福建省福州市九县（市、区）一中2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
一、单项选择题（本题共16题，1-12题每题2分，13-16题每题4分，共40分）
1．（2024高二下·福州期末）2023年以来，多地出现了呼吸道合胞病毒（结构模式图如下图所示）感染引发肺炎的病例。已知肺炎支原体、肺炎链球菌感染也能引发肺炎，青霉素能抑制细菌细胞壁的形成而具有杀菌作用。下列有关说法正确的是（ ）
A．呼吸道合胞病毒的化学组成只有核酸和蛋白质
B．肺炎链球菌可利用自身的核糖体来进行蛋白质的合成
C．临床上可用一定剂量的青霉素来治疗肺炎支原体引发的肺炎
D．以上三种病原体的遗传物质都是 RNA
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；病毒
2．（2024高二下·福州期末）浒苔是一种绿藻，微囊藻属于蓝细菌，两者大量繁殖均能引发水华现象。下列有关叙述正确的是（ ）
A．两者都能将光能转化为化学能
B．两者的中心体都参与了有丝分裂
C．两者的核糖体的形成都与核仁有关
D．两者都含有生物膜系统
【答案】A
【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
【解析】【解答】A、绿藻属于真核生物，有叶绿体，微囊藻属于蓝细菌，有叶绿素和藻蓝素，绿藻和微囊藻都能将光能转化为化学能，A正确；
B、微囊藻属于原核生物，没有中心体，B错误；
C、微囊藻属于原核生物，没有核仁，C错误；
D、微囊藻属于原核生物，它的细胞中只有细胞膜一种生物膜，所以不存在生物膜系统，D错误。
故答案为：A。
【分析】原核生物和真核生物是生物分类中的两大类，它们之间的主要区别在于细胞结构和遗传物质的组织方式。
原核生物：
定义：原核生物是指细胞没有真正的细胞核，遗传物质（DNA）分散在细胞质中，不包含在核膜内的生物。
特点：原核生物的细胞相对简单，没有膜结合的细胞器，如线粒体、高尔基体等。它们通常具有一个环状DNA分子，这个DNA分子包含了所有遗传信息。
例子：细菌和蓝藻是原核生物的代表。
真核生物：
定义：真核生物是指细胞具有真正的细胞核，遗传物质（DNA）包含在核膜内的生物。
特点：真核生物的细胞结构复杂，含有多种膜结合的细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等。真核生物的DNA通常以线性或环状的形式存在于细胞核中，并且DNA通常与蛋白质结合形成染色体。
例子：动物、植物、真菌和原生生物是真核生物的代表。
区别：
细胞结构：原核生物没有真正的细胞核，而真核生物具有细胞核。
遗传物质：原核生物的遗传物质分散在细胞质中，而真核生物的遗传物质包含在细胞核内。
细胞器：原核生物没有膜结合的细胞器，而真核生物含有多种膜结合的细胞器。
联系：
尽管原核生物和真核生物在细胞结构和遗传物质的组织方式上存在明显差异，但它们都是生命的基本单位，具有一些共同的特征，如：
都需要进行代谢活动以维持生命。
都需要进行遗传信息的复制、转录和翻译。
都可以进行生长、繁殖和适应环境的变化。
3．（2024高二下·福州期末）下列有关水和无机盐的叙述，正确的是（ ）
A．在渗透作用过程中，水分子主要从高浓度溶液向低浓度溶液扩散
B．缺铁会导致血红蛋白合成发生障碍，引起“镰刀型贫血症”
C．患急性肠炎病人，很可能因呕吐腹泻造成机体脱水，需及时补充葡萄糖盐水
D．用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞的酸碱平衡
【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；渗透作用
4．（2024高二下·福州期末）下列关于组成细胞的分子、细胞结构和功能的叙述中，正确的是（ ）
A．原核细胞的拟核中不存在DNA一蛋白质的复合物
B．纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞内的储能物质
C．细胞骨架和生物膜系统均与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动有关
D．卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；细胞骨架
【解析】【解答】A、原核细胞的拟核中也存在DNA一蛋白质的复合物，如DNA复制过程中DNA聚合酶和拟核DNA结合成DNA一蛋白质的复合物，A错误；
B、纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞壁的组成成分，纤维素不是储能物质，B错误；
C、细胞骨架和生物膜系统都与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动密切相关，是细胞进行正常生命活动必不可少的结构物质，C正确；
D、卵细胞体积较大富含营养物质，为胚胎早期发育提供所需养料，卵细胞体积大，相对表面积较小，不利于和周围环境进行物质交换，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞骨架是指真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系，它主要由微管、微丝和中间纤维组成，这些成分共同构成了细胞内的动态蛋白质网络。细胞骨架不仅存在于细胞质内，称为细胞质骨架，还存在于细胞核内，包括核基质、核纤层和染色体骨架等，与细胞质骨架共同构成广义的细胞骨架。
细胞骨架具有多种功能，包括：
1.保证细胞器的生命活动：为细胞内提供一个框架结构，使各种细胞器能够附着于其中，并将它们分成各种不同的区域网络和体系，以保证各细胞器能够正常有序进行各种生命活动。
2.机械支撑：为细胞内的细胞器及物质的运动、运输提供机械支撑，如内质网产生囊泡并运输到高尔基体的过程中，细胞骨架为其提供运输轨道。
3.机械动力：为细胞运动提供机械动力，如细胞上的鞭毛、纤毛主要由细胞骨架构成。
4.参与细胞分裂：与有丝分裂中的胞质及核分裂有关，胞质分裂中的缢缩环由微丝形成，有丝分裂中的纺锤体由微管形成。
5.维持细胞形态：承受外来压力，保持细胞内部有序的结构，还可以维持细胞内水分的平衡。
5．（2024高二下·福州期末）核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸，这两种核酸的基本组成单位如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．HIV的遗传物质是核酸甲
B．核酸乙中不会存在氢键
C．与合成核酸乙的单体相比，核酸甲的单体的3’位置的碳原子上少一个氧原子
D．生物体内核酸甲的多样性与核苷酸的排列顺序有关，与其连接方式无关
【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位；核酸的种类及主要存在的部位；DNA与RNA的异同
【解析】【解答】A、HIV的遗传物质是RNA，而核酸甲是DNA，A错误；
B、核酸乙为RNA，而RNA中的tRNA具有局部的双链区，也存在氢键，B错误；
C、用于合成核酸甲的单体是脱氧核糖核苷酸，合成核酸时，脱氧核糖的2＇位置的碳原子上原有的羟基脱去一个氧，C错误；
D、核酸甲是DNA，生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排序、数量有关，但是与连接方式无关，D正确。
故答案为：D。
【分析】核酸的结构和功能：
核酸是一类重要的生物大分子，包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸），它们主要参与遗传信息的存储、传递和表达，以及细胞代谢的调控。
核酸的结构：
核酸的基本结构单位是核苷酸，每个核苷酸由一个磷酸基团、一个五碳糖（DNA中是脱氧核糖，RNA中是核糖）和一个含氮碱基组成。含氮碱基在DNA中有四种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），而在RNA中，胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所取代。
DNA和RNA在结构上存在一些差异，主要体现在以下几个方面：
1.糖分子：DNA含有脱氧核糖，而RNA含有核糖。
2.碱基：如前所述，DNA和RNA的碱基组成存在差异。
3.链形态：DNA通常以双螺旋的形式存在，而RNA通常是单链的。
核酸的功能：
核酸在细胞中具有多种重要的功能：
1.遗传信息的存储：DNA中的基因是遗传信息的载体，它决定了生物的遗传特征。
2.遗传信息的转录与翻译：在基因表达过程中，DNA上的遗传信息通过转录被复制到RNA分子中，然后通过翻译过程指导蛋白质的合成。
3.细胞代谢的调控：许多核酸分子如microRNA等参与了对细胞代谢活动的精细调控。
4.参与细胞信号传导：一些核酸分子如小干扰RNA（siRNA）参与细胞内的信号传导过程，影响基因的表达。
5.作为酶或辅助因子：一些RNA分子如核糖体RNA（rRNA）是核糖体的主要成分，参与蛋白质的合成；转运RNA（tRNA）则负责将氨基酸运送到核糖体进行蛋白质合成；其他一些酶如逆转录酶、端粒酶等也以核酸为底物或辅助因子。
6.免疫调节作用：某些核酸分子如CpG DNA能够激活免疫系统，发挥免疫调节作用。
7.抗病毒作用：一些核酸分子如干扰素刺激基因（ISG）产物能够抑制病毒复制，发挥抗病毒作用。
6．（2024高二下·福州期末）下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（ ）
A．从图甲可见250mmol·L-1NaCl溶液几乎不影响人红细胞的代谢
B．图乙中10min内植物细胞体积变化是先减小后增大，b点时细胞内溶液浓度等于0时浓度
C．图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D．人的红细胞长时间处在300mmol·L-1NaCl溶液中可能死亡，乙图实验过程中细胞始终能保持生物活性
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原；渗透作用
7．（2024高二下·福州期末）差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。下列叙述正确的是（ ）
A．在分离动物细胞的细胞器时，需要先用胰蛋白酶和胶原蛋白酶破坏细胞膜
B．离心速率较低时，能够让较小的颗粒沉降，改变离心速率可分离不同细胞器
C．将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA
D．将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物，向其中加入葡萄糖一定会得到H2O和CO2
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；有氧呼吸的过程和意义；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、分离动物细胞的细胞器需要先将细胞膜破坏，可采用吸水涨破的方法来破坏细胞膜，但是用胰蛋白酶和胶原蛋白酶只能除去细胞膜中的蛋白质，A错误；
B、由于不同细胞器的比重不同，采用差速离心法，低速率大颗粒沉降，小颗粒在上清液，取上清液高速率离心，沉降小颗粒，B错误；
C、将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA，是因为DNA不溶于冷酒精，C正确；
D、将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物主要含有线粒体等细胞器以及细胞核，能发生有氧呼吸的第二、三阶段，底物是丙酮酸，故向其中加入葡萄糖后一定不会得到H2O和CO2，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞器的分离是生物学研究中的一个重要环节，常用的方法包括差速离心法、密度梯度离心法以及细胞裂解法等。
1. 差速离心法
差速离心法是利用细胞各组分质量大小不同，在离心管不同区域沉降的原理，分离出所需组分。这种方法在密度均一的介质中由低速到高速逐级离心，用于分离不同大小的细胞和细胞器。差速离心中细胞器沉降的顺序依次为：核、线粒体、溶酶体与过氧化物酶体、内质网与高基体、最后为核蛋白体。由于各种细胞器在大小和密度上相互重叠，而且某些慢沉降颗粒常常被快沉降颗粒裹到沉淀块中，一般重复2～3次效果会好一些。差速离心只用于分离大小悬殊的细胞，更多用于分离细胞器。通过差速离心可将细胞器初步分离，常需进一步通过密度梯离心再行分离纯化。
2. 密度梯度离心法
密度梯度离心法是用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。这类分离又可分为速度沉降和等密度沉降平衡两种。密度梯度离心常用的介质为氯化铯、蔗糖和多聚蔗糖。此外，还有葡聚糖、硝基苯基乙醇和碘巴比妥酸钠等介质可用于密度梯度离心。
3. 细胞裂解法
细胞裂解法是最常用的细胞器分离方法之一，其基本原理是通过破坏细胞膜，释放细胞器到细胞质中。常见的细胞裂解方法有三种：机械裂解、超声波裂解和温和洗脱。机械裂解是通过机械力破碎细胞，如玻璃棒破碎、高压均质器等。超声波裂解是利用超声波的机械能来破坏细胞膜，释放细胞器。温和洗脱是将细胞置于温和的缓冲液中，使细胞膜溶解，释放细胞器到溶液中。
其他方法：
除了上述方法外，还有冷冻断裂法等特殊的细胞分离方法。冷冻断裂法通过将生物样品迅速冷冻至极低温度，然后通过冷冻样品的断裂面来分离细胞器。这种方法可以保持细胞的原始结构和组织，使科学家们能够观察到细胞器的真实形态和互相之间的关系。冷冻断裂法在电子显微镜下应用较为广泛。
8．（2024高二下·福州期末）如图所示为某生物细胞核的结构组成，下列有关叙述正确的是（ ）
A．核仁是细胞代谢和遗传的控制中心，与某种RNA的合成有关
B．图示中有中心体，说明该生物一定是动物细胞
C．核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，核膜也具有选择透过性
D．内质网膜除了与核膜直接相连，还可以与高尔基体膜间接相连
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞核的结构
【解析】【解答】A、核仁与某种RNA的合成有关，但细胞核才是细胞代谢和遗传的控制中心，A错误；
B、中心体存在于动物和低等植物中，有中心体不一定是动物细胞，B错误；
C、核孔是大分子物质进出细胞核的通道，其具有选择性，DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误；
D、内质网膜和高尔基体膜之间通过囊泡进行间接联系，与细胞膜和核膜直接相连，D正确。
故答案为：D。
【分析】细胞核是细胞中的一个重要结构，其结构和功能对于细胞的正常运作至关重要。以下是对细胞核结构和功能的详细解释：
细胞核的结构：
1.核膜：核膜是细胞核表面的一层薄膜，它起着分隔细胞核和细胞质的作用。核膜上有许多小孔，称为核孔，它们允许核与细胞质之间进行物质交换和信息交流。
2.核孔：虽然核孔不是所有描述中都明确提到的部分，但它是核膜上的重要结构，负责控制物质进出细胞核。
3.染色质：染色质是细胞核内的重要成分，由DNA和蛋白质组成。在细胞分裂期间，染色质会高度螺旋化形成染色体。染色质/染色体是遗传信息的载体。
4.核仁：核仁是真核细胞在间期核内出现的一种结构，主要功能是合成、加工rRNA或预rRNA，并进行核糖体亚基的装配工作。核仁的数量、形状和大小可能因生物种类、细胞形态和生理状态而异。
5.核基质：核基质是指除了染色质和核仁以外的核内部分，包括核液和核骨架。核液是细胞核中的液体基质，而核骨架则起到支撑核膜和维持细胞核形态的作用。
细胞核的功能：
1.存储和复制遗传物质：细胞核是遗传物质DNA的主要储存场所。DNA在细胞核内得到安全储存，并在细胞分裂时复制并传递给子细胞，确保遗传信息的连续性和稳定性。
2.控制基因表达：细胞核内的蛋白质和DNA分子可以组成复杂的调控网络，控制基因的表达或抑制。这对于细胞的生长、分化和功能实现至关重要。
3.合成RNA：细胞核内的RNA聚合酶能够利用DNA模板合成RNA分子，这些RNA分子随后被转运到细胞质中，参与蛋白质的合成。
4.控制细胞的遗传、生长和发育：细胞核是细胞的控制中心，通过调节基因表达、转录和翻译等过程，控制细胞的遗传特性、生长和发育。
5.参与细胞代谢和信号传导：细胞核还参与细胞内的代谢活动和信号传导过程，对细胞的整体功能进行调控。
9．（2024高二下·福州期末）在动物组织中存在间隙连接，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，如下图所示。间隙连接中心有允许相对分子质量小于1000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过的孔道。若细胞内pH值降低，其通透性下降；若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，下列叙述错误的是（ ）
A．连接子蛋白贯穿2层磷脂分子
B．间隙连接的存在能增强细胞与外界环境的物质交换
C．细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性
D．间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能
【解析】【解答】A、因为间隙连接中心有允许物质通过的孔道，并且间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，所以连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，A正确；
B、间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，故间隙连接的存在能增强细胞与细胞之间的物质交换，B错误；
C、由题，细胞内pH值降低导致通透性下降，如果连接子蛋白磷酸化，此时会使通透性增强，所以细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性，C正确；
D、间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用，间隙连接中心有允许信号分子等通过的孔道，D正确。
故答案为：B。
【分析】细胞信息交流的方式可以归纳为以下三种主要方式：
1.相邻细胞间直接接触：
细胞膜上的信号分子或受体直接与其他细胞的细胞膜上的受体或信号分子结合，从而实现信息的直接传递。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合就是典型的细胞间直接接触的信息交流方式。
2.相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通：
相邻细胞之间形成通道，携带信息的物质通过这些通道从一个细胞进入另一个细胞。这种方式常见于高等植物细胞之间，它们通过胞间连丝相互连接，实现细胞间的信息交流。胞间连丝贯穿两个相邻的植物细胞的细胞壁，并连接两个原生质体的胞质丝，使相邻细胞的原生质连通，是植物物质运输、信息传导的特有结构。
3.通过体液的作用来完成的间接交流：
- 细胞分泌的化学物质（如激素、神经递质等）随体液（如血液、淋巴液等）到达全身各处，与靶细胞细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。例如，内分泌细胞分泌的激素通过血液循环运输到靶细胞，并与靶细胞上的受体结合，从而传递信息。
此外，还有一些特殊的信息交流方式，如外泌体参与的信息交流。外泌体是细胞分泌的膜性小泡，其内含有蛋白质、核酸、脂质等分子，可以通过膜表面信号分子的直接作用、膜融合时内容物的胞内调节以及生物活性成分的释放调节等方式参与细胞间的信息交流。
10．（2024高二下·福州期末）我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（ ）
A．组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B．用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C．③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D．图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
【答案】B
【知识点】胚胎移植；表观遗传
【解析】【解答】A、据图，重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA之后发育成克隆鼠，而Kdm4d可以使组蛋白去甲基化，因为其mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用从而保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，A错误；
B、在体细胞核移植过程中，要使其完成细胞分裂和发育进程，需要用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活重构胚，B正确；
C、③为动物细胞融合的过程，所用的是灭活的病毒来诱导动物细胞发生融合，C错误；
D、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并未运用重组 DNA技术，D错误。
故答案为：B。
【分析】表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。以下是对表观遗传的详细解释：
1.可遗传性：表观遗传的改变可以通过有丝分裂或减数分裂，在细胞或个体世代间遗传。
2.可逆性：表观遗传改变具有可逆性，即基因表达可以在一定条件下发生改变。
3.无DNA序列改变：表观遗传变化不涉及DNA序列的改变，或不能用DNA序列变化来解释。
表观遗传的主要机制包括：
1.DNA修饰：如DNA甲基化，是目前研究最充分的表观遗传修饰形式。DNA甲基化一般与基因沉默相关联，正常的甲基化对于维持细胞的生长及代谢等是必需的，而异常的DNA甲基化则会引发疾病（如肿瘤）。
2.组蛋白修饰：真核生物DNA被组蛋白组成的核小体紧密包绕，组蛋白上的许多位点都可以被修饰，尤其是赖氨酸。组蛋白修饰可影响组蛋白与DNA双链的亲和性，从而改变染色质的疏松和凝集状态，进而影响转录因子等调节蛋白与染色质的结合，影响基因表达。
3.非编码RNA调控：非编码RNA指不能翻译为蛋白质的，具有调控作用的功能性RNA分子，在调控基因表达过程中发挥着很大的作用。
4.染色质重塑：染色质重塑复合物介导的一系列以染色质上核小体变化为基本特征的生物学过程，对于调控基因表达有着重要影响。
11．（2024高二下·福州期末）科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶（由124个氨基酸残基组成，有4个—S—S—），处理后该酶活性消失，再通过透析的方法去除尿素和巯基乙醇，将该酶转移到生理盐水缓冲液中，经过一段时间，发现该酶活性得以恢复，下列叙述错误的是（ ）
A．巯基乙醇和尿素处理后胰核糖核酸酶的二硫键被打开
B．蛋白质的结构影响其功能
C．蛋白质分子中二硫键的位置与该蛋白质的氨基酸序列有关
D．非折叠状态的该酶相对分子质量比天然状态减少8
【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；蛋白质的结构和功能的综合
【解析】【解答】A、据图，巯基乙醇和尿素处理后胰核糖核酸酶的二硫键被打开从而形成非折叠状态，此时胰核糖核酸酶没有活性，A正确；
B、天然折叠状态，酶有催化活性，在非折叠状态下酶无活性，所以蛋白质的结构影响其功能，B正确；
C、该蛋白质的氨基酸序列影响蛋白质分子中二硫键的位置，所以特定的氨基酸之间才能形成-S-S-，C正确；
D、非折叠状态的该酶4个二硫键被断开，形成8个-SH，因此相对分子质量比天然状态多8，D错误。
故答案为：D。
【分析】蛋白质的合成是生物体内一个复杂而精细的过程，它涉及到DNA、mRNA和tRNA等多种生物分子的参与。蛋白质合成的主要过程可以概括为以下几个阶段：
1.转录：这是蛋白质合成的第一步，发生在细胞核内。DNA中的遗传信息通过转录过程被转录成mRNA（信使核糖核酸）。mRNA上的碱基排列顺序与DNA模板链上的碱基排列顺序是互补的，这个过程由RNA聚合酶催化。
2.翻译：mRNA从细胞核转移到细胞质中的核糖体上，作为模板指导蛋白质的合成。这个过程称为翻译，即把mRNA分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列顺序。在核糖体内，tRNA（转运RNA）作为氨基酸的载体，将特定的氨基酸运送到核糖体上，并按照mRNA上的遗传信息顺序连接起来，形成多肽链。
3.翻译后修饰：新合成的多肽链在核糖体上释放后，通常需要经过一系列的翻译后修饰才能成为具有生物活性的蛋白质。这些修饰包括切除N端的甲酰甲硫氨酸（真核生物中为甲硫氨酸）、形成二硫键、氨基酸残基的修饰、肽段的切除、构象形成以及亚基的聚合等。
4.蛋白质折叠：多肽链在翻译后修饰过程中会逐渐折叠成具有特定空间结构的蛋白质。这种折叠过程是由蛋白质内部的氨基酸序列所决定的，同时也受到环境因素如温度、pH值和离子强度等的影响。
蛋白质是生物体内一类重要的生物大分子，它们具有多种多样的功能，包括但不限于以下几个方面：
1.结构功能：蛋白质是构成细胞和组织的主要成分，如肌肉、骨骼、皮肤、毛发、指甲等都是由蛋白质组成的。它们为生物体提供结构支持，保持形态和稳定性。
2.催化功能：许多蛋白质具有酶活性，能够催化生物体内的化学反应。这些酶能够加速反应速率，降低反应所需的能量，从而推动生物体的代谢过程。
3.运输功能：蛋白质在生物体内起着运输的作用，如血红蛋白负责运输氧气，载脂蛋白负责运输脂肪等。这些蛋白质能够确保营养物质和代谢废物在生物体内的有效运输。
4.信息传导功能：蛋白质在细胞信号传导过程中发挥着重要作用。它们能够作为受体、配体或信号分子，参与细胞间的通讯和调节细胞的生长、分化、凋亡等过程。
5.免疫功能：免疫系统中的许多成分都是蛋白质，如抗体、补体等。这些蛋白质能够识别并清除外来病原体，保护生物体免受感染。
6.储存和调节功能：某些蛋白质还具有储存和调节功能。例如，铁蛋白能够储存铁元素，并在需要时释放给细胞使用；激素类蛋白质则能够调节生物体的生理功能和代谢过程。
12．（2024高二下·福州期末）盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述不正确的是（ ）
A．H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞
B．海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染
C．液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境
D．H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞
【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
13．（2024高二下·福州期末）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，让其与未经射线照射的受体细胞融合成杂种细胞的技术。所得融合细胞含受体的全部遗传物质及供体的部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。
A．需对杂种植株进行筛选鉴定，获得能产紫杉醇的柴胡
B．A处理为碘乙酰胺处理，B处理为X射线处理
C．可用高Ca2+一高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
D．只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团
【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、原生质体融合可能有多种情况，经过植物组织培养得到的植株可能有多种类型，所以对这些植株进行筛选鉴定后能获得产紫杉醇的柴胡，A正确；
B、碘乙酰胺处理使细胞质中某些酶失活，X射线处理能随机破坏染色体结构，所以A处理为X射线处理，B处理为碘乙酰胺处理，B错误；
C、诱导植物原生质体融合的方法有化学方法：聚乙二醇来诱导，物理法：振动、离心、电激等；故可以用高Ca2+-高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合，C正确；
D、在培养的过程中，需要用选择性培养基来筛选，只有异源、融合的原生质体在该培养基上可以生存下来，才可持续分裂形成再生细胞团，D正确。
故答案为：B。
【分析】植物体细胞杂交技术，又称原生质体融合，是一种通过人工方法将植物不同种、属，甚至科间的原生质体诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。以下是关于植物体细胞杂交技术的详细解释：
定义与原理：
植物体细胞杂交技术利用植物细胞的全能性，通过去除细胞壁（即原生质体制备），将两个或多个不同植物的原生质体融合，形成杂种细胞。这些杂种细胞在适宜的条件下经过离体培养，可以再生成为完整的杂种植株。该技术的原理包括细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
过程：
植物体细胞杂交技术主要包括以下几个步骤：
1.原生质体制备：使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，得到原生质体。
2.原生质体融合：通过物理方法（如离心、振动、电激）或化学方法（如聚乙二醇，PEG）诱导原生质体融合。其中，PEG诱导融合法因其融合成本低、融合子产生的异核率高且不受物种限制而得到广泛应用。电融合法则具有不存在对细胞的毒害问题、融合效率高和操作简便等优点。
3.杂种细胞的筛选和培养：通过机械法、生理法或遗传法筛选出杂种细胞，并进行离体培养。
4.杂种细胞的再生和鉴定：杂种细胞经过培养形成愈伤组织，再进一步诱导分化为完整的杂种植株。通过形态学、细胞学、生化和分子等手段对杂种植株进行鉴定。
优点与应用：
植物体细胞杂交技术的主要优点在于能够克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大杂交亲本范围，从而培育出新的优良品种。例如，“白菜-甘蓝”杂种植株相比白菜具有生长期短、耐热性强和易储藏等优点。此外，该技术还可用于亲代、子代的性状表现和相关理论与实际问题的研究。
14．（2024高二下·福州期末）图1表示葡萄糖载体蛋白的两种构象状态相互转变，使葡萄糖分子顺浓度梯度进入细胞。图2表示离子通道型受体与特定配体结合后发生反应，引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化，使“门”打开，介导离子顺浓度梯度通过细胞膜。下列有关叙述正确的是（ ）
A．载体蛋白和通道蛋白属于转运蛋白，图1、图2介导的物质转运均为协助扩散
B．细胞缺氧会直接影响图2中离子的运输速率，图1中葡萄糖的转运不受影响
C．若图2配体为一种抑制性神经递质，则该配体可开启突触前膜上的Cl－通道
D．载体蛋白的构象变化在于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及空间结构的变化
【答案】A
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；神经冲动的产生和传导；被动运输
【解析】【解答】A、图1是从高浓度到低浓度，所以属于协助扩散，图2离子通道型受体介导离子跨膜运输时顺浓度梯度，这个过程不消耗能量，所以也是协助扩散，故图一图二均为协助扩散，A正确；
B、图1和图2都是被动运输不消耗能量，细胞缺氧不会影响图一，也不会影响图二，B错误；
C、抑制性神经递质可作为一种配体，来开启突触后膜的Cl-通道，使Cl-进入下一神经元，从而维持静息电位，C错误；
D、载体蛋白与葡萄糖特异性结合从而导致载体蛋白的构象变化，所以载体蛋白的构象变化跟氨基酸的种类、数量、排列顺序都没有关系，D错误。
故答案为：A。
【分析】根据题意和图示分析可知：离子通道型受体与细胞内或外的特定配体结合后发生反应，引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化，使“门”打开，介导离子顺浓度梯度通过细胞膜，属于协助扩散，不需要消耗能量。
分子进出细胞的方式主要包括以下几种：
1.自由扩散：这是最基本的物质跨膜运输方式，物质通过细胞膜的自然渗透作用进行移动。自由扩散主要受分子的大小、脂溶性和电荷影响。小分子、非极性分子（如氧气、二氧化碳）和脂溶性高的分子通常容易通过自由扩散进出细胞。
2.协助扩散：某些分子不能通过自由扩散有效地进出细胞，这时需要借助膜蛋白的帮助。协助扩散不需要能量，但需要特定的载体蛋白。载体蛋白结合特定的分子，并改变其构型，使其通过膜。例如，葡萄糖通过红细胞膜上的葡萄糖转运蛋白（GLUT）以协助扩散的方式进入细胞。
3.主动运输：这是细胞消耗能量来逆浓度梯度运输分子的过程。主动运输对维持细胞内外某些物质的特定浓度至关重要，如离子和营养物质。例如，钠-钾泵（Na+/K+ ATPase）通过消耗ATP来将钠离子送出细胞，将钾离子带入细胞。
4.胞吞和胞吐作用：这些是涉及大分子和颗粒通过膜内陷或外翻进出细胞的过程。胞吞作用包括受体介导的内吞、吞噬作用等，而胞吐作用则涉及分泌颗粒的融合和内容物的释放。
5.渗透作用：这是水分子通过选择性渗透过半透膜的过程。在生物体内，渗透作用调节细胞内外的水分平衡。
6.离子通道：这些是形成在细胞膜上的通道，允许特定的离子如钠、钾、钙等离子通过。离子通道可以是持续开放的，也可以由电压、化学物质或其他信号调节其开闭。
15．（2024高二下·福州期末）关于叶绿体的起源问题有两种互相对立的学说，即内共生假说和分化假说。按照内共生假说，叶绿体的祖先是蓝细菌（蓝藻），它们在生物进化的早期被原始真核细胞捕获（吞噬），逐步进化为叶绿体。分化假说认为叶绿体是原始的真核细胞内质深逐步分化而形成。已有的一些研究成果更有利于叶绿体起源的内共生假说。以下哪项证据不支持内共生假说（ ）
A．叶绿体内DNA分子为裸露的环状双链结构，无组蛋白结合并能进行独立的复制和转录
B．叶绿体中核糖体比真核细胞中核糖体小，与蓝细菌中核糖体相似
C．叶绿体内蛋白质少数由叶绿体DNA指导合成，多数由核DNA指导合成
D．叶绿体内外膜的化学成分是不同的，外膜与真核细胞膜一致
【答案】C
【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；内共生学说
16．（2024高二下·福州期末）水蒸气从叶片扩散到大气的过程中，叶片表面的静止空气层对水分扩散产生的阻力，称为叶片界面层阻力。界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时，叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力。此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。吊竹梅的蒸腾流量与气孔开度的关系如图所示。以下相关说法错误的是（ ）
A．在静止空气中，气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小
B．当风速高时，气孔开度是叶片散失水分的主要调控因子
C．有些植物的叶片生有茸毛，会增强植物的蒸腾作用，有利于植物对无机盐的运输
D．在流动空气中，为了减少蒸腾作用，有些植物可能会调节叶片的方向与日光平行
【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、据题，在围绕叶片的空气稳定时叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力，此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小，所以在静止空气中，气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小，A正确；
B、由图可知，蒸腾流量在流动空气中随气孔开度的增加而增加的比较明显，B正确；
C、植物叶片的绒毛会影响水蒸气从叶片扩散到大气的过程，降低了植物的蒸腾作用，不利于植物对无机盐的运输，C错误；
D、植物在流动空气中可通过调节叶片的方向与日光平行来减少蒸腾作用，D正确。
故答案为：C。
【分析】界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时，叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力，此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。
气孔开度对植物叶片细胞的呼吸作用有重要影响。气孔是植物叶片表面的微小开口，它们起着植物呼吸和光合作用的关键作用。以下是气孔开度对植物叶片细胞呼吸作用的具体影响：
1.气体交换：气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道。当气孔开放时，植物可以吸收空气中的二氧化碳（CO2），这是呼吸作用和光合作用的重要原料。同时，气孔也允许植物释放氧气（O2），这是光合作用的产物之一。因此，气孔的开度直接影响植物叶片细胞与外界环境的气体交换效率。
2.呼吸作用速率：气孔的开度通过影响CO2的供应来影响呼吸作用速率。呼吸作用需要CO2作为底物，因此当气孔开放度增加时，更多的CO2可以进入叶片细胞，从而可能提高呼吸作用的速率。然而，这种影响并不是线性的，因为呼吸作用还受到其他多种因素的调节，如温度、氧气浓度、底物供应等。
3.水分平衡：气孔的开闭还涉及植物的水分平衡。开放的气孔会导致植物水分的蒸发，即蒸腾作用。为了避免水分过度流失，植物在干燥或炎热的环境中会关闭气孔，以减少蒸腾作用造成的水分损失。然而，关闭气孔也会限制CO2的吸收，从而影响呼吸作用。因此，植物通过调节气孔的开度来实现呼吸作用、光合作用和蒸腾作用之间的平衡。
4.气孔导度：气孔导度表示的是气孔张开的程度，它是影响植物光合作用、呼吸作用及蒸腾作用的主要因素。气孔导度的变化会直接影响叶片细胞与外界环境的气体交换速率，包括CO2的吸收和O2的释放，从而影响呼吸作用的进行。
二、非选择题（共5道大题.共60分）
（2024高二下·福州期末）某科研小组研究发现，冬小麦在生长过程中会经历春化和光照两大阶段。收获后的种子可以制作加工成各类食品，食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养。具体途径如下图所示。
17．冬天来临前，冬小麦细胞内自由水和结合水的比值发生的变化是 ，其生理意义是 。
18．某同学要减肥，制定了高淀粉低脂的减肥餐，请根据上图所示信息，评价该方案 （填：“有效”或“无效”），理由是 。
19．油菜种子中富含脂肪，播种时应适当浅播，其原因是 。
20．动物肝脏、蛋黄等食物中富含胆固醇，胆固醇是构成 的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。由下图可知，在人体正常体温条件下，胆固醇能 （填“提高”或“降低”）膜流动性。（注：微粘度与流动性呈负相关）
【答案】17．下降；结合水越多，细胞抵抗寒冷的能力越强
18．无效；糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪
19．相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气
20．细胞膜；降低
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；水在细胞中的存在形式和作用；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】（1）冬季来临时，冬小麦细胞内结合水的比例逐渐上升并且自由水的比例逐渐降低，自由水和结合水的比值下降，这种变化可以避免气温下降，增强了植株的抗逆性，自由水过多导致结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现。
（2）糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪，故高蛋白高淀粉低脂的减肥餐对减肥是无效的。
（3）油菜种子含脂肪较多，相同质量的脂肪与糖类相比，前者含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气，所以种植植物时需要适当浅播。
（4）胆固醇在人体内不仅参与血液中脂质的运输，还是构成细胞膜的重要成分。由图，25℃以上时，含胆固醇的人工膜的微粘度高于不含胆固醇的人工膜，由于微粘度与流动性负相关，所以在人体正常体温条件下，胆固醇能降低膜流动性。
【分析】脂质是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。大多数脂质的化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。脂质的元素组成主要是碳、氢、氧，有的还含有氮、磷、硫。脂质在生物体内起着多种重要作用，以下是关于脂质的详细解释：
一、脂质的分类：
脂质按化学组成可分为以下几大类：
1.单纯脂质：由脂肪酸和甘油形成的酯，如甘油三酯（中性脂肪）和蜡。
2.复合脂质：单纯脂加上磷酸等基团产生的衍生物，如磷脂（包括甘油磷脂和鞘磷脂）和糖脂。
3.活性脂质：具有专一的重要生物活性，包括类固醇（如雄性激素、雌性激素和肾上腺皮质激素）和某些维生素（如维生素A、D、E、K）。
二、脂质的功能：
脂质在生物体内具有多种重要功能，包括但不限于：
1.能量存储：脂肪可在人体内储存大量能量，是人体主要的能量储备资源。
2.提供必需脂肪酸：脂肪能提供人体所不能合成的必需脂肪酸，如亚油酸和亚麻酸等。
3.构成生物膜：磷脂是构成生物膜的主要成分，它们具有“双层膜”的结构，保护细胞、维持细胞内稳定的环境。
4.传递细胞信号：磷脂酰肌醇是第二信使的前体，参与细胞内的信号传递。
5.调节生理过程：胆固醇及其衍生物在调节机体脂类物质的吸收、钙磷代谢以及荷尔蒙合成等方面起着重要作用。
三、脂质的生物合成：
脂质的生物合成是一个复杂的过程，涉及多个酶和途径。以脂肪酸合成为例，乙酰辅酶A（acetyl-CoA）提供最初两个碳，随后丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）逐次提供两个碳，在脂肪酸合酶复合体的催化下，经过缩合、羰基还原、脱水和双键还原等步骤，最终生成饱和脂肪酸。
17．冬季来临时，冬小麦细胞内结合水的比例逐渐上升并且自由水的比例逐渐降低，自由水和结合水的比值下降，这种变化可以避免气温下降，增强了植株的抗逆性，自由水过多导致结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现。
18．糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪，故高蛋白高淀粉低脂的减肥餐对减肥是无效的。
19．油菜种子含脂肪较多，相同质量的脂肪与糖类相比，前者含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气，所以种植植物时需要适当浅播。
20．胆固醇在人体内不仅参与血液中脂质的运输，还是构成细胞膜的重要成分。由图，25℃以上时，含胆固醇的人工膜的微粘度高于不含胆固醇的人工膜，由于微粘度与流动性负相关，所以在人体正常体温条件下，胆固醇能降低膜流动性。
（2024高二下·福州期末）科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说，如下图所示。
科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。
实验组别 核糖体 信号识别颗粒（SRP） 内质网 实验结果
1 + 合成的肽链比正常肽链多一段
2 + + 合成的肽链比正常肽链少一段
3 + + + 合成的肽链与正常肽链一致
注：“+”和“-”分别代表反应体系中存在或不存在该结构
21．折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往 、 等结构，最终分泌至细胞外发挥作用。能否用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程？ 。
22．对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的 识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
23．结合图中信息，解释组别I中合成的肽链比正常肽链多一段的原因： 。
24．综合实验结果说明内质网具有 功能。
25．根据信号肽假说，请你推理分析：
①组别2中的肽链 （填“含有”或“不含有”）信号序列。
②若在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体 （填“能”或“不能”）附着于内质网上。
【答案】21．高尔基体；细胞膜；否
22．DP（或SRP受体）
23．信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除
24．加工蛋白质
25．含有；不能
【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）分泌蛋白的合成分泌过程中，折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往高尔基体、细胞膜，最后分泌至细胞外发挥作用。如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，这样无法追踪上述蛋白质的合成和运输过程，所以不能用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程。
（2）对比组别2和3的结果可知，组别2反应体系中不存在内质网，则合成的肽链比正常肽链少一段。由图，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的DP即SRP受体识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
（3）如图，信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除，所以组别1中合成的肽链比正常肽链多一段。
（4）综合实验结果说明内质网能切除信号序列，并且具有加工蛋白质功能。
（5）①组别2中反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，所以组别2中的肽链含有信号序列。
②根据题干信息“游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，新生肽与SRP结合后，停止蛋白质的合成，只有引导核糖体附着于内质网上，才能继续蛋白质的合成”，所以在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体不能附着于内质网上。
【分析】分泌蛋白的合成过程是一个高度有序且复杂的生物化学反应过程，涉及多个细胞器和多种酶的参与。以下是分泌蛋白合成过程的详细步骤：1. 氨基酸的活化与多肽链的合成：
在细胞质基质中，氨基酸在氨酰-tRNA合成酶的作用下被激活，形成氨酰-tRNA。然后，这些氨酰-tRNA通过核糖体上的mRNA模板引导，按照遗传密码进行多肽链的合成。
2. 新生肽链的折叠与修饰：
新合成的多肽链在细胞质中进行初步的折叠和修饰，形成具有一定空间结构的蛋白质。
3. 信号肽的识别与切除：
带有信号肽的新生蛋白在合成后，通过信号肽识别机制被运送到内质网。在内质网中，信号肽被信号肽酶水解切除。
4. 内质网中的加工与运输：
切除信号肽后的蛋白在内质网中进行进一步的折叠、修饰和组装，然后以囊泡的形式被运送到高尔基体。
5. 高尔基体中的进一步加工与包装：
在高尔基体中，蛋白质进行进一步的糖基化、二硫键的形成等修饰，并按照其目的地址被分选到不同的囊泡中。
6. 囊泡运输至细胞膜并胞吐释放：
含有分泌蛋白的囊泡通过与细胞膜融合的方式将蛋白质释放到细胞外环境中，这一过程称为胞吐作用。
21．分泌蛋白的合成分泌过程中，折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往高尔基体、细胞膜，最后分泌至细胞外发挥作用。如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，这样无法追踪上述蛋白质的合成和运输过程，所以不能用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程。
22．对比组别2和3的结果，组别2反应体系中不存在内质网，则合成的肽链比正常肽链少一段。结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的DP即SRP受体识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
23．如图，信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除，所以组别1中合成的肽链比正常肽链多一段。
24．综合实验结果说明内质网能切除信号序列，并且具有加工蛋白质功能。
25．①组别2中反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，所以组别2中的肽链含有信号序列。
②根据题干信息“游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，新生肽与SRP结合后，停止蛋白质的合成，只有引导核糖体附着于内质网上，才能继续蛋白质的合成”，所以在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体不能附着于内质网上。
26．（2024高二下·福州期末）科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、▲、○代表主动运输的离子或小分子）。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠．上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题：
（1）分析图1所示的细胞膜结构， 侧（填“P”或“Q”）为细胞外。
（2）在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中 （填“a”、“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是 。
（3）最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。
实验步骤：
第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于 。
第三步：检测 。
实验结果： ，则验证了上面的最新研究结果。
【答案】（1）P
（2）a；细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能
（3）一定较高浓度的葡萄糖溶液中（三组浓度相同），培养一段时间，其他条件相同且适宜；培养液中葡萄糖浓度；若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；被动运输；主动运输
27．（2024高二下·福州期末）野生型菌株经过突变后可能失去合成某种营养物质的能力，称为营养缺陷型菌株，只有在基本培养基中补充所缺乏的营养物质后才能生长。根据其无法合成的物质种类可分为氨基酸缺陷型菌株、维生素缺陷型菌株和碱基缺陷型菌株等。请完成以下获得营养缺陷型菌株的步骤：
诱变处理：用紫外线诱变野生型大肠杆菌；
（1）选出缺陷型：限量培养法可用于营养缺陷型菌株的检出，其原理是野生型菌株在限量培养基上获取营养物质的能力强于营养缺陷型菌株。从功能上看，限量培养基属于一种 培养基。下图甲为经过限量培养后形成的菌落，其中菌落 （填“A”或“B”）即为检出的营养缺陷型大肠杆菌菌株。该方法中还需将一个未接种的平板同时放在恒温培养箱中培养，其主要目的是 。
（2）鉴定缺陷型：利用生长图谱法可初步确定检出的营养缺陷型大肠杆菌的类型，即在基本培养基乙的A~E这5个区域中分别添加不同的营养物质，然后用 法将检出的营养缺陷型大肠杆菌接种在乙上，若培养一段时间后在乙的BC交界处长出了菌落，则说明该菌株是 营养缺陷型菌。
（3）鉴定缺陷亚型：研究小组用上述方法鉴定了某菌株属于维生素营养缺陷型，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，分别添加与图丙培养基的对应区域，然后接种菌株后培养一段时间。
组别 维生素组合
1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12
2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺
3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙
4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇
5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇
若观察到区域1和区域2产生菌落，则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是 ；若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在丙培养基上形成菌落的位置是 。
【答案】（1）鉴别；B；（作为空白对照）判断培养基本身是否被杂菌污染
（2）稀释涂布平板法；氨基酸和维生素
（3）维生素B1；区域3与区域5的交界处
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类
（2024高二下·福州期末）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。下图是通过重叠延伸 PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLY11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）。请回答下列问题。
28．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突变蛋白的生物技术手段属于 范畴。该工程的基础是 。
29．获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是 （选择正确编号并排序）。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t-PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
30．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，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸 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是 ，引物c中该突变位点的碱基是 。
31．据图可知，PCR3时，需要的引物是 ，引物的作用是 。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因 。
32．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。
【答案】28．蛋白质工程；基因工程
29．①④②⑤③
30．G；C
31．引物a和引物d；使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；退火（复性）温度过低、引物特异性不高
32．Xmal、BglⅡ
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；蛋白质工程；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）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。该工程的基础是基因工程。
（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，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→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
（3）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。
（4）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；DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸；出现非目的序列产物的原因有：引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。
（5） 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。
【分析】基因工程的基本步骤主要包括以下四个方面：
1.目的基因的获取：
方法多样，可以从基因文库中获取、利用PCR（聚合酶链式反应）技术扩增，或者通过化学方法直接人工合成。
基因文库是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段导入受体菌的群体储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。
PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的技术，通过DNA双链复制的原理，在已知目的基因核苷酸序列的基础上，合成引物进行扩增。
2.基因表达载体的构建：
这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。
通过特定的酶（如限制酶和DNA连接酶）将目的基因与载体（如质粒）连接，形成重组质粒。
3.将目的基因导入受体细胞：
根据受体细胞的不同（如微生物、植物细胞、动物细胞），导入方法也有所不同。
微生物常用的方法是感受态细胞法，植物细胞则常用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，动物细胞则常用显微注射法。
4.目的基因的检测与鉴定：
包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
分子水平上的检测主要包括检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因（DNA分子杂交技术）、检测目的基因是否转录出mRNA（分子杂交技术）、检测目的基因是否翻译成蛋白质（抗原-抗体杂交技术）。
个体水平上的鉴定则包括抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
28．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。该工程的基础是基因工程。
29．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→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
30．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。
31．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；DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸；出现非目的序列产物的原因有：引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。
32．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。
1 / 1福建省福州市九县（市、区）一中2023-2024学年高二下学期7月期末生物试题
一、单项选择题（本题共16题，1-12题每题2分，13-16题每题4分，共40分）
1．（2024高二下·福州期末）2023年以来，多地出现了呼吸道合胞病毒（结构模式图如下图所示）感染引发肺炎的病例。已知肺炎支原体、肺炎链球菌感染也能引发肺炎，青霉素能抑制细菌细胞壁的形成而具有杀菌作用。下列有关说法正确的是（ ）
A．呼吸道合胞病毒的化学组成只有核酸和蛋白质
B．肺炎链球菌可利用自身的核糖体来进行蛋白质的合成
C．临床上可用一定剂量的青霉素来治疗肺炎支原体引发的肺炎
D．以上三种病原体的遗传物质都是 RNA
2．（2024高二下·福州期末）浒苔是一种绿藻，微囊藻属于蓝细菌，两者大量繁殖均能引发水华现象。下列有关叙述正确的是（ ）
A．两者都能将光能转化为化学能
B．两者的中心体都参与了有丝分裂
C．两者的核糖体的形成都与核仁有关
D．两者都含有生物膜系统
3．（2024高二下·福州期末）下列有关水和无机盐的叙述，正确的是（ ）
A．在渗透作用过程中，水分子主要从高浓度溶液向低浓度溶液扩散
B．缺铁会导致血红蛋白合成发生障碍，引起“镰刀型贫血症”
C．患急性肠炎病人，很可能因呕吐腹泻造成机体脱水，需及时补充葡萄糖盐水
D．用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞的酸碱平衡
4．（2024高二下·福州期末）下列关于组成细胞的分子、细胞结构和功能的叙述中，正确的是（ ）
A．原核细胞的拟核中不存在DNA一蛋白质的复合物
B．纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞内的储能物质
C．细胞骨架和生物膜系统均与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动有关
D．卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料
5．（2024高二下·福州期末）核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸，这两种核酸的基本组成单位如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．HIV的遗传物质是核酸甲
B．核酸乙中不会存在氢键
C．与合成核酸乙的单体相比，核酸甲的单体的3’位置的碳原子上少一个氧原子
D．生物体内核酸甲的多样性与核苷酸的排列顺序有关，与其连接方式无关
6．（2024高二下·福州期末）下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（ ）
A．从图甲可见250mmol·L-1NaCl溶液几乎不影响人红细胞的代谢
B．图乙中10min内植物细胞体积变化是先减小后增大，b点时细胞内溶液浓度等于0时浓度
C．图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D．人的红细胞长时间处在300mmol·L-1NaCl溶液中可能死亡，乙图实验过程中细胞始终能保持生物活性
7．（2024高二下·福州期末）差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。下列叙述正确的是（ ）
A．在分离动物细胞的细胞器时，需要先用胰蛋白酶和胶原蛋白酶破坏细胞膜
B．离心速率较低时，能够让较小的颗粒沉降，改变离心速率可分离不同细胞器
C．将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA
D．将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物，向其中加入葡萄糖一定会得到H2O和CO2
8．（2024高二下·福州期末）如图所示为某生物细胞核的结构组成，下列有关叙述正确的是（ ）
A．核仁是细胞代谢和遗传的控制中心，与某种RNA的合成有关
B．图示中有中心体，说明该生物一定是动物细胞
C．核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，核膜也具有选择透过性
D．内质网膜除了与核膜直接相连，还可以与高尔基体膜间接相连
9．（2024高二下·福州期末）在动物组织中存在间隙连接，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，如下图所示。间隙连接中心有允许相对分子质量小于1000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过的孔道。若细胞内pH值降低，其通透性下降；若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，下列叙述错误的是（ ）
A．连接子蛋白贯穿2层磷脂分子
B．间隙连接的存在能增强细胞与外界环境的物质交换
C．细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性
D．间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用
10．（2024高二下·福州期末）我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（ ）
A．组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B．用电刺激、Ca2+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C．③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D．图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
11．（2024高二下·福州期末）科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶（由124个氨基酸残基组成，有4个—S—S—），处理后该酶活性消失，再通过透析的方法去除尿素和巯基乙醇，将该酶转移到生理盐水缓冲液中，经过一段时间，发现该酶活性得以恢复，下列叙述错误的是（ ）
A．巯基乙醇和尿素处理后胰核糖核酸酶的二硫键被打开
B．蛋白质的结构影响其功能
C．蛋白质分子中二硫键的位置与该蛋白质的氨基酸序列有关
D．非折叠状态的该酶相对分子质量比天然状态减少8
12．（2024高二下·福州期末）盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述不正确的是（ ）
A．H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞
B．海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染
C．液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境
D．H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞
13．（2024高二下·福州期末）不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，让其与未经射线照射的受体细胞融合成杂种细胞的技术。所得融合细胞含受体的全部遗传物质及供体的部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。
A．需对杂种植株进行筛选鉴定，获得能产紫杉醇的柴胡
B．A处理为碘乙酰胺处理，B处理为X射线处理
C．可用高Ca2+一高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
D．只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团
14．（2024高二下·福州期末）图1表示葡萄糖载体蛋白的两种构象状态相互转变，使葡萄糖分子顺浓度梯度进入细胞。图2表示离子通道型受体与特定配体结合后发生反应，引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化，使“门”打开，介导离子顺浓度梯度通过细胞膜。下列有关叙述正确的是（ ）
A．载体蛋白和通道蛋白属于转运蛋白，图1、图2介导的物质转运均为协助扩散
B．细胞缺氧会直接影响图2中离子的运输速率，图1中葡萄糖的转运不受影响
C．若图2配体为一种抑制性神经递质，则该配体可开启突触前膜上的Cl－通道
D．载体蛋白的构象变化在于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及空间结构的变化
15．（2024高二下·福州期末）关于叶绿体的起源问题有两种互相对立的学说，即内共生假说和分化假说。按照内共生假说，叶绿体的祖先是蓝细菌（蓝藻），它们在生物进化的早期被原始真核细胞捕获（吞噬），逐步进化为叶绿体。分化假说认为叶绿体是原始的真核细胞内质深逐步分化而形成。已有的一些研究成果更有利于叶绿体起源的内共生假说。以下哪项证据不支持内共生假说（ ）
A．叶绿体内DNA分子为裸露的环状双链结构，无组蛋白结合并能进行独立的复制和转录
B．叶绿体中核糖体比真核细胞中核糖体小，与蓝细菌中核糖体相似
C．叶绿体内蛋白质少数由叶绿体DNA指导合成，多数由核DNA指导合成
D．叶绿体内外膜的化学成分是不同的，外膜与真核细胞膜一致
16．（2024高二下·福州期末）水蒸气从叶片扩散到大气的过程中，叶片表面的静止空气层对水分扩散产生的阻力，称为叶片界面层阻力。界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时，叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力。此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。吊竹梅的蒸腾流量与气孔开度的关系如图所示。以下相关说法错误的是（ ）
A．在静止空气中，气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小
B．当风速高时，气孔开度是叶片散失水分的主要调控因子
C．有些植物的叶片生有茸毛，会增强植物的蒸腾作用，有利于植物对无机盐的运输
D．在流动空气中，为了减少蒸腾作用，有些植物可能会调节叶片的方向与日光平行
二、非选择题（共5道大题.共60分）
（2024高二下·福州期末）某科研小组研究发现，冬小麦在生长过程中会经历春化和光照两大阶段。收获后的种子可以制作加工成各类食品，食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养。具体途径如下图所示。
17．冬天来临前，冬小麦细胞内自由水和结合水的比值发生的变化是 ，其生理意义是 。
18．某同学要减肥，制定了高淀粉低脂的减肥餐，请根据上图所示信息，评价该方案 （填：“有效”或“无效”），理由是 。
19．油菜种子中富含脂肪，播种时应适当浅播，其原因是 。
20．动物肝脏、蛋黄等食物中富含胆固醇，胆固醇是构成 的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。由下图可知，在人体正常体温条件下，胆固醇能 （填“提高”或“降低”）膜流动性。（注：微粘度与流动性呈负相关）
（2024高二下·福州期末）科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说，如下图所示。
科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。
实验组别 核糖体 信号识别颗粒（SRP） 内质网 实验结果
1 + 合成的肽链比正常肽链多一段
2 + + 合成的肽链比正常肽链少一段
3 + + + 合成的肽链与正常肽链一致
注：“+”和“-”分别代表反应体系中存在或不存在该结构
21．折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往 、 等结构，最终分泌至细胞外发挥作用。能否用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程？ 。
22．对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的 识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
23．结合图中信息，解释组别I中合成的肽链比正常肽链多一段的原因： 。
24．综合实验结果说明内质网具有 功能。
25．根据信号肽假说，请你推理分析：
①组别2中的肽链 （填“含有”或“不含有”）信号序列。
②若在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体 （填“能”或“不能”）附着于内质网上。
26．（2024高二下·福州期末）科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、▲、○代表主动运输的离子或小分子）。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠．上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题：
（1）分析图1所示的细胞膜结构， 侧（填“P”或“Q”）为细胞外。
（2）在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中 （填“a”、“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是 。
（3）最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。
实验步骤：
第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于 。
第三步：检测 。
实验结果： ，则验证了上面的最新研究结果。
27．（2024高二下·福州期末）野生型菌株经过突变后可能失去合成某种营养物质的能力，称为营养缺陷型菌株，只有在基本培养基中补充所缺乏的营养物质后才能生长。根据其无法合成的物质种类可分为氨基酸缺陷型菌株、维生素缺陷型菌株和碱基缺陷型菌株等。请完成以下获得营养缺陷型菌株的步骤：
诱变处理：用紫外线诱变野生型大肠杆菌；
（1）选出缺陷型：限量培养法可用于营养缺陷型菌株的检出，其原理是野生型菌株在限量培养基上获取营养物质的能力强于营养缺陷型菌株。从功能上看，限量培养基属于一种 培养基。下图甲为经过限量培养后形成的菌落，其中菌落 （填“A”或“B”）即为检出的营养缺陷型大肠杆菌菌株。该方法中还需将一个未接种的平板同时放在恒温培养箱中培养，其主要目的是 。
（2）鉴定缺陷型：利用生长图谱法可初步确定检出的营养缺陷型大肠杆菌的类型，即在基本培养基乙的A~E这5个区域中分别添加不同的营养物质，然后用 法将检出的营养缺陷型大肠杆菌接种在乙上，若培养一段时间后在乙的BC交界处长出了菌落，则说明该菌株是 营养缺陷型菌。
（3）鉴定缺陷亚型：研究小组用上述方法鉴定了某菌株属于维生素营养缺陷型，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，分别添加与图丙培养基的对应区域，然后接种菌株后培养一段时间。
组别 维生素组合
1 维生素A 维生素B1 维生素B2 维生素B6 维生素B12
2 维生素C 维生素B1 维生素D2 维生素E 烟酰胺
3 叶酸 维生素B2 维生素D2 胆碱 泛酸钙
4 对氨基苯甲酸 维生素B6 维生素E 胆碱 肌醇
5 生物素 维生素B12 烟酰胺 泛酸钙 肌醇
若观察到区域1和区域2产生菌落，则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是 ；若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在丙培养基上形成菌落的位置是 。
（2024高二下·福州期末）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。下图是通过重叠延伸 PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLY11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）。请回答下列问题。
28．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突变蛋白的生物技术手段属于 范畴。该工程的基础是 。
29．获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是 （选择正确编号并排序）。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t-PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
30．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，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸 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是 ，引物c中该突变位点的碱基是 。
31．据图可知，PCR3时，需要的引物是 ，引物的作用是 。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因 。
32．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。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；病毒
2．【答案】A
【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
【解析】【解答】A、绿藻属于真核生物，有叶绿体，微囊藻属于蓝细菌，有叶绿素和藻蓝素，绿藻和微囊藻都能将光能转化为化学能，A正确；
B、微囊藻属于原核生物，没有中心体，B错误；
C、微囊藻属于原核生物，没有核仁，C错误；
D、微囊藻属于原核生物，它的细胞中只有细胞膜一种生物膜，所以不存在生物膜系统，D错误。
故答案为：A。
【分析】原核生物和真核生物是生物分类中的两大类，它们之间的主要区别在于细胞结构和遗传物质的组织方式。
原核生物：
定义：原核生物是指细胞没有真正的细胞核，遗传物质（DNA）分散在细胞质中，不包含在核膜内的生物。
特点：原核生物的细胞相对简单，没有膜结合的细胞器，如线粒体、高尔基体等。它们通常具有一个环状DNA分子，这个DNA分子包含了所有遗传信息。
例子：细菌和蓝藻是原核生物的代表。
真核生物：
定义：真核生物是指细胞具有真正的细胞核，遗传物质（DNA）包含在核膜内的生物。
特点：真核生物的细胞结构复杂，含有多种膜结合的细胞器，如线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等。真核生物的DNA通常以线性或环状的形式存在于细胞核中，并且DNA通常与蛋白质结合形成染色体。
例子：动物、植物、真菌和原生生物是真核生物的代表。
区别：
细胞结构：原核生物没有真正的细胞核，而真核生物具有细胞核。
遗传物质：原核生物的遗传物质分散在细胞质中，而真核生物的遗传物质包含在细胞核内。
细胞器：原核生物没有膜结合的细胞器，而真核生物含有多种膜结合的细胞器。
联系：
尽管原核生物和真核生物在细胞结构和遗传物质的组织方式上存在明显差异，但它们都是生命的基本单位，具有一些共同的特征，如：
都需要进行代谢活动以维持生命。
都需要进行遗传信息的复制、转录和翻译。
都可以进行生长、繁殖和适应环境的变化。
3．【答案】C
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用；渗透作用
4．【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；细胞骨架
【解析】【解答】A、原核细胞的拟核中也存在DNA一蛋白质的复合物，如DNA复制过程中DNA聚合酶和拟核DNA结合成DNA一蛋白质的复合物，A错误；
B、纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞壁的组成成分，纤维素不是储能物质，B错误；
C、细胞骨架和生物膜系统都与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动密切相关，是细胞进行正常生命活动必不可少的结构物质，C正确；
D、卵细胞体积较大富含营养物质，为胚胎早期发育提供所需养料，卵细胞体积大，相对表面积较小，不利于和周围环境进行物质交换，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞骨架是指真核细胞质中的蛋白质纤维网架体系，它主要由微管、微丝和中间纤维组成，这些成分共同构成了细胞内的动态蛋白质网络。细胞骨架不仅存在于细胞质内，称为细胞质骨架，还存在于细胞核内，包括核基质、核纤层和染色体骨架等，与细胞质骨架共同构成广义的细胞骨架。
细胞骨架具有多种功能，包括：
1.保证细胞器的生命活动：为细胞内提供一个框架结构，使各种细胞器能够附着于其中，并将它们分成各种不同的区域网络和体系，以保证各细胞器能够正常有序进行各种生命活动。
2.机械支撑：为细胞内的细胞器及物质的运动、运输提供机械支撑，如内质网产生囊泡并运输到高尔基体的过程中，细胞骨架为其提供运输轨道。
3.机械动力：为细胞运动提供机械动力，如细胞上的鞭毛、纤毛主要由细胞骨架构成。
4.参与细胞分裂：与有丝分裂中的胞质及核分裂有关，胞质分裂中的缢缩环由微丝形成，有丝分裂中的纺锤体由微管形成。
5.维持细胞形态：承受外来压力，保持细胞内部有序的结构，还可以维持细胞内水分的平衡。
5．【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位；核酸的种类及主要存在的部位；DNA与RNA的异同
【解析】【解答】A、HIV的遗传物质是RNA，而核酸甲是DNA，A错误；
B、核酸乙为RNA，而RNA中的tRNA具有局部的双链区，也存在氢键，B错误；
C、用于合成核酸甲的单体是脱氧核糖核苷酸，合成核酸时，脱氧核糖的2＇位置的碳原子上原有的羟基脱去一个氧，C错误；
D、核酸甲是DNA，生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排序、数量有关，但是与连接方式无关，D正确。
故答案为：D。
【分析】核酸的结构和功能：
核酸是一类重要的生物大分子，包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸），它们主要参与遗传信息的存储、传递和表达，以及细胞代谢的调控。
核酸的结构：
核酸的基本结构单位是核苷酸，每个核苷酸由一个磷酸基团、一个五碳糖（DNA中是脱氧核糖，RNA中是核糖）和一个含氮碱基组成。含氮碱基在DNA中有四种，分别是腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），而在RNA中，胸腺嘧啶被尿嘧啶（U）所取代。
DNA和RNA在结构上存在一些差异，主要体现在以下几个方面：
1.糖分子：DNA含有脱氧核糖，而RNA含有核糖。
2.碱基：如前所述，DNA和RNA的碱基组成存在差异。
3.链形态：DNA通常以双螺旋的形式存在，而RNA通常是单链的。
核酸的功能：
核酸在细胞中具有多种重要的功能：
1.遗传信息的存储：DNA中的基因是遗传信息的载体，它决定了生物的遗传特征。
2.遗传信息的转录与翻译：在基因表达过程中，DNA上的遗传信息通过转录被复制到RNA分子中，然后通过翻译过程指导蛋白质的合成。
3.细胞代谢的调控：许多核酸分子如microRNA等参与了对细胞代谢活动的精细调控。
4.参与细胞信号传导：一些核酸分子如小干扰RNA（siRNA）参与细胞内的信号传导过程，影响基因的表达。
5.作为酶或辅助因子：一些RNA分子如核糖体RNA（rRNA）是核糖体的主要成分，参与蛋白质的合成；转运RNA（tRNA）则负责将氨基酸运送到核糖体进行蛋白质合成；其他一些酶如逆转录酶、端粒酶等也以核酸为底物或辅助因子。
6.免疫调节作用：某些核酸分子如CpG DNA能够激活免疫系统，发挥免疫调节作用。
7.抗病毒作用：一些核酸分子如干扰素刺激基因（ISG）产物能够抑制病毒复制，发挥抗病毒作用。
6．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原；渗透作用
7．【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；有氧呼吸的过程和意义；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、分离动物细胞的细胞器需要先将细胞膜破坏，可采用吸水涨破的方法来破坏细胞膜，但是用胰蛋白酶和胶原蛋白酶只能除去细胞膜中的蛋白质，A错误；
B、由于不同细胞器的比重不同，采用差速离心法，低速率大颗粒沉降，小颗粒在上清液，取上清液高速率离心，沉降小颗粒，B错误；
C、将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA，是因为DNA不溶于冷酒精，C正确；
D、将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物主要含有线粒体等细胞器以及细胞核，能发生有氧呼吸的第二、三阶段，底物是丙酮酸，故向其中加入葡萄糖后一定不会得到H2O和CO2，D错误。
故答案为：C。
【分析】细胞器的分离是生物学研究中的一个重要环节，常用的方法包括差速离心法、密度梯度离心法以及细胞裂解法等。
1. 差速离心法
差速离心法是利用细胞各组分质量大小不同，在离心管不同区域沉降的原理，分离出所需组分。这种方法在密度均一的介质中由低速到高速逐级离心，用于分离不同大小的细胞和细胞器。差速离心中细胞器沉降的顺序依次为：核、线粒体、溶酶体与过氧化物酶体、内质网与高基体、最后为核蛋白体。由于各种细胞器在大小和密度上相互重叠，而且某些慢沉降颗粒常常被快沉降颗粒裹到沉淀块中，一般重复2～3次效果会好一些。差速离心只用于分离大小悬殊的细胞，更多用于分离细胞器。通过差速离心可将细胞器初步分离，常需进一步通过密度梯离心再行分离纯化。
2. 密度梯度离心法
密度梯度离心法是用一定的介质在离心管内形成一连续或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。这类分离又可分为速度沉降和等密度沉降平衡两种。密度梯度离心常用的介质为氯化铯、蔗糖和多聚蔗糖。此外，还有葡聚糖、硝基苯基乙醇和碘巴比妥酸钠等介质可用于密度梯度离心。
3. 细胞裂解法
细胞裂解法是最常用的细胞器分离方法之一，其基本原理是通过破坏细胞膜，释放细胞器到细胞质中。常见的细胞裂解方法有三种：机械裂解、超声波裂解和温和洗脱。机械裂解是通过机械力破碎细胞，如玻璃棒破碎、高压均质器等。超声波裂解是利用超声波的机械能来破坏细胞膜，释放细胞器。温和洗脱是将细胞置于温和的缓冲液中，使细胞膜溶解，释放细胞器到溶液中。
其他方法：
除了上述方法外，还有冷冻断裂法等特殊的细胞分离方法。冷冻断裂法通过将生物样品迅速冷冻至极低温度，然后通过冷冻样品的断裂面来分离细胞器。这种方法可以保持细胞的原始结构和组织，使科学家们能够观察到细胞器的真实形态和互相之间的关系。冷冻断裂法在电子显微镜下应用较为广泛。
8．【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞核的结构
【解析】【解答】A、核仁与某种RNA的合成有关，但细胞核才是细胞代谢和遗传的控制中心，A错误；
B、中心体存在于动物和低等植物中，有中心体不一定是动物细胞，B错误；
C、核孔是大分子物质进出细胞核的通道，其具有选择性，DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误；
D、内质网膜和高尔基体膜之间通过囊泡进行间接联系，与细胞膜和核膜直接相连，D正确。
故答案为：D。
【分析】细胞核是细胞中的一个重要结构，其结构和功能对于细胞的正常运作至关重要。以下是对细胞核结构和功能的详细解释：
细胞核的结构：
1.核膜：核膜是细胞核表面的一层薄膜，它起着分隔细胞核和细胞质的作用。核膜上有许多小孔，称为核孔，它们允许核与细胞质之间进行物质交换和信息交流。
2.核孔：虽然核孔不是所有描述中都明确提到的部分，但它是核膜上的重要结构，负责控制物质进出细胞核。
3.染色质：染色质是细胞核内的重要成分，由DNA和蛋白质组成。在细胞分裂期间，染色质会高度螺旋化形成染色体。染色质/染色体是遗传信息的载体。
4.核仁：核仁是真核细胞在间期核内出现的一种结构，主要功能是合成、加工rRNA或预rRNA，并进行核糖体亚基的装配工作。核仁的数量、形状和大小可能因生物种类、细胞形态和生理状态而异。
5.核基质：核基质是指除了染色质和核仁以外的核内部分，包括核液和核骨架。核液是细胞核中的液体基质，而核骨架则起到支撑核膜和维持细胞核形态的作用。
细胞核的功能：
1.存储和复制遗传物质：细胞核是遗传物质DNA的主要储存场所。DNA在细胞核内得到安全储存，并在细胞分裂时复制并传递给子细胞，确保遗传信息的连续性和稳定性。
2.控制基因表达：细胞核内的蛋白质和DNA分子可以组成复杂的调控网络，控制基因的表达或抑制。这对于细胞的生长、分化和功能实现至关重要。
3.合成RNA：细胞核内的RNA聚合酶能够利用DNA模板合成RNA分子，这些RNA分子随后被转运到细胞质中，参与蛋白质的合成。
4.控制细胞的遗传、生长和发育：细胞核是细胞的控制中心，通过调节基因表达、转录和翻译等过程，控制细胞的遗传特性、生长和发育。
5.参与细胞代谢和信号传导：细胞核还参与细胞内的代谢活动和信号传导过程，对细胞的整体功能进行调控。
9．【答案】B
【知识点】细胞膜的功能
【解析】【解答】A、因为间隙连接中心有允许物质通过的孔道，并且间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，所以连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，A正确；
B、间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，故间隙连接的存在能增强细胞与细胞之间的物质交换，B错误；
C、由题，细胞内pH值降低导致通透性下降，如果连接子蛋白磷酸化，此时会使通透性增强，所以细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性，C正确；
D、间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用，间隙连接中心有允许信号分子等通过的孔道，D正确。
故答案为：B。
【分析】细胞信息交流的方式可以归纳为以下三种主要方式：
1.相邻细胞间直接接触：
细胞膜上的信号分子或受体直接与其他细胞的细胞膜上的受体或信号分子结合，从而实现信息的直接传递。例如，精子和卵细胞之间的识别和结合就是典型的细胞间直接接触的信息交流方式。
2.相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通：
相邻细胞之间形成通道，携带信息的物质通过这些通道从一个细胞进入另一个细胞。这种方式常见于高等植物细胞之间，它们通过胞间连丝相互连接，实现细胞间的信息交流。胞间连丝贯穿两个相邻的植物细胞的细胞壁，并连接两个原生质体的胞质丝，使相邻细胞的原生质连通，是植物物质运输、信息传导的特有结构。
3.通过体液的作用来完成的间接交流：
- 细胞分泌的化学物质（如激素、神经递质等）随体液（如血液、淋巴液等）到达全身各处，与靶细胞细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。例如，内分泌细胞分泌的激素通过血液循环运输到靶细胞，并与靶细胞上的受体结合，从而传递信息。
此外，还有一些特殊的信息交流方式，如外泌体参与的信息交流。外泌体是细胞分泌的膜性小泡，其内含有蛋白质、核酸、脂质等分子，可以通过膜表面信号分子的直接作用、膜融合时内容物的胞内调节以及生物活性成分的释放调节等方式参与细胞间的信息交流。
10．【答案】B
【知识点】胚胎移植；表观遗传
【解析】【解答】A、据图，重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA之后发育成克隆鼠，而Kdm4d可以使组蛋白去甲基化，因为其mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用从而保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，A错误；
B、在体细胞核移植过程中，要使其完成细胞分裂和发育进程，需要用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活重构胚，B正确；
C、③为动物细胞融合的过程，所用的是灭活的病毒来诱导动物细胞发生融合，C错误；
D、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并未运用重组 DNA技术，D错误。
故答案为：B。
【分析】表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。这种改变是细胞内除了遗传信息以外的其他可遗传物质发生的改变，且这种改变在发育和细胞增殖过程中能稳定传递。以下是对表观遗传的详细解释：
1.可遗传性：表观遗传的改变可以通过有丝分裂或减数分裂，在细胞或个体世代间遗传。
2.可逆性：表观遗传改变具有可逆性，即基因表达可以在一定条件下发生改变。
3.无DNA序列改变：表观遗传变化不涉及DNA序列的改变，或不能用DNA序列变化来解释。
表观遗传的主要机制包括：
1.DNA修饰：如DNA甲基化，是目前研究最充分的表观遗传修饰形式。DNA甲基化一般与基因沉默相关联，正常的甲基化对于维持细胞的生长及代谢等是必需的，而异常的DNA甲基化则会引发疾病（如肿瘤）。
2.组蛋白修饰：真核生物DNA被组蛋白组成的核小体紧密包绕，组蛋白上的许多位点都可以被修饰，尤其是赖氨酸。组蛋白修饰可影响组蛋白与DNA双链的亲和性，从而改变染色质的疏松和凝集状态，进而影响转录因子等调节蛋白与染色质的结合，影响基因表达。
3.非编码RNA调控：非编码RNA指不能翻译为蛋白质的，具有调控作用的功能性RNA分子，在调控基因表达过程中发挥着很大的作用。
4.染色质重塑：染色质重塑复合物介导的一系列以染色质上核小体变化为基本特征的生物学过程，对于调控基因表达有着重要影响。
11．【答案】D
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；蛋白质的结构和功能的综合
【解析】【解答】A、据图，巯基乙醇和尿素处理后胰核糖核酸酶的二硫键被打开从而形成非折叠状态，此时胰核糖核酸酶没有活性，A正确；
B、天然折叠状态，酶有催化活性，在非折叠状态下酶无活性，所以蛋白质的结构影响其功能，B正确；
C、该蛋白质的氨基酸序列影响蛋白质分子中二硫键的位置，所以特定的氨基酸之间才能形成-S-S-，C正确；
D、非折叠状态的该酶4个二硫键被断开，形成8个-SH，因此相对分子质量比天然状态多8，D错误。
故答案为：D。
【分析】蛋白质的合成是生物体内一个复杂而精细的过程，它涉及到DNA、mRNA和tRNA等多种生物分子的参与。蛋白质合成的主要过程可以概括为以下几个阶段：
1.转录：这是蛋白质合成的第一步，发生在细胞核内。DNA中的遗传信息通过转录过程被转录成mRNA（信使核糖核酸）。mRNA上的碱基排列顺序与DNA模板链上的碱基排列顺序是互补的，这个过程由RNA聚合酶催化。
2.翻译：mRNA从细胞核转移到细胞质中的核糖体上，作为模板指导蛋白质的合成。这个过程称为翻译，即把mRNA分子中碱基排列顺序转变为蛋白质或多肽链中的氨基酸排列顺序。在核糖体内，tRNA（转运RNA）作为氨基酸的载体，将特定的氨基酸运送到核糖体上，并按照mRNA上的遗传信息顺序连接起来，形成多肽链。
3.翻译后修饰：新合成的多肽链在核糖体上释放后，通常需要经过一系列的翻译后修饰才能成为具有生物活性的蛋白质。这些修饰包括切除N端的甲酰甲硫氨酸（真核生物中为甲硫氨酸）、形成二硫键、氨基酸残基的修饰、肽段的切除、构象形成以及亚基的聚合等。
4.蛋白质折叠：多肽链在翻译后修饰过程中会逐渐折叠成具有特定空间结构的蛋白质。这种折叠过程是由蛋白质内部的氨基酸序列所决定的，同时也受到环境因素如温度、pH值和离子强度等的影响。
蛋白质是生物体内一类重要的生物大分子，它们具有多种多样的功能，包括但不限于以下几个方面：
1.结构功能：蛋白质是构成细胞和组织的主要成分，如肌肉、骨骼、皮肤、毛发、指甲等都是由蛋白质组成的。它们为生物体提供结构支持，保持形态和稳定性。
2.催化功能：许多蛋白质具有酶活性，能够催化生物体内的化学反应。这些酶能够加速反应速率，降低反应所需的能量，从而推动生物体的代谢过程。
3.运输功能：蛋白质在生物体内起着运输的作用，如血红蛋白负责运输氧气，载脂蛋白负责运输脂肪等。这些蛋白质能够确保营养物质和代谢废物在生物体内的有效运输。
4.信息传导功能：蛋白质在细胞信号传导过程中发挥着重要作用。它们能够作为受体、配体或信号分子，参与细胞间的通讯和调节细胞的生长、分化、凋亡等过程。
5.免疫功能：免疫系统中的许多成分都是蛋白质，如抗体、补体等。这些蛋白质能够识别并清除外来病原体，保护生物体免受感染。
6.储存和调节功能：某些蛋白质还具有储存和调节功能。例如，铁蛋白能够储存铁元素，并在需要时释放给细胞使用；激素类蛋白质则能够调节生物体的生理功能和代谢过程。
12．【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输；主动运输
13．【答案】B
【知识点】植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】A、原生质体融合可能有多种情况，经过植物组织培养得到的植株可能有多种类型，所以对这些植株进行筛选鉴定后能获得产紫杉醇的柴胡，A正确；
B、碘乙酰胺处理使细胞质中某些酶失活，X射线处理能随机破坏染色体结构，所以A处理为X射线处理，B处理为碘乙酰胺处理，B错误；
C、诱导植物原生质体融合的方法有化学方法：聚乙二醇来诱导，物理法：振动、离心、电激等；故可以用高Ca2+-高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合，C正确；
D、在培养的过程中，需要用选择性培养基来筛选，只有异源、融合的原生质体在该培养基上可以生存下来，才可持续分裂形成再生细胞团，D正确。
故答案为：B。
【分析】植物体细胞杂交技术，又称原生质体融合，是一种通过人工方法将植物不同种、属，甚至科间的原生质体诱导融合，然后进行离体培养，使其再生杂种植株的技术。以下是关于植物体细胞杂交技术的详细解释：
定义与原理：
植物体细胞杂交技术利用植物细胞的全能性，通过去除细胞壁（即原生质体制备），将两个或多个不同植物的原生质体融合，形成杂种细胞。这些杂种细胞在适宜的条件下经过离体培养，可以再生成为完整的杂种植株。该技术的原理包括细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
过程：
植物体细胞杂交技术主要包括以下几个步骤：
1.原生质体制备：使用纤维素酶和果胶酶去除植物细胞的细胞壁，得到原生质体。
2.原生质体融合：通过物理方法（如离心、振动、电激）或化学方法（如聚乙二醇，PEG）诱导原生质体融合。其中，PEG诱导融合法因其融合成本低、融合子产生的异核率高且不受物种限制而得到广泛应用。电融合法则具有不存在对细胞的毒害问题、融合效率高和操作简便等优点。
3.杂种细胞的筛选和培养：通过机械法、生理法或遗传法筛选出杂种细胞，并进行离体培养。
4.杂种细胞的再生和鉴定：杂种细胞经过培养形成愈伤组织，再进一步诱导分化为完整的杂种植株。通过形态学、细胞学、生化和分子等手段对杂种植株进行鉴定。
优点与应用：
植物体细胞杂交技术的主要优点在于能够克服远缘杂交不亲和的障碍，扩大杂交亲本范围，从而培育出新的优良品种。例如，“白菜-甘蓝”杂种植株相比白菜具有生长期短、耐热性强和易储藏等优点。此外，该技术还可用于亲代、子代的性状表现和相关理论与实际问题的研究。
14．【答案】A
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；神经冲动的产生和传导；被动运输
【解析】【解答】A、图1是从高浓度到低浓度，所以属于协助扩散，图2离子通道型受体介导离子跨膜运输时顺浓度梯度，这个过程不消耗能量，所以也是协助扩散，故图一图二均为协助扩散，A正确；
B、图1和图2都是被动运输不消耗能量，细胞缺氧不会影响图一，也不会影响图二，B错误；
C、抑制性神经递质可作为一种配体，来开启突触后膜的Cl-通道，使Cl-进入下一神经元，从而维持静息电位，C错误；
D、载体蛋白与葡萄糖特异性结合从而导致载体蛋白的构象变化，所以载体蛋白的构象变化跟氨基酸的种类、数量、排列顺序都没有关系，D错误。
故答案为：A。
【分析】根据题意和图示分析可知：离子通道型受体与细胞内或外的特定配体结合后发生反应，引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化，使“门”打开，介导离子顺浓度梯度通过细胞膜，属于协助扩散，不需要消耗能量。
分子进出细胞的方式主要包括以下几种：
1.自由扩散：这是最基本的物质跨膜运输方式，物质通过细胞膜的自然渗透作用进行移动。自由扩散主要受分子的大小、脂溶性和电荷影响。小分子、非极性分子（如氧气、二氧化碳）和脂溶性高的分子通常容易通过自由扩散进出细胞。
2.协助扩散：某些分子不能通过自由扩散有效地进出细胞，这时需要借助膜蛋白的帮助。协助扩散不需要能量，但需要特定的载体蛋白。载体蛋白结合特定的分子，并改变其构型，使其通过膜。例如，葡萄糖通过红细胞膜上的葡萄糖转运蛋白（GLUT）以协助扩散的方式进入细胞。
3.主动运输：这是细胞消耗能量来逆浓度梯度运输分子的过程。主动运输对维持细胞内外某些物质的特定浓度至关重要，如离子和营养物质。例如，钠-钾泵（Na+/K+ ATPase）通过消耗ATP来将钠离子送出细胞，将钾离子带入细胞。
4.胞吞和胞吐作用：这些是涉及大分子和颗粒通过膜内陷或外翻进出细胞的过程。胞吞作用包括受体介导的内吞、吞噬作用等，而胞吐作用则涉及分泌颗粒的融合和内容物的释放。
5.渗透作用：这是水分子通过选择性渗透过半透膜的过程。在生物体内，渗透作用调节细胞内外的水分平衡。
6.离子通道：这些是形成在细胞膜上的通道，允许特定的离子如钠、钾、钙等离子通过。离子通道可以是持续开放的，也可以由电压、化学物质或其他信号调节其开闭。
15．【答案】C
【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；内共生学说
16．【答案】C
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；水和无机盐的作用的综合
【解析】【解答】A、据题，在围绕叶片的空气稳定时叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力，此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小，所以在静止空气中，气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小，A正确；
B、由图可知，蒸腾流量在流动空气中随气孔开度的增加而增加的比较明显，B正确；
C、植物叶片的绒毛会影响水蒸气从叶片扩散到大气的过程，降低了植物的蒸腾作用，不利于植物对无机盐的运输，C错误；
D、植物在流动空气中可通过调节叶片的方向与日光平行来减少蒸腾作用，D正确。
故答案为：C。
【分析】界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时，叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力，此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。
气孔开度对植物叶片细胞的呼吸作用有重要影响。气孔是植物叶片表面的微小开口，它们起着植物呼吸和光合作用的关键作用。以下是气孔开度对植物叶片细胞呼吸作用的具体影响：
1.气体交换：气孔是植物叶片与外界进行气体交换的主要通道。当气孔开放时，植物可以吸收空气中的二氧化碳（CO2），这是呼吸作用和光合作用的重要原料。同时，气孔也允许植物释放氧气（O2），这是光合作用的产物之一。因此，气孔的开度直接影响植物叶片细胞与外界环境的气体交换效率。
2.呼吸作用速率：气孔的开度通过影响CO2的供应来影响呼吸作用速率。呼吸作用需要CO2作为底物，因此当气孔开放度增加时，更多的CO2可以进入叶片细胞，从而可能提高呼吸作用的速率。然而，这种影响并不是线性的，因为呼吸作用还受到其他多种因素的调节，如温度、氧气浓度、底物供应等。
3.水分平衡：气孔的开闭还涉及植物的水分平衡。开放的气孔会导致植物水分的蒸发，即蒸腾作用。为了避免水分过度流失，植物在干燥或炎热的环境中会关闭气孔，以减少蒸腾作用造成的水分损失。然而，关闭气孔也会限制CO2的吸收，从而影响呼吸作用。因此，植物通过调节气孔的开度来实现呼吸作用、光合作用和蒸腾作用之间的平衡。
4.气孔导度：气孔导度表示的是气孔张开的程度，它是影响植物光合作用、呼吸作用及蒸腾作用的主要因素。气孔导度的变化会直接影响叶片细胞与外界环境的气体交换速率，包括CO2的吸收和O2的释放，从而影响呼吸作用的进行。
【答案】17．下降；结合水越多，细胞抵抗寒冷的能力越强
18．无效；糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪
19．相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气
20．细胞膜；降低
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；水在细胞中的存在形式和作用；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】（1）冬季来临时，冬小麦细胞内结合水的比例逐渐上升并且自由水的比例逐渐降低，自由水和结合水的比值下降，这种变化可以避免气温下降，增强了植株的抗逆性，自由水过多导致结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现。
（2）糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪，故高蛋白高淀粉低脂的减肥餐对减肥是无效的。
（3）油菜种子含脂肪较多，相同质量的脂肪与糖类相比，前者含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气，所以种植植物时需要适当浅播。
（4）胆固醇在人体内不仅参与血液中脂质的运输，还是构成细胞膜的重要成分。由图，25℃以上时，含胆固醇的人工膜的微粘度高于不含胆固醇的人工膜，由于微粘度与流动性负相关，所以在人体正常体温条件下，胆固醇能降低膜流动性。
【分析】脂质是一类低溶于水而高溶于非极性溶剂的生物有机分子。大多数脂质的化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。脂质的元素组成主要是碳、氢、氧，有的还含有氮、磷、硫。脂质在生物体内起着多种重要作用，以下是关于脂质的详细解释：
一、脂质的分类：
脂质按化学组成可分为以下几大类：
1.单纯脂质：由脂肪酸和甘油形成的酯，如甘油三酯（中性脂肪）和蜡。
2.复合脂质：单纯脂加上磷酸等基团产生的衍生物，如磷脂（包括甘油磷脂和鞘磷脂）和糖脂。
3.活性脂质：具有专一的重要生物活性，包括类固醇（如雄性激素、雌性激素和肾上腺皮质激素）和某些维生素（如维生素A、D、E、K）。
二、脂质的功能：
脂质在生物体内具有多种重要功能，包括但不限于：
1.能量存储：脂肪可在人体内储存大量能量，是人体主要的能量储备资源。
2.提供必需脂肪酸：脂肪能提供人体所不能合成的必需脂肪酸，如亚油酸和亚麻酸等。
3.构成生物膜：磷脂是构成生物膜的主要成分，它们具有“双层膜”的结构，保护细胞、维持细胞内稳定的环境。
4.传递细胞信号：磷脂酰肌醇是第二信使的前体，参与细胞内的信号传递。
5.调节生理过程：胆固醇及其衍生物在调节机体脂类物质的吸收、钙磷代谢以及荷尔蒙合成等方面起着重要作用。
三、脂质的生物合成：
脂质的生物合成是一个复杂的过程，涉及多个酶和途径。以脂肪酸合成为例，乙酰辅酶A（acetyl-CoA）提供最初两个碳，随后丙二酰辅酶A（malonyl-CoA）逐次提供两个碳，在脂肪酸合酶复合体的催化下，经过缩合、羰基还原、脱水和双键还原等步骤，最终生成饱和脂肪酸。
17．冬季来临时，冬小麦细胞内结合水的比例逐渐上升并且自由水的比例逐渐降低，自由水和结合水的比值下降，这种变化可以避免气温下降，增强了植株的抗逆性，自由水过多导致结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现。
18．糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪，故高蛋白高淀粉低脂的减肥餐对减肥是无效的。
19．油菜种子含脂肪较多，相同质量的脂肪与糖类相比，前者含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气，所以种植植物时需要适当浅播。
20．胆固醇在人体内不仅参与血液中脂质的运输，还是构成细胞膜的重要成分。由图，25℃以上时，含胆固醇的人工膜的微粘度高于不含胆固醇的人工膜，由于微粘度与流动性负相关，所以在人体正常体温条件下，胆固醇能降低膜流动性。
【答案】21．高尔基体；细胞膜；否
22．DP（或SRP受体）
23．信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除
24．加工蛋白质
25．含有；不能
【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）分泌蛋白的合成分泌过程中，折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往高尔基体、细胞膜，最后分泌至细胞外发挥作用。如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，这样无法追踪上述蛋白质的合成和运输过程，所以不能用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程。
（2）对比组别2和3的结果可知，组别2反应体系中不存在内质网，则合成的肽链比正常肽链少一段。由图，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的DP即SRP受体识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
（3）如图，信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除，所以组别1中合成的肽链比正常肽链多一段。
（4）综合实验结果说明内质网能切除信号序列，并且具有加工蛋白质功能。
（5）①组别2中反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，所以组别2中的肽链含有信号序列。
②根据题干信息“游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，新生肽与SRP结合后，停止蛋白质的合成，只有引导核糖体附着于内质网上，才能继续蛋白质的合成”，所以在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体不能附着于内质网上。
【分析】分泌蛋白的合成过程是一个高度有序且复杂的生物化学反应过程，涉及多个细胞器和多种酶的参与。以下是分泌蛋白合成过程的详细步骤：1. 氨基酸的活化与多肽链的合成：
在细胞质基质中，氨基酸在氨酰-tRNA合成酶的作用下被激活，形成氨酰-tRNA。然后，这些氨酰-tRNA通过核糖体上的mRNA模板引导，按照遗传密码进行多肽链的合成。
2. 新生肽链的折叠与修饰：
新合成的多肽链在细胞质中进行初步的折叠和修饰，形成具有一定空间结构的蛋白质。
3. 信号肽的识别与切除：
带有信号肽的新生蛋白在合成后，通过信号肽识别机制被运送到内质网。在内质网中，信号肽被信号肽酶水解切除。
4. 内质网中的加工与运输：
切除信号肽后的蛋白在内质网中进行进一步的折叠、修饰和组装，然后以囊泡的形式被运送到高尔基体。
5. 高尔基体中的进一步加工与包装：
在高尔基体中，蛋白质进行进一步的糖基化、二硫键的形成等修饰，并按照其目的地址被分选到不同的囊泡中。
6. 囊泡运输至细胞膜并胞吐释放：
含有分泌蛋白的囊泡通过与细胞膜融合的方式将蛋白质释放到细胞外环境中，这一过程称为胞吐作用。
21．分泌蛋白的合成分泌过程中，折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往高尔基体、细胞膜，最后分泌至细胞外发挥作用。如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，这样无法追踪上述蛋白质的合成和运输过程，所以不能用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程。
22．对比组别2和3的结果，组别2反应体系中不存在内质网，则合成的肽链比正常肽链少一段。结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的DP即SRP受体识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
23．如图，信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除，所以组别1中合成的肽链比正常肽链多一段。
24．综合实验结果说明内质网能切除信号序列，并且具有加工蛋白质功能。
25．①组别2中反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，所以组别2中的肽链含有信号序列。
②根据题干信息“游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，新生肽与SRP结合后，停止蛋白质的合成，只有引导核糖体附着于内质网上，才能继续蛋白质的合成”，所以在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体不能附着于内质网上。
26．【答案】（1）P
（2）a；细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能
（3）一定较高浓度的葡萄糖溶液中（三组浓度相同），培养一段时间，其他条件相同且适宜；培养液中葡萄糖浓度；若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；被动运输；主动运输
27．【答案】（1）鉴别；B；（作为空白对照）判断培养基本身是否被杂菌污染
（2）稀释涂布平板法；氨基酸和维生素
（3）维生素B1；区域3与区域5的交界处
【知识点】微生物的分离和培养；培养基概述及其分类
【答案】28．蛋白质工程；基因工程
29．①④②⑤③
30．G；C
31．引物a和引物d；使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸；退火（复性）温度过低、引物特异性不高
32．Xmal、BglⅡ
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；蛋白质工程；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）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。该工程的基础是基因工程。
（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，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→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
（3）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。
（4）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；DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸；出现非目的序列产物的原因有：引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。
（5） 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。
【分析】基因工程的基本步骤主要包括以下四个方面：
1.目的基因的获取：
方法多样，可以从基因文库中获取、利用PCR（聚合酶链式反应）技术扩增，或者通过化学方法直接人工合成。
基因文库是将含有某种生物不同基因的许多DNA片段导入受体菌的群体储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因。
PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的技术，通过DNA双链复制的原理，在已知目的基因核苷酸序列的基础上，合成引物进行扩增。
2.基因表达载体的构建：
这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。
通过特定的酶（如限制酶和DNA连接酶）将目的基因与载体（如质粒）连接，形成重组质粒。
3.将目的基因导入受体细胞：
根据受体细胞的不同（如微生物、植物细胞、动物细胞），导入方法也有所不同。
微生物常用的方法是感受态细胞法，植物细胞则常用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法，动物细胞则常用显微注射法。
4.目的基因的检测与鉴定：
包括分子水平上的检测和个体水平上的鉴定。
分子水平上的检测主要包括检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因（DNA分子杂交技术）、检测目的基因是否转录出mRNA（分子杂交技术）、检测目的基因是否翻译成蛋白质（抗原-抗体杂交技术）。
个体水平上的鉴定则包括抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
28．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。该工程的基础是基因工程。
29．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→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
30．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。
31．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；DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3'端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3' 端开始连接脱氧核苷酸；出现非目的序列产物的原因有：引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。
32．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。
1 / 1
