精品解析：广东省大湾区2024-2025学年高二下学期期末统一测试生物试卷

大湾区2024—2025学年高二年级第二学期期末统一测试生物学选择性考试试卷 本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共12页，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。 2.第I卷共30小题，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应的选项涂黑，如要改动，必须用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。第Ⅱ卷共5小题，用黑色的钢笔（或圆珠笔）按各题要求答在答题卡相应的位置上。 3.考试结束时，将答题卡交回。 第I卷（选择题，共60分） 一、单项选择题（本大题包括30小题，每小题2分，共60分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 人们常说“一鲸落，万物生”。鲸是一种极为庞大的海洋动物，死后其尸体落入深海中孕育出“鲸落”，下列说法正确的是（　　） A. “一鲸落，万物生”中“鲸落”属于一个群落 B. 生命系统中各生物体均具有多种组织和器官 C. 生态系统中存在非生物的物质和能量，因此不属于生命系统 D. 病毒无细胞结构，寄生于活的宿主细胞中，可体现细胞是最基本的生命系统 2. 《细胞》杂志发表的论文中提到一种名为B.bigelowii的藻类，具有“固定”氮气的能力，原因是其内部存在一种新的细胞器“硝基体”（源于一种能固定N2的蓝细菌）。“硝基体”能产生大约一半自身所需蛋白质，它生存所需的其余蛋白质由藻类宿主提供。下列相关叙述错误的是（ ） A. 蓝细菌可以固定N2，因此属于自养型生物 B. “硝基体”内的DNA裸露存在，不与蛋白质形成染色体 C. 固定的氮可用于合成核酸、蛋白质、叶绿素等化合物 D. 可采用差速离心法分离获得“硝基体” 3. 某无土栽培基地种植的番茄出现叶片黄化、生长迟缓现象。技术员检测营养液成分发现：使用斐林试剂检测未显砖红色沉淀；双缩脲试剂检测呈紫色；原子吸收光谱法测得Fe、Mg元素总量符合标准。若实验操作均规范，下列叙述正确的是（　　） A. 斐林试剂未显色说明营养液中不含能源物质，导致植株生长受阻 B. 双缩脲试剂检测呈紫色，表明营养液含植物可直接吸收的氨基酸 C. Fe、Mg总量达标但可能以难溶化合物形式存在，无法被根系吸收 D. 若叶片黄化由Mg缺乏引起，大幅增加含Mg肥料的浓度可缓解症状 4. 茶叶种植在我国已经有三千多年的历史，其含有的有机物茶多酚具有降压、抗衰老等功能。下列相关叙述错误的是（　　） A. 新鲜茶叶炒制过程中最先散失的水分属于自由水 B. 新鲜茶叶呈现绿色与其含有的某一大量元素有关 C. 新鲜茶叶细胞内有机物茶多酚的相对含量高于蛋白质 D. 新鲜茶叶细胞内K、P等大量元素均能在无机环境中找到 5. 马拉松比赛过程中运动员的能量供应主要依赖于糖类和脂肪的代谢。研究表明，随运动强度变化，运动员体内糖类和脂肪的供能比例会发生如图所示变化。下列叙述正确的是（ ） A. 脂肪分子中氧的含量远远高于糖类 B. 脂肪储存能量更多，因此随运动强度增大，脂肪供能比例逐渐增加 C. 比赛初期，运动员主要依赖脂肪供能，脂肪可大量转化为糖类 D. 一段时间内高强度运动主要依赖糖类供能 6. 科学家曾在一种叫做S-2L的噬菌体中发现部分碱基A被2-氨基腺嘌呤（Z）取代，Z与碱基T之间的结合力和碱基G与C一样强，并且这种Z-DNA（含有Z的DNA）能够帮助噬菌体更好的抵抗细菌中某些蛋白质的攻击。下列相关叙述错误的是（ ） A. 组成S-2L噬菌体的核酸只有一种 B. 与没有发生替换的原DNA相比，Z-DNA分子结构更稳定 C. 组成Z-DNA的化学元素有五种，彻底水解可得到7种产物 D. Z-DNA中碱基的互补配对方式增加，嘌呤的比例大于嘧啶 7. 二硫键一般指多肽链中的两个半胱氨酸残基侧链的硫原子之间形成的共价键，对于维持许多蛋白质分子的天然构象和稳定性十分重要。图示牛胰核糖核酸酶是由124个氨基酸组成的一条肽链，含有4个二硫键，该酶可以催化RNA水解，该酶所含半胱氨酸残基位置如图所示。理论上形成4个二硫键有105种配对方式，但唯有与天然核糖核酸酶有完全相同的配对方式的肽链，才具有酶活性。下列叙述错误的是（ ） A. 牛胰核糖核酸酶中共含有8个半胱氨酸 B. 牛胰核糖核酸酶的合成过程中相对分子质量减少了2222 C. 蛋白质的空间构象一旦发生改变，其生物活性将永久丧失 D. 根据题意推测细胞内可能存在纠正错误配对二硫键机制 8. 科学家为了研究药物S抑制胰岛 A细胞分泌胰高血糖素的机理，设计了一个对照实验。实验结果显示，与对照组相比，实验组的细胞内大量堆积储存胰高血糖素的分泌囊泡、高尔基体结构碎片化严重、胰高血糖素的释放量显著下降。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该对照实验中，对照组使用低剂量药物S B. 药物S抑制了核糖体和线粒体的功能 C. 实验组的细胞内分泌囊泡与细胞膜融合率下降 D. 药物S不影响胰岛A 细胞的其他生命活动 9. 2025年3月，国际顶尖学术期刊“CelI”重磅发布了我国科学家主导的深渊生命科研成果，研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。该成果揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能，拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测，错误的是（　　） A. 深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA B. 深渊生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用，因此不能合成有机物 C. 深渊生物通过加强磷脂的侧向移动以维持低温环境中细胞膜的流动性 D. 深渊生物通过增加蛋白质分子结构的稳定性以适应高压环境 10. 研究发现，生物膜融合存在以下机制：不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白，使磷脂分子失去稳定进而重排形成融合孔，最后实现生物膜的相互融合，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 膜蛋白1、2形成螺旋状结构涉及自身构象的变化 B. 自然界中正常情况下，膜蛋白1、2都来自同一个生物体 C. 胰岛素或乙酰胆碱可通过囊泡与细胞膜融合释放，从而传递信息 D. 研究具包膜的病毒与细胞膜融合的机制，能为该种病毒药物的研发提供一种新思路 11. 研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，可介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述正确的是（　　） A. 肌动蛋白可通过核孔进入细胞核，说明核孔不具有选择性 B. 细胞核变形的直接原因是缺失了Cofilin-1和肌动蛋白 C. Cofilin-1缺失可能会导致核孔失去控制物质进出的能力 D. Cofilin-1缺失不会影响细胞核控制细胞代谢的能力 12. 红细胞是血液中数量最多、寿命最长的细胞，也是运送氧气的主要媒介。与其他细胞相比，红细胞含脂质较多，各种磷脂的脂肪酸含量不稳定，因饮食及外环境的改变而异。当人们在安静状态突然做剧烈运动时，膜的磷脂可能会发生改变，产生较多的自由基，这种现象被称为氧化应激。下列相关叙述错误的是（ ） A. 红细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，磷脂分子具有特异性 B. 红细胞膜流动性的改变可能会影响红细胞的形态和物质运输 C. 氧化应激发生时红细胞膜的功能可能会发生改变 D. 提高机体的抗氧化能力，在一定程度上能控制氧化应激造成的损伤 13. 牵牛花的花瓣的颜色变化与液泡pH值密切相关。如图所示，液泡的pH主要由H+泵甲、乙以及NHX1基因编码的Na+/H+转运蛋白（NHX1蛋白）协同调控。当液泡的pH小于2时，花瓣多呈现红色或橙色，随着pH增加，颜色逐渐变化，直至pH大于5时，出现罕见的蓝色。下列叙述正确的是（　　） A. H+泵与H+结合后构象不发生改变 B. 抑制NHX1蛋白的表达量，容易导致花瓣呈现独特的蓝色 C. H+通过甲、乙进入液泡一定程度上有利于植物细胞保持坚挺 D. NHX1蛋白也与抗盐胁迫有关，Na+进入植物细胞和进入液泡的运输方式相同 14. 反渗透技术是指利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜，但其他物质不能通过的技术，常常用于海水淡化、家庭净水，其作用原理如图所示。下列相关说法正确的是（　　） A. 若没有人为压力，水分子只能从低浓度溶液进入高浓度溶液中 B. 半透膜上只有运输水分子的通道蛋白，没有运输其他物质的载体蛋白 C. 水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是人为压力克服膜两侧渗透压差的结果 D. 当两边液面等高时，人压力需减小才能使水继续从高浓度溶液进入低浓度溶液 15. 生态超载日，又被称为“生态越界日”，每年此日期的计算方法是将该年度生态承载力总量除以生态足迹总量，然后乘以一年的天数。据报道，2024年中国生态超载日为6月1日。下列叙述错误的是（　　） A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积 B. 发展科技提高农业生产效率有利于提高生态承载力从而推迟生态超载日 C. 2024年中国的生态足迹总量明显超过了生态承载力总量 D. 大量使用化石燃料会增加碳足迹导致生态超载日提前 16. 2024年国际生物多样性日的主题为“生物多样性、你我共参与”。该主题旨在呼吁全球各界共同参与《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》的实施。下列关于保护生物多样性的叙述，错误的是（　　） A. 每一种野生生物都是一个独一无二的基因库，因此必须维持野生生物的多样性 B. 滇池金线鲃栖息地受到严重破坏后对金线鲃最有效的保护措施是就地保护 C. 雾霾天气影响物种生育的温度、光照等环境条件，会破坏生物多样性 D. 合理引入某种害虫的天敌既能有效控制害虫又有利于增加生物多样性 17. 科学家在盐碱区域开创了“上粮下藕、藕鱼套养、鸭鹅混养”的立体种养模式，在盐碱地开挖鱼塘，挖出的泥土在塘边堆成台田种植作物，鱼塘养殖咸水鱼并种藕，台田经雨水冲淋后盐碱含量降低，田间杂草可以喂鱼和鸭、鹅，动物的排泄物能为藕和作物提供肥料。下列叙述正确的是（ ） A. 该模式能改善生态环境，体现了生物多样性的直接价值 B. 该种养模式无需来自系统外的物质和能量投入就能维持生态系统的相对稳定 C. “上粮下藕”体现了群落的垂直结构，养殖咸水鱼体现了生态工程的协调与整体原理 D. 该模式不但提高了区域的生物多样性和生态系统的生产力，还增加了土壤的碳储量 18. 与传统发酵食品制作有关的谚语充分体现了民间智慧，同时蕴含着微生物学原理。下列说法正确的是（ ） A. “无盐不成泡，老水养新菜”，制作泡菜时盐水抑制杂菌生长，“老水”中富含酵母菌 B. “白毛裹豆腐，方得腐乳香”，“白毛”主要是乳酸菌菌丝，将豆腐蛋白分解为肽和氨基酸 C. “酒败成醋，霉香变酱”，果酒发酵时若密封不良会产生醋，制酱油依赖黑曲霉等霉菌 D. “一菌一世界，百味出坛中”，传统发酵为单一菌种发酵，产品风味主要来自发酵产物 19. 乳糖不耐受人群体内缺乏乳糖酶，不能完全消化母乳或牛乳中的乳糖，从而引起腹痛、腹胀、腹泻等肠胃不适。为了去除牛乳中的乳糖，某科研团队从奶酪中分离纯化出了高产乳糖酶的酵母菌，过程如下图所示。其中X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。下列说法正确的是（　　） A. 培养基甲应该为适合酵母菌生长的完全培养基 B. 若培养基乙中菌落数超过300，说明接种菌液的稀释倍数过大 C. 纯培养过程中，配制好培养基后须依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作 D. 蓝色最深的菌落表明分离所得的酵母菌乳糖酶表达量最大或活性最高 20. 我国是世界上啤酒生产和消费大国，啤酒发酵按酿造工艺可分为高发酵和低发酵两类。低发酵啤酒酵母在发酵罐底部工作；高发酵啤酒酵母在发酵罐顶端工作。如图为啤酒的工业化生产流程，有关叙述错误的是（ ） A. “发芽”时用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶，催化淀粉水解 B. “蒸煮”时终止淀粉酶的作用，使糖化终止并对糖浆灭菌，该过程加入啤酒花能产生特殊风味 C. “发酵”时对低发酵啤酒酵母来说要通入氧气进行发酵 D. “成熟”属于啤酒的后发酵阶段，要在低温、密闭环境中储存 21. 图中亲本植株的基因型为Tt（体细胞染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程，下列相关叙述正确的是（ ） A. 经过过程B和C获得的子代植株的基因型均有TT、Tt和tt三种 B. 过程D中离体细胞经灭活的病毒诱导后，可培养形成四倍体植株 C. 过程A中单倍体植株培育的再分化过程中需要光照 D. 四种人工繁殖过程都能获得子代植株，都是因为植物的体细胞有全能性 22. 下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述错误的是（　　） A. 图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原 B. 利用PEG融合法、灭活病毒诱导法和电融合法等方法可诱导细胞融合获得乙 C. 用特定的选择培养基对乙进行筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长 D. 丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁 23. 2023年10月我国科研团队在《发育细胞》上发表研究成果：提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，在体外制备出桑葚胚样全潜能细胞（如下图）。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚胚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究，下列相关分析正确的是（　　） A. 在桑葚胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔 B. 桑葚胚发育成囊胚的过程中pSTAT3基因表达水平上升 C. 体外模拟胚胎发育过程不涉及细胞的衰老和细胞的凋亡 D. 囊胚期细胞重置至桑葚胚样全潜能细胞的过程类似于脱分化 24. DeepSeek为2025届高考学子写下生物学特色祝福语：“愿你如PCR技术般指数级放大优势，用限制酶切割困境、连接酶缝合机遇，在考卷上表现出惊艳的人生质粒！”下列有关该祝福语中提到的生物学知识正确的是（ ） A. PCR反应过程每次循环分为3步，其中延伸阶段需要的温度比变性阶段高 B. 限制酶具有专一性，通常只能识别特定的核苷酸序列 C. E．coliDNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，不能“缝合”平末端 D. 在基因工程操作中，天然质粒可直接用作载体将目的基因送入受体细胞 25. 我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因（An）导入矮牵牛中，使其花朵呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了其观赏价值。如图为An基因两端的序列和质粒中相关的序列，已知限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-。下列相关叙述错误的是（ ） A. 构建基因表达载体时需要使用限制酶I切割质粒 B. 新品种矮牵牛所呈现的颜色变异来源于基因重组 C. An基因在矮牵牛植株的花朵中特异性表达 D. 应将启动子、终止子和复制原点分别添加至GeneI、II的上游或下游 26. 蛋白质工程被用于改进酶的性能或开发新的工业用酶时，常用两种策略：合理设计，需了解蛋白质的结构及控制性状的基因序列，过程如下图；定向进化，在试管中模拟自然进化，利用人工诱变技术诱发大量突变，按照特定的需要给予选择压力，选择具有所需特征的蛋白质。下列叙述错误的是（ ） A. 定向进化也需要事先了解蛋白质的空间结构情况 B. 对某种蛋白质进行合理设计可能得到多种基因序列 C. ⑤过程的完成依赖于基因的改造或基因的合成 D. 定向进化策略与自然选择实质基本相同，但速度不同 27. 生物技术运用于战争或恐怖活动，则后果将更为可怕，下列关于生物武器及相关约定的阐述中，错误的是（　　） A. 生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点 B. 生物武器的类型包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等 C. 转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点 D. 我国对于生物武器，采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设备的扩散 28. 如图是培育“试管婴儿”的主要过程。2012年中国首例“设计试管婴儿”诞生，该女婴出生目的是挽救患有重度致命贫血病的14岁姐姐。 下列叙述错误的是（ ） A. “设计试管婴儿”需在②时进行遗传学诊断 B. “试管婴儿”“设计试管婴儿”均属有性生殖 C. “设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆” D. 该女婴造血干细胞不能挽救其他贫血病患者 29. 目的基因和载体如果用同一种限制酶处理，连接时会出现正反接的情况，为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR后，结合电泳技术鉴定，图示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，其中目的基因为长度300bp的片段。下列说法错误的是（　　） A. PCR复性温度不宜过高或过低，过高引物与模板链不易结合，过低会导致非特异性结合 B. 电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关 C. 选取引物甲、丙，扩增出450bp长度片段时，可说明目的基因正接 D. 选取引物甲、乙，扩增出400bp长度片段时，可以说明目的基因反接 30. 基因芯片的测序原理是：先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中，再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的 B. 通过给探针标记荧光也可达到与上图同样的效果 C. 应洗去未与探针结合的待测DNA分子后再检测荧光 D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3' 第Ⅱ卷（非选择题，共40分） 注意：请把第Ⅱ卷的答案写在答题卡上 二、非选择题（本大题包括5小题，除说明外，每空1分，共40分） 31. Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如下图。 （1）Piezo通道开放后，只有Ca2+能通过该通道的原因是_____，影响该通道开放及运输效率的因素有_______。 （2）“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是______（填“正”或“负”）反馈。膜蛋白的存在会_____（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 （3）红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成干瘪红细胞Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答： ①Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活_______。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是_______。 ②科研人员希望能研发药物缓解遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况，请根据上述原理，推测药物可能的作用机理_______。 32. 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。我国科研人员对此开展研究。 （1）科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞在迁移过程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_______，则可初步验证上述推测。 （2）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________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D蛋白和K蛋白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，操作及结果如下图1和2. 图1结果表明，K蛋白_________。图2结果表明，________ （3）研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D基因敲除的细胞系，测定并计算D基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，和正常细胞经药物C处理后的线粒体膜电位平均值，结果如下表。 细胞类型 药物C处理后的细胞 D基因敲除细胞系 细胞中全部线粒体膜电位的平均值（荧光强度相对值） 4.1 5.8 D基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是_______。 33. 我国科研人员对秸秆资源的合理利用进行了研究。 （1）秸秆的主要成分包括植物细胞壁中的纤维素和半纤维素等多种物质，纤维素彻底水解后得到______，半纤维素水解后可得到木糖及醋酸盐等。 （2）科研人员首先从土壤中分离纤维素分解菌和半纤维素分解菌。其中，分离纤维素分解菌的大致流程如下。 ①制备培养基：制备以_______的选择培养基，并加入刚果红。 ②取样：从秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下收集土壤样品，原因是这些地方______。 ③接种：将收集的土壤加入到一定量的_____中后摇匀，然后，进行梯度稀释并接种在过程①制备的平板上。 ④纤维素分解菌的分离：纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，依据______的比值，筛选得到能高效分解纤维素的菌种。 （3）用所得菌种进行发酵，分解秸秆中的纤维素和半纤维素，其中，半纤维素水解产物中的醋酸盐是进一步发酵的抑制剂。科研人员尝试利用代谢途径较多的酵母菌株S将醋酸盐消耗掉，并在此基础上改造菌种，发酵产生维生素A等更多有价值的产物。 ①科研人员进行下图1所示实验，探究不同底物条件下醋酸盐对菌株S的影响。该实验结果表明________。 ②研究发现，菌株S能吸收木糖和醋酸盐等物质进行发酵，代谢途径如下图2.据图2分析，图1中3组酵母细胞干重小于6组的原因是：葡萄糖可以通过_______，减少维生素A等脂类物质的合成。 （4）将工程菌加入到含有秸秆水解产物的发酵罐中，严格控制发酵条件，随时检测培养液中微生物数量和______等，以便了解发酵进程，实现秸秆资源的充分利用。 34. “三亲婴儿”是“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿，含有“一父两母”三人的遗传物质，可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题： （1）由于女性的自然生理周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射__________来促进排卵，收集的卵母细胞必须培养到__________。核移植前还需对受体卵母细胞进行显微操作去核，其目的是_________。 （2）精子在受精前必须获能，卵母细胞与精子体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。获得的早期胚胎移植到胚胎受体前，需要对胚胎受体进行_________处理。 （3）“三亲婴儿”的培育技术能避免母亲___________（填“线粒体遗传病基因”或“红绿色盲基因”）传递给后代。 （4）根据“三亲婴儿”培育过程，思考如何用胚胎干细胞替换掉衰老或病变细胞并避免免疫排斥达到治疗疾病目的（胚胎干细胞可以利用核移植获得），写出简要的实验思路：__________。 35. 为更好的利用农杆菌转化玉米，科学家将基因编辑系统引入农杆菌Ti质粒对其进行改造。 （1）Ti质粒在基因工程中常作为_____。改造后的Ti质粒的部分序列如图1所示，转入玉米细胞后，gRNA能够与玉米细胞DNA特定位点结合，从而引导Cas9蛋白在此位点切断____键断开DNA。HR1和HR2与玉米DNA切断位点上下游序列同源，玉米细胞能以同源序列之间的序列为模板合成一段DNA，连接断开的DNA分子，实现外源片段插入。图1中插入玉米染色体的片段能稳定表达和扩增，其他区域的基因只能瞬时表达且无法扩增。在转化玉米的过程中，使用改造后的Ti质粒的优点是____。 （2）用上述改造后的农杆菌转化玉米幼胚，在培养基中加入除草剂或_____均能筛选出已发生转化的幼胚。对培养后的植株进行PCR（引物设计如图2），部分植株实验结果如图3。 电泳结果显示____号玉米中成功插入了外源基因，自交后____（选填“会”或“不会”）发生性状分离。 （3）标记基因插入转基因作物染色体中往往会影响植物的生长发育，并带来环境安全隐患。现要制备转耐寒CXE-20基因的转基因玉米，请利用该方法设计Ti质粒相关序列，选择相关基因的序号填入Ti质粒部分序列示意图。 ①____②____③____④____⑤____⑥____⑦____ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大湾区2024—2025学年高二年级第二学期期末统一测试生物学选择性考试试卷 本试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共12页，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的信息填写清楚、准确，将条形码准确粘贴在条形码粘贴处。 2.第I卷共30小题，每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应的选项涂黑，如要改动，必须用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。第Ⅱ卷共5小题，用黑色的钢笔（或圆珠笔）按各题要求答在答题卡相应的位置上。 3.考试结束时，将答题卡交回。 第I卷（选择题，共60分） 一、单项选择题（本大题包括30小题，每小题2分，共60分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 人们常说“一鲸落，万物生”。鲸是一种极为庞大的海洋动物，死后其尸体落入深海中孕育出“鲸落”，下列说法正确的是（　　） A. “一鲸落，万物生”中的“鲸落”属于一个群落 B. 生命系统中各生物体均具有多种组织和器官 C. 生态系统中存在非生物的物质和能量，因此不属于生命系统 D. 病毒无细胞结构，寄生于活的宿主细胞中，可体现细胞是最基本的生命系统 【答案】D 【解析】 【分析】细胞是最基本的生命系统。生物圈是地球上最大的生命系统，地球上生命系统的结构层次为：细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。 【详解】A、群落是一定区域内所有生物的集合，而“鲸落”包含鲸的尸体及周围环境中的生物和非生物成分，属于生态系统，而非群落，A错误； B、并非所有生物体都有组织和器官，如单细胞生物（如细菌）仅属于细胞或个体层次，无组织、器官，B错误； C、生态系统属于生命系统的层次之一，尽管包含非生物的物质和能量，C错误； D、病毒无细胞结构，必须依赖宿主细胞才能增殖，说明生命活动离不开细胞，体现了细胞是最基本的生命系统，D正确。 故选D。 2. 《细胞》杂志发表的论文中提到一种名为B.bigelowii的藻类，具有“固定”氮气的能力，原因是其内部存在一种新的细胞器“硝基体”（源于一种能固定N2的蓝细菌）。“硝基体”能产生大约一半自身所需蛋白质，它生存所需的其余蛋白质由藻类宿主提供。下列相关叙述错误的是（ ） A. 蓝细菌可以固定N2，因此属于自养型生物 B. “硝基体”内的DNA裸露存在，不与蛋白质形成染色体 C. 固定的氮可用于合成核酸、蛋白质、叶绿素等化合物 D. 可采用差速离心法分离获得“硝基体” 【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、蓝细菌属于自养型生物的原因是可以通过光合作用产生有机物，A错误； B、“硝基体”源于一种能固定N2的蓝细菌，蓝细菌属于原核细胞，内部无染色体，B正确； C、核酸、蛋白质、叶绿素等化合物中含有N元素，故固定的氮可用于合成核酸、蛋白质、叶绿素等含氮化合物，C正确； D、“硝基体”是一种细胞器，分离细胞器常用差速离心法，D正确。 故选A。 3. 某无土栽培基地种植的番茄出现叶片黄化、生长迟缓现象。技术员检测营养液成分发现：使用斐林试剂检测未显砖红色沉淀；双缩脲试剂检测呈紫色；原子吸收光谱法测得Fe、Mg元素总量符合标准。若实验操作均规范，下列叙述正确的是（　　） A. 斐林试剂未显色说明营养液中不含能源物质，导致植株生长受阻 B. 双缩脲试剂检测呈紫色，表明营养液含植物可直接吸收的氨基酸 C. Fe、Mg总量达标但可能以难溶化合物形式存在，无法被根系吸收 D. 若叶片黄化由Mg缺乏引起，大幅增加含Mg肥料的浓度可缓解症状 【答案】C 【解析】 【分析】番茄叶片黄化和生长迟缓可能与营养液中某些元素的缺乏或不可利用有关。斐林试剂用于检测还原糖，双缩脲试剂用于检测蛋白质或多肽，原子吸收光谱法用于测定元素总量。 【详解】A、斐林试剂未显色仅表明营养液中缺乏还原糖，可能含有非还原糖，如蔗糖，A错误； B、双缩脲试剂检测呈紫色表明存在蛋白质或多肽，但不一定是植物可直接吸收的氨基酸，B错误； C、无机盐存在离子状态或化合物状态，Fe、Mg总量达标，Fe、Mg可能以难溶化合物形式存在，无法被根系吸收，C正确； D、大幅增加含Mg肥料的浓度可能导致植物大量失水而死亡，D错误。 故选C。 4. 茶叶种植在我国已经有三千多年的历史，其含有的有机物茶多酚具有降压、抗衰老等功能。下列相关叙述错误的是（　　） A. 新鲜茶叶炒制过程中最先散失的水分属于自由水 B. 新鲜茶叶呈现绿色与其含有的某一大量元素有关 C. 新鲜茶叶细胞内有机物茶多酚的相对含量高于蛋白质 D. 新鲜茶叶细胞内K、P等大量元素均能在无机环境中找到 【答案】C 【解析】 【分析】植物代谢会产生一些一般认为不是植物基本的生命活动所必需的产物—次生代谢物。次生代谢物是一类小分子有机化合物（如酚类、萜类和含氮化合物等）。 【详解】A、自由水与结合水的区别在于是否与其他物质结合。炒制时高温破坏细胞结构，自由水最先散失，A正确； B、叶绿素含Mg（大量元素），使叶片呈绿色，B正确； C、蛋白质是细胞内含量最多的有机物，茶多酚属于次生代谢产物，相对含量低于蛋白质，C错误； D、细胞中的元素均来源于无机环境，K、P作为大量元素也不例外，D正确。 故选C。 5. 马拉松比赛过程中运动员的能量供应主要依赖于糖类和脂肪的代谢。研究表明，随运动强度变化，运动员体内糖类和脂肪的供能比例会发生如图所示变化。下列叙述正确的是（ ） A. 脂肪分子中氧的含量远远高于糖类 B. 脂肪储存能量更多，因此随运动强度增大，脂肪供能比例逐渐增加 C. 比赛初期，运动员主要依赖脂肪供能，脂肪可大量转化为糖类 D. 一段时间内高强度运动主要依赖糖类供能 【答案】D 【解析】 【分析】糖类的组成元素为C、H、O；脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P，其中脂肪的组成元素为C、H、O；蛋白质（氨基酸）的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S；核酸（核苷酸）的组成元素为C、H、O、N、P。 【详解】A、脂肪分子中氧的含量远远低于糖类，A错误； B、结合图示可知，随运动强度增大，脂肪供能比例逐降低，B错误； C、比赛初期，运动员主要依赖脂肪供能，但脂肪不会大量转化为糖类，C错误； D、随运动强度增大，糖类供能比例逐升高，高强度运动主要依赖糖类供能，D正确。 故选D。 6. 科学家曾在一种叫做S-2L的噬菌体中发现部分碱基A被2-氨基腺嘌呤（Z）取代，Z与碱基T之间的结合力和碱基G与C一样强，并且这种Z-DNA（含有Z的DNA）能够帮助噬菌体更好的抵抗细菌中某些蛋白质的攻击。下列相关叙述错误的是（ ） A. 组成S-2L噬菌体的核酸只有一种 B. 与没有发生替换的原DNA相比，Z-DNA分子结构更稳定 C. 组成Z-DNA的化学元素有五种，彻底水解可得到7种产物 D. Z-DNA中碱基的互补配对方式增加，嘌呤的比例大于嘧啶 【答案】D 【解析】 【分析】有细胞结构的生物核酸有两种，病毒核酸只有一种。 【详解】A、S-2L噬菌体为病毒，只含一种核酸，A正确； B、因Z与碱基T之间的结合力和碱基G与C相同，说明Z—T之间有三个氢键，因此，与没有发生替换的同种DNA比较，Z-DNA分子结构更稳定，B正确； C、组成Z-DNA的化学元素有五种，为C、H、O、N、P，彻底水解后可得到7种产物，包括脱氧核糖、磷酸和五种碱基，C正确； D、Z-DNA分子中碱基的互补配对方式增加，但是嘌呤与嘧啶的比例不变，D错误。 故选D。 7. 二硫键一般指多肽链中的两个半胱氨酸残基侧链的硫原子之间形成的共价键，对于维持许多蛋白质分子的天然构象和稳定性十分重要。图示牛胰核糖核酸酶是由124个氨基酸组成的一条肽链，含有4个二硫键，该酶可以催化RNA水解，该酶所含半胱氨酸残基位置如图所示。理论上形成4个二硫键有105种配对方式，但唯有与天然核糖核酸酶有完全相同的配对方式的肽链，才具有酶活性。下列叙述错误的是（ ） A. 牛胰核糖核酸酶中共含有8个半胱氨酸 B. 牛胰核糖核酸酶的合成过程中相对分子质量减少了2222 C. 蛋白质的空间构象一旦发生改变，其生物活性将永久丧失 D. 根据题意推测细胞内可能存在纠正错误配对二硫键的机制 【答案】C 【解析】 【分析】由图信息可知，β-巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶（一种蛋白质）失去活性，当除去尿素和β-巯基乙醇时，该核糖核酸酶又复性，说明β-巯基乙醇和尿素没有改变氨基酸的序列，只是蛋白质的空间结构暂时发生变化。 【详解】A、由题干信息可知，二硫键一般是多肽链中的两个半胱氨酸残基侧链的硫原子之间形成的共价键，图中共有4个二硫键，所以共有8个半胱氨酸，A正确； B、牛胰核糖核酸酶是由124个氨基酸组成的一条肽链，共脱掉123个水，含有4个二硫键，共脱去8个氢，所以在牛胰核糖核酸酶的合成过程中相对分子质量减少了123×18+8=2222，B正确； C、由图可知，β-巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶的空间构象发生改变而失去活性，当除去尿素和β-巯基乙醇时，该核糖核酸酶又复性，C错误； D、牛胰核糖核酸酶是由124个氨基酸组成的一条肽链，含有4个二硫键，理论上形成4个二硫键有105种配对方式，但唯有与天然核糖核酸酶有完全相同的配对方式的肽链，才具有酶活性，推测细胞内可能存在纠正错误配对二硫键的机制，D正确。 故选C。 8. 科学家为了研究药物S抑制胰岛 A细胞分泌胰高血糖素的机理，设计了一个对照实验。实验结果显示，与对照组相比，实验组的细胞内大量堆积储存胰高血糖素的分泌囊泡、高尔基体结构碎片化严重、胰高血糖素的释放量显著下降。下列相关叙述正确的是（ ） A. 该对照实验中，对照组使用低剂量药物S B. 药物S抑制了核糖体和线粒体的功能 C. 实验组的细胞内分泌囊泡与细胞膜融合率下降 D. 药物S不影响胰岛A 细胞的其他生命活动 【答案】C 【解析】 【分析】体内血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素合成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖浓度下降时，血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素也能促进血糖上升。 【详解】A、该对照实验自变量是药物S的有无，实验组使用药物S处理，对照组不使用药物S处理，A错误； B、药物S处理后的胰岛A细胞中，分泌囊泡（储存胰高血糖素）大量堆积，说明药物S没有影响胰岛素的合成以及内质网产生囊泡，这些过程都需要能量，因此药物S没有抑制核糖体和线粒体的功能，B错误； C、实验组细胞内分泌囊泡大量堆积，细胞释放胰高血糖素的量显著下降，说明实验组细胞内分泌囊泡与细胞膜融合率下降，C正确； D、高尔基体参与多项生命活动，由于药物S会导致高尔基体结构严重碎片化，所以药物S会影响胰岛A细胞的其他一些生命活动，D错误。 故选C。 9. 2025年3月，国际顶尖学术期刊“CelI”重磅发布了我国科学家主导的深渊生命科研成果，研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。该成果揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能，拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测，错误的是（　　） A. 深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA B. 深渊生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用，因此不能合成有机物 C. 深渊生物通过加强磷脂的侧向移动以维持低温环境中细胞膜的流动性 D. 深渊生物通过增加蛋白质分子结构的稳定性以适应高压环境 【答案】B 【解析】 【详解】A、原核微生物的遗传物质是DNA，无脊椎动物和脊椎动物作为真核生物，遗传物质也为DNA，所有细胞生物的遗传物质均为DNA，A正确； B、深渊生物虽无法进行光合作用，但部分微生物可通过化能合成作用（如硫细菌、硝化细菌等）利用无机物合成有机物，B错误； C、低温会降低细胞膜流动性，深渊生物可能通过增加不饱和脂肪酸比例，增强磷脂分子侧向移动能力以维持膜流动性，C正确； D、高压易破坏蛋白质结构，深渊生物可能通过增加二硫键或分子间作用力提升蛋白质结构稳定性，D正确。 故选B。 10. 研究发现，生物膜融合存在以下机制：不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白，使磷脂分子失去稳定进而重排形成融合孔，最后实现生物膜的相互融合，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 膜蛋白1、2形成螺旋状结构涉及自身构象的变化 B. 自然界中正常情况下，膜蛋白1、2都来自同一个生物体 C. 胰岛素或乙酰胆碱可通过囊泡与细胞膜融合释放，从而传递信息 D. 研究具包膜的病毒与细胞膜融合的机制，能为该种病毒药物的研发提供一种新思路 【答案】B 【解析】 【分析】1、生物膜流动镶嵌模型： （1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的； （2）蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层．大多数蛋白质也是可以流动的； （3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂； 2、细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜，对于动物细胞来说，其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质，吸收营养物质，排出代谢废物，分泌与运输蛋白质。 【详解】A、从图中可以看出膜蛋白1和膜蛋白2相互作用形成螺旋状复合蛋白，这个过程必然涉及膜蛋白1、2自身构象的变化，A正确； B、在受精过程中，精子和卵细胞的膜融合，此时膜蛋白1、2分别来自不同的细胞（来自不同生物体），并非自然界中正常情况下膜蛋白1、2都来自同一个生物体，B错误； C、胰岛素属于分泌蛋白，通过囊泡与细胞膜融合释放到细胞外发挥作用；乙酰胆碱是神经递质，也是通过突触小泡与突触前膜融合释放，从而传递信息，C正确； D、研究具包膜的病毒与细胞膜融合的机制，就可以针对这个融合机制来研发药物，阻止病毒与细胞膜的融合，从而为该种病毒药物的研发提供新思路，D正确。 故选B。 11. 研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，可介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述正确的是（　　） A. 肌动蛋白可通过核孔进入细胞核，说明核孔不具有选择性 B. 细胞核变形的直接原因是缺失了Cofilin-1和肌动蛋白 C. Cofilin-1缺失可能会导致核孔失去控制物质进出的能力 D. Cofilin-1缺失不会影响细胞核控制细胞代谢的能力 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，可介导肌动蛋白进入细胞核，体现了核孔具有选择性。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。染色质的主要成分是DNA和蛋白质，DNA上储存着遗传信息。遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里，细胞核才具有控制细胞代谢的功能。 【详解】A、由题干信息可知，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核核孔，所以肌动蛋白可通过核孔进入细胞核，体现了核孔具有选择性，A错误； B、细胞核变形的直接原因是缺失了Cofilin-1导致肌动蛋白的结构和功能异常所致，B错误； C、Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核，从而引起细胞核变形，可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，C正确； D、染色质的主要成分是DNA和蛋白质，DNA上储存着遗传信息，细胞依据遗传信息，进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡，因此细胞核才具有控制细胞代谢的功能，Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，D错误。 故选C。 12. 红细胞是血液中数量最多、寿命最长的细胞，也是运送氧气的主要媒介。与其他细胞相比，红细胞含脂质较多，各种磷脂的脂肪酸含量不稳定，因饮食及外环境的改变而异。当人们在安静状态突然做剧烈运动时，膜的磷脂可能会发生改变，产生较多的自由基，这种现象被称为氧化应激。下列相关叙述错误的是（ ） A. 红细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，磷脂分子具有特异性 B. 红细胞膜流动性的改变可能会影响红细胞的形态和物质运输 C. 氧化应激发生时红细胞膜的功能可能会发生改变 D. 提高机体的抗氧化能力，在一定程度上能控制氧化应激造成的损伤 【答案】A 【解析】 【分析】流动镶嵌模型的基本内容：生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。 【详解】A、红细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，磷脂分子不具有特异性，A错误； B、结构决定功能，红细胞膜流动性的改变可能会影响细胞的形态和物质运输，B正确； C、膜的磷脂可能会发生改变，产生较多的自由基，这种现象被称为氧化应激，氧化应激发生时，自由基可能会攻击膜上的磷脂分子，因此，氧化应激发生时红细胞膜的功能可能会发生改变，C正确； D、氧化应激发生时，自由基可能会攻击膜上的磷脂分子，使膜发生损伤，因此，提高机体的抗氧化能力，在一定程度上能控制氧化应激造成的损伤，D正确。 故选A。 13. 牵牛花的花瓣的颜色变化与液泡pH值密切相关。如图所示，液泡的pH主要由H+泵甲、乙以及NHX1基因编码的Na+/H+转运蛋白（NHX1蛋白）协同调控。当液泡的pH小于2时，花瓣多呈现红色或橙色，随着pH增加，颜色逐渐变化，直至pH大于5时，出现罕见的蓝色。下列叙述正确的是（　　） A. H+泵与H+结合后构象不发生改变 B. 抑制NHX1蛋白的表达量，容易导致花瓣呈现独特的蓝色 C. H+通过甲、乙进入液泡一定程度上有利于植物细胞保持坚挺 D. NHX1蛋白也与抗盐胁迫有关，Na+进入植物细胞和进入液泡的运输方式相同 【答案】C 【解析】 【分析】主动运输为逆浓度梯度转运，需要能量和载体蛋白；矮牵牛花瓣颜色与其液泡pH密切有关，液泡pH≤2时多呈红色、橙色，随着 pH 升高颜色不断改变，当pH>5时，出现稀有的蓝色。 【详解】A、H+泵是一种H+载体蛋白，与H+结合后构象会发生改变，A错误； B、抑制NHX1蛋白的表达量，H+从液泡向细胞质基质运输减少，使液泡中H+增多，pH下降，可导致花瓣呈现红色，B错误； C、通过题图可知，H⁺通过甲、乙进入液泡，使液泡的渗透压升高，液泡吸水，利于植物细胞保持坚挺，C正确； D、NHX1蛋白是Na+/H+转运蛋白，与抗盐胁迫有关；液泡中H+ 浓度高于细胞质基质中，Na+通过 NHX1 的跨膜运输进入液泡需要依赖H+浓度梯度提供能量，属于主动运输，而Na+进入植物细胞为协助扩散，两者的运输方式不相同，D错误。 故选C。 14. 反渗透技术是指利用压力使高浓度溶液中的水分子通过半透膜，但其他物质不能通过的技术，常常用于海水淡化、家庭净水，其作用原理如图所示。下列相关说法正确的是（　　） A. 若没有人为压力，水分子只能从低浓度溶液进入高浓度溶液中 B. 半透膜上只有运输水分子的通道蛋白，没有运输其他物质的载体蛋白 C. 水分子从高浓度溶液进入低浓度溶液是人为压力克服膜两侧渗透压差的结果 D. 当两边液面等高时，人为压力需减小才能使水继续从高浓度溶液进入低浓度溶液 【答案】C 【解析】 【分析】渗透作用是指溶剂分子透过半透膜的扩散作用，如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。发生渗透作用需要两个条件，一是半透膜，二是浓度差。 【详解】A、不施加人为压力，水分子可在低浓度溶液与高浓度溶液之间双向运输，A错误； B、半透膜上没有蛋白质，B错误； C、人为施加压力使水分子克服渗透压差从高浓度溶液进入低浓度溶液，C正确； D、两侧溶液存在渗透压差，当两边液面等高时，人为压力需要增大，才能使水继续从高浓度溶液进入低浓度溶液，D错误。 故选C。 15. 生态超载日，又被称为“生态越界日”，每年此日期的计算方法是将该年度生态承载力总量除以生态足迹总量，然后乘以一年的天数。据报道，2024年中国生态超载日为6月1日。下列叙述错误的是（　　） A. 生态足迹是指维持某一人口单位生存所需的生产资源的土地及水域面积 B. 发展科技提高农业生产效率有利于提高生态承载力从而推迟生态超载日 C. 2024年中国的生态足迹总量明显超过了生态承载力总量 D. 大量使用化石燃料会增加碳足迹导致生态超载日提前 【答案】A 【解析】 【详解】A、生态足迹的定义不仅包括维持生存所需的生产资源，还应包含消纳废弃物的土地及水域面积，A错误； B、提高农业生产效率可增加资源产量，提升生态承载力总量，从而推迟超载日，B正确； C、2024 年生态超载日为 6 月 1 日，说明上半年生态足迹总量已超过生态承载力总量，即全年生态足迹总量明显超过生态承载力总量，C正确； D、化石燃料使用增加碳足迹（生态足迹的一部分），导致分母（生态足迹）增大，超载日提前，D正确。 故选A。 16. 2024年国际生物多样性日的主题为“生物多样性、你我共参与”。该主题旨在呼吁全球各界共同参与《昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架》的实施。下列关于保护生物多样性的叙述，错误的是（　　） A. 每一种野生生物都是一个独一无二的基因库，因此必须维持野生生物的多样性 B. 滇池金线鲃的栖息地受到严重破坏后对金线鲃最有效的保护措施是就地保护 C. 雾霾天气影响物种生育的温度、光照等环境条件，会破坏生物多样性 D. 合理引入某种害虫的天敌既能有效控制害虫又有利于增加生物多样性 【答案】B 【解析】 【分析】生物的多样性：生物圈内所有的植物、动物和微生物，它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统，共同构成了生物多样性；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。 【详解】A、每一种野生生物都是一个独一无二的基因库，保护生物多样性，就必须维持野生生物的多样性，A正确； B、滇池金线鲃的栖息地若遭严重破坏，就地保护（如建立保护区）可能难以实施，此时最有效的措施应为易地保护（如人工繁殖与异地养护），B错误； C、雾霾通过改变温度、光照等生态因子，影响生物生存和繁殖，导致生物多样性减少，C正确； D、引入天敌属于生物防治，可控制害虫种群数量，减少生态破坏，促进生物多样性，D正确。 故选B 17. 科学家在盐碱区域开创了“上粮下藕、藕鱼套养、鸭鹅混养”的立体种养模式，在盐碱地开挖鱼塘，挖出的泥土在塘边堆成台田种植作物，鱼塘养殖咸水鱼并种藕，台田经雨水冲淋后盐碱含量降低，田间杂草可以喂鱼和鸭、鹅，动物的排泄物能为藕和作物提供肥料。下列叙述正确的是（ ） A. 该模式能改善生态环境，体现了生物多样性的直接价值 B. 该种养模式无需来自系统外的物质和能量投入就能维持生态系统的相对稳定 C. “上粮下藕”体现了群落的垂直结构，养殖咸水鱼体现了生态工程的协调与整体原理 D. 该模式不但提高了区域的生物多样性和生态系统的生产力，还增加了土壤的碳储量 【答案】D 【解析】 【分析】生态农业：是按照生态学原理和经济学原理，运用现代科学技术成果和现代管理手段，以及传统农业的有效经验建立起来的，能获得较高的经济效益、生态效益和社会效益的现代化农业。 【详解】A、该模式能改善生态环境，体现了生物多样性的间接价值，A错误； B、该种养模式属于人工生态系统，需要来自系统外的物质和能量投入就能维持生态系统的相对稳定，B错误； C、“上粮下藕”是指鱼塘种藕，在鱼塘旁边的台田种植作物，这体现了群落的水平结构，在盐碱地养殖咸水鱼考虑了生物与环境的协调与适应，以及生态、经济和社会问题，体现了生态工程的协调、整体原理，C错误； D、该模式增加了盐碱地地区的生物种类，不但提高了该地区的生物多样性和生态系统的生产力，还增加了土壤碳储量，D正确。 故选D。 18. 与传统发酵食品制作有关的谚语充分体现了民间智慧，同时蕴含着微生物学原理。下列说法正确的是（ ） A. “无盐不成泡，老水养新菜”，制作泡菜时盐水抑制杂菌生长，“老水”中富含酵母菌 B. “白毛裹豆腐，方得腐乳香”，“白毛”主要是乳酸菌菌丝，将豆腐蛋白分解为肽和氨基酸 C. “酒败成醋，霉香变酱”，果酒发酵时若密封不良会产生醋，制酱油依赖黑曲霉等霉菌 D. “一菌一世界，百味出坛中”，传统发酵为单一菌种发酵，产品风味主要来自发酵产物 【答案】C 【解析】 【分析】发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。 【详解】A、制作泡菜使用的微生物是乳酸菌，“老水”中富含乳酸菌，A错误； B、腐乳制作时使用的微生物主要是毛霉，故豆腐块上长的“白毛”主要是毛霉，B错误； C、果酒发酵时若密封不良，会有氧气进入发酵液，有氧条件下醋酸菌会将乙醇转化为乙醛，再将乙醛变为乙酸；以大豆为主要原料，利用产生蛋白酶的霉菌（如黑曲霉），将原料中的蛋白质水解成小分子的肽和氨基酸，然后经淋洗、调制成的酱油产品，C正确； D、传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，D错误。 故选C。 19. 乳糖不耐受人群体内缺乏乳糖酶，不能完全消化母乳或牛乳中的乳糖，从而引起腹痛、腹胀、腹泻等肠胃不适。为了去除牛乳中的乳糖，某科研团队从奶酪中分离纯化出了高产乳糖酶的酵母菌，过程如下图所示。其中X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。下列说法正确的是（　　） A. 培养基甲应该为适合酵母菌生长的完全培养基 B. 若培养基乙中菌落数超过300，说明接种菌液的稀释倍数过大 C. 纯培养过程中，配制好培养基后须依次进行灭菌、调节酸碱度和倒平板操作 D. 蓝色最深的菌落表明分离所得的酵母菌乳糖酶表达量最大或活性最高 【答案】D 【解析】 【分析】配制培养基时，需要进行称量、溶解、定容、调pH值、分装、灭菌（高压蒸汽灭菌）。 【详解】A、图中表示筛选出高产乳糖酶的优良酵母菌菌株的实验过程，筛选出生产乳糖酶的优良酵母菌菌株则应该选用以乳糖为唯一碳源的选择培养基培养酵母菌，即培养基甲应是适合酵母菌生长的选择培养基，它可以抑制其他杂菌生长，有利于筛选出目标酵母菌，A错误； B、培养基乙中菌落数超过300，说明稀释倍数不够，需进一步稀释，B错误； C、纯培养过程中，配制好培养基后应先调节酸碱度，再进行灭菌，最后倒平板操作。若先灭菌再调节酸碱度，会导致培养基被再次污染，C错误； D、X-gal是一种无色物质，能被乳糖酶分解为半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色，蓝色最深的菌落说明产生蓝色的溴靛蓝多，即表明乳糖酶含量最大或者活性最高，D正确。 故选D。 20. 我国是世界上啤酒生产和消费大国，啤酒发酵按酿造工艺可分为高发酵和低发酵两类。低发酵啤酒酵母在发酵罐底部工作；高发酵啤酒酵母在发酵罐顶端工作。如图为啤酒的工业化生产流程，有关叙述错误的是（ ） A. “发芽”时用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶，催化淀粉水解 B. “蒸煮”时终止淀粉酶的作用，使糖化终止并对糖浆灭菌，该过程加入啤酒花能产生特殊风味 C. “发酵”时对低发酵啤酒酵母来说要通入氧气进行发酵 D. “成熟”属于啤酒的后发酵阶段，要在低温、密闭环境中储存 【答案】C 【解析】 【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。 【详解】A、在啤酒的工业化生产中，“发芽”步骤是为了使大麦种子通过发芽释放淀粉酶，“发芽”时用赤霉素处理大麦，可使大麦种子无需发芽就能产生α-淀粉酶，催化淀粉水解，A正确； B、“蒸煮”时终止淀粉酶的进一步作用，即终止糖化，并对糖浆灭菌，同时加入啤酒花产生特殊风味，B正确； C、发酵罐中的“发酵”是中心环节，是酵母菌在无氧条件下将糖转化为酒精和CO2，不需要通入氧气，C错误； D、“成熟”属于啤酒的后发酵阶段，要在低温、密闭环境中储存，D正确。 故选C。 21. 图中亲本植株的基因型为Tt（体细胞染色体数为2n），A、B、C、D表示以亲本植株为材料进行的四种人工繁殖过程，下列相关叙述正确的是（ ） A. 经过过程B和C获得的子代植株的基因型均有TT、Tt和tt三种 B. 过程D中离体细胞经灭活的病毒诱导后，可培养形成四倍体植株 C. 过程A中单倍体植株培育的再分化过程中需要光照 D. 四种人工繁殖过程都能获得子代植株，都是因为植物的体细胞有全能性 【答案】C 【解析】 【分析】1、离体的植物组织或细胞，在培养了一段时间以后，会通过细胞分裂，形成愈伤组织。愈伤组织的细胞排列疏松而无规则，是一种高度液泡化的呈无定形状态的薄壁细胞。由高度分化的植物组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化，或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可以重新分化成根或芽等器官，这个过程叫做再分化。再分化形成的试管苗，移栽到地里，可以发育成完整的植物体; 2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。 【详解】A、过程B和C均为植物组织培养，属于无性繁殖。亲本植株的基因型为Tt，无性繁殖产生的子代植株的基因型与亲本相同，都为Tt，不会出现TT和tt，A错误； B、灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合，而植物体细胞杂交一般采用物理法（如离心、振动、电激等）或化学法（如聚乙二醇PEG）诱导原生质体融合，且离体细胞经诱导融合等过程形成的是杂种植株，不一定是四倍体植株，B错误； C、过程A中单倍体植株培育的再分化过程中，叶绿素的形成需要光照，且光合作用也需要光照，所以再分化过程需要光照，C正确； D、过程A是单倍体育种，利用的是植物生殖细胞的全能性，而不是体细胞的全能性；过程B、C、D利用了植物体细胞的全能性，D错误。  故选C。 22. 下图表示抗人体胃癌的单克隆抗体的制备过程，有关叙述错误的是（　　） A. 图中实验小鼠注射的甲是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原 B. 利用PEG融合法、灭活病毒诱导法和电融合法等方法可诱导细胞融合获得乙 C. 用特定的选择培养基对乙进行筛选，融合细胞均能生长，未融合细胞均不能生长 D. 丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁 【答案】C 【解析】 【分析】1、甲表示抗原，乙表示杂种细胞，丙表示杂交瘤细胞，丁表示能产生特异性抗体的杂交瘤细胞； 2、单克隆抗体的两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）；②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群，两次抗体检测：专一抗体检验阳性。 【详解】A、实验目的是制备抗人体胃癌的单克隆抗体，因此给小鼠注射的甲应是能与抗人体胃癌抗体特异性结合的抗原，A正确； B、动物细胞融合的方法有聚乙二醇、灭活的病毒和电融合法等方法，均可诱导动物细胞融合获得乙，B正确； C、用特定的选择培养基对乙筛选，自身融合的细胞以及未融合的细胞均不能生长，C错误； D、丙为杂交瘤细胞，为了筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞，丙需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选后可获得大量能分泌所需抗体的丁，D正确。 故选C。 23. 2023年10月我国科研团队在《发育细胞》上发表研究成果：提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，在体外制备出桑葚胚样全潜能细胞（如下图）。该细胞在分子水平及发育潜能上均具有自然胚胎桑葚胚期细胞特性，并在体外成功模拟了小鼠胚胎发育至原肠胚阶段。根据该研究，下列相关分析正确的是（　　） A. 在桑葚胚阶段，胚胎内部开始出现含有液体的腔 B. 桑葚胚发育成囊胚的过程中pSTAT3基因表达水平上升 C. 体外模拟胚胎发育过程不涉及细胞的衰老和细胞的凋亡 D. 囊胚期细胞重置至桑葚胚样全潜能细胞的过程类似于脱分化 【答案】D 【解析】 【分析】(1)卵裂期：细胞进行有丝分裂，数量增加，胚胎总体积不增加； (2)桑葚胚：32个细胞左右的胚胎，之前所有细胞都有发育成完整胚胎的潜能属全能细胞； (3)囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团将来发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘；胚胎内部逐渐出现囊胚腔。注：囊胚的扩大会导致透明带的破裂，胚胎伸展出来，这一过程叫孵化； (4)原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。 【详解】 A、当卵裂产生的子细胞逐渐形成致密的细胞团，形似桑葚时，这时的胚胎称为桑葚胚，内部没有含有液体的腔，A错误； B、通过提高小鼠胚胎干细胞pSTAT3基因的表达水平，体外制备出桑葚胚样全潜能细胞，因此推断桑葚胚发育成囊胚的过程中，pSTAT3的表达下降，B错误； C、细胞衰老是人体内发生的正常生命现象，正常的细胞，衰老有利于机体更好地实现自我更新，细胞凋亡是一种程序性死亡，有利于机体细胞的自然更新，早期胚胎过程中也涉及细胞衰老和细胞凋亡，C错误； D、 囊胚期细胞重置至桑葚胚样全潜能细胞的过程类似于植物组织培养中的脱分化，恢复细胞的全能性，D正确。 故选D。 24. DeepSeek为2025届高考学子写下生物学特色祝福语：“愿你如PCR技术般指数级放大优势，用限制酶切割困境、连接酶缝合机遇，在考卷上表现出惊艳的人生质粒！”下列有关该祝福语中提到的生物学知识正确的是（ ） A. PCR反应过程每次循环分为3步，其中延伸阶段需要的温度比变性阶段高 B. 限制酶具有专一性，通常只能识别特定的核苷酸序列 C. E．coliDNA连接酶既可以“缝合”黏性末端，不能“缝合”平末端 D. 在基因工程操作中，天然质粒可直接用作载体将目的基因送入受体细胞 【答案】B 【解析】 【分析】基因工程常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒，其中质粒是一种裸露的、结构简单、独立于细菌拟核DNA之外并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。 【详解】A、在PCR循环过程中，延伸阶段需要的温度比变性阶段低，A错误； B、酶具有多种特性，其中专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子，属于酶的专一性，B正确； C、E．coliDNA连接酶“缝合”黏性末端效率较高，“缝合”平末端的效率低，C错误； D、天然质粒往往不能直接用作载体，要根据不同的目的和需求进行人工改造后再使用，D错误。 故选B。 25. 我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因（An）导入矮牵牛中，使其花朵呈现出自然界没有的颜色变异，大大提高了其观赏价值。如图为An基因两端的序列和质粒中相关的序列，已知限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC-，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC-。下列相关叙述错误的是（ ） A. 构建基因表达载体时需要使用限制酶I切割质粒 B. 新品种矮牵牛所呈现的颜色变异来源于基因重组 C. An基因在矮牵牛植株的花朵中特异性表达 D. 应将启动子、终止子和复制原点分别添加至GeneI、II的上游或下游 【答案】D 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序主要包括四个步骤：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。 【详解】A、由题可知，限制酶I的识别序列和切点是-G↓GATCC，限制酶II的识别序列和切点是-↓GATC，限制酶II能识别并切割限制酶I的识别序列，若用限制酶II切割质粒，会破坏质粒上的两个标记基因，没有标记基因会影响重组DNA的筛选，所以切割质粒时，只能用限制酶I，A正确； B、由题可知，我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因（An）导入矮牵牛中，属于转基因技术，因此新品种矮牵牛所呈现的颜色变异来源于基因重组，B正确； C、An基因能使矮牵牛其花朵呈现出自然界没有的颜色变异，基因具有选择性表达的特性，因此An基因在矮牵牛植株的花朵中特异性表达，C正确； D、质粒作为运载体，原本存在启动子和终止子，无需添加启动子、终止子等，D错误。 故选D。 26. 蛋白质工程被用于改进酶的性能或开发新的工业用酶时，常用两种策略：合理设计，需了解蛋白质的结构及控制性状的基因序列，过程如下图；定向进化，在试管中模拟自然进化，利用人工诱变技术诱发大量突变，按照特定的需要给予选择压力，选择具有所需特征的蛋白质。下列叙述错误的是（ ） A. 定向进化也需要事先了解蛋白质的空间结构情况 B. 对某种蛋白质进行合理设计可能得到多种基因序列 C. ⑤过程的完成依赖于基因的改造或基因的合成 D. 定向进化策略与自然选择实质基本相同，但速度不同 【答案】A 【解析】 【分析】根据以上分析可知，图中①为转录过程，②为翻译过程，③表示蛋白质的折叠，④为分子设计，⑤表示DNA合成。 【详解】A、根据题干信息可知，定向进化，在试管中模拟自然进化，利用人工诱变技术诱发大量突变，按照特定的需要给予选择压力，选择具有所需特征的蛋白质，所以不需要事先了解蛋白质的空间结构情况，A错误； B、由于密码子的简并性，某种蛋白质所对应的基因序列也可能并不是唯一的，即对应的基因序列不一定已知，所以对某种蛋白质进行合理设计可能得到多种基因序列，B正确； C、图中①为转录过程，②为翻译过程，③表示蛋白质的折叠，④为分子设计，⑤表示DNA合成。⑤过程的完成依赖于基因的改造或基因的合成，C正确； D、定向进化策略仍为遗传变异和选择的综合作用，与自然选择实质基本相同，诱发突变增加了突变的概率，且通过该流程可以加快选择，从而加快基因频率的改变，即加快了进化速度，D正确。 故选A。 27. 生物技术运用于战争或恐怖活动，则后果将更为可怕，下列关于生物武器及相关约定的阐述中，错误的是（　　） A. 生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现、不受自然条件影响等特点 B. 生物武器的类型包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等 C. 转基因微生物制成的生物武器具有目前人类难以预防和治疗的特点 D. 我国对于生物武器，采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器、并反对生物武器及其技术和设备的扩散 【答案】A 【解析】 【分析】生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。 生物武器的特点：1、单位面积效应大；2、有特定的伤害对象；3、具有传染性；4、危害时间久；5、不易被发现和鉴定；6、使用者本身易受伤害；7、生物武器造价低，技术难度不大，隐秘性强，可以在任何地方研制和生产。 生物武器的局限性：1、生物武器主要指病原微生物，所以它们的生存、繁殖、死亡易受环境条件（如温度）的影响。 2、还受地形、风向等多种条件影响． 3、生物武器使用时不易控制，使用不当可危害本方安全。 【详解】A、生物武器与常规武器相比具有传染性强、不易被发现等特点，但容易受地形、风向等多种自然条件影响，A错误； B、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等，B正确； C、转基因微生物制成的生物武器往往是人类从来没有接触过的致病菌，可能让大批受感染者突然发病而无药可医，因此该类生物武器据目前具有人类难以预防和治疗的特点，C正确； D、我国对于生物武器采取的态度是不发展、不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及其技术和设备的扩散，D正确。 故选A。 28. 如图是培育“试管婴儿”的主要过程。2012年中国首例“设计试管婴儿”诞生，该女婴出生目的是挽救患有重度致命贫血病的14岁姐姐。 下列叙述错误的是（ ） A. “设计试管婴儿”需在②时进行遗传学诊断 B. “试管婴儿”“设计试管婴儿”均属有性生殖 C. “设计试管婴儿”的技术不属于“治疗性克隆” D. 该女婴造血干细胞不能挽救其他贫血病患者 【答案】D 【解析】 【分析】试管婴儿技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再经移植后产生后代的技术。设计试管婴儿技术是通过体外受精获得许多胚胎，然后从中选择符合要求的胚胎，再经移植后产生后代的技术。 【详解】A、“设计试管婴儿”的目的是用于治疗某些疾病，需在②胚胎移植前进行遗传学诊断，A正确； B、“试管婴儿”和“设计试管婴儿”均涉及精卵细胞在体外受精，所以均属有性生殖，B正确； C、“设计试管婴儿”也是利用体外授精和胚胎移植的方法，培育新生命，属于有性生殖，不属于克隆，C正确； D、只要供者和受者的主要HLA有一半以上相同，即可进行器官移植，因此该女婴造血干细胞也能挽救其他贫血病患者，D错误。 故选D。 29. 目的基因和载体如果用同一种限制酶处理，连接时会出现正反接的情况，为鉴定筛选出的表达载体中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR后，结合电泳技术鉴定，图示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，其中目的基因为长度300bp的片段。下列说法错误的是（　　） A. PCR复性温度不宜过高或过低，过高引物与模板链不易结合，过低会导致非特异性结合 B. 电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关 C. 选取引物甲、丙，扩增出450bp长度片段时，可说明目的基因正接 D. 选取引物甲、乙，扩增出400bp长度片段时，可以说明目的基因反接 【答案】C 【解析】 【分析】PCR扩增的DNA片段在琼脂糖凝胶中迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关，进而可将不同分子大小的DNA分子分离开来。 【详解】A、退火是在高温解旋后降低温度让引物与模板链结合，退火温度不宜太低，避免引物错配和模板链形成双链，即过低会导致非特异性结合，而退火的温度过高会导致引物与模板链不易结合，A正确； B、电泳条带迁移的位置和速度与DNA分子的大小、带电量和构象有关，如电泳一段时间后，较大的DNA分子迁移距离小，离加样孔近，而较小的DNA分子迁移距离大，离加样孔远，B正确； C、根据题意可知，目的基因为长度300bp的片段，若选取引物甲、丙扩增，由于引物甲、丙并不与目的基因的部分碱基序列互补配对，因此无论目的基因是正接还是反接，都会扩增出50+300+100=450bp的片段，因此选取引物甲、丙，扩增出450bp长度片段时，不能说明目的基因正接，C错误； D、引物乙与目的基因的部分碱基互补配对，引物甲与非目的基因的片段发生碱基互补配对，若目的基因如图中正接，则由于引物甲和乙与同一模板链互补，不能扩增出400bp长度的片段，若目的基因反接，则引物甲和乙与DNA中不同的模板链发生碱基互补，会扩增出引物乙和甲中间的DNA片段，因此选取引物甲、乙，扩增出400bp长度片段时，可以说明目的基因反接，D正确。 故选C。 30. 基因芯片的测序原理是：先将各不相同的已知序列的八核苷酸探针分别固定在玻片的方格中，再与带荧光标记的待测DNA单链进行杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列，推出待测序列，如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A. 上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的 B. 通过给探针标记荧光也可达到与上图同样的效果 C. 应洗去未与探针结合的待测DNA分子后再检测荧光 D. 根据图示结果可推出待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3' 【答案】B 【解析】 【分析】1、基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品； 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； 3、题意分析：题干信息：基因芯片测序原理是将已知序列的八核苷酸探针固定在玻片方格中，与带荧光标记的待测DNA单链杂交，通过确定荧光强度最强的探针位置与对应序列推出待测序列。 【详解】A、因为是已知序列的探针与待测DNA单链杂交，所以上述测序方法是基于DNA-DNA分子杂交实现的，A正确； B、由题干可知是给待测DNA单链标记荧光，若给探针标记荧光，则无法区分与待测DNA单链结合的不同探针，B错误； C、若不洗去未与探针结合的待测DNA分子，会干扰对与探针结合的待测DNA分子的荧光检测，所以应洗去未结合的，C正确； D、根据图示，待测DNA单链可以与1~5探针结合，1~5探针的碱基序列连在一起是5'-ATACGTTAGATC-3'，待测序列为5'-GATCTAACGTAT-3'，D正确。 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题，共40分） 注意：请把第Ⅱ卷的答案写在答题卡上 二、非选择题（本大题包括5小题，除说明外，每空1分，共40分） 31. Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如下图。 （1）Piezo通道开放后，只有Ca2+能通过该通道的原因是_____，影响该通道开放及运输效率的因素有_______。 （2）“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是______（填“正”或“负”）反馈。膜蛋白的存在会_____（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 （3）红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成干瘪红细胞Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答： ①Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活_______。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是_______。 ②科研人员希望能研发药物缓解遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况，请根据上述原理，推测药物可能的作用机理_______。 【答案】（1） ①. Ca2+与Piezo通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜   ②. 机械刺激、Ca2+浓度、Piezo通道蛋白的数量等      （2） ①. 正 ②. 降低 （3） ①. K+通道   ②. Piezo通道功能增强激活K+通道，使K+大量外流，红细胞渗透压降低，细胞失水变得干瘪   ③. 减弱Piezo通道功能或减少肌Piezo通道蛋白的数量  【解析】 【分析】神经纤维未受到刺激时，K+外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。 【小问1详解】 Piezo通道开放后，Ca2+通过协助扩散通过该通道进入细胞，Ca2+能通过Piezo通道是因为Ca2+与该通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜。影响该过程的因素主要有外界的机械刺激，Ca2+浓度和Piezo通道蛋白的数量等。 【小问2详解】 根据题干信息，通道开放会使Piezo通道周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性，这属于正反馈调节，膜蛋白的存在会降低细胞的膜张力。 【小问3详解】 ①由图可知，Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态。 ②研发药物缓解遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况，可通过减弱Piezo通道功能或减少Piezo通道蛋白的数量，使遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞干瘪、易破裂的情况得到缓解。 32. 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。我国科研人员对此开展研究。 （1）科研人员推测受损线粒体可通过进入迁移体（细胞在迁移过程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_______，则可初步验证上述推测。 （2）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________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D蛋白和K蛋白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，操作及结果如下图1和2. 图1结果表明，K蛋白_________。图2结果表明，________ （3）研究表明，正常线粒体内膜两侧离子分布不均，形成线粒体膜电位，而受损线粒体的膜电位丧失或降低。科研人员构建了D基因敲除的细胞系，测定并计算D基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值，和正常细胞经药物C处理后的线粒体膜电位平均值，结果如下表。 细胞类型 药物C处理后的细胞 D基因敲除细胞系 细胞中全部线粒体膜电位的平均值（荧光强度相对值） 4.1 5.8 D基因敲除细胞系线粒体膜电位的平均值升高的原因是_______。 【答案】（1）红绿荧光（在迁移体中）重叠 （2） ①. 细胞骨架 ②. 在线粒体受损时促进线粒体胞吐 ③. 有K蛋白时D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用 （3）D基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于药物C处理后的细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高 【解析】 【分析】1、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持细胞形态，锚定并支撑许多细胞器，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。 2、线粒体：具有双层膜，内膜向内折叠形成“嵴”，以增大膜面积，它是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需的能量，大约 95%来自线粒体。 【小问1详解】 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，若观察到红绿荧光在迁移体中重叠，即可证明受损线粒体可通过进入迁移体而被释放到细胞外。 【小问2详解】 ①真核细胞内的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，锚定并支撑许多细胞器，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。 ②分析题图1可知，药物C处理细胞使线粒体受损，K基因被敲除，迁移体中的红色荧光相对值明显较低，表明K蛋白在线粒体受损时促进线粒体胞吐。分析题图2可知，D基因被敲除，迁移体中的红色荧光相对值明显较高，说明当D蛋白抑制线粒体胞吐，但D基因和K基因同时被敲除后，抑制作用不明显，表明有K蛋白时D蛋白才能发挥抑制线粒体胞吐的作用。 【小问3详解】 D基因敲除细胞系的线粒体胞吐强于药物C处理后的细胞，清除膜电位丧失或降低的受损线粒体，使线粒体膜电位平均值升高，因此D基因敲除细胞系的线粒体膜电位平均值高于正常细胞经药物C处理后的线粒体膜电位平均值。 33. 我国科研人员对秸秆资源的合理利用进行了研究。 （1）秸秆的主要成分包括植物细胞壁中的纤维素和半纤维素等多种物质，纤维素彻底水解后得到______，半纤维素水解后可得到木糖及醋酸盐等。 （2）科研人员首先从土壤中分离纤维素分解菌和半纤维素分解菌。其中，分离纤维素分解菌的大致流程如下。 ①制备培养基：制备以_______的选择培养基，并加入刚果红。 ②取样：从秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下收集土壤样品，原因是这些地方______。 ③接种：将收集的土壤加入到一定量的_____中后摇匀，然后，进行梯度稀释并接种在过程①制备的平板上。 ④纤维素分解菌的分离：纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，依据______的比值，筛选得到能高效分解纤维素的菌种。 （3）用所得菌种进行发酵，分解秸秆中的纤维素和半纤维素，其中，半纤维素水解产物中的醋酸盐是进一步发酵的抑制剂。科研人员尝试利用代谢途径较多的酵母菌株S将醋酸盐消耗掉，并在此基础上改造菌种，发酵产生维生素A等更多有价值的产物。 ①科研人员进行下图1所示实验，探究不同底物条件下醋酸盐对菌株S的影响。该实验结果表明________。 ②研究发现，菌株S能吸收木糖和醋酸盐等物质进行发酵，代谢途径如下图2.据图2分析，图1中3组酵母细胞干重小于6组的原因是：葡萄糖可以通过_______，减少维生素A等脂类物质的合成。 （4）将工程菌加入到含有秸秆水解产物的发酵罐中，严格控制发酵条件，随时检测培养液中微生物数量和______等，以便了解发酵进程，实现秸秆资源的充分利用。 【答案】（1）葡萄糖      （2） ①. 纤维素为唯一碳源 ②. 纤维素分解菌较多  ③. 无菌水 ④. 菌落直径与透明圈直径 （3） ①. 葡萄糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均抑制菌株S生长，浓度越高抑制作用越强；木糖为底物的条件下则相反  ②. 抑制醋酸盐转运进入酵母细胞、抑制醋酸盐转化为乙酰辅酶A （4）产物浓度    【解析】 【分析】1、分解纤维素的微生物的分离实验的原理： ①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菊和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。 ②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。 2、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的[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，丙酮酸和水经过一系列的反应，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，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。。 【小问1详解】 纤维素属于多糖，是葡萄糖脱水缩合形成的多聚物，其彻底水解产物是葡萄糖。 【小问2详解】 ①分离纤维素分解菌，首先制备以纤维素为唯一碳源的选择培养基，在其上能生长的即为能利用纤维素的微生物。 ②秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下中纤维素分解菌含量丰富，因此从秸秆还田的农田或覆盖枯枝败叶的林下收集土壤样品。 ③将收集的土壤加入无菌水后摇匀，进行梯度稀释。 ④纤维素被分解，会使菌落周围出现透明圈，因此透明圈直径与菌落直径比值大的，即为降解纤维素能力强的菌种。 【小问3详解】 ①根据图1所示结果，自变量为不同底物（葡萄糖或者木糖）、醋酸盐浓度，因变量为细胞干重。组别1、2、3为葡萄糖为底物醋酸盐的作用，1为对照组，可知，葡萄糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均抑制菌株S生长，浓度越高抑制作用越强；4、5、6为木糖为底物，4为对照组，可知木糖为底物的条件下，不同浓度醋酸盐均促进菌株S生长，浓度越高促进作用越强。 ②由图2可知，葡萄糖和木糖进入酵母细胞后，首先转化为丙酮酸，再进入线粒体中氧化分解释放能量，合成ATP，即通过有氧呼吸（氧化分解）过程为酵母菌的生长和分裂提供大量能量。据图2分析，葡萄糖可以通过作用于两个过程来抑制脂类物质的合成，一方面可以抑制醋酸盐进入酵母菌细胞，另一方面可以抑制醋酸盐与ATP反应生成乙酰辅酶A。 【小问4详解】 发酵过程是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。 34. “三亲婴儿”是“三合一”胚胎人工授精技术诞生的婴儿，含有“一父两母”三人的遗传物质，可有效防止某些遗传病的发生。据图回答下列问题： （1）由于女性的自然生理周期产生的卵子太少，捐献者在取卵前通常需要注射__________来促进排卵，收集的卵母细胞必须培养到__________。核移植前还需对受体卵母细胞进行显微操作去核，其目的是_________。 （2）精子在受精前必须获能，卵母细胞与精子体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。获得的早期胚胎移植到胚胎受体前，需要对胚胎受体进行_________处理。 （3）“三亲婴儿”的培育技术能避免母亲___________（填“线粒体遗传病基因”或“红绿色盲基因”）传递给后代。 （4）根据“三亲婴儿”培育过程，思考如何用胚胎干细胞替换掉衰老或病变细胞并避免免疫排斥达到治疗疾病的目的（胚胎干细胞可以利用核移植获得），写出简要的实验思路：__________。 【答案】（1） ①. 促性腺激素 ②. MⅡ期 ③. 保证核移植的胚胎的遗传物质主要来自供体 （2）同期发情处理 （3）线粒体遗传病基因 （4）将患者正常体细胞细胞核移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的早期胚胎，从早期胚胎中分离得到胚胎干细胞，培养胚胎干细胞的过程中加入分化诱导因子，在分化诱导因子的作用下，可以定向诱导分化出组织细胞，替换掉衰老或病变细胞，从而达到治疗疾病的目的并避免了免疫排斥 【解析】 【分析】分析题图：图示表示三亲婴儿的培育过程，由图可知，三亲婴儿的培育采用了核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术等。据图分析，将母亲的卵母细胞核移植到捐献者的去核卵母细胞中，形成重组卵母细胞，培养至减数第二次分裂的中期，再与父亲的精子结合形成受精卵，进而发育为三亲婴儿，可见三亲婴儿的细胞核遗传物质一半来自于父亲、一半来自于母亲，而细胞质遗传物质则来自于捐献者。 【小问1详解】 对女性注射促性腺激素可促使其超数排卵。收集的卵母细胞必须培养到MⅡ期，此时细胞才具有受精能力。核移植前还需对受体卵母细胞进行显微操作去核，其目的是保证核移植胚胎的遗传物质主要来自供体。 【小问2详解】 卵母细胞与精子体外受精后，应将受精卵移入发育培养液中继续培养，以检查受精状况和受精卵的发育能力。胚胎移植需要移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，因此获得的早期胚胎移植到胚胎受体前，需要对接受胚胎的受体进行同期发情处理，以保证供受体具有相同的生理状态。 【小问3详解】 根据图示可知，重组卵母细胞的细胞质来自于捐献者，可避免母亲的线粒体遗传基因传递给后代。红绿色盲是细胞核遗传，而三亲婴儿的细胞核遗传物质来自于父亲和母亲，因此母亲的红绿色盲基因会遗传给三亲婴儿。 【小问4详解】 根据“三亲婴儿”培育过程，若达到用胚胎干细胞替换掉衰老或病变细胞并避免免疫排斥达到治疗疾病的目的，实验思路为：可以取患者自身的正常体细胞，将患者正常体细胞的细胞核移入一个去核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的早期胚胎，从早期胚胎中分离得到胚胎干细胞，在培养胚胎干细胞的过程中加入分化诱导因子，在分化诱导因子的作用下，可以定向诱导分化出组织细胞，替换掉衰老或病变的细胞，从而达到治疗疾病的目的并避免了免疫排斥。 35. 为更好的利用农杆菌转化玉米，科学家将基因编辑系统引入农杆菌Ti质粒对其进行改造。 （1）Ti质粒在基因工程中常作为_____。改造后的Ti质粒的部分序列如图1所示，转入玉米细胞后，gRNA能够与玉米细胞DNA特定位点结合，从而引导Cas9蛋白在此位点切断____键断开DNA。HR1和HR2与玉米DNA切断位点上下游序列同源，玉米细胞能以同源序列之间的序列为模板合成一段DNA，连接断开的DNA分子，实现外源片段插入。图1中插入玉米染色体的片段能稳定表达和扩增，其他区域的基因只能瞬时表达且无法扩增。在转化玉米的过程中，使用改造后的Ti质粒的优点是____。 （2）用上述改造后的农杆菌转化玉米幼胚，在培养基中加入除草剂或_____均能筛选出已发生转化的幼胚。对培养后的植株进行PCR（引物设计如图2），部分植株实验结果如图3。 电泳结果显示____号玉米中成功插入了外源基因，自交后____（选填“会”或“不会”）发生性状分离。 （3）标记基因插入转基因作物染色体中往往会影响植物的生长发育，并带来环境安全隐患。现要制备转耐寒CXE-20基因的转基因玉米，请利用该方法设计Ti质粒相关序列，选择相关基因的序号填入Ti质粒部分序列示意图。 ①____②____③____④____⑤____⑥____⑦____ 【答案】（1） ①. 载体 ②. 磷酸二酯 ③. 能够在特定位点插入基因片段 （2） ①. 卡那霉素 ②. 1、6、9、10、11 ③. 会 （3） ①. Cas9 ②. gRNA ③. HRA ④. NPTⅡ ⑤. CXE-20 ⑥. HR1 ⑦. HR2 【解析】 【分析】1、基因工程有三种常用的载体：质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒，最常用的是质粒。 2、限制酶能作用于DNA中的磷酸二酯键，使DNA断开。 3、标记基因作用：鉴别受体细胞中是否含有目的基因。 【小问1详解】 基因工程有三种常用的载体：质粒、λ噬菌体的衍生物和动植物病毒，最常用的是质粒，因此Ti质粒在基因工程中常作为质粒。Cas9蛋白能识别特定核苷酸序列并在特定位点剪切特定的碱基序列，使磷酸二酯键断裂，在功能上属于限制性核酸内切酶(限制酶)。使用改造后的Tⅰ质粒可将目的基因定点插入所需位点，即能够在特定位点插入基因片段，避免了因目的基因随机插入宿主细胞DNA引起的生物安全性问题。 【小问2详解】 根据图1可知，该质粒上的标记基因为卡那霉素抗性基因，因此在培养基中加入除草剂或卡那霉素均能筛选出已发生转化的幼胚。由图可知，0.5kb的基因所有玉米都有，但是4.0kb的基因只有1、6、7、9、10、11才有，因此1、6、7、9、10、11号玉米中成功插入了外源基因。由图可知，含有外源基因的玉米的基因型为杂合子，因此自交后会出现性状分离。 【小问3详解】 由题可知，CXE-20作为目的基因，NPTⅡ和HRA是标记基因，根据题干“标记基因插入转基因作物染色体中往往会影响植物的生长发育，并带来环境安全隐患”可知标记基因NPTⅡ和HRA不能放在HR1和HR12中间，且目的基因要放在HR1和HR12中间，因此选择的基因序号依次是Cas9、gRNA、HRA、NPTⅡ、CXE-20、HR1、HR2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$