精品解析：广东省中山市华侨中学2024-2025学年高三上学期一模生物试卷

中山市华侨中学2025届高三上学期一模考试 生物科试题 一、选择题：本题共24小题，共40分。第1～16小题，每小题1.5分；第17～24小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 绿眼虫是一种介于动物和植物之间的单细胞真核生物。绿眼虫的同化作用类型为兼性营养型。有光条件下，利用光能进行光合作用，将CO2和水合成糖类，属于自养；无光条件下，绿眼虫也可通过体表吸收溶解于水中的有机物质，这种营养方式称为渗透营养，属于异养。下列说法错误的是（ ） A. 绿眼虫细胞具有成形的细胞核，通过叶绿体进行光合作用 B. 绿眼虫需要染色后才能在显微镜下观察到 C. 绿眼虫在自然界分布极其广泛，适应环境能力强 D. 绿眼虫既可作为生产者又可作为分解者 2. 已知人、老鼠和玉米体内的微卫星DNA（STR）中，A-T碱基对所占的比例各不相同，但均大于同一DNA中C-G碱基对所占的比例。下列说法正确的是（　　） A. STR彻底水解后可以得到8种小分子物质 B. 相对于其他同长度DNA， STR的稳定性较强 C. STR的骨架是由磷酸和核糖交替连接而成的 D. 不同生物STR序列不同，体现了DNA具有多样性。 3. 单细胞生物肺炎支原体可引起支原体肺炎，其结构模式图如下所示。相关叙述正确的是（ ） A. 细胞膜以磷脂双分子层为基本支架 B. 肺炎支原体以有丝分裂方式繁殖 C. 肺炎支原体在核糖体上加工蛋白质 D. 抑制细胞壁形成的药物可治疗支原体肺炎 4. 脂肪酸的不同决定了脂肪具有不同的物理特性。分子结构中不含双键的脂肪酸称为饱和脂肪酸，其含量越高，脂肪的熔点越高；含双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸，其容易在空气中自动氧化发生酸败。下列叙述正确的是（ ） A. 脂肪是由二分子脂肪酸和一分子甘油组成的脂类物质 B. 脂肪是构成动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输 C. 在室温下，大多数植物脂肪呈固态而大多数动物脂肪常呈液态 D. 在高脂类植物性饲料中添加适量抗氧化剂有助于延长其保质期 5. 下列实验中，选用新鲜菠菜叶作实验材料不能达到实验目的的是（ ） A. 观察质壁分离和复原 B. 观察细胞的有丝分裂 C. 绿叶中色素的提取和分离 D. DNA的粗提取与鉴定 6. 一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有（　　） A. 磷脂和蛋白质 B. 多糖和蛋白质 C. 胆固醇和多糖 D. 胆固醇和蛋白质 7. 最新研究表明，由光驱动的分子转子被用来在单个细胞的膜上钻孔，有望将治疗试剂运送到这些细胞中，或者直接诱导这些细胞死亡，如图为钻孔过程的示意图，有关说法错误的是（　　） 　 A. 分子转子钻孔需要钻开细胞膜上的磷脂双分子层 B. 必须钻孔后才可以运送治疗试剂说明了细胞膜具有选择透过性 C. 分子转子与特定细胞膜识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白 D. 分子转子的驱动需要线粒体提供ATP 8. 洋葱鳞片叶放在0.35 g／mL蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.25g／mL的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在0.29 g/mL蔗糖溶液中，细胞似乎不发生什么变化，这表明 A. 洋葱表皮细胞已经死亡 B. 细胞膜不允许水分子自由通过 C. 蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡 D. 细胞液浓度为0.29 g／mL左右 9. 科学家发现在动物的肾脏内，水分子的跨膜运输速率远大于自由扩散的速率，由此推断细胞中存在输送水分子的通道，并成功将构成水通道的蛋白质分离出来，证实了水通道蛋白的存在。如图为水通道蛋白的结构模式图，下列相关叙述错误的是（　　） A. 水分子进出细胞更多是借助水通道蛋白进行 B. 水分子在通过细胞膜时的速率高于通过人工膜时的速率 C. 水通道蛋白运输水分子的速率与膜两侧溶液的浓度无关 D. 转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合有利于肾小管细胞重吸收水 10. 反向协同转运是指两种离子或分子在膜蛋白的介导下进行相反方向的转运方式，其中一种物质顺浓度梯度运输，另一种物质逆浓度梯度运输。甲、乙、丙三种小分子物质进出细胞的方式如图所示。下列推测不合理的是（ ） A. 乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运 B. 转运蛋白L每次转运甲时都会发生空间结构的改变 C. 细胞吸收甲和乙时所消耗的ATP均主要来自线粒体 D. 甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制 11. 科学家在2022年发现啮齿目动物土拨鼠在冬眠时居然不变老。 土拨鼠在冬眠时，代谢速率下降，体内的α-胰淀粉酶活性降低约 50%。为了探究不同物质对人的胰淀粉酶的活性的影响，研究人员进行如下实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ） 组别 人的胰淀粉酶 2.5%茶花粉提取液 5%芦笋丁 酶活性相对值 甲 1 mL - - 100% 乙 1mL + - 64% 丙 1 mL + + 51% A. 酶的活性可用酶促反应速率来表示，酶促反应速率越大，酶的活性越高 B. 冬眠时，低温可以破坏土拨鼠体内α-胰淀粉酶的空间结构从而抑制酶的活性 C. 据实验推测服用茶花粉和芦笋丁可能具有一定的辅助降低血糖的作用 D. 芦笋丁和茶花粉对人的胰淀粉酶活性的影响，与激素间相抗衡效果类似 12. 如图是ATP为主动运输供能示意图，下列相关说法不合理的是（ ） A. 参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种催化ATP水解的酶 B. 该载体蛋白磷酸化后导致其空间结构改变 C. 由于ATP分子中磷酸基团的相互吸引，使得ATP的结构非常稳定 D. ATP在酶的作用下水解时，脱离的磷酸基团与该载体蛋白结合 13. 红藻氨酸（KA）是离子型谷氨酸受体的激动剂，是一种具有强烈的兴奋作用和致癫痫作用的兴奋性毒素。研究发现，高浓度KA会促进小胶质细胞的凋亡，下列叙述正确的是（ ） A. 同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞中的核酸相同，但蛋白质存在差异 B. 病毒感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的 C. 细胞凋亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定 D. 小胶质细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，不受环境因素影响 14. 微核是由有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片形成。微核测试可用于辐射防护、添加剂安全评价、疾病的前期诊断等。下图为某染发剂处理蚕豆后的微核形态和形成过程。相关说法错误的是（ ） A. 制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤 B. 该染发剂诱导了蚕豆细胞染色体数目变异 C. 应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜 D. 微核率越高说明染发剂的安全性越低 15. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺：“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣(指菌膜)生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成。”下列叙述错误的是（ ） A. “衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的 B. 加水的目的是对酒进行稀释，避免渗透压过高杀死醋酸菌 C. 该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸 D. “挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧 16. 某同学在学习植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的（　　） 植物细胞工程 技术手段 植物组织培养，植物体细胞杂交 特殊处理 机械法去除细胞壁 融合方法 物理方法、化学方法 典型应用 人工种子、杂种植株 培养液区别 生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 17. 研究发现，细胞中许多蛋白质的修饰都需要MAP1的参与，未修饰的蛋白质将出现功能障碍。MAP1依赖于锌发挥作用，ZNG1是将锌输送到MAP1的伴侣蛋白。下列叙述错误的是（ ） A. MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶，锌能够激活其生物活性 B. 在机体锌含量正常的情况下，生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征 C. 锌是构成ZNG1的基本元素，说明无机盐参与构成细胞内的重要化合物 D. 细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行 18. 图是某真核细胞合成蛋白质时局部的电镜照片。下列对结构①的叙述正确的是（ ） A. 属于生物膜系统的组成部分 B. 蓝细菌细胞内不具备该结构 C. 该结构是细胞内的遗传信息库 D. 不需要与DNA聚合酶结合 19. 无氧糖酵解和有氧线粒体呼吸是动物细胞供能的两大主要方式。研究发现，活体肿瘤细胞即使在有氧环境下也倾向于通过无氧糖酵解来获得能量，即“瓦博格效应”。肿瘤细胞通过无氧糖酵解，一方面从微环境中摄取大量葡萄糖来满足其快速增殖的需求，另一方面也避免了由有氧线粒体呼吸产生的ROS（活性氧类）对细胞的损伤。下列叙述错误的是（　　） A. 与有氧线粒体呼吸相比，无氧糖酵解会消耗更多的葡萄糖 B. 肿瘤细胞产生的CO2明显增多，导致其微环境的pH较低 C. “瓦博格效应”可能与肿瘤细胞内线粒体的功能障碍有关 D. “瓦博格效应”可防止ROS对肿瘤细胞内生物分子的破坏 20. 高尔基体膜上蛋白有11种，不同的蛋白质导致高尔基体膜的功能复杂多样，下表是其中一部分蛋白质的功能，根据表中信息，下列说法错误的是（　　） 高尔基体蛋白 主要功能 Golgin-84 刺激高尔基体堆积，增加高尔基体堆积的长度，并栓系高尔基体内运输囊泡 Golgin-160 介导高尔基体从细胞边缘到细胞中心的运动 Golgin-245 维持结构，调控自噬 Golgin-97 可以帮助特定的运送蛋白从高尔基体网状结构离开 A. 在 Golgin-84高敲掉的细胞中，高尔基体带破裂成小堆栈，同时伴随着一些高尔基体内运输小泡的积累 B. Golgin-160蛋白使高尔基体具有运输作用 C. 根据Golgin-245和Golgin-97的功能，推断二者与自噬溶酶体形成有关 D. 高尔基体蛋白不同的功能，其原因是蛋白质的结构不同，这些蛋白质共同调节细胞的分裂、凋亡和物质运输 21. 由通道蛋白形成的离子通道包括电压门通道和配体门通道。在电压门通道中，带电荷的蛋白质结构域会随膜电位的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。在配体门通道中，细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合，继而引起通道蛋白开启与关闭。图1中A、B、C通道处于关闭状态，图2处于开启状态，据图判断下列说法错误的是（ ） A. 离子通道A属于电压门通道，离子通道B、C属于配体门通道 B. 离子通过配体门通道运输需要与通道蛋白发生结合，但不会使通道蛋白构象改变 C. 电压门通道的离子转运会降低膜内外的电位差，该过程不需要消耗ATP D. 通过离子通道转运的方式属于协助扩散 22. 下图为酶促反应曲线，Km表示反应速率为时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是（ ） A. 适当升高温度，Vmax和Km均会增大 B. 加入非竞争性抑制剂，Vmax降低 C. 加入竞争性抑制剂，Km值降低 D. Km值越大，酶与底物亲和力越高 23. 某同学欲检测消毒餐具中大肠杆菌的数量是否超标，进行如下操作：用蒸馏水分3～5次冲洗待检餐具内表面，制成待测样液备用；配制伊红一亚甲蓝琼脂培养基，将待测样液接种于琼脂培养基上。下列叙述错误的是（ ） A. 为了确保检测的准确性，冲洗待检餐具的蒸馏水应该换成无菌水 B. 生长在伊红一亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落具有金属光泽 C. 设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照可检验该鉴别培养基的效果 D. 为便于观察菌落的颜色，应将培养基的pH调至中性或弱碱性 24. 下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，错误的是（　　） A. 图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养 B. ②③过程中至少涉及两次筛选，第一次筛选只是利用了选择性培养基进行筛选，第二次筛选只经过专一抗体检测就能筛选出足量的既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞 C. 单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用主要体现了单抗在运载药物治疗疾病方面可以发挥功能 D. 图乙过程的技术可以有选择地繁殖某一性别的家畜也可以用于保存物种，但是不能改变动物的核基因 二、非选择题：共6小题（25-30题），60分。 25. 心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌细胞衰老对改善老年人生活质量具有重要意义。 （1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，其产生大量ATP的过程发生在______。为探究线粒体损伤与心肌细胞衰老的相关性，研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，检测两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，检测ATP合成能力的目的是______。实验过程中，检测介质加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境后，加入______、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，研究人员据此推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。 （2）在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除（如下图），a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于______（填细胞器名称），b代表的细胞器是______。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。 （3）适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体），据此推测______。 （4）很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因：______。 26. 细胞增殖具有周期性。连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂结束时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期与分裂期(M期)两个阶段。间期很长，其核心变化是DNA的复制。以DNA复制为标志，间期又分为G₁期(合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备)、S期(DNA复制期)与G₂期(合成纺锤丝微管蛋白等蛋白质，为M期做准备)。这样，细胞周期就包括G₁期、S期、G₂期、M期四个时期。M期又分为前、中、后、末四个时期。如左下图所示。回答问题： （1）动物胚胎干细胞(ES细胞)能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中，研究其有丝分裂周期G₁期、S期、G₂期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA复制的原料)用³H标记，即³H-TdR;培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，即32P-UdR。分别测量³H-TdR、32P-UdR在细胞周期各个时期被利用的速率。请推测： 32P-UdR被大量利用的时期是;_______________________³H-TdR被大量利用的时期是_____________。 （2）利用DNA合成阻断法可使ES细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。在上述培养液中添加适量DNA聚合酶可逆抑制剂，处于_____________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的___________期，以达到细胞周期同步化的目的。 （3）人体细胞周期的进程受到精密的调控，从而细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂。研究表明，雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是：雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物，激素一受体复合物促进乳腺癌细胞周期蛋白D(cyclinD)的表达，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶4/6(CDK4/6)结合，促使CDK4/6活化。活化的CDK4/6促进乳腺癌的恶性发展(如上图所示)。蛋白类激素的受体在细胞膜表面，而性激素的受体在细胞内。因为性激素_____________。 27. 绿色植物叶肉细胞中存在图1所示的光系统I和光系统Ⅱ两个光化学复合物。光系统I主要吸收大于680nm的远红光；光系统Ⅱ主要吸收680nm的红光，对远红光的吸收很小。光系统I和光系统Ⅱ是以串联的方式通过协同作用完成电子从H2O到NADP+的传递，该电子传递链最终驱动ATP的生成。图2表示不同波长的吸收光谱和对应的氧气量子产额（衡量吸收一定光子所生成氧分子的量） （1）绿色植物叶肉细胞中吸收光能的色素位于__________，“绿叶中色素的提取和分离”实验中分离光合色素的溶液是__________。 （2）据图分析，光反应过程中最初电子供体和最终电子受体分别是__________，CF₁和CF0所组成蛋白质复合体的功能是__________；图1中完成的能量转换为：光能→________能→_______能。 （3）如果单独用红光处理量子产额为0.1单位，单独用远红光处理量子产额为0.02单位，而两种光一起照射氧气量子产额______（填“大于”或“等于”或“小于”）0.12单位，原因是_________。 （4）图2中AB段吸收光谱百分比处于上升阶段，而对应的量子产额却逐渐下降，原因是_____。 28. 学习下列材料，回答下列小题。 我国科研人员利用DNA纳米结构，构建了两种模拟膜蛋白功能的结构-DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡，通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面，DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中，构建出“人造细胞”——GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”——GMVB。两种人造细胞之间可通过如图所示机制进行信息传递。 