精品解析：湖北省荆州中学2025-2026学年高三上学期8月月考生物试卷

荆州中学2025-2026学年度高三上学期8月月考 生物试题 （全卷满分100分 考试用时75分钟） 一、单选题 1. 下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ） A. 自由水是很多生化反应的介质，不能直接参与生化反应 B. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 C. 乳糖存在于动物细胞中，不能进一步水解为更简单的化合物 D. 脂肪是细胞中良好的储能物质，不是细胞膜的主要组成组分 2. 食品保存有干制、高温、腌制等多种方法。下列叙述错误的是（　　） A. 干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B. 巴氏消毒法可杀死食品中全部微生物，并可破坏食品中的酶类 C. 鲜肉腌制通过添加食盐制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 D. 地窖内低氧、低温的环境，可减少果蔬储存过程中的营养消耗 3. 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 4. 细胞是最基本的生命系统，每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。下图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述不正确的是（ ） A. ①与细胞有丝分裂有关，菠菜叶肉细胞中不存在此结构 B. 与口腔上皮细胞相比，唾液腺细胞中的②较发达 C. 物质进入细胞核必须通过③，出细胞核则不一定 D. 除④和⑤处的核糖体外，其它生物膜上也可能有核糖体 5. 人工智能AlphaFold可以帮助科学家对蛋白质的空间结构进行预测。科学家需要为AlphaFold提供蛋白质的（ ） A. 氨基酸种类 B. 氨基酸序列 C. 肽键数目 D. 各种元素的比例 6. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置，一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可让葡萄糖分子和水分子通过，错误的是（ ） A. 图2中，若A为0.3g/mL葡萄糖溶液，B为清水，则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高 B. 图3中，若A为清水a为蔗糖溶液，每次平衡后都将产生的水柱h移走，那么随着时间的推移，h将会越来越小 C. 图3中，如果A，a均为蔗糖溶液，则开始时浓度大小关系为Ma>MA，达到平衡后Ma>MA D. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，则此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 7. 某研究小组计划从土壤中分离能分解尿素的细菌。已知此类细菌能合成脲酶，将尿素分解为氨和CO2。根据下列配方配制的培养基中，可用于该实验的是（ ） A. 葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、琼脂、水 B. 尿素、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、酚红指示剂、琼脂、水 C. 尿素、硝酸铵、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、琼脂、水 D. 尿素、葡萄糖、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、琼脂、水 8. 研究发现，在分泌蛋白分泌的过程中，细胞骨架中具有极性的微管充当了囊泡定向运输的轨道，微管的负极靠近细胞中心，正极位于细胞的边缘部分，微管上结合着大量能沿其运动的蛋白质，称为马达蛋白。马达蛋白又分为驱动蛋白和细胞质动力蛋白两类，它们都具有ATP水解酶的活性。下列说法正确的是（ ） A. 马达蛋白沿微管移动的过程不会发生自身构象的改变 B. 两种马达蛋白沿微管移动的过程是一个放能过程 C. 大多数细胞质动力蛋白负责细胞中分泌蛋白的运输 D. 细胞骨架能够锚定并支撑细胞器，维持细胞的形态 9. 如下图所示，a表示现代生物工程技术，b表示其结果，下面说法错误的是（　　） A. 如果a是胚胎分割技术，体现了动物细胞核的全能性 B. 如果a是核移植技术，体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用 C. 如果a是基因工程，b是乳腺生物反应器，则需对移植的胚胎进行性别选择 D. 胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理，但不需要进行免疫检查 10. 缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A. 低盐度培养0-8h，缢蛏细胞吸水，其细胞液的浓度会逐渐减小 B. 低盐度培养8-48h，缢蛏通过自我调节以减少组织中的溶质含量 C. 高盐度条件下，缢蛏可能通过产生游离的氨基酸抵抗外界胁迫，维持自身鲜重相对稳定 D. 缢蛏细胞吸水和失水时，水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快 11. 将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A. 叶状体小段中CO2的减少导致其上浮 B. 4℃条件下该叶状体小段无法进行光合作用 C. 各组实验应确保水中的CO2浓度较高且相同 D. 增加光照强度可使各组叶状体小段上浮数量均增加 12. 真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列说法错误的是（ ） A. 内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠 B. 线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻 C. 类囊体膜受损会导致叶绿体内C3含量降低 D. 溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器 13. 温度是影响生物系统稳定性和功能的关键物理因素。无论是高温还是低温，都会对分子结构、生理过程产生影响。下列叙述正确的是（ ） A. 低温不会影响酶的活性，所以一般选择低温来保存酶制剂 B. 酿酒时，将发酵温度从28℃升高到40℃，有利于发酵的进行 C. 处于高温环境时，哺乳动物主要通过减少流向皮肤的血液来降低体温 D. PCR利用了DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚和结合 14. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 叶片经消毒后需用蒸馏水多次冲洗，以避免消毒时间过长而产生毒害 B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压 C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率 D. 图示④过程可用高Ca²⁺—低pH法获得杂种细胞 15. 下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的机制图。下列叙述正确的是（ ） A. 图示中能产生ATP 的结构有细胞质基质和线粒体 B. 图中浓度大小为细胞外>细胞质基质>叶绿体基质>类囊体腔 C. 水光解产生的H⁺可进一步形成NADH，为暗反应提供还原剂和能量 D. 光反应通过确保暗反应中CO2的供应，帮助该绿藻适应水生环境 16. 阻断血管平滑肌和心肌细胞膜上的钙通道蛋白，可以抑制细胞Ca2+内流，从而产生降压作用。下列有关叙述中，正确的是（ ） A. 血管平滑肌细胞外的Ca2+内流属于主动运输 B. Ca2+与钙通道蛋白的特殊位点结合才能进入细胞 C. 人体内的Ca大多以离子的形式存在 D. 哺乳动物血液中Ca2+含量太低会导致肌肉抽搐 17. 实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP、蔗糖和缓冲液且无CO2的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（ ） 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A. 希尔反应中加入蔗糖溶液的目的是维持渗透压 B. 希尔反应中作为氧化剂的DCIP可用铁盐替代 C. 希尔反应能说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水 D. 与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体的类囊体膜的功能较强 18. 奶啤是以富含多种营养物质的鲜奶为原料，通过微生物发酵得到的一种集酸奶与啤酒风味为一体的乳饮料。如图表示制作奶啤的流程图，下列相关叙述正确的是（ ） A. 单一菌种繁殖所获得的微生物代谢产物称为纯培养物 B. 菌种①和菌种②的发酵过程中发酵液中均有气泡产生 C. 菌种①和菌种②的数量测定都用细菌计数板完成 D. 第二次发酵前需搅拌以促进菌种②的代谢和繁殖 二、填空题 19. Ⅰ.乳糖酶缺乏症患者体内乳糖酶（LCT）的分泌量较少，导致患者无法完全消化母乳或牛乳中的乳糖，从而引起非感染性腹泻。工业化生产无乳糖奶粉时，需用乳糖酶将奶中的乳糖除去。为了提高乳糖酶的产量，科研人员从牧民的奶酪（一种近似固体的发酵牛奶制品）中分离纯化出了能高效生产乳糖酶的酵母菌，图1为流程示意图。请回答下列问题： （注：X-gal为乳糖酶的显色底物，乳糖酶可以将无色的X-gal分解成半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。） （1）将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是_________。 （2）若要将培养基甲中的菌液稀释10倍，应进行的操作是从培养基甲中吸取1mL的菌液，置于盛有________的试管中。 （3）一段时间后，在含X-gal的培养基上观察到多个菌落，其中__________菌落为最理想的目的菌落。 Ⅱ.科研工作者利用生物技术培育出了转基因低乳糖奶牛，如图为转基因低乳糖奶牛的培育流程。请据图分析回答下列问题： （4）如图2所示，转基因低乳糖奶牛的培育过程涉及的动物细胞工程技术有________（至少写出两项）。 （5）科学家在构建重组质粒T时，首先采用PCR技术对LCT基因进行扩增，在扩增目的基因的操作过程中，加入的物质有：模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸以及__________酶等。若一个DNA分子在PCR仪中经过4次循环，需要_________个引物。 （6）从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是________________。 20. 胆固醇是人体内一种重要的脂质，细胞中的胆固醇可以来源于血浆。下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。图示中的低密度脂蛋白（LDL），其主要功能是通过血液循环将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞（靶细胞）中，以满足这些细胞对胆固醇的需要。 （1）与构成生物膜的基本支架相比，LDL膜结构的主要不同点是______________。LDL通过途径①_____________方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到________中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。 （2）细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是_____________（细胞器）。 （3）当细胞内胆固醇过多，细胞可通过_____________（填序号）等途径调节胆固醇含量。 ①提升还原酶的活性 ②增加细胞膜上LDL受体的数量 ③抑制LDL受体基因的表达 ④抑制乙酰CoA合成胆固醇 ⑤促进胆固醇的储存 （4）胆固醇是构成____________的重要成分。图为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。据图分析胆固醇对膜流动性的作用：______________。 21. 人白细胞介素是一种重要的免疫活性调节因子。研究人员将人白细胞介素基因导入大肠杆菌的基因组中并高效表达。选用的质粒和目的基因的结构如图所示。已知lacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解无色的X-gal，产生蓝色物质。回答下列问题： （1）常用荧光标记的单链DNA探针检验从基因文库中获取的目的基因是否符合要求。研究人员制备白细胞介素基因的荧光探针时，在PCR反应管中加入酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dATP、dGTP、dCTP和碱基被荧光标记的dTTP），并加入适量的单链DNA片段（碱基序列为5'—ATAGCCAATTGGC—3'）。不考虑自身环化,该反应管中_______（填“能”或“不能”）得到带有荧光标记的DNA探针，理由是_________。 （2）白细胞介素基因的转录方向为从右向左。据图分析，白细胞介素基因转录的模板链为_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）链；构建含目的基因的表达载体时，为提高效率和防止目的基因自身环化，需选择限制酶_______切割质粒，对目的基因的处理方案是___________________。 （3）为筛选出含目的基因重组质粒的大肠杆菌菌落，需将大肠杆菌置于添加了__________的固体培养基上培养。培养基上能观察到哪些颜色的菌落，及这些菌落分别对应哪种大肠杆菌___________。 22. 水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 （1）科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：________。 （2）为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是____________。 （3）在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，最终在线粒体生成CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示： ①已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：____________。 ②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC支路，并成功将支路导入水稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，请分析该支路能显著提高水稻产量的原因：________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 荆州中学2025-2026学年度高三上学期8月月考 生物试题 （全卷满分100分 考试用时75分钟） 一、单选题 1. 下列关于细胞中化合物的叙述，正确的是（ ） A. 自由水是很多生化反应的介质，不能直接参与生化反应 B. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 C. 乳糖存在于动物细胞中，不能进一步水解为更简单的化合物 D. 脂肪是细胞中良好的储能物质，不是细胞膜的主要组成组分 【答案】D 【解析】 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、自由水不仅是生化反应的介质，也可直接参与反应，如光反应中水的分解，A错误； B、无机盐（如Mg²⁺）参与叶绿素（有机物）的合成，B错误； C、乳糖是二糖，可水解为葡萄糖和半乳糖，C错误； D、脂肪是良好储能物质，而细胞膜主要由磷脂、蛋白质等构成，不含脂肪，D正确。 故选D。 2. 食品保存有干制、高温、腌制等多种方法。下列叙述错误的是（　　） A. 干制降低食品的含水量，使微生物不易生长和繁殖，食品保存时间延长 B. 巴氏消毒法可杀死食品中全部微生物，并可破坏食品中的酶类 C. 鲜肉腌制通过添加食盐制造高渗环境，从而抑制微生物的生长和繁殖 D. 地窖内低氧、低温的环境，可减少果蔬储存过程中的营养消耗 【答案】B 【解析】 【分析】 食品保存的关键在于抑制微生物的生长和繁殖，以及减少食品自身的营养消耗。常见的食品保存方法有干制、高温、腌制等。 【详解】A 、干制过程会降低食品的含水量，水是微生物生长和繁殖所必需的物质，含水量降低后，微生物不易生长和繁殖，从而延长食品的保存时间，A正确； B 、 巴氏消毒法是在较低温度下，在规定的时间内，对食品进行加热处理，以杀死食品中的部分微生物，并尽可能减少对食品营养成分和风味的影响，它不能杀死食品中全部微生物，也不会破坏食品中的所有酶类，B错误； C 、鲜肉腌制时添加食盐，会使周围环境形成高渗环境。微生物细胞内的水分会通过渗透作用流向高渗环境，导致微生物细胞失水，从而抑制微生物的生长和繁殖，C正确； D 、 地窖内低氧的环境可以抑制果蔬的有氧呼吸，低温能降低果蔬细胞内酶的活性，从而减少果蔬储存过程中的营养消耗，D正确。 故选B。 3. 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。 4. 细胞是最基本的生命系统，每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。下图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述不正确的是（ ） A. ①与细胞有丝分裂有关，菠菜叶肉细胞中不存在此结构 B. 与口腔上皮细胞相比，唾液腺细胞中的②较发达 C. 物质进入细胞核必须通过③，出细胞核则不一定 D. 除④和⑤处的核糖体外，其它生物膜上也可能有核糖体 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：①为中心体，②为高尔基体，③为核孔，④为附着在内质网上的核糖体，⑤为游离的核糖体。 【详解】A、①是中心体，与细胞有丝分裂有关，中心体只分布在动物和低等植物细胞中，菠菜叶肉细胞中不存在此结构，A正确； B、②是高尔基体，与细胞的分泌功能有关，和口腔上皮细胞相比，唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，细胞中的高尔基体较发达，B正确； C、③为核孔，是大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质可通过跨膜运输穿过核膜进出细胞核，C错误； D、核糖体主要附着在粗面内质网上，负责合成分泌蛋白等，另外还有游离在细胞质基质的核糖体合成结构蛋白，还有少量附着在核膜上，D正确。 故选C。 5. 人工智能AlphaFold可以帮助科学家对蛋白质的空间结构进行预测。科学家需要为AlphaFold提供蛋白质的（ ） A. 氨基酸种类 B. 氨基酸序列 C. 肽键数目 D. 各种元素的比例 【答案】ABC 【解析】 【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，一条或几条肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质，蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同有关，根本原因是DNA分子的多样性。 【详解】A、组成蛋白质的氨基酸的种类会影响蛋白质的空间结构，因此氨基酸的种类是科学家需要为AlphaFold提供的因素，A正确； B、组成蛋白质的氨基酸的序列会影响蛋白质的空间结构，因此氨基酸的序列也是科学家需要为AlphaFold提供的因素，B正确； C、组成蛋白质的氨基酸的数目会影响蛋白质的肽键数目，进而会影响蛋白质的空间结构，因此肽键数目也是科学家需要为AlphaFold提供的因素，C正确； D、组成蛋白质的各种元素的比例无法直接影响蛋白质的空间结构，不符合题意，D错误。 故选ABC。 6. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置，一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过，但可让葡萄糖分子和水分子通过，错误的是（ ） A. 图2中，若A为0.3g/mL葡萄糖溶液，B为清水，则平衡后A 侧液面与B侧液面一样高 B. 图3中，若A为清水a为蔗糖溶液，每次平衡后都将产生的水柱h移走，那么随着时间的推移，h将会越来越小 C. 图3中，如果A，a均为蔗糖溶液，则开始时浓度大小关系为Ma>MA，达到平衡后Ma>MA D. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，则此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析：图1中为细胞处于质壁分离状态，但下一刻怎么变化无法确定；图2和3中半透膜可以让葡萄糖分子和水分子通过，而蔗糖分子不能透过。 【详解】A、图2中，若A为0.3g/mL葡萄糖溶液，B为清水，由于葡萄糖分子能透过半透膜，则液面会出现左侧先升高，然后右侧液面升高，最后两侧液面相平，A正确； B、图3中，若每次平衡后都将产生的水柱h移走，则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少，随着时间的推移，h将会越来越小，B正确； C、图3中开始时漏斗内液面上升，可推测Ma＞MA，但由于漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，由于浓度差和液柱压力的作用相等，水分进出平衡，因此平衡后Ma＞MA，C正确； D、若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原，还是达到了动态平衡，因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系，细胞液浓度大于、小于或等于外界溶液浓度都有可能，D错误。 故选D。 7. 某研究小组计划从土壤中分离能分解尿素的细菌。已知此类细菌能合成脲酶，将尿素分解为氨和CO2。根据下列配方配制的培养基中，可用于该实验的是（ ） A. 葡萄糖、蛋白胨、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、琼脂、水 B. 尿素、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、酚红指示剂、琼脂、水 C. 尿素、硝酸铵、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、琼脂、水 D. 尿素、葡萄糖、KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O、琼脂、水 【答案】D 【解析】 【分析】1、培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐等营养物质。 2、 选择培养基：只允许特定的微生物生长，同时抑制或阻止其他微生物生长；筛选出能够分解尿素的细菌，就必须是在以尿素为唯一氮源的培养基上。 【详解】从土壤中分离能分解尿素的细菌，已知此类细菌能合成脲酶，将尿素分解为氨和CO2。分解尿素的细菌是异养微生物，因此培养基中应该加入有机碳源，如葡萄糖；分离分解尿素的菌的培养基从功能上分属于选择培养基，应该以尿素为唯一氮源；从物理性质上分属于固体培养基，因此应加入凝固剂琼脂，同时，培养基中还要加入水和无机盐（KH2PO4、Na2HPO4、MgSO4·7H2O），综上所述，D正确，ABC错误。 故选D。 8. 研究发现，在分泌蛋白分泌的过程中，细胞骨架中具有极性的微管充当了囊泡定向运输的轨道，微管的负极靠近细胞中心，正极位于细胞的边缘部分，微管上结合着大量能沿其运动的蛋白质，称为马达蛋白。马达蛋白又分为驱动蛋白和细胞质动力蛋白两类，它们都具有ATP水解酶的活性。下列说法正确的是（ ） A. 马达蛋白沿微管移动的过程不会发生自身构象的改变 B. 两种马达蛋白沿微管移动的过程是一个放能过程 C. 大多数细胞质动力蛋白负责细胞中分泌蛋白的运输 D. 细胞骨架能够锚定并支撑细胞器，维持细胞的形态 【答案】D 【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。 【详解】A、马达蛋白沿微管移动的过程会发生自身构象的改变，以此来定向运输囊泡，A错误； B、两种马达蛋白沿微管移动的过程需要消耗能量，是一个吸能反应，B错误； C、 细胞质动力蛋白一般负责将囊泡运输到细胞中心（负极），而驱动蛋白通常负责将囊泡运输到细胞边缘（正极），因此大多数驱动蛋白负责分泌蛋白的运输，C错误； D、细胞骨架能够锚定并支撑细胞器，维持细胞的形态，D正确。 故选D。 9. 如下图所示，a表示现代生物工程技术，b表示其结果，下面说法错误的是（　　） A. 如果a是胚胎分割技术，体现了动物细胞核的全能性 B. 如果a是核移植技术，体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用 C. 如果a是基因工程，b是乳腺生物反应器，则需对移植的胚胎进行性别选择 D. 胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理，但不需要进行免疫检查 【答案】A 【解析】 【分析】1、核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个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，这个新的胚胎最终发育为动物个体，核移植得到的动物称克隆动物。 2、胚胎分割的特点：来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质，胚胎分割可以看做动物无性繁殖或克隆的方法之一。 【详解】A、胚胎分割技术能够增加胚胎数量，并不能体现了动物细胞核的全能性，A错误； B、如果a是核移植技术，新移植进入的细胞核能够重新表现出全能性，体现了细胞质具有调控细胞核发育的作用，B正确； C、如果a是基因工程，b是乳腺生物反应器，目的基因表达的产物在雌性动物的乳汁中提取，则需对移植的胚胎进行性别选择，C正确； D、胚胎移植前均需要对受体进行同期发情处理，保证胚胎植入相同的生理环境，又因供体和受体为同种生物，故不需要进行免疫检查，D正确。 故选A。 10. 缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一，自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化，图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是（　　） A. 低盐度培养0-8h，缢蛏细胞吸水，其细胞液的浓度会逐渐减小 B. 低盐度培养8-48h，缢蛏通过自我调节以减少组织中的溶质含量 C. 高盐度条件下，缢蛏可能通过产生游离的氨基酸抵抗外界胁迫，维持自身鲜重相对稳定 D. 缢蛏细胞吸水和失水时，水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快 【答案】A 【解析】 【分析】题意分析：图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线，实验的自变量是培养时间和盐浓度，因变量是鲜重。 【详解】A、0～8h，与初始状态（0h）相比，缢蛏的鲜重增加，故其在低盐度条件下吸水，但动物细胞没有细胞液，A错误； B、低盐度培养时，缢蛏组织渗透压大于外界环境，导致缢蛏吸水，为恢复正常状态，缢蛏应通过自我调节使组织中的溶质含量减少，从而降低组织渗透压，引起组织失水，B正确； C、高盐度条件下，外界溶液浓度高于缢蛏细胞液浓度，缢蛏可能通过产生游离的氨基酸来增大细胞液浓度，抵抗外界胁迫，维持自身鲜重相对稳定，C正确； D、水分子通过水通道蛋白跨膜运输属于协助扩散，协助扩散比自由扩散的运输速率快，所以缢蛏细胞吸水和失水时，水分子通过水通道蛋白跨膜运输可能比自由扩散更快，D正确。 故选A。 11. 将某种大型绿藻的叶状体剪成大小相同的小段，以相同时间内从水下上浮的叶状体小段数量为指标，探究温度对其光合作用强度的影响，结果如图。相关叙述正确的是（　　） A. 叶状体小段中CO2的减少导致其上浮 B. 4℃条件下该叶状体小段无法进行光合作用 C. 各组实验应确保水中的CO2浓度较高且相同 D. 增加光照强度可使各组叶状体小段上浮数量均增加 【答案】C 【解析】 【详解】A、叶状体上浮是因为光合作用产生氧气，使叶状体浮力增大，而非CO2减少，A错误； B、4℃条件下叶状体小段有上浮，说明能进行光合作用，只是强度较弱，B错误；   C、探究温度对光合作用强度的影响，CO2浓度是无关变量，应保持相同且较高，以排除其对实验结果的干扰，C正确；    D、不同温度下光合作用的最适光照强度可能不同，增加光照强度（可能会降低光合作用强度）不一定使各组叶状体小段上浮数量均增加，D错误。      故选C。 12. 真核细胞正常的生理功能与生物膜的完整性密切相关。下列说法错误的是（ ） A. 内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠 B. 线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻 C. 类囊体膜受损会导致叶绿体内C3含量降低 D. 溶酶体膜受损会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器 【答案】C 【解析】 【详解】A、内质网和高尔基体是蛋白质合成和加工的场所，若内质网和高尔基体膜受损会影响蛋白质的正常折叠，A正确； B、有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，若线粒体内膜受损会导致有氧呼吸的第三阶段受阻，B正确； C、类囊体膜受损会阻断光反应，导致ATP和NADPH减少，暗反应中C3的还原受阻，但CO2固定仍进行，C3会积累，含量升高，C错误； D、溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，若溶酶体膜受损则会导致细胞无法消化衰老、损伤的细胞器，D正确。 故选C。 13. 温度是影响生物系统稳定性和功能的关键物理因素。无论是高温还是低温，都会对分子结构、生理过程产生影响。下列叙述正确的是（ ） A. 低温不会影响酶的活性，所以一般选择低温来保存酶制剂 B. 酿酒时，将发酵温度从28℃升高到40℃，有利于发酵的进行 C. 处于高温环境时，哺乳动物主要通过减少流向皮肤的血液来降低体温 D. PCR利用了DNA热变性原理，通过调节温度来控制DNA双链的解聚和结合 【答案】D 【解析】 【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。 【详解】A、低温会影响酶的活性，且不会破坏酶的空间结构，所以一般选择低温来保存酶制剂，A错误； B、酿酒时的适宜温度是18到30℃，将发酵温度从28℃升高到40℃不利于发酵的进行，B错误； C、处于高温环境时，哺乳动物皮肤毛细血管舒张，因而可通过增加流向皮肤的血液来降低体温，C错误； D、PCR基于DNA热变性原理，通过温度循环控制：高温（约95°C）使DNA双链解聚（变性），降温（约50-65°C）使引物与模板结合（复性），中温（约72°C）进行DNA合成（延伸），D正确。 故选D。 14. 某杂种植株的获取过程如图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 叶片经消毒后需用蒸馏水多次冲洗，以避免消毒时间过长而产生毒害 B. 图示①过程采用酶解法获取原生质体时，可用聚乙二醇调节渗透压 C. 图示②过程通过抽真空处理使酶溶液渗入细胞间隙，提高酶解效率 D. 图示④过程可用高Ca²⁺—低pH法获得杂种细胞 【答案】C 【解析】 【详解】A、叶片经消毒后需用无菌水冲洗，A错误； B、聚乙二醇是诱导细胞融合的物质，不是调节渗透压的物质，通常加入甘露醇来调节渗透压，B错误； C、为了提高酶解效率，图示②过程可通过抽真空处理，利用负压使酶溶液快速渗入细胞间隙，通过处理，酶解效率会提高，C正确； D、图示④过程为诱导原生质体融合的过程，该过程可用高Ca2+—高pH融合法获得杂种细胞，D错误。 故选C。 15. 下图是某绿藻适应水生环境，提高光合效率的机制图。下列叙述正确的是（ ） A. 图示中能产生ATP 的结构有细胞质基质和线粒体 B. 图中浓度大小为细胞外>细胞质基质>叶绿体基质>类囊体腔 C. 水光解产生的H⁺可进一步形成NADH，为暗反应提供还原剂和能量 D. 光反应通过确保暗反应中CO2的供应，帮助该绿藻适应水生环境 【答案】D 【解析】 【分析】光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌利用光能，将二氧化碳和水转化为有机物（如葡萄糖），并释放氧气的过程。包括光反应阶段和暗反应阶段。 【详解】A、 观察可知，图中能产生ATP的结构有细胞质基质、线粒体和叶绿体类囊体薄膜，A错误； B、从图中离子运输方向判断，HCO3-进入细胞是主动运输，从细胞质基质进入叶绿体也是主动运输，所以浓度大小为细胞外<细胞质基质<叶绿体基质，类囊体腔中未显示HCO3-相关运输，无法与其他部位比较，B错误； C、 水光解产生的H⁺可进一步形成NADPH，为暗反应提供还原剂和能量，而NADH是细胞呼吸过程产生的，C错误； D、 从图中可知，光反应产生的能量可用于将细胞外的HCO3-运输到叶绿体基质中转化为CO2，光反应产生氢离子，促进碳酸氢根产生二氧化碳，确保暗反应中CO2的供应，帮助该绿藻适应水生环境，D正确。 故选D。 16. 阻断血管平滑肌和心肌细胞膜上的钙通道蛋白，可以抑制细胞Ca2+内流，从而产生降压作用。下列有关叙述中，正确的是（ ） A. 血管平滑肌细胞外的Ca2+内流属于主动运输 B. Ca2+与钙通道蛋白的特殊位点结合才能进入细胞 C. 人体内的Ca大多以离子的形式存在 D. 哺乳动物血液中Ca2+含量太低会导致肌肉抽搐 【答案】D 【解析】 【详解】A、血管平滑肌细胞外的Ca2+通过钙通道蛋白内流，属于协助扩散而非主动运输，A错误； B、Ca2+通过钙通道蛋白时不需要与特殊位点结合，只有载体蛋白才需要结合，B错误； C、人体内的Ca主要存在于骨骼和牙齿中，以碳酸钙等化合物形式存在，C错误； D、血液中Ca2+含量过低会引发抽搐，Ca2+含量过高会导致肌无力，D正确。 故选D。 17. 实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。希尔反应基本过程：将黑暗中制备的离体叶绿体加到含有DCIP、蔗糖和缓冲液且无CO2的溶液中并照光。水在光照下被分解，产生氧气等。用不同浓度的某除草剂分别处理品种甲杂草和品种乙杂草的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如下表所示。下列说法错误的是（ ） 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A. 希尔反应中加入蔗糖溶液的目的是维持渗透压 B. 希尔反应中作为氧化剂的DCIP可用铁盐替代 C. 希尔反应能说明光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水 D. 与品种乙相比，除草剂抑制品种甲叶绿体的类囊体膜的功能较强 【答案】C 【解析】 【详解】A、希尔反应中加入蔗糖的目的是维持离体叶绿体的渗透压，避免因渗透压变化导致结构破坏，A正确； B、DCIP在希尔反应中作为人工电子受体，接受水光解产生的电子。铁盐（如Fe3+）可替代DCIP作为最终电子受体，B正确； C、希尔反应中无CO2参与，氧气仅来源于水的光解，但不能证明光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水，C错误； D、据题图分析可知：除草剂处理影响叶绿体放氧速率，说明除草剂主要抑制光合作用的光反应阶段，光反应阶段发生在类囊体膜上，与品种乙相比，甲的放氧速率较品种乙慢，即除草剂抑制品种甲叶绿体类囊体膜的功能较强，D正确。 故选C。 18. 奶啤是以富含多种营养物质的鲜奶为原料，通过微生物发酵得到的一种集酸奶与啤酒风味为一体的乳饮料。如图表示制作奶啤的流程图，下列相关叙述正确的是（ ） A. 单一菌种繁殖所获得的微生物代谢产物称为纯培养物 B. 菌种①和菌种②的发酵过程中发酵液中均有气泡产生 C. 菌种①和菌种②的数量测定都用细菌计数板完成 D. 第二次发酵前需搅拌以促进菌种②的代谢和繁殖 【答案】D 【解析】 【分析】题图表示奶啤制作流程图，接种①后发酵得到酸奶，属于乳酸发酵，可知接种①的菌种为乳酸菌；接种②后发酵得到奶啤，属于乙醇发酵，可知接种②的菌种为酵母菌。 【详解】A、由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物，而非代谢产物，A错误； B、菌种①无氧呼吸产乳酸不会产生气体，B错误； C、酵母菌的数量测定用血细胞计数板完成，细菌数量测定用细菌计数板，C错误； D、第二次发酵前需搅拌以促进酵母菌的代谢和繁殖，增加酵母菌数量，D正确。 故选D。 二、填空题 19. Ⅰ.乳糖酶缺乏症患者体内乳糖酶（LCT）的分泌量较少，导致患者无法完全消化母乳或牛乳中的乳糖，从而引起非感染性腹泻。工业化生产无乳糖奶粉时，需用乳糖酶将奶中的乳糖除去。为了提高乳糖酶的产量，科研人员从牧民的奶酪（一种近似固体的发酵牛奶制品）中分离纯化出了能高效生产乳糖酶的酵母菌，图1为流程示意图。请回答下列问题： （注：X-gal为乳糖酶的显色底物，乳糖酶可以将无色的X-gal分解成半乳糖和蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色。） （1）将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是_________。 （2）若要将培养基甲中的菌液稀释10倍，应进行的操作是从培养基甲中吸取1mL的菌液，置于盛有________的试管中。 （3）一段时间后，在含X-gal的培养基上观察到多个菌落，其中__________菌落为最理想的目的菌落。 Ⅱ.科研工作者利用生物技术培育出了转基因低乳糖奶牛，如图为转基因低乳糖奶牛的培育流程。请据图分析回答下列问题： （4）如图2所示，转基因低乳糖奶牛的培育过程涉及的动物细胞工程技术有________（至少写出两项）。 （5）科学家在构建重组质粒T时，首先采用PCR技术对LCT基因进行扩增，在扩增目的基因的操作过程中，加入的物质有：模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸以及__________酶等。若一个DNA分子在PCR仪中经过4次循环，需要_________个引物。 （6）从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是________________。 【答案】（1）增加目的菌的数量##进行扩大培养 （2）9mL无菌水 （3）直径最大的蓝色 （4）动物细胞培养、动物体细胞核移植 （5） ①. 耐高温的DNA聚合（Taq DNA聚合） ②. 30 （6）抗原-抗体杂交（DNA-RNA杂交） 【解析】 【分析】1、分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部可以繁殖形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞群体，这就是菌落。采用平板划线法和稀释涂布平板法能将单个微生物分散在固体培养基上，之后经培养得到的单菌落一般是由单个微生物繁殖形成的纯培养物。 2、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。 3、常用的灭菌方法有湿热灭菌（常用高压蒸汽灭菌）、干热灭菌和灼烧灭菌。 【小问1详解】 培养基甲是液体培养基，将奶酪悬浮液接种到培养基甲中的目的是增加目的菌的数量（或进行扩大培养）。 【小问2详解】 对菌液进行稀释时，从培养基甲中吸取1mL菌液，滴加至盛有9mL的无菌水的试管中，即可将原菌液稀释10倍。 【小问3详解】 酵母菌产生的乳糖酶能将无色的X-gal分解成蓝色的溴靛蓝，使菌落呈蓝色，因此从含X-gal的培养基中挑选最理想的目的菌落（能高效生产乳糖酶的酵母菌）时，应挑选直径最大的蓝色菌落。 【小问4详解】 据图2可知，培育转基因低乳糖奶牛采用的技术有基因工程、动物细胞培养、动物体细胞核移植、胚胎移植。 【小问5详解】 利用PCR扩增时需要的条件包括：模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸以及耐高温的DNA聚合酶（Taq DNA聚合）等；PCR技术大量扩增目的基因时，缓冲液中需要加入的引物个数计算公式为2n+1-2，因此若一个DNA分子在PCR仪中经过4次循环，需要24+1-2=30个引物。 【小问6详解】 LCT基因表达产生的乳糖酶（LCT）为蛋白质，故从分子水平上检测转基因牛细胞中LCT基因是否表达的方法是抗原-抗体杂交（DNA-RNA杂交）。 20. 胆固醇是人体内一种重要的脂质，细胞中的胆固醇可以来源于血浆。下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。图示中的低密度脂蛋白（LDL），其主要功能是通过血液循环将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞（靶细胞）中，以满足这些细胞对胆固醇的需要。 （1）与构成生物膜的基本支架相比，LDL膜结构的主要不同点是______________。LDL通过途径①_____________方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到________中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。 （2）细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是_____________（细胞器）。 （3）当细胞内胆固醇过多，细胞可通过_____________（填序号）等途径调节胆固醇含量。 ①提升还原酶的活性 ②增加细胞膜上LDL受体的数量 ③抑制LDL受体基因的表达 ④抑制乙酰CoA合成胆固醇 ⑤促进胆固醇的储存 （4）胆固醇是构成____________的重要成分。图为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。据图分析胆固醇对膜流动性的作用：______________。 【答案】（1） ①. 只有单层磷脂分子 ②. 胞吞 ③. 溶酶体 （2）内质网 （3）③④⑤ （4） ①. 动物细胞膜 ②. 在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性;在温度较低时，又可以提高膜的流动性（或者胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态） 【解析】 【分析】1、生物膜的基本支架是磷脂双分子层。蛋白质分子镶嵌、覆盖或贯穿于其中。糖蛋白分布于膜的外表面，与细胞的识别等有关。 2、大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐。 3、细胞中胆固醇含量的相对稳定是反馈调节的结果。 【小问1详解】 生物膜的基本支架是磷脂双分子层，与构成生物膜的基本支架相比，LDL膜结构的主要不同点是只有单层磷脂分子，LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。LDL通过靶细胞膜的方式是胞吞，该过程需要靶细胞膜上的LDL受体的识别与结合，及网格蛋白等物质的参与。溶酶体中含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器。 【小问2详解】 内质网是细胞内脂质合成的车间，故细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是内质网。 【小问3详解】 当细胞内胆固醇过多，细胞可通过③抑制LDL受体基因的表达、④抑制乙酰CoA合成胆固醇、⑤促进胆固醇的储存等途径，使游离胆固醇的含量维持在正常水平。故选③④⑤。 【小问4详解】 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。根据题图可知，胆固醇对膜流动性的作用是在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性，或者胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。 21. 人白细胞介素是一种重要的免疫活性调节因子。研究人员将人白细胞介素基因导入大肠杆菌的基因组中并高效表达。选用的质粒和目的基因的结构如图所示。已知lacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解无色的X-gal，产生蓝色物质。回答下列问题： （1）常用荧光标记的单链DNA探针检验从基因文库中获取的目的基因是否符合要求。研究人员制备白细胞介素基因的荧光探针时，在PCR反应管中加入酶、扩增缓冲液、H2O和4种脱氧核苷酸（dATP、dGTP、dCTP和碱基被荧光标记的dTTP），并加入适量的单链DNA片段（碱基序列为5'—ATAGCCAATTGGC—3'）。不考虑自身环化,该反应管中_______（填“能”或“不能”）得到带有荧光标记的DNA探针，理由是_________。 （2）白细胞介素基因的转录方向为从右向左。据图分析，白细胞介素基因转录的模板链为_______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）链；构建含目的基因的表达载体时，为提高效率和防止目的基因自身环化，需选择限制酶_______切割质粒，对目的基因的处理方案是___________________。 （3）为筛选出含目的基因重组质粒的大肠杆菌菌落，需将大肠杆菌置于添加了__________的固体培养基上培养。培养基上能观察到哪些颜色的菌落，及这些菌落分别对应哪种大肠杆菌___________。 【答案】（1） ①. 能 ②. 两条单链DNA分子可以碱基互补形成局部双链，这样既做模板链又做引物；引物的3'端有对应模板，且模板上有碱基A （2） ①. Ⅰ ②. XhoI和MunI ③. 右侧先用PCR扩增出限制酶XhoI的识别序列（CTCGAG），再用限制酶XhoI、MunI切割 （3） ①. 氨苄青霉素和X-gal ②. 含空质粒的大肠杆菌菌落周围是蓝色；含目的基因重组质粒的大肠杆菌菌落周围是无色 【解析】 【分析】基因工程的基本操作程序：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 向PCR反应管中加入适量的单链DNA片段后，两条单链DNA分子可以碱基互补形成局部双链，这样既做模板链又做引物，引物的3'端有对应模板，且模板上有碱基A，故进行荧光标记可以得到带有荧光标记的DNA探针。 【小问2详解】 白细胞介素基因的转录方向为从右向左，转录时mRNA按5′→3'合成，故转录的模板链为Ⅰ链。质粒中的氨苄青霉素抗性基因上有限制酶EcoRI的切割位点，目的基因的编码序列有限制酶SalI和NheI的切割位点，故需选择限制酶XhoI和MunI切割质粒，目的基因左侧有MunI的识别序列，但右侧没有限制酶识别序列，故需要先在目的基因的右侧用PCR扩增出限制酶XhoI的识别序列（CTCGAG），再用限制酶XhoI、MunI切割。 【小问3详解】 已知lacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解无色的X-gal，产生蓝色物质。由图可知：选择限制酶XhoI和MunI切割质粒时，lacZ基因的结构被破坏，但氨苄青霉素抗性基因（AmpR）的结构完好。可见，为筛选出含目的基因重组质粒的大肠杆菌菌落，需将大肠杆菌置于添加了氨苄青霉素和X-gal的固体培养基上培养。在该培养基上，不含质粒的大肠杆菌不能存活；含空质粒的大肠杆菌编码的β-半乳糖苷酶能将无色的X-gal分解，产生蓝色物质，其菌落周围是蓝色；含目的基因重组质粒的大肠杆菌不能编码β-半乳糖苷酶，其菌落周围是无色。 22. 水稻是我国重要的粮食作物之一，开展水稻高产攻关是促进粮食高产优产、筑牢粮食安全根基的关键举措。为获得优质的水稻品种，科学家开展了多项研究。分析回答下列问题。 （1）科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：________。 （2）为研究水稻对弱光和强光的适应性，科研人员对水稻叶片照光1h后，通过观察发现弱光照射的细胞中叶绿体集中分布在细胞的受光面，生理意义是____________。 （3）在强光条件下，叶肉细胞气孔关闭使CO2吸收受阻，此时过高的O2会在R酶的作用下氧化C5，最终在线粒体生成CO2，被称为光呼吸，研究人员通过研究光呼吸拟通过在植物体内构建人工代谢途径进一步提高植物的固碳能力。光呼吸与光合作用相伴发生，其过程如图所示： ①已知R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3；又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2）。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：____________。 ②研究人员利用水稻自身的基因成功构建了一条新的光呼吸支路，简称GOC支路，并成功将支路导入水稻叶绿体，该支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，请分析该支路能显著提高水稻产量的原因：________。 【答案】（1）18O2→H218O→C18O2→（CH218O） （2）最大程度吸收光能，以适应弱光环境 （3） ①. 二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度，同时还可促进 R酶催化更多的C5与CO2结合，减少C5与O2的结合，从而降低光呼吸 ②. GOC支路使C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，提高了叶绿体内CO2的浓度，抑制C2用于光呼吸，减少了ATP，NADPH的消耗，从而提高光合速率 【解析】 【分析】1、光合作用的过程包括光反应和暗反应阶段，光反应在叶绿体类囊体薄膜上进行，将光能转化为储存在ATP和NADPH中活跃的化学能，并释放出O2；暗反应在叶绿体基质中进行，将ATP和NADPH中活跃的化学能转化为有机物中稳定的化学能。影响光合作用的主要因素有温度、光照强度和二氧化碳浓度等。 2、有氧呼吸发生的场所在细胞质基质和线粒体中，在酶的催化作用下，葡萄糖等有机物彻底氧化分解产生二氧化碳和水，有氧呼吸释放的能量大部分以热能的形式散失，少部分以化学能的形式储存在ATP中。 【小问1详解】 将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，当通入一定比例的18O2和CO2时，18O2中的氧元素会进入线粒体内膜参与有氧呼吸的第三阶段，转移至H218O中；H218O在线粒体基质参与有氧呼吸的第二阶段，与丙酮酸结合后氧元素转移至 C18O2中； C18O2进入叶绿体基质参与光合作用的暗反应阶段，生成C3，经过C3还原过程合成有机物，因此该过程中氧元素的转移途径为18O2→H218O→C18O2→（CH218O）。 【小问2详解】 弱光照射时，叶绿体集中分布在细胞受光面，是为了增加光吸收面积，提高光合作用效率，以适应弱光环境。 【小问3详解】 ①从光合作用原理来看，CO2是光合作用暗反应阶段（卡尔文循环）的原料，与C5结合生成C3，最终转化为有机物，因此适当提高CO2浓度可加速暗反应，促进光合产物积累；从R酶的作用特点来看，R酶具有双重催化功能，CO2与O2竞争性结合R酶的活性位点，因此提高CO2浓度会抑制R酶的光呼吸，使其更倾向于催化C5和CO2的结合，提高光合效率，进而提高水稻产量。 ②结合题意可知，GOC支路的作用是使光呼吸的中间产物C2直接在叶绿体内代谢释放CO2，光呼吸使一部分碳以CO2的形式散失，GOC支路使光呼吸产生的CO2直接在叶绿体内释放，提高了叶绿体内CO2的浓度，抑制C2用于光呼吸，减少了ATP，NADPH的消耗，故显著提高了水稻的光合速率和产量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $