专题17 实验探究与生物学热点（期末真题汇编，广东专用）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦实验探究与生物学热点，汇编广东多地高二下学期期末真题，以科技前沿（如CRISPR/Cas9、脑-脾神经通路）和生态问题（如紫茎泽兰入侵、富营养化修复）为情境，突出科学思维与实践能力考查。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|13题|实验设计、细胞代谢、基因工程等|结合肠道菌群神经发育、植物抗逆等实例，考查自变量分析与结论判断| |实验题|9题|生态入侵、光合作用、微生物培养等|如紫茎泽兰化感作用实验，整合种群年龄结构、种间关系与实验设计修正| |解答题|3题|基因编辑、碳足迹、铁死亡机制等|如CRISPR/Cas9编辑Krt71基因，体现技术流程与模型构建的综合应用|

专题17 实验探究与生物学热点 2大高频考点概览 考点01实验与探究 考点02生物学热点 地 城 考点01 实验与探究 一、单选题 1．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)研究发现，与正常菌群（SPF）孕鼠血清相比，抗生素处理（ABX）的孕鼠血清缺少5种肠道菌群代谢产物。为了进一步研究孕鼠5种肠道菌群代谢产物对胎儿神经发育的影响，设计相关实验，结果如下图所示。下列分析错误的是（　　） A．该实验的自变量是母体肠道菌群的种类 B．补充这些代谢物有利于恢复胚胎丘脑皮质轴突发育 C．分离关键肠道微生物时可采用平板划线法 D．抗生素处理对孕鼠的胎儿的神经系统发育是有影响的 2．(24-25高二下·广东清远·期末)研究人员对野生型植物甲幼苗进行干旱胁迫和脱落酸处理，检测S基因的表达量变化，结果见图a。突变体的S基因过量表达，其表达量与野生型植株差异显著。在不同条件下观察野生型和突变体根系的生长情况，结果见图b。下列分析错误的是（　　） A．S基因表达量增多响应干旱胁迫，促进干旱胁迫下根系生长 B．脱落酸处理可促进S基因的表达，同时也可促进根系生长 C．正常种植条件下，S基因过量表达对根系生长的促进效果不显著 D．S基因促进植物甲逆境胁迫下根系的生长，有利于根系吸收水分 3．(23-24高二下·广东东莞·期末)菠萝中的菠萝蛋白酶能损伤口腔黏膜，使人在食用过程中产生痛感。生活中常用温水或盐水浸泡菠萝，以降低痛感。为确定食用前浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度，某兴趣小组进行了相关实验，结果如图示。关于该实验的叙述正确的是（　　）    A．该实验的自变量是温度和盐水用量 B．不同温度下，菠萝蛋白酶活性不同 C．用40℃温水浸泡菠萝可明显降低食用时的痛感 D．不同浓度盐水对菠萝蛋白酶活性均起抑制作用 4．(24-25高二下·广东潮州·期末)泛素蛋白会与细胞中需降解的蛋白质结合，当降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后会被细胞内的蛋白酶体识别并降解(如图1)。蛋清溶菌酶与细胞提取液混合后会逐渐通过泛素降解途径降解。为探究蛋清溶菌酶的降解过程，进行以下实验。 实验组：放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合。 对照组：放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合。 反应一段时间后，进行蛋白质电泳，放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质条带如图2所示。下列叙述错误的是（    ） A．泛素蛋白含量增加将有利于某些需降解的酶的降解 B．在蛋白降解过程中只有泛素连接酶可以重复发挥作用 C．蛋清溶菌酶的降解需要蛋白酶体、泛素连接酶等多种酶参与 D．据图2可知，实验组中蛋清溶菌酶的相对分子量为14500道尔顿 二、实验题 5．(24-25高二下·广东江门·期末)紫茎泽兰是一种原产于中美洲的多年生半灌木植物，传入我国后在云南等地疯长蔓延，对本地植物造成严重危害。回答下列问题： (1)云南松是我国西南地区特有树种，现存的绝大部分云南松天然林属于中幼龄天然次生林。研究人员用不同浓度的紫茎泽兰水提液（含有可影响相邻植物生长的化感物质）处理云南松种子，测量种子萌发率结果见表1。该结果提示，在紫茎泽兰的持续入侵干扰下，云南松种群年龄结构可能会往______型发展，理由是______。 表1 浓度（g/mL） 萌发率（%） 0 7.67 0.01 6.33 0.02 3.33 (2)研究人员为寻找竞争力较强、能够替代控制紫茎泽兰的本地植物而进行野外调查，发现在紫茎泽兰入侵区域常有南酸枣、假地豆和狗尾草等本地植物存在。将入侵植物与本地植物分别设置单种和混种处理，单种为每种植物每盆种植______株植物，混种处理为每盆种植1株入侵植物与1株本地植物。实验期间需要每天浇足量的水、及时清除杂草和防治病虫害，这些操作的目的是______。 根据图1至图4结果选出一种竞争能力强于紫茎泽兰的目标植物并阐述理由______。 (3)研究发现，土壤中真菌AMF能侵入紫茎泽兰根部，从根细胞中获得有机物，同时也能增强紫茎泽兰生存能力。AMF与紫茎泽兰种间关系是______。活性炭由于具有吸附化感物质的特性，可以削弱或消除入侵植物的化感物质对相邻植物的影响。为进一步研究添加活性炭、FC（某种杀真菌药）是否可以影响紫茎泽兰与上述选出目标植物的竞争力进而促进本地植物的生长，研究人员设计了以下实验结果记录表格（表2）。对该表格提出修改建议：______。（提出两点即可） 表2 组别 不添加 添加活性炭和FC 株高 生物量 株高 生物量 紫茎泽兰和目标植物混合种植 紫茎泽兰 目标植物 6．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)玉米是我国重要的经济作物，干旱胁迫易造成减产。研究人员以玉米品种“稷秾107号”的幼苗为材料，探究绿色木霉对干旱胁迫下玉米光合作用的影响，实验材料处理及结果如下表，请回答下列问题： 组别 材料处理 叶绿素a含量（mg/g） 叶绿素b含量 （mg/g） 净光合速率 （umol/m².s） 绿色木霉 干旱胁迫 甲 - - 16.99 3.18 12.23 乙 - + 10.05 1.39 6.21 丙 + - 20.63 6.21 22.32 丁 + + 20.63 3.96 17.13 注：+表示采用相关条件处理，-表示没有采用相关条件处理 (1)玉米绿叶中叶绿素a、叶绿素b等色素提取的原理是________，这些色素在光合作用中能起到________的作用。据表推知：在没有绿色木霉的情况下，玉米干旱胁迫处理________（填“升高”或“降低”）叶绿素的含量。 (2)从表中的数据分析可知：绿色木霉________（填“减轻”或“增强”）了对于干旱胁迫下玉米光合作用的抑制，该结论的依据是________。 (3)有同学提出假说：绿色木霉能分泌某种物质，对干旱胁迫环境条件下的玉米的光合作用产生影响。试写出简要的实验思路验证该假说：________。 7．(24-25高二下·广东广州八区·期末)紫杉醇是珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢产物，具有良好的抗癌作用，目前在临床上已经广泛用于乳腺癌等疾病的治疗。植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段，图一表示提取紫杉醇的两条技术途径。    回答下列问题： (1)途径I的原理为______。诱导愈伤组织期间一般______光照。与诱导生芽过程相比，诱导生根的培养基中细胞分裂素与生长素的比值______（填“较低”或“较高”）。 (2)途径Ⅱ使用的技术是______。该途径中进行细胞悬浮培养时，振荡的意义是______。 (3)研究人员发现曲妥珠单抗与美坦辛的偶联物（T-DM1）联合紫杉醇，在治疗乳腺癌中具有杀伤及靶向性的双重作用。为进一步探究更有效的乳腺癌治疗方法，研究人员在此基础上又结合新辅助化疗（NACT），并对比两种治疗方法的效果差异，结果如图二所示。    据此推断，治疗乳腺癌的理想方案为______，其依据是______。 8．(24-25高二下·广东汕尾·期末)研究人员通过在养殖池塘中放置沉水植物与植物浮床，探寻有效修复富营养化水体的最适水生植物配置，构建新型养殖水体净化模式。植物浮床上种植能周年生长的景观植物常绿鸢尾，池底栽种2种沉水植物苦草与轮叶黑藻，进行试验，试验设置如下表，不同处理的氮、磷去除效果如图所示。回答下列问题： 试验组 浮床植物种植量/株 沉水植物种植量/kg 常绿鸢尾 苦草 轮叶黑藻 对照组Ⅰ 0 0 0 组合系统Ⅱ 312 2.5 1.5 组合系统Ⅲ 312 3.0 2.0 组合系统Ⅳ 312 3.5 2.5 组合系统Ⅴ 312 4.0 3.0 注：各处理组去除率=组合系统组去除率-空白组去除率，TN和TP分别指总氮和总磷。 (1)研究人员选择净化能力较强的景观植物常绿鸢尾进行富营养化水体修复，主要体现生态工程的基本原理有_______。生态浮床配置苦草与轮叶黑藻进行试验，这种植被配置主要运用了群落的_______结构原理。 (2)据图分析，第_______组试验水体富营养化修复效果最好。简要阐述生态浮床种植常绿鸢尾配置苦草与轮叶黑藻净化水体富营养化的机理：________。 (3)传统的沼虾单独养殖中，投入水体的饵料没有全部被沼虾摄食和同化，产生部分残饵，通常会被_________利用和分解，导致水体污染。为验证沉水植物与生态浮床组合系统在沼虾养殖业中的应用，避免二次污染，研究人员进一步研究的实验思路是_________。 9．(24-25高二下·广东东莞·期末)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：__________。 10．(24-25高二下·广东汕尾·期末)沙门氏菌是人类患肠炎的主要食源性病原菌之一。某研究小组对不同温度下鸡蛋清中沙门氏菌的生长规律进行研究，以了解不同温度下沙门氏菌在鸡蛋清中的生存能力。实验步骤如下： ①配制增殖培养基（成分：蛋白胨、鸡蛋清、NaCl、磷酸盐、H2O）； ②接种初始浓度（103CFU/mL）的沙门氏菌； ③将各组分别置于不同温度下培养48小时； ④每隔一定时间取样，接种到BGS培养基上，置于一定温度下培养24小时，统计菌落数； ⑤对实验数据进行处理，绘制曲线图。 回答下列问题： (1)增殖培养基中沙门氏菌所需的碳来源于______，步骤①和④中培养基的主要区别是④中BGS培养基一般要加入______。 (2)步骤④中大部分样品取样的时间间隔是______小时，一般用_______法接种到培养基上以后需要在______温度下培养24小时。 (3)根据以上实验结果和生活经验，你认为鸡蛋储存在哪种温度较好并说明理由（可供选择的温度：4℃、30℃、39℃和42℃）_____。 11．(24-25高二下·广东佛山·期末)动物体细胞核移植（SCNT）的成功率主要取决于体细胞重编程（即供体细胞删除原有的表观遗传模式，重新获得发育全能性）的效率。BRGI是动物体内一种与体细胞重编程有关的基因。为探究BRGI基因过表达对猪核移植早期胚胎发育及相关基因表达的影响，研究者将体外构建的BRGI重组质粒导入胎猪皮肤成纤维细胞中，并完成体细胞核移植，过程如图a所示。 回答下列问题： (1)为获得大量供体细胞，研究者将剪碎的胎猪皮肤组织用______酶处理，分散成单个皮肤成纤维细胞后，转入培养液中，并置于_____的气体环境中进行培养。 (2)用于SCNT的卵母细胞需在体外培养至_____期，去核后与胎猪皮肤成纤维细胞融合形成重构胚，利用电刺激激活重构胚的目的是_______。 (3)研究者设置三组不同处理的胎猪皮肤成纤维细胞作为供体细胞进行SCNT实验。其中阴性对照组的处理是将空质粒导入供体细胞，作用是______；空白对照组的处理是______。 (4)利用三组不同处理的供体细胞完成SCNT实验后，研究者分别统计4-细胞率、8-细胞率和囊胚率见下表。 组别 4-细胞率（%） 8-细胞率（%） 囊胚率（%） 空白对照组 66.14 47.76 20.83* 阴性对照组 65.55 49.53 19.85* 实验组 63.37 50.28 27.33* 注：带*号表示同列数据在统计学上具有显著性差异，不带*号则说明没有显著性差异。 由表中结果得到的实验结论是：______。 (5)NANOG、SOX2属于囊胚多能性基因，对维持内细胞团的多能性具有重要作用。研究者进一步检测NANOG、SOX2基因在3组实验下囊胚阶段的表达水平，结果如图b所示，由此可说明供体细胞过表达BRG1对囊胚的影响机制是______。 12．(24-25高二下·广东潮州·期末)清华大学的研究团队发现脑内CRH神经元(能分泌促肾上腺皮质激素释放激素)到脾脏存在直接的神经通路，即脑—脾神经通路，该神经通路可调节特异性免疫反应，调节过程如图所示。回答下列问题： (1)通过图中脑-脾神经通路实现对体液免疫的调节，该调节的结构基础是_______，该神经通路的效应器是_______。 (2)据图可知，当脑内CRH神经元兴奋后，通过细胞环路使脾神经释放去甲肾上腺素，___________，进而使B细胞活化，增殖分化产生浆细胞。 (3)已知切断脾神经可以破坏脑一脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。 实验材料及用具：生理状态相同小鼠若干只、M抗原、注射器、抗体定量检测仪器等。 实验设计思路： ①取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为甲、乙两组。 ②甲组为对照组，乙组为实验组，对乙组小鼠的处理是：________。 ③一段时间后，测量两组小鼠___________。 预测实验结果：(以柱状图表示)______。 13．(23-24高二下·广东佛山·期末)水稻恶苗病主要由镰刀菌引起，是水稻苗期至穗期的主要病害之一。研究人员开展相关实验，从水稻根基土壤中筛选水稻恶苗病拮抗菌，并探究其抗菌机制。相关实验过程如图所示。 回答下列问题： (1)步骤①中需从______（填“患病”或“健康”）的水稻根基土壤获取菌株。步骤②和③中“a”表示______。接种后在28℃条件下培养1-2天，根据______对步骤④中获得的纯培养物进行初步的鉴定和分类。 (2)按照步骤⑤进行拮抗菌筛选，在甲处接种等量的拮抗菌菌株J1、J2后，培养一段时间，结果如图所示。据图判断，______的抑菌效果更佳，依据是______。该实验还需设置对照组，对照组的操作是______。 (3)用去除拮抗菌菌株J1后的无菌发酵液处理病原菌菌丝体，发现菌丝明显变短，推测拮抗菌抑菌的原理是_______。 (4)实验筛选出的菌株需要先进行大田种植试验以检测防治效果，原因是_______。 三、解答题 14．(24-25高二下·广东佛山·期末)益生菌发酵乳制品不仅营养丰富，还含有对人体健康有益的益生菌。为评估唾液链球菌（ST）与动物双歧杆菌（BL）复合发酵对发酵乳品质的影响，研究人员采用这两种益生菌菌株对牛乳进行复合发酵，在发酵终点分别测定单菌发酵组和复合菌株发酵组的pH和活菌数，结果如图a和图b所示。 回答下列问题： (1)ST与BL_______（“有”或“无”）以核膜为界限的细胞核。牛乳作为培养基的主要成分，可以为这两种发酵菌提供_________等营养物质。为保证牛乳中的营养成分不被破坏，可以采用_______法除去该培养基的杂菌。 (2)活菌数变化和pH是评价发酵乳制品质量的关键指标。三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是_______。由图b可知，与单菌发酵相比，复合发酵时两种菌株的生长存在_______作用，结合图a分析这种作用的具体机制可能是_______。 (3)研究表明，发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降，出现这种变化的原因是_________，这对于发酵乳的保存和食用的启示是________。 15．(24-25高二下·广东佛山·期末)NLS作为一种核定位信号，是细胞内引导亲核蛋白转运至细胞核的一段氨基酸序列。为进一步探究NLS对其他蛋白的作用，研究人员将NLS基因与绿色荧光蛋白基因（GFP）融合，采用无缝克隆技术（即将目的基因引物两端引入与载体两末端完全一致的同源序列，在重组酶的作用下识别同源序列，实现DNA片段的重组，从而形成重组质粒）构建了一个融合基因表达载体。图a示基因表达载体构建过程，表为PCR扩增使用的引物序列。 回答下列问题： (1)带有NLS的蛋白质在______（填场所）合成，在NLS的引导下通过______（填细胞结构）进入细胞核内发挥功能。 (2)NLS基因的序列是5'-CCCAAGAAGAAGAGGAAGGTG-3'，为获得大量NLS-GFP融合基因，研究人员以GFP基因为模板进行PCR。此时应选用表中的引物______（填序号）。利用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR扩增产物，图b中条带______为NLS-GFP融合基因。 (3)以NLS-GFP融合基因为模板，用引物F2、R2进行PCR扩增得到引入同源序列的融合基因，与线性质粒载体进行无缝克隆，从而得到NLS-GFP融合基因的重组质粒。相比于传统的酶切连接方法，本实验采用的无缝克隆技术的优点有______（答出2点）。 (4)为探究NLS能否将目标蛋白定位于细胞核，研究人员继续将鉴定成功的NLS-GFP融合基因重组质粒转入农杆菌，再导入烟草细胞中，2天后撕下烟草叶片下表皮置于荧光显微镜下观察绿色荧光的位置，发现对照组绿色荧光均匀分布于细胞中，实验组绿色荧光集中于细胞某处，如图c所示。由此可得出结论：_______。 (5)研究表明，致病疫霉菌（常会感染植物导致叶片出现病斑）分泌的毒性蛋白PITG定位在细胞质和细胞核上，且在细胞核中发挥毒性功能。现欲利用NLS-GFP融合基因表达载体验证PITG在植物细胞中的定位及其发挥毒性功能的场所，简要写出实验思路_______。 地 城 考点02 生物学热点 一、单选题 1．(23-24高二下·广东广州三校·期末)如图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌，其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。以下说法正确的是（　　） A．如果阴影部分代表的是某种物质，可以是RNA B．如果阴影部分代表的是某种结构，可以是核糖体 C．水绵是植物，生命系统的结构层次中有器官，没有系统 D．蓝细菌没有线粒体，因此能量均由光合作用和无氧呼吸提供 2．(24-25高二下·广东梅州·期末)我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，性染色体组成为YY的胚胎不能发育。实验流程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．获得phESC和ahESC的过程相当于植物组织培养中的脱分化过程 B．利用胚胎分割对甲进行处理可能得到多只遗传物质基本相同的孤雌小鼠 C．基因编辑技术能高效而精准的实现染色体片段的插入、切除或替换 D．图中方式得到的孤雄小鼠性染色体组成为XY或XX 3．(23-24高二下·广东中山·期末)做好“碳达峰”“碳中和”工作是我国政府应对全球气候变化问题而对全世界做出的郑重承诺，体现了大国担当。下列有关叙述正确的是（    ）· A．增加生产者数量是“碳中和”的有效措施，  “碳达峰”后生态系统的碳循环会明显减慢 B．“碳中和”是指生产者固定 CO₂的量与所有生物呼吸产生的CO₂量相等 C．提高秸秆还田率，增加农田土壤储碳量，可缓解温室效应 D．碳循环是指CO₂在生物圈的循环过程，具有全球性 4．(24-25高二下·广东佛山·期末)2024年我国印发了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》，旨在加快建立我国碳足迹管理体系，促进生产生活方式绿色低碳转型，助力“双碳”目标实现。下列相关叙述正确的是（　　） A．碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积 B．应制定重点产品碳足迹核算规则标准，鼓励采购碳足迹低的产品 C．多利用清洁能源和增加食用肉类的生活方式都利于减小生态足迹 D．当生态承载力总量大于生态足迹总量时，不利于实现可持续发展 5．(24-25高二下·广东佛山·期末)为实现小片段DNA的精准插入，科学家以CRISPR/Cas9为基础开发了引导编辑（PE）技术。PE技术的核心元件包括引导编辑向导RNA（pcgRNA与CRISPR/Cas9系统向导RNA相比，添加了引物结合位点PBS和逆转录模板RT）PE效应蛋白（由核酸酶nCas9蛋白和逆转录M-MLV融合而成）。图示PE技术原理。下列叙述错误的是（　　） A．nCas9能作用于非靶向DNA链，并切开磷酸二酯键 B．PBS和RT模板都必须根据非靶向DNA链的序列进行设计 C．M-MLV只能将游离的脱氧核苷酸添加到非靶向DNA链的3'端 D．PE技术需要外源供体DNA才能实现小片段DNA的精准插入 6．(24-25高二下·广东汕尾·期末)Cas9是一种来自细菌的核酸酶，可以切割DNA，从而实现基因编辑。研究人员利用光敏蛋白（Coh2和DocS）在远红光照射下结合的特性，将Cas9蛋白分成两个具有高亲和力结合域[Ca₅9（N）和Cas9（C）]，并分别与光敏蛋白结合，开发出了远红光激活的Split-Cas9（FAST）系统，如下图所示。下列分析正确的是（　　） A．将Cas9蛋白进行直接操作获得Cas9（N）和Cas9（C） B．Cas9（N）和Cas9（C）的结合促进Coh2和DocS的相互作用 C．光敏蛋白与Cas9融合会导致Cas9无法切割DNA D．与化学诱导相比，FAST系统在时间和空间上更灵活 7．(23-24高二下·广东湛江·期末)生物技术的安全性与伦理问题是社会关注的热点问题之一。下列有关叙述错误的是（    ） A．转基因技术作为一种技术是中性的，我们要理性地看待 B．基因编辑技术既可用于疾病预防领域研究，也可用于编辑婴儿 C．我国反对生物武器及其技术的扩散 D．我国禁止生殖性克隆人，因为这技术既不成熟也存在很多法律、伦理方面的问题 二、解答题 8．(24-25高二下·广东清远·期末)CRISPR/Cas9系统可表达sgRNA和Cas9蛋白，sgRNA引导Cas9蛋白靶向结合到特定基因上并对基因进行切割，可应用于基因的敲除。单纯性少毛症的发生与角蛋白基因（Krt71）的突变有关。研究人员利用CRISPR/Cas9技术对小鼠的Krt71基因进行编辑。Krt71基因的部分序列和基因编辑技术流程见图。回答下列问题： (1)Cas9蛋白通过识别NGG（N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤）的序列并切割靶基因。Cas9蛋白的功能与基因工程常用的______酶功能类似。对Krt71基因进行编辑时，质粒pUC57中序列4的部分碱基序列应当与Krt71基因______（填“序列1”“序列2”或“序列3”）的部分碱基序列相同。 (2)质粒pUC57中驱动过程①进行的DNA序列称为______。过程③通常将受精卵培养至______阶段。 (3)与直接导入质粒pUC57相比，将Krt71－sgRNA和Cas9－mRNA直接注入小鼠受精卵，可减少转录的时间从而快速启动基因编辑过程；同时可降低外源基因整合到______的风险。 (4)敲除Krt71基因后对小鼠的毛发生长情况和毛发量等方面进行表型分析。该实验构建了单纯性少毛症小鼠模型，其研究价值是______（答出一点即可）。 三、实验题 9．(24-25高二下·广东清远·期末)铁死亡是一种以脂质过氧化为特征的细胞死亡形式，阿尔茨海默病（AD）与大脑海马区神经元发生铁死亡密切相关。研究表明，抗疟药物青蒿素（ART）可减轻AD的病理特征。研究人员围绕ART对神经元铁死亡的影响以及潜在机制开展研究。回答下列问题： (1)脂质过氧化过程中会产生大量自由基，损伤_______等生物大分子，导致神经元发生铁死亡。AD患者的突触_______（填具体结构名称）释放乙酰胆碱减少，兴奋传递受阻导致患者学习能力、记忆力衰退。 (2)已知信号通路“Nrf2→SLC7A11→GPX4”的激活有利于抑制细胞铁死亡。研究人员对小鼠海马区神经元用铁死亡诱导剂（Era）和ART进行处理，检测脂质过氧化物（MDA和ROS）的相对水平，以及蛋白Nrf2、SLC7A11和GPX4的表达量，结果见图a、b。    ①根据图a结果，ART可降低Era引起的______现象，表明ART可以______神经元铁死亡。检测第②组和第③组神经元细胞的死亡率，预期结果可能是______。 ②结合图a和b的结果，ART抗AD的潜在机制可能是______。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题17 实验探究与生物学热点 2大高频考点概览 考点01实验与探究 考点02生物学热点 地 城 考点01 实验与探究 一、单选题 1．A 2．B 3．D 4．B 二、实验题 5．(1) 衰退 随紫茎泽兰水提液浓度增大，云南松种子萌发率降低，说明该提取液会抑制种子萌发，可推测在紫茎泽兰的持续入侵干扰下，云南松种群年龄结构可能会往衰退型发展 (2) 2/二/两 保证植株的生长状况是由于树种多少引起，排除水分和杂草、病虫害等无关变量的影响 选出的目标植物是狗尾草，因为图1、2中Z+J组紫茎泽兰的株高和生物量都最低，说明假地豆竞争能力最强，同理可推知，狗尾草的竞争能力次之，结合图3、4可知，狗尾草与本地植物混种时，可促进本地植物的竞争能力，而另外两种抑制本地植物的竞争能力，所以应选择狗尾草作为替代控制紫茎泽兰的本地植物 (3) 互利共生 设置单独添加活性炭和单独添加FC，以及不同浓度的活性炭和不同浓度FC的作用效果 6．(1) 色素溶于无水乙醇（或有机溶剂） 吸收、传递和转化光能 降低 (2) 减轻 与乙组（干旱、无绿色木霉）相比，丁组（干旱、有绿色木霉）的叶绿素含量和净光合速率均更高 (3)取绿色木霉培养液，过滤获得滤液，将其施加到干旱胁迫的玉米幼苗上，测定光合作用相关指标，并与未施加滤液的干旱胁迫组对比 7．(1) 植物细胞的全能性 不需要 较低 (2) 植物细胞培养 使细胞充分接触空气和培养基中的营养成分，促进细胞的增殖 (3) T-DM1+紫杉醇+NACT 在接受“T-DM1+紫杉醇+NACT”治疗后，肿瘤标志物CA125的浓度显著下降；不良反应率降低、临床总有效率有所提高 8．(1) 自生、协调和整体 垂直 (2) V 水生植物通过与藻类竞争营养元素和光能，抑制浮游藻类的生长，从而改善水质（鸢尾喜强光照，苦草与轮叶黑藻仅需弱光可以生长，同时吸收N、P等无机盐，抑制浮游藻类的生长，从而改善水质） (3) 分解者 试验设置沼虾单养组和沼虾与组合系统V共同养殖组，整个养殖过程检测沼虾、植物生长情况及水体中N、P元素的去除率 9．(1) 自由扩散和协助扩散 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) 磷酸化 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 10．(1) 蛋白胨和鸡蛋清 琼脂 (2) 8/八 稀释涂布平板 37℃ (3)4℃，既可以保持鸡蛋品质，又能有效地发挥低温抑菌的效果（或42℃，42℃的杀菌效果是四组实验中最好的，只要答案合理即可） 11．(1) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 95%空气和5%CO2 (2) MⅡ 促使重构胚完成细胞分裂和发育进程 (3) 排除质粒对重构胚发育的影响 未做任何处理的胎猪皮肤成纤维细胞 (4)供体细胞过表达BRG1能够显著提高猪核移植囊胚的发育率 (5)供体细胞过表达BRG1能通过促进NANOG、SOX2基因的表达，进而提高猪核移植囊胚发育率 12(1) 反射弧 脾神经末梢和T细胞 (2)抗原和去甲肾上腺素共同作用于T细胞，T细胞释放乙酰胆碱作用于B细胞 (3) 切断脑－脾神经通路后注射适量M抗原 体内抗M抗体的产生量 13．(1) 患病 无菌水 菌落特征 (2) 拮抗菌菌株J1 接种拮抗菌菌株J1的平板上乙处菌落直径更小 在甲处接种等量的无菌水，在乙处接种等量的恶苗病病原菌菌株 (3)拮抗菌通过分泌某种化学物质抑制病原菌的生长 (4)实际生产环境和实验室条件存在差异，可能会影响拮抗菌的活性和数量 三、解答题 14．(1) 无 碳源、氮源、无机盐、水 巴氏消毒 (2) BL和ST无氧呼吸产生乳酸，导致pH下降 协同/相互促进/互补 ST能够快速产酸而迅速降低pH值，为BL创造适宜的生长环境，BL可能为ST提供生长因子或抑制有害菌 (3) 发酵产品中还存在有活性的乳酸菌继续进行发酵 酸奶应在低温下保存并在保质期内食用 15．(1) 核糖体 核孔 (2) 2、3 2 (3)不受酶切位点的限制；不需使用限制酶和DNA连接酶，操作更加简便 (4)NLS能促进NLS-GFP融合蛋白定位到细胞核内 (5)分别构建NLS-GFP-PITG基因表达载体和GFP-PITG基因表达载体，转入农杆菌后分别侵染植物叶片细胞，一段时间后观察绿色荧光在细胞中的位置，并接种致病疫霉菌后计算叶片表面的病斑面积 地 城 考点02 生物学热点 一、单选题 1．A 2．C 3．C 4．B 5．D 6．D 7．(23-24高二下·广东湛江·期末)生物技术的安全性与伦理问题是社会关注的热点问题之一。下列有关叙述错误的是（    ） A．转基因技术作为一种技术是中性的，我们要理性地看待 B．基因编辑技术既可用于疾病预防领域研究，也可用于编辑婴儿 C．我国反对生物武器及其技术的扩散 D．我国禁止生殖性克隆人，因为这技术既不成熟也存在很多法律、伦理方面的问题 【答案】B 【分析】中国政府对克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），但不反对治疗性克隆。 【详解】A、转基因作为一种技术本身是中性的，我们需要理性地看待转基因技术，使其在生产生活中发挥最大的作用，A正确； B、基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究，但不能用于编辑设计婴儿，因为违反伦理和法律，B错误； C、生物武器的种类包括病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，具有致病能力强、攻击范围广的特点，我国反对生物武器及其技术的扩散，C正确； D、生殖性克隆人的技术尚未完全成熟，我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，故我国禁止生殖性克隆人，因为这技术既不成熟也存在很多法律、伦理方面的问题，D正确。 故选B。 二、解答题 8．(1) 限制（或限制性内切核酸） 序列3 (2) 启动子 桑葚胚（或囊胚） (3)基因组/细胞核/DNA/染色体 (4)用于了解Krt71基因对毛发生长发育的影响、用于疾病的治疗 三、实验题 9．(1) DNA、蛋白质 前膜（小体） (2) 脂质过氧化物（MDA和ROS）升高 减缓/抑制 第③组的神经元细胞的死亡率降低（低于第②组） 增加Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量（或者：激活信号通路Nrf2→SLC7A11→GPX4） 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题17 实验探究与生物学热点 2大高频考点概览 考点01实验与探究 考点02生物学热点 地 城 考点01 实验与探究 一、单选题 1．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)研究发现，与正常菌群（SPF）孕鼠血清相比，抗生素处理（ABX）的孕鼠血清缺少5种肠道菌群代谢产物。为了进一步研究孕鼠5种肠道菌群代谢产物对胎儿神经发育的影响，设计相关实验，结果如下图所示。下列分析错误的是（　　） A．该实验的自变量是母体肠道菌群的种类 B．补充这些代谢物有利于恢复胚胎丘脑皮质轴突发育 C．分离关键肠道微生物时可采用平板划线法 D．抗生素处理对孕鼠的胎儿的神经系统发育是有影响的 【答案】A 【详解】A、实验自变量是补充的代谢物种类，而非母体肠道菌群种类，A错误； B、补充代谢物后胚胎丘脑皮质轴突发育改善，B正确； C、平板划线法可用于分离微生物，C正确； D、根据数据分析可知，抗生素处理以后丘脑皮质轴突突发升值下降，说明抗生素会胚胎影响胎儿神经发育，D正确。 故选A。 2．(24-25高二下·广东清远·期末)研究人员对野生型植物甲幼苗进行干旱胁迫和脱落酸处理，检测S基因的表达量变化，结果见图a。突变体的S基因过量表达，其表达量与野生型植株差异显著。在不同条件下观察野生型和突变体根系的生长情况，结果见图b。下列分析错误的是（　　） A．S基因表达量增多响应干旱胁迫，促进干旱胁迫下根系生长 B．脱落酸处理可促进S基因的表达，同时也可促进根系生长 C．正常种植条件下，S基因过量表达对根系生长的促进效果不显著 D．S基因促进植物甲逆境胁迫下根系的生长，有利于根系吸收水分 【答案】B 【分析】脱落酸合成部位：根冠、萎蔫的叶片等。主要生理功能：抑制植物细胞的分裂和种子的萌发；促进植物进入休眠；促进叶和果实的衰老、脱落。 【详解】A、干旱胁迫处理后，野生型的S基因表达量升高，说明S基因表达量增多响应干旱胁迫。已知突变体的S基因过量表达，其表达量与野生型植株差异显著。突变体经干旱胁迫处理后，根系长度较野生型的长，说明S基因表达量增多促进干旱胁迫下根系生长，A正确； B、脱落酸处理后，野生型的S基因表达量升高，说明脱落酸处理可促进S基因的表达。与正常种植条件的相比，无论野生型还是突变体经脱落酸处理后，根系长度均较小，所以脱落酸是抑制根系生长，B错误； C、图b正常种植条件下，野生型和突变体（S基因过量表达）根系生长情况差异不大，说明S基因过量表达对根系生长的促进效果不显著，C正确； D、由图可知，突变体的S基因过量表达，在干旱或脱落酸处理下，其根的长度都大于野生型，说明S基因促进植物甲逆境胁迫下根系的生长，有利于根系吸收水分，D正确。 故选B。 3．(23-24高二下·广东东莞·期末)菠萝中的菠萝蛋白酶能损伤口腔黏膜，使人在食用过程中产生痛感。生活中常用温水或盐水浸泡菠萝，以降低痛感。为确定食用前浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度，某兴趣小组进行了相关实验，结果如图示。关于该实验的叙述正确的是（　　）    A．该实验的自变量是温度和盐水用量 B．不同温度下，菠萝蛋白酶活性不同 C．用40℃温水浸泡菠萝可明显降低食用时的痛感 D．不同浓度盐水对菠萝蛋白酶活性均起抑制作用 【答案】D 【分析】酶的特性： （1）高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍； （2）专一性：每一种酶只能催化一种或一类化学反应； （3）作用条件较温和：高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性降低，但不会失活。 【详解】A、该实验的目的是确定食用前浸泡菠萝的适宜水温和盐水浓度，因此该实验的自变量是温度和盐水浓度，A错误； B、由图可知，在最适温度的两侧各有一个酶活性相同的温度，即不同的温度条件下菠萝蛋白酶活性有可能相同，B错误； C、40℃时菠萝蛋白酶活性最高，因此用40℃温水浸泡菠萝可明显增加食用时的痛感，C错误； D、由图可知，随着盐水浓度的增加，菠萝蛋白酶活性逐渐降低，说明不同浓度盐水对菠萝蛋白酶活性均起抑制作用，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·广东潮州·期末)泛素蛋白会与细胞中需降解的蛋白质结合，当降解蛋白质上连接4个以上泛素蛋白后会被细胞内的蛋白酶体识别并降解(如图1)。蛋清溶菌酶与细胞提取液混合后会逐渐通过泛素降解途径降解。为探究蛋清溶菌酶的降解过程，进行以下实验。 实验组：放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合。 对照组：放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合。 反应一段时间后，进行蛋白质电泳，放射性自显影显示含有放射性同位素的蛋白质条带如图2所示。下列叙述错误的是（    ） A．泛素蛋白含量增加将有利于某些需降解的酶的降解 B．在蛋白降解过程中只有泛素连接酶可以重复发挥作用 C．蛋清溶菌酶的降解需要蛋白酶体、泛素连接酶等多种酶参与 D．据图2可知，实验组中蛋清溶菌酶的相对分子量为14500道尔顿 【答案】B 【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。 【详解】A、分析题意可知，泛素蛋白会与细胞中需降解的蛋白质结合，而酶的化学本质是蛋白质或RNA，故泛素蛋白含量增加将有利于某些需降解的酶的降解，A正确； B、据图可知，泛素蛋白、泛素连接酶在反应后不会被分解，故在蛋白降解过程中能重复发挥作用，B错误； C、图为蛋清溶菌酶的降解过程，据图可知，蛋清溶菌酶的降解需要蛋白酶体、泛素连接酶等多种酶参与，C正确； D、对照组中加入的是放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与不含细胞提取物的缓冲液混合，实验组是放射性同位素标记的蛋清溶菌酶与细胞提取液混合，结合电泳结果可推测，蛋清溶菌酶的分子量是14500道尔顿，D正确。 故选B。 二、实验题 5．(24-25高二下·广东江门·期末)紫茎泽兰是一种原产于中美洲的多年生半灌木植物，传入我国后在云南等地疯长蔓延，对本地植物造成严重危害。回答下列问题： (1)云南松是我国西南地区特有树种，现存的绝大部分云南松天然林属于中幼龄天然次生林。研究人员用不同浓度的紫茎泽兰水提液（含有可影响相邻植物生长的化感物质）处理云南松种子，测量种子萌发率结果见表1。该结果提示，在紫茎泽兰的持续入侵干扰下，云南松种群年龄结构可能会往______型发展，理由是______。 表1 浓度（g/mL） 萌发率（%） 0 7.67 0.01 6.33 0.02 3.33 (2)研究人员为寻找竞争力较强、能够替代控制紫茎泽兰的本地植物而进行野外调查，发现在紫茎泽兰入侵区域常有南酸枣、假地豆和狗尾草等本地植物存在。将入侵植物与本地植物分别设置单种和混种处理，单种为每种植物每盆种植______株植物，混种处理为每盆种植1株入侵植物与1株本地植物。实验期间需要每天浇足量的水、及时清除杂草和防治病虫害，这些操作的目的是______。 根据图1至图4结果选出一种竞争能力强于紫茎泽兰的目标植物并阐述理由______。 (3)研究发现，土壤中真菌AMF能侵入紫茎泽兰根部，从根细胞中获得有机物，同时也能增强紫茎泽兰生存能力。AMF与紫茎泽兰种间关系是______。活性炭由于具有吸附化感物质的特性，可以削弱或消除入侵植物的化感物质对相邻植物的影响。为进一步研究添加活性炭、FC（某种杀真菌药）是否可以影响紫茎泽兰与上述选出目标植物的竞争力进而促进本地植物的生长，研究人员设计了以下实验结果记录表格（表2）。对该表格提出修改建议：______。（提出两点即可） 表2 组别 不添加 添加活性炭和FC 株高 生物量 株高 生物量 紫茎泽兰和目标植物混合种植 紫茎泽兰 目标植物 【答案】(1) 衰退 随紫茎泽兰水提液浓度增大，云南松种子萌发率降低，说明该提取液会抑制种子萌发，可推测在紫茎泽兰的持续入侵干扰下，云南松种群年龄结构可能会往衰退型发展 (2) 2/二/两 保证植株的生长状况是由于树种多少引起，排除水分和杂草、病虫害等无关变量的影响 选出的目标植物是狗尾草，因为图1、2中Z+J组紫茎泽兰的株高和生物量都最低，说明假地豆竞争能力最强，同理可推知，狗尾草的竞争能力次之，结合图3、4可知，狗尾草与本地植物混种时，可促进本地植物的竞争能力，而另外两种抑制本地植物的竞争能力，所以应选择狗尾草作为替代控制紫茎泽兰的本地植物 (3) 互利共生 设置单独添加活性炭和单独添加FC，以及不同浓度的活性炭和不同浓度FC的作用效果 【分析】1、生物入侵是指由于人类有意或无意地把某种生物带入适宜它栖息和繁衍的地区后，其种群不断扩大，分布区域稳定扩展的现象。2、生物入侵会导致生物多样性降低。3、群落的种间关系包括竞争、捕食、寄生和互利共生。 【详解】（1）由表可知，随紫茎泽兰水提液浓度增大，云南松种子萌发率降低，说明该提取液会抑制种子萌发，可推测在紫茎泽兰的持续入侵干扰下，云南松种群年龄结构可能会往衰退型发展。 （2）为保证无关变量植物的数量保持一致，混种处理为每盆种植1株入侵植物与1株本地植物，则单种为每种植物每盆种植2株植株。实验期间需要每天浇足量的水、及时清除杂草和防治病虫害，这些操作的目的是保证植株的生长状况是由于树种多少引起，排除水分和杂草、病虫害等无关变量的影响。由图可知，株高和生物量能够体现植物吸收利用资源的能力，在一定程度上可以反映植物竞争能力的大小，图1、2中Z+J组紫茎泽兰的株高和生物量都最低，说明假地豆竞争能力最强，同理可推知，狗尾草的竞争能力次之，结合图3、4可知，狗尾草与本地植物混种时，可促进本地植物的竞争能力，而另外两种抑制本地植物的竞争能力，所以应选择狗尾草作为替代控制紫茎泽兰的本地植物。 （3）由题意可知，土壤中真菌AMF能侵入紫茎泽兰根部，从根细胞中获得有机物，同时也能增强紫茎泽兰生存能力，说明AMF与紫茎泽兰种间关系是互利共生。结合表格可知，应设置单独添加活性炭和单独添加FC，以及不同浓度的活性炭和不同浓度FC的作用效果。 6．(24-25高二下·广东深圳龙华区·期末)玉米是我国重要的经济作物，干旱胁迫易造成减产。研究人员以玉米品种“稷秾107号”的幼苗为材料，探究绿色木霉对干旱胁迫下玉米光合作用的影响，实验材料处理及结果如下表，请回答下列问题： 组别 材料处理 叶绿素a含量（mg/g） 叶绿素b含量 （mg/g） 净光合速率 （umol/m².s） 绿色木霉 干旱胁迫 甲 - - 16.99 3.18 12.23 乙 - + 10.05 1.39 6.21 丙 + - 20.63 6.21 22.32 丁 + + 20.63 3.96 17.13 注：+表示采用相关条件处理，-表示没有采用相关条件处理 (1)玉米绿叶中叶绿素a、叶绿素b等色素提取的原理是________，这些色素在光合作用中能起到________的作用。据表推知：在没有绿色木霉的情况下，玉米干旱胁迫处理________（填“升高”或“降低”）叶绿素的含量。 (2)从表中的数据分析可知：绿色木霉________（填“减轻”或“增强”）了对于干旱胁迫下玉米光合作用的抑制，该结论的依据是________。 (3)有同学提出假说：绿色木霉能分泌某种物质，对干旱胁迫环境条件下的玉米的光合作用产生影响。试写出简要的实验思路验证该假说：________。 【答案】(1) 色素溶于无水乙醇（或有机溶剂） 吸收、传递和转化光能 降低 (2) 减轻 与乙组（干旱、无绿色木霉）相比，丁组（干旱、有绿色木霉）的叶绿素含量和净光合速率均更高 (3)取绿色木霉培养液，过滤获得滤液，将其施加到干旱胁迫的玉米幼苗上，测定光合作用相关指标，并与未施加滤液的干旱胁迫组对比 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。 光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP。 暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和 NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，随后，一些接受能量并被还原的三碳化合物在酶的作用下，经过一系列反应转化成糖类，另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物，这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。 【详解】（1）叶绿素a、叶绿素b等光合色素提取的原理是光合色素可以溶解在有机溶剂中;光合色素在光合作用中能起到吸收、传递和转化光能的作用;据表推知，甲组没有绿色木霉，也没有干旱胁迫，为对照组，而没有绿色木霉，玉米干旱胁迫处理为乙组，对比甲乙两组数据可知，在没有绿色木霉的情况下，玉米干旱胁迫处理降低叶绿素的含量。 （2）由甲乙组数据可知，干旱胁迫抑制光合作用，而由乙丁组数据可知，绿色木霉可使干旱胁迫下玉米的光合速率恢复且大于对照组，说明绿色木霉减轻了对干旱胁迫下玉米光合作用的抑制;依据是丁组净光合速率大于乙组。 （3）要验证绿色木霉能分泌某种物质，对干旱胁迫环境条件下的玉米的光合作用产生影响，可对绿色木霉的培养一段时间，收集细胞培养液(含其分泌物)，定期均匀喷施于干旱胁迫下的玉米，一段时间后检测玉米净光合速率是否与丁组相近即可。 7．(24-25高二下·广东广州八区·期末)紫杉醇是珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢产物，具有良好的抗癌作用，目前在临床上已经广泛用于乳腺癌等疾病的治疗。植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段，图一表示提取紫杉醇的两条技术途径。    回答下列问题： (1)途径I的原理为______。诱导愈伤组织期间一般______光照。与诱导生芽过程相比，诱导生根的培养基中细胞分裂素与生长素的比值______（填“较低”或“较高”）。 (2)途径Ⅱ使用的技术是______。该途径中进行细胞悬浮培养时，振荡的意义是______。 (3)研究人员发现曲妥珠单抗与美坦辛的偶联物（T-DM1）联合紫杉醇，在治疗乳腺癌中具有杀伤及靶向性的双重作用。为进一步探究更有效的乳腺癌治疗方法，研究人员在此基础上又结合新辅助化疗（NACT），并对比两种治疗方法的效果差异，结果如图二所示。    据此推断，治疗乳腺癌的理想方案为______，其依据是______。 【答案】(1) 植物细胞的全能性 不需要 较低 (2) 植物细胞培养 使细胞充分接触空气和培养基中的营养成分，促进细胞的增殖 (3) T-DM1+紫杉醇+NACT 在接受“T-DM1+紫杉醇+NACT”治疗后，肿瘤标志物CA125的浓度显著下降；不良反应率降低、临床总有效率有所提高 【分析】1、植物组织培养过程:离体的细胞、组织或器官脱 分化形成愈伤组织再分化形成胚状体最后发育成植株。 2、植物组织培养的条件: ①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照pH和无菌环境等)。 ②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要。 【详解】（1）途径I是植物组织培养，原理为植物细胞全能性。诱导愈伤组织时，细胞脱分化，一般不需要光照(愈伤组织无叶绿体，不进行光合作用)。诱导生芽需细胞分裂素比例高，诱导生根需生长素比例高，故诱导生根培养基中细胞分裂素与生长素比值较低。 （2）途径Ⅱ是将单细胞培养获取细胞培养物，技术为植物细胞培养。细胞悬浮培养时振荡，一是增加培养液溶氧量，满足细胞有氧呼吸需求;二是使细胞与培养液充分接触，利于营养物质吸收。 （3）分析图二，“T-DM1+紫杉醇+NACT”方案，治疗后肿瘤标志物CA125浓度下降更明显(说明杀伤癌细胞效果好)，且临床总有效率高、不良反应率未显著增加。故治疗乳腺癌理想方案为“T-DM1+紫杉醇+NACT”，依据是该方案治疗后肿瘤标志物浓度降低更显著，临床总有效率高，且不良反应率未明显升高。 8．(24-25高二下·广东汕尾·期末)研究人员通过在养殖池塘中放置沉水植物与植物浮床，探寻有效修复富营养化水体的最适水生植物配置，构建新型养殖水体净化模式。植物浮床上种植能周年生长的景观植物常绿鸢尾，池底栽种2种沉水植物苦草与轮叶黑藻，进行试验，试验设置如下表，不同处理的氮、磷去除效果如图所示。回答下列问题： 试验组 浮床植物种植量/株 沉水植物种植量/kg 常绿鸢尾 苦草 轮叶黑藻 对照组Ⅰ 0 0 0 组合系统Ⅱ 312 2.5 1.5 组合系统Ⅲ 312 3.0 2.0 组合系统Ⅳ 312 3.5 2.5 组合系统Ⅴ 312 4.0 3.0 注：各处理组去除率=组合系统组去除率-空白组去除率，TN和TP分别指总氮和总磷。 (1)研究人员选择净化能力较强的景观植物常绿鸢尾进行富营养化水体修复，主要体现生态工程的基本原理有_______。生态浮床配置苦草与轮叶黑藻进行试验，这种植被配置主要运用了群落的_______结构原理。 (2)据图分析，第_______组试验水体富营养化修复效果最好。简要阐述生态浮床种植常绿鸢尾配置苦草与轮叶黑藻净化水体富营养化的机理：________。 (3)传统的沼虾单独养殖中，投入水体的饵料没有全部被沼虾摄食和同化，产生部分残饵，通常会被_________利用和分解，导致水体污染。为验证沉水植物与生态浮床组合系统在沼虾养殖业中的应用，避免二次污染，研究人员进一步研究的实验思路是_________。 【答案】(1) 自生、协调和整体 垂直 (2) V 水生植物通过与藻类竞争营养元素和光能，抑制浮游藻类的生长，从而改善水质（鸢尾喜强光照，苦草与轮叶黑藻仅需弱光可以生长，同时吸收N、P等无机盐，抑制浮游藻类的生长，从而改善水质） (3) 分解者 试验设置沼虾单养组和沼虾与组合系统V共同养殖组，整个养殖过程检测沼虾、植物生长情况及水体中N、P元素的去除率 【分析】生态工程以生态系统的自组织、自我调节功能为基础，遵循着整体、协调、循环、自生等生态学基本原理。 【详解】（1）选择净化能力较强的植物的合理配置表现出水体自我优化、自我调节，遵循自生原理。鸢尾、沉水植物苦草与轮叶黑藻适合于养殖池塘的生长，体现了协调原理。景观植物常绿鸢尾兼具观赏性，兼顾生态效益和社会效益，体现了整体原理。生态浮床在上层，苦草与轮叶黑藻是沉水植物，这种植被配置运用了群落垂直结构原理。 （2）据图可以看出，组V在氮、磷的去除率最高，说明第V组试验水体富营养化修复效果最好。生态浮床种植常绿鸢尾配置苦草与轮叶黑藻净化水体富营养化的机理是：常绿鸢尾喜强光照，苦草与轮叶黑藻仅需弱光可以生长，同时吸收N、P等无机盐，抑制浮游藻类的生长，从而改善水质。 （3）传统的沼虾单独养殖中，投入水体的饵料未被沼虾全部摄食和同化，产生部分残饵，通常会被分解者利用和分解，产生氨化物、亚硝态氮、硫化氢等有毒物质，超过水体的自我净化能力，导致水体污染。为验证沉水植物与生态浮床组合系统在沼虾养殖业中的应用，避免二次污染，需要采用处理效果最好的处理组进行实验并与沼虾单养组进行对照，其研究思路为：设置沼虾单养组和沼虾与组合系统V共同养殖组，整个养殖过程检测沼虾、植物生长情况及水体中N、P元素的去除率。 9．(24-25高二下·广东东莞·期末)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) 自由扩散和协助扩散 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) 磷酸化 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 【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。 【详解】（1）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。 （2）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。 （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。 （4）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。 10．(24-25高二下·广东汕尾·期末)沙门氏菌是人类患肠炎的主要食源性病原菌之一。某研究小组对不同温度下鸡蛋清中沙门氏菌的生长规律进行研究，以了解不同温度下沙门氏菌在鸡蛋清中的生存能力。实验步骤如下： ①配制增殖培养基（成分：蛋白胨、鸡蛋清、NaCl、磷酸盐、H2O）； ②接种初始浓度（103CFU/mL）的沙门氏菌； ③将各组分别置于不同温度下培养48小时； ④每隔一定时间取样，接种到BGS培养基上，置于一定温度下培养24小时，统计菌落数； ⑤对实验数据进行处理，绘制曲线图。 回答下列问题： (1)增殖培养基中沙门氏菌所需的碳来源于______，步骤①和④中培养基的主要区别是④中BGS培养基一般要加入______。 (2)步骤④中大部分样品取样的时间间隔是______小时，一般用_______法接种到培养基上以后需要在______温度下培养24小时。 (3)根据以上实验结果和生活经验，你认为鸡蛋储存在哪种温度较好并说明理由（可供选择的温度：4℃、30℃、39℃和42℃）_____。 【答案】(1) 蛋白胨和鸡蛋清 琼脂 (2) 8/八 稀释涂布平板 37℃ (3)4℃，既可以保持鸡蛋品质，又能有效地发挥低温抑菌的效果（或42℃，42℃的杀菌效果是四组实验中最好的，只要答案合理即可） 【分析】培养基是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；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。 【详解】（1）根据培养基成分，培养基中的蛋白胨和鸡蛋清既提供碳源也提供氮源；④中的培养基培养完以后需要对菌落进行统计，所以是固体培养基，需要加入琼脂。 （2）根据数据图，每8小时有一个数据点，所以是每8小时取样检测；需要用菌落进行计数，就需要用稀释涂布平板法进行接种；沙门氏菌感染人体时，人体的体温是37℃，所以是在37℃条件下培养24h。 （3）从实验数据实验组4℃接种初始浓度（103CFU/mL）的沙门氏菌培养48小时的过程中，菌液浓度仅略增长，没有明显增长；实验组20℃和37℃培养48小时的过程中，沙门氏菌菌液浓度大量增长；实验组42℃培养48小时的过程中，虽然有效抑制了沙门氏菌，但高温不利于鸡蛋的保藏，储存在42℃时鸡蛋品质会迅速下降。因此，综合考虑保鲜和抑菌两方面因素，在有效切断沙门氏菌污染源的基础上，鸡蛋应置于0～4℃储存，这样既可以保持鸡蛋品质，又能有效地发挥低温的抑菌效果，将人类患病的风险降到最低。 11．(24-25高二下·广东佛山·期末)动物体细胞核移植（SCNT）的成功率主要取决于体细胞重编程（即供体细胞删除原有的表观遗传模式，重新获得发育全能性）的效率。BRGI是动物体内一种与体细胞重编程有关的基因。为探究BRGI基因过表达对猪核移植早期胚胎发育及相关基因表达的影响，研究者将体外构建的BRGI重组质粒导入胎猪皮肤成纤维细胞中，并完成体细胞核移植，过程如图a所示。 回答下列问题： (1)为获得大量供体细胞，研究者将剪碎的胎猪皮肤组织用______酶处理，分散成单个皮肤成纤维细胞后，转入培养液中，并置于_____的气体环境中进行培养。 (2)用于SCNT的卵母细胞需在体外培养至_____期，去核后与胎猪皮肤成纤维细胞融合形成重构胚，利用电刺激激活重构胚的目的是_______。 (3)研究者设置三组不同处理的胎猪皮肤成纤维细胞作为供体细胞进行SCNT实验。其中阴性对照组的处理是将空质粒导入供体细胞，作用是______；空白对照组的处理是______。 (4)利用三组不同处理的供体细胞完成SCNT实验后，研究者分别统计4-细胞率、8-细胞率和囊胚率见下表。 组别 4-细胞率（%） 8-细胞率（%） 囊胚率（%） 空白对照组 66.14 47.76 20.83* 阴性对照组 65.55 49.53 19.85* 实验组 63.37 50.28 27.33* 注：带*号表示同列数据在统计学上具有显著性差异，不带*号则说明没有显著性差异。 由表中结果得到的实验结论是：______。 (5)NANOG、SOX2属于囊胚多能性基因，对维持内细胞团的多能性具有重要作用。研究者进一步检测NANOG、SOX2基因在3组实验下囊胚阶段的表达水平，结果如图b所示，由此可说明供体细胞过表达BRG1对囊胚的影响机制是______。 【答案】(1) 胰蛋白酶或胶原蛋白酶 95%空气和5%CO2 (2) MⅡ 促使重构胚完成细胞分裂和发育进程 (3) 排除质粒对重构胚发育的影响 未做任何处理的胎猪皮肤成纤维细胞 (4)供体细胞过表达BRG1能够显著提高猪核移植囊胚的发育率 (5)供体细胞过表达BRG1能通过促进NANOG、SOX2基因的表达，进而提高猪核移植囊胚发育率 【分析】分散动物细胞用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶分解组织细胞之间的蛋白质，培养细胞需要的气体环境是95%空气和5%CO2，二氧化碳的作用是维持培养液的pH。 【详解】（1）分散动物细胞用的是胰蛋白酶或胶原蛋白酶，培养细胞的气体环境是95%空气和5%CO2。 （2）卵母细胞需要在体外进行成熟培养，培养至MⅡ期，电刺激激活重构胚的目的是促使重构胚完成细胞分裂和发育进程。 （3）加入空质粒的目的是排除质粒对重构胚发育的影响，空白对照组的处理是未做任何处理的胎猪皮肤成纤维细胞，使实验结果根据有说服力。 （4）根据表格中的数据发现实验组的4-细胞率和8-细胞率和对照组无明显差异，但是实验组的囊胚率显著高于对照组，说明供体细胞过表达BRG1能够显著提高猪核移植囊胚的发育率。 （5）通过图b分子，实验组中NANOG、SOX2基因的mRNA的相对水平明显高于对照组，说明供体细胞过表达BRG1能通过促进NANOG、SOX2基因的表达，进而提高猪核移植囊胚发育率。 12．(24-25高二下·广东潮州·期末)清华大学的研究团队发现脑内CRH神经元(能分泌促肾上腺皮质激素释放激素)到脾脏存在直接的神经通路，即脑—脾神经通路，该神经通路可调节特异性免疫反应，调节过程如图所示。回答下列问题： (1)通过图中脑-脾神经通路实现对体液免疫的调节，该调节的结构基础是_______，该神经通路的效应器是_______。 (2)据图可知，当脑内CRH神经元兴奋后，通过细胞环路使脾神经释放去甲肾上腺素，___________，进而使B细胞活化，增殖分化产生浆细胞。 (3)已知切断脾神经可以破坏脑一脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。 实验材料及用具：生理状态相同小鼠若干只、M抗原、注射器、抗体定量检测仪器等。 实验设计思路： ①取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为甲、乙两组。 ②甲组为对照组，乙组为实验组，对乙组小鼠的处理是：________。 ③一段时间后，测量两组小鼠___________。 预测实验结果：(以柱状图表示)______。 【答案】(1) 反射弧 脾神经末梢和T细胞 (2)抗原和去甲肾上腺素共同作用于T细胞，T细胞释放乙酰胆碱作用于B细胞 (3) 切断脑－脾神经通路后注射适量M抗原 体内抗M抗体的产生量 【分析】本题围绕脑 - 脾神经通路对体液免疫的调节展开，综合考查神经调节结构基础、免疫调节过程及实验设计验证，需结合反射弧结构、体液免疫流程（T 细胞→B 细胞→浆细胞 ）及实验对照原则分析。 【详解】（1）神经调节的结构基础是反射弧（脑 - 脾神经通路属于反射弧的传导路径 ）。效应器是 “传出神经末梢 + 其支配的肌肉 / 腺体”，结合图示，脾神经末梢释放去甲肾上腺素作用于 T 细胞，故效应器是脾神经末梢和 T 细胞 。 （2）脑内 CRH 神经元兴奋，脾神经释放去甲肾上腺素，抗原与去甲肾上腺素共同作用于 T 细胞，T 细胞释放乙酰胆碱，作用于 B 细胞，B细胞活化、增殖分化为浆细胞。 （3）实验组需 “破坏脑 - 脾神经通路”（切断脾神经 ），再注射抗原，对照组不切断神经，保证单一变量。 体液免疫效果通过抗体产生量 衡量，故检测抗 M 抗体水平。甲组（对照组，神经通路完整 ）抗体产生量高于 乙组（实验组，神经通路破坏 ），如图： 13．(23-24高二下·广东佛山·期末)水稻恶苗病主要由镰刀菌引起，是水稻苗期至穗期的主要病害之一。研究人员开展相关实验，从水稻根基土壤中筛选水稻恶苗病拮抗菌，并探究其抗菌机制。相关实验过程如图所示。 回答下列问题： (1)步骤①中需从______（填“患病”或“健康”）的水稻根基土壤获取菌株。步骤②和③中“a”表示______。接种后在28℃条件下培养1-2天，根据______对步骤④中获得的纯培养物进行初步的鉴定和分类。 (2)按照步骤⑤进行拮抗菌筛选，在甲处接种等量的拮抗菌菌株J1、J2后，培养一段时间，结果如图所示。据图判断，______的抑菌效果更佳，依据是______。该实验还需设置对照组，对照组的操作是______。 (3)用去除拮抗菌菌株J1后的无菌发酵液处理病原菌菌丝体，发现菌丝明显变短，推测拮抗菌抑菌的原理是_______。 (4)实验筛选出的菌株需要先进行大田种植试验以检测防治效果，原因是_______。 【答案】(1) 患病 无菌水 菌落特征 (2) 拮抗菌菌株J1 接种拮抗菌菌株J1的平板上乙处菌落直径更小 在甲处接种等量的无菌水，在乙处接种等量的恶苗病病原菌菌株 (3)拮抗菌通过分泌某种化学物质抑制病原菌的生长 (4)实际生产环境和实验室条件存在差异，可能会影响拮抗菌的活性和数量 【分析】1、选择培养基：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，称为选择培养基。 2、由单一个体繁殖所获得的微生物群体称为纯培养物；菌落是在固体培养基表面形成的肉眼可见的、有一定态结构的子细胞群体，菌落特征有形状、大小和颜色等。 【详解】（1）本实验目的是从水稻根基土壤中筛选水稻恶苗病拮抗菌，并探究其抗菌机制，故步骤①中需从患病的水稻根基土壤获取菌株。步骤②和③中“a”表示无菌水，对水稻根基土壤进行充分稀释，然后再菌液涂布到固体培养基上。接种后在28℃条件下培养1-2天，根据菌落特征对步骤④中获得的纯培养物进行初步的鉴定和分类，菌落特征有形状、大小和颜色等。 （2）按照步骤⑤进行拮抗菌筛选，在甲处接种等量的拮抗菌菌株J1、J2，乙处接种等量的恶苗病病原菌菌株，分析题图结果可知，由于接种拮抗菌菌株J1的平板上乙处菌落直径更小，故拮抗菌菌株J1的抑菌效果更佳。该实验还需设置对照组，以增强实验结果的说服力，对照组的操作是，在甲处接种等量的无菌水，在乙处接种等量的恶苗病病原菌菌株。 （3）用去除拮抗菌菌株J1后的无菌发酵液存在拮抗菌菌株J1的代谢物，用去除拮抗菌菌株J1后的无菌发酵液处理病原菌菌丝体，发现菌丝明显变短，说明拮抗菌抑菌的原理是拮抗菌通过分泌某种化学物质抑制病原菌的生长。 （4）实验筛选出的菌株需要先进行大田种植试验以检测防治效果，因为实际生产环境和实验室条件存在差异，可能会影响拮抗菌的活性和数量。 三、解答题 14．(24-25高二下·广东佛山·期末)益生菌发酵乳制品不仅营养丰富，还含有对人体健康有益的益生菌。为评估唾液链球菌（ST）与动物双歧杆菌（BL）复合发酵对发酵乳品质的影响，研究人员采用这两种益生菌菌株对牛乳进行复合发酵，在发酵终点分别测定单菌发酵组和复合菌株发酵组的pH和活菌数，结果如图a和图b所示。 回答下列问题： (1)ST与BL_______（“有”或“无”）以核膜为界限的细胞核。牛乳作为培养基的主要成分，可以为这两种发酵菌提供_________等营养物质。为保证牛乳中的营养成分不被破坏，可以采用_______法除去该培养基的杂菌。 (2)活菌数变化和pH是评价发酵乳制品质量的关键指标。三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是_______。由图b可知，与单菌发酵相比，复合发酵时两种菌株的生长存在_______作用，结合图a分析这种作用的具体机制可能是_______。 (3)研究表明，发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降，出现这种变化的原因是_________，这对于发酵乳的保存和食用的启示是________。 【答案】(1) 无 碳源、氮源、无机盐、水 巴氏消毒 (2) BL和ST无氧呼吸产生乳酸，导致pH下降 协同/相互促进/互补 ST能够快速产酸而迅速降低pH值，为BL创造适宜的生长环境，BL可能为ST提供生长因子或抑制有害菌 (3) 发酵产品中还存在有活性的乳酸菌继续进行发酵 酸奶应在低温下保存并在保质期内食用 【分析】1、原核细胞与真核细胞的主要区别是没有以核膜为界限的细胞核。由真核细胞构成的生物叫作真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物，如细菌(如蓝细菌，旧称蓝藻)、支原体、衣原体、立克次氏体等。 2、培养基的化学成分包括 水、无机盐、碳源、氮源 等。 【详解】（1）唾液链球菌（ST）为细菌，动物双歧杆菌（BL）也为细菌，二者均属于原核生物，无以核膜为界限的细胞核。牛乳富含碳源（如乳糖）、氮源（如酪蛋白）、水、无机盐和生长因子等，可为发酵菌提供必要的营养。为避免高温破坏牛乳中的营养成分，可采用巴氏消毒法（低温长时间或高温短时间处理）或过滤除菌法（物理去除杂菌）。 （2）三组实验在发酵终点pH都降低的细胞学原理是BL和ST无氧呼吸产生乳酸，导致pH下降。由图b可知，相较于单菌发酵组，复合发酵组内两种菌的数目均高于单菌发酵组，故复合发酵时两种菌株的生长存在协同（或相互促进或互补）作用，结合图a分析这种作用的具体机制可能是ST能够快速产酸而迅速降低pH值，为BL创造适宜的生长环境，BL可能为ST提供生长因子或抑制有害菌。 （3）发酵产品的pH在一段时间后仍会出现一定程度的下降，出现这种变化的原因是发酵产品中还存在有活性的乳酸菌继续进行发酵，这对于发酵乳的保存和食用的启示是酸奶应在低温下保存并在保质期内食用。 15．(24-25高二下·广东佛山·期末)NLS作为一种核定位信号，是细胞内引导亲核蛋白转运至细胞核的一段氨基酸序列。为进一步探究NLS对其他蛋白的作用，研究人员将NLS基因与绿色荧光蛋白基因（GFP）融合，采用无缝克隆技术（即将目的基因引物两端引入与载体两末端完全一致的同源序列，在重组酶的作用下识别同源序列，实现DNA片段的重组，从而形成重组质粒）构建了一个融合基因表达载体。图a示基因表达载体构建过程，表为PCR扩增使用的引物序列。 回答下列问题： (1)带有NLS的蛋白质在______（填场所）合成，在NLS的引导下通过______（填细胞结构）进入细胞核内发挥功能。 (2)NLS基因的序列是5'-CCCAAGAAGAAGAGGAAGGTG-3'，为获得大量NLS-GFP融合基因，研究人员以GFP基因为模板进行PCR。此时应选用表中的引物______（填序号）。利用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR扩增产物，图b中条带______为NLS-GFP融合基因。 (3)以NLS-GFP融合基因为模板，用引物F2、R2进行PCR扩增得到引入同源序列的融合基因，与线性质粒载体进行无缝克隆，从而得到NLS-GFP融合基因的重组质粒。相比于传统的酶切连接方法，本实验采用的无缝克隆技术的优点有______（答出2点）。 (4)为探究NLS能否将目标蛋白定位于细胞核，研究人员继续将鉴定成功的NLS-GFP融合基因重组质粒转入农杆菌，再导入烟草细胞中，2天后撕下烟草叶片下表皮置于荧光显微镜下观察绿色荧光的位置，发现对照组绿色荧光均匀分布于细胞中，实验组绿色荧光集中于细胞某处，如图c所示。由此可得出结论：_______。 (5)研究表明，致病疫霉菌（常会感染植物导致叶片出现病斑）分泌的毒性蛋白PITG定位在细胞质和细胞核上，且在细胞核中发挥毒性功能。现欲利用NLS-GFP融合基因表达载体验证PITG在植物细胞中的定位及其发挥毒性功能的场所，简要写出实验思路_______。 【答案】(1) 核糖体 核孔 (2) 2、3 2 (3)不受酶切位点的限制；不需使用限制酶和DNA连接酶，操作更加简便 (4)NLS能促进NLS-GFP融合蛋白定位到细胞核内 (5)分别构建NLS-GFP-PITG基因表达载体和GFP-PITG基因表达载体，转入农杆菌后分别侵染植物叶片细胞，一段时间后观察绿色荧光在细胞中的位置，并接种致病疫霉菌后计算叶片表面的病斑面积 【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）目的基因的检测与鉴定：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因-DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA-分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：分子水平鉴定用抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）带有NLS的蛋白质在核糖体合成，在NLS的引导下通过核孔进入细胞核内发挥功能。 （2）NLS基因的序列是5'-CCCAAGAAGAAGAGGAAGGTG-3'，为获得大量NLS-GFP融合基因，引物不需要引物接头序列，由图可知，NLS在GFP基因的5'端，故引物设计时需在GFP基因的5'端添加NLS序列的正向引物，再另一端根据GFP序列设计，据表可知，引物2、3与引物4、5，差别在于前者不含引物接头序列，故选引物2、3。由图可知，GFP基因的长度为717kb，故NLS-GFP融合基因长度为717+21=738kb，故图b中条带2为NLS-GFP融合基因。 （3）以NLS-GFP融合基因为模板，用引物F2、R2进行PCR扩增得到引入同源序列的融合基因，与线性质粒载体进行无缝克隆，从而得到NLS-GFP融合基因的重组质粒。相比于传统的酶切连接方法，本实验采用的无缝克隆技术的优点有不受酶切位点的限制；不需使用限制酶和DNA连接酶，操作更加简便。 （4）为探究NLS能否将目标蛋白定位于细胞核，研究人员继续将鉴定成功的NLS-GFP融合基因重组质粒转入农杆菌，再导入烟草细胞中，2天后撕下烟草叶片下表皮置于荧光显微镜下观察绿色荧光的位置，发现对照组绿色荧光均匀分布于细胞中，实验组绿色荧光集中于细胞某处，如图c所示。由此可得出结论：NLS能促进NLS-GFP融合蛋白定位到细胞核内。 （5）研究表明，致病疫霉菌（常会感染植物导致叶片出现病斑）分泌的毒性蛋白PITG定位在细胞质和细胞核上，且在细胞核中发挥毒性功能。现欲利用NLS-GFP融合基因表达载体验证PITG在植物细胞中的定位及其发挥毒性功能的场所，简要写出实验思路分别构建NLS-GFP-PITG基因表达载体和GFP-PITG基因表达载体，转入农杆菌后分别侵染植物叶片细胞，一段时间后观察绿色荧光在细胞中的位置，并接种致病疫霉菌后计算叶片表面的病斑面积。 地 城 考点02 生物学热点 一、单选题 1．(23-24高二下·广东广州三校·期末)如图所示的四个方框代表蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌，其中阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。以下说法正确的是（　　） A．如果阴影部分代表的是某种物质，可以是RNA B．如果阴影部分代表的是某种结构，可以是核糖体 C．水绵是植物，生命系统的结构层次中有器官，没有系统 D．蓝细菌没有线粒体，因此能量均由光合作用和无氧呼吸提供 【答案】A 【分析】据图分析，题图中蓝细菌属于原核生物，酵母菌、水绵属于真核生物，它们都是细胞生物；新冠病毒属于病毒，无细胞结构；阴影部分代表它们共有的结构或物质。 【详解】A、如果阴影部分代表的是某种物质，阴影部分表示蓝细菌、新冠病毒、水绵和酵母菌都具有，新冠病毒属于RNA病毒，蓝细菌、水绵和酵母菌属于细胞生物，既有DNA又有RNA，因此阴影部分可以表示RNA，A正确； B、新冠病毒无细胞结构，不含核糖体和染色体等结构，B错误； C、水绵是低等植物，形态上无根、茎、叶等器官的分化，所以生命系统的结构层次中没有器官，没有系统，C错误； D、蓝细菌虽然没有线粒体，但是含有有氧呼吸酶，能够进行有氧呼吸，D错误； 故选A。 2．(24-25高二下·广东梅州·期末)我国中科院的研究团队利用细胞工程和基因编辑技术，成功培育出世界上首例只有双母亲来源的孤雌小鼠和双父亲来源的孤雄小鼠，实现了哺乳动物的同性繁殖，性染色体组成为YY的胚胎不能发育。实验流程如图所示，下列叙述错误的是（    ） A．获得phESC和ahESC的过程相当于植物组织培养中的脱分化过程 B．利用胚胎分割对甲进行处理可能得到多只遗传物质基本相同的孤雌小鼠 C．基因编辑技术能高效而精准的实现染色体片段的插入、切除或替换 D．图中方式得到的孤雄小鼠性染色体组成为XY或XX 【答案】C 【分析】1、卵细胞激活转化成phFSC，通过基因编辑技术获得具精子细胞核特点的phESC，获得甲，从而得到孤雌小鼠； 2、精子激活转化成ahFSC，通过基因编辑技术获得具卵细胞细胞核特点的ahESC，获得乙，从而得到孤雄小鼠。 【详解】A、卵细胞和精子是高度分化的细胞，转化为孤雌胚胎干细胞phFSC和ahESC，相当于植物组织培养中的脱分化阶段，A正确； B、利用胚胎分割的方法对甲进行处理得到了多只孤雌小鼠遗传物质一般相同，B正确； C、基因编辑技术能高效而精准的实现DNA片段的插入、切除或替换，C错误； D、孤雄小鼠的染色体来源于两只雄鼠产生的精子，精子的性染色体为X或Y，由于YY致死，故其性染色体可能是XX、XY，D正确。 故选C。 3．(23-24高二下·广东中山·期末)做好“碳达峰”“碳中和”工作是我国政府应对全球气候变化问题而对全世界做出的郑重承诺，体现了大国担当。下列有关叙述正确的是（    ）· A．增加生产者数量是“碳中和”的有效措施，  “碳达峰”后生态系统的碳循环会明显减慢 B．“碳中和”是指生产者固定 CO₂的量与所有生物呼吸产生的CO₂量相等 C．提高秸秆还田率，增加农田土壤储碳量，可缓解温室效应 D．碳循环是指CO₂在生物圈的循环过程，具有全球性 【答案】C 【分析】碳在无机环境和生物群落之间是以二氧化碳形式进行循环的。碳在生物群落中，以含碳有机物形式存在。大气中的碳主要通过植物光合作用进入生物群落。生物群落中的碳通过动植物的呼吸作用、微生物的分解作用、化石燃料的燃烧等方式可以回到大气中。 【详解】A、碳在生物群落和无机环境之间主要是以二氧化碳的形式进行循环，实现碳中和后生态系统的碳循环还是可以顺利进行，不会明显减慢，A错误； B、碳中和是生产者固定的CO2的总量与消费者、分解者呼吸释放的CO2的总量和化石燃料燃烧释放的CO2的总量达到动态平衡，B错误； C、提高秸秆还田率，增加农田土壤储碳量，减少碳的释放，可缓解温室效应，C正确； D、碳循环指C元素不断地在生物群落和无机环境之间进行循环的过程，具有全球性，D错误。 故选C。 4．(24-25高二下·广东佛山·期末)2024年我国印发了《关于建立碳足迹管理体系的实施方案》，旨在加快建立我国碳足迹管理体系，促进生产生活方式绿色低碳转型，助力“双碳”目标实现。下列相关叙述正确的是（　　） A．碳足迹是指吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积 B．应制定重点产品碳足迹核算规则标准，鼓励采购碳足迹低的产品 C．多利用清洁能源和增加食用肉类的生活方式都利于减小生态足迹 D．当生态承载力总量大于生态足迹总量时，不利于实现可持续发展 【答案】B 【详解】A、碳足迹是指企业、活动、产品或个人通过交通运输、食品生产和消费以及各类生产过程等引起的温室气体排放的集合， 吸收化石燃料燃烧排放的二氧化碳等所需的森林面积是碳汇相关概念，并非碳足迹，A错误； B、应制定重点产品碳足迹核算规则标准，鼓励采购碳足迹低（即碳排放少 ）的产品，这样有利于促进生产生活方式绿色低碳转型，助力 “双碳” 目标实现，B正确； C、肉类生产过程中（如畜禽养殖 ）会产生较多的碳排放，多食用肉类的生活方式不利于减小生态足迹；而多利用清洁能源（减少化石燃料使用，降低碳排放 ）有利于减小生态足迹，C错误； D、当生态承载力总量大于生态足迹总量时，说明生态系统可以承受人类活动带来的影响，有利于实现可持续发展；反之，当生态承载力总量小于生态足迹总量时，不利于可持续发展，D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·广东佛山·期末)为实现小片段DNA的精准插入，科学家以CRISPR/Cas9为基础开发了引导编辑（PE）技术。PE技术的核心元件包括引导编辑向导RNA（pcgRNA与CRISPR/Cas9系统向导RNA相比，添加了引物结合位点PBS和逆转录模板RT）PE效应蛋白（由核酸酶nCas9蛋白和逆转录M-MLV融合而成）。图示PE技术原理。下列叙述错误的是（　　） A．nCas9能作用于非靶向DNA链，并切开磷酸二酯键 B．PBS和RT模板都必须根据非靶向DNA链的序列进行设计 C．M-MLV只能将游离的脱氧核苷酸添加到非靶向DNA链的3'端 D．PE技术需要外源供体DNA才能实现小片段DNA的精准插入 【答案】D 【详解】A、从图中可以看到nCas9作用于非靶向DNA链，nCas9是核酸酶，能切开磷酸二酯键 ，A正确； B、PBS添加了引物结合位点，要与切割后的非靶向DNA链的3′端结合，RT模板用于逆转录合成与非靶向DNA链互补的序列，所以二者都必须根据非靶向DNA链的序列进行设计 ，B正确； C、由图可知，M−MLV（逆转录酶 ）是以RT模板为依据，将游离的脱氧核苷酸添加到非靶向DNA链的3′端 ，C正确。 D、从图中能看出，pegRNA中的RT模板可作为逆转录的模板合成需要插入的DNA片段，不需要外源供体DNA，D错误。 故选D。 6．(24-25高二下·广东汕尾·期末)Cas9是一种来自细菌的核酸酶，可以切割DNA，从而实现基因编辑。研究人员利用光敏蛋白（Coh2和DocS）在远红光照射下结合的特性，将Cas9蛋白分成两个具有高亲和力结合域[Ca₅9（N）和Cas9（C）]，并分别与光敏蛋白结合，开发出了远红光激活的Split-Cas9（FAST）系统，如下图所示。下列分析正确的是（　　） A．将Cas9蛋白进行直接操作获得Cas9（N）和Cas9（C） B．Cas9（N）和Cas9（C）的结合促进Coh2和DocS的相互作用 C．光敏蛋白与Cas9融合会导致Cas9无法切割DNA D．与化学诱导相比，FAST系统在时间和空间上更灵活 【答案】D 【分析】1、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因来改造现有蛋白质，或者制造一种新的蛋白质，以满足人类生产生活的需求，它是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程。 2、分析图可知Coh2和DocS在远红光的作用下相互结合，促进Cas9（N）和Cas9（C）的结合，形成远红光激活的Split-Cas9（FAST）系统。 【详解】A、对蛋白质进行分割，需要在基因上进行操作，无法直接对蛋白质进行操作，A错误； B、Coh2和DocS在远红光的作用下相互结合，促进Cas9（N）和Cas9（C）的结合，B错误； C、光敏蛋白与Cas9融合，对Cas9进行光控化改造后应该不影响Cas9的功能，否则这种改造就没有意义，从而使Cas9对基因的编辑更加灵活和准确，C错误； D、时间灵活性：远红光可即时开启/关闭，化学诱导剂需扩散或清除；空间灵活性：光照可精准靶向特定组织或细胞，化学诱导剂全身分布。D正确。 故选D。 7．(23-24高二下·广东湛江·期末)生物技术的安全性与伦理问题是社会关注的热点问题之一。下列有关叙述错误的是（    ） A．转基因技术作为一种技术是中性的，我们要理性地看待 B．基因编辑技术既可用于疾病预防领域研究，也可用于编辑婴儿 C．我国反对生物武器及其技术的扩散 D．我国禁止生殖性克隆人，因为这技术既不成熟也存在很多法律、伦理方面的问题 【答案】B 【分析】中国政府对克隆技术的态度是禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），但不反对治疗性克隆。 【详解】A、转基因作为一种技术本身是中性的，我们需要理性地看待转基因技术，使其在生产生活中发挥最大的作用，A正确； B、基因编辑技术允许用于疾病预防领域研究，但不能用于编辑设计婴儿，因为违反伦理和法律，B错误； C、生物武器的种类包括病菌、病毒、生化毒剂以及经过基因重组的致病菌等，具有致病能力强、攻击范围广的特点，我国反对生物武器及其技术的扩散，C正确； D、生殖性克隆人的技术尚未完全成熟，我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，故我国禁止生殖性克隆人，因为这技术既不成熟也存在很多法律、伦理方面的问题，D正确。 故选B。 二、解答题 8．(24-25高二下·广东清远·期末)CRISPR/Cas9系统可表达sgRNA和Cas9蛋白，sgRNA引导Cas9蛋白靶向结合到特定基因上并对基因进行切割，可应用于基因的敲除。单纯性少毛症的发生与角蛋白基因（Krt71）的突变有关。研究人员利用CRISPR/Cas9技术对小鼠的Krt71基因进行编辑。Krt71基因的部分序列和基因编辑技术流程见图。回答下列问题： (1)Cas9蛋白通过识别NGG（N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤）的序列并切割靶基因。Cas9蛋白的功能与基因工程常用的______酶功能类似。对Krt71基因进行编辑时，质粒pUC57中序列4的部分碱基序列应当与Krt71基因______（填“序列1”“序列2”或“序列3”）的部分碱基序列相同。 (2)质粒pUC57中驱动过程①进行的DNA序列称为______。过程③通常将受精卵培养至______阶段。 (3)与直接导入质粒pUC57相比，将Krt71－sgRNA和Cas9－mRNA直接注入小鼠受精卵，可减少转录的时间从而快速启动基因编辑过程；同时可降低外源基因整合到______的风险。 (4)敲除Krt71基因后对小鼠的毛发生长情况和毛发量等方面进行表型分析。该实验构建了单纯性少毛症小鼠模型，其研究价值是______（答出一点即可）。 【答案】(1) 限制（或限制性内切核酸） 序列3 (2) 启动子 桑葚胚（或囊胚） (3)基因组/细胞核/DNA/染色体 (4)用于了解Krt71基因对毛发生长发育的影响、用于疾病的治疗 【分析】将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 【详解】（1）Cas9蛋白通过识别NGG（N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤）的序列并切割靶基因。故Cas9蛋白的功能与基因工程常用的限制酶功能类似。由于Cas9蛋白通过识别NGG（N代表任意碱基、G代表鸟嘌呤）的序列并切割靶基因，而Krt71基因在序列3中含有TGG序列（序列1和2不含NGG），因此需要sgRNA能识别序列3的部分碱基序列，进而通过Cas9蛋白切割序列3的相应位点，故质粒pUC57中序列4的部分碱基序列应当与Krt71基因序列3的部分碱基序列相同，保证转录形成的Krt71-sgRNA能通过碱基互补配对识别序列3。 （2）过程①为转录，启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动基因转录形成RNA，即质粒pUC57中驱动过程①进行的DNA序列称为启动子，胚胎移植时应选发育良好的桑葚胚或囊胚阶段的胚胎进行移植。 （3）由于质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上，因此将目的基因与质粒构建形成表达载体后，可能会将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，而将Krt71－sgRNA和Cas9－mRNA直接注入小鼠受精卵，则可降低外源基因整合到受体细胞的染色体DNA上的风险。 （4）敲除Krt71基因的生物体不在有Krt71基因的表达产物，会表现出相应的性状，相当于利用减法原理去除相应基因，来观察该基因的功能，因此该实验构建的单纯性少毛症小鼠模型，可用于了解Krt71基因对毛发生长发育的影响、用于疾病的治疗。 三、实验题 9．(24-25高二下·广东清远·期末)铁死亡是一种以脂质过氧化为特征的细胞死亡形式，阿尔茨海默病（AD）与大脑海马区神经元发生铁死亡密切相关。研究表明，抗疟药物青蒿素（ART）可减轻AD的病理特征。研究人员围绕ART对神经元铁死亡的影响以及潜在机制开展研究。回答下列问题： (1)脂质过氧化过程中会产生大量自由基，损伤_______等生物大分子，导致神经元发生铁死亡。AD患者的突触_______（填具体结构名称）释放乙酰胆碱减少，兴奋传递受阻导致患者学习能力、记忆力衰退。 (2)已知信号通路“Nrf2→SLC7A11→GPX4”的激活有利于抑制细胞铁死亡。研究人员对小鼠海马区神经元用铁死亡诱导剂（Era）和ART进行处理，检测脂质过氧化物（MDA和ROS）的相对水平，以及蛋白Nrf2、SLC7A11和GPX4的表达量，结果见图a、b。    ①根据图a结果，ART可降低Era引起的______现象，表明ART可以______神经元铁死亡。检测第②组和第③组神经元细胞的死亡率，预期结果可能是______。 ②结合图a和b的结果，ART抗AD的潜在机制可能是______。 【答案】(1) DNA、蛋白质 前膜（小体） (2) 脂质过氧化物（MDA和ROS）升高 减缓/抑制 第③组的神经元细胞的死亡率降低（低于第②组） 增加Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量（或者：激活信号通路Nrf2→SLC7A11→GPX4） 【分析】兴奋在神经元之间通过神经递质传递信息，神经递质与突触后膜上的受体结合，导致突触后膜兴奋或抑制。 【详解】（1）细胞内的大分子物质包括DNA、蛋白质等，脂质过氧化过程中会产生大量自由基，损伤DNA、蛋白质等生物大分子，导致神经元发生铁死亡。乙酰胆碱存在突触前膜内的突触小泡内，因此乙酰胆碱由突触前膜释放，即AD患者的突触前膜释放乙酰胆碱减少，兴奋传递受阻导致患者学习能力、记忆力衰退。 （2）①根据图a可知，①②组相比，说明铁死亡诱导剂（Era）能提高脂质过氧化物（MDA和ROS）的水平，而②③组相比，可知抗疟药物青蒿素（ART）可降低Era引起的脂质过氧化物（MDA和ROS）升高现象，已知铁死亡是一种以脂质过氧化为特征的细胞死亡形式，因此可知ART可以抑制神经元铁死亡，由于第③组中加入了抗疟药物青蒿素（ART），神经元铁死亡降低，故预期第③组的神经元细胞的死亡率应低于第②组。 ②图b中加入ART的组的蛋白Nrf2、SLC7A11和GPX4的表达量均明显升高，因此可推测ART可能是通过增加Nrf2、SLC7A11和GPX4蛋白的表达量来抗AD的发生。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $