精品解析：广东省东莞市2024-2025学年高二下学期期末质量检查生物学试题

2024~2025学年度第二学期教学质量检查 高二生物学 说明：本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题，共60分；全卷满分100分。考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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. 冬春季是支原体肺炎的高发季节，下列有关支原体的叙述错误的是（ ） A. 有细胞膜和细胞质等结构 B. 无以核膜为界限的细胞核 C. 将RNA作为自身遗传物质 D. 可利用核糖体合成蛋白质 2. 中国农业科学院研发出全球首个针对几丁质的生物农药，标志着我国在绿色农药创制领域取得了里程碑式的成就。几丁质的结构如图所示，下列相关叙述错误的是（ ） A. 几丁质广泛存在于昆虫的外骨骼中 B. 几丁质只含有C、H、O元素 C. 几丁质可以被相应的酶水解 D. 几丁质可用于制作人造皮肤 3. 在全民健身热潮的当下，运动饮料受到广大消费者的青睐。下列有关饮料成分的叙述错误的是（ ） A. 水分子作为非极性分子是细胞内良好的溶剂 B. 葡萄糖能够有效补充人体运动时消耗的能量 C. 磷酸盐等缓冲物质有利于维持细胞的酸碱平衡 D. 钠、钾、钙等离子能够保持细胞的渗透压平衡 4. 广东顺德双皮奶驰名天下。当牛奶加热后，脂肪会聚集到牛奶表面，凝结在一起形成“奶皮”。下列说法错误的是（ ） A. 脂肪是由单体连接成的生物大分子 B. 加热后牛奶中的蛋白质会发生变性 C. 向双皮奶滴加双缩脲试剂会变紫 D. 过量摄入双皮奶可能会导致肥胖 5. 甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成为甲状腺球蛋白，并将其分泌到细胞外，过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. a过程属于被动运输，不需要消耗能量 B. b过程形成肽键时需要消耗水分子 C. c过程以胞吐的形式分泌无需蛋白质参与 D. a、b和c过程会受到细胞核的控制 6. 科学家先用荧光染料标记细胞膜，再用高强度激光照射某区域，引发荧光淬灭形成暗区。随时间推移，暗区呈现碎片化扩散现象并逐渐恢复亮度，如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 B. 荧光染料可能标记的是膜上的蛋白质分子 C. 暗区恢复亮度说明细胞膜具有一定的流动性 D. 该实验自变量是时间，温度不会影响恢复速率 7. ATP肠溶片可改善细胞代谢、缓解能量缺乏等。下列相关叙述错误的是（ ） A. ATP中的“A”由腺嘌呤和核糖结合形成 B. 细胞质和细胞核中都有ATP的分布 C. ATP的合成与呼吸作用等吸能反应相联系 D. 吸收的ATP可为细胞的生命活动直接提供能量 8. 幽门螺杆菌是引发胃炎的主要致病菌，能分泌脲酶将尿素水解为NH3和CO2。为诊断感染与否，常让待检者口服13C标记的尿素胶囊，检测其呼出的气体中是否有13CO2。下列相关叙述正确的是（ ） A. 酶都是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质 B. 反应前后脲酶的数量和结构不会发生改变 C. 脲酶可以为尿素水解为NH3和CO2提供活化能 D. 感染者呼出的13CO2，来自幽门螺杆菌的呼吸作用 9. 动物细胞培养出的人造肉具有营养可控、结构仿真、口感真实的特点。其主要生产流程如下图，图中的微载体是一种固体的细胞生长基质，其表面能使细胞贴附。下列叙述正确的是（ ） A. 肌肉干细胞是成体干细胞，形成人造肉体现了细胞全能性 B. ①过程可用机械方法或用胰蛋白酶、胃蛋白酶处理获得细胞悬液 C. ②过程需使用添加血清、生长素等营养物质的培养液 D. ③过程加入微载体为细胞提供更大附着面积，延迟接触抑制的出现 10. 金黄色葡萄球菌高度耐盐，可引起肺炎等疾病。在血平板（添加适量血液的培养基）上生长时，该菌可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。检测鲜牛奶是否被该菌污染的操作流程如下。相关叙述错误的是（ ） A. 接种环接种前需高压蒸汽灭菌，使用后灼烧灭菌 B. 图中将样品接种到血平板上的方法是平板划线法 C. 用7.5% NaCl肉汤培养基的主要目的是筛选金黄色葡萄球菌 D. 若血平板有褪色现象，说明鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染 11. 我国蒙古羊具有适应性强的特点，三北羊则以羔皮品质优良著称。科研人员利用胚胎工程技术使蒙古羊成功孕育出三北羊，加速优良品种的繁育。下列相关叙述正确的是（ ） A. 选择遗传性状优良的健康蒙古羊进行超数排卵处理 B. 将精子置于获能液中培养，使其获得能量后进行体外受精 C. 体外受精形成的受精卵需培养至原肠胚阶段再进行胚胎移植 D. 将供体胚胎冷冻保存，则供体和受体不需要同期发育处理 12. 2024年诺贝尔化学奖授予了在蛋白质研究领域做出卓越贡献的科学家，其中戴米斯·哈萨比斯和约翰·江珀开发的AI工具AlphaFold实现了蛋白质三维结构的高效预测。下列相关叙述错误的是（ ） A. 肽链上氨基酸之间能形成氢键等，从而使肽链盘曲折叠 B. 蛋白质工程的基本思路是从设计预期的蛋白质结构出发 C. AlphaFold可以为蛋白质工程改造蛋白质提供技术支持 D. AlphaFold预测的蛋白质结构需要通过实验进行验证 13. 科研人员利用“间隙光”（光照20秒、黑暗20秒交替进行）处理叶肉细胞一段时间，检测叶肉细胞O2释放速率和CO2吸收速率，部分实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 在AB段，产生O2的部位是类囊体薄膜 B. 在CD段，光合作用强度等于呼吸作用强度 C. 在DE段，暗反应仍能利用ATP、NADPH D. 在EF段，叶绿体能利用CO2参与暗反应 14. 科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是（ ） A. 本实验应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度 B. b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 C. b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度 D 各组水分交换平衡时，叶肉细胞液蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 15. 研究表明，肝糖原能分解为葡萄糖以调节血糖水平，而肌糖原形成葡萄糖-6-磷酸不能转化为葡萄糖。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述错误的是（ ） A. 图中糖原分解为葡萄糖的系列反应需在细胞质基质和内质网进行 B. 据图推测转运蛋白T₁、T2和T3具有疏水的肽段，因此能稳定贯穿在a中 C. 推测图示细胞应为肌肉细胞，形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能 D. 若葡萄糖的氧化分解反应均在细胞质基质进行，则该反应的第二阶段不生成ATP 16. 次生代谢产物X是某植物细胞在微生物侵害等胁迫过程中产生的防御物质，可用于药物生产。其研发流程为：筛选高产细胞→确定细胞生长和产物X合成的关系（如图）→大量生产X。下列叙述错误的是（ ） A 应先培养大量细胞，后改变条件使细胞停止生长来大量生产X B. 可将微生物菌体作为诱导因子加入培养基中，进而提高X产量 C. X工厂化生产需要将高产植物的外植体培养成完整植株后提取 D. 可以通过改造酵母菌等微生物的基因，利用发酵工程生产X 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 17. 某科研团队研发了一种靶向胃癌细胞表面抗原M的抗体—药物偶联物（ADC），该偶联物由单克隆抗体、接头和细胞毒性药物D组成，作用机理如下图。胃肿瘤细胞内溶酶体环境呈酸性，细胞质基质pH接近中性。请回答下列问题： （1）单克隆抗体具有__________特点。在制备单克隆抗体的过程中，用特定选择培养基筛选的目的是__________。 （2）少量生产单克隆抗体时，可将符合要求的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内进行增殖。相比于体外培养杂交瘤细胞，该方法的优点是__________。 （3）该ADC接头设计为“pH敏感型”，使接头在__________条件下断裂，确保药物在溶酶体内释放。由此推测，该接头和药物的结合在溶酶体中的稳定性__________（填“高于”、“低于”或“等于”）在血浆中的稳定性。 （4）据图分析，药物D不会对正常细胞产生显著毒性的原因是__________。 18. 东莞作为“中国荔枝之乡”，拥有悠久的荔枝种植历史。某生物科技公司利用当地盛产的糯米糍荔枝，开发出具有岭南特色的荔枝果酒。以下为该公司荔枝果酒发酵生产的简化工艺流程。 荔枝鲜果→清洗去核→打浆榨汁→果汁调配（加蔗糖+果胶酶）→灭菌→接种酵母→主发酵→固液分离→后发酵→陈酿→过滤装瓶 请回答下列问题： （1）从呼吸作用类型看，酵母菌属于__________型微生物。 （2）相较于普通酿酒酵母，从东莞本地荔枝果皮中筛选的野生菌株具有__________的优势。果汁调配时添加蔗糖的主要目的是__________。 （3）大部分糖的分解和代谢产物的生成在__________（填流程环节）完成。生产中发现发酵液表面出现白色膜状物，排查发现装置有漏气现象，发酵液pH值下降，推测可能被__________（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）污染。 （4）为提高荔枝果酒的产量和品质，可采取的措施有__________（答出2点即可）。 19. 人类γ-干扰素是由γ基因编码的分泌蛋白，可用于治疗病毒感染和癌症。为了实现干扰素的工厂化生产，科研人员拟利用A基因上游的调控序列来驱动γ基因的表达。科研人员扩增了A基因上游的这段调控序列（如图甲所示），将其插入质粒pCLY11中（如图乙所示，质粒中已含γ基因），并导入酵母菌中实现工厂化生产。表a列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点，已知质粒pCLY11经EcoR I、BamH I、Bgl Ⅱ酶切后产生1.5kb、3kb和4.5kb的片段。请回答下列问题： 限制酶 识别序列及切割位点 BamH I 5'-G↓GATCC-3' Bgl Ⅱ 5'-A↓GATCT-3' EcoR I 5'-G↓AATTC-3' Xho I 5'-C↓TCGAG-3' （1）PCR扩增调控序列的反应需要提供DNA模板、引物、脱氧核苷酸和__________。 （2）为将A基因上游的调控序列定向插入质粒驱动γ基因表达，处理质粒pCLY11时需要选用的限制酶是__________，处理A基因上游的调控序列时需要选用的限制酶是__________。 （3）在含新霉素的培养基中形成的菌落不一定都是目的菌株，理由是__________。 （4）为鉴定筛选出的菌落中含有重组质粒，科研人员用EcoR I、BamH I、Bgl Ⅱ酶切质粒后，进行电泳检测。若酶切后电泳中出现__________kb左右大小的条带，则说明A基因上游的调控序列已成功插入基因表达载体。对于电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序来确认质粒中插入了目的片段，原因是__________。 20. 芦荟的叶片具有特殊的CO2固定方式，在白天时有机酸含量下降，糖类含量增多，夜晚则相反。图甲、图乙是不同时间细胞内所发生的相应代谢过程。请回答下列问题： （1）图甲中NADH的作用是__________。 （2）据图可知__________（填“图甲”或“图乙”）为芦荟在白天时的代谢过程，依据是__________。当净光合速率大于0时，芦荟在卡尔文循环所需的CO2来源于__________。 （3）PPC能催化PEP生成草酰乙酸，苹果酸的堆积会抑制PPC的活性。PPCK可催化PPC磷酸化，磷酸化后的PPC活性增强。由此推测PPCK可通过PPC磷酸化__________（填“增强”或“减弱”）上述抑制作用。为验证上述推论，研究者设计了下表所示的实验，请写出预期结果__________。 组别 材料 检测指标 预期结果 对照组 芦荟 夜间检测：细胞内PPC磷酸化水平和苹果酸含量 — 实验组 敲除PPCK基因的芦荟 21. 科研人员发现龙胆花在16℃下闭合，回到22℃能重新开放，光刺激会进一步促进开放。这种现象与花冠近轴表皮细胞膨压变化密切相关，水通道蛋白在该过程发挥重要作用，具体机制如图所示。请回答下列问题： （1）结合所学知识可知，水进出细胞的方式有__________，这体现了细胞膜具有__________功能。 （2）据图分析，龙胆花回到22℃能重新开放的作用机理是__________。 （3）由图可知，光刺激有利于细胞吸收Ca2+，激活GsCPK16蛋白激酶，催化水通道蛋白发生__________修饰，从而改变蛋白质的__________，提高水通道蛋白的活性，促进开花。 （4）若要验证Ca2+对龙胆花开放程度的影响，请写出简要的实验思路：__________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024~2025学年度第二学期教学质量检查 高二生物学 说明：本试卷分为第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分。第Ⅰ卷为选择题，共40分；第Ⅱ卷为非选择题，共60分；全卷满分100分。考试时间为75分钟。 第Ⅰ卷（选择题，共40分） 一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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. 冬春季是支原体肺炎的高发季节，下列有关支原体的叙述错误的是（ ） A. 有细胞膜和细胞质等结构 B. 无以核膜为界限的细胞核 C. 将RNA作为自身遗传物质 D. 可利用核糖体合成蛋白质 【答案】C 【解析】 【分析】支原体是原核生物，无成形的细胞核，有细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质是DNA。 【详解】A、支原体具有细胞膜和细胞质基质（细胞质的一部分），但细胞器中仅有核糖体，A正确； B、支原体为原核生物，无核膜包被的细胞核，B正确； C、支原体的遗传物质是DNA，所有细胞生物的遗传物质均为DNA，RNA作为遗传物质仅存在于某些病毒中，C错误； D、支原体含有核糖体，可通过转录和翻译合成蛋白质，D正确。 故选C。 2. 中国农业科学院研发出全球首个针对几丁质的生物农药，标志着我国在绿色农药创制领域取得了里程碑式的成就。几丁质的结构如图所示，下列相关叙述错误的是（ ） A. 几丁质广泛存在于昆虫的外骨骼中 B. 几丁质只含有C、H、O元素 C. 几丁质可以被相应的酶水解 D. 几丁质可用于制作人造皮肤 【答案】B 【解析】 【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，糖类是主要的能源物质。 【详解】A 、几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，A 正确； B、 从几丁质结构可知，其组成元素除了 C、H、O 外，还含有 N 元素，B 错误； C、几丁质是多糖，可被相应的水解酶水解，C 正确； D、几丁质可用于制作人造皮肤等，D 正确。 故选B。 3. 在全民健身热潮的当下，运动饮料受到广大消费者的青睐。下列有关饮料成分的叙述错误的是（ ） A. 水分子作为非极性分子是细胞内良好的溶剂 B. 葡萄糖能够有效补充人体运动时消耗的能量 C. 磷酸盐等缓冲物质有利于维持细胞的酸碱平衡 D. 钠、钾、钙等离子能够保持细胞的渗透压平衡 【答案】A 【解析】 【分析】水是细胞内良好的溶剂，许多种物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。 【详解】A、水分子是极性分子，因其结构不对称且氧原子电负性大，导致正负电荷分布不均，故作为良好溶剂，A错误； B、葡萄糖是主要能源物质，通过细胞呼吸分解供能，运动时补充正确，B正确； C、磷酸盐属于缓冲对（如NaH₂PO₄/Na₂HPO₄），可中和代谢产生的酸性或碱性物质，维持pH稳定，C正确； D、Na⁺、K⁺等离子通过调节细胞内外的渗透压平衡，保障细胞正常形态和功能，D正确。 故选A。 4. 广东顺德双皮奶驰名天下。当牛奶加热后，脂肪会聚集到牛奶表面，凝结在一起形成“奶皮”。下列说法错误的是（ ） A. 脂肪是由单体连接成的生物大分子 B. 加热后牛奶中的蛋白质会发生变性 C. 向双皮奶滴加双缩脲试剂会变紫 D. 过量摄入双皮奶可能会导致肥胖 【答案】A 【解析】 【分析】蛋白质中含有肽键，肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色；蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）、紫外线等作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性。变性是不可逆过程，是化学变化过程。 【详解】A、脂肪由一分子甘油和三分子脂肪酸组成，并非由单体连接成的多聚体，因此不属于生物大分子，A错误； B、高温会破坏蛋白质的空间结构（变性），但未破坏肽键。牛奶加热后蛋白质变性凝结，B正确； C、双缩脲试剂与蛋白质的肽键结合显紫色，即使蛋白质变性，肽键仍存在，因此双皮奶中的蛋白质仍会显色，C正确； D、双皮奶含脂肪和糖类，过量摄入导致热量过剩，脂肪积累可能引发肥胖，D正确。 故选A。 5. 甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成为甲状腺球蛋白，并将其分泌到细胞外，过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. a过程属于被动运输，不需要消耗能量 B. b过程形成肽键时需要消耗水分子 C. c过程以胞吐的形式分泌无需蛋白质参与 D. a、b和c过程会受到细胞核的控制 【答案】D 【解析】 【详解】A、a表示碘离子通过主动运输方式进入细胞，需要消耗能量，A错误； B、b表示氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程，该过程中会有水的产生，B错误； C、c 过程是甲状腺球蛋白通过胞吐分泌到细胞外，胞吐需要细胞膜上的蛋白质参与识别和调控，且依赖膜的流动性（与蛋白质的运动有关），C错误； D、a 过程（主动运输）需要载体蛋白，b 过程（蛋白质合成）受基因控制，c 过程（胞吐）依赖细胞的结构和功能协调，而细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，因此 a、b、c 过程均会受到细胞核的控制，D正确。 故选D。 6. 科学家先用荧光染料标记细胞膜，再用高强度激光照射某区域，引发荧光淬灭形成暗区。随时间推移，暗区呈现碎片化扩散现象并逐渐恢复亮度，如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 B. 荧光染料可能标记的是膜上的蛋白质分子 C. 暗区恢复亮度说明细胞膜具有一定的流动性 D. 该实验的自变量是时间，温度不会影响恢复速率 【答案】D 【解析】 【详解】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，A 正确； B、细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成，故荧光分子很可能标记的是细胞膜上的蛋白质，B 正确； C、暗区恢复亮度，是因为细胞膜具有流动性，其他区域的荧光分子移动到暗区，C 正确； D、温度会影响细胞膜的流动性（温度影响分子运动 ），从而影响恢复速率，D 错误。 故选D。 7. ATP肠溶片可改善细胞代谢、缓解能量缺乏等。下列相关叙述错误的是（ ） A. ATP中的“A”由腺嘌呤和核糖结合形成 B. 细胞质和细胞核中都有ATP的分布 C. ATP的合成与呼吸作用等吸能反应相联系 D. 吸收的ATP可为细胞的生命活动直接提供能量 【答案】C 【解析】 【分析】ATP其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，-代表普通磷酸键，～代表特殊的化学键；水解时远离A的特殊化学键易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动，所以ATP是细胞中能量的直接来源。 【详解】A、ATP中的“A”指腺苷，由腺嘌呤和核糖结合形成，A正确； B、细胞质基质、线粒体等产生ATP，细胞核内活动（如DNA复制）需消耗ATP，因此细胞质和细胞核中均有ATP分布，B正确； C、ATP的合成与放能反应（如呼吸作用）相联系，而吸能反应需消耗ATP，C错误； D、 ATP 是细胞的直接能源物质，吸收的 ATP 可为细胞的生命活动直接提供能量，D正确。 故选C。 8. 幽门螺杆菌是引发胃炎的主要致病菌，能分泌脲酶将尿素水解为NH3和CO2。为诊断感染与否，常让待检者口服13C标记的尿素胶囊，检测其呼出的气体中是否有13CO2。下列相关叙述正确的是（ ） A. 酶都是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质 B. 反应前后脲酶的数量和结构不会发生改变 C. 脲酶可以尿素水解为NH3和CO2提供活化能 D. 感染者呼出的13CO2，来自幽门螺杆菌的呼吸作用 【答案】B 【解析】 【分析】幽门螺杆菌是原核生物，无成形的细胞核，遗传物质是DNA，细胞内的细胞器仅有核糖体；题意分析，幽门螺杆菌产生的脲酶能够水解尿素生成NH3和13CO2，通过同位素检测结果判断是否存在幽门螺杆菌感染。 【详解】A、酶绝大多数是蛋白质，但少数RNA也具有催化作用（如RNA酶），因此“酶都是蛋白质”的表述错误，A错误； B、脲酶作为催化剂，在反应中不会被消耗，数量不变；其结构在催化过程中可能发生可逆性改变，但反应结束后恢复原状，因此反应前后数量和结构均未改变，B正确； C、脲酶的作用是降低尿素水解所需的活化能，而非直接提供活化能，C错误； D、幽门螺杆菌分解尿素产生的CO₂是酶促反应的产物，并非来自其呼吸作用（呼吸作用指有机物氧化分解并释放能量的过程），D错误。 故选B。 9. 动物细胞培养出的人造肉具有营养可控、结构仿真、口感真实的特点。其主要生产流程如下图，图中的微载体是一种固体的细胞生长基质，其表面能使细胞贴附。下列叙述正确的是（ ） A. 肌肉干细胞是成体干细胞，形成人造肉体现了细胞的全能性 B. ①过程可用机械方法或用胰蛋白酶、胃蛋白酶处理获得细胞悬液 C. ②过程需使用添加血清、生长素等营养物质的培养液 D. ③过程加入微载体为细胞提供更大附着面积，延迟接触抑制的出现 【答案】D 【解析】 【分析】动物细胞培养是指从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖的技术。关键条件具备： 无菌无毒环境：培养过程需严格灭菌，培养液中添加抗生素抑制细菌生长。 营养物质：包括葡萄糖、氨基酸、无机盐等，通常还需加入血清、血浆等天然成分，提供未知营养因子。适宜的温度和pH：温度多为36.5±0.5℃，pH一般在7.2-7.4之间。气体环境：主要有O₂和CO₂，O₂供细胞呼吸作用，CO₂维持培养液的pH稳定。 【详解】A、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。肌肉干细胞形成人造肉，只是分化形成了特定的组织（肉主要由肌肉组织等构成），没有形成完整的个体，所以没有体现细胞的全能性，A错误 B、 ①过程将肌肉组织小块处理成细胞悬液，可用机械方法，也可用胰蛋白酶处理，但不能用胃蛋白酶处理。因为胃蛋白酶的最适pH约为1.5 - 2.2，在动物细胞培养的中性环境中胃蛋白酶会失活，B错误 C、②过程培养动物细胞，培养液中需添加血清等天然成分，但生长素是植物激素，动物细胞培养液中不需要添加生长素，C错误 D、 ③过程加入微载体，微载体作为固体的细胞生长基质，其表面能使细胞贴附，为细胞提供了更大附着面积，从而延迟接触抑制的出现（接触抑制是指当贴壁细胞分裂生长到表面相互接触时，细胞就会停止分裂增殖），D正确。 故选D。 10. 金黄色葡萄球菌高度耐盐，可引起肺炎等疾病。在血平板（添加适量血液的培养基）上生长时，该菌可破坏菌落周围的红细胞，使其褪色。检测鲜牛奶是否被该菌污染的操作流程如下。相关叙述错误的是（ ） A. 接种环接种前需高压蒸汽灭菌，使用后灼烧灭菌 B. 图中将样品接种到血平板上的方法是平板划线法 C. 用7.5% NaCl肉汤培养基的主要目的是筛选金黄色葡萄球菌 D. 若血平板有褪色现象，说明鲜牛奶被金黄色葡萄球菌污染 【答案】A 【解析】 【详解】A、接种环接种前用灼烧灭菌而非高压蒸汽灭菌，A 错误； B、图中用接种环在血平板划线，是平板划线法，B 正确； C、金黄色葡萄球菌耐盐，7.5% NaCl肉汤培养基可筛选出该菌，C 正确； D、金黄色葡萄球菌能使血平板红细胞褪色，若有褪色现象，说明被该菌污染，D 正确。 故选A。 11. 我国蒙古羊具有适应性强的特点，三北羊则以羔皮品质优良著称。科研人员利用胚胎工程技术使蒙古羊成功孕育出三北羊，加速优良品种的繁育。下列相关叙述正确的是（ ） A. 选择遗传性状优良的健康蒙古羊进行超数排卵处理 B. 将精子置于获能液中培养，使其获得能量后进行体外受精 C. 体外受精形成的受精卵需培养至原肠胚阶段再进行胚胎移植 D. 将供体胚胎冷冻保存，则供体和受体不需要同期发育处理 【答案】D 【解析】 【详解】A、超数排卵处理的对象应为供体三北羊，蒙古羊作为受体，无需超排处理，A错误； B、精子获能是通过特定培养液使其获得受精能力，而非单纯“获得能量”，B错误； C、胚胎移植通常在桑椹胚或囊胚阶段进行，原肠胚阶段已不适合移植，C错误； D、若供体胚胎冷冻保存，移植时只需调整受体生理状态与胚胎发育阶段同步，无需供体与受体同期发育处理，D正确。 故选D 12. 2024年诺贝尔化学奖授予了在蛋白质研究领域做出卓越贡献的科学家，其中戴米斯·哈萨比斯和约翰·江珀开发的AI工具AlphaFold实现了蛋白质三维结构的高效预测。下列相关叙述错误的是（ ） A. 肽链上氨基酸之间能形成氢键等，从而使肽链盘曲折叠 B. 蛋白质工程的基本思路是从设计预期的蛋白质结构出发 C. AlphaFold可以为蛋白质工程改造蛋白质提供技术支持 D. AlphaFold预测的蛋白质结构需要通过实验进行验证 【答案】B 【解析】 【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程；连接两个氨基酸的化学键是肽键。 【详解】A、肽链的盘曲折叠依赖于氨基酸之间的氢键等化学键，如α螺旋和β折叠的形成均与氢键有关，A正确； B、蛋白质工程的基本思路是从预期的蛋白质功能出发设计结构，而非直接以结构为起点，B错误； C、AlphaFold通过预测蛋白质三维结构，可为蛋白质工程提供结构基础，辅助改造蛋白质，C正确； D、AI预测的蛋白质结构需通过实验（如X射线晶体衍射）验证其准确性，D正确。 故选B。 13. 科研人员利用“间隙光”（光照20秒、黑暗20秒交替进行）处理叶肉细胞一段时间，检测叶肉细胞O2释放速率和CO2吸收速率，部分实验结果如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 在AB段，产生O2的部位是类囊体薄膜 B. 在CD段，光合作用强度等于呼吸作用强度 C. 在DE段，暗反应仍能利用ATP、NADPH D. 在EF段，叶绿体能利用CO2参与暗反应 【答案】B 【解析】 【分析】分析题图：O2释放速率代表光反应速率（虚线）， CO2吸收速率代表暗反应速率（实线），光照开始后，O2释放速率急剧增大，CO2吸收速率相对较慢，说明光反应和暗反应不是同步增加的；随后O2释放速率明显下降，与CO2吸收速率相当，说明暗反应对光反应有限制作用；40s之后黑暗处理，光照消失，O2释放速率逐渐减弱，光反应减弱，最终导致暗反应也慢慢减弱。 【详解】A、在AB段有光照，植物进行光合作用光反应产生O2，光反应的场所是类囊体薄膜，A正确； B、 在CD段，O2释放速率大于0，即净光合速率大于0，说明光合作用强度大于呼吸作用强度，B错误； C、在DE段，虽然处于黑暗状态，但光反应产生的ATP、NADPH在黑暗中还能维持一段时间的暗反应，C正确； D、在EF段，CO2吸收速率下降但仍大于0，故能利用CO2参与暗反应，D正确。 故选B。 14. 科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述错误的是（ ） A. 本实验应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度 B. b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 C. b管蓝色小滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的细胞液浓度 D. 各组水分交换平衡时，叶肉细胞液蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 【答案】D 【解析】 【分析】植物细胞的原生质层（由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成）相当于一层半透膜，允许水分子自由通过，但不允许蔗糖等大分子溶质通过。当细胞外界溶液的浓度高于细胞液浓度时，水分子会顺着浓度梯度（从细胞液向外界溶液）发生渗透作用。 【详解】A、若要测定细胞液波度范围，需设置一系列浓度梯度的实验组进行观察，在组间形成浓度梯度，使实验成为相互对照实验，A正确； B、 若b管蓝色小滴上浮，根据题意可知a管溶液浓度变小，这是因为a管中的叶肉细胞失水，可能发生了质壁分离，B正确； C、 当b管蓝色小滴均匀扩散时，说明a管溶液浓度不变，也就意味着叶肉细胞既不吸水也不失水，此时可以测定出该植物细胞的细胞液浓度与a管中蔗糖溶液浓度相当，C正确； D、 在植物细胞的原生质层相当于半透膜，发生渗透作用时，蔗糖分子不能通过原生质层。当水分交换平衡时，只是水分子进出达到平衡，由于蔗糖分子不能进入细胞，所以叶肉细胞液蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度不可能相等，D错误。 故选D。 15. 研究表明，肝糖原能分解为葡萄糖以调节血糖水平，而肌糖原形成葡萄糖-6-磷酸不能转化为葡萄糖。下图为某种糖原分解的过程和场所（局部）示意图。下列有关叙述错误的是（ ） A. 图中糖原分解为葡萄糖的系列反应需在细胞质基质和内质网进行 B. 据图推测转运蛋白T₁、T2和T3具有疏水的肽段，因此能稳定贯穿在a中 C. 推测图示细胞应为肌肉细胞，形成的葡萄糖会进入线粒体氧化分解供能 D. 若葡萄糖的氧化分解反应均在细胞质基质进行，则该反应的第二阶段不生成ATP 【答案】C 【解析】 【分析】细胞中肝糖原可以分解产生葡萄糖以调节血糖，肌糖原不能。有氧呼吸彻底分解葡萄糖发生在细胞质基质和线粒体，无氧呼吸则在细胞质基质中进行。 【详解】A、观察可知，糖原分解为葡萄糖的过程，先在细胞质基质中形成葡萄糖 - 1 - 磷酸，然后转化为葡萄糖 - 6 - 磷酸，最后在 ER 中转化为葡萄糖，所以该系列反应需在细胞质基质和内质网进行，A正确； B、从图中看到转运蛋白T1、T2和T3贯穿于内质网膜（a）中，由于内质网膜具有疏水性，所以可推测转运蛋白T1、T2和T3具具有疏水的肽段，从而能稳定贯穿在a中，B正确； C、因为题干表明肌糖原形成葡萄糖 - 6 - 磷酸不能转化为葡萄糖，而图中显示葡萄糖 - 6 - 磷酸可转化为葡萄糖，所以图示细胞应为肝细胞，不是肌肉细胞，且葡萄糖不能直接进入线粒体氧化分解，需先在细胞质基质分解为丙酮酸，C错误； D、若葡萄糖的氧化分解反应均在细胞质基质进行，即进行无氧呼吸，无氧呼吸第二阶段不生成ATP，D正确。 故选C。 16. 次生代谢产物X是某植物细胞在微生物侵害等胁迫过程中产生的防御物质，可用于药物生产。其研发流程为：筛选高产细胞→确定细胞生长和产物X合成的关系（如图）→大量生产X。下列叙述错误的是（ ） A. 应先培养大量细胞，后改变条件使细胞停止生长来大量生产X B. 可将微生物菌体作诱导因子加入培养基中，进而提高X产量 C. X的工厂化生产需要将高产植物的外植体培养成完整植株后提取 D. 可以通过改造酵母菌等微生物的基因，利用发酵工程生产X 【答案】C 【解析】 【详解】A、据实验结果可知，细胞停止生长后才开始大量合成X，了大量获取X，应先培养大量细胞，后改变条件使细胞停止生长，A 正确； B、微生物侵害等胁迫可诱导植物细胞产生X ，将微生物菌体作为诱导因子加入培养基，可提高X 产量，B 正确； C、X 的工厂化生产利用植物细胞培养技术，不需要培养成完整植株，直接培养高产细胞即可提取，C 错误； D、可通过基因工程改造酵母菌等微生物，导入相关基因，利用发酵工程生产X ，D 正确。 故选C。 第Ⅱ卷（非选择题，共60分） 17. 某科研团队研发了一种靶向胃癌细胞表面抗原M的抗体—药物偶联物（ADC），该偶联物由单克隆抗体、接头和细胞毒性药物D组成，作用机理如下图。胃肿瘤细胞内溶酶体环境呈酸性，细胞质基质pH接近中性。请回答下列问题： （1）单克隆抗体具有__________特点。在制备单克隆抗体的过程中，用特定选择培养基筛选的目的是__________。 （2）少量生产单克隆抗体时，可将符合要求的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内进行增殖。相比于体外培养杂交瘤细胞，该方法的优点是__________。 （3）该ADC接头设计为“pH敏感型”，使接头在__________条件下断裂，确保药物在溶酶体内释放。由此推测，该接头和药物的结合在溶酶体中的稳定性__________（填“高于”、“低于”或“等于”）在血浆中的稳定性。 （4）据图分析，药物D不会对正常细胞产生显著毒性的原因是__________。 【答案】（1） ①. 特异性强、灵敏度高、并可大量制备 ②. 获得融合的杂交瘤细胞 （2）节约培养基（成本）、易于操作、无须严格控制培养条件 （3） ①. 酸性 ②. 低于 （4）正常细胞表面不表达或低表达抗原M，ADC无法特异性结合，因此不会被胞吞进入正常细胞，减少对正常细胞的毒性 【解析】 【分析】单克隆抗体制备是将产生特定抗体的B淋巴细胞与能无限增殖的骨髓瘤细胞融合，获得既能产生特异性抗体又能无限增殖的杂交瘤细胞，进而制备单克隆抗体的技术。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备的特点。 【小问1详解】 单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、并可能大量制备特点。这是单克隆抗体的典型特性，特异性强使其能精准识别特定抗原，灵敏度高有助于检测微量抗原，大量制备则满足实际应用需求。 - 在制备单克隆抗体的过程中，用特定选择培养基筛选的目的是筛选出杂交瘤细胞 。因为在细胞融合过程中会产生多种细胞类型，如未融合的 B 淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、B 淋巴细胞 - B 淋巴细胞融合细胞、骨髓瘤细胞 - 骨髓瘤细胞融合细胞以及杂交瘤细胞，特定选择培养基可以抑制未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞的生长，只让杂交瘤细胞生长。 【小问2详解】 少量生产单克隆抗体时，将符合要求的杂交瘤细胞注入小鼠腹腔内进行增殖，相比于体外培养杂交瘤细胞，该方法的优点是无需配制培养液，节约培养基（成本）、易于操作、对环境要求相对较低，无须严格控制培养条件 。 【小问3详解】 因为胃肿瘤细胞内溶酶体环境呈酸性，该 ADC 接头设计为“pH 敏感型”，使接头在酸性条件下断裂，确保药物在溶酶体内释放。 由于接头在酸性（溶酶体环境）下断裂释放药物，所以该接头和药物的结合在溶酶体中的稳定性低于在血浆中的稳定性。血浆 pH 接近中性，若在血浆中稳定性低则会提前释放药物，所以在血浆中应具有较高稳定性，在溶酶体酸性环境中才断裂释放药物。 【小问4详解】 据图分析，药物 D 不会对正常细胞产生显著毒性的原因是正常细胞表面不表达或低表达抗原M，ADC无法特异性结合，因此不会被胞吞进入正常细胞，减少对正常细胞的毒性。 18. 东莞作为“中国荔枝之乡”，拥有悠久的荔枝种植历史。某生物科技公司利用当地盛产的糯米糍荔枝，开发出具有岭南特色的荔枝果酒。以下为该公司荔枝果酒发酵生产的简化工艺流程。 荔枝鲜果→清洗去核→打浆榨汁→果汁调配（加蔗糖+果胶酶）→灭菌→接种酵母→主发酵→固液分离→后发酵→陈酿→过滤装瓶 请回答下列问题： （1）从呼吸作用类型看，酵母菌属于__________型微生物。 （2）相较于普通酿酒酵母，从东莞本地荔枝果皮中筛选的野生菌株具有__________的优势。果汁调配时添加蔗糖的主要目的是__________。 （3）大部分糖的分解和代谢产物的生成在__________（填流程环节）完成。生产中发现发酵液表面出现白色膜状物，排查发现装置有漏气现象，发酵液pH值下降，推测可能被__________（填“乳酸菌”或“醋酸菌”）污染。 （4）为提高荔枝果酒的产量和品质，可采取的措施有__________（答出2点即可）。 【答案】（1）兼性厌氧 （2） ①. 更适应荔枝果汁的营养环境（或“产酒效率高”、“风味物质合成能力强”） ②. 提供酵母菌发酵所需碳源，提高酒精产量（或提高酒精的浓度和甜度） （3） ①. 主发酵 ②. 醋酸菌 （4）①定期检测发酵液的酒精度和pH，及时调整发酵条件；②对酵母菌进行诱变育种，筛选高产菌株；③控制陈酿时间和温度，促进风味物质形成 【解析】 【分析】如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后,采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥,即可得到产品。如果产品是代谢物，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品。 【小问1详解】 从呼吸作用类型看，酵母菌属于兼性厌氧型微生物。 【小问2详解】 相较于普通酿酒酵母，从东莞本地荔枝果皮中筛选的野生菌株具有更适应荔枝果汁的营养环境的优势。果汁调配时添加蔗糖的主要目的是提供酵母菌发酵所需碳源，提高酒精产量（或提高酒精的浓度和甜度）。 【小问3详解】 大部分糖的分解和代谢产物的生成在主发酵完成。生产中发现发酵液表面出现白色膜状物，排查发现装置有漏气现象，发酵液pH值下降，可能被醋酸菌污染，因为酵母菌可以进行有氧呼吸产生CO2，发酵液pH值下降。而乳酸菌进行无氧呼吸且不会产生气体，不可能是乳酸菌污染。 【小问4详解】 为提高荔枝果酒的产量和品质，可采取的措施有①定期检测发酵液的酒精度和pH，及时调整发酵条件；②对酵母菌进行诱变育种，筛选高产菌株；③控制陈酿时间和温度，促进风味物质形成。 19. 人类γ-干扰素是由γ基因编码的分泌蛋白，可用于治疗病毒感染和癌症。为了实现干扰素的工厂化生产，科研人员拟利用A基因上游的调控序列来驱动γ基因的表达。科研人员扩增了A基因上游的这段调控序列（如图甲所示），将其插入质粒pCLY11中（如图乙所示，质粒中已含γ基因），并导入酵母菌中实现工厂化生产。表a列举了几种限制酶的识别序列及其切割位点，已知质粒pCLY11经EcoR I、BamH I、Bgl Ⅱ酶切后产生1.5kb、3kb和4.5kb的片段。请回答下列问题： 限制酶 识别序列及切割位点 BamH I 5'-G↓GATCC-3' Bgl Ⅱ 5'-A↓GATCT-3' EcoR I 5'-G↓AATTC-3' Xho I 5'-C↓TCGAG-3' （1）PCR扩增调控序列的反应需要提供DNA模板、引物、脱氧核苷酸和__________。 （2）为将A基因上游的调控序列定向插入质粒驱动γ基因表达，处理质粒pCLY11时需要选用的限制酶是__________，处理A基因上游的调控序列时需要选用的限制酶是__________。 （3）在含新霉素的培养基中形成的菌落不一定都是目的菌株，理由是__________。 （4）为鉴定筛选出的菌落中含有重组质粒，科研人员用EcoR I、BamH I、Bgl Ⅱ酶切质粒后，进行电泳检测。若酶切后电泳中出现__________kb左右大小的条带，则说明A基因上游的调控序列已成功插入基因表达载体。对于电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序来确认质粒中插入了目的片段，原因是__________。 【答案】（1）耐高温的DNA聚合酶（Taq DNA聚合酶） （2） ①. EcoR I、BamH I ②. EcoR I、Bgl II （3）导入空质粒的酵母菌也具有新霉素抗性 （4） ①. 3kb、8kb ②. 电泳仅能检测DNA分子的大小，无法确定DNA分子的碱基序列 【解析】 【分析】PCR 即聚合酶链式反应，是一种在体外快速扩增特定 DNA 片段的分子生物学技术。其基本原理是模拟体内 DNA 复制的过程，通过人为控制温度变化，使目的 DNA 片段在耐高温的 DNA 聚合酶、引物、脱氧核苷酸等物质参与下，经过变性、退火、延伸三个步骤的循环，实现指数级扩增，从而在短时间内获得大量相同的 DNA 片段。基因工程的基本操作步骤是：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和目的基因的检测和鉴定。 【小问1详解】 PCR 扩增反应需要提供 DNA 模板、引物、脱氧核苷酸和耐高温的 DNA 聚合酶（Taq DNA聚合酶）。Taq 酶能够在高温条件下催化脱氧核苷酸聚合形成 DNA 链。 【小问2详解】 为了将 A 基因上游的调控序列定向插入质粒驱动γ基因表达，需要选择合适的限制酶，使目的基因和质粒产生的黏性末端能准确连接。观察可知，质粒 pCLY11 上有 EcoRⅠ和 BamHⅠ的酶切位点，且用这两种酶切割不会破坏关键元件；A 基因上游的调控序列两端也可以用 EcoRⅠ和 BglⅡ切割，BamHⅠ和 BglⅡ切割产生的黏性末端相同，所以处理质粒 pCLY11 时需要选用的限制酶是 EcoRⅠ、BamHⅠ，处理 A 基因上游的调控序列时需要选用的限制酶是 EcoRⅠ、BglⅡ。 【小问3详解】 在含新霉素的培养基中形成的菌落不一定都是目的菌株，因为导入空质粒的酵母菌也具有新霉素抗性即存在未插入目的基因的空质粒导入酵母菌的情况 ，这些酵母菌也能在含新霉素的培养基中生长形成菌落。 【小问4详解】 已知质粒pCLY11经EcoR I、BamH I、Bgl Ⅱ酶切后产生1.5kb、3kb和4.5kb的片段。目的基因长度3.5kb，若A基因上游的调控序列已成功插入基因表达载体，则用EcoR I、BamH I、Bgl Ⅱ酶切质粒后，会出现3kb和3.5+4.5=8kb左右的条带。由于电泳仅能检测DNA分子的大小，无法确定DNA分子的碱基序列，通常需进一步通过基因测序来确认质粒中插入了目的片段。 20. 芦荟的叶片具有特殊的CO2固定方式，在白天时有机酸含量下降，糖类含量增多，夜晚则相反。图甲、图乙是不同时间细胞内所发生的相应代谢过程。请回答下列问题： （1）图甲中NADH的作用是__________。 （2）据图可知__________（填“图甲”或“图乙”）为芦荟在白天时的代谢过程，依据是__________。当净光合速率大于0时，芦荟在卡尔文循环所需的CO2来源于__________。 （3）PPC能催化PEP生成草酰乙酸，苹果酸的堆积会抑制PPC的活性。PPCK可催化PPC磷酸化，磷酸化后的PPC活性增强。由此推测PPCK可通过PPC磷酸化__________（填“增强”或“减弱”）上述抑制作用。为验证上述推论，研究者设计了下表所示的实验，请写出预期结果__________。 组别 材料 检测指标 预期结果 对照组 芦荟 夜间检测：细胞内PPC磷酸化水平和苹果酸含量 — 实验组 敲除PPCK基因的芦荟 【答案】（1）将草酰乙酸还原为苹果酸 （2） ①. 图乙 ②. 图乙中有机酸含量下降，而糖类含量增多 ③. 苹果酸分解和细胞呼吸 （3） ①. 减弱 ②. 实验组PPC磷酸化水平低于对照组，苹果酸含量低于对照组 【解析】 【分析】1、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，光反应阶段：场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP的生成；暗反应阶段：场所是叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原。 2、景天科等植物夜间气孔开放，吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，夜晚能吸收CO2，却不能合成C6H12O6，故其白天进行光反应及暗反应合成有机物，夜晚只进行二氧化碳固定。 【小问1详解】 结合图示可知，图甲中NADH的作用是将草酰乙酸还原为苹果酸，进而储存到液泡中。 【小问2详解】 据图可知图乙为芦荟在白天时的代谢过程，此时气孔关闭，起到了保水的作用，同时利用夜晚储存的二氧化碳（通过苹果酸分解释放出来用于光合作用）进行的光合作用，此时细胞中表现为有机酸含量下降，而糖类含量增多；当净光合速率大于0时，说明光合作用大于呼吸作用，此时呼吸作用释放的二氧化碳全部被光合作用利用，即芦荟在卡尔文循环所需的CO2来源于苹果酸分解和细胞呼吸。 【小问3详解】 苹果酸堆积会反馈抑制PPC活性，而PPC能催化PEP生成草酰乙酸，且磷酸化后的PPC仍能固定CO2，PPCK可催化PPC磷酸化，磷酸化后的PPC活性增强。所以推测PPCK可通过PPC磷酸化减弱苹果酸对PPC活性的抑制作用，为验证（PPCK可通过PPC磷酸化减弱苹果酸对PPC活性的抑制作用）上述推论，研究者设计了下表所示的实验，根据表中信息可知： 对照组为野生型，实验组为敲除PPCK基因。检测指标为细胞内PPC磷酸化水平和苹果酸含量。 预期结果为对照组夜间苹果酸含量高于实验组。因为对照组有PPCK基因，能通过PPC磷酸化减弱苹果酸对PPC的抑制，从而使PPC能更好地固定CO2合成苹果酸，所以苹果酸含量较高；而实验组敲除了PPCK基因，无法通过PPC磷酸化减弱抑制，导致PPC固定CO2的能力减弱，苹果酸含量较低，即能支持上述结论的实验结果为：实验组PPC磷酸化水平低于对照组，苹果酸含量低于对照组。 21. 科研人员发现龙胆花在16℃下闭合，回到22℃能重新开放，光刺激会进一步促进开放。这种现象与花冠近轴表皮细胞膨压变化密切相关，水通道蛋白在该过程发挥重要作用，具体机制如图所示。请回答下列问题： （1）结合所学知识可知，水进出细胞的方式有__________，这体现了细胞膜具有__________功能。 （2）据图分析，龙胆花回到22℃能重新开放的作用机理是__________。 （3）由图可知，光刺激有利于细胞吸收Ca2+，激活GsCPK16蛋白激酶，催化水通道蛋白发生__________修饰，从而改变蛋白质的__________，提高水通道蛋白的活性，促进开花。 （4）若要验证Ca2+对龙胆花开放程度的影响，请写出简要的实验思路：__________。 【答案】（1） ①. 自由扩散和协助扩散 ②. 控制物质进出细胞 （2）促使含水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，增加膜上水通道蛋白的数量，促进细胞吸水 （3） ①. 磷酸化 ②. 空间结构 （4）将生长状况相同的龙胆花随机均分为两组，一组加入适量CaCl2溶液，另一组加入等量蒸馏水，在22℃和相同光照条件下培养一段时间后，观察比较龙胆花的开放程度 【解析】 【分析】物质跨膜运输的方式： （1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质； （2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞； （3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【小问1详解】 水分子进出细胞的方式有两种，一种需要水通道蛋白，这种运输方式为协助扩散，另一种不需要水通道蛋白，这种运输方式为自由扩散，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 【小问2详解】 据图分析，龙胆花在22℃条件下，促使含水通道蛋白的囊泡与细胞膜融合，增加膜上水通道蛋白的数量，促进细胞吸水，进而使龙胆花细胞中膨压升高，因而重新开放。 【小问3详解】 由图可知，光刺激有利于细胞吸收Ca2+，激活GsCPK16蛋白激酶，催化水通道蛋白发生磷酸化修饰，从而改变蛋白质的空间结构，提高水通道蛋白的活性，促进水分进入细胞，运输水的活性增强，进而促进开花。 【小问4详解】 本实验的目的是验证Ca2+对龙胆花开放程度的影响，据此可知本实验的自变量为是否用适宜浓度的钙处理植物，同时需要给于钙离子发挥作用的条件，即光照条件，因变量为开花程度的变化，则本实验的设计思路为：将生长状况相同的龙胆花随机均分为两组，一组加入适量CaCl2溶液，另一组加入等量蒸馏水，在22℃和相同光照条件下培养一段时间后，观察比较龙胆花的开放程度，若实验组花的开放程度大于对照组，则可验证上述结论。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$