资源简介

江苏省扬州市七校联考2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
一、单项选择题：共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1．以玄参茎段为外植体进行植物组织培养，流程图如下，相关叙述正确的是（　　）
①外植体的选择及其消毒→②外植体的接种及愈伤组织诱导→③丛芽与不定根的诱导→④炼苗与移栽
A．所用培养基含植物细胞所必需的无机盐、蔗糖和激素等营养物质
B．过程①需用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行无菌处理
C．过程②脱分化形成愈伤组织时可发生基因突变和染色体变异
D．过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例有关与种类无关
2．下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　）
A．生物碱属于次生代谢产物，是铁皮石斛生长所必需的物质
B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱
C．培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量比值小的PLBs
D．过程①②常用葡萄糖做碳源，原因是蔗糖不易被植物细胞吸收
3．下列关于动物细胞培养的叙述正确的是（　　）
A．动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性
B．动物细胞培养时，定期更换培养液的目的是防止杂菌污染
C．在将组织分散成单个细胞时，可采用机械法，或利用胃蛋白酶进行的酶解法
D．在进行传代培养时，悬浮培养的细胞一般采用离心法收集
4．下列关于动物细胞融合和单克隆抗体制备的叙述，错误的是（　　）
A．用特定抗原免疫小鼠后；可从其骨髓中分离出浆细胞，用于细胞融合
B．灭活的病毒可与细胞质膜发生作用，从而诱导细胞融合
C．产生特定抗体的杂交瘤细胞可在小鼠体内培养，从腹水中提取抗体
D．单克隆抗体可高度特异性地识别抗原，从而辅助肿瘤诊断
5．单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼。下列说法正确的是（　　）
A．为使野化单峰骆驼超数排卵，需要食物中添加适量的促性腺激素
B．卵裂期，胚胎总体积不增加，有机物总量减少，种类增加
C．应用胚胎移植技术可以充分发挥受体雌性的优良遗传特性
D．胚胎分割移植的子代个体表型完全相同
6．我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见下图，下列叙述错误的是（　　）
A．从黑鼠分离出体细胞可利用胰蛋白酶等处理
B．iPS细胞和囊胚的培养都要放在含5%CO2的培养箱中进行
C．诱导产生iPS细胞只能通过向体细胞导入特定基因来实现
D．四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体
7．研究人员将编码OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四种不同的酶的四个基因分别与叶绿体转运肽 （引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述不正确的是（　　）
A．可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B．四个基因转录时以 DNA 的不同条单链为模板
C．应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
8．生命起源于水，下列关于水分子的叙述正确的是（　　）
A．水是所有生物体内含量最多的化合物
B．水分子只能从低渗溶液流向高渗溶液
C．由于氢键的存在，水具有较低的比热容
D．水可参与植物叶肉细胞中NADPH和NADH的形成
9．关于人体中糖原、糖原合成酶和脂肪，下列相关叙述正确的是（　　）
A．细胞中糖原和脂肪都可分解供能
B．糖原合成酶能将脂肪合成为糖原
C．三者都含有的大量元素是C、H、O、N
D．三者彻底水解产物都是CO2和H2O
10．下列有关元素和化合物的叙述，正确的是（　　）
A．动物细胞主要含不饱和脂肪酸，熔点低，易凝固
B．植物缺乏微量元素镁，会使叶绿素含量下降，光合作用能力减弱
C．人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性增强，引发肌肉酸痛
D．胆固醇参与动物细胞膜流动性的调节，还参与血液中脂质的运输
11．“结构与功能相适应”是生物学的基本观点。下列叙述正确的是（　　）
A．菠菜叶片表皮细胞有较多的叶绿体，有利于进行光合作用
B．代谢旺盛的细胞中核DNA含量多，有利于物质合成和交换
C．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，有利于维持细胞形态
D．内质网膜与核膜、高尔基体膜、细胞膜直接相连，有利于物质运输
12．图中①~⑥表示人体细胞的不同结构，下列相关叙述正确的是（　　）
A．①代表的细胞器的膜与③不能直接交换
B．②⑤在有丝分裂过程中都能精确地平均分配
C．⑥形成的囊泡都沿着细胞骨架运输到细胞质膜
D．核仁与④中RNA的合成、加工以及④的形成有关
13．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接供能。ATP还可以作为信号分子发挥作用，其转运到细胞外的方式如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．ATP通过途径①转运到细胞外时需与通道蛋白结合但不耗能
B．ATP通过途径②转运到细胞外时会发生载体蛋白构象的改变
C．ATP通过途径③转运到细胞外时既消耗能量也需要载体协助
D．当ATP作为神经递质时，往往通过途径①或③运输到细胞外
14．将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中，液泡体积的变化如图所示，下列有关叙述正确的是（　　）
A．甲溶液是一定浓度的蔗糖溶液，乙溶液是一定浓度的KNO3 溶液
B．甲细胞约在1分钟后才开始主动吸收溶质分子
C．与A时刻相比，B时刻的细胞吸水能力更强
D．乙溶液中，C点以后没有水分子进出细胞
15．下列有关生物学实验部分操作的叙述，正确的是（　　）
A．鉴定还原糖时，需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
B．观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜观察叶绿体形态，再换高倍镜观察叶绿体的分布
C．观察质壁分离时，先观察液泡位置后取下盖玻片滴加蔗糖溶液，再观察液泡大小变化
D．电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再加入加样孔中
二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不的得0分。
16．图示模型为真核细胞中物质变化的相关过程，X是某种细胞结构。下列叙述正确的有（　　）
A．若a是ADP，b是ATP，则X可属于半自主性细胞器
B．若a是脂肪酸，b是磷脂，则X可参与膜蛋白的合成
C．若a是氨基酸，b是多肽，则X属于生物膜系统
D．若a是核苷酸，b是DNA，则X可存在于原核细胞
17．骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法错误的是（　　）
A．下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B．除培养基中植物激素比例不同外，进行过程①③的其他条件相同
C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D．在①②③过程中利用PEG处理培养物，可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
18．利用胚胎工程等技术可以提高奶牛的繁殖能力。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程。下列叙述错误的有（　　）
A．获得早期胚胎的途径除体外受精外还有核移植、体内受精和胚胎分割等
B．①过程可产生遗传物质相同的同卵双胎，此过程属于有性繁殖
C．胚胎干细胞培养与早期胚胎培养所用培养液成分相同，且都需加入血清
D．图中②过程涉及胚胎性别鉴定、胚胎移植、妊娠检查等技术
19．蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度。下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，下列叙述正确的是（　　）
A．若受体细胞为大肠杆菌，则蛛丝蛋白需要进一步加工才具有相应的功能
B．若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏2个磷酸二酯键
C．若用PCR技术获取目的基因，则图中的2、3分别是2种引物结合的位置
D．选择图中适宜引物进行PCR扩增，经过5次循环可获得32个等长的蛛丝蛋白基因
三、非选择题：共5题，共58分。除特别说明外，每空1分。
20．Ⅰ、狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程，请回答下列问题：
（1）狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用了　 　技术，该技术的原理是　 　，启动②③的关键激素是　 　。经过⑥生产黄酮类化合物利用了　 　技术。
（2）①选择幼嫩的叶用于接种的原因是　 　。⑤原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，请从细胞吸水与失水的角度分析原因：　 　。
Ⅱ、青蒿素是从青蒿中提取分离得到的一种化合物，青蒿素及其衍生物是新型抗疟药，具有高效、快速、低毒、安全的特点。下图是与合成青蒿素有关的生理过程，实线方框内的生理过程发生于青蒿细胞内，虚线方框内的生理过程发生于酵母细胞内。请回答下列问题：
（3）青蒿素是植物的　 　代谢产物（填“初生”或“次生”）。
（4）利用植物细胞工程快速大量生产青蒿素，可将外植体培养至愈伤组织阶段，原因是　 　。若此时用射线或化学物质进行诱变，　 　（填“不一定”或“一定”）会得到青蒿素高产突变体。
（5）根据图示代谢过程，科学家培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入　 　。实验发现，导入酵母细胞的基因可以正常表达，但青蒿素合成的量很少，据图分析，原因可能是　 　。
21．黄曲霉毒素（AFB）是黄曲霉（一种真菌）产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB，科研人员开展下列研究。
（1）科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体（即AFB单抗），运用了　 　和　 　的动物细工程技术，前者常用的诱导方法与植物原生质体融合不同的是可用　 　。
（2）AFB单抗的制备过程如图1，杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ　 　和Ⅲ　 　检测，经过多次筛选获得。
（3）食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）。若想确认上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性，应补充的检测是　 　，预测相应的实验结果是　 　。
（4）科研人员拟将AFB单抗固定在一种新材料上，制备为“检测探针”。已知材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势，但它很难与抗体结合；物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图2，探针发光性能与物质P的浓度关系如图3。
依据图3结果，科研人员选择物质P的浓度为　 　作为生产检测探针的条件，原因是在该浓度下，探针发光性能与更高浓度时　 　，而该浓度可节省成本。
（5）科研人员制备定量检测AFB的免疫试纸，如图4。试纸的T线处固定的物质是AFB，C线处固定的物质是抗AFB单抗的抗体。在加样处滴加的样液会向有扩散经过T线和C线。
若加样处，滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液，能检测到荧光的线为　 　（填“T线”、“C线”或“T线和C线”）；若滴加样液中含有MP-AFB单抗探针和高浓度的AFB，T线的发光性为　 　（填“发荧光”或“不发荧光”）。
（6）单克隆抗体除了上述功能，还有什么作用？　 　（答出2点）。
22．图1是我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和胚胎发育潜能研究的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态，即原始态（naive）和始发态（primed）。naive干细胞具有最高的发育潜能，primed干细胞全能性相对较低。图2是OGT、OGA以及细胞骨架蛋白在胚胎于细胞中表达情况的电泳图谱，OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶，OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶 。
（1）猴子芽体相当于　 　期的胚胎，过程③的起点细胞应取自芽体的　 　部位。
（2）过程④⑤形成的胚胎是　 　，由该胚胎表面细胞向内迁移形成　 　。过程⑥需对受体母猴进行的处理是　 　。
（3）据图2推测，naive干细胞发育潜能更高的原因可能是　 　；该实验设置细胞骨架蛋白表达量组别的作用是　 　，以排除细胞本身蛋白表达受阻的情况。
（4）过程①需在图2中的诱导培养基中完成，目的是　 　。primed干细胞与神经干细胞相比，前者的特点是　 　。
23．蛋白质分选有两条途径：途径1是在细胞质基质中完成多肽链的合成，然后转运至细胞核、细胞质基质的特定部位以及线粒体、过氧化物酶体（一种膜性细胞器）；途径2是多肽链合成起始后转移至粗面内质网，再经高尔基体运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，如图1所示，图中字母表示各类蛋白质，甲、乙、丙代表细胞器。途径2涉及囊泡的融合过程，囊泡膜上v-SNARE与靶膜上t-SNARE结合形成SNARE蛋白复合体后，再与SNAPs结合形成融合复合体，该复合体促进囊泡与靶膜的融合，如图2所示。回答下列问题：
（1）mRNA转移到细胞质中，与　 　结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的　 　由内质网到达高尔基体。
（2）若d类蛋白质与DNA结合才发挥作用，该类蛋白质可能是　 　（答出3种），图1中，乙、丙分别代表　 　、　 　。一般情况下g类蛋白质在丙中才能发挥作用，若逃逸到细胞质基质会失活，原因是　 　。
（3）据图1分析，蛋白质存在分选途径的意义是　 　。
（4）生物膜不能自发地融合，只有除去亲水膜表面的水分子使膜之间的距离近至1.5nm时才可能发生膜的融合，据图2分析发挥此作用的蛋白质主要是　 　。
（5）若SNAPs功能受损，会直接影响的过程是_______。
A．消化酶的分泌 B．呼吸作用
C．细胞间的信息交流 D．DNA复制
24．血凝素基因（HA）编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2两个亚单位，其中HAl含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段（长度为717bp）编码人IgG 抗体中的一段小肽，常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导，本研究中用信号肽 IL-2SS 代替HA自身信号肽， 科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgGFc融合蛋白表达载体，导入大肠杆菌表达并分泌，请回答下列问题：
（1）信号肽编码序列的基本单位是　 　，信号肽的合成场所是　 　。
（2）本实验用信号肽IL-2SS代替HA 自身信号肽有利于　 　，PCR扩增目的基因时应该选择图中引物　 　。引物不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列，原因是　 　。
（3）应选择限制酶　 　来切割质粒A，然后直接将PCR产物与质粒A混合，同时最好加入　 　（选填“E·coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”），使得目的基因与质粒A相连。
（4）若目的基因与质粒A正向连接，HAl基因转录时的模板链是图中的引物　 　在PCR时延伸而成；若目的基因与质粒A反向连接，用BamHI和SacI同时切割重组质粒，完全酶切后的产物进行凝胶电泳，其中最靠近加样孔的条带长度约　 　 bp。
（5）融合蛋白中的标签蛋白有利于目的蛋白的分离和纯化，基因工程生产HA1作为疫苗时，选择人IgGFc作为标签的优点还有　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、植物组织培养培养基包含无机盐、蔗糖等营养物质，植物激素只起调节作用，不属于营养物质，A错误；
B、外植体消毒需先后依次用酒精、次氯酸钠溶液分步处理，不可使用二者混合液处理，B错误；
C、过程②脱分化形成愈伤组织时细胞进行有丝分裂，有丝分裂前的间期可发生基因突变，分裂期可发生染色体变异，C正确；
D、过程③再分化诱导丛芽和不定根，不仅与生长素和细胞分裂素的比例有关，也与激素的种类密切相关，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物组织培养全程需要无菌操作，外植体消毒常用体积分数70%酒精和次氯酸钠溶液先后处理。培养基中含有矿质元素、糖类、维生素等营养物质，植物激素是调节细胞脱分化与再分化的信号分子，不属于营养物质。脱分化过程中细胞不断进行有丝分裂，有丝分裂过程能够发生基因突变和染色体变异。植物激素的种类、浓度以及不同激素的配比，共同决定愈伤组织再分化的方向，调控芽和根的形成。
2．【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、生物碱属于次生代谢产物，不是铁皮石斛生长所必需的物质，A错误；
B、图中过程①为脱分化形成PLBs（类似愈伤组织），过程②为细胞筛选和振荡培养，属于细胞培养过程，不涉及再分化，B错误；
C、高产细胞系的目标是提高生物碱产量，即生物碱产量与细胞数量的比值大，对应细胞数量/生物碱产量的比值小，C正确；
D、植物组织培养常用蔗糖做碳源，蔗糖可调节培养基渗透压，且能被植物细胞分解利用，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物次生代谢产物是植物在特定条件下产生的非生长必需物质，生物碱属于此类，不参与细胞正常生命活动的基础过程。脱分化是外植体形成愈伤组织的过程，再分化是愈伤组织进一步分化形成器官或植株的过程，PLBs类似愈伤组织，后续的筛选与振荡培养属于细胞悬浮培养，目的是获得高产细胞系，不涉及再分化过程。高产细胞系的筛选核心是提高次生代谢产物产量，因此需选择生物碱产量高的细胞群体，即生物碱产量与细胞数量比值大的材料。植物组织培养中蔗糖是常用碳源，不仅能为细胞提供能量，还能调节培养基渗透压，维持细胞正常形态，可被植物细胞分解利用。
3．【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，动物体细胞全能性难以表达，A错误；
B、动物细胞培养时定期更换培养液，主要是为了清除代谢废物、补充营养，避免代谢产物积累毒害细胞，并非主要防止杂菌污染，B错误；
C、动物组织分散可采用机械法，动物细胞培养液pH为中性偏碱，胃蛋白酶适宜酸性环境会失活，只能用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行酶解法处理，C错误；
D、悬浮培养的细胞不贴壁生长，进行传代培养时，可通过离心法收集细胞，便于后续分装培养，D正确。
故答案为：D。
【分析】细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，植物体细胞易体现全能性，动物细胞一般只具备增殖能力。动物细胞体外培养需要适宜的温度、pH、气体环境和营养条件，长期培养中细胞代谢会产生有害物质，更换培养液可维持培养环境稳定。不同消化酶的最适酸碱度不同，需根据培养环境选择合适的酶分散组织细胞。动物细胞培养存在贴壁生长和接触抑制现象，悬浮细胞与贴壁细胞的收集方式不同，离心法适用于悬浮细胞的收集操作。
4．【答案】A
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、用特定抗原免疫小鼠后，应从其脾脏中分离出B淋巴细胞（浆细胞）用于细胞融合，而非骨髓，A错误；
B、灭活的病毒表面的糖蛋白等可与细胞质膜发生作用，诱导细胞融合，B正确；
C、产生特定抗体的杂交瘤细胞可在小鼠腹腔内培养，从腹水中提取单克隆抗体，C正确；
D、单克隆抗体具有高度特异性，能特异性识别抗原，可用于肿瘤的诊断，D正确。
故答案为：A。
【分析】单克隆抗体制备的核心流程：用特定抗原免疫小鼠，使其体内产生免疫的B淋巴细胞；将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合；经筛选获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞；杂交瘤细胞可在体外培养液或小鼠腹腔内培养，从培养液或腹水中提取单克隆抗体。动物细胞融合的诱导手段：包括物理法、化学法和生物法（灭活的病毒），灭活病毒可通过与细胞膜相互作用实现细胞融合。
5．【答案】B
【知识点】胚胎移植；胚胎分割
【解析】【解答】A、促性腺激素属于多肽类激素，口服后会被消化道中的蛋白酶水解而失去生理作用，不能通过食物添加发挥超数排卵效果，A错误；
B、卵裂期胚胎细胞不断分裂，细胞数目增加，胚胎总体积基本不增加，细胞呼吸消耗有机物使有机物总量减少，代谢产生多种中间产物，有机物种类增多，B正确；
C、胚胎移植技术可充分发挥供体雌性的优良遗传特性，受体仅为胚胎提供发育的场所，不提供优良遗传物质，C错误；
D、胚胎分割移植的子代基因型基本一致，但表现型受基因型、环境因素共同影响，还可能出现基因突变等情况，表型不会完全相同，D错误。
故答案为：B。
【分析】多肽、蛋白质类激素易被消化酶分解，只能通过注射方式使用。卵裂期胚胎细胞快速分裂，整体体积变化小，细胞不断进行呼吸作用消耗有机物，同时代谢生成多种化合物，改变有机物的总量与种类。胚胎移植是良种繁育的重要技术，核心优势是最大化利用优良供体的繁殖能力，受体不参与子代遗传物质的提供。生物的性状是基因与环境共同作用的结果，基因型相同的个体，生存环境不同，表现型会存在差异。
6．【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、从黑鼠分离体细胞时，可利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使细胞分散成单个细胞，便于后续的培养和实验操作，A正确；
B、动物细胞培养需要在含5%CO2的培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH稳定，iPS细胞和囊胚的培养都遵循这一培养条件要求，B正确；
C、诱导产生iPS细胞的方法并非只有向体细胞导入特定基因这一种，还可以通过添加小分子化合物、改变培养环境等多种方式实现，C错误；
D、四倍体囊胚的染色体数目为正常二倍体的两倍，属于染色体数目变异，这种染色体组成的异常会使其无法正常发育为成体，D正确。
故答案为：C。
【分析】动物细胞培养中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织使细胞分散；动物细胞培养的气体环境为95%空气加5%CO2，CO2可维持培养液pH稳定；诱导多能干细胞（iPS细胞）的制备存在多种技术手段，基因导入只是其中一种方法；染色体数目变异会破坏细胞正常的生长发育调控，导致胚胎发育异常。
7．【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、抗原 - 抗体杂交技术可检测目的基因翻译的蛋白质产物，杂交带的相对信号强度能反映酶的表达量高低，A 正确；
B、由图可知，OsGLO1 的转录方向与其他三个基因相反，说明四个基因转录时以 DNA 的不同单链为模板，B 正确；
C、潮霉素抗性基因位于 T-DNA 上，会随 T-DNA 整合到水稻细胞的染色体 DNA 中，而卡那霉素抗性基因不在 T-DNA 上，因此应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C 正确；
D、农杆菌转化法中，T-DNA 整合到水稻细胞核的染色体 DNA 上，四个基因在细胞核内转录，在细胞质的核糖体中翻译，再通过叶绿体转运肽引导进入叶绿体，并非在叶绿体内进行转录和翻译，D 错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程中，目的基因的检测包括分子水平的检测，其中抗原 - 抗体杂交可检测目的基因是否翻译出蛋白质，杂交带的信号强弱可反映蛋白质的表达量。转录过程以基因的特定单链为模板，启动子的方向决定了转录的起始方向和模板链的选择。农杆菌转化法利用 Ti 质粒的 T-DNA 将目的基因整合到植物细胞的染色体 DNA 上，标记基因需位于 T-DNA 中才能随目的基因一起整合到受体细胞中，用于筛选转化细胞。
8．【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、活细胞中水是含量最多的化合物，病毒无细胞结构，主要由核酸和蛋白质组成，含水量极少，因此水并非所有生物体内含量最多的化合物，A错误；
B、水分子进出细胞为双向运动，渗透作用中只是低渗溶液流向高渗溶液的水分子数量更多，不是只能单向流动，B错误；
C、水分子之间氢键含量丰富，使水具有较高的比热容，能够缓冲温度变化，C错误；
D、植物叶肉细胞光反应阶段水光解产生氢，参与NADPH的形成，有氧呼吸第二阶段水参与反应，推动NADH的生成，水可参与两种还原氢的形成，D正确。
故答案为：D。
【分析】水是活细胞中含量最多的化合物，病毒等非细胞生物不含大量自由水与结合水。渗透作用的本质是水分子的双向跨膜运输，浓度差只会改变水分子进出的净速率。氢键是水特殊理化性质的基础，使水拥有较高比热容、沸点和良好的溶剂性。细胞内的自由水可作为化学反应的反应物，光合作用与细胞呼吸过程均有水的参与，分别合成不同的还原型辅酶。
9．【答案】A
【知识点】细胞中的元素和化合物综合；糖类的种类及其分布和功能；酶的特性；有氧呼吸的过程和意义；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、糖原属于动物多糖，脂肪是良好的储能物质，二者均可在细胞内分解氧化，为细胞生命活动供能，A正确；
B、酶具有专一性，糖原合成酶只能催化糖原的合成，不能催化脂肪转化合成糖原，B错误；
C、糖原和脂肪的组成元素只有C、H、O，糖原合成酶本质为蛋白质，含C、H、O、N，因此三者共有的大量元素只有C、H、O，C错误；
D、三者彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水，彻底水解产物并非二氧化碳和水，糖类水解产物为单糖，脂肪水解产物为甘油和脂肪酸，蛋白质水解产物为氨基酸，D错误。
故答案为：A。
【分析】糖原是动物细胞特有的多糖，分为肝糖原和肌糖原，可分解供能，脂肪是生物体内主要的储能物质，二者元素组成均为碳、氢、氧。酶的化学本质大多为蛋白质，少数为RNA，酶具有专一性、高效性和作用条件温和的特点。蛋白质的基本组成元素包含碳、氢、氧、氮。水解是大分子分解为小分子有机物的过程，氧化分解是有机物彻底分解为无机物并释放能量的过程，二者反应本质与产物不同。
10．【答案】D
【知识点】脂质的种类及其功能；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、动物细胞的脂肪中主要含饱和脂肪酸，饱和脂肪酸的熔点较高，易凝固；植物细胞的脂肪中主要含不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不易凝固，A 错误；
B、镁是大量元素，不是微量元素，镁是叶绿素的重要组成成分，植物缺镁会导致叶绿素含量下降，光合作用能力减弱，B 错误；
C、钠离子是维持神经细胞兴奋性的重要离子，动作电位的形成依赖于钠离子内流，人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性降低，进而引发肌肉酸痛，C 错误；
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，可调节细胞膜的流动性，同时胆固醇还参与血液中脂质的运输，D 正确。
故答案为：D。
【分析】脂肪酸的饱和程度影响其熔点，饱和脂肪酸熔点较高，不饱和脂肪酸熔点较低。镁属于大量元素，是叶绿素的组成成分。钠离子在维持神经细胞兴奋性方面具有重要作用，动作电位的形成与钠离子内流有关。胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，还参与血液中脂质的运输。
11．【答案】C
【知识点】细胞的生物膜系统；叶绿体的结构和功能；细胞骨架
【解析】【解答】A、菠菜叶片表皮细胞通常不含叶绿体，叶绿体主要分布在叶肉细胞中，表皮细胞的主要功能是保护叶片内部组织，而非进行光合作用，A错误；
B、正常体细胞的核DNA含量保持相对稳定，代谢旺盛的细胞不会通过增加核DNA含量来满足物质合成和交换的需求，而是通过提高RNA、蛋白质等物质的合成速率来适应代谢需求，B错误；
C、细胞骨架是由微管、微丝和中间纤维等蛋白质纤维组成的网架结构，能够维持细胞的形态，锚定并支撑细胞器，还参与细胞运动、物质运输等生命活动，C正确；
D、内质网膜与核膜直接相连，与细胞膜通过囊泡进行物质运输，与高尔基体膜也通过囊泡间接联系，并非直接相连，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物表皮细胞一般不含叶绿体，叶绿体是光合作用的主要场所，主要分布于叶肉细胞；正常体细胞的核DNA含量稳定，代谢旺盛的细胞主要通过增强转录和翻译过程适应代谢需求；细胞骨架由蛋白质纤维构成，具有维持细胞形态、参与细胞生命活动等功能；生物膜系统中，内质网膜与核膜直接相连，与高尔基体膜、细胞膜通过囊泡实现间接联系。
12．【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合；有丝分裂的过程、变化规律及其意义；动、植物细胞的亚显微结构；细胞核的结构
【解析】【解答】A、①为内质网，③为细胞膜，内质网膜可与细胞膜直接相连，二者的膜能直接交换，A错误；
B、②为中心体，在有丝分裂过程中会复制并精确平均分配到两个子细胞中；⑤为线粒体，属于细胞质细胞器，细胞分裂时随细胞质随机分配，不能精确平均分配，B错误；
C、⑥为高尔基体，其形成的囊泡可运输到细胞质膜（分泌蛋白分泌），也可运输到溶酶体（形成水解酶），并非都运输到细胞质膜，C错误；
D、核仁与④（核糖体）中rRNA的合成、加工以及核糖体的形成有关，D正确。
故答案为：D。
【分析】内质网是由膜连接而成的网状结构，其膜可与核膜、细胞膜直接相连，参与细胞内物质运输和膜结构更新。中心体是动物和低等植物细胞特有的细胞器，在细胞分裂过程中复制后平均分配到两个子细胞中。线粒体是有氧呼吸的主要场所，属于半自主性细胞器，细胞分裂时随细胞质随机分配。高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，其形成的囊泡可运输到细胞膜、溶酶体等部位。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，核糖体由rRNA和蛋白质组成，是蛋白质合成的场所。细胞骨架由蛋白质纤维组成，与细胞运动、物质运输等生命活动密切相关，囊泡运输通常沿细胞骨架进行。
13．【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、ATP通过途径①（通道蛋白介导的协助扩散）转运时，物质无需与通道蛋白结合，仅顺浓度梯度通过通道蛋白的亲水通道，且该过程不消耗能量，因此“需与通道蛋白结合”的描述错误，A错误；
B、ATP通过途径②（载体蛋白介导的运输）转运时，载体蛋白与ATP结合后会发生构象改变，以完成物质的跨膜运输，B正确；
C、途径③为胞吐，该过程需要消耗能量，但依赖细胞膜的流动性完成，不需要载体蛋白协助，因此“需要载体协助”的描述错误，C错误；
D、ATP作为神经递质时，通过胞吐（途径③）释放到细胞外，途径①为协助扩散，不是神经递质的释放方式，D错误。
故答案为：B。
【分析】物质跨膜运输方式包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐，被动运输包含自由扩散和协助扩散，协助扩散由通道蛋白或载体蛋白介导，通道蛋白仅形成亲水通道，物质无需结合即可顺浓度梯度通过，载体蛋白介导的运输会发生构象改变，主动运输需要载体蛋白和能量，逆浓度梯度运输，胞吞胞吐依赖细胞膜的流动性，需要消耗能量，不需要载体蛋白协助，大分子物质通常通过胞吞胞吐运输，神经递质通过胞吐方式释放。
14．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲溶液中细胞液泡先缩小后恢复，发生质壁分离及自动复原，说明甲溶液溶质可被细胞吸收（如KNO3溶液）；乙溶液中细胞液泡缩小后保持稳定，说明溶质不能被细胞吸收（如蔗糖溶液），选项描述颠倒，A错误；
B、甲溶液中细胞接触溶质时就开始主动吸收相关离子，并非1分钟后才开始吸收，只是初期外界溶液浓度高，细胞失水速率大于吸水速率，液泡体积持续减小，B错误；
C、B时刻细胞已失水，细胞液浓度较A时刻升高，渗透压增大，吸水能力更强，C正确；
D、C点后液泡直径稳定，说明水分子进出细胞达到动态平衡，并非没有水分子进出，D错误。
故答案为：C。
【分析】成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水发生质壁分离；若外界溶液中的溶质可被细胞吸收，会导致细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水发生质壁分离复原。若溶质不能被细胞吸收，细胞失水到一定程度会达到渗透平衡，液泡体积不再变化。渗透平衡是水分子进出细胞速率相等的动态过程，并非水分子停止进出。细胞液浓度越高，细胞的吸水能力越强。
15．【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；质壁分离和复原；PCR技术的基本操作和应用；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、鉴定还原糖时，应先将组织样液与斐林试剂混合均匀，再置于50~65℃温水中水浴加热，并非先加热组织样液再加试剂，A错误；
B、观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜找到观察目标并将其移至视野中央，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布，低倍镜无法清晰观察叶绿体形态，B错误；
C、观察质壁分离时，需在保持盖玻片不取下的情况下，从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，使蔗糖溶液浸润标本，再观察液泡变化，取下盖玻片会导致细胞失水死亡，C错误；
D、电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，缓冲液可使样品沉降并指示电泳进程，再将混合液加入加样孔中，D正确。
故答案为：D。
【分析】还原糖鉴定需先将组织样液与斐林试剂混合，再50~65℃水浴加热，不可颠倒操作。观察叶绿体先低倍镜找目标并移至视野中央，再换高倍镜观察形态和分布。质壁分离观察需保持装片完整，从盖玻片一侧滴蔗糖溶液，另一侧吸水纸引流，全程不取下盖玻片。DNA电泳鉴定时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再将混合液加入加样孔中进行电泳。
16．【答案】A,B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；其它细胞器及分离方法；细胞的生物膜系统；ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、若a是ADP，b是ATP，说明X结构能完成ADP转化为ATP的过程，线粒体、叶绿体这类半自主性细胞器可以进行ATP的合成，因此X可属于半自主性细胞器，A正确；
B、若a是脂肪酸，b是磷脂，脂肪酸是合成磷脂的原料，内质网是脂质合成的车间，能将脂肪酸合成磷脂；同时粗面内质网参与膜蛋白的合成，因此X可参与膜蛋白的合成，B正确；
C、若a是氨基酸，b是多肽，该过程是氨基酸脱水缩合形成多肽，场所是核糖体，核糖体无膜结构，而生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，因此X不属于生物膜系统，C错误；
D、若a是核苷酸，b是DNA，该过程为DNA的合成，图示模型为真核细胞的物质变化过程，X为细胞核，原核细胞无核膜包被的细胞核，因此X不存在于原核细胞，D错误。
故答案为：AB。
【分析】半自主性细胞器（线粒体、叶绿体）能独立进行部分物质合成和能量转换，可完成ADP与ATP的相互转化；内质网是脂质合成的重要场所，也是膜蛋白合成的加工场所；核糖体是氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，无膜结构，不属于生物膜系统；真核细胞的DNA合成主要发生在细胞核中，原核细胞无成形的细胞核，其DNA合成发生在拟核和质粒区域。
17．【答案】B,C,D
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、下胚轴切段作为植物组织培养的外植体，需依次用体积分数为 70% 的酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理，以杀灭外植体表面的杂菌，避免培养过程中发生污染，A 正确；
B、过程①为脱分化，该阶段通常需要避光培养，以利于愈伤组织的形成；过程③为再分化，需要光照条件促进叶绿素合成和幼苗生长，因此除培养基中植物激素比例不同外，二者的光照条件也不同，B 错误；
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗，仅指幼苗自身不携带病毒，并不具备抵抗病毒侵染的能力，仍可能被病毒感染，C 错误；
D、PEG（聚乙二醇）是诱导原生质体融合的试剂，无法直接诱导植物细胞染色体数目加倍；诱导染色体数目加倍常用秋水仙素处理，其作用机制是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体无法移向细胞两极，从而导致染色体数目加倍，D 错误。
故答案为：BCD。
【分析】植物组织培养的外植体消毒常用酒精和次氯酸钠溶液处理，脱分化阶段一般避光培养，再分化阶段需要光照条件。无毒苗是指通过组织培养获得的不携带病毒的植株，并非对病毒具有抗性。PEG 主要用于诱导原生质体融合，诱导染色体数目加倍通常使用秋水仙素，其作用是抑制纺锤体的形成。
18．【答案】B,C
【知识点】胚胎移植；胚胎分割；体外受精；胚胎的体外培养；胚胎工程综合
【解析】【解答】A、获得早期胚胎可通过体外受精、核移植、体内受精、胚胎分割等多种途径，A正确；
B、①过程为胚胎分割，得到的后代遗传物质相同，属于无性繁殖，不是有性繁殖，B错误；
C、胚胎干细胞培养和早期胚胎培养的培养液成分不同，胚胎干细胞培养需要添加抑制分化的物质，C错误；
D、②过程包含胚胎性别鉴定、胚胎移植、妊娠检查等技术，D正确。
故答案为：BC。
【分析】早期胚胎可通过体外受精、体内受精、核移植和胚胎分割等方式获得。胚胎分割是将早期胚胎分成多份，获得遗传物质相同的后代，属于无性繁殖。胚胎培养分为早期胚胎培养和胚胎干细胞培养，二者培养液成分不同，培养条件也存在差异。胚胎移植是将早期胚胎移入受体母牛体内，过程中可进行胚胎性别鉴定，移植后还要进行妊娠检查，最终获得良种后代，是胚胎工程的重要技术环节。
19．【答案】A,C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物，细胞内仅含有核糖体一种细胞器，没有内质网、高尔基体等能对蛋白质进行加工修饰的细胞器，因此若以大肠杆菌为受体细胞，合成的蛛丝蛋白需要进一步加工才具有相应的功能，A正确；
B、从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因时，需要对DNA进行切割，DNA分子的每条链上会破坏2个磷酸二酯键，两条链总共会破坏4个磷酸二酯键，并非2个，B错误；
C、DNA聚合酶只能从子链的5'端向3'端延伸，引物需与模板链反向互补结合，结合图中DNA的5'端（磷酸基团）和3'端（羟基）的结构特点，引物应分别结合在2、3位置，C正确；
D、PCR 每轮循环 DNA 总数指数倍增，则n次循环后，总DNA双链数=2n。DNA 聚合酶只能 5'→3' 延伸，前2轮循环永远出不来两端齐平的等长目的基因，只有从第 3 轮才开始出现标准等长目的基因。原始模板是超长DNA，目的基因夹在中间，左右都有多余无关序列；只有两端刚好卡在两个引物位置之间的，才叫等长目的基因。标准目的基因数（等长目的基因）=总DNA数 非标准片段数（含有原始模板左端或右端多余侧翼序列，两端不能同时对齐引物）。原始DNA只有2条母链（上链、下链）。这2 条原始母链，每经过一轮复制，都会不断产生带多余侧翼的非标准片段。也就是说：无论循环多少次，永远有且只有2n个 DNA 分子是带多余侧翼的非标准片段，成不了等长目的基因。因此等长目的基因数=总DNA数-非标准片段数=2n-2n。获得32个等长的蛛丝蛋白基因，即等长目的基因数=总DNA数-非标准片段数=2n-2n=32，当n=5时，等长目的基因数=22；当n=6时，等长目的基因数=52，可见经过5次循环无法获得32个等长的蛛丝蛋白基因，至少需要6次循环才能达到该数量，D错误。
故答案为：AC。
【分析】原核生物的细胞结构简单，仅含核糖体一种细胞器，无法对合成的蛋白质进行加工修饰；DNA分子中的磷酸二酯键是连接相邻核苷酸的化学键，切割DNA获取目的基因的过程会破坏该化学键；PCR技术的核心是DNA的体外扩增，DNA聚合酶具有固定的延伸方向（5'→3'），引物需结合在模板链的特定区域以启动子链合成；PCR扩增中，等长目的基因片段的形成需要一定的循环次数，随循环次数增加，等长目的基因的数量呈指数增长。
20．【答案】植物组织培养；植物细胞的全能性；生长素和细胞分裂素；植物细胞培养；分裂能力强，分化程度低（或更易诱导形成愈伤组织）；维持细胞膜内外渗透压平衡（或防止原生质体皱缩或破裂）；次生；愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛；不一定；ADS酶基因；酵母细胞中多数FPP用于合成固醇
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用；植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】（1）狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用了植物组织培养技术，该技术是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。该技术的原理是植物细胞的全能性，即植物的每个体细胞都包含该物种全部的遗传信息，具有发育成完整植株的潜能。启动脱分化②和再分化③过程的关键激素是生长素和细胞分裂素，其中生长素主要诱导细胞分裂和根的分化，细胞分裂素主要促进组织细胞的分裂和不定芽的分化。经过⑥生产黄酮类化合物利用了植物细胞培养技术，该技术主要利用愈伤组织细胞分裂快、代谢旺盛的特点，在体外培养条件下生产植物细胞的代谢产物。
（2）选择幼嫩的叶用于接种，是因为幼嫩的叶片细胞分裂能力强，分化程度低，在植物组织培养的过程中更容易发生脱分化，形成愈伤组织。原生质体是去除了细胞壁的植物细胞结构，失去了细胞壁的保护作用，在培养液中若渗透压不合适，会出现吸水涨破或失水皱缩的情况，因此在原生质体培养液中加入适宜浓度的甘露醇，能够维持细胞内外的渗透压平衡，避免原生质体因吸水破裂或失水皱缩，保证其正常的形态和生理活性。
（3）青蒿素是植物的次生代谢产物，初生代谢产物是植物生长发育过程中必需的物质，如糖类、蛋白质、脂质等，而次生代谢产物是植物生长到一定阶段才产生的，并非植物生长发育所必需的物质，青蒿素属于这类非必需的代谢产物。
（4）利用植物细胞工程快速大量生产青蒿素时，将外植体培养至愈伤组织阶段，原因是愈伤组织的细胞分裂速度快，代谢活动旺盛，能够在液体培养基中快速增殖，从而大量合成青蒿素这类代谢产物。若此时用射线或化学物质进行诱变，由于基因突变具有不定向性，诱变只能提高突变的频率，不能定向诱导出青蒿素高产的突变体，因此不一定会得到青蒿素高产突变体。
（5）根据图示代谢过程，科学家培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因，因为酵母细胞自身可以合成FPP合成酶，但缺乏合成青蒿素所需的ADS酶。实验发现导入酵母细胞的基因可以正常表达，但青蒿素合成的量很少，原因是酵母细胞中的FPP除了用于合成青蒿素外，大部分还会被用于合成固醇，导致合成青蒿素的原料不足，最终使得青蒿素的合成量较少。
【分析】植株乙、丙、丁的培育过程是离体植物组织、细胞在无菌和人工控制条件下发育为完整植株，属于植物组织培养，其核心原理是植物细胞的全能性；植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的配比是调控脱分化和再分化的关键因素；⑥过程仅利用愈伤组织进行细胞培养生产代谢产物，未发育为完整植株。幼嫩叶片细胞分裂旺盛、分化程度低，更易脱分化形成愈伤组织；原生质体无细胞壁保护，甘露醇可通过调节渗透压保护其结构稳定。初生代谢产物是植物生长发育必需的物质，次生代谢产物是植物特定阶段产生、非生长发育必需的物质，青蒿素属于次生代谢产物。愈伤组织具有分裂快、代谢旺盛的特点，适合大规模培养生产代谢产物；基因突变具有不定向性，诱变育种仅能提高突变频率，无法定向获得高产突变体。由代谢过程可知，酵母细胞缺少合成青蒿素所需的ADS酶，需导入其编码基因；FPP是合成青蒿素和固醇的共同原料，酵母细胞中大量FPP流向固醇合成，导致青蒿素合成原料不足，产量偏低。
21．【答案】（1）动物细胞融合；动物细胞培养；灭活病毒
（2）克隆化培养；抗体
（3）AFB单抗与黄绿青霉素（或“CIT”）、伏马菌素（或“FB”）进行抗原-抗体杂交；结果为不能杂交
（4）0.8mg/mL；差异较小
（5）T线；不发荧光
（6）治疗疾病、运载药物
【知识点】细胞融合的方法；单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1) 制备抗AFB的单克隆抗体，需要先将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行动物细胞融合，再对融合后的杂交瘤细胞进行动物细胞培养，因此该过程运用了动物细胞融合和动物细胞培养的动物细胞工程技术。动物细胞融合常用的诱导方法有物理法、化学法和生物法，其中使用灭活的病毒进行诱导是与植物原生质体融合方法的不同之处，植物原生质体融合一般不采用灭活病毒诱导。
(2) 动物细胞融合后得到的杂交瘤细胞并非都能分泌抗AFB抗体，需要先进行步骤Ⅱ的克隆化培养，使单个杂交瘤细胞增殖形成细胞群，再进行步骤Ⅲ的抗体检测，通过多次筛选才能获得能稳定分泌目标抗体的杂交瘤细胞。
(3) 为验证AFB单抗的特异性，需让该抗体分别与黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）进行抗原-抗体杂交实验。由于抗原与抗体的结合具有高度特异性，AFB单抗仅能与AFB特异性结合，不会与黄绿青霉素、伏马菌素发生特异性结合，因此实验结果为不能杂交。
(4) 由图3结果可知，当物质P的浓度为0.8mg/mL时，探针的发光性能与更高浓度的物质P处理组相比差异较小，且该浓度能减少物质P的使用量、节省生产成本，因此选择该浓度作为生产检测探针的条件。
(5) 免疫试纸检测中，滴加只含MP-AFB单抗探针的样液时，探针会与T线处固定的AFB特异性结合，因此能检测到荧光的线为T线；滴加含MP-AFB单抗探针和高浓度AFB的样液时，游离的AFB会与探针优先结合，导致探针无法与T线处的AFB结合，因此T线不发荧光。
(6) 单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，除了用于食品中毒素残留的检测外，还可用于治疗疾病，也可与药物结合制成“生物导弹”，将药物定向运送到病灶部位实现精准治疗。
【分析】单克隆抗体制备的核心流程包括免疫动物、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选与克隆化培养、抗体的检测与大规模生产，该过程同时运用了动物细胞融合和动物细胞培养技术；动物细胞融合的诱导方法中，灭活病毒是动物细胞特有的诱导方式。筛选杂交瘤细胞时，需通过克隆化培养获得单克隆细胞群，再经抗体检测筛选出目标细胞。抗原-抗体杂交实验可验证单克隆抗体的特异性，排除与其他物质的交叉反应。在探针制备和免疫试纸检测中，均利用了抗原-抗体特异性结合的原理，且选择实验条件时需兼顾检测效果与生产成本。单克隆抗体的应用主要涵盖检测、疾病治疗和药物运载等领域，其特异性结合的特性是实现精准检测与靶向治疗的关键。
（1）单克隆抗体制备过程中需要进行细胞培养和细胞融合，运用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，动物细胞融合常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用灭活的病毒。
（2）图中过程 Ⅰ是动物细胞融合过程，通过过程Ⅰ获得的杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ克隆化培养抗体（阳性） 和Ⅲ单一抗体（阳性）检测，经过多次筛选获得能产生目标抗体的杂交瘤细胞，而后对该细胞进行体外或体内培养。
（3）食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）。若想确认上述流程获得的 AFB 单抗具有极强的特异性，则可用AFB单抗与黄绿青霉素（或“CIT”）、伏马菌素（或“FB”）进行抗原-抗体杂交，由于抗原和抗体杂交的特异性，因此该实验的结果是不能杂交（或“阴性”“无杂交带”）。
（4）图3结果表明，在物质P浓度为0.8mg/mL时，探针发光性能与更高浓度时差异很小，因此科研时可选择该浓度（0.8mg/mL）作为生产检测探针的条件，可节省成本。
（5）若加样处，滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液，MP-AFB单抗探针与T线处的AFB结合，T线发荧光；若滴加样液中含有MP-AFB单抗探针和高浓度的AFB，探针已经与样液中的AFB结合，T线不发荧光。
（6）单克隆抗体特异性强、灵敏度高，据此可用单克隆抗体和相应的药物结合通过单克隆抗体的作用将药物定点到病灶部位进行定向治疗，可以减轻药物的副作用，另外单克隆抗体还可疾病的诊断和治疗。
22．【答案】（1）囊胚；内细胞团
（2）原肠胚；内胚层；同期发情处理
（3）细胞中的蛋白质糖基化程度低；作为对照，排除细胞本身蛋白表达受阻的情况
（4）primed干细胞中表达更多的OGA，从而转化为naive干细胞；分化程度低，具有发育成多种类型细胞的能力
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；干细胞工程
【解析】【解答】(1) 猴子芽体在后续发育过程中会形成完整胚胎，其结构和发育阶段与囊胚期胚胎一致，因此相当于囊胚期的胚胎。囊胚的内细胞团细胞具有较高的全能性，能够发育成胎儿的各种组织，是胚胎干细胞的主要来源，所以过程③的起点细胞应取自芽体的内细胞团部位。
(2) 过程④⑤是胚胎从囊胚进一步发育的阶段，最终形成的是原肠胚。原肠胚形成过程中，表面细胞向内迁移会形成内胚层。过程⑥为胚胎移植，为了使供体胚胎能够顺利移入受体子宫并正常发育，需要对受体母猴进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态保持一致。
(3) 从图2可以看出，naive干细胞中OGA的表达量较高，OGT的表达量较低；OGA负责去除蛋白质上的糖基，OGT负责添加糖基，因此推测naive干细胞发育潜能更高的原因可能是细胞中的蛋白质糖基化程度低。实验设置细胞骨架蛋白表达量组别作为对照，是因为细胞骨架蛋白的表达相对稳定，不受实验处理的明显影响，能够排除细胞本身蛋白表达受阻对实验结果的干扰。
(4) 过程①是将primed干细胞诱导转化为naive干细胞，因此需要在诱导培养基中完成，目的是使primed干细胞中表达更多的OGA，从而实现向naive干细胞的转化。primed干细胞属于未完全分化的细胞，而神经干细胞是已经定向分化的细胞，因此primed干细胞与神经干细胞相比，分化程度更低，具有发育成多种类型细胞的能力。
【分析】胚胎发育过程中，囊胚期是细胞开始出现分化的关键阶段，内细胞团具有发育全能性，是获取胚胎干细胞的重要材料。原肠胚是胚胎发育的重要阶段，其形成过程中会出现胚层分化，为器官形成奠定基础。胚胎移植时，同期发情处理是保证移植成功的关键步骤，能为供体胚胎提供适宜的生理环境。蛋白质的糖基化修饰会影响细胞的发育潜能，OGA和OGT的表达水平直接决定蛋白质糖基化程度，进而影响干细胞的状态和全能性。设置对照实验是生物学实验的基本原则，细胞骨架蛋白作为稳定表达的蛋白，可有效排除非实验因素对结果的影响。不同状态的干细胞在分化程度和发育潜能上存在差异，原始态干细胞的全能性显著高于始发态和已定向分化的干细胞。
（1）从图1流程来看，猴子芽体后续能进一步发育形成胚胎，在胚胎发育过程中，囊胚期的胚胎开始出现细胞分化，具有内细胞团等结构，可进一步发育成个体，所以猴子芽体相当于囊胚期的胚胎。囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，其全能性较高，所以过程③的起点细胞应取自芽体的内细胞团部位。
（2）过程④⑤是从囊胚进一步发育，形成的胚胎是原肠胚，原肠胚发育过程中，由该胚胎表面细胞向内迁移形成内胚层。过程⑥是胚胎移植，需对受体母猴进行同期发情处理，使供受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
（3）据题干信息和图2分析可知，naive干细胞中OGA相对含量高，OGT相对含量低，OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶，OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶，naive干细胞发育潜能更高的原因可能是naive干细胞中的蛋白质糖基化程度低。该实验设置细胞骨架蛋白表达量组别作为对照，是因为其表达量相对稳定，不受实验处理的影响，可以作为对照，排除细胞本身蛋白表达受阻的情况。
（4）过程①是将primed干细胞诱导形成naive干细胞，需在图2中的诱导培养基中完成，目的是primed干细胞中表达更多的OGA，从而转化为naive干细胞。primed干细胞全能性相对较低，神经干细胞是已经分化的细胞，primed干细胞与神经干细胞相比，primed干细胞分化程度低，具有发育成多种类型细胞的能力。
23．【答案】（1）游离的核糖体；细胞骨架
（2）解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA连接酶、组蛋白；过氧化物酶体；溶酶体；pH值升高蛋白质的空间结构被破坏，从而失去活性
（3）确保蛋白质能准确运输到相应的部位并发挥作用
（4）SNAPs
（5）A；C
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1) mRNA转移到细胞质中后，会与游离的核糖体结合，启动翻译过程合成一段肽链（该阶段核糖体未附着在内质网上，为游离状态）；当肽链合成一段后，会随着核糖体一起转移到粗面内质网上继续完成合成过程。合成后的蛋白质会被内质网包裹形成囊泡，这些囊泡会沿着细胞质中的细胞骨架进行定向运输，最终从内质网转运到高尔基体，细胞骨架在此过程中起到了运输轨道和支撑的作用，保证囊泡运输的有序性。
(2) 若d类蛋白质需要与DNA结合才能发挥作用，说明这类蛋白质参与了与DNA相关的生理过程，可能是解旋酶（参与DNA复制时解开双链）、DNA聚合酶（参与DNA复制时合成子链）、RNA聚合酶（参与转录时合成RNA）、DNA连接酶（参与DNA片段的连接）、组蛋白（与DNA结合形成染色质，维持染色体结构）等。根据图1中蛋白质的转运途径分析，乙细胞器中的蛋白质是在细胞质基质中直接合成后转运而来，结合题干信息可知乙代表过氧化物酶体；丙细胞器中的蛋白质需要先在粗面内质网合成，再经高尔基体加工转运进入，因此丙代表溶酶体。g类蛋白质是溶酶体中的功能蛋白，溶酶体内部为酸性环境（pH约5.0），其空间结构和活性依赖酸性环境维持；而细胞质基质为中性环境（pH约7.2），若g类蛋白质逃逸到细胞质基质中，会因环境pH值升高导致其空间结构被破坏，进而失去活性。
(3) 蛋白质存在分选途径的意义在于，细胞内的蛋白质功能多样，且需要在特定的场所才能发挥作用，分选途径能够确保不同功能的蛋白质被准确运输到细胞内相应的部位（如细胞核、线粒体、溶酶体等），避免蛋白质运输错误导致功能紊乱，从而保证细胞内各项代谢活动有序、高效地开展，维持细胞的正常生命活动。
(4) 题干明确生物膜不能自发融合，只有除去亲水膜表面的水分子，使膜之间的距离近至1.5nm时才可能发生融合。结合图2可知，囊泡膜上的v-SNARE与靶膜上的t-SNARE结合形成SNARE蛋白复合体后，SNAPs会与该复合体结合形成融合复合体，该复合体的作用就是去除膜表面的水分子，拉近膜之间的距离，促进囊泡与靶膜的融合，因此发挥此作用的蛋白质主要是SNAPs。
(5) SNAPs的功能是参与形成融合复合体，促进囊泡与靶膜的融合，因此其功能受损会直接影响依赖囊泡融合的生理过程。
A、消化酶属于分泌蛋白，其分泌过程需要高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合，SNAPs功能受损会导致囊泡无法与细胞膜融合，消化酶不能正常分泌，A正确；
B、呼吸作用主要在线粒体中进行，线粒体中的蛋白质是在细胞质基质中直接合成后转运而来，不涉及囊泡融合过程，因此不受SNAPs功能受损的影响，B错误；
C、细胞间的信息交流常涉及细胞分泌信号分子（如激素、神经递质），这些信号分子的释放需要囊泡与细胞膜融合，SNAPs功能受损会影响该过程，进而影响细胞间的信息交流，C正确；
D、DNA复制主要在细胞核内进行，其过程依赖与DNA结合的相关酶，不涉及囊泡融合，因此不受影响，D错误。
故答案为：AC。
【分析】蛋白质分选有两条核心途径，分别对应不同功能蛋白质的定位：游离核糖体合成的蛋白质直接转运至细胞核、线粒体等部位，粗面内质网合成的蛋白质经高尔基体分选至溶酶体、细胞膜或细胞外，细胞骨架为囊泡运输提供轨道。溶酶体的酸性环境是其内部蛋白维持活性的关键，pH变化会导致蛋白失活。囊泡与靶膜的融合依赖v-SNARE、t-SNARE和SNAPs形成的融合复合体，SNAPs功能受损会阻断囊泡融合，进而影响分泌蛋白分泌、细胞间信息交流等依赖膜融合的过程，不影响呼吸作用、DNA复制等不涉及囊泡运输的过程。蛋白质分选的核心意义是保证蛋白精准定位，维持细胞代谢有序高效。
（1）核糖体是合成蛋白质的场所，是翻译的场所，因此，mRNA转移到细胞质中，与核糖体结合进行肽链的合成（完成翻译过程），合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架由内质网到达高尔基体，实现蛋白质的再加工。
（2）若d类蛋白质与DNA结合才发挥作用，可能参与复制和转录过程，这类蛋白质可能是解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA连接酶、组蛋白等。从图1可知，结合到图乙中的蛋白质是在细胞质基质中合成后转运来的，所以乙是过氧化物酶体，进入丙中的蛋白质先到内质网再经高尔基体运输进入，因而丙是溶酶体。g类蛋白质属于在溶酶体发挥作用的蛋白质，溶酶体内部为酸性环境，含有多种水解酶，其酶活性需要酸性环境维持；而细胞质基质为中性环境，g类蛋白质进入细胞质基质后，由于环境的pH 值升高蛋白质的空间结构被破坏，从而失去活性。
（3） 蛋白质存在分选途径的意义在于：可以使蛋白质被准确运输到特定的部位，从而保证细胞内各种代谢活动有序进行；不同的细胞器具有不同的功能，分选途径可确保各细胞器能得到其所需的蛋白质来执行特定功能，即确保蛋白质能准确运输到相应的部位并发挥作用。
（4） 生物膜不能自发融合，需除去亲水膜表面水分子才能融合，从图2来看，发挥此作用的蛋白质主要是SNAPs。因为它能促进囊泡与靶膜的融合，这其中必然涉及到膜表面水分子的处理等使膜能接近到可融合的距离。
（5） A、消化酶的分泌过程涉及囊泡从高尔基体到细胞膜的运输融合过程，若SNAPs功能受损，融合复合体无法正常形成，囊泡不能与靶膜融合，消化酶不能分泌出去，A正确；
B、呼吸作用主要在线粒体中进行，其过程与囊泡融合关系不大，B错误；
C、细胞间的信息交流方式多样，如通过受体与信号分子结合等会涉及SNAPs，C正确；
D、DNA复制主要在细胞核内进行，与囊泡融合无关，D错误。
故选AC。
24．【答案】（1）脱氧核苷酸；宿主细胞的核糖体
（2）融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外；b和c；防止产生的HA1上不含IgGFc标签
（3）EcoRV；T4DNA连接酶
（4）c；5181
（5）降低免疫排斥反应
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 信号肽编码序列是一段DNA分子，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；信号肽的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是宿主细胞的核糖体，本实验的宿主为大肠杆菌，因此信号肽在大肠杆菌的核糖体上合成。
(2) 信号肽的功能是引导蛋白质分泌到细胞外，本实验用IL-2SS代替HA自身信号肽，可引导融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外，便于后续分离纯化。PCR扩增目的基因时，引物需要与目的基因两端的序列互补，本实验的目的基因是HA1编码序列，其上游对应引物b、下游对应引物c，因此应选择引物b和c。若引物包含HA1的终止密码子编码序列，核糖体翻译到终止密码子时会停止，无法继续翻译下游的IgGFc基因，导致融合蛋白中缺少IgGFc标签，因此引物不能包含HA1的终止密码子编码序列。
(3) 试构建IL-2SS/HA1/IgGFc融合蛋白表达载体，则不能损坏IL-2SS基因和IgGFc基因，质粒A上的EcoRV酶切位点位于IL-2SS基因和IgGFc基因之间，适合插入目的基因，因此选择EcoRV切割质粒A。EcoRV切割后可产生平末端，T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，因此需加入T4DNA连接酶连接平末端的质粒与PCR产物。
(4) 质粒的启动子驱动转录的方向为从IL-2SS基因到IgGFc基因，正向连接时，HA1基因的转录模板链是与mRNA互补的DNA链，由引物c在PCR延伸过程中形成。若目的基因反向连接，重组质粒的总长度为质粒A长度加上插入片段长度，即5554+(1038-51)=6541bp；BamHI切割位点位于HA1编码序列中间，SacI切割位点位于质粒的终止子附近，完全酶切后产生两个片段，其中较大片段迁移速率慢，靠近加样孔，长度为6541-(1038-694)=5181bp。
(5) 基因工程生产HA1作为疫苗时，人IgGFc作为标签属于人源序列，可降低人体对融合蛋白的免疫排斥反应，同时IgGFc还可增强疫苗的免疫原性，辅助激活免疫反应。
【分析】(1)基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子，产生黏性末端或平末端；DNA连接酶可将两个DNA片段连接起来，E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端，T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端。
(2) PCR技术是体外扩增DNA的常用方法，需要一对特异性引物，分别与目的基因的两条链的3'端互补，DNA聚合酶沿5'→3'方向延伸合成新链。
(3)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，模板链为DNA的反义链，与mRNA的序列互补。
DNA分子电泳的原理是不同长度的DNA片段在电场中的迁移速率不同，片段越大，迁移速率越慢，越靠近加样孔。
（1）由题图可知，信号肽编码序列是DNA分子片段，因此其基本单位是脱氧核苷酸；信号肽的化学本质是蛋白质，合成场所是宿主细胞的核糖体。
（2）IgGFc基因片段（长度为717bp）编码人IgG抗体中的一段小肽，常作为融合蛋白标签，HA1含有病毒与受体相互作用的位点，科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体，并导入大肠杆菌表达和分泌，说明用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外；由图可知，引物b、c可与HA1两端的碱基序列结合，故PCR扩增目的基因是应选择图中引物b和引物c；若设计引物是含有HA1的终止密码子，则核糖体读到终止密码子时就停止翻译，导致IgGFc基因不能正常表达，产生的HA1上不含IgG Fc标签。
（3）由图可知，限制酶EcoRV切割可产生平末端，其识别切割位点恰巧处于IL-2SS和IgGFc中间，可选择该酶对质粒进行切割，然后直接将PCR产物与质粒A混合，同时加入T4DNA连接酶（将DNA片段连接起来），使得目的基因与质粒A相连。
（4）HA2基因的编码序列是由图中的引物c在PCR时延伸而成，若目的基因与质粒A正向连接，HA1基因转录时的模板链是由图中的引物c在PCR时延伸而成。若目的基因与质粒A反向连接，HA1基因片段长度为1038-51=987bp，重组质粒长度为5554+1038-51=6541bp，IgGFc基因片段长度为717bp，二者反向相连时BamHI作用于HA1中，SacI酶作用于IgGFc末端，完全酶切后的产物的长度约为717+（987-344）=1360，6541-1360=5181，其中最靠近加样孔的条带长度约为5181bp。
（5）基因工程生产HA1作为疫苗时，选择人IgGFc优点在于降低免疫排斥反应。
1 / 1江苏省扬州市七校联考2024-2025学年高二下学期5月月考生物试题
一、单项选择题：共15题，每题2分，共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1．以玄参茎段为外植体进行植物组织培养，流程图如下，相关叙述正确的是（　　）
①外植体的选择及其消毒→②外植体的接种及愈伤组织诱导→③丛芽与不定根的诱导→④炼苗与移栽
A．所用培养基含植物细胞所必需的无机盐、蔗糖和激素等营养物质
B．过程①需用酒精和次氯酸钠混合液对外植体进行无菌处理
C．过程②脱分化形成愈伤组织时可发生基因突变和染色体变异
D．过程③诱导形成丛芽和不定根的效果与激素比例有关与种类无关
【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、植物组织培养培养基包含无机盐、蔗糖等营养物质，植物激素只起调节作用，不属于营养物质，A错误；
B、外植体消毒需先后依次用酒精、次氯酸钠溶液分步处理，不可使用二者混合液处理，B错误；
C、过程②脱分化形成愈伤组织时细胞进行有丝分裂，有丝分裂前的间期可发生基因突变，分裂期可发生染色体变异，C正确；
D、过程③再分化诱导丛芽和不定根，不仅与生长素和细胞分裂素的比例有关，也与激素的种类密切相关，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物组织培养全程需要无菌操作，外植体消毒常用体积分数70%酒精和次氯酸钠溶液先后处理。培养基中含有矿质元素、糖类、维生素等营养物质，植物激素是调节细胞脱分化与再分化的信号分子，不属于营养物质。脱分化过程中细胞不断进行有丝分裂，有丝分裂过程能够发生基因突变和染色体变异。植物激素的种类、浓度以及不同激素的配比，共同决定愈伤组织再分化的方向，调控芽和根的形成。
2．下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　）
A．生物碱属于次生代谢产物，是铁皮石斛生长所必需的物质
B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱
C．培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量比值小的PLBs
D．过程①②常用葡萄糖做碳源，原因是蔗糖不易被植物细胞吸收
【答案】C
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、生物碱属于次生代谢产物，不是铁皮石斛生长所必需的物质，A错误；
B、图中过程①为脱分化形成PLBs（类似愈伤组织），过程②为细胞筛选和振荡培养，属于细胞培养过程，不涉及再分化，B错误；
C、高产细胞系的目标是提高生物碱产量，即生物碱产量与细胞数量的比值大，对应细胞数量/生物碱产量的比值小，C正确；
D、植物组织培养常用蔗糖做碳源，蔗糖可调节培养基渗透压，且能被植物细胞分解利用，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物次生代谢产物是植物在特定条件下产生的非生长必需物质，生物碱属于此类，不参与细胞正常生命活动的基础过程。脱分化是外植体形成愈伤组织的过程，再分化是愈伤组织进一步分化形成器官或植株的过程，PLBs类似愈伤组织，后续的筛选与振荡培养属于细胞悬浮培养，目的是获得高产细胞系，不涉及再分化过程。高产细胞系的筛选核心是提高次生代谢产物产量，因此需选择生物碱产量高的细胞群体，即生物碱产量与细胞数量比值大的材料。植物组织培养中蔗糖是常用碳源，不仅能为细胞提供能量，还能调节培养基渗透压，维持细胞正常形态，可被植物细胞分解利用。
3．下列关于动物细胞培养的叙述正确的是（　　）
A．动物细胞培养与植物组织培养依据的原理都是细胞的全能性
B．动物细胞培养时，定期更换培养液的目的是防止杂菌污染
C．在将组织分散成单个细胞时，可采用机械法，或利用胃蛋白酶进行的酶解法
D．在进行传代培养时，悬浮培养的细胞一般采用离心法收集
【答案】D
【知识点】动物细胞培养技术
【解析】【解答】A、植物组织培养的原理是植物细胞具有全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，动物体细胞全能性难以表达，A错误；
B、动物细胞培养时定期更换培养液，主要是为了清除代谢废物、补充营养，避免代谢产物积累毒害细胞，并非主要防止杂菌污染，B错误；
C、动物组织分散可采用机械法，动物细胞培养液pH为中性偏碱，胃蛋白酶适宜酸性环境会失活，只能用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行酶解法处理，C错误；
D、悬浮培养的细胞不贴壁生长，进行传代培养时，可通过离心法收集细胞，便于后续分装培养，D正确。
故答案为：D。
【分析】细胞全能性是指已分化的细胞仍具有发育成完整个体的潜能，植物体细胞易体现全能性，动物细胞一般只具备增殖能力。动物细胞体外培养需要适宜的温度、pH、气体环境和营养条件，长期培养中细胞代谢会产生有害物质，更换培养液可维持培养环境稳定。不同消化酶的最适酸碱度不同，需根据培养环境选择合适的酶分散组织细胞。动物细胞培养存在贴壁生长和接触抑制现象，悬浮细胞与贴壁细胞的收集方式不同，离心法适用于悬浮细胞的收集操作。
4．下列关于动物细胞融合和单克隆抗体制备的叙述，错误的是（　　）
A．用特定抗原免疫小鼠后；可从其骨髓中分离出浆细胞，用于细胞融合
B．灭活的病毒可与细胞质膜发生作用，从而诱导细胞融合
C．产生特定抗体的杂交瘤细胞可在小鼠体内培养，从腹水中提取抗体
D．单克隆抗体可高度特异性地识别抗原，从而辅助肿瘤诊断
【答案】A
【知识点】单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】A、用特定抗原免疫小鼠后，应从其脾脏中分离出B淋巴细胞（浆细胞）用于细胞融合，而非骨髓，A错误；
B、灭活的病毒表面的糖蛋白等可与细胞质膜发生作用，诱导细胞融合，B正确；
C、产生特定抗体的杂交瘤细胞可在小鼠腹腔内培养，从腹水中提取单克隆抗体，C正确；
D、单克隆抗体具有高度特异性，能特异性识别抗原，可用于肿瘤的诊断，D正确。
故答案为：A。
【分析】单克隆抗体制备的核心流程：用特定抗原免疫小鼠，使其体内产生免疫的B淋巴细胞；将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合；经筛选获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞；杂交瘤细胞可在体外培养液或小鼠腹腔内培养，从培养液或腹水中提取单克隆抗体。动物细胞融合的诱导手段：包括物理法、化学法和生物法（灭活的病毒），灭活病毒可通过与细胞膜相互作用实现细胞融合。
5．单峰骆驼在野外几乎灭绝，科学家欲通过胚胎工程的方法拯救野化单峰骆驼。下列说法正确的是（　　）
A．为使野化单峰骆驼超数排卵，需要食物中添加适量的促性腺激素
B．卵裂期，胚胎总体积不增加，有机物总量减少，种类增加
C．应用胚胎移植技术可以充分发挥受体雌性的优良遗传特性
D．胚胎分割移植的子代个体表型完全相同
【答案】B
【知识点】胚胎移植；胚胎分割
【解析】【解答】A、促性腺激素属于多肽类激素，口服后会被消化道中的蛋白酶水解而失去生理作用，不能通过食物添加发挥超数排卵效果，A错误；
B、卵裂期胚胎细胞不断分裂，细胞数目增加，胚胎总体积基本不增加，细胞呼吸消耗有机物使有机物总量减少，代谢产生多种中间产物，有机物种类增多，B正确；
C、胚胎移植技术可充分发挥供体雌性的优良遗传特性，受体仅为胚胎提供发育的场所，不提供优良遗传物质，C错误；
D、胚胎分割移植的子代基因型基本一致，但表现型受基因型、环境因素共同影响，还可能出现基因突变等情况，表型不会完全相同，D错误。
故答案为：B。
【分析】多肽、蛋白质类激素易被消化酶分解，只能通过注射方式使用。卵裂期胚胎细胞快速分裂，整体体积变化小，细胞不断进行呼吸作用消耗有机物，同时代谢生成多种化合物，改变有机物的总量与种类。胚胎移植是良种繁育的重要技术，核心优势是最大化利用优良供体的繁殖能力，受体不参与子代遗传物质的提供。生物的性状是基因与环境共同作用的结果，基因型相同的个体，生存环境不同，表现型会存在差异。
6．我国科学家利用体细胞诱导产生多能干细胞（iPS细胞），并将其注射到无法发育到成体阶段的四倍体囊胚中，最终获得克隆鼠，经鉴定证实克隆鼠确实从iPS细胞发育而来，并可繁殖后代。实验流程见下图，下列叙述错误的是（　　）
A．从黑鼠分离出体细胞可利用胰蛋白酶等处理
B．iPS细胞和囊胚的培养都要放在含5%CO2的培养箱中进行
C．诱导产生iPS细胞只能通过向体细胞导入特定基因来实现
D．四倍体囊胚可能因染色体数目变异而无法发育为成体
【答案】C
【知识点】动物细胞培养技术；胚胎干细胞及其应用
【解析】【解答】A、从黑鼠分离体细胞时，可利用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理动物组织，使细胞分散成单个细胞，便于后续的培养和实验操作，A正确；
B、动物细胞培养需要在含5%CO2的培养箱中进行，CO2的作用是维持培养液的pH稳定，iPS细胞和囊胚的培养都遵循这一培养条件要求，B正确；
C、诱导产生iPS细胞的方法并非只有向体细胞导入特定基因这一种，还可以通过添加小分子化合物、改变培养环境等多种方式实现，C错误；
D、四倍体囊胚的染色体数目为正常二倍体的两倍，属于染色体数目变异，这种染色体组成的异常会使其无法正常发育为成体，D正确。
故答案为：C。
【分析】动物细胞培养中，常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理组织使细胞分散；动物细胞培养的气体环境为95%空气加5%CO2，CO2可维持培养液pH稳定；诱导多能干细胞（iPS细胞）的制备存在多种技术手段，基因导入只是其中一种方法；染色体数目变异会破坏细胞正常的生长发育调控，导致胚胎发育异常。
7．研究人员将编码OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四种不同的酶的四个基因分别与叶绿体转运肽 （引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述不正确的是（　　）
A．可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B．四个基因转录时以 DNA 的不同条单链为模板
C．应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D．四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
【答案】D
【知识点】基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】A、抗原 - 抗体杂交技术可检测目的基因翻译的蛋白质产物，杂交带的相对信号强度能反映酶的表达量高低，A 正确；
B、由图可知，OsGLO1 的转录方向与其他三个基因相反，说明四个基因转录时以 DNA 的不同单链为模板，B 正确；
C、潮霉素抗性基因位于 T-DNA 上，会随 T-DNA 整合到水稻细胞的染色体 DNA 中，而卡那霉素抗性基因不在 T-DNA 上，因此应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C 正确；
D、农杆菌转化法中，T-DNA 整合到水稻细胞核的染色体 DNA 上，四个基因在细胞核内转录，在细胞质的核糖体中翻译，再通过叶绿体转运肽引导进入叶绿体，并非在叶绿体内进行转录和翻译，D 错误。
故答案为：D。
【分析】基因工程中，目的基因的检测包括分子水平的检测，其中抗原 - 抗体杂交可检测目的基因是否翻译出蛋白质，杂交带的信号强弱可反映蛋白质的表达量。转录过程以基因的特定单链为模板，启动子的方向决定了转录的起始方向和模板链的选择。农杆菌转化法利用 Ti 质粒的 T-DNA 将目的基因整合到植物细胞的染色体 DNA 上，标记基因需位于 T-DNA 中才能随目的基因一起整合到受体细胞中，用于筛选转化细胞。
8．生命起源于水，下列关于水分子的叙述正确的是（　　）
A．水是所有生物体内含量最多的化合物
B．水分子只能从低渗溶液流向高渗溶液
C．由于氢键的存在，水具有较低的比热容
D．水可参与植物叶肉细胞中NADPH和NADH的形成
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】A、活细胞中水是含量最多的化合物，病毒无细胞结构，主要由核酸和蛋白质组成，含水量极少，因此水并非所有生物体内含量最多的化合物，A错误；
B、水分子进出细胞为双向运动，渗透作用中只是低渗溶液流向高渗溶液的水分子数量更多，不是只能单向流动，B错误；
C、水分子之间氢键含量丰富，使水具有较高的比热容，能够缓冲温度变化，C错误；
D、植物叶肉细胞光反应阶段水光解产生氢，参与NADPH的形成，有氧呼吸第二阶段水参与反应，推动NADH的生成，水可参与两种还原氢的形成，D正确。
故答案为：D。
【分析】水是活细胞中含量最多的化合物，病毒等非细胞生物不含大量自由水与结合水。渗透作用的本质是水分子的双向跨膜运输，浓度差只会改变水分子进出的净速率。氢键是水特殊理化性质的基础，使水拥有较高比热容、沸点和良好的溶剂性。细胞内的自由水可作为化学反应的反应物，光合作用与细胞呼吸过程均有水的参与，分别合成不同的还原型辅酶。
9．关于人体中糖原、糖原合成酶和脂肪，下列相关叙述正确的是（　　）
A．细胞中糖原和脂肪都可分解供能
B．糖原合成酶能将脂肪合成为糖原
C．三者都含有的大量元素是C、H、O、N
D．三者彻底水解产物都是CO2和H2O
【答案】A
【知识点】细胞中的元素和化合物综合；糖类的种类及其分布和功能；酶的特性；有氧呼吸的过程和意义；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、糖原属于动物多糖，脂肪是良好的储能物质，二者均可在细胞内分解氧化，为细胞生命活动供能，A正确；
B、酶具有专一性，糖原合成酶只能催化糖原的合成，不能催化脂肪转化合成糖原，B错误；
C、糖原和脂肪的组成元素只有C、H、O，糖原合成酶本质为蛋白质，含C、H、O、N，因此三者共有的大量元素只有C、H、O，C错误；
D、三者彻底氧化分解的产物是二氧化碳和水，彻底水解产物并非二氧化碳和水，糖类水解产物为单糖，脂肪水解产物为甘油和脂肪酸，蛋白质水解产物为氨基酸，D错误。
故答案为：A。
【分析】糖原是动物细胞特有的多糖，分为肝糖原和肌糖原，可分解供能，脂肪是生物体内主要的储能物质，二者元素组成均为碳、氢、氧。酶的化学本质大多为蛋白质，少数为RNA，酶具有专一性、高效性和作用条件温和的特点。蛋白质的基本组成元素包含碳、氢、氧、氮。水解是大分子分解为小分子有机物的过程，氧化分解是有机物彻底分解为无机物并释放能量的过程，二者反应本质与产物不同。
10．下列有关元素和化合物的叙述，正确的是（　　）
A．动物细胞主要含不饱和脂肪酸，熔点低，易凝固
B．植物缺乏微量元素镁，会使叶绿素含量下降，光合作用能力减弱
C．人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性增强，引发肌肉酸痛
D．胆固醇参与动物细胞膜流动性的调节，还参与血液中脂质的运输
【答案】D
【知识点】脂质的种类及其功能；组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、动物细胞的脂肪中主要含饱和脂肪酸，饱和脂肪酸的熔点较高，易凝固；植物细胞的脂肪中主要含不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸的熔点较低，不易凝固，A 错误；
B、镁是大量元素，不是微量元素，镁是叶绿素的重要组成成分，植物缺镁会导致叶绿素含量下降，光合作用能力减弱，B 错误；
C、钠离子是维持神经细胞兴奋性的重要离子，动作电位的形成依赖于钠离子内流，人体内钠离子缺乏会引起神经细胞的兴奋性降低，进而引发肌肉酸痛，C 错误；
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，可调节细胞膜的流动性，同时胆固醇还参与血液中脂质的运输，D 正确。
故答案为：D。
【分析】脂肪酸的饱和程度影响其熔点，饱和脂肪酸熔点较高，不饱和脂肪酸熔点较低。镁属于大量元素，是叶绿素的组成成分。钠离子在维持神经细胞兴奋性方面具有重要作用，动作电位的形成与钠离子内流有关。胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，还参与血液中脂质的运输。
11．“结构与功能相适应”是生物学的基本观点。下列叙述正确的是（　　）
A．菠菜叶片表皮细胞有较多的叶绿体，有利于进行光合作用
B．代谢旺盛的细胞中核DNA含量多，有利于物质合成和交换
C．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，有利于维持细胞形态
D．内质网膜与核膜、高尔基体膜、细胞膜直接相连，有利于物质运输
【答案】C
【知识点】细胞的生物膜系统；叶绿体的结构和功能；细胞骨架
【解析】【解答】A、菠菜叶片表皮细胞通常不含叶绿体，叶绿体主要分布在叶肉细胞中，表皮细胞的主要功能是保护叶片内部组织，而非进行光合作用，A错误；
B、正常体细胞的核DNA含量保持相对稳定，代谢旺盛的细胞不会通过增加核DNA含量来满足物质合成和交换的需求，而是通过提高RNA、蛋白质等物质的合成速率来适应代谢需求，B错误；
C、细胞骨架是由微管、微丝和中间纤维等蛋白质纤维组成的网架结构，能够维持细胞的形态，锚定并支撑细胞器，还参与细胞运动、物质运输等生命活动，C正确；
D、内质网膜与核膜直接相连，与细胞膜通过囊泡进行物质运输，与高尔基体膜也通过囊泡间接联系，并非直接相连，D错误。
故答案为：C。
【分析】植物表皮细胞一般不含叶绿体，叶绿体是光合作用的主要场所，主要分布于叶肉细胞；正常体细胞的核DNA含量稳定，代谢旺盛的细胞主要通过增强转录和翻译过程适应代谢需求；细胞骨架由蛋白质纤维构成，具有维持细胞形态、参与细胞生命活动等功能；生物膜系统中，内质网膜与核膜直接相连，与高尔基体膜、细胞膜通过囊泡实现间接联系。
12．图中①~⑥表示人体细胞的不同结构，下列相关叙述正确的是（　　）
A．①代表的细胞器的膜与③不能直接交换
B．②⑤在有丝分裂过程中都能精确地平均分配
C．⑥形成的囊泡都沿着细胞骨架运输到细胞质膜
D．核仁与④中RNA的合成、加工以及④的形成有关
【答案】D
【知识点】细胞器之间的协调配合；有丝分裂的过程、变化规律及其意义；动、植物细胞的亚显微结构；细胞核的结构
【解析】【解答】A、①为内质网，③为细胞膜，内质网膜可与细胞膜直接相连，二者的膜能直接交换，A错误；
B、②为中心体，在有丝分裂过程中会复制并精确平均分配到两个子细胞中；⑤为线粒体，属于细胞质细胞器，细胞分裂时随细胞质随机分配，不能精确平均分配，B错误；
C、⑥为高尔基体，其形成的囊泡可运输到细胞质膜（分泌蛋白分泌），也可运输到溶酶体（形成水解酶），并非都运输到细胞质膜，C错误；
D、核仁与④（核糖体）中rRNA的合成、加工以及核糖体的形成有关，D正确。
故答案为：D。
【分析】内质网是由膜连接而成的网状结构，其膜可与核膜、细胞膜直接相连，参与细胞内物质运输和膜结构更新。中心体是动物和低等植物细胞特有的细胞器，在细胞分裂过程中复制后平均分配到两个子细胞中。线粒体是有氧呼吸的主要场所，属于半自主性细胞器，细胞分裂时随细胞质随机分配。高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，其形成的囊泡可运输到细胞膜、溶酶体等部位。核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，核糖体由rRNA和蛋白质组成，是蛋白质合成的场所。细胞骨架由蛋白质纤维组成，与细胞运动、物质运输等生命活动密切相关，囊泡运输通常沿细胞骨架进行。
13．细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP直接供能。ATP还可以作为信号分子发挥作用，其转运到细胞外的方式如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．ATP通过途径①转运到细胞外时需与通道蛋白结合但不耗能
B．ATP通过途径②转运到细胞外时会发生载体蛋白构象的改变
C．ATP通过途径③转运到细胞外时既消耗能量也需要载体协助
D．当ATP作为神经递质时，往往通过途径①或③运输到细胞外
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、ATP通过途径①（通道蛋白介导的协助扩散）转运时，物质无需与通道蛋白结合，仅顺浓度梯度通过通道蛋白的亲水通道，且该过程不消耗能量，因此“需与通道蛋白结合”的描述错误，A错误；
B、ATP通过途径②（载体蛋白介导的运输）转运时，载体蛋白与ATP结合后会发生构象改变，以完成物质的跨膜运输，B正确；
C、途径③为胞吐，该过程需要消耗能量，但依赖细胞膜的流动性完成，不需要载体蛋白协助，因此“需要载体协助”的描述错误，C错误；
D、ATP作为神经递质时，通过胞吐（途径③）释放到细胞外，途径①为协助扩散，不是神经递质的释放方式，D错误。
故答案为：B。
【分析】物质跨膜运输方式包括被动运输、主动运输和胞吞胞吐，被动运输包含自由扩散和协助扩散，协助扩散由通道蛋白或载体蛋白介导，通道蛋白仅形成亲水通道，物质无需结合即可顺浓度梯度通过，载体蛋白介导的运输会发生构象改变，主动运输需要载体蛋白和能量，逆浓度梯度运输，胞吞胞吐依赖细胞膜的流动性，需要消耗能量，不需要载体蛋白协助，大分子物质通常通过胞吞胞吐运输，神经递质通过胞吐方式释放。
14．将大小、生理状态相同的两个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中，液泡体积的变化如图所示，下列有关叙述正确的是（　　）
A．甲溶液是一定浓度的蔗糖溶液，乙溶液是一定浓度的KNO3 溶液
B．甲细胞约在1分钟后才开始主动吸收溶质分子
C．与A时刻相比，B时刻的细胞吸水能力更强
D．乙溶液中，C点以后没有水分子进出细胞
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲溶液中细胞液泡先缩小后恢复，发生质壁分离及自动复原，说明甲溶液溶质可被细胞吸收（如KNO3溶液）；乙溶液中细胞液泡缩小后保持稳定，说明溶质不能被细胞吸收（如蔗糖溶液），选项描述颠倒，A错误；
B、甲溶液中细胞接触溶质时就开始主动吸收相关离子，并非1分钟后才开始吸收，只是初期外界溶液浓度高，细胞失水速率大于吸水速率，液泡体积持续减小，B错误；
C、B时刻细胞已失水，细胞液浓度较A时刻升高，渗透压增大，吸水能力更强，C正确；
D、C点后液泡直径稳定，说明水分子进出细胞达到动态平衡，并非没有水分子进出，D错误。
故答案为：C。
【分析】成熟植物细胞的原生质层具有选择透过性，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水发生质壁分离；若外界溶液中的溶质可被细胞吸收，会导致细胞液浓度逐渐升高，当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞吸水发生质壁分离复原。若溶质不能被细胞吸收，细胞失水到一定程度会达到渗透平衡，液泡体积不再变化。渗透平衡是水分子进出细胞速率相等的动态过程，并非水分子停止进出。细胞液浓度越高，细胞的吸水能力越强。
15．下列有关生物学实验部分操作的叙述，正确的是（　　）
A．鉴定还原糖时，需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
B．观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜观察叶绿体形态，再换高倍镜观察叶绿体的分布
C．观察质壁分离时，先观察液泡位置后取下盖玻片滴加蔗糖溶液，再观察液泡大小变化
D．电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再加入加样孔中
【答案】D
【知识点】检测还原糖的实验；质壁分离和复原；PCR技术的基本操作和应用；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、鉴定还原糖时，应先将组织样液与斐林试剂混合均匀，再置于50~65℃温水中水浴加热，并非先加热组织样液再加试剂，A错误；
B、观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜找到观察目标并将其移至视野中央，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布，低倍镜无法清晰观察叶绿体形态，B错误；
C、观察质壁分离时，需在保持盖玻片不取下的情况下，从盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸引流，使蔗糖溶液浸润标本，再观察液泡变化，取下盖玻片会导致细胞失水死亡，C错误；
D、电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，缓冲液可使样品沉降并指示电泳进程，再将混合液加入加样孔中，D正确。
故答案为：D。
【分析】还原糖鉴定需先将组织样液与斐林试剂混合，再50~65℃水浴加热，不可颠倒操作。观察叶绿体先低倍镜找目标并移至视野中央，再换高倍镜观察形态和分布。质壁分离观察需保持装片完整，从盖玻片一侧滴蔗糖溶液，另一侧吸水纸引流，全程不取下盖玻片。DNA电泳鉴定时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再将混合液加入加样孔中进行电泳。
二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不的得0分。
16．图示模型为真核细胞中物质变化的相关过程，X是某种细胞结构。下列叙述正确的有（　　）
A．若a是ADP，b是ATP，则X可属于半自主性细胞器
B．若a是脂肪酸，b是磷脂，则X可参与膜蛋白的合成
C．若a是氨基酸，b是多肽，则X属于生物膜系统
D．若a是核苷酸，b是DNA，则X可存在于原核细胞
【答案】A,B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；其它细胞器及分离方法；细胞的生物膜系统；ATP与ADP相互转化的过程
【解析】【解答】A、若a是ADP，b是ATP，说明X结构能完成ADP转化为ATP的过程，线粒体、叶绿体这类半自主性细胞器可以进行ATP的合成，因此X可属于半自主性细胞器，A正确；
B、若a是脂肪酸，b是磷脂，脂肪酸是合成磷脂的原料，内质网是脂质合成的车间，能将脂肪酸合成磷脂；同时粗面内质网参与膜蛋白的合成，因此X可参与膜蛋白的合成，B正确；
C、若a是氨基酸，b是多肽，该过程是氨基酸脱水缩合形成多肽，场所是核糖体，核糖体无膜结构，而生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜，因此X不属于生物膜系统，C错误；
D、若a是核苷酸，b是DNA，该过程为DNA的合成，图示模型为真核细胞的物质变化过程，X为细胞核，原核细胞无核膜包被的细胞核，因此X不存在于原核细胞，D错误。
故答案为：AB。
【分析】半自主性细胞器（线粒体、叶绿体）能独立进行部分物质合成和能量转换，可完成ADP与ATP的相互转化；内质网是脂质合成的重要场所，也是膜蛋白合成的加工场所；核糖体是氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，无膜结构，不属于生物膜系统；真核细胞的DNA合成主要发生在细胞核中，原核细胞无成形的细胞核，其DNA合成发生在拟核和质粒区域。
17．骆驼蓬分布在干旱和半干旱地区，能防风固沙。骆驼蓬合成的多种生物碱具有抗肿瘤作用。科研人员利用骆驼蓬下胚轴进行育苗和生物碱提取，过程如下图。下列说法错误的是（　　）
A．下胚轴切段需依次用酒精和次氯酸钠进行消毒处理
B．除培养基中植物激素比例不同外，进行过程①③的其他条件相同
C．由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗可抵抗病毒的侵染
D．在①②③过程中利用PEG处理培养物，可以获得染色体数加倍的骆驼蓬
【答案】B,C,D
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用
【解析】【解答】A、下胚轴切段作为植物组织培养的外植体，需依次用体积分数为 70% 的酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理，以杀灭外植体表面的杂菌，避免培养过程中发生污染，A 正确；
B、过程①为脱分化，该阶段通常需要避光培养，以利于愈伤组织的形成；过程③为再分化，需要光照条件促进叶绿素合成和幼苗生长，因此除培养基中植物激素比例不同外，二者的光照条件也不同，B 错误；
C、由无毒下胚轴经组织培养获得的骆驼蓬无毒幼苗，仅指幼苗自身不携带病毒，并不具备抵抗病毒侵染的能力，仍可能被病毒感染，C 错误；
D、PEG（聚乙二醇）是诱导原生质体融合的试剂，无法直接诱导植物细胞染色体数目加倍；诱导染色体数目加倍常用秋水仙素处理，其作用机制是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，使染色体无法移向细胞两极，从而导致染色体数目加倍，D 错误。
故答案为：BCD。
【分析】植物组织培养的外植体消毒常用酒精和次氯酸钠溶液处理，脱分化阶段一般避光培养，再分化阶段需要光照条件。无毒苗是指通过组织培养获得的不携带病毒的植株，并非对病毒具有抗性。PEG 主要用于诱导原生质体融合，诱导染色体数目加倍通常使用秋水仙素，其作用是抑制纺锤体的形成。
18．利用胚胎工程等技术可以提高奶牛的繁殖能力。如图表示繁殖良种奶牛以及获取胚胎干细胞的流程。下列叙述错误的有（　　）
A．获得早期胚胎的途径除体外受精外还有核移植、体内受精和胚胎分割等
B．①过程可产生遗传物质相同的同卵双胎，此过程属于有性繁殖
C．胚胎干细胞培养与早期胚胎培养所用培养液成分相同，且都需加入血清
D．图中②过程涉及胚胎性别鉴定、胚胎移植、妊娠检查等技术
【答案】B,C
【知识点】胚胎移植；胚胎分割；体外受精；胚胎的体外培养；胚胎工程综合
【解析】【解答】A、获得早期胚胎可通过体外受精、核移植、体内受精、胚胎分割等多种途径，A正确；
B、①过程为胚胎分割，得到的后代遗传物质相同，属于无性繁殖，不是有性繁殖，B错误；
C、胚胎干细胞培养和早期胚胎培养的培养液成分不同，胚胎干细胞培养需要添加抑制分化的物质，C错误；
D、②过程包含胚胎性别鉴定、胚胎移植、妊娠检查等技术，D正确。
故答案为：BC。
【分析】早期胚胎可通过体外受精、体内受精、核移植和胚胎分割等方式获得。胚胎分割是将早期胚胎分成多份，获得遗传物质相同的后代，属于无性繁殖。胚胎培养分为早期胚胎培养和胚胎干细胞培养，二者培养液成分不同，培养条件也存在差异。胚胎移植是将早期胚胎移入受体母牛体内，过程中可进行胚胎性别鉴定，移植后还要进行妊娠检查，最终获得良种后代，是胚胎工程的重要技术环节。
19．蜘蛛丝（丝蛋白）被称为“生物钢”，有着超强的抗张强度。下图为蛛丝蛋白基因对应的DNA片段结构示意图，其中1~4表示DNA上引物可能结合的位置，下列叙述正确的是（　　）
A．若受体细胞为大肠杆菌，则蛛丝蛋白需要进一步加工才具有相应的功能
B．若从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因，会破坏2个磷酸二酯键
C．若用PCR技术获取目的基因，则图中的2、3分别是2种引物结合的位置
D．选择图中适宜引物进行PCR扩增，经过5次循环可获得32个等长的蛛丝蛋白基因
【答案】A,C
【知识点】PCR技术的基本操作和应用
【解析】【解答】A、大肠杆菌属于原核生物，细胞内仅含有核糖体一种细胞器，没有内质网、高尔基体等能对蛋白质进行加工修饰的细胞器，因此若以大肠杆菌为受体细胞，合成的蛛丝蛋白需要进一步加工才具有相应的功能，A正确；
B、从该DNA片段中直接获取蛛丝蛋白基因时，需要对DNA进行切割，DNA分子的每条链上会破坏2个磷酸二酯键，两条链总共会破坏4个磷酸二酯键，并非2个，B错误；
C、DNA聚合酶只能从子链的5'端向3'端延伸，引物需与模板链反向互补结合，结合图中DNA的5'端（磷酸基团）和3'端（羟基）的结构特点，引物应分别结合在2、3位置，C正确；
D、PCR 每轮循环 DNA 总数指数倍增，则n次循环后，总DNA双链数=2n。DNA 聚合酶只能 5'→3' 延伸，前2轮循环永远出不来两端齐平的等长目的基因，只有从第 3 轮才开始出现标准等长目的基因。原始模板是超长DNA，目的基因夹在中间，左右都有多余无关序列；只有两端刚好卡在两个引物位置之间的，才叫等长目的基因。标准目的基因数（等长目的基因）=总DNA数 非标准片段数（含有原始模板左端或右端多余侧翼序列，两端不能同时对齐引物）。原始DNA只有2条母链（上链、下链）。这2 条原始母链，每经过一轮复制，都会不断产生带多余侧翼的非标准片段。也就是说：无论循环多少次，永远有且只有2n个 DNA 分子是带多余侧翼的非标准片段，成不了等长目的基因。因此等长目的基因数=总DNA数-非标准片段数=2n-2n。获得32个等长的蛛丝蛋白基因，即等长目的基因数=总DNA数-非标准片段数=2n-2n=32，当n=5时，等长目的基因数=22；当n=6时，等长目的基因数=52，可见经过5次循环无法获得32个等长的蛛丝蛋白基因，至少需要6次循环才能达到该数量，D错误。
故答案为：AC。
【分析】原核生物的细胞结构简单，仅含核糖体一种细胞器，无法对合成的蛋白质进行加工修饰；DNA分子中的磷酸二酯键是连接相邻核苷酸的化学键，切割DNA获取目的基因的过程会破坏该化学键；PCR技术的核心是DNA的体外扩增，DNA聚合酶具有固定的延伸方向（5'→3'），引物需结合在模板链的特定区域以启动子链合成；PCR扩增中，等长目的基因片段的形成需要一定的循环次数，随循环次数增加，等长目的基因的数量呈指数增长。
三、非选择题：共5题，共58分。除特别说明外，每空1分。
20．Ⅰ、狼爪瓦松是一种具有观赏价值的野生花卉，其生产的黄酮类化合物可入药。狼爪瓦松野生资源有限，难以满足市场化需求。因此，目前一般通过植物细胞工程手段进行培养，具体过程如图所示，其中的数字序号代表处理或生理过程，请回答下列问题：
（1）狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用了　 　技术，该技术的原理是　 　，启动②③的关键激素是　 　。经过⑥生产黄酮类化合物利用了　 　技术。
（2）①选择幼嫩的叶用于接种的原因是　 　。⑤原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇，请从细胞吸水与失水的角度分析原因：　 　。
Ⅱ、青蒿素是从青蒿中提取分离得到的一种化合物，青蒿素及其衍生物是新型抗疟药，具有高效、快速、低毒、安全的特点。下图是与合成青蒿素有关的生理过程，实线方框内的生理过程发生于青蒿细胞内，虚线方框内的生理过程发生于酵母细胞内。请回答下列问题：
（3）青蒿素是植物的　 　代谢产物（填“初生”或“次生”）。
（4）利用植物细胞工程快速大量生产青蒿素，可将外植体培养至愈伤组织阶段，原因是　 　。若此时用射线或化学物质进行诱变，　 　（填“不一定”或“一定”）会得到青蒿素高产突变体。
（5）根据图示代谢过程，科学家培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入　 　。实验发现，导入酵母细胞的基因可以正常表达，但青蒿素合成的量很少，据图分析，原因可能是　 　。
【答案】植物组织培养；植物细胞的全能性；生长素和细胞分裂素；植物细胞培养；分裂能力强，分化程度低（或更易诱导形成愈伤组织）；维持细胞膜内外渗透压平衡（或防止原生质体皱缩或破裂）；次生；愈伤组织的细胞分裂快，代谢旺盛；不一定；ADS酶基因；酵母细胞中多数FPP用于合成固醇
【知识点】植物组织培养的过程；植物细胞工程的应用；植物组织培养的影响因素
【解析】【解答】（1）狼爪瓦松植株乙、丙、丁的获得都利用了植物组织培养技术，该技术是在无菌和人工控制的条件下，将离体的植物器官、组织、细胞培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其产生愈伤组织、丛芽，最终形成完整的植株。该技术的原理是植物细胞的全能性，即植物的每个体细胞都包含该物种全部的遗传信息，具有发育成完整植株的潜能。启动脱分化②和再分化③过程的关键激素是生长素和细胞分裂素，其中生长素主要诱导细胞分裂和根的分化，细胞分裂素主要促进组织细胞的分裂和不定芽的分化。经过⑥生产黄酮类化合物利用了植物细胞培养技术，该技术主要利用愈伤组织细胞分裂快、代谢旺盛的特点，在体外培养条件下生产植物细胞的代谢产物。
（2）选择幼嫩的叶用于接种，是因为幼嫩的叶片细胞分裂能力强，分化程度低，在植物组织培养的过程中更容易发生脱分化，形成愈伤组织。原生质体是去除了细胞壁的植物细胞结构，失去了细胞壁的保护作用，在培养液中若渗透压不合适，会出现吸水涨破或失水皱缩的情况，因此在原生质体培养液中加入适宜浓度的甘露醇，能够维持细胞内外的渗透压平衡，避免原生质体因吸水破裂或失水皱缩，保证其正常的形态和生理活性。
（3）青蒿素是植物的次生代谢产物，初生代谢产物是植物生长发育过程中必需的物质，如糖类、蛋白质、脂质等，而次生代谢产物是植物生长到一定阶段才产生的，并非植物生长发育所必需的物质，青蒿素属于这类非必需的代谢产物。
（4）利用植物细胞工程快速大量生产青蒿素时，将外植体培养至愈伤组织阶段，原因是愈伤组织的细胞分裂速度快，代谢活动旺盛，能够在液体培养基中快速增殖，从而大量合成青蒿素这类代谢产物。若此时用射线或化学物质进行诱变，由于基因突变具有不定向性，诱变只能提高突变的频率，不能定向诱导出青蒿素高产的突变体，因此不一定会得到青蒿素高产突变体。
（5）根据图示代谢过程，科学家培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因，因为酵母细胞自身可以合成FPP合成酶，但缺乏合成青蒿素所需的ADS酶。实验发现导入酵母细胞的基因可以正常表达，但青蒿素合成的量很少，原因是酵母细胞中的FPP除了用于合成青蒿素外，大部分还会被用于合成固醇，导致合成青蒿素的原料不足，最终使得青蒿素的合成量较少。
【分析】植株乙、丙、丁的培育过程是离体植物组织、细胞在无菌和人工控制条件下发育为完整植株，属于植物组织培养，其核心原理是植物细胞的全能性；植物组织培养中，生长素与细胞分裂素的配比是调控脱分化和再分化的关键因素；⑥过程仅利用愈伤组织进行细胞培养生产代谢产物，未发育为完整植株。幼嫩叶片细胞分裂旺盛、分化程度低，更易脱分化形成愈伤组织；原生质体无细胞壁保护，甘露醇可通过调节渗透压保护其结构稳定。初生代谢产物是植物生长发育必需的物质，次生代谢产物是植物特定阶段产生、非生长发育必需的物质，青蒿素属于次生代谢产物。愈伤组织具有分裂快、代谢旺盛的特点，适合大规模培养生产代谢产物；基因突变具有不定向性，诱变育种仅能提高突变频率，无法定向获得高产突变体。由代谢过程可知，酵母细胞缺少合成青蒿素所需的ADS酶，需导入其编码基因；FPP是合成青蒿素和固醇的共同原料，酵母细胞中大量FPP流向固醇合成，导致青蒿素合成原料不足，产量偏低。
21．黄曲霉毒素（AFB）是黄曲霉（一种真菌）产生的具有极强致癌力的小分子代谢产物。为准确检测食品中残留的AFB，科研人员开展下列研究。
（1）科研人员利用小鼠制备抗AFB的单克隆抗体（即AFB单抗），运用了　 　和　 　的动物细工程技术，前者常用的诱导方法与植物原生质体融合不同的是可用　 　。
（2）AFB单抗的制备过程如图1，杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ　 　和Ⅲ　 　检测，经过多次筛选获得。
（3）食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）。若想确认上述流程获得的AFB单抗具有极强的特异性，应补充的检测是　 　，预测相应的实验结果是　 　。
（4）科研人员拟将AFB单抗固定在一种新材料上，制备为“检测探针”。已知材料M稳定性、发光性能等方面有明显优势，但它很难与抗体结合；物质P可以提高材料M对抗体的亲和力。制备检测探针的流程如图2，探针发光性能与物质P的浓度关系如图3。
依据图3结果，科研人员选择物质P的浓度为　 　作为生产检测探针的条件，原因是在该浓度下，探针发光性能与更高浓度时　 　，而该浓度可节省成本。
（5）科研人员制备定量检测AFB的免疫试纸，如图4。试纸的T线处固定的物质是AFB，C线处固定的物质是抗AFB单抗的抗体。在加样处滴加的样液会向有扩散经过T线和C线。
若加样处，滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液，能检测到荧光的线为　 　（填“T线”、“C线”或“T线和C线”）；若滴加样液中含有MP-AFB单抗探针和高浓度的AFB，T线的发光性为　 　（填“发荧光”或“不发荧光”）。
（6）单克隆抗体除了上述功能，还有什么作用？　 　（答出2点）。
【答案】（1）动物细胞融合；动物细胞培养；灭活病毒
（2）克隆化培养；抗体
（3）AFB单抗与黄绿青霉素（或“CIT”）、伏马菌素（或“FB”）进行抗原-抗体杂交；结果为不能杂交
（4）0.8mg/mL；差异较小
（5）T线；不发荧光
（6）治疗疾病、运载药物
【知识点】细胞融合的方法；单克隆抗体的制备过程；单克隆抗体的优点及应用
【解析】【解答】(1) 制备抗AFB的单克隆抗体，需要先将经过免疫的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行动物细胞融合，再对融合后的杂交瘤细胞进行动物细胞培养，因此该过程运用了动物细胞融合和动物细胞培养的动物细胞工程技术。动物细胞融合常用的诱导方法有物理法、化学法和生物法，其中使用灭活的病毒进行诱导是与植物原生质体融合方法的不同之处，植物原生质体融合一般不采用灭活病毒诱导。
(2) 动物细胞融合后得到的杂交瘤细胞并非都能分泌抗AFB抗体，需要先进行步骤Ⅱ的克隆化培养，使单个杂交瘤细胞增殖形成细胞群，再进行步骤Ⅲ的抗体检测，通过多次筛选才能获得能稳定分泌目标抗体的杂交瘤细胞。
(3) 为验证AFB单抗的特异性，需让该抗体分别与黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）进行抗原-抗体杂交实验。由于抗原与抗体的结合具有高度特异性，AFB单抗仅能与AFB特异性结合，不会与黄绿青霉素、伏马菌素发生特异性结合，因此实验结果为不能杂交。
(4) 由图3结果可知，当物质P的浓度为0.8mg/mL时，探针的发光性能与更高浓度的物质P处理组相比差异较小，且该浓度能减少物质P的使用量、节省生产成本，因此选择该浓度作为生产检测探针的条件。
(5) 免疫试纸检测中，滴加只含MP-AFB单抗探针的样液时，探针会与T线处固定的AFB特异性结合，因此能检测到荧光的线为T线；滴加含MP-AFB单抗探针和高浓度AFB的样液时，游离的AFB会与探针优先结合，导致探针无法与T线处的AFB结合，因此T线不发荧光。
(6) 单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点，除了用于食品中毒素残留的检测外，还可用于治疗疾病，也可与药物结合制成“生物导弹”，将药物定向运送到病灶部位实现精准治疗。
【分析】单克隆抗体制备的核心流程包括免疫动物、细胞融合、杂交瘤细胞的筛选与克隆化培养、抗体的检测与大规模生产，该过程同时运用了动物细胞融合和动物细胞培养技术；动物细胞融合的诱导方法中，灭活病毒是动物细胞特有的诱导方式。筛选杂交瘤细胞时，需通过克隆化培养获得单克隆细胞群，再经抗体检测筛选出目标细胞。抗原-抗体杂交实验可验证单克隆抗体的特异性，排除与其他物质的交叉反应。在探针制备和免疫试纸检测中，均利用了抗原-抗体特异性结合的原理，且选择实验条件时需兼顾检测效果与生产成本。单克隆抗体的应用主要涵盖检测、疾病治疗和药物运载等领域，其特异性结合的特性是实现精准检测与靶向治疗的关键。
（1）单克隆抗体制备过程中需要进行细胞培养和细胞融合，运用了动物细胞融合技术和动物细胞培养技术，动物细胞融合常用的诱导剂与植物原生质体融合不同的是可用灭活的病毒。
（2）图中过程 Ⅰ是动物细胞融合过程，通过过程Ⅰ获得的杂交瘤细胞需进行步骤Ⅱ克隆化培养抗体（阳性） 和Ⅲ单一抗体（阳性）检测，经过多次筛选获得能产生目标抗体的杂交瘤细胞，而后对该细胞进行体外或体内培养。
（3）食品中的有害残留毒素还可能有黄绿青霉素（CIT）、伏马菌素（FB）。若想确认上述流程获得的 AFB 单抗具有极强的特异性，则可用AFB单抗与黄绿青霉素（或“CIT”）、伏马菌素（或“FB”）进行抗原-抗体杂交，由于抗原和抗体杂交的特异性，因此该实验的结果是不能杂交（或“阴性”“无杂交带”）。
（4）图3结果表明，在物质P浓度为0.8mg/mL时，探针发光性能与更高浓度时差异很小，因此科研时可选择该浓度（0.8mg/mL）作为生产检测探针的条件，可节省成本。
（5）若加样处，滴加只含“MP-AFB单抗探针”的样液，MP-AFB单抗探针与T线处的AFB结合，T线发荧光；若滴加样液中含有MP-AFB单抗探针和高浓度的AFB，探针已经与样液中的AFB结合，T线不发荧光。
（6）单克隆抗体特异性强、灵敏度高，据此可用单克隆抗体和相应的药物结合通过单克隆抗体的作用将药物定点到病灶部位进行定向治疗，可以减轻药物的副作用，另外单克隆抗体还可疾病的诊断和治疗。
22．图1是我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和胚胎发育潜能研究的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态，即原始态（naive）和始发态（primed）。naive干细胞具有最高的发育潜能，primed干细胞全能性相对较低。图2是OGT、OGA以及细胞骨架蛋白在胚胎于细胞中表达情况的电泳图谱，OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶，OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶 。
（1）猴子芽体相当于　 　期的胚胎，过程③的起点细胞应取自芽体的　 　部位。
（2）过程④⑤形成的胚胎是　 　，由该胚胎表面细胞向内迁移形成　 　。过程⑥需对受体母猴进行的处理是　 　。
（3）据图2推测，naive干细胞发育潜能更高的原因可能是　 　；该实验设置细胞骨架蛋白表达量组别的作用是　 　，以排除细胞本身蛋白表达受阻的情况。
（4）过程①需在图2中的诱导培养基中完成，目的是　 　。primed干细胞与神经干细胞相比，前者的特点是　 　。
【答案】（1）囊胚；内细胞团
（2）原肠胚；内胚层；同期发情处理
（3）细胞中的蛋白质糖基化程度低；作为对照，排除细胞本身蛋白表达受阻的情况
（4）primed干细胞中表达更多的OGA，从而转化为naive干细胞；分化程度低，具有发育成多种类型细胞的能力
【知识点】动物胚胎发育的过程；胚胎干细胞及其应用；干细胞工程
【解析】【解答】(1) 猴子芽体在后续发育过程中会形成完整胚胎，其结构和发育阶段与囊胚期胚胎一致，因此相当于囊胚期的胚胎。囊胚的内细胞团细胞具有较高的全能性，能够发育成胎儿的各种组织，是胚胎干细胞的主要来源，所以过程③的起点细胞应取自芽体的内细胞团部位。
(2) 过程④⑤是胚胎从囊胚进一步发育的阶段，最终形成的是原肠胚。原肠胚形成过程中，表面细胞向内迁移会形成内胚层。过程⑥为胚胎移植，为了使供体胚胎能够顺利移入受体子宫并正常发育，需要对受体母猴进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态保持一致。
(3) 从图2可以看出，naive干细胞中OGA的表达量较高，OGT的表达量较低；OGA负责去除蛋白质上的糖基，OGT负责添加糖基，因此推测naive干细胞发育潜能更高的原因可能是细胞中的蛋白质糖基化程度低。实验设置细胞骨架蛋白表达量组别作为对照，是因为细胞骨架蛋白的表达相对稳定，不受实验处理的明显影响，能够排除细胞本身蛋白表达受阻对实验结果的干扰。
(4) 过程①是将primed干细胞诱导转化为naive干细胞，因此需要在诱导培养基中完成，目的是使primed干细胞中表达更多的OGA，从而实现向naive干细胞的转化。primed干细胞属于未完全分化的细胞，而神经干细胞是已经定向分化的细胞，因此primed干细胞与神经干细胞相比，分化程度更低，具有发育成多种类型细胞的能力。
【分析】胚胎发育过程中，囊胚期是细胞开始出现分化的关键阶段，内细胞团具有发育全能性，是获取胚胎干细胞的重要材料。原肠胚是胚胎发育的重要阶段，其形成过程中会出现胚层分化，为器官形成奠定基础。胚胎移植时，同期发情处理是保证移植成功的关键步骤，能为供体胚胎提供适宜的生理环境。蛋白质的糖基化修饰会影响细胞的发育潜能，OGA和OGT的表达水平直接决定蛋白质糖基化程度，进而影响干细胞的状态和全能性。设置对照实验是生物学实验的基本原则，细胞骨架蛋白作为稳定表达的蛋白，可有效排除非实验因素对结果的影响。不同状态的干细胞在分化程度和发育潜能上存在差异，原始态干细胞的全能性显著高于始发态和已定向分化的干细胞。
（1）从图1流程来看，猴子芽体后续能进一步发育形成胚胎，在胚胎发育过程中，囊胚期的胚胎开始出现细胞分化，具有内细胞团等结构，可进一步发育成个体，所以猴子芽体相当于囊胚期的胚胎。囊胚期的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织，其全能性较高，所以过程③的起点细胞应取自芽体的内细胞团部位。
（2）过程④⑤是从囊胚进一步发育，形成的胚胎是原肠胚，原肠胚发育过程中，由该胚胎表面细胞向内迁移形成内胚层。过程⑥是胚胎移植，需对受体母猴进行同期发情处理，使供受体生殖器官的生理变化相同，为供体的胚胎移入受体提供相同的生理环境。
（3）据题干信息和图2分析可知，naive干细胞中OGA相对含量高，OGT相对含量低，OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶，OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶，naive干细胞发育潜能更高的原因可能是naive干细胞中的蛋白质糖基化程度低。该实验设置细胞骨架蛋白表达量组别作为对照，是因为其表达量相对稳定，不受实验处理的影响，可以作为对照，排除细胞本身蛋白表达受阻的情况。
（4）过程①是将primed干细胞诱导形成naive干细胞，需在图2中的诱导培养基中完成，目的是primed干细胞中表达更多的OGA，从而转化为naive干细胞。primed干细胞全能性相对较低，神经干细胞是已经分化的细胞，primed干细胞与神经干细胞相比，primed干细胞分化程度低，具有发育成多种类型细胞的能力。
23．蛋白质分选有两条途径：途径1是在细胞质基质中完成多肽链的合成，然后转运至细胞核、细胞质基质的特定部位以及线粒体、过氧化物酶体（一种膜性细胞器）；途径2是多肽链合成起始后转移至粗面内质网，再经高尔基体运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，如图1所示，图中字母表示各类蛋白质，甲、乙、丙代表细胞器。途径2涉及囊泡的融合过程，囊泡膜上v-SNARE与靶膜上t-SNARE结合形成SNARE蛋白复合体后，再与SNAPs结合形成融合复合体，该复合体促进囊泡与靶膜的融合，如图2所示。回答下列问题：
（1）mRNA转移到细胞质中，与　 　结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的　 　由内质网到达高尔基体。
（2）若d类蛋白质与DNA结合才发挥作用，该类蛋白质可能是　 　（答出3种），图1中，乙、丙分别代表　 　、　 　。一般情况下g类蛋白质在丙中才能发挥作用，若逃逸到细胞质基质会失活，原因是　 　。
（3）据图1分析，蛋白质存在分选途径的意义是　 　。
（4）生物膜不能自发地融合，只有除去亲水膜表面的水分子使膜之间的距离近至1.5nm时才可能发生膜的融合，据图2分析发挥此作用的蛋白质主要是　 　。
（5）若SNAPs功能受损，会直接影响的过程是_______。
A．消化酶的分泌 B．呼吸作用
C．细胞间的信息交流 D．DNA复制
【答案】（1）游离的核糖体；细胞骨架
（2）解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA连接酶、组蛋白；过氧化物酶体；溶酶体；pH值升高蛋白质的空间结构被破坏，从而失去活性
（3）确保蛋白质能准确运输到相应的部位并发挥作用
（4）SNAPs
（5）A；C
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】(1) mRNA转移到细胞质中后，会与游离的核糖体结合，启动翻译过程合成一段肽链（该阶段核糖体未附着在内质网上，为游离状态）；当肽链合成一段后，会随着核糖体一起转移到粗面内质网上继续完成合成过程。合成后的蛋白质会被内质网包裹形成囊泡，这些囊泡会沿着细胞质中的细胞骨架进行定向运输，最终从内质网转运到高尔基体，细胞骨架在此过程中起到了运输轨道和支撑的作用，保证囊泡运输的有序性。
(2) 若d类蛋白质需要与DNA结合才能发挥作用，说明这类蛋白质参与了与DNA相关的生理过程，可能是解旋酶（参与DNA复制时解开双链）、DNA聚合酶（参与DNA复制时合成子链）、RNA聚合酶（参与转录时合成RNA）、DNA连接酶（参与DNA片段的连接）、组蛋白（与DNA结合形成染色质，维持染色体结构）等。根据图1中蛋白质的转运途径分析，乙细胞器中的蛋白质是在细胞质基质中直接合成后转运而来，结合题干信息可知乙代表过氧化物酶体；丙细胞器中的蛋白质需要先在粗面内质网合成，再经高尔基体加工转运进入，因此丙代表溶酶体。g类蛋白质是溶酶体中的功能蛋白，溶酶体内部为酸性环境（pH约5.0），其空间结构和活性依赖酸性环境维持；而细胞质基质为中性环境（pH约7.2），若g类蛋白质逃逸到细胞质基质中，会因环境pH值升高导致其空间结构被破坏，进而失去活性。
(3) 蛋白质存在分选途径的意义在于，细胞内的蛋白质功能多样，且需要在特定的场所才能发挥作用，分选途径能够确保不同功能的蛋白质被准确运输到细胞内相应的部位（如细胞核、线粒体、溶酶体等），避免蛋白质运输错误导致功能紊乱，从而保证细胞内各项代谢活动有序、高效地开展，维持细胞的正常生命活动。
(4) 题干明确生物膜不能自发融合，只有除去亲水膜表面的水分子，使膜之间的距离近至1.5nm时才可能发生融合。结合图2可知，囊泡膜上的v-SNARE与靶膜上的t-SNARE结合形成SNARE蛋白复合体后，SNAPs会与该复合体结合形成融合复合体，该复合体的作用就是去除膜表面的水分子，拉近膜之间的距离，促进囊泡与靶膜的融合，因此发挥此作用的蛋白质主要是SNAPs。
(5) SNAPs的功能是参与形成融合复合体，促进囊泡与靶膜的融合，因此其功能受损会直接影响依赖囊泡融合的生理过程。
A、消化酶属于分泌蛋白，其分泌过程需要高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合，SNAPs功能受损会导致囊泡无法与细胞膜融合，消化酶不能正常分泌，A正确；
B、呼吸作用主要在线粒体中进行，线粒体中的蛋白质是在细胞质基质中直接合成后转运而来，不涉及囊泡融合过程，因此不受SNAPs功能受损的影响，B错误；
C、细胞间的信息交流常涉及细胞分泌信号分子（如激素、神经递质），这些信号分子的释放需要囊泡与细胞膜融合，SNAPs功能受损会影响该过程，进而影响细胞间的信息交流，C正确；
D、DNA复制主要在细胞核内进行，其过程依赖与DNA结合的相关酶，不涉及囊泡融合，因此不受影响，D错误。
故答案为：AC。
【分析】蛋白质分选有两条核心途径，分别对应不同功能蛋白质的定位：游离核糖体合成的蛋白质直接转运至细胞核、线粒体等部位，粗面内质网合成的蛋白质经高尔基体分选至溶酶体、细胞膜或细胞外，细胞骨架为囊泡运输提供轨道。溶酶体的酸性环境是其内部蛋白维持活性的关键，pH变化会导致蛋白失活。囊泡与靶膜的融合依赖v-SNARE、t-SNARE和SNAPs形成的融合复合体，SNAPs功能受损会阻断囊泡融合，进而影响分泌蛋白分泌、细胞间信息交流等依赖膜融合的过程，不影响呼吸作用、DNA复制等不涉及囊泡运输的过程。蛋白质分选的核心意义是保证蛋白精准定位，维持细胞代谢有序高效。
（1）核糖体是合成蛋白质的场所，是翻译的场所，因此，mRNA转移到细胞质中，与核糖体结合进行肽链的合成（完成翻译过程），合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架由内质网到达高尔基体，实现蛋白质的再加工。
（2）若d类蛋白质与DNA结合才发挥作用，可能参与复制和转录过程，这类蛋白质可能是解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、DNA连接酶、组蛋白等。从图1可知，结合到图乙中的蛋白质是在细胞质基质中合成后转运来的，所以乙是过氧化物酶体，进入丙中的蛋白质先到内质网再经高尔基体运输进入，因而丙是溶酶体。g类蛋白质属于在溶酶体发挥作用的蛋白质，溶酶体内部为酸性环境，含有多种水解酶，其酶活性需要酸性环境维持；而细胞质基质为中性环境，g类蛋白质进入细胞质基质后，由于环境的pH 值升高蛋白质的空间结构被破坏，从而失去活性。
（3） 蛋白质存在分选途径的意义在于：可以使蛋白质被准确运输到特定的部位，从而保证细胞内各种代谢活动有序进行；不同的细胞器具有不同的功能，分选途径可确保各细胞器能得到其所需的蛋白质来执行特定功能，即确保蛋白质能准确运输到相应的部位并发挥作用。
（4） 生物膜不能自发融合，需除去亲水膜表面水分子才能融合，从图2来看，发挥此作用的蛋白质主要是SNAPs。因为它能促进囊泡与靶膜的融合，这其中必然涉及到膜表面水分子的处理等使膜能接近到可融合的距离。
（5） A、消化酶的分泌过程涉及囊泡从高尔基体到细胞膜的运输融合过程，若SNAPs功能受损，融合复合体无法正常形成，囊泡不能与靶膜融合，消化酶不能分泌出去，A正确；
B、呼吸作用主要在线粒体中进行，其过程与囊泡融合关系不大，B错误；
C、细胞间的信息交流方式多样，如通过受体与信号分子结合等会涉及SNAPs，C正确；
D、DNA复制主要在细胞核内进行，与囊泡融合无关，D错误。
故选AC。
24．血凝素基因（HA）编码的血凝素是构成流感病毒囊膜纤突的主要成分。成熟的血凝素包含HA1和HA2两个亚单位，其中HAl含有病毒与受体相互作用的位点。IgGFc基因片段（长度为717bp）编码人IgG 抗体中的一段小肽，常作为融合蛋白标签。蛋白质分泌依赖于信号肽的引导，本研究中用信号肽 IL-2SS 代替HA自身信号肽， 科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgGFc融合蛋白表达载体，导入大肠杆菌表达并分泌，请回答下列问题：
（1）信号肽编码序列的基本单位是　 　，信号肽的合成场所是　 　。
（2）本实验用信号肽IL-2SS代替HA 自身信号肽有利于　 　，PCR扩增目的基因时应该选择图中引物　 　。引物不能包含基因HA1的终止密码子的编码序列，原因是　 　。
（3）应选择限制酶　 　来切割质粒A，然后直接将PCR产物与质粒A混合，同时最好加入　 　（选填“E·coliDNA连接酶”或“T4DNA连接酶”），使得目的基因与质粒A相连。
（4）若目的基因与质粒A正向连接，HAl基因转录时的模板链是图中的引物　 　在PCR时延伸而成；若目的基因与质粒A反向连接，用BamHI和SacI同时切割重组质粒，完全酶切后的产物进行凝胶电泳，其中最靠近加样孔的条带长度约　 　 bp。
（5）融合蛋白中的标签蛋白有利于目的蛋白的分离和纯化，基因工程生产HA1作为疫苗时，选择人IgGFc作为标签的优点还有　 　。
【答案】（1）脱氧核苷酸；宿主细胞的核糖体
（2）融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外；b和c；防止产生的HA1上不含IgGFc标签
（3）EcoRV；T4DNA连接酶
（4）c；5181
（5）降低免疫排斥反应
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】(1) 信号肽编码序列是一段DNA分子，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸；信号肽的化学本质是蛋白质，蛋白质的合成场所是宿主细胞的核糖体，本实验的宿主为大肠杆菌，因此信号肽在大肠杆菌的核糖体上合成。
(2) 信号肽的功能是引导蛋白质分泌到细胞外，本实验用IL-2SS代替HA自身信号肽，可引导融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外，便于后续分离纯化。PCR扩增目的基因时，引物需要与目的基因两端的序列互补，本实验的目的基因是HA1编码序列，其上游对应引物b、下游对应引物c，因此应选择引物b和c。若引物包含HA1的终止密码子编码序列，核糖体翻译到终止密码子时会停止，无法继续翻译下游的IgGFc基因，导致融合蛋白中缺少IgGFc标签，因此引物不能包含HA1的终止密码子编码序列。
(3) 试构建IL-2SS/HA1/IgGFc融合蛋白表达载体，则不能损坏IL-2SS基因和IgGFc基因，质粒A上的EcoRV酶切位点位于IL-2SS基因和IgGFc基因之间，适合插入目的基因，因此选择EcoRV切割质粒A。EcoRV切割后可产生平末端，T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，因此需加入T4DNA连接酶连接平末端的质粒与PCR产物。
(4) 质粒的启动子驱动转录的方向为从IL-2SS基因到IgGFc基因，正向连接时，HA1基因的转录模板链是与mRNA互补的DNA链，由引物c在PCR延伸过程中形成。若目的基因反向连接，重组质粒的总长度为质粒A长度加上插入片段长度，即5554+(1038-51)=6541bp；BamHI切割位点位于HA1编码序列中间，SacI切割位点位于质粒的终止子附近，完全酶切后产生两个片段，其中较大片段迁移速率慢，靠近加样孔，长度为6541-(1038-694)=5181bp。
(5) 基因工程生产HA1作为疫苗时，人IgGFc作为标签属于人源序列，可降低人体对融合蛋白的免疫排斥反应，同时IgGFc还可增强疫苗的免疫原性，辅助激活免疫反应。
【分析】(1)基因工程的基本步骤包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。限制酶能识别特定的核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子，产生黏性末端或平末端；DNA连接酶可将两个DNA片段连接起来，E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端，T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端。
(2) PCR技术是体外扩增DNA的常用方法，需要一对特异性引物，分别与目的基因的两条链的3'端互补，DNA聚合酶沿5'→3'方向延伸合成新链。
(3)转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，模板链为DNA的反义链，与mRNA的序列互补。
DNA分子电泳的原理是不同长度的DNA片段在电场中的迁移速率不同，片段越大，迁移速率越慢，越靠近加样孔。
（1）由题图可知，信号肽编码序列是DNA分子片段，因此其基本单位是脱氧核苷酸；信号肽的化学本质是蛋白质，合成场所是宿主细胞的核糖体。
（2）IgGFc基因片段（长度为717bp）编码人IgG抗体中的一段小肽，常作为融合蛋白标签，HA1含有病毒与受体相互作用的位点，科研人员尝试构建IL-2SS/HA1/IgG Fc融合蛋白表达载体，并导入大肠杆菌表达和分泌，说明用信号肽IL-2SS代替HA自身信号肽有利于有利于融合蛋白分泌到大肠杆菌细胞外；由图可知，引物b、c可与HA1两端的碱基序列结合，故PCR扩增目的基因是应选择图中引物b和引物c；若设计引物是含有HA1的终止密码子，则核糖体读到终止密码子时就停止翻译，导致IgGFc基因不能正常表达，产生的HA1上不含IgG Fc标签。
（3）由图可知，限制酶EcoRV切割可产生平末端，其识别切割位点恰巧处于IL-2SS和IgGFc中间，可选择该酶对质粒进行切割，然后直接将PCR产物与质粒A混合，同时加入T4DNA连接酶（将DNA片段连接起来），使得目的基因与质粒A相连。
（4）HA2基因的编码序列是由图中的引物c在PCR时延伸而成，若目的基因与质粒A正向连接，HA1基因转录时的模板链是由图中的引物c在PCR时延伸而成。若目的基因与质粒A反向连接，HA1基因片段长度为1038-51=987bp，重组质粒长度为5554+1038-51=6541bp，IgGFc基因片段长度为717bp，二者反向相连时BamHI作用于HA1中，SacI酶作用于IgGFc末端，完全酶切后的产物的长度约为717+（987-344）=1360，6541-1360=5181，其中最靠近加样孔的条带长度约为5181bp。
（5）基因工程生产HA1作为疫苗时，选择人IgGFc优点在于降低免疫排斥反应。
1 / 1

展开更多......

收起↑