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考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。
2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。
3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。
一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1．下列有关人体细胞内ATP的叙述，错误的是
A．一个ATP分子中含有两个高能磷酸键
B．人体细胞合成ATP时都需要氧气的参与
C．内质网上的核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATP
D．正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
2．假如下图是某生物体（2n=4）正常的细胞分裂示意图，下列有关叙述正确的是
A．该细胞处于减数第二次分裂后期
B．若染色体①有基因A，则④一定有基因a
C．若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体
D．该细胞产生的子细胞中无同源染色体
3．为临床检测肿瘤坏死因子（TNF-α )，利用“噬菌体展示技术”获得TNF-α抗体，需要获得TNF-α抗体的基因片段，插入到噬菌体基因组中，经过筛选得到能正确表达TNF-α抗体的噬菌体，进行大量扩增。下列相关叙述不正确的是 （ ）
A．将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶
B．在细菌体内，噬菌体以自身氨基酸为原料合成TNF-α抗体
C．TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面
D．噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体
4．某地的草地贪夜蛾种群约有19%携带有机磷类杀虫剂的抗性基因A。大量使用有机磷类杀虫剂，假设该种群中非抗性个体全都死亡，存活个体繁殖一代后 ，抗性个体所占的比例约为（ ）
A．280/361 B．9/19 C．10/19 D．81/361
5．下列关于真核细胞结构和功能叙述中，错误的是（ ）
A．抑制线粒体的功能会影响主动运输
B．核糖体由RNA和蛋白质构成
C．有分泌功能的细胞才有高尔基体
D．溶酶体可消化细胞器碎片
6．研究发现，HLA I类抗原(简称H蛋白)几乎分布于人体全部正常细胞表面，是效应T细胞识别“自己”的重要依据，绝大多数癌细胞膜上丢失了此类蛋白，而特有肿瘤特异性抗原TSA (简称T蛋白)。绝大多数癌细胞表面有MHC分子(简称M蛋白)，MHC分子在免疫应答过程中参与T细胞对抗原信号的识别，MHC分子与肿瘤抗原结合才能被效应T细胞所识别。下列叙述中正确的是（ ）
A．T蛋白和M蛋白使癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移
B．与正常细胞相比，癌变细胞的分裂和分化能力增强
C．效应T细胞识别并清除癌细胞体现了免疫的防卫功能
D．提高H蛋白或降低M蛋白的表达水平有利于癌细胞逃脱免疫监控
二、综合题：本大题共4小题
7．（9分）人血清白蛋白（HSA）具有重要的医用价值。下图是以基因工程技术获取HSA的两条途径，其中报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色。回答下列问题。
（1）基因工程中可通过PCR技术扩增目的基因。生物体细胞内的DNA复制开始时，解开DNA双链的酶是___________；在体外利用PCR技术扩增目的基因时，使反应体系中的模板DNA解链为单链的条件是___________上述两个解链过程的共同点是破坏了DNA分子双链间的___________。
（2）已知碱性磷酸酶能除去核苷酸末端的5磷酸，构建表达载体的过程中用该酶处理Ti质粒，但HSA基因不用碱性磷酸酶处理，这样做的目的是___________，经过上述处理后的Ti质粒在DNA连接酶的作用下可与HSA基因之间形成___________个磷酸二酯键，再经相关处理获得结构完整的重组DNA分子。
（3）过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养后，还应转接到含___________的培养基上筛选出转化的植物细胞。③过程中将目的基因导入绵羊受体细胞，采用最多，也是最为有效的方法是___________，还可以使用动物病毒作为载体，实现转化。
（4）为检测HSA基因的表达情况，可提取受体细胞的___________，用抗血清白蛋白的抗体进行杂交实验。
8．（10分）下图一是一年内Wisconsin绿湾中藻类数量随环境的变化曲线图。图二是美国佛罗里达州银泉的能量流动分析图（其中GP代表总生产量，NP代表净生产量：单位：J/m1．a）。请回答下列问题：
（l）据图一分析，Wisconsin绿湾中各种藻类的种群数量变化属于_________类型，就环境因素分析，其种群数量变化主要是由于藻类对_________和营养物质等的变化敏感而造成的。
（1）科学家对Wisconsin绿湾的调查还发现，藻类某一时刻的生物量比浮游动物少，其主要原因可能是_________。
（3）根据图二分析，“V”和“X”代表的含义分别是_________和_________。
（4）图二中最高营养级和前一营养级之间的能量传递效率是_________。在实际调查中发现银泉的能量输入，除了来自银泉中植物的光合作用固定的太阳能外，还会来自各条支流和陆地的_________的补给。
9．（10分）请阅读科普短文，并回答问题。
研究发现，一种生长在盐湖里的嗜盐细菌（异养需氧型）在低氧和日光下生长时，其细胞膜可产生明显的紫色斑块（紫膜）。紫膜中仅含一种蛋白质，其结构与人眼的感光物质视紫红质相似，因而被命名为细菌视紫红质。
每一分子细菌视紫红质含有一分子视黄醛．由它吸收光子并引起一系列光化学反应循环。在吸收光子引起光化学反应循环的同时，能产生跨紫膜的质子泵作用，即当光照射时，视黄醛放出H+到细胞膜外，失去H+的视黄醛又从细胞质内获得H+，在光照下又被排出。这样反复进行，形成膜内外H+梯度，当膜外的H+通过膜中的H+-ATP酶返回时，合成ATP，为嗜盐细菌的生命活动供能。
（1）绿色植物和蓝藻都靠_______________捕获光能，而嗜盐细菌则依赖于______________分子捕获光能。
（2）该嗜盐细菌在有氧的条件下，可通过_____________过程合成ATP，为其生命活动供能。
（3）资料中描述的H+由膜外进入细胞内的方式是_______________，判断依据是___________________________。
（4）与绿色植物的光合作用过程相比，嗜盐细菌不能进行________________等反应。
10．（10分）纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中百分之四十到六十能被土壤中的某些微生物分解。回答下列有关问题：
（1）土壤中的细菌有的能分解纤维素，有的细菌则不能，其原因是前者能分泌____________。纤维素最终被水解为____________，为微生物的生长提供营养，同样也可以为人类所利用。
（2）从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计，下列流程正确的是____________。
A．土壤取样→挑选菌落→样品稀释→平板划线
B．土壤取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落
C．土壤取样一选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落
D．土壤取样→梯度稀释→平板划线→选择培养→挑选菌落
（3）土壤取样要选择____________的环境。在实验室筛选时， 与从热泉中筛选Tap细菌的原理相同， 即人为提供____________，同时抑制或阻止____________。
（4）下图若为纤维素分解菌的选择培养基配方，此培养基配方中的“某成分”应为____________。此培养基为____________培养基(根据物理状态划分)。
11．（15分）基因定点整合可替换特定基因，该技术可用于单基因遗传病的治疗。苯丙酮尿症是由PKU基因突变引起的，将正常PKU基因定点整合到PKU基因突变的小鼠胚胎干细胞的染色体DNA上，替换突变基因，可用来研究该病的基因治疗过程。定点整合的过程是：从染色体DNA上突变PKU基因两侧各选择一段DNA序列HB1和HB2，根据其碱基序列分别合成HB1和HB2，再将两者分别与基因、连接，中间插入正常PKU基因和标记基因，构建出如图所示的重组载体。重组载体和染色体DNA中的HB1和HB2序列发生交换，导致两者之间区域发生互换，如图所示。
（1）构建重组载体时，常用的工具酶有________。该实验用小鼠胚胎干细胞作为PKU基因的受体细胞以培育出转基因小鼠，除了胚胎干细胞能大量增殖外，还因为胚胎干细胞_________。
（2）为获得小鼠的胚胎干细胞，可将小鼠囊胚中的_________取出，并用_________处理使其分散成单个细胞进行培养，培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长，这种现象称为___________。
（3）用图中重组载体转化胚胎干细胞时，会出现PKU基因错误整合。错误整合时，载体的两个中至少会有一个与一起整合到染色体DNA上。已知含有的细胞具有G418的抗性，、的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡。转化后的胚胎干细胞依次在含有G418及同时含有G418和DHPG的培养液中进行培养，在双重选择下存活下来的是__________的胚胎干细胞，理由是_________。
（4）将筛选得到的胚胎干细胞培育成小鼠，从个体生物学水平检测，若小鼠__________，说明PKU基因成功表达。
参考答案
一、选择题：（共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1、B
【解析】
A、在一个ATP分子中含有两个高能磷酸键，A正确；
B、人体细胞合成ATP时不一定需要氧气的参与，如有氧呼吸第一、第二阶段均不需要氧气的参与，B错误；
C、核糖体合成免疫球蛋白时需要消耗ATP，C正确；
D、正常细胞中ATP与ADP的含量相对稳定，比值在一定范围内变化，D正确。
故选B。
2、C
【解析】
图示细胞中有同源染色体，呈现的特点是：着丝点分裂后形成的子染色体分别移向细胞两极，据此可判断，该细胞处于有丝分裂后期，A错误；染色体①和④是一对同源染色体，它们相同位置上的基因可能相同，也可能不同，因此，若染色体①有基因A，则④不一定有基因a，B错误；X和Y染色体的大小形态存在差异，若图中的②表示X染色体，则③表示Y染色体，C正确；该细胞产生的子细胞中有同源染色体，D错误。
【点睛】解决此类问题的关键是熟记并理解有丝分裂和减数分裂不同时期的特点，明确等位基因的内涵。在此基础上，以题意“二倍体动物（2n=4）”和题图中隐含的信息“有同源染色体、有8条染色体及染色体的行为特点”为切入点，将这一信息与所学知识有效地联系起来，进行图文转换、实现对知识的整合和迁移。
3、B
【解析】
本题考查与基因工程相关的知识，基因工程的基本操作程序是：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入到受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】
将TNF-α抗体的基因片段与噬菌体DNA重组需用限制酶和DNA连接酶，A正确；在细菌体内，噬菌体以细菌的氨基酸为原料合成TNF-α抗体，B错误；因为噬菌体由DNA和蛋白质构成，DNA在内部，外面包裹着蛋白质，所以TNF-α抗体随子代噬菌体的重新组装而展示在噬菌体表面，C正确；噬菌体通过侵染细菌繁殖，增殖速度快，更容易快速获得抗体，D正确。综上所述因此选B。
【点睛】
熟悉基因工程的基本操作程序及噬菌体的结构和生活习性是解题的关键。
4、A
【解析】
基因频率是种群基因库中某一基因占该基因及其等位基因的比例；可遗传变异为生物进化提供原材料，自然选择通过定向改变种群基因频率而使种群的基因频率发生定向改变，进而决定生物进化的方向。
【详解】
种群中有19%的个体携带对有机磷类杀虫剂的抗性基因A，则群体中隐性个体(aa)占81%，，a ，AA个体占1%，Aa个体占18%。当群体中的非抗性个体全部死亡后，A基因频率变为10/19，a 基因频率变为9/19，繁殖一代后，aa个体占81/361，Aa和AA个体占280/361，A正确，故选A。
5、C
【解析】
细胞中的细胞器的种类和数量与细胞的功能紧密相关。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，能够为生命活动提供能量；核糖体是细胞中蛋白质的合成场所，在细胞中普遍存在。
【详解】
A、主动运输需要能量，真核细胞的能量主要由线粒体提供，A正确；
B、核糖体没有膜结构，其成分包括蛋白质和rRNA，B正确；
C、高尔基体普遍存在于真核细胞中，只是在具有分泌功能的细胞中比较发达，C错误；
D、溶酶体中含有大量的水解酶，因此可以消化细胞器碎片，D正确。
故选C。
6、D
【解析】
根据题干信息分析，H蛋白是分布于几乎人体全部正常细胞表面的蛋白质，是效应T细胞识别自己的重要依据，而癌细胞丢失了该类蛋白质，所以不能被效应T细胞当成自己而识别；癌细胞表面有肿瘤特异性抗原TSA (简称T蛋白)，绝大多数癌细胞表面有MHC分子(简称M蛋白)，MHC分子与肿瘤抗原结合才能被效应T细胞所识别。
【详解】
A、癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，易在体内分散和转移，其原因是细胞膜上糖蛋白（粘连蛋白）减少，不是因为T蛋白和M蛋白的出现，A错误；
B、癌变细胞分裂能力增强，能够无限增值，但失去了分化能力，B错误；
C、效应T细胞识别并清除癌细胞体现了免疫的监控和清除功能，C错误；
D、提高H蛋白的表达水平，效应T细胞会识别癌细胞为“自己”；降低M蛋白的表达水平，癌细胞不易被效应T细胞所识别，因此二者都有利于癌细胞逃脱免疫监控，D正确。
故选D。
二、综合题：本大题共4小题
7、解旋酶 加热至90~95℃ 氢键 防止Ti质粒发生自身连接 2 无色物质K 显微注射技术 蛋白质
【解析】
由图可知，①表示将目的基因导入植物细胞，②表示植物组织培养，③表示将目的基因导入动物细胞，④需要经过早期胚胎培养及胚胎移植等。
【详解】
（1）生物体细胞内的DNA复制开始时，在解旋酶的作用下可以解开DNA双链；在体外利用PCR技术扩增目的基因时，加热至90~95℃引起模板DNA解链为单链，上述两个解链过程均破坏了DNA分子双链间的氢键。
（2）为了防止Ti质粒发生自身连接，构建表达载体的过程中用该酶处理Ti质粒，但HSA基因不用碱性磷酸酶处理。目的基因两端的序列均与质粒连接，故在DNA连接酶的作用下可与HSA基因之间形成2个磷酸二酯键，再经相关处理获得结构完整的重组DNA分子。
（3）由于报告基因表达的产物能催化无色物质K呈现蓝色，故过程①中需将植物细胞与农杆菌混合后共同培养后，还应转接到含无色物质K的培养基上筛选出转化的植物细胞。③过程常用显微注射法将目的基因导入绵羊受体细胞，还可以使用动物病毒作为载体，实现转化。
（4）为检测HSA基因的表达情况，看其是否表达出HAS，可提取受体细胞的蛋白质，用抗血清白蛋白的抗体进行杂交实验，看是否出现杂交带。
【点睛】
将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，将目的基因导入动物细胞常用显微注射法。
8、波动 温度 藻类个体小、代谢快、寿命短 分解者 呼吸作用散失的热能 % 有机物质
【解析】
分析表格：图二表示对美国佛罗里达州的银泉进行能量流动的分析结果，其中Gp表示生物同化的能量，X表示呼吸散失的能量，NP表示每个营养级生物用于生长、发育、繁殖的能量，表中Ⅰ是生产者、Ⅱ是初级消费者、Ⅲ是次级消费者、Ⅳ是三级消费者，Ⅴ是分解者，能量沿着食物链流动时，其特点是单向流动，逐级递减。
【详解】
（1）从图中看出种群数量呈现波动变化，图中数量的变化在4月份最高，然后不断下降，至7月份达到一个高峰后，种群数量降低，所以可以推测是温度和营养物质发生变化造成的。
（1）在某一时刻藻类的生物量比浮游动物少，可能是藻类个体小、代谢快、寿命短。
（3）图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都有部分能量传递给Ⅴ，所以推测Ⅴ是分解者，X是呼吸作用过程中以热能散失的能量。
（4）Ⅳ是最高营养级，×105，Ⅲ×105，=%，在各条支流和陆地都有有机物质流向银泉，其中也含有能量。
【点睛】
本题结合图解，考查生态系统的结构和功能，要求考生识记生态系统的组成及营养结构；识记生态系统中能量流动的过程，掌握能量流动的特点及能量流动过程中的相关计算，能结合表中数据准确答题。
9、叶绿素 细菌视紫红质 有氧呼吸 协助扩散 顺浓度梯度运输、转运蛋白（Ｈ＋－ATP酶）协助 水的光解、生成 NADPH、暗反应
【解析】
绿色植物和蓝藻都因为含有叶绿素和相关的酶从而可以进行光合作用。该题属于信息题，从题干中获取与问题相关的信息是本题的解题重点。题中描述这种嗜盐细菌的代谢类型为异养需氧型，推测其可以进行有氧呼吸从而获得生命活动必要的ATP，同时也可以通过H+的跨膜运输来获得ATP。
【详解】
（1）绿色植物和蓝藻两者都含有的色素是叶绿素，因此两者都靠叶绿素吸收传递转化光能；而嗜盐细菌由题意可知则依赖于细菌视紫红质分子捕获光能；
（2）嗜盐细菌是异养需氧型，所以在有氧条件下，进行有氧呼吸合成ATP；
（3）由题意可知，细胞内外H+外高内低，当膜外的H+通过膜中的H+-ATP酶返回时，合成ATP，为嗜盐细菌的生命活动供能，由于是顺浓度梯度，同时需要H+-ATP酶的协助，所以是通过协助扩散；
（4）通过与绿色植物的光合作用过程相比，嗜盐细菌只是通过H+的顺浓度梯度和逆浓度梯度的运输中合成ATP，不能进行水的光解、生成NADPH、暗反应等反应。
【点睛】
本题的难点是通过题干中的信息判定H+的跨膜运输方式，需要在题干中分析吸收了光子的视黄醛将H+排到细胞膜外，造成了膜内外的浓度差，使得膜外H+多，因此H+进入细胞属于顺浓度梯度。
10、纤维素酶 葡萄糖 C 纤维素丰富 有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等） 其他微生物生长 纤维素粉 液体
【解析】
微生物分离的基本步骤为配制培养基、接种、培养、筛选等。微生物的实验室培养，常用到培养基。培养基是指供给微生物、植物或动物（或组织）细胞生长繁殖的，由不同营养物质组合配制而成的营养基质。一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐（包括微量元素）、维生素和水等几大类物质。培养基既是提供细胞营养和促使细胞增殖的基础物质，也是细胞生长和繁殖的生存环境。培养基种类很多，培养基按物理状态分为固体培养基、液体培养基和半固体培养基，固体培养基通常需要加入琼脂凝固；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。培养基配成后一般需测试并调节pH，还需进行灭菌，通常有高温灭菌和过滤灭菌。培养基由于富含营养物质，易被污染或变质。选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。
【详解】
（1）土壤中能分解纤维素的细菌能分泌纤维素酶，纤维素最终被水解为葡萄糖。
（2）从土壤中筛选纤维素分解菌的实验流程是：土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落。
（3）由于要从土壤中筛选纤维素分解菌，因此土壤取样要选择纤维素丰富的环境。在实验室筛选的原理是人为提供利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度、pH等），同时抑制或阻止其他微生物生长，使目的菌株成为优势种。
（4）此培养基用来筛选能分解纤维素的细菌，配方中的“某成分”应为纤维素粉。此培养基不含琼脂，为液体培养基。
【点睛】
熟悉微生物的分离与培养是解答本题的关键。
11、限制酶和DNA连接酶 具有全能性 内细胞团细胞 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 贴壁生长 正确互换整合 正确互换整合后的染色体上只有只有，无、，具有G418抗性，故能在含有G418和DHPG的培养液中生长，错误互换整合后的细胞中染色体DNA上含有和至少1个，而、的产物都能把DHPG转化成有毒物质，故在含有G418和DHPG的培养液中错误整合的细胞死亡 尿液中霉臭味显著降低
【解析】
DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体。构建重组载体时，首先需用限制性核酸内切酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接目的基因和运载体形成重组载体。胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或原始性腺（即囊胚期的内细胞团），因此获取的胚胎干细胞应取自囊胚的内细胞团。结合题图可知，正常互换后的染色体DNA上只有，而无、；错误整合时，载体的两个中至少会有一个与一起整合到染色体DNA上，故由于正确互换后的细胞染色体上有，无
、，故对G418有抗性，可在含G418的培养液中正常生活，而错误互换后的染色体DNA上由于含有至少1个，而、的产物都能使细胞死亡，故错误互换的细胞不能生存，据此分析。
【详解】
（1）构建重组载体时，常用的工具酶有限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶。实验用小鼠胚胎干细胞作为PKU基因的受体细胞，除了胚胎干细胞能大量增殖外，还因为胚胎干细胞具有全能性。
（2）为获得小鼠的胚胎干细胞，可将小鼠囊胚中的内细胞团细胞取出，并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使其分散成单个细胞进行培养，培养过程中大部分细胞会贴附在培养瓶的表面生长，这种现象称为贴壁生长。
（3）已知含有的细胞具有G418的抗性，、的产物都能把DHPG转化成有毒物质而使细胞死亡，据分析可知，正确互换后的染色体上只有只有，无、，错误互换后的细胞中染色体DNA上含有和至少1个，因此，转化后的胚胎干细胞依次在含有G418及同时含有G418和DHPG的培养液中进行培养，在双重选择下存活下来的是正常互换整合的胚胎干细胞，原因是：正确互换后的染色体上只有只有，无、，具有G418抗性，故能在含有G418及同时含有G418和DHPG的培养液中生长，错误互换后的细胞中染色体DNA上含有和至少1个，而、的产物都能把DHPG转化成有毒物质，因此在含有G418和DHPG的培养液中死亡。
（4）苯丙酮尿症是由于苯丙氨酸代谢途径中的酶缺陷，使得苯丙氨酸不能转变成为酪氨酸，导致苯丙氨酸及其酮酸蓄积，并从尿中大量排出，主要表现为智力低下，尿液中有霉臭味，将筛选得到的胚胎干细胞培育成小鼠，若PKU基因成功表达，则从个体生物学水平检测，小鼠尿液中霉臭味显著降低。
【点睛】
本题考查了基因工程和胚胎工程等相关知识，要求学生能够识记胚胎干细胞的来源，明确基因表达载体构建过程及目的基因的表达和检测，本题难点在于序列交换后细胞的筛选。