实验开始前，GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭，DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中，可被指示剂分子检测到，GMVA内部从无色变为黄绿色。 上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外，人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然，对于“人造细胞”的应用领域和发展前景，学界还存在大量争议。有学者认为，人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。 （1）Ca2+跨膜运输的方式类似于______________，依据是___________。 （2）细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是___________。 （3）荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况，正确的是______（填字母）。 a.未接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 b.未接收信号刺激，仅发出红色荧光，绿色荧光淬灭 c.接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 d.接收信号刺激，仅发出绿色荧光，红色荧光淬灭 e.接收信号刺激，无荧光，囊泡内部呈现黄绿色 （4）人造细胞是简化模型，在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是__________。 29. 柑橘酸腐病是由白地霉引起的柑橘贮藏期常见的病害之一。抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽，目前已用于多种农业病菌的防治。研究人员研究了抗菌肽对白地霉的抑菌效果，并且对其作用机制进行了探究。回答下列问题： 利用基因工程合成抗菌肽时，基本流程为：克隆目的基因→导入枯草杆菌→筛选菌种→诱导抗菌肽表达→分离纯化→功能研究。 （1）白地霉从柑橘中获得其生长繁殖所需的水、无机盐、______和______等营养物质。 （2）为研究抗菌肽对白地霉的抑菌效果，现用无菌打孔器在果实相同部位打孔，每个打孔处接种相同体积的处理液，比较15天后的病斑直径。各组处理及结果见表。 组别 1 2 3 4 5 接种处理方式 接种一定体积的病原菌孢子悬浮液 抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液混合后直接接种 先加入抗菌肽溶液，2h后接种病原菌孢子悬浮液 X 抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液混合，培养2h后接种 15天后病斑直径/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 11.2 表中数据表明抗菌肽对白地霉有一定的抑菌效果，且抑菌效果与抗菌肽、病原菌孢子悬浮液接种顺序有关，表中X为___________。与第2组相比，第5组抑菌效果更好的可能原因是___________。 （3）一般情况下，电导率和离子浓度呈正相关，通过测量溶液电导率可以反映出溶液中离子浓度的大小。研究人员将白地霉孢子与抗菌肽在无菌水中混合，测定电导率，培养一段时间后，再次测定电导率，结果发现电导率明显升高，据此推测抗菌肽抑制白地霉孢子的作用机制可能是___________。 30. 影响小鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试进行基因治疗。 （1）CRISPR/Cas9基因编辑系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。图1所示，sgRNA与目标DNA结合，引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致________键断裂。 （2）同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。 ①利用________技术扩增野生型小鼠的基因A，再用图2中的限制酶________切割基因A与腺病毒载体形成黏性末端，最后利用________酶进行拼接，构建腺病毒表达载体。科研人员尝试利用该载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。 ②在上述基础上，科研人员又将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体（见图3），同时引入sgRNA的识别序列，目的是________。图3所示的腺病毒表达载体还需要哪些必要的结构或基因_____（多选）。 A．启动子和终止子 B．RNA聚合酶基因 C．标记基因 D．起始密码子和终止密码子 E．反密码子 F．复制原点 （3）将腺病毒表达载体注入耳聋小鼠的单侧耳组织细胞。为评估该治疗方案的效果，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除________对实验结果的影响。 （4）进一步研究结果表明该方案可以有效纠正小鼠的突变基因，从而治疗小鼠的遗传性耳聋。人体内基因A突变也会导致遗传性耳聋，欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 中山市华侨中学2025届高三上学期一模考试 生物科试题 一、选择题：本题共24小题，共40分。第1～16小题，每小题1.5分；第17～24小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 绿眼虫是一种介于动物和植物之间的单细胞真核生物。绿眼虫的同化作用类型为兼性营养型。有光条件下，利用光能进行光合作用，将CO2和水合成糖类，属于自养；无光条件下，绿眼虫也可通过体表吸收溶解于水中的有机物质，这种营养方式称为渗透营养，属于异养。下列说法错误的是（ ） A. 绿眼虫细胞具有成形的细胞核，通过叶绿体进行光合作用 B. 绿眼虫需要染色后才能在显微镜下观察到 C. 绿眼虫在自然界分布极其广泛，适应环境能力强 D. 绿眼虫既可作为生产者又可作为分解者 【答案】B 【解析】 【分析】原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核；没有染色体，DNA不与蛋白质结合；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。 【详解】A、绿眼虫属于单细胞真核生物，有以核膜为界限的细胞核，即具有成形的细胞核。绿眼虫在有光条件下，通过叶绿体利用光能进行光合作用，A正确； B、绿眼虫本身有颜色，无需染色在显微镜下就可直接观察到，B错误； C、绿眼虫在光照条件下，能进行光合作用，属于自养型生物，在无光时能靠体表摄取营养，属于异养型生物，因此绿眼虫食物获取途径多样，在自然界分布极其广泛，适应环境能力强，C正确； D、由于绿眼虫在有光条件下进行光合作用，将无机物合成有机物并储存，为自养型生物，所以属于生产者，又因绿眼虫在无光条件下能在水中摄取周围环境中的有机物，所以又属于分解者，D正确。 故选B。 2. 已知人、老鼠和玉米体内的微卫星DNA（STR）中，A-T碱基对所占的比例各不相同，但均大于同一DNA中C-G碱基对所占的比例。下列说法正确的是（　　） A. STR彻底水解后可以得到8种小分子物质 B. 相对于其他同长度DNA， STR的稳定性较强 C. STR的骨架是由磷酸和核糖交替连接而成的 D. 不同生物STR序列不同，体现了DNA具有多样性。 【答案】D 【解析】 【分析】遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性；DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。 【详解】A、STR是DNA分子，彻底水解后可以得到6种小分子物质，即4种碱基、磷酸、脱氧核糖，A错误； B、STR的A—T碱基对所占的比例较多，相对于其他同长度DNA，STR的稳定性可能较差，B错误； C、STR的骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接而成的，C错误； D、由于碱基对的排列顺序不同，导致不同生物的STR不同，体现了DNA具有多样性，D正确。 故选D。 3. 单细胞生物肺炎支原体可引起支原体肺炎，其结构模式图如下所示。相关叙述正确的是（ ） A. 细胞膜以磷脂双分子层为基本支架 B. 肺炎支原体以有丝分裂方式繁殖 C. 肺炎支原体在核糖体上加工蛋白质 D. 抑制细胞壁形成的药物可治疗支原体肺炎 【答案】A 【解析】 【分析】 原核生物与真核生物的区别：原核生物没有以核膜为界限的细胞核，原核生物只有核糖体一种细胞器。 【详解】A、细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，A正确； B、支原体属于原核生物，通过二分裂增殖，不能进行有丝分裂，B错误； C、核糖体是蛋白质的合成场所，并非加工场所，C错误； D、支原体没有细胞壁，抑制细胞壁形成的药物对支原体无效，D错误。 故选A。 4. 脂肪酸的不同决定了脂肪具有不同的物理特性。分子结构中不含双键的脂肪酸称为饱和脂肪酸，其含量越高，脂肪的熔点越高；含双键的脂肪酸称为不饱和脂肪酸，其容易在空气中自动氧化发生酸败。下列叙述正确的是（ ） A. 脂肪是由二分子脂肪酸和一分子甘油组成的脂类物质 B. 脂肪是构成动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输 C. 在室温下，大多数植物脂肪呈固态而大多数动物脂肪常呈液态 D. 在高脂类植物性饲料中添加适量抗氧化剂有助于延长其保质期 【答案】D 【解析】 【分析】固醇类包括胆固醇、性激素和维生素D等，在细胞的营养、代谢中具有重要功能，胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一，在人体内还参与血液中脂质的运输；性激素能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成；维生素D能促进人和动物对钙和磷的吸收。 【详解】A、脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成的酯类物质，又称甘油三酯，A错误； B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，B错误； C、脂肪中饱和脂肪酸含量越高，其熔点越高，大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，植物脂肪中大多含有不饱和脂肪酸，在室温下，大多数动物脂肪呈固态而大多数植物脂肪常呈液态，C错误； D、不饱和脂肪酸容易在空气中自动氧化发生酸败，因此在高脂类植物性饲料中添加适量抗氧化剂有助于延长其保质期，D正确。 故选D。 5. 下列实验中，选用新鲜菠菜叶作实验材料不能达到实验目的的是（ ） A. 观察质壁分离和复原 B. 观察细胞的有丝分裂 C. 绿叶中色素的提取和分离 D. DNA的粗提取与鉴定 【答案】B 【解析】 【分析】1、质壁分离利用了渗透作用原理，渗透作用的发生需要两个条件：半透膜和浓度差，成熟的植物细胞中的原生质层相当于半透膜，细胞液与外界溶液之间产生浓度差。 2、观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，便于染色）、染色（用醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。 【详解】A、新鲜菠菜叶具有大液泡，故可用于观察植物质壁分离和复原，A错误； B、新鲜菠菜叶属于高度分化的细胞，细胞不再复制，故不能用于观察细胞的有丝分裂，B正确； C、新鲜菠菜叶中富含叶绿素等光合色素，可用做绿叶中色素的提取和分离的材料，C错误； D、新鲜菠菜叶含有DNA，可用作DNA的粗提取与鉴定的材料，D错误。 故选B。 6. 一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有（　　） A. 磷脂和蛋白质 B. 多糖和蛋白质 C. 胆固醇和多糖 D. 胆固醇和蛋白质 【答案】B 【解析】 【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多；细胞膜上的糖类和蛋白质结合形成糖蛋白，具有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有密切关系。 【详解】根据细胞膜的组成、结构和功能可知，细胞膜上的糖类和蛋白质在一起构成的糖蛋白具有识别功能，而聚联乙炔细胞膜识别器是把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，因此被镶嵌的物质很可能是多糖和蛋白质，B正确，ACD错误。 故选B。 7. 最新研究表明，由光驱动的分子转子被用来在单个细胞的膜上钻孔，有望将治疗试剂运送到这些细胞中，或者直接诱导这些细胞死亡，如图为钻孔过程的示意图，有关说法错误的是（　　） 　 A. 分子转子钻孔需要钻开细胞膜上的磷脂双分子层 B. 必须钻孔后才可以运送治疗试剂说明了细胞膜具有选择透过性 C. 分子转子与特定细胞膜识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白 D. 分子转子的驱动需要线粒体提供ATP 【答案】D 【解析】 【分析】细胞膜主要是由磷脂分子与蛋白质分子组成的。细胞膜的功能： 1、细胞膜将细胞与外界环境分隔开（细胞的界膜）；(1)膜的出现——生命起源中至关重要的阶段；(2)细胞膜使细胞成为一个相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定； 2．控制物质进出细胞。行使控制物质进出功能的物质主要是细胞膜上的蛋白质。3．进行细胞间的信息交流。实行细胞间的信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。 【详解】A、细胞膜的基本支架是由磷脂双分子层构成的，因此钻孔需钻开磷脂双分子层，A正确； B、钻孔后治疗试剂的进入说明了细胞膜能控制物质进出细胞，具有选择透过性，B正确； C、细胞膜的识别作用取决于细胞膜表面的糖蛋白，C正确； D、分子转子是光能驱动的，不需要线粒体提供ATP，D错误。 故选D。 【点睛】本题以光驱动的分子转子被用来在单个细胞的膜上钻孔为素材，考查了细胞膜的结构与功能的相关知识，意在考查学生运用所学的细胞膜的相关知识解决问题的能力。 8. 洋葱鳞片叶放在0.35 g／mL蔗糖溶液中，细胞发生质壁分离；放在0.25g／mL的蔗糖溶液中，细胞有胀大趋势；放在0.29 g/mL蔗糖溶液中，细胞似乎不发生什么变化，这表明 A. 洋葱表皮细胞已经死亡 B. 细胞膜不允许水分子自由通过 C. 蔗糖分子进入细胞导致渗透平衡 D. 细胞液浓度为0.29 g／mL左右 【答案】D 【解析】 【分析】在高浓度溶液中，植物细胞会发生渗透作用失水；低浓度溶液中会有一定程度的吸水，因此可以利用该原理初步测定植物细胞细胞液的浓度。 【详解】根据题意可知，该细胞在0．35g/mL蔗糖溶液中失水，在0．25g/mL蔗糖溶液中吸水，而在0．29g/mL蔗糖溶液中，细胞几乎不发生什么变化，说明吸水和失水达到动态平衡，即细胞液浓度与质量浓度为0．29g/mL蔗糖溶液浓度相当，A错误、D正确；细胞膜允许水分子自由通过，B错误；由于细胞膜的选择透过性，蔗糖分子不能通过细胞膜，C错误。 9. 科学家发现在动物的肾脏内，水分子的跨膜运输速率远大于自由扩散的速率，由此推断细胞中存在输送水分子的通道，并成功将构成水通道的蛋白质分离出来，证实了水通道蛋白的存在。如图为水通道蛋白的结构模式图，下列相关叙述错误的是（　　） A. 水分子进出细胞更多是借助水通道蛋白进行 B. 水分子在通过细胞膜时的速率高于通过人工膜时的速率 C. 水通道蛋白运输水分子的速率与膜两侧溶液的浓度无关 D. 转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合有利于肾小管细胞重吸收水 【答案】C 【解析】 【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要载体和能量；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要载体，不需要能量；主动运输的特点是需要载体和能量。 【详解】A、水分子通过水通道蛋白的运输速率快于自由扩散，水分子进出细胞更多是借助水通道蛋白进行，A正确； B、细胞膜上有水通道蛋白，水分子通过速率快于人工膜，B正确； C、水通道蛋白运输水分子的速率与膜两侧的浓度有关，一定范围内浓度差越大，运输速率越快，C错误； D、转运水通道蛋白的囊泡迅速与细胞膜融合，可增加细胞膜上水通道蛋白的数量，有利于肾小管细胞重吸收水，D正确。 故选C。 10. 反向协同转运是指两种离子或分子在膜蛋白的介导下进行相反方向的转运方式，其中一种物质顺浓度梯度运输，另一种物质逆浓度梯度运输。甲、乙、丙三种小分子物质进出细胞的方式如图所示。下列推测不合理的是（ ） A. 乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运 B. 转运蛋白L每次转运甲时都会发生空间结构的改变 C. 细胞吸收甲和乙时所消耗的ATP均主要来自线粒体 D. 甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制 【答案】C 【解析】 【分析】分析图可知，物质甲逆浓度梯度跨膜运输，需要消耗能量，为主动运输；丙顺浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，为协助扩散，乙逆浓度梯度跨膜运输，需要载体蛋白的协助，为主动运输，需要的能量来自丙两侧离子的电化学梯度，据此答题即可。 【详解】A、转运蛋白M顺浓度梯度运输丙，逆浓度梯度运输乙，乙和丙的跨膜运输方式属于反向协同转运，A正确； B、转运蛋白L逆浓度梯度转运甲，方式为主动运输，则转运蛋白L属于载体蛋白，转运会发生空间结构的改变，B正确； C、细胞吸收甲时所消耗的ATP主要来自线粒体，吸收乙时所消耗的能量主要来自丙浓度差产生的势能，C错误； D、甲、乙、丙的运输均需要转运蛋白，所以甲、乙、丙的运输速率均受到转运蛋白数量的限制，D正确。 故选C。 11. 科学家在2022年发现啮齿目动物土拨鼠在冬眠时居然不变老。 土拨鼠在冬眠时，代谢速率下降，体内的α-胰淀粉酶活性降低约 50%。为了探究不同物质对人的胰淀粉酶的活性的影响，研究人员进行如下实验。下列有关该实验的说法正确的是（ ） 组别 人的胰淀粉酶 2.5%茶花粉提取液 5%芦笋丁 酶活性相对值 甲 1 mL - - 100% 乙 1mL + - 64% 丙 1 mL + + 51% A. 酶的活性可用酶促反应速率来表示，酶促反应速率越大，酶的活性越高 B. 冬眠时，低温可以破坏土拨鼠体内α-胰淀粉酶的空间结构从而抑制酶的活性 C. 据实验推测服用茶花粉和芦笋丁可能具有一定的辅助降低血糖的作用 D. 芦笋丁和茶花粉对人的胰淀粉酶活性的影响，与激素间相抗衡效果类似 【答案】C 【解析】 【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA，酶的活性会受到pH、温度和酶的抑制剂的影响。 【详解】A、酶促反应速率受多种因素的影响，如：酶的活性、底物浓度、酶的浓度等，酶促反应速率越大，酶的活性不一定越高，A错误； B、低温可以抑制酶的活性，但不会破坏酶的空间结构，B错误； C、分析表格可知，茶花粉和芦笋丁可以降低胰淀粉酶活性，降低淀粉分解为葡萄糖的速率，故据实验推测服用茶花粉和芦笋丁可能具有一定的辅助降低血糖的作用，C正确； D、分析表格数据可知，茶花粉可以降低胰淀粉酶活性，而芦笋丁和茶花粉混合降低胰淀粉酶活性的效果更显著，与激素间相协同效果类似，D错误。 故选C。 12. 如图是ATP为主动运输供能示意图，下列相关说法不合理的是（ ） A. 参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种催化ATP水解的酶 B. 该载体蛋白磷酸化后导致其空间结构改变 C. 由于ATP分子中磷酸基团的相互吸引，使得ATP的结构非常稳定 D. ATP在酶的作用下水解时，脱离的磷酸基团与该载体蛋白结合 【答案】C 【解析】 【分析】 ATP 的结构简式是 A-P～P～P，其中A代表腺苷，T是三的意思，P代表磷酸基团。ATP化学性质不稳定，远离A的那个特殊的化学键很容易水解，释放大量能量。 【详解】A、如图所示，参与Ca2+主动运输的载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，当膜内侧的Ca2+与其相应位点结合时，酶活性就被激活了，A正确； B、在运输Ca2+的载体蛋白这种酶的作用下，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与载体蛋白结合，这一过程伴随能量的转移，此过程就是载体蛋白的磷酸化，磷酸化后空间结构改变运输Ca2+，B正确； C、ATP化学性质不稳定，远离A的那个特殊的化学键很容易水解，结构不稳定，C错误； D、由图可知，ATP在酶的作用下水解时，脱离的磷酸基团与该载体蛋白结合使载体蛋白磷酸化，空间结构改变以运输Ca2+，D正确。 故选C。 13. 红藻氨酸（KA）是离子型谷氨酸受体的激动剂，是一种具有强烈的兴奋作用和致癫痫作用的兴奋性毒素。研究发现，高浓度KA会促进小胶质细胞的凋亡，下列叙述正确的是（ ） A. 同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞中的核酸相同，但蛋白质存在差异 B. 病毒感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的 C. 细胞凋亡的本质是细胞坏死，不利于维持生物体内部环境的稳定 D. 小胶质细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，不受环境因素影响 【答案】B 【解析】 【分析】细胞凋亡是细胞的编程性死亡，细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内环境相对稳定，以及抵御各种外界因素的干扰都起着非常关键的作用。而细胞坏死是由于外界不利因素导致细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡，是被动死亡过程，对生物体是不利的。 【详解】A、核酸包括DNA和RNA，同一个体的未凋亡细胞和凋亡细胞基因表达有差异，故这两种细胞中RNA和蛋白质均有差异，A错误； B、细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，被病原体感染的细胞被免疫系统清除是通过细胞凋亡完成的，B正确； C、细胞凋亡是细胞主动进行的程序性死亡，有利于维持生物体内部环境的稳定，C错误： D、细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，受环境影响，如高浓度KA会促进小胶质细胞的凋亡，D错误。 故选B。 14. 微核是由有丝分裂后期无着丝粒的染色体断片形成。微核测试可用于辐射防护、添加剂安全评价、疾病的前期诊断等。下图为某染发剂处理蚕豆后的微核形态和形成过程。相关说法错误的是（ ） A. 制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤 B. 该染发剂诱导了蚕豆细胞染色体数目变异 C. 应先用低倍镜找到观察目标再换高倍镜 D. 微核率越高说明染发剂的安全性越低 【答案】B 【解析】 【分析】由题意可知，染发剂处理蚕豆后形成微核过程中，其微核是有染色体片段形成的，该过程中染色体数未发生改变，属于染色体结构变异。 【详解】A、制作装片需要经解离→漂洗→染色等步骤，A正确； B、由题意可知，染发剂处理蚕豆后形成微核过程中，其微核是有染色体片段形成的，该过程中染色体数未发生改变，属于染色体结构变异，B错误； C、使用显微镜时，应先用低倍镜找到观察目标，并将其移到视野中央再换高倍镜，C正确； D、微核率越高，说明染发剂对染色体的伤害越大，其安全性越低，D正确。 故选B。 15. 《齐民要术》记载了一种称为“动酒酢(‘酢’同‘醋’)法”的酿醋工艺：“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣(指菌膜)生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成。”下列叙述错误的是（ ） A. “衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的酵母菌大量繁殖形成的 B. 加水的目的是对酒进行稀释，避免渗透压过高杀死醋酸菌 C. 该方法依据的原理是醋酸菌在氧气充足、糖源缺乏时将酒精转化为乙酸 D. “挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧 【答案】A 【解析】 【分析】果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是—种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的葡萄糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【详解】A、醋酸菌对氧气的含量特别敏感，“衣”位于变酸的酒表面，是由原酒中的醋酸菌大量繁殖形成的，A错误； B、若酒精浓度过高，会导致醋酸菌失水过多，甚至死亡，加水对酒进行稀释，能避免因渗透压过高使醋酸菌失水过多，B正确； C、该方法的原理是醋酸菌在氧气充足、缺少糖源时可将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为乙酸，C正确； D、醋酸菌是一种好氧菌，“挠搅”有利于酒精与醋酸菌充分接触，还可以增加溶液中的溶解氧，D正确。 故选A。 16. 某同学在学习植物细胞工程的有关内容，你认为有几处是不正确的（　　） 植物细胞工程 技术手段 植物组织培养，植物体细胞杂交 特殊处理 机械法去除细胞壁 融合方法 物理方法、化学方法 典型应用 人工种子、杂种植株 培养液区别 生长素和细胞分裂素影响愈伤组织的生长和分化 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 【答案】A 【解析】 【分析】植物细胞工程的技术手段主要有植物组织培养和植物体细胞杂交，其中植物组织培养是植物细胞工程的基础；动物细胞工程的技术手段主要有动物细胞培养、动物细胞融合、单克隆抗体的制备、胚胎移植和核移植，其中动物细胞培养是动物细胞工程的基础。 【详解】（1）技术手段：植物细胞工程的技术手段有植物组织培养和植物体细胞杂交，正确；（2）特殊处理：植物体细胞杂交时，采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁，错误；（3）融合方法：诱导植物细胞融合的方法有物理（离心、振动和电激等）和化学方法（聚乙二醇），正确；（4）典型应用：植物细胞工程技术可应用于制备人工种子、培育杂种植株，正确；（5）培养液区别：植物细胞工程中的培养基中需要用生长素和细胞分裂素以影响愈伤组织的生长和分化，如生长素和细胞分裂素比例高，可促进生根，正确。综上可知，1处错误，A正确，BCD错误。 故选A。 17. 研究发现，细胞中许多蛋白质的修饰都需要MAP1的参与，未修饰的蛋白质将出现功能障碍。MAP1依赖于锌发挥作用，ZNG1是将锌输送到MAP1的伴侣蛋白。下列叙述错误的是（ ） A. MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶，锌能够激活其生物活性 B. 在机体锌含量正常的情况下，生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征 C. 锌是构成ZNG1的基本元素，说明无机盐参与构成细胞内的重要化合物 D. 细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行 【答案】C 【解析】 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有： 1、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。 2、维持细胞的生命活动。 3、维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、由题意可知，细胞中许多蛋白质需要MAP1修饰，故MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶，其化学本质是蛋白质，而MAP1依赖于锌发挥作用，故锌能够激活其生物活性，A正确； B、在机体锌含量正常的情况下，若伴侣蛋白ZNG1活性不足或数量少，运输能力降低，生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征，B正确； C、由题意可知，ZNG1为运输锌的伴侣蛋白，组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N，故锌不是构成ZNG1的基本元素，C错误； D、锌被伴侣蛋白ZNG1运送到MAP1中发挥作用，这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行，D正确。 故选C。 18. 图是某真核细胞合成蛋白质时局部的电镜照片。下列对结构①的叙述正确的是（ ） A. 属于生物膜系统的组成部分 B. 蓝细菌细胞内不具备该结构 C. 该结构是细胞内的遗传信息库 D. 不需要与DNA聚合酶结合 【答案】D 【解析】 【分析】翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。 【详解】A、结构①属于核糖体，核糖体无膜结构，不属于生物膜系统，A错误； B、该结构是核糖体，蓝细菌是原核细胞，原核细胞中具有核糖体一种细胞器，B错误； C、细胞内的遗传信息库是细胞核，而图示结构是核糖体，C错误； D、图示为翻译过程，该过程需要酶的催化，但DNA聚合酶是DNA复制过程中发挥作用的酶，D正确。 故选D。 19. 无氧糖酵解和有氧线粒体呼吸是动物细胞供能的两大主要方式。研究发现，活体肿瘤细胞即使在有氧环境下也倾向于通过无氧糖酵解来获得能量，即“瓦博格效应”。肿瘤细胞通过无氧糖酵解，一方面从微环境中摄取大量葡萄糖来满足其快速增殖的需求，另一方面也避免了由有氧线粒体呼吸产生的ROS（活性氧类）对细胞的损伤。下列叙述错误的是（　　） A. 与有氧线粒体呼吸相比，无氧糖酵解会消耗更多的葡萄糖 B. 肿瘤细胞产生的CO2明显增多，导致其微环境的pH较低 C. “瓦博格效应”可能与肿瘤细胞内线粒体的功能障碍有关 D. “瓦博格效应”可防止ROS对肿瘤细胞内生物分子的破坏 【答案】B 【解析】 【分析】1、有氧呼吸的三个阶段：第一阶段发生在细胞质基质中；第二阶段发生在线粒体基质中；第三阶段发生在线粒体内膜。 2、无氧呼吸的两个阶段均为细胞质基质中进行，无氧呼吸的产物有酒精和二氧化碳或者乳酸。 【详解】A、与有氧线粒体呼吸相比，获得相同数量的ATP，无氧糖酵解会消耗更多的葡萄糖，A正确； B、肿瘤细胞无氧糖酵解产物为乳酸，不产生CO2，导致其微环境的pH较低，B错误； C、肿瘤细胞表现出“瓦博格效应”，即在有氧环境下也倾向于通过无氧糖酵解来获得能量，说明线粒体内膜结构可能有异常，不能利用氧气，C正确； D、“瓦博格效应”避免了由有氧线粒体呼吸产生的ROS（活性氧类）对细胞的损伤，可防止ROS对肿瘤细胞内部物质的氧化，D正确。 故选B。 20. 高尔基体膜上蛋白有11种，不同的蛋白质导致高尔基体膜的功能复杂多样，下表是其中一部分蛋白质的功能，根据表中信息，下列说法错误的是（　　） 高尔基体蛋白 主要功能 Golgin-84 刺激高尔基体堆积，增加高尔基体堆积的长度，并栓系高尔基体内运输囊泡 Golgin-160 介导高尔基体从细胞边缘到细胞中心的运动 Golgin-245 维持结构，调控自噬 Golgin-97 可以帮助特定的运送蛋白从高尔基体网状结构离开 A. 在 Golgin-84高敲掉的细胞中，高尔基体带破裂成小堆栈，同时伴随着一些高尔基体内运输小泡的积累 B. Golgin-160蛋白使高尔基体具有运输作用 C. 根据Golgin-245和Golgin-97的功能，推断二者与自噬溶酶体形成有关 D. 高尔基体蛋白不同的功能，其原因是蛋白质的结构不同，这些蛋白质共同调节细胞的分裂、凋亡和物质运输 【答案】B 【解析】 【分析】1、高尔基体的主要功能将内质网合成的蛋白质进行加工、分拣、与运输,然后分门别类地送到细胞特定的部位或分沙到细胞外。 2、高尔基体是完成细胞分泌物(如蛋白)最后加工和包装的场所。从内质网送来的小泡与高尔基体膜融合,将内含物送入高尔基体腔中,在那里新合成的蛋白质继续完成修饰和包装。高尔基体还合成一些分泌到胞外的多糖和修饰细胞膜的材料。 【详解】A、根据表格，Golgin-84可刺激高尔基体堆积，增加高尔基体堆积的长度，并栓系高尔基体内运输囊泡。故在Golgin-84高敲掉的细胞中，高尔基体带破裂成小堆栈，同时伴随着一些高尔基体内运输小泡的积累，A正确； B、囊泡具有运输作用，B错误； C、Golgin-245维持结构，调控自噬、Golgin-97 可以帮助特定的运送蛋白从高尔基体网状结构离开，可推断二者与自噬溶酶体形成有关，C正确； D、蛋白质是生命活动的承担者，蛋白质的结构不同，功能不同，这些蛋白质共同调节细胞的分裂、凋亡和物质运输，D正确。 故选B。 21. 由通道蛋白形成的离子通道包括电压门通道和配体门通道。在电压门通道中，带电荷的蛋白质结构域会随膜电位的改变而发生相应的移动，从而使离子通道开启或关闭。在配体门通道中，细胞内外的某些小分子配体与通道蛋白结合，继而引起通道蛋白开启与关闭。图1中A、B、C通道处于关闭状态，图2处于开启状态，据图判断下列说法错误的是（ ） A. 离子通道A属于电压门通道，离子通道B、C属于配体门通道 B. 离子通过配体门通道运输需要与通道蛋白发生结合，但不会使通道蛋白构象改变 C. 电压门通道的离子转运会降低膜内外的电位差，该过程不需要消耗ATP D. 通过离子通道转运的方式属于协助扩散 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析：图示为离子通道的两种类型，电压门通道是当细胞内或细胞外特异性离子浓度或电位发生变化时，导致其构象变化，门打开；配体门通道是受体与细胞外的配体结合，引起门通道蛋白发生构象变化，从而通道打开。 【详解】A、由图示可知，A（由于膜两边的电位差导致打开或关闭）属于电压门通道，B、C（由于与特定小分子配体结合打开或关闭）分别属于胞外配体门通道、胞内配体门通道，A正确； B、配体门通道运输离子时，细胞内外的某些小分子配体需要与通道蛋白结合，会引起通道蛋白开启与关闭，该过程中通道蛋白的构象会发生改变，B错误； C、电压门通道在转运离子时，会降低膜内外的电位差，由于是顺浓度梯度转运物质，因此该过程不需要消耗ATP，C正确； D、通过离子通道转运的方式是顺浓度梯度转运，属于协助扩散，D正确。 故选B。 22. 下图为酶促反应曲线，Km表示反应速率为时的底物浓度。竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位；非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失。下列分析正确的是（ ） A. 适当升高温度，Vmax和Km均会增大 B. 加入非竞争性抑制剂，Vmax降低 C. 加入竞争性抑制剂，Km值降低 D. Km值越大，酶与底物亲和力越高 【答案】B 【解析】 【分析】竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会，非竞争性抑制剂与酶的非活性部位结合，反应物不能与活性部位结合，竞争性抑制剂的化学结构与底物的结构相似，非竞争性抑制剂的分子结构与底物的不相似。 【详解】A、题中没有说明此时的温度是否为最适温度，因此不能确定提高温度对Vmax和Km的影响，A错误； B、加入非竞争性抑制剂，其与酶的非活性部位不可逆性结合，使酶的活性部位功能丧失，导致Vmax降低，B正确； C、加入竞争性抑制剂，抑制剂与底物竞争结合酶的活性部位，则Km值增大，C错误； D、由图可知，当Km值越小，达到需要的底物浓度越低，这说明Km值越小，酶与底物亲和力越高，D错误。 故选B。 23. 某同学欲检测消毒餐具中大肠杆菌的数量是否超标，进行如下操作：用蒸馏水分3～5次冲洗待检餐具内表面，制成待测样液备用；配制伊红一亚甲蓝琼脂培养基，将待测样液接种于琼脂培养基上。下列叙述错误的是（ ） A. 为了确保检测的准确性，冲洗待检餐具的蒸馏水应该换成无菌水 B. 生长在伊红一亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落具有金属光泽 C. 设置牛肉膏蛋白胨培养基作对照可检验该鉴别培养基的效果 D. 为便于观察菌落的颜色，应将培养基的pH调至中性或弱碱性 【答案】C 【解析】 【分析】各种微生物培养基的配方一般都含有水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及O2的需求。例如，在培养细菌时，一般需要将培养基调至中性或弱碱性。 【详解】A、蒸馏水中可能存在大肠杆菌，对检测结果产生干扰，为了确保检测的准确性，冲洗待检餐具的蒸馏水应该换成灭菌后的无菌水，A正确； B、生长在伊红一亚甲蓝琼脂培养基上的大肠杆菌菌落呈深紫色且具有金属光泽，B正确； C、为检验该鉴别培养基的效果，应设置接种大肠杆菌的伊红一亚甲蓝琼脂培养基作对照，C错误； D、大肠杆菌属于细菌，在培养细菌时，需要将培养基的pH调至中性或弱碱性，D正确。 故选C。 24. 下面两幅图分别是单克隆抗体制备过程和克隆羊培育过程示意图，错误的是（　　） A. 图甲和图乙所示的过程中，都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养 B. ②③过程中至少涉及两次筛选，第一次筛选只是利用了选择性培养基进行筛选，第二次筛选只经过专一抗体检测就能筛选出足量的既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞 C. 单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用主要体现了单抗在运载药物治疗疾病方面可以发挥功能 D. 图乙过程的技术可以有选择地繁殖某一性别的家畜也可以用于保存物种，但是不能改变动物的核基因 【答案】B 【解析】 【分析】（1）分析图甲：①为从实验动物体内获取免疫的B淋巴细胞；②为诱导B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合并筛选出杂交瘤细胞；③克隆化培养和抗体检测，继而筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；④表示将筛选出的目标杂交瘤细胞注射到实验动物腹腔内增殖，进而从腹水中提取单克隆抗体。（2）分析图乙：表示核移植；表示胚胎移植。 【详解】A．图甲是单克隆抗体制备过程，图乙是克隆羊培育过程，都必须用到的动物细胞工程技术手段是动物细胞培养，A正确； B．②③过程中至少涉及两次筛选，第一次筛选只是利用了选择性培养基进行筛选，第二次筛选利用了克隆化培养和专一抗体检测的方法筛选出足量的既能大量增殖，又能产生单一性抗体的杂交瘤细胞，B错误； C．单克隆抗体结合上抗癌药物能定向攻击癌细胞，这一应用主要体现了单抗在运载药物治疗疾病方面可以发挥功能，C正确； D、图乙过程为利用核移植技术培育克隆羊的过程，克隆羊的性别与核供体性别相同，利用该技术可以有选择地繁殖某一性别的家畜，也可以用于保存物种，但是不能改变动物的核基因，D正确。 故选B。 二、非选择题：共6小题（25-30题），60分。 25. 心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌细胞衰老对改善老年人生活质量具有重要意义。 （1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，其产生大量ATP的过程发生在______。为探究线粒体损伤与心肌细胞衰老的相关性，研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，检测两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，检测ATP合成能力的目的是______。实验过程中，检测介质加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境后，加入______、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，研究人员据此推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。 （2）在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除（如下图），a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于______（填细胞器名称），b代表的细胞器是______。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。 （3）适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体），据此推测______。 （4）很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因：______。 【答案】（1） ①. 线粒体内膜 ②. 检测线粒体损伤情况 ③. [H] （2） ①. 内质网 ②. 溶酶体 （3）适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老 （4）大强度的急性运动可能使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应 【解析】 【分析】有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H]，发生在细胞质基质中；有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H]，发生在线粒体基质中，有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水，发生在线粒体内膜上，有氧呼吸的三个阶段中有氧呼吸的第三阶段释放的能量最多，合成的ATP数量最多。 【小问1详解】 线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，有氧呼吸第三阶段可产生大量ATP，因此产生大量ATP的过程发生在线粒体内膜上。线粒体是产生ATP的主要场所，因此检测心肌细胞ATP合成能力的目的是检测线粒体损伤情况。有氧呼吸第三阶段是还原氢和氧气结合生成水，所以离体合成ATP，需要线粒体、适宜温度和气体（O2）环境、[H]（或还原氢或NADH）、ADP和Pi条件。 【小问2详解】 损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于a内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与b溶酶体结合将包裹的线粒体降解，即图中a来源于内质网，b代表溶酶体。 【小问3详解】 由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。 【小问4详解】 已知大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，而适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老，故推测大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应。 26. 细胞增殖具有周期性。连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂结束时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期分为间期与分裂期(M期)两个阶段。间期很长，其核心变化是DNA的复制。以DNA复制为标志，间期又分为G₁期(合成DNA聚合酶等蛋白质，为DNA复制做准备)、S期(DNA复制期)与G₂期(合成纺锤丝微管蛋白等蛋白质，为M期做准备)。这样，细胞周期就包括G₁期、S期、G₂期、M期四个时期。M期又分为前、中、后、末四个时期。如左下图所示。回答问题： （1）动物胚胎干细胞(ES细胞)能连续进行有丝分裂。科学家取小鼠ES细胞放入适宜的培养液中，研究其有丝分裂周期G₁期、S期、G₂期、M期的特点。培养液中的胸腺嘧啶脱氧核苷酸(DNA复制的原料)用³H标记，即³H-TdR;培养液中的尿嘧啶核糖核苷酸用32P标记，即32P-UdR。分别测量³H-TdR、32P-UdR在细胞周期各个时期被利用的速率。请推测： 32P-UdR被大量利用的时期是;_______________________³H-TdR被大量利用的时期是_____________。 （2）利用DNA合成阻断法可使ES细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。在上述培养液中添加适量DNA聚合酶可逆抑制剂，处于_____________期的细胞不受影响而继续细胞周期的运转，最终细胞会停滞在细胞周期的___________期，以达到细胞周期同步化的目的。 （3）人体细胞周期的进程受到精密的调控，从而细胞有序正常分裂。癌细胞周期失控而恶性分裂。研究表明，雌激素能促进乳腺癌细胞增殖。其机理是：雌激素进入细胞后与雌激素受体结合形成激素-受体复合物，激素一受体复合物促进乳腺癌细胞周期蛋白D(cyclinD)的表达，cyclinD与周期蛋白依赖性激酶4/6(CDK4/6)结合，促使CDK4/6活化。活化的CDK4/6促进乳腺癌的恶性发展(如上图所示)。蛋白类激素的受体在细胞膜表面，而性激素的受体在细胞内。因为性激素_____________。 【答案】（1） ①. G1期、G2期 ②. S期 （2） ①. 分裂##M ②. S##间 （3）是脂质，能自由扩散进入细胞 【解析】 【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。一个细胞周期分为分裂间期与分裂期两个阶段。从细胞一次分裂结束到下一次分裂之前，是分裂间期，细胞周期的大部分时间处于分裂间期，约占细胞周期的90%~95%，分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备，完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，同时细胞有适度的生长。在分裂间期结束之后，细胞就进入分裂期，开始进行细胞分裂。 【小问1详解】 32P-UdR是尿嘧啶核糖核苷酸，其是合成RNA的原料之一，由题干可知，G1和G2期主要合成各种蛋白质，因此推测G1和G2期可以进行转录和翻译过程，DNA转录产物是RNA，在此过程中需要大量消耗32P-UdR，因此32P-UdR被大量利用的时期是G1期G2期。 3H-TdR是胸腺嘧啶脱氧核苷酸，其是合成DNA的原料之一，由题干可知，S期进行DNA复制，在此过程中会消耗大量3H-TdR，因此3H-TdR被大量利用的时期是S期。 【小问2详解】 DNA聚合酶是催化DNA复制的关键酶，DNA聚合酶可逆抑制剂可抑制DNA聚合酶发挥作用，因此在培养液中添加适量DNA聚合酶可逆抑制剂可以抑制DNA复制，而DNA复制发生在S期，因此会导致处于S期的细胞停滞在S期，而处于分裂期即M期的细胞则不受影响，可以继续分裂至G1期和S期的交界，无法再次进入S期，至此，所有细胞都会停滞在细胞周期的S期，达到细胞周期同步化。 【小问3详解】 由题干可知，雌激素的受体在细胞内，而蛋白质类的激素受体在细胞膜上，之所以有这样的区别，是因为性激素（包括雌激素）的化学本质是脂质，其能以自由扩散的方式进入细胞，因此受体在细胞内。 27. 绿色植物叶肉细胞中存在图1所示的光系统I和光系统Ⅱ两个光化学复合物。光系统I主要吸收大于680nm的远红光；光系统Ⅱ主要吸收680nm的红光，对远红光的吸收很小。光系统I和光系统Ⅱ是以串联的方式通过协同作用完成电子从H2O到NADP+的传递，该电子传递链最终驱动ATP的生成。图2表示不同波长的吸收光谱和对应的氧气量子产额（衡量吸收一定光子所生成氧分子的量） （1）绿色植物叶肉细胞中吸收光能的色素位于__________，“绿叶中色素的提取和分离”实验中分离光合色素的溶液是__________。 （2）据图分析，光反应过程中最初电子供体和最终电子受体分别是__________，CF₁和CF0所组成蛋白质复合体的功能是__________；图1中完成的能量转换为：光能→________能→_______能。 （3）如果单独用红光处理量子产额为0.1单位，单独用远红光处理量子产额为0.02单位，而两种光一起照射氧气量子产额______（填“大于”或“等于”或“小于”）0.12单位，原因是_________。 （4）图2中AB段吸收光谱百分比处于上升阶段，而对应的量子产额却逐渐下降，原因是_____。 【答案】（1） ①. 类囊体膜 ②. 层析液 （2） ①. H2O和NADP+ ②. 催化ATP的合成、转运H+ ③. 电 ④. 化学 （3） ①. 大于 ②. 光系统I主要吸收远红光，光系统Ⅱ主要吸收红光，两者以串联的方式协同完成电子传递，提高了所吸收光能的利用率 （4）AB段位于红光区，主要驱动光系统Ⅱ，无法形成完整的电子传递链，对所吸收的光能利用率低，水的光解减弱 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。 【小问1详解】 绿色植物叶肉细胞中吸收光能的色素位于类囊体膜上，“绿叶中色素的提取和分离”实验中分离光合色素的溶液是层析液，提取色素的溶液是无水乙醇。 【小问2详解】 光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP。据图分析可知，光反应过程中最初电子供体是水，最终电子受体分别是NADP+。CF1和CF0所组成蛋白质复合体既可以运输H+，又可作为酶催化ATP的合成，故其作用为催化ATP的合成、转运H+；图1中完成的能量转换为：色素吸收的光能→电能→NADPH和ATP中活跃的化学能。 【小问3详解】 根据题意可知，光系统I主要吸收远红光，光系统Ⅱ主要吸收红光。如果单独用红光处理量子产额为0.1单位，单独用远红光处理量子产额为0.02单位，而两种光一起照射氧气量子产额大于0.12单位，原因是光系统I（主要吸收远红光）和光系统Ⅱ（主要吸收红光）以串联的方式协同完成电子传递，提高了所吸收光能的利用率。 【小问4详解】 图2中AB段位于红光区，主要驱动光系统Ⅱ，因而无法形成完整的电子传递链，对所吸收的光能利用率低，水的光解减弱，因此图中吸收光谱百分比处于上升阶段，而对应的量子产额却逐渐下降。 28. 学习下列材料，回答下列小题。 我国科研人员利用DNA纳米结构，构建了两种模拟膜蛋白功能的结构-DNA三棱柱和DNA纳米孔。他们先从活细胞中获得巨型膜囊泡，通过胆固醇分子将DNA三棱柱锚定在膜囊泡表面，DNA纳米孔穿插于膜囊泡磷脂双分子层中，构建出“人造细胞”——GMVA。再用同样的方法构建出仅在膜囊泡表面锚定DNA三棱柱的“人造细胞”——GMVB。两种人造细胞之间可通过如图所示机制进行信息传递。 实验开始前，GMVA的DNA三棱柱所带的绿色荧光基团被淬灭，DNA纳米孔发出红色荧光。体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，同时自身的绿色荧光恢复。密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；Ca2+通过DNA纳米孔流入GMVA中，可被指示剂分子检测到，GMVA内部从无色变为黄绿色。 上述研究为模拟和探索真实细胞的复杂功能提供了可能。此外，人造细胞也可应用于环境治理、新能源开发、疾病治疗等诸多方面。当然，对于“人造细胞”的应用领域和发展前景，学界还存在大量争议。有学者认为，人类对于像“人造细胞”这样的新兴技术的使用必须保持审慎的态度。 （1）Ca2+跨膜运输的方式类似于______________，依据是___________。 （2）细胞间信息交流的方式包括激素通过体液运输作用于靶细胞、相邻两植物细胞间形成胞间连丝等。与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是___________。 （3）荧光标记技术和指示剂可以帮助科研人员精准地操控和判断GMVA上的信息传递过程。下列关于GMVA膜表面荧光情况，正确的是______（填字母）。 a.未接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 b.未接收信号刺激，仅发出红色荧光，绿色荧光淬灭 c.接收信号刺激，同时发出绿色荧光和红色荧光 d.接收信号刺激，仅发出绿色荧光，红色荧光淬灭 e.接收信号刺激，无荧光，囊泡内部呈现黄绿色 （4）人造细胞是简化模型，在应用“人造细胞”技术时需要注意的一项风险是__________。 【答案】（1） ①. 协助扩散 ②. DNA纳米孔打开时，Ca2+顺浓度进入细胞，不消耗能量 （2）精细胞与卵细胞之间的识别与结合 （3）bd （4）人造细胞结构过于简单，可能对活细胞带来不可控风险补充：其他合理答案 【解析】 【分析】体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，从而使得Ca2＋流入。这种荧光的情况可以显示GMVA上的信息传递过程。 【小问1详解】 Ca2＋跨膜运输的方式类似于协助扩散，依据是DNA纳米孔打开时，Ca2+顺浓度梯度进入细胞，不消耗能量。 【小问2详解】 由题文中体系中混合无荧光的GMVB后，其上的DNA三棱柱发出信号，诱发GMVA释放出可以打开DNA纳米孔的密钥，密钥作用于GMVA上的DNA纳米孔，使DNA纳米孔转变为打开状态，从而使得Ca2＋流入，这与精子冲破包裹在卵子外面的放射冠和透明带相似。所以与文中GMVA和GMVB的信息交流方式相似的生物学实例是精子与卵细胞之间的识别和结合。 【小问3详解】 ab、未接收信号刺激，DNA纳米孔的密钥不会打开，所以DNA纳米孔发出红色荧光，绿色荧光基团被淬灭，a错误，b正确； cde、接收信号刺激，DNA纳米孔的密钥打开，使DNA纳米孔转变为打开状态，同时DNA纳米孔的红色荧光被淬灭；同时GMVA自身的绿色荧光恢复，d正确，ce错误。 故选bd。 【小问4详解】 “人造细胞”技术尚不完善，可能成为新的致病源，可能对活细胞带来未知的、不可控的影响，所以要注意这一项风险。 29. 柑橘酸腐病是由白地霉引起的柑橘贮藏期常见的病害之一。抗菌肽是一种抑菌活性强、无环境污染的生物多肽，目前已用于多种农业病菌的防治。研究人员研究了抗菌肽对白地霉的抑菌效果，并且对其作用机制进行了探究。回答下列问题： 利用基因工程合成抗菌肽时，基本流程为：克隆目的基因→导入枯草杆菌→筛选菌种→诱导抗菌肽表达→分离纯化→功能研究。 （1）白地霉从柑橘中获得其生长繁殖所需的水、无机盐、______和______等营养物质。 （2）为研究抗菌肽对白地霉的抑菌效果，现用无菌打孔器在果实相同部位打孔，每个打孔处接种相同体积的处理液，比较15天后的病斑直径。各组处理及结果见表。 组别 1 2 3 4 5 接种处理方式 接种一定体积的病原菌孢子悬浮液 抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液混合后直接接种 先加入抗菌肽溶液，2h后接种病原菌孢子悬浮液 X 抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液混合，培养2h后接种 15天后病斑直径/mm 41.3 13.9 29.3 28.7 11.2 表中数据表明抗菌肽对白地霉有一定的抑菌效果，且抑菌效果与抗菌肽、病原菌孢子悬浮液接种顺序有关，表中X为___________。与第2组相比，第5组抑菌效果更好的可能原因是___________。 （3）一般情况下，电导率和离子浓度呈正相关，通过测量溶液电导率可以反映出溶液中离子浓度的大小。研究人员将白地霉孢子与抗菌肽在无菌水中混合，测定电导率，培养一段时间后，再次测定电导率，结果发现电导率明显升高，据此推测抗菌肽抑制白地霉孢子的作用机制可能是___________。 【答案】（1） ①. 碳源 ②. 氮源 （2） ①. 先接种病原菌孢子悬浮液，2h后再加入抗菌肽溶液 ②. 相比第2组，第5组混合后培养2h，使抗菌肽与病原菌孢子充分接触，更有效发挥作用 （3）抗菌肽破坏病原菌孢子的细胞膜，细胞内容物释放 【解析】 【分析】虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源 （提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质。 【小问1详解】 微生物生长一般都需要水、无机盐、氮源、碳源等营养物质。 【小问2详解】 根据表中接种处理方式可知，1组只接种病原菌，为对照组，2、3、5组均接种了等量且适量的抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液，但每组的接种顺序不同，说明自变量为抗菌肽溶液与病原菌孢子悬浮液的接种顺序，2组与5组均为二者先混合，但2组混合后直接接种，5组混合后先培养2h再接种，则结合第3组先加入抗菌肽2h后接种病原菌孢子可分析得出，4组应与3组接种顺序相反，即先接种病原菌孢子2h后再加入抗菌肽溶液；抗菌肽直接作用于病原体，因此先混合培养2h可使二者充分接触，使抗菌肽充分发挥抑菌作用，再接种后，病原菌孢子数量大大减少，引起的病斑直径下降。 【小问3详解】 白地霉孢子与抗菌肽在无菌水中混合培养一段时间后，溶液电导率明显上升，说明溶液中离子浓度增大，增加的离子只能来源于白地霉孢子细胞中，因此推测推测抗菌肽抑制白地霉孢子的作用机制可能是抗菌肽破坏病原菌孢子的细胞膜，使细胞内容物释放，杀死细胞。 30. 影响小鼠内耳形态的基因A突变会导致遗传性耳聋，研究人员尝试进行基因治疗。 （1）CRISPR/Cas9基因编辑系统由sgRNA及Cas9蛋白组成。图1所示，sgRNA与目标DNA结合，引导Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致________键断裂。 （2）同源重组是指在DNA断裂的情况下，含有同源区段的DNA之间发生的重组。科研人员尝试利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗。 ①利用________技术扩增野生型小鼠的基因A，再用图2中的限制酶________切割基因A与腺病毒载体形成黏性末端，最后利用________酶进行拼接，构建腺病毒表达载体。科研人员尝试利用该载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳。 ②在上述基础上，科研人员又将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体（见图3），同时引入sgRNA的识别序列，目的是________。图3所示的腺病毒表达载体还需要哪些必要的结构或基因_____（多选）。 A．启动子和终止子 B．RNA聚合酶基因 C．标记基因 D．起始密码子和终止密码子 E．反密码子 F．复制原点 （3）将腺病毒表达载体注入耳聋小鼠的单侧耳组织细胞。为评估该治疗方案的效果，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除________对实验结果的影响。 （4）进一步研究结果表明该方案可以有效纠正小鼠的突变基因，从而治疗小鼠的遗传性耳聋。人体内基因A突变也会导致遗传性耳聋，欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注________。 【答案】（1）磷酸二酯键 （2） ①. PCR ②. SpeI和Sal ③. DNA连接酶 ④. 通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，启动同源重组 ⑤. ACF （3）小鼠的个体差异 （4）该技术对其他功能基因是否存在非特异性编辑 【解析】 【分析】1、实现基因工程的操作至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的 “分子手术刀”——限制酶、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”——DNA连接酶和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”——载体。 2、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。 【小问1详解】 DNA分子的单体间通过磷酸二酯键相连接，Cas9蛋白切割靶序列的双链DNA，导致靶序列磷酸二酯键断裂。 【小问2详解】 ①PCR为体外扩增DNA分子的一项技术，若要扩增野生型小鼠的基因A，则要用到PCR技术。如图2所示，若要利用同源重组原理对耳聋小鼠进行基因治疗，则构建的基因表达载体中应包含同源区a、b，所用的限制酶要能同时把基因A中的同源区a、b切割下来。因此，所用的限制酶是SpeI和Sal，即能把基因A中的同源区a、b切割下来，也在腺病毒载体上有相应切口。利用限制酶所获取的目的片段和腺病毒载体片段，还要用DNA连接酶进行连接，形成重组的基因表达载体。 ②利用图2所示的载体与耳聋小鼠的DNA进行同源重组，效果不佳，有可能是未启动重组。将sgRNA基因、Cas9基因接入了腺病毒表达载体，同时引入sgRNA的识别序列，目的是通过CRISPR/Cas9基因编辑系统切割腺病毒表达载体DNA和耳聋模型鼠染色体DNA，使DNA发生断裂，启动同源重组。一个能正常表达的重组基因表达载体应包含有目的基因、标记基因、启动子和终止子、复制原点，因此图3所示的腺病毒表达载体还需要标记基因、启动子和终止子、复制原点，故选ACF。 【小问3详解】 实验过程要遵循单一变量原则，研究人员使用同一只小鼠的非注射耳作为对照，而不是另一只没有注射腺病毒表达载体的小鼠，好处是可以排除小鼠的个体差异对实验结果的影响。 【小问4详解】 欲将该方案用于临床治疗，从安全性角度还应关注该技术对其他功能基因是否存在非特异性编辑。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $