上海市重点大学附属奉贤致远名校2023-2024学年高三上学期期中考试 生物（含解析）
文档属性
| 名称 | 上海市重点大学附属奉贤致远名校2023-2024学年高三上学期期中考试 生物（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 2.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2024-01-08 19:35:36 | ||
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文档简介
2023学年第一学期高三年级期中教学评估
生物学试卷
1.试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括五个大题，每个大题含有 选择题（单选、多选、选择编号）、填空题和简答题 三种题型。
3.考生应用 2B 铅笔、黑色钢笔或水笔将答案直接写在答题纸上。
4.多选题至少有两个选项，单选不给分！
一、病毒和免疫（20分）
诺如病毒（见图）是引起病毒性肠胃炎的病毒之一。该病毒通过口腔摄入进入人体，在肠道内通过与肠道上皮细胞表面的受体结合，进入肠道上皮细胞，并在细胞内复制自身病毒颗粒，这会导致肠道上皮细胞死亡或损伤。根据材料，完成下面小题。
1. 诺如病毒的遗传物质是RNA ，下列各种化合物中不可能是该病毒组成成分的是（ ）。
A. 磷酸 B. 尿嘧啶
C. 蛋白质 D. 脱氧核糖
2. 诺如病毒在肠道内与人体肠道上皮细胞表面的受体结合过程体现了细胞质膜具有（ ）功能。
A. 保护细胞 B. 信息交流
C. 控制物质进出 D. 选择透过性
3. 诺如病毒外壳结构由90个VP1蛋白分子和60个VP2蛋白分子组成的。据所学生物学知识推测导致VP1和VP2两种蛋白分子结构不同的原因可能是构成两种蛋白质分子的氨基酸的（ ）不同。
A. 数目 B. 种类 C. 排列顺序 D. 空间结构
4. 如图是诺如病毒进入人体后人体免疫反应简化模式图。（图中罗马数字表示相关细胞，编号表示生理过程，小写字母表示有关物质或结构。）根据材料，完成下面小题。
（1）诺如病毒侵入人体后，图中所示细胞Ⅰ识别并吞噬病毒的过程属于（ ）。
A. 非特异性免疫 B. 特异性免疫
C. 细胞免疫 D. 体液免疫
（2）据图可知，当机体被诺如病毒感染后，T淋巴细胞可增殖分化形成细胞Ⅲ，该细胞可与被诺如病毒感染的靶细胞密切接触，同时分泌物质h，导致靶细胞的细胞膜通透性增大而裂解死亡。细胞Ⅲ和物质h分别是（ ）。
A. 辅助性T细胞 细胞因子
B. 细胞毒性T细胞 细胞因子
C 辅助型T细胞 穿孔素和颗粒酶
D. 细胞毒性T细胞 穿孔素和颗粒酶
（3）在细胞Ⅶ中含有丰富网状结构的（ ）直接参与免疫物质g的加工及运输。
A. 核糖体 B. 内质网
C. 高尔基体 D. 溶酶体
（4）细胞Ⅴ形成细胞Ⅶ和细胞Ⅵ的过程②包括了____和____两种生理过程，关于两者的叙述正确的是（ ）。
A. 都有DNA的复制过程
B. 都有转录和翻译过程
C. 细胞内DNA都不发生改变
D. 细胞内蛋白质的种类都不发生改变
5. 现已建立一种简便快捷、适用于诺如病毒常见流行株的胶体金免疫层析检测方法。即用常见流行株GII.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原利用小鼠制备单克隆抗体1B10（浓度为5 mg/mL）和1D6（浓度2.2 mg/mL）。利用羊制备羊抗鼠抗体作为质控线组装成胶体金试纸条（见图）。下列说法正确的是（ ）。
A. 单克隆抗体1B10和单克隆抗体1D6特异性识别同一种抗原决定簇
B. 胶体金试纸条上使用的三种抗体由同一种杂交瘤细胞合成并分泌
C. 检测时，在控制线和检测线出现两条色带时，表示结果阳性
D. 胶体金试纸条可以用来检测所有类型诺如病毒感染导致的胃肠炎
6. 诺如病毒变异速度快，每隔2-3年即可出现引起全球流行的新变异株。1995年至今，已有6个GII.4基因型变异株与全球急性胃肠炎流行相关，这一事实体现了诺如病毒具有（ ）。
A. 遗传多样性
B. 物种多样性
C. 生态系统多样性
二、植物生理与微生物（20分）
7. 拟南芥，双子叶植物，是遗传学研究重要的模式生物。图1所示为拟南芥光合作用过程的示意图，甲、乙表示物质，I、II表示反应阶段。
（1）图1中，甲代表的物质是____，乙代表的物质是____。
（2）将下列选项用箭头排序，表示出图1中阶段Ⅰ过程____。
①活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H+
②光能传递到叶绿素a
③e经一系列传递后将NADP+还原为NADPH
④类囊体膜上各种色素吸收光能
⑤ H+将能量传给ADP，后者在酶的作用下合成ATP
拟南芥的种子萌发后，幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构，而在破土后“弯钩”打开，幼苗得以直立生长。（如图2）。
（3）结合所学植物激素的相关知识分析，“弯钩”的形成主要与____分布不均有关。
A. 赤霉素 B. 生长素 C. 乙烯 D. 脱落酸
（4）关于“弯钩”内外侧的生长速度的比较，正确的是____。
①破土前，内侧>外侧 ②破土前，内侧<外侧 ③破土后，内侧>外侧 ④破土后，内侧<外侧
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
（5）试分析破土前后，拟南芥幼苗顶端形态差异的生物学意义。____
8. 尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10g
物质A 1g
琼脂 15g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL
（1）表1所示培养基成分中物质A是____，本实验中加入它的作用是____。
（2）为了保证无菌操作，在实验中需要灭菌的是____。
A. 培养细菌用的培养基与培养皿
B. 玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管
C. 实验操作者的双手
D. 接种所需的涂布器
（3）从物理状态角度分析，图中接种时所用培养基属于____培养基。
A. 选择培养基 B. 通用培养基
C. 固体培养基 D. 液体培养基
（4）在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有____（填序号）。
①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照
三、人类遗传病和生物工程（20分）
9. 亨廷顿氏舞蹈症是一种家族性遗传病，患者一般在中年（40岁以上）发病，患者脑部神经细胞退化，逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽的能力，病情大约会持续发展15年到20年，并最终导致患者死亡。研究发现该病的形成与HTT基因有关。研究发现HTT基因位于人体4号染色体短臂上，正常基因的编码链上携带10~34个CAG重复序列，致病基因的编码链上携带40个以上CAG重复序列。据题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”出现的根本原因是（ ）。
A. 基因重组 B. 基因突变
C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异
10. 高中生小明（Ⅲ-2）调查家族成员亨廷顿氏舞蹈症发病情况后绘制遗传系普图（如图），第I、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病，第Ⅲ代未到发病年龄，Ⅰ-1不携带致病基因。（该病由H或h基因控制）
（1）据图7和题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”的遗传方式为____。
A. 伴X染色体隐性遗传
B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X染色体显性遗传
D. 常染色体显性遗传
（2）据图7中小明父亲（Ⅱ-2）的基因型为____。
（3）小明担心自己到发病年龄后会和父亲一样患“亨廷顿舞蹈症”。据图和题干信息分析，小明的担心是否有必要？为什么 ____。
（4）小明的表姐（Ⅲ-3）现已怀孕，为避免生下携带“亨廷顿舞蹈症”致病基因的孩子，他们去医院进行遗传咨询。作为医生，应该提出的建议是对胎儿进行____。
A. B超检测 B. 染色体分析
C. 基因检测 D. 蛋白质分析
11. 为了深入的研究“亨廷顿舞蹈症”的治疗方法，2018年我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将人亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT基因）“敲入”猪基因组内，获得了人－猪“镶嵌”HTT基因，该技术主要由Cas9蛋白和向导RNA复合物完成（如图1所示），再利用生物工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型（如图2所示）。
（1）据图1分析，CRISPR-cas9系统的功能与____相似。
A. DNA连接酶 B. DNA解旋酶
C. DNA水解酶 D. 限制性内切核酸酶
（2）图1中猪基因组上的PAM序列是一个NGG序列（N可以是任何一种碱基），能被CRISPR-cas9系统识别，并在该序列附近有酶切位点，请分析PAM序列互补链上的碱基序列可以是____。
A. TGG B. CCC C. GCC D. AGG
（3）据图2判断，通过CRISPR/Cas9技术基因编辑后，将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞，最终由3号母猪产出4号小猪的过程，用到的生物技术是____。
A. 胚胎移植技术 B. 动物细胞培养技术
C. 动物细胞融合技术 D. 细胞核移植技术
（4）图2中1-4号猪中可能成为亨廷顿舞蹈病动物模型的是____号。如果经基因编辑后，人－猪“镶嵌”HTT基因只在猪成纤维细胞的一条染色体DNA上，那么想获得纯合能稳定遗传“人－猪“镶嵌”HTT基因”的亨廷顿舞蹈病动物模型猪，你的思路是____。
四、糖尿病治疗和生物工程（20分）
12. 胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍，而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样，胰岛B细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应，如图所示。
（1）胰岛素B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散
C. 主动运输 D. 胞吞胞吐
（2）据图可知，葡萄糖大量进入后胰岛B细胞内呼吸作用____（选填“增强”、“不变”或“减弱”），细胞膜两侧电荷分布为____。
（3）胰岛B细胞内ATP/ADP的比值上升最终促进胰岛素的分泌,下列关于该过程的叙述正确的是____。
A. 此过程中需要细胞膜上K+通道和Ca2+通道的协调
B. 此过程中ATP还有作为信息分子的作用
C. Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌
D. 胰岛素的合成和分泌不需要消耗ATP
（4）结合图示信息，写出胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径：____。
13. 科学家培育出转人胰岛素基因山羊以大规模生产人胰岛素（从乳汁中提取），过程如图所示。其中编号①~⑨表示过程；质粒S中的标记基因Leu控制合成亮氨酸，标记基因GFP控制合成绿色荧光蛋白；四种限制酶的识别序列及切割位点见表。
限制酶 BamH Ⅰ Bgl Ⅱ Hind Ⅲ Xba Ⅰ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
（1）用Xba Ⅰ切割某DNA片段所获得的黏性末端的碱基序列为____。
（2）图中能体现高度分化的动物体细胞具有全能性的编号有____。
（3）含有目的基因的物质B是用限制酶____切割的结果。
A. BamH Ⅰ B. Bgl Ⅱ C. Hind Ⅲ D. Xba Ⅰ
（4）用BamH Ⅰ酶切的DNA末端与用Bgl Ⅱ酶切DNA末端连接，用DNA连接酶后形成的连接部位用BamH Ⅰ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开，用Bgl Ⅱ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开。
（5）下列能成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞的说法是____。
A. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
B. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
C. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
D. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
五、t-PA蛋白和生物工程（20分）
14. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。图12是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列）。
（1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白属于____。
A. 基因工程 B. 蛋白质工程
C. 发酵工程 D. 细胞工程
（2）该案例中改造t-PA突变蛋白的策略是____。
A. 定点突变 B. 定向进化
C. 物理诱变 D. 重新设计
（3）获得性能优良t-PA突变蛋白的正确顺序是____（选择正确的编号并进行排序）。
① t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助易错PCR技术对t-PA基因进行随机突变
③借助定点突变改造t-PA基因序列
④检验t-PA蛋白的结构和功能
⑤设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑥利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
（4）已知t-PA蛋白第84为是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延申PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基序列是____。引物C该突变位点的碱基是____。
（5）据图可知，重叠延伸时，需要的引物是____。（选填编号）
A. 引物a B. 引物b C. 引物c D. 引物d
（6）关于PCR技术所需DNA聚合酶的说法正确的是____。
A. 组成它的主要化学元素为C、H、O、N、P
B. 在90℃高温下会失活
C. 大多数来源于嗜热细菌
D. 能与双缩脲试剂发生紫色反应
（7）若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶____切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
（8）将转化后的大肠杆菌接种在含有____的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是____。
2023学年第一学期高三年级期中教学评估
生物学试卷
1.试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括五个大题，每个大题含有 选择题（单选、多选、选择编号）、填空题和简答题 三种题型。
3.考生应用 2B 铅笔、黑色钢笔或水笔将答案直接写在答题纸上。
4.多选题至少有两个选项，单选不给分！
一、病毒和免疫（20分）
诺如病毒（见图）是引起病毒性肠胃炎的病毒之一。该病毒通过口腔摄入进入人体，在肠道内通过与肠道上皮细胞表面的受体结合，进入肠道上皮细胞，并在细胞内复制自身病毒颗粒，这会导致肠道上皮细胞死亡或损伤。根据材料，完成下面小题。
1. 诺如病毒的遗传物质是RNA ，下列各种化合物中不可能是该病毒组成成分的是（ ）。
A. 磷酸 B. 尿嘧啶
C. 蛋白质 D. 脱氧核糖
2. 诺如病毒在肠道内与人体肠道上皮细胞表面的受体结合过程体现了细胞质膜具有（ ）功能。
A. 保护细胞 B. 信息交流
C. 控制物质进出 D. 选择透过性
3. 诺如病毒的外壳结构由90个VP1蛋白分子和60个VP2蛋白分子组成的。据所学生物学知识推测导致VP1和VP2两种蛋白分子结构不同的原因可能是构成两种蛋白质分子的氨基酸的（ ）不同。
A. 数目 B. 种类 C. 排列顺序 D. 空间结构
【答案】1. D 2. B 3. ABC
【解析】
【分析】病毒是一类个体微小，结构简单，必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物，由核酸和蛋白质组成。根据遗传物质的不同，可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒；根据宿主细胞的不同，可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）。
【1题详解】
诺如病毒由蛋白质和RNA组成，其遗传物质是RNA ，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，含有磷酸，核糖，尿嘧啶、胞嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤，不可能含有脱氧核糖。
故选D。
【2题详解】
细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行信息交流。诺如病毒在肠道内与人体肠道上皮细胞表面的受体结合过程体现了细胞质膜具有信息交流的功能。
故选B。
【3题详解】
蛋白质是生物大分子，其基本组成单位是氨基酸，导致VP1和VP2两种蛋白分子结构不同的原因可能是构成两种蛋白质分子的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
故选ABC。
4. 如图是诺如病毒进入人体后人体免疫反应简化模式图。（图中罗马数字表示相关细胞，编号表示生理过程，小写字母表示有关物质或结构。）根据材料，完成下面小题。
（1）诺如病毒侵入人体后，图中所示细胞Ⅰ识别并吞噬病毒的过程属于（ ）。
A. 非特异性免疫 B. 特异性免疫
C. 细胞免疫 D. 体液免疫
（2）据图可知，当机体被诺如病毒感染后，T淋巴细胞可增殖分化形成细胞Ⅲ，该细胞可与被诺如病毒感染的靶细胞密切接触，同时分泌物质h，导致靶细胞的细胞膜通透性增大而裂解死亡。细胞Ⅲ和物质h分别是（ ）。
A. 辅助性T细胞 细胞因子
B. 细胞毒性T细胞 细胞因子
C. 辅助型T细胞 穿孔素和颗粒酶
D. 细胞毒性T细胞 穿孔素和颗粒酶
（3）在细胞Ⅶ中含有丰富网状结构的（ ）直接参与免疫物质g的加工及运输。
A. 核糖体 B. 内质网
C. 高尔基体 D. 溶酶体
（4）细胞Ⅴ形成细胞Ⅶ和细胞Ⅵ的过程②包括了____和____两种生理过程，关于两者的叙述正确的是（ ）。
A. 都有DNA的复制过程
B. 都有转录和翻译过程
C. 细胞内DNA都不发生改变
D. 细胞内蛋白质的种类都不发生改变
【答案】（1）A （2）D （3）B
（4） ①. 细胞分裂/增殖/有丝分裂 ②. 细胞分化 ③. BC
【解析】
【分析】由图分析可知，I是抗原呈递细胞，II是细胞毒性T细胞，III是活化后的细胞毒性T细胞，IV是记忆T细胞，V是B细胞，VI是记忆B细胞，VII是浆细胞；a、b是抗原，c是与抗原结合的受体，d、e、f是细胞因子，g是抗体，h是穿孔素和颗粒酶；②⑥是细胞免疫过程，①③④是体液免疫过程。
【小问1详解】
细胞I是抗原呈递细胞，其识别吞噬病毒的过程没有特异性，属于非特异性免疫。
【小问2详解】
T淋巴细胞可增殖分化形成细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞与靶细胞接触，同时分泌穿孔素和颗粒酶，所以III是细胞毒性T细胞，h是穿孔素和颗粒酶。
【小问3详解】
细胞VII是浆细胞，在产生抗体时内质网会参与抗体的加工和运输，内质网呈网状结构，具有较大的膜面积。
【小问4详解】
Ⅴ是B细胞在形成Ⅶ浆细胞和Ⅵ记忆B细胞是需要经过细胞的增殖和分化，而细胞的增殖和分化两个过程中都会有基因的转录和翻译，不考虑突变等因素时，其遗传物质DNA不会发生改变。细胞的分化过程中不会有DNA的复制，而且分化后的细胞内蛋白质的种类和数量会发生变化。
5. 现已建立一种简便快捷、适用于诺如病毒常见流行株的胶体金免疫层析检测方法。即用常见流行株GII.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原利用小鼠制备单克隆抗体1B10（浓度为5 mg/mL）和1D6（浓度2.2 mg/mL）。利用羊制备羊抗鼠抗体作为质控线组装成胶体金试纸条（见图）。下列说法正确的是（ ）。
A. 单克隆抗体1B10和单克隆抗体1D6特异性识别同一种抗原决定簇
B. 胶体金试纸条上使用的三种抗体由同一种杂交瘤细胞合成并分泌
C. 检测时，在控制线和检测线出现两条色带时，表示结果阳性
D. 胶体金试纸条可以用来检测所有类型诺如病毒感染导致的胃肠炎
【答案】AC
【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。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高以及可大量制备的特点。
【详解】A、分析题干，单克隆抗体1B10和单克隆抗体1D6都是由GII.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原制备的，因此它们特异性识别同一种抗原决定簇，A正确；
B、经筛选后的一种杂交瘤细胞只能合成并分泌一种抗体，B错误；
C、检测时，在控制线和检测线出现两条色带时，说明抗原和抗体发生了反应，表示结果阳性，C正确；
D、检测时利用的原理是抗原抗体特异性结合，因此胶体金试纸条不可以用来检测所有类型诺如病毒感染导致的胃肠炎，D错误。
故选AC。
6. 诺如病毒变异速度快，每隔2-3年即可出现引起全球流行的新变异株。1995年至今，已有6个GII.4基因型变异株与全球急性胃肠炎流行相关，这一事实体现了诺如病毒具有（ ）。
A. 遗传多样性
B. 物种多样性
C. 生态系统多样性
【答案】A
【解析】
【分析】病毒属于非细胞生物，主要由核酸和蛋白质外壳构成，依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的变异类型为基因突变。
【详解】生物多样性有三个层次：遗传多样性（基因多样性）、物质种多样性和生态系统多样性。诺如病毒容易发生基因突变，变异速度快，每隔2-3年即可出现引起全球流行的新变异株。1995年至今，已有6个GII.4基因型变异株与全球急性胃肠炎流行相关，这一事实体现了诺如病毒具有遗传多样性，A正确。
故选A。
二、植物生理与微生物（20分）
7. 拟南芥，双子叶植物，是遗传学研究重要的模式生物。图1所示为拟南芥光合作用过程的示意图，甲、乙表示物质，I、II表示反应阶段。
（1）图1中，甲代表的物质是____，乙代表的物质是____。
（2）将下列选项用箭头排序，表示出图1中阶段Ⅰ过程____。
①活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H+
②光能传递到叶绿素a
③e经一系列传递后将NADP+还原为NADPH
④类囊体膜上各种色素吸收光能
⑤ H+将能量传给ADP，后者在酶作用下合成ATP
拟南芥的种子萌发后，幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构，而在破土后“弯钩”打开，幼苗得以直立生长。（如图2）。
（3）结合所学植物激素的相关知识分析，“弯钩”的形成主要与____分布不均有关。
A. 赤霉素 B. 生长素 C. 乙烯 D. 脱落酸
（4）关于“弯钩”内外侧的生长速度的比较，正确的是____。
①破土前，内侧>外侧 ②破土前，内侧<外侧 ③破土后，内侧>外侧 ④破土后，内侧<外侧
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
（5）试分析破土前后，拟南芥幼苗顶端形态差异的生物学意义。____
【答案】7. ①. O2 /氧气 ②. C5/五碳化合物
8. 9. B 10. C
11. 破土前，“弯钩”形态有助于保护顶端分生组织，防止破土过程中磨损；破土后，“弯钩”打开伸直生长有助于子叶展开，更好吸收光能进行光合作用
【解析】
【分析】1、光合作用：光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系，相互影响，光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。
2、植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素。
【小问1详解】
分析图1可知，阶段Ⅰ和阶段Ⅱ分别代表光合作用的光反应阶段和暗反应阶段，甲代表的物质是氧气，乙代表的物质是五碳化合物。
【小问2详解】
图1中阶段Ⅰ代表光合作用的光反应阶段，光反应过程为类囊体膜上各种色素吸收光能，光能传递到叶绿素a，活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H+，e经一系列传递后将NADP+还原为NADPH，同时 H+将能量传给ADP，后者在酶的作用下合成ATP，将选项用箭头排序为： 。
【小问3详解】
拟南芥的种子萌发后，幼苗在破土前顶端由于生长素分布不均匀，幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构，故选B。
【小问4详解】
幼苗在破土前顶端由于生长素分布不均匀，外侧生长速度大于内侧，导致形成“弯钩”结构；破土后，内侧生长速度大于外侧，导致“弯钩”打开，幼苗得以直立生长。
【小问5详解】
破土前，拟南芥幼苗顶端形成“弯钩”结构，有助于保护顶端分生组织，防止破土过程中磨损；破土后，“弯钩”打开伸直生长有助于子叶展开，更好吸收光能进行光合作用。
8. 尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10g
物质A 1g
琼脂 15g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL
（1）表1所示培养基成分中物质A是____，本实验中加入它的作用是____。
（2）为了保证无菌操作，在实验中需要灭菌的是____。
A. 培养细菌用的培养基与培养皿
B. 玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管
C. 实验操作者的双手
D. 接种所需的涂布器
（3）从物理状态角度分析，图中接种时所用的培养基属于____培养基。
A. 选择培养基 B. 通用培养基
C. 固体培养基 D. 液体培养基
（4）在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有____（填序号）。
①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照
【答案】8. ①. 尿素 ②. 为细菌的生长代谢提供氮源，同时可筛选出能降解尿素的细菌 9. ABD 10. C
11. ①②③
【解析】
【分析】培养基一般含有碳源、氮源、水和无机盐。根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基；根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、加富培养基、鉴别培养基等；根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。
【小问1详解】
该实验的目的是筛选到能高效降解尿素的细菌，因此培养基中需要加入尿素作为唯一的氮源，目的是为细菌的生长代谢提供氮源，同时可筛选出能降解尿素的细菌。
【小问2详解】
为了保证无菌操作，实验过程中使用的培养基、玻璃器皿、接种工具等均需要灭菌，实验操作者的双手需要进行酒精消毒，故选ABD。
【小问3详解】
从物理状态角度分析，培养基可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基，图中接种时所用的培养基属于固体培养基，故选C。
【小问4详解】
在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有：A与B同学采集的土壤样品不同或是A同学操作失误，灭菌不彻底，使培养基污染了，故选①②③。
三、人类遗传病和生物工程（20分）
9. 亨廷顿氏舞蹈症是一种家族性遗传病，患者一般在中年（40岁以上）发病，患者脑部神经细胞退化，逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽的能力，病情大约会持续发展15年到20年，并最终导致患者死亡。研究发现该病的形成与HTT基因有关。研究发现HTT基因位于人体4号染色体短臂上，正常基因的编码链上携带10~34个CAG重复序列，致病基因的编码链上携带40个以上CAG重复序列。据题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”出现的根本原因是（ ）。
A. 基因重组 B. 基因突变
C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变是指DNA中碱基对的增添、替换、缺失引起的基因碱基序列的改变。引起基因突变的因素由外因和内因，外因有物理因素、化学因素和生物因素；内因是DNA复制时偶尔发生错误。
【详解】基因突变是指DNA中碱基对的增添、替换、缺失引起的基因碱基序列的改变。由题干信息可知，HTT基因位于人体4号染色体短臂上，正常基因的编码链上携带10~34个CAG重复序列，致病基因的编码链上携带40个以上CAG重复序列，属于基因中碱基对的增添，因此“亨廷顿舞蹈症”出现的根本原因是基因突变，B正确，ACD错误。
故选B。
10. 高中生小明（Ⅲ-2）调查家族成员亨廷顿氏舞蹈症发病情况后绘制的遗传系普图（如图），第I、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病，第Ⅲ代未到发病年龄，Ⅰ-1不携带致病基因。（该病由H或h基因控制）
（1）据图7和题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”的遗传方式为____。
A. 伴X染色体隐性遗传
B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X染色体显性遗传
D. 常染色体显性遗传
（2）据图7中小明父亲（Ⅱ-2）的基因型为____。
（3）小明担心自己到发病年龄后会和父亲一样患“亨廷顿舞蹈症”。据图和题干信息分析，小明的担心是否有必要？为什么 ____。
（4）小明的表姐（Ⅲ-3）现已怀孕，为避免生下携带“亨廷顿舞蹈症”致病基因的孩子，他们去医院进行遗传咨询。作为医生，应该提出的建议是对胎儿进行____。
A. B超检测 B. 染色体分析
C. 基因检测 D. 蛋白质分析
【答案】（1）D （2）Hh
（3）有必要担心，小明现在表现正常是因为还未到发病年龄。其父母的基因型分别为Hh 和hh，小明的基因型有可能为Hh，即到发病年龄后可能会发病 （4）C
【解析】
【分析】由题干可知， I 、II 代含有致病基因的个体均已发病，因此未发病的个体不携带致病基因。由 I -1患病，其女儿 II -3表现正常且不含有该病致病基因，可推测出HHT为常染色体显性遗传病，已知该病由H或h基因控制，则I-1的基因型为Hh。
【小问1详解】
I、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病，因此未发病的个体不携带致病基因。由I-1患病，其女儿Ⅱ-3表现正常且不含有该病致病基因，可推测出HHT为常染色体显性遗传病。D正确。
故选D。
【小问2详解】
小明的父亲Ⅱ－2患病，小明的祖母正常，基因型为hh，故小明的父亲基因型为Hh。
【小问3详解】
小明的父亲基因型为Hh，其母亲正常，基因型为hh，故小明基因型为Hh的概率是1|2，故小明现在表现正常是因为还未到发病年龄，到发病年龄后可能会发病，有必要担心。
【小问4详解】
小明的表姐的母亲基因型为Hh，其父亲正常，基因型为hh，故小明表姐基因型为Hh的概率是1|2，故为避免生下携带“亨廷顿舞蹈症”致病基因的孩子，应进行基因检测，C正确。
故选C。
【点睛】
11. 为了深入的研究“亨廷顿舞蹈症”的治疗方法，2018年我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将人亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT基因）“敲入”猪基因组内，获得了人－猪“镶嵌”HTT基因，该技术主要由Cas9蛋白和向导RNA复合物完成（如图1所示），再利用生物工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型（如图2所示）。
（1）据图1分析，CRISPR-cas9系统的功能与____相似。
A. DNA连接酶 B. DNA解旋酶
C. DNA水解酶 D. 限制性内切核酸酶
（2）图1中猪基因组上的PAM序列是一个NGG序列（N可以是任何一种碱基），能被CRISPR-cas9系统识别，并在该序列附近有酶切位点，请分析PAM序列互补链上的碱基序列可以是____。
A. TGG B. CCC C. GCC D. AGG
（3）据图2判断，通过CRISPR/Cas9技术基因编辑后，将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞，最终由3号母猪产出4号小猪的过程，用到的生物技术是____。
A. 胚胎移植技术 B. 动物细胞培养技术
C. 动物细胞融合技术 D. 细胞核移植技术
（4）图2中1-4号猪中可能成为亨廷顿舞蹈病动物模型的是____号。如果经基因编辑后，人－猪“镶嵌”HTT基因只在猪成纤维细胞的一条染色体DNA上，那么想获得纯合能稳定遗传“人－猪“镶嵌”HTT基因”的亨廷顿舞蹈病动物模型猪，你的思路是____。
【答案】（1）D （2）BC
（3）ABD （4） ①. 4 ②. 通过相关过程分别培育含有人－猪“镶嵌”HTT基因的雌雄亨廷顿舞蹈病动物模型猪，然后进行杂交来获得能稳定遗传的纯合人－猪“镶嵌”HTT基因的子代模型猪
【解析】
【分析】CRISPR-Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，CRISPR-Cas9基因编辑技术中，向导RNA是根据靶基因设计的，能准确引导Cas9切割与向导RNA配对的靶基因DNA序列，因此比传统的限制酶具有了更大的灵活性，只要能合成出特定的向导RNA就可以切割任何一种DNA序列。
【小问1详解】
据图1分析，CRISPR-cas9系统能够识别特定的DNA序列，并在特定位点切割DNA，与限制性内切核酸酶的功能相似，故选D。
【小问2详解】
按照碱基互补配对原则，G与C配对，N可以是任何一种碱基，所以只要为 CC的碱基序列，都可以与NGG序列配对，故选BC。
【小问3详解】
通过CRISPR-Cas9技术基因编辑用到的是转基因技术，将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞所用技术是细胞核移植技术，最终由3号母猪产出4号小猪的过程，需要用到动物细胞培养技术（早期胚胎培养技术）和胚胎移植技术，故整个过程用到的工程技术有ABD。
【小问4详解】
据图可知，1号猪提供的是去核卵母细胞，2号猪含有目的基因，3号猪为胚胎移植的受体，其产下的4号猪含有目的基因，故可作为亨廷顿舞蹈病动物模型。设HTT基因为S基因，则“HTT基因只在猪成纤维细胞的一条染色体DNA上”，则该动物个体基因型为S0，故为获得稳定遗传（SS）的“人－猪“镶嵌”HTT基因”的享廷舞蹈病动物模型猪，可通过相关过程分别培育含有人－猪“镶嵌”HTT基因的雌雄亨廷顿舞蹈病动物模型猪，然后进行杂交来获得能稳定遗传（SS）的纯合人－猪“镶嵌”HTT基因的子代模型猪
可将获得的单条染色体含目的基因的雌雄个体进行杂交，从而获得稳定遗传个体SS。
四、糖尿病治疗和生物工程（20分）
12. 胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍，而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样，胰岛B细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应，如图所示。
（1）胰岛素B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散
C. 主动运输 D. 胞吞胞吐
（2）据图可知，葡萄糖大量进入后胰岛B细胞内呼吸作用____（选填“增强”、“不变”或“减弱”），细胞膜两侧电荷分布为____。
（3）胰岛B细胞内ATP/ADP的比值上升最终促进胰岛素的分泌,下列关于该过程的叙述正确的是____。
A. 此过程中需要细胞膜上K+通道和Ca2+通道的协调
B. 此过程中ATP还有作为信息分子的作用
C. Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌
D. 胰岛素的合成和分泌不需要消耗ATP
（4）结合图示信息，写出胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径：____。
【答案】（1）C （2） ①. 增强 ②. 外负内正 （3）ABC
（4）增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进葡萄糖进入组织细胞；促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪
【解析】
【分析】1、物质跨膜运输方式：
（1）自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式。（如：氧气、二氧化碳、脂溶性小分子）
（2）协助扩散：借助转运蛋白的扩散方式。（红细胞吸收葡萄糖）
（3）主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。（小分子有机物、离子）
（4）胞吞和胞吐：大分子颗粒物质进出细胞的方式，需要消耗能量。（分泌蛋白）
【小问1详解】
要维持胰岛B细胞内较高的K+浓度，需要将膜外的K+运输到膜内，这是逆浓度梯度的运输，需要消耗能量，属于主动运输。要维持细胞外较高的Ca2+浓度，需要将膜内的Ca2+运输到膜外，这也是逆浓度梯度的运输，需要消耗能量，属于主动运输。
故选C。
【小问2详解】
葡萄糖进入胰岛B细胞后，细胞内以葡萄糖为底物的有氧呼吸强度增大，同时导致ATP含量上升，ATP作用于K+通道使其关闭，进而通过一定的作用机制触发Ca2+通道的开放，Ca2+大量内流导致膜电位变为外负内正。
【小问3详解】
A、胰岛B细胞内ATP/ADP的比值上升最终促进胰岛素的分泌过程中， ATP敏感的K+通道在ATP的作用下关闭，并触发Ca2+通道的开放，Ca2+内流进入细胞并促进囊泡和细胞膜的融合，从而促进胰岛素的分泌，A正确；
B、此过程中ATP作用于K+通道，使其关闭，所以ATP作为信息分子向K+通道传递了信息，B正确；
C、从图中看到，Ca2+进入细胞并促进囊泡和细胞膜的融合，所以推测Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌，C正确；
D、胰岛素属于分泌蛋白，其合成过程中涉及基因的转录、翻译都需要消耗能量。分泌的方式为胞吐作用，也需要消耗能量，D错误。
故选ABC。
【小问4详解】
胰岛素作用于靶细胞后，可以加速组织细胞摄取、储存、和利用葡萄糖。从题干图像中可以看到的具体途径有：增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进葡萄糖进入细胞；促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪。
13. 科学家培育出转人胰岛素基因山羊以大规模生产人胰岛素（从乳汁中提取），过程如图所示。其中编号①~⑨表示过程；质粒S中的标记基因Leu控制合成亮氨酸，标记基因GFP控制合成绿色荧光蛋白；四种限制酶的识别序列及切割位点见表。
限制酶 BamH Ⅰ Bgl Ⅱ Hind Ⅲ Xba Ⅰ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
（1）用Xba Ⅰ切割某DNA片段所获得的黏性末端的碱基序列为____。
（2）图中能体现高度分化的动物体细胞具有全能性的编号有____。
（3）含有目的基因的物质B是用限制酶____切割的结果。
A. BamH Ⅰ B. Bgl Ⅱ C. Hind Ⅲ D. Xba Ⅰ
（4）用BamH Ⅰ酶切的DNA末端与用Bgl Ⅱ酶切DNA末端连接，用DNA连接酶后形成的连接部位用BamH Ⅰ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开，用Bgl Ⅱ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开。
（5）下列能成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞的说法是____。
A. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
B. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
C. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
D. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
【答案】（1）5’- CTAG - 3’
（2）⑤⑥⑦⑧⑨ （3）AC
（4） ①. 不能 ②. 不能 （5）C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定
【小问1详解】
限制酶的功能是能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。用Xba Ⅰ切割某DNA片段所获得的黏性末端的碱基序列为5’- CTAG - 3’。
【小问2详解】
分析题图可知，图中①②表示目的基因的获取，③表示基因表达载体的构建，④表示将目的基因导入受体细胞，⑤⑥⑦表示将山羊胎儿成纤维细胞的细胞核移入去核的卵母细胞，得到重组细胞，⑧表示将重组细胞诱导培养成早期胚胎，⑨表示将早期胚胎移入母羊子宫孕育。其中能体现高度分化的动物体细胞具有全能性的编号有⑤⑥⑦⑧⑨。
【小问3详解】
据图分析，用限制酶切割物质B形成的黏性末端GATCC......与BamH Ⅰ的识别序列一致，黏性末端AGCTT......与Hind Ⅲ的识别序列一致，故物质 B 是用限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ切割的结果，AC正确，BD错误。
故选AC。
【小问4详解】
限制酶只能识别特定核苷酸序列中特定部位的磷酸二酯键，用BamH Ⅰ酶切的DNA末端与用Bgl Ⅱ酶切DNA末端连接形成的新的核苷酸序列，既不能被BamH Ⅰ识别，也不能被Bgl Ⅱ识别。
【小问5详解】
用限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ切割质粒S和目的基因，形成的重组质粒T含有标记基因Leu和GFP基因，但BamH Ⅰ将GFP基因切割开，使得该基因失去遗传效应，而标记基因Leu控制合成亮氨酸。故培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光的成纤维细胞是含有重组质粒T的细胞，ABD错误，C正确。
故选C。
五、t-PA蛋白和生物工程（20分）
14. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。图12是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列）。
（1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白属于____。
A 基因工程 B. 蛋白质工程
C. 发酵工程 D. 细胞工程
（2）该案例中改造t-PA突变蛋白的策略是____。
A. 定点突变 B. 定向进化
C. 物理诱变 D. 重新设计
（3）获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是____（选择正确的编号并进行排序）。
① t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助易错PCR技术对t-PA基因进行随机突变
③借助定点突变改造t-PA基因序列
④检验t-PA蛋白的结构和功能
⑤设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑥利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
（4）已知t-PA蛋白第84为是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延申PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基序列是____。引物C该突变位点的碱基是____。
（5）据图可知，重叠延伸时，需要引物是____。（选填编号）
A. 引物a B. 引物b C. 引物c D. 引物d
（6）关于PCR技术所需DNA聚合酶的说法正确的是____。
A. 组成它的主要化学元素为C、H、O、N、P
B. 在90℃高温下会失活
C. 大多数来源于嗜热细菌
D. 能与双缩脲试剂发生紫色反应
（7）若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶____切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
（8）将转化后的大肠杆菌接种在含有____的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是____。
【答案】（1）B （2）A
（3）①⑤③⑥④ （4） ① G ②. C （5）AB （6）CD
（7）Xmal、BglⅡ
（8） ①. 新霉素 X-gal ②. 具有新霉素抗性且菌落呈白色
【解析】
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：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。
2、蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
【小问1详解】
由题干信息可知，上述生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白，因此属于蛋白质工程。
故选B。
【小问2详解】
分析题意，该技术中先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白，故该案例中改造t-PA突变蛋白的策略是定点突变。
故选A。
【小问3详解】
蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是① t-PA蛋白功能分析和结构设计→⑤设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→③借助定点突变改造t-PA基因序列→⑥利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→④检验t-PA蛋白的结构和功能。
【小问4详解】
已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t-PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C。
【小问5详解】
由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸，引物需要与模板的3'端结合，故据图可知，重叠延伸时，需要的引物是引物a和引物b。
故选AB。
【小问6详解】
A、DNA聚合酶的本质是蛋白质，组成它的主要化学元素为C、H、O、N等，不含P，A错误；
BC、PCR所需的DNA聚合酶大多数来源于嗜热细菌，是耐高温的，在90℃高温下不会失活，B错误，C正确；
D、DNA聚合酶的本质是蛋白质，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
故选CD。
【小问7详解】
根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。
【小问8详解】
在构建重组质粒时，其中的新霉素抗性基因没有被破坏，因此可以根据对新霉素的抗性将成功导入质粒的大肠杆菌筛选出来，即新霉素抗性基因为标记基因，作用是便于筛选出成功导入质粒（普通质粒和重组质粒）的大肠杆菌。在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞应该包含两种类型：一类是导入普通质粒的大肠杆菌，这类大肠杆菌细胞因为含有mlacZ基因而呈蓝色；另一类是导入重组质粒的大肠杆菌，因为其中的mlacZ基因在构建重组质粒时被破坏，则该细菌表现为白色。因此需选择呈白色的菌落，进一步培养、检测和鉴定，以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌。
生物学试卷
1.试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括五个大题，每个大题含有 选择题（单选、多选、选择编号）、填空题和简答题 三种题型。
3.考生应用 2B 铅笔、黑色钢笔或水笔将答案直接写在答题纸上。
4.多选题至少有两个选项，单选不给分！
一、病毒和免疫（20分）
诺如病毒（见图）是引起病毒性肠胃炎的病毒之一。该病毒通过口腔摄入进入人体，在肠道内通过与肠道上皮细胞表面的受体结合，进入肠道上皮细胞，并在细胞内复制自身病毒颗粒，这会导致肠道上皮细胞死亡或损伤。根据材料，完成下面小题。
1. 诺如病毒的遗传物质是RNA ，下列各种化合物中不可能是该病毒组成成分的是（ ）。
A. 磷酸 B. 尿嘧啶
C. 蛋白质 D. 脱氧核糖
2. 诺如病毒在肠道内与人体肠道上皮细胞表面的受体结合过程体现了细胞质膜具有（ ）功能。
A. 保护细胞 B. 信息交流
C. 控制物质进出 D. 选择透过性
3. 诺如病毒外壳结构由90个VP1蛋白分子和60个VP2蛋白分子组成的。据所学生物学知识推测导致VP1和VP2两种蛋白分子结构不同的原因可能是构成两种蛋白质分子的氨基酸的（ ）不同。
A. 数目 B. 种类 C. 排列顺序 D. 空间结构
4. 如图是诺如病毒进入人体后人体免疫反应简化模式图。（图中罗马数字表示相关细胞，编号表示生理过程，小写字母表示有关物质或结构。）根据材料，完成下面小题。
（1）诺如病毒侵入人体后，图中所示细胞Ⅰ识别并吞噬病毒的过程属于（ ）。
A. 非特异性免疫 B. 特异性免疫
C. 细胞免疫 D. 体液免疫
（2）据图可知，当机体被诺如病毒感染后，T淋巴细胞可增殖分化形成细胞Ⅲ，该细胞可与被诺如病毒感染的靶细胞密切接触，同时分泌物质h，导致靶细胞的细胞膜通透性增大而裂解死亡。细胞Ⅲ和物质h分别是（ ）。
A. 辅助性T细胞 细胞因子
B. 细胞毒性T细胞 细胞因子
C 辅助型T细胞 穿孔素和颗粒酶
D. 细胞毒性T细胞 穿孔素和颗粒酶
（3）在细胞Ⅶ中含有丰富网状结构的（ ）直接参与免疫物质g的加工及运输。
A. 核糖体 B. 内质网
C. 高尔基体 D. 溶酶体
（4）细胞Ⅴ形成细胞Ⅶ和细胞Ⅵ的过程②包括了____和____两种生理过程，关于两者的叙述正确的是（ ）。
A. 都有DNA的复制过程
B. 都有转录和翻译过程
C. 细胞内DNA都不发生改变
D. 细胞内蛋白质的种类都不发生改变
5. 现已建立一种简便快捷、适用于诺如病毒常见流行株的胶体金免疫层析检测方法。即用常见流行株GII.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原利用小鼠制备单克隆抗体1B10（浓度为5 mg/mL）和1D6（浓度2.2 mg/mL）。利用羊制备羊抗鼠抗体作为质控线组装成胶体金试纸条（见图）。下列说法正确的是（ ）。
A. 单克隆抗体1B10和单克隆抗体1D6特异性识别同一种抗原决定簇
B. 胶体金试纸条上使用的三种抗体由同一种杂交瘤细胞合成并分泌
C. 检测时，在控制线和检测线出现两条色带时，表示结果阳性
D. 胶体金试纸条可以用来检测所有类型诺如病毒感染导致的胃肠炎
6. 诺如病毒变异速度快，每隔2-3年即可出现引起全球流行的新变异株。1995年至今，已有6个GII.4基因型变异株与全球急性胃肠炎流行相关，这一事实体现了诺如病毒具有（ ）。
A. 遗传多样性
B. 物种多样性
C. 生态系统多样性
二、植物生理与微生物（20分）
7. 拟南芥，双子叶植物，是遗传学研究重要的模式生物。图1所示为拟南芥光合作用过程的示意图，甲、乙表示物质，I、II表示反应阶段。
（1）图1中，甲代表的物质是____，乙代表的物质是____。
（2）将下列选项用箭头排序，表示出图1中阶段Ⅰ过程____。
①活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H+
②光能传递到叶绿素a
③e经一系列传递后将NADP+还原为NADPH
④类囊体膜上各种色素吸收光能
⑤ H+将能量传给ADP，后者在酶的作用下合成ATP
拟南芥的种子萌发后，幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构，而在破土后“弯钩”打开，幼苗得以直立生长。（如图2）。
（3）结合所学植物激素的相关知识分析，“弯钩”的形成主要与____分布不均有关。
A. 赤霉素 B. 生长素 C. 乙烯 D. 脱落酸
（4）关于“弯钩”内外侧的生长速度的比较，正确的是____。
①破土前，内侧>外侧 ②破土前，内侧<外侧 ③破土后，内侧>外侧 ④破土后，内侧<外侧
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
（5）试分析破土前后，拟南芥幼苗顶端形态差异的生物学意义。____
8. 尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10g
物质A 1g
琼脂 15g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL
（1）表1所示培养基成分中物质A是____，本实验中加入它的作用是____。
（2）为了保证无菌操作，在实验中需要灭菌的是____。
A. 培养细菌用的培养基与培养皿
B. 玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管
C. 实验操作者的双手
D. 接种所需的涂布器
（3）从物理状态角度分析，图中接种时所用培养基属于____培养基。
A. 选择培养基 B. 通用培养基
C. 固体培养基 D. 液体培养基
（4）在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有____（填序号）。
①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照
三、人类遗传病和生物工程（20分）
9. 亨廷顿氏舞蹈症是一种家族性遗传病，患者一般在中年（40岁以上）发病，患者脑部神经细胞退化，逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽的能力，病情大约会持续发展15年到20年，并最终导致患者死亡。研究发现该病的形成与HTT基因有关。研究发现HTT基因位于人体4号染色体短臂上，正常基因的编码链上携带10~34个CAG重复序列，致病基因的编码链上携带40个以上CAG重复序列。据题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”出现的根本原因是（ ）。
A. 基因重组 B. 基因突变
C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异
10. 高中生小明（Ⅲ-2）调查家族成员亨廷顿氏舞蹈症发病情况后绘制遗传系普图（如图），第I、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病，第Ⅲ代未到发病年龄，Ⅰ-1不携带致病基因。（该病由H或h基因控制）
（1）据图7和题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”的遗传方式为____。
A. 伴X染色体隐性遗传
B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X染色体显性遗传
D. 常染色体显性遗传
（2）据图7中小明父亲（Ⅱ-2）的基因型为____。
（3）小明担心自己到发病年龄后会和父亲一样患“亨廷顿舞蹈症”。据图和题干信息分析，小明的担心是否有必要？为什么 ____。
（4）小明的表姐（Ⅲ-3）现已怀孕，为避免生下携带“亨廷顿舞蹈症”致病基因的孩子，他们去医院进行遗传咨询。作为医生，应该提出的建议是对胎儿进行____。
A. B超检测 B. 染色体分析
C. 基因检测 D. 蛋白质分析
11. 为了深入的研究“亨廷顿舞蹈症”的治疗方法，2018年我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将人亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT基因）“敲入”猪基因组内，获得了人－猪“镶嵌”HTT基因，该技术主要由Cas9蛋白和向导RNA复合物完成（如图1所示），再利用生物工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型（如图2所示）。
（1）据图1分析，CRISPR-cas9系统的功能与____相似。
A. DNA连接酶 B. DNA解旋酶
C. DNA水解酶 D. 限制性内切核酸酶
（2）图1中猪基因组上的PAM序列是一个NGG序列（N可以是任何一种碱基），能被CRISPR-cas9系统识别，并在该序列附近有酶切位点，请分析PAM序列互补链上的碱基序列可以是____。
A. TGG B. CCC C. GCC D. AGG
（3）据图2判断，通过CRISPR/Cas9技术基因编辑后，将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞，最终由3号母猪产出4号小猪的过程，用到的生物技术是____。
A. 胚胎移植技术 B. 动物细胞培养技术
C. 动物细胞融合技术 D. 细胞核移植技术
（4）图2中1-4号猪中可能成为亨廷顿舞蹈病动物模型的是____号。如果经基因编辑后，人－猪“镶嵌”HTT基因只在猪成纤维细胞的一条染色体DNA上，那么想获得纯合能稳定遗传“人－猪“镶嵌”HTT基因”的亨廷顿舞蹈病动物模型猪，你的思路是____。
四、糖尿病治疗和生物工程（20分）
12. 胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍，而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样，胰岛B细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应，如图所示。
（1）胰岛素B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散
C. 主动运输 D. 胞吞胞吐
（2）据图可知，葡萄糖大量进入后胰岛B细胞内呼吸作用____（选填“增强”、“不变”或“减弱”），细胞膜两侧电荷分布为____。
（3）胰岛B细胞内ATP/ADP的比值上升最终促进胰岛素的分泌,下列关于该过程的叙述正确的是____。
A. 此过程中需要细胞膜上K+通道和Ca2+通道的协调
B. 此过程中ATP还有作为信息分子的作用
C. Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌
D. 胰岛素的合成和分泌不需要消耗ATP
（4）结合图示信息，写出胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径：____。
13. 科学家培育出转人胰岛素基因山羊以大规模生产人胰岛素（从乳汁中提取），过程如图所示。其中编号①~⑨表示过程；质粒S中的标记基因Leu控制合成亮氨酸，标记基因GFP控制合成绿色荧光蛋白；四种限制酶的识别序列及切割位点见表。
限制酶 BamH Ⅰ Bgl Ⅱ Hind Ⅲ Xba Ⅰ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
（1）用Xba Ⅰ切割某DNA片段所获得的黏性末端的碱基序列为____。
（2）图中能体现高度分化的动物体细胞具有全能性的编号有____。
（3）含有目的基因的物质B是用限制酶____切割的结果。
A. BamH Ⅰ B. Bgl Ⅱ C. Hind Ⅲ D. Xba Ⅰ
（4）用BamH Ⅰ酶切的DNA末端与用Bgl Ⅱ酶切DNA末端连接，用DNA连接酶后形成的连接部位用BamH Ⅰ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开，用Bgl Ⅱ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开。
（5）下列能成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞的说法是____。
A. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
B. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
C. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
D. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
五、t-PA蛋白和生物工程（20分）
14. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。图12是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列）。
（1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白属于____。
A. 基因工程 B. 蛋白质工程
C. 发酵工程 D. 细胞工程
（2）该案例中改造t-PA突变蛋白的策略是____。
A. 定点突变 B. 定向进化
C. 物理诱变 D. 重新设计
（3）获得性能优良t-PA突变蛋白的正确顺序是____（选择正确的编号并进行排序）。
① t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助易错PCR技术对t-PA基因进行随机突变
③借助定点突变改造t-PA基因序列
④检验t-PA蛋白的结构和功能
⑤设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑥利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
（4）已知t-PA蛋白第84为是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延申PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基序列是____。引物C该突变位点的碱基是____。
（5）据图可知，重叠延伸时，需要的引物是____。（选填编号）
A. 引物a B. 引物b C. 引物c D. 引物d
（6）关于PCR技术所需DNA聚合酶的说法正确的是____。
A. 组成它的主要化学元素为C、H、O、N、P
B. 在90℃高温下会失活
C. 大多数来源于嗜热细菌
D. 能与双缩脲试剂发生紫色反应
（7）若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶____切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
（8）将转化后的大肠杆菌接种在含有____的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是____。
2023学年第一学期高三年级期中教学评估
生物学试卷
1.试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。
2.本考试分设试卷和答题纸。试卷包括五个大题，每个大题含有 选择题（单选、多选、选择编号）、填空题和简答题 三种题型。
3.考生应用 2B 铅笔、黑色钢笔或水笔将答案直接写在答题纸上。
4.多选题至少有两个选项，单选不给分！
一、病毒和免疫（20分）
诺如病毒（见图）是引起病毒性肠胃炎的病毒之一。该病毒通过口腔摄入进入人体，在肠道内通过与肠道上皮细胞表面的受体结合，进入肠道上皮细胞，并在细胞内复制自身病毒颗粒，这会导致肠道上皮细胞死亡或损伤。根据材料，完成下面小题。
1. 诺如病毒的遗传物质是RNA ，下列各种化合物中不可能是该病毒组成成分的是（ ）。
A. 磷酸 B. 尿嘧啶
C. 蛋白质 D. 脱氧核糖
2. 诺如病毒在肠道内与人体肠道上皮细胞表面的受体结合过程体现了细胞质膜具有（ ）功能。
A. 保护细胞 B. 信息交流
C. 控制物质进出 D. 选择透过性
3. 诺如病毒的外壳结构由90个VP1蛋白分子和60个VP2蛋白分子组成的。据所学生物学知识推测导致VP1和VP2两种蛋白分子结构不同的原因可能是构成两种蛋白质分子的氨基酸的（ ）不同。
A. 数目 B. 种类 C. 排列顺序 D. 空间结构
【答案】1. D 2. B 3. ABC
【解析】
【分析】病毒是一类个体微小，结构简单，必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物，由核酸和蛋白质组成。根据遗传物质的不同，可将病毒分为DNA病毒和RNA病毒；根据宿主细胞的不同，可分为动物病毒、植物病毒和细菌病毒（噬菌体）。
【1题详解】
诺如病毒由蛋白质和RNA组成，其遗传物质是RNA ，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，含有磷酸，核糖，尿嘧啶、胞嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤，不可能含有脱氧核糖。
故选D。
【2题详解】
细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开；（2）控制物质进出细胞；（3）进行信息交流。诺如病毒在肠道内与人体肠道上皮细胞表面的受体结合过程体现了细胞质膜具有信息交流的功能。
故选B。
【3题详解】
蛋白质是生物大分子，其基本组成单位是氨基酸，导致VP1和VP2两种蛋白分子结构不同的原因可能是构成两种蛋白质分子的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
故选ABC。
4. 如图是诺如病毒进入人体后人体免疫反应简化模式图。（图中罗马数字表示相关细胞，编号表示生理过程，小写字母表示有关物质或结构。）根据材料，完成下面小题。
（1）诺如病毒侵入人体后，图中所示细胞Ⅰ识别并吞噬病毒的过程属于（ ）。
A. 非特异性免疫 B. 特异性免疫
C. 细胞免疫 D. 体液免疫
（2）据图可知，当机体被诺如病毒感染后，T淋巴细胞可增殖分化形成细胞Ⅲ，该细胞可与被诺如病毒感染的靶细胞密切接触，同时分泌物质h，导致靶细胞的细胞膜通透性增大而裂解死亡。细胞Ⅲ和物质h分别是（ ）。
A. 辅助性T细胞 细胞因子
B. 细胞毒性T细胞 细胞因子
C. 辅助型T细胞 穿孔素和颗粒酶
D. 细胞毒性T细胞 穿孔素和颗粒酶
（3）在细胞Ⅶ中含有丰富网状结构的（ ）直接参与免疫物质g的加工及运输。
A. 核糖体 B. 内质网
C. 高尔基体 D. 溶酶体
（4）细胞Ⅴ形成细胞Ⅶ和细胞Ⅵ的过程②包括了____和____两种生理过程，关于两者的叙述正确的是（ ）。
A. 都有DNA的复制过程
B. 都有转录和翻译过程
C. 细胞内DNA都不发生改变
D. 细胞内蛋白质的种类都不发生改变
【答案】（1）A （2）D （3）B
（4） ①. 细胞分裂/增殖/有丝分裂 ②. 细胞分化 ③. BC
【解析】
【分析】由图分析可知，I是抗原呈递细胞，II是细胞毒性T细胞，III是活化后的细胞毒性T细胞，IV是记忆T细胞，V是B细胞，VI是记忆B细胞，VII是浆细胞；a、b是抗原，c是与抗原结合的受体，d、e、f是细胞因子，g是抗体，h是穿孔素和颗粒酶；②⑥是细胞免疫过程，①③④是体液免疫过程。
【小问1详解】
细胞I是抗原呈递细胞，其识别吞噬病毒的过程没有特异性，属于非特异性免疫。
【小问2详解】
T淋巴细胞可增殖分化形成细胞毒性T细胞，细胞毒性T细胞与靶细胞接触，同时分泌穿孔素和颗粒酶，所以III是细胞毒性T细胞，h是穿孔素和颗粒酶。
【小问3详解】
细胞VII是浆细胞，在产生抗体时内质网会参与抗体的加工和运输，内质网呈网状结构，具有较大的膜面积。
【小问4详解】
Ⅴ是B细胞在形成Ⅶ浆细胞和Ⅵ记忆B细胞是需要经过细胞的增殖和分化，而细胞的增殖和分化两个过程中都会有基因的转录和翻译，不考虑突变等因素时，其遗传物质DNA不会发生改变。细胞的分化过程中不会有DNA的复制，而且分化后的细胞内蛋白质的种类和数量会发生变化。
5. 现已建立一种简便快捷、适用于诺如病毒常见流行株的胶体金免疫层析检测方法。即用常见流行株GII.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原利用小鼠制备单克隆抗体1B10（浓度为5 mg/mL）和1D6（浓度2.2 mg/mL）。利用羊制备羊抗鼠抗体作为质控线组装成胶体金试纸条（见图）。下列说法正确的是（ ）。
A. 单克隆抗体1B10和单克隆抗体1D6特异性识别同一种抗原决定簇
B. 胶体金试纸条上使用的三种抗体由同一种杂交瘤细胞合成并分泌
C. 检测时，在控制线和检测线出现两条色带时，表示结果阳性
D. 胶体金试纸条可以用来检测所有类型诺如病毒感染导致的胃肠炎
【答案】AC
【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。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高以及可大量制备的特点。
【详解】A、分析题干，单克隆抗体1B10和单克隆抗体1D6都是由GII.4型诺如病毒的衣壳蛋白P颗粒作为抗原制备的，因此它们特异性识别同一种抗原决定簇，A正确；
B、经筛选后的一种杂交瘤细胞只能合成并分泌一种抗体，B错误；
C、检测时，在控制线和检测线出现两条色带时，说明抗原和抗体发生了反应，表示结果阳性，C正确；
D、检测时利用的原理是抗原抗体特异性结合，因此胶体金试纸条不可以用来检测所有类型诺如病毒感染导致的胃肠炎，D错误。
故选AC。
6. 诺如病毒变异速度快，每隔2-3年即可出现引起全球流行的新变异株。1995年至今，已有6个GII.4基因型变异株与全球急性胃肠炎流行相关，这一事实体现了诺如病毒具有（ ）。
A. 遗传多样性
B. 物种多样性
C. 生态系统多样性
【答案】A
【解析】
【分析】病毒属于非细胞生物，主要由核酸和蛋白质外壳构成，依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的变异类型为基因突变。
【详解】生物多样性有三个层次：遗传多样性（基因多样性）、物质种多样性和生态系统多样性。诺如病毒容易发生基因突变，变异速度快，每隔2-3年即可出现引起全球流行的新变异株。1995年至今，已有6个GII.4基因型变异株与全球急性胃肠炎流行相关，这一事实体现了诺如病毒具有遗传多样性，A正确。
故选A。
二、植物生理与微生物（20分）
7. 拟南芥，双子叶植物，是遗传学研究重要的模式生物。图1所示为拟南芥光合作用过程的示意图，甲、乙表示物质，I、II表示反应阶段。
（1）图1中，甲代表的物质是____，乙代表的物质是____。
（2）将下列选项用箭头排序，表示出图1中阶段Ⅰ过程____。
①活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H+
②光能传递到叶绿素a
③e经一系列传递后将NADP+还原为NADPH
④类囊体膜上各种色素吸收光能
⑤ H+将能量传给ADP，后者在酶作用下合成ATP
拟南芥的种子萌发后，幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构，而在破土后“弯钩”打开，幼苗得以直立生长。（如图2）。
（3）结合所学植物激素的相关知识分析，“弯钩”的形成主要与____分布不均有关。
A. 赤霉素 B. 生长素 C. 乙烯 D. 脱落酸
（4）关于“弯钩”内外侧的生长速度的比较，正确的是____。
①破土前，内侧>外侧 ②破土前，内侧<外侧 ③破土后，内侧>外侧 ④破土后，内侧<外侧
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
（5）试分析破土前后，拟南芥幼苗顶端形态差异的生物学意义。____
【答案】7. ①. O2 /氧气 ②. C5/五碳化合物
8. 9. B 10. C
11. 破土前，“弯钩”形态有助于保护顶端分生组织，防止破土过程中磨损；破土后，“弯钩”打开伸直生长有助于子叶展开，更好吸收光能进行光合作用
【解析】
【分析】1、光合作用：光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系，相互影响，光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应ADP、Pi、NADP+。
2、植物激素：由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物，叫作植物激素。
【小问1详解】
分析图1可知，阶段Ⅰ和阶段Ⅱ分别代表光合作用的光反应阶段和暗反应阶段，甲代表的物质是氧气，乙代表的物质是五碳化合物。
【小问2详解】
图1中阶段Ⅰ代表光合作用的光反应阶段，光反应过程为类囊体膜上各种色素吸收光能，光能传递到叶绿素a，活化叶绿素a促使水光解，释放出e和H+，e经一系列传递后将NADP+还原为NADPH，同时 H+将能量传给ADP，后者在酶的作用下合成ATP，将选项用箭头排序为： 。
【小问3详解】
拟南芥的种子萌发后，幼苗在破土前顶端由于生长素分布不均匀，幼苗在破土前顶端会形成“弯钩”结构，故选B。
【小问4详解】
幼苗在破土前顶端由于生长素分布不均匀，外侧生长速度大于内侧，导致形成“弯钩”结构；破土后，内侧生长速度大于外侧，导致“弯钩”打开，幼苗得以直立生长。
【小问5详解】
破土前，拟南芥幼苗顶端形成“弯钩”结构，有助于保护顶端分生组织，防止破土过程中磨损；破土后，“弯钩”打开伸直生长有助于子叶展开，更好吸收光能进行光合作用。
8. 尿素是一种重要的农业肥料，但若不经细菌的分解，就不能更好地被植物利用。生活在土壤中的微生物种类和数量繁多，同学们试图探究土壤中微生物对尿素是否有分解作用，设计了以下实验，并成功筛选到能高效降解尿素的细菌（目的菌）。培养基成分如表所示，实验步骤如图所示。
KH2PO4 1.4g
Na2HPO4 2.1g
MgSO4·7H2O 0.2g
葡萄糖 10g
物质A 1g
琼脂 15g
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到100mL
（1）表1所示培养基成分中物质A是____，本实验中加入它的作用是____。
（2）为了保证无菌操作，在实验中需要灭菌的是____。
A. 培养细菌用的培养基与培养皿
B. 玻璃棒、试管、锥形瓶和吸管
C. 实验操作者的双手
D. 接种所需的涂布器
（3）从物理状态角度分析，图中接种时所用的培养基属于____培养基。
A. 选择培养基 B. 通用培养基
C. 固体培养基 D. 液体培养基
（4）在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有____（填序号）。
①土样不同 ②培养基污染 ③操作失误 ④没有设置对照
【答案】8. ①. 尿素 ②. 为细菌的生长代谢提供氮源，同时可筛选出能降解尿素的细菌 9. ABD 10. C
11. ①②③
【解析】
【分析】培养基一般含有碳源、氮源、水和无机盐。根据物理状态可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基；根据培养功能可分为基础培养基、选择培养基、加富培养基、鉴别培养基等；根据使用范围可分为细菌培养基、放线菌培养基、酵母菌培养基、真菌培养基等。
【小问1详解】
该实验的目的是筛选到能高效降解尿素的细菌，因此培养基中需要加入尿素作为唯一的氮源，目的是为细菌的生长代谢提供氮源，同时可筛选出能降解尿素的细菌。
【小问2详解】
为了保证无菌操作，实验过程中使用的培养基、玻璃器皿、接种工具等均需要灭菌，实验操作者的双手需要进行酒精消毒，故选ABD。
【小问3详解】
从物理状态角度分析，培养基可分为固体培养基、液体培养基、半固体培养基，图中接种时所用的培养基属于固体培养基，故选C。
【小问4详解】
在进行分离分解尿素的细菌实验时，A同学从培养基上筛选出大约150个菌落，而其他同学只选择出大约50个菌落。A同学的实验结果产生的原因可能有：A与B同学采集的土壤样品不同或是A同学操作失误，灭菌不彻底，使培养基污染了，故选①②③。
三、人类遗传病和生物工程（20分）
9. 亨廷顿氏舞蹈症是一种家族性遗传病，患者一般在中年（40岁以上）发病，患者脑部神经细胞退化，逐渐丧失说话、行动、思考和吞咽的能力，病情大约会持续发展15年到20年，并最终导致患者死亡。研究发现该病的形成与HTT基因有关。研究发现HTT基因位于人体4号染色体短臂上，正常基因的编码链上携带10~34个CAG重复序列，致病基因的编码链上携带40个以上CAG重复序列。据题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”出现的根本原因是（ ）。
A. 基因重组 B. 基因突变
C. 染色体数目变异 D. 染色体结构变异
【答案】B
【解析】
【分析】基因突变是指DNA中碱基对的增添、替换、缺失引起的基因碱基序列的改变。引起基因突变的因素由外因和内因，外因有物理因素、化学因素和生物因素；内因是DNA复制时偶尔发生错误。
【详解】基因突变是指DNA中碱基对的增添、替换、缺失引起的基因碱基序列的改变。由题干信息可知，HTT基因位于人体4号染色体短臂上，正常基因的编码链上携带10~34个CAG重复序列，致病基因的编码链上携带40个以上CAG重复序列，属于基因中碱基对的增添，因此“亨廷顿舞蹈症”出现的根本原因是基因突变，B正确，ACD错误。
故选B。
10. 高中生小明（Ⅲ-2）调查家族成员亨廷顿氏舞蹈症发病情况后绘制的遗传系普图（如图），第I、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病，第Ⅲ代未到发病年龄，Ⅰ-1不携带致病基因。（该病由H或h基因控制）
（1）据图7和题干信息分析，“亨廷顿舞蹈症”的遗传方式为____。
A. 伴X染色体隐性遗传
B. 常染色体隐性遗传
C. 伴X染色体显性遗传
D. 常染色体显性遗传
（2）据图7中小明父亲（Ⅱ-2）的基因型为____。
（3）小明担心自己到发病年龄后会和父亲一样患“亨廷顿舞蹈症”。据图和题干信息分析，小明的担心是否有必要？为什么 ____。
（4）小明的表姐（Ⅲ-3）现已怀孕，为避免生下携带“亨廷顿舞蹈症”致病基因的孩子，他们去医院进行遗传咨询。作为医生，应该提出的建议是对胎儿进行____。
A. B超检测 B. 染色体分析
C. 基因检测 D. 蛋白质分析
【答案】（1）D （2）Hh
（3）有必要担心，小明现在表现正常是因为还未到发病年龄。其父母的基因型分别为Hh 和hh，小明的基因型有可能为Hh，即到发病年龄后可能会发病 （4）C
【解析】
【分析】由题干可知， I 、II 代含有致病基因的个体均已发病，因此未发病的个体不携带致病基因。由 I -1患病，其女儿 II -3表现正常且不含有该病致病基因，可推测出HHT为常染色体显性遗传病，已知该病由H或h基因控制，则I-1的基因型为Hh。
【小问1详解】
I、Ⅱ代含有致病基因的个体均已发病，因此未发病的个体不携带致病基因。由I-1患病，其女儿Ⅱ-3表现正常且不含有该病致病基因，可推测出HHT为常染色体显性遗传病。D正确。
故选D。
【小问2详解】
小明的父亲Ⅱ－2患病，小明的祖母正常，基因型为hh，故小明的父亲基因型为Hh。
【小问3详解】
小明的父亲基因型为Hh，其母亲正常，基因型为hh，故小明基因型为Hh的概率是1|2，故小明现在表现正常是因为还未到发病年龄，到发病年龄后可能会发病，有必要担心。
【小问4详解】
小明的表姐的母亲基因型为Hh，其父亲正常，基因型为hh，故小明表姐基因型为Hh的概率是1|2，故为避免生下携带“亨廷顿舞蹈症”致病基因的孩子，应进行基因检测，C正确。
故选C。
【点睛】
11. 为了深入的研究“亨廷顿舞蹈症”的治疗方法，2018年我国科学家利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，将人亨廷顿舞蹈病致病基因（HTT基因）“敲入”猪基因组内，获得了人－猪“镶嵌”HTT基因，该技术主要由Cas9蛋白和向导RNA复合物完成（如图1所示），再利用生物工程技术成功地构建了亨廷顿舞蹈病的动物模型（如图2所示）。
（1）据图1分析，CRISPR-cas9系统的功能与____相似。
A. DNA连接酶 B. DNA解旋酶
C. DNA水解酶 D. 限制性内切核酸酶
（2）图1中猪基因组上的PAM序列是一个NGG序列（N可以是任何一种碱基），能被CRISPR-cas9系统识别，并在该序列附近有酶切位点，请分析PAM序列互补链上的碱基序列可以是____。
A. TGG B. CCC C. GCC D. AGG
（3）据图2判断，通过CRISPR/Cas9技术基因编辑后，将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞，最终由3号母猪产出4号小猪的过程，用到的生物技术是____。
A. 胚胎移植技术 B. 动物细胞培养技术
C. 动物细胞融合技术 D. 细胞核移植技术
（4）图2中1-4号猪中可能成为亨廷顿舞蹈病动物模型的是____号。如果经基因编辑后，人－猪“镶嵌”HTT基因只在猪成纤维细胞的一条染色体DNA上，那么想获得纯合能稳定遗传“人－猪“镶嵌”HTT基因”的亨廷顿舞蹈病动物模型猪，你的思路是____。
【答案】（1）D （2）BC
（3）ABD （4） ①. 4 ②. 通过相关过程分别培育含有人－猪“镶嵌”HTT基因的雌雄亨廷顿舞蹈病动物模型猪，然后进行杂交来获得能稳定遗传的纯合人－猪“镶嵌”HTT基因的子代模型猪
【解析】
【分析】CRISPR-Cas9基因编辑技术可以按照人们的意愿精准剪切、改变任意靶基因的遗传信息，CRISPR-Cas9基因编辑技术中，向导RNA是根据靶基因设计的，能准确引导Cas9切割与向导RNA配对的靶基因DNA序列，因此比传统的限制酶具有了更大的灵活性，只要能合成出特定的向导RNA就可以切割任何一种DNA序列。
【小问1详解】
据图1分析，CRISPR-cas9系统能够识别特定的DNA序列，并在特定位点切割DNA，与限制性内切核酸酶的功能相似，故选D。
【小问2详解】
按照碱基互补配对原则，G与C配对，N可以是任何一种碱基，所以只要为 CC的碱基序列，都可以与NGG序列配对，故选BC。
【小问3详解】
通过CRISPR-Cas9技术基因编辑用到的是转基因技术，将含有“敲入”序列的猪胚胎成纤维细胞的细胞核导入去核的卵母细胞所用技术是细胞核移植技术，最终由3号母猪产出4号小猪的过程，需要用到动物细胞培养技术（早期胚胎培养技术）和胚胎移植技术，故整个过程用到的工程技术有ABD。
【小问4详解】
据图可知，1号猪提供的是去核卵母细胞，2号猪含有目的基因，3号猪为胚胎移植的受体，其产下的4号猪含有目的基因，故可作为亨廷顿舞蹈病动物模型。设HTT基因为S基因，则“HTT基因只在猪成纤维细胞的一条染色体DNA上”，则该动物个体基因型为S0，故为获得稳定遗传（SS）的“人－猪“镶嵌”HTT基因”的享廷舞蹈病动物模型猪，可通过相关过程分别培育含有人－猪“镶嵌”HTT基因的雌雄亨廷顿舞蹈病动物模型猪，然后进行杂交来获得能稳定遗传（SS）的纯合人－猪“镶嵌”HTT基因的子代模型猪
可将获得的单条染色体含目的基因的雌雄个体进行杂交，从而获得稳定遗传个体SS。
四、糖尿病治疗和生物工程（20分）
12. 胰岛B细胞内K+浓度为细胞外的28倍，而细胞外Ca2+浓度为细胞内的15000倍。与神经细胞一样，胰岛B细胞在静息状态下呈内负外正的膜电位。当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞能引起胰岛B细胞和组织细胞的一系列生理反应，如图所示。
（1）胰岛素B细胞膜内外K+和Ca2+存在浓度差，其浓度差的建立和维持主要依靠的跨膜运输方式是____。
A. 自由扩散 B. 协助扩散
C. 主动运输 D. 胞吞胞吐
（2）据图可知，葡萄糖大量进入后胰岛B细胞内呼吸作用____（选填“增强”、“不变”或“减弱”），细胞膜两侧电荷分布为____。
（3）胰岛B细胞内ATP/ADP的比值上升最终促进胰岛素的分泌,下列关于该过程的叙述正确的是____。
A. 此过程中需要细胞膜上K+通道和Ca2+通道的协调
B. 此过程中ATP还有作为信息分子的作用
C. Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌
D. 胰岛素的合成和分泌不需要消耗ATP
（4）结合图示信息，写出胰岛素与组织细胞膜上的受体结合后降低血糖浓度的途径：____。
【答案】（1）C （2） ①. 增强 ②. 外负内正 （3）ABC
（4）增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进葡萄糖进入组织细胞；促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪
【解析】
【分析】1、物质跨膜运输方式：
（1）自由扩散：物质通过简单的扩散进出细胞的方式。（如：氧气、二氧化碳、脂溶性小分子）
（2）协助扩散：借助转运蛋白的扩散方式。（红细胞吸收葡萄糖）
（3）主动运输：逆浓度梯度的运输。消耗能量，需要有载体蛋白。（小分子有机物、离子）
（4）胞吞和胞吐：大分子颗粒物质进出细胞的方式，需要消耗能量。（分泌蛋白）
【小问1详解】
要维持胰岛B细胞内较高的K+浓度，需要将膜外的K+运输到膜内，这是逆浓度梯度的运输，需要消耗能量，属于主动运输。要维持细胞外较高的Ca2+浓度，需要将膜内的Ca2+运输到膜外，这也是逆浓度梯度的运输，需要消耗能量，属于主动运输。
故选C。
【小问2详解】
葡萄糖进入胰岛B细胞后，细胞内以葡萄糖为底物的有氧呼吸强度增大，同时导致ATP含量上升，ATP作用于K+通道使其关闭，进而通过一定的作用机制触发Ca2+通道的开放，Ca2+大量内流导致膜电位变为外负内正。
【小问3详解】
A、胰岛B细胞内ATP/ADP的比值上升最终促进胰岛素的分泌过程中， ATP敏感的K+通道在ATP的作用下关闭，并触发Ca2+通道的开放，Ca2+内流进入细胞并促进囊泡和细胞膜的融合，从而促进胰岛素的分泌，A正确；
B、此过程中ATP作用于K+通道，使其关闭，所以ATP作为信息分子向K+通道传递了信息，B正确；
C、从图中看到，Ca2+进入细胞并促进囊泡和细胞膜的融合，所以推测Ca2+促进囊泡的形成、运输和分泌，C正确；
D、胰岛素属于分泌蛋白，其合成过程中涉及基因的转录、翻译都需要消耗能量。分泌的方式为胞吐作用，也需要消耗能量，D错误。
故选ABC。
【小问4详解】
胰岛素作用于靶细胞后，可以加速组织细胞摄取、储存、和利用葡萄糖。从题干图像中可以看到的具体途径有：增加组织细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，促进葡萄糖进入细胞；促进组织细胞内葡萄糖合成糖原、蛋白质和脂肪。
13. 科学家培育出转人胰岛素基因山羊以大规模生产人胰岛素（从乳汁中提取），过程如图所示。其中编号①~⑨表示过程；质粒S中的标记基因Leu控制合成亮氨酸，标记基因GFP控制合成绿色荧光蛋白；四种限制酶的识别序列及切割位点见表。
限制酶 BamH Ⅰ Bgl Ⅱ Hind Ⅲ Xba Ⅰ
识别序列和切割位点 G↓GATCC A↓GATCT A↓AGCTT T↓CTAGA
（1）用Xba Ⅰ切割某DNA片段所获得的黏性末端的碱基序列为____。
（2）图中能体现高度分化的动物体细胞具有全能性的编号有____。
（3）含有目的基因的物质B是用限制酶____切割的结果。
A. BamH Ⅰ B. Bgl Ⅱ C. Hind Ⅲ D. Xba Ⅰ
（4）用BamH Ⅰ酶切的DNA末端与用Bgl Ⅱ酶切DNA末端连接，用DNA连接酶后形成的连接部位用BamH Ⅰ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开，用Bgl Ⅱ____（选填“能”、“不能”或者“不一定能”）切开。
（5）下列能成功筛选出含重组质粒T的成纤维细胞的说法是____。
A. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
B. 培养基中加入亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
C. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光
D. 培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞显示出绿色荧光
【答案】（1）5’- CTAG - 3’
（2）⑤⑥⑦⑧⑨ （3）AC
（4） ①. 不能 ②. 不能 （5）C
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定
【小问1详解】
限制酶的功能是能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。用Xba Ⅰ切割某DNA片段所获得的黏性末端的碱基序列为5’- CTAG - 3’。
【小问2详解】
分析题图可知，图中①②表示目的基因的获取，③表示基因表达载体的构建，④表示将目的基因导入受体细胞，⑤⑥⑦表示将山羊胎儿成纤维细胞的细胞核移入去核的卵母细胞，得到重组细胞，⑧表示将重组细胞诱导培养成早期胚胎，⑨表示将早期胚胎移入母羊子宫孕育。其中能体现高度分化的动物体细胞具有全能性的编号有⑤⑥⑦⑧⑨。
【小问3详解】
据图分析，用限制酶切割物质B形成的黏性末端GATCC......与BamH Ⅰ的识别序列一致，黏性末端AGCTT......与Hind Ⅲ的识别序列一致，故物质 B 是用限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ切割的结果，AC正确，BD错误。
故选AC。
【小问4详解】
限制酶只能识别特定核苷酸序列中特定部位的磷酸二酯键，用BamH Ⅰ酶切的DNA末端与用Bgl Ⅱ酶切DNA末端连接形成的新的核苷酸序列，既不能被BamH Ⅰ识别，也不能被Bgl Ⅱ识别。
【小问5详解】
用限制酶BamH Ⅰ、Hind Ⅲ切割质粒S和目的基因，形成的重组质粒T含有标记基因Leu和GFP基因，但BamH Ⅰ将GFP基因切割开，使得该基因失去遗传效应，而标记基因Leu控制合成亮氨酸。故培养基中不加亮氨酸，培养一段时间后观察，细胞不显示出绿色荧光的成纤维细胞是含有重组质粒T的细胞，ABD错误，C正确。
故选C。
五、t-PA蛋白和生物工程（20分）
14. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。图12是通过重叠延伸PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLYII构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中引物a、b用来扩增突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列）。
（1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白属于____。
A 基因工程 B. 蛋白质工程
C. 发酵工程 D. 细胞工程
（2）该案例中改造t-PA突变蛋白的策略是____。
A. 定点突变 B. 定向进化
C. 物理诱变 D. 重新设计
（3）获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是____（选择正确的编号并进行排序）。
① t-PA蛋白功能分析和结构设计
②借助易错PCR技术对t-PA基因进行随机突变
③借助定点突变改造t-PA基因序列
④检验t-PA蛋白的结构和功能
⑤设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列
⑥利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
（4）已知t-PA蛋白第84为是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延申PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基序列是____。引物C该突变位点的碱基是____。
（5）据图可知，重叠延伸时，需要引物是____。（选填编号）
A. 引物a B. 引物b C. 引物c D. 引物d
（6）关于PCR技术所需DNA聚合酶的说法正确的是____。
A. 组成它的主要化学元素为C、H、O、N、P
B. 在90℃高温下会失活
C. 大多数来源于嗜热细菌
D. 能与双缩脲试剂发生紫色反应
（7）若获得的t-PA突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶____切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
（8）将转化后的大肠杆菌接种在含有____的培养基上进行筛选，含重组质粒的大肠杆菌应具有的表型是____。
【答案】（1）B （2）A
（3）①⑤③⑥④ （4） ① G ②. C （5）AB （6）CD
（7）Xmal、BglⅡ
（8） ①. 新霉素 X-gal ②. 具有新霉素抗性且菌落呈白色
【解析】
【分析】1、基因工程技术的基本步骤：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。
2、蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。
【小问1详解】
由题干信息可知，上述生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白，因此属于蛋白质工程。
故选B。
【小问2详解】
分析题意，该技术中先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白，故该案例中改造t-PA突变蛋白的策略是定点突变。
故选A。
【小问3详解】
蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是① t-PA蛋白功能分析和结构设计→⑤设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→③借助定点突变改造t-PA基因序列→⑥利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→④检验t-PA蛋白的结构和功能。
【小问4详解】
已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t-PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C。
【小问5详解】
由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸，引物需要与模板的3'端结合，故据图可知，重叠延伸时，需要的引物是引物a和引物b。
故选AB。
【小问6详解】
A、DNA聚合酶的本质是蛋白质，组成它的主要化学元素为C、H、O、N等，不含P，A错误；
BC、PCR所需的DNA聚合酶大多数来源于嗜热细菌，是耐高温的，在90℃高温下不会失活，B错误，C正确；
D、DNA聚合酶的本质是蛋白质，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
故选CD。
【小问7详解】
根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。
【小问8详解】
在构建重组质粒时，其中的新霉素抗性基因没有被破坏，因此可以根据对新霉素的抗性将成功导入质粒的大肠杆菌筛选出来，即新霉素抗性基因为标记基因，作用是便于筛选出成功导入质粒（普通质粒和重组质粒）的大肠杆菌。在加入新霉素的培养基中形成菌落的受体细胞应该包含两种类型：一类是导入普通质粒的大肠杆菌，这类大肠杆菌细胞因为含有mlacZ基因而呈蓝色；另一类是导入重组质粒的大肠杆菌，因为其中的mlacZ基因在构建重组质粒时被破坏，则该细菌表现为白色。因此需选择呈白色的菌落，进一步培养、检测和鉴定，以选育出能生产改良t-PA蛋白的工程菌。
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