期末易错点攻破练（13大易错点）（期末复习专项训练）高二生物下学期人教版

**基本信息** 聚焦高二生物13大核心易错点，通过情境化实验案例构建"问题-辨析-突破"的科学思维训练体系，强化结构与功能观、物质与能量观等生命观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |微生物技术|30题|实验流程分析/结果评价|从操作原理（如发酵条件控制）到误差分析（如计数方法比较）的逻辑链| |细胞工程|25题|操作步骤辨析/结果预测|技术流程（组培/单克隆抗体制备）与原理（细胞全能性/免疫特异性）的对应| |代谢调节|35题|曲线分析/实验设计|酶活性影响因素→光合呼吸速率关系→物质跨膜运输的递进关系| |细胞分裂|20题|图像识别/数量计算|染色体行为变化与DNA数量变化的动态关联|

高二下学期生物期末 易错点攻破练（13大易错点） 13大易错点概览 易错点01 果酒果醋发酵温度、通气条件 易错点02 平板划线与涂布平板计数误区 易错点03 植物组培生长素与分裂素配比 易错点04 单克隆抗体两次筛选作用辨析 易错点05 限制酶的选择 易错点06 PCR的应用 易错点07 蛋白质的结构功能 易错点08 真核生物原核生物的区别 易错点09 跨膜运输方式区分 易错点10 与酶相关的实验 易错点11 总光合、净光合、呼吸速率判定误区 易错点12 有氧呼吸和无氧呼吸的综合应用 易错点13 有丝分裂染色体与 DNA 数量变化 易错点01：果酒果醋发酵温度、通气条件 1．苦荞血橙果酒的酿造工艺如图所示．下列相关叙述错误的是（　　） A．苦荞中的淀粉需经酵母菌分解为葡萄糖，才能进一步发酵生成酒精 B．苦荞和血橙的相对含量及发酵时间均会影响果酒的风味 C．混合发酵过程中通常是多种微生物发挥作用 D．苦荞“蒸煮”有利于糖化和灭菌 2．利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒罐过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述错误的是（    ） A．果酒中的酒精可以作为醋酸菌发酵的碳源和能源 B．工业发酵中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌 C．主发酵和后发酵阶段均需要严格密闭，且保持发酵温度在28℃左右 D．若发酵装置中初始糖浓度过高，所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低 3．沙棘醋是以沙棘果实经发酵工艺生产的果醋饮品，富含多种营养成分，其生产流程如下图所示。下列相关说法正确的是（　　） A．选料清洗能够有效去除沙棘果实表面的微生物 B．调配灭菌步骤中，仅需对经破碎榨汁得到的沙棘原汁进行灭菌处理 C．由酒精发酵转向醋酸发酵时，需提高发酵温度并通入无菌空气 D．为最大限度保留沙棘醋风味，灌注包装时无需对包装容器进行灭菌处理 4．利用野生葡萄制作的葡萄果酒色泽亮丽、香味浓郁。在制作过程中，若方法或操作不当会出现“酸酒”现象。下列叙述正确的是（　　） A．提高温度可缩短葡萄果酒的制作时间并提高产量 B．酸酒形成的主要原因是发酵过程中密封太严所致 C．与酸酒形成有关的两种主要微生物仅有一种细胞器相同 D．酸酒形成有关过程中酵母菌只能进行无氧呼吸产生酒精 5．下图是苹果醋生产的基本工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A．果胶酶处理可分解细胞壁中的纤维素，提高苹果出汁率 B．发酵阶段1添加乳酸菌的目的是提高酵母菌的产酒效率 C．过滤除菌可去除酵母菌，以提高醋酸发酵的效率 D．成品中不含活菌、芽孢、孢子，保质期长、品质稳定 6．苦荞血橙果酒的酿造工艺如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．苦荞“蒸煮”有利于糖化和灭菌 B．混合发酵过程中通常是多种微生物发挥作用 C．苦荞和血橙的相对含量及发酵时间均会影响果酒的风味 D．苦荞中的淀粉需经酵母菌分解为葡萄糖，才能进一步发酵生成酒精 7．古井贡酒的酿造过程中，微生物的主要来源有大曲和老窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是（    ） A．白酒酿造的糖化过程中应进行高温灭菌以防酿酒原料被污染 B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易被杂菌污染 C．为提升发酵效率，窖池发酵应以液态发酵为主 D．窖池如果密封不严使酒变酸，主要是因为乳酸菌发酵导致乳酸含量增加 8．清香型小曲白酒的传统酿造工艺如图所示，已知酵母菌不能直接利用淀粉进行酒精发酵。下列与该工艺相关的叙述正确的是（    ） A．糯米、大米蒸煮后立即与土曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 B．混合处理步骤中将淀粉水解为葡萄糖，便于后续酵母菌发酵 C．小曲白酒发酵过程中，酵母菌繁殖越快，发酵产物产率越高 D．为避免制曲过程被杂菌污染影响小曲白酒品质，扩大培养土曲前需对其进行灭菌处理 9．某型白酒是以小麦、高粱等粮食为原料，以曲为发酵剂酿造而成的。曲中含有的微生物主要有需氧型的霉菌、兼性厌氧型的酵母菌，以及乳酸菌、醋酸菌等。主要原理是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精，其主要工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．若发酵罐密封不严就会进行乳酸发酵使酒变酸 B．糖化主要是由曲中的霉菌将淀粉水解为葡萄糖 C．重铬酸钾溶液在酸性条件下可用于检测发酵液蒸馏产物中有无酒精 D．原料摊晾后加入酒糟立即密封，可高效进行酒精发酵 10．传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25~30cm厚的泡盖（气泡层），然后停止通气，进入静止发酵阶段，一段时间后可得啤酒。下列叙述错误的是（　　） A．传统啤酒酿造过程中所需的菌种无需选育，也不需要对菌种扩大培养 B．泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量，能将麦芽汁与空气隔绝 C．焙烤大麦芽可杀死活细胞并使淀粉酶失去活性，有利于增加麦芽汁中麦芽糖的含量 D．静止发酵阶段相当于现代啤酒发酵工程的后发酵阶段 易错点02：平板划线与涂布平板计数误区 1．某实验小组利用某种方法接种并分离菌株的结果如下图所示，下列说法错误的是（　　） A．该实验中采用的接种方法可以对微生物进行计数 B．分离微生物所用的接种工具在接种前后均应灭菌 C．接种后应在培养皿底部注明组别、接种时间等信息 D．图示的实验结果可能是由于取样前未摇匀培养液所致 2．科研人员通过诱变培育高效利用木糖发酵产乳酸的菌株，进行筛选的主要流程如图，平板浇注分离是将待分离的样品加入无菌培养皿后，立即倒入融化的固体培养基，其中乳酸能溶解培养基中的碳酸钙形成透明圈。下列叙述错误的是（     ） A．步骤②进行富集培养的目的是使产乳酸菌种成为优势菌种 B．步骤③配制的选择培养基可以利用透明圈的大小筛选所需菌株 C．与步骤②相比，步骤③使用的培养基成分增加了碳酸钙和琼脂 D．步骤③使用平板浇注法有利于为产乳酸菌种提供无氧条件 3．长枝木霉在合成纤维素酶时，依赖OST（酶）对肽链进行加工。如图为基因工程中携带OST高表达基因的重组质粒导入野生型长枝木霉后，从中筛选繁殖力强且高效生产纤维素酶菌株的流程（注：纤维素可被刚果红染成红色）。下列叙述错误的是（　　） A．步骤Ⅱ中应挑选直径较大的菌落 B．步骤Ⅲ接种前不需进行菌种稀释 C．④号培养基应该添加刚果红 D．转接到培养基③是为了扩大培养 4．活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌，流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．培养基Ⅰ为选择培养基，除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源以及抗生素 B．制备培养基Ⅰ时，先调节pH后采用干热灭菌法彻底灭菌 C．驯化后需提取菌体总RNA为模板，利用Taq酶和引物直接PCR来测定基因表达量 D．选育出的高效降解菌需先扩大培养再接种至发酵罐 5．染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料（C14H9ClN2O4）废水具有高效脱色能力的菌株，它们通过降解具生物毒性的2BLN而降低废水危害。图表示目标菌株GN-1的筛选和脱色实验流程。下列有关叙述错误的是（　　） A．培养基甲为液体培养基，有利于细胞与营养物质接触更充分，以进行扩大培养 B．培养基乙中应以2BLN为唯一的碳源或氮源，2BLN被降解则培养基呈透明 C．向培养基乙进行接种时采用了稀释涂布平板法，计数所得统计结果往往较实际活菌数偏大 D．图中所示4个菌落中，菌落③脱色能力最强，应加入培养基丙中继续进行脱色实验 6．利用植物秸秆生产酒精的关键步骤包括原料预处理、水解、发酵和蒸馏。预处理后的秸秆中的纤维素和半纤维素需通过水解转化为可发酵的糖(如葡萄糖、木糖)，利用酶解法水解，反应条件温和，催化效率高，且副产物少，但纤维素酶的成本较高。从牛、羊等草食性动物的瘤胃中分离高效降解纤维素的分解菌，可降低上述酶成本较高的问题，实验流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．利用植物秸秆生产酒精的发酵阶段，发酵菌有酵母菌 B．①和②过程使用石蜡主要是为目的菌营造无氧环境 C．②过程所用接种工具为涂布器，平板甲上菌落数要求在30-300之间 D．平板乙上，菌落a由降解纤维素效率最高的菌株繁殖而来 7．某发酵工厂遭遇专性噬菌体污染，技术人员采用双层平板法测定该噬菌体浓度：先在无菌培养皿中倒入含2%琼脂培养基凝固成底层平板，再将含1%琼脂培养基与敏感指示菌、待测噬菌体稀释悬液混匀后铺成上层平板，如图，恒温培养后，根据噬菌斑数目计算原液中噬菌体数量。下列叙述正确的是（    ） A．上下层培养基营养成分应保持一致 B．配制好的培养基灭菌后还需要添加缓冲液调节pH C．平板上形成的噬菌斑的数目与原液中噬菌体数量呈正相关 D．利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏大 8．吸水链霉菌井冈变种是一种可与水稻根系共生的放线菌，其产生的井冈霉素是一种广谱抗生素，可以防治由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病。如图为井冈霉素高产菌的选育过程，下列叙述正确的是（    ） A．在患纹枯病的稻田中，应采集患病水稻根系附近的土壤样品 B．步骤②需使用选择培养基富集菌液，以提高目标菌种的比例 C．步骤③用稀释涂布平板法分离单菌落，根据菌落特征完成初筛 D．步骤⑤先在培养基上均匀涂布立枯丝核菌，再接种吸水链霉菌井冈变种 9．酸奶中的益生菌对改善肠道有益菌群的平衡有帮助。某酸奶中标注的参与发酵的乳酸菌类群有：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌等。回答下列问题： (1)酸奶是以新鲜的牛奶为原料，加入一定比例的蔗糖，经密封发酵而成的一种奶制品。发酵过程中，对发酵装置进行密封的目的是________。 (2)为鉴别市售酸奶中的菌种，工作人员采用稀释涂布平板法在固体培养基上进行接种，该方法中用到的接种工具是________。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是________。 (3)图甲采用了________法接种和分离微生物，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是________。 (4)研究小组在培养基灭菌后加入了碳酸钙粉末，乳酸菌产生的乳酸与碳酸钙反应会产生透明圈，从而筛选出了高产的乳酸菌菌株。图乙中降解碳酸钙能力最强的菌株是________，理由是________。 10．刚果红是一种红色染料，能够与培养基中的纤维素形成稳定的红色复合物，使培养基呈现不透明的红色背景，但不能与其分解产物结合。某小组欲利用刚果红染色法鉴别分解纤维素的微生物菌株，他们从腐熟堆肥中筛选高效分解纤维素的微生物菌株。实验步骤如下，回答下列问题： (1)实验室培养微生物时，获得纯净培养物的关键是________。富集培养时采用选择培养基的作用是________，若培养基中误加葡萄糖，可能对实验造成的影响是________。 (2)菌株筛选中透明圈形成的原因是________，透明圈大小与菌株降解能力的关系是_______。 (3)初步鉴定时显微镜观察________（填“能”或“不能”）初步判断菌株Y属于细菌还是真菌，理由是________。 易错点03：植物组培生长素与分裂素配比 1．利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著优势，下图表示根据不同的需求所采用的技术流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养体系1、2、3中的细胞基因型相同 B．培养体系2中获得的愈伤组织细胞具有全能性，其形态与外植体细胞不同 C．若外植体是叶肉细胞，则固体培养基中无需添加有机营养，但一般需要光照 D．植物细胞培养技术主要是通过提供适宜的培养条件，促进细胞生长，提高单个细胞中次生代谢物的产量 2．长春新碱（VCR）是从夹竹桃科植物长春花中提取的生物碱，具有显著的抗肿瘤活性，其工业化生产常通过植物细胞工程实现，流程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．外植体需经灭菌处理，以避免杂菌污染影响愈伤组织形成 B．脱分化过程需避光培养，以诱导外植体细胞恢复分裂能力 C．分散愈伤组织时需用胰蛋白酶处理，以获得单细胞悬浮液 D．细胞悬浮液培养的目的是促进细胞分化，提高长春新碱产量 3．利用植物组织培养技术可以实现种苗的快速繁殖。下图表示天竺葵组织培养的基本流程，相关叙述正确的是（　　） A．过程①培养基中应添加蔗糖和琼脂作为碳源 B．过程②冲净的幼叶应用70%的酒精处理30 min C．过程④需更换培养基并改变光照等培养条件 D．过程⑤炼苗后应除去根部培养基后移栽到大田 4．生物碱为铁皮石斛的次生代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　） 新生营养芽 PLBs 高产细胞系 生物碱 A．生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs D．该过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞增殖 5．大叶落地生根是一种常见的园艺植物，其胎生苗（如图1，由叶片边缘产生）是研究器官繁殖的理想模型。为更好地培育胎生苗，科研人员进行了相关研究。取同一株大叶落地生根的完整叶片，置于不同条件下培养，结果如图2。下列相关分析错误的是（    ） A．胎生苗是大叶落地生根叶片边缘部位的细胞经分裂、分化形成 B．在控制胎生苗产生的过程中起决定性作用的激素是细胞分裂素 C．用大叶落地生根的完整叶片进行植物组织培养需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒 D．在快速繁殖大叶落地生根胎生苗的生产实践中无需过多人为干预 6．黄酮属于酚类化合物，是多种中药材的主要活性成分，图为两条生产黄酮的技术路径。下列叙述不正确的是（    ） A．黄酮由植物代谢过程中产生，属于次生代谢物 B．外植体需依次使用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理 C．实施路径二时可将X分散为单个细胞或细胞团进行培养 D．①②③④过程所需培养基质中均需加入蔗糖等能源物质 7．紫杉醇作为红豆杉所产生的一种次生代谢产物，具备抗癌效能，其合成受逆境诱导。天然植株中含量极低、砍伐树皮提取会破坏珍稀植物资源，化学全合成成本极高。目前该物质主要依靠植物细胞工程进行工业化生产。具体过程如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．进行过程①前需要对幼嫩的叶进行消毒处理 B．获取愈伤组织后，将其转入液体培养基进行继代培养 C．过程④通过先诱导产物合成、再扩增细胞生物量提升紫杉醇产量 D．过程⑤先分离收集培养细胞，经破碎后通过萃取等步骤完成提纯 8．生物碱是中药铁皮石斛有效成分之一，研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱。培养过程中PLBs质量、生物碱含量随培养时间的变化如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．对铁皮石斛茎尖外植体处理时，依次用到酒精、无菌水、次氯酸钠、无菌水 B．培养PLBs阶段需要控制BA的浓度高于NAA的浓度 C．图示结果表明生物碱的产量会随PLBs质量增加而不断增加 D．通过实验结果无法得出光照处理PLBs能提高铁皮石斛生物碱产量 9．甜叶菊是一种菊科多年生草本植物，其叶片产生的甜菊糖苷是重要的天然甜味剂。研究表明，甜菊糖苷在植物体内具有抵御植食动物和病原菌的作用。生产上常用植物组织培养技术进行规模化繁殖。其过程如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） 外植体愈伤组织甜叶菊植株提取甜菊糖苷 A．①过程中一般不需要光照，②过程中生长素与细胞分裂素的比值低有利于芽的生成 B．在组织培养过程中，用射线等诱变因素处理细胞，可诱发基因突变和基因重组，为育种提供丰富材料 C．甜菊糖苷属于次生代谢产物，在植物整个生命周期的所有组织中持续合成 D．可用植物细胞培养生产甜菊糖苷，将外植体培养至愈伤组织阶段即可大量产生 10．科研人员通过花药培养获得了脱毒草莓植株，培养过程如下图。已知在愈伤组织培养过程中易发生染色体的自然加倍，下列说法错误的是（　　） A．选取花药作为外植体的原因是花药中病毒极少，甚至无病毒 B．4℃处理的目的是抑制纺锤体的形成，从而引起细胞内染色体的加倍 C．75%的酒精和0.1%的HgCl2都是对花蕾进行消毒处理 D．甲培养基中不需要添加生长素和细胞分裂素或它们的类似物 易错点04：单克隆抗体两次筛选作用辨析 1．研究表明大熊猫LIF基因具有终止胚胎滞育的作用。某研究中心将LIF蛋白作为抗原获得了抗LIF单克隆抗体，实验流程如图。下列叙述错误的是（　　） A．可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞，之后利用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合 B．第一次筛选获得的杂交瘤细胞有多种，不同杂交瘤细胞的染色体数可能不同 C．需经过多次克隆化培养和抗体检测，才能获得足够数量的所需杂交瘤细胞 D．可以通过人为降低LIF蛋白的表达水平来提高大熊猫的人工繁殖成功率 2．肿瘤坏死因子α（TNF-α）是一种细胞因子，高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体，用于治疗由TNF-α引发的疾病，制备流程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．Ⅰ是为了从小鼠的骨髓中分离得到免疫的B淋巴细胞 B．用Ca2+载体、电刺激及高Ca2+-高pH融合法可获得② C．Ⅱ需用抗原抗体杂交技术筛选得到大量的杂交瘤细胞 D．大规模培养目标杂交瘤细胞可在小鼠腹腔或体外进行 3．尼帕病毒是一种新型的人畜共患病毒，危害性极大。研究人员利用小鼠制备抗尼帕病毒的单克隆抗体，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．①和②都可以使用灭活或减毒的病毒 B．细胞Ⅰ是 B细胞，细胞Ⅲ和Ⅳ都是杂交瘤细胞 C．动物细胞培养要求无菌无毒环境，必要时可加入抗生素和干扰素 D．第一次筛选时使用鉴别培养基，第二次筛选时使用抗体-抗原杂交的方法 4．抗蛋白A单克隆抗体可用于非洲猪瘟的早期诊断，其制备流程如下：蛋白A→免疫小鼠→细胞融合→筛选→克隆化培养→抗体检测→大规模生产。下列叙述错误的是（　　） A．为了得到能产生特定抗体的B淋巴细胞，需用蛋白A对小鼠进行多次免疫 B．加入灭活病毒或聚乙二醇诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性 C．筛选时在特定选择培养基上存活的即为产抗蛋白A抗体的杂交瘤细胞 D．大规模生产时，可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔，再从腹水中获取目标产物 5．抗原决定簇是抗原分子上被抗体特异性识别的化学基团或空间结构，一个抗原常含多个不同的决定簇，可被多种抗体识别。由多种抗原决定簇刺激机体产生的混合抗体称为多克隆抗体。如图为制备单克隆抗体（单抗）和多克隆抗体（多抗）的示意图，下列叙述正确的是（    ） A．过程X需经过两次筛选，第二次需选出抗体检测呈阴性的细胞进行扩大培养 B．制备单克隆抗体时，细胞融合得到的细胞都是能产生特异性抗体的杂交细胞 C．若抗原的某一决定簇突变，针对该抗原的单抗可能失效，而多抗通常仍有效 D．多抗能够大量制备的根本原因是血液中的多种浆细胞均可持续地分裂和增殖 6．英夫利西单克隆抗体是一种肿瘤坏死因子抑制剂，目前广泛应用于临床治疗多种自身免疫病。图是制备抗肿瘤坏死因子-α（TNF-α）单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是（    ） A．步骤①给小鼠注射TNF-α后，应从脾中分离筛选T淋巴细胞 B．步骤③应置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养 C．步骤④加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性 D．步骤⑤利用特定的选择培养基筛选出了分泌特定抗体的杂交瘤细胞 7．药物吉西他滨对胰腺癌细胞（PANC-1）有杀伤作用，科研人员为比较抗人EGFR、CA199和MUC1三种物质的单克隆抗体分别偶联的载药纳米粒子的靶向效果，设计七组实验（A～G组）检测细胞杀伤率。下列相关叙述错误的是（　　） 注：EGFR、CA199和MUC1为癌细胞表面抗原，A、B、C组为三种抗体偶联载药纳米粒子处理组，D组为单纯载药的纳米粒子处理组，E组为单纯药处理组，G组为生理盐水处理组。 A．F组应设置为非靶向抗体偶联载药纳米粒子处理组，以排除药物以外因素的干扰 B．培养PANC-1时培养液需添加一定量的抗生素，目的是筛选出具有抗生素抗性的细胞 C．EGFR、CA199和MUC1作为癌细胞表面抗原，是单克隆抗体实现靶向识别的分子基础 D．制备单克隆抗体时，经选择培养后的杂交瘤细胞单个接种到96孔板上，目的是获得足量的抗EGFR单克隆抗体 8．肿瘤细胞的表面通常存在过量的受体EGFR，而CD3则是T细胞表面的标志性抗原。根据图示流程可制备双特异性单克隆抗体。细胞甲只有一条DNA合成途径（X途径），细胞乙和细胞丙有两条DNA合成途径（X、Y途径）。下列叙述错误的是（    ） A．双特异性抗体能够同时结合肿瘤细胞和T细胞，因此其不具备特异性 B．过程①和③从脾脏中分离的T淋巴细胞需用胰蛋白酶分散成单个细胞 C．过程②和④中使用能阻止X途径的选择培养基就能筛选出目标细胞 D．体外培养双杂交瘤细胞时需使用CO2培养箱，其作用之一是维持培养液的pH 9．人原癌基因erbB2编码的p185蛋白可存在于肿瘤细胞膜上，erbB2的过量表达与肿瘤细胞侵袭、转移密切相关，该过程中人体自身免疫系统通常不会产生相应抗体。科研人员利用动物细胞融合技术制备相应的鼠源单克隆抗体（如图1），以期治疗肿瘤。回答下列问题： (1)为获得特异性识别p185蛋白的单克隆抗体，需要先向小鼠体内注射______（填“人肿瘤细胞”或“p185蛋白”）；为制备鼠源单克隆抗体，正确的操作顺序是______。 ①促融②选择培养基筛选③克隆化培养④分离脾脏中的B细胞和培养骨髓瘤细胞 (2)鼠源抗体的恒定区易被人体免疫系统识别而失去作用，科研人员构建人鼠嵌合抗体以期降低免疫排斥，过程如图2（已知人和鼠抗体的可变区基因和恒定区基因均可获得）。图中引物1、引物2折线部分表示不与融合基因序列互补配对；a链为转录时的编码链。 ①根据以上信息和图1推测，融合基因应包含______。 A．人抗体可变区基因  B．鼠抗体可变区基因 C．人抗体恒定区基因  D．鼠抗体恒定区基因 ②为保证连接准确性和效率，图2步骤a应选用的限制酶为_______；引物1折线部分为_______的识别序列。（选填编号） I．MboI  Ⅱ．XbaI  Ⅲ．ScaI ③图2步骤b常用的方法为______。加入四环素后，选用发_______（填“红色”或“蓝色”）荧光的受精卵用于后续操作。 (3)检测发现，转基因小鼠乳汁中嵌合抗体含量较低，推测可能原因是______。（答出2点） 易错点05：限制酶的选择 1．为提高番茄的储藏时间，研究人员将乙烯受体基因（Ers1）重新导回番茄细胞，使其原有Ers1基因的翻译受抑制，具体过程如图。已知限制酶EcoRⅠ、XhoⅠ和BamHⅠ切割后露出的黏性末端碱基序列不同，下列说法错误的是（　　） 注：LB、RB分别为T-DNA的左边界、右边界；KanR为卡那霉素抗性基因 A．Ers1基因A、B两端需分别添加XhoⅠ和EcoRⅠ的识别序列 B．载体构建完成后将其导入农杆菌细胞，可利用卡那霉素进行筛选 C．将番茄叶圆片与农杆菌共培养，质粒会进入到叶肉细胞并稳定存在 D．利用乙烯受体蛋白抗体鉴定转基因番茄时，可能无法获得清晰条带 2．为提高玉米作物抗冻性，现拟从耐寒植物矮沙冬青中获取高活性抗冻蛋白基因AnAFP并将其导入受体细胞。为便于后续操作，对获取的原始AnAFP基因片段进行优化处理，优化后的目的基因片段、质粒载体如下图所示，虚线表示限制酶切割位点。已知AnAFP基因的启动子为低温耐受启动子，普通启动子无法在低温下启动转录。下列叙述错误的是（　　） A．使用农杆菌转化法或花粉管通道法将基因表达载体导入玉米细胞 B．为保证AnAFP基因在低温下的正确表达，切割目的基因时应包含耐寒启动子部分 C．应选用限制酶EcoRI、BamHI切割目的基因片段与质粒载体 D．可通过低温环境下培养判断转基因玉米的AnAFP基因在个体层面的表达情况 3．反向PCR技术是一种用已知基因序列扩增外侧未知序列的技术，扩增前先用限制酶切割样品DNA，然后用DNA连接酶连接成一个环状DNA分子，部分过程如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．反向PCR技术的原理是DNA半保留复制 B．过程②中根据已知基因两端的部分核苷酸序列设计引物1和引物4 C．过程③中耐高温的DNA聚合酶从引物的5'端开始延伸子链 D．过程③至少要到第三轮循环才能获得两条等长的未知序列片段 4．基因工程在育种方面得到广泛应用。研究人员将油体蛋白基因SIOLE1与红色荧光蛋白基因TagRFP连接形成融合基因SIOLE1-TagRFP，并将此融合基因转入番茄细胞中获得高产油体蛋白的转基因番茄，培育过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．将基因SIOLE1与基因TagRFP连接形成融合基因需要使用DNA连接酶，催化磷酸二酯键的形成 B．根据融合基因的3'端碱基序列设计引物，引物能引导耐高温的DNA聚合酶从自身的3'端开始合成DNA子链 C．PCR过程中引物与模板DNA单链结合的步骤为复性，所需温度是PCR各步骤中温度最低的 D．可选择限制酶KpnⅠ、XbaⅠ对质粒进行切割，会切断4个磷酸二酯键，形成2个游离的5'端 5．研究人员利用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达，该工程技术中，含有β-半乳糖苷酶基因的质粒K的结构如图所示。已知β-半乳糖苷酶基因编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，使大肠杆菌形成蓝色菌落。下列叙述正确的是（    ） A．转基因过程中常用Ca2+处理大肠杆菌，以利于获得基因工程菌 B．构建重组质粒时需将人源干扰素基因连接在质粒K启动子上游 C．欲获得蓝色菌落，可以用限制酶BamH Ⅰ和EcoR Ⅴ切割质粒K D．β-半乳糖苷酶基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 6．荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　） A．T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B．可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C．可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D．可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 7．马铃薯在生长期易受多种病毒侵染而严重减产。科研人员通过农杆菌介导法，将4种病毒CP融合基因导入马铃薯，获得多抗转基因马铃薯，有效解决了多种病毒的侵染问题。其转化中所涉及的CP融合基因、Ti质粒部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） 注∶ClaⅠ、BamHⅠ、HindⅢ、KpnⅠ、SacⅠ为相应限制酶的识别位点，Kan片段为卡那霉素抗性基因片段 A．具体操作过程中CP融合基因需先经PCR扩增，再进行凝胶电泳加以分离和鉴定 B．为了使CP融合基因能在马铃薯叶细胞中表达，可从马铃薯任何部位细胞中获取启动子1 C．应选择BamHⅠ和SacⅠ同时处理CP融合基因所在的DNA分子和Ti质粒 D．若经限制酶处理的CP融合基因与Ti质粒反向连接，会导致CP融合基因不能正常表达 8．目的基因D部分DNA片段的碱基序列如图所示，其长度用碱基对（bp）表示，图中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，导致基因D突变为基因d。已知限制酶SmaI的识别序列和酶切位点为。下列有关说法错误的是（　　） A．可用T4DNA连接酶连接限制酶SmaI切割的碱基序列 B．用限制酶SmaI切割基因D和d可获得5种长度的DNA片段 C．利用PCR技术扩增基因D时，引物需添加限制酶SmaI的识别序列 D．限制酶SmaI、DNA连接酶以及RNA聚合酶的作用位点完全相同 9．下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点。下列叙述正确的有（　　） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名 识别序列和切割位点 BamHI 5'-G↓GATCC-3' Sau3AI 5'-↓GATC-3' AluI 5'-AG↓CT-3' SmaI 5'-CCC↓GGG-3' HindⅡ 5'-GTY↓RAC-3' 注:Y为C或T,R为A或G。 A．HindⅡ能识别GTTAAC序列，也能识别GTCGAC序列 B．AluI和SmaI切割后的序列可通过T4 DNA连接酶相连 C．BamHI和Sau3AI两种限制酶可识别相同的序列但切割后形成不同的黏性末端 D．AluI和Sau3AI破坏的都是识别序列中心轴线处的磷酸二酯键，因而形成平末端 10．下图A、B所示为Ti质粒和含S基因的DNA片段及一些酶切位点，图中所示的限制酶切割位点及其所产生的末端都不相同。下列说法正确的是（    ） A．最好选用XbaⅠ和Hind Ⅲ切割含S基因的DNA片段和Ti质粒 B．PCR扩增S基因时，引物结合在S基因两条链的5'末端 C．S基因应插入到Ti质粒T—DNA的启动子与终止子之间 D．基因工程中使用的各种限制酶切割DNA所形成的末端都不相同 易错点06：PCR的应用 1．RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA的PCR相结合的技术，可利用此技术获取目的基因，具体过程如图所示。以下说法错误的是（　　） A．设计扩增目的基因的引物时需已知一段目的基因序列 B．GC含量高的引物在与模板链结合时，需要更高的温度 C．过程Ⅰ需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和引物A等 D．过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上需要2n-1个引物B 2．植物川续断中含有的皂苷具有促进骨损伤愈合的功能，该皂苷在根部含量最高。为探究DaOSC1基因是否与该皂苷前体物香树脂醇的合成有关，科研人员利用农杆菌转化法将DaOSC1基因转化至烟草细胞中，最终检测到烟草细胞中含有香树脂醇。下列叙述正确的是（　　） A．扩增DaOSC1基因时，可选择川续断根中的mRNA逆转录为cDNA作为PCR的模板 B．琼脂糖凝胶电泳里的凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是使核酸显色 C．DaOSC1基因需整合到农杆菌的拟核DNA上以构建基因表达载体 D．烟草细胞中若检测到香树脂醇，说明DaOSC1基因的表达能够促进骨损伤愈合 3．科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素，该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子，以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中，先根据干扰素基因（结构如图，阴影区域为编码序列）设计引物，通过PCR技术扩增目的基因，再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示，25℃培养时菌体快速增殖，37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升。下列叙述错误的是（　　） A．温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离 B．折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构，解释了高温下产物活性提升的原因 C．若要通过PCR特异性扩增干扰素编码序列，应选择的引物组合是引物Ⅱ和引物Ⅲ D．构建载体时用同种限制酶切割目的基因和载体，可保证目的基因定向插入，以提高表达效率 4．蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白，有强度高、韧性大等特点，在纺织、医疗、军工等多领域具有广阔的应用前景。利用PCR技术扩增蛛丝蛋白基因，可用于蛛丝蛋白的规模化生产。下列叙述正确的是（　　） A．耐高温的DNA聚合酶在PCR扩增的复性和延伸阶段发挥作用 B．PCR扩增蛛丝蛋白基因时，子链的延伸方向是3'→5' C．为使PCR产物能被特定限制酶切割，可在引物的5'端添加对应识别序列 D．限制酶破坏一个PCR产物中的两个磷酸二酯键，可获得两端为黏性末端的蛛丝基因片段 5．巢式PCR是一种通过两轮PCR反应提高扩增特异性和灵敏度的技术，其基本原理如图1所示。在畜牧业中，对家畜早期胚胎进行性别鉴定具有重要意义。为此，科研人员利用多重巢式PCR，同时扩增Y染色体上的雄性决定基因（SRY）与常染色体上的酪蛋白基因（CSN1S1），以实现胚胎性别的早期鉴定，并将鉴定后的胚胎进行移植。图2表示1~5号不同胚胎DNA样品经巢式PCR扩增后的电泳结果。下列分析错误的是（    ） A．从囊胚中获取用于性别鉴定的DNA时，通常从滋养层取样 B．图1中两次PCR反应分别进行可防止内引物在第一次PCR反应中发挥作用 C．若要培养高产奶牛，应当选择图2中的3号和5号 D．该技术可以提高优良母畜的繁殖效率，加速育种进程 6．下图是从被农杆菌侵染的棉花植株中分离得到的DNA片段。为确定T-DNA插入的具体位置，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。有关说法正确的是（　　） A．农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物 B．图中T-DNA两侧应该用不同限制酶切割 C．应选择图中的引物②③组合以扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列 D．将扩增出的未知序列与棉花基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 7．低温是限制茶树生长最重要的环境因子之一、中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队研究发现，类钙调磷酸酶B蛋白互作蛋白激酶（CsCIPK11）可以调节茶树在低温下的抗氧化能力与耐受性。该研究为茶树抗寒新品种选育提供了新的基因资源。下图为培育“抗寒茶树”的操作流程，该过程中可能用到的限制酶及切割位点如表所示。下列说法正确的是（    ） 限制酶 BclI EcoRI SnaBI Sau3AI XbaI 切割位点 T↓GATCA G↓AATTC TAC↓GTA ↓GATC T↓CTAGA A．运用PCR技术扩增CsCIPK11基因，应选用引物1+引物4或者选用引物2+引物3 B．为使目的基因与载体正确连接，应在引物2的5’端添加EcoRⅠ识别序列，在引物3的5’端添加SnaBⅠ的识别序列 C．将目的基因与载体连接时，只能用T4DNA连接酶 D．目的基因导入受体细胞后，还需要经过检测与鉴定才知道是否转化成功 8．图甲为培育转基因生物时选用的载体，图乙是含有目的基因的一段DNA序列，图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列叙述正确的是（    ） A．若通过PCR技术提取该目的基因，应该选用引物a和引物c B．构建表达载体时应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶 C．图乙中一个DNA分子在PCR仪中经过四轮复制得到所需目的基因的分子数为8个 D．只利用含四环素的培养基就可以直接筛选出成功导入表达载体的受体细胞 9．研究人员发现，某蓝细菌能通过细胞表面的锶结合蛋白（由srp基因编码）高效富集核污染物90Sr，但该菌生长缓慢，难以直接应用。为解决这一问题，研究者计划将srp基因转入另一种易培养的模式蓝细菌中，用于核污水生物修复。技术路线如下图所示。 注：Ampr：氨苄青霉素抗性基因；gfp：绿色荧光蛋白基因。P1、P2、P3、P4表示引物限制酶及其识别序列：BamHⅠ5′G↓GATCC3′  EcoRⅠ5′G↓AATTC3′  MfeⅠ5′C↓AATTG3′ (1)为将锶结合蛋白展示在细胞表面，需将srp基因与表面锚定蛋白基因（omp）拼接成omp-srp融合基因。采用重叠延伸PCR技术拼接时需设计关键引物P2，其碱基序列5′-__________________-3′（写出8个碱基）。进行重叠延伸PCR时，应在引物P1的5′端添加限制酶____识别序列，并在引物____的5′端添加限制酶____的识别序列，以便于omp-srp融合基因正确插入已被限制酶____切割的质粒甲，提高构建重组质粒的效率。 (2)为筛选成功导入重组质粒的工程菌，应将蓝细菌涂布在特定的培养基上，选择____荧光的菌落。 (3)为防止工程菌过度繁殖造成生态风险，质粒中引入了“群体感应自毁”系统。该系统的工作机制为：菌群密度过大→分泌信号分子AHL→与LuxR蛋白结合形成复合物→激活启动子→致死基因表达→杀死菌体。据此推测LuxR蛋白在细胞中______（填“始终存在”或“密度高时才存在”），致死基因应插入图中A位点，则启动子甲为______型启动子。 (4)上述工程菌直接释放可能存在生态风险。研究人员希望获得目的基因已整合到基因组、但抗性基因已丢失的环保型菌株。可以用____基因的引物，通过PCR技术检测是否是环保菌。 10．水蛭素（Hirudin）可预防和治疗血栓。研究发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可提高其抗凝血活性。研究人员利用重叠延伸PCR技术，替换Hirudin基因的一个碱基对，获得“Hirudin改良基因”，再构建基因表达载体，以获得含有“Hirudin改良基因”的重组DNA分子。相关过程、质粒及限制酶的酶切位点如图所示（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因）。请回答下列问题： (1)利用PCR技术扩增含有Hirudin基因的片段时，温度的控制至关重要。若变性温度过低，则会因_____导致反应效率降低；其中复性温度设置需参考引物中碱基的_____。引物长度一般在15-30个核苷酸之间，如果引物过短则特异性差，易与_____随机互补结合从而发生错配；如果引物过长则自身容易发生_____而形成稳定的双链结构。在制备PCR反应体系时，用微量移液器吸取不同试剂前，除需要确认或调整刻度和量程外，还需要_____。 (2)将Hirudin基因诱变为Hirudin改良基因的过程中，发生了碱基对的_____（填“增添”“缺失”或“替换”）。由图可知，引物2和引物3_____（填“完全”或“不完全”）互补配对。图中参与重叠延伸过程的两条DNA单链为_____（从“1、2、3、4”中选择）。 (3)为将Hirudin改良基因与质粒高效连接，需用限制酶_____切割目的基因。将重组质粒导入大肠杆菌制备工程菌，之后用含_____的培养基培养大肠杆菌，以筛选工程菌。 易错点07：蛋白质的结构功能 1．蛋白质与核酸等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。下列叙述错误的是（    ） A．蛋白质具有运输和催化功能，核酸也具备这两项功能 B．蛋白质合成需要核酸，核酸合成也需要蛋白质参与 C．蛋白质和核酸的多样性都取决于它们单体的种类 D．高温破坏蛋白质和核酸结构，适宜条件下核酸更容易复性 2．近年来多地的持续高温使全球变暖成为热点话题。高温条件下人体会出汗，长时间大量出汗有可能引起人体水盐调节失衡，导致健康隐患。有关叙述正确的是（     ） A．水是极性分子，细胞内代谢都需要水分子作为底物和产物 B．人体出汗丢失的主要是自由水，细胞中的水分主要是结合水 C．若人体体温异常升高，可能会影响细胞中蛋白质结构的稳定性 D．流汗过多导致大量Na+排出，会使神经、肌肉细胞的兴奋性增强 3．最新研究发现，细胞内的脂滴并非单纯的脂肪储存库，其表面包裹着单层磷脂分子和多种固醇调节元件结合蛋白（SREBPs），能够动态参与细胞的能量代谢与脂质稳态调节。下列关于细胞内物质组成的叙述，正确的是（　　） A．脂滴表面包裹的单层磷脂分子的亲水性头部朝向内部的脂肪，疏水性尾部朝向细胞质基质 B．SREBPs等蛋白质分子的空间结构一旦由于高温或强酸发生改变，其特定的生物学功能将丧失 C．细胞内的脂肪不仅是主要的能源物质，还能作为结构物质参与构成植物细胞膜和各种细胞器膜 D．脂滴内储存的脂肪中氧原子的相对含量远高于糖类，因此在彻底氧化分解时消耗的氧气量更少 4．肌红蛋白由1条153个氨基酸的肽链和1个血红素分子组成。哺乳动物必须在有氧的环境中生存，其肌肉分为红肌和白肌，红肌含有肌红蛋白能储存氧气进行有氧呼吸，白肌不含肌红蛋白进行无氧呼吸。下列叙述错误的是（　　） A．组成肌红蛋白的肽链和血红素都含有C、N等元素 B．若将该肽链水解成三条含51个氨基酸的肽链，水解产物与原肽链相比氧原子增加了3个（不考虑R基中的氧原子） C．鲸鱼等海洋哺乳动物应含有较多的红肌 D．人在长跑时主要依赖红肌进行有氧呼吸提供大量能量 5．核孔位于核膜上，是由30多种核孔蛋白（如NUP155、NUP205等）以特定的方式排列形成的结构，可选择性地运输物质。NUP155基因突变会使核孔功能异常，使人患病。下列叙述错误的是（　　） A．核孔的选择性运输有利于细胞代谢的有序进行 B．NUP155基因突变可能影响NUP155的正确折叠 C．核孔功能异常可能导致细胞内部分蛋白质含量下降 D．核孔中NUP205排列方式的改变不影响核DNA复制 6．现代生物学告诉我们：在细胞中，DNA只有在蛋白质（酶）的作用下才能合成，而蛋白质也要有遗传物质DNA才能合成。在生命起源的过程中很难想象两种这么复杂的分子会同时出现，并且发生复杂的相互作用。人们不禁追问那到底谁先出现呢？有的学者提出了“RNA世界假说”，认为最先出现的是RNA。下列关于“RNA世界假说”说法不正确的是（　　） A．“RNA世界假说”的一个很重要的证据是细胞内有些酶是RNA B．在进化过程中DNA逐渐取代RNA作为主要的遗传物质，原因可能是DNA具有双螺旋结构 C．在进化过程中蛋白质逐渐取代RNA作为主要的酶，原因可能是蛋白质的空间结构多种多样 D．RNA因为自身结构上的不足，在细胞中既不适合作为遗传物质也不适合作为酶，逐渐会被淘汰 7．转氨酶可以催化一种氨基酸（a）的氨基转移到一种酮酸（b）上，产生另一种氨基酸（c）和另一种酮酸（d）。正常情况下，转氨酶主要分布在人体各组织细胞中，且肝脏等器官中含量较高，是衡量肝脏功能的一项重要指标。当某种原因使细胞膜通透性增大或相关组织坏死、细胞破裂时，转氨酶会进入血浆。下列叙述错误的是（    ） A．氨基酸c是合成人体蛋白质的非必需氨基酸 B．血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关 C．长期酗酒的人血浆中转氨酶的含量比正常人含量多 D．转氨酶在内环境中催化氨基转移形成新的氨基酸 8．南开大学团队研发新型人工环肽合成方法，助力多肽药物开发。该环肽是利用钯催化氨基酸通过化学反应形成的环状多肽，空间结构更稳定。下列相关叙述正确的是（　　） A．该环肽的合成需经历转录翻译过程 B．钯催化时降低了缩合反应的活化能 C．多肽药物的功能仅与氨基酸序列有关 D．高温会破坏环肽的肽键导致其失活 9．阿尔茨海默病（AD）的发病与淀粉样蛋白（Aβ）聚集和Tau蛋白过度磷酸化密切相关。已知Aβ由前体蛋白APP经β-分泌酶和γ-分泌酶剪切产生。下列有关说法错误的是（　　） A．APP、Aβ和Tau的空间结构不同，但都与双缩脲试剂反应呈紫色 B．Tau蛋白过度磷酸化后，其分子中肽键、氧原子的数目均会发生变化 C．抑制β-分泌酶活性或抑制Tau蛋白过度磷酸化均是治疗AD的思路 D．利用APP和Aβ在电泳时迁移速度的差异，可以将它们分离开 10．近年来，人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用极大地推动了相关研究进程。AlphaFold作为典型的AI计算工具，可根据氨基酸序列精准预测蛋白质的三维结构；ProteinMPNN是一种基于深度学习的蛋白质序列设计模型，能依据给定的蛋白质三维结构，设计出可折叠形成该结构的氨基酸序列。下列相关叙述错误的是（    ） A．蛋白质能够折叠形成特定的原始结构，其所需的关键信息已编码在氨基酸序列中 B．用ProteinMPNN设计的跨膜蛋白的氨基酸序列，必然同时含有疏水氨基酸和亲水氨基酸 C．对于AlphaFold设计的氨基酸序列，可利用ProteinMPNN进行蛋白质结构预测与筛选 D．在蛋白质工程中改造原有基因或合成新基因以获得目标蛋白质，需借助基因工程技术 易错点08：真核生物原核生物的区别 1．贝氏布拉藻是单细胞真核生物，含有固氮细胞器——硝质体（硝质体是由藻类吞噬固氮蓝细菌演化而来，具有双层膜结构）。下列叙述正确的是（　　） A．用差速离心法分离贝氏布拉藻的细胞器时，核糖体先于硝质体沉淀 B．硝质体内膜成分与固氮蓝细菌细胞膜类似，外膜成分与贝氏布拉藻细胞膜类似 C．除硝质体外，贝氏布拉藻细胞内具有双层膜结构的细胞器有叶绿体、线粒体和细胞核 D．贝氏布拉藻和固氮蓝细菌都通过有丝分裂进行增殖 2．华丽硫珠菌是一种单细胞生物，生活在富含硫化物的无机环境中。图示其外形及横切面，下列相关叙述错误的是（　　） A．从细胞核进化角度看，该菌可能介于原核和真核细胞之间 B．遗传信息在该菌内可边转录边翻译，且都发生在膜囊P内 C．大膜囊结构类似于植物细胞的液泡，可支撑菌体的丝状外形 D．该菌用硫化氢进行化能合成作用时，细胞可产生并释放氧气 3．内共生假说认为，线粒体起源于在厌氧真核细胞中生活的需氧细菌。为验证上述假说，研究人员将维生素营养缺陷且能分泌ATP的大肠杆菌菌株B导入酵母细胞中，筛选获得融合菌株，如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） 注：大肠杆菌细胞壁为双层结构，内层为坚固的肽聚糖，外层为脂质双分子层膜结构 A．本实验中应去除酵母细胞的线粒体，融合后酵母菌和大肠杆菌为寄生关系 B．裂解酵母细胞壁的酶是肽聚糖酶，可用PEG融合法诱导酵母细胞和菌株B融合 C．融合后大肠杆菌形态正常且保持活性，推测发生融合的是其内层坚固的肽聚糖结构 D．在筛选融合菌株时，选择培养基应以丙酮酸为唯一碳源，且在有氧条件下培养 4．国家“十五五”规划将“深海深地极地探测”作为重大工程项目。我国科学家通过研究深渊中的多种生物，首次揭示了深渊生态系统的生命适应策略。下列有关推测正确的是（     ） A．深渊生物中的蛋白质可通过增加分子结构的稳定性以适应极端环境 B．深渊生物细胞膜中的饱和脂肪酸有助于在低温环境中维持细胞膜的流动性 C．深渊生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用，因此细胞内不能合成有机物 D．深渊原核微生物的拟核区DNA与蛋白质结合形成染色体以增强稳定性适应高压环境 5．2024年《Nature》发表了关于阿斯加德古菌（Asgardarchaea）的最新研究，科学家在其体内发现了多种真核生物特有的细胞骨架蛋白基因和膜重塑蛋白基因，进一步支持了“真核生物起源于古菌”的假说。下列相关推测合理的是（　　） A．阿斯加德古菌体内的细胞骨架蛋白能够协助其完成有丝分裂、染色体分离等复杂的生命活动 B．阿斯加德古菌与植物细胞的主要区别在于缺乏由核膜包被的真正细胞核 C．该古菌合成膜重塑蛋白的过程需要内质网的加工以及高尔基体的分类、包装和囊泡运输 D．与真核生物不同，阿斯加德古菌的遗传物质是RNA，可以边转录边翻译 6．海洋“微型生物碳泵（MCP）”理论是指微型生物将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳，使其不易被分解释放CO2，从而构成了海洋储碳。下列说法错误的是（     ） A．水体中的藻类、蓝细菌和光合细菌均能参与CO2的固定 B．CO2在海洋生物群落与非生物环境之间不断循环的过程称为碳循环 C．可以用同位素标记法检测海洋微生物群落中有机碳的来源和去向 D．“微型生物碳泵”增加了海洋储碳量，可减轻全球温室效应 7．2025年，科研人员首次公布在我国空间站发现的一个微生物新物种——天宫尼尔菌(一类产芽孢细菌)。下列叙述正确的是（　　） A．天宫尼尔菌只能在拟核区进行DNA的复制 B．天宫尼尔菌增殖过程中能发生等位基因的分离 C．天宫尼尔菌合成的多肽链不能进一步加工 D．天宫尼尔菌基因表达时可边转录边翻译 8．生物老师展示了两种细胞的模式图：甲细胞有细胞核、线粒体和叶绿体；乙细胞没有成形的细胞核，但有一个环状的DNA分子，老师让同学们根据模式图推测两种细胞的结构差异。下列推测正确的是（    ） A．甲、乙细胞都有细胞膜、细胞质和染色体等结构 B．乙细胞为原核细胞，它的DNA不与任何蛋白质结合 C．甲细胞和乙细胞都有核糖体，且功能基本相同 D．乙细胞一定没有细胞壁且细胞中也不存在细胞骨架 9．科研人员构建了基于微藻和细菌的合成模块化两阶段连续共培养系统。第一阶段仅培养莱茵衣藻GYD1基因突变体，第二阶段将莱茵衣藻和转绿色荧光蛋白基因大肠杆菌共培养。大肠杆菌可利用莱茵衣藻GYD1基因突变体分泌的乙醇酸生长并生产绿色荧光蛋白，具体过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．衣藻为光合自养型生物，培养基中不需要添加碳源和氮源 B．衣藻在第一阶段培养主要为生长模式，第二阶段可在外界条件诱导下分泌乙醇酸 C．共培养过程中大肠杆菌以乙醇酸作为主要碳源 D．该系统通过调控衣藻代谢物流向来获得产品，体现了合成生物学工程化设计思路 10．硝质体是一种在海洋藻类细胞中发现的新型细胞器，其起源与线粒体相似。约1亿年前，有一种真核藻类细胞吞噬了固氮细菌，随着时间的推移，这些细菌的生存依赖于藻类细胞，并在细胞中发挥固氮作用。下列有关硝质体的推论，错误的是（    ） A．硝质体有两层膜，外膜来源于藻类细胞的细胞膜 B．硝质体内有环状DNA，可作为编码多肽链的直接模板 C．硝质体中含有固氮酶，能为固氮反应提供活化能 D．硝质体分裂增殖过程中，染色体形态发生周期性变化 易错点09：跨膜运输方式区分 1．某种海洋细菌的细胞膜上含有细菌视紫红质和ATP合酶。细菌视紫红质可吸收光能，将细胞质中的H+转运到细胞膜外侧，在细胞膜内外建立H+浓度梯度；细胞膜外侧的H+可借助ATP合酶回流进入细胞质，利用浓度梯度的势能驱动ATP合酶催化ADP和Pi合成ATP。下列叙述正确的是（　　） A．该细菌细胞内H+浓度高于细胞外，视紫红质转运H+过程的能量直接来源于ATP B．视紫红质兼具感光和转运功能，H+通过ATP合酶回流的方式为主动运输 C．ATP合酶兼具运输和催化功能，该过程合成的ATP可直接用于该细菌的暗反应 D．上述过程中光能先转化为H+的电化学势能，再转化为ATP中的化学能 2．钙（Ca2+）是植物生长发育必需的矿质元素。下图为逆境时拟南芥根细胞Ca2+跨膜运输示意图，以下说法正确的是（    ） A．逆境促进ICAs基因表达有利于Ca2+吸收 B．根细胞通过ICAs吸收Ca2+需要消耗能量 C．Ca2+进入细胞和进入液泡的方式相同 D．Ca2+的跨膜运输体现了细胞膜具有流动性 3．H+-K+-ATP酶是一种位于胃壁细胞膜上的质子泵，具有维持细胞内外K+浓度梯度和调节细胞内pH的作用，其作用机理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．上述过程体现了H+-K+-ATP酶催化和运输物质的作用 B．该酶通过转运H+来缩小胃壁细胞与胃腔H+的浓度差 C．M1-R、H2-R、G-R可能是位于胃壁细胞膜上的特异性受体 D．ATP水解生成ADP的过程，需要断裂一种特殊的化学键 4．内质网是细胞内重要的Ca2+库，其Ca2+稳态的维持依赖多种跨膜运输机制（如图所示）。下列相关叙述正确的是（    ） A．Ca2+通过Ca2+泵进入内质网的过程中，所需要的ATP均由线粒体提供 B．Ca2+通过IP3通道蛋白、雷诺丁通道蛋白的运输方式都属于协助扩散 C．图中的三种Ca2+转运蛋白在转运Ca2+时都会发生构象的改变 D．两种通道蛋白都运输Ca2+，说明二者的氨基酸序列与空间结构相同 5．甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物，肿瘤细胞对其产生耐药性与膜转运蛋白——RFC1和P-gp有关（图1），其含量检测结果如图2。 相关推测正确的是（　　） A．甲氨蝶呤通过RFC1主动运输进入细胞 B．甲氨蝶呤从胞内运出胞外不需要消耗能量 C．图2中的蛋白I为图1中的P-gp蛋白 D．RFC1蛋白抑制剂可用于逆转肿瘤耐药性 6．海水稻是凝聚我国多位科学家心血的自主培育水稻品种，具备优良的耐盐碱性，其耐盐碱性相关的生理过程如图所示。相关叙述正确的是（     ） A．水分子进入海水稻细胞的运输方式属于自由扩散 B．H+由细胞外进入细胞质基质的运输方式为协助扩散 C．抗菌蛋白通过胞吐排出，不需要细胞膜上的蛋白质参与 D．利用呼吸抑制剂处理海水稻不会影响Na+进入液泡 7．在氨基酸匮乏时，溶酶体会与细胞膜融合，其内含的水解酶释放至细胞外，溶酶体膜上的V-ATPase转移至细胞膜。V-ATPase能利用ATP建立跨膜H+浓度梯度，进而驱动膜上H+依赖性转运蛋白M进行氨基酸的协同转运。下列叙述错误的是（    ） A．溶酶体与细胞膜的融合过程依赖于生物膜的流动性，且需要细胞骨架的参与 B．V-ATPase从溶酶体膜转移至细胞膜，其运输H+的方式始终是主动运输 C．水解酶可催化胞外物质水解为氨基酸，为细胞提供营养物质并直接供能 D．若线粒体功能持续障碍，细胞通过M蛋白摄入氨基酸的速率也会下降 8．研究发现，肿瘤细胞主要通过无氧呼吸获取能量。葡萄糖转运蛋白（GLUT1）207位点的半胱氨酸在酰基转移酶（DHHC9，由DHHC9基因编码）作用下发生棕榈酰化修饰进一步形成Palm-C207，Palm-C207参与GLUT1的质膜定位，过程如图所示。下列相关叙述或推测正确的是（　　） A．GLUT1在肿瘤细胞中超量表达，以增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取能力 B．肿瘤细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖中的大部分能量以热能的形式散失 C．DHHC9或DHHC9基因可作为抑制肿瘤细胞增殖药物研发的重要靶点 D．GLUT1只能转运葡萄糖等特定物质，是细胞膜具有选择透过性的结构基础 9．如图为人体成熟红细胞相关物质跨膜运输方式，a、b、c和d表示不同的转运蛋白，其中c是运输葡萄糖的载体蛋白，d每催化1分子ATP水解能将3个Na+泵出细胞并将2个K+泵入细胞。相关叙述正确的是（    ） A．H2O分子可通过自由扩散和协助扩散进出该细胞 B．蛋白a运输的物质与内环境理化性质的稳态有关 C．蛋白c发挥作用时自身构象不会发生改变 D．蛋白d的作用会影响细胞膜两侧的电位差 10．甲状腺激素的合成与分泌过程如图所示。TG为甲状腺球蛋白，可以参与合成甲状腺激素并协助其跨膜转运，据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．甲状腺激素释放到细胞膜外不经过高尔基体 B．甲状腺激素的分泌过程依赖于溶酶体 C．图中消耗的ATP都是由线粒体提供的 D．滤泡腔中生成甲状腺激素的反应需要消耗ATP 易错点10：与酶相关的实验 1．酶解技术通过蛋白酶的水解作用将魔芋飞粉蛋白降解为多肽，分离后的多肽可广泛应用于食品、医药等领域。为探究不同蛋白酶对魔芋飞粉蛋白的酶解效果，某研究小组采用液态法进行酶解实验，测定了不同加酶量下酶解液中的多肽含量，结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 加酶量（U/g） 多肽含量（g/L） 木瓜蛋白酶 中性蛋白酶 酸性蛋白酶 碱性蛋白酶 菠萝蛋白酶 2400 6.60 4.70 7.07 6.45 5.43 2700 6.64 4.88 7.15 6.69 5.60 3000 7.15 5.01 7.38 6.73 5.70 3300 6.97 5.01 7.56 6.72 5.61 3600 6.93 5.01 7.74 6.72 5.60 3900 — — 7.67 — — 注：“—”表示未进行实验 A．不同蛋白酶对魔芋飞粉蛋白的酶解效率不同的原因可能是其对蛋白质的作用位点不同 B．增大加酶量提高了蛋白酶活性，从而促进蛋白酶对魔芋飞粉蛋白的水解作用 C．加酶量增大到一定值后多肽含量反而下降的原因可能是多肽被进一步水解了 D．不同组实验的温度、pH可能不同，但各组魔芋飞粉蛋白的初始添加量相同 2．为了探究酶的催化效率，某同学在适宜条件下采用如图1所示装置进行三组实验，甲管中盛放等量的体积分数为3%的H2O2溶液，乙管中分别盛放等量的新鲜的质量分数为20%的肝脏提取液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。将甲、乙中的液体混合均匀后，每隔50 s测定一次装置中的相对压强，实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（     ） A．H2O2分解生成O2导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行 D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性 3．科研小组为探究酶的特性进行实验，向四支试管中加入等量且适量的过氧化氢溶液，随后分别加入下列试剂，实验结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 组别 加入试剂 气泡产生量（个/min） a 蒸馏水 2 b FeCl3溶液 10 c 煮沸后冷却的土豆匀浆 3 d 新鲜土豆匀浆 30 A．a组实验结果说明过氧化氢在常温下会发生自然分解 B．c、d组对比说明高温会破坏过氧化氢酶的空间结构使其失活 C．d组气泡产生速率最快，是因为酶降低反应活化能的效果更显著 D．若将土豆匀浆替换为等量ATP溶液，各组气泡产生速率将显著加快 4．科学家最早从刀豆种子中提取到脲酶的结晶。为研究温度和Cu2+浓度对脲酶活性的影响，现利用一定浓度的尿素溶液开展实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（     ） 注：脲酶能够将尿素分解为CO2和NH3，NH3溶于水后形成NH4+。 A．脲酶是蛋白质，可为尿素分解提供所需要的能量 B．先将尿素溶液与脲酶混合，再设置温度进行反应 C．实验结果表明脲酶适宜在50℃时保存，活性最高 D．实验结果表明脲酶的活性与浓度呈负相关 5．淀粉酶是一个庞大的“酶家族”，包括α-淀粉酶（最适温度范围较大，哺乳动物体内的为37℃，工业耐高温菌体内的可达95℃以上）、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶等。某生物兴趣小组进行了“探究温度对淀粉酶甲和淀粉酶乙活性的影响”实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．淀粉酶乙可能是α-淀粉酶，但淀粉酶甲不可能是α-淀粉酶 B．在实验温度范围内，淀粉酶甲的活性随温度的升高而下降 C．进行该实验时，每组的pH、酶的用量等无关变量相同即可 D．该实验条件下，淀粉酶乙在30℃和50℃时，催化效率基本相同 6．科研人员从深海微生物中提取出一种蛋白酶P，为探究重金属离子对该酶活性的影响，在适宜的温度下，进行了相关实验，实验结果如图所示。其中图乙为蛋白酶P在无重金属离子环境下催化一定量蛋白质时，氨基酸生成量随时间变化的曲线。下列说法错误的是（　　） A．图甲所示实验的自变量为不同种类的重金属离子 B．由图甲可知，重金属D离子对蛋白酶P活性的影响不一定是抑制作用 C．若提高反应温度，图乙中t2对应的时间可能会提前 D．蛋白酶P在该反应体系中降低了蛋白水解反应的活化能，且反应前后自身结构不发生改变 7．酸性磷酸酶（简称ACP）广泛分布于人体细胞的溶酶体中，它可以分解细胞内衰老细胞器及外来异物。为研究不同金属离子对该酶活性的影响，科研人员进行了一系列实验，检测出在30℃条件下不同环境中ACP的活力如下图所示。下列有关说法错误的是（    ） A．该实验的自变量是金属离子的种类和浓度 B．若适当升高温度，每个小组中ACP的相对活力会提高 C．Ca2+和Mg2+处理后，为ACP催化反应提供活化能 D．Pb2+和Cd2+可能使ACP构象发生改变导致相对活力降低 8．蜂蜜（主要成分是果糖）中含有α-淀粉酶，其酶活性水平是评价蜂蜜品质的核心指标。某同学为比较两个品牌蜂蜜的品质设计了如下实验方案。相关叙述正确的是（　　） 步骤 甲组 乙组 ① 加入5mL淀粉溶液 ？ ② 加入0.1mL碘液 ？ ③ 观察到两组溶液均出现蓝色且深浅一致 ④ 加入A品牌蜂蜜2mL 加入B品牌蜂蜜2mL ⑤ 观察两组溶液蓝色的深浅 A．乙组步骤①和②应分别加入5mL淀粉溶液和0.1mL碘液 B．步骤⑤中蓝色较深试管对应品牌的蜂蜜品质较好 C．本实验还可以证明蜂蜜中的α-淀粉酶具有专一性 D．本实验中也可以用斐林试剂代替碘液作为检测试剂 9．还原糖能与黄色的二硝基水杨酸（DNS）反应生成棕红色物质。为研究植物提取液甲对α-淀粉酶活力的抑制效果，某小组设计了四组实验（见表）。下列有关分析错误的是（　　） 组别 酶液 植物提取液甲 PBS 缓冲液 淀粉溶液 DNS 去离子水 ① 0.25 — 0.5 0.5 1 5 ② — — 0.5 0.5 1 5 ③ 0.25 0.25 0.5 0.5 1 5 ④ — 0.25 0.5 0.5 1 5 A．PBS缓冲液能维持pH，确保酶的活性稳定 B．①组和④组经充分反应后棕红色深浅程度接近 C．设置②组和④组可排除淀粉的非酶促反应 D．③组棕红色越深说明植物提取液甲的抑制效果越强 10．为探究温度对乳糖酶活性的影响，研究人员开展了相关实验，检测并计算各组温度下的相对酶活性和残余酶活性（残余酶活性指酶在经过特定温度处理后，仍然保留的催化活性，能反映酶的热稳定性），结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量是温度，不同温度下酶活性相同空间结构可能不同 B．为获得曲线b中的数据，测试温度应为酶促反应的最适温度 C．该酶在50℃左右时具有最高活性，因此最适宜在该温度下长期保存 D．据图推测，工业生产中该酶使用的最佳温度约为50℃ 易错点11：总光合、净光合、呼吸速率判定误区 1．科研人员研究了3种石斛的光合特性，在石斛光合最适温度条件下测得相关指标如表所示。据表分析错误的是（　　） 种名 呼吸速率（μmol·m-2s-1） 光合速率达最大值时所需的最小光照强度（K/x） 最大净光合速率（μmol·m-2s-1） 灯笼石斛 1.17 27.99 2.6 具槽石斛 0.72 27.18 3.3 球花石斛 0.45 34.29 3.7 A．灯笼石斛的最大总光合速率比球花石斛大 B．光照强度为34.29Klx时，球花石斛叶肉细胞中ATP由光合作用和呼吸作用产生 C．光照强度为27.18Klx时，具槽石斛积累的有机物大于灯笼石斛 D．当光照强度大于27.99Klx时，具槽石斛的光合速率有可能会下降 2．研究人员探究了叶片温度、CO2浓度对某植物光合速率的影响，结果如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．温度会影响酶活性，且仅对光合作用的暗反应阶段产生影响 B．较高CO2浓度下，温度约为35℃时植物的实际光合速率最高 C．30℃时，从低CO2浓度提至高CO2浓度，短时间内C5含量增加 D．较高CO2浓度下，光合速率对温度变化的响应更显著 3．如图所示为高等植物叶肉细胞内的部分代谢过程，①～⑦为相关生理过程。下列叙述正确的是（　　） A．③和⑥均在生物膜上进行 B．高温干旱条件下，④受阻的主要原因并非③受阻 C．产生ATP的过程有③⑤⑥，产生的ATP均可为②提供能量 D．③产生的O2多于⑥消耗的O2时，植物干重就会增加 4．将小麦幼苗放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如图所示。下列说法正确的是（    ） A．用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变黄再变绿 B．若小麦幼苗的呼吸速率保持不变，则5~15min叶片产生氧气的速率为6×10-8mol/min C．B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率 D．与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量上升 5．下图是动物细胞中与葡萄糖有关的代谢途径，相比正常细胞，癌细胞中磷酸戊糖途径（PPP）会加强，在提供能量的同时最大化生成NADPH和5—磷酸核糖，利于癌细胞增殖。以下有关说法错误的是（　　） A．PPP途径与有氧呼吸第一阶段会共用一部分中间物质 B．葡萄糖经有氧呼吸第一阶段会产生ATP和NADPH C．PPP途径产生的5—磷酸核糖可以用于合成DNA D．图中三羧酸循环发生的场所是线粒体基质 6．拟南芥叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需的ATP，需经叶绿体膜上的转运蛋白H从细胞质基质运入。叶绿体成熟后，H基因表达量降低，细胞质基质中的ATP向叶绿体转运受阻。研究者利用转基因技术使成熟叶肉细胞中H基因过量表达，并将非转H基因叶肉细胞（A组）和转基因叶肉细胞（B组）进行黑暗处理，检测结果如图。下列说法错误的是（　　） A．未成熟叶绿体发育所需的ATP主要由线粒体合成 B．与A组相比，B组细胞叶绿体内ATP消耗增多 C．与A组相比，B组细胞中CO2消耗速率增加 D．H基因过量表达会抑制细胞的有氧呼吸过程 7．RuBP在高CO2含量环境下发生羧化反应，在高O2含量环境下发生加氧反应进行光呼吸。光呼吸是在光照下，Rubisco催化O2与RuBP结合，经过一系列反应释放CO2的过程，光呼吸会消耗能量并降低光合效率，相关过程如图所示。CAM植物可在Rubisco周围富集CO2，从而抑制光呼吸。为探究高温干旱条件下，不同碳代谢途径植物光呼吸的变化及其与光合效率的关系，研究者以水稻（C3植物）和景天（CAM植物，夜间气孔开放，白天气孔关闭）为材料，在适宜条件（28℃，正常供水）和高温干旱条件（38℃，停止供水7天）下，分别测定净光合速率（Pn）、光呼吸速率（Pr）以及光呼吸速率/净光合速率（Pr/Pn），结果如表所示。回答下列问题： 植物类型 处理条件 Pn（μmol·m-2·s-1） Pr（μmol·m-2·s-1） Pr/Pn（%） 水稻 适宜 22.5 6.8 30.2 高温干旱 8.2 5.1 62.2 景天 适宜 3.2 0.3 9.4 高温干旱 2.5 0.4 16.0 (1)由图可知，细胞内光呼吸发生的场所有________。在适宜条件下，与CAM植物相比，C3植物光呼吸速率较高的原因可能是________。 (2)水稻绿叶细胞捕获光能的色素中，含量最高的色素主要吸收的光是________。高温干旱条件下与适宜条件下相比，景天Pn下降幅度________（填“大于”或“小于”）水稻Pn下降幅度。结合CAM植物的CO2固定特点，推测在高温干旱条件下，其光呼吸速率反而上升的原因可能是________。 (3)分析表中水稻的数据，与适宜条件相比，高温干旱条件下水稻的Pn显著下降，而光呼吸速率下降幅度较小，这种变化对植物生存具有一定的积极意义，从能量利用的角度分析，其原因可能是________。 8．光呼吸是植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物，发生的吸收O2消耗有机物并释放CO2的过程，正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%，光呼吸过程如图1所示。高粱、玉米等C4植物的光呼吸消耗有机物很少，C4途经如图2所示。仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭，这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢”。 (1)在夏季晴朗的白天，光照强度较大，光反应产生的________及O2较多，但是在温度较高的环境下，________导致叶肉细胞获得的CO2不足，暗反应过程被限制而不能及时利用光反应产物，此时RuBP羧化酶会催化更多的________与O2结合参与光呼吸过程，造成碳流失进而导致作物减产。 (2)在显微镜下观察玉米叶片结构时发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少________结构。 (3)图2水稻、玉米和景天科植物中，玉米对应的曲线是________，最适应炎热干旱环境的植物是曲线________。 (4)图2中，在4点时，A植物的光合速率为________μmol（m2·s）；在10点到16点期间，A组植物的光合速率________（填“＞”、“＝”，或“＜”）呼吸速率。 9．“倒春寒”使天冬在返青期发生低温胁迫。为探究低温胁迫后光合作用恢复的限制因素，科研人员选取天冬幼苗放入培养箱，低温处理后再进行室温恢复培养，检测指标及结果如图1。回答下列问题： (1)在测定天冬的叶绿素含量时，可取不同条件下等质量相同部位的叶片，加一定量的____________以提取光合色素。将叶片切成大小一致的圆片，置于适宜浓度的NaHCO3溶液中，用氧气传感器测定叶圆片的_____________速率（μmol/m2·s），代表净光合速率。 (2)据图1可知，叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素，依据是室温恢复培养72h后，___________。 (3)光可以为天冬叶片的光合作用提供能量，还可以影响天冬的生长、开花、结果等过程，这主要是因为叶片细胞中有________（填一种物质），能感受不同波长的光和光周期等信号。 (4)天冬叶绿体类囊体膜的状态转换是维持两个光系统（PSI和PSII）光能分配的一个调节机制，如图。 注：TM是类囊体膜。 上述状态转换的关键反应是LHCII蛋白（PSII捕光复合体）的磷酸化和去磷酸化。当被远红光照射时，LHCII蛋白磷酸化程度显著下降。为找到能催化LHCⅡ蛋白磷酸化的酶，选用多种相关蛋白质进行实验，最终支持S蛋白催化LHCII蛋白磷酸化的证据是：在________（远红光/红光）照射下，与_______相比，添加S蛋白抑制剂的组别中LHCII蛋白磷酸化程度_______（填“更高”或“更低”）。 10．在中国，水稻与玉米有着悠久的种植历史，且在农业经济领域里处于重要地位。这两种作物的光合作用机制并不完全相同，水稻属于C3植物，通过卡尔文循环完成碳的固定和还原。玉米是C4植物，碳的固定多了C4途径，其光合作用由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成（如图1）。 注：PEP酶固定CO2的效率远高于Rubisco酶，Rubisco酶具有双重功能，当CO2浓度较高时，它更倾向于催化C5与CO2发生反应；而当O2浓度较高时，它则更倾向于催化C5与O2反应产生CO2，这一过程为“光呼吸”。 (1)水稻光合作用的过程可以用________________反应式表示。 (2)在水稻田中偶然能见到白化苗，可用________对叶绿体中的光合色素加以分离，从而展开研究。 (3)由图1可知，C4植物中能固定CO2的受体是_________，图2为水稻与玉米的光合速率与环境CO2体积分数的关系曲线，其中最可能表示玉米的是曲线________，判断的依据是________。 (4)实验中多次打孔玉米叶片获得叶圆片，并对叶圆片干燥后称重，得到如下表所示的结果（假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变）。那么，叶圆片经过1h光照制造的有机物量是________g/cm2（用表中相关字母表示）。 实验前 黑暗1h后 再光照1h后 叶圆片干燥称重（g/cm2） X Y z 易错点12：有氧呼吸和无氧呼吸的综合应用 1．Tam能抑制癌细胞生长，科研人员检测了长期使用Tam的患者的癌细胞系R和短期使用Tam的患者的癌细胞系C在不同浓度Tam下的死亡细胞比例、氧气消耗速率及葡萄糖摄取速率（已知癌细胞在氧气充足的情况下，也主要进行无氧呼吸），结果如图所示。相关推测错误的是（     ） A．乳腺癌细胞与正常乳腺细胞相比，其分裂不受机体控制 B．上述实验结果说明癌细胞系R已对Tam产生一定的耐药性 C．相同条件下，癌细胞系C线粒体内膜产生的ATP总量多于癌细胞系R D．相同条件下，癌细胞系R摄取葡萄糖更多，释放的总能量多于癌细胞系C 2．已知电子能与O2结合形成活性氧（ROS）。当哺乳动物线粒体有氧呼吸功能受限，电子传递异常时，ROS大量积累会造成线粒体损伤。研究发现，线粒体存在一种“泄压”机制，通过乳酸脱氢酶将丙酮酸转化为乳酸并排出，以调节基质内能量与活性氧的水平，具体过程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．ROS含量正常时，丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH B．ROS含量正常时，NADH释放的电子沿线粒体内膜传递，最终被O2接受 C．ROS大量积累时，乳酸既能在细胞质基质中产生又能在线粒体基质中产生 D．线粒体通过“泄压”减少ROS的产生，同时提高NADH的合成效率 3．即使O2充足，癌细胞仍以糖酵解（细胞呼吸第一阶段）作为能量供给的主要形式并产乳酸。将肝癌细胞系和正常肝细胞置于正常O2浓度、葡萄糖浓度相同且稳定的培养液中进行体外培养，利用人工智能代谢监测系统实时追踪二者的O2消耗速率、CO2释放速率及乳酸生成量。下列分析正确的是（　　） A．线粒体中等位基因的遗传遵循分离定律 B．肝癌细胞系的O2消耗速率大于正常肝细胞 C．肝癌细胞系的能量利用效率高于正常肝细胞 D．推测肝癌细胞系的乳酸生成量高于正常肝细胞 4．乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）分别参与催化丙酮酸转化为酒精和乳酸。当pH降低到6.8左右时，ADH被激活而LDH活性受抑制，使植物细胞的呼吸产物发生转变。下列叙述正确的是（　　） A．ADH和LDH在线粒体中催化丙酮酸分解 B．丙酮酸转化为酒精的过程伴随着ATP合成 C．酶活力变化使乳酸发酵逐渐转化为酒精发酵 D．呼吸产物转变有利于避免pH升高造成毒害 5．肿瘤细胞在有氧条件下仍主要进行旺盛的无氧呼吸，肿瘤内部有复杂的细胞与分子微环境，如下图所示。其中，成纤维细胞活化蛋白质（FAP）是一种蛋白酶，可特异性降解胶原等细胞外基质（ECM）成分，让致密的基质变得疏松，有利于肿瘤扩散；腺苷是ATP（可激活免疫细胞，增强免疫功能）在胞外水解产生的强效免疫抑制分子。下列分析错误的是（　　） A．细胞的正常代谢依赖于内环境的化学成分和理化性质的相对稳定 B．肿瘤内部免疫细胞丰富，但部分功能因低营养、低pH环境而被抑制 C．ATP和腺苷都是内环境中的成分，ATP供能，腺苷显著调低免疫功能 D．开发靶向FAP的抗体和T细胞，可重塑ECM、限制肿瘤侵袭正常组织 6．运动强度是指运动对人体生理刺激的程度，或在运动时人体承受的运动负荷量。某研究员研究了人体在不同运动强度时，血液中乳酸含量和氧气消耗速率的变化情况（以葡萄糖为底物），如下图所示。已知呼吸熵=CO2释放量/O2吸收量。下列说法正确的是（　　） A．剧烈运动时，细胞内ATP含量明显增加 B．运动强度为a时，肌肉细胞的呼吸熵为1 C．运动强度≥b时，葡萄糖中的能量部分以热能散失，其余储存在ATP中 D．运动强度≥c时，细胞无氧呼吸加快，将丙酮酸分解成乳酸来增加供能 7．剧烈运动时，肌肉细胞产生的乳酸在肝细胞内生成葡萄糖，葡萄糖进入血液再进入肌肉细胞氧化供能的过程称为乳酸循环，如图所示。以下说法错误的是（　　） A．肌细胞无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分都以热能形式散失 B．丙酮酸转化为乳酸利用的NADH来自细胞质基质和线粒体基质 C．肌肉细胞中可能缺乏催化6-磷酸葡萄糖转化为葡萄糖的相关酶 D．剧烈运动时，肌细胞中乳酸的增加有利于肝脏中肝糖原的积累 8．特定条件下，哺乳动物线粒体NADH会出现富余，影响线粒体的结构和功能。最新研究发现哺乳动物线粒体在NADH富余时能产生乳酸，并运输到细胞质基质中，过程如图。相关叙述正确的是（　　） A．有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生NADH B．哺乳动物细胞质基质、线粒体基质均能产生乳酸 C．丙酮酸转化为乳酸时会产生NADH和少量ATP D．该机制有利于保护线粒体结构和维持糖酵解的运行 9．哺乳动物丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1。回答下列问题。 (1)在细胞呼吸过程中，丙酮酸在______（场所）产生，该过程伴随有ATP和______（填物质）的生成。 (2)据图1推测，PDK4蛋白能______PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率______。 (3)PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，研究PDH磷酸化对其活性的影响，结果如图2。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα～Pβ～Pγ，需要用32P标记ATP的______位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型____、____、____、____。（在a、b处补充文字说明：c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制） 10．研究者以乳腺癌细胞M和线粒体DNA完全缺失的乳腺癌细胞M0为材料，探究线粒体DNA与肿瘤生长的关系。 (1)M0无法合成线粒体中的部分蛋白，但其ATP合成速率与M无显著差异，推测乳腺癌细胞主要依靠________呼吸供能。 (2)将小鼠均分为两组，分别接种等量M或M0至相同部位，一段时间后测定肿瘤体积，结果如下图。 结果表明，M0的________能力低于M。 (3)线粒体中酶D是催化嘧啶合成的关键酶，而M0中酶D无法被激活。研究者在相同条件下单独培养M和M0，检测处于细胞周期不同阶段——依次为G1期、S期（DNA复制）、G2期和M期（分裂期）的细胞数量，结果显示M0大多被阻滞在________。 (4)肿瘤微环境还存在间充质干细胞（MSC）。研究者将被绿色荧光标记的M0与线粒体被红色荧光标记的MSC混合，移植至小鼠皮下，3天后观察到绿色荧光细胞内出现红色荧光，说明________。 (5)综合上述信息，M0肿瘤体积后期恢复增长的原因是：________。 易错点13：有丝分裂染色体与 DNA 数量变化 1．如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．0~a阶段为有丝分裂，a~b阶段为减数分裂 B．L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关 C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数相等 D．MN段发生了核DNA含量的加倍 2．如图甲为某二倍体动物（2N=4）减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA分子含量变化示意图，图乙为该动物某一器官内部分细胞分裂图。下列叙述正确的是（　　） A．染色体着丝粒分裂导致图甲Ⅰ→Ⅱ过程中核DNA分子数量加倍 B．图甲中Ⅲ→Ⅳ过程染色单体数目由4→0是同源染色体分离导致的 C．图乙中A细胞的上一时期发生了非姐妹染色单体之间的互换 D．基因重组可发生在图乙的B细胞中，其名称为初级卵母细胞 3．成熟促进因子（MPF）是由周期蛋白（CyclinB）和周期蛋白依赖性激酶（CDK1）结合形成，能催化多种靶蛋白磷酸化，从而驱动细胞进入分裂期。CyclinB在分裂期后期被降解；CDK1在整个细胞周期中相对稳定。下列相关叙述错误的是（　　） A．MPF的活性会随CyclinB的浓度变化而呈周期性波动 B．MPF的组装与染色质的复制均发生在细胞分裂间期 C．若用药物抑制MPF的活性，将使癌细胞停留在分裂期 D．MPF通过靶蛋白磷酸化，促进核膜崩解和染色体形成 4．科研人员检测某真核生物体细胞在细胞周期不同阶段（G1、S、G2、M期）及G1期细胞加入RNA合成抑制剂后的核DNA、RNA和蛋白质相对含量，结果如下表所示。已知G1期为DNA复制做准备，S期为DNA复制期，G2期为分裂期做准备，M期为细胞分裂期。下列叙述正确的是（　　） 时期/处理 核DNA相对含量 RNA相对含量 蛋白质相对含量 G1期 2 4 2 S期 2→4 5 4 G2期 4 3 5 M期 4 2 4 G1期+RNA合成抑制剂 2 1 2 A．G1期不进行DNA复制，细胞核中不含游离的脱氧核苷酸 B．S期由于核DNA发生复制，DNA和染色体的含量随之加倍 C．M期RNA含量最低，说明该时期细胞内无mRNA的合成和翻译过程 D．G1期加入RNA合成抑制剂后蛋白质含量下降，说明转录是翻译的必要前提 5．图1表示某细胞分裂过程中核DNA数目的变化，图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系。下列叙述正确的是（　　） A．图1表示的细胞分裂过程为有丝分裂 B．图1中EF段核DNA减半的原因是着丝粒分裂 C．图2中CD段发生的时期是有丝分裂后期 D．图1中BC段和图2中AB段的形成原因相同 6．细胞分裂间期分为G1期、S期（DNA复制）和G2期。胸苷（TdR）是一种DNA合成抑制剂，可使细胞周期同步化。已知小鼠ES细胞G1、S、G2、M期依次为11 h、8 h、6 h、2 h，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，洗去TdR可恢复正常的细胞周期，后经过第二次阻断处理后所有细胞最终停留在G1/S交界处。图1为细胞周期各时期示意图，图2为小鼠细胞（2n=40）正常分裂时染色体数量变化部分曲线，下列相关叙述正确的是（　　） A．图1所示细胞经S期DNA复制，G2期细胞DNA数目和染色体数均为原来的两倍 B．若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，进行第二次阻断可以在第一次洗去TdR过8 h后的任意时间点开始 C．图2可以表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 D．图2中，若b=20，d=1，则②表示的细胞可能发生基因重组 7．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，并帮助研究者分析体外培养细胞群体的周期分布情况。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24h后用流式细胞仪检测，结果如图。下列对检测结果的分析正确的是（　　） A．a峰中细胞处于分裂期，b峰中细胞处于分裂间期 B．b峰中细胞的染色体数是a峰中细胞的2倍 C．癌细胞在DNA复制时，细胞体积无明显变化 D．实验组b峰细胞所占比例低于对照组，说明该药物有一定的抗癌效果 8．图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图。下列分析正确的是（    ） A．图1曲线不可以表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化 B．若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=23 C．若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1 D．图2所示为同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,相应变化可发生在图1中的b时期 9．假定某哺乳动物（2n＝16）精原细胞DNA中的P均为32P，将其在不含32P的培养液中培养，依次出现甲、乙、丙3个细胞，其所含染色体和遗传信息数量如图。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是（　　） A．该精原细胞至少经1次有丝分裂后再进行减数分裂 B．乙细胞中的一条染色体上可能存在等位基因 C．乙转变为丙的过程中发生了着丝点的分离 D．丙细胞中含32P的染色体可能有9种不同的形态 10．为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在一系列监控系统(如检验点1/2/3/4)，如图甲所示。各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如下表。请回答下列问题： 时期 部分调控因子 G1 CDK4、CDK2(G1/S转换) S CDK2 G2 CDK1(G2/M转换) M CDK1 (1)RNA聚合酶主要作用于细胞周期的_________期(填字母等)，纺锤体形成于_________期(填字母)。若调控因子CDK2基因缺失，将阻抑细胞进入_____期(填字母)，主要激活检验点____(填图甲中的数字)。 (2)当DNA损伤时，CDK1形成的复合物将不能进入细胞核内发挥作用，阻止细胞进入下一时期，可以推测激活的检验点最可能是图甲中的______(填数字)。 (3)图乙标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及核DNA含量。 ①用含放射性同位素的胸苷短期培养甲动物肠上皮细胞，处于_____(填字母)期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约_______h后会检测到被标记的M期细胞。 ②从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为_____(填字母)期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数的变化情况是________(用数字和箭头表示)。 ③若向培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________h后，细胞都将停留在S期。 ④乙动物肠上皮细胞的一个细胞周期时长为24h，M期时长为2.4 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用______(选填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期生物期末 易错点攻破练（13大易错点） 13大易错点概览 易错点01 果酒果醋发酵温度、通气条件 易错点02 平板划线与涂布平板计数误区 易错点03 植物组培生长素与分裂素配比 易错点04 单克隆抗体两次筛选作用辨析 易错点05 限制酶的选择 易错点06 PCR的应用 易错点07 蛋白质的结构功能 易错点08 真核生物原核生物的区别 易错点09 跨膜运输方式区分 易错点10 与酶相关的实验 易错点11 总光合、净光合、呼吸速率判定误区 易错点12 有氧呼吸和无氧呼吸的综合应用 易错点13 有丝分裂染色体与 DNA 数量变化 易错点01：果酒果醋发酵温度、通气条件 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C C C D B AB BC ACD 易错点02：平板划线与涂布平板计数误区 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D B B D C C AC BCD 9．(1)乳酸菌是厌氧菌，保持无氧环境有利于乳酸菌的代谢和繁殖 (2) 涂布器 检测培养基平板灭菌是否合格 (3) 平板划线 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (4) 菌株2 透明圈直径与菌落直径比值最大 10．(1) 防止杂菌污染 仅允许能分解纤维素的微生物生长，抑制其他微生物 葡萄糖作为易利用碳源，其他微生物大量繁殖，目标菌可能被抑制 (2) 菌株分泌纤维素酶分解培养基中的纤维素，刚果红不能与纤维素的分解产物结合而出现透明圈 透明圈直径越大，菌落直径越小，菌株分解纤维素的能力越强 (3) 能 若显微镜下观察到菌体为单细胞、无以核膜为界限的细胞核，则为细菌；若为多细胞、有菌丝结构，有细胞核，则为真菌 易错点03：植物组培生长素与分裂素配比 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C D C D C AD BCD BD 易错点04：单克隆抗体两次筛选作用辨析 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D B C C C ABD ABC 9．(1) p185蛋白 ④①②③ (2) BC Ⅱ、Ⅲ Ⅱ 显微注射法 红色 (3)①山羊乳腺特异性表达启动子在小鼠乳腺细胞中作用效果不理想，抗体表达量低；②融合基因表达正常，但小鼠乳腺细胞无高效的针对其运输及分泌机制；③融合基因被某些化学基团修饰，阻碍转录的发生；④融合基因正常转录，但融合基因的 mRNA 因 RNA 干扰而被切割 易错点05：限制酶的选择 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C D A B B BCD AB AC 易错点06：PCR的应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A D C C D BD ABC 9．(1) CGAATTCA BamHⅠ P3 MfeⅠ BamHⅠ和EcoRⅠ (2)无（没有） (3) 始终存在 诱导 (4)srp基因和Ampr 10．(1) DNA双链不能充分解开 组成和数量 模板链 碱基互补配对 更换微量移液器的枪头 (2) 替换 完全 1、4 (3) BamHI和EcoRI 氨苄青霉素 易错点07：蛋白质的结构功能 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B D D D B B C 易错点08：真核生物原核生物的区别 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D D A B B D C BCD BCD 易错点09：跨膜运输方式区分 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A B B C B C AC ABD CD 易错点10：与酶相关的实验 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C D D D C C A BD AB 易错点11：总光合、净光合、呼吸速率判定误区 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A D B B BC CD 7．(1) 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 C3植物不能在Rubisco周围富集CO2，Rubisco周围CO2浓度较低，容易与O2结合，易发生光呼吸，因此光呼吸速率更高 (2) 红光和蓝紫光 小于 高温干旱下，景天夜间气孔开放吸收的CO2减少，储存的CO2减少，使Rubisco周围CO2浓度降低，对光呼吸的抑制作用减弱，因此光呼吸速率升高 (3) 高温干旱时水稻净光合速率显著下降，暗反应对ATP和NADPH的消耗减少，光呼吸可消耗光反应产生的多余ATP和NADPH，避免多余能量积累损伤光合结构，对植物起到保护作用 8．(1) ATP和NADPH 气孔关闭 C5 (2)基粒或类囊体 (3) 曲线C 曲线A (4) 0 ＞ 9．(1) 无水乙醇 O2释放 (2)叶绿素含量超过处理前水平，净光合速率升高但未恢复到处理前水平 (3)光敏色素 (4) 红光 添加其他蛋白抑制剂和未添加S蛋白抑制剂的对照组 更低 10．(1) (2)层析液/纸层析法 (3) PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）和C5（五碳化合物） A C4植物利用更低浓度CO2的能力强（C4植物的CO2补偿点低/C4植物能够利用较低浓度的CO2） (4)x+z-2y 易错点12：有氧呼吸和无氧呼吸的综合应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D D D C C B ABD BD 9．(1) 细胞质基质 还原型辅酶I(NADH) (2) 抑制 升高 (3) γ PDH磷酸化 PDH活性降低 - + 10．(1)无氧 (2)增殖（或分裂） (3) G1 期和 S 期之间 (4)MSC可将线粒体转移给M0细胞 (5)肿瘤环境中的MSC为M0细胞提供线粒体，使其获得线粒体DNA或线粒体功能后激活酶D，解除对细胞周期的阻滞而恢复增殖能力 易错点13：有丝分裂染色体与 DNA 数量变化 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 C D C D D C D AC BC 10．(1) G1、G2 M S 1 (2)3 (3) S 2.2 M 12→24→12 7.4 甲 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下学期生物期末 易错点攻破练（13大易错点） 13大易错点概览 易错点01 果酒果醋发酵温度、通气条件 易错点02 平板划线与涂布平板计数误区 易错点03 植物组培生长素与分裂素配比 易错点04 单克隆抗体两次筛选作用辨析 易错点05 限制酶的选择 易错点06 PCR的应用 易错点07 蛋白质的结构功能 易错点08 真核生物原核生物的区别 易错点09 跨膜运输方式区分 易错点10 与酶相关的实验 易错点11 总光合、净光合、呼吸速率判定误区 易错点12 有氧呼吸和无氧呼吸的综合应用 易错点13 有丝分裂染色体与 DNA 数量变化 易错点01：果酒果醋发酵温度、通气条件 1．苦荞血橙果酒的酿造工艺如图所示．下列相关叙述错误的是（　　） A．苦荞中的淀粉需经酵母菌分解为葡萄糖，才能进一步发酵生成酒精 B．苦荞和血橙的相对含量及发酵时间均会影响果酒的风味 C．混合发酵过程中通常是多种微生物发挥作用 D．苦荞“蒸煮”有利于糖化和灭菌 【答案】A 【详解】A、酵母菌不能合成淀粉酶，无法直接分解淀粉，苦荞中的淀粉需要先经其他可产生淀粉酶的微生物分解为葡萄糖后，才能被酵母菌利用进行酒精发酵，A错误； B、苦荞和血橙的相对含量会影响发酵原料的营养成分、风味前体物质的比例，发酵时间会影响发酵产物的积累量和种类，二者均会对果酒的风味产生影响，B正确； C、混合发酵过程不是仅由单一酵母菌发挥作用，通常还有酵母菌以外的其他多种微生物共同参与发酵，共同影响果酒的品质，C正确； D、苦荞进行“蒸煮”时，高温既可以杀灭原料表面的杂菌，实现灭菌效果，还可以使淀粉糊化，更易被酶分解，有利于后续的糖化过程，D正确。 2．利用发酵工程生产蓝莓酒需经过“清洗破碎→酶解→过滤→调整成分→接种→主发酵→倒罐过滤→后发酵→消毒→终止”等主要环节。下列叙述错误的是（    ） A．果酒中的酒精可以作为醋酸菌发酵的碳源和能源 B．工业发酵中为降低杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌 C．主发酵和后发酵阶段均需要严格密闭，且保持发酵温度在28℃左右 D．若发酵装置中初始糖浓度过高，所制得的蓝莓酒酒精浓度反而偏低 【答案】C 【详解】A、醋酸菌在糖源不足时可将酒精转化为醋酸，酒精既能为醋酸菌提供碳元素合成自身物质，也可通过氧化分解释放能量，可作为碳源和能源，A正确； B、工业发酵为避免杂菌与目标菌种竞争营养、产生杂质，发酵前需对器具、原料进行灭菌处理，降低杂菌污染概率，B正确； C、在生产过程中，一般利用酵母菌发酵产生酒精，主发酵前的阶段进行通气，使酵母菌进行有氧呼吸，促进微生物大量繁殖，后发酵阶段需要密闭，促进酵母菌进行无氧呼吸产生酒精，酵母菌的适宜生长温度是18~30℃，C错误； D、若初始糖浓度过高，发酵液渗透压过高，会导致酵母菌渗透失水，代谢活性受抑制甚至死亡，酒精产量下降，因此所得蓝莓酒酒精浓度反而偏低，D正确。 3．沙棘醋是以沙棘果实经发酵工艺生产的果醋饮品，富含多种营养成分，其生产流程如下图所示。下列相关说法正确的是（　　） A．选料清洗能够有效去除沙棘果实表面的微生物 B．调配灭菌步骤中，仅需对经破碎榨汁得到的沙棘原汁进行灭菌处理 C．由酒精发酵转向醋酸发酵时，需提高发酵温度并通入无菌空气 D．为最大限度保留沙棘醋风味，灌注包装时无需对包装容器进行灭菌处理 【答案】C 【详解】A、选料清洗仅能去除果实表面的杂质和部分杂菌，发酵所需的野生酵母本身就附着在果实表皮，A错误； B、调配灭菌环节，不仅需要对沙棘原汁灭菌，发酵容器、调配辅料等都需要灭菌处理，否则会引入杂菌污染整个发酵过程，B错误； C、对比酒精发酵和醋酸发酵的条件：醋酸菌的适宜温度高于酵母菌，且醋酸菌是严格好氧菌，因此从酒精发酵转向醋酸发酵时，需要提高发酵温度，同时通入无菌空气满足醋酸菌的代谢需求，C正确； D、如果灌注包装时不对包装容器灭菌，容器携带的杂菌会污染成品沙棘醋，导致成品变质腐败，因此必须对包装容器灭菌，D错误。 4．利用野生葡萄制作的葡萄果酒色泽亮丽、香味浓郁。在制作过程中，若方法或操作不当会出现“酸酒”现象。下列叙述正确的是（　　） A．提高温度可缩短葡萄果酒的制作时间并提高产量 B．酸酒形成的主要原因是发酵过程中密封太严所致 C．与酸酒形成有关的两种主要微生物仅有一种细胞器相同 D．酸酒形成有关过程中酵母菌只能进行无氧呼吸产生酒精 【答案】C 【详解】A、酵母菌酒精发酵的适宜温度为18~30℃，若盲目提高温度，会抑制酵母菌活性甚至导致酵母菌死亡，会延长制作时间且降低果酒产量，A错误； B、酸酒是醋酸菌大量繁殖产生醋酸导致的，醋酸菌为好氧菌，发酵过程中密封不严、氧气进入才会使醋酸菌繁殖产酸，密封太严缺少氧气时醋酸菌无法代谢，不会形成酸酒，B错误； C、与酸酒形成有关的两种微生物为酵母菌（真核生物）和醋酸菌（原核生物），原核生物仅含核糖体一种细胞器，真核生物含核糖体、线粒体等多种细胞器，二者仅核糖体这一种细胞器相同，C正确； D、酸酒形成时发酵装置中有氧气进入，此时酵母菌可进行有氧呼吸，并不是只能进行无氧呼吸产生酒精，D错误。 5．下图是苹果醋生产的基本工艺流程，相关叙述正确的是（　　） A．果胶酶处理可分解细胞壁中的纤维素，提高苹果出汁率 B．发酵阶段1添加乳酸菌的目的是提高酵母菌的产酒效率 C．过滤除菌可去除酵母菌，以提高醋酸发酵的效率 D．成品中不含活菌、芽孢、孢子，保质期长、品质稳定 【答案】C 【详解】A、果胶酶可分解植物细胞壁中的果胶，分解细胞壁中的纤维素需要纤维素酶，A错误； B、发酵阶段1为酒精发酵，乳酸菌会与酵母菌竞争营养，且其代谢产生的乳酸会降低环境pH，不会提高酵母菌的产酒效率，B错误； C、过滤除菌可去除酵母菌，减少杂菌对营养物质的消耗，避免酵母菌代谢活动干扰醋酸菌的发酵过程，可提高醋酸发酵的效率，C正确； D、75℃处理30min属于巴氏消毒，仅能杀死绝大多数的微生物，无法杀死芽孢和孢子，D错误。 6．苦荞血橙果酒的酿造工艺如图所示。下列相关叙述错误的是（    ） A．苦荞“蒸煮”有利于糖化和灭菌 B．混合发酵过程中通常是多种微生物发挥作用 C．苦荞和血橙的相对含量及发酵时间均会影响果酒的风味 D．苦荞中的淀粉需经酵母菌分解为葡萄糖，才能进一步发酵生成酒精 【答案】D 【详解】A、苦荞“蒸煮”时，高温可以杀灭原料中的杂菌，同时能让淀粉糊化，更易被分解为葡萄糖，有利于糖化过程，A正确； B、混合发酵属于自然发酵，过程中通常有酵母菌等多种微生物共同参与发挥作用，B正确； C、苦荞和血橙的相对含量决定了原料的风味基础，发酵时间会影响发酵产物的种类和积累量，二者均会对果酒的风味产生影响，C正确； D、酵母菌不能合成淀粉酶，无法直接分解淀粉，苦荞中的淀粉需要经能产生淀粉酶的微生物分解为葡萄糖后，才能被酵母菌吸收利用，进一步发酵生成酒精，D错误。 7．古井贡酒的酿造过程中，微生物的主要来源有大曲和老窖泥。大曲主要提供白酒酿造过程中糖化所需的微生物，多年反复利用的老窖池内壁窖泥中含有大量与酿酒相关的微生物。将大曲和酿酒原料混合，初步发酵后放入窖池；窖池发酵是白酒酿造过程中微生物发酵的最后阶段。下列说法正确的是（    ） A．白酒酿造的糖化过程中应进行高温灭菌以防酿酒原料被污染 B．窖池内各种微生物形成了相对稳定的体系，使酿造过程不易被杂菌污染 C．为提升发酵效率，窖池发酵应以液态发酵为主 D．窖池如果密封不严使酒变酸，主要是因为乳酸菌发酵导致乳酸含量增加 【答案】B 【详解】A、白酒酿造过程中，灭菌应在接种微生物之前进行，糖化过程需要微生物的生命活动参与，不可进行高温灭菌，A错误； B、窖池内各种微生物进行酒精发酵等过程，可形成相对稳定的体系，酒精可使酿造过程不易被杂菌污染，B正确； C、若要提升窖池发酵过程的发酵效率，应提高菌群密度，所以应以固态发酵为主，C错误； D、发酵过程中能产生酸性物质的菌类一般是乳酸菌或醋酸菌，乳酸菌是厌氧生物，在密封不严的环境中，其发酵过程会被抑制，若窖池因密封不严而使酒变酸，说明是醋酸菌进行了醋酸发酵，D错误。 8．清香型小曲白酒的传统酿造工艺如图所示，已知酵母菌不能直接利用淀粉进行酒精发酵。下列与该工艺相关的叙述正确的是（    ） A．糯米、大米蒸煮后立即与土曲混合会导致酶空间结构改变而降低其催化效率 B．混合处理步骤中将淀粉水解为葡萄糖，便于后续酵母菌发酵 C．小曲白酒发酵过程中，酵母菌繁殖越快，发酵产物产率越高 D．为避免制曲过程被杂菌污染影响小曲白酒品质，扩大培养土曲前需对其进行灭菌处理 【答案】AB 【详解】A、糯米、大米蒸煮后温度较高，立即与土曲混合，土曲中含有淀粉酶等酶类，高温会使酶的空间结构改变，导致酶活性降低，从而降低其催化效率，A正确； B、土曲中含有淀粉酶等酶类，将土曲混合糯米、大米处理一段时间，淀粉酶可将糯米、大米中的淀粉分解为葡萄糖，从而为后续酒母（含酵母菌）发酵提供底物葡萄糖，B正确； C、发酵产物产率取决于酵母菌代谢效率，而非繁殖速度。繁殖过快会消耗大量营养物质用于菌体生长，降低酒精转化率，实际生产中需控制繁殖速率以提高发酵效率，C错误； D、扩大制曲前对留存的土曲不能灭菌，因为土曲本身含有降解淀粉所需的菌种，若灭菌会杀死这些菌种，导致无法进行正常的发酵过程，D错误。 9．某型白酒是以小麦、高粱等粮食为原料，以曲为发酵剂酿造而成的。曲中含有的微生物主要有需氧型的霉菌、兼性厌氧型的酵母菌，以及乳酸菌、醋酸菌等。主要原理是酵母菌在无氧条件下利用葡萄糖发酵产生酒精，其主要工艺流程如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．若发酵罐密封不严就会进行乳酸发酵使酒变酸 B．糖化主要是由曲中的霉菌将淀粉水解为葡萄糖 C．重铬酸钾溶液在酸性条件下可用于检测发酵液蒸馏产物中有无酒精 D．原料摊晾后加入酒糟立即密封，可高效进行酒精发酵 【答案】BC 【详解】A、发酵罐密封不严时，会进入氧气，此时醋酸菌（好氧菌）会将酒精转化为醋酸，使酒变酸，A错误； B、原料中的主要成分是淀粉，曲中的霉菌（需氧型）可以分泌淀粉酶，将淀粉水解为葡萄糖，B正确； C、在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色，可用于检测发酵液蒸馏产物中是否存在酒精，C正确； D、酵母菌是兼性厌氧菌，在发酵初期需要先通气，让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖，之后再密封进行无氧呼吸产生酒精，D错误。 10．传统啤酒酿造过程中，发酵在敞开式发酵池中进行，麦芽汁中接入酿酒酵母后通入大量无菌空气，之后会产生大量气体翻腾逸出，在麦芽汁表面形成25~30cm厚的泡盖（气泡层），然后停止通气，进入静止发酵阶段，一段时间后可得啤酒。下列叙述错误的是（　　） A．传统啤酒酿造过程中所需的菌种无需选育，也不需要对菌种扩大培养 B．泡盖的形成是由于酵母菌有氧呼吸产生大量，能将麦芽汁与空气隔绝 C．焙烤大麦芽可杀死活细胞并使淀粉酶失去活性，有利于增加麦芽汁中麦芽糖的含量 D．静止发酵阶段相当于现代啤酒发酵工程的后发酵阶段 【答案】ACD 【详解】A、传统啤酒酿造过程中所需的菌种需选育，也需要对菌种扩大培养，A错误； B、泡盖的形成是由于向发酵池中通入无菌空气后，酵母菌有氧呼吸产生大量的CO2，形成的25～30cm厚气泡层，能将麦芽汁与空气隔绝，B正确； C、淀粉酶含量降低会降低淀粉的水解，产生的麦芽糖会减少，C错误； D、静止发酵阶段，酵母菌进行无氧发酵产生酒精和二氧化碳，这一阶段相当于现代啤酒发酵工程的主发酵阶段，D错误。 故选ACD。 易错点02：平板划线与涂布平板计数误区 1．某实验小组利用某种方法接种并分离菌株的结果如下图所示，下列说法错误的是（　　） A．该实验中采用的接种方法可以对微生物进行计数 B．分离微生物所用的接种工具在接种前后均应灭菌 C．接种后应在培养皿底部注明组别、接种时间等信息 D．图示的实验结果可能是由于取样前未摇匀培养液所致 【答案】D 【详解】A、图中的接种方法是稀释涂布平板法，这种方法的核心原理就是通过将菌液梯度稀释后涂布，让单个微生物分散成单个细胞，进而长成单菌落，通过统计平板上的菌落数，再结合稀释倍数就能计算出原液中的微生物数量，所以它可以对微生物进行计数，A正确； B、接种工具接种前灭菌是为了避免杂菌污染培养基，接种后灭菌是为了防止残留的微生物污染环境、感染操作者，因此接种前后均需进行灭菌处理，B正确； C、微生物培养过程中培养皿需要倒置放置，因此应在培养皿底部注明组别、接种时间等信息，方便后续观察记录，C正确； D、图示的结果是菌落分布不均匀，一部分区域菌落密集，一部分区域稀疏，这种情况更可能是接种时涂布不均匀导致的；而取样前未摇匀培养液会导致的结果是整个平板的菌落数量过多或者过少，而不是局部密集局部稀疏，D错误。 2．科研人员通过诱变培育高效利用木糖发酵产乳酸的菌株，进行筛选的主要流程如图，平板浇注分离是将待分离的样品加入无菌培养皿后，立即倒入融化的固体培养基，其中乳酸能溶解培养基中的碳酸钙形成透明圈。下列叙述错误的是（     ） A．步骤②进行富集培养的目的是使产乳酸菌种成为优势菌种 B．步骤③配制的选择培养基可以利用透明圈的大小筛选所需菌株 C．与步骤②相比，步骤③使用的培养基成分增加了碳酸钙和琼脂 D．步骤③使用平板浇注法有利于为产乳酸菌种提供无氧条件 【答案】B 【详解】A、步骤②的富集培养以木糖为碳源，可让能利用木糖产乳酸的菌种大量繁殖，成为优势菌种，A正确； B、利用透明圈筛选产乳酸菌株的依据是透明圈直径与菌落直径的比值，且该功能属于鉴别培养基的作用，不属于选择培养基的功能，B错误； C、步骤②为液体富集培养基，不含琼脂（凝固剂）和碳酸钙，步骤③为固体分离鉴别培养基，需添加琼脂制成固体培养基，添加碳酸钙和乳酸反应形成透明圈以鉴别目标菌株，因此比步骤②的培养基多了碳酸钙和琼脂，C正确； D、平板浇注法是将菌液和融化的培养基混匀后倒平板，菌株处于培养基内部，可减少氧气接触，能为厌氧型的产乳酸菌株提供无氧条件，D正确。 3．长枝木霉在合成纤维素酶时，依赖OST（酶）对肽链进行加工。如图为基因工程中携带OST高表达基因的重组质粒导入野生型长枝木霉后，从中筛选繁殖力强且高效生产纤维素酶菌株的流程（注：纤维素可被刚果红染成红色）。下列叙述错误的是（　　） A．步骤Ⅱ中应挑选直径较大的菌落 B．步骤Ⅲ接种前不需进行菌种稀释 C．④号培养基应该添加刚果红 D．转接到培养基③是为了扩大培养 【答案】B 【详解】A、步骤Ⅱ要筛选繁殖力强的菌株，相同培养时间内菌落直径越大说明菌株繁殖能力越强，因此应挑选直径较大的菌落，A正确； B、步骤Ⅲ接种到培养基④前若不进行菌种稀释，会导致培养基④上菌落密度过高、相互重叠，无法单独测量每个菌落的透明圈直径，因此接种前需要稀释，B错误； C、刚果红可与纤维素形成红色复合物，纤维素被纤维素酶分解后会出现透明圈，通过透明圈直径可判断纤维素酶产量，因此培养基④需要添加刚果红，C正确； D、培养基③为液体培养基，将挑取的单菌落转接到其中可实现菌株的扩大培养，获得足够多的菌体用于后续产酶能力检测，D正确。 4．活性黑5是一种低毒性、难褪色的含氮染料。从染料废水污泥中筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌，流程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．培养基Ⅰ为选择培养基，除活性黑5外还需添加水、碳源、氮源以及抗生素 B．制备培养基Ⅰ时，先调节pH后采用干热灭菌法彻底灭菌 C．驯化后需提取菌体总RNA为模板，利用Taq酶和引物直接PCR来测定基因表达量 D．选育出的高效降解菌需先扩大培养再接种至发酵罐 【答案】D 【详解】A、培养基Ⅰ是选择培养基，目的是筛选能高效降解活性黑5的假单胞杆菌，所以活性黑5是唯一碳源，不需要额外添加碳源；同时假单胞杆菌能利用培养基中的营养成分合成自身所需物质，也不需要额外添加氮源；另外，这里是筛选特定细菌，不需要添加抗生素（抗生素会抑制细菌生长），A错误； B、制备培养基时，确实需要先调节pH，但干热灭菌法主要用于耐高温的玻璃器皿、金属用具等，培养基的灭菌应该采用高压蒸汽灭菌法，干热灭菌无法彻底杀灭培养基中的微生物芽孢等，B错误； C、要测定基因表达量，需要先提取菌体总RNA，然后通过逆转录得到cDNA，再以cDNA为模板利用Taq酶和引物进行PCR（即RT-PCR技术），不能直接用RNA作为PCR的模板，因为Taq酶只能以DNA为模板进行扩增，C错误； D、选育出的高效降解菌在筛选出来后，数量较少，需要先进行扩大培养，获得足够的菌体量后，再接种至发酵罐进行大规模发酵或应用，D正确。 5．染料废水是一种难处理的工业废水。研究发现活性污泥中能筛选出对蓝色的2BLN染料（C14H9ClN2O4）废水具有高效脱色能力的菌株，它们通过降解具生物毒性的2BLN而降低废水危害。图表示目标菌株GN-1的筛选和脱色实验流程。下列有关叙述错误的是（　　） A．培养基甲为液体培养基，有利于细胞与营养物质接触更充分，以进行扩大培养 B．培养基乙中应以2BLN为唯一的碳源或氮源，2BLN被降解则培养基呈透明 C．向培养基乙进行接种时采用了稀释涂布平板法，计数所得统计结果往往较实际活菌数偏大 D．图中所示4个菌落中，菌落③脱色能力最强，应加入培养基丙中继续进行脱色实验 【答案】C 【详解】A、培养基甲和丙为液体培养基，作用是选择和扩大培养GN-1菌种；培养基乙是固体培养基，作用是分离、纯化和选择菌种，培养基丙的作用是脱色实验、检验目的菌的脱色率，A正确； B、培养基甲、乙、丙均为选择培养基，以分散蓝2BLN为唯一氮源或碳源，2BLN被降解则培养基由蓝色变为透明色，B正确； C、向培养基乙进行接种时应采用稀释涂布平板法，当两个或多个细菌连在一起时，平板上得到的只是一个菌落，所以计数结果偏小，C错误； D、透明圈越大说明该菌落中的菌株降解分散蓝2BLN的能力越强，故应该选取菌落③继续进行脱色实验，D正确。 6．利用植物秸秆生产酒精的关键步骤包括原料预处理、水解、发酵和蒸馏。预处理后的秸秆中的纤维素和半纤维素需通过水解转化为可发酵的糖(如葡萄糖、木糖)，利用酶解法水解，反应条件温和，催化效率高，且副产物少，但纤维素酶的成本较高。从牛、羊等草食性动物的瘤胃中分离高效降解纤维素的分解菌，可降低上述酶成本较高的问题，实验流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．利用植物秸秆生产酒精的发酵阶段，发酵菌有酵母菌 B．①和②过程使用石蜡主要是为目的菌营造无氧环境 C．②过程所用接种工具为涂布器，平板甲上菌落数要求在30-300之间 D．平板乙上，菌落a由降解纤维素效率最高的菌株繁殖而来 【答案】C 【详解】A、植物秸秆水解得到葡萄糖等可发酵糖，酵母菌无氧呼吸可将糖类转化为酒精，因此生产酒精的发酵阶段发酵菌包含酵母菌，A正确； B、牛、羊瘤胃为无氧环境，其中的纤维素分解菌属于厌氧微生物，①②过程使用石蜡可隔绝空气，为目的菌营造无氧环境，B正确； C、②过程若采用平板划线法接种，接种工具为接种环而非涂布器；且菌落数在30~300之间是稀释涂布平板法用于活菌计数的要求，本实验是分离筛选菌株，不需要严格满足该要求，C错误； D、平板乙上，菌落a最小，但降解圈最大，菌落a由降解纤维素效率最高的菌株繁殖而来，D正确。 7．某发酵工厂遭遇专性噬菌体污染，技术人员采用双层平板法测定该噬菌体浓度：先在无菌培养皿中倒入含2%琼脂培养基凝固成底层平板，再将含1%琼脂培养基与敏感指示菌、待测噬菌体稀释悬液混匀后铺成上层平板，如图，恒温培养后，根据噬菌斑数目计算原液中噬菌体数量。下列叙述正确的是（    ） A．上下层培养基营养成分应保持一致 B．配制好的培养基灭菌后还需要添加缓冲液调节pH C．平板上形成的噬菌斑的数目与原液中噬菌体数量呈正相关 D．利用双层平板法统计出的噬菌体数量往往比实际值偏大 【答案】AC 【详解】A、上下层培养基均需要为敏感指示菌提供适宜的营养条件，二者营养成分保持一致，仅琼脂含量存在差异，A正确； B、调节培养基pH应在灭菌操作前完成，灭菌后再调节pH会引入杂菌造成培养基污染，B错误； C、在相同稀释倍数的前提下，原液中噬菌体数量越多，接种到平板上的噬菌体数目越多，形成的噬菌斑数目越多，二者呈正相关，C正确； D、若多个噬菌体聚集在一起，会共同形成一个噬菌斑；部分噬菌体可能因扩散受阻或未成功侵染宿主菌，无法形成可见噬菌斑，因此统计出的噬菌体数量往往比实际值偏小，D错误。 8．吸水链霉菌井冈变种是一种可与水稻根系共生的放线菌，其产生的井冈霉素是一种广谱抗生素，可以防治由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病。如图为井冈霉素高产菌的选育过程，下列叙述正确的是（    ） A．在患纹枯病的稻田中，应采集患病水稻根系附近的土壤样品 B．步骤②需使用选择培养基富集菌液，以提高目标菌种的比例 C．步骤③用稀释涂布平板法分离单菌落，根据菌落特征完成初筛 D．步骤⑤先在培养基上均匀涂布立枯丝核菌，再接种吸水链霉菌井冈变种 【答案】BCD 【详解】A、吸水链霉菌井冈变种可产生井冈霉素防治水稻纹枯病，因此该菌种多分布在未患纹枯病的水稻根系附近，患病水稻患病说明其根际缺乏足够能抑制病的目标菌，不适合作为采样位点，A错误； B、步骤②为富集培养，使用适合目标菌种生长、抑制其他杂菌生长的选择培养基培养，可大幅提高目标菌种在菌液中的比例，B正确； C、步骤③可通过稀释涂布平板法将富集菌液中的菌种分散接种到固体培养基表面，获得单个菌落，不同微生物的菌落形态、大小、颜色等特征存在差异，可依据菌落特征完成初步筛选，C正确； D、步骤⑤的目的是筛选高产井冈霉素的菌株，井冈霉素可抑制立枯丝核菌生长，抑菌圈越大说明菌株产井冈霉素能力越强；操作时需要先在培养基上均匀涂布立枯丝核菌，再接种吸水链霉菌井冈变种，后续通过抑菌圈大小筛选高产菌株，D正确。 9．酸奶中的益生菌对改善肠道有益菌群的平衡有帮助。某酸奶中标注的参与发酵的乳酸菌类群有：保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌、嗜酸乳杆菌、干酪乳杆菌、植物乳杆菌等。回答下列问题： (1)酸奶是以新鲜的牛奶为原料，加入一定比例的蔗糖，经密封发酵而成的一种奶制品。发酵过程中，对发酵装置进行密封的目的是________。 (2)为鉴别市售酸奶中的菌种，工作人员采用稀释涂布平板法在固体培养基上进行接种，该方法中用到的接种工具是________。在接种前，随机取若干灭菌后的空白平板先培养一段时间，这样做的目的是________。 (3)图甲采用了________法接种和分离微生物，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线，这样做的目的是________。 (4)研究小组在培养基灭菌后加入了碳酸钙粉末，乳酸菌产生的乳酸与碳酸钙反应会产生透明圈，从而筛选出了高产的乳酸菌菌株。图乙中降解碳酸钙能力最强的菌株是________，理由是________。 【答案】(1)乳酸菌是厌氧菌，保持无氧环境有利于乳酸菌的代谢和繁殖 (2) 涂布器 检测培养基平板灭菌是否合格 (3) 平板划线 将聚集的菌体逐步稀释以便获得单个菌落 (4) 菌株2 透明圈直径与菌落直径比值最大 【详解】（1）乳酸菌是厌氧型微生物，只有保持无氧环境有利于乳酸菌的代谢和繁殖，密封发酵装置的目的就是隔绝氧气，为乳酸菌提供无氧环境。 （2）稀释涂布平板法的接种工具是玻璃涂布器；接种前培养空白平板，若空白平板长出菌落，说明培养基灭菌不彻底、已经被杂菌污染，因此该操作目的是检测培养基平板灭菌是否合格。 （3）据图甲中菌体的分布，可知图甲采取了平板划线的方法进行接种。第二次及以后划线时，从上一次的末端开始划线，目的是将聚集的菌体逐步稀释，使菌液中的细菌数量越来越少，最终获得由单个细菌繁殖而来的单个菌落。 （4）乳酸能与培养基中的碳酸钙反应产生透明圈，透明圈直径与菌落直径的比值越大，说明菌株产生的乳酸越多，降解碳酸钙的能力越强。图乙中菌株 2 的透明圈直径与菌落直径比值最大，因此降解碳酸钙能力最强。 10．刚果红是一种红色染料，能够与培养基中的纤维素形成稳定的红色复合物，使培养基呈现不透明的红色背景，但不能与其分解产物结合。某小组欲利用刚果红染色法鉴别分解纤维素的微生物菌株，他们从腐熟堆肥中筛选高效分解纤维素的微生物菌株。实验步骤如下，回答下列问题： (1)实验室培养微生物时，获得纯净培养物的关键是________。富集培养时采用选择培养基的作用是________，若培养基中误加葡萄糖，可能对实验造成的影响是________。 (2)菌株筛选中透明圈形成的原因是________，透明圈大小与菌株降解能力的关系是_______。 (3)初步鉴定时显微镜观察________（填“能”或“不能”）初步判断菌株Y属于细菌还是真菌，理由是________。 【答案】(1) 防止杂菌污染 仅允许能分解纤维素的微生物生长，抑制其他微生物 葡萄糖作为易利用碳源，其他微生物大量繁殖，目标菌可能被抑制 (2) 菌株分泌纤维素酶分解培养基中的纤维素，刚果红不能与纤维素的分解产物结合而出现透明圈 透明圈直径越大，菌落直径越小，菌株分解纤维素的能力越强 (3) 能 若显微镜下观察到菌体为单细胞、无以核膜为界限的细胞核，则为细菌；若为多细胞、有菌丝结构，有细胞核，则为真菌 【详解】（1）实验室获得纯净微生物培养物的关键就是通过无菌操作防止杂菌污染；选择培养基（本实验以纤维素为唯一碳源）仅允许能分解纤维素的微生物生长，抑制其他微生物，起到富集、筛选目的菌的作用。若误加葡萄糖，葡萄糖作为易利用碳源，其他微生物大量繁殖，目标菌可能被抑制，无法筛选出目的菌株。 （2）刚果红染色法的原理是：刚果红仅能与纤维素结合形成稳定红色复合物，不能与纤维素的分解产物结合，菌株分泌纤维素酶分解培养基中的纤维素，刚果红不能与纤维素的分解产物结合而出现透明圈；透明圈直径越大，菌落直径越小，菌株分解纤维素的能力越强。 （3）细菌为单细胞、无以核膜为界限的细胞核，细胞体积较小；真菌为多细胞、有菌丝结构，有细胞核，这些差异可以通过光学显微镜观察到，因此能初步区分。 易错点03：植物组培生长素与分裂素配比 1．利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著优势，下图表示根据不同的需求所采用的技术流程。下列相关叙述正确的是（    ） A．培养体系1、2、3中的细胞基因型相同 B．培养体系2中获得的愈伤组织细胞具有全能性，其形态与外植体细胞不同 C．若外植体是叶肉细胞，则固体培养基中无需添加有机营养，但一般需要光照 D．植物细胞培养技术主要是通过提供适宜的培养条件，促进细胞生长，提高单个细胞中次生代谢物的产量 【答案】B 【详解】A、培养体系2和3的基因型相同，培养体系1形成时存在转基因过程，基因型不同，A错误； B、愈伤组织是外植体脱分化形成的，具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，即具有全能性；愈伤组织为排列疏松、高度液泡化的无定形薄壁细胞，形态与高度分化的外植体细胞存在明显差异，B正确； C、叶肉细胞在脱分化形成愈伤组织阶段无法进行光合作用合成有机物，培养基必须添加有机营养，且脱分化过程通常需要避光，无需光照，C错误； D、植物细胞培养技术主要是通过适宜条件促进细胞增殖，获得大量细胞群体，进而提高次生代谢物的总产量，并非主要提高单个细胞的次生代谢物产量，D错误。 2．长春新碱（VCR）是从夹竹桃科植物长春花中提取的生物碱，具有显著的抗肿瘤活性，其工业化生产常通过植物细胞工程实现，流程如下图所示。下列叙述正确的是（　　） A．外植体需经灭菌处理，以避免杂菌污染影响愈伤组织形成 B．脱分化过程需避光培养，以诱导外植体细胞恢复分裂能力 C．分散愈伤组织时需用胰蛋白酶处理，以获得单细胞悬浮液 D．细胞悬浮液培养的目的是促进细胞分化，提高长春新碱产量 【答案】B 【详解】A、外植体为活的植物组织，需用酒精、次氯酸钠等进行消毒处理，A错误； B、脱分化过程通常需避光培养，光照会诱导细胞分化，不利于外植体细胞恢复分裂能力形成愈伤组织，因此避光培养可诱导细胞恢复分裂能力，B正确； C、分散植物细胞需用纤维素酶和果胶酶，胰蛋白酶仅用于动物细胞的分散处理，C错误； D、细胞悬浮液培养的目的是促进细胞增殖以增加细胞数量，而非促进细胞分化，从而提高长春新碱的产量，D错误。 3．利用植物组织培养技术可以实现种苗的快速繁殖。下图表示天竺葵组织培养的基本流程，相关叙述正确的是（　　） A．过程①培养基中应添加蔗糖和琼脂作为碳源 B．过程②冲净的幼叶应用70%的酒精处理30 min C．过程④需更换培养基并改变光照等培养条件 D．过程⑤炼苗后应除去根部培养基后移栽到大田 【答案】C 【详解】A、过程①的培养基中，蔗糖的作用是提供碳源，琼脂是凝固剂，不属于碳源，A错误； B、70%酒精消毒幼叶的时间一般为30s左右，处理30min会杀死幼叶细胞，无法完成后续组织培养，B错误； C、过程④包含脱分化和再分化两个阶段：两个阶段需要的生长素与细胞分裂素的比例不同，因此需要更换培养基；脱分化通常需要避光培养，再分化需要光照以合成叶绿素，因此需要改变光照条件，C正确； D、炼苗后需先除去根部培养基，移栽到消过毒的蛭石、珍珠岩等过渡基质中培养，待幼苗适应外界环境、长势稳定后才能移栽到大田，不能直接移栽到大田，D错误。 4．生物碱为铁皮石斛的次生代谢产物。下图是以铁皮石斛为材料，培养拟原球茎(简称PLBs，类似愈伤组织)生产生物碱的实验流程。下列说法正确的是（　　） 新生营养芽 PLBs 高产细胞系 生物碱 A．生物碱是铁皮石斛生长所必需的物质 B．图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱 C．培养高产细胞系应选择细胞数量/生物碱产量值大的PLBs D．该过程运用了植物细胞培养技术，原理是植物细胞增殖 【答案】D 【详解】A、生物碱是次生代谢产物，不是铁皮石斛生长发育所必需的物质，A错误； B、过程①是脱分化形成类似愈伤组织的PLBs，过程②是筛选培养获得高产细胞系以生产生物碱，不需要经过再分化过程，B错误； C、细胞数量/生物碱产量值越大，说明生产等量生物碱需要的细胞数越多，产率越低，应选择该比值小的PLBs，C错误； D、该过程运用植物细胞培养技术获得大量高产细胞，进而生产生物碱，原理是植物细胞增殖，D正确。 5．大叶落地生根是一种常见的园艺植物，其胎生苗（如图1，由叶片边缘产生）是研究器官繁殖的理想模型。为更好地培育胎生苗，科研人员进行了相关研究。取同一株大叶落地生根的完整叶片，置于不同条件下培养，结果如图2。下列相关分析错误的是（    ） A．胎生苗是大叶落地生根叶片边缘部位的细胞经分裂、分化形成 B．在控制胎生苗产生的过程中起决定性作用的激素是细胞分裂素 C．用大叶落地生根的完整叶片进行植物组织培养需用适宜浓度的酒精和次氯酸钠的混合液消毒 D．在快速繁殖大叶落地生根胎生苗的生产实践中无需过多人为干预 【答案】C 【详解】A、胎生苗是大叶落地生根叶片边缘的体细胞，通过细胞分裂增加细胞数目、再经细胞分化形成不同组织器官，最终发育而来，A正确； B、据图可知，对比 A、C 和 F 组可知，无细胞分裂素时生长素对胎生苗产生的抑制作用明显，有细胞分裂素时生长素对胎生苗产生的抑制作用不明显；（对比 A、B 和 E 组可知，无论有无生长素，增加细胞分裂素均显著延迟胎生苗产生，且B、E差异不大），故在控制胎生苗产生的过程中起决定性作用的激素是细胞分裂素，B正确； C、植物组织培养过程中，外植体（叶片）消毒的常规操作是先用70%酒精消毒，再用5%次氯酸钠溶液进行消毒处理，不能混合使用，C错误； D、图2中不添加任何额外激素的对照组A胎生苗产生时间最短，说明大叶落地生根自身内源激素即可满足胎生苗快速产生的需求，因此在快速繁殖的生产实践中不需要过多人为干预，D正确。 6．黄酮属于酚类化合物，是多种中药材的主要活性成分，图为两条生产黄酮的技术路径。下列叙述不正确的是（    ） A．黄酮由植物代谢过程中产生，属于次生代谢物 B．外植体需依次使用酒精和次氯酸钠溶液进行消毒处理 C．实施路径二时可将X分散为单个细胞或细胞团进行培养 D．①②③④过程所需培养基质中均需加入蔗糖等能源物质 【答案】D 【详解】A、黄酮属于酚类化合物，是植物代谢产生的、并非植物生长发育必需的次生代谢物，是中药材的活性成分，A正确； B、植物组织培养时对外植体消毒，通常依次使用体积分数70%左右的酒精和次氯酸钠溶液处理，最后用无菌水冲洗残留消毒剂，B正确； C、路径二为细胞培养生产黄酮，X是外植体脱分化形成的愈伤组织，可将其分散为单个细胞或小细胞团进行悬浮培养，通过细胞增殖获得大量细胞后提取黄酮，C正确； D、③过程是脱毒苗培育为完整植株，脱毒苗已经分化出芽、含有叶绿体，可通过光合作用合成有机物，若移栽到室外基质中培养，培养基质不需要额外添加蔗糖等能源物质，因此并非四个过程的培养基质都需要加入蔗糖，D错误。 7．紫杉醇作为红豆杉所产生的一种次生代谢产物，具备抗癌效能，其合成受逆境诱导。天然植株中含量极低、砍伐树皮提取会破坏珍稀植物资源，化学全合成成本极高。目前该物质主要依靠植物细胞工程进行工业化生产。具体过程如图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．进行过程①前需要对幼嫩的叶进行消毒处理 B．获取愈伤组织后，将其转入液体培养基进行继代培养 C．过程④通过先诱导产物合成、再扩增细胞生物量提升紫杉醇产量 D．过程⑤先分离收集培养细胞，经破碎后通过萃取等步骤完成提纯 【答案】C 【详解】A、过程①为外植体接种，植物组织培养需避免杂菌污染，接种前要对幼嫩的叶（外植体）进行消毒处理，A正确； B、愈伤组织转入液体培养基进行继代培养，可使细胞与营养充分接触，有利于细胞大量增殖，B正确； C、发酵罐培养时，应先扩增细胞生物量，获得足够多的细胞后，再诱导紫杉醇（次生代谢产物）合成，才能提升紫杉醇总产量，C错误； D、紫杉醇是细胞内的次生代谢产物，提取时需先收集培养的细胞，破碎细胞释放紫杉醇后，再经萃取等步骤提纯，D正确。 8．生物碱是中药铁皮石斛有效成分之一，研究人员通过培养铁皮石斛拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱。培养过程中PLBs质量、生物碱含量随培养时间的变化如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．对铁皮石斛茎尖外植体处理时，依次用到酒精、无菌水、次氯酸钠、无菌水 B．培养PLBs阶段需要控制BA的浓度高于NAA的浓度 C．图示结果表明生物碱的产量会随PLBs质量增加而不断增加 D．通过实验结果无法得出光照处理PLBs能提高铁皮石斛生物碱产量 【答案】AD 【详解】A、植物组织培养中，茎尖外植体消毒的标准顺序为：70%酒精消毒30s左右→无菌水冲洗2~3次→次氯酸钠溶液处理30min→无菌水冲洗3~5次，A正确 B、PLBs（拟原球茎）类似愈伤组织，其培养属于脱分化阶段，需要生长素（NAA）与细胞分裂素（BA）比例适中，B错误； C、生物碱总产量=PLBs质量×生物碱含量。 由图可知：光照下PLBs质量持续增加，但生物碱含量在培养50d左右达到峰值后显著下降，因此总产量不会随PLBs质量增加而“不断增加”，后期可能因含量下降导致总产量降低，C错误； D、实验仅测定了光照下的生物碱含量，未测定黑暗下的生物碱含量。 生物碱总产量=PLBs质量×生物碱含量，由于缺少黑暗组的含量数据，无法计算黑暗下的总产量，因此无法得出“光照能提高生物碱产量”的结论，D正确。 9．甜叶菊是一种菊科多年生草本植物，其叶片产生的甜菊糖苷是重要的天然甜味剂。研究表明，甜菊糖苷在植物体内具有抵御植食动物和病原菌的作用。生产上常用植物组织培养技术进行规模化繁殖。其过程如图所示，下列相关叙述错误的是（    ） 外植体愈伤组织甜叶菊植株提取甜菊糖苷 A．①过程中一般不需要光照，②过程中生长素与细胞分裂素的比值低有利于芽的生成 B．在组织培养过程中，用射线等诱变因素处理细胞，可诱发基因突变和基因重组，为育种提供丰富材料 C．甜菊糖苷属于次生代谢产物，在植物整个生命周期的所有组织中持续合成 D．可用植物细胞培养生产甜菊糖苷，将外植体培养至愈伤组织阶段即可大量产生 【答案】BCD 【详解】A、①过程为脱分化形成愈伤组织，一般不需要光照（避免形成维管组织、叶绿体），②过程为再分化，生长素/细胞分裂素比值低利于生芽，比值高利于生根，A正确； B、射线处理可诱发基因突变和染色体变异，组织培养细胞进行有丝分裂；不发生减数分裂，不会出现基因重组，B错误； C、甜菊糖苷属于次生代谢产物，并非在整个生命周期、所有组织中持续合成，通常只在特定器官、特定发育阶段、特定环境胁迫下合成积累，C错误； D、甜菊糖苷由叶片产生，说明其合成具有组织特异性，愈伤组织是未分化的细胞团，缺乏叶片结构与功能，通常无法大量合成这类次生代谢产物，D错误。 10．科研人员通过花药培养获得了脱毒草莓植株，培养过程如下图。已知在愈伤组织培养过程中易发生染色体的自然加倍，下列说法错误的是（　　） A．选取花药作为外植体的原因是花药中病毒极少，甚至无病毒 B．4℃处理的目的是抑制纺锤体的形成，从而引起细胞内染色体的加倍 C．75%的酒精和0.1%的HgCl2都是对花蕾进行消毒处理 D．甲培养基中不需要添加生长素和细胞分裂素或它们的类似物 【答案】BD 【详解】A、选取花药作为外植体培养获得脱毒草莓植株，，而是花药中病毒极少，甚至无病毒，A正确； B、低温处理可以抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍，但该作用发生在细胞分裂期；本题中4℃处理的是花蕾，此时细胞并未进行分裂，因此该处理不能直接引起染色体加倍，B错误； C、75%酒精和0.1% HgCl₂是植物组织培养中常用的外植体消毒剂，分别用于表面消毒和深度消毒，以防止杂菌污染，C正确； D、甲培养基的作用是诱导花药脱分化形成愈伤组织，植物组织培养中脱分化和再分化都需要添加适宜比例的生长素和细胞分裂素（或类似物），来调控细胞的分裂与分化，D错误。 易错点04：单克隆抗体两次筛选作用辨析 1．研究表明大熊猫LIF基因具有终止胚胎滞育的作用。某研究中心将LIF蛋白作为抗原获得了抗LIF单克隆抗体，实验流程如图。下列叙述错误的是（　　） A．可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞，之后利用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合 B．第一次筛选获得的杂交瘤细胞有多种，不同杂交瘤细胞的染色体数可能不同 C．需经过多次克隆化培养和抗体检测，才能获得足够数量的所需杂交瘤细胞 D．可以通过人为降低LIF蛋白的表达水平来提高大熊猫的人工繁殖成功率 【答案】D 【详解】A、可从小鼠脾脏中获取B淋巴细胞，利用PEG诱导其与骨髓瘤细胞融合，A正确； B、细胞融合是随机的，可能存在多种融合方式获得的杂交瘤细胞，如1个B淋巴细胞与1个骨髓瘤细胞融合，一个B淋巴细胞与两个骨髓瘤细胞融合等，且融合结束后，还可能发生部分染色体的丢失，因此第一次筛选获得的杂交瘤细胞有多种，不同杂交瘤细胞的染色体数不一定相同，B正确； C、需经过多次克隆化培养和抗体检测，才能获得足够数量的杂交瘤细胞，C正确； D、根据题干，LIF基因具有终止胚胎滞育的作用（即促进胚胎着床和发育）。因此，通过人为提高LIF蛋白水平（例如注射LIF蛋白），可能帮助终止滞育，提高繁殖成功率，D错误。 2．肿瘤坏死因子α（TNF-α）是一种细胞因子，高浓度时可以引发疾病。研究者利用细胞工程技术制备了TNF-α的单克隆抗体，用于治疗由TNF-α引发的疾病，制备流程如下图。下列叙述正确的是（    ） A．Ⅰ是为了从小鼠的骨髓中分离得到免疫的B淋巴细胞 B．用Ca2+载体、电刺激及高Ca2+-高pH融合法可获得② C．Ⅱ需用抗原抗体杂交技术筛选得到大量的杂交瘤细胞 D．大规模培养目标杂交瘤细胞可在小鼠腹腔或体外进行 【答案】D 【详解】A、步骤Ⅰ是给小鼠注射TNF-α抗原，使小鼠产生免疫反应，随后需从脾脏中分离受免疫的B淋巴细胞，A错误； B、获得杂交瘤细胞的常用融合方法是PEG融合法、电融合法或灭活病毒诱导法，Ca²⁺载体用于激活重构胚，B错误； C、步骤Ⅱ是用HAT选择性培养基筛选杂交瘤细胞，步骤Ⅲ用抗原抗体杂交技术筛选出“能分泌抗TNF-α抗体”的阳性杂交瘤细胞，“得到大量杂交瘤细胞”是大规模培养后的结果，C错误； D、大规模培养目标杂交瘤细胞的方式有两种：①体内培养（将杂交瘤细胞注入小鼠腹腔，利用腹腔液提供营养，最终收集腹水获取抗体）；②体外培养（用细胞培养瓶在实验室条件下培养，收集上清液获取抗体），D正确。 3．尼帕病毒是一种新型的人畜共患病毒，危害性极大。研究人员利用小鼠制备抗尼帕病毒的单克隆抗体，流程如下图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．①和②都可以使用灭活或减毒的病毒 B．细胞Ⅰ是 B细胞，细胞Ⅲ和Ⅳ都是杂交瘤细胞 C．动物细胞培养要求无菌无毒环境，必要时可加入抗生素和干扰素 D．第一次筛选时使用鉴别培养基，第二次筛选时使用抗体-抗原杂交的方法 【答案】B 【详解】A、①可以使用灭活或减毒的病毒作为抗原，②过程可使用灭活的病毒促进细胞融合，A错误； B、细胞Ⅰ是经过免疫的B细胞，细胞Ⅲ和Ⅳ都是杂交瘤细胞，前者筛选的方法是通过选择培养基实现的，后者筛选是通过克隆化培养和抗体检测完成的，B正确； C、动物细胞培养要求无菌无毒环境，必要时可加入抗生素，因为抗生素能抑制细菌的生长，C错误； D、第一次筛选时使用选择培养基，第二次筛选时使用克隆化培养和抗体-抗原杂交的方法，D错误。 4．抗蛋白A单克隆抗体可用于非洲猪瘟的早期诊断，其制备流程如下：蛋白A→免疫小鼠→细胞融合→筛选→克隆化培养→抗体检测→大规模生产。下列叙述错误的是（　　） A．为了得到能产生特定抗体的B淋巴细胞，需用蛋白A对小鼠进行多次免疫 B．加入灭活病毒或聚乙二醇诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性 C．筛选时在特定选择培养基上存活的即为产抗蛋白A抗体的杂交瘤细胞 D．大规模生产时，可将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔，再从腹水中获取目标产物 【答案】C 【详解】A、用蛋白A对小鼠多次免疫，可刺激小鼠产生更多能分泌抗蛋白A抗体的B淋巴细胞，提高获取目标B细胞的概率，A正确； B、灭活病毒、聚乙二醇是诱导动物细胞融合的常用试剂，细胞融合的结构基础是细胞膜具有一定的流动性，B正确； C、特定选择培养基上筛选存活的仅为杂交瘤细胞（即B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合的杂种细胞），这类细胞不一定能产生抗蛋白A的特异性抗体，还需经克隆化培养和抗体检测才能筛选出目标杂交瘤细胞，C错误； D、单克隆抗体的大规模生产可采用体内培养法，即将杂交瘤细胞注射到小鼠腹腔内增殖，再从腹水中分离提取单克隆抗体，D正确。 5．抗原决定簇是抗原分子上被抗体特异性识别的化学基团或空间结构，一个抗原常含多个不同的决定簇，可被多种抗体识别。由多种抗原决定簇刺激机体产生的混合抗体称为多克隆抗体。如图为制备单克隆抗体（单抗）和多克隆抗体（多抗）的示意图，下列叙述正确的是（    ） A．过程X需经过两次筛选，第二次需选出抗体检测呈阴性的细胞进行扩大培养 B．制备单克隆抗体时，细胞融合得到的细胞都是能产生特异性抗体的杂交细胞 C．若抗原的某一决定簇突变，针对该抗原的单抗可能失效，而多抗通常仍有效 D．多抗能够大量制备的根本原因是血液中的多种浆细胞均可持续地分裂和增殖 【答案】C 【详解】A、单克隆抗体制备的筛选过程中，第二次筛选需要选出能产生目标特异性抗体、抗体检测呈阳性的杂交瘤细胞扩大培养，A错误； B、 细胞融合后，会得到未融合细胞、同种细胞融合的细胞（B细胞自身融合、骨髓瘤细胞自身融合），并非所有融合得到的细胞都是能产生特异性抗体的杂交细胞，B错误； C、 单克隆抗体仅针对一种抗原决定簇，若该决定簇突变，对应的单抗无法识别抗原，可能失效；而多抗针对同一抗原的多个不同决定簇，其他正常决定簇仍可被识别，因此多抗通常仍有效，C正确； D、 浆细胞是高度分化的细胞，不能分裂增殖，D错误。 6．英夫利西单克隆抗体是一种肿瘤坏死因子抑制剂，目前广泛应用于临床治疗多种自身免疫病。图是制备抗肿瘤坏死因子-α（TNF-α）单克隆抗体的示意图。下列叙述正确的是（    ） A．步骤①给小鼠注射TNF-α后，应从脾中分离筛选T淋巴细胞 B．步骤③应置于含有95%O2和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中进行培养 C．步骤④加入灭活病毒或PEG诱导细胞融合，体现了细胞膜的流动性 D．步骤⑤利用特定的选择培养基筛选出了分泌特定抗体的杂交瘤细胞 【答案】C 【详解】A、步骤①给小鼠注射TNF-α后，目的是让小鼠产生免疫反应，此时应该从脾中分离筛选B淋巴细胞（浆细胞前身，能产生抗体），A错误； B、动物细胞培养的环境是置于含有95%空气和5%CO2的混合气体的CO2培养箱中，95%空气是为了提供细胞呼吸所需的氧气，5%CO2是维持培养液的pH，B错误； C、步骤④是细胞融合过程，加入灭活病毒或PEG（聚乙二醇）诱导细胞融合，细胞融合依赖于细胞膜的流动性，该过程体现了细胞膜的这一结构特点，C正确； D、步骤⑤是利用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，但这一步筛选出来的杂交瘤细胞还不能确定是否能分泌特定抗体，需要后续的克隆化培养和抗体检测（步骤⑥）才能筛选出分泌特定抗体的杂交瘤细胞，D错误。 7．药物吉西他滨对胰腺癌细胞（PANC-1）有杀伤作用，科研人员为比较抗人EGFR、CA199和MUC1三种物质的单克隆抗体分别偶联的载药纳米粒子的靶向效果，设计七组实验（A～G组）检测细胞杀伤率。下列相关叙述错误的是（　　） 注：EGFR、CA199和MUC1为癌细胞表面抗原，A、B、C组为三种抗体偶联载药纳米粒子处理组，D组为单纯载药的纳米粒子处理组，E组为单纯药处理组，G组为生理盐水处理组。 A．F组应设置为非靶向抗体偶联载药纳米粒子处理组，以排除药物以外因素的干扰 B．培养PANC-1时培养液需添加一定量的抗生素，目的是筛选出具有抗生素抗性的细胞 C．EGFR、CA199和MUC1作为癌细胞表面抗原，是单克隆抗体实现靶向识别的分子基础 D．制备单克隆抗体时，经选择培养后的杂交瘤细胞单个接种到96孔板上，目的是获得足量的抗EGFR单克隆抗体 【答案】ABD 【详解】A、本实验目的是探究三种靶向抗体偶联载药纳米粒子的杀伤效果，A、B、C、D、E五组已经证明三种单克隆抗体的靶向作用，D组和E组证明药物是否结合纳米粒子，对于癌细胞的杀伤力影响不大，G组为生理盐水处理组，且F组与G组的杀伤力相近，F组应设置为单纯纳米粒子处理组，A错误； B、培养PANC-1时培养液需添加一定量的抗生素，目的是防止杂菌感染，B错误； C、EGFR、CA199和MUC1是癌细胞表面特异性抗原，单克隆抗体能与相应抗原特异性结合，因此可作为靶向识别的分子基础，实现载药纳米粒子的靶向递送，C正确； D、制备单克隆抗体时，经选择培养后的杂交瘤细胞单个接种到96孔板上，目的是进行克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生所需抗体的杂交瘤细胞，D错误。 8．肿瘤细胞的表面通常存在过量的受体EGFR，而CD3则是T细胞表面的标志性抗原。根据图示流程可制备双特异性单克隆抗体。细胞甲只有一条DNA合成途径（X途径），细胞乙和细胞丙有两条DNA合成途径（X、Y途径）。下列叙述错误的是（    ） A．双特异性抗体能够同时结合肿瘤细胞和T细胞，因此其不具备特异性 B．过程①和③从脾脏中分离的T淋巴细胞需用胰蛋白酶分散成单个细胞 C．过程②和④中使用能阻止X途径的选择培养基就能筛选出目标细胞 D．体外培养双杂交瘤细胞时需使用CO2培养箱，其作用之一是维持培养液的pH 【答案】ABC 【详解】A、双特异性抗体的两个抗原结合位点分别特异性识别肿瘤细胞表面的 EGFR和T 细胞表面的 CD3，它同时具备两种特异性，只是结合的抗原不同，并非不具备特异性，A错误； B、过程①和③从小鼠脾脏中分离的是经抗原免疫的B淋巴细胞（浆细胞），而非T淋巴细胞，B错误； C、阻止X途径的选择培养基仅能筛选出融合的杂交细胞，还需要通过克隆化培养和抗体检测才能筛选出能产生所需特异性抗体的目标细胞，C错误； D、体外培养细胞时，CO2培养箱中的CO2（浓度5%）可以溶于培养液形成碳酸缓冲体系，维持培养液的pH稳定，这是动物细胞培养的常规条件，D正确。 9．人原癌基因erbB2编码的p185蛋白可存在于肿瘤细胞膜上，erbB2的过量表达与肿瘤细胞侵袭、转移密切相关，该过程中人体自身免疫系统通常不会产生相应抗体。科研人员利用动物细胞融合技术制备相应的鼠源单克隆抗体（如图1），以期治疗肿瘤。回答下列问题： (1)为获得特异性识别p185蛋白的单克隆抗体，需要先向小鼠体内注射______（填“人肿瘤细胞”或“p185蛋白”）；为制备鼠源单克隆抗体，正确的操作顺序是______。 ①促融②选择培养基筛选③克隆化培养④分离脾脏中的B细胞和培养骨髓瘤细胞 (2)鼠源抗体的恒定区易被人体免疫系统识别而失去作用，科研人员构建人鼠嵌合抗体以期降低免疫排斥，过程如图2（已知人和鼠抗体的可变区基因和恒定区基因均可获得）。图中引物1、引物2折线部分表示不与融合基因序列互补配对；a链为转录时的编码链。 ①根据以上信息和图1推测，融合基因应包含______。 A．人抗体可变区基因  B．鼠抗体可变区基因 C．人抗体恒定区基因  D．鼠抗体恒定区基因 ②为保证连接准确性和效率，图2步骤a应选用的限制酶为_______；引物1折线部分为_______的识别序列。（选填编号） I．MboI  Ⅱ．XbaI  Ⅲ．ScaI ③图2步骤b常用的方法为______。加入四环素后，选用发_______（填“红色”或“蓝色”）荧光的受精卵用于后续操作。 (3)检测发现，转基因小鼠乳汁中嵌合抗体含量较低，推测可能原因是______。（答出2点） 【答案】(1) p185蛋白 ④①②③ (2) BC Ⅱ、Ⅲ Ⅱ 显微注射法 红色 (3)①山羊乳腺特异性表达启动子在小鼠乳腺细胞中作用效果不理想，抗体表达量低；②融合基因表达正常，但小鼠乳腺细胞无高效的针对其运输及分泌机制；③融合基因被某些化学基团修饰，阻碍转录的发生；④融合基因正常转录，但融合基因的 mRNA 因 RNA 干扰而被切割 【详解】（1）要获得特异性识别p185蛋白的单克隆抗体，需向小鼠体内注射p185蛋白作为抗原，刺激小鼠的免疫系统产生相应的B淋巴细胞，而人肿瘤细胞包含众多抗原成分，无法保证产生针对p185蛋白的特异性抗体，所以应注射p185蛋白。制备鼠源单克隆抗体，因为脾脏是B细胞的重要来源，骨髓瘤细胞能无限增殖，所以首先要分离脾脏中的B细胞和培养骨髓瘤细胞；接着进行促融，使B细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞；然后用选择培养基筛选出杂交瘤细胞（未融合的B细胞不能无限增殖，未融合的骨髓瘤细胞不产生抗体，只有杂交瘤细胞既能无限增殖又能产生抗体）；最后进行克隆化培养，以获得大量能产生特定抗体的杂交瘤细胞，所以操作顺序是④①②③。 （2）①与抗原结合的位点位于抗体可变区，且鼠源抗体的恒定区易被人体免疫系统识别而失去作用，因此研制人鼠嵌合抗体可将图1中的鼠源抗体的可变区与人源抗体的恒定区组合，则融合基因应包含鼠抗体可变区基因和人抗体恒定区基因，BC正确，AD错误。 ②目的基因和运载体必须用同种限制酶进行切割，且目的基因只能用限制酶ScaⅠ和XbaⅠ进行切割（限制酶MboⅠ会破坏目的基因），所以图2步骤a应选用的限制酶为Ⅱ、Ⅲ。因为转录时a链为编码链，b链为模板链，转录方向向右，同时结合载体上P1箭头方向（转录方向），所以引物1折线部分为XbaⅠ的识别序列，即选Ⅱ。 ③图2步骤b是将重组DNA分子导入受体细胞，对于动物细胞（小鼠受精卵），常用的方法是显微注射法。从图2可知，重组DNA分子中含有四环素诱导启动子（P2）和红色荧光蛋白基因，加入四环素后，只有导入了重组DNA分子的受精卵（即目标细胞）才能在P2启动下表达红色荧光蛋白，发出红色荧光，所以选用发红色荧光的受精卵用于后续操作。 （3）若检测小鼠乳汁中的人鼠嵌合抗体水平，发现其含量较低，原因可能有山羊乳腺特异性表达启动子在小鼠乳腺细胞中作用效果不理想，无法有效启动嵌合抗体基因的转录，抗体表达量低；融合基因表达正常，但小鼠乳腺细胞无高效的针对其运输及分泌机制，使得合成的抗体不能有效地运输到细胞外并分泌到乳汁中；融合基因被某些化学基团修饰，阻碍转录的发生；融合基因正常转录，但融合基因的mRNA因RNA干扰而被切割，导致其稳定性降低等。 易错点05：限制酶的选择 1．为提高番茄的储藏时间，研究人员将乙烯受体基因（Ers1）重新导回番茄细胞，使其原有Ers1基因的翻译受抑制，具体过程如图。已知限制酶EcoRⅠ、XhoⅠ和BamHⅠ切割后露出的黏性末端碱基序列不同，下列说法错误的是（　　） 注：LB、RB分别为T-DNA的左边界、右边界；KanR为卡那霉素抗性基因 A．Ers1基因A、B两端需分别添加XhoⅠ和EcoRⅠ的识别序列 B．载体构建完成后将其导入农杆菌细胞，可利用卡那霉素进行筛选 C．将番茄叶圆片与农杆菌共培养，质粒会进入到叶肉细胞并稳定存在 D．利用乙烯受体蛋白抗体鉴定转基因番茄时，可能无法获得清晰条带 【答案】C 【详解】A、该技术是通过反义RNA抑制原有基因的翻译，需要将Ers1基因反向插入到质粒的启动子和终止子之间。质粒中启动子下游依次是EcoRⅠ、XhoⅠ位点，要实现反向插入，需要Ers1基因A端加XhoⅠ识别序列、B端加EcoRⅠ识别序列，A正确； B、该质粒上卡那霉素抗性基因（KanR）是标记基因，导入重组质粒的农杆菌可在含卡那霉素的培养基中存活，因此可以用卡那霉素筛选，B正确； C、农杆菌转化法中，仅Ti质粒上的T-DNA（携带目的基因）会从农杆菌的质粒上切割下来，进入番茄细胞并整合到植物细胞染色体DNA上，整个质粒不会进入叶肉细胞稳定存在，C错误； D、转基因番茄中原有Ers1基因的翻译被抑制，乙烯受体蛋白含量很低，进行抗原-抗体杂交时，会因为蛋白含量过低无法获得清晰条带，D正确。 2．为提高玉米作物抗冻性，现拟从耐寒植物矮沙冬青中获取高活性抗冻蛋白基因AnAFP并将其导入受体细胞。为便于后续操作，对获取的原始AnAFP基因片段进行优化处理，优化后的目的基因片段、质粒载体如下图所示，虚线表示限制酶切割位点。已知AnAFP基因的启动子为低温耐受启动子，普通启动子无法在低温下启动转录。下列叙述错误的是（　　） A．使用农杆菌转化法或花粉管通道法将基因表达载体导入玉米细胞 B．为保证AnAFP基因在低温下的正确表达，切割目的基因时应包含耐寒启动子部分 C．应选用限制酶EcoRI、BamHI切割目的基因片段与质粒载体 D．可通过低温环境下培养判断转基因玉米的AnAFP基因在个体层面的表达情况 【答案】C 【详解】A、玉米属于单子叶植物，改良后的农杆菌转化法可用于单子叶植物的目的基因导入，花粉管通道法也是植物转基因的常用方法，二者均可以将基因表达载体导入玉米细胞，A正确； B、题干明确说明普通启动子无法在低温下启动转录，为保证AnAFP基因在低温下正确表达，切割目的基因时需保留其自身的低温耐受启动子部分，B正确； C、若选用EcoRI、BamHI切割目的基因片段，会切除目的基因上游的低温耐受启动子，构建表达载体后目的基因将由质粒上的普通启动子驱动，低温下无法启动转录，不能实现目的基因的正确表达，因此不能选用这两种限制酶，C错误； D、将转基因玉米置于低温环境下培养，观察其抗冻性状是否出现，属于个体生物学水平的目的基因表达鉴定，可判断AnAFP基因在个体层面的表达情况，D正确。 3．反向PCR技术是一种用已知基因序列扩增外侧未知序列的技术，扩增前先用限制酶切割样品DNA，然后用DNA连接酶连接成一个环状DNA分子，部分过程如图所示。下列叙述错误的是（     ） A．反向PCR技术的原理是DNA半保留复制 B．过程②中根据已知基因两端的部分核苷酸序列设计引物1和引物4 C．过程③中耐高温的DNA聚合酶从引物的5'端开始延伸子链 D．过程③至少要到第三轮循环才能获得两条等长的未知序列片段 【答案】C 【详解】A、反向PCR技术根据DNA半保留复制的原理对目的基因进行大量复制，A正确； B、反向PCR是用反向的引物扩增未知序列，故过程②选择引物1和引物4，B正确； C、耐高温的DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸子链，C错误；、 D、PCR第一轮和第二轮循环得到的两条DNA片段均不等长，故至少要到第三轮循环才可获得两条链等长的未知序列DNA片段，D正确。 4．基因工程在育种方面得到广泛应用。研究人员将油体蛋白基因SIOLE1与红色荧光蛋白基因TagRFP连接形成融合基因SIOLE1-TagRFP，并将此融合基因转入番茄细胞中获得高产油体蛋白的转基因番茄，培育过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．将基因SIOLE1与基因TagRFP连接形成融合基因需要使用DNA连接酶，催化磷酸二酯键的形成 B．根据融合基因的3'端碱基序列设计引物，引物能引导耐高温的DNA聚合酶从自身的3'端开始合成DNA子链 C．PCR过程中引物与模板DNA单链结合的步骤为复性，所需温度是PCR各步骤中温度最低的 D．可选择限制酶KpnⅠ、XbaⅠ对质粒进行切割，会切断4个磷酸二酯键，形成2个游离的5'端 【答案】D 【详解】A、将油体蛋白基因SIOLE1与红色荧光蛋白基因TagRFP 连接形成融合基因SIOLE1−TagRFP需要使用DNA连接酶，DNA连接酶能将两个DNA片段连接起来，催化形成磷酸二酯键，A正确； B、引物只能与模板链DNA的3’端碱基互补配对，且DNA聚合酶只能从引物的3'端开始延伸子链，故可以根据融合基因的3'端进行设计引物，B正确； C、PCR的三个步骤：变性（90-95℃）、复性（55-60℃）、延伸（70-75℃）。复性是引物与模板结合的过程，所需温度低于变性和延伸温度，C正确； D、EcoRI存在两个酶切位点，使用EcoRI会导致标记基因被破坏，为了确保目的基因与表达载体定向拼接，需选用限制酶KpnⅠ、XbaⅠ对质粒进行切割，会产生2个片段的DNA分子，断裂4个磷酸二酯键，每个切口产生1个5’端，共4个切口，形成4个游离的5'端，D错误。 故选D。 5．研究人员利用基因工程技术实现人源干扰素基因在大肠杆菌中的高效表达，该工程技术中，含有β-半乳糖苷酶基因的质粒K的结构如图所示。已知β-半乳糖苷酶基因编码的酶可分解X-gal，产生蓝色物质，使大肠杆菌形成蓝色菌落。下列叙述正确的是（    ） A．转基因过程中常用Ca2+处理大肠杆菌，以利于获得基因工程菌 B．构建重组质粒时需将人源干扰素基因连接在质粒K启动子上游 C．欲获得蓝色菌落，可以用限制酶BamH Ⅰ和EcoR Ⅴ切割质粒K D．β-半乳糖苷酶基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 【答案】A 【详解】A、转基因过程中常用Ca2+处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，以利于获得基因工程菌，A正确； B、构建重组质粒时需将人源干扰素基因连接在质粒K启动子的下游，以利于目的基因转录，B错误； C、由题图可知，用限制酶EcoR Ⅴ切割质粒K会破坏β-半乳糖苷酶基因，欲获得蓝色菌落，可用限制酶BamH Ⅰ和Spe Ⅰ切割质粒K，C错误； D、据题分析可知，β-半乳糖苷酶基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，D错误。 故选A。 6．荒漠植物的 Z 基因与其抗旱性强有关。科学家利用 Z 基因和农杆菌的 Ti 质粒（如图，T-DNA 为可转移的 DNA）构建表达载体，培育抗旱转基因小麦。下列说法错误的是（　　） A．T-DNA 能整合到小麦细胞染色体上 B．可用限制酶 ClaⅠ和 SacⅠ处理 Z 基因 C．可用卡那霉素筛选含重组 Ti 质粒的农杆菌 D．可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状 【答案】B 【详解】A、农杆菌侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T- DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，A正确； B、限制酶ClaI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏标记基因卡那霉素抗性基因，限制酶SacI在Ti质粒的T-DNA上没有酶切位点，且会破坏复制起点，不能用限制酶ClaI和SacI处理 Z 基因，B错误； C、农杆菌Ti质粒上存在卡那霉素抗性基因，可用卡那霉素筛选含重组Ti质粒的农杆菌，C正确； D、荒漠植物的Z基因与其抗旱性强有关，可在个体水平检测小麦是否获得抗旱性状，D正确。 故选B。 7．马铃薯在生长期易受多种病毒侵染而严重减产。科研人员通过农杆菌介导法，将4种病毒CP融合基因导入马铃薯，获得多抗转基因马铃薯，有效解决了多种病毒的侵染问题。其转化中所涉及的CP融合基因、Ti质粒部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） 注∶ClaⅠ、BamHⅠ、HindⅢ、KpnⅠ、SacⅠ为相应限制酶的识别位点，Kan片段为卡那霉素抗性基因片段 A．具体操作过程中CP融合基因需先经PCR扩增，再进行凝胶电泳加以分离和鉴定 B．为了使CP融合基因能在马铃薯叶细胞中表达，可从马铃薯任何部位细胞中获取启动子1 C．应选择BamHⅠ和SacⅠ同时处理CP融合基因所在的DNA分子和Ti质粒 D．若经限制酶处理的CP融合基因与Ti质粒反向连接，会导致CP融合基因不能正常表达 【答案】B 【详解】A、将4种病毒CP融合基因导入马铃薯前，需要对CP融合基因进行扩增，即进行PCR扩增，再进行凝胶电泳加以分离和鉴定，A正确； B、为了使CP融合基因能在马铃薯叶细胞中表达，启动子1应为来源于叶细胞中特异性表达的启动子，B错误； C、在构建重组质粒时为了避免目的基因自身环化等，通常采用两种限制酶，根据题图可知，应选择BamHⅠ和SacⅠ同时处理CP融合基因所在的DNA分子和Ti质粒，C正确； D、经限制酶处理的CP融合基因虽然带有相应的启动子1，但要利用T-DNA的终止子，若与Ti质粒反向连接，可能因缺失相应的终止子或相关的终止子位置改变，导致CP融合基因不能表达或不能正确表达出相应的mRNA，D正确。 故选B。 8．目的基因D部分DNA片段的碱基序列如图所示，其长度用碱基对（bp）表示，图中虚线方框内的碱基对被T—A碱基对替换，导致基因D突变为基因d。已知限制酶SmaI的识别序列和酶切位点为。下列有关说法错误的是（　　） A．可用T4DNA连接酶连接限制酶SmaI切割的碱基序列 B．用限制酶SmaI切割基因D和d可获得5种长度的DNA片段 C．利用PCR技术扩增基因D时，引物需添加限制酶SmaI的识别序列 D．限制酶SmaI、DNA连接酶以及RNA聚合酶的作用位点完全相同 【答案】BCD 【详解】A、T4DNA连接酶可以连接平末端和黏性末端，而限制酶SmaI的识别序列是CCCGGG，切割后产生平末端。因此T4DNA连接酶能连接被SmaI切割的碱基序列，A正确； B、基因D突变为基因d发生的是碱基的替换，基因的长度不变，但只有一个限制酶SmaI的酶切位点，因此基因D被限制酶SmaI切割后会出现537bp、790bp和661bp共3个长度的DNA片段，而基因d被限制酶SmaI切割后会出现1327bp和661bp共2个长度的DNA片段，因此用限制酶SmaI切割基因D和d可获得4种长度的DNA片段，B错误； C、限制酶SmaI可破坏基因D和d，将基因D或d与载体连接时，限制酶不宜选择SmaI，故引物不需要添加限制酶SmaI的识别序列，C错误； D、限制酶SmaI和DNA连接酶的作用位点是磷酸二酯键，RNA聚合酶的作用位点是氢键和磷酸二酯键，D错误。 故选BCD。 9．下表为几种限制酶的识别序列及其切割位点。下列叙述正确的有（　　） 限制酶名称 识别序列和切割位点 限制酶名 识别序列和切割位点 BamHI 5'-G↓GATCC-3' Sau3AI 5'-↓GATC-3' AluI 5'-AG↓CT-3' SmaI 5'-CCC↓GGG-3' HindⅡ 5'-GTY↓RAC-3' 注:Y为C或T,R为A或G。 A．HindⅡ能识别GTTAAC序列，也能识别GTCGAC序列 B．AluI和SmaI切割后的序列可通过T4 DNA连接酶相连 C．BamHI和Sau3AI两种限制酶可识别相同的序列但切割后形成不同的黏性末端 D．AluI和Sau3AI破坏的都是识别序列中心轴线处的磷酸二酯键，因而形成平末端 【答案】AB 【详解】A、当Y为C，R为A时，Hind Ⅱ的识别序列为GTCAAC序列，当Y为T，R为A时，识别序列为GTTAAC序列，A正确； B、AluI和SmaI切割后形成的都是平末端，可通过T4DNA连接酶相连，B正确； C、BamHI识别序列是5'-G↓GATCC-3'，切割后的末端是-GATC-，Sau3AI识别序列是5'-↓GATC-3'，末端是-GATC-，故BamHI和Sau3AI两种限制酶可识别不同的序列，C错误； D、由表格可知，Sau3AI识别序列是5'-↓GATC-3'，该限制酶的切割位点不在识别序列中心轴线上，不能形成平末端，D错误。 故选AB。 10．下图A、B所示为Ti质粒和含S基因的DNA片段及一些酶切位点，图中所示的限制酶切割位点及其所产生的末端都不相同。下列说法正确的是（    ） A．最好选用XbaⅠ和Hind Ⅲ切割含S基因的DNA片段和Ti质粒 B．PCR扩增S基因时，引物结合在S基因两条链的5'末端 C．S基因应插入到Ti质粒T—DNA的启动子与终止子之间 D．基因工程中使用的各种限制酶切割DNA所形成的末端都不相同 【答案】AC 【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取；基因表达载体的构建；将目的基因导入受体细胞；目的基因的检测与鉴定。 【详解】A、结合图示可知，最好选用XbaⅠ和Hind Ⅲ切割含S基因的DNA片段和Ti质粒，这样可以在目的基因的两端形成不同的黏性末端，同时这两个限制酶在质粒的T-DNA中有这两个限制酶的序列各一个，进而可以保证目的基因的正向连接，A正确； B、PCR扩增S基因时，引物结合在S基因两条链的3'末端，因为引物上子链的延伸方向是5’→3’，且引物和模板链是反向平行的，B错误； C、S基因应插入到Ti质粒T—DNA的启动子与终止子之间，这样可以保证目的基因的转移和表达，C正确； D、基因工程中使用的各种限制酶切割DNA所形成的末端可能相同，即存在同尾酶，D错误。 故选AC。 易错点06：PCR的应用 1．RT-PCR是将RNA逆转录（RT）和cDNA的PCR相结合的技术，可利用此技术获取目的基因，具体过程如图所示。以下说法错误的是（　　） A．设计扩增目的基因的引物时需已知一段目的基因序列 B．GC含量高的引物在与模板链结合时，需要更高的温度 C．过程Ⅰ需要加入缓冲液、原料、逆转录酶和引物A等 D．过程Ⅱ拟对单链cDNA进行n次循环的扩增，理论上需要2n-1个引物B 【答案】D 【详解】A、PCR扩增目的基因时，引物需要与目的基因的两端序列互补配对，因此设计引物必须已知一段目的基因的序列，才能保证引物的特异性结合，A正确； B、DNA分子中G-C碱基对之间有3个氢键，A-T碱基对之间只有2个氢键，氢键数量越多，DNA双链的稳定性越高。因此GC含量高的引物与模板链结合后，双链更稳定，需要更高的温度才能解旋，退火温度也相应更高，B正确； C、过程Ⅰ为逆转录过程（以RNA为模板合成cDNA），逆转录需要的酶是逆转录酶，逆转录的原料是4种脱氧核苷酸，同时需要缓冲液、引物A和RNA模板，C正确； D、过程Ⅱ是对单链cDNA进行PCR扩增，PCR扩增的特点是：只有新合成的子链会结合引物，初始模板链（单链cDNA）无需引物。对单链模板进行n次循环扩增，理论上产物总数为2n−1个DNA分子（均为双链），且每个新合成的子链都需要1个引物B，因此共需要2n−1个引物B，D错误。 2．植物川续断中含有的皂苷具有促进骨损伤愈合的功能，该皂苷在根部含量最高。为探究DaOSC1基因是否与该皂苷前体物香树脂醇的合成有关，科研人员利用农杆菌转化法将DaOSC1基因转化至烟草细胞中，最终检测到烟草细胞中含有香树脂醇。下列叙述正确的是（　　） A．扩增DaOSC1基因时，可选择川续断根中的mRNA逆转录为cDNA作为PCR的模板 B．琼脂糖凝胶电泳里的凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是使核酸显色 C．DaOSC1基因需整合到农杆菌的拟核DNA上以构建基因表达载体 D．烟草细胞中若检测到香树脂醇，说明DaOSC1基因的表达能够促进骨损伤愈合 【答案】A 【详解】A、由题意可知：川续断含有的皂苷在根部含量最高，说明DaOSC1基因在根细胞中表达水平最高，根细胞中含有大量该基因的mRNA，将其逆转录得到的cDNA可作为PCR扩增DaOSC1基因的模板，A正确； B、琼脂糖凝胶电泳的载样缓冲液中指示剂的作用是指示核酸的电泳迁移进度，使核酸显色的是核酸染料（如溴化乙锭），并非指示剂的功能，B错误； C、利用农杆菌转化法时，DaOSC1基因需插入农杆菌Ti质粒的T-DNA片段上，以构建基因表达载体，不需要整合到农杆菌的拟核DNA上，C错误； D、烟草细胞中若检测到香树脂醇，仅能说明DaOSC1基因的表达可以合成香树脂醇，但不能说明DaOSC1基因的表达能够促进骨损伤愈合，还需进一步验证相关皂苷的功能，D错误。 3．科研人员构建了“双阶段温控表达系统”用于大肠杆菌生产重组人干扰素，该系统含低温抑制、高温激活的温度敏感型启动子，以及能被高温诱导的折叠辅助因子基因。实验中，先根据干扰素基因（结构如图，阴影区域为编码序列）设计引物，通过PCR技术扩增目的基因，再构建重组表达载体并将其导入大肠杆菌。实验显示，25℃培养时菌体快速增殖，37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升。下列叙述错误的是（　　） A．温度敏感型启动子通过调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离 B．折叠辅助因子可能帮助干扰素形成正确空间结构，解释了高温下产物活性提升的原因 C．若要通过PCR特异性扩增干扰素编码序列，应选择的引物组合是引物Ⅱ和引物Ⅲ D．构建载体时用同种限制酶切割目的基因和载体，可保证目的基因定向插入，以提高表达效率 【答案】D 【详解】A、启动子是用于启动基因的转录，而温度敏感型启动子低温抑制、高温激活，可以调控转录实现菌体增殖与蛋白合成的阶段分离，A正确； B、37℃时启动子被激活，干扰素高效表达且折叠辅助因子同步合成，产物活性显著提升；而干扰素的化学本质是蛋白质，其活性与空间结构相关联，推测折叠辅助因子的作用可能帮助干扰素形成正确空间结构，B正确； C、PCR扩增时引物延伸的方向为5'→3'，对应模板链的方向为3'→5'，因此选择引物Ⅱ和引物Ⅲ可以正确扩增出目的基因，C正确； D、用同种限制酶切割目的基因和载体，会产生相同的黏性末端，导致目的基因可能正向或反向插入，无法保证定向插入。要实现定向插入，需用两种不同限制酶（产生不同黏性末端）切割，D错误。 4．蛛丝蛋白是一种特殊纤维蛋白，有强度高、韧性大等特点，在纺织、医疗、军工等多领域具有广阔的应用前景。利用PCR技术扩增蛛丝蛋白基因，可用于蛛丝蛋白的规模化生产。下列叙述正确的是（　　） A．耐高温的DNA聚合酶在PCR扩增的复性和延伸阶段发挥作用 B．PCR扩增蛛丝蛋白基因时，子链的延伸方向是3'→5' C．为使PCR产物能被特定限制酶切割，可在引物的5'端添加对应识别序列 D．限制酶破坏一个PCR产物中的两个磷酸二酯键，可获得两端为黏性末端的蛛丝基因片段 【答案】C 【详解】A、PCR分为变性、复性、延伸三个阶段，耐高温的DNA聚合酶仅在延伸阶段催化子链合成，复性阶段仅发生引物与模板的结合，该酶不发挥作用，A错误； B、PCR扩增蛛丝蛋白基因时，子链的延伸方向是5'→3'，B错误； C、在引物的5′端添加限制酶识别序列，扩增后的产物两端会包含该序列，从而能被相应限制酶切割，C正确； D、要得到两端都是黏性末端的目的片段，需要在PCR产物两端各切割1次，每切割双链DNA的一个切口会破坏2个磷酸二酯键，总共需要破坏4个磷酸二酯键，D错误。 故选C。 5．巢式PCR是一种通过两轮PCR反应提高扩增特异性和灵敏度的技术，其基本原理如图1所示。在畜牧业中，对家畜早期胚胎进行性别鉴定具有重要意义。为此，科研人员利用多重巢式PCR，同时扩增Y染色体上的雄性决定基因（SRY）与常染色体上的酪蛋白基因（CSN1S1），以实现胚胎性别的早期鉴定，并将鉴定后的胚胎进行移植。图2表示1~5号不同胚胎DNA样品经巢式PCR扩增后的电泳结果。下列分析错误的是（    ） A．从囊胚中获取用于性别鉴定的DNA时，通常从滋养层取样 B．图1中两次PCR反应分别进行可防止内引物在第一次PCR反应中发挥作用 C．若要培养高产奶牛，应当选择图2中的3号和5号 D．该技术可以提高优良母畜的繁殖效率，加速育种进程 【答案】C 【详解】A、若要鉴定早期胚胎的性别，可选取囊胚的滋养层细胞来提取DNA，该操作可以避免对胚胎发育造成影响，A正确； B、巢式PCR的两个阶段通常在两个试管中分别进行，这样可防止内引物在第一次PCR中发挥作用，B正确； C、分析图2：雌性个体没有SRY基因，只有一条条带，雄性有两条条带，因此1、2、4号是雌性，能够培养为高产奶牛，3号和5号是雄性，C错误； D、该技术可以实现胚胎性别的早期鉴定，并将鉴定后的雌性胚胎进行移植，这样可以提高优良母畜的繁殖效率，加速育种进程，D正确。 故选C。 6．下图是从被农杆菌侵染的棉花植株中分离得到的DNA片段。为确定T-DNA插入的具体位置，研究者将其连接成环，并以此环为模板进行PCR，扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列。有关说法正确的是（　　） A．农杆菌在自然条件下主要侵染单子叶植物和裸子植物 B．图中T-DNA两侧应该用不同限制酶切割 C．应选择图中的引物②③组合以扩增出T-DNA插入位置两侧的未知序列 D．将扩增出的未知序列与棉花基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置 【答案】D 【详解】A、农杆菌在自然条件下主要侵染双子叶植物和裸子植物，A错误； B、图中T-DNA两侧应该用相同限制酶切割，以便酶切后连接成环状，B错误； C、耐高温的DNA聚合酶可在引物的3'端延伸子链，利用图中的引物①④组合可扩增出两侧的未知序列，C错误； D、不同的DNA分子或DNA区段具有特异性，将扩增出的未知序列与棉花基因组序列比对可确定T-DNA的插入位置，D正确。 故选D。 7．低温是限制茶树生长最重要的环境因子之一、中国农业科学院茶叶研究所茶树遗传育种创新团队研究发现，类钙调磷酸酶B蛋白互作蛋白激酶（CsCIPK11）可以调节茶树在低温下的抗氧化能力与耐受性。该研究为茶树抗寒新品种选育提供了新的基因资源。下图为培育“抗寒茶树”的操作流程，该过程中可能用到的限制酶及切割位点如表所示。下列说法正确的是（    ） 限制酶 BclI EcoRI SnaBI Sau3AI XbaI 切割位点 T↓GATCA G↓AATTC TAC↓GTA ↓GATC T↓CTAGA A．运用PCR技术扩增CsCIPK11基因，应选用引物1+引物4或者选用引物2+引物3 B．为使目的基因与载体正确连接，应在引物2的5’端添加EcoRⅠ识别序列，在引物3的5’端添加SnaBⅠ的识别序列 C．将目的基因与载体连接时，只能用T4DNA连接酶 D．目的基因导入受体细胞后，还需要经过检测与鉴定才知道是否转化成功 【答案】BD 【详解】A、DNA链的磷酸基团端为5’端，羟基端为3’端，DNA复制是从引物的5’到3’端延伸，模板链的3’到5'，故运用PCR技术扩增CsCIPK11基因，应选用引物2+引物3而不是引物1+引物4，A错误； B、目的基因应插入T-DNA的启动子和终止子之间，切割质粒不能选择限制酶Sau3A Ⅰ，因为限制酶Sau3A Ⅰ也能识别Bcl Ⅰ的识别部位，故切割质粒应选择限制酶EcoR Ⅰ和SnaB Ⅰ，结合目的基因转录方向可知，应在引物2的5'端添加EcoR Ⅰ的识别序列，在引物3的5'端添加SnaB Ⅰ的识别序列，B正确； C、限制酶EcoR Ⅰ和SnaB Ⅰ切割产生的末端分别为黏性末端和平末端，E.coliDNA连接酶和T4 DNA连接酶都可以连接黏性末端和平末端，只是E.coliDNA连接酶连接平末端的效率远远低于T4DNA连接酶，C错误； D、目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，需要通过基因的检测与鉴定才能确定，D正确。 故选BD。 8．图甲为培育转基因生物时选用的载体，图乙是含有目的基因的一段DNA序列，图中标注了相关限制酶的酶切位点。下列叙述正确的是（    ） A．若通过PCR技术提取该目的基因，应该选用引物a和引物c B．构建表达载体时应选用BclⅠ和HindⅢ这两种限制酶 C．图乙中一个DNA分子在PCR仪中经过四轮复制得到所需目的基因的分子数为8个 D．只利用含四环素的培养基就可以直接筛选出成功导入表达载体的受体细胞 【答案】ABC 【分析】题图分析：构建表达载体时，不能选用限制酶BamHⅠ，否则会导致两种抗性基因都被破坏，因此应该选择Bc1 I和HindⅢ这两种限制酶，根据引物的延伸方向，所用的引物为图乙中引物a和引物c。 【详解】A、PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，根据引物的延伸方向，所用的引物为图乙中引物a和引物c，A正确； B、根据图甲可知，BamHⅠ会导致两种抗性基因都被破坏，同时为防止目的基因自身环化，因此只能选Bcl I和HindⅢ两种限制酶切割，B正确； C、图乙中一个DNA分子在PCR仪中经过四轮复制可得到16个DNA片段，其中所需目的基因的分子数为24-2×4=8个，C正确； D、由于选择Bcl I和HindⅢ这两种限制酶，破坏了氨苄青霉素抗性基因，但没有破坏四环素抗性基因，因此应该先用含四环素的培养基筛选出含有基因表达载体和普通质粒的大肠杆菌，再用含氨苄青霉素的培养基筛选含重组质粒的大肠杆菌，培养基加氨苄青霉素含普通质粒的大肠杆菌能生存，而含重组质粒的不能生存，从而筛选出成功导入表达载体的受体细胞， D错误。 故选ABC。 9．研究人员发现，某蓝细菌能通过细胞表面的锶结合蛋白（由srp基因编码）高效富集核污染物90Sr，但该菌生长缓慢，难以直接应用。为解决这一问题，研究者计划将srp基因转入另一种易培养的模式蓝细菌中，用于核污水生物修复。技术路线如下图所示。 注：Ampr：氨苄青霉素抗性基因；gfp：绿色荧光蛋白基因。P1、P2、P3、P4表示引物限制酶及其识别序列：BamHⅠ5′G↓GATCC3′  EcoRⅠ5′G↓AATTC3′  MfeⅠ5′C↓AATTG3′ (1)为将锶结合蛋白展示在细胞表面，需将srp基因与表面锚定蛋白基因（omp）拼接成omp-srp融合基因。采用重叠延伸PCR技术拼接时需设计关键引物P2，其碱基序列5′-__________________-3′（写出8个碱基）。进行重叠延伸PCR时，应在引物P1的5′端添加限制酶____识别序列，并在引物____的5′端添加限制酶____的识别序列，以便于omp-srp融合基因正确插入已被限制酶____切割的质粒甲，提高构建重组质粒的效率。 (2)为筛选成功导入重组质粒的工程菌，应将蓝细菌涂布在特定的培养基上，选择____荧光的菌落。 (3)为防止工程菌过度繁殖造成生态风险，质粒中引入了“群体感应自毁”系统。该系统的工作机制为：菌群密度过大→分泌信号分子AHL→与LuxR蛋白结合形成复合物→激活启动子→致死基因表达→杀死菌体。据此推测LuxR蛋白在细胞中______（填“始终存在”或“密度高时才存在”），致死基因应插入图中A位点，则启动子甲为______型启动子。 (4)上述工程菌直接释放可能存在生态风险。研究人员希望获得目的基因已整合到基因组、但抗性基因已丢失的环保型菌株。可以用____基因的引物，通过PCR技术检测是否是环保菌。 【答案】(1) CGAATTCA BamHⅠ P3 MfeⅠ BamHⅠ和EcoRⅠ (2)无（没有） (3) 始终存在 诱导 (4)srp基因和Ampr 【详解】（1）重叠延伸PCR中，P2是扩增omp基因的与非模板链互补的反向引物，其一部分与omp基因互补，其5'端需要添加与srp基因上游非模板链互补的序列才能将两个基因连接在一起形成融合基因；根据图中srp上游非模板链（3'→5'）序列为GCTT，按照碱基互补配对，P2的5'→3'序列为CGAATTCA。 根据质粒上限制酶切割位点的分布可知，切割质粒甲应用BamHⅠ和EcoRⅠ切割（如果选MfeⅠ和BamHⅠ会破坏两个标记基因，如果选EcoRⅠ和MfeⅠ产生黏性末端相同会反向连接），两个黏性末端不同，只能与融合基因正确连接，提高重组效率；由于P2中有EcoRⅠ的识别序列，所以不能用EcoRⅠ切割目的基因，为了实现定向克隆、防止质粒自连，利用同尾酶（EcoRⅠ和MfeⅠ切割后产生相同的黏性末端AATT）的特点：在融合基因上游引物P1的5'端添加BamHⅠ识别序列，下游引物P3的5'端添加MfeⅠ识别序列。 （2）gfp（绿色荧光蛋白基因）的编码区内存在BamHⅠ和EcoRⅠ酶切位点，成功插入融合基因后，gfp被插入失活，因此成功导入重组质粒的菌落无绿色荧光，选择无荧光菌落。 （3）LuxR蛋白需要提前存在于细胞中，当菌群密度升高、AHL信号分子积累后，才能结合LuxR蛋白激活下游启动子，因此LuxR蛋白始终存在；致死基因只有在菌群密度过高时才被激活表达，因此控制致死基因转录的启动子甲是诱导型启动子（仅在诱导条件下激活转录）。 （4）环保型菌株的特点是：目的基因（srp）整合到基因组，质粒上的抗性基因（Ampr）随质粒丢失而消失，因此需要用srp基因和Ampr（氨苄抗性）基因的引物分别进行PCR，若能扩增出srp片段、无法扩增出Ampr片段，即为目标菌株。 10．水蛭素（Hirudin）可预防和治疗血栓。研究发现，用赖氨酸替换水蛭素第47位的天冬酰胺可提高其抗凝血活性。研究人员利用重叠延伸PCR技术，替换Hirudin基因的一个碱基对，获得“Hirudin改良基因”，再构建基因表达载体，以获得含有“Hirudin改良基因”的重组DNA分子。相关过程、质粒及限制酶的酶切位点如图所示（Ampr表示氨苄青霉素抗性基因）。请回答下列问题： (1)利用PCR技术扩增含有Hirudin基因的片段时，温度的控制至关重要。若变性温度过低，则会因_____导致反应效率降低；其中复性温度设置需参考引物中碱基的_____。引物长度一般在15-30个核苷酸之间，如果引物过短则特异性差，易与_____随机互补结合从而发生错配；如果引物过长则自身容易发生_____而形成稳定的双链结构。在制备PCR反应体系时，用微量移液器吸取不同试剂前，除需要确认或调整刻度和量程外，还需要_____。 (2)将Hirudin基因诱变为Hirudin改良基因的过程中，发生了碱基对的_____（填“增添”“缺失”或“替换”）。由图可知，引物2和引物3_____（填“完全”或“不完全”）互补配对。图中参与重叠延伸过程的两条DNA单链为_____（从“1、2、3、4”中选择）。 (3)为将Hirudin改良基因与质粒高效连接，需用限制酶_____切割目的基因。将重组质粒导入大肠杆菌制备工程菌，之后用含_____的培养基培养大肠杆菌，以筛选工程菌。 【答案】(1) DNA双链不能充分解开 组成和数量 模板链 碱基互补配对 更换微量移液器的枪头 (2) 替换 完全 1、4 (3) BamHI和EcoRI 氨苄青霉素 【详解】（1）利用PCR技术扩增含有Hirudin基因的片段时，若变性温度过低，没有足够多的能量解开双螺旋，则会因DNA双链不能充分解开导致反应效率降低；其中复性温度设置需参考引物中碱基的组成和数量；复性温度下发生的过程是两种引物分别与 Hirudin 基因的两条单链结合，该过程遵循碱基互补配对原则，如果引物过短则特异性差，易与模板链随机互补结合从而发生错配；如果引物过长则自身容易发生碱基互补配对而形成稳定的双链结构。用微量移液器吸取不同试剂前，除需要确认或调整刻度和量程外，为防止不同溶液之间的污染，还需要更换微量移液器的枪头。 （2）题意显示，研究人员利用重叠延伸PCR 技术，替换 Hirudin基因的一个碱基对，获得“Hirudin改良基因”，可见，将 Hirudin基因诱变为 Hirudin改良基因的过程中，发生了碱基对的“替换”。由图可知，引物2和引物3“完全”互补配对，为后续重叠延伸作准备。 图中参与重叠延伸过程的两条 DNA单链为1和4，因为这两条链有互补的部分，且子链延伸开始端为游离的3'端，可直接在DNA聚合酶作用下延伸形成改良Hirudin基因。 （3）根据模板链的方向可知 Hirudin改良基因的转录方向为从左向右，基因上游只能用BamH Ⅰ切割，而质粒无相同酶切位点，选择同尾酶BglⅡ；下游则选用两者都有的EcoRⅠ，因此用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ切割目的基因,用BglⅡ和EcoRⅠ切割质粒。若将重组质粒导入大肠杆菌制备工程菌，首先需用含Ca2+的培养液处理大肠杆菌使其成为感受态，之后用含氨苄青霉素的培养基培养大肠杆菌，以筛选工程菌，因为重组质粒中含有抗氨苄青霉素的基因。 易错点07：蛋白质的结构功能 1．蛋白质与核酸等生物大分子，构成细胞生命大厦的基本框架。下列叙述错误的是（    ） A．蛋白质具有运输和催化功能，核酸也具备这两项功能 B．蛋白质合成需要核酸，核酸合成也需要蛋白质参与 C．蛋白质和核酸的多样性都取决于它们单体的种类 D．高温破坏蛋白质和核酸结构，适宜条件下核酸更容易复性 【答案】C 【详解】A、蛋白质中血红蛋白可运输氧气、绝大多数酶本质是蛋白质可发挥催化功能，核酸中tRNA可运输氨基酸，少数本质为RNA的酶具备催化功能，二者都具有运输和催化功能，A正确； B、蛋白质的合成过程（翻译）需要mRNA作为模板、tRNA转运氨基酸、rRNA构成核糖体，离不开核酸参与，核酸的合成，如DNA复制，需要解旋酶、DNA聚合酶等蛋白质类酶的催化，也需要蛋白质参与，B正确； C、蛋白质的多样性取决于氨基酸的种类、数目、排列顺序，以及肽链盘曲折叠形成的空间结构，核酸的多样性取决于核苷酸的数目、排列顺序，二者的多样性都不是仅由单体种类决定，C错误； D、高温会破坏蛋白质的空间结构，该过程通常是不可逆的，很难复性，核酸（如DNA）高温解旋后，在缓慢降温的适宜条件下可重新恢复双螺旋结构，比蛋白质更容易复性，D正确。 2．近年来多地的持续高温使全球变暖成为热点话题。高温条件下人体会出汗，长时间大量出汗有可能引起人体水盐调节失衡，导致健康隐患。有关叙述正确的是（     ） A．水是极性分子，细胞内代谢都需要水分子作为底物和产物 B．人体出汗丢失的主要是自由水，细胞中的水分主要是结合水 C．若人体体温异常升高，可能会影响细胞中蛋白质结构的稳定性 D．流汗过多导致大量Na+排出，会使神经、肌肉细胞的兴奋性增强 【答案】C 【详解】A、水是极性分子的表述正确，但并非所有细胞代谢都需要水分子作为底物和产物，如人体无氧呼吸生成乳酸的过程，既不消耗水也不生成水，A错误； B、人体出汗丢失的主要是自由水，但细胞中的水分以自由水为主，自由水占细胞总含水量的95%以上，结合水仅占少部分，B错误； C、蛋白质的空间结构需要适宜的温度维持，若体温异常升高，会破坏蛋白质的空间结构，影响其结构稳定性，C正确； D、神经、肌肉细胞的兴奋性依赖于细胞内外的Na⁺浓度差，大量Na⁺排出会使细胞外液Na⁺浓度降低，Na⁺内流的动力减弱，动作电位更难产生，神经、肌肉细胞的兴奋性降低，D错误。 3．最新研究发现，细胞内的脂滴并非单纯的脂肪储存库，其表面包裹着单层磷脂分子和多种固醇调节元件结合蛋白（SREBPs），能够动态参与细胞的能量代谢与脂质稳态调节。下列关于细胞内物质组成的叙述，正确的是（　　） A．脂滴表面包裹的单层磷脂分子的亲水性头部朝向内部的脂肪，疏水性尾部朝向细胞质基质 B．SREBPs等蛋白质分子的空间结构一旦由于高温或强酸发生改变，其特定的生物学功能将丧失 C．细胞内的脂肪不仅是主要的能源物质，还能作为结构物质参与构成植物细胞膜和各种细胞器膜 D．脂滴内储存的脂肪中氧原子的相对含量远高于糖类，因此在彻底氧化分解时消耗的氧气量更少 【答案】B 【详解】A、由于脂滴内部是疏水的脂肪（甘油三酯），而细胞质基质是亲水的水环境，因此单层磷脂分子的亲水性头部应朝向外部的细胞质基质，疏水性尾部朝向内部的脂肪，A错误； B、SREBPs是蛋白质，蛋白质在高温或强酸、强碱环境下空间结构会被破坏，发生不可逆的变性，从而丧失其特定的生物学功能，B正确； C、脂肪是细胞内良好的储能物质，但不参与构成细胞膜和细胞器膜；参与构成生物膜的脂质主要是磷脂和胆固醇，C错误； D、与同等质量的糖类相比，脂肪分子中氧原子的相对含量远低于糖类，而碳和氢的比例高，因此彻底氧化分解时消耗的氧气量更多，释放的能量也更多，D错误。 4．肌红蛋白由1条153个氨基酸的肽链和1个血红素分子组成。哺乳动物必须在有氧的环境中生存，其肌肉分为红肌和白肌，红肌含有肌红蛋白能储存氧气进行有氧呼吸，白肌不含肌红蛋白进行无氧呼吸。下列叙述错误的是（　　） A．组成肌红蛋白的肽链和血红素都含有C、N等元素 B．若将该肽链水解成三条含51个氨基酸的肽链，水解产物与原肽链相比氧原子增加了3个（不考虑R基中的氧原子） C．鲸鱼等海洋哺乳动物应含有较多的红肌 D．人在长跑时主要依赖红肌进行有氧呼吸提供大量能量 【答案】B 【详解】A、肽链由氨基酸脱水缩合形成，氨基酸的基本组成元素包含C、H、O、N，血红素是含氮的有机小分子，因此二者都含有C、N等元素，A正确； B、1条肽链水解为3条肽链，需要断裂2个肽键，每断裂1个肽键需要消耗1分子水，每分子水含有1个氧原子，因此不考虑R基中的氧原子时，水解产物比原肽链氧原子增加2个，B错误； C、鲸鱼等海洋哺乳动物需要长时间潜水，需要储存更多氧气维持有氧呼吸，红肌含肌红蛋白可储存氧气，因此其含有较多红肌，C正确； D、长跑属于有氧运动，所需能量主要来自有氧呼吸，红肌可进行有氧呼吸释放大量能量，因此人长跑时主要依赖红肌的有氧呼吸供能，D正确。 5．核孔位于核膜上，是由30多种核孔蛋白（如NUP155、NUP205等）以特定的方式排列形成的结构，可选择性地运输物质。NUP155基因突变会使核孔功能异常，使人患病。下列叙述错误的是（　　） A．核孔的选择性运输有利于细胞代谢的有序进行 B．NUP155基因突变可能影响NUP155的正确折叠 C．核孔功能异常可能导致细胞内部分蛋白质含量下降 D．核孔中NUP205排列方式的改变不影响核DNA复制 【答案】D 【详解】A、核孔的选择性运输有利于核质之间正常的物质交换和信息交流，有利于细胞代谢的有序进行，A正确； B、NUP155基因控制NUP155的合成，NUP155基因突变可能影响NUP155的正确折叠，B正确； C、核孔功能异常可能导致mRNA无法运出细胞核，使翻译过程无法正常进行，最终使细胞内部分蛋白质含量下降，C正确； D、依题意可知，核孔蛋白以特定的方式排列形成核孔特定的结构与功能，核孔中NUP205排列方式的改变，可能导致其结构异常，DNA聚合酶无法进入细胞核参与核DNA的复制，D错误。 6．现代生物学告诉我们：在细胞中，DNA只有在蛋白质（酶）的作用下才能合成，而蛋白质也要有遗传物质DNA才能合成。在生命起源的过程中很难想象两种这么复杂的分子会同时出现，并且发生复杂的相互作用。人们不禁追问那到底谁先出现呢？有的学者提出了“RNA世界假说”，认为最先出现的是RNA。下列关于“RNA世界假说”说法不正确的是（　　） A．“RNA世界假说”的一个很重要的证据是细胞内有些酶是RNA B．在进化过程中DNA逐渐取代RNA作为主要的遗传物质，原因可能是DNA具有双螺旋结构 C．在进化过程中蛋白质逐渐取代RNA作为主要的酶，原因可能是蛋白质的空间结构多种多样 D．RNA因为自身结构上的不足，在细胞中既不适合作为遗传物质也不适合作为酶，逐渐会被淘汰 【答案】D 【详解】A、酶的本质绝大多数是蛋白质，少数是RNA（核酶），核酶的存在证明RNA可同时具备催化功能和携带遗传信息的能力，是“RNA世界假说”的重要证据，A正确； B、DNA为规则的双螺旋结构，比单链的RNA结构更稳定，更适合储存遗传信息，因此进化过程中逐渐成为主要的遗传物质，B正确； C、蛋白质的结构具有多样性（氨基酸的种类、数目、排列顺序多样，肽链盘曲折叠的空间结构多样），功能也更加多样，催化效率比RNA更高，因此逐渐取代RNA成为主要的酶，C正确； D、现存细胞内仍存在具有催化功能的RNA（核酶），同时RNA可作为DNA和蛋白质之间的信息传递媒介（如mRNA）、参与翻译过程（如tRNA、rRNA），并未被淘汰；且部分病毒的遗传物质为RNA，说明RNA可以作为遗传物质，D错误。 7．转氨酶可以催化一种氨基酸（a）的氨基转移到一种酮酸（b）上，产生另一种氨基酸（c）和另一种酮酸（d）。正常情况下，转氨酶主要分布在人体各组织细胞中，且肝脏等器官中含量较高，是衡量肝脏功能的一项重要指标。当某种原因使细胞膜通透性增大或相关组织坏死、细胞破裂时，转氨酶会进入血浆。下列叙述错误的是（    ） A．氨基酸c是合成人体蛋白质的非必需氨基酸 B．血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关 C．长期酗酒的人血浆中转氨酶的含量比正常人含量多 D．转氨酶在内环境中催化氨基转移形成新的氨基酸 【答案】D 【详解】A、非必需氨基酸是人体细胞可通过转氨基作用自行合成的氨基酸，氨基酸c是转氨基作用的产物，因此属于非必需氨基酸，A正确； B、高中生物教材明确指出，血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，其中90%以上的渗透压来源于Na⁺和Cl⁻，B正确； C、长期酗酒会导致肝脏细胞损伤，细胞膜通透性增大甚至肝细胞坏死破裂，原本存在于肝细胞内的转氨酶大量进入血浆，因此长期酗酒的人血浆中转氨酶含量高于正常人，C正确； D、转氨酶属于胞内酶，正常情况下在细胞内发挥催化作用，内环境中不满足转氨酶催化反应所需的底物条件和适宜反应环境，无法催化氨基转移形成新氨基酸，D错误。 8．南开大学团队研发新型人工环肽合成方法，助力多肽药物开发。该环肽是利用钯催化氨基酸通过化学反应形成的环状多肽，空间结构更稳定。下列相关叙述正确的是（　　） A．该环肽的合成需经历转录翻译过程 B．钯催化时降低了缩合反应的活化能 C．多肽药物的功能仅与氨基酸序列有关 D．高温会破坏环肽的肽键导致其失活 【答案】B 【详解】A、转录和翻译是生物细胞内合成多肽的过程，该环肽是人工通过钯催化氨基酸化学反应合成的，无需经历转录翻译过程，A错误； B、钯是该缩合反应的催化剂，催化剂的作用机理是降低化学反应的活化能，B正确； C、多肽的功能不仅与氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，还与多肽的空间结构有关，C错误； D、高温会破坏环肽的空间结构导致其失活，但不会破坏肽键，D错误。 9．阿尔茨海默病（AD）的发病与淀粉样蛋白（Aβ）聚集和Tau蛋白过度磷酸化密切相关。已知Aβ由前体蛋白APP经β-分泌酶和γ-分泌酶剪切产生。下列有关说法错误的是（　　） A．APP、Aβ和Tau的空间结构不同，但都与双缩脲试剂反应呈紫色 B．Tau蛋白过度磷酸化后，其分子中肽键、氧原子的数目均会发生变化 C．抑制β-分泌酶活性或抑制Tau蛋白过度磷酸化均是治疗AD的思路 D．利用APP和Aβ在电泳时迁移速度的差异，可以将它们分离开 【答案】B 【详解】A、APP、Aβ和Tau都属于蛋白质，空间结构不同，但都含有肽键，可与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确； B、蛋白磷酸化是在氨基酸侧链上结合磷酸基团，该过程不改变肽键数目，仅会使氧原子数目增加，B错误； C、AD发病与Aβ聚集、Tau蛋白过度磷酸化有关，抑制β-分泌酶活性可减少Aβ的产生，抑制Tau蛋白过度磷酸化可减少病理损伤，二者均是AD的治疗思路，C正确； D、电泳的原理是利用待分离样品中分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状不同，使分子产生不同的迁移速度从而实现分离，APP是前体蛋白，Aβ是APP剪切后的小片段，二者分子量、带电性质等存在差异，电泳时迁移速度不同，可以分离，D正确。 10．近年来，人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用极大地推动了相关研究进程。AlphaFold作为典型的AI计算工具，可根据氨基酸序列精准预测蛋白质的三维结构；ProteinMPNN是一种基于深度学习的蛋白质序列设计模型，能依据给定的蛋白质三维结构，设计出可折叠形成该结构的氨基酸序列。下列相关叙述错误的是（    ） A．蛋白质能够折叠形成特定的原始结构，其所需的关键信息已编码在氨基酸序列中 B．用ProteinMPNN设计的跨膜蛋白的氨基酸序列，必然同时含有疏水氨基酸和亲水氨基酸 C．对于AlphaFold设计的氨基酸序列，可利用ProteinMPNN进行蛋白质结构预测与筛选 D．在蛋白质工程中改造原有基因或合成新基因以获得目标蛋白质，需借助基因工程技术 【答案】C 【详解】A、蛋白质的氨基酸序列是其一级结构，一级结构决定蛋白质的空间结构，蛋白质折叠形成特定结构所需的关键信息确实编码在氨基酸序列中，A正确； B、跨膜蛋白的跨膜区域位于磷脂双分子层的疏水区，该部分由疏水氨基酸组成，暴露在细胞膜内外两侧的区域需要接触水溶性环境，由亲水氨基酸组成，因此其氨基酸序列必然同时含有疏水和亲水氨基酸，B正确； C、根据题干信息，AlphaFold的功能是根据氨基酸序列预测蛋白质三维结构，ProteinMPNN的功能是依据给定三维结构设计对应氨基酸序列，蛋白质结构预测是AlphaFold的功能，不是ProteinMPNN的功能，C错误； D、蛋白质工程本质是第二代基因工程，改造或合成新的目的基因后，都需要借助基因工程技术将目的基因导入受体细胞，才能表达获得目标蛋白质，D正确。 易错点08：真核生物原核生物的区别 1．贝氏布拉藻是单细胞真核生物，含有固氮细胞器——硝质体（硝质体是由藻类吞噬固氮蓝细菌演化而来，具有双层膜结构）。下列叙述正确的是（　　） A．用差速离心法分离贝氏布拉藻的细胞器时，核糖体先于硝质体沉淀 B．硝质体内膜成分与固氮蓝细菌细胞膜类似，外膜成分与贝氏布拉藻细胞膜类似 C．除硝质体外，贝氏布拉藻细胞内具有双层膜结构的细胞器有叶绿体、线粒体和细胞核 D．贝氏布拉藻和固氮蓝细菌都通过有丝分裂进行增殖 【答案】B 【详解】A、差速离心法的原理是颗粒越大、质量越大的细胞器越先沉淀，硝质体是具有双层膜的大型细胞器，体积和质量远大于核糖体，因此硝质体先于核糖体沉淀，A错误； B、硝质体由藻类吞噬固氮蓝细菌演化而来，根据内共生原理，蓝细菌的细胞膜演化为硝质体内膜，藻类吞噬蓝细菌时包裹的囊泡（来源于藻类细胞膜）演化为硝质体外膜，因此硝质体内膜成分与固氮蓝细菌细胞膜类似，外膜成分与贝氏布拉藻细胞膜类似，B正确； C、细胞核是具有双层膜的细胞结构，但不属于细胞器，且题干未提及贝氏布拉藻含有叶绿体，C错误； D、固氮蓝细菌是原核生物，原核生物通过二分裂增殖，有丝分裂是真核细胞特有的增殖方式，D错误。 2．华丽硫珠菌是一种单细胞生物，生活在富含硫化物的无机环境中。图示其外形及横切面，下列相关叙述错误的是（　　） A．从细胞核进化角度看，该菌可能介于原核和真核细胞之间 B．遗传信息在该菌内可边转录边翻译，且都发生在膜囊P内 C．大膜囊结构类似于植物细胞的液泡，可支撑菌体的丝状外形 D．该菌用硫化氢进行化能合成作用时，细胞可产生并释放氧气 【答案】D 【详解】A、膜囊P包含该菌全部遗传物质以及核糖体，从细胞核进化角度看，该菌可能介于原核和真核细胞之间，A正确； B、膜囊P包含该菌全部遗传物质以及核糖体，因此，遗传信息在该菌内可边转录边翻译，且都发生在膜囊P内，B正确； C、从形态结构看，大膜囊结构位于菌体中间，占73%的体积，类似于中央液泡，它的存在使细胞质紧贴细胞壁，有利于保持菌体形态，C正确； D、该菌用硫化氢进行化能合成作用时，细胞可产生S，不会产生氧气，D错误。 3．内共生假说认为，线粒体起源于在厌氧真核细胞中生活的需氧细菌。为验证上述假说，研究人员将维生素营养缺陷且能分泌ATP的大肠杆菌菌株B导入酵母细胞中，筛选获得融合菌株，如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） 注：大肠杆菌细胞壁为双层结构，内层为坚固的肽聚糖，外层为脂质双分子层膜结构 A．本实验中应去除酵母细胞的线粒体，融合后酵母菌和大肠杆菌为寄生关系 B．裂解酵母细胞壁的酶是肽聚糖酶，可用PEG融合法诱导酵母细胞和菌株B融合 C．融合后大肠杆菌形态正常且保持活性，推测发生融合的是其内层坚固的肽聚糖结构 D．在筛选融合菌株时，选择培养基应以丙酮酸为唯一碳源，且在有氧条件下培养 【答案】D 【详解】A、本实验目的是验证线粒体起源的内共生假说，应去除酵母细胞的线粒体(排除自身线粒体干扰)；融合后酵母菌与大肠杆菌为共生关系(大肠杆菌提供ATP，酵母菌提供营养)，A错误； B、酵母细胞壁的主要成分是几丁质，肽聚糖酶用于裂解大肠杆菌细胞壁；诱导酵母细胞与菌株B融合可采用PEG融合法，B错误； C、大肠杆菌内层为肽聚糖(坚固)，外层为脂质双分子层膜，融合后大肠杆菌形态正常且保持活性，推测发生融合的是外层脂质双分子层膜(肽聚糖层融合会破坏细胞结构)，C错误； D、以丙酮酸为唯一碳源、有氧条件下培养时，只有融合了大肠杆菌的酵母细胞才能存活（大肠杆菌利用丙酮酸有氧呼吸产生 ATP，供酵母使用），未融合的酵母细胞因无法利用丙酮酸有氧代谢而死亡，从而筛选出融合菌株，D正确。 4．国家“十五五”规划将“深海深地极地探测”作为重大工程项目。我国科学家通过研究深渊中的多种生物，首次揭示了深渊生态系统的生命适应策略。下列有关推测正确的是（     ） A．深渊生物中的蛋白质可通过增加分子结构的稳定性以适应极端环境 B．深渊生物细胞膜中的饱和脂肪酸有助于在低温环境中维持细胞膜的流动性 C．深渊生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用，因此细胞内不能合成有机物 D．深渊原核微生物的拟核区DNA与蛋白质结合形成染色体以增强稳定性适应高压环境 【答案】A 【详解】A、深渊环境具有高压、低温等极端特征，蛋白质只有保持分子结构稳定才能维持正常生理功能，因此深渊生物的蛋白质可通过增加结构稳定性适应极端环境，A正确； B、细胞膜中不饱和脂肪酸熔点较低，低温环境下更利于维持细胞膜流动性，饱和脂肪酸熔点高，低温下易凝固，不利于维持流动性，B错误； C、深渊生物不能进行光合作用，但部分自养生物可通过化能合成作用合成有机物，异养生物也可通过摄取、转化合成自身有机物，C错误； D、染色体是真核生物细胞核特有的结构，原核微生物的拟核区DNA为裸露的环状DNA，不与蛋白质结合形成染色体，D错误。 5．2024年《Nature》发表了关于阿斯加德古菌（Asgardarchaea）的最新研究，科学家在其体内发现了多种真核生物特有的细胞骨架蛋白基因和膜重塑蛋白基因，进一步支持了“真核生物起源于古菌”的假说。下列相关推测合理的是（　　） A．阿斯加德古菌体内的细胞骨架蛋白能够协助其完成有丝分裂、染色体分离等复杂的生命活动 B．阿斯加德古菌与植物细胞的主要区别在于缺乏由核膜包被的真正细胞核 C．该古菌合成膜重塑蛋白的过程需要内质网的加工以及高尔基体的分类、包装和囊泡运输 D．与真核生物不同，阿斯加德古菌的遗传物质是RNA，可以边转录边翻译 【答案】B 【详解】A、古菌属于原核生物，没有真正的染色体，也不进行有丝分裂（有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式），A错误； B、植物细胞是真核细胞，阿斯加德古菌是原核细胞，两者的主要区别在于原核细胞缺乏由核膜包被的真正细胞核，B正确； C、古菌是原核生物，其细胞内没有内质网和高尔基体，其蛋白质的合成主要依赖于核糖体，不需要内质网和高尔基体的加工与运输，C错误； D、两者的遗传物质都是DNA，原核生物的转录和翻译是同时同地进行的，而真核生物的转录主要在细胞核，翻译在细胞质，过程不完全相同，D错误。 6．海洋“微型生物碳泵（MCP）”理论是指微型生物将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳，使其不易被分解释放CO2，从而构成了海洋储碳。下列说法错误的是（     ） A．水体中的藻类、蓝细菌和光合细菌均能参与CO2的固定 B．CO2在海洋生物群落与非生物环境之间不断循环的过程称为碳循环 C．可以用同位素标记法检测海洋微生物群落中有机碳的来源和去向 D．“微型生物碳泵”增加了海洋储碳量，可减轻全球温室效应 【答案】B 【详解】A、藻类、蓝细菌和光合细菌都属于自养型生物，均可通过光合作用固定CO2合成有机物，因此都能参与CO2的固定，A正确； B、碳循环是指碳元素在生物群落与无机环境之间不断循环的过程，B错误； C、同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的含碳化合物，可以检测海洋微生物群落中有机碳的来源和去向，C正确； D、依题意，MCP可将活性溶解有机碳转化为惰性溶解有机碳，使其不易被分解释放CO2。因此，增强海洋“微型生物碳泵”有利于增加海洋储碳，减少空气的二氧化碳，可减轻全球温室效应，D正确。 7．2025年，科研人员首次公布在我国空间站发现的一个微生物新物种——天宫尼尔菌(一类产芽孢细菌)。下列叙述正确的是（　　） A．天宫尼尔菌只能在拟核区进行DNA的复制 B．天宫尼尔菌增殖过程中能发生等位基因的分离 C．天宫尼尔菌合成的多肽链不能进一步加工 D．天宫尼尔菌基因表达时可边转录边翻译 【答案】D 【详解】A、天宫尼尔菌的DNA包括拟核区的大型环状DNA和细胞质中的质粒DNA，两类DNA都可进行复制，因此并非只能在拟核区进行DNA复制，A错误； B、等位基因的分离发生在减数分裂产生配子的过程中，天宫尼尔菌为原核生物，无染色体，不进行减数分裂，不存在等位基因分离的现象，B错误； C、天宫尼尔菌细胞质中存在相关催化酶，可将合成的多肽链进一步折叠、加工为具有空间结构的有功能蛋白质，并非不能进一步加工，C错误； D、天宫尼尔菌为原核生物，无核膜阻隔转录和翻译过程，转录和翻译可在同一区域同时进行，即基因表达时可边转录边翻译，D正确。 8．生物老师展示了两种细胞的模式图：甲细胞有细胞核、线粒体和叶绿体；乙细胞没有成形的细胞核，但有一个环状的DNA分子，老师让同学们根据模式图推测两种细胞的结构差异。下列推测正确的是（    ） A．甲、乙细胞都有细胞膜、细胞质和染色体等结构 B．乙细胞为原核细胞，它的DNA不与任何蛋白质结合 C．甲细胞和乙细胞都有核糖体，且功能基本相同 D．乙细胞一定没有细胞壁且细胞中也不存在细胞骨架 【答案】C 【详解】A、染色体是真核细胞的细胞核中DNA与组蛋白结合形成的结构，原核细胞乙没有染色体，A错误； B、乙为原核细胞，其DNA没有和组蛋白结合形成染色体，但DNA进行复制、转录时会与DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质结合，B错误； C、核糖体是真核细胞和原核细胞唯一共有的细胞器，功能都是作为蛋白质的合成场所，功能基本相同，C正确； D、大多数原核细胞（如细菌）含有细胞壁，D错误。 9．科研人员构建了基于微藻和细菌的合成模块化两阶段连续共培养系统。第一阶段仅培养莱茵衣藻GYD1基因突变体，第二阶段将莱茵衣藻和转绿色荧光蛋白基因大肠杆菌共培养。大肠杆菌可利用莱茵衣藻GYD1基因突变体分泌的乙醇酸生长并生产绿色荧光蛋白，具体过程如图所示。下列说法正确的是（　　） A．衣藻为光合自养型生物，培养基中不需要添加碳源和氮源 B．衣藻在第一阶段培养主要为生长模式，第二阶段可在外界条件诱导下分泌乙醇酸 C．共培养过程中大肠杆菌以乙醇酸作为主要碳源 D．该系统通过调控衣藻代谢物流向来获得产品，体现了合成生物学工程化设计思路 【答案】BCD 【详解】A、衣藻是光合自养型生物，能利用CO2合成有机物，但培养基中仍需要添加氮源（用于合成蛋白质、核酸等物质），A错误； B、第一阶段是3%CO2、正常光照，衣藻主要进行生长，第二阶段是0.03%CO2、二倍正常光照，这种条件会诱导衣藻（GYD1基因缺陷突变体）通过光呼吸分泌乙醇酸，B正确； C、题干明确说明“大肠杆菌可利用莱茵衣藻GYD1基因突变体分泌的乙醇酸生长”，所以共培养时大肠杆菌以乙醇酸作为主要碳源，C正确； D、该系统通过改造衣藻的基因（GYD1基因缺陷）、调控培养条件，让衣藻代谢流向产生乙醇酸，供大肠杆菌生产绿色荧光蛋白，体现了合成生物学工程化设计的思路，D正确。 10．硝质体是一种在海洋藻类细胞中发现的新型细胞器，其起源与线粒体相似。约1亿年前，有一种真核藻类细胞吞噬了固氮细菌，随着时间的推移，这些细菌的生存依赖于藻类细胞，并在细胞中发挥固氮作用。下列有关硝质体的推论，错误的是（    ） A．硝质体有两层膜，外膜来源于藻类细胞的细胞膜 B．硝质体内有环状DNA，可作为编码多肽链的直接模板 C．硝质体中含有固氮酶，能为固氮反应提供活化能 D．硝质体分裂增殖过程中，染色体形态发生周期性变化 【答案】BCD 【分析】线粒体起源的内共生学说认为，原始真核细胞吞噬了能进行有氧呼吸的原始细菌，它们之间逐渐形成了互利共生关系，最终原始细菌演变成线粒体。 【详解】A、与线粒体类似，硝质体是某种蓝细菌内共生的结果，推测硝质体有两层膜，外膜来源于藻类细胞的细胞膜，A正确； B、编码多肽链的直接模板为mRNA，B错误； C、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，C错误； D、染色体存在与细胞核中，硝质体类似于线粒体没有染色体，D错误。 故选BCD。 易错点09：跨膜运输方式区分 1．某种海洋细菌的细胞膜上含有细菌视紫红质和ATP合酶。细菌视紫红质可吸收光能，将细胞质中的H+转运到细胞膜外侧，在细胞膜内外建立H+浓度梯度；细胞膜外侧的H+可借助ATP合酶回流进入细胞质，利用浓度梯度的势能驱动ATP合酶催化ADP和Pi合成ATP。下列叙述正确的是（　　） A．该细菌细胞内H+浓度高于细胞外，视紫红质转运H+过程的能量直接来源于ATP B．视紫红质兼具感光和转运功能，H+通过ATP合酶回流的方式为主动运输 C．ATP合酶兼具运输和催化功能，该过程合成的ATP可直接用于该细菌的暗反应 D．上述过程中光能先转化为H+的电化学势能，再转化为ATP中的化学能 【答案】D 【详解】A、视紫红质将细胞质中的H+转运到细胞膜外侧建立浓度梯度，说明细胞外H+浓度高于细胞内，且该转运过程的能量直接来自光能，A错误； B、H+通过ATP合酶回流是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，B错误； C、该海洋细菌没有暗反应所需的酶和相关光合结构，无法进行暗反应，因此合成的ATP不能用于暗反应，C错误； D、视紫红质吸收的光能先用于转运H+，转化为细胞膜两侧H+的电化学势能，H+顺浓度回流时，势能驱动ATP合成，转化为ATP中的化学能，D正确。 2．钙（Ca2+）是植物生长发育必需的矿质元素。下图为逆境时拟南芥根细胞Ca2+跨膜运输示意图，以下说法正确的是（    ） A．逆境促进ICAs基因表达有利于Ca2+吸收 B．根细胞通过ICAs吸收Ca2+需要消耗能量 C．Ca2+进入细胞和进入液泡的方式相同 D．Ca2+的跨膜运输体现了细胞膜具有流动性 【答案】A 【详解】A、由图可知，逆境刺激根细胞膜上的受体后，经信号传导促进细胞核内ICAs基因表达，使细胞膜上ICAs数量增加，促进Ca2+顺浓度梯度进入细胞，有利于Ca2+吸收，A正确； B、Ca2+通过ICAs进入细胞内是顺浓度梯度，不消耗能量，B错误； C、Ca2+进入细胞为顺浓度梯度、需要ICAs协助的协助扩散，而Ca2+进入液泡是逆浓度梯度的主动运输，二者运输方式不同，C错误； D、Ca2+的跨膜运输需要特定蛋白质的协助，体现了细胞膜的选择透过性，D错误。 3．H+-K+-ATP酶是一种位于胃壁细胞膜上的质子泵，具有维持细胞内外K+浓度梯度和调节细胞内pH的作用，其作用机理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．上述过程体现了H+-K+-ATP酶催化和运输物质的作用 B．该酶通过转运H+来缩小胃壁细胞与胃腔H+的浓度差 C．M1-R、H2-R、G-R可能是位于胃壁细胞膜上的特异性受体 D．ATP水解生成ADP的过程，需要断裂一种特殊的化学键 【答案】B 【详解】A、从图中可以看到，H⁺-K⁺-ATP酶既可以催化ATP水解（体现催化作用），还能转运H⁺和K⁺（体现运输物质的作用），A正确； B、该酶将胃壁细胞内的H⁺转运到胃腔，会使得胃腔中H⁺浓度升高，胃壁细胞内H⁺浓度降低，是增大胃壁细胞与胃腔H⁺的浓度差，B错误； C、信号分子a、b、c可以分别与M1-R、H2-R、G-R结合，根据受体的特异性，M1-R、H2-R、G-R可能是位于胃壁细胞膜上的特异性受体，C正确； D、ATP水解生成ADP的过程，需要断裂ATP分子中特殊的化学键，并释放能量，D正确。 4．内质网是细胞内重要的Ca2+库，其Ca2+稳态的维持依赖多种跨膜运输机制（如图所示）。下列相关叙述正确的是（    ） A．Ca2+通过Ca2+泵进入内质网的过程中，所需要的ATP均由线粒体提供 B．Ca2+通过IP3通道蛋白、雷诺丁通道蛋白的运输方式都属于协助扩散 C．图中的三种Ca2+转运蛋白在转运Ca2+时都会发生构象的改变 D．两种通道蛋白都运输Ca2+，说明二者的氨基酸序列与空间结构相同 【答案】B 【详解】A、Ca2+通过Ca2+泵进入内质网的过程属于主动运输，所需ATP主要由线粒体提供，细胞质基质也可产生ATP，A错误； B、Ca2+顺浓度梯度通过IP3通道蛋白、雷诺丁通道蛋白的运输，需转运蛋白协助且不消耗ATP，都属于协助扩散，B正确； C、Ca2+泵（载体蛋白）参与主动运输时会发生空间结构改变，但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，其介导的协助扩散不依赖自身空间结构的改变，C错误； D、IP3通道蛋白和雷诺丁通道蛋白是两种不同的蛋白质，其氨基酸序列和空间结构不会完全相同，D错误。 5．甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物，肿瘤细胞对其产生耐药性与膜转运蛋白——RFC1和P-gp有关（图1），其含量检测结果如图2。 相关推测正确的是（　　） A．甲氨蝶呤通过RFC1主动运输进入细胞 B．甲氨蝶呤从胞内运出胞外不需要消耗能量 C．图2中的蛋白I为图1中的P-gp蛋白 D．RFC1蛋白抑制剂可用于逆转肿瘤耐药性 【答案】C 【详解】AB、据题图1可知，甲氨蝶呤通过RFC1进入细胞时顺浓度梯度运输，故其转运方式为协助扩散；而甲氨蝶呤从细胞内运出细胞外是逆浓度运输，故转运方式为主动运输，需要消耗能量，AB错误； C、P-gp负责运出甲氨蝶呤，其含量越高，细胞排出药物越多，耐药性越强。图2显示耐药型细胞中蛋白I含量远高于敏感型细胞，符合P-gp的特点，因此蛋白I是P-gp，C正确； D、RFC1是将甲氨蝶呤运入细胞的蛋白，若抑制RFC1，细胞摄入的药物会减少，反而会增强耐药性；逆转耐药性应抑制P-gp的外排作用，D错误。 6．海水稻是凝聚我国多位科学家心血的自主培育水稻品种，具备优良的耐盐碱性，其耐盐碱性相关的生理过程如图所示。相关叙述正确的是（     ） A．水分子进入海水稻细胞的运输方式属于自由扩散 B．H+由细胞外进入细胞质基质的运输方式为协助扩散 C．抗菌蛋白通过胞吐排出，不需要细胞膜上的蛋白质参与 D．利用呼吸抑制剂处理海水稻不会影响Na+进入液泡 【答案】B 【详解】A、水分子进入海水稻细胞除了自由扩散外，还可通过图中的水通道蛋白以协助扩散的方式进入，并非只有自由扩散这一种方式，A错误； B、细胞外pH≈5.5、细胞质基质pH≈7.5，说明细胞外H⁺浓度高于细胞质基质，H⁺顺浓度梯度借助载体蛋白SOS1进入细胞质基质，不需要消耗能量，属于协助扩散，B正确； C、抗菌蛋白通过胞吐排出时，需要细胞膜上的相关蛋白质参与囊泡和细胞膜的识别、融合过程，并非不需要细胞膜上蛋白质参与，C错误； D、Na⁺进入液泡依赖液泡膜两侧的H⁺浓度差提供动力，而该H⁺浓度差需要液泡膜上的质子泵消耗ATP主动运输H⁺进入液泡来维持，呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸减少ATP生成，破坏H⁺浓度差，因此会影响Na⁺进入液泡，D错误。 7．在氨基酸匮乏时，溶酶体会与细胞膜融合，其内含的水解酶释放至细胞外，溶酶体膜上的V-ATPase转移至细胞膜。V-ATPase能利用ATP建立跨膜H+浓度梯度，进而驱动膜上H+依赖性转运蛋白M进行氨基酸的协同转运。下列叙述错误的是（    ） A．溶酶体与细胞膜的融合过程依赖于生物膜的流动性，且需要细胞骨架的参与 B．V-ATPase从溶酶体膜转移至细胞膜，其运输H+的方式始终是主动运输 C．水解酶可催化胞外物质水解为氨基酸，为细胞提供营养物质并直接供能 D．若线粒体功能持续障碍，细胞通过M蛋白摄入氨基酸的速率也会下降 【答案】C 【详解】A、膜融合依赖膜的流动性，且需要微管等细胞骨架参与定向运输，A正确； B、V-ATPase作为质子泵，无论位于何处，均利用ATP水解供能逆浓度转运，属于主动运输，B正确； C、水解酶可催化胞外物质水解为小分子，为细胞提供营养物质，但不能直接提供能量，能量由ATP水解等过程提供，C错误； D、M蛋白依赖V-ATPase建立的梯度进行协同运输。若线粒体功能障碍导致ATP供应不足，则浓度梯度难以维持，进而影响氨基酸摄入速率，D正确。 8．研究发现，肿瘤细胞主要通过无氧呼吸获取能量。葡萄糖转运蛋白（GLUT1）207位点的半胱氨酸在酰基转移酶（DHHC9，由DHHC9基因编码）作用下发生棕榈酰化修饰进一步形成Palm-C207，Palm-C207参与GLUT1的质膜定位，过程如图所示。下列相关叙述或推测正确的是（　　） A．GLUT1在肿瘤细胞中超量表达，以增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取能力 B．肿瘤细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖中的大部分能量以热能的形式散失 C．DHHC9或DHHC9基因可作为抑制肿瘤细胞增殖药物研发的重要靶点 D．GLUT1只能转运葡萄糖等特定物质，是细胞膜具有选择透过性的结构基础 【答案】AC 【详解】A、GLUT1可顺浓度梯度转运葡萄糖，其在肿瘤细胞中超量表达，可增加肿瘤细胞对葡萄糖的摄取能力，A正确； B、肿瘤细胞无氧呼吸过程中，葡萄糖中的大部分能量转移到不彻底的氧化分解产物---乳酸中，B错误； C、DHHC9是催化GLUT1棕榈酰化的酶，只有经过修饰的GLUT1才能定位到细胞质膜上转运葡萄糖，为肿瘤细胞增殖提供能量。若抑制DHHC9的功能或抑制DHHC9基因表达，就能减少细胞膜上有功能的GLUT1，减少葡萄糖摄取，从而抑制肿瘤增殖，C正确； D、细胞膜选择透过性的结构基础是细胞膜上所有载体蛋白的特异性和磷脂双分子层的疏水性，单个GLUT1不能称为细胞膜选择透过性的结构基础，D错误。 9．如图为人体成熟红细胞相关物质跨膜运输方式，a、b、c和d表示不同的转运蛋白，其中c是运输葡萄糖的载体蛋白，d每催化1分子ATP水解能将3个Na+泵出细胞并将2个K+泵入细胞。相关叙述正确的是（    ） A．H2O分子可通过自由扩散和协助扩散进出该细胞 B．蛋白a运输的物质与内环境理化性质的稳态有关 C．蛋白c发挥作用时自身构象不会发生改变 D．蛋白d的作用会影响细胞膜两侧的电位差 【答案】ABD 【详解】A、H2O可以通过磷脂双分子层以自由扩散的方式进出细胞，也可以通过图中的b水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞，A正确； B、蛋白a运输的HCO3-是内环境中的缓冲物质，可维持内环境pH稳态，同时Cl-、HCO3-也参与维持内环境渗透压稳态，因此其运输的物质与内环境理化性质的稳态有关，B正确； C、蛋白c是运输葡萄糖的载体蛋白，载体蛋白转运物质时会发生自身构象的改变，C错误； D、蛋白d为钠钾泵，每催化1分子ATP水解，会将3个Na+泵出细胞、2个K+泵入细胞，使细胞膜外正电荷相对更多，改变了膜两侧的电荷分布，因此会影响细胞膜两侧的电位差，D正确。 10．甲状腺激素的合成与分泌过程如图所示。TG为甲状腺球蛋白，可以参与合成甲状腺激素并协助其跨膜转运，据图分析，下列叙述错误的是（　　） A．甲状腺激素释放到细胞膜外不经过高尔基体 B．甲状腺激素的分泌过程依赖于溶酶体 C．图中消耗的ATP都是由线粒体提供的 D．滤泡腔中生成甲状腺激素的反应需要消耗ATP 【答案】CD 【详解】A、甲状腺激素为小分子物质，由滤泡细胞内碘化甲状腺球蛋白水解后通过滤泡细胞膜释放到细胞膜外，不经过高尔基体加工，A正确； B、从图中可以看到，碘化甲状腺球蛋白经胞吞进入细胞后，与溶酶体融合，依赖溶酶体水解酶将其分解以释放甲状腺激素，故分泌过程依赖溶酶体，B正确； C、图中消耗的ATP，除了线粒体（有氧呼吸主要场所）提供，细胞质基质（有氧呼吸第一阶段、无氧呼吸第一阶段）也能提供少量ATP，C错误； D、由图可知，甲状腺激素是在滤泡细胞内由碘化甲状腺球蛋白经溶酶体水解后生成的，这个过程不需要消耗ATP，D错误。 易错点10：与酶相关的实验 1．酶解技术通过蛋白酶的水解作用将魔芋飞粉蛋白降解为多肽，分离后的多肽可广泛应用于食品、医药等领域。为探究不同蛋白酶对魔芋飞粉蛋白的酶解效果，某研究小组采用液态法进行酶解实验，测定了不同加酶量下酶解液中的多肽含量，结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 加酶量（U/g） 多肽含量（g/L） 木瓜蛋白酶 中性蛋白酶 酸性蛋白酶 碱性蛋白酶 菠萝蛋白酶 2400 6.60 4.70 7.07 6.45 5.43 2700 6.64 4.88 7.15 6.69 5.60 3000 7.15 5.01 7.38 6.73 5.70 3300 6.97 5.01 7.56 6.72 5.61 3600 6.93 5.01 7.74 6.72 5.60 3900 — — 7.67 — — 注：“—”表示未进行实验 A．不同蛋白酶对魔芋飞粉蛋白的酶解效率不同的原因可能是其对蛋白质的作用位点不同 B．增大加酶量提高了蛋白酶活性，从而促进蛋白酶对魔芋飞粉蛋白的水解作用 C．加酶量增大到一定值后多肽含量反而下降的原因可能是多肽被进一步水解了 D．不同组实验的温度、pH可能不同，但各组魔芋飞粉蛋白的初始添加量相同 【答案】B 【详解】A、酶具有专一性，不同蛋白酶识别并作用的蛋白质肽键位点不同，因此对魔芋飞粉蛋白的酶解效率存在差异，A正确； B、酶活性是酶本身的催化能力，主要受温度、pH、抑制剂等因素影响，增大加酶量仅提高了酶的浓度，增加了酶与底物的结合机会，不会改变蛋白酶的活性，B错误； C、蛋白酶可将蛋白质水解为多肽，加酶量增大到一定值后，过量的蛋白酶可将生成的多肽进一步水解为氨基酸，因此多肽含量会下降，C正确； D、不同类型的蛋白酶最适温度、最适pH不同，为保证酶发挥正常催化能力，各组实验的温度、pH可能不同；魔芋飞粉蛋白的初始添加量属于无关变量，各组需保持相同，遵循实验的单一变量原则，D正确。 2．为了探究酶的催化效率，某同学在适宜条件下采用如图1所示装置进行三组实验，甲管中盛放等量的体积分数为3%的H2O2溶液，乙管中分别盛放等量的新鲜的质量分数为20%的肝脏提取液、质量分数为3.5%的FeCl3溶液、蒸馏水。将甲、乙中的液体混合均匀后，每隔50 s测定一次装置中的相对压强，实验结果如图2所示。下列相关叙述错误的是（     ） A．H2O2分解生成O2导致压强改变 B．从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时 C．250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行 D．实验结果说明酶的催化作用具有高效性 【答案】C 【详解】A．H2O2分解生成O2和H2O，密闭装置内气态O2增多会导致压强升高，因此压强改变是H2O2分解生成O2导致的，A正确； B．甲、乙溶液混合后反应即刻启动，因此实验需要从二者混合时开始计时，B正确； C．三组底物H2O2的量相等，反应完全结束时产生的O2量相等，最终压强应相同。250s时Ⅰ组压强稳定，反应已结束；Ⅱ组压强仍在上升，反应仍在进行；Ⅲ组压强几乎无变化，说明H2O2几乎未分解，反应远未结束，C错误； D．Ⅰ组添加的肝脏提取液含过氧化氢酶，Ⅱ组添加无机催化剂FeCl3，Ⅰ组反应速率远高于Ⅱ组，可证明酶的催化作用具有高效性，D正确。 3．科研小组为探究酶的特性进行实验，向四支试管中加入等量且适量的过氧化氢溶液，随后分别加入下列试剂，实验结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 组别 加入试剂 气泡产生量（个/min） a 蒸馏水 2 b FeCl3溶液 10 c 煮沸后冷却的土豆匀浆 3 d 新鲜土豆匀浆 30 A．a组实验结果说明过氧化氢在常温下会发生自然分解 B．c、d组对比说明高温会破坏过氧化氢酶的空间结构使其失活 C．d组气泡产生速率最快，是因为酶降低反应活化能的效果更显著 D．若将土豆匀浆替换为等量ATP溶液，各组气泡产生速率将显著加快 【答案】D 【详解】A、a组仅加入蒸馏水，仍有少量气泡产生，说明常温下过氧化氢会发生自然分解，A正确； B、c组是煮沸后冷却的土豆匀浆，d组是新鲜土豆匀浆，c组气泡产生量远低于d组、接近a组，说明高温破坏了土豆中过氧化氢酶的空间结构使其失去催化活性，B正确； C、d组含过氧化氢酶，气泡产生速率远高于加无机催化剂FeCl3的b组，原因是酶降低化学反应活化能的效果比无机催化剂更显著，体现了酶的高效性，C正确； D、ATP是细胞的直接能源物质，不具有催化过氧化氢分解的作用，且过氧化氢分解反应不需要ATP供能，因此加入ATP溶液不会使气泡产生速率显著加快，D错误。 4．科学家最早从刀豆种子中提取到脲酶的结晶。为研究温度和Cu2+浓度对脲酶活性的影响，现利用一定浓度的尿素溶液开展实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（     ） 注：脲酶能够将尿素分解为CO2和NH3，NH3溶于水后形成NH4+。 A．脲酶是蛋白质，可为尿素分解提供所需要的能量 B．先将尿素溶液与脲酶混合，再设置温度进行反应 C．实验结果表明脲酶适宜在50℃时保存，活性最高 D．实验结果表明脲酶的活性与浓度呈负相关 【答案】D 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为化学反应提供能量，A错误； B、探究温度对酶活性的影响时，应先将脲酶和尿素溶液分别在预设温度下保温，再混合反应，若先混合再设置温度，混合后未达到预设温度时反应已经发生，会干扰实验结果，B错误； C、图中显示50℃时脲酶活性最高，但酶适宜在低温条件下保存，高温会破坏酶的空间结构导致酶变性失活，不适宜保存酶，C错误； D、同一温度下，随Cu2+浓度升高，产物NH4+的浓度逐渐降低，说明脲酶活性随Cu2+浓度升高而降低，二者呈负相关，D正确。 5．淀粉酶是一个庞大的“酶家族”，包括α-淀粉酶（最适温度范围较大，哺乳动物体内的为37℃，工业耐高温菌体内的可达95℃以上）、-淀粉酶、葡萄糖淀粉酶、异淀粉酶等。某生物兴趣小组进行了“探究温度对淀粉酶甲和淀粉酶乙活性的影响”实验，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．淀粉酶乙可能是α-淀粉酶，但淀粉酶甲不可能是α-淀粉酶 B．在实验温度范围内，淀粉酶甲的活性随温度的升高而下降 C．进行该实验时，每组的pH、酶的用量等无关变量相同即可 D．该实验条件下，淀粉酶乙在30℃和50℃时，催化效率基本相同 【答案】D 【详解】A、α-淀粉酶包括最适温度约37℃的哺乳动物来源类型，以及最适温度95℃以上的耐高温菌来源类型。淀粉酶乙的最适温度在40℃左右，可能是哺乳动物来源的α-淀粉酶；淀粉酶甲在20~50℃范围内活性随温度升高逐渐升高，未达到最适温度，有可能是耐高温的α-淀粉酶，A错误； B、淀粉剩余量越少，说明酶活性越高，淀粉酶甲的淀粉剩余量随温度升高逐渐减少，说明其分解的淀粉更多，活性随温度升高而升高，并非下降，B错误； C、本实验自变量为温度和淀粉酶种类，因变量为淀粉剩余量的相对值，每组的pH、酶的用量是无关变量，但无关变量除了要相同外，还需要保持适宜，避免无关变量不适宜抑制酶活性，干扰实验结果，C错误； D、淀粉酶乙在30℃和50℃时淀粉剩余量的相对值相同，说明相同条件下分解的淀粉量相同，催化效率基本相同，D正确。 6．科研人员从深海微生物中提取出一种蛋白酶P，为探究重金属离子对该酶活性的影响，在适宜的温度下，进行了相关实验，实验结果如图所示。其中图乙为蛋白酶P在无重金属离子环境下催化一定量蛋白质时，氨基酸生成量随时间变化的曲线。下列说法错误的是（　　） A．图甲所示实验的自变量为不同种类的重金属离子 B．由图甲可知，重金属D离子对蛋白酶P活性的影响不一定是抑制作用 C．若提高反应温度，图乙中t2对应的时间可能会提前 D．蛋白酶P在该反应体系中降低了蛋白水解反应的活化能，且反应前后自身结构不发生改变 【答案】C 【详解】A、图甲的横坐标为重金属离子种类，实验中各组重金属离子浓度等无关变量保持一致，因此自变量为不同种类的重金属离子，A正确； B、图甲未设置无重金属离子的空白对照组，无法判断重金属D离子组的酶活性与空白组的高低关系，因此D离子对酶活性可能是抑制作用，也可能是促进作用，B正确； C、图乙是在适宜温度下测得的曲线，适宜温度下酶活性最高，若提高反应温度，酶活性会下降，蛋白水解速率减慢，底物完全分解所需时间变长，t2对应的时间会延后C错误； D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，且酶作为催化剂，反应前后自身的结构和性质不会发生改变，D正确。 7．酸性磷酸酶（简称ACP）广泛分布于人体细胞的溶酶体中，它可以分解细胞内衰老细胞器及外来异物。为研究不同金属离子对该酶活性的影响，科研人员进行了一系列实验，检测出在30℃条件下不同环境中ACP的活力如下图所示。下列有关说法错误的是（    ） A．该实验的自变量是金属离子的种类和浓度 B．若适当升高温度，每个小组中ACP的相对活力会提高 C．Ca2+和Mg2+处理后，为ACP催化反应提供活化能 D．Pb2+和Cd2+可能使ACP构象发生改变导致相对活力降低 【答案】C 【详解】A、图 1 和图 2 中，金属离子的种类（Ca²⁺、Mg²⁺、Pb²⁺、Cd²⁺）不同，浓度也在变化，所以实验的自变量是金属离子的种类和浓度，A正确； B、人体内的ACP最适温度约37℃，实验在30℃条件下进行，适当升温ACP相对活力会提高，B正确； C、Ca2+和Mg2+不能为反应提供活化能，C错误； D、酶的活性与自身空间结构有关，Pb2+和Cd2+处理后，ACP相对活力降低可能因为空间构象发生改变，D正确。 8．蜂蜜（主要成分是果糖）中含有α-淀粉酶，其酶活性水平是评价蜂蜜品质的核心指标。某同学为比较两个品牌蜂蜜的品质设计了如下实验方案。相关叙述正确的是（　　） 步骤 甲组 乙组 ① 加入5mL淀粉溶液 ？ ② 加入0.1mL碘液 ？ ③ 观察到两组溶液均出现蓝色且深浅一致 ④ 加入A品牌蜂蜜2mL 加入B品牌蜂蜜2mL ⑤ 观察两组溶液蓝色的深浅 A．乙组步骤①和②应分别加入5mL淀粉溶液和0.1mL碘液 B．步骤⑤中蓝色较深试管对应品牌的蜂蜜品质较好 C．本实验还可以证明蜂蜜中的α-淀粉酶具有专一性 D．本实验中也可以用斐林试剂代替碘液作为检测试剂 【答案】A 【详解】A、本实验自变量为蜂蜜品牌，其余无关变量应保持相同且适宜，因此乙组步骤①②的处理应与甲组完全一致，分别加入5mL淀粉溶液和0.1mL碘液，A正确； B、步骤⑤中蓝色较深说明试管中剩余淀粉更多，对应蜂蜜的α-淀粉酶活性更低，蜂蜜品质更差，B错误； C、验证酶的专一性需要设置同种酶催化不同底物的实验组，本实验仅以淀粉作为底物，无法证明α-淀粉酶具有专一性，C错误； D、蜂蜜的主要成分是果糖，果糖属于还原糖，会对斐林试剂检测还原糖的结果产生干扰，且斐林试剂使用时需要水浴加热，会改变温度影响酶活性，因此不能用斐林试剂代替碘液，D错误。 9．还原糖能与黄色的二硝基水杨酸（DNS）反应生成棕红色物质。为研究植物提取液甲对α-淀粉酶活力的抑制效果，某小组设计了四组实验（见表）。下列有关分析错误的是（　　） 组别 酶液 植物提取液甲 PBS 缓冲液 淀粉溶液 DNS 去离子水 ① 0.25 — 0.5 0.5 1 5 ② — — 0.5 0.5 1 5 ③ 0.25 0.25 0.5 0.5 1 5 ④ — 0.25 0.5 0.5 1 5 A．PBS缓冲液能维持pH，确保酶的活性稳定 B．①组和④组经充分反应后棕红色深浅程度接近 C．设置②组和④组可排除淀粉的非酶促反应 D．③组棕红色越深说明植物提取液甲的抑制效果越强 【答案】BD 【详解】A、PBS缓冲液的作用是维持反应液pH稳定，避免pH变化干扰酶活性，保证酶活性稳定，A正确； B、①组，酶可以催化淀粉水解产生还原糖，还原糖与DNS反应生成棕红色物质；④组不含酶液，不能产生还原糖，不会产生棕红色物质，B错误； C、②组（无酶无甲）和④组（无酶有甲）都不含淀粉酶，设置这两组可以排除淀粉自身分解（非酶促反应）、植物提取液甲本身带来的还原糖等无关变量对实验结果的干扰，C正确； D、③组棕红色越深，说明生成的还原糖越多，α-淀粉酶活性越强，植物提取液甲的抑制效果越弱，D错误。 10．为探究温度对乳糖酶活性的影响，研究人员开展了相关实验，检测并计算各组温度下的相对酶活性和残余酶活性（残余酶活性指酶在经过特定温度处理后，仍然保留的催化活性，能反映酶的热稳定性），结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．该实验的自变量是温度，不同温度下酶活性相同空间结构可能不同 B．为获得曲线b中的数据，测试温度应为酶促反应的最适温度 C．该酶在50℃左右时具有最高活性，因此最适宜在该温度下长期保存 D．据图推测，工业生产中该酶使用的最佳温度约为50℃ 【答案】AB 【详解】A、本实验探究温度对乳糖酶活性的影响，自变量为温度；酶活性相同时可对应两个不同温度：低于最适温度时酶空间结构完整未改变，高于最适温度时酶部分变性、空间结构改变，因此不同温度下酶活性相同时，空间结构确实可能不同，A正确； B、残余酶活性反映酶经不同温度处理后剩余的催化活性，为排除测试温度本身对酶活性的干扰，保证实验结果的差异仅来自不同温度处理对酶的影响，所有组的测试温度都应设置为该酶的最适温度，B正确； C、酶适合在低温下长期保存，50℃下残余酶活性已经显著降低，酶发生部分变性，长期保存会导致酶完全失活，C错误； D、工业用酶需要兼顾活性和热稳定性，50℃虽然相对酶活性最高，但该温度下残余酶活性很低，说明酶极易变性失活，无法持续发挥作用，最佳使用温度低于50℃，D错误。 易错点11：总光合、净光合、呼吸速率判定误区 1．科研人员研究了3种石斛的光合特性，在石斛光合最适温度条件下测得相关指标如表所示。据表分析错误的是（　　） 种名 呼吸速率（μmol·m-2s-1） 光合速率达最大值时所需的最小光照强度（K/x） 最大净光合速率（μmol·m-2s-1） 灯笼石斛 1.17 27.99 2.6 具槽石斛 0.72 27.18 3.3 球花石斛 0.45 34.29 3.7 A．灯笼石斛的最大总光合速率比球花石斛大 B．光照强度为34.29Klx时，球花石斛叶肉细胞中ATP由光合作用和呼吸作用产生 C．光照强度为27.18Klx时，具槽石斛积累的有机物大于灯笼石斛 D．当光照强度大于27.99Klx时，具槽石斛的光合速率有可能会下降 【答案】A 【详解】A、总光合速率为呼吸速率与净光合速率之和，因此灯笼石斛的最大总光合速率比球花石斛小，A错误； B、光照条件下，植物叶肉细胞中ATP由光合作用和呼吸作用产生，B正确； C、有机物的积累量可以用净光合速率表示，因此光照强度为27.18Klx时，具槽石斛积累的有机物大于灯笼石斛，C正确； D、当光照强度过大时，植物因叶绿体被灼伤，其光合速率有可能会下降，D正确。 2．研究人员探究了叶片温度、CO2浓度对某植物光合速率的影响，结果如下图所示。下列说法正确的是（    ） A．温度会影响酶活性，且仅对光合作用的暗反应阶段产生影响 B．较高CO2浓度下，温度约为35℃时植物的实际光合速率最高 C．30℃时，从低CO2浓度提至高CO2浓度，短时间内C5含量增加 D．较高CO2浓度下，光合速率对温度变化的响应更显著 【答案】D 【详解】A、光合作用的光反应阶段和暗反应阶段都需要酶的催化，温度通过影响酶活性会对光反应和暗反应都产生影响，并非仅影响暗反应，A错误； B、图中CO₂吸收量代表净光合速率，实际光合速率=净光合速率+呼吸速率，题目未提供呼吸速率数据，无法确定实际光合速率最高的温度，B错误； C、CO₂浓度升高时，CO₂与C₅结合生成C₃的速率加快，C₅消耗增加，而C₃还原生成C₅的速率在短时间内不变，所以C₅含量会减少，C错误； D、观察图中曲线，较高CO₂浓度下的曲线随温度变化的幅度比低CO₂浓度下的曲线更明显，说明较高CO₂浓度下光合速率对温度变化的响应更显著，D正确。 3．如图所示为高等植物叶肉细胞内的部分代谢过程，①～⑦为相关生理过程。下列叙述正确的是（　　） A．③和⑥均在生物膜上进行 B．高温干旱条件下，④受阻的主要原因并非③受阻 C．产生ATP的过程有③⑤⑥，产生的ATP均可为②提供能量 D．③产生的O2多于⑥消耗的O2时，植物干重就会增加 【答案】B 【详解】A、③光反应的场所是类囊体薄膜（生物膜），但⑥有氧呼吸第二阶段的场所是线粒体基质，不属于生物膜，因此二者不都在生物膜上进行，A错误； B、高温干旱条件下，植物为减少水分散失会关闭气孔，导致CO2吸收不足，暗反应④因原料不足受阻，主要原因不是光反应③受阻，B正确； C、产ATP的过程为③、⑤、⑥，但光反应③产生的ATP用于暗反应④，无法为②无机盐的主动运输供能，C错误； D、图示为叶肉细胞的代谢过程，③产O₂多于⑥耗O₂仅说明叶肉细胞净光合大于0，但植物还有大量不能进行光合作用的细胞（如根细胞）需要消耗有机物，植株总光合不一定大于总呼吸，干重不一定增加，D错误。 4．将小麦幼苗放在温度适宜的密闭容器内，测得该容器内氧气量的变化情况如图所示。下列说法正确的是（    ） A．用溴麝香草酚蓝溶液检测0~5min容器内的气体，可观察到溶液由蓝变黄再变绿 B．若小麦幼苗的呼吸速率保持不变，则5~15min叶片产生氧气的速率为6×10-8mol/min C．B点时，小麦叶片的光合作用速率等于呼吸作用速率 D．与A点相比，B点时叶绿体基质中C3含量上升 【答案】B 【详解】A、0-5min处于黑暗条件，小麦只进行呼吸作用，产生的气体是CO2，溴麝香草酚蓝水溶液和CO2反应，颜色由蓝变绿再变黄，A错误； B、黑暗条件下测得的细胞呼吸速率=（5-4）×10-7mol/5min=2×10-8mol/min，而在光照下测得的是净光合作用速率=（8-4）×10-7mol/10min=4×10-8mol/min，氧气产生量为总光合作用速率，即为细胞呼吸速率与净光合作用速率之和，是6×10-8mol/min，B正确； C、密闭容器中氧气浓度取决于有氧呼吸强度和光合作用强度的大小，B点时氧气浓度不变，说明B点时植物的净光合速率为0，叶片的光合作用速率大于呼吸作用速率，C错误； D、与A点相比，B点时容器内的二氧化碳含量变少，C3生成减少，还原不变，所以叶绿体基质中C3含量下降，D错误。 5．下图是动物细胞中与葡萄糖有关的代谢途径，相比正常细胞，癌细胞中磷酸戊糖途径（PPP）会加强，在提供能量的同时最大化生成NADPH和5—磷酸核糖，利于癌细胞增殖。以下有关说法错误的是（　　） A．PPP途径与有氧呼吸第一阶段会共用一部分中间物质 B．葡萄糖经有氧呼吸第一阶段会产生ATP和NADPH C．PPP途径产生的5—磷酸核糖可以用于合成DNA D．图中三羧酸循环发生的场所是线粒体基质 【答案】BC 【详解】A、从图中能看到，PPP途径和有氧呼吸第一阶段共用葡萄糖-6-磷酸、果糖-6-磷酸、3-磷酸甘油醛这些中间物质，A正确； B、葡萄糖经有氧呼吸第一阶段（葡萄糖到丙酮酸的过程），会产生ATP和NADH，B错误； C、5 - 磷酸核糖是合成RNA的原料（组成核糖核苷酸），而 DNA 的合成原料是脱氧核糖核苷酸，C错误； D、三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段的反应，真核细胞中这个过程发生在线粒体基质，D正确。 6．拟南芥叶肉细胞中，未成熟叶绿体发育所需的ATP，需经叶绿体膜上的转运蛋白H从细胞质基质运入。叶绿体成熟后，H基因表达量降低，细胞质基质中的ATP向叶绿体转运受阻。研究者利用转基因技术使成熟叶肉细胞中H基因过量表达，并将非转H基因叶肉细胞（A组）和转基因叶肉细胞（B组）进行黑暗处理，检测结果如图。下列说法错误的是（　　） A．未成熟叶绿体发育所需的ATP主要由线粒体合成 B．与A组相比，B组细胞叶绿体内ATP消耗增多 C．与A组相比，B组细胞中CO2消耗速率增加 D．H基因过量表达会抑制细胞的有氧呼吸过程 【答案】CD 【详解】A、ATP是细胞中的直接能源物质，主要由细胞呼吸和光合作用产生，未成熟的叶绿体发育所需的ATP依赖转运蛋白H从细胞质基质输入，因此是来自细胞呼吸，细胞有氧呼吸产生大量ATP，有氧呼吸的场所主要在线粒体，A正确； B、由图可知，非转H基因叶肉细胞（A组）中，细胞质基质ATP浓度远高于叶绿体基质。转基因叶肉细胞（B组）中，细胞质基质中ATP含量下降，且叶绿体基质中ATP含量未显著升高，表明叶绿体消耗了从细胞质基质中转入的ATP，即B组细胞叶绿体内ATP消耗增多，B正确； C、由题干信息可知，AB两组均进行黑暗处理，不能进行光反应产生NADPH，因而暗反应无法进行，因此B组细胞中CO2消耗速率不会增加，C错误； D、H基因过量表达会促进细胞质基质中的ATP向叶绿体转运，导致细胞质基质中ATP减少，细胞需代偿性提高线粒体呼吸强度，以补充细胞质基质中的ATP，故H基因过表达会增强细胞的有氧呼吸过程，D正确。 7．RuBP在高CO2含量环境下发生羧化反应，在高O2含量环境下发生加氧反应进行光呼吸。光呼吸是在光照下，Rubisco催化O2与RuBP结合，经过一系列反应释放CO2的过程，光呼吸会消耗能量并降低光合效率，相关过程如图所示。CAM植物可在Rubisco周围富集CO2，从而抑制光呼吸。为探究高温干旱条件下，不同碳代谢途径植物光呼吸的变化及其与光合效率的关系，研究者以水稻（C3植物）和景天（CAM植物，夜间气孔开放，白天气孔关闭）为材料，在适宜条件（28℃，正常供水）和高温干旱条件（38℃，停止供水7天）下，分别测定净光合速率（Pn）、光呼吸速率（Pr）以及光呼吸速率/净光合速率（Pr/Pn），结果如表所示。回答下列问题： 植物类型 处理条件 Pn（μmol·m-2·s-1） Pr（μmol·m-2·s-1） Pr/Pn（%） 水稻 适宜 22.5 6.8 30.2 高温干旱 8.2 5.1 62.2 景天 适宜 3.2 0.3 9.4 高温干旱 2.5 0.4 16.0 (1)由图可知，细胞内光呼吸发生的场所有________。在适宜条件下，与CAM植物相比，C3植物光呼吸速率较高的原因可能是________。 (2)水稻绿叶细胞捕获光能的色素中，含量最高的色素主要吸收的光是________。高温干旱条件下与适宜条件下相比，景天Pn下降幅度________（填“大于”或“小于”）水稻Pn下降幅度。结合CAM植物的CO2固定特点，推测在高温干旱条件下，其光呼吸速率反而上升的原因可能是________。 (3)分析表中水稻的数据，与适宜条件相比，高温干旱条件下水稻的Pn显著下降，而光呼吸速率下降幅度较小，这种变化对植物生存具有一定的积极意义，从能量利用的角度分析，其原因可能是________。 【答案】(1) 叶绿体、过氧化物酶体、线粒体 C3植物不能在Rubisco周围富集CO2，Rubisco周围CO2浓度较低，容易与O2结合，易发生光呼吸，因此光呼吸速率更高 (2) 红光和蓝紫光 小于 高温干旱下，景天夜间气孔开放吸收的CO2减少，储存的CO2减少，使Rubisco周围CO2浓度降低，对光呼吸的抑制作用减弱，因此光呼吸速率升高 (3) 高温干旱时水稻净光合速率显著下降，暗反应对ATP和NADPH的消耗减少，光呼吸可消耗光反应产生的多余ATP和NADPH，避免多余能量积累损伤光合结构，对植物起到保护作用 【详解】（1）从题图过程可看出，光呼吸的起始步骤发生在叶绿体，后续反应依次经过过氧化物酶体、线粒体，因此光呼吸的发生场所是这三种细胞器。题干明确说明CAM植物可在Rubisco周围富集CO2抑制光呼吸，C3植物不具备该特点，Rubisco周围CO2浓度更低，O2更易与RuBP结合发生加氧反应（光呼吸），因此光呼吸速率更高。 （2）水稻绿叶中含量最高的光合色素是叶绿素a，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。计算净光合速率下降幅度：水稻Pn下降幅度约为63.6%，景天Pn下降幅度约为21.9%，因此景天Pn下降幅度小于水稻。CAM植物的特点是夜间气孔开放吸收CO2储存、白天气孔关闭；高温干旱条件下，景天夜间吸收储存的CO2减少，Rubisco周围CO2浓度降低，对光呼吸的抑制作用减弱，因此光呼吸速率升高。 （3）高温干旱会导致水稻气孔关闭，CO2供应不足，净光合速率显著下降，暗反应对光反应产生的ATP、NADPH消耗减少，多余能量会损伤光合结构；光呼吸可消耗多余的ATP和NADPH，避免能量过量积累损伤细胞，因此这种变化对植物生存有积极意义。 8．光呼吸是植物的绿色组织以光合作用的中间产物为底物，发生的吸收O2消耗有机物并释放CO2的过程，正常生长条件下光呼吸可损耗掉光合产物的25-30%，光呼吸过程如图1所示。高粱、玉米等C4植物的光呼吸消耗有机物很少，C4途经如图2所示。仙人掌是适应白天温度高而夜间温度低这种生长环境的植物。它的气孔在夜晚开放、白天关闭，这种无机碳的浓缩途径称为“景天酸代谢”。 (1)在夏季晴朗的白天，光照强度较大，光反应产生的________及O2较多，但是在温度较高的环境下，________导致叶肉细胞获得的CO2不足，暗反应过程被限制而不能及时利用光反应产物，此时RuBP羧化酶会催化更多的________与O2结合参与光呼吸过程，造成碳流失进而导致作物减产。 (2)在显微镜下观察玉米叶片结构时发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少________结构。 (3)图2水稻、玉米和景天科植物中，玉米对应的曲线是________，最适应炎热干旱环境的植物是曲线________。 (4)图2中，在4点时，A植物的光合速率为________μmol（m2·s）；在10点到16点期间，A组植物的光合速率________（填“＞”、“＝”，或“＜”）呼吸速率。 【答案】(1) ATP和NADPH 气孔关闭 C5 (2)基粒或类囊体 (3) 曲线C 曲线A (4) 0 ＞ 【详解】（1）夏季晴朗白天，光照强导致光反应产物ATP 和NADPH（或 [H]）及 O2增多；高温环境下，植物为减少蒸腾会关闭气孔，使CO2供应不足，暗反应受限，此时 RuBP 羧化酶催化更多C5（RuBP）与 O2结合进入光呼吸，造成碳损失。 （2）玉米为 C4植物，其维管束鞘细胞中叶绿体不完整，缺少类囊体（基粒）结构，无法进行光反应，仅能利用叶肉细胞转运来的 CO2进行暗反应。 （3）玉米（C4植物）能把环境中低浓度的CO2固定下来，集中到维管束鞘细胞，当外界干旱或蒸腾作用较强导致气孔部分关闭时，C4植物能利用细胞间隙里的低含量的CO2，无光合午休，故玉米（C4）植物对应曲线C；而适应炎热干旱环境的植物（仙人掌）夜间吸收CO2，白天气孔关闭（避免蒸腾作用散失水分）不再吸收CO2，故其对应曲线A。 （4）在4点时，A 植物吸收速率CO2为3μmol（m2·s），说明呼吸作用释放的CO2小于光合作用吸收的CO2，但是没有光照，没有光反应提供ATP和NADPH，光合作用不能进行，所以光合速率为0。在10至16 点期间，A 组植物 CO2 吸收速率= 0，说明呼吸作用产生的CO2完全被光合作用利用，而夜晚还有储存的CO2也可以光合作用，所以A组植物的光合速率 > 呼吸速率。 9．“倒春寒”使天冬在返青期发生低温胁迫。为探究低温胁迫后光合作用恢复的限制因素，科研人员选取天冬幼苗放入培养箱，低温处理后再进行室温恢复培养，检测指标及结果如图1。回答下列问题： (1)在测定天冬的叶绿素含量时，可取不同条件下等质量相同部位的叶片，加一定量的____________以提取光合色素。将叶片切成大小一致的圆片，置于适宜浓度的NaHCO3溶液中，用氧气传感器测定叶圆片的_____________速率（μmol/m2·s），代表净光合速率。 (2)据图1可知，叶绿素含量变化并非影响光合速率的唯一因素，依据是室温恢复培养72h后，___________。 (3)光可以为天冬叶片的光合作用提供能量，还可以影响天冬的生长、开花、结果等过程，这主要是因为叶片细胞中有________（填一种物质），能感受不同波长的光和光周期等信号。 (4)天冬叶绿体类囊体膜的状态转换是维持两个光系统（PSI和PSII）光能分配的一个调节机制，如图。 注：TM是类囊体膜。 上述状态转换的关键反应是LHCII蛋白（PSII捕光复合体）的磷酸化和去磷酸化。当被远红光照射时，LHCII蛋白磷酸化程度显著下降。为找到能催化LHCⅡ蛋白磷酸化的酶，选用多种相关蛋白质进行实验，最终支持S蛋白催化LHCII蛋白磷酸化的证据是：在________（远红光/红光）照射下，与_______相比，添加S蛋白抑制剂的组别中LHCII蛋白磷酸化程度_______（填“更高”或“更低”）。 【答案】(1) 无水乙醇 O2释放 (2)叶绿素含量超过处理前水平，净光合速率升高但未恢复到处理前水平 (3)光敏色素 (4) 红光 添加其他蛋白抑制剂和未添加S蛋白抑制剂的对照组 更低 【详解】（1）光合色素易溶于有机溶剂不溶于水，提取叶绿素时常用无水乙醇溶解提取色素；净光合速率指植物单位时间单位面积氧气的释放量（或二氧化碳的吸收量），因此用氧气传感器检测得到的氧气释放速率可以代表净光合速率。 （2）分析图1结果：恢复培养72h后，叶绿素含量已经恢复甚至超过处理前的水平，但净光合速率升高但未恢复到处理前水平，说明叶绿素含量变化并不是低温后光合速率恢复的唯一限制因素。 （3）植物叶片细胞中的光敏色素是一类能够感受不同波长的光、光周期信号，进而调节植物生长、开花等生命活动。 （4）题干明确说明：远红光照射时，LHCII蛋白磷酸化程度本来就会显著下降，只有红光条件下LHCII会正常发生磷酸化，适合验证S蛋白的作用；若S蛋白催化LHCII磷酸化，那么在红光下，和添加其他蛋白抑制剂和未添加S蛋白抑制剂的对照组，添加抑制剂会抑制S蛋白活性，因此实验组LHCII蛋白磷酸化程度更低，即可证明S蛋白的作用。 10．在中国，水稻与玉米有着悠久的种植历史，且在农业经济领域里处于重要地位。这两种作物的光合作用机制并不完全相同，水稻属于C3植物，通过卡尔文循环完成碳的固定和还原。玉米是C4植物，碳的固定多了C4途径，其光合作用由叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成（如图1）。 注：PEP酶固定CO2的效率远高于Rubisco酶，Rubisco酶具有双重功能，当CO2浓度较高时，它更倾向于催化C5与CO2发生反应；而当O2浓度较高时，它则更倾向于催化C5与O2反应产生CO2，这一过程为“光呼吸”。 (1)水稻光合作用的过程可以用________________反应式表示。 (2)在水稻田中偶然能见到白化苗，可用________对叶绿体中的光合色素加以分离，从而展开研究。 (3)由图1可知，C4植物中能固定CO2的受体是_________，图2为水稻与玉米的光合速率与环境CO2体积分数的关系曲线，其中最可能表示玉米的是曲线________，判断的依据是________。 (4)实验中多次打孔玉米叶片获得叶圆片，并对叶圆片干燥后称重，得到如下表所示的结果（假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变）。那么，叶圆片经过1h光照制造的有机物量是________g/cm2（用表中相关字母表示）。 实验前 黑暗1h后 再光照1h后 叶圆片干燥称重（g/cm2） X Y z 【答案】(1) (2)层析液/纸层析法 (3) PEP（磷酸烯醇式丙酮酸）和C5（五碳化合物） A C4植物利用更低浓度CO2的能力强（C4植物的CO2补偿点低/C4植物能够利用较低浓度的CO2） (4)x+z-2y 【详解】（1）水稻光合作用就是叶绿体利用光能把CO2和H2O转变为有机物，同时释放O2的过程。反应式为。 （2）分离色素的方法是纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着不同色素在滤纸条上扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带。 （3）由图1可知，C4植物能固定CO2的受体在叶肉细胞中是磷酸烯醇式丙酮酸，在维管束鞘细胞中是C5。玉米为C4植物，水稻为C3植物，相比较而言，由于C4植物叶肉细胞中PEP酶对CO2有较强的亲和力，在更低浓度CO2条件下具有更高的光合速率，所以C4植物的 CO2 补偿点低，因此A曲线最可能表示玉米。 （4）据题干信息分析可知，黑暗后1h叶圆片的干重为y，则呼吸作用消耗的有机物为x-y，再光照1h叶圆片的干重为z，光照一个小时后的干重的差值就是净光合，即有机物的积累量为z-y，1h光照制造的有机物量就是总光合=呼吸作用+净光合=（x-y）+（z-y）=x+z-2y。 易错点12：有氧呼吸和无氧呼吸的综合应用 1．Tam能抑制癌细胞生长，科研人员检测了长期使用Tam的患者的癌细胞系R和短期使用Tam的患者的癌细胞系C在不同浓度Tam下的死亡细胞比例、氧气消耗速率及葡萄糖摄取速率（已知癌细胞在氧气充足的情况下，也主要进行无氧呼吸），结果如图所示。相关推测错误的是（     ） A．乳腺癌细胞与正常乳腺细胞相比，其分裂不受机体控制 B．上述实验结果说明癌细胞系R已对Tam产生一定的耐药性 C．相同条件下，癌细胞系C线粒体内膜产生的ATP总量多于癌细胞系R D．相同条件下，癌细胞系R摄取葡萄糖更多，释放的总能量多于癌细胞系C 【答案】D 【详解】A、癌细胞端粒酶活性高，可持续修复端粒，突破分裂次数限制，实现无限增殖，不受机体控制，A正确； B、相同Tam浓度下，癌细胞系R死亡细胞比例远低于C，说明R已产生耐药性，药物杀伤效果下降，B正确； C、癌细胞系C氧气消耗速率更高，有氧呼吸更强，线粒体内膜(有氧呼吸第三阶段)产生的ATP 总量多于R，C正确； D、癌细胞系R摄取葡萄糖更多，但氧气消耗速率更低，说明其主要进行无氧呼吸；无氧呼吸能量释放远少于有氧呼吸，因此总能量不一定多于C，D错误。 2．已知电子能与O2结合形成活性氧（ROS）。当哺乳动物线粒体有氧呼吸功能受限，电子传递异常时，ROS大量积累会造成线粒体损伤。研究发现，线粒体存在一种“泄压”机制，通过乳酸脱氢酶将丙酮酸转化为乳酸并排出，以调节基质内能量与活性氧的水平，具体过程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．ROS含量正常时，丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH B．ROS含量正常时，NADH释放的电子沿线粒体内膜传递，最终被O2接受 C．ROS大量积累时，乳酸既能在细胞质基质中产生又能在线粒体基质中产生 D．线粒体通过“泄压”减少ROS的产生，同时提高NADH的合成效率 【答案】D 【详解】A、结合图示分析，ROS含量正常时，有氧呼吸正常进行，丙酮酸在线粒体基质中经三羧酸循环产生CO2和NADH，A正确； B、ROS含量正常时，NADH释放的电子沿线粒体内膜传递，最终被O2接受生成水，B正确； C、ROS大量积累时，乳酸可以在线粒体基质中合成然后运输出去，乳酸也可以在细胞质基质中合成，C正确； D、丙酮酸通过有氧呼吸第二阶段产生大量的NADH，线粒体通过“泄压”减少ROS的产生，同时丙酮酸被还原为乳酸，降低NADH的合成效率，D错误。 3．即使O2充足，癌细胞仍以糖酵解（细胞呼吸第一阶段）作为能量供给的主要形式并产乳酸。将肝癌细胞系和正常肝细胞置于正常O2浓度、葡萄糖浓度相同且稳定的培养液中进行体外培养，利用人工智能代谢监测系统实时追踪二者的O2消耗速率、CO2释放速率及乳酸生成量。下列分析正确的是（　　） A．线粒体中等位基因的遗传遵循分离定律 B．肝癌细胞系的O2消耗速率大于正常肝细胞 C．肝癌细胞系的能量利用效率高于正常肝细胞 D．推测肝癌细胞系的乳酸生成量高于正常肝细胞 【答案】D 【详解】A、线粒体中无等位基因，质基因的遗传不遵循孟德尔遗传定律，A错误； B、根据题意，癌细胞以糖酵解作为能量供给的主要形式，而糖酵解不消耗O2，因此肝癌细胞系的O2消耗速率小于正常肝细胞，B错误； C、肝癌细胞系的能量利用效率低于正常肝细胞，C错误； D、正常肝细胞主要进行有氧呼吸，不生成或极少生成乳酸；而肝癌细胞以糖酵解为主要供能方式，糖酵解的终产物是乳酸，因此肝癌细胞的乳酸生成量显著高于正常肝细胞，D正确。 4．乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）分别参与催化丙酮酸转化为酒精和乳酸。当pH降低到6.8左右时，ADH被激活而LDH活性受抑制，使植物细胞的呼吸产物发生转变。下列叙述正确的是（　　） A．ADH和LDH在线粒体中催化丙酮酸分解 B．丙酮酸转化为酒精的过程伴随着ATP合成 C．酶活力变化使乳酸发酵逐渐转化为酒精发酵 D．呼吸产物转变有利于避免pH升高造成毒害 【答案】C 【详解】A、乙醇脱氢酶（ADH）和乳酸脱氢酶（LDH）催化无氧呼吸的进行，无氧呼吸的场所是细胞质基质，ADH和LDH在细胞质基质中催化丙酮酸分解，A错误； B、丙酮酸转化为酒精的过程不能合成ATP，B错误； C、乳酸发酵会使pH降低，且当细胞质基质中的pH降低到6.8左右时，ADH被激活而LDH活性受抑制，使植物细胞的呼吸产物发生转变，所以植物细胞无氧呼吸时，乳酸发酵逐渐转化为酒精发酵，C正确； D、细胞呼吸产物从乳酸转变成酒精时，有利于减轻pH降低对细胞造成的毒害，D错误。 5．肿瘤细胞在有氧条件下仍主要进行旺盛的无氧呼吸，肿瘤内部有复杂的细胞与分子微环境，如下图所示。其中，成纤维细胞活化蛋白质（FAP）是一种蛋白酶，可特异性降解胶原等细胞外基质（ECM）成分，让致密的基质变得疏松，有利于肿瘤扩散；腺苷是ATP（可激活免疫细胞，增强免疫功能）在胞外水解产生的强效免疫抑制分子。下列分析错误的是（　　） A．细胞的正常代谢依赖于内环境的化学成分和理化性质的相对稳定 B．肿瘤内部免疫细胞丰富，但部分功能因低营养、低pH环境而被抑制 C．ATP和腺苷都是内环境中的成分，ATP供能，腺苷显著调低免疫功能 D．开发靶向FAP的抗体和T细胞，可重塑ECM、限制肿瘤侵袭正常组织 【答案】C 【详解】A、内环境稳态（即内环境化学成分和理化性质的相对稳定）是细胞进行正常生命活动/代谢的必要条件，A正确； B、题干说明肿瘤细胞有氧条件下仍主要进行无氧呼吸，会产生大量乳酸，使肿瘤内部呈低pH环境；同时肿瘤细胞代谢旺盛，会消耗大量营养，因此肿瘤内部是低营养、低pH环境，结合腺苷的免疫抑制作用，即使肿瘤内部存在免疫细胞，其功能也会被抑制，B正确； C、题干明确提到胞外（内环境中）的ATP功能是激活免疫细胞，增强免疫功能，而非在内环境中为生命活动供能（ATP为细胞供能的过程主要发生在细胞内），因此“ATP供能”的表述错误，腺苷确实可以显著抑制免疫功能，C错误； D、FAP可特异性降解细胞外基质ECM，使基质疏松利于肿瘤扩散，若开发靶向FAP的抗体和T细胞，可抑制FAP的作用，从而重塑ECM，限制肿瘤侵袭正常组织，D正确。 6．运动强度是指运动对人体生理刺激的程度，或在运动时人体承受的运动负荷量。某研究员研究了人体在不同运动强度时，血液中乳酸含量和氧气消耗速率的变化情况（以葡萄糖为底物），如下图所示。已知呼吸熵=CO2释放量/O2吸收量。下列说法正确的是（　　） A．剧烈运动时，细胞内ATP含量明显增加 B．运动强度为a时，肌肉细胞的呼吸熵为1 C．运动强度≥b时，葡萄糖中的能量部分以热能散失，其余储存在ATP中 D．运动强度≥c时，细胞无氧呼吸加快，将丙酮酸分解成乳酸来增加供能 【答案】B 【详解】A、ATP在细胞内始终维持动态平衡，剧烈运动时合成与分解速率均加快，但总量基本稳定，不会明显增加，A错误； B、此时乳酸水平接近0，表明主要进行有氧呼吸，根据反应方程式可知：C6H12O6+ 6O2 + 6H2O → 6CO2 + 12H2O + 能量，此时肌肉细胞的呼吸熵为1，B正确； C、分析曲线可知，运动强度≥b时，此时细胞在进行既有无氧呼吸又有氧呼吸，葡萄糖中的能量大部分以热能散失，少部分储存在ATP中，还有一部分在未彻底氧化分解的产物乳酸中，C错误； D、根据图示，运动强度≥c时，血液中乳酸水平显著上升，说明无氧呼吸增强，但无氧呼吸第二阶段（丙酮酸→乳酸）不产生ATP，D错误。 7．剧烈运动时，肌肉细胞产生的乳酸在肝细胞内生成葡萄糖，葡萄糖进入血液再进入肌肉细胞氧化供能的过程称为乳酸循环，如图所示。以下说法错误的是（　　） A．肌细胞无氧呼吸时，葡萄糖中的能量大部分都以热能形式散失 B．丙酮酸转化为乳酸利用的NADH来自细胞质基质和线粒体基质 C．肌肉细胞中可能缺乏催化6-磷酸葡萄糖转化为葡萄糖的相关酶 D．剧烈运动时，肌细胞中乳酸的增加有利于肝脏中肝糖原的积累 【答案】ABD 【详解】A、肌细胞无氧呼吸是不彻底的氧化分解，葡萄糖中的能量大部分仍储存在乳酸中，A错误； B、在无氧呼吸过程中，葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质，产生NADH也在细胞质基质，丙酮酸还原为乳酸利用的NADH只来自细胞质基质；线粒体基质产生的NADH用于有氧呼吸第三阶段与氧结合生成水，不会用于丙酮酸还原为乳酸的过程，B错误； C、从图中可以看到，肌肉细胞中6 - 磷酸葡萄糖不能转化为葡萄糖，可能是缺乏6 - 磷酸葡萄糖转化为葡萄糖的相关酶，C正确； D、 剧烈运动时肌肉细胞消耗大量葡萄糖供能，乳酸循环中，肝脏将乳酸转化生成的葡萄糖，会通过血液运输回肌肉细胞氧化供能，满足运动的能量需求，不会在肝脏合成肝糖原积累，D错误。 8．特定条件下，哺乳动物线粒体NADH会出现富余，影响线粒体的结构和功能。最新研究发现哺乳动物线粒体在NADH富余时能产生乳酸，并运输到细胞质基质中，过程如图。相关叙述正确的是（　　） A．有氧呼吸第一、二、三阶段均能产生NADH B．哺乳动物细胞质基质、线粒体基质均能产生乳酸 C．丙酮酸转化为乳酸时会产生NADH和少量ATP D．该机制有利于保护线粒体结构和维持糖酵解的运行 【答案】BD 【详解】A、有氧呼吸第一、第二阶段可产生NADH；第三阶段是NADH与O₂结合生成水，消耗NADH，A错误； B、哺乳动物无氧呼吸时，细胞质基质中丙酮酸可转化为乳酸；结合题干和图示可知，线粒体NADH富余时，也可在线粒体基质中将丙酮酸转化为乳酸并运出，因此两个场所均能产生乳酸，B正确； C、丙酮酸转化为乳酸属于无氧呼吸第二阶段，该过程消耗NADH生成NAD⁺，无ATP生成，C错误； D、该机制可消耗富余的NADH，避免其损伤线粒体结构和功能；同时反应生成的NAD⁺可作为糖酵解的反应物，维持糖酵解正常运行，D正确。 9．哺乳动物丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1。回答下列问题。 (1)在细胞呼吸过程中，丙酮酸在______（场所）产生，该过程伴随有ATP和______（填物质）的生成。 (2)据图1推测，PDK4蛋白能______PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率______。 (3)PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，研究PDH磷酸化对其活性的影响，结果如图2。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα～Pβ～Pγ，需要用32P标记ATP的______位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型____、____、____、____。（在a、b处补充文字说明：c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制） 【答案】(1) 细胞质基质 还原型辅酶I(NADH) (2) 抑制 升高 (3) γ PDH磷酸化 PDH活性降低 - + 【详解】（1）葡萄糖分解产生丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质；细胞呼吸第一阶段除丙酮酸、ATP外，还会生成还原型辅酶I(NADH)。 （2）衰老细胞中PDK4蛋白表达量更高，乳酸生成速率也更高；降低PDK4基因表达后，衰老细胞乳酸生成速率下降。结合PDH可催化丙酮酸线粒体氧化分解，可推测：PDK4蛋白会抑制PDH活性，PDH活性降低后，丙酮酸进入线粒体氧化分解减少，更多丙酮酸通过无氧呼吸生成乳酸，因此衰老细胞乳酸生成速率升高。 （3）① ATP中远离腺苷的是γ位磷酸基团，磷酸化过程中PDH获得的磷酸来自ATP末端的γ位，因此需要标记γ位磷酸基团。 ② 结合实验逻辑梳理调控途径：PDK4基因表达上升，会促进PDK4蛋白的合成，PDK4蛋白催化PDH磷酸化，因此a填写PDH磷酸化，磷酸化使PDH活性降低，因此b填写PDH活性降低；PDH可促进丙酮酸氧化分解为CO2和H2O，PDH活性降低后，抑制该有氧途径（c填-），促进丙酮酸转变为乳酸的无氧途径（d填+），和图1实验结果一致。 10．研究者以乳腺癌细胞M和线粒体DNA完全缺失的乳腺癌细胞M0为材料，探究线粒体DNA与肿瘤生长的关系。 (1)M0无法合成线粒体中的部分蛋白，但其ATP合成速率与M无显著差异，推测乳腺癌细胞主要依靠________呼吸供能。 (2)将小鼠均分为两组，分别接种等量M或M0至相同部位，一段时间后测定肿瘤体积，结果如下图。 结果表明，M0的________能力低于M。 (3)线粒体中酶D是催化嘧啶合成的关键酶，而M0中酶D无法被激活。研究者在相同条件下单独培养M和M0，检测处于细胞周期不同阶段——依次为G1期、S期（DNA复制）、G2期和M期（分裂期）的细胞数量，结果显示M0大多被阻滞在________。 (4)肿瘤微环境还存在间充质干细胞（MSC）。研究者将被绿色荧光标记的M0与线粒体被红色荧光标记的MSC混合，移植至小鼠皮下，3天后观察到绿色荧光细胞内出现红色荧光，说明________。 (5)综合上述信息，M0肿瘤体积后期恢复增长的原因是：________。 【答案】(1)无氧 (2)增殖（或分裂） (3) G1 期和 S 期之间 (4)MSC可将线粒体转移给M0细胞 (5)肿瘤环境中的MSC为M0细胞提供线粒体，使其获得线粒体DNA或线粒体功能后激活酶D，解除对细胞周期的阻滞而恢复增殖能力 【详解】（1）有氧呼吸的主要场所是线粒体，而无氧呼吸只在细胞质基质中进行。由题干信息“乳腺癌细胞 M₀的线粒体 DNA 完全缺失，无法合成线粒体中的部分蛋白（如有氧呼吸第三阶段的酶）； 但它的ATP合成速率与正常的 M细胞无显著差异”可知，M0无法进行完整的有氧呼吸，却能正常合成 ATP，说明它主要依靠无氧呼吸供能。 （2）从图中曲线可以看出，接种M细胞的小鼠，肿瘤体积增长速度快； 接种M0细胞的小鼠，肿瘤体积增长速度明显慢于 M 组。这说明M0的增殖 （或分裂）能力低于 M。 （3）题干信息：线粒体中的酶 D 是催化嘧啶合成的关键酶，而 M₀中酶 D 无法被激活；嘧啶是DNA复制的原料，DNA复制发生在S期。 酶D无法激活，嘧啶合成受阻，DNA复制无法正常进行，因此细胞大多被阻滞在G1期和S期之间，无法完成DNA复制。 （4）实验设计：M₀细胞被绿色荧光标记；MSC 细胞的线粒体被红色荧光标记；混合培养后，绿色荧光的M0细胞内出现了红色荧光。这说明MSC可将线粒体转移给M0细胞，即细胞间发生了线粒体的转移。 （5）综合前面的信息：M0自身线粒体DNA缺失，酶D无法激活，嘧啶合成受阻，细胞周期被阻滞，肿瘤生长缓慢；但肿瘤环境中的MSC为M0细胞提供线粒体，使其获得线粒体DNA或线粒体功能后激活酶D，解除对细胞周期的阻滞而恢复增殖能力。 易错点13：有丝分裂染色体与 DNA 数量变化 1．如图表示细胞分裂和受精作用过程中核DNA含量和染色体数目的变化，据图分析，下列叙述错误的是（    ） A．0~a阶段为有丝分裂，a~b阶段为减数分裂 B．L点→M点所示过程与细胞膜的流动性有关 C．GH段和OP段，细胞中含有的染色体数相等 D．MN段发生了核DNA含量的加倍 【答案】C 【详解】A、观察可知，0~a阶段核DNA复制一次，细胞分裂一次，符合有丝分裂的特点；a~b阶段核DNA复制一次，细胞分裂两次，符合减数分裂的特点，所以0~a阶段为有丝分裂，a~b阶段为减数分裂，A正确； B、L点→M点所示过程为受精作用，受精作用中精子和卵细胞的融合与细胞膜的流动性有关，B正确； C、GH段为减数第一次分裂，染色体数与体细胞相同；OP段为有丝分裂后期，染色体数是体细胞的2倍，所以GH段和OP段细胞中含有的染色体数不相等，C错误； D、MN段为有丝分裂的间期、前期和中期，间期进行DNA的复制，发生了核DNA含量的加倍，D正确。 2．如图甲为某二倍体动物（2N=4）减数分裂过程中染色体、染色单体和核DNA分子含量变化示意图，图乙为该动物某一器官内部分细胞分裂图。下列叙述正确的是（　　） A．染色体着丝粒分裂导致图甲Ⅰ→Ⅱ过程中核DNA分子数量加倍 B．图甲中Ⅲ→Ⅳ过程染色单体数目由4→0是同源染色体分离导致的 C．图乙中A细胞的上一时期发生了非姐妹染色单体之间的互换 D．基因重组可发生在图乙的B细胞中，其名称为初级卵母细胞 【答案】D 【详解】A、图甲I→Ⅱ过程中核DNA分子数量加倍是DNA复制的结果，不是染色体着丝粒分裂导致的，A错误； B、图甲Ⅲ→Ⅳ过程中染色单体数目由4→0变化的原因是着丝粒的分裂，B错误； C、图乙中A细胞含有同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，处于有丝分裂后期，上一时期是有丝分裂中期，不会发生非姐妹染色单体之间的互换，非姐妹染色单体之间的互换发生在减数分裂Ⅰ前期，C错误； D、B细胞发生同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，且细胞质不均等分裂，由此可知基因重组可发生在图乙的B细胞中，即非同源染色体的自由组合，其名称为初级卵母细胞，D正确。 3．成熟促进因子（MPF）是由周期蛋白（CyclinB）和周期蛋白依赖性激酶（CDK1）结合形成，能催化多种靶蛋白磷酸化，从而驱动细胞进入分裂期。CyclinB在分裂期后期被降解；CDK1在整个细胞周期中相对稳定。下列相关叙述错误的是（　　） A．MPF的活性会随CyclinB的浓度变化而呈周期性波动 B．MPF的组装与染色质的复制均发生在细胞分裂间期 C．若用药物抑制MPF的活性，将使癌细胞停留在分裂期 D．MPF通过靶蛋白磷酸化，促进核膜崩解和染色体形成 【答案】C 【详解】A、MPF由CyclinB和CDK1结合形成，CDK1在整个细胞周期中含量稳定，因此MPF的活性由CyclinB的含量决定；CyclinB会周期性合成、分裂期后期降解，因此MPF活性随CyclinB的浓度变化呈周期性波动，A正确； B、MPF的作用是驱动细胞进入分裂期，因此其组装需在分裂间期完成；染色质的复制（DNA复制和相关蛋白质合成）也发生在分裂间期，B正确； C、MPF的功能是驱动细胞进入分裂期，若用药物抑制MPF的活性，细胞将无法进入分裂期，停留在分裂间期，C错误； D、细胞进入分裂期的前期会发生核膜崩解、染色质螺旋化形成染色体的过程，MPF通过催化靶蛋白磷酸化驱动细胞进入分裂期，可促进上述过程发生，D正确。 4．科研人员检测某真核生物体细胞在细胞周期不同阶段（G1、S、G2、M期）及G1期细胞加入RNA合成抑制剂后的核DNA、RNA和蛋白质相对含量，结果如下表所示。已知G1期为DNA复制做准备，S期为DNA复制期，G2期为分裂期做准备，M期为细胞分裂期。下列叙述正确的是（　　） 时期/处理 核DNA相对含量 RNA相对含量 蛋白质相对含量 G1期 2 4 2 S期 2→4 5 4 G2期 4 3 5 M期 4 2 4 G1期+RNA合成抑制剂 2 1 2 A．G1期不进行DNA复制，细胞核中不含游离的脱氧核苷酸 B．S期由于核DNA发生复制，DNA和染色体的含量随之加倍 C．M期RNA含量最低，说明该时期细胞内无mRNA的合成和翻译过程 D．G1期加入RNA合成抑制剂后蛋白质含量下降，说明转录是翻译的必要前提 【答案】D 【详解】A、G1期为DNA复制做准备，会储备DNA复制所需的原料等物质，细胞核中含有游离的脱氧核苷酸，A错误； B、S期核DNA发生复制，核DNA含量加倍，但染色体数目由着丝粒数目决定，S期着丝粒未分裂，染色体数目不加倍，B错误； C、M期染色体高度螺旋化，核DNA难以解旋进行转录，因此RNA含量低，但此前转录形成的mRNA仍可作为模板进行翻译过程，并非无翻译过程，C错误； D、RNA合成抑制剂会抑制转录过程，G1期加入该抑制剂后RNA含量显著下降，蛋白质无法继续合成（正常G1期会通过转录、翻译合成蛋白质为后续时期做准备），说明翻译需要转录产生的mRNA作为模板，转录是翻译的必要前提，D正确。 5．图1表示某细胞分裂过程中核DNA数目的变化，图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系。下列叙述正确的是（　　） A．图1表示的细胞分裂过程为有丝分裂 B．图1中EF段核DNA减半的原因是着丝粒分裂 C．图2中CD段发生的时期是有丝分裂后期 D．图1中BC段和图2中AB段的形成原因相同 【答案】D 【详解】A、图1中核DNA数目最终变化为初始的1/2，故其表示的细胞分裂过程为减数分裂，A错误； B、图1中EF段核DNA数目减半的原因是减数分裂I末期细胞分裂形成2个子细胞，B错误； C、图2中CD段每条染色体上DNA含量减少一半，说明发生了着丝粒的分裂，发生的时期可能是有丝分裂后期，也可能是减数分裂Ⅱ后期，C错误； D、图1中BC段和图2中AB段的形成原因都是核DNA的复制，D正确。 6．细胞分裂间期分为G1期、S期（DNA复制）和G2期。胸苷（TdR）是一种DNA合成抑制剂，可使细胞周期同步化。已知小鼠ES细胞G1、S、G2、M期依次为11 h、8 h、6 h、2 h，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，洗去TdR可恢复正常的细胞周期，后经过第二次阻断处理后所有细胞最终停留在G1/S交界处。图1为细胞周期各时期示意图，图2为小鼠细胞（2n=40）正常分裂时染色体数量变化部分曲线，下列相关叙述正确的是（　　） A．图1所示细胞经S期DNA复制，G2期细胞DNA数目和染色体数均为原来的两倍 B．若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，进行第二次阻断可以在第一次洗去TdR过8 h后的任意时间点开始 C．图2可以表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 D．图2中，若b=20，d=1，则②表示的细胞可能发生基因重组 【答案】C 【详解】A、图1所示细胞经S期DNA复制，G2期细胞DNA数目是原来的两倍，但染色体数目不变，A错误； B、根据题意分析，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，则细胞最慢的停留在G1/S交界处，最快的停留在S/G2交界处，前者通过8h才能出S期，后者通过6+2+11=19h到达下一个周期的G1/S交界处随后会进入S期，因此若要使所有细胞均停留在G1/S交界处，应该让最慢的细胞出S期，让最快的细胞不能再次进入S期，则第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后8~19h进行，B错误； C、图2若纵坐标是染色体数和染色体组数，由图可知，存在染色体数和染色体组数加倍的时期，即着丝粒分裂，发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，C正确； D、小鼠细胞2n=40，图2中，若b=20，d=1，则②发生在减数第二次分裂后期，表示的细胞可能发生着丝粒分裂，而基因重组发生在减数第一次分裂前期或后期，D错误。 7．流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数，并帮助研究者分析体外培养细胞群体的周期分布情况。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞，24h后用流式细胞仪检测，结果如图。下列对检测结果的分析正确的是（　　） A．a峰中细胞处于分裂期，b峰中细胞处于分裂间期 B．b峰中细胞的染色体数是a峰中细胞的2倍 C．癌细胞在DNA复制时，细胞体积无明显变化 D．实验组b峰细胞所占比例低于对照组，说明该药物有一定的抗癌效果 【答案】D 【详解】A、a峰中细胞的DNA含量为40，处于分裂间期（G1期）；b峰中细胞的DNA含量为80，处于分裂期（包括前期、中期、后期、末期）和分裂间期的G2期，A错误； B、a峰中细胞为分裂间期DNA未复制的细胞，b峰中细胞为分裂期和分裂间期DNA复制后的细胞，只有在分裂后期和末期，b峰中细胞的染色体数是a峰中细胞的2倍，并非所有b峰中细胞染色体数都是a峰中细胞的2倍，B错误； C、癌细胞在DNA复制时（分裂间期），细胞体积会有所增大，并非无明显变化，C错误； D、实验组b峰细胞所占比例低于对照组，这表明处于分裂期的细胞数量减少，说明该药物对癌细胞DNA复制有抑制作用，有一定的抗癌效果，D正确。 8．图1为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线,图2为某细胞分裂过程中染色体变化的示意图。下列分析正确的是（    ） A．图1曲线不可以表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化 B．若图1曲线表示有丝分裂中染色体数目变化的部分曲线,则n=23 C．若图1曲线表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线,则n=1 D．图2所示为同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,相应变化可发生在图1中的b时期 【答案】AC 【详解】A、有丝分裂过程中，染色单体在间期形成，前期、中期数目为92，后期着丝粒分裂，染色单体数目直接降为0，不存在从2n下降到n的变化，因此图1曲线不可以表示有丝分裂部分时期染色单体数目的变化，A正确； B、人体细胞有丝分裂过程中，染色体数目在后期为92，末期结束后子细胞中染色体数目为46，若图1表示有丝分裂染色体数目变化的部分曲线，则n=46，B错误； C、每条染色体上的DNA分子数只能为1或2，当着丝粒分裂时，每条染色体上DNA数由2变为1，因此若图1表示减数分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n=1，C正确； D、图2所示为同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换，发生在减数第一次分裂前期，该时期对应图1中的a时期（物质数量为2n的阶段），并非b时期，D错误。 9．假定某哺乳动物（2n＝16）精原细胞DNA中的P均为32P，将其在不含32P的培养液中培养，依次出现甲、乙、丙3个细胞，其所含染色体和遗传信息数量如图。不考虑基因突变和染色体畸变。下列叙述正确的是（　　） A．该精原细胞至少经1次有丝分裂后再进行减数分裂 B．乙细胞中的一条染色体上可能存在等位基因 C．乙转变为丙的过程中发生了着丝点的分离 D．丙细胞中含32P的染色体可能有9种不同的形态 【答案】BC 【详解】A、DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养，甲细胞有4个染色体组，应该位于有丝分裂后期。若进行一次有丝分裂，复制时产生的每条DNA都有一条链含有32P，后期细胞中32条染色体都含有32P，故甲细胞至少是第二次有丝分裂后期，该精原细胞经至少2次有丝分裂后再进行减数分裂，A错误； B、由图可知，甲有4个染色体组，且一半染色体都含32P，因此甲至少是第二次有丝分裂后期，乙有1个染色体组，2套遗传信息，说明是MII前期或中期，丙有2个染色体组，2套遗传信息，有9条染色体有32P，说明丙是MII后期，且MI前期发生了互换，所以乙细胞中的一条染色体上可能存在等位基因，B正确； C、乙转变为丙的过程没有发生同源染色体的分离，发生了着丝粒的分裂，C正确； D、互换不影响染色体形态，丙细胞中含32P的染色体只有8种不同形态，D错误。 三、解答题 10．为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在一系列监控系统(如检验点1/2/3/4)，如图甲所示。各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如下表。请回答下列问题： 时期 部分调控因子 G1 CDK4、CDK2(G1/S转换) S CDK2 G2 CDK1(G2/M转换) M CDK1 (1)RNA聚合酶主要作用于细胞周期的_________期(填字母等)，纺锤体形成于_________期(填字母)。若调控因子CDK2基因缺失，将阻抑细胞进入_____期(填字母)，主要激活检验点____(填图甲中的数字)。 (2)当DNA损伤时，CDK1形成的复合物将不能进入细胞核内发挥作用，阻止细胞进入下一时期，可以推测激活的检验点最可能是图甲中的______(填数字)。 (3)图乙标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及核DNA含量。 ①用含放射性同位素的胸苷短期培养甲动物肠上皮细胞，处于_____(填字母)期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约_______h后会检测到被标记的M期细胞。 ②从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为_____(填字母)期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数的变化情况是________(用数字和箭头表示)。 ③若向培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________h后，细胞都将停留在S期。 ④乙动物肠上皮细胞的一个细胞周期时长为24h，M期时长为2.4 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用______(选填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。 【答案】(1) G1、G2 M S 1 (2)3 (3) S 2.2 M 12→24→12 7.4 甲 【分析】图甲表示细胞分裂分为：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期），分裂期（M期）；G1期、S期和G2期共同组成间期，细胞要连续经过G1→S→G2→M．在一个细胞周期内，间期和分裂期所占的时间相差较大，间期大约占细胞周期的90%～95%，分裂期大约占细胞周期的5%～10%，细胞经过一个细胞周期需要的时间要视细胞的类型而定。 图乙表示甲动物肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。有丝分裂过程中，DNA含量变化规律为：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；染色体变化规律为：后期加倍（4N），平时不变（2N）。 【详解】（1）图甲表示细胞分裂分为：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期），分裂期（M期）；RNA聚合酶催化转录过程，G1、G2期都要合成蛋白质，因此，RNA聚合酶主要作用于细胞周期的G1、G2期，纺锤体形成于有丝分裂前期。根据表格分析可知细胞周期从G1期向S期过渡时，调控因子CDK2增多，若调控因子CDK2基因缺失，将阻抑细胞进入S期，主要激活检验点是1。 （2）根据表格分析可知，CDK1出现于G2期，主要是促进G2期向M期转换，若DNA损伤导致CDK1形成的复合物滞留在细胞质中，不能进入细胞核内发挥作用，阻止细胞进入下一时期，说明DNA损伤发生在G2期，可以推测激活的检验点最可能是图甲中的3。 （3）①短时间放射性胸苷标记只标记到S期细胞；周期图(乙)显示S期结束到进入M期约需G2时长2.2 h，故最快2.2 h后能检测到标记的M期细胞； ②从刚出现有标记的M期细胞，到达有标记的M期细胞达到最大值，则说明其时间经历的是一个M期的时间；由于该细胞中含有12条染色体，且M期为细胞分裂期（包含前期、中期、后期和末期四个时期），其染色体的数量变化是先加倍后减半，即：12→24→12； ③由题意可以知道：因为加入胸苷后只抑制了处于S期的细胞，而其他时期的细胞都不受其影响，则随着时间的推移，原来处于G1期的细胞先进入S期并被抑制停留在S期，然后是M期的细胞，最后是处于G2期的细胞，所以到细胞都停留在S期的时间为G1+M+G2，即为7.4小时； ④观察细胞分裂过程中染色体形态、数目的变化，不仅要选择细胞周期短的细胞，更要选择分裂期在整个细胞周期中所占的比例相对较大的细胞，这样才更容易观察到实验现象。甲细胞分裂期在细胞周期中所占的比例为1.8÷（3.4+7.9+2.2+1.8）≈0.12，乙细胞的分裂期在细胞周期中所占的比例为2.4÷24=0.1，即甲细胞分裂期在细胞周期中所占的比例大，在视野中细胞数多，易观察，因此若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用甲动物肠上皮细胞更合适。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $