还参与___________的运输。由图可知，在人体正常体温条件下，胆固醇能____________（填“提高”或“降低”）膜流动性。（2）低密度脂蛋白（LDL）表面有一单层的磷脂，其疏水的“尾”部应朝向___________（填“内部蛋白质”或“外部水溶液”）。在高血压或吸烟等因素影响下，LDL携带胆固醇沉积在血管壁上，随着时间的推移，LDL被氧化，最终会导致血小板在此处聚集和凝血，进而可能引发心脏病，为了避免上述情况的发生，可以采取的措施有___________（答出两条）。（3）LDL通过胞吞作用进入细胞时，需要与LDL受体相互____________，但LDL受体结构遭受破坏后可能影响该功能，从蛋白质的角度分析，是因为___________。该过程还体现了细胞膜具有__________的功能。（4）人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质，研究人员发现，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，根据这个实验现象，请设计一种治疗高胆固醇血脂症的思路：___________。【答案】（1）①.动物细胞膜②.血液中脂质③.降低（2）①.内部蛋白质②.低脂饮食、控制血压；避免吸烟、使用LDL的抗氧化剂等（3）①.识别（或结合）②.每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果蛋白质的结构改变，其功能也可能改变③.控制物质进出细胞（4）开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物；利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体，利用该抗体制成靶向药物；开发一种特异性水解PCSK9蛋白的药物；利用基因编辑手段敲除PCSK9基因；利用基因工程使PC-SK9基因不表达或沉默【解析】【分析】1、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。2、磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。【小问1详解】胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。由图可知，25℃以上时含胆固醇的人工膜的微粘度高于不含胆固醇的人工膜，由于微粘度与流动性呈负相关，因此在人体正常体温条件下，胆固醇能降低膜的流动性。【小问2详解】低密度脂蛋白（LDL）表面有一单层的磷脂，磷脂的“头部”是亲水的，“尾部”是疏水的，尾部应朝向内部蛋白质。在高血压或吸烟等因素影响下，LDL携带胆固醇沉积在血管壁上，随着时间的推移，LDL被氧化，最终会导致血小板在此处聚集和凝血，进而可能引发心脏病，为了避免上述情况的发生，可以采取的措施有低脂饮食、控制血压、避免吸烟、使用LDL的抗氧化剂等。【小问3详解】受体与LDL相互识别，可以使LDL经胞吞进入细胞；每一种蛋白质分子都有与它所承担功能相适应的独特结构，如果蛋白质的结构改变，其功能也可能改变，因此LDL受体结构遭受破坏后可能影响该功能；LDL进入细胞也体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。【小问4详解】由题干信息可知，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少，血液中LDL增加，从而诱发高胆固醇血脂症。如果要治疗高胆固醇血脂症，可以开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物，或利用PCSK9蛋白作为抗原制备单克隆抗体，利用该抗体制成靶向药物，或开发一种特异性水解PCSK9蛋白的药物，或利用基因编辑手段敲除PCSK9基因，或利用基因工程使PCSK9基因不表达或沉默。20.细胞可通过溶酶体“自噬”自身的部分结构和物质，降解后再利用。细胞自噬主要有三种形式，如图所示。请回答下列问题：（1）溶酶体内pH≈5.0，而细胞质基质pH≈7.2，H+从细胞质基质进入溶酶体需要的条件有____________（答出两点）。（2）图中的自噬体是一种囊泡，囊泡的结构不固定，不能称之为细胞器，但对细胞的生命活动至关重要。动物细胞能产生囊泡的结构有很多，如内质网、___________（答出两点）等。（3）由图可知，自噬体的膜来源于___________，自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的______________性。小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质，而溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构，这体现了生物膜的______________性。（4）当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会____________（填“增强”“减弱”或“不变”），其原因是______________。（5）分子伴侣介导的自噬（CMA）过程中，分子伴侣帮助目标蛋白去除折叠，由位于溶酶体膜上的受体蛋白识别目标蛋白暴露出的特定氨基酸序列（如KFERQ），目标蛋白进入溶酶体降解。阿尔茨海默病（AD）患者的神经细胞中常出现CMA活性降低，Tau蛋白积累（Tau蛋白积累会导致记忆障碍）。下列说法正确的有______________。A.细胞自噬的三种形式均需要膜蛋白的参与B.含有KFERQ序列的异常蛋白不一定被溶酶体膜上的受体蛋白识别C.降低CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程【答案】（1）能量（或ATP）、载体（或转运蛋白）（2）高尔基体、细胞膜（3）①.内质网②.流动③.选择透过（4）①.增强②.营养缺乏条件下，细胞通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量（5）AB【解析】【分析】溶酶体内含许多水解酶，溶酶体在细胞中的功能，是分解从外界进入到细胞内的物质，也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器，当细胞衰老时，其溶酶体破裂，释放出水解酶，消化整个细胞而使其死亡。【小问1详解】已知细胞质基质的pH约为7.0，溶酶体内部的pH约为5.0，那么细胞质基质中的H+进入溶酶体的方式是逆浓度梯度的主动运输，需要的条件有能量（或ATP）和载体（或转运蛋白）。【小问2详解】动物细胞中内质网、高尔基体、细胞膜都可以产生囊泡结构。【小问3详解】由图可知，自噬体的膜来源于内质网，自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性。小分子营养物质可通过溶酶体膜运输到细胞质基质，溶酶体内部的水解酶及残渣则不能通过其膜结构，这说明生物膜具有选择透过性的特点。【小问4详解】当环境中营养物质缺乏时，细胞的自噬作用会增强，原因是营养缺乏条件下，细胞通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量。【小问5详解】A、细胞自噬的三种形式均需要膜蛋白对目标蛋白或细胞器进行识别，A正确；B、根据题干信息，含有KFERQ序列的蛋白质需要在分子伴侣的帮助下去除折叠，把该序列暴露出来，才能被受体蛋白识别，B正确；C、Tau蛋白积累会导致记忆障碍，CMA活性降低导致Tau蛋白累积，故提高CMA活性的药物可能会减缓AD发病进程，C错误。故选AB。21.乳糖不耐受症患者因乳糖酶缺乏，无法完全消化乳制品中的乳糖。未被消化的乳糖进入结肠后被细菌发酵产生氢气、CO2等，造成进食乳制品后出现腹胀、腹泻等症状。据统计，世界上约有三分之二的人患有此症，在乳制品中添加乳糖酶可以改善乳糖不耐受症患者的食用体验。请回答下列问题：（1）乳糖是人和动物乳汁中含量丰富的一种二糖，乳糖酶会催化乳汁中的乳糖分解为半乳糖和_____________。在活细胞中合成乳糖酶需要的原料是____________。（2）为提高乳糖酶的产量，我国科研人员通过图示实验过程筛选出生产乳糖酶的优良酵母菌菌株。注：X-gal为乳糖酶的显色底物，乳糖酶可以将无色的X-gal分解成半乳糖和蓝色的溴靛蓝。培养基。取少量奶酪配制成悬浮液，接种到a中。从功能上划分，a属于____________培养基，把a置于合适的环境下培养一段时间，稀释后涂布于b固体培养基上，对涂布器和培养基的灭菌方法依次为____________。挑选单菌落接种到c中，c中的目标菌落应该呈____________色。（3）酸奶是牛奶经过乳酸菌（主要是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌）发酵制成的。乳酸菌可将牛奶中的乳糖转化为乳酸，从而减轻某些人群的乳糖不耐受症状。抗生素在现代商牧业中广泛应用，不可避免地造成牛奶中抗生素残留。长期饮用含有抗生素的牛奶，会对人体健康造成危害。利用嗜热链球菌对抗生素的高敏感性，某学生进行了如下实验：将灭菌的滤纸圆片（直径8mm），分别浸润在不同处理的牛奶中一段时间后，放置在涂布了嗜热链球菌的平板上（如下图），在37℃下培养24h，测量结果如下表。组别牛奶处理方法抑菌圈宽度/mm1含抗生素的消毒鲜牛奶4.52不含抗生素的消毒鲜牛奶03含抗生素的鲜牛奶4.64不含抗生素的鲜牛奶05待测奶样5.8注：消毒方法为80℃水浴加热5min，然后冷却至37℃。通过3、4组实验可得出的结论为____________；通过1、3组实验可得出的结论为____________；第5组的实验结果表明，此待测奶样__________（填“适合”或“不适合”）用于制作酸奶。【答案】（1）①.葡萄糖②.氨基酸（2）①.选择②.灼烧灭菌法、高压蒸汽灭菌（或湿热灭菌）法③.蓝（3）①.抗生素能够杀死嗜热链球菌②.80℃水浴加热5min的消毒方法不会使牛奶中的抗生素减少或消除③.不适合【解析】【分析】无菌技术：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒；②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌；③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行；④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。【小问1详解】乳糖是人和动物乳汁中含量丰富的一种二糖，乳糖酶会催化乳汁中的乳糖分解为葡萄糖和半乳糖。乳糖酶的化学本质为蛋白质，其合成原料是氨基酸。【小问2详解】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。涂布器和培养基的灭菌方法依次为灼烧灭菌法和高压蒸汽灭菌法。由于乳糖酶可以将无色的X-gal分解成半乳糖和蓝色的溴靛蓝，因此c中的目标菌落应该呈蓝色。【小问3详解】根据题中的表格分析可知，3、4组实验结果显示含抗生素的鲜牛奶有抑菌圈，不含抗生素的鲜牛奶没有抑菌圈，说明抗生素能够杀死嗜热链球菌，形成抑菌圈。1、3组实验结果显示不管含抗生素的鲜牛奶是否消毒，其抑菌圈都存在且大小基本相同，说明80℃水浴加热5min的消毒方法不会使牛奶中的抗生素减少或消除。第5组待测奶样抑菌圈宽度为5.8mm，说明该奶样含有抗生素，会抑制乳酸菌的生长繁殖，而酸奶是牛奶经乳酸菌（主要是保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌）发酵制成的，所以不适合用于制作酸奶。22.羊乳因其营养成分更接近人乳，且不含牛乳中的某些可致过敏的异性蛋白质而受到消费者的青睐，但市场上存在着用牛乳冒充羊乳欺骗消费者的现象。对此，研究人员研发制备了羊乳asl-酪蛋白单克隆抗体检测试剂盒。下图为制备asl-酪蛋白单克隆抗体的流程示意图，据图回答下列问题：（1）实验开始时需要多次将__________注射到小鼠体内，其目的是__________。（2）图中①表示__________技术，所用促融剂（化学试剂）一般为__________。该技术如果用于植物细胞，在融合前必须先用纤维素酶和__________酶除去细胞壁。（3）使用HAT选择培养基可筛选出_____________，其特点是__________。（4）培养杂交瘤细胞时需提供的气体条件是__________，其中CO2的主要作用是__________。（5）将所选的细胞在体外条件下进行大规模培养，培养过程中应如何实现无菌无毒的环境?__________（答出两点）。【答案】（1）①.（羊乳）asl-酪蛋白②.获得更多能够产生特定抗体（抗asl-酪蛋白抗体）的B淋巴细胞（2）①.动物细胞融合②.聚乙二醇（或PEG）③.果胶（3）①.杂交瘤细胞②.既能迅速大量繁殖，又能产生抗体（4）①.95%空气加5%CO2的混合气体②.维持培养液的pH（5）需要对培养液和所有培养用具进行灭菌处理；在无菌环境下进行操作；培养液需要定期更换，以便清除代谢物【解析】【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。【小问1详解】图为制备asl-酪蛋白单克隆抗体的流程示意图，在制备该单克隆抗体时，首先要给小鼠多次免疫注射羊乳asl-酪蛋白，目的是获得更多能够产生抗asl-酪蛋白抗体的B淋巴细胞。【小问2详解】由图可知，①是在促融剂（PEG）作用下，已免疫的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行细胞融合，故图中①表示动物细胞融合技术。植物细胞因为含有细胞壁（其主要成分是纤维素和果胶），必须先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，后才能进行原生质体融合。【小问3详解】使用HAT选择培养基进行筛