精品解析：吉林省长春市第六中学2024—2025学年高二下学期期末考试生物试题

2024-2025年度高二下学期第三学程考试 生物学科试题 时间：75分钟 分数：100分 命题：杨柳 审题：赵艳玲 一、单项选择题（每题只有一个选项，每题2分，共30分） 1. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。 下列叙述正确的是 （ ） A. 经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致 B. ①需获得MII期的去核卵母细胞 C. ②能大幅改良动物性状 D. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良 【答案】D 【解析】 【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个胚胎最终发育为动物。 【详解】A、子代动物的遗传性状与供体基本一致，但与受体无关，A错误； B、核移植过程中需要处于MII中期的去核卵母细胞，而过程1是培育试管动物，需要培育到适宜时期（桑葚胚或囊胚等时期）进行胚胎移植，B错误； C、过程2得到的是克隆动物，是无性生殖的一种，不能大幅改良动物性状，C错误； D、过程2克隆技术可得到大量同种个体，为过程3提供了量产方式；过程3是转基因技术，转基因可导入外源优良基因，为过程1、2提供了改良性状的方式，D正确。 故选D。 2. 无花果是一种开花植物，是无公害绿色食品，具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列有关组成无花果细胞的分子的叙述，正确的是（ ） A. 无花果叶中叶绿素分子式是C55HxOyN4Mg，其中含有大量元素和微量元素 B. 无机盐在无花果细胞中大多数以化合物形式存在，少数以离子的形式存在 C. 将无花果种子晒干储存可减少细胞内结合水含量，降低种子新陈代谢速率 D. 淀粉和纤维素的基本组成单位相同，基本单位连接后形成的空间结构不同 【答案】D 【解析】 【分析】生物体内的无机盐主要以离子的形式存在，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分，许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有些无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要的功能。 【详解】A、叶绿素由C、H、O、N、Mg五种元素组成，都为大量元素，A错误； B、无机盐在细胞中大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在，B错误； C、将无花果种子晒干储存，是为了减少自由水含量，以降低种子的代谢速率，C错误； D、淀粉和纤维素的基本组成单位相同，都是葡萄糖，葡萄糖连接后形成的空间结构不同，因而它们的功能不同，D正确。 故选D。 3. 温度、pH等因素会影响酶活性。下列有关叙述正确的是（ ） A. 人体细胞中产生的各种蛋白酶的最适温度和最适pH均相同 B. 细菌中耐高温DNA聚合酶适宜在最适pH和温度条件下保存 C. 加入适量双缩脲试剂可检测蛋白质是否被胰蛋白酶彻底水解 D. 反应体系的pH从9下降到2的过程中胃蛋白酶的活性不变 【答案】D 【解析】 【分析】影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强；到达最适温度(pH) 时，酶活性最强，超过最适温度 后，随着温度的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。 【详解】A、人体细胞中产生的各种蛋白酶的最适温度均相同，但不同部位pH不都相同，所以最适pH不都同，A错误； B、酶适宜在最适pH和低温条件下保存，B错误； C、无论蛋白质是否被水解，双缩脲试剂均可与胰蛋白酶（化学本质是蛋白质）发生紫色反应，所以不能检测蛋白质是否被彻底水解，C错误； D、反应体系的pH从9下降到2的过程中胃蛋白酶的活性不变，pH为9时，胃蛋白酶已经失活，D正确。 故选D。 4. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础，下列叙述正确的是（ ） A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响 B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合 C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关 D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收 【答案】A 【解析】 【分析】自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度，不需要转运蛋白和能量，如水进出细胞；协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度，需要转运蛋白，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的特点是需要转运蛋白和能量，如小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。 【详解】A、O₂从肺泡向肺毛细血管扩散属于自由扩散，速率由O₂浓度差决定。因此呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响，A正确； B、心肌细胞主动运输Ca²⁺时，载体蛋白需结合Ca²⁺并催化ATP水解，还需结合磷酸基团从而磷酸化，并非仅与Ca²⁺结合，B错误； C、葡萄糖进入红细胞为协助扩散，速率受浓度差和载体数量影响。红细胞代谢虽不直接供能，但代谢活动维持细胞内低葡萄糖浓度，从而保持浓度差，因此速率与代谢有关，C错误； D、分子或离子通过通道蛋白时不需要与之结合，D错误。 故选A。 5. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 【答案】C 【解析】 【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。蛋白质的合成、加工通常需要核糖体、内质网和高尔基体、线粒体的共同参与。 【详解】A、错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误； B、合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供（ATP来自细胞呼吸），而非全部由线粒体提供，B错误； C、UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达（转录）、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，C正确； D、阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。 故选C。 6. 当玉米根部受到水淹后，处于缺氧初期时，根组织细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产乙醇的无氧呼吸，相关细胞代谢过程如图所示。糖酵解是指在无氧条件下，葡萄糖在细胞质中经一系列反应被分解成丙酮酸的过程。下列叙述正确的是 （ ） A. 葡萄糖和果糖磷酸化反应均属于放能反应 B. 细胞质基质中乳酸积累对乙醇的生成不利 C. 糖酵解的速度加快有利于线粒体中 的生成 D. 玉米根细胞两种无氧呼吸的场所相同，终产物不同 【答案】D 【解析】 【分析】1、无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。 2、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。 【详解】A、据图可知，葡萄糖和果糖磷酸化过程中有ATP水解，因此该反应为吸能反应，没有能量释放，A错误； B、据图可知，细胞质基质中乳酸积累会导致pH下降，促进丙酮酸转化为乙醛，并进一步生成乙醇，因此，细胞质基质中乳酸积累对乙醇的生成有利，B错误； C、依题意可知，糖酵解是在无氧条件下进行的，缺氧会抑制线粒体中CO2的生成，因此，糖酵解的速度加快不利于线粒体中CO2的生成，C错误； D、依题意可知，玉米根细胞中存在两种无氧呼吸途径，无氧呼吸的场所相同，但终产物不同，D正确。 故选D。 7. 对下列关于中学生物学实验的描述错误的是（ ） ①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ②观察植物细胞的质壁分离现象 ③探究培养液中酵母菌种群数量的变化 ④观察植物细胞的有丝分裂 ⑤观察叶绿体和细胞质的流动 ⑥DNA的粗提取与鉴定 A. ①⑥通过观察颜色判断实验结果 B. ③⑥均须进行离心操作 C. ②④均可使用洋葱作为实验材料 D. ②⑤实验过程均须保持细胞活性 【答案】B 【解析】 【分析】探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用的实验中，最后需要用斐林试剂检测，因此需要水浴加热和根据颜色反应来确定。 【详解】A、淀粉和蔗糖都不是还原糖，不能与斐林试剂反应，淀粉和蔗糖水解产物为还原糖，可以与斐林试剂反应，因此可以用斐林试剂鉴定淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用，若淀粉组出现红黄色，蔗糖组没有出现红黄色，说明淀粉酶可以催化淀粉水解不能催化蔗糖水解；⑥中DNA与二苯胺在沸水浴下显蓝色，因此①⑥均通过颜色判断结果，A正确； B、③通过血球计数板直接计数酵母菌，无需离心；⑥需离心去除杂质以提取DNA，B错误； C、②可用洋葱紫色外表皮观察质壁分离，④可用洋葱根尖分生区观察有丝分裂，C正确； D、②活的植物细胞原生质体具有选择透性，可以发生质壁分离现象；⑤活细胞的叶绿体和细胞质才能流动，因此 ②⑤实验过程均须保持细胞活性，D正确。 故选B。 8. 我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B. 扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C. 培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D. 通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 【答案】C 【解析】 【分析】黑曲霉发酵时需通入空气，为异养需氧型。 【详解】A、淀粉水解形成的糖类可以作为黑曲霉生存所需的碳源，氧化分解可以为黑曲霉提供能源，A正确； B、通过液体培养基的扩大培养，可以为后续的发酵罐内发酵提供足量的黑曲霉菌种，B正确； C、空气一般用过滤除菌的方式，培养基一般用高压蒸汽灭菌的方式，发酵罐可以用高温灭菌的方式等，因此它们的灭菌方法不相同，C错误； D、已知利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，说明通气、搅拌有利于溶解氧增加，有利于发酵产物柠檬酸的积累，D正确。 故选C。 9. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以（ ） A. 参与构成胰岛素 B. 用于诱导原生质体融合 C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素 【答案】B 【解析】 【详解】A、胰岛素是蛋白质类激素，其组成元素为C、H、O、N，不含钙元素，A不符合题意； B、在植物体细胞杂交技术中，聚乙二醇（PEG）是诱导原生质体融合的主要试剂，但高浓度的Ca2+可通过改变细胞膜通透性辅助融合过程，因此钙离子可用于诱导原生质体融合，B符合题意； C、血红蛋白的辅基血红素含铁（Fe2+），与钙无关，C不符合题意； D、甲状腺激素含碘（I），与钙无关，D不符合题意。 故选B。 10. 胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素，其生产过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程 B. 大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用 C. 除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因 D. 可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中 【答案】D 【解析】 【分析】蛋白质工程的过程：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）。蛋白质工程得到的蛋白质一般不是天然存在的蛋白质。 【详解】A、图示的前半部分是利用蛋白质工程设计速效胰岛素的生产过程，后半部分是利用发酵工程生产速效胰岛素的过程，A正确； B、大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体对胰岛素原进行加工，因此大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用，B正确； C、基因定点突变是指按照特定的要求，使基因的特定序列发生插入、删除、置换、重排等变异，除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因，C正确； D、可以用Ca2+处理的方法可以将含有新的胰岛素基因的基因表达载体导入大肠杆菌细胞中，D错误。 故选D。 11. 植物细胞培养的基本过程如下图。相关叙述错误的是（ ） A. 过程①常选择幼嫩的组织或器官与其具有较强增殖能力有关 B. 过程③应定期补充培养基以满足细胞对营养、激素等的需求 C. 培养的愈伤组织细胞需要经过再分化产生特定的组织后产生次生代谢物 D. 利用植物细胞培养技术可实现次生代谢物的工厂化生产 【答案】C 【解析】 【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（微型繁殖、作物脱毒、人工种子）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。 【详解】A、过程①是选择外植体的过程，该过程中常选择幼嫩的组织或器官与其具有较强增殖能力有关，容易培养，A正确； B、过程③是细胞培养的过程，该过程中应定期更换培养基以满足细胞对营养、激素等的需求，B正确； C、根据植物细胞培养过程图，培养的愈伤组织需要经过再分化，不需要形成特定的组织，C错误； D、利用植物组织培养技术可以实现细胞产物的工厂化生产，在实际生产中有较为广泛的应用，D正确。 故选C。 12. 下列有关发酵工程说法错误的是（ ） A. 发酵工程使用的菌种，可以从自然界中筛选也可以通过诱变育种或基因工程育种获得 B. 发酵工程的中心环节是分离、提纯产物，如果产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法分离 C. 在酸性和碱性条件下谷氨酸棒状杆菌积累的代谢产物不同，发酵过程需严格控制pH值 D. 发酵工程可用于生产微生物农药，主要是利用微生物或其代谢物来防治病虫害 【答案】B 【解析】 【分析】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。发酵工程以其生产条件温和、原料来源丰富且价格低廉、产物专一、废弃物对环境的污染小和容易处理等特点，在食品工业、医药工业和农牧业等许多领域得到了广泛的应用，形成了规模庞大的发酵工业。 【详解】A、发酵工程使用的菌种来源广泛，可以从自然界中筛选合适的菌种，也可以通过诱变育种（利用物理、化学因素诱导基因突变）或基因工程育种（定向改造生物的遗传性状）来获得特定功能的菌种，A正确； B、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，而不是分离、提纯产物，当产品是微生物细胞本身时，可采用过滤、沉淀等方法分离，B错误； C、谷氨酸棒状杆菌在酸性条件下积累乙酰谷氨酰胺，在碱性条件下积累谷氨酸，所以发酵过程需严格控制pH值，C正确； D、发酵工程可用于生产微生物农药，例如利用苏云金芽孢杆菌产生的伴孢晶体来防治害虫，就是利用微生物或其代谢物来防治病虫害，D正确。 故选B。 13. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，某研究小组通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是（ ） A. 提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 B. 发酵初期控制pH为5.6，后调为7.0，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C. 通过电子显微镜观察，可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染 D. 发酵结束后，采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品 【答案】C 【解析】 【分析】1、发酵是利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵过程：菌种选育→菌种的扩大培养→培养基的配制→灭菌和接种→发酵条件的控制→分离和提纯。 2、发酵工程生产的产品主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。 3、产品不同，分离提纯的方法一般不同。（1）如果产品是菌体，可采用过滤，沉淀等方法将菌体从培养液中分离出来。（2）如果产品是代谢产物，可用萃取、蒸馏、离子交换等方法进行提取。 4、发酵过程中要严格控制温度、pH、溶氧、通气量与转速等发酵条件。 5、发酵过程般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。 【详解】A、由图可知，提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酰胺合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量，但谷氨酸合成酶会使L-谷氨酰胺再转化为L-谷氨酸，反而降低L-谷氨酰胺产量，A错误； B、谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，谷氨酰胺合成酶最适pH为5.6，因此发酵初期控制pH为7.0，有利于增加谷氨酸棒状杆菌的数量，后调为5.6，有利于提高谷氨酰胺合成酶的活性，进而提高L-谷氨酰胺产量，B错误； C、谷氨酸棒状杆菌呈杆状、而球状细菌为球状，可通过电子显微镜观察判断发酵过程中是否发生球状细菌污染，C正确； D、L-谷氨酰胺是细胞代谢产物，对细胞代谢产物可通过提取、分离和纯化措施来获得产品，D错误。 故选C。 14. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是（　　） ①灼烧接种环 ②冷却接种环，拔出试管棉塞 ③试管口通过火焰 ④接种环蘸取菌液 ⑤试管口通过火焰 ⑥接种环划线操作 ⑦接种环划线方法 ⑧平板正置培养 A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤ 【答案】D 【解析】 【分析】微生物平板划线和培养的过程中要保证始终没有杂菌的污染，接种环、培养基、试管等都需要进行灭菌，实验操作过程应该在酒精灯火焰旁进行。 【详解】由图可知，②中拔出棉塞后应握住棉塞上部；⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开，应只打开一条缝隙；⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧中平板应倒置培养。①③④⑤正确。 故选D。 15. 丙草胺（C15H22ClNO2）是一种广泛应用的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数（如下图所示），以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述错误的是（ ） A. 提供适宜的温度，将培养基的pH调至酸性，有利于降解菌的生长繁殖 B. 利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小 C. 配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可以提高降解菌的浓度 D. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 【答案】A 【解析】 【分析】1、微生物常见的接种的方法： （1）平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在划线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。 （2）稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 2、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。 【详解】A、能有效降解丙草胺的菌株包括细菌、放线菌和真菌，不同微生物对培养基中的pH的要求不同，培养霉菌时需要将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需要将培养基的pH调至中性或微碱性，A错误； B、图示采用的计数方法是稀释涂布平板法，由于两个或多个细胞连在一起时，在平板上观察到一个菌落，因此用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小，B正确； C、乙草胺可提供碳源、氮源，配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可提高降解菌的浓度，C正确； D、由图可知共稀释了106倍，则5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为（168+175+167）÷3÷0.1×106=1.7×109个，D正确。 故选A。 16. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. ①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B. ②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C. 3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D. 百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体 【答案】D 【解析】 【分析】植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性。 【详解】A、在脱分化过程中，1号培养基中的愈伤组织是排列不规则的薄壁组织团块，A错误； B、愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变，但基因重组发生在减数分裂过程中，而愈伤组织细胞的分化过程是有丝分裂，所以不会发生基因重组，B错误。 C、3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值应该小于1，C错误； D、百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，因此可以作为该研究中的外植体，D正确； 故选D。 17. Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（ ） A. 1'-碱基 B. 2'-氢 C. 3'-羟基 D. 5'-磷酸基团 【答案】C 【解析】 【分析】在DNA复制过程中，在DNA聚合酶的催化作用下，将一个个的脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键，使子链延伸，但是DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′。 【详解】已知DNA聚合酶催化延伸子链方向只能从5′→3′，原因是脱氧核苷酸的3'碳有羟基，可以结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，故为了DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的3'-羟基，使其不能结合下一个脱氧核苷酸的5′碳的磷酸基团，C正确。 故选C。 18. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是（ ） A. 图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B. 图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C. 图2，细胞失去的水分子是自由水 D. 与图1相比，图2中细胞液浓度小 【答案】D 【解析】 【分析】质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。 【详解】A、图1中，水分子通过渗透作用进出细胞，A正确； B、细胞壁有保护和支撑的作用，所以限制过多的水进入细胞，维持细胞形态，B正确； C、图2，细胞发生质壁分离，此时失去的水分子是自由水，C正确； D、与图1相比，图2中细胞发生质壁分离，此时细胞失去了水，所以图2细胞液浓度更大，D错误。 故选D。 19. 下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是（ ） A. 高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B. 核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端 C. 溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D. 叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 【答案】A 【解析】 【分析】一般来说，酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为细胞代谢。细胞代谢离不开酶。 【详解】A、高尔基体是真核细胞内对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”。从内质网运来的蛋白质（如分泌蛋白）进入高尔基体后，会经过一系列的修饰和加工，故推测高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工，A正确； B、将氨基酸活化并连接到特定tRNA上的过程，是由氨酰-tRNA合成酶催化的。这种酶存在于细胞质中，而不是在核糖体上，B错误； C、溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，C错误； D、在光合作用的光反应阶段，能量转换过程是：光能被叶绿体中的色素分子吸收后，首先转化为电能（高能电子），然后通过电子传递链转化为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。具体到ATP的合成，ATP合成酶是利用类囊体膜两侧的质子（H+）浓度梯度所形成的势能来合成ATP的，而不是直接利用光能。因此，光能向ATP中化学能的转化是间接的，不是直接的，D错误。 故选A。 20. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ） A. 从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞 C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化 【答案】B 【解析】 【分析】动物细胞工程常用的技术手段有动物细胞培养、动物细胞核移植、动物细胞融合、生产单克隆抗体等，其中动物细胞培养技术是其他动物工程技术的基础。 【详解】A、胰蛋白酶处理后直接培养的细胞为原代细胞，A错误； B、将特定基因或特定蛋白（特定的转录因子如Oct4、Sox2、Klf4和c-Myc）导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞，B正确； C、融合细胞有具有同种核的融合细胞和杂交瘤细胞，需筛选才能获得分泌特定抗体的杂交瘤细胞，C错误； D、囊胚细胞已开始分化，D错误。 故选B。 二、不定项选择题（每题有一个或多个选项，少选得1分错选不得分，每题3分共15分） 21. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、MPC功能减弱会抑制丙酮酸进入线粒体，就会有更多的丙酮酸在细胞质基质中进行无氧呼吸，从而导致产生更多的乳酸，动物细胞中乳酸积累将会增加，A正确； B、结合图示可知，丙酮酸分解形成丙酮酸根和H+，两者共同与MPC结合使MPC构象改变，从而运输丙酮酸根和H+，B正确； C、结合图示可知，H+会协助丙酮酸根进入线粒体，pH的变化受H+浓度的影响，因此线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率，C正确； D、丙酮酸根的运输需要丙酮酸转运蛋白（MPC）的参与，且需要H+电化学梯度（H+浓度差），因此丙酮酸根的运输效率不仅受丙酮酸根浓度影响，也受MPC的数量及H+浓度的影响，因此并不是线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高，D错误。 故选ABC。 22. 急性粒细胞白血病（AML）患者的造血干细胞内，RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基仅有第107位对应的氨基酸出现异常，下图为部分生理过程。下列叙述错误的是（ ） A. 若该基因编码链部分序列为5'-TGGTGC-3'，则其转录的mRNA部分序列为5′-GCUCCU-3′ B. RUNX1基因的核苷酸序列中发生突变的核苷酸位点可能是第319位 C. 图中细胞甲、乙、丙的差异表现在细胞形态结构、mRNA的种类、蛋白质的种类等方面 D. 图中表示RUNX1基因的表达过程的是②③ 【答案】A 【解析】 【分析】据图分析，①表示DNA分子复制，②表示转录过程，③是翻译过程。 DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。转录是指RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的。翻译是指游离在细胞质基质中的各种氨基酸，以mRNA作为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。 【详解】A、若该基因编码链的部分序列为5′-TGGTGC-3′，编码链是DNA双链中含编码蛋白质序列的那条链，与模板链互补，其序列与信使核糖核酸相同，只是信使核糖核酸中的U（尿嘧啶）组成与编码链中的T（胸腺嘧啶）组成相区别，故转录出的mRNA序列为5′-UGGUGC-3′，A错误； B、RUNXI基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常，mRNA上3个碱基对应一个氨基酸，故RUNXI基因的核苷酸序列中发生突变的核苷酸位点为319～321，B正确； C、细胞甲、乙、丙是造血干细胞分化而来的，细胞分化的实质是基因的选择性表达，图中细胞甲、乙、丙的差异表现在细胞形态结构、mRNA的种类、蛋白质的种类等方面，C正确； D、基因的表达过程包括转录和翻译，图中②表示转录过程，③是翻译过程，图中表示RUNX1基因的表达过程的是②③，D正确。 故选A。 23. 肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。其中PC酶和PDH酶催化丙酮酸产生不同的产物，进入三羧酸循环（属于有氧呼吸第二阶段）。PC酶活性的增加会促进琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列说法错误的是（ ） A. 图中乙酰辅酶A和草酰乙酸均产生于线粒体基质 B. 三羧酸循环消耗和进而产生［H］和 C. 利用葡萄糖进行有氧呼吸时一共有4步反应能产生［H］ D. 肿瘤细胞无氧呼吸加强会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力 【答案】BC 【解析】 【分析】1、由题意可知，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，从而减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力。 2、识图分析可知，丙酮酸进入线粒体后可以经过途径②生成乙酰辅酶A（C2），乙酰辅酶A与草酰乙酸（C4）结合生成含有3个羧基的柠檬酸（C6），柠檬酸经脱氢，最终生成2分子CO2，并重新生成草酰乙酸。该过程后来被命名为三羧酸循环（又称柠檬酸循环），三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段。 3、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，释放少量能量；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和[H]，释放少量能量；第三阶段是O2和[H]反应生成水，释放大量能量。 【详解】A、三羧酸循环属于有氧呼吸第二阶段，故草酰乙酸和乙酰辅酶A均产生于线粒体基质，A正确； B、根据有氧呼吸的过程和图可知，图中三羧酸循环属于有氧呼吸的第二阶段，是代谢网络的中心，可产生大量的[H]和CO2，第三阶段消耗氧气，B错误； C、葡萄糖有氧呼吸的所有代谢反应中至少有5步会生成［H］，分别是有氧呼吸第一阶段及图中的4步，C错误； D、由题意可知，若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制，而增加PC酶的活性会增加琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力，肿瘤细胞无氧呼吸会增加细胞中乳酸含量，从而抑制PC酶活性，减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力，D正确。 故选BC。 24. 冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物，常用于盐碱地的治理，耐盐机制主要依靠其茎叶表面的盐囊细胞，下图为盐囊细胞内几种离子的跨膜运输机制示意图。下列叙述正确的是（ ） A. H+进出细胞的方式相同 B. 细胞液的pH高于细胞质基质 C. 改变细胞外溶液的pH影响K+向细胞内的转运速率 D. H+—ATPase载体蛋白形成的H+浓度梯度，为Na+、Cl-的转运提供了动力 【答案】CD 【解析】 【分析】据图分析，图中NHX将H+运入细胞的同时将Na+排出细胞，也可以将Na+运入液泡的同时将H+运出液泡，KUP将H+和K+运入细胞，CLC将H+运出液泡的同时，将Cl-运进液泡。 【详解】A、由图可知，H+运出细胞需要消耗ATP，为主动运输，而运进细胞为顺浓度方向，需要载体蛋白，为协助扩散，因此H+进出细胞的方式不同，A错误； B、细胞质基质中的H+进入液泡是逆浓度，液泡中的H+进入细胞质基质是顺浓度，即液泡中的H+浓度更高，则细胞液的pH低于细胞质基质，B错误； C、改变细胞外溶液的pH会影响细胞膜内外的H+的浓度差，进而影响为K+主动运输提供的势能，则会影响K+向细胞内的转运速率，C正确； D、H+—ATPase载体蛋白逆浓度运输形成了细胞内外两侧和液泡内外两侧的H+浓度梯度，进而Na+、Cl-的转运提供了动力，D正确。 故选CD。 25. 蛛丝有超强韧性，其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白，具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白，下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法正确的是（ ） A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因，可选择图中的引物①和④ B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关 D. 如果电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因，则其乳汁中都含有蛛丝蛋白 【答案】BC 【解析】 【分析】基因工程的主要步骤：①获取目的基因；②目的基因与运载体的结合；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、据题图分析可知，磷酸基团为DNA的5'端，羟基为DNA的3'端，由于DNA聚合酶只能从5'→3'延伸子链，所以在PCR扩增中引物与DNA模板链的3'端结合进行延伸，故选择图中引物②和引物③，A错误； B、要想让目的基因在乳腺中表达，需要将目的基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，B正确； C、在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，C正确； D、电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因，并不意味着其乳汁中都含有蛛丝蛋白，是否表达出蛛丝蛋白还需进一步鉴定，D错误。 故选BC。 三、解答题（本题共5个小题，共55分） 26. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： （1）砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于______。 （2）针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可_____（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量______，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有________的特点。 （3）砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量________（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：_______（答出两点即可）。 【答案】（1）主动运输 （2） ①. 减弱 ②. 减少 ③. 具有一定的流动性 （3） ①. 减少 ②. 由（2）可知，砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少 【解析】 【分析】主动运输的特点是逆浓度梯度，需要载体蛋白协助，需要消耗能量。主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过主动运输来选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。 【小问1详解】 物质跨膜运输时，需要载体蛋白且消耗能量的运输方式为主动运输，砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，所以该运输方式属于主动运输。 【小问2详解】 从图中可以看出，与野生型相比，C缺失突变体根细胞中砷浓度相对值较高，C过量表达植株根细胞中砷浓度相对值较低，由此推测，蛋白C可减弱根对砷的吸收。砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡，这会使细胞膜上转运蛋白F的数量减少，从而造成根对砷吸收量的改变。囊泡是由细胞膜内陷形成的，这体现了细胞膜在结构上具有一定的流动性的特点。  【小问3详解】 由于砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，在砷胁迫下，砷会与磷竞争转运蛋白F，所以推测植物对磷的吸收量减少。  原因一，由（2）可知，砷激活蛋白C，使细胞膜上转运蛋白F数量减少，而磷也是通过转运蛋白F进入细胞，所以磷的吸收量减少；原因二，砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞，砷胁迫下，更多的转运蛋白F用于转运砷，导致磷的吸收量减少。   27. 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，需要模板DNA、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。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'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游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________，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，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，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. 4种脱氧核苷酸 ②. 延伸 （2） ①. 5'端 ②. AGATCT ③. BamHⅠ、EcoRⅠ （3） ①. 栽培马铃薯愈伤组织细胞的染色体上 ②. 2 ③. 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+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。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。 28. 为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。 回答下列问题。 （1）据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸_______，原因是_______。有氧呼吸第一阶段，_________接受有机物分解产生的电子和氢离子（H+）。 （2）科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积（图2a）；当加入F、G或H时，E也同样累积（图2b）。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：_________。 （3）科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是_________。 【答案】（1） ①. 增强 ②. 低氧条件下，与野生型组相比，NtPIP基因过量表达株（OE）组氧气浓度升高，呼吸速率增加 ③. NAD+ （2）假设物质H能转化为A （3）低氧条件下，与野生型相比，NtPIP基因过量表达株的根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料 【解析】 【分析】由图1可知，OE组，无论供氧是否正常，呼吸速率变化不大，但WT组，低氧胁迫下，呼吸速率大幅度下降；在低氧胁迫下，野生型的氧浓度较低，OE组氧浓度较高。 【小问1详解】 据图1分析，低氧条件下，与野生型组相比，NtPIP基因过量表达株（OE）组氧气浓度升高且呼吸速率增加，故低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸增强。有氧呼吸的第一阶段，NAD+接受电子和氢离子形成NADH。 【小问2详解】 在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积；当加入F、G或H时，E也同样累积，再结合根据图2中显示的代谢路径，可知丙二酸的加入会导致E积累；分子A、B、C和F、G、H均为E的前体或可通过代谢转化为E，表明有氧呼吸第二阶段代谢路径存在循环特性，即H→A，故提出：假设物质H能转化为A。 【小问3详解】 由图可知，低氧条件下，与野生型相比，NtPIP基因过量表达株的根有氧呼吸增强，因而主动运输吸收更多无机盐，为叶绿体的物质和结构合成提供了更多原料，因而提高了净光合速率。 29. 下图是植物组织培养的过程，试据图回答相关问题： （1）用于植物组织培养的材料叫做外植体，外植体是指________。在植物组织培养过程中，选择幼嫩的器官、组织用于接种的原因是______。 （2）①②分别是___________过程，启动①②的关键激素是________。 （3）在植物组织培养过程中，要进行一系列的消毒、灭菌，且要求无菌操作的目的是_____，且有些杂菌会危害培养物的生长。配制的MS培养基通常用______（工具）进行湿热灭菌。 （4）组织培养得到的试管苗是非常幼嫩的植株，这样的试管苗一般要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，其目的是_______，以保证移植到大田能顺利成活。 （5）植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径，在生产中通常要培养到______阶段。与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物的突出优点是_________（答出1点）。 【答案】（1） ①. 离体培养的植物器官、组织或细胞 ②. 幼嫩的器官或组织分裂能力强，分化程度低 （2） ①. 脱分化、再分化 ②. 生长素和细胞分裂素 （3） ①. 避免杂菌滋生而影响培养物的生长 ②. 高压蒸汽灭菌锅 （4）让其适应自然环境 （5） ①. 愈伤组织 ②. 不受季节、外部环境等条件的限制 【解析】 【分析】图中①表示脱分化形成愈伤组织，②表示再分化形成试管苗。 【小问1详解】 离体的植物器官、组织、细胞或原生质体可作为外植体进行植物组织培养。由于幼嫩的器官或组织分裂能力强，分化程度低，植物组织培养过程中一般选用其进行培养。 【小问2详解】 图中①表示脱分化形成愈伤组织，②表示再分化形成试管苗。培养基中适宜浓度的生长素和细胞分裂素是启动脱分化或再分化的关键激素。 【小问3详解】 消毒、灭菌的目的是避免杂菌滋生而影响培养物的生长，培养基一般采用高压蒸汽灭菌法灭菌，灭菌工具为高压蒸汽灭菌锅。 【小问4详解】 试管苗一般需经过炼苗才能移栽，即将培养物连带培养皿（瓶）移到一般培养室（为经消毒灭菌）进行培养，使试管苗适应自然环境，以保证移栽存活率。 【小问5详解】 只需要代谢产物时，可将培养物培养到愈伤组织阶段，从愈伤组织中进行代谢产物的提取即可，该技术具有快速高效，而且不受季节、外部环境等条件的限制等优点。 30. 甜米酒是我国的传统酒种，某酿酒厂以无核黄皮果（富含维生素、有机酸及特殊的香味）为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题： （1）对酒曲微生物进行分离纯化时，需制备LB（培养细菌）和YPD（培养真菌）培养基。将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上，培养一段时间后，挑取长出的单菌落，转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养，此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素，其目的是_____。 （2）蒸煮的目的有_____（答一点）；主发酵的原理是_____（用化学反应简式表示）。 （3）在制作黄皮甜米酒的过程中，为确定黄酒高活性干酵母（YWBY）的添加量及发酵时间，研究人员进行了相关实验，实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时，YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是_____。YWBY接种量为0.12%时，酒精含量最低的原因可能是_____。 （4）滤清后需进行杀菌，能否采用湿热灭菌法进行灭菌，并说明原因。_____。 【答案】（1）抑制细菌生长 （2） ①. 杀死原料中的杂菌 ②. C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量 （3） ①. 0.1%、8天 ②. 接种量较大，菌数剧增过快导致葡萄糖消耗过多，用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少 （4）不能，采用湿热灭菌法进行灭菌会造成发酵液中的营养物质损失 【解析】 【分析】1、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。 果酒制作的原理： （1）在有氧条件下，反应式如下：C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量。 （2）在无氧条件下，反应式如下：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。 2、参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。 果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的果糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。 【小问1详解】 四环素和链霉素可以抑制细菌的生长，对真菌不起作用。YPD培养基中加入一定量的四环素和链霉素其目的是抑制细菌的生长。 【小问2详解】 酿酒过程蒸煮的主要目的是使淀粉颗粒吸水膨胀并糊化，便于淀粉酶的作用，同时也能杀死原料中的杂菌。酿酒的主发酵过程是酵母菌无氧呼吸产生酒精的过程，其化学反应简式为：C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量。 【小问3详解】 据图2左图可知，接种量为0.1%时，达到最大酒精含量时，产酒精量比其它接种量高，因此最佳接种量为0.1%。据图2右图可知，当发酵时间为8天时，还原糖含量几乎不再变化，因此，最佳主发酵时间为8天。据图2左图可知，接种量为0.12%时，酒精含量最低，原因可能是接种量较大，菌数剧增过快<>菌数剧增过快导致葡萄糖消耗过多，用于酵母菌无氧呼吸产生酒精的葡萄糖减少。 【小问4详解】 湿热灭菌是利用沸水、流通蒸汽或高压蒸汽进行灭菌的方法，灭菌条件为压力100kPa、温度121 ℃，维持15〜30 min。在该条件下灭菌会造成发酵液中的营养物质损失，所以酒一般不会用采用湿热灭菌法进行灭菌。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025年度高二下学期第三学程考试 生物学科试题 时间：75分钟 分数：100分 命题：杨柳 审题：赵艳玲 一、单项选择题（每题只有一个选项，每题2分，共30分） 1. 多种方法获得的早期胚胎，均需移植给受体 才能获得后代。下图列举了几项技术成果。 下列叙述正确的是 （ ） A. 经胚胎移植产生的后代与受体均保持一致 B. ①需获得MII期的去核卵母细胞 C. ②能大幅改良动物性状 D. ③可通过②技术实现扩大化生产，①②可通过③技术实现性状改良 2. 无花果是一种开花植物，是无公害绿色食品，具有促进排便、增强消化功能、保护心血管等功效。下列有关组成无花果细胞的分子的叙述，正确的是（ ） A. 无花果叶中叶绿素分子式是C55HxOyN4Mg，其中含有大量元素和微量元素 B. 无机盐在无花果细胞中大多数以化合物形式存在，少数以离子的形式存在 C. 将无花果种子晒干储存可减少细胞内结合水含量，降低种子新陈代谢速率 D. 淀粉和纤维素的基本组成单位相同，基本单位连接后形成的空间结构不同 3. 温度、pH等因素会影响酶活性。下列有关叙述正确的是（ ） A. 人体细胞中产生的各种蛋白酶的最适温度和最适pH均相同 B. 细菌中耐高温DNA聚合酶适宜在最适pH和温度条件下保存 C. 加入适量双缩脲试剂可检测蛋白质是否被胰蛋白酶彻底水解 D. 反应体系的pH从9下降到2的过程中胃蛋白酶的活性不变 4. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础，下列叙述正确的是（ ） A. 呼吸时从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受浓度的影响 B. 心肌细胞主动运输时参与转运的载体蛋白仅与结合 C. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率与细胞代谢无关 D. 集合管中与通道蛋白结合后使其通道开放进而被重吸收 5. 高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ） A. 错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解 B. 合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供 C. UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作 D. 阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性 6. 当玉米根部受到水淹后，处于缺氧初期时，根组织细胞主要进行产乳酸的无氧呼吸，随后进行产乙醇的无氧呼吸，相关细胞代谢过程如图所示。糖酵解是指在无氧条件下，葡萄糖在细胞质中经一系列反应被分解成丙酮酸的过程。下列叙述正确的是 （ ） A. 葡萄糖和果糖磷酸化反应均属于放能反应 B. 细胞质基质中乳酸积累对乙醇的生成不利 C. 糖酵解的速度加快有利于线粒体中 的生成 D. 玉米根细胞两种无氧呼吸的场所相同，终产物不同 7. 对下列关于中学生物学实验的描述错误的是（ ） ①探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ②观察植物细胞的质壁分离现象 ③探究培养液中酵母菌种群数量的变化 ④观察植物细胞的有丝分裂 ⑤观察叶绿体和细胞质的流动 ⑥DNA的粗提取与鉴定 A. ①⑥通过观察颜色判断实验结果 B. ③⑥均须进行离心操作 C. ②④均可使用洋葱作为实验材料 D. ②⑤实验过程均须保持细胞活性 8. 我国是世界上最大的柠檬酸生产国。利用黑曲霉通过深层通气液体发酵技术生产柠檬酸，流程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 淀粉水解糖为发酵提供碳源和能源 B. 扩大培养可提供足量的黑曲霉菌种 C. 培养基、发酵罐和空气的灭菌方法相同 D. 通气、搅拌有利于溶解氧增加和柠檬酸积累 9. 佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以（ ） A. 参与构成胰岛素 B. 用于诱导原生质体融合 C. 辅助血红蛋白携氧 D. 参与构成甲状腺激素 10. 胰岛素用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。科研人员研制了速效胰岛素，其生产过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A. 速效胰岛素的生产需要用到蛋白质工程和发酵工程 B. 大肠杆菌合成的新的胰岛素不能正常发挥作用 C. 除人工合成DNA外，还可以通过定点突变技术获得目的基因 D. 可以用Ca2+处理的方法直接将新的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞中 11. 植物细胞培养的基本过程如下图。相关叙述错误的是（ ） A. 过程①常选择幼嫩的组织或器官与其具有较强增殖能力有关 B. 过程③应定期补充培养基以满足细胞对营养、激素等的需求 C. 培养的愈伤组织细胞需要经过再分化产生特定的组织后产生次生代谢物 D. 利用植物细胞培养技术可实现次生代谢物的工厂化生产 12. 下列有关发酵工程说法错误的是（ ） A. 发酵工程使用的菌种，可以从自然界中筛选也可以通过诱变育种或基因工程育种获得 B. 发酵工程的中心环节是分离、提纯产物，如果产品是微生物细胞本身，可采用过滤、沉淀等方法分离 C. 在酸性和碱性条件下谷氨酸棒状杆菌积累的代谢产物不同，发酵过程需严格控制pH值 D. 发酵工程可用于生产微生物农药，主要是利用微生物或其代谢物来防治病虫害 13. 谷氨酸棒状杆菌生长的最适pH为7.0，某研究小组通过以下代谢途径发酵生产L-谷氨酰胺。下列叙述正确的是（ ） A. 提高谷氨酸脱氢酶和谷氨酸合成酶的活性有利于提高L-谷氨酰胺产量 B. 发酵初期控制pH为5.6，后调为7.0，有利于提高L-谷氨酰胺产量 C. 通过电子显微镜观察，可以判断发酵过程中是否发生球状细菌污染 D. 发酵结束后，采用过滤、沉淀的方法将菌体分离和干燥即可获得产品 14. 微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是（　　） ①灼烧接种环 ②冷却接种环，拔出试管棉塞 ③试管口通过火焰 ④接种环蘸取菌液 ⑤试管口通过火焰 ⑥接种环划线操作 ⑦接种环划线方法 ⑧平板正置培养 A. ①②⑤⑥ B. ③④⑥⑦ C. ①②⑦⑧ D. ①③④⑤ 15. 丙草胺（C15H22ClNO2）是一种广泛应用的除草剂，能抑制土壤细菌、放线菌和真菌的生长。某研究小组从某地土壤中分离获得能有效降解丙草胺的细菌菌株，并对其计数（如下图所示），以期为修复污染土壤提供微生物资源。下列有关叙述错误的是（ ） A. 提供适宜的温度，将培养基的pH调至酸性，有利于降解菌的生长繁殖 B. 利用该方法计数结果往往比显微镜直接计数法偏小 C. 配制以丙草胺为唯一氮源的选择培养基进行培养，可以提高降解菌的浓度 D. 5号试管的结果表明每克土壤中的菌株数为1.7×109个 16. 兰州百合栽培过程中易受病毒侵染，造成品质退化。某研究小组尝试通过组织培养技术获得脱毒苗，操作流程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. ①为脱分化过程，1号培养基中的愈伤组织是排列规则的薄壁组织团块 B. ②为再分化过程，愈伤组织细胞分化时可能会发生基因突变或基因重组 C. 3号培养基用于诱导生根，其细胞分裂素浓度与生长素浓度的比值大于1 D. 百合分生区附近的病毒极少，甚至无病毒，可以作为该研究中的外植体 17. Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的（ ） A. 1'-碱基 B. 2'-氢 C. 3'-羟基 D. 5'-磷酸基团 18. “探究植物细胞的吸水和失水”实验中，在清水和0.3g/mL蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。以下叙述错误的是（ ） A. 图1，水分子通过渗透作用进出细胞 B. 图1，细胞壁限制过多的水进入细胞 C. 图2，细胞失去的水分子是自由水 D. 与图1相比，图2中细胞液浓度小 19. 下列关于真核细胞内细胞器中的酶和化学反应的叙述，正确的是（ ） A. 高尔基体膜上分布有相应的酶，可对分泌蛋白进行修饰加工 B. 核糖体中有相应的酶，可将氨基酸结合到特定tRNA的3'端 C. 溶酶体内含有多种水解酶，仅能消化衰老、损伤的细胞组分 D. 叶绿体中的ATP合成酶，可将光能直接转化为ATP中的化学能 20. 细胞工程技术已在生物制药和物种繁育等领域得到了广泛应用。下列关于动物细胞工程的叙述，正确的是（ ） A. 从动物体内取出组织，用胰蛋白酶处理后直接培养的细胞称为传代细胞 B. 将特定基因或特定蛋白导入已分化的T细胞，可将其诱导形成iPS细胞 C. 将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞混合，经诱导融合的细胞即为能分泌所需抗体的细胞 D. 采用胚胎分割技术克隆动物常选用桑葚胚或囊胚，因这两个时期的细胞未发生分化 二、不定项选择题（每题有一个或多个选项，少选得1分错选不得分，每题3分共15分） 21. 丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白（MPC）运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述正确的是（ ） A. MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加 B. 丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变 C. 线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率 D. 线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高 22. 急性粒细胞白血病（AML）患者的造血干细胞内，RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基仅有第107位对应的氨基酸出现异常，下图为部分生理过程。下列叙述错误的是（ ） A. 若该基因编码链部分序列为5'-TGGTGC-3'，则其转录的mRNA部分序列为5′-GCUCCU-3′ B. RUNX1基因的核苷酸序列中发生突变的核苷酸位点可能是第319位 C. 图中细胞甲、乙、丙的差异表现在细胞形态结构、mRNA的种类、蛋白质的种类等方面 D. 图中表示RUNX1基因的表达过程的是②③ 23. 肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程。其中PC酶和PDH酶催化丙酮酸产生不同的产物，进入三羧酸循环（属于有氧呼吸第二阶段）。PC酶活性的增加会促进琥珀酸的释放，琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸，PC酶的活性会被抑制。下列说法错误的是（ ） A. 图中乙酰辅酶A和草酰乙酸均产生于线粒体基质 B. 三羧酸循环消耗和进而产生［H］和 C. 利用葡萄糖进行有氧呼吸时一共有4步反应能产生［H］ D. 肿瘤细胞无氧呼吸加强会减弱细胞毒性T细胞的杀伤能力 24. 冰菜是一种耐盐性极强的盐生植物，常用于盐碱地的治理，耐盐机制主要依靠其茎叶表面的盐囊细胞，下图为盐囊细胞内几种离子的跨膜运输机制示意图。下列叙述正确的是（ ） A. H+进出细胞的方式相同 B. 细胞液的pH高于细胞质基质 C. 改变细胞外溶液的pH影响K+向细胞内的转运速率 D. H+—ATPase载体蛋白形成的H+浓度梯度，为Na+、Cl-的转运提供了动力 25. 蛛丝有超强韧性，其主要成分蛛丝蛋白是一种特殊的纤维蛋白，具有独特的结构与性质。科学家将蛛丝蛋白基因转入羊的乳腺中以生产蛛丝蛋白，下图是蛛丝蛋白基因的DNA片段。在基因工程中可通过PCR技术和琼脂糖凝胶电泳技术检测目的基因是否导入受体细胞。下列说法正确的是（ ） A. 用PCR技术扩增图中的蛛丝蛋白基因，可选择图中的引物①和④ B. 科学家将蛛丝蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起 C. 在凝胶中DNA分子的迁移速率不只与DNA分子的大小有关 D. 如果电泳结果显示羊体细胞中含有蛛丝蛋白基因，则其乳汁中都含有蛛丝蛋白 三、解答题（本题共5个小题，共55分） 26. 砷可严重影响植物的生长发育。拟南芥对砷胁迫具有一定的耐受性，为探究其机制，研究者进行了相关实验。回答下列问题： （1）砷通过转运蛋白F进入根细胞时需消耗能量，该运输方式属于______。 （2）针对砷吸收相关基因C缺失和过量表达的拟南芥，研究者检测了其根细胞中砷的含量，结果如图。由此推测，蛋白C可_____（填“增强”或“减弱”）根对砷的吸收。进一步研究表明，砷激活的蛋白C可使F磷酸化、磷酸化的F诱导细胞膜内陷、形成含有蛋白F的囊泡。由此判断，激活的蛋白C可使细胞膜上转运蛋白F的数量______，造成根对砷吸收量的改变。囊泡的形成过程体现了细胞膜在结构上具有________的特点。 （3）砷和磷可竞争性通过转运蛋白F进入细胞。推测在砷胁迫下植物对磷的吸收量________（填“增加”或“减少”），结合（2）和（3）的信息，分析其原因：_______（答出两点即可）。 27. 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，需要模板DNA、引物、________、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。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'端”或“3'端”）添加限制酶识别序列，结合上表分析，上游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________，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，基因表达载体中T-DNA进入愈伤组织细胞，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。 28. 为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响，科研小组测定了油菜的野生型（WT）及NtPIP基因过量表达株（OE）在正常供氧（AT）和低氧（HT，模拟涝渍）条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度，结果见图1。 回答下列问题。 （1）据图1分析，低氧胁迫下，NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸_______，原因是_______。有氧呼吸第一阶段，_________接受有机物分解产生的电子和氢离子（H+）。 （2）科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现，在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时，E增多并累积（图2a）；当加入F、G或H时，E也同样累积（图2b）。根据此结果，针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设：_________。 （3）科研小组还发现，低氧条件下，NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析，其原因是_________。 29. 下图是植物组织培养的过程，试据图回答相关问题： （1）用于植物组织培养的材料叫做外植体，外植体是指________。在植物组织培养过程中，选择幼嫩的器官、组织用于接种的原因是______。 （2）①②分别是___________过程，启动①②的关键激素是________。 （3）在植物组织培养过程中，要进行一系列的消毒、灭菌，且要求无菌操作的目的是_____，且有些杂菌会危害培养物的生长。配制的MS培养基通常用______（工具）进行湿热灭菌。 （4）组织培养得到的试管苗是非常幼嫩的植株，这样的试管苗一般要先移植到消过毒的蛭石或珍珠岩等环境中，其目的是_______，以保证移植到大田能顺利成活。 （5）植物细胞培养技术是工厂化生产相关代谢产物的一条有效途径，在生产中通常要培养到______阶段。与传统的从植物体内提取相比，工厂化生产细胞产物的突出优点是_________（答出1点）。 30. 甜米酒是我国的传统酒种，某酿酒厂以无核黄皮果（富含维生素、有机酸及特殊的香味）为辅料研制出黄皮甜米酒，该酒具有消食、润肺和清热解毒等功效。制作黄皮甜米酒的工艺流程如图1所示。回答下列问题： （1）对酒曲微生物进行分离纯化时，需制备LB（培养细菌）和YPD（培养真菌）培养基。将不同种酒曲稀释液涂布于LB和YPD培养基上，培养一段时间后，挑取长出的单菌落，转移到相对应的新LB和YPD培养基中继续分离纯化培养，此过程中YPD培养基中需加入一定量的四环素和链霉素，其目的是_____。 （2）蒸煮的目的有_____（答一点）；主发酵的原理是_____（用化学反应简式表示）。 （3）在制作黄皮甜米酒的过程中，为确定黄酒高活性干酵母（YWBY）的添加量及发酵时间，研究人员进行了相关实验，实验结果如图2所示。根据实验结果制作黄皮甜米酒时，YWBY的最佳接种量及主发酵时间分别是_____。YWBY接种量为0.12%时，酒精含量最低的原因可能是_____。 （4）滤清后需进行杀菌，能否采用湿热灭菌法进行灭菌，并说明原因。_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $