精品解析：天津市南开区天津市南开中学2024-2025学年高二下学期7月期末生物试题

南开中学2024-2025学年度第二学期质量监测（二） 高二生物试卷 考试时间：60分钟 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。 一、选择题（共48分，每题4分） 1. 科学家发现，女性在怀孕期间除多吃富含蛋白质和脂质的食物外，还应多吃富含植物纤维素的食物，这有利于胎儿免疫系统的发育。下列有关叙述正确的是（ ） A. 淀粉、糖原、纤维素等多糖都是细胞内的能源物质 B. 组成人体蛋白质的某些非必需氨基酸必须从食物中获得 C. 蛋白质、脂肪和纤维素的单体在排列顺序上具有多样性 D. 胆固醇参与了血液中脂质的运输 2. 海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后，会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能。在光照下，绿叶海天牛可持续生产有机物满足生存需要。下列叙述正确的是（　　） A. 绿叶海天牛和绿藻的主要遗传物质均是DNA B. 啃食绿藻的绿叶海天牛细胞中可能有核酸来自绿藻 C. 绿叶海天牛和绿藻的细胞边界分别是质膜和细胞壁 D. 未啃食绿藻的绿叶海天牛自身不能生产有机物和ATP 3. 烟草叶肉组织发育初期，胞间连丝呈管状结构，能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过，而发育成熟后，胞间连丝呈分支状，只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白，调节烟草细胞间胞间连丝的孔径，进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是（ ） A. 动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间物质运输的作用 B. 烟草花叶病毒无细胞结构，其核酸中含磷酸、脱氧核糖以及4种含氮碱基 C. 烟草叶肉组织在发育过程中，能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率 D. 烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染相邻烟草细胞的能力 4. 心房颤动（房颤）是常见心律失常的隐性遗传病，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。下列分析正确的是（ ） A. 核膜由两层磷脂分子组成，房颤与核孔信息交流异常有关 B. tRNA在细胞核内合成，运出细胞核与核孔复合物无关 C. 房颤发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致 D. 核孔复合物对进出细胞核的物质不具有选择性 5. 酚氧化酶（PPO）催化酚类物质形成有色物质是引起梨褐变的主要原因，而褐变往往导致果蔬的色泽加深、风味劣化和营养物质流失。为了减少果蔬的褐变，科研工作者进行了相关实验探究，如图1、图2所示。已知食品添加剂L-半胱氨酸与酚类物质结构相似，图2是在PPO量一定的条件下进行的实验，下列叙述错误的是（ ） A. 由图1可知，用梨榨汁时添加几滴柠檬汁可抑制PPO的合成，有效防止褐变的发生 B. 图2所示实验的自变量为L-半胱氨酸的有无和酚类物质浓度，对照组应加入PPO和酚类物质 C. 若酚类物质和具有活性的PPO在未褐变的梨果肉细胞中都可测得，推测二者位于细胞的不同部位 D. L-半胱氨酸与酚类物质竞争性结合PPO，抑制PPO与酚类物质的结合，为避免褐变提供了新思路 6. 生物学是一门建立在实验基础上的自然学科。下表对实验的相关表述中，最合理的是（ ） 选项 实验课题 实验材料或方法 实验结果/现象/观测指标 A 观察细胞质的流动 菠菜叶的下表皮 叶绿体的运动 B 观察植物细胞的吸水和失水 紫色洋葱鳞片叶外表皮 中央液泡大小、中央液泡的颜色变化、原生质层的位置 C 研究光合作用中氧气的来源 同位素标记法 释放的氧气是否有放射性 D 探究温度对酶活性的影响 淀粉与淀粉酶，使用斐林试剂检测 是否产生砖红色沉淀 A. A B. B C. C D. D 7. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析错误的是（ ） A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 8. 中国科学家通过液滴微流控技术将天然的叶绿体内类囊体膜与CETCH循环体系（含CCr等多种酶）共同封装到了液滴中构建出了一个“半天然半合成系统”，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，进而实现人工合成淀粉，如图所示。以下说法正确的是（ ） A. 位于叶绿体类囊体膜上的色素只吸收蓝紫光和红光 B. 光照越强，CETCH循环的速率就越快 C. 据图分析B溶液是水溶液，CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段 D. 在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该反应体系糖类的积累量高于植物 9. 酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是（ ） A. 堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母 B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物 C. 窖池发酵过程中，酵母菌以无氧呼吸为主 D. 窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加 10. 辣椒素的获得途径如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B. ①过程受外源激素的调控，②过程只受内源激素的调控 C. 用幼嫩的根和茎作为外植体，获得的脱毒苗具有更强的抗病毒能力 D. 通过细胞培养获得辣椒素的过程未体现细胞的全能性 阅读下列材料，完成下面小题。 癌症是严重威胁人类健康的重大疾病，全球每年近1000万人死于癌症。癌变后的细胞会发生一系列显著的形态和代谢等方面的改变。生物学家奥托·瓦尔堡提出的“瓦堡效应”理论认为：癌细胞生长速度远大于正常细胞的重要原因是能量的来源差别，即使在氧气供应充足的条件下癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生ATP。 近年来，我国在抗体—肺癌药物偶联物（ADC）研发领域取得了显著突破，ADC的单抗部分主要结合肿瘤细胞表面的跨膜蛋白，通过内化作用将细胞毒素等药物传递至肿瘤细胞内，实现精准杀伤。如图为抗体——肺癌药物偶联物（ADC）的制备过程。 11. 下列关于癌细胞代谢的叙述，错误的是（ ） A. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP B. “瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖 C. 癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖分解释放的能量大部分以热能形式散失 D. 人体内癌细胞产生的CO2只来自线粒体 12. 关于抗体——肺癌药物偶联物（ADC）制备的叙述，正确的是（ ） A. 体外培养骨髓瘤细胞时应提供95%O2和5%CO2的气体环境 B. 过程①可用灭活的病毒作为诱导剂促进细胞融合，灭活的病毒无感染能力且其抗原结构被破坏 C. 过程②进行筛选时，融合的具有同种核的细胞都会死亡 D. 抗体—肺癌药物偶联物中的a能特异性结合并杀死肿瘤细胞 二、非选择题（共52分） 13. 线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时，细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。科研人员对此开展研究。 （1）科学家分离线粒体等细胞器的方法是________。 （2）线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP，这些ATP被用于细胞内多种________（填“吸能”或“放能”）反应。 （3）科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞的某些结构在迁移中形成的一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，若观察到________，则可初步验证“受损线粒体会进入迁移体”推测。 A. 绿色荧光 B. 红色荧光 C. 绿色荧光区域出现红色荧光 D. 红色荧光区域出现绿色荧光 （4）为研究受损线粒体进入迁移体的机制，科研人员进一步实验。 ①真核细胞内的________（填细胞结构）锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。 ②为研究K蛋白（由K基因控制合成）在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1。 图1结果表明，_______。 （5）科学家研究发现，线粒体中的部分蛋白质由核基因编码，先在线粒体外合成前体蛋白，然后在信号序列的引导下，进入线粒体加工为成熟蛋白质，过程如图2所示。据此判断下列推测正确的有________。 A. 前体蛋白进入线粒体时，空间结构发生了改变 B. 前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与 C. 线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径，就可进入线粒体 D. 前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了细胞膜的信息交流功能 14. 研究表明，细胞内存在着多种靶向运输。图1表示细胞内不同膜性结构之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程。图2表示某种靶蛋白在泛素（单条肽链组成的小分子蛋白质）、泛素激活酶E1、泛素结合酶E2以及泛素连接酶E3作用下被送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解的过程。请回答下列问题。 （1）已知两图的过程都需要消耗能量，则直接提供能量的物质最可能是________。 （2）图1中，如果锚定的受体膜是人体胰岛B细胞（可产生胰岛素）的细胞膜，则该囊泡最有可能来自于________，货物最初合成的场所是________，可利用________法研究胰岛素的合成和运输过程。如果供体膜招募的货物是细胞中受损的线粒体，则锚定的受体膜所在的结构最有可能是________。囊泡的“出芽”和“融合”体现了生物膜具有_________。 （3）图2中，蛋白酶体只能将靶蛋白降解为短肽而泛素仍可重复使用，这是因为酶具有___________。某同学为了验证酶的这一特性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具来做实验。该实验的自变量是____，温度是____，应保持____，否则温度过高会使酶的__________。你觉得他能得到预期的实验结果和结论吗？___________________为什么？______________。 15. 我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的1000倍左右，里面没有叶绿体，Na+和Cl-在盐泡细胞的转运如图所示，请回答问题。 （1）盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于________浓度，使得植物质壁分离，此处的“质”指________。 （2）据图推测，藜麦的耐盐作用机是通过________的方式，将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的________（细胞器）中储存避免高盐对其他细胞的影响。 （3）如表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜上部分蛋白的相对表达量。其中________（填下列选项字母）更可能是________。 A B C D Na+载体蛋白 8 12 5 11 Cl-载体蛋白 2 6 4 6 葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68 （4）藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。 ①实验步骤： a．取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，同时放入适宜浓度的含有________的溶液中。 b．甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入________。 c．一段时间后测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率。 ②预测实验结果及结论：若乙组________，说明藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 16. 研究人员发现大豆细胞中GmPLP1（一种光受体蛋白）的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设并进一步探究其响应机制，他们选用WT（野生型）、GmPLPl-ox（GmPLPl过表达）和GmPLPl-l（GmPLP1低表达）转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题。 （1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，并产生活性氧（影响PSII的修复），进而影响________和________的供应，导致暗反应________（填生理过程）减弱，光补偿点________（增大/减小），生成的有机物减少，致使植物减产。 （2）图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的因素可能是________。 （3）研究小组在进一步的研究中发现，强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应，他们测量了弱光和强光下WT（野生型）和GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）转基因大豆幼苗中抗坏血酸（可清除活性氧）的含量，结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b________（填“增强”或“抑制”） 了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度）。 （4）为进一步探究GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫的响应是否存在相互作用，研究人员选取GmVTC2b和GmPLPl都过表达的转基因大豆幼苗，重复第（3）小题实验，实验结果表明强光下该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，请据此提出GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫响应的可能互作机制________。 （5）根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案：________大豆细胞中GmPLPl的表达；________大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。 17. 马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。 （1）PCR扩增目的基因时，需要4种脱氧核苷酸、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。随着PCR反应进行，分子数量逐渐减少的是________。耐高温的DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。 （2）图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体，PCR扩增S基因时需在引物的________（填“5'”或“3'”）端添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物（与转录模板链结合的引物）应添加的碱基序列是5'-________-3'，切割载体时应选用的两种限制酶是________和________。PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后，经纯化和连接，获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。 （3）用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，________转移到被侵染的愈伤组织细胞，并将S基因整合到________，抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南开中学2024-2025学年度第二学期质量监测（二） 高二生物试卷 考试时间：60分钟 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。 一、选择题（共48分，每题4分） 1. 科学家发现，女性在怀孕期间除多吃富含蛋白质和脂质的食物外，还应多吃富含植物纤维素的食物，这有利于胎儿免疫系统的发育。下列有关叙述正确的是（ ） A. 淀粉、糖原、纤维素等多糖都是细胞内的能源物质 B. 组成人体蛋白质的某些非必需氨基酸必须从食物中获得 C. 蛋白质、脂肪和纤维素的单体在排列顺序上具有多样性 D. 胆固醇参与了血液中脂质的运输 【答案】D 【解析】 【分析】在人体内不能合成，只能从食物中获得的氨基酸称为必需氨基酸，能在体内合成的氨基酸称为非必需氨基酸。 【详解】A、淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，而纤维素是植物细胞壁的结构成分，并非能源物质，A错误； B、非必需氨基酸可在人体内合成，无需从食物中获取，必须由食物提供的是必需氨基酸，B错误； C、蛋白质的单体（氨基酸）排列顺序具有多样性，但脂肪由甘油和脂肪酸组成，无单体结构；纤维素的单体为葡萄糖，其排列顺序无多样性，C错误； D、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，并参与血液中脂质的运输，D正确。 故选D。 2. 海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后，会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能。在光照下，绿叶海天牛可持续生产有机物满足生存需要。下列叙述正确的是（　　） A. 绿叶海天牛和绿藻的主要遗传物质均是DNA B. 啃食绿藻的绿叶海天牛细胞中可能有核酸来自绿藻 C. 绿叶海天牛和绿藻的细胞边界分别是质膜和细胞壁 D. 未啃食绿藻的绿叶海天牛自身不能生产有机物和ATP 【答案】B 【解析】 【分析】根据题干信息“海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后，会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能”，可见绿叶海蜗牛体内具有叶绿体，能够进行光合作用，据此答题。 【详解】A、作为具有细胞结构的生物，绿叶海天牛和绿藻的遗传物质均是DNA，A错误； B、根据题意，海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后，会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能，而叶绿体中含有DNA，因此啃食绿藻的绿叶海天牛细胞中可能有核酸来自绿藻，B正确； C、绿叶海天牛和绿藻的细胞边界都是细胞膜，即质膜，C错误； D、未啃食绿藻的绿叶海天牛能通过细胞呼吸产生ATP，也可以合成有机物，D错误。 故选B。 3. 烟草叶肉组织发育初期，胞间连丝呈管状结构，能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过，而发育成熟后，胞间连丝呈分支状，只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白，调节烟草细胞间胞间连丝的孔径，进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是（ ） A. 动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间物质运输的作用 B. 烟草花叶病毒无细胞结构，其核酸中含磷酸、脱氧核糖以及4种含氮碱基 C. 烟草叶肉组织在发育过程中，能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率 D. 烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染相邻烟草细胞的能力 【答案】D 【解析】 【分析】1、烟草花叶病毒是RNA病毒，其遗传物质为RNA。 2、细胞间的信息交流主要有三种方式： （1）通过化学物质来传递信息； （2）通过细胞膜直接接触传递信息； （3）通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。 【详解】A、胞间连丝是高等植物细胞特有的结构，A错误； B、烟草花叶病毒的核酸是RNA，RNA中的糖为核糖而非脱氧核糖，B错误； C、分析题意可知，烟草叶肉组织在发育过程中，能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的大小，C错误； D、烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体可能会失去侵染相邻烟草细胞的能力，p30蛋白负责调节胞间连丝孔径以利于病毒移动，若其突变导致功能丧失，病毒无法进入相邻细胞，D正确。 故选D。 4. 心房颤动（房颤）是常见心律失常的隐性遗传病，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。下列分析正确的是（ ） A. 核膜由两层磷脂分子组成，房颤与核孔信息交流异常有关 B. tRNA在细胞核内合成，运出细胞核与核孔复合物无关 C. 房颤发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致 D. 核孔复合物对进出细胞核的物质不具有选择性 【答案】C 【解析】 【分析】细胞核的结构： 1、核膜（1）结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。（2）化学成分：主要是脂质分子和蛋白质分子。（3）功能：起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。 2、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。 3、染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质。 【详解】A、核膜由双层膜构成，共四层磷脂分子，A错误； B、tRNA在细胞核内合成后需通过核孔复合物运出，核孔参与此过程，B错误； C、隐性遗传病的根本原因是基因突变，房颤由核孔复合物运输障碍引起，故其根本原因可能是编码核孔复合物的基因突变，C正确； D、核孔复合物对物质进出具有选择性（如RNA通过核孔，DNA不能），D错误。 故选C。 5. 酚氧化酶（PPO）催化酚类物质形成有色物质是引起梨褐变的主要原因，而褐变往往导致果蔬的色泽加深、风味劣化和营养物质流失。为了减少果蔬的褐变，科研工作者进行了相关实验探究，如图1、图2所示。已知食品添加剂L-半胱氨酸与酚类物质结构相似，图2是在PPO量一定的条件下进行的实验，下列叙述错误的是（ ） A. 由图1可知，用梨榨汁时添加几滴柠檬汁可抑制PPO的合成，有效防止褐变的发生 B. 图2所示实验的自变量为L-半胱氨酸的有无和酚类物质浓度，对照组应加入PPO和酚类物质 C. 若酚类物质和具有活性的PPO在未褐变的梨果肉细胞中都可测得，推测二者位于细胞的不同部位 D. L-半胱氨酸与酚类物质竞争性结合PPO，抑制PPO与酚类物质的结合，为避免褐变提供了新思路 【答案】A 【解析】 【分析】一般影响酶活性的因素包括：温度、pH等，在高温、过酸、过碱的条件下，酶的空间结构会改变，在低温条件下酶的活性会降低，空间结构没有改变。 【详解】A、据图1可知，PPO的最适pH（6.8）为弱酸性，柠檬酸等有机酸类物质可降低pH，抑制PPO的活性，从而抑制褐变的发生，但柠檬酸不能抑制PPO的合成，A错误； B、由图2可知，该实验有两个变量，一是横坐标所示的酚类物质浓度，二是L-半胱氨酸的有无，对照组应只加入PPO和酚类物质，从实验数据可以看出，添加L-半胱氨酸的小组酶促反应速率下降，说明其可以抑制褐变反应，B正确； C、自然状态下，酚类物质存在于细胞的液泡中，有活性的PPO存在于细胞的其他部位，酚类物质与有活性的PPO被生物膜隔开，不能接触，故不发生酶促反应，C正确； D、结合题干中“L-半胱氨酸与酚类物质结构相似”这一信息，可以推测出L-半胱氨酸能与酚类物质竞争PPO的活性位点，从而抑制了酚类物质与PPO的结合，抑制褐变，D正确。 故选A。 6. 生物学是一门建立在实验基础上的自然学科。下表对实验的相关表述中，最合理的是（ ） 选项 实验课题 实验材料或方法 实验结果/现象/观测指标 A 观察细胞质的流动 菠菜叶的下表皮 叶绿体的运动 B 观察植物细胞的吸水和失水 紫色洋葱鳞片叶外表皮 中央液泡大小、中央液泡的颜色变化、原生质层的位置 C 研究光合作用中氧气的来源 同位素标记法 释放的氧气是否有放射性 D 探究温度对酶活性的影响 淀粉与淀粉酶，使用斐林试剂检测 是否产生砖红色沉淀 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】细胞质流动的观察：常以叶绿体的运动作为细胞质流动的标志，选择藓类小叶或菠菜叶稍带叶肉的下表皮等材料，是因其叶肉细胞中叶绿体大且数目少，便于观察。  【详解】A、观察细胞质的流动，实验材料选取的是菠菜叶稍带叶肉的下表皮，A错误； B、“观察植物细胞的吸水和失水”的实验，选用紫色洋葱鳞片叶外表皮（活的、具有有色大液泡的成熟的植物细胞）作为实验材料，在显微镜下观察中央液泡大小、中央液泡的颜色变化、原生质层的位置，B正确； C、研究光合作用中氧气的来源实验中，用18O同位素标记，但18O没有放射性，C错误； D、“探究温度对酶活性的影响”实验中温度是自变量，而用斐林试剂检测时需要50~65℃的水浴加热，会影响实验结果，D错误。 故选B。 7. 玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶、T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳，研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量，结果如图。下列分析错误的是（ ） A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质 B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强 C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻 D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强 【答案】B 【解析】 【分析】有氧呼吸的全过程，可以分为三个阶段：第一个阶段，一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸，在分解的过程中产生少量[H]，同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的；第二个阶段，丙酮酸经过一系列的反应，分解成二氧化碳和[H]，同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体基质中进行的；第三个阶段发生在线粒体内膜，前两个阶段产生的[H]，经过一系列的反应，与氧结合而形成水，同时释放出大量的能量。 【详解】A、细胞质基质中可以分解葡萄糖，产生[H]，进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段，A正确； B、玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶，T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损，有氧呼吸第二阶段能产生[H]，第三阶段[H]和氧气生成水，导致第一、二阶段积累的[H]被消耗，突变体线粒体内膜受损，第三阶段减弱，[H]积累，会抑制第二阶段的进行，因此突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱，B错误； C、T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损，线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻，C正确； D、突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损，因此有氧呼吸强度变小，而突变体乳酸含量远大于野生型，因此无氧呼吸增强，D正确。 故选B。 8. 中国科学家通过液滴微流控技术将天然的叶绿体内类囊体膜与CETCH循环体系（含CCr等多种酶）共同封装到了液滴中构建出了一个“半天然半合成系统”，该系统能连续将CO2转化为乙醇酸，进而实现人工合成淀粉，如图所示。以下说法正确的是（ ） A. 位于叶绿体类囊体膜上的色素只吸收蓝紫光和红光 B. 光照越强，CETCH循环的速率就越快 C. 据图分析B溶液是水溶液，CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段 D. 在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下，该反应体系糖类的积累量高于植物 【答案】D 【解析】 【分析】光合作用的光反应阶段包括水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）包括CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【详解】A、位于叶绿体类囊体膜上的色素主要吸收蓝紫光和红光，A错误； B、在一定范围内光照越强，光合作用强度越强，因而可推测CETCH循环的速率也会加快，但不会一直加快，B错误； C、由图可知，A溶液中进行光反应产生ATP、NADPH等，进而利用光反应的产物将CO₂转化为乙醇酸，磷脂分子尾部朝向B溶液，则B溶液是脂溶性的，CETCH循环相当于光合作用中的暗反应阶段，C错误； D、植物进行光合作用时，会有一部分糖类用于细胞呼吸等消耗，而该反应体系没有细胞呼吸等消耗糖类的过程，所以在与植物光合作用固定的CO₂量相等的情况下，该反应体系糖类的积累量高于植物，D正确。 故选D。 9. 酿造某大曲白酒的过程中，微生物的主要来源有大曲和窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，制曲过程需经堆积培养，培养时温度可达60℃左右；将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是（ ） A. 堆积培养过程中的高温有利于筛选酿酒酵母 B. 大曲中存在能分泌淀粉酶的微生物 C. 窖池发酵过程中，酵母菌以无氧呼吸为主 D. 窖池密封不严使酒变酸是因为乳酸含量增加 【答案】BC 【解析】 【分析】果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃。 【详解】A、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，堆积培养过程中温度可以达到60℃左右，高温不利于筛选酿酒酵母，A错误； B、大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，糖化是将淀粉水解形成糖浆的过程，故大曲中应存在能分泌淀粉酶的微生物，B正确； C、窖池发酵开始会有氧气进行有氧呼吸，不是只进行无氧呼吸，C正确； D、窖池密封不严使酒变酸是因为乙醇被氧化为醋酸，D错误。 故选BC。 10. 辣椒素的获得途径如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 实现①过程的条件是外植体细胞发生基因突变 B. ①过程受外源激素的调控，②过程只受内源激素的调控 C. 用幼嫩的根和茎作为外植体，获得的脱毒苗具有更强的抗病毒能力 D. 通过细胞培养获得辣椒素的过程未体现细胞的全能性 【答案】D 【解析】 【分析】由题图信息分析可知，过程①是脱分化，过程②是再分化的过程。上面一种途径是通过植物组织培养获得脱毒苗，再从果实中获取相应的产物；下面一种途径是采用植物细胞培养技术，实现工业化生产获得大量的细胞产物。 【详解】A、①过程是外植体细胞脱分化，失去高度分化的状态，没有发生基因突变，A错误； B、①脱分化和②过程再分化都会受外源激素的调控，B错误； C、获得脱毒苗常用的外植体是幼嫩的根和茎，脱毒苗是含病毒少，不代表具有抗病毒能力，C错误； D、通过细胞培养获得辣椒素的过程中获得大量细胞即可，不需要实现细胞的全能性，D正确。 故选D。 阅读下列材料，完成下面小题。 癌症是严重威胁人类健康的重大疾病，全球每年近1000万人死于癌症。癌变后的细胞会发生一系列显著的形态和代谢等方面的改变。生物学家奥托·瓦尔堡提出的“瓦堡效应”理论认为：癌细胞生长速度远大于正常细胞的重要原因是能量的来源差别，即使在氧气供应充足的条件下癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生ATP。 近年来，我国在抗体—肺癌药物偶联物（ADC）研发领域取得了显著突破，ADC的单抗部分主要结合肿瘤细胞表面的跨膜蛋白，通过内化作用将细胞毒素等药物传递至肿瘤细胞内，实现精准杀伤。如图为抗体——肺癌药物偶联物（ADC）的制备过程。 11. 下列关于癌细胞代谢的叙述，错误的是（ ） A. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会生成少量的ATP B. “瓦堡效应”导致癌细胞需要大量吸收葡萄糖 C. 癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖分解释放的能量大部分以热能形式散失 D. 人体内癌细胞产生的CO2只来自线粒体 12. 关于抗体——肺癌药物偶联物（ADC）制备的叙述，正确的是（ ） A. 体外培养骨髓瘤细胞时应提供95%O2和5%CO2的气体环境 B. 过程①可用灭活的病毒作为诱导剂促进细胞融合，灭活的病毒无感染能力且其抗原结构被破坏 C. 过程②进行筛选时，融合的具有同种核的细胞都会死亡 D. 抗体—肺癌药物偶联物中的a能特异性结合并杀死肿瘤细胞 【答案】11. A 12. C 【解析】 【分析】图中①-④依次表示动物细胞融合、杂交细胞筛选、克隆化培养和抗体检测、ADC的组装。 【11题详解】 A、癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程会为无氧呼吸第二阶段，无ATP生成，A错误； B、“瓦堡效应”理论认为：癌细胞生长速度远大于正常细胞的重要原因是能量的来源差别，即使在氧气供应充足的条件下癌细胞也主要依赖无氧呼吸产生ATP，所以癌细胞需要大量吸收葡萄糖以保证ATP的供给，B正确； C、癌细胞无氧呼吸时，葡萄糖分解释放的能量大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP，C正确； D、人体内癌细胞产生的CO2只来自线粒体，即有氧呼吸第二阶段，D正确。 故选A。 【12题详解】 A、体外培养骨髓瘤细胞时应提供95%空气和5%CO2的气体环境，A错误； B、过程①表示动物细胞融合，可用灭活的病毒作为诱导剂促进细胞融合，灭活的病毒无感染能力，但其抗原结构未被破坏，B错误； C、过程②进行筛选时，未融合的和融合具有同种核的细胞都会死亡，只有杂交瘤细胞可以正常生长，C正确； D、抗体—肺癌药物偶联物中的a（抗体）能特异性结合肿瘤细胞，杀死肿瘤细胞的是b（药物），D错误。 故选C。 二、非选择题（共52分） 13. 线粒体是真核细胞的重要细胞器。当线粒体受损时，细胞通过清理受损的线粒体来维持细胞内的稳态。科研人员对此开展研究。 （1）科学家分离线粒体等细胞器的方法是________。 （2）线粒体中进行的代谢反应会生成大量ATP，这些ATP被用于细胞内多种________（填“吸能”或“放能”）反应。 （3）科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞的某些结构在迁移中形成的一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为此，科研人员利用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，用药物C处理细胞使线粒体受损，若观察到________，则可初步验证“受损线粒体会进入迁移体”推测。 A. 绿色荧光 B. 红色荧光 C. 绿色荧光区域出现红色荧光 D. 红色荧光区域出现绿色荧光 （4）为研究受损线粒体进入迁移体的机制，科研人员进一步实验。 ①真核细胞内的________（填细胞结构）锚定并支撑着细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。 ②为研究K蛋白（由K基因控制合成）在线粒体胞吐中的作用，对红色荧光标记了线粒体的细胞进行相应操作，检测迁移体中的红色荧光，操作及结果如图1。 图1结果表明，_______。 （5）科学家研究发现，线粒体中的部分蛋白质由核基因编码，先在线粒体外合成前体蛋白，然后在信号序列的引导下，进入线粒体加工为成熟蛋白质，过程如图2所示。据此判断下列推测正确的有________。 A. 前体蛋白进入线粒体时，空间结构发生了改变 B. 前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程需要酶的参与 C. 线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径，就可进入线粒体 D. 前体蛋白信号序列与受体识别的过程体现了细胞膜的信息交流功能 【答案】（1）差速离心法 （2）吸能   （3）C （4） ①. 细胞骨架 ②. K蛋白能促进受损线粒体进入迁移体  （5）AB 【解析】 【分析】吸能反应是需要吸收能量的反应，许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量。 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 【小问1详解】 由于细胞内不同细胞器的大小不同，所以常用差速离心法分离细胞内不同的细胞器。 【小问2详解】 细胞中绝大多数需要能量的生命活动都是由ATP直接提供能量的，ATP水解释放的能量，可被用于细胞内多种吸能反应。 【小问3详解】 科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体中而被释放到细胞外，用绿色荧光标记迁移体，红色荧光标记线粒体，若观察到绿色荧光区域出现红色荧光，表明线粒体进入迁移体中，则可初步验证“受损线粒体会进入迁移体”推测，ABD错误，C正确。 故选C。 【小问4详解】 ①细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器，与细胞器在细胞内的运输有关。 ②分析图1可知，未敲除K基因并用药物C处理时，迁移体中红色荧光相对值大，而敲除K基因并用药物C处理时，迁移体中红色荧光相对值小，说明K蛋白（由K基因控制合成）能促进受损线粒体进入迁移体。 【小问5详解】 A、前体蛋白进行跨膜运送进入线粒体之前需要解折叠为松散结构，有利于跨膜运送，据图也可知其空间结构发生了变化，A正确； B、前体蛋白在线粒体内加工成熟的过程中，将信号序列切除，因此需要酶的参与，B正确； C、核基因控制的蛋白质有选择性地进入线粒体中，不是线粒体外的蛋白质分子直径小于转运通道直径，就可进入线粒体，C错误； D、前体蛋白信号序列与受体识别的过程没有生物膜之间的信息交流，D错误。 故选AB 14. 研究表明，细胞内存在着多种靶向运输。图1表示细胞内不同膜性结构之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程。图2表示某种靶蛋白在泛素（单条肽链组成的小分子蛋白质）、泛素激活酶E1、泛素结合酶E2以及泛素连接酶E3作用下被送往细胞内一种被称为蛋白酶体的结构中进行降解的过程。请回答下列问题。 （1）已知两图的过程都需要消耗能量，则直接提供能量的物质最可能是________。 （2）图1中，如果锚定的受体膜是人体胰岛B细胞（可产生胰岛素）的细胞膜，则该囊泡最有可能来自于________，货物最初合成的场所是________，可利用________法研究胰岛素的合成和运输过程。如果供体膜招募的货物是细胞中受损的线粒体，则锚定的受体膜所在的结构最有可能是________。囊泡的“出芽”和“融合”体现了生物膜具有_________。 （3）图2中，蛋白酶体只能将靶蛋白降解为短肽而泛素仍可重复使用，这是因为酶具有___________。某同学为了验证酶的这一特性，他选用了人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液、碘液以及其他可能用到的器具来做实验。该实验的自变量是____，温度是____，应保持____，否则温度过高会使酶的__________。你觉得他能得到预期的实验结果和结论吗？___________________为什么？______________。 【答案】（1）ATP （2） ①. 高尔基体 ②. 核糖体 ③. 同位素标记##同位素示踪 ④. 溶酶体 ⑤. 一定的流动性 （3） ①. 专一性 ②. 反应物（或底物）的种类 ③. 无关变量 ④. 相同且适宜 ⑤. 空间结构被破坏而失活 ⑥. 不能 ⑦. 因为碘液无法检测蔗糖是否被催化 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【小问1详解】 ATP是细胞内的直接能源物质，图中能直接提供能量的物质最可能ATP。 【小问2详解】 由分泌蛋白的合成与分泌过程可知，如果锚定的受体膜是人体胰岛B细胞的细胞膜，其分泌的胰岛素最初在核糖体上合成，图中货物招募来自于内质网，再由高尔基体产生囊泡与细胞膜融合，最后排除细胞外；一般用同位素标记法研究胰岛素（分泌蛋白）的合成过程。如果供体膜招募的货物是细胞中受损的线粒体，则需要锚定到溶酶体进行水解。囊泡的“出芽”和“融合”体现了生物膜具有一定的流动性。 【小问3详解】 蛋白酶体只能将靶蛋白降解为短肽而泛素仍可重复使用，这是因为酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解而不能催化泛素的水解。为了验证酶的这一特性，某同学用人的唾液淀粉酶、可溶性淀粉溶液、蔗糖溶液做实验，该实验的自变量反应物（或底物）的种类，温度是无关变量，必须保证相同且适宜，即保持在37℃，否则温度过高会使酶的空间结构被破坏而失活，而温度过低又会使酶的活性被抑制而不能发挥作用。该实验不能用碘液检测，因为碘液无法检测蔗糖是否被催化水解，应改用斐林试剂检测。 15. 我国有近一亿公顷的盐碱地，大部分植物无法在此生存，而植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现，其表皮有许多盐泡细胞，该细胞体积是普通表皮细胞的1000倍左右，里面没有叶绿体，Na+和Cl-在盐泡细胞的转运如图所示，请回答问题。 （1）盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于________浓度，使得植物质壁分离，此处的“质”指________。 （2）据图推测，藜麦的耐盐作用机是通过________的方式，将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的________（细胞器）中储存避免高盐对其他细胞的影响。 （3）如表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞膜上部分蛋白的相对表达量。其中________（填下列选项字母）更可能是________。 A B C D Na+载体蛋白 8 12 5 11 Cl-载体蛋白 2 6 4 6 葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68 （4）藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输？有同学设计实验进行了探究。 ①实验步骤： a．取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，同时放入适宜浓度的含有________的溶液中。 b．甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组加入________。 c．一段时间后测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率。 ②预测实验结果及结论：若乙组________，说明藜麦根系从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。 【答案】（1） ①. 植物细胞的细胞液 ②. 原生质层 （2） ①. 主动运输 ②. 液泡 （3） ①. D ②. 藜麦表皮盐泡细胞 （4） ①. Na＋、Cl-  ②. 细胞呼吸抑制剂 ③. 植株根系对Na＋、Cl- 的吸收速率明显小于甲组的吸收速率或基本不吸收Na＋、Cl-   【解析】 【分析】题图分析：表皮细胞中的Na+和C1-通过柄细胞向盐泡细胞的转运为低浓度向高浓度运输，需要载体协助，并消耗能量，属于主动运输。 【小问1详解】 盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于植物细胞的细胞液浓度，使得植物细胞发生质壁分离，此处的“质”指原生质层。 【小问2详解】 由图中信息可知，Na＋和Cl-的运输需要借助载体蛋白，且均为逆浓度梯度的运输，故这两种离子的运输方式为主动运输。Na＋和Cl-进入表皮盐泡细胞后储存在液泡中，从而避免高盐对其他细胞的影响。 【小问3详解】 由题干信息可知，表皮盐泡细胞吸收Na＋和Cl-，同时细胞内无叶绿体，则其细胞膜表面Na＋和Cl-的载体蛋白相对表达量应较多，由于盐泡细胞不能产生有机物来供能，细胞所需能量可通过转运其他细胞产生的葡萄糖来提供，故葡萄糖转运蛋白相对表达量也应较多，所以D更可能是藜麦表皮盐泡细胞。 【小问4详解】 主动运输和被动运输的区别主要在于是否需要细胞代谢供能。自变量为细胞呼吸条件，因变量为两组植株根系对Na＋和Cl-的吸收速率，分组处理：取甲、乙两组生长发育基本相同的藜麦幼苗植株，同时放入适宜浓度的含有Na＋和Cl-的溶液中，对照处理：甲组应给予正常的细胞呼吸条呼吸件，细胞乙组加入细胞呼吸抑制剂，应完全抑制其细胞呼吸。若乙组植株根系对Na＋和Cl-的吸收速率明显小于甲组吸收速率或基本不吸收Na＋和Cl-，则说明其吸收盐分的方式为主动运输；若乙组植株根系对Na＋和Cl-的吸收速率基本等于甲组的吸收速率，则说明其吸收盐分的方式为被动运输。 16. 研究人员发现大豆细胞中GmPLP1（一种光受体蛋白）的表达量在强光下显著下降。据此，他们作出GmPLP1参与强光胁迫响应的假设。为验证该假设并进一步探究其响应机制，他们选用WT（野生型）、GmPLPl-ox（GmPLPl过表达）和GmPLPl-l（GmPLP1低表达）转基因大豆幼苗为材料进行相关实验，结果如图1所示。请回答下列问题。 （1）强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSII）造成损伤，并产生活性氧（影响PSII的修复），进而影响________和________的供应，导致暗反应________（填生理过程）减弱，光补偿点________（增大/减小），生成的有机物减少，致使植物减产。 （2）图1中，光照强度大于1500μmol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢，此时限制净光合速率明显增大的因素可能是________。 （3）研究小组在进一步的研究中发现，强光会诱导蛋白GmVTC2b的表达。为探究GmVTC2b是否参与大豆对强光胁迫的响应，他们测量了弱光和强光下WT（野生型）和GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）转基因大豆幼苗中抗坏血酸（可清除活性氧）的含量，结果如图2所示。依据结果可推出在强光胁迫下GmVTC2b________（填“增强”或“抑制”） 了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性（生物对强光胁迫的忍耐程度）。 （4）为进一步探究GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫的响应是否存在相互作用，研究人员选取GmVTC2b和GmPLPl都过表达的转基因大豆幼苗，重复第（3）小题实验，实验结果表明强光下该组大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，请据此提出GmPLP1和GmVTC2b对强光胁迫响应的可能互作机制________。 （5）根据以上信息，尝试提出通过提高大豆对强光胁迫的耐受性，从而达到增产目的的方案：________大豆细胞中GmPLPl的表达；________大豆细胞中GmVTC2b的表达；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。 【答案】（1） ①. NADPH ②. ATP ③. C3的还原 ④. 增大 （2）胞间CO2浓度、与光合作用暗反应有关酶的数量（活性）、温度等   （3）增强 （4）GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性 （5） ①. 抑制 ②. 促进  【解析】 【分析】光合作用过程：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜上，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【小问1详解】 强光胁迫时，过剩的光能会对光反应关键蛋白复合体（PSⅡ）造成损伤，光反应减弱，光反应产生的NADPH和ATP减少，而暗反应过程中三碳化合物（C3）的还原需要光反应提供ATP和NADPH，因此导致暗反应三碳化合物（C3）的还原减弱，生成的有机物减少，致使植物减产，光补偿点是指光合速率与呼吸速率相等时的光照强度，由于强光胁迫下光合速率减弱，要使光合速率与呼吸速率相等，需要更强的光照，所以光补偿点增大。 【小问2详解】 由于胞间CO2浓度的限制，二氧化碳吸收速率有限，光合作用有关酶的数量（活性）的限制以及温度的影响，光合作用暗反应的速率不能无限增加，所以光照强度大于1500umol/m2/s时，随着光照强度的增加，三组实验大豆幼苗的净光合速率均增加缓慢。 【小问3详解】 从图2可以看出，在强光下，GmVTC2b-ox（GmVTC2b过表达）植株中抗坏血酸含量高于野生型，抗坏血酸可清除活性氧，所以在强光胁迫下GmVTC2b增强了大豆幼苗对强光胁迫的耐受性，其原理是GmVTC2b可以增加大豆幼苗中抗坏血酸的含量以提高大豆对活性氧清除能力，增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。 【小问4详解】 因为强光下GmVTC2b和GmPLP1都过表达的转基因大豆幼苗中抗坏血酸的含量低于600μg/g，推测可能是GmPLP1通过抑制GmVTC2b的功能，使得抗坏血酸含量降低，减弱大豆幼苗对强光胁迫的耐受性。 【小问5详解】 根据（3）（4）的分析，可抑制大豆细胞中GmPLP1的表达，因为GmPLP1过表达会抑制强光下的光合速率，抑制其表达可能增强大豆对强光的耐受性；促进大豆细胞中GmVTC2b的表达，因为GmVTC2b能增强大豆幼苗对强光胁迫的耐受性；增加大豆细胞中抗坏血酸含量等。 17. 马铃薯作为重要农作物，提高其冷耐受性可拓展优质马铃薯的种植区域。我国科研人员发现，野生马铃薯中S基因的表达与其冷耐受性调控有关，将该基因导入栽培马铃薯中可显著增强其抗寒能力。回答下列问题。 （1）PCR扩增目的基因时，需要4种脱氧核苷酸、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。随着PCR反应进行，分子数量逐渐减少的是________。耐高温的DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。 （2）图中标识了载体和S基因中限制酶的切割位点。为将S基因正确插入载体，PCR扩增S基因时需在引物的________（填“5'”或“3'”）端添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游引物（与转录模板链结合的引物）应添加的碱基序列是5'-________-3'，切割载体时应选用的两种限制酶是________和________。PCR扩增产物和载体分别被限制酶切割后，经纯化和连接，获得含S基因的表达载体并导入农杆菌。 （3）用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，________转移到被侵染的愈伤组织细胞，并将S基因整合到________，抗性基因________可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经________形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 【答案】（1） ①. 模板 ②. 引物和4种脱氧核苷酸 ③. 延伸  （2） ①. 5' ②. AGATCT ③. BamHⅠ ④. EcoRⅠ （3） ①. T-DNA ②. 栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上 ③. 2 ④. 再分化 【解析】 【分析】1、基因工程的步骤：目的基因的提取、目的基因与运载体结合、目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 2、对限制酶选择条件：不能破坏目的基因和启动子、终止子，以便于目的基因和载体正确连接。 【小问1详解】 PCR扩增目的基因时，需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+（激活耐高温的DNA聚合酶）的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。随着PCR反应进行，引物、4种脱氧核苷酸逐渐消耗，二者分子数量逐渐减少。PCR一般分为变性、复性和延伸三步，其中DNA聚合酶在PCR的延伸步骤中起作用。 【小问2详解】 为了使目的基因能够被限制酶切割，扩增目的基因时，需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。结合图表分析，在载体的启动子和终止子之间有BamH I、EcoR I和Xba I的识别序列，而S基因内部含有Xba I、Nde I和BamH I的识别序列，要用BamH I、EcoR I或Xba I切割载体，又不能用Xba I、Nde I或BamH I切割S基因，再根据各种限制酶的识别序列及切割位点，可知，需要用BamH I、EcoR I切割载体，用BamH I的同尾酶Bgl Ⅱ和EcoR I切割S基因，故PCR扩增S基因时需在上游引物添加的碱基序列是5'-AGATCT-3'。 【小问3详解】 T-DNA属于可转移DNA，用携带S基因的农杆菌侵染栽培马铃薯愈伤组织时，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，将S基因整合到栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上，抗性基因1位于T-DNA外部，用于筛选含有重组载体的农杆菌，而抗性基因2位于T-DNA内部，可用于筛选成功转化的愈伤组织。该愈伤组织经再分化形成芽、根，继续培育可获得抗寒能力显著增强的马铃薯植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $