精品解析：陕西省西安市华清中学2025-2026学年高三上学期11月期中考试生物试题

华清中学2025-2026学年高三年级自主命题(一) 期中考 科目：生物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞对该信号分子的特异应答依赖相应受体 B. 图中酶联受体具有识别、运输和催化作用 C. ATP水解使应答蛋白磷酸化而具有活性 D. 活化的应答蛋白影响基因表达，最终引起细胞定向分化 2. 钙调蛋白（CaM）是真核细胞中重要的信号分子，其是由148个氨基酸组成的单链蛋白质。当细胞内Ca2+浓度升高时，CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路，进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是（　　） A. CaM是在核糖体上合成的 B. Ca是组成细胞的大量元素 C. CaM的合成需要脱去148个水分子 D. 促进CaM的合成，有利于胰岛素的分泌 3. 细胞核基因控制合成的蛋白质以非折叠状态进入线粒体，其具体过程如下图所示。下列叙述中错误的是（ ） A. 前体蛋白质由游离型核糖体合成后通过蛋白转运体穿过线粒体内、外膜 B. 非折叠状态的蛋白质进入线粒体的过程需要利用膜的流动性这一特性 C. 信号序列引导前体蛋白与受体蛋白结合与受体蛋白的特异性识别有关 D. 线粒体的生长除了需要新合成的蛋白质，还需高尔基体合成的脂质 4. 研究证明，蛋白质的错误折叠和聚集的长期积累，可以导致如阿尔茨海默病、帕金森病和白内障等老年性疾病的发生。细胞利用质量监控机制维持蛋白质功能和稳定性，过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 据图推测，HSP基因表达水平与小鼠的寿命呈负相关 B. 由图可知，分子伴侣HSP可以介导蛋白质的正确折叠 C. 溶酶体和蛋白酶体均可对错误折叠的蛋白质进行清除 D. 自噬泡和Hsc70分子伴侣介导的细胞自噬可防止错误折叠蛋白质的积累 5. 同学甲和乙以某植物的成熟叶肉细胞为实验材料，各自进行了质壁分离及复原实验的拓展实验，所用溶液有蔗糖溶液和 KNO3溶液，图 1、图 2 分别为同学甲和乙的实验结果，实验期间严格遵循单一变量原则，同学甲用溶液处理材料 10 min 后测量原生质体的体积。下列相关叙述错误的是（　　） A. 同学甲和乙使用的溶液分别是蔗糖溶液和 KNO3溶液 B. 该叶肉细胞的细胞液浓度大约与 0.16 mol·L-1的蔗糖溶液相当 C. 推测图 1 中，0.48 mol·L-1 对应的测量结果与 0.40 mol·L-1基本相同 D. 图 2 中，4 min 时该植物的成熟叶肉细胞开始吸收乙同学所用溶液中的溶质 6. 盐碱地中含大量NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存，同时一些病原菌也会感染水稻，影响其生长。图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 水分子与水通道蛋白发生结合后进入细胞不需要消耗能量 B. 海水稻细胞只依赖SOS1将多余的Na⁺运出细胞从而降低细胞质基质中Na⁺浓度 C. 海水稻通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染 D. H⁺从液泡内运输到细胞质基质的方式是主动运输 7. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B. 运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D. 与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 8. 蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体，参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解，从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是（　　） A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动 C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解 9. 血红素是血红蛋白的组成成分，其合成的简要过程如图所示，其中甲、乙和丙代表不同的物质，酶X能催化甲和乙转变为丙，“(-)”表示抑制作用。 下列叙述正确的是（　　） A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量 B. 与甲、乙结合后，酶X会发生不可逆的结构变化 C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性 D. 随着甲和乙的浓度提高，酶X 催化反应的速率不断提高 10. 某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（ ） 组别 pH CaCl2 温度（℃） 降解率（%） ① 9 + 90 38 ② 9 + 70 88 ③ 9 - 70 0 ④ 7 + 70 58 ⑤ 5 + 40 30 注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白 A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2 B. 结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度 C. 该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9 D. 尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 11. 电鳐一次放电电压可达300-500V，足以把附近的鱼电死。据计算，1万条电鳐的电能聚集在一起，足够使1列电力机车运行几分钟。电鳐的发电需要消耗体内的ATP。如图是ATP的结构及合成与水解反应，下列相关叙述错误的是（　　） A. 图2反应向右进行时，图1中的c特殊化学键断裂释放出能量和磷酸 B. 电鳐细胞中图2反应向左进行时，所需的能量来源于细胞呼吸 C. 图2反应向右进行时是放能反应，与其它吸能反应相关联 D. ATP与ADP相互转化迅速，细胞中储存大量ATP以满足对能量的需求 12. 科学家为验证人工构建的质子梯度能够驱动ATP合成的假说，设计了如下实验：分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按照下图所示加入到人工脂质体上，光照处理后结果如下图。下列叙述不正确的是（ ） A. H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式是主动运输 B. 脂质体上的ATP合酶能够将光能转化为ATP中活跃的化学能 C. 无光条件下，图C中脂质体内pH低于外界时可能会有ATP产生 D. 图D实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用 13. 细胞呼吸过程中，氧气的作用是（　　） A. 作为电子受体 B. 作为电子供体 C. 作为催化剂 D. 作为产物 14. 某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（　　） A. 甲曲线表示O2吸收量 B. O2浓度为b时，该器官不进行有氧呼吸 C. O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D. O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 15. 乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）是植物细胞中无氧呼吸的关键酶，为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，科研人员将植物幼苗在相同且适宜的条件下分别进行未淹水、淹水和淹水+Ca2+处理，结果如下图。下列分析正确的是（　　） A. 该实验的自变量是Ca2+的有无，因变量是辣椒幼苗根细胞呼吸作用 B. 淹水组植物幼苗根细胞产生乙醇的速率小于产生乳酸的速率 C. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP D. 淹水时，Ca2+可增强植物幼苗ADH 的活性，降低 LDH 的活性 16. “液滴移动法”判断生物呼吸类型，以下描述错误的是（　　） A. 测定呼吸速率的指标常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示 B. 甲中通过细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2时，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气压减小，刻度管内水滴左移，左移距离即为需氧呼吸耗氧量 C. 乙中水滴移动距离为呼吸作用释放的CO2与消耗的O2的差值 D. 将温度由室温升高到种子发芽的最适温度时，甲中的红色液滴向左移动，乙中红色液滴始终不动 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 人体具有自我防御能力，能抵御病原体的侵袭。干扰素基因刺激因子（STING）是人体免疫功能的关键参与者，细胞中STING转运到高尔基体后，可激活STING信号通路，促进免疫相关基因的表达，如图1所示。请回答下列问题： （1）有病毒入侵时，囊泡将STING转运进入高尔基体，体现囊泡和高尔基体的膜具有______性。到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物，水解______直接提供能量，磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。 （2）激活的IRF3进入细胞核，促进细胞表达干扰素，抑制病毒增殖，这种免疫类型为______。 （3）STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFκB，促进细胞表达抗原呈递相关蛋白，进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面，有利于T细胞通过______识别到病毒抗原后活化，裂解被病毒感染的靶细胞，这种免疫方式为______。 （4）我国科学家研究发现，有些2型糖尿病患者的胰岛B细胞中STING信号通路异常。 ①健康状态下，胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，促进血糖进入细胞进行氧化分解，促进______，与胰岛A细胞分泌的______共同维持血糖稳态。 ②为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能异常的关系，研究人员以正常小鼠和胰岛B细胞中STING基因敲除的小鼠为研究对象，分别分离了胰岛B细胞，开展两组实验：一组检测细胞中胰岛素基因的表达量，结果见图2；另一组用高糖溶液刺激，检测培养液中胰岛素的含量，结果见图3。根据图2、图3可得出结论：___________。 ③依据上述研究，研发治疗血糖异常相关的新药物，还需探明胰岛B细胞中STING信号通路作用的分子机制。为筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因，研究人员用小鼠开展了实验研究。请选出3个关键步骤，并按照实验流程排序：______（填字母）。 a．提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的DNA b．提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA c．逆转录成cDNA后，扩增、测序分析 d．PCR扩增，测序分析 e．确定差异表达基因，进行实验验证 18. 将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如右图所示），以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。 （1）土豆片为4片时，20分钟后，气体量不再增加的原因是__________。 （2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（实线）相比，实验结果的曲线最可能是下列__________图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是__________，其结果可用__________图中的虚线表示。 （3）为保证上述实验的科学性，需要控制其他的外界环境因素，如__________。 19. 细胞呼吸时，线粒体内膜出现电子传递，形成了跨膜的电势差和H+梯度差，以驱动ATP合成，如图1所示。回答下列问题： （1）在细胞呼吸的过程中，NADH在复合物Ⅰ的作用下被氧化时，释放的能量主要用于驱动________运输到膜间隙。细胞色素(Cytc)发挥的作用是________。 （2）图示反应发生在细胞呼吸的第________阶段，驱动ATP合酶合成ATP 的直接能量是________________。 （3）为验证H⁺梯度差的产生和NADH 的氧化有关，某实验小组做了实验：从细胞中分离得到线粒体，将其悬浮于不含O₂的培养液中，溶液外接pH电极后密封试管(如图2所示)，测量溶液H⁺浓度的变化(如图3所示)。已知H⁺可自由渗透线粒体外膜。 ①实验初始设置“无氧”条件做对照，目的是排除O₂干扰，确保 H⁺梯度仅由____________驱动。加入O₂前，溶液H⁺浓度保持稳定，原因是NADH的氧化受阻，线粒体基质中的H⁺ ___________ （填“能”或“不能”）跨线粒体内膜被运出。 ②加入O₂后，溶液 H⁺浓度持续升高，原因是_____________。随后H⁺浓度开始下降，说明发生了H⁺顺浓度梯度回流至_________________的过程，此时线粒体内ATP 浓度会________。 20. 科研人员通过建立污水处理系统（含多种微生物）、引种植物等措施，将污染严重的某湿地建设成城市湿地景观公园。下图1表示湿地对城市污水的净化；图2表示该湿地生态系统的局部能量流动过程，其中D表示同化量，图中字母代表相应能量。回答下列问题： （1）图1中甲、乙、丙代表该湿地生态系统中的三种组成成分，甲指的是________，碳元素在图1的甲、乙、丙之间以________的形式进行传递。 （2）图1中输入人工湿地生态系统的能量是_______；分析图2可知，第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是________（用图中字母表示），第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_______（用图中字母表示）。 （3）信息传递对生态系统和农业生产都有重要作用，孔雀开屏是一种_______（填“物理”或“化学”或“行为”）信息，使用黑光灯诱捕趋光性昆虫属于_______防治。 （4）生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节；一般情况下，食物网越复杂，生态系统的_______（填“抵抗力”或“恢复力”）稳定性就越高；处于生态平衡的生态系统具有以下特征：结构平衡、功能平衡、_______平衡。 21. 研究人员从分解纤维素的细菌（A菌）中提取出一种纤维素酶基因（CBHII）并进行PCR扩增，然后与高效表达载体DUT质粒（图1）连接构建成重组质粒并导入A菌，从而获得分解纤维素能力更强的工程菌（B菌），请回答下列问题： 限制酶 识别序列及酶切位点 BglⅡ 5'-A↓GATCT-3' BstEⅡ 5'-G↓GTNACC-3'(N为任意碱基) SacI 5'-G↓AGCTC-3' Msp I 5'-C↓CGG-3' BamH I 5'-G↓GATCC-3' 几种限制酶识别序列及酶切位点 （1）构建成重组质粒时，应选择限制酶_______对pUT质粒进行酶切，经酶切后形成了两个DNA片段（X和Y），X两端的黏性末端分别为-CTAG和-CAATG，则Y两端的黏性末端分别为-CTAG和_______。 （2）CBHII基因中无上述限制酶的酶切位点，两端需添加相关酶切位点才能在酶切后与pUT质粒连接，PCR扩增过程中，最早经过_______轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子，需要在琼脂糖溶液中加入适量的_______。 （3）为鉴定重组质粒是否构建成功以及是否成功导入A菌，将其接种在含抗生素_______（填“M”或“N”）的培养基上培养，将3个不同菌落扩大培养后提取质粒分别进行双酶切并进行电泳，结果如图3所示（片段过小时检测不到条带）。据图分析，菌落_______中成功导入了重组质粒。 （4）为检测B菌的纤维素分解能力，将含有20%纤维素的培养基分为三组，进行不同处理后，在相同条件下培养一段时间，测定培养基中纤维素含量，结果如图4所示，对照组2的处理为接种_______，说明_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 华清中学2025-2026学年高三年级自主命题(一) 期中考 科目：生物 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述错误的是（　　） A. 细胞对该信号分子的特异应答依赖相应受体 B. 图中酶联受体具有识别、运输和催化作用 C. ATP水解使应答蛋白磷酸化而具有活性 D. 活化的应答蛋白影响基因表达，最终引起细胞定向分化 【答案】B 【解析】 【分析】信号分子与特异性受体结合后发挥调节作用。图中信号分子与膜外侧酶联受体识别、结合，ATP水解产生的磷酸基团结合到激酶区域使之具有活性，有活性的激酶区域能将应答蛋白转化为有活性的应答蛋白。 【详解】A、由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A正确； B、酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误； C、ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如应答蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C正确； D、细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。 故选B。 2. 钙调蛋白（CaM）是真核细胞中重要的信号分子，其是由148个氨基酸组成的单链蛋白质。当细胞内Ca2+浓度升高时，CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路，进而促进胰岛素分泌。下列叙述错误的是（　　） A. CaM是在核糖体上合成的 B. Ca是组成细胞的大量元素 C. CaM的合成需要脱去148个水分子 D. 促进CaM的合成，有利于胰岛素的分泌 【答案】C 【解析】 【分析】蛋白质的合成场所为核糖体，组成蛋白质的基本单位为氨基酸，蛋白质一定含有的元素为C、H、O、N。 【详解】A、依据题干信息，钙调蛋白是由148个氨基酸组成的单链蛋白质，蛋白质的合成场所是在核糖体上，A正确； B、Ca是组成细胞的大量元素，B正确； C、CaM是由148个氨基酸组成的单链蛋白质，因此CaM的合成需要脱去147个水分子，C错误； D、依据题干信息，CaM可通过结合Ca2+激活下游信号通路，进而促进胰岛素分泌，所以促进CaM的合成，有利于胰岛素的分泌，D正确。 故选C。 3. 细胞核基因控制合成的蛋白质以非折叠状态进入线粒体，其具体过程如下图所示。下列叙述中错误的是（ ） A. 前体蛋白质由游离型核糖体合成后通过蛋白转运体穿过线粒体内、外膜 B. 非折叠状态的蛋白质进入线粒体的过程需要利用膜的流动性这一特性 C. 信号序列引导前体蛋白与受体蛋白结合与受体蛋白的特异性识别有关 D. 线粒体的生长除了需要新合成的蛋白质，还需高尔基体合成的脂质 【答案】D 【解析】 【详解】A、核基因编码的线粒体蛋白，合成场所是细胞质游离核糖体，前体蛋白需通过线粒体外膜和内膜的转运体通道，跨越两层膜进入线粒体基质，A正确； B、蛋白质是大分子，通过转运体时，转运体蛋白的构象变化（如通道开放或关闭）依赖膜的流动性（生物膜的基本特性），非折叠蛋白穿过膜的过程，本质是膜蛋白动态协作，需利用膜流动性，B正确； C、前体蛋白的信号序列（如线粒体靶向序列）是 “身份标签”，线粒体外膜的受体蛋白可特异性识别该序列，介导前体蛋白与转运体结合。 这一过程依赖受体与信号序列的特异性识别（类似 “钥匙-锁” 机制），C正确； D、线粒体膜的脂质主要由内质网合成（内质网是细胞脂质合成的 “车间” ），线粒体自身也可合成部分脂质（依赖自身基因和酶），但高尔基体不参与脂质合成（高尔基体主要加工分泌蛋白、合成植物细胞壁的纤维素等）。 因此，线粒体生长所需脂质与高尔基体无关，D错误。 故选D。 4. 研究证明，蛋白质的错误折叠和聚集的长期积累，可以导致如阿尔茨海默病、帕金森病和白内障等老年性疾病的发生。细胞利用质量监控机制维持蛋白质功能和稳定性，过程如下图。下列叙述错误的是（　　） A. 据图推测，HSP基因表达水平与小鼠的寿命呈负相关 B. 由图可知，分子伴侣HSP可以介导蛋白质的正确折叠 C. 溶酶体和蛋白酶体均可对错误折叠的蛋白质进行清除 D. 自噬泡和Hsc70分子伴侣介导的细胞自噬可防止错误折叠蛋白质的积累 【答案】A 【解析】 【详解】A、HSP（热休克蛋白）作为分子伴侣，可帮助错误折叠的蛋白质重新正确折叠，若HSP基因表达水平高，修复能力增强，可能减少错误蛋白积累，从而延长寿命，A错误； B、图中可以看出HSP可介导蛋白质的正确折叠，B正确； C、溶酶体通过自噬作用降解错误折叠的蛋白质，蛋白酶体通过泛素-蛋白酶体途径分解错误蛋白，两者均参与清除过程，C正确； D、自噬泡包裹错误折叠的蛋白质后与溶酶体融合，Hsc70分子伴侣协助识别并介导自噬，防止错误蛋白积累，D正确。 故选A。 5. 同学甲和乙以某植物的成熟叶肉细胞为实验材料，各自进行了质壁分离及复原实验的拓展实验，所用溶液有蔗糖溶液和 KNO3溶液，图 1、图 2 分别为同学甲和乙的实验结果，实验期间严格遵循单一变量原则，同学甲用溶液处理材料 10 min 后测量原生质体的体积。下列相关叙述错误的是（　　） A. 同学甲和乙使用的溶液分别是蔗糖溶液和 KNO3溶液 B. 该叶肉细胞的细胞液浓度大约与 0.16 mol·L-1的蔗糖溶液相当 C. 推测图 1 中，0.48 mol·L-1 对应的测量结果与 0.40 mol·L-1基本相同 D. 图 2 中，4 min 时该植物的成熟叶肉细胞开始吸收乙同学所用溶液中的溶质 【答案】D 【解析】 【详解】A、蔗糖分子不能进入细胞，因此用蔗糖溶液处理时，细胞只会发生质壁分离，原生质体体积持续减小（如图 1）；KNO3溶液中的K+、NO3-可通过主动运输进入细胞，细胞先质壁分离，后因溶质进入导致细胞液浓度升高，发生质壁分离复原，原生质体体积先减小后增大（如图 2）。因此甲用蔗糖溶液，乙用KNO3溶液，A正确； B、在图1中，当蔗糖溶液浓度为0.16mol⋅L−1时，原生质体的相对体积等于 “初始体积”，说明此时细胞既不吸水也不失水，细胞液浓度与该蔗糖溶液浓度相当，B正确； C、图1中，蔗糖溶液浓度越高，细胞失水越多，原生质体体积越小。当浓度达到一定值（如0.40mol⋅L−1）后，细胞可能因过度失水而死亡，原生质体体积不再变化。因此0.48mol⋅L−1蔗糖溶液处理的结果与0.40mol⋅L−1基本相同，C正确； D、图2中，原生质体体积在4min 前就已经开始增大，说明细胞在4min前就已经开始吸收KNO3溶液中的溶质（K+、NO3-），使细胞液浓度升高，进而发生质壁分离复原，D错误。 故选D。 6. 盐碱地中含大量NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存，同时一些病原菌也会感染水稻，影响其生长。图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图。下列相关叙述正确的是（　　） A. 水分子与水通道蛋白发生结合后进入细胞不需要消耗能量 B. 海水稻细胞只依赖SOS1将多余的Na⁺运出细胞从而降低细胞质基质中Na⁺浓度 C. 海水稻通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染 D. H⁺从液泡内运输到细胞质基质的方式是主动运输 【答案】C 【解析】 【详解】A、水通道蛋白运输水不需要与水分子结合，A错误； B、海水稻细胞通过SOS1将多余的Na+运出细胞，同时通过NHX将多余的Na+运入液泡，从而降低细胞质基质中的Na+浓度，B错误； C、由图可知，海水稻通过胞吐分泌抗菌蛋白，C正确； D、液泡中pH值低于细胞质基质，即液泡中H+浓度更高，所以H+从液泡出来是协助扩散，D错误。 故选C。 7. 骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病，研究发现患者软骨细胞膜上的Na+通道蛋白明显多于正常人，从而影响NCX载体蛋白对Ca2+的运输，据图分析，下列叙述错误的是（ ） A. Na+通道运输Na+不需要消耗ATP B. 运输Na+时，Na+通道和NCX载体均需与Na+结合 C. 患者软骨细胞的Ca2+内流增多 D. 与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点 【答案】B 【解析】 【分析】被动运输：物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。被动运输分为自由扩散和协助扩散。自由扩散：物质通过简单的扩散作用进出细胞的物质扩散方式。协助扩散：借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，也叫易化扩散。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要和通道蛋白结合。 【详解】A、Na+通道运输Na+属于协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，A正确； B、Na+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，B错误； C、因为患者软骨细胞膜上Na+通道蛋白增多，会使Na+内流增多，胞内Na+会积累，NCX载体会将胞内过多的Na+逆浓度排出胞外，需要利用Ca2+产生的电化学势能提供能量，所以使得Ca2+内流增多，C正确； D、因为患者是Na+通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病，所以与NCX载体相比，Na+通道更适合作为研究药物的靶点，D正确。 故选B。 8. 蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体，参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解，从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是（　　） A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动 C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解 【答案】C 【解析】 【分析】当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分 子。然后，小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大 分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中，胞吞、胞吐是普遍存在的现象，它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。 【详解】A、胞吞过程是一个耗能过程，需要消耗能量，去唾液酸糖蛋白的胞吞也不例外，A正确； B、胞吞过程中细胞膜会发生形态的改变，这依赖于膜脂的流动性，所以去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动，B正确； C、已知蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关，蛋白R参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解从而调节胆固醇代谢，那么抑制蛋白R合成，会使蛋白R减少，可能导致血液中胆固醇水平降低，而不是增加，C错误； D、溶酶体中含有多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等，去唾液酸糖蛋白被胞吞后可以在溶酶体中被降解，D正确。 故选C。 9. 血红素是血红蛋白的组成成分，其合成的简要过程如图所示，其中甲、乙和丙代表不同的物质，酶X能催化甲和乙转变为丙，“(-)”表示抑制作用。 下列叙述正确的是（　　） A. 酶X为甲和乙的活化提供了能量 B. 与甲、乙结合后，酶X会发生不可逆的结构变化 C. 血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性 D. 随着甲和乙的浓度提高，酶X 催化反应的速率不断提高 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能而非提供能量，A错误； B、酶与底物结合是可逆的，反应完成后酶会恢复原状，B错误； C、据图可知，图示中“（-）”表示血红素（丙）对酶X的反馈抑制，血红素浓度过高会通过反馈调节抑制酶X 的活性，从而使血红素浓度维持在相对稳定的状态，C正确； D、一定范围内，反应速率会随底物浓度增加而提高，但达到酶饱和后速率不再变化，此外血红素的反馈抑制会限制速率持续提高，D错误。 故选C。 10. 某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究，结果见下表。下列分析错误的是（ ） 组别 pH CaCl2 温度（℃） 降解率（%） ① 9 + 90 38 ② 9 + 70 88 ③ 9 - 70 0 ④ 7 + 70 58 ⑤ 5 + 40 30 注：+/-分别表示有/无添加，反应物为Ⅰ型胶原蛋白 A. 该酶的催化活性依赖于CaCl2 B. 结合①、②组的相关变量分析，自变量为温度 C. 该酶催化反应的最适温度70℃，最适pH9 D. 尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物 【答案】C 【解析】 【分析】分析表格信息可知，降解率越高说明酶活性越高，故②组酶的活性最高，此时pH为9，需要添加CaCl2，温度为70℃。 【详解】A、分析②③组可知，没有添加CaCl2，降解率为0，说明该酶的催化活性依赖于CaCl2，A正确； B、分析①②变量可知，pH均为9，都添加了CaCl2，温度分别为90℃、70℃，故自变量为温度，B正确； C、②组酶的活性最高，此时pH为9，温度为70℃，但由于温度梯度、pH梯度较大，不能说明最适温度为70℃，最适pH为9，C错误； D、该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白，要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验，D正确。 故选C。 11. 电鳐一次放电电压可达300-500V，足以把附近的鱼电死。据计算，1万条电鳐的电能聚集在一起，足够使1列电力机车运行几分钟。电鳐的发电需要消耗体内的ATP。如图是ATP的结构及合成与水解反应，下列相关叙述错误的是（　　） A. 图2反应向右进行时，图1中的c特殊化学键断裂释放出能量和磷酸 B. 电鳐细胞中图2反应向左进行时，所需的能量来源于细胞呼吸 C. 图2反应向右进行时是放能反应，与其它吸能反应相关联 D. ATP与ADP相互转化迅速，细胞中储存大量ATP以满足对能量的需求 【答案】D 【解析】 【详解】A、图2反应向右进行时，即ATP水解时，图1中远离腺苷的c化学键断裂释放出能量和磷酸基团，A正确； B、电鳐细胞中，图2反应向左进行时，即ATP合成时，所需的能量来自于细胞呼吸，B正确； C、图2反应向右进行时，即ATP水解，能释放能量，是放能反应，其释放的能量用于其他吸能反应，与其它吸能反应相关联，C正确； D、细胞中ATP含量很少，但ATP与ADP相互转化迅速，进而可以满足细胞对能量的需求，即大量消耗能量的细胞中ATP和ADP之间相互转化的速度更快，D错误。 故选D。 12. 科学家为验证人工构建的质子梯度能够驱动ATP合成的假说，设计了如下实验：分别将细菌紫膜质、ATP合酶、解偶联剂按照下图所示加入到人工脂质体上，光照处理后结果如下图。下列叙述不正确的是（ ） A. H+通过细菌紫膜质进入脂质体的方式是主动运输 B. 脂质体上的ATP合酶能够将光能转化为ATP中活跃的化学能 C. 无光条件下，图C中脂质体内pH低于外界时可能会有ATP产生 D. 图D实验结果进一步验证了质子梯度对于ATP合成的关键作用 【答案】B 【解析】 【分析】图A中H+跨膜运输需要细菌紫膜质的协助，且从低浓度向高浓度运输，为主动运输方式；图C中H+出脂质体的方式为协助扩散、H+进脂质体的方式为主动运输。 【详解】A、据图A分析，H+跨膜运输需要细菌紫膜质的协助，且从低浓度向高浓度运输，为主动运输方式，A正确； B、ATP合酶的功能是利用质子梯度驱动ATP的合成，而不是直接将光能转化为化学能，B错误； C、无光条件下，当图丙中脂质体内pH低于外界时，可能将脂质体内外的H+的势能转化为ATP中的化学能而合成ATP ，C正确； D、图D的实验结果应与质子梯度相关，进一步验证了质子梯度对ATP合成的关键作用，D正确。 故选B。 13. 细胞呼吸过程中，氧气的作用是（　　） A. 作为电子受体 B. 作为电子供体 C. 作为催化剂 D. 作为产物 【答案】A 【解析】 【详解】在有氧呼吸第三阶段（电子传递链），氧气作为最终电子受体，与[H]结合生成水，B、C、D错误，A正确。 故选A。 14. 某种植株的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（　　） A. 甲曲线表示O2吸收量 B. O2浓度为b时，该器官不进行有氧呼吸 C. O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加 D. O2浓度为a时最适合保存该器官，该浓度下葡萄糖消耗速率最小 【答案】C 【解析】 【详解】A、分析题意可知，图中横坐标是氧气浓度，据图可知，当氧气浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示二氧化碳的释放量，乙表示氧气吸收量，A错误； B、O2浓度为b时，两曲线相交，说明此时氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等，细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，故此时植物只进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸，B错误； C、O2浓度为0时，植物只进行无氧呼吸，氧气浓度为a时，植物同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，氧气浓度为b时植物只进行有氧呼吸，故O2浓度由0到b的过程中，有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加，C正确； D、O2浓度为a时并非一定最适合保存该器官，因为无氧呼吸会产生酒精，不一定能满足某些生物组织的储存，且该浓度下葡萄糖的消耗速率一定不是最小， 据图，此时气体交换相对值 CO2为0.6，O2为0.3，其中CO2中有0.3是有氧呼吸产生、0.3是无氧呼吸产生的。 按有氧C6H12O6 : O2 : CO2=1:6:6，无氧呼吸C6H12O6：CO2=1：2，算得C6H12O6的相对消耗量为0.05+0.15=0.2。 而无氧呼吸消失点时，O2和CO2的相对值为0.7，算得C6H12O6的相对消耗量为0.12，明显比a点时要低，所以a点时葡萄糖的消耗速率一定不是最小，D错误。 故选C。 15. 乙醇脱氢酶（ADH）、乳酸脱氢酶（LDH）是植物细胞中无氧呼吸的关键酶，为探究Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，科研人员将植物幼苗在相同且适宜的条件下分别进行未淹水、淹水和淹水+Ca2+处理，结果如下图。下列分析正确的是（　　） A. 该实验的自变量是Ca2+的有无，因变量是辣椒幼苗根细胞呼吸作用 B. 淹水组植物幼苗根细胞产生乙醇的速率小于产生乳酸的速率 C. 丙酮酸生成乳酸或酒精的过程中，利用NADH的能量合成ATP D. 淹水时，Ca2+可增强植物幼苗ADH 的活性，降低 LDH 的活性 【答案】D 【解析】 【详解】A、本实验的目的是探究 Ca2+对淹水处理的辣椒幼苗根细胞呼吸作用的影响，实验的自变量是Ca2+的有无及植物是否淹水，A错误； B、由图可知，淹水组的植物幼苗根细胞中乙醇脱氢酶（ADH）的活性约为 60 U·g⁻1FW，乳酸脱氢酶（ADH）的活性约为 2.8U·g⁻¹FW，可推测淹水处理下植物幼苗根细胞产生乳酸的速率小于产生乙醇的速率，B错误； C、丙酮酸生成乳酸或酒精的过程属于无氧呼吸的第二阶段，该过程不能合成 ATP，C错误； D、据图可知，与淹水组相比，水淹+Ca2+可增强ADH的活性，降低 LDH 的活性，D正确。 故选D。 16. “液滴移动法”判断生物呼吸类型，以下描述错误的是（　　） A. 测定呼吸速率的指标常用单位时间内CO2释放量或O2吸收量来表示 B. 甲中通过细胞呼吸作用吸收O2，释放CO2时，CO2被NaOH溶液吸收，使容器内气压减小，刻度管内水滴左移，左移距离即为需氧呼吸耗氧量 C. 乙中水滴移动距离为呼吸作用释放的CO2与消耗的O2的差值 D. 将温度由室温升高到种子发芽的最适温度时，甲中的红色液滴向左移动，乙中红色液滴始终不动 【答案】D 【解析】 【详解】A、呼吸速率测定的常用指标是单位时间内CO2释放量或O2吸收量，A正确； B、甲装置中NaOH溶液吸收CO2 ，导致气压下降，水滴左移，移动距离表示有氧呼吸耗氧量，B正确； C、乙装置中蒸馏水不吸收气体，水滴移动距离是释放的CO2与消耗的O2的差值，C正确； D、将温度升高到最适温度时，呼吸速率加快，耗氧量增加，甲中液滴左移，而乙中因种子会同时进行无氧呼吸，导致CO2释放量增加更多，液滴应右移，D错误。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 人体具有自我防御能力，能抵御病原体的侵袭。干扰素基因刺激因子（STING）是人体免疫功能的关键参与者，细胞中STING转运到高尔基体后，可激活STING信号通路，促进免疫相关基因的表达，如图1所示。请回答下列问题： （1）有病毒入侵时，囊泡将STING转运进入高尔基体，体现囊泡和高尔基体的膜具有______性。到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物，水解______直接提供能量，磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。 （2）激活的IRF3进入细胞核，促进细胞表达干扰素，抑制病毒增殖，这种免疫类型为______。 （3）STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFκB，促进细胞表达抗原呈递相关蛋白，进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面，有利于T细胞通过______识别到病毒抗原后活化，裂解被病毒感染的靶细胞，这种免疫方式为______。 （4）我国科学家研究发现，有些2型糖尿病患者的胰岛B细胞中STING信号通路异常。 ①健康状态下，胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，促进血糖进入细胞进行氧化分解，促进______，与胰岛A细胞分泌的______共同维持血糖稳态。 ②为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能异常的关系，研究人员以正常小鼠和胰岛B细胞中STING基因敲除的小鼠为研究对象，分别分离了胰岛B细胞，开展两组实验：一组检测细胞中胰岛素基因的表达量，结果见图2；另一组用高糖溶液刺激，检测培养液中胰岛素的含量，结果见图3。根据图2、图3可得出结论：___________。 ③依据上述研究，研发治疗血糖异常相关的新药物，还需探明胰岛B细胞中STING信号通路作用的分子机制。为筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因，研究人员用小鼠开展了实验研究。请选出3个关键步骤，并按照实验流程排序：______（填字母）。 a．提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的DNA b．提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA c．逆转录成cDNA后，扩增、测序分析 d．PCR扩增，测序分析 e．确定差异表达基因，进行实验验证 【答案】（1） ①. 一定的流动性（和选择透过性） ②. ATP （2）非特异性免疫 （3） ①. 特异性受体##受体 ②. 细胞免疫 （4） ①. 促进血糖进入肝、肌 肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等 ②. 胰高血糖素 ③. STING基因调节胰岛素的分泌而非胰岛素的合成（或 STING基因缺失不影响胰岛素基因的转录，但影响胰岛素的分泌（或释放）） ④. bce 【解析】 【分析】胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，具有加速组织细胞对糖的摄取、储存和利用，降低血糖浓度的作用。胰高血糖素是由胰岛A细胞分泌的，具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，可使血糖浓度降低。 【小问1详解】 有病毒入侵时，囊泡将STING转运进入高尔基体，需要囊泡膜和高尔基体的膜融合，体现囊泡和高尔基体的膜具有一定的流动性。ATP是直接能源物质。故到达高尔基体的STING与蛋白激酶TBK1结合形成蛋白复合物，水解ATP直接提供能量，磷酸化激活干扰素调控因子IRF3。 【小问2详解】 干扰素抗病毒机制属于非特异性免疫。干扰素由宿主细胞分泌后，刺激邻近细胞产生抗病毒蛋白，抑制病毒复制。其作用不针对特定病毒，属于先天性的非特异性免疫。 【小问3详解】 STING蛋白复合物还可以激活转录因子NFκB，促进细胞表达抗原呈递相关蛋白，进而可将入侵病毒的抗原呈递在细胞表面，有利于T细胞通过特异性受体识别到病毒抗原后活化，裂解被病毒感染的靶细胞，这种免疫方式为细胞免疫。 【小问4详解】 ①健康状态下，胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，促进血糖进入细胞进行氧化分解，促进血糖进入肝、肌肉并合成糖原，进入脂肪细胞和肝细胞转变为甘油三酯等，抑制肝糖原分解和非糖物质转化为糖，与胰岛A细胞分泌的胰高血糖素共同维持血糖稳态。 ②为探究胰岛B细胞中STING缺失与胰岛B细胞功能异常的关系，研究人员以正常小鼠和胰岛B细胞中STING基因敲除的小鼠为研究对象，分别分离了胰岛B细胞，开展两组实验：一组检测细胞中胰岛素基因的表达量，结果见图2；另一组用高糖溶液刺激，检测培养液中胰岛素的含量，结果见图3。根据图2、图3可知，图2两组的胰岛素基因的mRNA含量无变化，图3中高糖处理时正常组胰岛素的相对含量明显高于基因敲除组，可得出结论：STING基因调节胰岛素的分泌而非胰岛素的合成（或 STING基因缺失不影响胰岛素基因的转录，但影响胰岛 素的分泌（或释放））。 ③依据上述研究，研发治疗血糖异常相关的新药物，还需探明胰岛B细胞中STING信号通路作用的分子机制。为筛选出STING基因敲除小鼠胰岛B细胞中表达量显著变化的基因，研究人员用小鼠开展了实验研究。分析实验流程，可知，选出3个关键步骤如下：b．提取正常组和STING基因敲除组小鼠胰岛B细胞的RNA，c．逆转录成cDNA后，扩增、测序分析，e．确定差异表达基因，进行实验验证。 18. 将一个土豆（含有过氧化氢酶）切成大小和厚薄相同的若干片，放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中（如右图所示），以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。 （1）土豆片为4片时，20分钟后，气体量不再增加的原因是__________。 （2）若土豆片为8片时，和上述实验所得的曲线（实线）相比，实验结果的曲线最可能是下列__________图中的虚线。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可采取的方法是__________，其结果可用__________图中的虚线表示。 （3）为保证上述实验的科学性，需要控制其他的外界环境因素，如__________。 【答案】 ①. 过氧化氢量有限 ②. c ③. 增加过氧化氢浓度 ④. a ⑤. 温度（或光照或气压等） 【解析】 【详解】（1）针筒中过氧化氢的量有限，当实验进行到一定时候，过氧化氢被分解完，气体量也就不在增加。 （2）土豆片有5片改为8片，实际上也就是增加了酶的数量，底物的分解速度加快，但最终产生的气体总量相等，c符合题意。如果要获得更多的气体，在不改变溶液体积的条件下，可增加过氧化氢浓度，其结果可用a图中的虚线表示。 （3）本实验的无关变量为温度，因此实验时需要控制温度等外界环境因素一致。 19. 细胞呼吸时，线粒体内膜出现电子传递，形成了跨膜的电势差和H+梯度差，以驱动ATP合成，如图1所示。回答下列问题： （1）在细胞呼吸的过程中，NADH在复合物Ⅰ的作用下被氧化时，释放的能量主要用于驱动________运输到膜间隙。细胞色素(Cytc)发挥的作用是________。 （2）图示反应发生在细胞呼吸的第________阶段，驱动ATP合酶合成ATP 的直接能量是________________。 （3）为验证H⁺梯度差的产生和NADH 的氧化有关，某实验小组做了实验：从细胞中分离得到线粒体，将其悬浮于不含O₂的培养液中，溶液外接pH电极后密封试管(如图2所示)，测量溶液H⁺浓度的变化(如图3所示)。已知H⁺可自由渗透线粒体外膜。 ①实验初始设置“无氧”条件做对照，目的是排除O₂干扰，确保 H⁺梯度仅由____________驱动。加入O₂前，溶液H⁺浓度保持稳定，原因是NADH的氧化受阻，线粒体基质中的H⁺ ___________ （填“能”或“不能”）跨线粒体内膜被运出。 ②加入O₂后，溶液 H⁺浓度持续升高，原因是_____________。随后H⁺浓度开始下降，说明发生了H⁺顺浓度梯度回流至_________________的过程，此时线粒体内ATP 浓度会________。 【答案】（1） ①. H+ ②. 传递电子 （2） ①. 三 ②. 膜两侧H+梯度势能 （3） ①. NADH氧化 ②. 不能 ③. NADH被氧化，线粒体基质中的H+被泵出，H+透过线粒体外膜进入溶液 ④. 线粒体基质 ⑤. 升高 【解析】 【分析】题图分析，图示为线粒体内膜上发生的电子传递，该过程为有氧呼吸的第三阶段，该阶段有大量能量释放。 【小问1详解】 在细胞呼吸的过程中，NADH在复合物Ⅰ的作用下被氧化时，释放的能量主要用于驱动H+运输到膜间隙，形成H+浓度梯度，为ATP的产生提供能量来源。图中细胞色素（Cytc）发挥的作用是传递电子。 【小问2详解】 图示反应发生在线粒体内膜上，属于有氧呼吸的第三阶段，图中驱动ATP合酶合成ATP的直接能量是膜两侧H+梯度势能，进而实现了有氧呼吸第三阶段ATP的大量产生。 【小问3详解】 ①实验初始设置“无氧”条件做对照，该操作的目的是排除O2干扰，确保H+梯度仅由NADH氧化驱动，使实验结果更具说服力。加入O2前，溶液H+浓度保持稳定，这是因为NADH的氧化受阻，线粒体基质中的H+不能跨线粒体内膜被运出，进而也不能形成H+的浓度梯度。 ②加入O2后，NADH被氧化，线粒体基质中的H+被泵出，H+透过线粒体外膜进入溶液，溶液H+浓度持续升高。随后H+浓度开始下降，说明发生了H+顺浓度梯度回流至线粒体基质中，该过程中驱动了ATP的产生，因此线粒体内 ATP 浓度会升高。 20. 科研人员通过建立污水处理系统（含多种微生物）、引种植物等措施，将污染严重的某湿地建设成城市湿地景观公园。下图1表示湿地对城市污水的净化；图2表示该湿地生态系统的局部能量流动过程，其中D表示同化量，图中字母代表相应能量。回答下列问题： （1）图1中甲、乙、丙代表该湿地生态系统中的三种组成成分，甲指的是________，碳元素在图1的甲、乙、丙之间以________的形式进行传递。 （2）图1中输入人工湿地生态系统的能量是_______；分析图2可知，第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量是________（用图中字母表示），第一营养级和第二营养级之间的传递效率为_______（用图中字母表示）。 （3）信息传递对生态系统和农业生产都有重要作用，孔雀开屏是一种_______（填“物理”或“化学”或“行为”）信息，使用黑光灯诱捕趋光性昆虫属于_______防治。 （4）生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节；一般情况下，食物网越复杂，生态系统的_______（填“抵抗力”或“恢复力”）稳定性就越高；处于生态平衡的生态系统具有以下特征：结构平衡、功能平衡、_______平衡。 【答案】（1） ①. 分解者（含碳） ②. 有机物 （2） ①. 生产者固定的太阳能和污水中有机物的能量 ②. F+E+G或D-H ③. D/A×100%或（E+F+G+H）/A×100% （3） ①. 行为 ②. 生物 （4） ①. 抵抗力 ②. 收支 【解析】 【分析】碳循环：①碳（C）在生物圈（生物群落和无机环境之间）中以CO2的形式进行循环。②碳（C）在生物群落中以有机物的形式进行传递。③大气中的CO2被生产者固定的方式除了光合作用（这是主要的），还包括化能合成作用等。④微生物的分解作用包括细胞外分解（通过分泌胞外酶分解周围环境中的物质）和细胞呼吸两个过程。 【小问1详解】 据图1分析可知，乙可从大气中吸收CO2说明乙是生产者，乙和丙的碳都可以流向甲，说明甲是分解者，则丙是消费者，因此甲、乙、丙分别是分解者、生产者、消费者；碳（C）在生物群落（甲、乙、丙）中以有机物的形式进行传递。 【小问2详解】 流经该生态湿地的总能量包括该生态系统生产者固定的太阳能和污水中有机物的化学能。同化的能量减去呼吸消耗的能量，即用于自身生长、发育和繁殖的能量，此部分能量包括传给下一营养级、传递到分解者和未被利用的，故第二营养级用于自身生长、发育和繁殖的能量可表示为F+G+E（或D-H）。第一营养级同化的总能量为A，第一营养级和第二营养级之间的传递效率为相邻营养级同化量的比值，即D/A×100%或（E+F+G+H）/A×100%。 【小问3详解】 孔雀开屏是一种行为信息，黑光灯诱捕趋光性昆虫是利用昆虫的趋光性，属于生物防治。 【小问4详解】 生态系统具有一定的自我调节能力，生态系统自我调节能力的基础是负反馈调节，一般情况下，食物网越复杂，生态系统的抵抗力稳定性就越高，恢复力稳定性越弱，处于生态平衡的生态系统具有以下特征：结构平衡（各组分保持相对稳定）、功能平衡（保证物质总在循环，能量不断流动，生物个体持续发展和更新）、收支平衡（生态系统中植物在一定时间内制造的可供其他生物利用的有机物的量，处于比较稳定的状态）。 21. 研究人员从分解纤维素的细菌（A菌）中提取出一种纤维素酶基因（CBHII）并进行PCR扩增，然后与高效表达载体DUT质粒（图1）连接构建成重组质粒并导入A菌，从而获得分解纤维素能力更强的工程菌（B菌），请回答下列问题： 限制酶 识别序列及酶切位点 BglⅡ 5'-A↓GATCT-3' BstEⅡ 5'-G↓GTNACC-3'(N为任意碱基) SacI 5'-G↓AGCTC-3' Msp I 5'-C↓CGG-3' BamH I 5'-G↓GATCC-3' 几种限制酶识别序列及酶切位点 （1）构建成重组质粒时，应选择限制酶_______对pUT质粒进行酶切，经酶切后形成了两个DNA片段（X和Y），X两端的黏性末端分别为-CTAG和-CAATG，则Y两端的黏性末端分别为-CTAG和_______。 （2）CBHII基因中无上述限制酶的酶切位点，两端需添加相关酶切位点才能在酶切后与pUT质粒连接，PCR扩增过程中，最早经过_______轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子，需要在琼脂糖溶液中加入适量的_______。 （3）为鉴定重组质粒是否构建成功以及是否成功导入A菌，将其接种在含抗生素_______（填“M”或“N”）的培养基上培养，将3个不同菌落扩大培养后提取质粒分别进行双酶切并进行电泳，结果如图3所示（片段过小时检测不到条带）。据图分析，菌落_______中成功导入了重组质粒。 （4）为检测B菌的纤维素分解能力，将含有20%纤维素的培养基分为三组，进行不同处理后，在相同条件下培养一段时间，测定培养基中纤维素含量，结果如图4所示，对照组2的处理为接种_______，说明_______。 【答案】（1） ①. BglⅡ、BstEⅡ ②. —CATTG （2） ①. 3##三 ②. 核酸染料 （3） ①. N ②. 2、3 （4） ①. A菌 ②. B菌分解纤维素能力比A菌更强 【解析】 【分析】基因工程的基本程序：⑴目的基因的获取：这涉及到从基因文库中获取、利用PCR技术扩增或人工合成目的基因；⑵基因表达载体的构建：这是基因工程中的核心步骤，涉及将目的基因与运载体（如质粒）重组，通常使用同种限制酶切割运载体和目的基因，产生互补的黏性末端，然后用DNA连接酶连接；⑶将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞（如微生物、植物或动物细胞）的不同，导入方法也会有所不同，例如，微生物细胞常用感受态细胞法，植物细胞可使用农杆菌转化法或基因枪法，而动物细胞则常用显微注射法；⑷目的基因的检测与表达：这包括在分子水平上检测转基因生物染色体DNA中是否插入目的基因，以及目的基因是否转录和翻译成蛋白质；在个体水平上进行抗虫、抗病或活性鉴定等。 【小问1详解】 需要将目的基因插入高效启动子之后，至少保留一个标记基因M或N，故选择BglⅡ、BstEⅡ对质粒进行酶切；根据表格中BstEⅡ识别序列和切割位点，X端的黏性末端有—CAATG，则Y端与之互补为—CATTG。 【小问2详解】 第一、二轮循环合成的子链长度均不同，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链；因此PCR扩增过程中，最早经过3轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。 【小问3详解】 BstEⅡ破坏了抗生素M抗性基因，但保留了抗生素N抗性基因，因此为鉴定重组质粒是否构建成功，将重组质粒导入A菌，并将其接种在含抗生素N的培养基上培养，图3为琼脂糖凝胶电泳图谱，由CBHⅡ基因大小可知，菌落2和3扩增出了目的基因，说明成功导入了重组质粒。 【小问4详解】 分析图4，因变量是纤维素含量，对照组1为空白对照，对照组2应为接种A菌，由柱状图长短可知，B菌分解纤维素能力比A菌更强。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $