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白城市实验高级中学2023-2024学年高二下学期7月期末生物试卷
姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
一、单选题（共15小题）
1. 蓝细菌是能进行光合作用的原核生物，有学说认为，真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌，即蓝细菌被原始真核细胞吞噬后，二者形成共生关系而协同进化。最近研究人员还发现了一种罕见细菌，细胞内有许多集光绿色体，含有大量叶绿素，能够利用阳光维持生存。下列相关叙述不正确的是(　　)
A. 蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞的遗传物质都是DNA
B. 蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞内都有核糖体
C. 上述各种细胞均能以叶绿体为基础进行光合作用实现自养生活
D. 叶绿体起源过程中真核细胞的细胞膜可能成为叶绿体的外膜
2. 某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是 ( )
A. ①⑤ B. ②③ C. ②④ D. ③⑤
3. 2023年9月，德国马克斯普朗克研究所科学家在人体60种不同的组织中发现了400多种已知的细胞类型，进一步研究发现，人体内较小细胞（如血细胞）与较大细胞（如肌肉细胞）的质量大致相同。下列叙述正确的是（　　）
A. 不同类型细胞的结构、功能、遗传物质等方面发生了稳定性差异，是细胞分化的结果
B. 肌肉细胞的细胞周期是从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止
C. 人体内不同类型细胞的膜成分基本相似，细胞间可通过多种方式进行信息交流
D. 人体不同类型细胞的质量大致相同，充分体现细胞学说提出的生物界具有统一性的观点
4. (2019·全国卷Ⅱ，3)某种H＋－ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在一定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于黑暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照射蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋－ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照射，溶液的pH不变。根据上述实验结果，下列推测不合理的是(　　)
A. H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外
B. 蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输
C. H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光直接提供
D. 溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞
5. (2021·江西南昌模拟)制作无色洋葱鳞片叶表皮细胞的临时装片用于“观察植物细胞吸水与失水”实验，用高浓度(质量浓度为0.075 g/mL)的胭脂红溶液(一种水溶性的大分子食用色素，呈红色)作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是(　　)
A. 表皮细胞的液泡为红色时，细胞仍具正常生理功能
B. 发生细胞质壁分离现象时，表皮细胞内的红色区域变小
C. 发生细胞质壁分离复原现象时，表皮细胞内的无色区域变大
D. 用不同浓度的胭脂红溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离和复原现象
6. 下列关于乳酸菌的说法，错误的是(　　)
A. 乳酸菌的遗传物质是DNA B. 乳酸菌无氧呼吸产生乳酸和CO2
C. 乳酸菌与醋酸菌的细胞结构相似 D. 在泡菜制作过程中，起主要作用的是乳酸菌
7. 核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是(　　)
A. 亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B. 亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C. 亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D. 亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同
8. 某酿酒厂得到了一批优良酵母菌菌种，技术人员对其进行了纯化，获得了如图所示的效果图，下列叙述错误的是(　　)
A. 该培养皿中获得的分散开来的菌落较符合要求
B. 该接种方法是平板划线法，接种环在每次划线前都必须进行灼烧灭菌
C. 该纯化过程所用的培养基中应添加琼脂，且琼脂应在培养基灭菌之后加入
D. 由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少，平板中部分酵母菌菌落间距较大
9. 用PCR技术特异性地拷贝“X基因”，两种引物及其与模板链的结合位置如图所示。经4轮循环后产物中有五种不同的DNA分子，下列叙述错误的是（　　）
A. 第一轮复制得到2个DNA分子，即①②各一个
B. 第二轮复制得到4个DNA分子，即①②③④各一个
C. 第三轮复制得到8个DNA分子，其中有2个是等长的，也就是有2个X基因
D. 第四轮复制得到16个DNA分子，其中有4个X基因
10. 蛋白质是细胞内重要的大分子物质，是生命活动的主要承担者。下列关于蛋白质的叙述，不正确的是(　　)
A. 蛋白质多种多样是由于构成蛋白质的氨基酸有多种且数量成百上千
B. 蛋白质的氨基酸排列顺序是由核酸分子上碱基的排列顺序决定的
C. 蛋白质的生物合成需要DNA、RNA和多种酶的参与
D. 在食盐作用下析出的蛋白质空间结构不会发生改变
11. 关于基因工程，下列说法正确的有(　　)
①DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶和载体　②基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的　③限制酶的切口一定是GAATTC碱基序列　④只要目的基因进入受体细胞，就能成功实现表达　⑤所有的限制酶都只能识别同一种特定的核苷酸序列　⑥基因工程可以将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上　⑦质粒是基因工程中唯一用作运载目的基因的载体
A. 2项 B. 3项 C. 4项 D. 5项
12. 2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现，利用逆转录病毒将4个关键基因导入已分化的体细胞中并表达，可使这个细胞成为类似干细胞的诱导多能干细胞(iPS细胞)。如图为该技术在人体细胞中的实验示意图。下列相关叙述中，错误的是(　　)
A. 由图可知iPS细胞与ES细胞一样不具有组织特异性
B. 利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，可以避免发生免疫排斥反应
C. 研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有衰老细胞的特征
D. 4个关键基因的表达使肌肉细胞发生了类似“脱分化”的过程
13. 转基因作物是通过转基因技术对农作物进行精确改造而产生的，转基因作物一方面在产量、抗逆性及品质等方面有显著改进，极大地降低了农业生产成本，另一方面，科学家通过动物实验发现转基因作物可能对人类健康存在危害。就以上叙述你认为下列说法欠妥的是(　　)
A. 转基因技术应用的基本原理是基因重组，转基因作物是转基因技术的一种产物
B. 如果转基因作物产生了对人类健康及环境的负面影响，我们就应该禁止转基因技术
C. 科学家必须在现有知识与技术的基础上，尽量考虑转基因作物可能存在的风险并采取相应的防范措施
D. 国家必须对转基因作物的研究制定相应的法律法规，并进行严格管理与有效控制
14. 水通道蛋白又名水孔蛋白，这种蛋白质在细胞膜上组成“孔道”，可控制水进出细胞。水分子经过水通道蛋白时会形成单一纵列，进入弯曲狭窄的通道内，通道内部的极性等因素会帮助水分子旋转，使水分子以适当角度穿越通道，完成跨膜运输。下列有关水分子说法正确的是（　　）
A. 细胞中水的输入和输出都是通过水通道蛋白来完成的
B. 水进入细胞，可以和其他物质结合，进而提高细胞代谢速率
C. 水通道蛋白运输水时需要与水分子结合，但自身构象不会发生改变
D. 水通道蛋白的存在对肾小管和集合管吸收水分子具有重要意义
15. 下列对动物细胞培养和植物组织培养的叙述正确的是(　　)
A. 都需要无菌操作 B. 都需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶
C. 都需要使用激素 D. 都需要含5% CO2的气体环境
二、不定项选择题（共5小题）
16. 聚丙烯酰胺凝胶电泳常用于基因工程中检测不同DNA片段，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远。科研人员利用EcoR I和Sma I两种限制酶处理DNA分子甲，得到如图所示的图谱，其中1号泳道是标准DNA样品，2号、3号、4号分别是EcoR I单独处理、Sma I单独处理、EcoR I和Sma I共同处理甲后的电泳结果。下列说法正确的是(　　)
A. 据图可知，A端是电泳的起始端 B. 甲最可能是含1 000 bp的链状DNA分子
C. EcoR I和Sma I能够催化甲的氢键断裂 D. EcoR I和Sma I的切点最短相距约200 bp
17. 下图中甲、乙、丙表示生物大分子，①②③表示生理过程。下列分析正确的是(　　)
A. a、b、c共有的元素为C、H、O、N B. a与b的区别只是含有的五碳糖不同
C. 核酸通过②③过程控制蛋白质的合成 D. 同一生物不同细胞中的丙存在差异
18. 下列关于哺乳动物受精过程和胚胎发育的叙述，正确的是(　　)
A. 受精的场所是输卵管，胚胎开始发育的场所是子宫
B. 受精过程中，获能的精子与卵子相遇时，可释放多种酶
C. 在卵细胞膜和细胞核之间观察到两个极体，说明卵子已经完成了受精
D. 胚胎发育过程中，细胞分化开始于囊胚期
19. 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形态和大小，这种结构称为血影。血影部分结构放大示意图如图。下列有关叙述正确的是(　　)
A. 构成膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂分子可以侧向自由移动
B. 膜上B蛋白与信息交流有关，G蛋白与跨膜运输、催化有关
C. F由多糖组成，能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性
D. 哺乳动物成熟红细胞K＋运输所需能量只来源于细胞质基质
20. 如图a、b分别为甲、乙两种物镜下(由甲转换成乙)观察到的图像。下列有关叙述正确的是(　　)
A. 甲为低倍物镜，乙为高倍物镜 B. 转换物镜前应将装片向右上方移动
C. 转换物镜时应先将甲物镜取下 D. 若b中图像模糊，应调节细准焦螺旋
三、实验题（共1小题）
21. 亚麻酸(ALA)能够促进卵母细胞体外成熟和囊胚发育。为了给水牛体外胚胎产业化生产中合理使用亚麻酸提供理论依据，科研人员研究了不同浓度的亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟、早期胚胎发育的影响。分析回答：
①卵母细胞的收集和体外培养：从屠宰场水牛的卵巢中收集并处理卵母细胞，随机分成5组，分别置于不同浓度亚麻酸的培养液中，在39 ℃、5%CO2的培养箱中培养22 24 h。
②卵母细胞成熟判断：在显微镜下观察卵母细胞，判断其是否成熟，统计结果如表1。
③体外受精：在受精溶液中进行体外受精后，用显微镜观察判断是否完成受精。
④早期胚胎培养：将受精卵移入胚胎培养液中培养44 48 h后检查分裂情况，每隔48 h更换一次培养液，第5 9 d观察囊胚发育情况，统计结果如表2。
表1　亚麻酸对水牛卵母细胞体外成熟的影响
表2　亚麻酸对水牛早期胚胎发育的影响
(1)步骤①中，细胞培养箱中加5%CO2的作用是_____________。
(2)步骤②中，成熟卵母细胞内染色体的行为特征是____________________________________。步骤③中，判断是否受精的依据是____________________________________________。
(3)步骤④中，受精卵经过_______________、______________(填时期)发育成囊胚，培养过程定期更换培养液的目的是____________________________________________________。
(4)根据实验数据分析，亚麻酸溶液的物质的量浓度为200 μmol L-1时，对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起__________(填“促进”或“抑制”)作用。
(5)本实验结果表明，物质的量浓度为______________μmol L-1的亚麻酸溶液对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利，其判断依据是______________________________________。
四、非选择题（共6小题）
22. 为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等;研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题
(1)玉米籽粒中区别动物特有的储能物质是 ，从籽粒萌发到长出叶片后有机物含量变化为 。
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入 试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有 (填序号)。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
(3)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加 ，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是 。
(4)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验:在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照，其主要目的是 。
②试管2中应加入的X是 的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是 。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是 。
23. 人体所需要的营养物质主要有水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等，这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)一切生命活动都离不开水，水在人体内的存在形式有结合水和 _____ 水，后者在人体内的生理作用有 和 (至少答出两点)。
(2)人每天都要补充一定量的蛋白质，尤其是婴幼儿。如果蛋白质摄入不足，会导致抵抗力下降，原因是蛋白质摄入量不足会影响 的合成。
(3)牛奶、奶粉中含量较多的二糖是 ，该二糖 (填“是”或“不是”)还原糖。若某劣质奶粉中掺有淀粉，请问如何验证其中含有淀粉？ 。
(4)牛奶、奶粉中都添加了钙、铁等元素，其中钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红素的重要组成成分，这说明无机盐有 的作用。某同学踢足球时，随汗液流失了大量的钙盐，可能会发生 现象，这说明无机盐有 的重要作用。
24. 现有两瓶质量分数均为30%的葡萄糖溶液和蔗糖溶液。已知葡萄糖分子可以透过半透膜，而蔗糖分子不能透过。请回答下列问题：
(1)A同学把体积相同的葡萄糖溶液与蔗糖溶液用半透膜隔开，如图1所示，在一段时间内，乙侧液面的变化情况是______________，最后乙侧液面________(填“高于”“等于”或“低于”)甲侧液面。
(2)B同学采用紫色洋葱鳞片叶的外表皮为材料，利用植物细胞质壁分离与复原的原理进行了鉴定葡萄糖和蔗糖溶液的实验。请在图2中补充蔗糖溶液可能的实验结果。
25. 阅读下列材料后，分析回答以下问题：
对番茄的研究发现，害虫损伤番茄的叶片后，叶片细胞的细胞壁能释放一种类激素因子，这种物质通过细胞扩散到茎和其他叶片上，启动了蛋白酶抑制剂基因，开始高效合成蛋白酶抑制剂，并在茎叶中迅速积累，以对付害虫的再次侵袭。蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，因此害虫取食后，就会因无法消化食物而被杀死。人们尝试着将蛋白酶抑制剂基因导入玉米，让玉米获得与番茄相似的抗虫性状，以对付异常猖獗的玉米螟(一种玉米害虫)。
(1)番茄的蛋白酶抑制剂可能是在茎叶细胞的____________中合成的。
(2)将番茄的蛋白酶抑制剂基因导入玉米体内，使玉米形成新的性状，这种变异属于__________________。
(3)能抗玉米螟的抗虫玉米的生态效果显著，有人认为抗虫玉米就是无虫玉米，不必防治害虫，你是否赞成这种说法？请说明理由。________________________________________________________________________________________
(4)有人对食用这种转基因玉米的安全性感到担忧。你认为这种担忧有必要吗？试用学过的知识进行简要的分析说明。
________________________________________________________________________________________________
26. 抗体的结构如图所示，它有两条H链和两条L链。同一物种C区氨基酸序列恒定，不同抗体的结合抗原的V区氨基酸序列有差异。
(1)抗体结构中的肽键数目为p，氨基酸数目为a,二者的关系式为_____________。
(2)取免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合,经筛选得到杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和______检测以获得_______________的杂交瘤细胞。将得到的杂交瘤细胞进行体内培养或放入________培养箱进行体外培养，从细胞培养液中提取出单克隆抗体。
(3)由于小鼠单克隆抗体会使人产生免疫反应，导致其治疗效果大大降低，科学家制备了嵌合性单克隆抗体，初步解决了这一问题。推测嵌合性抗体应由小鼠单克隆抗体的_________区和人抗体的________区组合而成。
(4)为进一步获得更符合治疗要求的单克隆抗体，科研人员对抗体结构进行精细研究，找到既不影响抗体空间结构又降低免疫排斥反应的_________序列，通过基因工程技术对抗体结构进行改造以降低人体的免疫排斥反应，得到的单克隆抗体属于________工程的产物。
27. “脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，以帮助科学家了解大脑。
(1)Cre酶是该技术的关键酶，其能随机识别两个相同的loxP序列，催化如图1所示的反应。
通过Cre－loxP系统敲除基因的基本原理是：Cre酶随机识别DNA分子上两个相同的loxP序列并从特定位点切断DNA双链，切口被重新连接后，保留片段 (填“1”或“2”)，从而实现目标基因的敲除。
(2)研究者设计图2所示的DNA片段，转入小鼠体内，获得仅含一个图2所示片段的转基因小鼠。
①构建基因表达载体时，除用到限制酶外，还需用 酶处理三种荧光蛋白基因、两种loxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接。
②研究者用显微注射法将图2所示表达载体导入小鼠的 中，得到仅含一个图2所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。
(3)图2所示序列的两个loxPl之间或两个loxP2之间的基因，只会被Cre酶识别并切割一次。为使脑组织细胞中Cre酶的表达受调控，研究者将Cre酶基因与启动子N(由信号分子X开启)连接，获得纯合转基因小鼠b，将图3所示纯合小鼠a和b杂交，得到F1。
①无信号分子X作用时，F1脑组织和其他组织细胞的色彩分别是 。
②有信号分子X作用时，F1出现“脑彩虹”，请阐述机理： 。
(4)研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，请依据题目信息，写出设计思路： 。
参考答案
1. 【答案】C
【解析】蓝细菌、罕见细菌和原始真核细胞均具有细胞结构，均具有核糖体，且细胞生物的遗传物质都是DNA，A、B正确；蓝细菌和罕见细菌为原核生物，原核生物无叶绿体，C错误；叶绿体是具有双层膜结构的细胞器，据题干信息“真核生物进行光合作用的叶绿体可能起源于原始真核细胞内共生的蓝细菌”可知，叶绿体的外膜可能来源于真核细胞的细胞膜，D正确。
2. 【答案】C
【解析】分析题干可知，该实验的目的是研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，依据单一变量原则，应选择甲、乙离子浓度分别相同而丙离子浓度不同的两种培养液。分析表格可知，应选择②④，C正确。
3. 【答案】C
【解析】细胞分化的实质是基因的选择性表达，即遗传信息执行的情况不同，即细胞分化时遗传物质不发生改变，A错误；肌肉细胞是高度分化的细胞，没有细胞周期，B错误；人体内不同类型细胞的膜成分基本相似，细胞间可通过直接或间接的方式进行信息交流，C正确；细胞学说主要内容为动物、植物细胞的统一，而非人体的不同细胞，D错误。
4. 【答案】C
【解析】用蓝光照射后，含有保卫细胞的溶液的pH下降，可推测细胞内的H＋被转运到了细胞外，再结合题干信息可推测H＋－ATPase位于保卫细胞质膜上，A项不符合题意；细胞内pH高于细胞外，即细胞内H＋浓度低于细胞外，用蓝光照射后，溶液的pH明显降低，推测蓝光可通过保卫细胞质膜上的H＋－ATPase发挥作用使细胞内的H＋逆浓度转运到细胞外，B项不符合题意；H＋－ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量来自ATP水解，不是由蓝光直接提供，C项符合题意；溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞，D项不符合题意。
5. 【答案】C
【解析】胭脂红是大分子化合物，不能透过活细胞的细胞膜，若液泡为红色时，表示细胞已死亡，A错误；胭脂红可透过细胞壁，不能透过活细胞的细胞膜，细胞壁与原生质层之间为胭脂红溶液，细胞质壁分离时，红色区域增大，细胞质壁分离复原时，红色区域变小，液泡内的无色区域变大，B错误、C正确；胭脂红溶液浓度过低时，不能引发细胞发生质壁分离，胭脂红溶液浓度过高时，细胞失水过多导致死亡，不能观察到细胞质壁分离复原现象，D错误。
6. 【答案】B
【解析】乳酸菌属于细胞生物，它的遗传物质为DNA，A项正确；乳酸菌只能进行无氧呼吸，其呼吸产物只有乳酸一种，不产生CO2，B项错误；乳酸菌与醋酸菌都是原核生物，所以细胞结构相似，C项正确；在泡菜制作过程中，起主要作用的是乳酸菌，D项正确。
7. 【答案】C
【解析】分析题图可知，放射性亲核蛋白能从细胞质通过核孔进入细胞核中，放射性尾部也能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中，所以亲核蛋白进入细胞核是尾部决定的；亲核蛋白需与特定的载体结合后才能通过核孔进入细胞核，需要消耗能量，该方式类似主动运输；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，需要载体蛋白协助，但不消耗能量。
8. 【答案】C
【解析】题图所示的分离方法为平板划线法，该培养皿中获得的分散开来的菌落较符合要求，A正确；接种环在每次划线前都必须进行灼烧灭菌，杀死接种环上残留的菌种，B正确；该纯化过程所用的培养基为固体培养基，应加入一定量的琼脂，对培养基的灭菌应该在加入琼脂之后进行，C错误；由于划线过程中接种环上的菌种逐渐减少，平板中部分酵母菌菌落间距较大，D正确。
9. 【答案】D
【解析】第二轮复制得到4个DNA分子，①复制得到①和③，②复制得到②和④，故得到①②③④各一个，B正确；第三轮复制得到8个DNA分子，①复制得到①和③，③复制得到③和⑤，②复制得到②和④，④复制得到④和⑤，故得到①和②各一个，③和④各两个，⑤两个且等长，即2个X基因，C正确；第四轮复制得到16个DNA分子，①复制得到①和③，②复制得到②和④，两个③复制得到两个③和两个⑤，两个④复制得到两个④和两个⑤，两个⑤复制得到四个⑤，故第四轮复制得到的16个DNA分子中有8个X基因，D错误。
10. 【答案】A
【解析】蛋白质多种多样是由于构成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，且肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，A错误；基因控制蛋白质的合成，蛋白质的氨基酸排列顺序是由核酸分子上碱基的排列顺序决定的，B正确；蛋白质的生物合成需要DNA、RNA和多种酶的参与，C正确；食盐作用下析出的蛋白质的空间结构并没有发生改变，D正确。
11. 【答案】A
【解析】DNA重组技术所用的工具酶是限制酶、DNA连接酶，载体不属于工具酶，①错误；基因工程又称DNA重组技术，是在DNA分子水平上进行设计和施工的，②正确；不同限制酶识别的核苷酸序列不同，所以限制酶的切口不都是GAATTC碱基序列，③错误；目的基因即使进入受体细胞，也不一定可以成功表达，还要考虑基因的插入位置等因素，所以需要进一步检测和鉴定，④错误；一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，即具有特异性，⑤错误；基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品，因而可以通过基因工程将一种生物的优良性状移植到另一种生物身上，⑥正确；基因工程常用的载体有质粒、噬菌体、动植物病毒等，⑦错误。故A正确。
12. 【答案】C
【解析】由题图可知，iPS细胞与ES细胞(胚胎干细胞)一样不具有组织特异性，均具有全能性，分裂能力强，A正确；利用患者的iPS细胞对其自身受损器官进行修复，可以避免发生免疫排斥反应，这可以大大提高器官移植的成功率，B正确；目前iPS细胞在实际应用中还存在许多问题，如有研究发现iPS细胞的增殖难以控制，即iPS细胞具有癌细胞的特征，C错误；导入肌肉细胞的4个关键基因的表达，使已分化的肌肉细胞成为类似干细胞的iPS细胞，即由已分化→未分化，类似“脱分化”的过程，D正确。
13. 【答案】B
【解析】转基因技术的实质是基因重组，转基因生物的成功培育是转基因技术取得的丰硕成果。该技术具有双刃剑效应，既可以造福人类，也可能给人类带来灾难，面对转基因技术可能产生的负面影响，应理性看待分析，从多个方面、多个角度进行防范，严格管理，有效控制，趋利避害，不能因噎废食。B项说法过于极端，是不妥当的。
14. 【答案】D
【解析】细胞中水的输入和输出方式有自由扩散和协助扩散，主要是通过水通道蛋白的协助扩散，A错误；水进入细胞，可和其他物质结合形成结合水，有利于提高生物的抗逆性，而有利于提高细胞代谢速率的是自由水相对含量增加，B错误；通道蛋白是贯穿膜结构的蛋白质，水等分子或离子通过通道蛋白时不需要与之结合，直接通过通道完成跨膜运输，此过程中，水通道蛋白自身构象仍会发生改变，C错误；肾小管和集合管重吸收水的量大，主要通过协助扩散完成，因此水通道蛋白的存在对肾小管和集合管重吸收水分子具有重要意义，D正确。
15. 【答案】A
【解析】动物细胞培养需要使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将组织分散成单个细胞，植物组织培养不需要，B错误；植物组织培养需要添加植物激素，动物细胞培养不需要，C错误；动物细胞培养需要含5% CO2的气体环境，以维持培养液的pH，而植物组织培养不需要，D错误。
16. 【答案】AD
【解析】由题意可知，电泳图谱中DNA片段越小，距离起点越远，说明A端为起始端，A正确；当仅用一种限制酶切割DNA分子时，仅产生一种长度的DNA片段，因此该DNA分子最有可能为环状，B错误；限制酶切割DNA分子，破坏的是磷酸二酯键，C错误；由题图可知，两种限制酶同时切割时产生800 bp和200 bp两种长度的DNA片段，所以两种限制酶的酶切位点至少相距200 bp，D正确。
17. 【答案】ACD
【解析】由题图可知，甲代表DNA，乙代表RNA，丙代表蛋白质，①代表DNA的复制，②代表转录，③代表翻译，单体a是脱氧核苷酸，单体b是核糖核苷酸，单体c是氨基酸。核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，氨基酸的主要组成元素是C、H、O、N。a与b的区别除了五碳糖不同，碱基种类上也有差别。通过转录和翻译可合成蛋白质，进而控制生物性状。由于基因的选择性表达，同一生物不同细胞中合成的蛋白质存在差异。
18. 【答案】BD
【解析】受精的场所是输卵管，胚胎开始发育的场所也是输卵管，A错误；受精过程中，获能的精子与卵子相遇时会释放多种酶以溶解卵细胞膜外的一些结构，为精子入卵提供通道，B正确；在卵细胞膜和透明带之间观察到两个极体，说明卵子已经受精，雌、雄原核融合是受精完成的标志，C错误；胚胎发育过程中，细胞分化开始于囊胚期，D正确。
19. 【答案】ABD
【解析】构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂分子可以侧向自由移动，A正确；红细胞细胞膜上B蛋白与多糖结合，形成糖蛋白，与信息交流有关，膜上G蛋白参与K＋和Na＋运输，同时能催化ATP水解，因此膜上G蛋白与跨膜运输、催化有关，B正确；F表示细胞骨架，细胞骨架的成分是蛋白质纤维，能维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性，C错误；哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，只能进行无氧呼吸，其进行无氧呼吸的场所为细胞质基质，哺乳动物成熟红细胞K＋运输所需能量只来源于细胞质基质，D正确。
20. 【答案】ABD
【解析】A、甲镜头较短，距离载玻片较远，为低倍物镜，乙镜头较长，距离载玻片较近，为高倍物镜，A正确；
B、欲观察视野中偏右上方的“·”，转换物镜前应将装片向右上方移动，将目标移至视野中央，B正确；
C、转换物镜时不需要将甲物镜取下，可以通过转动转换器更换高倍物镜，C错误；
D、若b中图像模糊，应调节细准焦螺旋，高倍镜下不能调节粗准焦螺旋，D正确。
21. 【答案】(1)维持培养液pH的相对稳定
(2)染色体的着丝粒排列在赤道板上　在卵细胞膜和透明带的间隙可否观察到两个极体
(3)卵裂期　桑葚胚　清除有害代谢产物，补充营养物质
(4)促进　
(5)50　核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例较高
【解析】(2)成熟卵母细胞是用来受精的，需要培养到减数分裂Ⅱ中期，此时细胞中所有染色体的着丝粒排列在赤道板上。(4)根据表格数据分析，亚麻酸溶液的物质的量浓度为0 μmol L-1的组为对照组，与其相比，亚麻酸溶液的物质的量浓度为200 μmol L-1时，核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，囊胚数占培养卵数的比例也较高，可见其对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育起促进作用。(5)根据表格数据分析，在实验浓度范围内，亚麻酸溶液的物质的量浓度为50 μmol L-1时，表1中核成熟卵子数占卵母细胞的比例较高，表2中囊胚数占培养卵数的比例也较高，说明物质的量浓度为50 μmol L-1的亚麻酸溶液对水牛卵母细胞体外成熟和囊胚发育都较有利。
22. 【答案】(1)淀粉　 先减少后增加　 (2)双缩脲　 ①②③
(3)碘液　玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐较少
(4)排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖 发芽前玉米 蓝色变为砖红色 淀粉酶已失活
【解析】（1）玉米籽粒中区别动物特有的储能物质是淀粉；籽粒从萌发到长出叶片之前，能进行呼吸作用，不能进行光合作用，种子内有机物的含量减少；长出叶片后，可以进行光合作用，当光合速率大于呼吸速率时，有机物的含量增加，故从籽粒萌发到长出叶片后有机物含量变化为先减少后增加。（2）蛋白质和多肽可以用双缩脲试剂进行检测，产生紫色反应，而氨基酸不能产生紫色反应；故检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选①②③。（3）检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。（4）该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。
23. 【答案】(1)自由　运输作用　参与生物化学反应　
(2)抗体　
(3)乳糖　是　滴加碘液，变蓝则证明含有淀粉　
(4)构成细胞内某些复杂化合物　抽搐　维持细胞和生物体生命活动
【解析】(1)水在人体内的存在形式是结合水和自由水；自由水是良好的溶剂，是许多生物化学反应的介质，自由水参与许多生物化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用。
(2)抗体的化学本质是蛋白质，具有免疫作用，刚出生的婴幼儿，如果蛋白质摄入量不足会影响抗体形成，导致抵抗力下降。
(3)牛奶和奶粉中含量较多的二糖是乳糖，乳糖是还原糖；淀粉遇碘液变蓝色，因此可以用碘液检测奶粉中是否含有淀粉。
(4)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成成分，铁是血红素的重要成分，这说明无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分；血液中钙含量偏低会引起抽搐，说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。
24. 【答案】(1)先下降后升高　高于
(2)如图所示
25. 【答案】(1)核糖体 (2)基因重组 (3)不赞成。因为转基因玉米能抵抗玉米螟，但不能抵抗所有的害虫。(4)答案不唯一，例如，①有必要。这种转基因玉米的果实中可能含有蛋白酶抑制剂，食用后可能抑制人体消化酶的活性，使人无法对食物进行消化而出现相应病症。②没必要。因为人与害虫的消化酶结构存在差异，玉米的蛋白酶抑制剂对害虫的消化酶有抑制作用，但对人可能无影响。③没必要。人类食用的通常是煮熟后的玉米食品，玉米的蛋白酶抑制剂在高温下已经被破坏，因此不会对人的消化造成影响。
26. 【答案】(1)p = a－4(或“a =p +4” ) (2)抗体 能迅速大量增殖并产生所需抗体 CO2(恒温) (3)V C (4)氨基酸 蛋白质
【解析】(1)抗体包含4条肽链，肽键数目为p,氨基酸数目为a,由于蛋白质分子中肽键数=氨基酸数－肽链数，二者的关系式为p =a－4(或“a=p+4”)。(2)将得到的杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，获得既能迅速大量增殖又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。杂交瘤细胞的体外培养需要温度、pH适宜的培养液，可放入CO2(恒温)培养箱中培养。(3)取免疫后小鼠的B淋巴细胞与小鼠骨髓瘤细胞融合，生产单克隆抗体；识别抗原的关键部位是V区，不应改变，嵌合性抗体应由小鼠单克隆抗体的V区和人抗体的C区组合而成，以降低免疫排斥反应。(4)通过基因工程技术对抗体结构进行改造以降低免疫排斥反应，首先应对抗体结构进行精细研究，找到既不影响抗体空间结构又降低免疫排斥反应的氨基酸序列，得到的单克隆抗体是自然界中原本没有的，属于蛋白质工程的产物。
27. 【答案】(1)2
(2)①DNA连接　②受精卵
(3)①红色、无色　②F1为杂合子，有编码红、黄、蓝噬菌体荧光蛋白的基因、loxP1序列、loxP2序列及Cre酶基因；有信号分子X时，启动Cre酶表达，不同脑细胞中Cre酶表达情况不同，Cre酶识别的loxP序列不同，因而不同细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因
(4)设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图2所示的DNA片断，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成
【解析】(1)通过图1可知，Cre酶随机识别两个相同的loxP序列，并从特定位点进行切除，切除后片段1自身环化且带有待敲除基因，片段2没有待敲除基因，故保留片段2，从而实现目标基因的敲除。
(2)①基因表达载体构建过程中除用到限制酶外，还需用DNA连接酶处理三种荧光蛋白基因、两种loxP序列，将它们与脑组织特异表达启动子M相连接。②常用显微注射法将基因表达载体导入小鼠的受精卵细胞中，得到仅含一个图2所示片段的转基因小鼠，再经过进一步筛选，获得纯合的转基因小鼠a。
(3)①F1为杂合子，脑组织细胞中有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因、loxP1序列、loxP2序列及Cre酶基因；无信号分子X时，Cre酶不表达，仅表达与启动子相邻的红色荧光蛋白基因，使脑组织细胞呈红色。通过题干信息可知，“脑彩虹”是一项最新的大脑成像技术，通过荧光蛋白“点亮”大脑内的神经元，而其他组织细胞非神经细胞，故表现出无色。②F1为杂合子，有编码红、黄、蓝荧光蛋白的基因、loxP1序列、loxP2序列及Cre酶基因；有信号分子X时，启动Cre酶表达，不同脑细胞中Cre酶表达情况不同，Cre酶识别的loxP序列不同，因而不同脑细胞会差异表达红色、黄色或蓝色荧光蛋白基因，使F1出现“脑彩虹”。
(4)研究者希望具有更丰富的颜色组合，即在一个细胞内随机出现两种或两种以上颜色叠加，形成更多颜色的“脑彩虹”，依据题目信息，设计思路为：设法使小鼠脑组织细胞内有多个相同的图2所示DNA片断，Cre酶对每个DNA片段随机剪切，因而细胞的颜色由细胞内多个荧光蛋白的颜色叠加而成。

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