期末常考点必刷练（15大常考点）（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15大核心考点，以选择与填空结合图表实验题，系统覆盖生物技术实践、细胞结构与代谢等模块，强化生命观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |传统发酵技术等15个常考点|每考点5-10题，含工艺流程图、代谢过程图|以选择为主，结合实验分析与原理应用|从微观物质基础到宏观生命活动，构建“概念-原理-应用”逻辑链，体现结构与功能观、物质与能量观|

高二下学期生物期末 常考点攻破练（15大常考点） 15大常考点概览 常考点01 传统发酵技术和发酵工程 常考点02 微生物的培养技术和应用 常考点03 植物细胞工程 常考点04 动物细胞工程 常考点05 胚胎工程 常考点06 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题 常考点07细胞的物质基础 常考点08 真核细胞和原核细胞 常考点09 细胞的结构基础 常考点10 物质运输 常考点11 酶和ATP 常考点12 细胞呼吸 常考点13 光合作用 常考点14 细胞的增殖 常考点15 细胞的分化、衰老和死亡 常考点01：传统发酵技术和发酵工程 1．厨邦酱油采用两段式酿造：先利用米曲霉将原料分解为氨基酸和小分子糖，再加入高浓度盐水露天晒制180天，由耐盐酵母菌、乳酸菌等完成后续发酵，形成独特风味。下列相关叙述正确的是（    ） A．米曲霉可分泌蛋白酶、淀粉酶分解原料，属于原核生物 B．高浓度盐水可抑制多种不耐盐微生物，减少杂菌污染 C．耐盐酵母菌可将糖类彻底氧化分解，产生酒精和CO2 D．酱油、食醋、泡菜的制作，均依赖微生物的无氧发酵 2．路南鸡枞油腐乳选用优质黄豆、黑龙潭古泉水制豆腐，辅以野生鸡枞菌油及辣椒、八角、白酒等香辛料，质地细腻、香辣鲜醇。下列叙述错误的是（　　） A．“鲜醇”主要是因为豆腐中的脂肪被分解成甘油、脂肪酸 B．豆腐可为毛霉等微生物的生长繁殖提供碳源、氮源 C．辣椒、八角等香辛料的作用是调味、防腐和杀菌 D．加入白酒能抑制微生物生长，并使腐乳具有独特醇香味 3．高粱酒以高粱为主要原料，稻壳为辅料，配以大麦或小麦，经传统低温发酵酿制而成，工艺流程如下图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．传统发酵以混合菌种的液体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的 B．高粱中的淀粉为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源 C．在发酵初期，酵母菌繁殖越快则酒精产量越高 D．蒸粮不仅有助于杀灭部分杂菌，也有利于糖化 4．宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法：“造酒最在浆，……，不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥，借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆次年酿酒时，以此酸浆浸米、蒸煮，再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌，提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释，正确的是（    ） A．“浆不得过夏”；酸浆若储存过久，其积累的酒精经乳酸菌转化为乙酸导致酸败 B．“三伏天卧浆”：夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物有氧繁殖，缩短酸浆成熟时间 C．“以酸浆浸米”：酸浆的较低pH值可抑制大多数杂菌生长，为酵母菌创造竞争优势环境 D．“酸浆煮粥”：蒸煮酸浆的目的是彻底杀菌，确保后续的酿酒过程为纯种酵母菌发酵 5．宋代《北山酒经》提到“卧浆”在酿酒中的重要性。“卧浆”重酸味，可避免酿酒过程中出现“浆臭”现象。其具体制备工艺为“六月三伏时，用小麦一斗，煮粥为脚，日间悬胎盖，夜间实盖之”。下列叙述错误的是（　　） A．“六月三伏”为“卧浆”微生物繁殖提供适宜温度，缩短“卧浆”成熟时间 B．“煮粥为脚”利用高温杀灭小麦中的杂菌，确保后续酿酒过程为纯种发酵 C．“悬胎盖”和“实盖”交替进行，旨在为特定微生物发酵提供适宜氧气条件 D．“卧浆”的重酸味可抑制多数杂菌生长，避免酿酒过程中出现“浆臭”现象 6．某高粱酒的酿造流程如下：端午制曲（富集曲霉、根霉等微生物）→重阳下沙（高粱破碎后润粮、蒸煮，加入曲粉堆积糖化、富集发酵菌种）→入窖发酵（糟醅入窖密封发酵）→开窖取醅→蒸馏取酒→高温馏酒→陈酿勾调。下列叙述错误的是（　　） A．富集的曲霉、根霉等微生物可产生淀粉酶，将高粱中的淀粉分解为麦芽糖等物质 B．重阳下沙过程中，酵母菌以有氧呼吸为主并产生大量CO2和水，且种群数量增长迅速 C．入窖发酵时，酵母菌氧化分解葡萄糖释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在酒精中 D．上述高粱酒属于利用传统发酵技术制作的食品，该技术以固体或半固体发酵为主 7．味精的主要成分是谷氨酸钠，可通过谷氨酸棒状杆菌（好氧菌）发酵生产。下图是以小麦为原料发酵生产味精的工艺流程。下列叙述正确的是（　　） A．对小麦进行糖化处理有助于提高味精发酵效率 B．图示流程中的3次接种均可使用稀释涂布平板法 C．发酵罐内培养基需在配制时调节pH，后续不能调节 D．通过诱变育种对菌种进行定向改造可改善其代谢特性 8．下图为某啤酒厂生产淡色啤酒的工艺流程。在温度较高、氧气不足的条件下，酵母菌代谢会产生杂醇油（有刺激性气味及毒性的油状液体）。啤酒中大多数风味物质易挥发且不耐高温。下列叙述正确的是（　　） A．主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸，导致麦芽糖等糖分快速减少 B．后发酵阶段降温至4℃可以抑制酵母菌的代谢，以减少杂醇油含量 C．主发酵第3天pH下降的主要原因是酵母菌分解麦芽糖产生了乳酸 D．图示消毒处理会杀死大多数酵母菌但可能破坏啤酒的风味物质 9．《齐民要术》记载了一种酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列叙述正确的是（　　） A．此酿醋方法的原理是在缺少糖源时特定微生物可将酒精转化为醋酸 B．“置日中曝之”目的是杀死发酵液中的酵母菌 C．“衣”位于发酵液表面，是由醋酸菌大量繁殖形成的 D．“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧 10．火龙果在常温下极易腐败变质，产生醋味。可从火龙果上筛选优质醋酸菌种，用于火龙果深加工，筛选过程如下图。下列叙述正确的是（） A．“富集培养基”为液体培养基，培养时需振荡培养 B．筛选步骤中培养基中添加的作用是提供碳源和无机盐 C．醋酸达到一定量会抑制醋酸菌的活性，因此要测定菌株的醋酸耐受性 D．在菌株鉴定时，添加革兰氏染色剂的培养基属于选择培养基 常考点02：微生物的培养技术和应用 1．在工业化生产青霉素的过程中，发酵工程发挥了关键作用。已知工业上生产青霉素的主要菌种是产黄青霉。下列叙述正确的是（　　） A．青霉素是产黄青霉的次级代谢产物，从发酵液中提取的青霉素不可直接用于治疗 B．发酵罐中的培养基需要通过灼烧的方式灭菌，该方法可杀死所有微生物及其孢子 C．产黄青霉发酵时需要持续通入无菌氧气以满足其代谢需求 D．通过诱变育种选育高产菌株是提高青霉素产量的唯一措施 2．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，赖氨酸营养缺陷型突变菌株由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。以野生型大肠杆菌菌株为材料，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程如图所示。下列分析正确的是（　　） A．野生型大肠杆菌能够合成所需氨基酸，因此培养基中无需提供氮源 B．①②④培养基中需添加赖氨酸，而③培养基中不能添加赖氨酸 C．需将①中菌液充分稀释后，用接种环蘸取菌液在②上进行划线接种 D．从④中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需赖氨酸营养缺陷突变株 3．自然界中分离筛选出来的具有一定生产性能的野生型菌株一般不能直接用于生产，只能作为菌种选育的原材料。如图为菌种选育的随机筛选技术流程，即诱变处理后，从残存者中随机挑选菌株进行选育。下列说法错误的是（     ） A．发酵罐内发酵为发酵工程的中心环节 B．验证试验阶段，还需反复试验以确定培养基的配方 C．该技术流程中，也可通过平板划线法获得菌落后再随机挑选菌落 D．诱变处理获得突变菌株利用了基因突变的随机性和不定向性 4．为探究乳酸杆菌和双歧杆菌的产乳酸能力，研究人员将总菌量相同的乳酸杆菌、双歧杆菌、混合菌（乳酸杆菌∶双歧杆菌=1∶1）分别接种于等量的新鲜牛奶中，一段时间后测定乳酸的相对含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．乳酸发酵过程中需要定期排出装置中的气体 B．接种前新鲜牛奶需要灭菌处理且不能含有抗生素 C．新鲜牛奶可为产乳酸菌提供碳源、氮源和无机盐 D．任意比例的混合菌的产乳酸能力均高于单一菌种 5．青霉素发酵以产黄青霉菌为菌种，在深层通气搅拌罐内通过分阶段调控菌体生长与产物合成，将营养物质转化为青霉素，是典型的抗生素发酵生产工艺。如图表示青霉素发酵工程的流程。下列叙述正确的是（　　） A．①过程采用的灭菌方法适用于各种微生物培养的器材 B．③过程用到的菌种可通过诱变育种并筛选和纯化获得 C．发酵结束后，⑤过程通过过滤、沉淀等措施获得青霉素 D．种子罐和发酵罐内的培养基中，只有前者的含有凝固剂 6．科研人员为统计牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌，进行了如图所示的实验。平板①②③上菌落数的最大值分别为60、63、66个。下列叙述正确的是（    ） A．为了避免混淆，实验使用的平板需要在皿盖上做好标记 B．平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌 C．该牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌约有3.15×108个/mL D．菌落乙中的纤维素分解菌降解纤维素的能力要高于菌落甲 7．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使用全营养培养基富集菌液，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 8．苹果树腐烂由苹果树腐烂菌感染引起，为开发生物防治途径，研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂菌生长的芽孢杆菌，实验流程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①取5g土壤加入45mL无菌水中 B．过程③应用涂布法进行接种，在适宜条件下培养 C．过程③可通过观察芽孢杆菌的形状、大小、颜色进行筛选 D．乙组A处长出的菌落直径应大于甲组A处长出的菌落直径 9．废弃的塑料因难以降解，造成“白色污染”；聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的理化特性，丢弃后易被土壤微生物降解，可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA的嗜盐细菌，分离该细菌的基本流程如图所示。请回答下列问题： (1)培养和分离产PHA嗜盐细菌的培养基的配方如下：牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl 50g、水定容至1000mL。其中，蛋白胨能为嗜盐细菌的生长提供____和维生素等营养物质，NaCl可提供________。实验中需要对培养基进行严格灭菌，对培养基灭菌的常用工具是________。从咸水湖取回的样品中产PHA嗜盐细菌的浓度较高，需经过程①和②连续两次10倍稀释，每次稀释时均从前面的容器中取1mL样液，加入__________。 (2)与Ⅰ号培养基相比，Ⅱ号培养基和Ⅲ号培养基中通常需加入_____。过程③的接种方法是_________________；若过程④进行了5次划线，则需要对接种环灼烧____次。 (3)在一定的培养条件下，根据菌落的__________（答出两点）等特征，可初步判断其是否为产PHA嗜盐细菌。现已初步判断培养皿d中均为嗜盐细菌菌落，欲从培养皿d中进行取样，筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌，请简要写出操作过程：______________________________。 10．中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题： (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为___________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中宜采用___________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为___________个/L。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是___________。 (2)发酵装置中搅拌器的作用是___________。 (3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是___________。 (4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌___________。 常考点03：植物细胞工程 1．菊花是“花中四君子”之一，常用植物组织培养技术实现六倍体栽培菊花的规模化繁殖。下列有关该过程的叙述正确的是（　　） A．将幼嫩的菊花茎段接种到培养基上之前要对其进行充分地消毒 B．培养过程中常用的MS培养基是添加了适量蔗糖的液体培养基 C．利用菊花植株任何部位的细胞进行组织培养获得的新植株均可育 D．培养过程中需要配制添加不同浓度和比例植物激素的两种培养基 2．人参作为名贵中药材，其主要活性成分为人参皂苷。科研人员利用植物体细胞杂交技术构建“快速生长+高产人参皂苷”的研究方案如下。下列分析错误的是（    ） A．过程①为脱分化，不需要给予光照，与原细胞相比，愈伤组织的全能性更高 B．过程⑥的原理是植物细胞的全能性，用光学显微镜分析其染色体组成可以鉴定其是否为杂种植株 C．选择愈伤组织筛选高产细胞是因为其一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响 D．过程③中常采用灭活的病毒或聚乙二醇（PEG）诱导原生质体融合 3．如图是利用甲、乙两种植物的各自优势通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐杂种植株的实验流程图。下列叙述正确的是（　　） A．①过程前，需用次氯酸钠和酒精混合液对外植体进行消毒 B．②过程提供高pH、低Ca2+环境，有利于促进原生质体融合 C．③是在液体培养基上培养后得到的具有耐盐性状的幼芽 D．④过程需将植株种在高盐环境中，并检测目的植株的产量 4．兰科植物中有许多著名药用植物和珍贵花卉，目前多采用组培方法培养试管苗进行繁殖。兰科植物根部存在的真菌可能促进其种子的萌发。某研究小组从墨兰的根内皮组织中分离出一种新的真菌菌株。下列相关叙述错误的是（　　） A．采用组培方法培养试管苗时利用了植物细胞的全能性 B．试管苗在移栽入土前，通常需要经过一定的炼苗处理 C．实验时需用酒精和次氯酸钠对墨兰的根进行消毒处理 D．需在显微镜下观察菌落特征等对该真菌进行初步鉴定 5．紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性，是世界上首例药用植物细胞工程产品，生产流程如下图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．可使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒 B．诱导愈伤组织形成时通常需加入生长素和细胞分裂素 C．紫草宁是紫草的次生代谢产物，并不是紫草生长所必需的 D．外植体形成愈伤组织的过程不涉及基因的选择性表达 6．植物体内原本发育成气孔的前体细胞，在全能性调控因子LEC2与气孔发育关键因子SPCH协同作用下，可激活生长素合成通路，转变为具有全能性的体细胞胚干细胞。下列叙述错误的是（    ） A．若敲除SPCH基因，则不能通过前体细胞获得体细胞胚 B．利用该体细胞胚干细胞培育完整植株，不需经过愈伤组织阶段 C．上述前体细胞转变成体细胞胚干细胞体现了植物细胞的全能性 D．借助此技术可实现濒危植物的快速繁殖，有利于生物多样性保护 7．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色体，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。科学家为解决马铃薯因患青枯病导致的产量下降问题，利用马铃薯和茄子(具有抗青枯病性状)进行体细胞杂交培育抗青枯病的植株，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．处理体细胞的混合酶液中应含有胰蛋白酶、胶原蛋白酶 B．①过程中可将原生质体经 PEG处理，以提高融合效率 C．②过程获得的杂种细胞并非都具有抗青枯病性状 D．③过程中使用等比例的生长素和细胞分裂素更有利于杂种植株的形成 8．植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．过程①中酶处理的时间有差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B．过程②是该技术的关键环节，融合的细胞均具有两种细胞的遗传物质 C．过程④的培养基中不需要添加生长素和细胞分裂素 D．可通过分析丙的染色体来鉴定是否为杂种植株 9．人参作为名贵中药材，素有“百草之王”的美誉，其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培，不仅生长周期漫长，还易受病虫害侵扰。为解决这些问题，科研人员制定的研究方案如下图。 回答下列问题： (1)过程①使外植体（人参或胡萝卜的组织、细胞）转变为愈伤组织状态，该过程称为______。过程②通常使用______和果胶酶的混合液去除细胞壁以获得原生质体。 (2)过程③常用一定浓度的PEG诱导融合，但高浓度的PEG会对原生质体产生毒性，且会持续诱导非特异性融合。PEG处理一定时间后，需向体系中加入过量的培养基进行稀释，其目的是_____。除了使用PEG诱导，常用的化学方法还有_____。 (3)过程⑤和⑥体现了_____。人参皂苷属于人参的_____（填“初生”或“次生”）代谢物。与传统人工栽培提取模式相比，通过筛选和培养高产细胞来生产人参皂苷的优点有_____（答出两点即可）。 (4)除了用以上方法，随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解人参皂苷合成的代谢途径和关键酶的基础上，可利用基因工程的方法改造酵母菌等微生物，再利用______工程生产人参皂苷。 10．紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗肿瘤药物，通过抑制纺锤丝中微管蛋白解聚，导致纺锤丝僵化无法正常缩短，从而诱导肿瘤细胞凋亡。从植物中直接提取紫杉醇会严重消耗野生资源，科研人员尝试采用植物细胞培养技术获取紫杉醇，基本流程如图所示。 回答下列问题。 (1)紫杉醇是红豆杉细胞的_______（填“初生代谢物”或“次生代谢物”）。从细胞周期角度分析，紫杉醇诱导肿瘤细胞凋亡的原因是_______。 (2)离体培养的红豆杉根尖组织称为_______，①通常需要_______和营养等条件的诱导。 (3)来源于愈伤组织的单个细胞紫杉醇合成能力差异显著，且合成能力与分泌到胞外的紫杉醇量呈正相关。基于此信息，利用多孔板和带标记的紫杉醇抗体为②设计一个筛选思路：_______。 (4)Dbmbt基因表达产物是紫杉醇合成的关键酶。为进一步提高高产细胞群的产量，基于基因工程技术，提出一种对该基因进行定向改造的策略：_______。 常考点04：动物细胞工程 1．最初的诱导多能干细胞（iPS细胞）是用小鼠成纤维细胞直接转化得到的，科学家利用类似方法成功培育出了人类iPS细胞。这一系列成果极大地推动了动物细胞工程在理论和技术上的跨越式发展。下列相关叙述正确的是（　　） A．培育iPS细胞时，一般用胰蛋白酶或胃蛋白酶将动物新鲜组织分散成单个细胞 B．培养iPS细胞的液体培养基中需要添加血清、琼脂等天然成分 C．iPS细胞培养需在含5%CO2的培养箱中进行，以刺激细胞呼吸 D．诱导转化生成iPS细胞的过程中可能发生了基因重组 2．研究人员将糖尿病患者的血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，最终实现在体外再造胰岛组织并通过移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病患者。下列关于胰岛组织移植及相关技术的叙述，错误的是（    ） A．iPS细胞的形成和定向分化，实质都是基因的选择性表达 B．血液单核细胞重编程为iPS细胞，不能体现动物细胞的全能性 C．体外再造的胰岛组织移植时，需要长期使用免疫抑制剂以防止免疫排斥 D．若采用核移植技术培育胚胎干细胞，可将患者体细胞注入去核卵母细胞中 3．多发性骨髓瘤（MM）是一种致死率很高的癌症。跨膜糖蛋白CD38在MM肿瘤细胞膜上含量很高。科研工作者针对CD38制备单克隆抗体时，获得了甲、乙两种单抗。检测甲、乙抗体使靶细胞凋亡一半所需的浓度（IC50值），以评估两种抗体的免疫功能，结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 抗体 IC50值(ng/ml) 甲 0.1661 乙 1.464 A．推测抗体乙的免疫功能优于抗体甲 B．CD38与抗体结合的位点不止1个 C．抗体甲和乙由不同杂交瘤细胞分泌 D．以MM肿瘤细胞作为检测的靶细胞 4．培育肉是利用动物体内分离的成肌细胞或全能干细胞，采用动物细胞培养技术培养出类似于动物肌肉的肉丝，同时添加了人体所需的元素如铁、钙等，使之营养更加丰富。下列相关叙述正确的是（    ） A．用胃蛋白酶处理肌肉组织，可以获得分裂能力强的肌肉母细胞 B．生物反应器内应充入一定量的CO2，主要作用是刺激细胞呼吸 C．培养液中的支架提供了更大的附着面积，有利于细胞贴壁生长 D．人造牛肉的培养不需要更换培养液，有利于牛肉的工厂化生产 5．化学重编程多能干细胞（CiPS细胞）是利用化学小分子诱导体细胞重编程获得的多能干细胞。我国科学家利用该技术获得CiPS细胞后将其定向诱导为胰岛B细胞，并移植治疗Ⅰ型糖尿病，取得重要突破。下列说法正确的是（　　） A．化学重编程技术通过改变体细胞的遗传信息，使其转化为多能干细胞 B．利用CiPS细胞制备胰岛B细胞的过程，类似于植物组织培养中外植体形成愈伤组织 C．CiPS细胞的形成过程是细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程 D．利用患者自身体细胞制成的多能干细胞治疗疾病，可有效避免免疫排斥反应 6．软骨损伤是临床常见疾病，自身修复能力极差。研究者尝试利用诱导多能干细胞（iPS细胞）技术，将其定向分化为软骨细胞，用于修复缺损。该过程示意图如下，下列叙述正确的是（　　） A．iPS细胞在体外培养时，需在培养液中添加血清，并提供95%O2和5%CO2混合气体环境 B．利用iPS细胞诱导出机体的软骨细胞，体现了iPS细胞的全能性 C．由iPS细胞定向分化为软骨细胞的过程中，细胞的遗传物质和mRNA种类均发生改变 D．一定条件下，患者已分化的T细胞、B细胞也能被诱导成iPS细胞 7．下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的有（　　） 注：＋表示该孔中存在对应蛋白的抗体，-表示没有对应抗体 A．将质粒导入大肠杆菌前需用Ca2＋处理细胞 B．W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得 C．步骤2筛选得到的是既能无限增殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞 D．应选择孔2中的细胞注射到小鼠的腹腔培养 2+   8．我国研究团队将由iPS细胞分化而来的胰岛移植到一名糖尿病患者体内，1年内随访发现该患者不再需要外源胰岛素治疗，恢复了自身的血糖调控功能。下列叙述正确的是（    ） A．iPS细胞属于胚胎干细胞的一种，具有分裂和分化的潜能 B．该治疗案例的成功说明细胞分化具有稳定性 C．iPS细胞的培养液应添加糖类、氨基酸等营养物质 D．iPS细胞在治疗多种疾病方面前景广阔，且不会产生任何不利影响 9．H1N1病毒是甲型流感病毒的一种，也是人类最常感染的流感病毒之一，该病毒危害性很大，可利用细胞工程生产H1N1病毒抗体用于检测和治疗，生产流程图如下。请回答下列有关问题。 (1)图中X细胞和Y细胞分别代表___________和___________。 (2)经过①②过程获得的肝细胞与神经细胞的核基因___________(填“相同”或“不相同”)，mRNA___________(填“相同”或“不相同”)。 (3)③过程先用选择培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，再将其接种到96孔板上进行培养和___________检测，经过多次筛选后选择出___________。在96孔板的每个孔中尽量只接种1个细胞，原因是___________。 (4)已知H1N1病毒表面同一抗原的不同位点可分别与抗体1和抗体2发生特异性结合。现将制备好的H1N1抗体1和H1N1抗体2用于检测患者是否感染H1N1，原理如下图，其中待测液体加到A处样本垫，B处含有过量游离的结合胶体金的抗体1，C处的垫子上固定有抗体2，D处垫子上固定有与抗体1特异性结合的抗体。将待测液体加到A处，一段时间后，若___________处会变为红色(填图中字母)，则说明受检个体感染H1N1。 注：胶体金与抗体1结合后可显红色胶体金和抗原与抗体1的结合位点不同，且不固定在垫子上。 10．癌症的免疫疗法是指重新激活抗肿瘤的免疫细胞，进而克服肿瘤的免疫逃逸。某些种类癌细胞表面有高表达的银蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。图甲为科研人员尝试构建的双特异性抗体PSMA×CD28生产流程图；图乙为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理图，请据图分析： (1)图甲分析可知，制备双特异性抗体PSMA×CD28的过程中，用到的动物细胞工程技术主要有______（至少回答两点）。 (2)双特异性抗体PSMA×CD28制备时，应先将______（物质X）分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。与诱导植物原生质体融合不同的是可用______的诱导方法。将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用______原理进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比，单克隆抗体的优点是______。 (3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。由于融合细胞会表达出两种L链和两种H链且L链和H链又能随机组合，因此杂交瘤细胞A×B会产生______（填“一种”或“多种”）抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。 常考点05：胚胎工程 1．Rag2基因缺陷会导致大鼠无法产生功能性B、T淋巴细胞，形成重度免疫缺陷模型。科研人员将正常大鼠的胚胎干细胞(ES细胞)注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中，构建体细胞嵌合体大鼠，以恢复其免疫功能。下列相关分析正确的是（　　） A．该嵌合体大鼠体内存在两种基因型的体细胞 B．桑葚胚→囊胚过程中，ES细胞通过无丝分裂增殖 C．嵌合体大鼠体内B、T淋巴细胞由ES细胞直接分化而来 D．ES细胞参与囊胚期内细胞团的形成，无法形成滋养层细胞 2．利用囊胚的细胞经过动物细胞培养获得大量的胚胎干细胞，从而获得多种类型的体细胞，以下为培育的流程图。下列叙述正确的是（    ） A．图中a、b细胞的遗传物质完全相同，这两类细胞均发育为胎儿的组织 B．囊胚外面的透明带会一直保护着胚胎，否则胚胎将无法正常发育 C．a处细胞需经胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理，胚胎干细胞在液体培养基中只能悬浮生长 D．②过程为细胞分化，胚胎干细胞可分化为各种组织细胞，这体现胚胎干细胞的全能性 3．我国科研人员利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。下列叙述错误的是（　　） A．单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得 B．可用灭活病毒诱导孤雌单倍体ES和孤雄单倍体ES融合为AdESCs C．理论上诱导融合获得的异源二倍体ES染色体有41条 D．体外培养动物细胞时，需提供无菌无毒、95%O2和5%CO2的气体等环境 4．为解决器官移植供体短缺问题，研究人员尝试培育含有人源化肾脏组织的人—猪嵌合胚胎。研究中构建了肾脏发育缺陷的猪胚胎，将过量表达 MYCN 和BCL2 基因的人诱导多能干细胞(iPSCs)注入桑葚胚或囊胚后进行移植。实验流程如图所示。下列叙述正确的是（    ） 注：SIXI和SALLI基因缺失导致肾脏发育异常；MYCN基因具有促进细胞增殖等功能；BCL2基因能够抑制细胞凋亡。 A．对卵母细胞去核时，除显微操作外还可采用紫外线长时间照射等方法 B．将猪胎儿成纤维细胞注入去核猪卵母细胞的过程直接体现了动物细胞核的全能性 C．与①相比，向桑葚胚中注入 iPSCs后进行移植，利用了实验设计的加法原则 D．嵌合胚胎肾脏组织的形成完全依赖于注入的iPSCs，与猪胚胎自身细胞无关 5．研究人员从小鼠A和小鼠B中获得早期胚胎，再按照下图所示的流程培育出嵌合小鼠，嵌合小鼠具有两种来源不同的体细胞。下列叙述正确的是（    ） A．过程①中需要去除掉桑葚胚中的滋养层细胞 B．过程②中可利用聚乙二醇诱导形成嵌合胚胎 C．过程③中的代孕母鼠需要进行同期发情处理 D．培育过程的原理是基因重组和细胞的全能性 6．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出克隆鼠，流程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．可以采用机械法对来自黑鼠的成块组织进行分散处理 B．黑鼠体细胞转化为iPS细胞的过程中核酸发生了改变 C．可以取重组囊胚中的滋养层细胞来鉴定图中克隆鼠的性别 D．制备iPS细胞的诱导因子可以是特定基因、蛋白或某些小分子化合物 7．单倍体胚胎干细胞是研究基因功能的理想细胞模型，它只含一个染色体组，但具有类似于胚胎干细胞的分裂分化能力。研究人员利用小鼠细胞建立单倍体胚胎干细胞的操作流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．进行体外受精之前，精子需要在获能液中培养使其获能 B．培养得到的单倍体胚胎干细胞，遗传物质来自卵母细胞 C．单倍体胚胎干细胞只含有1个染色体组，不可能含有Y染色体 D．该过程用到的技术手段有体外受精、动物细胞培养和胚胎移植 8．猪的生理特征、器官大小以及胚胎发育方面与人类具有很高的相似性，成为“种植”人类器官的热门动物。如图为我国科学家利用猪培育可用于移植的人源肾脏的相关过程。下列叙述正确的是（　　） A．推测SIX1/SALL1两种基因是猪源肾脏发育所必需的基因 B．用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 C．注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织和器官 D．选取桑葚胚期细胞检测，可确定得到的嵌合胚胎中是否有人源肾脏 9．我国科学家首次用食蟹猴的胚胎干细胞创造出了与天然胚胎十分类似的结构——类囊胚，这些人工类囊胚结构能够成功植入雌猴的子宫内，并引起与妊娠相似的反应。下列叙述正确的是（　　） A．胚胎干细胞具有发育成完整个体的潜能 B．获得胚胎干细胞需要体细胞核移植技术作为支撑 C．受体雌猴在胚胎移植前需注射促性腺激素 D．囊胚中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织 10．如图为经过体外受精和胚胎分割、移植以培育优质奶牛的过程。下列叙述错误的是（    ） A．a为次级卵母细胞，须在体外培养至减数分裂Ⅱ的中期 B．早期胚胎培养需定期更换培养液，以防止杂菌污染 C．b为内细胞团，将来可以发育为奶牛的各种组织 D．进行胚胎分割时，应选择发育良好的桑葚胚或囊胚 常考点06：基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题 1．单核苷酸引物延伸法是基于PCR技术检测基因是否发生碱基替换的一种手段，核心原理为：引物的3′端恰好位于待测位点的前一个碱基；反应体系中只加入一种脱氧核苷酸且该脱氧核苷酸被荧光标记；检测引物是否发生延伸。若某基因的相关引物及突变位点如图所示，则能检测出图中突变的组合是（　　） ①引物1+荧光标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸    ②引物2+荧光标记的鸟嘌呤脱氧核苷酸 ③引物3+荧光标记的腺嘌呤脱氧核苷酸      ④引物4+荧光标记的胞嘧啶脱氧核苷酸 A．②③ B．①③ C．①④ D．①②③④ 2．乳腺生物反应器是动物基因工程的重要应用方向。我国科研人员成功培育出泌乳期能分泌人凝血因子Ⅷ的转基因牛，为治疗血友病提供了新思路。下列关于乳腺生物反应器培育的叙述，错误的是（　　） A．可采用显微注射技术将重组载体导入牛的乳腺细胞中 B．需要将人凝血因子Ⅷ基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组 C．相比于工程菌生产凝血因子Ⅷ，乳腺生物反应器生产的凝血因子Ⅷ具有更完善的翻译后修饰，生物活性更高 D．为了获得雌性转基因牛，可在胚胎移植前，从囊胚中取滋养层细胞进行性别鉴定 3．科研人员从耐旱植物拟南芥中分离出耐旱基因DREB1A，并利用基因工程技术将其导入水稻，培育抗旱水稻。大致流程为：利用PCR技术扩增DREB1A基因后，将其与含有花椰菜花叶病毒35S启动子、终止子和潮霉素抗性基因的Ti质粒连接，构建成基因表达载体；随后通过农杆菌转化法导入水稻细胞，经过筛选、培养和鉴定获得转基因水稻植株。下列叙述错误的是（　　） A．PCR扩增DREB1A基因时，需根据DREB1A基因两端的碱基序列设计两种引物 B．构建基因表达载体时，35S启动子应位于DREB1A基因的上游，终止子位于其下游 C．农杆菌转化法中，水稻细胞作为受体细胞时，需先用酶去除其细胞壁制备成原生质体 D．用潮霉素对导入质粒的农杆菌进行筛选，能存活的不一定成功导入了DREB1A基因 4．用如图所示的质粒和目的基因片段构建基因表达载体，并导入受体菌中。下列叙述正确的是（    ） A．可通过琼脂糖凝胶电泳技术初步鉴定基因表达载体是否构建成功 B．若用Sph Ⅰ酶切，构建的基因表达载体中目的基因转录的产物都相同 C．构建基因表达载体时四环素抗性基因被破坏，因此不能使用含四环素的培养基筛选受体菌 D．若目的基因的a链是模板链，为保证其正确连接，应在①处添加Hind Ⅲ的识别序列 5．下列有关生物技术及其安全性与伦理问题的叙述，正确的是（    ） A．生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力 B．α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播 C．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以获得免疫艾滋病的基因编辑婴儿 D．转基因产品具有优良的品质，实验室培育的转基因产品可直接上市推广 6．苹果富含多种维生素，口感脆，苹果切开后不久颜色便会加深，这种现象称为“褐变”。褐变是由位于细胞的多酚氧化酶(PPO)催化位于液泡中的多酚类物质生成棕色色素所致。据此，科研人员培育出了抗褐变的转基因苹果，其工作流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） 注：Kmr为卡那霉素抗性基因 A．想获得抗褐变的转基因苹果，目的基因可以是抑制PPO表达的基因 B．过程①是基因工程的核心步骤，一般需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与 C．在步骤③之前，需要用70%酒精或5%次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片进行消毒处理 D．与导入不含目的基因质粒的植株作对照，评估目的基因对抑制苹果褐变的效果 7．不对称PCR是一种特殊的PCR技术，通过使用数量不等的一对引物来产生大量单链DNA，其中少的称为限制性引物，多的称为非限制性引物。现有DNA分子n个，已知A链是需大量扩增产生的单链DNA，限制性引物仅可供前5轮扩增，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．为达到目的需要添加限制性引物的数量为31n B．经过5轮的扩增可形成32n个双链DNA分子 C．应选择引物Ⅰ和Ⅳ，且引物Ⅰ作为非限制性引物 D．DNA 在体内复制时使用的酶和PCR体系相同 8．同源重组技术是指利用目的基因与插入位点两端高度同源序列发生交换实现目的基因的定向插入。为研究马铃薯抗马铃薯早疫病菌（As）感染的能力是否与S基因表达有关，研究人员用PCR技术扩增S基因反义片段，通过同源重组技术将反义片段插入Ti质粒，并将该质粒导入抗As马铃薯植株中，过程如下图所示。反义片段转录形成的RNA可以抑制S基因表达。 (1)反义片段转录形成的RNA可与S基因的mRNA互补，从而阻止_____和mRNA的结合。 (2)用限制酶切割图中质粒会产生黏性末端，需用DNA聚合酶将产生的黏性末端补平，该过程应选用的限制酶是_____。利用同源重组技术获得重组质粒，需要引物在片段末端加入与切割位点末端相同的同源序列，引物F和R所含的同源序列分别为5′-_____3′和5′-_____-3′（两空只写出与扩增的S基因片段末端序列相连的3个碱基）。 (3)关于图中所示同源重组构建表达载体的方法，其优点有_____。 A．免去传统方法双酶切的繁杂操作，也能保证目的片段插入载体时方向正确 B．同源重组不会引入额外的碱基序列，实现无缝连接 C．同源重组构建表达载体成功率高，无需筛选就能直接使用 D．如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的局限性 (4)在构建好反义片段表达载体后，要与农杆菌混合培养，在培养基中添加适量_____以促进目的基因转化。 (5)将反义片段转入抗As马铃薯细胞后，需在培养基中加入卡那霉素，而不是氨苄青霉素进行筛选，其原因是_____。 9．利用BsmB Ⅰ酶结合PCR技术可实现DNA片段无缝连接，从而构建目的基因。BsmB Ⅰ识别序列、切割位点及串联构建目的基因M的过程如图1。CRISPR-Cas9技术利用一段与靶序列互补的gRNA引导Cas9核酸酶对靶向双链DNA进行识别和切割，导致DNA双链断裂，断裂的DNA双链修复过程中可通过同源重组将载体上的目的基因靶向敲入。图2是结合该技术利用重组AAV病毒的DNA将目的基因M靶向敲入干细胞的过程。 (1)由图1可知，BsmB Ⅰ一次酶切产生的两个末端_____________（填“一定相同”“一定不同”“可能相同”）。gRNA依据________原则与靶序列特异性结合后，实现定点切割。设计gRNA时可适当________（填“延长”或“缩短”）gRNA的长度，提高敲除靶基因的准确性。 (2)片段1和片段2的部分序列如图3所示，已知R1的序列为5'CGTCTCNcgacCAAAT…3'，则F2的序列为___________（接头序列用小写字母表示）。R1和F2还有另一种设计方案，请写出该方案中F2的序列_________（接头序列用小写字母表示）。 (3)将图1中的目的基因M导入干细胞的靶向DNA后，分别提取DNA，同时加入图2所示的引物进行扩增，引物1、3扩增结果如图4。 引物1和2扩增后检测到条带说明________。根据图4结果推测，同源染色体中两条染色体均敲入了目的基因的组别可能是______。 10．放射性90Sr是核污水中半衰期长、毒性大、易在骨骼富集的典型污染物，严重威胁生态与人类健康。天然蓝细菌的srp基因可编码高效富集90Sr的锶结合蛋白，但该菌株生长慢、难培养。研究者将srp基因与模式蓝细菌细胞膜表面定位的omp基因融合（omp蛋白可引导融合蛋白定位至细胞膜表面）成omp-srp融合基因，经PCR融合扩增、构建表达载体并导入宿主，获得可高效富集90Sr的工程蓝细菌，技术路线如图所示。回答下列问题： 注：AmpR：氨苄青霉素抗性基因；gfp：绿色荧光蛋白基因。 (1)PCR体系中需加入的原料是________。构建融合基因表达载体时，需将融合基因插入_________（填DNA结构名称）之间，以保证融合基因的正常转录；若选择持续表达启动子，融合基因将在宿主菌的_________（填“所有生长阶段”或“特定诱导条件下”）表达。 (2)构建表达载体时，若选择诱导型启动子，则对工程菌培养和应用的优势分别为：培养阶段：_________；应用阶段：_________。 (3)载体中设置两个终止子，其中位于诱导型启动子下游的终止子用于终止_________的转录，位于gfp基因下游的终止子用于终止_________的转录。 (4)筛选获得工程菌后，研究人员用检测90Sr富集能力的方法进一步检测融合基因是否成功表达，这一检测方法的原理是将工程菌置于含90Sr的培养液中，检测________，若_________，说明融合基因成功表达出有功能的锶结合蛋白。 常考点07：细胞的物质基础 1．下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（    ） A．抗体属于分泌蛋白，其在细胞内转运与细胞骨架相关 B．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，其不能用于合成磷脂 C．磷脂、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素 D．蛋白质中的N元素主要存在于氨基中，核酸中的N元素主要存在于碱基中 2．国家卫健委提出“三减三健”（减盐、减油、减糖，健康口腔、健康体重、健康骨骼）的全民健康生活方式专项行动，旨在降低慢性病发病风险。下列说法正确的是（    ） A．三类物质都是胞内重要的有机物质，过量摄入均对健康不利 B．脂肪参与人体细胞膜的构成，减少其摄入可降低细胞膜的流动性 C．运动有助于减肥，因为运动促进脂肪大量转化为糖类提供能量 D．老年人钙质摄入不足可能导致骨质疏松，饮食中应适当补充钙质 3．研究发现，硼可通过稳定植物细胞壁中的特定组分，影响细胞壁的弹性及信号分子锚定；此外，硼还可促进花粉萌发和花粉管伸长。下列叙述错误的是（　　） A．植物细胞中硼含量很少，是微量元素 B．硼通过稳定几丁质来影响细胞壁弹性 C．缺硼可能会影响植物细胞间的信息交流 D．缺硼会使植物出现"花而不实"的现象 4．2025年世界卫生组织强调“均衡膳食是健康基石”。下列关于日常饮食中相关物质的叙述，正确的是（　　） A．动物油富含不饱和脂肪酸，具有降低胆固醇、甘油三酯等作用，因此提倡多吃 B．吃火锅涮牛、羊肉时，高温会使蛋白质变性，破坏其中肽键、二硫键等化学键 C．市场上的碳酸饮料、乳酸菌饮料等含糖量均较高，糖类的元素组成只有C、H和O D．大豆富含钙、磷等元素，可预防骨质疏松，食用时搭配维生素D效果会更好 5．世界卫生组织多次呼吁降低含糖饮料消费以减少糖的摄入。过量摄入糖可能引起体重增加、肥胖、2型糖尿病、龋齿、代谢综合征等。上海市疾病预防控制中心课题组2021年检测并分析了上海市122种现制“奶茶”的成分，部分检测数据（平均值）如下表。下列相关说法错误的是（    ） 营养成分 奶茶（中杯）（84种） 奶盖茶（中杯）（27种） 水果茶（中杯）（11种） 总能量（kJ） 1575 1610 915 碳水化合物（g） 62.5 51.5 51.5 可溶性糖（g） 29.1 40.9 40.1 蛋白质（g） 2.7 2.75 1.0 脂肪（g） 12.5 22.5 1.0 咖啡因（mg） 70 39.8 0 茶多酚（mg） 318 250.5 0 A．据表中数据分析，三种“奶茶”中可能含有一定量纤维素 B．奶盖茶比水果茶总能量高的原因是含有的脂肪和蛋白质高 C．用斐林试剂检测，可以比较三种奶茶中可溶性糖含量高低 D．各年龄人群都应该养成少喝奶茶、不在睡前喝奶茶的习惯 6．下列有关人和玉米细胞中元素和化合物的叙述正确的是（　　） A．水是非极性分子，因此水是细胞内良好的溶剂 B．玉米活细胞中含量最多的化合物是淀粉 C．玉米秸秆充分燃烧后，剩余灰烬主要是无机盐 D．人和玉米细胞中的元素和化合物的种类和含量均有明显差异 7．下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（　　） A．核糖体和磷脂的组成元素一定相同 B．脱氧核糖核苷酸是细胞中的遗传物质 C．淀粉经消化吸收后可转化为人体细胞内的储能物质 D．大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸，因此室温时呈固态 8．我国北方晚秋及早春时，寒潮入侵，气温骤然下降，容易造成植物发生冰冻受伤甚至死亡，称为冻害。某科研团队对冬小麦在不同时期体内水的含量进行了研究，结果如图所示，已知提高细胞液浓度可使植物的结冰温度降低。下列叙述错误的是（    ） A．随气温下降，冬小麦体内减少的自由水都转化为了结合水 B．冬小麦细胞内的结合水与糖类或脂质结合构成细胞的结构 C．自由水含量下降导致细胞呼吸速率下降能增强冬小麦的抗寒能力 D．在晚秋和早春时减少作物的水分供应、补充光照都有利于预防冻害 9．GTP（鸟苷三磷酸）与ATP 结构相似，结构简式为G—P~P~P，可与Ras蛋白结合为Ras蛋白—GTP 。在一定条件下，Ras蛋白具有弱的GTP酶活性，可将与之结合的GTP 水解成GDP，成为失活型的Ras蛋白—GDP 。下图表示当细胞外存在信号分子时，细胞膜上的Ras蛋白释放出自身的GDP并结合GTP，实现由失活态向活化态的转变，将胞外信号向胞内传递的过程。下列说法错误的是（　　） A．G—P~P~P中的G表示鸟苷 B．G—P~P~P丢掉两个磷酸基团可作为合成DNA的原料 C．细胞膜上的Ras蛋白与细胞内外的信号传导有关 D．Ras蛋白可将与之结合的GTP水解成GDP，说明酶在反应前后化学结构可以发生变化 10．下图为人体内能源物质代谢的部分过程图解，下列相关叙述错误的是（　　） A．氨基酸与葡萄糖氧化分解时，生成的代谢终产物相同，都是CO2和H2O B．甘油和脂肪酸组成的脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多 C．若细胞呼吸以葡萄糖为底物，则图中的[H]全部来自于葡萄糖 D．人体所需的葡萄糖最终来源于绿色植物的光合作用 常考点08：真核细胞和原核细胞 1．巴氏醋酸杆菌具有优良的氧化乙醇和生成乙酸能力，科研人员运用原生质体融合技术对其进行定向改造，提高了其对乙醇的耐受能力及产酸能力。下列叙述正确的是（　　） A．获取原生质体时，常用纤维素酶和果胶酶去除巴氏醋酸杆菌细胞的细胞壁 B．可利用聚乙二醇诱导原生质体融合，融合后该菌染色体上的基因会发生重组 C．改造后该菌细胞内调节乙醇氧化为乙酸的酶的活性可能增强，产酸能力增强 D．原生质体融合依赖细胞膜的流动性，融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁 2．真核细胞中有多种含核酸的细胞器，这些细胞器中核酸的结构和功能存在差异。下列叙述正确的是（　　） A．线粒体基质中的DNA呈环状，可在特定时期与某些蛋白质结合 B．叶绿体基质中的DNA控制合成的蛋白质通常在细胞核中起作用 C．核糖体RNA在核仁区域合成，其彻底水解可以得到6种有机物 D．叶绿体中基因的结构与蓝细菌中基因的结构相似，均不含启动子 3．肿瘤组织中存在多种微生物，包括细菌、真菌和病毒等，它们与肿瘤细胞、免疫细胞共同构成复杂的肿瘤微环境。下列关于这些生物的叙述，正确的是（　　） A．细菌和真菌的细胞内均含有DNA和RNA两种核酸 B．细菌拟核中的DNA与蛋白质结合形成染色质 C．肿瘤组织中的细菌均为胞外寄生，而病毒均为胞内寄生 D．细菌和真菌均具有生物膜系统，而免疫细胞不一定具有 4．胶被是蓝细菌的最外层结构，主要成分为酸性黏多糖与果胶质，具有抗干旱、抗高温、抗紫外线（UV）等作用；光合片层是蓝细菌光反应的核心膜结构。下列叙述合理的是（　　） A．丧失胶被，蓝细菌在低渗溶液中迅速吸水涨破 B．蓝细菌的光合片层上有藻蓝素，但没有叶绿素 C．与支原体相比，蓝细菌被UV诱发突变的概率低 D．功能较为强大的胶被是蓝细菌生命系统的边界 5．冬春季节是甲型流感和支原体肺炎的高发期。甲型流感由甲型流感病毒引起，支原体肺炎由肺炎支原体引起。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲型流感病毒与肺炎支原体均属于生命系统中最基本的结构层次 B．肺炎支原体与人体细胞共有的细胞器是核糖体 C．肺炎支原体和人体细胞都以DNA作为主要的遗传物质 D．甲型流感病毒可在人工配制的富含有机物的培养基上增殖 6．幽门螺杆菌是胃溃疡的“头号元凶”。幽门螺杆菌分泌的黏附素（蛋白质）能使其紧贴于胃部上皮细胞，从而破坏胃黏膜，使人患胃炎、胃溃疡等疾病。下列叙述正确的是（　　） A．幽门螺杆菌的遗传物质是DNA，遗传信息储存在脱氧核苷酸中 B．黏附素在核糖体上合成后，经过内质网、高尔基体加工后分泌 C．幽门螺杆菌与眼虫最大的区别是无叶绿体，不能进行光合作用 D．幽门螺杆菌的 DNA 双链上不存在游离的磷酸基团 7．碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物，其作用机理是抑制细菌细胞壁的合成。对我国临床分离出的细菌耐药性进行长期监测后，统计出两种主要病原菌——鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率变化，以及同期碳青霉烯类抗生素的使用强度变化，结果见下图。下列相关分析错误的是（    ） A．碳青霉烯类抗生素对真菌、病毒类病原体一般不起作用 B．肺炎克雷伯菌的耐药率始终低于鲍曼不动杆菌，可能是肺炎克雷伯菌主要通过激活外排泵将抗生素泵出细胞，该过程需要线粒体提供能量 C．鲍曼不动杆菌的耐药率持续上升，而抗生素使用强度呈下降趋势，这说明耐药率变化可能与使用强度无关 D．2021年后抗生素使用强度继续下降，但两种菌的耐药率仍较高，这提示耐药基因可能在菌群中稳定遗传 8．研究发现细菌R通过分泌葡萄糖脱氢酶将吸血蚊虫肠道环境快速酸化（pH≈6.0），导致肠道微环境重塑，这大幅度降低了蚊虫对登革病毒的易感性，进而减少蚊虫对登革病毒的传播。下列叙述错误的是（    ） A．蚊虫和登革病毒均能够独立合成自身的蛋白质 B．细菌R合成并分泌葡萄糖脱氢酶的过程至少需要两种细胞器参与 C．在蚊虫滋生地进行细菌R干预可有效降低人类感染登革病毒的概率 D．在蚊虫肠道中植入细菌R以减少登革病毒的传播属于化学防治 9．下图表示的是大肠杆菌细胞内发生的部分代谢过程，下列相关叙述正确的有（    ） A．催化生成乳酸和生成乙醇的酶能出现在同一个细胞内 B．过程①②③能产生ATP，过程④⑤会导致NADH积累 C．过程②③分别发生在线粒体基质和内膜，过程④⑤发生在细胞质基质 D．过程②需要消耗水且是物质合成代谢和分解代谢之间的枢纽 10．清洗牙菌斑有利于牙齿健康。牙菌斑是黏附在牙齿表面上的细菌生物膜（细菌生物被膜），由大量细菌、细胞间物质（细菌分泌的多糖基质、纤维蛋白、脂质蛋白等）、少量白细胞、脱落的上皮细胞和食物残屑等组成，它是一个微生物群落，不能够被水冲走，该生物被膜有利于细菌在恶劣或有抗生素环境中生存。下列叙述错误的是（    ） A．常漱口可有效防止牙菌斑的形成，因为细菌会在水中吸水涨破而死亡 B．细菌分泌纤维蛋白和脂质蛋白时需要囊泡运输，还需线粒体提供能量 C．含抗生素的牙膏具有抗菌作用，但抗生素难以直接杀死牙菌斑中细菌 D．细菌生物被膜中既有磷脂又有蛋白质，它的基本支架是磷脂双分子层 常考点09：细胞的结构基础 1．生物膜系统是细胞生命活动的核心调控网络，在生命活动中作用重大。下列叙述正确的是（　　） A．核膜与内质网膜、细胞膜直接相连 B．溶酶体是“消化车间”，可合成并储存多种水解酶 C．高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 D．液泡中含有的叶绿素可吸收光能用于光合作用 2．将绿色荧光蛋白（GFP）与病毒糖蛋白（VSVG）连接后导入到相应细胞中，下图为VSVG-GFP在每个细胞结构中的驻留时间。下列说法正确的是（    ） A．图示曲线变化可能是将VSVG-GFP导入大肠杆菌后测得的 B．VSVG可依次在内质网、高尔基体、细胞膜三种细胞器之间转移 C．由图可知，300 min时部分VSVG-GFP可能已分泌到细胞外 D．VSVG在图示涉及的结构间转移需要消耗能量，这些能量全都来自线粒体   3．线粒体可以融合和分裂，其基因FZO编码的GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质。科研人员分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记酵母细胞甲中两个相邻的线粒体，以观察线粒体的融合。两种染料混合时荧光呈黄色。下列说法错误的是（    ） A．合成GTPase时，在核糖体上完成氨基酸脱水缩合后无需加工就能发挥作用 B．线粒体外膜上GTPase的含量显著高于其内膜 C．细胞甲所处环境温度的变化，会影响黄色荧光形成所需的时间 D．敲除FZO基因后，两个被标记的线粒体不能融合出现黄色荧光 4．正常水稻籽粒细胞合成的谷蛋白大多数被定向运至液泡中，过程如图1所示。研究人员用放射性标记物追踪了正常水稻和异常水稻的谷蛋白的运输过程，结果如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．图1中的①为内质网，是合成谷蛋白的场所 B．图1中的②为高尔基小泡，能对谷蛋白进行进一步加工 C．由图2可知，异常水稻的谷蛋白均被运至细胞壁 D．推测②上具有能与液泡膜相互识别的信号分子 5．核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层位于内核膜与染色质之间，核纤层蛋白向外与内核膜上的蛋白结合，向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解。下列叙述正确的是（    ） A．核孔复合体是核质之间DNA、RNA交流的通道，并介导核质之间的信息交流 B．核纤层蛋白可以在细胞核中的核糖体上合成 C．核纤层蛋白的磷酸化的过程中，染色质可能发生螺旋化程度增大 D．核膜由两层磷脂分子组成，具有一定的流动性 6．MAMs(线粒体—内质网结构偶联)是线粒体外膜和内质网膜之间类似突触的结构，可介导二者之间频繁的信号传导(信号传递方向与突触不同)及物质交换。MAMs异常可诱导阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病等多种疾病。下列叙述错误的是（    ） A．MAMs主要由蛋白质和脂质组成，其功能依赖于生物膜的流动性和信息分子的识别 B．MAMs可将内质网合成的磷脂运输至线粒体，用于线粒体膜结构的更新 C．MAMs异常仅影响线粒体功能，不会干扰内质网对蛋白质的折叠能力 D．MAMs通过相关信息分子及两种生物膜上的特定受体实现双向信号传导 7．铜绿假单胞菌为了在铁元素稀缺的环境中生存，进化出了多种复杂且高效的铁运输方式。外膜囊泡（OMV）介导的运输是一种新颖的“协作”方式。铜绿假单胞菌通过T6SS系统分泌效应蛋白（TseF），该蛋白能特异性结合一种信号分子PQS。TseF通过与外膜上的受体（FptA和OprF）相互作用，将含有PQS和铁的外膜囊泡（OMV）招募到细菌表面，从而促进铁的摄取。下列叙述错误的有（　　） A．据图分析该菌体具有双层膜，膜上的PQS具有疏水性 B．效应蛋白TseF的形成需要内质网、高尔基体等的参与 C．外膜囊泡协助吸收铁元素的过程主要体现了生物膜的流动性 D．该通路中PQS、TseF、FptA等关键分子，可作为抗菌药物研究靶点 8．黏蛋白肾病（MKD）是一种遗传病，患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积，导致细胞结构和功能异常，过程如图所示，正常人细胞中产生的错误折叠蛋白被含T9受体的囊泡运输至溶酶体降解，MKD患者细胞内异常M蛋白与T9受体结合，使其失去识别功能。下列叙述正确的是（　　） A．异常M蛋白在内质网形成，其可能含有肽键、二硫键等化学键 B．正常人细胞中错误折叠蛋白被运输至溶酶体中被碱性蛋白酶水解 C．MKD患者细胞内错误折叠蛋白堆积的原因是高尔基体功能丧失 D．MKD患者细胞中错误折叠的蛋白会堆积在内质网和高尔基体之间 9．注射胰岛素是治疗糖尿病的方法之一。图1为胰岛素原加工为胰岛素的过程，图2为肽链合成后在细胞内的去向，其中序号表示细胞结构。回答下列问题： (1)前胰岛素原在相关___________的催化作用下去掉信号肽序列及中间序列后，在两条肽链中间形成了两个二硫键。若胰岛素含有51个单体，其中形成___________个肽键，该化合物中至少含有___________个游离的羧基。 (2)胰岛素的加工过程发生在图2中的___________（填序号）中，最后由④细胞膜通过___________方式运出细胞，该过程体现了细胞膜具有___________性。 (3)图2中___________（填序号）的膜参与构成生物膜系统。内质网具有严格的质量控制系统，只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，当超过内质网质量控制能力的限度时，会造成内质网的损伤，从而引起UPR（未折叠蛋白质应答反应）降解未折叠蛋白质或促进其折叠。推测UPR存在的意义是___________。 (4)请在下图所示坐标轴中绘出胰岛素合成分泌后细胞中这三种细胞结构的膜面积大小变化。    10．内质网是真核细胞中由膜围成的连续的管道系统，与细胞中多种物质的形成有关。 (1)粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。当错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时，会引发内质网应激（ERS）。正常状态下，内质网上的膜蛋白处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时，IRE1就会被活化。活化的IRE1一方面可促进Hac Ⅰ蛋白的合成，该蛋白通过_____（选填“促进”或“抑制”）Bip基因的表达，使错误折叠蛋白在Bip的协助下运出内质网。另一方面，活化的IRE1还可通过切割rRNA影响核糖体的装配，进而减少_____的合成以缓解ERS。 (2)光面内质网是磷脂的合成场所，新合成的磷脂通过多种方式转移到其他结构中。研究发现，在内质网膜与线粒体外膜之间，通过多种蛋白质相互作用形成接触位点（MAMs），如图2所示。当破坏MAMs中的某蛋白时，磷脂会在MAMs的内质网侧积累，这说明线粒体获得磷脂的关键结构是_____。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构，推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是_____。 (3)内质网是细胞的“钙库”，已知一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性。当ERS发生时，线粒体有助于内质网恢复稳态，分析其机理是_____。 常考点10：物质运输 1．如图为心肌细胞膜上离子运输相关示意图，其中Na+-K+泵消耗ATP转运Na+、K+，Ca2+通道蛋白允许Ca2+跨膜运输，NCX为钠钙交换体，Ca2+泵消耗ATP转运Ca2+。下列叙述错误的是（　　） A．Na+-K+泵的功能对NCX介导的离子运输有利 B．Ca2+通道蛋白运输Ca2+时，与Ca2+结合，自身构象发生改变 C．Ca2+泵功能障碍会导致细胞内Ca2+浓度升高 D．NCX将Ca2+运出细胞需要消耗能量 2．某种哺乳动物细胞膜上Ca2+跨膜运输的过程如下图所示，图中Ca2+通道和钙泵（Ca2+−ATP酶）是两类不同的转运蛋白，①～④表示转运蛋白的不同构象状态。下列相关叙述正确的是（　　） A．钙泵的作用过程为①→③→②，ATP通过转移磷酸基团供能 B．Ca2+通道和钙泵均需与Ca2+特异性结合，并发生空间结构的改变 C．钙泵和Ca2+通道共同参与维持细胞膜两侧的Ca2+浓度梯度 D．若抑制线粒体的功能，成熟红细胞排出Ca2+的速率会显著降低 3．牵牛花的花瓣细胞液泡的pH调控机制如图。当液泡的pH小于2时，花瓣多呈橙色，随着pH增加，颜色逐渐变化，直至pH大于5时，出现罕见的蓝色。下列叙述正确的是（　　） A．H+泵与H+结合后构象不发生改变 B．H+通过甲、乙进入液泡一定程度上有利于植物细胞保持坚挺 C．抑制NHX1蛋白的表达量，容易导致花瓣呈现独特的蓝色 D．NHX1蛋白也与抗盐胁迫有关，Na+进入植物细胞和进入液泡的运输方式相同 4．胃壁细胞通过膜上的H+-K+-ATP酶和离子通道协同作用，向胃腔分泌HCl。药物奥美拉唑常被用来治疗胃酸过多引起的胃部不适，其作用机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．H+通过H+-K+-ATP酶进入胃腔的方式属于易化扩散 B．图中K+通道使K+回流至胃腔，不利于H+-K+-ATP酶持续转运H+ C．奥美拉唑通过促进H+-K+-ATP酶活性来治疗胃酸过多 D．长期服用奥美拉唑可导致消化道菌群失调 5．如图为人体成熟的红细胞运输部分物质的示意图，①～④为转运蛋白。下列相关叙述不正确的是（    ） A．膜内外葡萄糖的浓度差影响葡萄糖的运输速率 B．跨膜运输需要的能量来自Cl-顺浓度梯度运输所释放的能量 C．H2O通过蛋白③运输时不需要与其结合 D．O2浓度的大小影响④的运输速率 6．硒代蛋氨酸（SeMet）和硒代半胱氨酸（SeCys）是常见的两种含硒有机物，有机硒一般是由植物吸收无机硒转化而来。研究表明植物也可直接吸收这些有机硒，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．硒元素参与构成细胞中的重要化合物 B．硒酸盐的跨膜运输依赖于生物膜两侧的氢离子梯度 C．硒胁迫下液泡可通过储存硒酸盐降低其对细胞的毒性 D．由图可知，植物吸收有机硒的方式为协助扩散 7．科研人员研究植物根细胞对矿质离子的吸收机制，测定不同处理下Ca2+和K+的吸收速率，结果如表所示。下列叙述正确的是（　　） 处理组 Ca2+吸收速率 K+吸收速率 对照组（仅含Ca2+） 25.6 — 对照组（仅含K+） — 32.4 混合离子组（Ca2++K+） 12.3 28.7 呼吸抑制剂组 3.1 4.2 低温组（4℃） 5.4 6.9 A．根细胞吸收Ca2+和K+的方式均为协助扩散 B．转运蛋白运输Ca2+的过程中其空间构象不发生改变 C．K+与Ca2+可能存在相互作用，导致Ca2+吸收受抑制 D．低温仅通过影响载体蛋白的活性，影响离子运输的速率 8．在适应盐渍环境的过程中，植物从形态和代谢过程等方面产生了根系拒盐、植物体储盐和盐腺囊泡排盐等抗盐机制。为了探索不同机制在植物抗盐性中的贡献，科学家们通过实验对柽柳进行了相关研究，将多株柽柳幼苗置于不同浓度的盐溶液中并测量相关数据，如下表所示，下列叙述正确的是（    ）   外界盐浓度 mmol/L Na+理论吸收值 μmol/g Na+实际吸收值 μmol/g Na+吸收 /% 植株积累Na+ μmol/g 地上部分泌Na+ μmol/g 50 880 111 12.6 47 64 100 2189 162 7.4 64 98 150 3797 262 6.9 125 137 200 4166 325 7.8 156 169 A．随着外界盐浓度的逐渐升高，柽柳根系拒盐的占比越来越大 B．实际吸收的Na+一部分在植株体内积累，另一部分则通过地上部分泌出去 C．根据题干信息推测，盐腺细胞的线粒体数量较多，生物膜更新较快 D．在外界盐浓度为50mmol/L时，盐腺拥有最大的排盐效率 9．帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，PD患者的TMEM175往往发生变异，从而影响溶酶体的功能。已知TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，它能和质子泵V型ATP酶（V-ATPase）互相配合，共同调节溶酶体的pH平衡，具体过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．TMEM175功能缺失会导致溶酶体内H+浓度升高，从而激活V-ATPase的活性 B．PD患者因TMEM175变异导致溶酶体pH下降，影响溶酶体功能，从而引发神经元损伤 C．H+从细胞质基质转运进溶酶体时V-ATPase的空间结构不发生变化 D．溶酶体的pH平衡仅依赖于TMEM175，与V-ATPase无关 10．如图为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图，图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量，也可利用Na+电化学梯度的势能。请据图回答问题。 (1)葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的跨膜运输方式是__________，在该过程中，加入蛋白质变性剂__________（填“会”或“不会”）降低葡萄糖的运输速率。 (2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是__________。 (3)温度影响Na+从小肠上皮细胞到组织液的运输，一方面是因为温度影响细胞膜的__________（填结构特点）；另一方面温度影响合成ATP的重要途径——__________所需酶的活性，进而影响细胞的能量供应。 (4)一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此细胞膜上转运蛋白的__________和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有__________（填功能特性）的结构基础。 常考点11：酶和ATP 1．生物学中氢键是一种非常重要的分子间或分子内相互作用力，与许多分子的结构和功能相关。下列说法错误的是（　　） A．氢键的存在使水有较高的比热容，有利于维持生命系统的稳定 B．每一种蛋白质分子都有独特的结构，而氢键是其空间结构复杂的原因之一 C．ATP结构式中的“~”代表氢键，断裂时脱离的磷酸基团携能量与其他分子结合 D．DNA中A-T之间形成2个氢键，G-C之间形成3个氢键，氢键数量影响DNA稳定性 2．酶分子上具有活性中心，用于结合相应底物并催化底物反应。在37℃、pH中性等适宜条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl−对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到的实验结果如图所示，已知Na+和几乎不影响该反应。下列分析正确的是（　　） A．该实验中自变量是无机盐溶液的种类 B．P点条件下淀粉全部水解所需的时间较Q点条件下的短 C．若将温度提高至60℃，则甲曲线的最高点会适当上移 D．Cu2+与淀粉竞争淀粉酶分子上的活性中心，使淀粉酶活性下降 3．NAD⁺的再生是氧化分解持续进行所必需的，该过程由酶M和酶L催化，酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中。为解释癌细胞在氧气充足的条件下也会进行旺盛无氧呼吸的原因，科学家用不同浓度的糖酵解（呼吸作用第一阶段）抑制剂处理分裂的癌细胞，并测量相关酶活性，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．本实验中，糖酵解速率相对值为0%的组别为对照组 B．癌细胞中，酶M和酶L参与的代谢过程都可伴随ATP的生成 C．当NADH生成速率加快时，酶L的活性提高有利于NAD⁺的再生 D．若以葡萄糖为底物，癌细胞产生CO₂和消耗O₂的比值大于1 +4．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 5．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（　　） 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Cu2+浓度呈负相关 6．某实验小组欲探究温度对人体唾液淀粉酶活性的影响，设计的实验方案及实验结果如表所示。下列叙述正确的是（　　） 实验 步骤 实验设计 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 试管7 试管8 第一步：淀粉溶液、唾液淀粉酶分别保温5 min 冰浴（0℃） 室温（18℃） 水浴（37℃） 沸水浴（100℃） 第二步：淀粉溶液和唾液淀粉酶混合 取各自温度下2 mL淀粉溶液和1 mL淀粉酶溶液，各组同时混合 第三步：保温2 min 冰浴（0℃） 室温（18℃） 温水浴（37℃） 沸水浴（100℃） 自来水冲凉1 min 第四步：吸光度法 滴加2滴碘液，观察颜色变化，测定吸光度 实验 结果 颜色、吸光度值 深、0.12 浅、0.06 较浅、0.03 ？、0.15 相对酶活性 8.06 16.13 30.30 6.49 A．室温18℃时相对酶活性高于冰浴0℃，说明18℃时淀粉酶具有高效性 B．试管7和8中加入碘液后颜色最浅，因沸水浴中淀粉酶的空间结构已改变 C．实验中将温度从0℃提升到37℃的过程中，反应溶液的吸光度值逐渐降低 D．将本实验中温度改为不同的pH，可用于探究淀粉酶发挥催化作用的最适pH 7．为探究温度对酶活性的影响，某同学选择酶A、B在不同温度下分别催化底物C反应，结果如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．该实验的自变量是温度和酶的种类 B．酶A、B的最适温度皆为40℃ C．酶A、B都能催化底物C反应，说明这两种酶无专一性 D．同一温度下，酶A的活性比酶B低，因此酶B具有高效性 8．某生物学习小组研究肝脏研磨液的替代材料，做如下相关实验，实验结果如图、表所示。下列有关叙述不正确的是（　　） 带火星卫生香复燃情况 杏鲍菇上清液质量分数(%) 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 第1次 - - + + ★ ★ 第2次 - - + + ★ ★ 第3次 - - + + ★ ★ 注：“-”表示带火星卫生香不复燃，“+”表示带火星卫生香复燃，“★”表示带火星卫生香复燃并伴随气泡炸裂声，每组杏鲍菇上清液用量为2滴 A．杏鲍菇中的过氧化氢酶活性最强，为过氧化氢分解提供的活化能最多 B．若以杏鲍菇研磨液为实验材料，则7.5%的杏鲍菇上清液是最佳使用浓度 C．实验的自变量是植物材料的种类和杏鲍菇上清液质量分数 D．12.5%与15%杏鲍菇上清液组的实验结果说明酶具有高效性 9．科研团队探究不同真菌接种量对真菌产生的蛋白酶活力的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．用血细胞计数板计数真菌时应先滴加培养液，再盖上盖玻片 B．酶活力可用一定条件下其所催化的某化学反应的速率来表示 C．图中真菌接种量为4%时蛋白酶活力最高，约为500U·mL-1 D．接种量过高可能会导致真菌数量增长过快，营养物质供应不足 10．已知甲酶、乙酶和丙酶都参与催化嘌呤生成尿酸。科研人员为了探究pH对甲酶、乙酶和丙酶活性的影响，进行了相关实验，实验结果如图①②所示。下列叙述正确的是（　　） A．甲酶、乙酶和丙酶的最适pH 相似，三者均不具有耐酸性 B．嘌呤生成尿酸可由多种酶催化，该现象能体现酶的专一性 C．pH为8.5时，丙酶的活性最高，而甲酶的活性最低 D．实验时，温度等无关变量应保持相同且适宜 常考点12：细胞呼吸 1．造血干细胞（HSC）在体内主要存在于骨髓低氧微环境中，其线粒体代谢模式与其分化状态密切相关。研究人员分别在常氧（21%O2）和低氧（3%O2）条件下培养小鼠骨髓HSC，测定相关生理指标，结果如下表： 培养条件 耗氧率（OCR，相对值） 无氧呼吸速率（ECAR，相对值） 线粒体膜电位（相对值） 常氧组（21%O2） 1.00 0.32 1.00 低氧组（3%O2） 0.45 0.68 0.51 注：OCR反映有氧呼吸强度，ECAR 反映无氧呼吸强度；线粒体膜电位是线粒体功能活性的指标下列说法正确的是（　　） A．低氧条件下，葡萄糖中的能量更多以热能形式散失 B．常氧条件下，有氧呼吸增强更有利于维持HSC 的未分化状态 C．HSC 在低氧下通过代谢转向无氧呼吸维持能量供应 D．实验数据说明低氧条件损伤了线粒体结构 2．高强度间歇运动（HIIT）作为有氧运动与无氧运动有机融合的训练模式，在减脂成效方面与中等强度持续运动（MICT）持平。在运动后的恢复期，HIIT呼吸熵（单位时间内细胞呼吸CO2释放量与O2吸收量的比值）比MICT低。下列说法错误的是（　　） A．HIIT和MICT两种训练模式在运动过程中呼吸熵始终为1 B．HIIT模式下无氧运动状态时，有机物中的能量不能全部释放 C．运动后的恢复期HIIT的减脂效果比MICT减脂效果更佳 D．脂肪不能大量转化为糖类是减脂成效往往不高的原因之一 3．如图为细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（    ） A．人体成熟红细胞能进行①、②、③过程，②过程的场所为线粒体基质 B．酵母菌能进行①、②、③过程，其线粒体内膜上能产生ATP和NADH C．破伤风杆菌只能进行①过程，该过程产生的NADH中的部分能量可转移到ATP中 D．醋酸菌能进行①、②、③过程，该过程分解有机物释放的能量大部分以热能形式散失 4．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 5．科研人员发现，肿瘤细胞即使在氧气充足时也主要依赖无氧呼吸产能。为探究药物X的作用，将相同肿瘤细胞随机均分为对照组和实验组（加入药物X），且在实验开始10 min后实验组与对照组均添加等量寡霉素，实时测量两组细胞的O2消耗速率和乳酸生成速率，结果如图。下列分析错误的是（　　） A．与对照组相比，0~10 min，药物X处理后肿瘤细胞的有氧呼吸减弱 B．10 min后，两组细胞的O2消耗速率均下降，说明寡霉素抑制肿瘤细胞的有氧呼吸 C．10 min后，实验组的乳酸生成速率上升幅度小于对照组，说明药物X促进无氧呼吸，寡霉素抑制无氧呼吸 D．若要探究药物X的剂量对肿瘤细胞呼吸作用的影响，可通过检测O2消耗速率和乳酸生成速率的比值变化来分析 6．米根霉常用于发酵工程，主要利用它分泌的淀粉糖化酶将淀粉糖化，其细胞内部分代谢过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．过程④⑤产生的ATP可用于米根霉细胞吸收无机盐 B．仅通过检测CO2的释放量来计算米根霉分解葡萄糖的量 C．图中X是[H]，米根霉进行有氧呼吸时，①②过程均能产生[H] D．米根霉将淀粉糖化形成葡萄糖，有利于葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解 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．某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（　　） A．甲曲线表示O2吸收量，不能表示有氧呼吸的CO2释放量 B．O2浓度为a时，该器官有氧呼吸与无氧呼吸CO2释放速率相等 C．O2浓度大于b时，细胞呼吸过程中消耗NADH的场所只有线粒体 D．与O2浓度为0时相比，O2浓度为b时细胞消耗葡萄糖的速率更高 9．学习以下材料，回答（1）～（4）题． 蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。 有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量，此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP，如图1所示（“e-”表示电子）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的原因。 图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是植物细胞中广泛存在的一种氧化酶，在其参与下，电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。 荷花在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。 线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白，可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H+浓度梯度，使能量更多以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也参与调控植物的开花生热。 (1)图1所示的膜结构是________，H+跨越该膜的运输方式包括________。 (2)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是________。 A．二者均有线粒体 B．二者均可借助UCP产热 C．二者均可分解有机物产生ATP D．二者均有细胞色素途径和AOX途径 (3)之前有人认为在荷花开花生热过程中，经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。请结合本文内容分析，若上述说法正确，在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时，请判断细胞色素途径耗氧量会发生怎样的变化，并说明理由________。 (4)寒冷早春开花的植株，花器官中AOX和UCP表达量升高的意义是________。 10．某兴趣小组发现樱桃受机械损伤后会加速腐烂，推测这一现象与损伤导致的樱桃有氧呼吸速率增大有关。基于这一假设，他们绘制了樱桃细胞呼吸过程的图解如图1，表示了物质A至E及呼吸途径①至④。为验证该假设，设计了如图2实验装置，并对比了未受损伤与机械损伤的樱桃在有氧环境下的呼吸速率。回答下列问题： (1)图1中，物质A代表____，它是细胞呼吸的重要产物之一。过程②发生在樱桃细胞的________中。 (2)图2装置中，可通过测定_________的消耗量来评估樱桃的有氧呼吸速率。 (3)如果实验结果显示，与完整未损伤的樱桃相比，受损伤的樱桃在图2装置中引起的有色液滴移动速度更快，则表明樱桃的机械损伤会__________其有氧呼吸速率。本实验设计依据的原理是有氧呼吸速率的高低可以通过___________来间接反映。 (4)ATP合酶（利用电化学势能催化ATP的合成）是线粒体内膜上的重要结构，为确定ATP合酶的功能，研究人员进行了线粒体膜重建实验，过程如下，请完成下表。 实验目的 简易操作步骤 分离内膜包裹的基质 利用渗透作用的原理，使线粒体的外膜先吸水涨破，经离心后取沉淀物。 获取内膜小泡 用超声波处理使线粒体破裂，破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡，其上结合有___________。 ____________ 用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落，将处理后的样品离心后，分别收集沉淀和上清液。 鉴定ATP合酶的功能 加入pH缓冲液，光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP；将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合，小泡具有ATP合成的能力。 上述实验结果表明，ATP合酶正常发挥功能需附着在线粒体内膜上，若其脱离了内膜则无法合成，推测原因是_____________。 常考点13：光合作用 1．科研人员利用遮荫实验模拟了某地区林下光环境对草本群落生物量的影响。下图显示不同遮荫强度下草本群落生物量变化以及生物量分配比例变化，其中S1、S2、S3表示相对光照强度为对照组（CK，全光照）的70%，50%，30%。S4的处理是光照强度与S3组相同，土壤温度与CK组相同，实验结果暂未测定。下列说法正确的是（　　） A．可使用样方法测定该实验结果，相同面积下，样方数量越多，测定数据误差越大 B．一定范围内随光照强度增加，该群落根部生物量/地上部分生物量比例不变 C．弱光下，植物通过减小根系生物量分配来保障叶片的扩张，以获取更多光能 D．若S4根部生物量与CK无差异，说明遮荫可能是通过土壤温度降低来影响根系生物量 2．下列关于希尔反应和阿尔农的发现，有关叙述错误的是（    ） 时间/发现者 内容 1937年，希尔 在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气 1954年，阿尔农 在光照且无CO2的条件下，向叶绿体悬浮液中供给ADP、Pi和NADP+，可合成ATP和NADPH，这一过程总是与水的光解相伴随 A．光合作用的需光过程为CO2转化为有机物提供ATP和NADPH B．希尔反应与CO2转化为有机物的过程不是同一化学反应过程 C．配制叶绿体悬浮液时，需加入一定量的蔗糖，主要目的是提供能量 D．希尔反应过程中涉及光反应的部分变化，无3-磷酸甘油酸的生成 3．环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量相同 B．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小 C．呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 D．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 4．安庆怀宁蓝莓果实呈紫红色，口感酸甜适中且富有花香，以富含抗氧化活性物质花青素而闻名。蓝莓中的花青素属于黄酮类化合物，是多种花青素糖苷的混合物。花青素主要存在于蓝莓果实细胞的液泡中，其合成与多种酶促反应有关。下列相关叙述正确的是（    ） A．紫色蓝莓果口感酸甜、富含糖类，是鉴定还原性糖的理想材料 B．花青素在核糖体上合成，由内质网、高尔基体参与加工与运输 C．若用无水乙醇作为层析液分离蓝莓花青素，花青素糖苷会随层析液在滤纸条上分离 D．适当低温储存蓝莓可降低细胞呼吸相关酶活性，减少蓝莓果实中有机物的消耗 5．蓝细菌可通过CO2浓缩机制主动富集无机碳提高光合效率如图1所示。研究人员利用该机制改造了水稻等农作物(如图2)，对比二者CO2浓缩机制，下列叙述正确的是（　　） A．两者的碳酸酐酶(CA)合成场所可能相同 B．两者糖类的合成均在羧酶体内完成 C．两者均依赖类囊体膜上的光合色素捕获光能 D．两者转运HCO3-所需的ATP来源相同 6．科研人员用红光（R）、蓝光（B）及不同比例的红蓝复合光处理生理状态相同的生菜叶片，测得叶片的净光合速率如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．5组实验的光照强度必须保持一致 B．光的波长可通过影响光反应过程来影响光合作用 C．适宜比例的红蓝复合光有利于提高生菜的光合速率 D．R组净光合速率最低的原因是红光不能被光合色素有效吸收 7．人类活动导致大气CO2增加，升高的CO2通常会增加水稻等植物的产量，即CO2施肥效应。在正常CO2条件（aCO2）和高CO2条件（eCO2）下，籼稻和粳稻的产量如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．相同CO2条件下籼稻比粳稻产量更低 B．籼稻比粳稻对高CO2的响应更显著 C．类囊体产生的ATP和NADPH参与CO2的固定与还原 D．在开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会升高 8．将某绿色植物叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中，并依次进行光照和黑暗处理，叶片对两种的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度，计算得到比活度（14C放射性强度/12CO2浓度），结果如图。下列说法错误的是（    ） A．光照开始后叶绿体中出现的放射性物质有14C3、14C5、糖类等 B．0~4min内叶绿体固定的来自线粒体和小室 C．6~8min内叶片细胞固定12CO2的量接近于零 D．黑暗后比活度进一步降低是由于14CO2被更快释放 9．某研究小组将生长状况相同的某种植物幼苗分为甲、乙两组，甲组置于适宜光照下，乙组置于黑暗中，其他条件相同且适宜，分别测定两组幼苗在不同时间的净光合速率和呼吸速率，结果如下图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．甲组幼苗的总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率 B．乙组幼苗的呼吸速率下降，可能是因为黑暗中幼苗不能进行光合作用，有机物不断消耗 C．若持续培养，甲组幼苗能正常生长，乙组幼苗不能正常生长 D．甲组幼苗在光照下，叶绿体中C3的含量会持续升高 10．为了解引种到湖北的某热带植物的生理状况，研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物CO2吸收速率等生理指标日变化趋势图（不同温度下的呼吸强度有一定差异）。下列叙述正确的是（　　） 注：气孔导度越大，气孔开启程度越大 A．10∶00时光合作用消耗ATP最快，12∶00时根吸水能力最强 B．导致12∶00时净光合速率出现低谷的主要原因是气孔关闭 C．若在14∶00时适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中氧化型辅酶Ⅱ含量降低 D．若给植物灌溉H218O，则在该植物周围的空气中能检测到H218O、C18O2和18O2 11．人工固碳技术是解决温室效应与资源短缺的重要途径。某研究团队构建了一种模块化的光驱动仿生合成系统，并整合到沼泽红假单胞菌Rp（一种光合细菌）内部，实现了CO2的高效固定，以及具有较高经济价值的番茄红素的大量合成，其工作机制如图所示。 (1)图中模块①②类似叶绿体中的_______结构，模块③上发生的能量转化为________。 (2)番茄红素是一种重要的类胡萝卜素，在绿叶中类胡萝卜素的含量一般_______（填“大于”或“小于”）叶绿素。培养该菌时需向培养液中持续通入3%的CO2，其目的是______________。 (3)TCA和MEP分别指细胞中的分解供能和物质合成的两条代谢途径。在线粒体中，丙酮酸参与TCA途径发生在_______中。当细胞中能量不足时，该系统不利于番茄红素的大量合成，结合图分析，原因是_________________。 12．植物可以通过光系统吸收光能进行光合作用，然而，当植物吸收的光能过多，不能及时有效地加以利用或耗散时，过剩的光能会对光系统造成损伤，影响植物的生长发育。植物在长期进化过程中逐渐形成了一系列精细的强光适应机制，以维持强光条件下正常的光合效率和生长发育，部分机制如图1、2所示。 (1)光反应主要发生在叶绿体的______________上，其上分布有光反应的单位——光系统Ⅱ（PSⅡ），在此处水光解后产生______________，利用水光解的产物还可以形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是____________。据图1可知，强光照射时，植物体可通过调整叶片和细胞中叶绿体的位置，使其宽面与光线__________（填“平行”或“垂直”），其意义是____________。 (2)光反应中心（PSⅠ和PSⅡ）主要由__________和蛋白质组成的复合蛋白构成，其位于_______，PSⅡ受损会导致光反应产生的ATP减少，原因是____________。 (3)强光可能会对光反应中心造成损伤，据图2分析，光反应中心防御强光损伤的机制主要有：①会诱发非光化学淬灭机制（NPQ），将过剩的光能以_________的形式耗散，以保护叶绿体结构；②___________________，以减少对色素蛋白的氧化。此外，光反应中心受到强光损伤后，植物还会启动修复机制。以维持光合作用的正常进行。 (4)CLH基因编码降解叶绿素的C酶，科研人员利用强光照射野生型拟南芥（WT）和CLH基因缺失突变体（clh）的幼叶，并统计幼叶存活率，结果如表。由表可知C酶可________幼叶存活率。 0 24 48 72 96 WT幼叶 100 100 85 48 0 clh幼叶 100 88 60 22 0 13．图1是高等植物叶绿体类囊体膜上光反应的电子传递与能量转换示意图，其中实线代表线性电子传递链，虚线代表环式电子传递链，PSⅠ、PSⅡ为分布在类囊体膜上的光合色素—蛋白复合体，是进行光反应的主要结构。图2是科研人员探究镉（Cd）胁迫及不同抑制剂处理对PSⅡ光能吸收性影响的实验结果，其中SM可抑制D1蛋白周转所依赖的PSⅡ修复过程，DTT可抑制叶黄素循环的热耗散过程。回答下列问题： (1)组成图1中PSⅠ和PSⅡ的光合色素有叶绿素和_______，利用纸层析法分离这些光合色素的原理是_______。 (2)若使用特异性抑制线性电子传递的除草剂处理该植物叶肉细胞，会直接导致暗反应中_______过程无法正常进行，其原因是_______。 (3)图1中ATP合成酶可催化ATP的合成，该过程中H+跨膜运输的方式是_______。当植物处于NADP+缺乏状态时将启动环式电子传递，该状态下叶绿体中_______（填“能”或“不能”）合成ATP。 (4)分析图2可知，在9 h的处理时间内，随着处理时间延长，镉胁迫对PSⅡ光能吸收性的抑制作用_______（填“增强”“减弱”或“不变”），_______（填“D1蛋白周转”或“叶黄素循环”）对植物的保护效果更强，原因是_______。结合实验结果可推测，若要缓解镉胁迫对植物光合作用的抑制，从增强PSⅡ光保护作用、减少光能损伤的角度，可优先采取的措施是_______。 14．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 15．小麦等植物的光合作用过程中，CO2进入细胞首先生成C3化合物；玉米、高粱等植物的维管束鞘细胞（无基粒）的外面包裹着叶肉细胞，其光合作用的途径见图1，图2为高粱和玉米两种作物在不同Zn2+浓度下，叶片中叶绿素含量的变化情况。回答下列问题： (1)结合图1分析，玉米、高粱等植物的光反应发生在_____细胞，该类植物从外界吸收的CO2在细胞内首先合成的物质为_____。 (2)图1中维管束鞘细胞C3生成（CH2O）的过程称为_____，此过程中需要光反应产生的_____（填物质），此过程中的能量变化为_____。 (3)根据图2的实验结果，可得到的结论是_____（答出1点）。 常考点14：细胞的增殖 1．为提高“观察大蒜根尖分生区细胞的有丝分裂”实验的成功率，某生物学兴趣小组进行了相关实验并统计了不同处理条件下大蒜根尖分生区细胞的有丝分裂指数（如下表所示，）。下列叙述正确的是（　　） 取材时间 有丝分裂指数/% 10-10mol·L-1生长素培养组 蒸馏水培养组 8：00 9.45 2.41 10：00 6.71 3.23 12：00 5.49 2.31 14：00 3.6 4 16：00 1.86 1.54 A．制作有丝分裂装片时，根尖经盐酸和酒精混合液解离后，即可用甲紫溶液染色 B．本实验的自变量为取材时间，无关变量为温度、实验材料的种类等 C．分析实验结果可知，用一定浓度的生长素培养大蒜根尖就能提高有丝分裂指数 D．用10-10mol·L-1生长素培养大蒜根尖，在8：00取材进行有丝分裂观察较为合适 2．观察染色体形态和统计染色体数目需要较多的分裂中期细胞，研究人员研究了不同低温预处理时间对有丝分裂指数和中期分裂指数的影响，结果如下图，下列叙述错误的是（　　） A．制作有丝分裂装片时使用的酒精浓度与DNA粗提取实验中使用的酒精浓度不同 B．预处理24-30h能促进根尖细胞的有丝分裂活动和提高中期分裂指数，是较适宜的处理时间 C．随着时间的延长，两条曲线的上升阶段变化趋势相同，可能是由于低温预处理使细胞分裂停留在中期 D．由实验结果可知，低温预处理的时间过长或过短均会降低有丝分裂指数和中期分裂指数 3．在动物细胞有丝分裂末期，微丝（肌动蛋白纤维）集结成束在细胞中部形成缢缩环，通过微丝的运动完成胞质分裂。细胞松弛素B是一种霉菌毒素，能与肌动蛋白纤维的末端结合，从而抑制微丝的形成。如图为胃癌患者体内的细胞增殖图像，下列叙述正确的是（    ） A．用细胞松弛素B处理正在分裂的细胞可能出现多核细胞 B．癌细胞表面的糖蛋白增多，容易在体内分散和转移 C．肌动蛋白纤维的收缩活动不需要消耗ATP D．细胞周期中各时期的顺序是②→④→③→①→⑤ 4．某抗肿瘤药物X能通过阻断细胞周期来阻止癌细胞增殖。实验人员用药物X处理某动物的肿瘤细胞，观察实验组和对照组分裂后期的细胞图像，如图所示。已知两组细胞的染色体数相同，推测药物X抗肿瘤的机理是（    ） A．抑制细胞DNA复制 B．抑制细胞形成纺锤体 C．抑制着丝粒分裂 D．抑制同源染色体联会 5．在莱茵衣藻中，BSL1可激活CDKB1驱动细胞由分裂间期进入有丝分裂期。下表为不同条件下莱茵衣藻细胞的有丝分裂指数，下列叙述错误的是（    ） WT WT+HU bsl1 cdkb1 有丝分裂指数 20% 5% 2% 0.1% 注：WT为野生型，bsl1为BSL1功能缺失突变体，cdkb1表示CDKB1功能缺失突变体，HU为DNA合成抑制剂。有丝分裂指数为处于分裂期的细胞数占总细胞数的比例。 A．可通过观察染色体的形态特征区分分裂间期和分裂期 B．与野生型相比，bsl1中处于分裂间期的细胞比例显著增大 C．HU对细胞有丝分裂的抑制效果弱于BSL1或CDKB1功能缺失 D．BSL1与CDKB1双突变体的有丝分裂指数应低于任一单突变体 6．雌激素与乳腺癌细胞的受体结合后，上调了cyclin D（周期蛋白D）的表达，cyclin D与CDK4/6（周期蛋白依赖性激酶4/6）结合形成复合物，推动该细胞从G1期进入S期，促进恶性增殖（如图）。下列叙述错误的是（　　） A．雌激素与乳腺癌细胞膜上的受体结合并发挥作用 B．体内雌激素水平过高可增加患乳腺癌的风险 C．cyclin D过量表达会导致乳腺癌细胞过度增殖，细胞周期异常 D．进入G2期的人乳腺癌细胞核中通常有92个DNA分子 7．图甲中a~d表示洋葱（2n=16）根尖的不同区域，图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微图像。下列有关说法错误的是（    ） A．应选用a区细胞观察有丝分裂，该区细胞也可用来观察质壁分离现象 B．若视野中多数细胞处于②时期，说明取材时间不当 C．乙图中的②和④核DNA数相同，染色体数不同 D．若观察到同源染色体，则实验材料取自于洋葱花药而非根尖 8．姐妹染色单体通过粘连蛋白相互粘附而不能分离。分离酶（SEP）可水解粘连蛋白，其活性受两种蛋白调控：SCR蛋白与SEP结合抑制其活性，而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下列说法错误的是（    ） A．该调控过程在减数分裂和有丝分裂中均会出现 B．在减数第二次分裂后期，APC蛋白的活性通常较高 C．在有丝分裂中期，SCR蛋白在细胞质的核糖体上合成 D．秋水仙素通过促进SEP水解粘连蛋白，导致染色体数目加倍 9．如图是某细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图，据图回答下列问题： (1)用字母及箭头表示细胞有丝分裂的顺序：______，染色体数目加倍的时期是______（填标号），原因是______。 (2)图D中1结构是______，向四周扩展会形成______。 (3)核DNA分子、染色体和染色单体三者数量之比为2:1:2的图示是______（填标号）。 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。 常考点15：细胞的分化、衰老和死亡 1．科学家利用秀丽隐杆线虫研究器官发育和细胞凋亡，揭示了细胞发生凋亡的分子机制，如图所示。其中EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9蛋白质参与细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．该图表明CED-9与CED-3的作用效应不同 B．CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体 C．细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡 D．图中体现了“CED-9→CED-4→CED-3”的多级放大调控 2．科学家发现一种由线粒体主导的细胞裂解性死亡方式：大量线粒体长期滞留在细胞膜下，定点释放活性氧（ROS，其产生与氧气参与的代谢有关），导致细胞因细胞膜破裂而死亡。下列说法错误的是（    ） A．该种细胞死亡过程属于细胞凋亡 B．线粒体可能主要在其内膜上产生ROS C．线粒体转移到细胞膜下的过程可能与细胞骨架功能有关 D．通过调节肿瘤细胞线粒体与细胞膜的距离可诱导肿瘤细胞死亡 3．研究者通过蛙胚细胞的移植实验研究细胞发育的潜能，实验过程和结果如下图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．原肠胚细胞的核遗传物质相同 B．早期原肠胚细胞没有发生分化 C．细胞周围的环境影响细胞发育的方向 D．随着胚胎发育，细胞发育的潜能逐渐被限制 4．哺乳动物红细胞前体（如网织红细胞）通过线粒体自噬途径清除其所有线粒体的过程为：首先Nix基因表达上调，合成的Nix蛋白定位在线粒体上，直接与自噬体形成的关键蛋白LC3/GABARAP相互作用，将待降解的线粒体“锚定”到正在形成的自噬体上，自噬体包裹线粒体，并与溶酶体融合，完成降解。下列叙述错误的是（　　） A．红细胞成熟前，控制其凋亡的基因就已开始表达 B．人衰老的红细胞呼吸速率变慢，细胞核体积变小 C．红细胞前体可以利用线粒体自噬释放的氨基酸合成血红蛋白 D．若敲除小鼠网织红细胞中的Nix基因，可能导致小鼠酸中毒 5．当细胞中的蛋白质受到自由基高度氧化时，它们之间会发生广泛的交联和聚集，成为难以被降解的物质，即老年色素，又称脂褐质，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．自由基会攻击磷脂和DNA，攻击磷脂会引发雪崩式反应 B．细胞自身具有修复氧化蛋白质的机制，这说明蛋白质的变性都是可逆的 C．氧化的蛋白质通过降解，可防止其交联聚集，并为合成新的蛋白质提供原料 D．衰老细胞可能对氧化蛋白质的修复、降解和裂解的功能较弱 6．根据干细胞的潜能可分为能分化形成机体所有细胞类型的全能干细胞，可以分化成多种细胞类型，但无法发育成完整个体的多能干细胞和只能分化成某一特定组织的专能干细胞。下列有关叙述正确的是（　　） A．桑椹胚和囊胚的内细胞团都属于全能干细胞 B．全能干细胞分化程度最低，具有全能性 C．体外诱导T细胞可以形成诱导多能干细胞 D．干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成有特定功能的细胞 7．在癌细胞中，DNA甲基转移酶（DNMT）基因的过度表达会导致抑癌基因启动子高甲基化。DNMT需要与PCNA蛋白结合才能起作用，CDN1A蛋白（由p21基因编码）会与DNMT竞争PCNA上的同一结合位点。姜黄素能与DNMT活性区域结合，并能抑制RNA聚合酶与DNMT基因启动子结合，从而降低p21基因启动子甲基化水平，使p21基因表达量增加。下列叙述正确的是（　　） A．DNA甲基化不会改变碱基排列顺序，但属于可遗传变异 B．姜黄素可通过影响DNMT基因的转录，使其表达量下降 C．姜黄素可通过与DNMT结合，使DNMT活性升高 D．p21基因表达量增加，可能导致细胞周期停滞、癌细胞凋亡 8．细胞焦亡属于细胞程序性死亡，正常状态下炎症蛋白GSDMD的N端（氨基端）和C端（羧基端）结合使自身处于非活性状态，当GSDMD的N端结构域与细胞膜上的磷脂结合时会导致细胞膜上出现“微孔”，细胞内容物溢出，导致细胞焦亡。下列叙述错误的是（    ） A．细胞焦亡与细胞坏死均属于细胞程序性死亡 B．细胞焦亡过程与GSDMD基因的选择性表达有关 C．细胞焦亡形成的“微孔”具有与核孔类似的功能 D．细胞内容物溢出可能会触发免疫反应，并引发细胞焦亡 9．广西医科大学以及广西中医药大学的研究团队，2024年在《细胞》上发表了一篇论文，揭开了癌症研究新方向。他们将编码猪α1，3-半乳糖转移酶（α1，3-GT）的基因，整合到病毒NDV中，构建了重组溶瘤病毒NDV-GT。结果发现，在感染癌细胞之后，NDV-GT会表达猪1，3-半乳糖转移酶，从而合成一种在猪细胞表面富集的糖蛋白Gal。癌细胞表达Gal后就会被人体标记为猪细胞，人体会开启超高效免疫排斥，将癌细胞彻底消灭。 (1)NDV-GT病毒在肿瘤细胞中利用ATP等原料合成猪α1，-半乳糖转移酶的mRNA，使用ATP等高能化合物的优点是什么？（请答出两点）____________。 (2)结合上图简述NDV-GT感染人肿瘤细胞后激活细胞毒性T细胞的过程：____________。 (3)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质水解成多个片段，蛋白酶切断的化学键是____________。受感染细胞在穿孔素和颗粒酶的作用下引发细胞凋亡，细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是____________。 (4)过去治疗癌症大多是通过“检查点抑制剂”如阻断PD-1/PD-L1通路来解除癌细胞的伪装，或者是直接提取T细胞，改造成CAR-T细胞再回输进人体。请评价此次猪细胞激活法治疗癌症的优点（请答出一点）____________。 10．癌症是当今威胁人类健康的重大疾病之一，在与之斗争的道路上，研究者们克服了许多困难，取得了许多成果。回答下列问题： (1)与正常细胞相比，癌细胞具有的特征有_________（写出两点）。研究者通过电泳比较了正常结肠上皮细胞（甲）和结肠癌细胞（乙）中的KRAS蛋白的含量，结果如图1所示。据图判断，KRAS基因属于_________（填“原癌”或“抑癌”）基因，结合原癌基因或抑癌基因的功能进行分析，理由是_________。 (2)除传统的治疗手段外，溶瘤病毒疗法在治疗恶性肿瘤方面展现出巨大前景。研究人员分别给胃癌小鼠注射溶瘤病毒和等量溶剂，一段时间后检测肿瘤体积变化和各组织中的病毒量，结果如图2所示。据图可知，溶瘤病毒的主要作用机制是_________。 (3)随着研究的深入，研究人员发现溶瘤病毒治疗面临“仅以瘤内注射治疗为主”的难题。研究人员将猪的α-1，3GT基因导入溶瘤病毒，构建出重组病毒（NDV-GT）。NDV-GT感染肝癌食蟹猴后，能在癌细胞表面生成猪特有的抗原——α-Gal。检测发现，肿瘤组织中的辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的数量显著增加，两类T细胞共同参与的杀伤肿瘤细胞的免疫反应类型是_________。大量死亡的肿瘤细胞导致局部血管堵塞、内部肿瘤细胞因缺少营养供应而发生_________（填“凋亡”或“坏死”）。被裂解的癌细胞释放的_________（填物质）随血液运输到全身后，激活全身的免疫应答，导致其他部位的癌细胞也被杀死。研究还发现，给治愈后的肝癌食蟹猴再次接种肝癌细胞，在观察期中，食蟹猴并未出现肿瘤复发，原因是_________。 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 常考点攻破练（15大常考点） 15大常考点概览 常考点01 传统发酵技术和发酵工程 常考点02 微生物的培养技术和应用 常考点03 植物细胞工程 常考点04 动物细胞工程 常考点05 胚胎工程 常考点06 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题 常考点07细胞的物质基础 常考点08 真核细胞和原核细胞 常考点09 细胞的结构基础 常考点10 物质运输 常考点11 酶和ATP 常考点12 细胞呼吸 常考点13 光合作用 常考点14 细胞的增殖 常考点15 细胞的分化、衰老和死亡 常考点01：传统发酵技术和发酵工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D C B C A BD ACD AC 常考点02：微生物的培养技术和应用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A B C C B B CD ABD 9．(1) 碳源、氮源 无机盐 高压蒸汽灭菌锅 9mL无菌水 (2) 琼脂 稀释涂布平板法 6 (3) 形状、大小、颜色 从培养Ⅲd中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落，分别接种到等量的相同液体培养基中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测定并比较各组培养基中的PHA含量 10．(1) 唯一碳源 稀释涂布平板 2.2×1011 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 (2)增加培养液中的氧含量（或答增加溶解氧、或答使空气和发酵液充分混合），使菌种和培养液混匀（或答提高原料利用率） (3)杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活 (4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 常考点03：植物细胞工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D D D D C AD BC 9．(1) 脱分化 纤维素酶 (2) 降低PEG浓度，终止融合并减少对原生质体的损伤 高Ca2+-高pH融合法 (3) 植物细胞的全能性 次生 保护野生人参资源、不占用土地、不受季节和天气限制、产量稳定、生产周期短 (4)发酵 10．(1) 次生代谢物 紫杉醇将癌细胞细胞周期阻滞在有丝分裂中期，从而诱导凋亡 (2) 外植体 一定的激素 (3)将单个细胞分别放在多孔板中克隆化培养，一段时间后吸取各孔上清液并利用带标记的紫杉醇抗体检测紫杉醇含量，收集紫杉醇含量最高组细胞 (4)在Dbmbt基因前添加强启动子；增加Dbmbt基因的数量；导入调节因子的DNA序列使Dbmbt基因过表达 常考点04：动物细胞工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C A C D D BC BC 9．(1) 骨髓瘤细胞 (已免疫的)B淋巴细胞 (2) 相同 不相同 (3) 抗体 能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞 确保每个孔中的子细胞都来源于同一个亲本细胞，便于筛选出能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞 (4)C和D 10．(1)动物细胞融合和动物细胞培养 (2) PSMA、CD28 灭活病毒诱导法 抗原与抗体特异性结合 灵敏度高、特异性强，可大量制备的特点（或能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原特异性结合，并且可以大量制备） (3) 多种 双特异性抗体PSMAXCD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞 常考点05：胚胎工程 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D D C C C D ABC AD BC 常考点06：基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A A C A B ACD CD 8．(1)核糖体 (2) BbvCI TCA TGA (3)ABD (4)Ca2+/CaCl2 (5)Ti质粒中，卡那霉素抗性基因位于T-DNA区域内，随T-DNA整合入植物基因组；而氨苄青霉素抗性基因位于T-DNA外，不会转入植物细胞。 9．(1) 可能相同 碱基互补配对 延长 (2) 5'CGTCTCNgtcgGTGCTGTA……3' 5'CGTCTCNgtgcTGTA……3' (3) 目的基因成功敲入 S2、S4、S5 10．(1) 4种脱氧核苷酸 启动子和终止子 所有生长阶段 (2) 诱导型启动子可在培养时关闭融合基因的表达，避免融合蛋白（锶结合蛋白）的表达消耗宿主菌的营养，减少对宿主菌生长的负担，（提升工程菌的培养效率） 可在核污水修复时诱导启动子，启动融合基因的表达，使工程菌高效富集90Sr，提升修复效率 (3) 融合基因 gfp基因和氨苄青霉素抗性基因（AmpR） (4) 培养液中90Sr的剩余量或菌体内的90Sr含量 工程菌的90Sr富集量显著高于对照组（未导入融合基因的宿主菌） 常考点07：细胞的物质基础 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D B D C C C AB BD ABC 常考点08：真核细胞和原核细胞 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C A A C B D B ABD AD ABD 常考点09：细胞的结构基础 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C C A D C C BC AD 9．(1) 酶 49 2 (2) ②③ 胞吐 （一定的）流动 (3) ②③④⑤⑥ 能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，避免细胞功能异常或死亡（叙述合理即可） (4) 10．(1) 促进 错误折叠蛋白 (2) MAMs中的某蛋白 以囊泡的形式转运 (3)内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体，提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强，为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态 常考点10：物质运输 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 B C B D D D C BC ACD 10．(1) 协助扩散 会 (2)主动运输 (3) 流动性 细胞呼吸 (4) 种类 选择透过性 常考点11：酶和ATP 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B C C D C A ABD BCD AD 常考点12：细胞呼吸 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C A D D C ABD ABD BC 9．(1) 线粒体内膜 协助扩散和主动运输 (2)ABC (3)细胞色素途径的耗氧量占比会增加，而AOX途径耗氧量占比会减少，因经UCP产热， 消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能，若上述说法正确，会有更多的电子经复合体IV传递至氧气形成水，导致细胞色素途径耗氧量增加。因总呼吸耗氧量不变，则AOX途径耗氧量会降低 (4)增强产热，提升花器官的温度，抵御低温冻伤花器官 10．(1) 水（H2O） 细胞质基质 (2)氧气（O2） (3) 提高（或加快） 有色液滴的移动情况 (4) ATP合酶 将ATP合酶与内膜小泡分离 与ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H+浓度梯度 常考点13：光合作用 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B D A D B CD ABC AD 11．(1) 类囊体（膜） 光能到ATP中活跃化学能 (2) 小于 提供碳源，维持培养液pH (3) 线粒体基质 能量不足时，丙酮酸优先进入TCA途径分解供能，流向MEP的丙酮酸减少，因此番茄红素合成减少 12．(1) 类囊体薄膜 O₂、H⁺和电子 为暗反应中C3的还原提供能量和作为活泼的还原剂 平行 可以减小叶片和叶绿体对光的吸收面积，从而降低过剩的光能对光系统造成的损伤，保护植物免受强光的伤害 (2) 光合色素 类囊体薄膜 PSⅡ是水光解和电子传递的结构，受损后电子传递受阻，ATP合成减少 (3) 热能 增加对活性氧的清除 (4)提高 13．(1) 类胡萝卜素/胡萝卜素和叶黄素 不同种类的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度更高的光合色素在滤纸条上的扩散速度更快 (2) C3的还原 线性电子传递被抑制会导致光反应无法生成NADPH和ATP，而C3的还原过程需要消耗光反应提供的NADPH和ATP (3) 协助扩散 能 (4) 增强 叶黄素循环 镉胁迫下，加入DTT后植物PSⅡ光能吸收性下降幅度大于加入SM 通过调控增强叶黄素循环的热耗散过程，提升其对PSⅡ的光保护作用，缓解镉胁迫对PSⅡ结构与功能的损伤 14．(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 15．(1) 叶肉 C4 (2) C3的还原 ATP、NADPH 活跃的化学能转化为稳定的化学能 (3)一定范围内，随Zn2+ 浓度升高，高粱的叶绿素含量逐渐降低，玉米的叶绿素含量先升高后降低；相同Zn2+ 浓度下，高粱的叶绿素含量高于玉米 常考点14：细胞的增殖 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A A B D A ABD CD 9．(1) B→C→A→D A 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 (2) 细胞板 细胞壁 (3)B、C 10．(1) G1、G2 M S 1 (2)3 (3) S 2.2 M 12→24→12 7.4 甲 常考点15：细胞的分化、衰老和死亡 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D A B B B BC ABD ABC 9．(1)可为转录合成mRNA提供能量；可作为合成mRNA的原料（腺嘌呤核糖核苷酸） (2)NDV-GT感染肿瘤细胞后，表达的αGal相关蛋白被降解为抗原片段，抗原片段与MHCⅠ结合后呈递到癌细胞表面，细胞毒性T细胞识别该异源抗原后被激活 (3) 肽键 细胞凋亡是由基因（遗传物质）决定，受严格遗传机制程序性调控的细胞自动结束生命的过程 (4)利用人体预存的强免疫排斥反应杀伤癌细胞，对癌细胞的杀伤效率更高（或答：不需要体外改造T细胞，治疗操作更简便、成本更低；不易发生免疫逃逸，治疗效果更稳定） 10．(1) 能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移 原癌 原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，KRAS蛋白在癌细胞中表达量明显升高 (2)特异性感染肿瘤细胞并在肿瘤细胞内增殖，最终裂解肿瘤细胞 (3) 细胞免疫 坏死 抗原（α-Gal） NDV-GT（或重组溶瘤病毒）诱导免疫发生的同时，还诱导分化产生记忆细胞；机体再次接触相同抗原（肿瘤）时，记忆细胞能迅速增殖、分化，产生更强的免疫效应 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 常考点攻破练（15大常考点） 15大常考点概览 常考点01 传统发酵技术和发酵工程 常考点02 微生物的培养技术和应用 常考点03 植物细胞工程 常考点04 动物细胞工程 常考点05 胚胎工程 常考点06 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题 常考点07细胞的物质基础 常考点08 真核细胞和原核细胞 常考点09 细胞的结构基础 常考点10 物质运输 常考点11 酶和ATP 常考点12 细胞呼吸 常考点13 光合作用 常考点14 细胞的增殖 常考点15 细胞的分化、衰老和死亡 常考点01：传统发酵技术和发酵工程 1．厨邦酱油采用两段式酿造：先利用米曲霉将原料分解为氨基酸和小分子糖，再加入高浓度盐水露天晒制180天，由耐盐酵母菌、乳酸菌等完成后续发酵，形成独特风味。下列相关叙述正确的是（    ） A．米曲霉可分泌蛋白酶、淀粉酶分解原料，属于原核生物 B．高浓度盐水可抑制多种不耐盐微生物，减少杂菌污染 C．耐盐酵母菌可将糖类彻底氧化分解，产生酒精和CO2 D．酱油、食醋、泡菜的制作，均依赖微生物的无氧发酵 【答案】B 【详解】A、米曲霉属于真菌，是真核生物，虽然其可分泌蛋白酶、淀粉酶分解原料中的蛋白质和淀粉，A错误； B、高浓度盐水渗透压高，不耐盐微生物会因细胞过度失水死亡，因此可抑制杂菌生长，减少杂菌污染，B正确； C、耐盐酵母菌产生酒精的过程是无氧呼吸，属于不彻底的氧化分解，糖类彻底氧化分解是有氧呼吸过程，产物为CO2和H2O，不会产生酒精，C错误； D、酱油制作中米曲霉分解原料的阶段、食醋制作（醋酸菌为好氧菌，依赖有氧发酵）都需要有氧条件，并非都依赖无氧发酵，D错误。 2．路南鸡枞油腐乳选用优质黄豆、黑龙潭古泉水制豆腐，辅以野生鸡枞菌油及辣椒、八角、白酒等香辛料，质地细腻、香辣鲜醇。下列叙述错误的是（　　） A．“鲜醇”主要是因为豆腐中的脂肪被分解成甘油、脂肪酸 B．豆腐可为毛霉等微生物的生长繁殖提供碳源、氮源 C．辣椒、八角等香辛料的作用是调味、防腐和杀菌 D．加入白酒能抑制微生物生长，并使腐乳具有独特醇香味 【答案】A 【详解】A、豆腐的主要成分是蛋白质，“鲜醇”风味主要来自毛霉等微生物产生的蛋白酶将蛋白质分解为小分子肽和氨基酸，而非脂肪分解产生的甘油和脂肪酸，A错误； B、豆腐含有蛋白质、糖类等有机物，可为毛霉等微生物的生长繁殖提供碳源、氮源等营养物质，B正确； C、辣椒、八角等香辛料一方面可调节腐乳风味，另一方面可抑制微生物生长，起到防腐杀菌的作用，C正确； D、加入的白酒能抑制杂菌生长避免腐乳腐败，同时酒精可在发酵过程中与有机酸反应生成酯类物质，使腐乳具有独特的醇香味，D正确。 3．高粱酒以高粱为主要原料，稻壳为辅料，配以大麦或小麦，经传统低温发酵酿制而成，工艺流程如下图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．传统发酵以混合菌种的液体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的 B．高粱中的淀粉为酒曲中微生物的生长繁殖提供了碳源和氮源 C．在发酵初期，酵母菌繁殖越快则酒精产量越高 D．蒸粮不仅有助于杀灭部分杂菌，也有利于糖化 【答案】D 【详解】A、传统白酒发酵属于固态发酵（原料为固体的高粱、稻壳等，而非液体培养基），液体发酵是现代工业酿酒（如部分食用酒精生产）的方式，传统家庭 / 作坊式酿酒以固态发酵为核心，A错误； B、淀粉的元素组成是 C、H、O，只能作为碳源，为微生物提供能量和碳骨架。 氮源需要来自原料中的蛋白质（如高粱、大麦 / 小麦中的蛋白质分解产生的氨基酸、铵盐等），B错误； C、酒精是酵母菌无氧呼吸的产物，而酵母菌繁殖（有氧呼吸）会消耗大量葡萄糖，产生的是 CO₂和水，并不产生酒精。 若发酵初期酵母菌繁殖过快，会大量消耗原料中的糖分，反而会减少后续无氧发酵阶段可利用的底物，最终导致酒精产量降低。 实际生产中，会先让酵母菌进行适度有氧呼吸以增加菌体数量，再转入无氧环境进行酒精发酵，C错误； D、高温蒸煮可以杀死原料中大部分的杂菌（如细菌、霉菌孢子），减少杂菌污染，避免发酵失败或产生有害物质。高温蒸煮会使高粱中的淀粉颗粒吸水膨胀、糊化，破坏淀粉的晶体结构，让后续酒曲中的淀粉酶更容易接触并分解淀粉（糖化）为可发酵的糖类，为酵母菌发酵提供底物，D正确。 4．宋代朱肱在《北山酒经》中记载了“卧浆”法：“造酒最在浆，……，不得过夏。”其核心是在三伏天将小麦煮粥，借助空气中的乳酸菌等自然发酵成酸浆次年酿酒时，以此酸浆浸米、蒸煮，再加入酒曲发酵。此法可有效抑制杂菌，提升酒质。下列关于“卧浆”法的现代生物学解释，正确的是（    ） A．“浆不得过夏”；酸浆若储存过久，其积累的酒精经乳酸菌转化为乙酸导致酸败 B．“三伏天卧浆”：夏季温度较高有利于乳酸菌等微生物有氧繁殖，缩短酸浆成熟时间 C．“以酸浆浸米”：酸浆的较低pH值可抑制大多数杂菌生长，为酵母菌创造竞争优势环境 D．“酸浆煮粥”：蒸煮酸浆的目的是彻底杀菌，确保后续的酿酒过程为纯种酵母菌发酵 【答案】C 【详解】A、乳酸菌为厌氧微生物，无氧呼吸的产物只有乳酸，无法将酒精转化为乙酸，酒精转化为乙酸是醋酸菌的生理功能，A错误； B、乳酸菌属于厌氧型细菌，有氧条件会抑制乳酸菌的生长繁殖，“三伏天卧浆”是利用夏季较高的适宜温度促进乳酸菌无氧发酵，而非有氧繁殖，B错误； C、酸浆中含有乳酸菌发酵产生的乳酸，pH较低，多数杂菌不耐酸，其生长会被抑制，而酵母菌耐酸性较强，因此酸浆可为酵母菌创造竞争优势环境，C正确； D、蒸煮仅能杀灭大部分微生物，无法实现彻底杀菌，且传统酿酒利用的酒曲中含有酵母菌、霉菌等多种微生物，不属于纯种酵母菌发酵，D错误。 5．宋代《北山酒经》提到“卧浆”在酿酒中的重要性。“卧浆”重酸味，可避免酿酒过程中出现“浆臭”现象。其具体制备工艺为“六月三伏时，用小麦一斗，煮粥为脚，日间悬胎盖，夜间实盖之”。下列叙述错误的是（　　） A．“六月三伏”为“卧浆”微生物繁殖提供适宜温度，缩短“卧浆”成熟时间 B．“煮粥为脚”利用高温杀灭小麦中的杂菌，确保后续酿酒过程为纯种发酵 C．“悬胎盖”和“实盖”交替进行，旨在为特定微生物发酵提供适宜氧气条件 D．“卧浆”的重酸味可抑制多数杂菌生长，避免酿酒过程中出现“浆臭”现象 【答案】B 【详解】A、微生物的生长繁殖需要适宜温度，六月三伏时温度较高，有利于“卧浆”相关微生物的代谢和繁殖，可缩短“卧浆”成熟时间，A正确； B、“煮粥为脚”的高温可杀灭小麦中的大部分杂菌，但传统发酵工艺没有严格的无菌操作流程，后续发酵过程仍会有空气、环境中的杂菌参与，不属于纯种发酵，B错误； C、“悬胎盖”即不密封容器，可提供有氧环境，利于好氧微生物增殖，“实盖”即密封容器，营造无氧环境，利于厌氧微生物发酵，二者交替可为特定微生物提供适宜的氧气条件，C正确； D、“卧浆”的重酸味说明发酵产生了大量酸性物质，酸性条件可抑制多数不耐酸杂菌的生长繁殖，避免杂菌代谢产生异味导致“浆臭”，D正确。 6．某高粱酒的酿造流程如下：端午制曲（富集曲霉、根霉等微生物）→重阳下沙（高粱破碎后润粮、蒸煮，加入曲粉堆积糖化、富集发酵菌种）→入窖发酵（糟醅入窖密封发酵）→开窖取醅→蒸馏取酒→高温馏酒→陈酿勾调。下列叙述错误的是（　　） A．富集的曲霉、根霉等微生物可产生淀粉酶，将高粱中的淀粉分解为麦芽糖等物质 B．重阳下沙过程中，酵母菌以有氧呼吸为主并产生大量CO2和水，且种群数量增长迅速 C．入窖发酵时，酵母菌氧化分解葡萄糖释放的能量大部分以热能形式散失，少部分储存在酒精中 D．上述高粱酒属于利用传统发酵技术制作的食品，该技术以固体或半固体发酵为主 【答案】C 【详解】A、富集的曲霉、根霉等微生物可合成淀粉酶，淀粉酶能催化高粱中的淀粉水解为麦芽糖等小分子糖，为后续发酵提供底物，A正确； B、重阳下沙过程处于开放有氧环境，酵母菌优先进行有氧呼吸，产生大量CO2和水，同时获得大量能量用于繁殖，种群数量增长迅速，B正确； C、入窖发酵为密封无氧环境，酵母菌进行无氧呼吸分解葡萄糖，葡萄糖中的能量大部分储存在不彻底氧化产物酒精中未被释放，已经释放的能量中大部分以热能形式散失，少部分储存在ATP中，C错误； D、高粱酒属于传统发酵产品，传统发酵技术多利用天然菌种发酵，高粱酒酿造过程以糟醅为发酵基质，属于固体或半固体发酵，D正确。 7．味精的主要成分是谷氨酸钠，可通过谷氨酸棒状杆菌（好氧菌）发酵生产。下图是以小麦为原料发酵生产味精的工艺流程。下列叙述正确的是（　　） A．对小麦进行糖化处理有助于提高味精发酵效率 B．图示流程中的3次接种均可使用稀释涂布平板法 C．发酵罐内培养基需在配制时调节pH，后续不能调节 D．通过诱变育种对菌种进行定向改造可改善其代谢特性 【答案】A 【详解】A、对小麦进行糖化，可将淀粉分解为单糖，使其更容易被谷氨酸棒状杆菌利用，A正确； B、图示流程中的3次接种均不使用稀释涂布平板法，第1次接种是划线法接种，第2次接种是为了扩大培养获取更多菌种，是液体培养，第3次接种是注入发酵罐用于生产，B错误； C、发酵罐内培养基要全程保持发酵液为中性或弱碱性，若发酵液变为酸性，会产生谷氨酰胺和N-乙酰谷氨酰胺等杂质，故不仅配制时需要调节pH，后续更需要调节pH，C错误； D、诱变育种利用了基因突变的原理，基因突变具有不定向性，D错误。 8．下图为某啤酒厂生产淡色啤酒的工艺流程。在温度较高、氧气不足的条件下，酵母菌代谢会产生杂醇油（有刺激性气味及毒性的油状液体）。啤酒中大多数风味物质易挥发且不耐高温。下列叙述正确的是（　　） A．主发酵阶段酵母菌主要进行有氧呼吸，导致麦芽糖等糖分快速减少 B．后发酵阶段降温至4℃可以抑制酵母菌的代谢，以减少杂醇油含量 C．主发酵第3天pH下降的主要原因是酵母菌分解麦芽糖产生了乳酸 D．图示消毒处理会杀死大多数酵母菌但可能破坏啤酒的风味物质 【答案】BD 【详解】A、酿酒的主发酵阶段，仅初期有氧呼吸让酵母菌增殖，发酵过程主要依靠酵母菌无氧呼吸分解糖类产生酒精，A错误； B、杂醇油是酵母菌在温度较高、氧气不足条件下的代谢产物，后发酵降温至4℃，低温会抑制酵母菌酶活性，降低酵母菌代谢速率，减少杂醇油的生成，B正确； C、酵母菌无氧呼吸产物是酒精和二氧化碳，不产生乳酸，C错误； D、高温消毒的目的是终止发酵，会杀死大多数酵母菌，且大多数风味物质不耐高温，因此高温消毒可能破坏啤酒的风味物质，D正确。 9．《齐民要术》记载了一种酿醋工艺，“大率酒一斗，用水三斗，合瓮盛，置日中曝之。七日后当臭，衣（指菌膜）生，勿得怪也，但停置，勿移动，挠搅之。数十日，醋成”。下列叙述正确的是（　　） A．此酿醋方法的原理是在缺少糖源时特定微生物可将酒精转化为醋酸 B．“置日中曝之”目的是杀死发酵液中的酵母菌 C．“衣”位于发酵液表面，是由醋酸菌大量繁殖形成的 D．“挠搅”有利于酒精与微生物的充分接触，且可增加溶解氧 【答案】ACD 【详解】A、该酿醋工艺以酒为主要原料，发酵液中糖源含量低，醋酸菌在氧气充足、缺少糖源的条件下，可将酒精转化为乙醛，再进一步转化为醋酸，A正确； B、醋酸菌的最适生长温度为30~35℃，“置日中曝之”的目的是提升发酵温度，为醋酸菌的生长和发酵提供适宜的温度条件，并非杀死酵母菌，B错误； C、醋酸菌是好氧细菌，发酵液表层氧气含量充足，醋酸菌在此处大量繁殖就会形成菌膜，也就是题干中提到的“衣”，C正确； D、“挠搅”即搅拌操作，一方面可以增大发酵液和空气的接触面积，增加溶解氧含量，满足醋酸菌有氧呼吸的需求，另一方面可以使醋酸菌与酒精充分接触，提升发酵效率，D正确。 故选ACD。 10．火龙果在常温下极易腐败变质，产生醋味。可从火龙果上筛选优质醋酸菌种，用于火龙果深加工，筛选过程如下图。下列叙述正确的是（） A．“富集培养基”为液体培养基，培养时需振荡培养 B．筛选步骤中培养基中添加的作用是提供碳源和无机盐 C．醋酸达到一定量会抑制醋酸菌的活性，因此要测定菌株的醋酸耐受性 D．在菌株鉴定时，添加革兰氏染色剂的培养基属于选择培养基 【答案】AC 【详解】A、“富集培养基”为液体培养基，培养时振荡培养可以增加培养液中的溶氧量，同时使醋酸菌种与营养物质充分接触，从而提高菌种的浓度，A正确； B、筛选步骤中培养基中添加CaCO₃的主要作用是中和醋酸产生的酸性环境，使菌落周围出现透明圈，便于筛选出产醋酸的菌株，而非主要提供碳源和无机盐，B错误； C、醋酸达到一定量会抑制醋酸菌的活性，因此需要测定菌株的醋酸耐受性，以筛选出适合工业生产的高产菌株，C正确； D、在菌株鉴定时，添加革兰氏染色剂的培养基属于鉴别培养基，而非选择培养基，其作用是通过染色反应区分不同的菌株，D错误。 故选AC。 常考点02：微生物的培养技术和应用 1．在工业化生产青霉素的过程中，发酵工程发挥了关键作用。已知工业上生产青霉素的主要菌种是产黄青霉。下列叙述正确的是（　　） A．青霉素是产黄青霉的次级代谢产物，从发酵液中提取的青霉素不可直接用于治疗 B．发酵罐中的培养基需要通过灼烧的方式灭菌，该方法可杀死所有微生物及其孢子 C．产黄青霉发酵时需要持续通入无菌氧气以满足其代谢需求 D．通过诱变育种选育高产菌株是提高青霉素产量的唯一措施 【答案】A 【详解】A、青霉素是典型的次级代谢产物，从发酵液中分离后还需经过多步纯化工艺才能得到符合药用标准的原料药，A正确； B、发酵罐中的培养基需经过高压蒸汽灭菌，目的是杀死所有微生物及其孢子，B错误； C、青霉素由产黄青霉在有氧条件下合成，属于典型的好氧发酵过程。因此，在深层通气式液体发酵中必须不断通入经无菌过滤的空气，保证溶解氧含量，维持菌体正常生长和产物合成，C错误； D、诱变育种是培育高产青霉素菌株的有效方法，但不是唯一方法，如基因工程育种，D错误。 2．野生型大肠杆菌菌株能在基本培养基上生长，赖氨酸营养缺陷型突变菌株由于发生基因突变只能在添加了赖氨酸的培养基上生长。以野生型大肠杆菌菌株为材料，诱变、纯化赖氨酸营养缺陷突变株的部分流程如图所示。下列分析正确的是（　　） A．野生型大肠杆菌能够合成所需氨基酸，因此培养基中无需提供氮源 B．①②④培养基中需添加赖氨酸，而③培养基中不能添加赖氨酸 C．需将①中菌液充分稀释后，用接种环蘸取菌液在②上进行划线接种 D．从④中挑取乙菌落进行纯化培养即可获得所需赖氨酸营养缺陷突变株 【答案】B 【详解】A、野生型大肠杆菌菌株虽然能合成所需的全部氨基酸，但培养基中仍需提供氮源，A错误； B、图中首先利用稀释涂布平板法分离细菌，然后运用影印法将菌种接种到两种培养基中，分别是基本培养基、完全培养基，图中①②④为完全培养基需添加赖氨酸，③为基本培养基不能添加赖氨酸，B正确； C、①中的菌液适当稀释后，需用涂布器将菌液均匀的涂布在②表面，C错误； D、从图中可看出，甲在基本培养基中无法生长，在完全培养基中可生长，说明甲是氨基酸缺陷型菌落，故经甲过程影印及培养后，可从④培养基中挑取甲菌落进行纯化培养，D错误。 3．自然界中分离筛选出来的具有一定生产性能的野生型菌株一般不能直接用于生产，只能作为菌种选育的原材料。如图为菌种选育的随机筛选技术流程，即诱变处理后，从残存者中随机挑选菌株进行选育。下列说法错误的是（     ） A．发酵罐内发酵为发酵工程的中心环节 B．验证试验阶段，还需反复试验以确定培养基的配方 C．该技术流程中，也可通过平板划线法获得菌落后再随机挑选菌落 D．诱变处理获得突变菌株利用了基因突变的随机性和不定向性 【答案】C 【详解】A、发酵工程的中心环节是发酵罐内的发酵过程，该阶段需严格控制发酵条件，是获得目标发酵产物的核心步骤，A正确； B、初筛复筛得到优良菌株后，验证试验阶段需要反复试验，优化发酵条件，确定适配该菌株的培养基配方，才能满足规模化生产要求，B正确； C、平板划线法第二次划线是从第一次划线的末端开始，第三、四、五次划线也都是从上一次划线的末端开始，这会引入巨大的人为选择偏差，违背了选择菌落的“随机性”原则，从而影响筛选效率，故该技术流程中一般通过稀释涂布平板法获得菌落后再随机挑选菌落，C错误； D、诱变育种的原理是基因突变，基因突变具有随机性和不定向性，因此诱变后会产生多种突变类型的菌株，需要筛选获得符合要求的菌株，该过程利用了基因突变的上述特点，D正确。 4．为探究乳酸杆菌和双歧杆菌的产乳酸能力，研究人员将总菌量相同的乳酸杆菌、双歧杆菌、混合菌（乳酸杆菌∶双歧杆菌=1∶1）分别接种于等量的新鲜牛奶中，一段时间后测定乳酸的相对含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．乳酸发酵过程中需要定期排出装置中的气体 B．接种前新鲜牛奶需要灭菌处理且不能含有抗生素 C．新鲜牛奶可为产乳酸菌提供碳源、氮源和无机盐 D．任意比例的混合菌的产乳酸能力均高于单一菌种 【答案】C 【详解】A、乳酸菌无氧呼吸的产物只有乳酸，无CO₂等气体生成，因此乳酸发酵过程不需要定期排出装置中的气体，A错误； B、接种前对新鲜牛奶进行消毒处理，而不是灭菌处理，灭菌会破坏牛奶中的营养成分，B错误； C、新鲜牛奶含有乳糖（可作为碳源）、蛋白质（可作为氮源）以及多种无机盐，能够为产乳酸菌生长提供所需的碳源、氮源和无机盐，C正确； D、本实验仅测定了乳酸杆菌：双歧杆菌=1∶1的混合菌的产乳酸能力，不能证明任意比例的混合菌产乳酸能力均高于单一菌种，D错误。 5．青霉素发酵以产黄青霉菌为菌种，在深层通气搅拌罐内通过分阶段调控菌体生长与产物合成，将营养物质转化为青霉素，是典型的抗生素发酵生产工艺。如图表示青霉素发酵工程的流程。下列叙述正确的是（　　） A．①过程采用的灭菌方法适用于各种微生物培养的器材 B．③过程用到的菌种可通过诱变育种并筛选和纯化获得 C．发酵结束后，⑤过程通过过滤、沉淀等措施获得青霉素 D．种子罐和发酵罐内的培养基中，只有前者的含有凝固剂 【答案】B 【详解】A、①过程为培养基的高压蒸汽灭菌，该方法不能适用于所有微生物培养器材，如接种环等金属器材常用灼烧灭菌，不耐高温的材料需采用过滤灭菌等其他方法，A错误； B、产黄青霉菌的高产菌种可通过诱变育种诱导基因突变，再经筛选、纯化获得，符合诱变育种的应用特点，B正确； C、青霉素是存在于发酵液中的次级代谢产物，过滤、沉淀是分离获取菌体（即④过程获得菌种）的方法，提取青霉素需采用萃取、离子交换等方法，C错误； D、种子罐的扩大培养和发酵罐的发酵过程均使用液体培养基，二者都不需要添加凝固剂，D错误。 6．科研人员为统计牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌数量并挑选出能高效分解纤维素的目的菌，进行了如图所示的实验。平板①②③上菌落数的最大值分别为60、63、66个。下列叙述正确的是（    ） A．为了避免混淆，实验使用的平板需要在皿盖上做好标记 B．平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌 C．该牛的瘤胃内液体中的纤维素分解菌约有3.15×108个/mL D．菌落乙中的纤维素分解菌降解纤维素的能力要高于菌落甲 【答案】B 【详解】A、培养微生物时培养皿是倒置的，为了避免混淆，实验使用的平板需要在培养皿的皿底做好标记，A错误； B、稀释涂布平板法中，当稀释度足够高时，聚集的微生物被分散为单个细胞，平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌，B正确； C、由题干信息和题图可知，三个平板平均菌落数为（60+63+66）/3=63个，每毫升样品中菌株数计算公式为平均（菌落数/接种体积）×稀释倍数，代入得63÷0.2×105=3.15×107个/mL，并非3.15×108个/mL，C错误； D、据题图可知，纤维素分解菌的降解能力与透明圈直径和菌落直径的比值呈正相关，菌落甲的该比值大于菌落乙，说明甲降解纤维素的能力更高，D错误。 7．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使用全营养培养基富集菌液，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】CD 【详解】A、要分离能产生井冈霉素，抑制立枯丝核菌的吸水链霉菌井冈变种，应在患纹枯病稻田中的健康水稻根系附近采集土壤，患病水稻患病说明其根际缺乏足够能抑制病的目标菌，A错误； B、富集培养的目的是提高目标菌种的比例，需要使用选择培养基，全营养培养基会使各种杂菌也旺盛生长，无法提高目标菌种的比例，B错误； C、稀释涂布平板法可以将菌液稀释后分散得到单菌落，不同菌种的菌落形态、大小、颜色等特征不同，因此可以根据菌落特征完成初筛，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。 8．苹果树腐烂由苹果树腐烂菌感染引起，为开发生物防治途径，研究者拟从土壤中分离筛选出能抑制苹果树腐烂菌生长的芽孢杆菌，实验流程如下图。相关叙述正确的是（    ） A．过程①取5g土壤加入45mL无菌水中 B．过程③应用涂布法进行接种，在适宜条件下培养 C．过程③可通过观察芽孢杆菌的形状、大小、颜色进行筛选 D．乙组A处长出的菌落直径应大于甲组A处长出的菌落直径 【答案】ABD 【详解】A、过程①是制备土壤悬液，取 5g 土壤加入 45mL 无菌水中，可得到稀释度为10−1的土壤悬液，A正确； B、过程③是分离筛选芽孢杆菌，梯度稀释后常用涂布法进行接种，在适宜条件下培养，以获得单菌落，B正确； C、不同微生物的菌落形态具有特异性，因此可通过观察菌落特征对芽孢杆菌进行初步筛选，C错误； D、甲组 A 处（苹果树腐烂菌）周围接种了芽孢杆菌（B），芽孢杆菌会抑制腐烂菌生长，导致甲组 A 处腐烂菌菌落直径较小，乙组 A 处仅接种苹果树腐烂菌，无芽孢杆菌抑制，其菌落生长不受限制，因此乙组 A 处菌落直径应大于甲组 A 处，D正确。 9．废弃的塑料因难以降解，造成“白色污染”；聚羟基脂肪酸酯（PHA）具有类似塑料的理化特性，丢弃后易被土壤微生物降解，可代替部分塑料应用于生产生活。研究人员在某咸水湖中发现了一种能合成PHA的嗜盐细菌，分离该细菌的基本流程如图所示。请回答下列问题： (1)培养和分离产PHA嗜盐细菌的培养基的配方如下：牛肉膏5g、蛋白胨10g、NaCl 50g、水定容至1000mL。其中，蛋白胨能为嗜盐细菌的生长提供____和维生素等营养物质，NaCl可提供________。实验中需要对培养基进行严格灭菌，对培养基灭菌的常用工具是________。从咸水湖取回的样品中产PHA嗜盐细菌的浓度较高，需经过程①和②连续两次10倍稀释，每次稀释时均从前面的容器中取1mL样液，加入__________。 (2)与Ⅰ号培养基相比，Ⅱ号培养基和Ⅲ号培养基中通常需加入_____。过程③的接种方法是_________________；若过程④进行了5次划线，则需要对接种环灼烧____次。 (3)在一定的培养条件下，根据菌落的__________（答出两点）等特征，可初步判断其是否为产PHA嗜盐细菌。现已初步判断培养皿d中均为嗜盐细菌菌落，欲从培养皿d中进行取样，筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌，请简要写出操作过程：______________________________。 【答案】(1) 碳源、氮源 无机盐 高压蒸汽灭菌锅 9mL无菌水 (2) 琼脂 稀释涂布平板法 6 (3) 形状、大小、颜色 从培养Ⅲd中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落，分别接种到等量的相同液体培养基中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测定并比较各组培养基中的PHA含量 【分析】选择培养基：在培养基中加入（缺少）某种化学物质,以抑制不需要的微生物的生长,促进所需要的微生物的生长。用以菌种的分离。 【详解】（1）微生物的生长需要水、碳源、氮源和无机盐等营养物质。培养基中的蛋白胨能为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素等营养物质，NaCl可提供无机盐。对培养基灭菌常采用湿热灭菌法，常用工具是高压蒸汽灭菌锅。对样品溶液进行过程①和②连续两次10倍稀释，每次稀释均从前面的容器中取1mL样液，加入9mL无菌水。 （2）Ⅰ号培养基是液体培养基，Ⅱ号培养基和Ⅲ号培养基均是固体培养基，通常需加入琼脂，利于微生物形成菌落。过程③的接种方法是稀释涂布平板法；过程④的接种方法是平板划线法，划线前后都要灼烧接种环，若过程④划线了5次，则共需要对接种环灼烧6次。 （3）在相同的培养条件下，同种微生物表现出稳定的菌落特征，常见的菌落特征有形状、大小、颜色等。从培养皿d中进行取样，筛选出产PHA能力强的嗜盐细菌的方法如下：从培养皿d中最后一次划线的末端附近挑取多个菌落，分别接种到等量的相同液体培养基中，在相同且适宜的条件下培养一段时间，测定并比较各组培养基中的PHA含量，PHA含量最高的培养基所对应的菌落即为产PHA能力强的嗜盐细菌。 10．中国科学家运用合成生物学方法构建了一株嗜盐单胞菌H，以糖蜜(甘蔗榨糖后的废弃液，含较多蔗糖)为原料，在实验室发酵生产PHA等新型高附加值可降解材料，期望提高甘蔗的整体利用价值，工艺流程如图。请回答问题： (1)为提高菌株H对蔗糖的耐受能力和利用效率，可在液体培养基中将蔗糖作为___________，并不断提高其浓度，经多次传代培养(指培养一段时间后，将部分培养物转入新配的培养基中继续培养)以获得目标菌株。培养过程中宜采用___________法对样品中的活菌进行接种和计数，以评估菌株增殖状况。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数为___________个/L。菌落数目需要每隔一段时间统计一次，选取菌落数目稳定时的记录作为结果，这样做的目的是___________。 (2)发酵装置中搅拌器的作用是___________。 (3)基于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，研究人员设计了一种不需要灭菌的发酵系统，其培养基盐浓度设为60g/L，pH为10，菌株H可正常持续发酵60d以上。分析该系统不需要灭菌的原因是___________。 (4)菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，说明其能分泌___________。 【答案】(1) 唯一碳源 稀释涂布平板 2.2×1011 防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目 (2)增加培养液中的氧含量（或答增加溶解氧、或答使空气和发酵液充分混合），使菌种和培养液混匀（或答提高原料利用率） (3)杂菌因失水过多而死亡，酶变性失活 (4)蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等 【分析】1、在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质） 和无机盐。2、统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量。（2）间接计数法（活菌计数法）：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。 【详解】（1）为提高菌株 H对蔗糖的耐受能力和利用效率，其液体培养基应该以蔗糖作为唯一碳源，并不断提高其浓度，经多次传代培养以获得目标菌株。稀释涂布平板法可以用于统计样品的活菌数目。若某次取样中，对菌液稀释了105倍后，在每个平板上涂布菌液的体积为0.1mL，平板上的平均菌落数为220个，则菌液中H菌的细胞数=C÷V×M=220÷0.1×105×103=2.2×1011（个/L）。菌落数目统计时为了防止因培养时间不足而导致遗漏菌落的数目，需要选取菌落数目稳定时作为结果，增加实验结果的可信度。 （2）发酵装置中搅拌器的作用表现在一方面可通过搅拌增加培养液中的氧含量，另一方面可以使菌体与培养液充分接触，提高培养液的利用率。 （3）由于菌株H嗜盐、酸碱耐受能力强等特性，因此当培养基盐浓度为 60 g/L，pH 为10时，菌株H可正常持续发酵 60 d以上，而盐浓度太高，其他杂菌因不耐盐，会失水过多而死亡；酶发挥作用需要温和的条件下，在pH 为10的条件下，其他杂菌的酶变性失活，生长繁殖受抑制，故该系统不需要灭菌。 （4）由题干信息可知，菌株H还能通过分解餐厨垃圾(主要含蛋白质、淀粉、油脂等)来生产PHA，菌株H能分解蛋白质说明其能分泌蛋白酶，能分解淀粉说明其能分泌淀粉酶，能分解油脂说明其能分泌脂肪酶，即其能分泌蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等。 常考点03：植物细胞工程 1．菊花是“花中四君子”之一，常用植物组织培养技术实现六倍体栽培菊花的规模化繁殖。下列有关该过程的叙述正确的是（　　） A．将幼嫩的菊花茎段接种到培养基上之前要对其进行充分地消毒 B．培养过程中常用的MS培养基是添加了适量蔗糖的液体培养基 C．利用菊花植株任何部位的细胞进行组织培养获得的新植株均可育 D．培养过程中需要配制添加不同浓度和比例植物激素的两种培养基 【答案】A 【详解】A、植物组织培养需严格防控杂菌污染，将幼嫩菊花茎段作为外植体接种前，需要对其进行充分消毒，杀灭外植体表面的杂菌同时尽量不损伤外植体活性，A正确； B、菊花组织培养所用的MS培养基是添加了蔗糖、琼脂等成分的固体培养基，并非液体培养基，B错误； C、若选用菊花的花粉（生殖细胞）进行组织培养，获得的是含3个染色体组的单倍体植株，减数分裂时联会紊乱，无法产生正常配子，高度不育，因此不是所有部位的细胞培养得到的新植株都可育，C错误； D、组织培养过程中，脱分化、诱导芽分化、诱导根分化阶段所需的植物激素浓度和比例均不同，需要配制的培养基不止两种，D错误。 2．人参作为名贵中药材，其主要活性成分为人参皂苷。科研人员利用植物体细胞杂交技术构建“快速生长+高产人参皂苷”的研究方案如下。下列分析错误的是（    ） A．过程①为脱分化，不需要给予光照，与原细胞相比，愈伤组织的全能性更高 B．过程⑥的原理是植物细胞的全能性，用光学显微镜分析其染色体组成可以鉴定其是否为杂种植株 C．选择愈伤组织筛选高产细胞是因为其一直处于不断增殖状态，容易受到培养条件和诱变因素的影响 D．过程③中常采用灭活的病毒或聚乙二醇（PEG）诱导原生质体融合 【答案】D 【详解】A、过程①是脱分化形成愈伤组织的过程，脱分化阶段不需要光照；愈伤组织分化程度远低于原细胞，全能性更高，A正确； B、过程⑥是愈伤组织再分化形成杂种植株，原理是植物细胞的全能性；杂种植株的染色体组成是两种亲本细胞的染色体组合，可通过光学显微镜观察染色体的数目、形态鉴定是否为杂种植株，B正确； C、愈伤组织持续进行有丝分裂，增殖旺盛，细胞分裂时DNA复制易受培养条件、诱变因素影响发生变异，因此适合用于筛选高产突变细胞，C正确； D、诱导植物原生质体融合的方法包括聚乙二醇（PEG）诱导、电融合等，灭活的病毒是诱导动物细胞融合的特有方法，不能用于植物原生质体融合，D错误。 3．如图是利用甲、乙两种植物的各自优势通过植物细胞工程技术培育高产、耐盐杂种植株的实验流程图。下列叙述正确的是（　　） A．①过程前，需用次氯酸钠和酒精混合液对外植体进行消毒 B．②过程提供高pH、低Ca2+环境，有利于促进原生质体融合 C．③是在液体培养基上培养后得到的具有耐盐性状的幼芽 D．④过程需将植株种在高盐环境中，并检测目的植株的产量 【答案】D 【详解】A、外植体消毒需依次用酒精、次氯酸钠单独处理，而非二者的混合液，且消毒是获取甲、乙植物细胞之前的操作，并非①去壁过程前的操作，A错误； B、诱导原生质体融合的高Ca2+-高pH融合法需要高pH、高Ca2+的环境，低Ca2+不利于原生质体融合，B错误； C、③是愈伤组织再分化形成幼芽的过程，植物组织培养的再分化阶段使用固体培养基，而非液体培养基，C错误； D、实验目的是获得高产、耐盐的杂种植株，因此④筛选过程需将植株种在高盐环境中筛选耐盐个体，同时检测产量筛选高产个体，D正确。 4．兰科植物中有许多著名药用植物和珍贵花卉，目前多采用组培方法培养试管苗进行繁殖。兰科植物根部存在的真菌可能促进其种子的萌发。某研究小组从墨兰的根内皮组织中分离出一种新的真菌菌株。下列相关叙述错误的是（　　） A．采用组培方法培养试管苗时利用了植物细胞的全能性 B．试管苗在移栽入土前，通常需要经过一定的炼苗处理 C．实验时需用酒精和次氯酸钠对墨兰的根进行消毒处理 D．需在显微镜下观察菌落特征等对该真菌进行初步鉴定 【答案】D 【详解】A、植物组织培养的核心原理是植物细胞的全能性，即已分化的植物细胞仍具有发育为完整个体的潜能，A正确； B、试管苗长期生长在无菌、高湿、弱光的人工培养环境中，对自然环境的适应能力差，移栽前需经过炼苗处理，逐步降低湿度、增强光照，提高移栽成活率，B正确； C、实验目的是分离根内皮组织中的真菌，需先用酒精和次氯酸钠对根表面进行消毒，杀灭表面杂菌，避免杂菌对实验结果的干扰，C正确； D、菌落是微生物在固体培养基上繁殖形成的肉眼可见的子细胞群体，观察菌落的形态、大小、颜色等特征无需使用显微镜，直接用肉眼或低倍放大镜即可观察，D错误。 5．紫草宁具有抗菌、消炎和抗肿瘤等活性，是世界上首例药用植物细胞工程产品，生产流程如下图所示，下列相关叙述错误的是（　　） A．可使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行消毒 B．诱导愈伤组织形成时通常需加入生长素和细胞分裂素 C．紫草宁是紫草的次生代谢产物，并不是紫草生长所必需的 D．外植体形成愈伤组织的过程不涉及基因的选择性表达 【答案】D 【详解】A、植物组织培养过程中，可先后使用酒精和次氯酸钠溶液对外植体进行表面消毒，杀灭外植体表面携带的微生物，A正确； B、诱导外植体脱分化形成愈伤组织时，培养基中通常需要添加生长素和细胞分裂素，调控细胞的分裂和脱分化过程，B正确； C、紫草宁属于紫草的次生代谢产物，这类物质不是植物生长、发育所必需的物质，C正确； D、外植体形成愈伤组织的过程是脱分化，该过程中细胞的形态、功能发生改变，本质依然是基因的选择性表达，D错误。 6．植物体内原本发育成气孔的前体细胞，在全能性调控因子LEC2与气孔发育关键因子SPCH协同作用下，可激活生长素合成通路，转变为具有全能性的体细胞胚干细胞。下列叙述错误的是（    ） A．若敲除SPCH基因，则不能通过前体细胞获得体细胞胚 B．利用该体细胞胚干细胞培育完整植株，不需经过愈伤组织阶段 C．上述前体细胞转变成体细胞胚干细胞体现了植物细胞的全能性 D．借助此技术可实现濒危植物的快速繁殖，有利于生物多样性保护 【答案】C 【详解】A、由题干可知，SPCH是前体细胞转变为体细胞胚干细胞的必需关键因子，敲除SPCH基因后无法合成对应功能蛋白，该转变过程不能发生，因此无法通过前体细胞获得体细胞胚，A正确； B、体细胞胚干细胞本身具备发育为完整植株的全能性，可直接分化发育为植株，无需经过脱分化形成愈伤组织的阶段，B正确； C、植物细胞全能性的定义是已分化的细胞具有发育为完整个体的潜能，题中仅体现前体细胞转变为体细胞胚干细胞，并未发育为完整个体或各种细胞，不能体现植物细胞的全能性，C错误； D、该技术可快速获得具备全能性的体细胞胚干细胞，进而短时间内培育出大量完整植株，可用于濒危植物的快速繁殖，有利于生物多样性保护，D正确。 7．不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色体，与未经射线照射的受体细胞融合，所得融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质。科学家为解决马铃薯因患青枯病导致的产量下降问题，利用马铃薯和茄子(具有抗青枯病性状)进行体细胞杂交培育抗青枯病的植株，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（　　） A．处理体细胞的混合酶液中应含有胰蛋白酶、胶原蛋白酶 B．①过程中可将原生质体经 PEG处理，以提高融合效率 C．②过程获得的杂种细胞并非都具有抗青枯病性状 D．③过程中使用等比例的生长素和细胞分裂素更有利于杂种植株的形成 【答案】AD 【详解】A、处理体细胞的混合酶液中应含有果胶酶、纤维素酶，因为植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，A错误； B、①过程中可将原生质体经 PEG处理，以提高融合效率，因为PEG能促进融合，B正确； C、题意显示，融合细胞含受体全部遗传物质及供体部分遗传物质，因此，②过程获得的杂种细胞并非都具有抗青枯病性状，C正确； D、③过程为脱分化，该过程中需要使用相应的激素调控发育的方向，当生长素和细胞分裂素比例偏大时有利于根的形成，偏小时有利于芽的形成，D错误。 8．植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A．过程①中酶处理的时间有差异，原因可能是两种亲本的细胞壁结构有差异 B．过程②是该技术的关键环节，融合的细胞均具有两种细胞的遗传物质 C．过程④的培养基中不需要添加生长素和细胞分裂素 D．可通过分析丙的染色体来鉴定是否为杂种植株 【答案】BC 【详解】A、过程①中植物甲、乙的酶解时间不同（甲 1.5 小时，乙 2 小时），原因可能是两种植物的细胞壁成分、结构存在差异，导致纤维素酶和果胶酶的降解效率不同，A正确； B、过程②是原生质体融合，是植物体细胞杂交技术的关键环节，但融合的细胞并非都具有两种细胞的遗传物质： 存在甲 - 甲、乙 - 乙同种细胞融合的情况，这类融合细胞只含有一种亲本的遗传物质； 只有甲 - 乙的异种融合细胞才具有两种细胞的遗传物质，B错误； C、过程④是杂种细胞脱分化形成愈伤组织，该过程的培养基中必须添加生长素和细胞分裂素，以调控细胞脱分化，C错误； D、杂种植株丙的染色体是植物甲、乙染色体的总和，可通过分析染色体的形态、数目来鉴定是否为杂种植株，D正确。 故选BC。 9．人参作为名贵中药材，素有“百草之王”的美誉，其主要活性成分为人参皂苷。药用参主要依赖人工栽培，不仅生长周期漫长，还易受病虫害侵扰。为解决这些问题，科研人员制定的研究方案如下图。 回答下列问题： (1)过程①使外植体（人参或胡萝卜的组织、细胞）转变为愈伤组织状态，该过程称为______。过程②通常使用______和果胶酶的混合液去除细胞壁以获得原生质体。 (2)过程③常用一定浓度的PEG诱导融合，但高浓度的PEG会对原生质体产生毒性，且会持续诱导非特异性融合。PEG处理一定时间后，需向体系中加入过量的培养基进行稀释，其目的是_____。除了使用PEG诱导，常用的化学方法还有_____。 (3)过程⑤和⑥体现了_____。人参皂苷属于人参的_____（填“初生”或“次生”）代谢物。与传统人工栽培提取模式相比，通过筛选和培养高产细胞来生产人参皂苷的优点有_____（答出两点即可）。 (4)除了用以上方法，随着基因组测序和功能基因组学的发展，在全面了解人参皂苷合成的代谢途径和关键酶的基础上，可利用基因工程的方法改造酵母菌等微生物，再利用______工程生产人参皂苷。 【答案】(1) 脱分化 纤维素酶 (2) 降低PEG浓度，终止融合并减少对原生质体的损伤 高Ca2+-高pH融合法 (3) 植物细胞的全能性 次生 保护野生人参资源、不占用土地、不受季节和天气限制、产量稳定、生产周期短 (4)发酵 【分析】1、植物组织培养过程：离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。 2、植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离，操作过程包括：原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。 【详解】（1）外植体失去原有分化状态，转变为未分化愈伤组织的过程叫作脱分化；植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，需纤维素酶与果胶酶共同作用，才能去除细胞壁获得原生质体。 （2）高浓度PEG具有毒性且会持续诱导融合，稀释可快速降低其浓度，从而终止融合反应并减轻对原生质体的损伤；除PEG法外，另一种常用的诱导原生质体融合的化学方法是高Ca2+—高pH融合法。 （3）杂种细胞能够发育成完整植株体现了植物细胞的全能性；人参皂苷并非细胞基本生命活动所必需的代谢物，是次生代谢物；植物细胞大规模培养可摆脱天气和季节的限制，同时有效保护野生人参资源，不占用土地，还能实现产量稳定、缩短生产周期。 （4）改造后的酵母菌可通过发酵工程实现人参皂苷的规模化、高效生产。 10．紫杉醇是从红豆杉中提取的一种高效抗肿瘤药物，通过抑制纺锤丝中微管蛋白解聚，导致纺锤丝僵化无法正常缩短，从而诱导肿瘤细胞凋亡。从植物中直接提取紫杉醇会严重消耗野生资源，科研人员尝试采用植物细胞培养技术获取紫杉醇，基本流程如图所示。 回答下列问题。 (1)紫杉醇是红豆杉细胞的_______（填“初生代谢物”或“次生代谢物”）。从细胞周期角度分析，紫杉醇诱导肿瘤细胞凋亡的原因是_______。 (2)离体培养的红豆杉根尖组织称为_______，①通常需要_______和营养等条件的诱导。 (3)来源于愈伤组织的单个细胞紫杉醇合成能力差异显著，且合成能力与分泌到胞外的紫杉醇量呈正相关。基于此信息，利用多孔板和带标记的紫杉醇抗体为②设计一个筛选思路：_______。 (4)Dbmbt基因表达产物是紫杉醇合成的关键酶。为进一步提高高产细胞群的产量，基于基因工程技术，提出一种对该基因进行定向改造的策略：_______。 【答案】(1) 次生代谢物 紫杉醇将癌细胞细胞周期阻滞在有丝分裂中期，从而诱导凋亡 (2) 外植体 一定的激素 (3)将单个细胞分别放在多孔板中克隆化培养，一段时间后吸取各孔上清液并利用带标记的紫杉醇抗体检测紫杉醇含量，收集紫杉醇含量最高组细胞 (4)在Dbmbt基因前添加强启动子；增加Dbmbt基因的数量；导入调节因子的DNA序列使Dbmbt基因过表达 【分析】植物组织培养技术：（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞（外植体）→愈伤组织→胚状体→植株（新植体）；（2）原理：植物细胞的全能性；（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件（如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等）；②一定的营养（无机、有机成分）和植物激素（生长素和细胞分裂素）。 【详解】（1）紫杉醇是红豆杉在特定生长阶段产生的、并非维持基本生命活动所必需的物质，属于次生代谢物。紫杉醇抑制纺锤丝中微管蛋白解聚，使纺锤丝僵化无法缩短，导致癌细胞无法完成有丝分裂后期的染色体分离，细胞周期阻滞在有丝分裂中期，进而诱导凋亡。 （2）离体培养的红豆杉根尖组织称为外植体。外植体脱分化形成愈伤组织，通常需要一定的植物激素（如生长素和细胞分裂素） 和营养条件的诱导。 （3）将来源于愈伤组织的单个细胞分别接种到多孔板中，进行克隆化培养。 培养一段时间后，吸取各孔的上清液。 利用带标记的紫杉醇抗体，通过抗原-抗体特异性结合反应，检测上清液中紫杉醇的含量。 收集紫杉醇含量最高的孔中的细胞，即为高产细胞群。 （4）Dbmbt基因表达产物是紫杉醇合成的关键酶，可通过以下策略提高其表达量或酶活性： 在Dbmbt基因前添加强启动子，增强基因的转录效率。 增加Dbmbt基因在细胞中的拷贝数，提高关键酶的合成量。 导入调节因子的DNA序列，使Dbmbt基因过表达，从而提升紫杉醇合成效率。 常考点04：动物细胞工程 1．最初的诱导多能干细胞（iPS细胞）是用小鼠成纤维细胞直接转化得到的，科学家利用类似方法成功培育出了人类iPS细胞。这一系列成果极大地推动了动物细胞工程在理论和技术上的跨越式发展。下列相关叙述正确的是（　　） A．培育iPS细胞时，一般用胰蛋白酶或胃蛋白酶将动物新鲜组织分散成单个细胞 B．培养iPS细胞的液体培养基中需要添加血清、琼脂等天然成分 C．iPS细胞培养需在含5%CO2的培养箱中进行，以刺激细胞呼吸 D．诱导转化生成iPS细胞的过程中可能发生了基因重组 【答案】D 【详解】A、动物细胞培养的适宜pH为中性偏碱，胃蛋白酶的最适pH为酸性，该环境下胃蛋白酶会失活，因此分散动物组织只能用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，不能用胃蛋白酶，A错误； B、琼脂是固体/半固体培养基的凝固剂，液体培养基不需要添加琼脂，且琼脂不属于天然成分，B错误； C、细胞培养时加入5%CO2的作用是维持培养液的pH稳定，并非刺激细胞呼吸，C错误； D、诱导成纤维细胞转化为iPS细胞时，需要将诱导相关的外源基因导入受体细胞，该过程属于人工介导的基因重组，D正确。 2．研究人员将糖尿病患者的血液单核细胞重编程为自体iPS细胞，最终实现在体外再造胰岛组织并通过移植，成功治愈胰岛功能严重受损的糖尿病患者。下列关于胰岛组织移植及相关技术的叙述，错误的是（    ） A．iPS细胞的形成和定向分化，实质都是基因的选择性表达 B．血液单核细胞重编程为iPS细胞，不能体现动物细胞的全能性 C．体外再造的胰岛组织移植时，需要长期使用免疫抑制剂以防止免疫排斥 D．若采用核移植技术培育胚胎干细胞，可将患者体细胞注入去核卵母细胞中 【答案】C 【详解】A、iPS细胞的形成和定向分化为胰岛组织细胞，实质是基因选择性表达，细胞形态、结构和功能发生特异性改变，A正确； B、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，血液单核细胞重编程为iPS细胞（多能干细胞），未发育成完整有机体，也未分化成其他各种细胞，不能体现全能性，B正确； C、自体iPS细胞诱导的胰岛组织，与患者自身细胞抗原一致，不会发生免疫排斥，C错误； D、核移植培育胚胎干细胞，可将患者的体细胞移入去核卵母细胞中，通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚，再用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，D正确。 3．多发性骨髓瘤（MM）是一种致死率很高的癌症。跨膜糖蛋白CD38在MM肿瘤细胞膜上含量很高。科研工作者针对CD38制备单克隆抗体时，获得了甲、乙两种单抗。检测甲、乙抗体使靶细胞凋亡一半所需的浓度（IC50值），以评估两种抗体的免疫功能，结果如下表所示。下列叙述错误的是（    ） 抗体 IC50值(ng/ml) 甲 0.1661 乙 1.464 A．推测抗体乙的免疫功能优于抗体甲 B．CD38与抗体结合的位点不止1个 C．抗体甲和乙由不同杂交瘤细胞分泌 D．以MM肿瘤细胞作为检测的靶细胞 【答案】A 【详解】A、甲的IC50值为0.1661ng/ml，远小于乙的1.464ng/ml，说明更低浓度的甲即可让半数靶细胞凋亡，甲的免疫功能优于乙，A错误； B、抗原表面有多个不同的抗原决定簇，可分别与不同的抗体特异性结合，现有两种针对CD38的单抗，说明CD38与抗体结合的位点不止1个，B正确； C、单克隆抗体制备过程中，一种杂交瘤细胞只能分泌一种特异性的单克隆抗体，甲、乙是两种不同的单抗，因此由不同的杂交瘤细胞分泌，C正确； D、两种抗体是针对MM肿瘤细胞膜上的CD38制备的，因此实验中以MM肿瘤细胞作为检测的靶细胞，D正确。 4．培育肉是利用动物体内分离的成肌细胞或全能干细胞，采用动物细胞培养技术培养出类似于动物肌肉的肉丝，同时添加了人体所需的元素如铁、钙等，使之营养更加丰富。下列相关叙述正确的是（    ） A．用胃蛋白酶处理肌肉组织，可以获得分裂能力强的肌肉母细胞 B．生物反应器内应充入一定量的CO2，主要作用是刺激细胞呼吸 C．培养液中的支架提供了更大的附着面积，有利于细胞贴壁生长 D．人造牛肉的培养不需要更换培养液，有利于牛肉的工厂化生产 【答案】C 【详解】A、动物细胞培养时分散组织细胞需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶，胃蛋白酶最适pH为酸性，在动物细胞培养的中性偏碱环境中会失活，无法发挥作用，A错误； B、生物反应器中充入CO2的主要作用是维持培养液的pH，B错误； C、动物细胞存在贴壁生长的特点，培养液中的支架能提供更大的附着面积，有利于细胞贴壁生长，C正确； D、细胞培养过程中会消耗营养物质，同时积累代谢废物，必须定期更换培养液，否则会导致细胞活性下降甚至死亡，不利于工厂化生产，D错误。 5．化学重编程多能干细胞（CiPS细胞）是利用化学小分子诱导体细胞重编程获得的多能干细胞。我国科学家利用该技术获得CiPS细胞后将其定向诱导为胰岛B细胞，并移植治疗Ⅰ型糖尿病，取得重要突破。下列说法正确的是（　　） A．化学重编程技术通过改变体细胞的遗传信息，使其转化为多能干细胞 B．利用CiPS细胞制备胰岛B细胞的过程，类似于植物组织培养中外植体形成愈伤组织 C．CiPS细胞的形成过程是细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程 D．利用患者自身体细胞制成的多能干细胞治疗疾病，可有效避免免疫排斥反应 【答案】D 【详解】A、化学重编程技术仅通过调控基因的选择性表达诱导体细胞转化为多能干细胞，并未改变体细胞的遗传信息，A错误； B、CiPS细胞制备胰岛B细胞的过程属于细胞分化，是细胞功能趋向专门化的过程；而植物组织培养中外植体形成愈伤组织是脱分化过程，二者生理过程完全不同，B错误； C、细胞形态、结构和功能发生稳定性差异是细胞分化的特点，CiPS细胞是体细胞经重编程（类似脱分化的过程）形成的，该过程不属于细胞分化，C错误； D、利用患者自身体细胞制备的多能干细胞，其细胞表面抗原与患者自身完全匹配，移植后不会被免疫系统识别为异物，可有效避免免疫排斥反应，D正确。 6．软骨损伤是临床常见疾病，自身修复能力极差。研究者尝试利用诱导多能干细胞（iPS细胞）技术，将其定向分化为软骨细胞，用于修复缺损。该过程示意图如下，下列叙述正确的是（　　） A．iPS细胞在体外培养时，需在培养液中添加血清，并提供95%O2和5%CO2混合气体环境 B．利用iPS细胞诱导出机体的软骨细胞，体现了iPS细胞的全能性 C．由iPS细胞定向分化为软骨细胞的过程中，细胞的遗传物质和mRNA种类均发生改变 D．一定条件下，患者已分化的T细胞、B细胞也能被诱导成iPS细胞 【答案】D 【详解】A、动物细胞体外培养的气体环境为95%空气和5%CO2（维持培养液的pH），并非95%O2，A错误； B、细胞全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能，该过程仅将iPS细胞诱导分化为软骨细胞，未体现全能性，B错误； C、细胞分化的实质是基因的选择性表达，该过程中细胞的遗传物质不发生改变，仅mRNA和蛋白质的种类发生改变，C错误； D、iPS细胞可由已分化的体细胞诱导形成，T细胞、B细胞都属于已分化的体细胞，在一定条件下可被诱导为iPS细胞，D正确。 7．下图为PML蛋白单克隆抗体的制备过程。下列叙述错误的有（　　） 注：＋表示该孔中存在对应蛋白的抗体，-表示没有对应抗体 A．将质粒导入大肠杆菌前需用Ca2＋处理细胞 B．W细胞是先提取B淋巴细胞再用PML蛋白免疫而获得 C．步骤2筛选得到的是既能无限增殖又能产生特定抗体的杂交瘤细胞 D．应选择孔2中的细胞注射到小鼠的腹腔培养 【答案】BC 【详解】A、将质粒导入大肠杆菌（原核细胞）时，常用Ca2+处理使其处于感受态，便于吸收周围环境中的DNA，A正确； B、W细胞是经过PML蛋白免疫后，从动物体内提取的已免疫的B淋巴细胞，B错误； C、步骤2是用选择培养基筛选出杂交瘤细胞，但此时还需要进一步筛选才能得到既能无限增殖又能产生特定抗体的细胞，C错误； D、孔2中只有PML蛋白对应的抗体（+），说明该孔的细胞能产生特异性抗PML蛋白的抗体，符合要求，再将其注射到小鼠的腹腔进行扩大培养，D正确。    8．我国研究团队将由iPS细胞分化而来的胰岛移植到一名糖尿病患者体内，1年内随访发现该患者不再需要外源胰岛素治疗，恢复了自身的血糖调控功能。下列叙述正确的是（    ） A．iPS细胞属于胚胎干细胞的一种，具有分裂和分化的潜能 B．该治疗案例的成功说明细胞分化具有稳定性 C．iPS细胞的培养液应添加糖类、氨基酸等营养物质 D．iPS细胞在治疗多种疾病方面前景广阔，且不会产生任何不利影响 【答案】BC 【详解】A、iPS细胞是通过体外诱导已分化的细胞获得的类似胚胎干细胞的一种细胞，即诱导多能干细胞，并不属于胚胎干细胞，A错误； B、iPS细胞分化而来的胰岛可持续产生胰岛素，说明细胞分化具有稳定性和持久性，B正确； C、iPS细胞的培养液应添加糖类、氨基酸等营养物质从而使iPS细胞保持未分化状态，C正确； D、iPS细胞在治疗多种疾病方面前景广阔，如阿尔茨海默症、心血管疾病等，但iPS细胞具有不断增殖的特性，临床使用时还需关注其致癌的风险，D错误。 9．H1N1病毒是甲型流感病毒的一种，也是人类最常感染的流感病毒之一，该病毒危害性很大，可利用细胞工程生产H1N1病毒抗体用于检测和治疗，生产流程图如下。请回答下列有关问题。 (1)图中X细胞和Y细胞分别代表___________和___________。 (2)经过①②过程获得的肝细胞与神经细胞的核基因___________(填“相同”或“不相同”)，mRNA___________(填“相同”或“不相同”)。 (3)③过程先用选择培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，再将其接种到96孔板上进行培养和___________检测，经过多次筛选后选择出___________。在96孔板的每个孔中尽量只接种1个细胞，原因是___________。 (4)已知H1N1病毒表面同一抗原的不同位点可分别与抗体1和抗体2发生特异性结合。现将制备好的H1N1抗体1和H1N1抗体2用于检测患者是否感染H1N1，原理如下图，其中待测液体加到A处样本垫，B处含有过量游离的结合胶体金的抗体1，C处的垫子上固定有抗体2，D处垫子上固定有与抗体1特异性结合的抗体。将待测液体加到A处，一段时间后，若___________处会变为红色(填图中字母)，则说明受检个体感染H1N1。 注：胶体金与抗体1结合后可显红色胶体金和抗原与抗体1的结合位点不同，且不固定在垫子上。 【答案】(1) 骨髓瘤细胞 (已免疫的)B淋巴细胞 (2) 相同 不相同 (3) 抗体 能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞 确保每个孔中的子细胞都来源于同一个亲本细胞，便于筛选出能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞 (4)C和D 【分析】单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。 【详解】（1）图中X细胞为骨髓瘤细胞，Y细胞为已免疫的B淋巴细胞，因此Z细胞为能产生特定抗体的杂交瘤细胞，对该细胞进行体外或体内培养可获得大量的抗体。 （2）经过①②过程获得的肝细胞与神经细胞的核基因“相同”，因为它们都是由诱导干细胞经过有丝分裂、分化形成的，但由于基因的选择性表达，因此两种细胞中mRNA不相同。 （3）③过程先用选择培养基对融合后的细胞进行筛选，获得杂交瘤细胞，再将其接种到96孔板上进行培养和抗原-抗体检测，经过多次筛选后选择出能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞，该操作过程中用到了抗原-抗体特异性结合的原理实现。在96孔板的每个孔中尽量只接种1个细胞，这样可以确保每个孔中的子细胞都来源于同一个亲本细胞，便于筛选出能分泌抗H1N1病毒抗体的杂交瘤细胞，进而获得由单一杂交瘤细胞克隆出的细胞群分泌的抗体。 （4）已知H1N1病毒表面同一抗原的不同位点可分别与抗体1和抗体2发生特异性结合。现将制备好的H1N1抗体1和H1N1抗体2用于检测患者是否感染H1N1，原理如下图，其中待测液体加到A处样本垫，B处含有过量游离的结合胶体金的抗体1，C处的垫子上固定有抗体2，D处垫子上固定有与抗体1特异性结合的抗体。将待测液体加到A处，若待测液体中含有H1N1，则其带有的抗原会与B处的游离的结合胶体金的抗体1结合，并向左移动，由于C处有抗体2，因而病毒抗原在该处会与抗体2结合并显色，多余的抗体1继续向左移动，会与固定在D处的抗体1特异性结合的抗体结合进而显色，据此可推测，若C处和D处会变为红色，则说明受检个体感染H1N1。 10．癌症的免疫疗法是指重新激活抗肿瘤的免疫细胞，进而克服肿瘤的免疫逃逸。某些种类癌细胞表面有高表达的银蛋白PSMA，CD28是T细胞表面受体，T细胞的有效激活依赖于CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。图甲为科研人员尝试构建的双特异性抗体PSMA×CD28生产流程图；图乙为双特异性抗体PSMA×CD28的结构及作用机理图，请据图分析： (1)图甲分析可知，制备双特异性抗体PSMA×CD28的过程中，用到的动物细胞工程技术主要有______（至少回答两点）。 (2)双特异性抗体PSMA×CD28制备时，应先将______（物质X）分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。与诱导植物原生质体融合不同的是可用______的诱导方法。将第一次筛选获得的细胞进行多倍稀释，借助多孔细胞培养板，利用______原理进行第二次筛选，选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞。与传统血清抗体相比，单克隆抗体的优点是______。 (3)抗体都是由两条H链和两条L链组成的4条肽链对称结构。由于融合细胞会表达出两种L链和两种H链且L链和H链又能随机组合，因此杂交瘤细胞A×B会产生______（填“一种”或“多种”）抗体。双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是______。 【答案】(1)动物细胞融合和动物细胞培养 (2) PSMA、CD28 灭活病毒诱导法 抗原与抗体特异性结合 灵敏度高、特异性强，可大量制备的特点（或能准确识别抗原的细微差异，与特定抗原特异性结合，并且可以大量制备） (3) 多种 双特异性抗体PSMAXCD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞 【分析】单克隆抗体的制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。 【详解】（1）制备双特异性单克隆抗体的过程中用到的动物细胞工程技术有动物细胞融合（诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合）和动物细胞培养技术（培养B细胞等）等。 （2）双特异性抗体PSMA×CD28制备时，PSMA、CD28相当于抗原，需要先将PSMA、CD28分别注射到小鼠体内刺激小鼠产生B淋巴细胞，再分离出B淋巴细胞；灭活病毒诱导法是动物细胞融合特有的诱导方法；抗原与抗体的结合具有特异性，故利用抗原与抗体特异性结合的原理可筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞；单克隆抗体的优点有：特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。 （3）融合细胞会表达出两种L链和两种H链，而L链和H链又是随机组合的，所以杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体；双特异性抗体PSMA×CD28协助杀伤癌细胞的机理是双特异性抗体PSMA×CD28既能结合PSMA，又能结合CD28，使CD28在癌细胞与T细胞结合部位聚集，从而有效激活T细胞杀伤癌细胞。 常考点05：胚胎工程 1．Rag2基因缺陷会导致大鼠无法产生功能性B、T淋巴细胞，形成重度免疫缺陷模型。科研人员将正常大鼠的胚胎干细胞(ES细胞)注射到Rag2基因缺陷大鼠的桑葚胚中，构建体细胞嵌合体大鼠，以恢复其免疫功能。下列相关分析正确的是（　　） A．该嵌合体大鼠体内存在两种基因型的体细胞 B．桑葚胚→囊胚过程中，ES细胞通过无丝分裂增殖 C．嵌合体大鼠体内B、T淋巴细胞由ES细胞直接分化而来 D．ES细胞参与囊胚期内细胞团的形成，无法形成滋养层细胞 【答案】A 【详解】A、该嵌合体大鼠由Rag2基因缺陷的桑葚胚细胞、注入的正常ES细胞共同发育而来，因此体内存在两种基因型的体细胞，A正确； B、桑葚胚发育为囊胚的过程中，细胞以有丝分裂的方式增殖，动物细胞无丝分裂的典型实例为蛙的红细胞，ES细胞不进行无丝分裂，B错误； C、B、T淋巴细胞由造血干细胞分化而来，ES细胞需要先分化为造血干细胞，再进一步分化出B、T细胞，并非由ES细胞直接分化，C错误； D、ES细胞具有发育的全能性，可分化形成胚胎的各类结构，既可以参与囊胚内细胞团的形成，也可以分化形成滋养层细胞，D错误。 2．利用囊胚的细胞经过动物细胞培养获得大量的胚胎干细胞，从而获得多种类型的体细胞，以下为培育的流程图。下列叙述正确的是（    ） A．图中a、b细胞的遗传物质完全相同，这两类细胞均发育为胎儿的组织 B．囊胚外面的透明带会一直保护着胚胎，否则胚胎将无法正常发育 C．a处细胞需经胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理，胚胎干细胞在液体培养基中只能悬浮生长 D．②过程为细胞分化，胚胎干细胞可分化为各种组织细胞，这体现胚胎干细胞的全能性 【答案】D 【详解】A、a和b都来自受精卵的分裂分化，核遗传物质相同，但只有a（内细胞团）发育为胎儿的各种组织，b（滋养层）发育为胎膜和胎盘，不会发育为胎儿组织，A错误； B、囊胚发育后期会发生“孵化”，透明带会破裂脱落，不会一直保护胚胎，B错误； C、分离内细胞团确实需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶分散细胞，据图可知胚胎干细胞培养时贴壁生长，C错误； D、②过程是胚胎干细胞分化形成多种不同功能的体细胞，胚胎干细胞在功能上具有发育全能性，可以分化为各种组织细胞，该过程体现了胚胎干细胞的全能性，D正确。 3．我国科研人员利用大鼠（2N=42）、小鼠（2N=40）两个远亲物种创造出世界首例异种杂合二倍体胚胎干细胞（AdESCs），过程如下图所示。该细胞可分化成各种杂种体细胞，为研究不同物种性状差异的分子机制提供了模型。下列叙述错误的是（　　） A．单倍体囊胚1最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得 B．可用灭活病毒诱导孤雌单倍体ES和孤雄单倍体ES融合为AdESCs C．理论上诱导融合获得的异源二倍体ES染色体有41条 D．体外培养动物细胞时，需提供无菌无毒、95%O2和5%CO2的气体等环境 【答案】D 【详解】A、孤雌单倍体 ES 细胞是由雌性生殖细胞发育而来，单倍体囊胚 1 对应小鼠的孤雌单倍体 ES 细胞，因此它最可能由小鼠的卵母细胞经体外诱导培养获得，A正确； B、动物细胞融合的常用方法包括 PEG 融合法、电融合法、灭活病毒诱导法等，因此可用灭活病毒诱导孤雌单倍体 ES 和孤雄单倍体 ES 融合为 AdESCs，B正确； C、小鼠的单倍体染色体数为 20 条（2N=40），大鼠的单倍体染色体数为 21 条（2N=42），融合后的异源二倍体 ES 细胞染色体数为 20+21=41 条，C正确； D、体外培养动物细胞时，气体环境应为 95% 的空气和 5% 的 CO2，而不是 95% O2，D错误。 4．为解决器官移植供体短缺问题，研究人员尝试培育含有人源化肾脏组织的人—猪嵌合胚胎。研究中构建了肾脏发育缺陷的猪胚胎，将过量表达 MYCN 和BCL2 基因的人诱导多能干细胞(iPSCs)注入桑葚胚或囊胚后进行移植。实验流程如图所示。下列叙述正确的是（    ） 注：SIXI和SALLI基因缺失导致肾脏发育异常；MYCN基因具有促进细胞增殖等功能；BCL2基因能够抑制细胞凋亡。 A．对卵母细胞去核时，除显微操作外还可采用紫外线长时间照射等方法 B．将猪胎儿成纤维细胞注入去核猪卵母细胞的过程直接体现了动物细胞核的全能性 C．与①相比，向桑葚胚中注入 iPSCs后进行移植，利用了实验设计的加法原则 D．嵌合胚胎肾脏组织的形成完全依赖于注入的iPSCs，与猪胚胎自身细胞无关 【答案】C 【详解】A、对卵母细胞去核时，除显微操作外还可采用紫外线短时间照射等方法，A错误； B、体细胞核移植过程中，将猪胎儿成纤维细胞注入去核猪卵母细胞只是完成了重组胚胎的构建，该过程并不能直接体现动物细胞核的全能性，B错误； C、①是SIXI和SALLI双基因敲除的桑葚胚，向桑葚胚中注入iPSCs后进行移植，这是利用了实验设计的加法原则，C正确； D、嵌合胚胎的发育依赖猪胚胎提供的微环境，例如营养供应、发育信号调控等，人源化肾脏组织的形成虽然以注入的iPSCs为核心，但与猪胚胎自身细胞也存在密切关联，D错误。 5．研究人员从小鼠A和小鼠B中获得早期胚胎，再按照下图所示的流程培育出嵌合小鼠，嵌合小鼠具有两种来源不同的体细胞。下列叙述正确的是（    ） A．过程①中需要去除掉桑葚胚中的滋养层细胞 B．过程②中可利用聚乙二醇诱导形成嵌合胚胎 C．过程③中的代孕母鼠需要进行同期发情处理 D．培育过程的原理是基因重组和细胞的全能性 【答案】C 【详解】A、过程①中需利用相关技术去除桑椹胚外的透明带，而滋养层属于囊胚的一部分，A错误； B、过程②不需要诱导卵裂球细胞发生融合，B错误； C、过程③操作前需对多只代孕母鼠进行同期发情处理，以保证受体与供体的生殖器官的生理变化是相同的，C正确； D、嵌合鼠的培育依据的原理是细胞全能性，并没有进行基因重组，D错误。 6．科学家通过诱导黑鼠体细胞去分化获得诱导多能干细胞（iPS），继而利用iPS细胞培育出克隆鼠，流程如图所示。下列说法错误的是（    ） A．可以采用机械法对来自黑鼠的成块组织进行分散处理 B．黑鼠体细胞转化为iPS细胞的过程中核酸发生了改变 C．可以取重组囊胚中的滋养层细胞来鉴定图中克隆鼠的性别 D．制备iPS细胞的诱导因子可以是特定基因、蛋白或某些小分子化合物 【答案】C 【详解】A、分散动物成块组织时，可使用胰蛋白酶、胶原蛋白酶处理，也可采用机械法（如剪切、吹打等）进行分散处理，A正确； B、黑鼠体细胞转化为iPS细胞的过程为去分化，该过程中基因的选择性表达情况改变，转录产生的mRNA种类和数量发生变化，核酸包括DNA和RNA，因此核酸发生了改变，B正确； C、重组囊胚的滋养层细胞来自灰鼠的囊胚，克隆鼠的遗传物质来自黑鼠的iPS细胞，二者遗传物质不同，取滋养层细胞只能鉴定灰鼠的性别，无法鉴定克隆鼠的性别，C错误； D、制备iPS细胞时，特定基因、对应的调控蛋白或某些小分子化合物都可作为诱导因子，诱导体细胞去分化为iPS细胞，D正确。 7．单倍体胚胎干细胞是研究基因功能的理想细胞模型，它只含一个染色体组，但具有类似于胚胎干细胞的分裂分化能力。研究人员利用小鼠细胞建立单倍体胚胎干细胞的操作流程如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．进行体外受精之前，精子需要在获能液中培养使其获能 B．培养得到的单倍体胚胎干细胞，遗传物质来自卵母细胞 C．单倍体胚胎干细胞只含有1个染色体组，不可能含有Y染色体 D．该过程用到的技术手段有体外受精、动物细胞培养和胚胎移植 【答案】D 【详解】A、体外受精之前，精子必须经过获能处理才具备受精能力，因此需要在获能液中培养使其获能，A正确； B、根据图示流程，体外受精后去除了雄原核，仅保留卵母细胞的遗传物质（细胞核和细胞质遗传都来自卵母细胞），因此该流程得到的单倍体胚胎干细胞遗传物质来自卵母细胞，B正确； C、单倍体胚胎干细胞的遗传物质仅来自卵母细胞，而雌性小鼠的卵母细胞中只含有 X 染色体，不含 Y 染色体，因此该单倍体细胞不可能含有 Y 染色体，C正确； D、该过程用到了体外受精技术和动物细胞培养技术，但没有涉及胚胎移植技术。胚胎移植是指将早期胚胎移植到同种、生理状态相同的雌性动物子宫内，使其继续发育为新个体的技术，本实验仅在体外培养获得单倍体胚胎干细胞，未进行胚胎移植操作，D错误。 8．猪的生理特征、器官大小以及胚胎发育方面与人类具有很高的相似性，成为“种植”人类器官的热门动物。如图为我国科学家利用猪培育可用于移植的人源肾脏的相关过程。下列叙述正确的是（　　） A．推测SIX1/SALL1两种基因是猪源肾脏发育所必需的基因 B．用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程 C．注入人源干细胞的作用是使人源干细胞分化产生人的组织和器官 D．选取桑葚胚期细胞检测，可确定得到的嵌合胚胎中是否有人源肾脏 【答案】ABC 【详解】A、由图可知，敲除SIX1/SALL1基因的猪胚胎最终发育为肾脏缺陷胚胎，可推测这两种基因是猪源肾脏发育所必需的基因，A正确； B、经核移植获得的重构胚，需要使用物理或化学方法进行激活，才能启动其细胞分裂和发育进程，是细胞核移植技术的必要操作，B正确； C、猪的早期胚胎因SIX1/SALL1基因缺陷无法自主发育出猪源肾脏，注入的人源干细胞可在胚胎发育过程中分化产生人源肾脏，实现人源器官的培育，C正确； D、桑葚胚期的细胞还未发生细胞分化，尚未形成各类组织器官，无法检测到嵌合胚胎中是否会发育出人源肾脏，D错误。 9．我国科学家首次用食蟹猴的胚胎干细胞创造出了与天然胚胎十分类似的结构——类囊胚，这些人工类囊胚结构能够成功植入雌猴的子宫内，并引起与妊娠相似的反应。下列叙述正确的是（　　） A．胚胎干细胞具有发育成完整个体的潜能 B．获得胚胎干细胞需要体细胞核移植技术作为支撑 C．受体雌猴在胚胎移植前需注射促性腺激素 D．囊胚中的内细胞团将来发育成胎儿的各种组织 【答案】AD 【详解】A、胚胎干细胞含有本物种全套的遗传物质，具有发育的全能性，具备发育成完整个体的潜能，A正确； B、胚胎干细胞可直接从早期胚胎（囊胚的内细胞团）或者原始性腺中分离获得，不需要以体细胞核移植技术为支撑，B错误； C、促性腺激素的作用是促进供体雌猴超数排卵，受体雌猴胚胎移植前仅需要进行同期发情处理（一般使用孕激素类药物），不需要注射促性腺激素，C错误； D、囊胚的结构分为内细胞团和滋养层，其中滋养层将来发育为胎膜和胎盘，内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，D正确。 10．如图为经过体外受精和胚胎分割、移植以培育优质奶牛的过程。下列叙述错误的是（    ） A．a为次级卵母细胞，须在体外培养至减数分裂Ⅱ的中期 B．早期胚胎培养需定期更换培养液，以防止杂菌污染 C．b为内细胞团，将来可以发育为奶牛的各种组织 D．进行胚胎分割时，应选择发育良好的桑葚胚或囊胚 【答案】BC 【详解】A、a为次级卵母细胞，必须在体外培养至减数分裂Ⅱ的中期，A正确； B、培养液定期更换以避免代谢物积累产生毒害作用，B错误； C、b为囊胚腔，C错误； D、进行胚胎分割时，应选择发育良好的囊胚或桑葚胚，且保证对内细胞团均等分割，D正确。 常考点06：基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题 1．单核苷酸引物延伸法是基于PCR技术检测基因是否发生碱基替换的一种手段，核心原理为：引物的3′端恰好位于待测位点的前一个碱基；反应体系中只加入一种脱氧核苷酸且该脱氧核苷酸被荧光标记；检测引物是否发生延伸。若某基因的相关引物及突变位点如图所示，则能检测出图中突变的组合是（　　） ①引物1+荧光标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸    ②引物2+荧光标记的鸟嘌呤脱氧核苷酸 ③引物3+荧光标记的腺嘌呤脱氧核苷酸      ④引物4+荧光标记的胞嘧啶脱氧核苷酸 A．②③ B．①③ C．①④ D．①②③④ 【答案】A 【详解】引物位于模板链的3'端，需要模板链互补，因此应选引物2和引物3，A正确，BCD错误。 2．乳腺生物反应器是动物基因工程的重要应用方向。我国科研人员成功培育出泌乳期能分泌人凝血因子Ⅷ的转基因牛，为治疗血友病提供了新思路。下列关于乳腺生物反应器培育的叙述，错误的是（　　） A．可采用显微注射技术将重组载体导入牛的乳腺细胞中 B．需要将人凝血因子Ⅷ基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组 C．相比于工程菌生产凝血因子Ⅷ，乳腺生物反应器生产的凝血因子Ⅷ具有更完善的翻译后修饰，生物活性更高 D．为了获得雌性转基因牛，可在胚胎移植前，从囊胚中取滋养层细胞进行性别鉴定 【答案】A 【详解】A、可采用显微注射技术将重组载体导入动物的受精卵中，而不是直接导入乳腺细胞，高度分化的乳腺细胞全能性受限制，不能作为该过程的受体细胞，A错误； B、将人凝血因子Ⅷ基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，才能让目的基因仅在乳腺细胞中特异性表达，使泌乳期牛的乳汁中含人凝血因子Ⅷ，B正确； C、生产药用蛋白的工程菌多为原核生物，无内质网、高尔基体等可对分泌蛋白进行翻译后修饰的细胞器，乳腺细胞是真核细胞，具备完善的蛋白质翻译后修饰系统，可对凝血因子Ⅷ进行加工修饰，因此产物生物活性更高，C正确； D、囊胚的滋养层细胞将来发育为胎盘和胎膜的一部分，不会影响胎儿发育，因此胚胎移植前可取滋养层细胞进行性别鉴定，筛选出符合要求的雌性胚胎（因为只有雌性动物能分泌乳汁），D正确。 3．科研人员从耐旱植物拟南芥中分离出耐旱基因DREB1A，并利用基因工程技术将其导入水稻，培育抗旱水稻。大致流程为：利用PCR技术扩增DREB1A基因后，将其与含有花椰菜花叶病毒35S启动子、终止子和潮霉素抗性基因的Ti质粒连接，构建成基因表达载体；随后通过农杆菌转化法导入水稻细胞，经过筛选、培养和鉴定获得转基因水稻植株。下列叙述错误的是（　　） A．PCR扩增DREB1A基因时，需根据DREB1A基因两端的碱基序列设计两种引物 B．构建基因表达载体时，35S启动子应位于DREB1A基因的上游，终止子位于其下游 C．农杆菌转化法中，水稻细胞作为受体细胞时，需先用酶去除其细胞壁制备成原生质体 D．用潮霉素对导入质粒的农杆菌进行筛选，能存活的不一定成功导入了DREB1A基因 【答案】C 【详解】A、PCR扩增目的基因时，需要依据目的基因两端的特异性碱基序列设计两种引物，分别与两条模板链互补结合，才能启动目的基因的扩增，A正确； B、启动子是RNA聚合酶识别结合的位点，可驱动目的基因转录，需位于目的基因上游，终止子是转录终止的信号，需位于目的基因下游，二者共同保证目的基因正常转录，B正确； C、农杆菌转化法的原理是农杆菌Ti质粒上的T-DNA可转移并整合到植物受体细胞的染色体DNA上，该过程无需去除水稻细胞的细胞壁，植物体细胞杂交才需要制备原生质体，C错误； D、潮霉素抗性基因是Ti质粒上的标记基因，导入未插入目的基因的空Ti质粒的农杆菌也可在含潮霉素的培养基上存活，因此筛选得到的农杆菌不一定成功导入了目的基因DREB1A，D正确。 4．用如图所示的质粒和目的基因片段构建基因表达载体，并导入受体菌中。下列叙述正确的是（    ） A．可通过琼脂糖凝胶电泳技术初步鉴定基因表达载体是否构建成功 B．若用Sph Ⅰ酶切，构建的基因表达载体中目的基因转录的产物都相同 C．构建基因表达载体时四环素抗性基因被破坏，因此不能使用含四环素的培养基筛选受体菌 D．若目的基因的a链是模板链，为保证其正确连接，应在①处添加Hind Ⅲ的识别序列 【答案】A 【详解】A、重组质粒和原质粒的分子大小一般不同，可通过琼脂糖凝胶电泳进行鉴定，A正确； B、若用Sph Ⅰ酶切，基因可能正接或反接，转录产物不同，B错误； C、构建基因表达载体可利用含有氨苄青霉素或四环素的培养基进行筛选，C错误； D、若目的基因的a链是模板链，为保证正确连接，应在②处添加Hind Ⅲ的识别序列，D错误。 5．下列有关生物技术及其安全性与伦理问题的叙述，正确的是（    ） A．生物武器是用病毒类、干扰素及生化毒剂类等来形成杀伤力 B．α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中能防止转基因花粉的传播 C．利用基因编辑技术设计试管婴儿，以获得免疫艾滋病的基因编辑婴儿 D．转基因产品具有优良的品质，实验室培育的转基因产品可直接上市推广 【答案】B 【详解】A、生物武器包括致病菌、病毒、生化毒剂及经基因重组的致病菌等，干扰素是免疫活性物质，有抗病毒、免疫调节的作用，不属于生物武器，A错误； B、将α-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物后，花粉中会特异性表达α-淀粉酶，水解花粉内的淀粉使花粉失去萌发能力，可避免转基因花粉扩散造成基因污染，B正确； C、我国明令禁止以生殖为目的编辑人类胚胎基因，设计并培育免疫艾滋病的基因编辑婴儿严重违背伦理规范与相关法规，C错误； D、实验室培育的转基因产品必须经过多轮严格的安全性评估、行政审批，确认安全后才可上市推广，不能直接上市，D错误。 6．苹果富含多种维生素，口感脆，苹果切开后不久颜色便会加深，这种现象称为“褐变”。褐变是由位于细胞的多酚氧化酶(PPO)催化位于液泡中的多酚类物质生成棕色色素所致。据此，科研人员培育出了抗褐变的转基因苹果，其工作流程如图所示，下列相关叙述正确的是（　　） 注：Kmr为卡那霉素抗性基因 A．想获得抗褐变的转基因苹果，目的基因可以是抑制PPO表达的基因 B．过程①是基因工程的核心步骤，一般需要限制性内切核酸酶和DNA聚合酶的参与 C．在步骤③之前，需要用70%酒精或5%次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片进行消毒处理 D．与导入不含目的基因质粒的植株作对照，评估目的基因对抑制苹果褐变的效果 【答案】ACD 【详解】A、要想获得抗褐变的转基因苹果，可选抑制PPO表达的基因作为目的基因，使液泡中的多酚类物质不能生成棕色色素，A正确； B、过程①是目的基因表达载体的构建，是基因工程的核心步骤，该过程中至少需要限制性内切核酸酶和DNA连接酶的参与，B错误； C、在步骤③之前，先用70%酒精消毒30s，然后用无菌水清洗后再用5%次氯酸钠溶液对苹果嫩叶碎片处理30min，最后还要用无菌水清洗，从而保证脱分化过程正常进行，C正确； D、为了评估目的基因对抑制苹果褐变的效果，可与导入不含目的基因质粒的植株作对照，该设计的目的是排除质粒导入本身对实验结果的影响，同时也能检测导入目的基因的效果，D正确。 7．不对称PCR是一种特殊的PCR技术，通过使用数量不等的一对引物来产生大量单链DNA，其中少的称为限制性引物，多的称为非限制性引物。现有DNA分子n个，已知A链是需大量扩增产生的单链DNA，限制性引物仅可供前5轮扩增，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．为达到目的需要添加限制性引物的数量为31n B．经过5轮的扩增可形成32n个双链DNA分子 C．应选择引物Ⅰ和Ⅳ，且引物Ⅰ作为非限制性引物 D．DNA 在体内复制时使用的酶和PCR体系相同 【答案】CD 【详解】A、第1轮需要n个引物（每个DNA分子需要1个限制性引物），之后每轮双链DNA数翻倍 （限制性引物仅前5轮有效）。前5轮共需要限制性引物的总数=n+ 2n+4n+8n+16n= 31n，A正确； B、初始n个双链，每轮扩增1次，5轮后双链DNA数=n×25=32n，B正确； C、由于子链的延伸方向是5'→3'，所以应该选择的引物是Ⅰ和Ⅳ，又A链是所需的单链DNA，因此，扩增所选的非限制性引物为引物Ⅳ，C错误； D、体内DNA复制（如细胞）用的酶是DNA聚合酶、解旋酶，PCR体系只用耐热DNA聚合酶，不需要解旋酶（高温变性代替），D错误。 8．同源重组技术是指利用目的基因与插入位点两端高度同源序列发生交换实现目的基因的定向插入。为研究马铃薯抗马铃薯早疫病菌（As）感染的能力是否与S基因表达有关，研究人员用PCR技术扩增S基因反义片段，通过同源重组技术将反义片段插入Ti质粒，并将该质粒导入抗As马铃薯植株中，过程如下图所示。反义片段转录形成的RNA可以抑制S基因表达。 (1)反义片段转录形成的RNA可与S基因的mRNA互补，从而阻止_____和mRNA的结合。 (2)用限制酶切割图中质粒会产生黏性末端，需用DNA聚合酶将产生的黏性末端补平，该过程应选用的限制酶是_____。利用同源重组技术获得重组质粒，需要引物在片段末端加入与切割位点末端相同的同源序列，引物F和R所含的同源序列分别为5′-_____3′和5′-_____-3′（两空只写出与扩增的S基因片段末端序列相连的3个碱基）。 (3)关于图中所示同源重组构建表达载体的方法，其优点有_____。 A．免去传统方法双酶切的繁杂操作，也能保证目的片段插入载体时方向正确 B．同源重组不会引入额外的碱基序列，实现无缝连接 C．同源重组构建表达载体成功率高，无需筛选就能直接使用 D．如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的局限性 (4)在构建好反义片段表达载体后，要与农杆菌混合培养，在培养基中添加适量_____以促进目的基因转化。 (5)将反义片段转入抗As马铃薯细胞后，需在培养基中加入卡那霉素，而不是氨苄青霉素进行筛选，其原因是_____。 【答案】(1)核糖体 (2) BbvCI TCA TGA (3)ABD (4)Ca2+/CaCl2 (5)Ti质粒中，卡那霉素抗性基因位于T-DNA区域内，随T-DNA整合入植物基因组；而氨苄青霉素抗性基因位于T-DNA外，不会转入植物细胞。 【详解】（1）反义片段转录形成的RNA可与S基因的mRNA互补结合，从而抑制S基因表达的翻译过程，因为翻译是基于mRNA进行的，互补结合会通过阻止核糖体和mRNA的结合从而阻碍翻译的进行。 （2）由图中碱基序列及其互补序列可知，质粒切割位点存在ScaI、SmaI、XmaI和BbvCI识别序列；SmaI和XmaI识别的序列相同，只是切割位点不同，且SmaI在质粒上还有切割位点，选择SmaI和XmaI会破坏质粒的结构，不能选用限制酶SmaI和XmaI；限制酶ScaI切割后DNA聚合酶无法从5'端添加脱氧核苷酸，质粒上有限制酶BbvCI的识别序列，可选用BbvCI。利用同源重组技术获得重组质粒，需要引物在片段末端加入与切割位点末端相同的同源序列，因需反向插入，引物F对应质粒切割后的右切口，引物R对应质粒切割后的左切口，根据BbvCI切割位点及补平后的序列，引物F和R所含的同源序列分别为5'-TCA-3'和5'-TGA-3'。 （3）同源重组技术是一种基于DNA分子间同源序列的精确基因重组技术，广泛应用于载体构建和基因编辑领域。该技术利用DNA分子间高度同源的序列，在重组酶的催化作用下，实现载体与插入片段的定向、高效重组，无需限制酶切割，该方法能免去传统方法双酶切的繁杂操作、能保证目的片段插入载体时方向正确、如果载体上目的基因插入位点的限制酶识别序列出现在目的基因内部，该技术可克服传统方法的局限性，虽然这种方法重组效率高，但是如果载体或片段有多个同源重复序列可能会导致克隆含有错误的插入片段，所以得到的基因表达载体也可能有误，仍然需要筛选，ABD正确。 （4）用Ca2+处理后的农杆菌会处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，因此在培养基中添加适量Ca2+（CaCl2）以促进目的基因转化。 （5）Ti质粒中，卡那霉素抗性基因位于T-DNA区域内，随T-DNA整合入植物基因组；而氨苄青霉素抗性基因位于T-DNA外，不会转入植物细胞。因此，筛选成功转化的植株应使用卡那霉素培养基。 9．利用BsmB Ⅰ酶结合PCR技术可实现DNA片段无缝连接，从而构建目的基因。BsmB Ⅰ识别序列、切割位点及串联构建目的基因M的过程如图1。CRISPR-Cas9技术利用一段与靶序列互补的gRNA引导Cas9核酸酶对靶向双链DNA进行识别和切割，导致DNA双链断裂，断裂的DNA双链修复过程中可通过同源重组将载体上的目的基因靶向敲入。图2是结合该技术利用重组AAV病毒的DNA将目的基因M靶向敲入干细胞的过程。 (1)由图1可知，BsmB Ⅰ一次酶切产生的两个末端_____________（填“一定相同”“一定不同”“可能相同”）。gRNA依据________原则与靶序列特异性结合后，实现定点切割。设计gRNA时可适当________（填“延长”或“缩短”）gRNA的长度，提高敲除靶基因的准确性。 (2)片段1和片段2的部分序列如图3所示，已知R1的序列为5'CGTCTCNcgacCAAAT…3'，则F2的序列为___________（接头序列用小写字母表示）。R1和F2还有另一种设计方案，请写出该方案中F2的序列_________（接头序列用小写字母表示）。 (3)将图1中的目的基因M导入干细胞的靶向DNA后，分别提取DNA，同时加入图2所示的引物进行扩增，引物1、3扩增结果如图4。 引物1和2扩增后检测到条带说明________。根据图4结果推测，同源染色体中两条染色体均敲入了目的基因的组别可能是______。 【答案】(1) 可能相同 碱基互补配对 延长 (2) 5'CGTCTCNgtcgGTGCTGTA……3' 5'CGTCTCNgtgcTGTA……3' (3) 目的基因成功敲入 S2、S4、S5 【详解】（1）BsmBⅠ识别序列为5'-GCTCTCN-3'，切割后产生两个末端，由于N为任意碱基，因此两个末端可能相同（如N相同时）。gRNA通过碱基互补配对原则与靶DNA序列特异性结合，引导Cas9酶定点切割。 为提高敲除准确性，应适当延长gRNA长度，以增强其序列特异性，减少脱靶效应，提高敲除靶基因的准确性。 （2）据图可知，片段1与片段2经过PCR后连接在一起，R1切割后形成的黏性末端和F2被切割的黏性末端互补，图1可知，BsmB Ⅰ切割后的黏性末端为接头序列，已知R1序列为：5'-CGTCTCNcgacCAAAT...3'，其中“5'-cgac-3＇”属于片段1的一部分（下面一条链的后4个碱基），需与F2的接头互补， F2接头为“3＇-gctg-5＇”，与R1的“5'-cgac-3'”互补配对，F2的序列由识别序列和接头序列以及片段2部分序列构成（需要与片段2序列上游的3'碱基互补配对），故F2序列为 5’-CGTCTCNgtcgGTGCTGTA...3’ ； 方案二：R1序列为5'-CGTCTCNcgacCGACCAAAT...3'，方案一接头序列属于片段1的一部分，所以另一套方案F2的接头可以用片段2的一部分，与前4个碱基互补配对，故F2序列为：5'CGTCTCNgtgcTGTA……3'。 （3）分析可知，引物1与左侧同源序列的上游片段结合，引物2与目的基因M内部片段结合，引物1和2扩增后检测到条带说明目的基因成功敲入。根据图4结果推测，电泳图谱中野生型所在的那条带是引物1、3扩增出来未敲入目的基因的片段大小，S1、S3都具有其中一条带，说明只有一条染色体上敲入了一个目的基因，还有一条染色体是未敲入目的基因，S2、S4、S5都只含有1条带，且扩增出来的条带片段更大比野生型扩增出来的条带更长（电泳的时候，DNA片段越大，跑的越慢，符合图2中所显示的敲入目的基因后，引物1和3扩增出来的片段更长），说明S2、S4、S5两条同源染色体均敲入了目的基因。 10．放射性90Sr是核污水中半衰期长、毒性大、易在骨骼富集的典型污染物，严重威胁生态与人类健康。天然蓝细菌的srp基因可编码高效富集90Sr的锶结合蛋白，但该菌株生长慢、难培养。研究者将srp基因与模式蓝细菌细胞膜表面定位的omp基因融合（omp蛋白可引导融合蛋白定位至细胞膜表面）成omp-srp融合基因，经PCR融合扩增、构建表达载体并导入宿主，获得可高效富集90Sr的工程蓝细菌，技术路线如图所示。回答下列问题： 注：AmpR：氨苄青霉素抗性基因；gfp：绿色荧光蛋白基因。 (1)PCR体系中需加入的原料是________。构建融合基因表达载体时，需将融合基因插入_________（填DNA结构名称）之间，以保证融合基因的正常转录；若选择持续表达启动子，融合基因将在宿主菌的_________（填“所有生长阶段”或“特定诱导条件下”）表达。 (2)构建表达载体时，若选择诱导型启动子，则对工程菌培养和应用的优势分别为：培养阶段：_________；应用阶段：_________。 (3)载体中设置两个终止子，其中位于诱导型启动子下游的终止子用于终止_________的转录，位于gfp基因下游的终止子用于终止_________的转录。 (4)筛选获得工程菌后，研究人员用检测90Sr富集能力的方法进一步检测融合基因是否成功表达，这一检测方法的原理是将工程菌置于含90Sr的培养液中，检测________，若_________，说明融合基因成功表达出有功能的锶结合蛋白。 【答案】(1) 4种脱氧核苷酸 启动子和终止子 所有生长阶段 (2) 诱导型启动子可在培养时关闭融合基因的表达，避免融合蛋白（锶结合蛋白）的表达消耗宿主菌的营养，减少对宿主菌生长的负担，（提升工程菌的培养效率） 可在核污水修复时诱导启动子，启动融合基因的表达，使工程菌高效富集90Sr，提升修复效率 (3) 融合基因 gfp基因和氨苄青霉素抗性基因（AmpR） (4) 培养液中90Sr的剩余量或菌体内的90Sr含量 工程菌的90Sr富集量显著高于对照组（未导入融合基因的宿主菌） 【详解】（1）PCR技术是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术，其体系中需加入的原料是4种脱氧核苷酸。构建基因表达载体时，需将目的基因插入启动子和终止子之间，因为启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，终止子则终止转录过程，这样才能保证融合基因的正常转录。持续表达启动子的特点是能使基因在宿主菌的所有生长阶段持续表达，所以若选择持续表达启动子，融合基因将在宿主菌的所有生长阶段表达。 （2）诱导型启动子只有在特定诱导条件下才会启动转录。在培养阶段，诱导型启动子可在培养时关闭融合基因的表达，避免融合蛋白（锶结合蛋白）的表达消耗宿主菌的营养，减少对宿主菌生长的负担，（提升工程菌的培养效率）；在应用阶段，可在核污水修复时诱导启动子，启动融合基因的表达，使工程菌高效富集90Sr，提升修复效率。 （3）载体中位于诱导型启动子下游的终止子，其作用是终止融合基因的转录，位于gfp基因下游的终止子，用于终止gfp基因和氨苄青霉素抗性基因（AmpR）的转录，以此来调控不同基因的转录过程。 （4）因为天然蓝细菌的srp基因可编码高效富集90Sr的锶结合蛋白，所以将工程菌置于含90Sr的培养液中，检测培养液中90Sr的剩余量或菌体内的90Sr含量，若工程菌的90Sr富集量显著高于对照组（未导入融合基因的宿主菌），说明融合基因成功表达出有功能的锶结合蛋白，能够高效富集90Sr。 常考点07：细胞的物质基础 1．下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（    ） A．抗体属于分泌蛋白，其在细胞内转运与细胞骨架相关 B．植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，其不能用于合成磷脂 C．磷脂、ATP和还原型辅酶Ⅱ均含有C、H、O、N、P等大量元素 D．蛋白质中的N元素主要存在于氨基中，核酸中的N元素主要存在于碱基中 【答案】A 【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，可参与细胞内的物质运输过程，抗体属于分泌蛋白，其在细胞内通过囊泡转运的过程依赖细胞骨架的协助，A正确； B、植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，脂肪水解产生的甘油和脂肪酸是合成磷脂的原料，因此可用于合成磷脂，B错误； C、ATP、还原型辅酶Ⅱ（NADPH）的元素组成均为C、H、O、N、P，上述元素都属于大量元素，但磷脂中含有C、H、O、P，甚至N，并不是都含有N，C错误； D、蛋白质中的N元素主要存在于“—CO—NH—”中，仅少量存在于游离氨基和R基中；核酸中的N元素主要存在于碱基中，D错误。 2．国家卫健委提出“三减三健”（减盐、减油、减糖，健康口腔、健康体重、健康骨骼）的全民健康生活方式专项行动，旨在降低慢性病发病风险。下列说法正确的是（    ） A．三类物质都是胞内重要的有机物质，过量摄入均对健康不利 B．脂肪参与人体细胞膜的构成，减少其摄入可降低细胞膜的流动性 C．运动有助于减肥，因为运动促进脂肪大量转化为糖类提供能量 D．老年人钙质摄入不足可能导致骨质疏松，饮食中应适当补充钙质 【答案】D 【详解】A、盐的主要成分是无机盐，属于无机物，并非有机物质，A错误； B、参与动物细胞膜构成的脂质是磷脂和胆固醇，脂肪是细胞内良好的储能物质，不参与细胞膜的构成，减少脂肪摄入不会降低细胞膜流动性，B错误； C、糖类可以大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类，运动减肥的原理是运动过程能量消耗增多，促使脂肪直接氧化分解供能，而非大量转化为糖类，C错误； D、钙是组成骨骼的重要成分，老年人钙质吸收能力下降，摄入不足可能导致骨质疏松，因此饮食中应适当补充钙质，D正确。 3．研究发现，硼可通过稳定植物细胞壁中的特定组分，影响细胞壁的弹性及信号分子锚定；此外，硼还可促进花粉萌发和花粉管伸长。下列叙述错误的是（　　） A．植物细胞中硼含量很少，是微量元素 B．硼通过稳定几丁质来影响细胞壁弹性 C．缺硼可能会影响植物细胞间的信息交流 D．缺硼会使植物出现"花而不实"的现象 【答案】B 【详解】A、硼属于微量元素，在植物体内含量很少，A正确； B、几丁质主要存在于真菌细胞壁和昆虫外骨骼中，植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶等，不含几丁质，B错误； C、据题可知，硼会影响信号分子锚定，推测缺硼可能会影响植物细胞间的信息交流，C正确； D、硼可促进花粉萌发和花粉管伸长，缺硼会导致受粉失败，使植物出现“花而不实”的现象，D正确。 4．2025年世界卫生组织强调“均衡膳食是健康基石”。下列关于日常饮食中相关物质的叙述，正确的是（　　） A．动物油富含不饱和脂肪酸，具有降低胆固醇、甘油三酯等作用，因此提倡多吃 B．吃火锅涮牛、羊肉时，高温会使蛋白质变性，破坏其中肽键、二硫键等化学键 C．市场上的碳酸饮料、乳酸菌饮料等含糖量均较高，糖类的元素组成只有C、H和O D．大豆富含钙、磷等元素，可预防骨质疏松，食用时搭配维生素D效果会更好 【答案】D 【详解】A、动物油中富含饱和脂肪酸，植物油中大多含不饱和脂肪酸，所以为获取不饱和脂肪酸，提倡多吃植物油，A错误； B、高温会使蛋白质变性，但高温不会破坏肽键，B错误； C、糖一般含C、H、O元素，但部分糖如：几丁质还含有N元素，C错误； D、钙、磷是构成人体骨骼、牙齿的核心无机成分，多吃富含钙、磷的食品，可以有效预防骨质疏松，另外维生素D能促进钙和磷的吸收，补钙的同时再补充一些维生素D效果会更好，D正确。 5．世界卫生组织多次呼吁降低含糖饮料消费以减少糖的摄入。过量摄入糖可能引起体重增加、肥胖、2型糖尿病、龋齿、代谢综合征等。上海市疾病预防控制中心课题组2021年检测并分析了上海市122种现制“奶茶”的成分，部分检测数据（平均值）如下表。下列相关说法错误的是（    ） 营养成分 奶茶（中杯）（84种） 奶盖茶（中杯）（27种） 水果茶（中杯）（11种） 总能量（kJ） 1575 1610 915 碳水化合物（g） 62.5 51.5 51.5 可溶性糖（g） 29.1 40.9 40.1 蛋白质（g） 2.7 2.75 1.0 脂肪（g） 12.5 22.5 1.0 咖啡因（mg） 70 39.8 0 茶多酚（mg） 318 250.5 0 A．据表中数据分析，三种“奶茶”中可能含有一定量纤维素 B．奶盖茶比水果茶总能量高的原因是含有的脂肪和蛋白质高 C．用斐林试剂检测，可以比较三种奶茶中可溶性糖含量高低 D．各年龄人群都应该养成少喝奶茶、不在睡前喝奶茶的习惯 【答案】C 【详解】A、碳水化合物包含单糖、二糖和多糖（如纤维素、淀粉）。表格中三种饮品的碳水化合物含量均高于可溶性糖含量，差值部分可能是纤维素等不溶性多糖，因此推测含有一定量纤维素，A正确； B、奶盖茶与水果茶的碳水化合物含量相同（51.5g），但奶盖茶的脂肪（22.5g vs 1.0g）和蛋白质（2.75g vs 1.0g）含量远高于水果茶。脂肪的热价（39kJ/g）远高于糖类和蛋白质（均为17kJ/g），因此奶盖茶总能量更高，B正确； C、斐林试剂只能检测还原糖（如葡萄糖、果糖），而奶茶中的可溶性糖主要是蔗糖（非还原糖），无法被斐林试剂检测，C错误； D、奶茶含糖量高，过量摄入会增加肥胖、2型糖尿病等疾病风险；同时奶茶（尤其是普通奶茶和奶盖茶）含有咖啡因，睡前饮用会影响睡眠质量，因此各年龄人群都应养成少喝奶茶、不在睡前喝奶茶的习惯，D正确。 6．下列有关人和玉米细胞中元素和化合物的叙述正确的是（　　） A．水是非极性分子，因此水是细胞内良好的溶剂 B．玉米活细胞中含量最多的化合物是淀粉 C．玉米秸秆充分燃烧后，剩余灰烬主要是无机盐 D．人和玉米细胞中的元素和化合物的种类和含量均有明显差异 【答案】C 【详解】A、水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合，因此水是细胞内良好的溶剂，A错误； B、活细胞中含量最多的化合物是水，B错误； C、玉米秸秆中的有机物在充分燃烧过程中被氧化分解，剩余的不能燃烧的灰烬主要是细胞中的无机盐，C正确； D、人和玉米细胞中的元素种类大体相同，元素和化合物的含量有明显差异，D错误。 7．下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（　　） A．核糖体和磷脂的组成元素一定相同 B．脱氧核糖核苷酸是细胞中的遗传物质 C．淀粉经消化吸收后可转化为人体细胞内的储能物质 D．大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸，因此室温时呈固态 【答案】C 【详解】A、核糖体由rRNA和蛋白质组成，组成元素包含C、H、O、N、P，部分蛋白质还含有S等元素，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，二者组成元素不一定相同，A错误； B、细胞中的遗传物质是脱氧核糖核酸（DNA），脱氧核糖核苷酸是DNA的基本组成单位，不属于遗传物质，B错误； C、淀粉经消化分解为葡萄糖后被人体吸收，葡萄糖可在人体细胞中合成糖原、转化为脂肪等储能物质，C正确； D、大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，熔点较高，室温时呈固态，大多数植物脂肪含不饱和脂肪酸，室温时呈液态，D错误。 8．我国北方晚秋及早春时，寒潮入侵，气温骤然下降，容易造成植物发生冰冻受伤甚至死亡，称为冻害。某科研团队对冬小麦在不同时期体内水的含量进行了研究，结果如图所示，已知提高细胞液浓度可使植物的结冰温度降低。下列叙述错误的是（    ） A．随气温下降，冬小麦体内减少的自由水都转化为了结合水 B．冬小麦细胞内的结合水与糖类或脂质结合构成细胞的结构 C．自由水含量下降导致细胞呼吸速率下降能增强冬小麦的抗寒能力 D．在晚秋和早春时减少作物的水分供应、补充光照都有利于预防冻害 【答案】AB 【详解】A、由图可知，随着环境温度的逐渐下降结合水的比例逐渐升高，总含水量逐渐降低，推测自由水的比例降低，减少的自由水一部分转化为结合水，一部分散失，A错误； B、冬小麦细胞内的结合水与糖类或蛋白质结合构成细胞的结构，并不与脂质结合，B错误； C、自由水含量下降使细胞代谢速率减慢，植物通过呼吸作用消耗的糖分减少，细胞中积累的糖分增多，植物的抗寒能力增强，C正确； D、在晚秋和早春时可以采取减少作物的水分供应，提高细胞液浓度，补充光照，增强光合作用以积累更多的糖分等措施提高作物的抗寒能力，D正确。 9．GTP（鸟苷三磷酸）与ATP 结构相似，结构简式为G—P~P~P，可与Ras蛋白结合为Ras蛋白—GTP 。在一定条件下，Ras蛋白具有弱的GTP酶活性，可将与之结合的GTP 水解成GDP，成为失活型的Ras蛋白—GDP 。下图表示当细胞外存在信号分子时，细胞膜上的Ras蛋白释放出自身的GDP并结合GTP，实现由失活态向活化态的转变，将胞外信号向胞内传递的过程。下列说法错误的是（　　） A．G—P~P~P中的G表示鸟苷 B．G—P~P~P丢掉两个磷酸基团可作为合成DNA的原料 C．细胞膜上的Ras蛋白与细胞内外的信号传导有关 D．Ras蛋白可将与之结合的GTP水解成GDP，说明酶在反应前后化学结构可以发生变化 【答案】BD 【详解】A、ATP中的A表示腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，由题干可知GTP与ATP结构相似，因此GTP中的G表示鸟苷（鸟嘌呤与核糖结合而成），A正确； B、合成DNA的原料是脱氧核糖核苷酸，G—P~P~P去掉两个磷酸基团后是鸟嘌呤核糖核苷酸，是合成RNA的原料之一，不能作为合成DNA的原料，B错误； C、分析题图可知：信号分子的作用下，细胞内失活型的Ras蛋白—GDP（无活性的Ras蛋白与GDP结合体）释放出GDP，然后无活性的Ras蛋白与GTP结合，使得其变成Ras蛋白—GTP（有活性的Ras蛋白与GTP结合体），将胞外信号向胞内传递，故细胞膜上的Ras蛋白与细胞内外的信号传导有关，C正确； D、Ras蛋白具有弱的GTP酶活性，可将与之结合的GTP水解成GDP，说明Ras蛋白具有催化作用，但酶只起催化作用，在化学反应前后结构不变，D错误。 故选BD。 10．下图为人体内能源物质代谢的部分过程图解，下列相关叙述错误的是（　　） A．氨基酸与葡萄糖氧化分解时，生成的代谢终产物相同，都是CO2和H2O B．甘油和脂肪酸组成的脂肪中氧的含量比糖类高，所以单位质量所含能量也比糖类多 C．若细胞呼吸以葡萄糖为底物，则图中的[H]全部来自于葡萄糖 D．人体所需的葡萄糖最终来源于绿色植物的光合作用 【答案】ABC 【分析】分析题图:a表示细胞呼吸的第一阶段;b表示甘油转化形成丙酮酸;c表示脂肪酸参与三羧酸循环;d表示脱氨基或转氨基作用; e表示二氧化碳。 【详解】A、氨基酸氧化分解时，生成的代谢终产物相同是尿素、CO2和H2O，葡萄糖氧化分解时，生成的代谢终产物相同是CO2和H2O，A错误； B、甘油和脂肪酸组成的脂肪氢含量比糖类高，所以单位质量所含能量比糖类多，是人体良好的储能物质，B错误； C、葡萄糖是细胞呼吸最常利用的底物，图中的[H]来自于葡萄糖和水，C错误； D、人属于异养生物，所需的葡萄糖最终来源于绿色植物的光合作用，D正确。 故选ABC。 常考点08：真核细胞和原核细胞 1．巴氏醋酸杆菌具有优良的氧化乙醇和生成乙酸能力，科研人员运用原生质体融合技术对其进行定向改造，提高了其对乙醇的耐受能力及产酸能力。下列叙述正确的是（　　） A．获取原生质体时，常用纤维素酶和果胶酶去除巴氏醋酸杆菌细胞的细胞壁 B．可利用聚乙二醇诱导原生质体融合，融合后该菌染色体上的基因会发生重组 C．改造后该菌细胞内调节乙醇氧化为乙酸的酶的活性可能增强，产酸能力增强 D．原生质体融合依赖细胞膜的流动性，融合成功的标志是杂种细胞再生出细胞壁 【答案】C 【详解】A、巴氏醋酸杆菌属于原核生物，细胞壁的主要成分为肽聚糖，获取其原生质体需用溶菌酶去除细胞壁，纤维素酶和果胶酶是去除植物细胞壁的试剂，A错误； B、聚乙二醇是诱导原生质体融合的常用试剂，但巴氏醋酸杆菌为原核生物，细胞内没有染色体，不会发生染色体上的基因重组，B错误； C、酶可催化相关生化反应，改造后该菌产酸能力增强，可能是催化乙醇氧化为乙酸的酶活性增强，反应效率提升导致的，C正确； D、原生质体融合的结构基础是细胞膜具有一定的流动性，原生质体融合成功的标志是杂种细胞重新再生出细胞壁，但细菌融合成功的标志未必亦是如此，D错误。 2．真核细胞中有多种含核酸的细胞器，这些细胞器中核酸的结构和功能存在差异。下列叙述正确的是（　　） A．线粒体基质中的DNA呈环状，可在特定时期与某些蛋白质结合 B．叶绿体基质中的DNA控制合成的蛋白质通常在细胞核中起作用 C．核糖体RNA在核仁区域合成，其彻底水解可以得到6种有机物 D．叶绿体中基因的结构与蓝细菌中基因的结构相似，均不含启动子 【答案】A 【详解】A、线粒体为半自主细胞器，其基质中的DNA呈环状，在DNA复制、转录等特定生理过程中，可与DNA聚合酶、RNA聚合酶（本质为蛋白质）结合，A正确； B、叶绿体基质中DNA控制合成的蛋白质为叶绿体自身所需的功能蛋白，通常仅在叶绿体内部发挥作用，不会进入细胞核起作用，B错误； C、核糖体RNA彻底水解产物为磷酸、核糖、4种含氮碱基（A、U、G、C），其中磷酸属于无机物，因此彻底水解得到的有机物共5种，C错误； D、启动子是基因中驱动转录的必需序列，叶绿体基因、蓝细菌的原核基因均含有启动子才能完成基因表达过程，D错误。 3．肿瘤组织中存在多种微生物，包括细菌、真菌和病毒等，它们与肿瘤细胞、免疫细胞共同构成复杂的肿瘤微环境。下列关于这些生物的叙述，正确的是（　　） A．细菌和真菌的细胞内均含有DNA和RNA两种核酸 B．细菌拟核中的DNA与蛋白质结合形成染色质 C．肿瘤组织中的细菌均为胞外寄生，而病毒均为胞内寄生 D．细菌和真菌均具有生物膜系统，而免疫细胞不一定具有 【答案】A 【详解】A、细菌属于原核生物，真菌属于真核生物，二者均为细胞结构生物，所有细胞结构生物的细胞内都同时含有DNA和RNA两种核酸，A正确； B、染色质是真核细胞细胞核内DNA与蛋白质结合形成的特有结构，细菌为原核生物，拟核中的DNA是裸露的环状分子，不与蛋白质结合形成染色质，B错误； C、细菌存在胞内寄生类型（如结核杆菌），并非均为胞外寄生，病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内才能完成增殖，C错误； D、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成，仅真核生物具备该系统，细菌是原核生物，无核膜和具膜细胞器，不具有生物膜系统，免疫细胞是真核动物细胞，具有生物膜系统，D错误。 4．胶被是蓝细菌的最外层结构，主要成分为酸性黏多糖与果胶质，具有抗干旱、抗高温、抗紫外线（UV）等作用；光合片层是蓝细菌光反应的核心膜结构。下列叙述合理的是（　　） A．丧失胶被，蓝细菌在低渗溶液中迅速吸水涨破 B．蓝细菌的光合片层上有藻蓝素，但没有叶绿素 C．与支原体相比，蓝细菌被UV诱发突变的概率低 D．功能较为强大的胶被是蓝细菌生命系统的边界 【答案】C 【详解】A、蓝细菌的胶被内侧还具有细胞壁，细胞壁有支持和保护作用，即便丧失胶被，蓝细菌在低渗溶液中也不会迅速吸水涨破，A错误； B、蓝细菌是可进行光合作用的自养原核生物，光合片层上同时分布有叶绿素和藻蓝素，B错误； C、题干明确说明胶被具有抗紫外线（UV）的作用，可减少UV对蓝细菌遗传物质的损伤，而支原体无胶被结构，因此蓝细菌被UV诱发突变的概率低于支原体，C正确； D、细胞作为生命系统的基本单位，其边界是细胞膜，胶被是全透性结构，不能控制物质进出，不属于生命系统的边界，D错误。 5．冬春季节是甲型流感和支原体肺炎的高发期。甲型流感由甲型流感病毒引起，支原体肺炎由肺炎支原体引起。下列相关叙述正确的是（    ） A．甲型流感病毒与肺炎支原体均属于生命系统中最基本的结构层次 B．肺炎支原体与人体细胞共有的细胞器是核糖体 C．肺炎支原体和人体细胞都以DNA作为主要的遗传物质 D．甲型流感病毒可在人工配制的富含有机物的培养基上增殖 【答案】B 【详解】A、生命系统最基本的结构层次是细胞，甲型流感病毒无细胞结构，不属于生命系统的结构层次，只有肺炎支原体（原核生物，属于细胞层次）符合，A错误； B、肺炎支原体是原核生物，细胞内仅含核糖体一种细胞器，人体细胞是真核细胞，也含有核糖体，二者共有的细胞器是核糖体，B正确； C、肺炎支原体和人体细胞都属于细胞结构生物，细胞结构生物的遗传物质就是DNA，C错误； D、甲型流感病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内才能完成增殖，无法在仅富含有机物的普通人工培养基上增殖，D错误。 6．幽门螺杆菌是胃溃疡的“头号元凶”。幽门螺杆菌分泌的黏附素（蛋白质）能使其紧贴于胃部上皮细胞，从而破坏胃黏膜，使人患胃炎、胃溃疡等疾病。下列叙述正确的是（　　） A．幽门螺杆菌的遗传物质是DNA，遗传信息储存在脱氧核苷酸中 B．黏附素在核糖体上合成后，经过内质网、高尔基体加工后分泌 C．幽门螺杆菌与眼虫最大的区别是无叶绿体，不能进行光合作用 D．幽门螺杆菌的 DNA 双链上不存在游离的磷酸基团 【答案】D 【详解】A、遗传信息是指DNA中脱氧核苷酸的排列顺序，并非储存在脱氧核苷酸单体本身，A错误； B、幽门螺杆菌为原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器，无内质网、高尔基体等结构，黏附素合成后无需经过内质网、高尔基体加工，B错误； C、幽门螺杆菌是原核生物，眼虫是真核生物，二者最大的区别是幽门螺杆菌没有以核膜为界限的细胞核，而非无叶绿体，C错误； D、幽门螺杆菌的DNA为环状双链结构，环状DNA两端闭合，因此双链上不存在游离的磷酸基团，D正确。 7．碳青霉烯类抗生素是治疗重度感染的一类药物，其作用机理是抑制细菌细胞壁的合成。对我国临床分离出的细菌耐药性进行长期监测后，统计出两种主要病原菌——鲍曼不动杆菌和肺炎克雷伯菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率变化，以及同期碳青霉烯类抗生素的使用强度变化，结果见下图。下列相关分析错误的是（    ） A．碳青霉烯类抗生素对真菌、病毒类病原体一般不起作用 B．肺炎克雷伯菌的耐药率始终低于鲍曼不动杆菌，可能是肺炎克雷伯菌主要通过激活外排泵将抗生素泵出细胞，该过程需要线粒体提供能量 C．鲍曼不动杆菌的耐药率持续上升，而抗生素使用强度呈下降趋势，这说明耐药率变化可能与使用强度无关 D．2021年后抗生素使用强度继续下降，但两种菌的耐药率仍较高，这提示耐药基因可能在菌群中稳定遗传 【答案】B 【详解】A、碳青霉烯类抗生素的作用机理是抑制细菌细胞壁的合成，真菌有细胞壁但成分与细菌不同，病毒无细胞结构，因此这类抗生素对真菌、病毒一般不起作用，A正确； B、肺炎克雷伯菌是原核生物，细胞内没有线粒体，其能量来自细胞质的细胞呼吸，B错误； C、从图中可以看出，鲍曼不动杆菌耐药率持续上升，但抗生素使用强度呈下降趋势，这说明耐药率变化可能与使用强度无关，C正确； D、2021年后抗生素使用强度继续下降，但两种菌的耐药率仍较高，说明耐药基因已经在菌群中稳定遗传，即使减少抗生素使用，耐药性也不会快速消失，D正确。 8．研究发现细菌R通过分泌葡萄糖脱氢酶将吸血蚊虫肠道环境快速酸化（pH≈6.0），导致肠道微环境重塑，这大幅度降低了蚊虫对登革病毒的易感性，进而减少蚊虫对登革病毒的传播。下列叙述错误的是（    ） A．蚊虫和登革病毒均能够独立合成自身的蛋白质 B．细菌R合成并分泌葡萄糖脱氢酶的过程至少需要两种细胞器参与 C．在蚊虫滋生地进行细菌R干预可有效降低人类感染登革病毒的概率 D．在蚊虫肠道中植入细菌R以减少登革病毒的传播属于化学防治 【答案】ABD 【详解】A、登革病毒是病毒，没有细胞结构，不能独立合成蛋白质，必须依赖宿主细胞进行复制和蛋白质合成，A错误； B、细菌R是原核生物，只有核糖体一种细胞器，因此其合成并分泌葡萄糖脱氢酶的过程不需要两种细胞器参与，B错误； C、细菌R通过分泌葡萄糖脱氢酶将吸血蚊虫肠道环境快速酸化（pH≈6.0），大幅度降低了蚊虫对登革病毒的易感性，进而减少蚊虫对登革病毒的传播，在蚊虫滋生地进行细菌R干预可有效降低人类感染登革病毒的概率，C正确； D、在蚊虫肠道中植入细菌R以减少登革病毒的传播属于生物防治，D错误。 故选ABD。 9．下图表示的是大肠杆菌细胞内发生的部分代谢过程，下列相关叙述正确的有（    ） A．催化生成乳酸和生成乙醇的酶能出现在同一个细胞内 B．过程①②③能产生ATP，过程④⑤会导致NADH积累 C．过程②③分别发生在线粒体基质和内膜，过程④⑤发生在细胞质基质 D．过程②需要消耗水且是物质合成代谢和分解代谢之间的枢纽 【答案】AD 【详解】A、结合图示可知，催化丙酮酸生成乳酸和生成乙醇的酶能出现在同一个细胞内，A正确； B、过程①②③为有氧呼吸的三个阶段，均能产生ATP，过程④⑤为无氧呼吸的第二阶段，没有ATP生成，该过程中有NADH的消耗，因而不会导致NADH积累，B错误； C、在真核细胞内过程②③分别发生在线粒体基质和内膜，过程④⑤发生在细胞质基质，但大肠杆菌没有线粒体，因而②④⑤均发生在细胞质基质，③发生在细胞膜，C错误； D、过程②表示有氧呼吸第二阶段，该过程需要消耗水且是物质合成代谢和分解代谢之间的枢纽，D正确。 10．清洗牙菌斑有利于牙齿健康。牙菌斑是黏附在牙齿表面上的细菌生物膜（细菌生物被膜），由大量细菌、细胞间物质（细菌分泌的多糖基质、纤维蛋白、脂质蛋白等）、少量白细胞、脱落的上皮细胞和食物残屑等组成，它是一个微生物群落，不能够被水冲走，该生物被膜有利于细菌在恶劣或有抗生素环境中生存。下列叙述错误的是（    ） A．常漱口可有效防止牙菌斑的形成，因为细菌会在水中吸水涨破而死亡 B．细菌分泌纤维蛋白和脂质蛋白时需要囊泡运输，还需线粒体提供能量 C．含抗生素的牙膏具有抗菌作用，但抗生素难以直接杀死牙菌斑中细菌 D．细菌生物被膜中既有磷脂又有蛋白质，它的基本支架是磷脂双分子层 【答案】ABD 【详解】A、细菌具有细胞壁，吸水时一般不会被涨破，A错误； B、细菌为原核生物，无内质网、高尔基体以及线粒体，B错误； C、细菌生物被膜有利于细菌在恶劣或有抗生素环境中生存，使用含抗生素的牙膏，难以直接杀死牙菌斑中细菌，C正确； D、细菌生物被膜由大量细菌、细胞间物质（细菌分泌的多糖基质、纤维蛋白、脂质蛋白等）、少量白细胞、脱落的上皮细胞和食物残屑等组成，它是一个微生物群落。但细菌生物被膜不是生物膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，D错误。 常考点09：细胞的结构基础 1．生物膜系统是细胞生命活动的核心调控网络，在生命活动中作用重大。下列叙述正确的是（　　） A．核膜与内质网膜、细胞膜直接相连 B．溶酶体是“消化车间”，可合成并储存多种水解酶 C．高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 D．液泡中含有的叶绿素可吸收光能用于光合作用 【答案】C 【详解】A、内质网膜内连核膜、外连细胞膜，核膜和细胞膜之间没有直接相连，A错误； B、溶酶体是“消化车间”，储存有多种水解酶，但水解酶的本质为蛋白质，合成场所是核糖体，溶酶体无法合成水解酶，B错误； C、高尔基体是蛋白质加工的“发送站”，可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，C正确； D、叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，可吸收光能用于光合作用，液泡中含有的是花青素等水溶性色素，不含叶绿素，不能参与光合作用，D错误。 2．将绿色荧光蛋白（GFP）与病毒糖蛋白（VSVG）连接后导入到相应细胞中，下图为VSVG-GFP在每个细胞结构中的驻留时间。下列说法正确的是（    ） A．图示曲线变化可能是将VSVG-GFP导入大肠杆菌后测得的 B．VSVG可依次在内质网、高尔基体、细胞膜三种细胞器之间转移 C．由图可知，300 min时部分VSVG-GFP可能已分泌到细胞外 D．VSVG在图示涉及的结构间转移需要消耗能量，这些能量全都来自线粒体 【答案】C 【详解】A、大肠杆菌是原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器，没有内质网、高尔基体等具膜细胞器，无法完成 VSVG-GFP 这样的分泌蛋白的加工和运输过程，A错误； B、首先，细胞膜不属于细胞器，细胞器是细胞质中具有特定形态结构和功能的微小结构，细胞膜是细胞的边界结构。其次，从曲线顺序看，VSVG 的路径是：内质网 → 高尔基体 → 细胞膜，B错误； C、300 min 时，内质网和高尔基体中的 VSVG-GFP 几乎降为 0。细胞膜中的 VSVG-GFP 数量不再明显上升 荧光总量也在持续下降这说明部分 VSVG-GFP 已经通过细胞膜分泌到细胞外，所以细胞内的荧光总量减少，C正确； D、VSVG 的运输过程（囊泡的形成、移动、融合）需要消耗能量，但能量来源不只是线粒体：  细胞质基质中进行的细胞呼吸第一阶段也能产生 ATP，为生命活动供能。 原核生物无线粒体也能供能，真核细胞的部分能量也来自细胞质基质，D错误。 3．线粒体可以融合和分裂，其基因FZO编码的GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质。科研人员分别用绿色荧光染料和红色荧光染料标记酵母细胞甲中两个相邻的线粒体，以观察线粒体的融合。两种染料混合时荧光呈黄色。下列说法错误的是（    ） A．合成GTPase时，在核糖体上完成氨基酸脱水缩合后无需加工就能发挥作用 B．线粒体外膜上GTPase的含量显著高于其内膜 C．细胞甲所处环境温度的变化，会影响黄色荧光形成所需的时间 D．敲除FZO基因后，两个被标记的线粒体不能融合出现黄色荧光 【答案】A 【详解】A、GTPase是蛋白质，在核糖体上脱水缩合形成的多肽，通常是没有活性的，需要经过一系列的“后加工”，才能成为成熟的蛋白质，承担生命活动，A错误； B、GTPase是外膜融合必需的跨膜蛋白质，所以外膜含量高，B正确； C、温度会影响膜的流动性，细胞甲所处环境温度影响黄色荧光形成所需时间，C正确； D、若敲除细胞甲的FZO基因，则线粒体无法融合，不会形成黄色荧光线粒体，D正确。 4．正常水稻籽粒细胞合成的谷蛋白大多数被定向运至液泡中，过程如图1所示。研究人员用放射性标记物追踪了正常水稻和异常水稻的谷蛋白的运输过程，结果如图2所示。下列叙述正确的是（　　） A．图1中的①为内质网，是合成谷蛋白的场所 B．图1中的②为高尔基小泡，能对谷蛋白进行进一步加工 C．由图2可知，异常水稻的谷蛋白均被运至细胞壁 D．推测②上具有能与液泡膜相互识别的信号分子 【答案】D 【详解】A、图1中的①为内质网，但谷蛋白合成的场所是核糖体，A错误； B、②为高尔基小泡，此时在高尔基体中已经完成加工与分拣，出芽形成的囊泡负责运输，B错误； C、由图2可知，异常水稻的谷蛋白大部分被运至细胞壁，少量运送至液泡，C错误； D、谷蛋白大多数被定向运至液泡，推测②上具有能与液泡膜相互识别的信号分子，D正确。 5．核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层位于内核膜与染色质之间，核纤层蛋白向外与内核膜上的蛋白结合，向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解。下列叙述正确的是（    ） A．核孔复合体是核质之间DNA、RNA交流的通道，并介导核质之间的信息交流 B．核纤层蛋白可以在细胞核中的核糖体上合成 C．核纤层蛋白的磷酸化的过程中，染色质可能发生螺旋化程度增大 D．核膜由两层磷脂分子组成，具有一定的流动性 【答案】C 【详解】A、核孔复合体具有选择透过性，可介导核质之间的物质运输和信息交流，但细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质，无法通过核孔完成核质交流，A错误； B、核糖体仅分布在细胞质基质和内质网膜上，细胞核内无核糖体，核纤层蛋白是在细胞质的核糖体合成后，转运进入细胞核发挥作用的，B错误； C、题干表明核纤层蛋白磷酸化发生在有丝分裂前期（核膜崩解时期），该时期染色质会高度螺旋化、缩短变粗成为染色体，因此染色质螺旋化程度增大，C正确； D、核膜为双层膜结构，每层生物膜由两层磷脂分子构成，因此核膜共由4层磷脂分子组成，D错误。 6．MAMs(线粒体—内质网结构偶联)是线粒体外膜和内质网膜之间类似突触的结构，可介导二者之间频繁的信号传导(信号传递方向与突触不同)及物质交换。MAMs异常可诱导阿尔茨海默病、帕金森病、糖尿病等多种疾病。下列叙述错误的是（    ） A．MAMs主要由蛋白质和脂质组成，其功能依赖于生物膜的流动性和信息分子的识别 B．MAMs可将内质网合成的磷脂运输至线粒体，用于线粒体膜结构的更新 C．MAMs异常仅影响线粒体功能，不会干扰内质网对蛋白质的折叠能力 D．MAMs通过相关信息分子及两种生物膜上的特定受体实现双向信号传导 【答案】C 【详解】A、MAMs由线粒体外膜和内质网膜及其两者间的间隙构成，生物膜的主要成分为蛋白质和脂质，生物膜的物质交换功能依赖于生物膜的流动性，生物膜的信号传导可通过膜上的特异性受体完成，A正确； B、内质网是细胞内脂质合成的车间，其合成的脂质可通过MAMs转运至线粒体，用于线粒体膜结构的更新，B正确； C、线粒体是细胞内的动力工厂，内质网在蛋白质折叠过程中需要线粒体提供能量，故MAMs异常对线粒体、内质网的功能均有影响，C错误； D、线粒体外膜、内质网膜中分布有特异性受体，相关信息分子可通过与特异性受体结合从而完成线粒体、内质网间的双向信号传导，D正确。 7．铜绿假单胞菌为了在铁元素稀缺的环境中生存，进化出了多种复杂且高效的铁运输方式。外膜囊泡（OMV）介导的运输是一种新颖的“协作”方式。铜绿假单胞菌通过T6SS系统分泌效应蛋白（TseF），该蛋白能特异性结合一种信号分子PQS。TseF通过与外膜上的受体（FptA和OprF）相互作用，将含有PQS和铁的外膜囊泡（OMV）招募到细菌表面，从而促进铁的摄取。下列叙述错误的有（　　） A．据图分析该菌体具有双层膜，膜上的PQS具有疏水性 B．效应蛋白TseF的形成需要内质网、高尔基体等的参与 C．外膜囊泡协助吸收铁元素的过程主要体现了生物膜的流动性 D．该通路中PQS、TseF、FptA等关键分子，可作为抗菌药物研究靶点 【答案】BC 【详解】A、根据题意可知，铜绿假单胞菌存在内外两层膜，存在双层生物膜结构，PQS能与膜结合，磷脂分子头部亲水，尾部疏水，推测其具有疏水性，A正确； B、原核生物仅含有核糖体一种细胞器，没有内质网、高尔基体等具膜细胞器，因此效应蛋白TseF的合成和分泌不需要内质网、高尔基体的参与，B错误； C、外膜囊泡协助吸收铁元素的过程主要体现了生物膜的选择头透过性，C错误； D、PQS、TseF、FptA是该细菌吸收铁元素通路的关键分子，抑制这些分子的功能可以阻断细菌获取铁，进而抑制细菌生存繁殖，因此可以作为抗菌药物的研究靶点，D正确。 8．黏蛋白肾病（MKD）是一种遗传病，患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积，导致细胞结构和功能异常，过程如图所示，正常人细胞中产生的错误折叠蛋白被含T9受体的囊泡运输至溶酶体降解，MKD患者细胞内异常M蛋白与T9受体结合，使其失去识别功能。下列叙述正确的是（　　） A．异常M蛋白在内质网形成，其可能含有肽键、二硫键等化学键 B．正常人细胞中错误折叠蛋白被运输至溶酶体中被碱性蛋白酶水解 C．MKD患者细胞内错误折叠蛋白堆积的原因是高尔基体功能丧失 D．MKD患者细胞中错误折叠的蛋白会堆积在内质网和高尔基体之间 【答案】AD 【详解】A、蛋白质的基本化学键是肽键，真核细胞中蛋白质在内质网加工过程中可形成二硫键等化学键，因此异常M蛋白可能含有肽键、二硫键，A正确； B、溶酶体内部为酸性环境，其中的水解酶是酸性蛋白酶，不是碱性蛋白酶，B错误； C、由题意可知，MKD患者错误折叠蛋白堆积的原因是异常M蛋白与T9受体结合，使T9失去识别功能，无法将错误折叠蛋白运输到溶酶体，并非高尔基体功能丧失，C错误； D、由题图可知，错误折叠蛋白被包裹出内质网形成囊泡，T9受体被异常M蛋白结合难以分离，导致错误折叠蛋白无法运输到溶酶体降解，堆积在内质网和高尔基体之间的囊泡中，D正确。 9．注射胰岛素是治疗糖尿病的方法之一。图1为胰岛素原加工为胰岛素的过程，图2为肽链合成后在细胞内的去向，其中序号表示细胞结构。回答下列问题： (1)前胰岛素原在相关___________的催化作用下去掉信号肽序列及中间序列后，在两条肽链中间形成了两个二硫键。若胰岛素含有51个单体，其中形成___________个肽键，该化合物中至少含有___________个游离的羧基。 (2)胰岛素的加工过程发生在图2中的___________（填序号）中，最后由④细胞膜通过___________方式运出细胞，该过程体现了细胞膜具有___________性。 (3)图2中___________（填序号）的膜参与构成生物膜系统。内质网具有严格的质量控制系统，只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，当超过内质网质量控制能力的限度时，会造成内质网的损伤，从而引起UPR（未折叠蛋白质应答反应）降解未折叠蛋白质或促进其折叠。推测UPR存在的意义是___________。 (4)请在下图所示坐标轴中绘出胰岛素合成分泌后细胞中这三种细胞结构的膜面积大小变化。 【答案】(1) 酶 49 2 (2) ②③ 胞吐 （一定的）流动 (3) ②③④⑤⑥ 能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，避免细胞功能异常或死亡（叙述合理即可） (4) 【详解】（1）结合图示可知，前胰岛素原在相关酶的催化作用下去掉信号肽序列及中间序列后，在两条肽链中间形成了两个二硫键。若胰岛素含有51个单体，且图中显示含有2条链，其中包含51-2=49个肽键，该化合物包含2条链，因而其中至少含有2个游离的羧基。 （2）胰岛素的加工过程发生在图2中的②和③中，分别对应内质网和高尔基体；最后由④细胞膜通过胞吐方式运出细胞，该过程体现了细胞膜具有一定的流动性，且需要消耗能量。 （3）生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，图2中②内质网、③高尔基体、④细胞膜、⑤核膜、⑥线粒体的膜均参与构成生物膜系统。内质网具有严格的质量控制系统，只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，当超过内质网质量控制能力的限度时，会造成内质网的损伤，从而引起UPR（未折叠蛋白质应答反应）降解未折叠蛋白质或促进其折叠，据此推测UPR存在的意义是能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，避免细胞功能异常或死亡。　 （4）胰岛素合成分泌过程中核糖体形成的多肽链直接进入内质网腔、对蛋白质进行初加工后以囊泡形式转移到高尔基体，在高尔基体加工成熟后再以囊泡形式转移到细胞膜上，最后以胞吐形式将胰岛素释放出去，据此可知，在内质网分泌后，内质网膜面积会减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积变大，据此绘图如下：   。 10．内质网是真核细胞中由膜围成的连续的管道系统，与细胞中多种物质的形成有关。 (1)粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。当错误折叠蛋白在内质网腔内积聚时，会引发内质网应激（ERS）。正常状态下，内质网上的膜蛋白处于失活状态。当错误折叠蛋白引发ERS时，IRE1就会被活化。活化的IRE1一方面可促进Hac Ⅰ蛋白的合成，该蛋白通过_____（选填“促进”或“抑制”）Bip基因的表达，使错误折叠蛋白在Bip的协助下运出内质网。另一方面，活化的IRE1还可通过切割rRNA影响核糖体的装配，进而减少_____的合成以缓解ERS。 (2)光面内质网是磷脂的合成场所，新合成的磷脂通过多种方式转移到其他结构中。研究发现，在内质网膜与线粒体外膜之间，通过多种蛋白质相互作用形成接触位点（MAMs），如图2所示。当破坏MAMs中的某蛋白时，磷脂会在MAMs的内质网侧积累，这说明线粒体获得磷脂的关键结构是_____。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构，推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是_____。 (3)内质网是细胞的“钙库”，已知一定浓度的Ca2+可以提高有氧呼吸酶的活性。当ERS发生时，线粒体有助于内质网恢复稳态，分析其机理是_____。 【答案】(1) 促进 错误折叠蛋白 (2) MAMs中的某蛋白 以囊泡的形式转运 (3)内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体，提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强，为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态 【详解】（1）粗面内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，据图判断，IREl会被活化后，可以通过HacⅠ蛋白促进Bip 基因的表达，使错误折叠蛋白在 Bip的协助下运出内质网，也可以切割rRNA影响核糖体的装配，核糖体是蛋白质合成的场所，当核糖体的装配受影响时，就会减少错误折叠的蛋白质的合成，最终减少错误折叠的蛋白质在内质网腔内的积累。 （2）据题意破坏MAMs中的某蛋白时，磷脂会在 MAMs的内质网侧积累，无法运输到线粒体，说明线粒体获得磷脂的关键就是MAMs中的某蛋白。它们形成接触位点之后就可以把磷脂转运到线粒体。若在内质网与高尔基体之间没有类似MAMs的结构，推测内质网合成的磷脂转运到高尔基体的方式最可能是以囊泡的形式将磷脂转运到高尔基体，因为在物质运输过程中，内质网形成的囊泡膜可以转化成高尔基体膜。 （3）内质网中的Ca2+通过MAMs中的Ca2+通道进入线粒体，提高了有氧呼吸酶的活性。线粒体的有氧呼吸增强，为错误折叠蛋白的运输提供能量，从而使内质网腔内的错误折叠蛋白减少，有利于内质网恢复稳态。 常考点10：物质运输 1．如图为心肌细胞膜上离子运输相关示意图，其中Na+-K+泵消耗ATP转运Na+、K+，Ca2+通道蛋白允许Ca2+跨膜运输，NCX为钠钙交换体，Ca2+泵消耗ATP转运Ca2+。下列叙述错误的是（　　） A．Na+-K+泵的功能对NCX介导的离子运输有利 B．Ca2+通道蛋白运输Ca2+时，与Ca2+结合，自身构象发生改变 C．Ca2+泵功能障碍会导致细胞内Ca2+浓度升高 D．NCX将Ca2+运出细胞需要消耗能量 【答案】B 【详解】A、Na+-K+泵消耗ATP将Na+运出细胞，维持细胞外高Na+的浓度梯度，为NCX利用Na+顺浓度梯度进入细胞的势能、驱动Ca2+运出细胞提供动力，因此对NCX介导的离子运输有利，A正确； B、通道蛋白转运物质时，仅允许大小、电荷匹配的物质通过，不需要与被转运物质结合，B错误； C、Ca2+泵的功能是消耗ATP将细胞内的Ca2+逆浓度梯度运出细胞，若其功能障碍，细胞内Ca2+无法正常排出，会导致细胞内Ca2+浓度升高，C正确； D、NCX将Ca2+逆浓度梯度运出细胞，属于继发性主动运输，能量来自Na+的浓度梯度势能，因此该过程需要消耗能量，D正确。 2．某种哺乳动物细胞膜上Ca2+跨膜运输的过程如下图所示，图中Ca2+通道和钙泵（Ca2+−ATP酶）是两类不同的转运蛋白，①～④表示转运蛋白的不同构象状态。下列相关叙述正确的是（　　） A．钙泵的作用过程为①→③→②，ATP通过转移磷酸基团供能 B．Ca2+通道和钙泵均需与Ca2+特异性结合，并发生空间结构的改变 C．钙泵和Ca2+通道共同参与维持细胞膜两侧的Ca2+浓度梯度 D．若抑制线粒体的功能，成熟红细胞排出Ca2+的速率会显著降低 【答案】C 【详解】A、钙泵的工作顺序为①先结合细胞内的Ca2+，之后ATP转移磷酸基团使钙泵磷酸化，构象变为②，再转变为③向细胞外释放Ca2+，过程为①→②→③，A错误； B、Ca2+通道属于通道蛋白，转运Ca2+时不需要与Ca2+特异性结合，仅钙泵（载体蛋白）需要与Ca2+特异性结合并发生空间构象改变，B错误； C、钙泵通过主动运输逆浓度梯度将Ca2+运出细胞，维持细胞外Ca2+浓度高于细胞内的状态，Ca2+通道介导Ca2+顺浓度梯度进入细胞，二者共同作用维持细胞膜两侧的Ca2+浓度梯度，C正确； D、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，其能量由细胞质基质中的无氧呼吸提供，抑制线粒体功能不会影响其ATP生成，因此排出Ca2+的速率不会显著降低，D错误。 3．牵牛花的花瓣细胞液泡的pH调控机制如图。当液泡的pH小于2时，花瓣多呈橙色，随着pH增加，颜色逐渐变化，直至pH大于5时，出现罕见的蓝色。下列叙述正确的是（　　） A．H+泵与H+结合后构象不发生改变 B．H+通过甲、乙进入液泡一定程度上有利于植物细胞保持坚挺 C．抑制NHX1蛋白的表达量，容易导致花瓣呈现独特的蓝色 D．NHX1蛋白也与抗盐胁迫有关，Na+进入植物细胞和进入液泡的运输方式相同 【答案】B 【详解】A、H+泵属于载体蛋白，载体蛋白与转运的离子结合后会发生构象改变，完成物质转运，因此H+泵与H+结合后构象会发生改变，A错误； B、通过题图可知，H+通过甲、乙进入液泡，使液泡的渗透压升高，液泡吸水，利于植物细胞保持坚挺，B正确； C、抑制NHX1蛋白的表达量，H+从液泡向细胞质基质运输减少，使液泡中H+增多，pH下降，可导致花瓣呈现橙色，C错误； D、NHX1蛋白是Na+/H+转运蛋白，与抗盐胁迫有关，液泡中H+浓度高于细胞质基质中，Na+通过 NHX1的跨膜运输进入液泡需要依赖H+浓度梯度提供能量，属于主动运输，而Na+进入植物细胞为协助扩散，两者的运输方式不相同，D错误。 4．胃壁细胞通过膜上的H+-K+-ATP酶和离子通道协同作用，向胃腔分泌HCl。药物奥美拉唑常被用来治疗胃酸过多引起的胃部不适，其作用机制如图所示。下列叙述正确的是（　　） A．H+通过H+-K+-ATP酶进入胃腔的方式属于易化扩散 B．图中K+通道使K+回流至胃腔，不利于H+-K+-ATP酶持续转运H+ C．奥美拉唑通过促进H+-K+-ATP酶活性来治疗胃酸过多 D．长期服用奥美拉唑可导致消化道菌群失调 【答案】D 【详解】A、据题图可知，H+通过H⁺-K⁺-ATP酶转运时需要消耗ATP水解释放的能量，属于主动运输，而易化扩散不需要消耗能量，A错误； B、据题图可知，H⁺-K⁺-ATP酶转运H+到胃腔的同时，需要将胃腔的K+转运进胃壁细胞才能持续工作，K+通道将细胞内的K+运至胃腔，可补充胃腔的K+，有利于H⁺-K⁺-ATP酶持续转运H+，B错误； C、奥美拉唑用于治疗胃酸过多，需要减少胃酸（H+）的分泌，因此其作用是抑制H⁺-K⁺-ATP酶的活性，减少H+向胃腔的转运，并非促进酶活性，C错误； D、胃酸有抑制、杀死消化道微生物的作用，长期服用奥美拉唑会使胃酸分泌减少，消化道pH改变，会导致消化道菌群失调，D正确。 5．如图为人体成熟的红细胞运输部分物质的示意图，①～④为转运蛋白。下列相关叙述不正确的是（    ） A．膜内外葡萄糖的浓度差影响葡萄糖的运输速率 B．跨膜运输需要的能量来自Cl-顺浓度梯度运输所释放的能量 C．H2O通过蛋白③运输时不需要与其结合 D．O2浓度的大小影响④的运输速率 【答案】D 【详解】A、葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散，协助扩散的运输速率受膜内外浓度差和载体数量共同影响，A正确； B、HCO3-的跨膜运输是与Cl⁻进行交换，Cl⁻是顺浓度梯度运输，HCO3-的跨膜运输利用的是Cl⁻顺浓度梯度释放的势能，不需要额外消耗ATP，B正确； C、③是水通道蛋白，根据通道蛋白的功能特点：物质通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，仅通过通道即可完成转运，因此H2O通过③运输时不需要与其结合，C正确； D、人体成熟红细胞没有线粒体，不进行有氧呼吸，ATP全部来自无氧呼吸，ATP的产生速率与O2浓度无关，因此主动运输的速率不受O2浓度影响，D错误。 6．硒代蛋氨酸（SeMet）和硒代半胱氨酸（SeCys）是常见的两种含硒有机物，有机硒一般是由植物吸收无机硒转化而来。研究表明植物也可直接吸收这些有机硒，如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．硒元素参与构成细胞中的重要化合物 B．硒酸盐的跨膜运输依赖于生物膜两侧的氢离子梯度 C．硒胁迫下液泡可通过储存硒酸盐降低其对细胞的毒性 D．由图可知，植物吸收有机硒的方式为协助扩散 【答案】D 【详解】A、由图可知，植物细胞吸收硒酸盐和有机硒，硒元素参与构成植物细胞中重要的化合物，A正确； B、硒酸盐的跨膜运输伴随着H+的顺浓度梯度运输，依赖于生物膜两侧的H+梯度提供动力，B正确； C、液泡可以吸收硒酸盐，在硒胁迫下，液泡可以储存硒酸盐以减少细胞质中的硒含量，从而降低其对细胞的毒性，C正确； D、图中显示植物吸收有机硒（SeCys/SeMet）时，与H+协同转运，需要借助H+梯度形成的电化学势能，属于主动运输，D错误。 7．科研人员研究植物根细胞对矿质离子的吸收机制，测定不同处理下Ca2+和K+的吸收速率，结果如表所示。下列叙述正确的是（　　） 处理组 Ca2+吸收速率 K+吸收速率 对照组（仅含Ca2+） 25.6 — 对照组（仅含K+） — 32.4 混合离子组（Ca2++K+） 12.3 28.7 呼吸抑制剂组 3.1 4.2 低温组（4℃） 5.4 6.9 A．根细胞吸收Ca2+和K+的方式均为协助扩散 B．转运蛋白运输Ca2+的过程中其空间构象不发生改变 C．K+与Ca2+可能存在相互作用，导致Ca2+吸收受抑制 D．低温仅通过影响载体蛋白的活性，影响离子运输的速率 【答案】C 【详解】A、加入呼吸抑制剂后，Ca2+和K+的吸收速率均显著下降，说明两种离子的吸收需要消耗细胞呼吸产生的能量，属于主动运输，协助扩散不需要消耗能量，A错误； B、Ca2+通过主动运输跨膜，需要载体蛋白协助，载体蛋白运输物质时会与被运输的离子结合，空间构象发生改变，B错误； C、与仅含Ca2+的对照组相比，同时含有K+的混合离子组中Ca2+的吸收速率大幅下降，K+吸收速率下降幅度较小，说明K+与Ca2+可能存在相互作用，导致Ca2+吸收受抑制，C正确； D、低温不仅会影响载体蛋白的活性，还会降低呼吸酶活性减少能量供应，同时会影响细胞膜的流动性，并非仅通过影响载体蛋白活性影响离子运输速率，D错误。 8．在适应盐渍环境的过程中，植物从形态和代谢过程等方面产生了根系拒盐、植物体储盐和盐腺囊泡排盐等抗盐机制。为了探索不同机制在植物抗盐性中的贡献，科学家们通过实验对柽柳进行了相关研究，将多株柽柳幼苗置于不同浓度的盐溶液中并测量相关数据，如下表所示，下列叙述正确的是（    ）   外界盐浓度 mmol/L Na+理论吸收值 μmol/g Na+实际吸收值 μmol/g Na+吸收 /% 植株积累Na+ μmol/g 地上部分泌Na+ μmol/g 50 880 111 12.6 47 64 100 2189 162 7.4 64 98 150 3797 262 6.9 125 137 200 4166 325 7.8 156 169 A．随着外界盐浓度的逐渐升高，柽柳根系拒盐的占比越来越大 B．实际吸收的Na+一部分在植株体内积累，另一部分则通过地上部分泌出去 C．根据题干信息推测，盐腺细胞的线粒体数量较多，生物膜更新较快 D．在外界盐浓度为50mmol/L时，盐腺拥有最大的排盐效率 【答案】BC 【详解】A、根系拒盐体现为实际吸收值远低于理论吸收值。由表可知，Na+吸收率（实际/理论）从12.6%（50mmol/L）降至7.4%（100mmol/L）→6.9%（150mmol/L）→7.8%（200mmol/L），表明拒盐占比随盐浓度升高先增大后减小，A错误； B、表中实际吸收Na+=植株积累Na++地上部分泌Na+。以50mmol/L为例：111=47+64；说明实际吸收的Na+一部分在植株体内积累，另一部分则通过地上部分泌出去，B正确； C、盐腺通过囊泡排盐需主动运输及胞吐作用，依赖线粒体供能（ATP）和高尔基体参与的膜更新，故线粒体多、生物膜更新快符合代谢需求，C正确； D、排盐效率需比较分泌量占比（分泌量/实际吸收量）。计算得：50mmol/L时为64/111≈57.7%，100mmol/L为98/162≈60.5%，150mmol/L为137/262≈52.3%，200mmol/L为169/325≈52%。最高值出现在100mmol/L，D错误。 故选BC。 9．帕金森病（PD）是一种常见的神经退行性疾病，PD患者的TMEM175往往发生变异，从而影响溶酶体的功能。已知TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，它能和质子泵V型ATP酶（V-ATPase）互相配合，共同调节溶酶体的pH平衡，具体过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．TMEM175功能缺失会导致溶酶体内H+浓度升高，从而激活V-ATPase的活性 B．PD患者因TMEM175变异导致溶酶体pH下降，影响溶酶体功能，从而引发神经元损伤 C．H+从细胞质基质转运进溶酶体时V-ATPase的空间结构不发生变化 D．溶酶体的pH平衡仅依赖于TMEM175，与V-ATPase无关 【答案】ACD 【分析】物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【详解】A、MEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，可以是氢离子顺浓度梯度从溶酶体进入细胞质基质，所以TMEM175功能缺失会导致溶酶体内H+浓度升高，但没有信息指明H+浓度升高激活V-ATPase的活性，A错误； B、由题干可知，TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，PD患者的TMEM175发生变异，会影响溶酶体的功能，使得氢离子进入细胞质基质的过程受阻，溶酶体内的氢离子浓度上升，溶酶体内PH下降，影响溶酶体功能，从而引发神经元损伤，B正确； C、V-ATPase是质子泵，属于载体蛋白，载体蛋白在运输物质时，其空间结构会发生变化，从而实现对物质的转运，所以氢离子从细胞质基质转运进溶酶体时，V-ATPase的空间结构会发生变化，C错误； D、已知TMEM175是溶酶体膜上的氢离子通道，它能和质子泵V型ATP酶（V-ATPase）互相配合，共同调节溶酶体的pH平衡，所以酶体的pH平衡依赖于TMEM175和（V-ATPase），D错误。 故选ACD。 10．如图为Na+和葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图，图中的主动运输过程既可消耗来自ATP直接提供的能量，也可利用Na+电化学梯度的势能。请据图回答问题。 (1)葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液的跨膜运输方式是__________，在该过程中，加入蛋白质变性剂__________（填“会”或“不会”）降低葡萄糖的运输速率。 (2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的跨膜运输方式是__________。 (3)温度影响Na+从小肠上皮细胞到组织液的运输，一方面是因为温度影响细胞膜的__________（填结构特点）；另一方面温度影响合成ATP的重要途径——__________所需酶的活性，进而影响细胞的能量供应。 (4)一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此细胞膜上转运蛋白的__________和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有__________（填功能特性）的结构基础。 【答案】(1) 协助扩散 会 (2)主动运输 (3) 流动性 细胞呼吸 (4) 种类 选择透过性 【详解】（1）葡萄糖从小肠上皮细胞进入组织液借助了转运蛋白b，并且是顺浓度梯度进行运输，属于协助扩散。该方式均需要转运蛋白，使用蛋白质变性剂，会使转运蛋白失活，无法发挥出特定的运输功能而降低运输速率。 （2）葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞，借助了转运蛋白a，并且是逆浓度梯度进行运输，属于主动运输。 （3）由于温度能影响分子的热运动，影响膜的流动性，进而会影响膜上转运蛋白的运输效率；也影响细胞呼吸（呼吸作用）所需酶的活性，影响能量的供应，所以温度影响Na+从小肠上皮细胞到组织液的主动运输。 （4）转运蛋白具有专一性，一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质，因此细胞膜上转运蛋白的种类和数量，或转运蛋白空间结构的变化，对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用，这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。、 常考点11：酶和ATP 1．生物学中氢键是一种非常重要的分子间或分子内相互作用力，与许多分子的结构和功能相关。下列说法错误的是（　　） A．氢键的存在使水有较高的比热容，有利于维持生命系统的稳定 B．每一种蛋白质分子都有独特的结构，而氢键是其空间结构复杂的原因之一 C．ATP结构式中的“~”代表氢键，断裂时脱离的磷酸基团携能量与其他分子结合 D．DNA中A-T之间形成2个氢键，G-C之间形成3个氢键，氢键数量影响DNA稳定性 【答案】C 【详解】A、水分子间存在氢键，温度升高时氢键断裂需要吸收更多热量，温度降低时氢键形成会释放热量，使水具有较高的比热容，有利于维持生命系统温度的相对稳定，A正确； B、蛋白质的二级结构及更高级空间结构的维持离不开氢键，氢键是蛋白质空间结构复杂的原因之一，B正确； C、ATP结构式中的“~”代表高能磷酸键，并非氢键，高能磷酸键断裂时会释放大量能量，脱离的磷酸基团携带能量与其他分子结合，C错误； D、DNA双链中碱基互补配对时，A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，氢键数量越多DNA分子结构越稳定，因此氢键数量影响DNA稳定性，D正确。 2．酶分子上具有活性中心，用于结合相应底物并催化底物反应。在37℃、pH中性等适宜条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl−对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到的实验结果如图所示，已知Na+和几乎不影响该反应。下列分析正确的是（　　） A．该实验中自变量是无机盐溶液的种类 B．P点条件下淀粉全部水解所需的时间较Q点条件下的短 C．若将温度提高至60℃，则甲曲线的最高点会适当上移 D．Cu2+与淀粉竞争淀粉酶分子上的活性中心，使淀粉酶活性下降 【答案】B 【详解】A、根据题图分析可知，该实验的自变量是无机盐溶液的种类和淀粉溶液的浓度，A错误； B、据题图分析可知，Q点和P点的淀粉水解速率相同，但P点对应的淀粉溶液浓度更小，所以P点条件下淀粉全部水解所需的时间较Q点条件下的短，B正确； C、由题意可知，唾液淀粉酶的最适温度是37℃左右，若将温度提高至60℃，酶活性会降低，则图中三条曲线的最高点均会下移，C错误； D、若Cu2+与淀粉竞争淀粉酶分子上的活性中心，使淀粉酶活性下降，则增大淀粉溶液浓度，可以解除Cu2+的抑制作用，最终丙组可以达到与对照组相同的最大反应速率（曲线最高点与对照组重合），但图中丙组（CuSO4组）的最大反应速率明显低于对照组，D错误。 3．NAD⁺的再生是氧化分解持续进行所必需的，该过程由酶M和酶L催化，酶M仅存在于线粒体中，酶L仅存在于细胞质基质中。为解释癌细胞在氧气充足的条件下也会进行旺盛无氧呼吸的原因，科学家用不同浓度的糖酵解（呼吸作用第一阶段）抑制剂处理分裂的癌细胞，并测量相关酶活性，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．本实验中，糖酵解速率相对值为0%的组别为对照组 B．癌细胞中，酶M和酶L参与的代谢过程都可伴随ATP的生成 C．当NADH生成速率加快时，酶L的活性提高有利于NAD⁺的再生 D．若以葡萄糖为底物，癌细胞产生CO₂和消耗O₂的比值大于1 【答案】C 【详解】A、糖酵解速率相对值为0%是抑制剂浓度最高的实验组，不添加抑制剂、糖酵解速率100%的组是对照组，A错误； B、酶M位于线粒体，参与有氧呼吸的NAD⁺再生，该过程伴随ATP生成；但酶L位于细胞质基质，催化无氧呼吸第二阶段的NAD⁺再生，此阶段不产生ATP，B错误； C、糖酵解速率加快时，NADH生成速率加快，糖酵解速率超过60%时，酶M达到饱和，酶L的活性迅速提高，有利于NAD+再生，C正确； D、动物癌细胞无氧呼吸产物是乳酸，不产生CO₂，CO₂只能来自有氧呼吸，因此产生CO₂和消耗O₂的比值等于1，D错误。 4．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。 5．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（　　） 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Cu2+浓度呈负相关 【答案】D 【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，A错误； B、探究温度对酶活性的影响时，需先将脲酶和尿素溶液分别在设定温度下保温，再进行混合，B错误； C、实验结果显示50℃时脲酶活性最高，但酶适合在低温条件下保存，低温仅抑制酶活性、不会破坏酶空间结构，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+浓度升高而下降，二者呈负相关，D正确。 6．某实验小组欲探究温度对人体唾液淀粉酶活性的影响，设计的实验方案及实验结果如表所示。下列叙述正确的是（　　） 实验 步骤 实验设计 试管1 试管2 试管3 试管4 试管5 试管6 试管7 试管8 第一步：淀粉溶液、唾液淀粉酶分别保温5 min 冰浴（0℃） 室温（18℃） 水浴（37℃） 沸水浴（100℃） 第二步：淀粉溶液和唾液淀粉酶混合 取各自温度下2 mL淀粉溶液和1 mL淀粉酶溶液，各组同时混合 第三步：保温2 min 冰浴（0℃） 室温（18℃） 温水浴（37℃） 沸水浴（100℃） 自来水冲凉1 min 第四步：吸光度法 滴加2滴碘液，观察颜色变化，测定吸光度 实验 结果 颜色、吸光度值 深、0.12 浅、0.06 较浅、0.03 ？、0.15 相对酶活性 8.06 16.13 30.30 6.49 A．室温18℃时相对酶活性高于冰浴0℃，说明18℃时淀粉酶具有高效性 B．试管7和8中加入碘液后颜色最浅，因沸水浴中淀粉酶的空间结构已改变 C．实验中将温度从0℃提升到37℃的过程中，反应溶液的吸光度值逐渐降低 D．将本实验中温度改为不同的pH，可用于探究淀粉酶发挥催化作用的最适pH 【答案】C 【详解】A、酶的高效性是指酶与无机催化剂相比催化效率更高，本实验仅比较不同温度下的酶活性，只能说明温度影响酶活性，无法体现酶的高效性，A错误； B、沸水浴会使淀粉酶的空间结构被破坏而永久失活，淀粉无法被分解，因此加碘液后颜色最深，而非最浅，B错误； C、低温仅抑制酶活性，不会破坏酶的空间结构，温度从0℃升高到37℃的过程中，淀粉酶活性逐渐升高，淀粉分解量增多，剩余淀粉减少，加碘液后蓝色变浅，吸光度值逐渐降低，与实验结果一致，C正确； D、淀粉在酸性条件下会发生自然水解，会干扰实验结果，因此不能用淀粉和唾液淀粉酶作为实验材料探究酶的最适pH，D错误。 7．为探究温度对酶活性的影响，某同学选择酶A、B在不同温度下分别催化底物C反应，结果如图所示。下列有关叙述正确的是（    ） A．该实验的自变量是温度和酶的种类 B．酶A、B的最适温度皆为40℃ C．酶A、B都能催化底物C反应，说明这两种酶无专一性 D．同一温度下，酶A的活性比酶B低，因此酶B具有高效性 【答案】A 【详解】A、该实验的自变量是温度（20℃、30℃、40℃）和酶的种类（酶 A、酶 B），A正确； B、图中仅显示了 20、30、40℃三个温度的结果，底物剩余量随温度升高而减少，只能说明在这三个温度范围内，40℃时酶活性最高，但无法确定 40℃就是最适温度（最适温度可能高于 40℃），B错误； C、酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应，该实验仅说明两种酶都能催化底物 C 反应，并不能说明它们无专一性（它们可能都只对底物 C 起作用），C错误； D、酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂，而不是指不同酶之间的活性比较。同一温度下酶 A 活性比酶 B 低，只能说明酶 B 在该条件下活性更高，不能体现高效性，D错误。 8．某生物学习小组研究肝脏研磨液的替代材料，做如下相关实验，实验结果如图、表所示。下列有关叙述不正确的是（　　） 带火星卫生香复燃情况 杏鲍菇上清液质量分数(%) 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 第1次 - - + + ★ ★ 第2次 - - + + ★ ★ 第3次 - - + + ★ ★ 注：“-”表示带火星卫生香不复燃，“+”表示带火星卫生香复燃，“★”表示带火星卫生香复燃并伴随气泡炸裂声，每组杏鲍菇上清液用量为2滴 A．杏鲍菇中的过氧化氢酶活性最强，为过氧化氢分解提供的活化能最多 B．若以杏鲍菇研磨液为实验材料，则7.5%的杏鲍菇上清液是最佳使用浓度 C．实验的自变量是植物材料的种类和杏鲍菇上清液质量分数 D．12.5%与15%杏鲍菇上清液组的实验结果说明酶具有高效性 【答案】ABD 【详解】A、据图可知，杏鲍菇中过氧化氢酶活性最强，酶的作用是显著降低化学反应的活化能，不是为反应提供能量，A错误； B、据表格可知，7.5%的杏鲍菇上清液仅能使带火星卫生香复燃，而12.5%及以上浓度的上清液可使卫生香复燃并伴随气泡炸裂声，说明7.5%的杏鲍菇上清液并非最佳使用浓度，B错误； C、根据表格和图片可知，本实验的自变量为植物材料的种类和杏鲍菇上清液质量分数，C正确； D、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶催化效率更高，因此12.5%与15%杏鲍菇上清液组的实验结果不能说明酶具有高效性，D错误。 9．科研团队探究不同真菌接种量对真菌产生的蛋白酶活力的影响，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．用血细胞计数板计数真菌时应先滴加培养液，再盖上盖玻片 B．酶活力可用一定条件下其所催化的某化学反应的速率来表示 C．图中真菌接种量为4%时蛋白酶活力最高，约为500U·mL-1 D．接种量过高可能会导致真菌数量增长过快，营养物质供应不足 【答案】BCD 【详解】A、血细胞计数板的标准操作是先盖盖玻片，再滴加培养液，让培养液自行渗入计数室。若先滴加培养液再盖盖玻片，会使计数室体积偏大，导致计数结果偏高， A错误； B、酶活力（酶活性）可用一定条件下其所催化的某化学反应的速率来表示（通常用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示），B正确； C、从柱状图可直观判断：真菌接种量为4%时，蛋白酶活力柱最高，数值约为500 U·mL⁻¹， C正确； D、接种量过高会使真菌初始密度过大，种群增长过快，快速消耗营养物质，同时种内竞争加剧、代谢废物积累，抑制真菌生长和酶的合成，D正确。 10．已知甲酶、乙酶和丙酶都参与催化嘌呤生成尿酸。科研人员为了探究pH对甲酶、乙酶和丙酶活性的影响，进行了相关实验，实验结果如图①②所示。下列叙述正确的是（　　） A．甲酶、乙酶和丙酶的最适pH 相似，三者均不具有耐酸性 B．嘌呤生成尿酸可由多种酶催化，该现象能体现酶的专一性 C．pH为8.5时，丙酶的活性最高，而甲酶的活性最低 D．实验时，温度等无关变量应保持相同且适宜 【答案】AD 【详解】A、据图可知，甲酶、乙酶和丙酶的最适 pH 都在 7.8左右 ，且酸性条件下，酶活性都很低，说明三者均不具有耐酸性，A正确； B、根据酶的专一性定义，嘌呤生成尿酸可由多种酶催化 ，并不能体现酶的专一性，B错误； C、据图可知 ，pH 为8.5时，甲酶的活性约为2.8 U·L - ¹，乙酶的活性约为3.1 U·L - ¹，而丙酶的活性约为0.22 U·L ⁻¹，C错误； D、该实验的自变量是pH ，温度等无关变量不仅要保持相同，还应适宜，D正确。 常考点12：细胞呼吸 1．造血干细胞（HSC）在体内主要存在于骨髓低氧微环境中，其线粒体代谢模式与其分化状态密切相关。研究人员分别在常氧（21%O2）和低氧（3%O2）条件下培养小鼠骨髓HSC，测定相关生理指标，结果如下表： 培养条件 耗氧率（OCR，相对值） 无氧呼吸速率（ECAR，相对值） 线粒体膜电位（相对值） 常氧组（21%O2） 1.00 0.32 1.00 低氧组（3%O2） 0.45 0.68 0.51 注：OCR反映有氧呼吸强度，ECAR 反映无氧呼吸强度；线粒体膜电位是线粒体功能活性的指标下列说法正确的是（　　） A．低氧条件下，葡萄糖中的能量更多以热能形式散失 B．常氧条件下，有氧呼吸增强更有利于维持HSC 的未分化状态 C．HSC 在低氧下通过代谢转向无氧呼吸维持能量供应 D．实验数据说明低氧条件损伤了线粒体结构 【答案】C 【详解】A、低氧条件下无氧呼吸占比升高，无氧呼吸中葡萄糖分解不彻底，大部分能量储存在无氧呼吸产物乳酸中，释放的能量较少，因此葡萄糖中的能量并非更多以热能形式散失，A错误； B、由题干可知，造血干细胞在体内主要存在于骨髓低氧微环境，说明低氧更有利于维持HSC的未分化状态，常氧下有氧呼吸增强会促进HSC分化，B错误； C、低氧组的耗氧率（有氧呼吸强度）显著低于常氧组，无氧呼吸速率显著高于常氧组，说明HSC在低氧下代谢转向无氧呼吸，以此维持能量供应，C正确； D、线粒体膜电位是线粒体功能活性的指标，实验仅能说明低氧条件下线粒体功能活性降低，无法证明线粒体结构被损伤，D错误。 2．高强度间歇运动（HIIT）作为有氧运动与无氧运动有机融合的训练模式，在减脂成效方面与中等强度持续运动（MICT）持平。在运动后的恢复期，HIIT呼吸熵（单位时间内细胞呼吸CO2释放量与O2吸收量的比值）比MICT低。下列说法错误的是（　　） A．HIIT和MICT两种训练模式在运动过程中呼吸熵始终为1 B．HIIT模式下无氧运动状态时，有机物中的能量不能全部释放 C．运动后的恢复期HIIT的减脂效果比MICT减脂效果更佳 D．脂肪不能大量转化为糖类是减脂成效往往不高的原因之一 【答案】A 【详解】A、人体运动过程中会同时消耗糖类和脂肪等有机物，脂肪的C、H比例高，氧化分解时消耗的O₂量多于CO₂释放量，会使呼吸熵小于1，因此两种训练模式运动过程中呼吸熵不可能始终为1，A错误； B、HIIT模式下无氧运动时，细胞进行产乳酸的无氧呼吸，有机物氧化分解不彻底，大部分能量储存在产物乳酸中未释放，因此有机物中的能量不能全部释放，B正确； C、呼吸熵越低说明细胞呼吸消耗脂肪的比例越高，题干明确运动后恢复期HIIT的呼吸熵比MICT低，因此该阶段HIIT脂肪消耗量更大，减脂效果更佳，C正确； D、糖类可大量转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类，脂肪代谢消耗速率较慢，是减脂成效往往不高的原因之一，D正确。 3．如图为细胞呼吸的部分反应过程示意图，图中①、②和③表示不同反应阶段。下列叙述正确的是（    ） A．人体成熟红细胞能进行①、②、③过程，②过程的场所为线粒体基质 B．酵母菌能进行①、②、③过程，其线粒体内膜上能产生ATP和NADH C．破伤风杆菌只能进行①过程，该过程产生的NADH中的部分能量可转移到ATP中 D．醋酸菌能进行①、②、③过程，该过程分解有机物释放的能量大部分以热能形式散失 【答案】D 【详解】A、人体成熟红细胞没有线粒体，只能在细胞质基质中进行无氧呼吸，A错误； B、酵母菌有氧呼吸过程中，在线粒体内膜上进行③过程（第三阶段），能产生大量ATP，但NADH在前两阶段产生，在内膜上被氧化生成水，并非在内膜上产生，B错误； C、破伤风杆菌只能进行无氧呼吸，第一阶段（①）NADH中的能量用于还原丙酮酸，未转移到ATP中，C错误； D、醋酸菌为需氧型细菌，通过有氧呼吸分解有机物，呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，D正确。 4．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。 5．科研人员发现，肿瘤细胞即使在氧气充足时也主要依赖无氧呼吸产能。为探究药物X的作用，将相同肿瘤细胞随机均分为对照组和实验组（加入药物X），且在实验开始10 min后实验组与对照组均添加等量寡霉素，实时测量两组细胞的O2消耗速率和乳酸生成速率，结果如图。下列分析错误的是（　　） A．与对照组相比，0~10 min，药物X处理后肿瘤细胞的有氧呼吸减弱 B．10 min后，两组细胞的O2消耗速率均下降，说明寡霉素抑制肿瘤细胞的有氧呼吸 C．10 min后，实验组的乳酸生成速率上升幅度小于对照组，说明药物X促进无氧呼吸，寡霉素抑制无氧呼吸 D．若要探究药物X的剂量对肿瘤细胞呼吸作用的影响，可通过检测O2消耗速率和乳酸生成速率的比值变化来分析 【答案】C 【详解】A、加入药物X后，0~10min，实验组O2消耗速率下降，说明有氧呼吸减弱，A正确； B、10min后添加寡霉素导致两组O2消耗速率均大幅下降，说明寡霉素对有氧呼吸有抑制作用，B正确； C、加入药物X后，0~10min，实验组乳酸生成速率上升（40→78），说明药物X可促进无氧呼吸，加入寡霉素后，实验组乳酸生成速率从78升至85（上升了7），对照组从42升至95（上升了53），说明寡霉素也可促进无氧呼吸，C错误； D、O2消耗速率反映有氧呼吸强度，乳酸生成速率反映无氧呼吸强度，两者比值变化可反映细胞呼吸方式的转变，是探究药物作用机制的常用指标，D正确。 6．米根霉常用于发酵工程，主要利用它分泌的淀粉糖化酶将淀粉糖化，其细胞内部分代谢过程如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A．过程④⑤产生的ATP可用于米根霉细胞吸收无机盐 B．仅通过检测CO2的释放量来计算米根霉分解葡萄糖的量 C．图中X是[H]，米根霉进行有氧呼吸时，①②过程均能产生[H] D．米根霉将淀粉糖化形成葡萄糖，有利于葡萄糖进入线粒体被彻底氧化分解 【答案】ABD 【详解】A、过程④⑤是无氧呼吸的第二阶段，该阶段不释放能量，无ATP生成，细胞吸收无机盐所需ATP来自有氧呼吸各阶段或无氧呼吸第一阶段，A错误； B、米根霉有氧呼吸、产酒精的无氧呼吸均会释放CO₂，而产乳酸的无氧呼吸不释放CO₂，仅检测CO₂释放量无法统计产乳酸途径消耗的葡萄糖量，因此无法计算米根霉分解葡萄糖的总量，B错误； C、图中X是[H]，有氧呼吸的①过程（第一阶段）和②过程（第二阶段）均可产生[H]，这些[H]会在有氧呼吸第三阶段与O₂结合生成水，C正确； D、葡萄糖无法进入线粒体，葡萄糖首先在细胞质基质中分解为丙酮酸，之后丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解，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．某种植物的非绿色器官在不同O2浓度下，单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖，下列说法正确的是（　　） A．甲曲线表示O2吸收量，不能表示有氧呼吸的CO2释放量 B．O2浓度为a时，该器官有氧呼吸与无氧呼吸CO2释放速率相等 C．O2浓度大于b时，细胞呼吸过程中消耗NADH的场所只有线粒体 D．与O2浓度为0时相比，O2浓度为b时细胞消耗葡萄糖的速率更高 【答案】BC 【详解】A、图中横坐标是O2浓度，据图可知，当O2浓度为0时，甲曲线仍有释放，说明甲表示CO2的释放量，乙表示O2吸收量，A错误； B、O2浓度为a时，有氧呼吸CO2释放量的数值为0.3，CO2释放量为0.6，因此无氧呼吸CO2释放量=0.6-0.3=0.3，二者CO2释放速率相等，B正确； C、O2浓度大于b时，甲乙曲线重合，说明CO2释放量=O2吸收量，此时细胞仅进行有氧呼吸，有氧呼吸消耗NADH的场所是线粒体内膜，此时没有无氧呼吸，则此时消耗NADH的场所只有线粒体，C正确； D、O2浓度为0时仅进行无氧呼吸，消耗葡萄糖速率为1.0÷2=0.5，O2浓度为b时仅进行有氧呼吸，消耗葡萄糖速率约为0.7÷6≈0.12，明显小于0.5，因此b时消耗葡萄糖速率更低，D错误。 9．学习以下材料，回答（1）～（4）题． 蛋白AOX和UCP在植物开花生热中的功能 有些植物的花器官在开花期能够在短期内迅速产生并累积大量热能，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”。开花生热可以促使植物生殖发育顺利完成。 有氧呼吸的第三阶段，有机物中的电子经UQ（泛醌，脂溶性化合物）、蛋白复合体（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）的作用，传递至氧气生成水，电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，此过程称为细胞色素途径。最终，H+经ATP合成酶运回线粒体基质时释放能量，此能量用于ATP合成酶催化ADP和Pi形成ATP，如图1所示（“e-”表示电子）。这种情况下生热缓慢，不是造成植物器官温度明显上升的原因。 图1中的AOX表示交替氧化酶（蛋白质），是植物细胞中广泛存在的一种氧化酶，在其参与下，电子可不通过蛋白复合体Ⅲ和Ⅳ，而是直接通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放。此途径称为AOX途径。 荷花在自然生长的开花阶段，具有开花生热现象。花器官呼吸作用显著增强，氧气消耗量大幅提高，使得花器官与周围环境温差逐渐增大。研究人员测定了花器官开花生热过程中不同途径的耗氧量，如图2所示。当达到生热最高峰时，AOX途径的呼吸作用比生热前显著增强，可占总呼吸作用耗氧量的70%以上。 线粒体解偶联蛋白（UCP）是位于高等动、植物线粒体内膜上的一类离子转运蛋白，可以将H+通过膜渗漏到线粒体基质中，从而驱散跨膜两侧的H+浓度梯度，使能量更多以热能形式释放。有些植物开花生热时，UCP表达量显著上升，表明UCP蛋白也参与调控植物的开花生热。 (1)图1所示的膜结构是________，H+跨越该膜的运输方式包括________。 (2)基于本文内容，下列叙述能体现高等动、植物统一性的是________。 A．二者均有线粒体 B．二者均可借助UCP产热 C．二者均可分解有机物产生ATP D．二者均有细胞色素途径和AOX途径 (3)之前有人认为在荷花开花生热过程中，经UCP产生的热量不少于AOX途径产热。请结合本文内容分析，若上述说法正确，在“总呼吸”曲线仍维持图2状态时，请判断细胞色素途径耗氧量会发生怎样的变化，并说明理由________。 (4)寒冷早春开花的植株，花器官中AOX和UCP表达量升高的意义是________。 【答案】(1) 线粒体内膜 协助扩散和主动运输 (2)ABC (3)细胞色素途径的耗氧量占比会增加，而AOX途径耗氧量占比会减少，因经UCP产热， 消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能，若上述说法正确，会有更多的电子经复合体IV传递至氧气形成水，导致细胞色素途径耗氧量增加。因总呼吸耗氧量不变，则AOX途径耗氧量会降低 (4)增强产热，提升花器官的温度，抵御低温冻伤花器官 【详解】（1）图1所示膜结构能消耗氧气生成水，为线粒体内膜。据图可知，图1中复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ可以将H+运输到线粒体的两层膜间隙，而ATP合成酶、UCP可将H+顺浓度运输到线粒体的基质，运输方式是协助扩散，复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ逆浓度运输H+，运输方式是主动运输。 （2）高等动、植物细胞均有线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，二者均可分解有机物产生ATP；均可借助UCP产热；而AOX是一种植物细胞中广泛存在的氧化酶，是植物特有的产热途径，D错误，ABC正确。 （3）因经UCP产热，消耗的是经细胞色素途径中的复合体Ⅰ、Ⅲ 、Ⅳ运输H+形成的H+电化学势能，若上述说法正确，会有更多的电子经复合体IV传递至氧气形成水，导致细胞色素途径耗氧量增加，因总呼吸耗氧量不变，所以AOX途径耗氧量占比会减少。 （4）寒冷早春开花的植株，花器官中AOX和UCP表达量升高的意义是增强产热，提升花器官的温度，抵御低温冻伤花器官。 10．某兴趣小组发现樱桃受机械损伤后会加速腐烂，推测这一现象与损伤导致的樱桃有氧呼吸速率增大有关。基于这一假设，他们绘制了樱桃细胞呼吸过程的图解如图1，表示了物质A至E及呼吸途径①至④。为验证该假设，设计了如图2实验装置，并对比了未受损伤与机械损伤的樱桃在有氧环境下的呼吸速率。回答下列问题： (1)图1中，物质A代表____，它是细胞呼吸的重要产物之一。过程②发生在樱桃细胞的________中。 (2)图2装置中，可通过测定_________的消耗量来评估樱桃的有氧呼吸速率。 (3)如果实验结果显示，与完整未损伤的樱桃相比，受损伤的樱桃在图2装置中引起的有色液滴移动速度更快，则表明樱桃的机械损伤会__________其有氧呼吸速率。本实验设计依据的原理是有氧呼吸速率的高低可以通过___________来间接反映。 (4)ATP合酶（利用电化学势能催化ATP的合成）是线粒体内膜上的重要结构，为确定ATP合酶的功能，研究人员进行了线粒体膜重建实验，过程如下，请完成下表。 实验目的 简易操作步骤 分离内膜包裹的基质 利用渗透作用的原理，使线粒体的外膜先吸水涨破，经离心后取沉淀物。 获取内膜小泡 用超声波处理使线粒体破裂，破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡，其上结合有___________。 ____________ 用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落，将处理后的样品离心后，分别收集沉淀和上清液。 鉴定ATP合酶的功能 加入pH缓冲液，光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP；将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合，小泡具有ATP合成的能力。 上述实验结果表明，ATP合酶正常发挥功能需附着在线粒体内膜上，若其脱离了内膜则无法合成，推测原因是_____________。 【答案】(1) 水（H2O） 细胞质基质 (2)氧气（O2） (3) 提高（或加快） 有色液滴的移动情况 (4) ATP合酶 将ATP合酶与内膜小泡分离 与ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H+浓度梯度 【详解】（1）图1为樱桃细胞呼吸过程的图解，③过程表示有氧呼吸的第二步，丙酮酸与水反应生成二氧化碳（B）和[H]，所以A是水。B是二氧化碳，可以推测②过程是丙酮酸在无氧条件下分解为二氧化碳和酒精，因此该过程发生在樱桃细胞的细胞质基质。 （2）有氧呼吸吸收氧气，释放二氧化碳，可以用氧气的吸收量或二氧化碳的释放量来代表有氧呼吸速率，图中由于二氧化碳被氢氧化钠吸收，因此可以通过测定氧气的消耗量来评估樱桃的有氧呼吸速率。 （3）受损伤的樱桃在图2装置中引起的有色液滴移动速度更快，说明消耗的氧气更多，表明樱桃的机械损伤会提高（或加快）其有氧呼吸速率。樱桃细胞进行有氧呼吸，吸进氧气，放出二氧化碳，由于二氧化碳被20%的氢氧化钠所吸收，装置内的气压降低，有色液滴会左移，可以用有色液滴左移的距离来代表氧气的消耗量。 （4）ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构，为鉴定ATP合酶的功能，研究人员进行了线粒体膜重建实验，根据实验目的可知，本实验中需要经过ATP合酶的去除和重建过程，实验步骤如下：利用渗透作用的原理，将线粒体放入低渗溶液中使线粒体的外膜先吸水涨破，经离心后取沉淀物，同时获得分离内膜包裹的基质。用超声波处理使线粒体破裂，破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡，其上结合有ATP合酶，这是因为线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上有ATP合酶。用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落，将处理后的样品离心后，分别收集沉淀和上清液，从而分离获得分离内膜小泡，此时的内膜小泡中没有ATP合酶，上清液中存在ATP合酶。加入pH缓冲液，光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP；将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合，小泡具有ATP合成的能力。上述实验结果表明，ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成，若是脱离了内膜则无法合成，即ATP合酶只有附着在线粒体内膜上才能发挥作用，其原因可能是与ATP合酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H+浓度梯度，即ATP的合成需要氢离子梯度的驱动。 常考点13：光合作用 1．科研人员利用遮荫实验模拟了某地区林下光环境对草本群落生物量的影响。下图显示不同遮荫强度下草本群落生物量变化以及生物量分配比例变化，其中S1、S2、S3表示相对光照强度为对照组（CK，全光照）的70%，50%，30%。S4的处理是光照强度与S3组相同，土壤温度与CK组相同，实验结果暂未测定。下列说法正确的是（　　） A．可使用样方法测定该实验结果，相同面积下，样方数量越多，测定数据误差越大 B．一定范围内随光照强度增加，该群落根部生物量/地上部分生物量比例不变 C．弱光下，植物通过减小根系生物量分配来保障叶片的扩张，以获取更多光能 D．若S4根部生物量与CK无差异，说明遮荫可能是通过土壤温度降低来影响根系生物量 【答案】D 【详解】A、样方法中，相同面积下，样方数量越多，测定的误差会越小，而不是越大。A错误； B、从右图可以看出，CK（全光照）到S3（30%光照），随着光照强度降低，根部生物量/地上部分生物量比例是上升的，不是不变，B错误； C、弱光下，植物会增加根部生物量的分配来获取更多养分，而不是减小；同时地上部分（叶片）的生物量比例也会调整来获取更多光能，C错误； D、S4的光照强度和S3相同，但土壤温度与CK相同，若S4根部生物量与CK无差异，说明遮荫可能是通过土壤温度降低来影响根系生物量（S3温度低、根生物量低；S4温度和CK一致，根生物量和CK无差异）。D正确。 2．下列关于希尔反应和阿尔农的发现，有关叙述错误的是（    ） 时间/发现者 内容 1937年，希尔 在离体的叶绿体悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O，没有CO2），在光照下可以释放出氧气 1954年，阿尔农 在光照且无CO2的条件下，向叶绿体悬浮液中供给ADP、Pi和NADP+，可合成ATP和NADPH，这一过程总是与水的光解相伴随 A．光合作用的需光过程为CO2转化为有机物提供ATP和NADPH B．希尔反应与CO2转化为有机物的过程不是同一化学反应过程 C．配制叶绿体悬浮液时，需加入一定量的蔗糖，主要目的是提供能量 D．希尔反应过程中涉及光反应的部分变化，无3-磷酸甘油酸的生成 【答案】C 【详解】A、光合作用的需光过程为光反应，光反应产生的ATP和NADPH可用于暗反应中C3的还原，为CO2转化为有机物提供能量和还原剂，A正确； B、希尔反应是离体叶绿体在无CO2条件下光照释放氧气的过程，属于光反应的部分过程，CO2转化为有机物是暗反应过程，二者不是同一化学反应过程，B正确； C、配制叶绿体悬浮液时加入一定量蔗糖的主要目的是维持溶液渗透压，避免叶绿体吸水胀破，保持叶绿体的正常结构，C错误； D、希尔反应模拟的是光反应的部分变化，反应体系中无CO2，暗反应的CO2固定过程无法进行，因此不会生成3-磷酸甘油酸（C3），D正确。 3．环境因素对两种植物光合作用的影响如图所示。下列相关叙述正确的是（    ） A．光照强度为r时，两种植物单位时间内固定的CO2量相同 B．适当提高温度，则图1中a、b之间的差值会变小 C．呼吸作用较弱的是植物1，更适合林下种植的是植物2 D．光照强度大于p时，两种植物均能正常生长 【答案】B 【详解】A、在图1中，光照强度为r时，两种植物的净光合速率相等。净光合速率=总光合速率 - 呼吸速率，由于两种植物的呼吸速率不同，所以总光合速率（单位时间固定的CO2量）不相等，A错误； B、图1中a、b之间的差值代表植物1和植物2在相同光照强度下的净光合速率差值。从图2可知，在温度为M时，植物1的净光合速率相对较高，适当提高温度，植物1净光合速率下降幅度可能比植物2大，那么a、b之间的差值会变小，B正确； C、从图1中与纵轴交点可知，植物1的呼吸作用强度大于植物2；植物2在较低光照强度下净光合速率大于0，更适合在光照较弱的林下种植，C错误； D、光照强度大于p时，植物2的净光合速率大于0，能正常生长；但植物1的净光合速率在光照强度大于p后有一段小于0，不能正常生长，D错误。 4．安庆怀宁蓝莓果实呈紫红色，口感酸甜适中且富有花香，以富含抗氧化活性物质花青素而闻名。蓝莓中的花青素属于黄酮类化合物，是多种花青素糖苷的混合物。花青素主要存在于蓝莓果实细胞的液泡中，其合成与多种酶促反应有关。下列相关叙述正确的是（    ） A．紫色蓝莓果口感酸甜、富含糖类，是鉴定还原性糖的理想材料 B．花青素在核糖体上合成，由内质网、高尔基体参与加工与运输 C．若用无水乙醇作为层析液分离蓝莓花青素，花青素糖苷会随层析液在滤纸条上分离 D．适当低温储存蓝莓可降低细胞呼吸相关酶活性，减少蓝莓果实中有机物的消耗 【答案】D 【详解】A、还原糖鉴定需选择无色或浅色的材料，避免材料本身的颜色遮盖反应产生的砖红色沉淀，紫色蓝莓的紫红色会干扰实验结果，A错误； B、核糖体是蛋白质的合成场所，而花青素属于黄酮类化合物，不是蛋白质，其合成场所不是核糖体，B错误； C、无水乙醇是光合色素（脂溶性）的提取剂，分离色素使用层析液，利用不同物质色素在层析液中溶解度的差异来分离，C错误； D、适当零上低温可以降低细胞呼吸相关酶的活性，减弱细胞呼吸强度，从而减少果实中有机物的消耗，有利于蓝莓储存，D正确。 5．蓝细菌可通过CO2浓缩机制主动富集无机碳提高光合效率如图1所示。研究人员利用该机制改造了水稻等农作物(如图2)，对比二者CO2浓缩机制，下列叙述正确的是（　　） A．两者的碳酸酐酶(CA)合成场所可能相同 B．两者糖类的合成均在羧酶体内完成 C．两者均依赖类囊体膜上的光合色素捕获光能 D．两者转运HCO3-所需的ATP来源相同 【答案】A 【详解】A、碳酸酐酶（CA）的本质是蛋白质，蛋白质的合成场所为核糖体。蓝细菌是原核生物，细胞内含有核糖体；水稻是真核生物，细胞质基质、叶绿体中都存在核糖体，因此二者CA的合成场所可能均为核糖体，A正确； B、蓝细菌的糖类合成可依赖羧酶体的反应完成，但改造后的水稻中羧酶体仅释放CO2，糖类是在叶绿体基质中经暗反应多步合成，并非在羧酶体内完成，B错误； C、类囊体是真核生物叶绿体特有的结构，蓝细菌为原核生物，无叶绿体和类囊体，其光合色素分布在光合片层上，不依赖类囊体膜捕获光能，C错误； D、蓝细菌转运HCO3-的ATP可来自细胞呼吸和光合作用光反应；水稻叶绿体转运HCO3-的ATP仅来自叶绿体光反应，二者ATP来源不同，D错误。 6．科研人员用红光（R）、蓝光（B）及不同比例的红蓝复合光处理生理状态相同的生菜叶片，测得叶片的净光合速率如图所示。下列叙述错误的是（    ） A．5组实验的光照强度必须保持一致 B．光的波长可通过影响光反应过程来影响光合作用 C．适宜比例的红蓝复合光有利于提高生菜的光合速率 D．R组净光合速率最低的原因是红光不能被光合色素有效吸收 【答案】D 【详解】A、在该实验中，光照强度属于无关变量，根据实验设计的单一变量原则，无关变量应保持相同且适宜，所以5组实验的光照强度必须保持一致，A正确； B、光的波长不同，意味着光的种类不同，而光合色素对不同波长的光吸收情况有差异，光的波长可通过影响光反应过程（如影响光合色素对光的吸收、转化等）来影响光合作用，B正确； C、从图中能够看出，与单独使用红光（R）和蓝光（B）相比，适宜比例的红蓝复合光下生菜的净光合速率更高，这表明适宜比例的红蓝复合光有利于提高生菜的光合速率，C正确； D、R组为红光处理组，净光合速率最低，其原因是光合色素对红光的吸收较少，而不是红光不能被光合色素有效吸收，D错误。 7．人类活动导致大气CO2增加，升高的CO2通常会增加水稻等植物的产量，即CO2施肥效应。在正常CO2条件（aCO2）和高CO2条件（eCO2）下，籼稻和粳稻的产量如图所示。下列叙述正确的是（    ） A．相同CO2条件下籼稻比粳稻产量更低 B．籼稻比粳稻对高CO2的响应更显著 C．类囊体产生的ATP和NADPH参与CO2的固定与还原 D．在开花期剪掉部分花穗，叶片的光合速率会升高 【答案】B 【详解】A、相同CO2条件下，无论是正常CO2组还是高CO2组，籼稻的产量相对量均明显高于粳稻，A错误； B、籼稻在高CO2条件下产量较正常CO2显著升高（标注字母从a变为b，存在显著性差异），而粳稻高CO2组与正常CO2组产量无显著性差异（均标注a），说明籼稻比粳稻对高CO2的响应更显著，B正确； C、类囊体产生的ATP和NADPH仅参与暗反应中C3的还原过程，CO2的固定过程不需要消耗ATP和NADPH，C错误； D、开花期剪掉部分花穗，会导致叶片光合产物的输出减少，有机物在叶片中积累进而抑制光合作用，叶片的光合速率会下降，D错误。 8．将某绿色植物叶片置于含已知浓度12CO2和14CO2的密闭透明小室中，并依次进行光照和黑暗处理，叶片对两种的吸收无明显差异。测定小室中12CO2浓度和14C放射性强度，计算得到比活度（14C放射性强度/12CO2浓度），结果如图。下列说法错误的是（    ） A．光照开始后叶绿体中出现的放射性物质有14C3、14C5、糖类等 B．0~4min内叶绿体固定的来自线粒体和小室 C．6~8min内叶片细胞固定12CO2的量接近于零 D．黑暗后比活度进一步降低是由于14CO2被更快释放 【答案】CD 【详解】A、光合作用会吸收14CO2，经过二氧化碳的固定过程形成14C3，再经过三碳酸的还原形成三碳糖，三碳糖可以形成糖类等有机物以及再生为14C5，A正确； B、线粒体可以通过呼吸作用产生二氧化碳，图示中12CO2浓度在下降，说明0~4min内叶绿体固定的来自线粒体和小室，B正确； C、6~8min内12CO2浓度基本不变，但细胞呼吸可以产生12CO2，因此6~8min内叶片细胞固定12CO2的量大于零，C错误； D、图示中黑暗后比活度进一步降低，原因是黑暗下细胞呼吸产生了12CO2，即黑暗后比活度进一步降低是由于12CO2的产生，D错误。 故选CD。 9．某研究小组将生长状况相同的某种植物幼苗分为甲、乙两组，甲组置于适宜光照下，乙组置于黑暗中，其他条件相同且适宜，分别测定两组幼苗在不同时间的净光合速率和呼吸速率，结果如下图所示，下列相关叙述正确的是（　　） A．甲组幼苗的总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率 B．乙组幼苗的呼吸速率下降，可能是因为黑暗中幼苗不能进行光合作用，有机物不断消耗 C．若持续培养，甲组幼苗能正常生长，乙组幼苗不能正常生长 D．甲组幼苗在光照下，叶绿体中C3的含量会持续升高 【答案】ABC 【详解】A、总光合速率=净光合速率+呼吸速率，故甲组幼苗的总光合速率等于净光合速率加上呼吸速率，A正确； B、乙组幼苗在黑暗中不能进行光合作用，而呼吸速率在不停进行，随着有机物不断消耗，呼吸速率下降，B正确； C、若持续培养，甲组幼苗能正常生长，因为甲组幼苗的净光合速率大于0，而乙组幼苗只能进行呼吸作用，有机物不断被消耗，因而不能正常生长，C正确； D、甲组幼苗在光照下，叶绿体中C3的含量会处于动态平衡中，不会持续升高，D错误。 10．为了解引种到湖北的某热带植物的生理状况，研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物CO2吸收速率等生理指标日变化趋势图（不同温度下的呼吸强度有一定差异）。下列叙述正确的是（　　） 注：气孔导度越大，气孔开启程度越大 A．10∶00时光合作用消耗ATP最快，12∶00时根吸水能力最强 B．导致12∶00时净光合速率出现低谷的主要原因是气孔关闭 C．若在14∶00时适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中氧化型辅酶Ⅱ含量降低 D．若给植物灌溉H218O，则在该植物周围的空气中能检测到H218O、C18O2和18O2 【答案】AD 【详解】A、从图中可见10:00时光合速率最大，其光合作用消耗ATP最快。从图中可见蒸腾作用在12:00时蒸腾作用最强，根吸水能力最强，A正确； B、由图可知，12：00时气孔导度最大，所以导致12：00时光合速率出现低谷的环境因素不是气孔关闭，B错误； C、NADPH用于暗反应对C3的还原，CO2增多，使生成C3增多，这时会消耗更多的NADPH，使得氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）含量增加，C错误； D、若给植物灌溉H218O，则在该植物周围的空气中能检测到H218O（通过蒸腾作用释放）、C18O2（有氧呼吸第二阶段利用H218O后产生C18O2）和18O2（光合作用利用H218O进行水的光解产生18O2），D正确。 11．人工固碳技术是解决温室效应与资源短缺的重要途径。某研究团队构建了一种模块化的光驱动仿生合成系统，并整合到沼泽红假单胞菌Rp（一种光合细菌）内部，实现了CO2的高效固定，以及具有较高经济价值的番茄红素的大量合成，其工作机制如图所示。 (1)图中模块①②类似叶绿体中的_______结构，模块③上发生的能量转化为________。 (2)番茄红素是一种重要的类胡萝卜素，在绿叶中类胡萝卜素的含量一般_______（填“大于”或“小于”）叶绿素。培养该菌时需向培养液中持续通入3%的CO2，其目的是______________。 (3)TCA和MEP分别指细胞中的分解供能和物质合成的两条代谢途径。在线粒体中，丙酮酸参与TCA途径发生在_______中。当细胞中能量不足时，该系统不利于番茄红素的大量合成，结合图分析，原因是_________________。 【答案】(1) 类囊体（膜） 光能到ATP中活跃化学能 (2) 小于 提供碳源，维持培养液pH (3) 线粒体基质 能量不足时，丙酮酸优先进入TCA途径分解供能，流向MEP的丙酮酸减少，因此番茄红素合成减少 【详解】（1）模块①光诱导、②电子传递，类似叶绿体类囊体膜（光反应场所），光反应在此完成水的光解、电子传递、ATP 与 NADPH 生成。由图可知，模块③上发生的能量转化是光能转化为ATP中活跃的化学能。 （2）在绿叶中，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，其含量一般小于叶绿素。 培养该菌时向培养液中持续通入3%的CO2，是因为CO2是该菌进行光合作用暗反应的原料，通入CO2的目的是提供碳源，维持培养液pH。 （3）有氧呼吸第二阶段（丙酮酸进入TCA循环）发生在线粒体基质，因此丙酮酸参与TCA途径发生在线粒体基质中。能量不足时，更多丙酮酸进入TCA途径氧化分解供能，进入MEP途径用来合成番茄红素的丙酮酸减少，因此番茄红素合成量下降。 12．植物可以通过光系统吸收光能进行光合作用，然而，当植物吸收的光能过多，不能及时有效地加以利用或耗散时，过剩的光能会对光系统造成损伤，影响植物的生长发育。植物在长期进化过程中逐渐形成了一系列精细的强光适应机制，以维持强光条件下正常的光合效率和生长发育，部分机制如图1、2所示。 (1)光反应主要发生在叶绿体的______________上，其上分布有光反应的单位——光系统Ⅱ（PSⅡ），在此处水光解后产生______________，利用水光解的产物还可以形成NADPH，NADPH在暗反应中的作用是____________。据图1可知，强光照射时，植物体可通过调整叶片和细胞中叶绿体的位置，使其宽面与光线__________（填“平行”或“垂直”），其意义是____________。 (2)光反应中心（PSⅠ和PSⅡ）主要由__________和蛋白质组成的复合蛋白构成，其位于_______，PSⅡ受损会导致光反应产生的ATP减少，原因是____________。 (3)强光可能会对光反应中心造成损伤，据图2分析，光反应中心防御强光损伤的机制主要有：①会诱发非光化学淬灭机制（NPQ），将过剩的光能以_________的形式耗散，以保护叶绿体结构；②___________________，以减少对色素蛋白的氧化。此外，光反应中心受到强光损伤后，植物还会启动修复机制。以维持光合作用的正常进行。 (4)CLH基因编码降解叶绿素的C酶，科研人员利用强光照射野生型拟南芥（WT）和CLH基因缺失突变体（clh）的幼叶，并统计幼叶存活率，结果如表。由表可知C酶可________幼叶存活率。 0 24 48 72 96 WT幼叶 100 100 85 48 0 clh幼叶 100 88 60 22 0 【答案】(1) 类囊体薄膜 O₂、H⁺和电子 为暗反应中C3的还原提供能量和作为活泼的还原剂 平行 可以减小叶片和叶绿体对光的吸收面积，从而降低过剩的光能对光系统造成的损伤，保护植物免受强光的伤害 (2) 光合色素 类囊体薄膜 PSⅡ是水光解和电子传递的结构，受损后电子传递受阻，ATP合成减少 (3) 热能 增加对活性氧的清除 (4)提高 【详解】（1）光反应主要发生在叶绿体的类囊体薄膜上。 PSⅡ处水光解后产生O₂、H⁺和电子。 NADPH在暗反应中的作用是为暗反应中C3的还原提供能量和作为活泼的还原剂。当强光照射时，植物体可通过调整叶片和细胞中叶绿体的位置，使其宽面与光线平行。这样做可以减小叶片和叶绿体对光的吸收面积，从而降低过剩的光能对光系统造成的损伤，保护植物免受强光的伤害。 （2）光反应中心（PSI和PSII）是光合作用中的关键部分，它们主要由光合色素和蛋白质组成的复合蛋白构成，位于类囊体薄膜。其吸收的光能主要有两方面用途：一部分用于水的光解，其中产生的H+可用于合成NADPH；另一部分用于合成ATP。PSⅡ骨架受损导致光反应产生的ATP减少，原因是PSⅡ是水光解和电子传递的结构，受损后电子传递受阻，ATP合成减少。 （3）强光可能会对光反应中心造成损伤，但植物在长期进化过程中逐渐形成了防御机制。根据图2分析，光反应中心防御强光损伤的机制主要有两方面：一是将过剩的光能以热能形式耗散，避免光能过多积累对光反应中心造成损伤；二是增加对活性氧的清除，以减少对色素蛋白的氧化，保护光反应中心的正常功能。 （4）从表格趋势（野生型WT存活率高于突变体clh）可推断：C酶可提高强光下幼叶的存活率。 13．图1是高等植物叶绿体类囊体膜上光反应的电子传递与能量转换示意图，其中实线代表线性电子传递链，虚线代表环式电子传递链，PSⅠ、PSⅡ为分布在类囊体膜上的光合色素—蛋白复合体，是进行光反应的主要结构。图2是科研人员探究镉（Cd）胁迫及不同抑制剂处理对PSⅡ光能吸收性影响的实验结果，其中SM可抑制D1蛋白周转所依赖的PSⅡ修复过程，DTT可抑制叶黄素循环的热耗散过程。回答下列问题： (1)组成图1中PSⅠ和PSⅡ的光合色素有叶绿素和_______，利用纸层析法分离这些光合色素的原理是_______。 (2)若使用特异性抑制线性电子传递的除草剂处理该植物叶肉细胞，会直接导致暗反应中_______过程无法正常进行，其原因是_______。 (3)图1中ATP合成酶可催化ATP的合成，该过程中H+跨膜运输的方式是_______。当植物处于NADP+缺乏状态时将启动环式电子传递，该状态下叶绿体中_______（填“能”或“不能”）合成ATP。 (4)分析图2可知，在9 h的处理时间内，随着处理时间延长，镉胁迫对PSⅡ光能吸收性的抑制作用_______（填“增强”“减弱”或“不变”），_______（填“D1蛋白周转”或“叶黄素循环”）对植物的保护效果更强，原因是_______。结合实验结果可推测，若要缓解镉胁迫对植物光合作用的抑制，从增强PSⅡ光保护作用、减少光能损伤的角度，可优先采取的措施是_______。 【答案】(1) 类胡萝卜素/胡萝卜素和叶黄素 不同种类的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度更高的光合色素在滤纸条上的扩散速度更快 (2) C3的还原 线性电子传递被抑制会导致光反应无法生成NADPH和ATP，而C3的还原过程需要消耗光反应提供的NADPH和ATP (3) 协助扩散 能 (4) 增强 叶黄素循环 镉胁迫下，加入DTT后植物PSⅡ光能吸收性下降幅度大于加入SM 通过调控增强叶黄素循环的热耗散过程，提升其对PSⅡ的光保护作用，缓解镉胁迫对PSⅡ结构与功能的损伤 【详解】（1）叶绿体中光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，类胡萝卜素包括叶黄素和胡萝卜素。纸层析法分离色素的原理就是不同种类的光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度更高的光合色素在滤纸条上的扩散速度更快，溶解度低的光合色素在滤纸条上的扩散速度更慢，进而把不同的色素分离开。 （2）由图1可知，线性电子传递可以生成ATP和NADPH，当线性电子传递被抑制会导致光反应无法生成NADPH和ATP，而C3的还原过程需要消耗光反应提供的NADPH和ATP，因此抑制线性电子传递会直接导致C3的还原无法进行。 （3）H⁺从高浓度的类囊体腔顺浓度梯度运输到低浓度的叶绿体基质，需要ATP合成酶作为载体，不消耗能量，因此跨膜运输方式为协助扩散；环式电子传递过程仍可以维持类囊体腔和基质之间的H⁺浓度差，因此可以驱动ATP合成，故能合成ATP。 （4）由图2可知，9小时内随处理时间延长，镉胁迫下的WT+Cd组PSⅡ光能吸收性持续下降，说明镉胁迫的抑制作用逐渐增强；SM抑制D1蛋白周转，DTT抑制叶黄素循环，实验结果显示：抑制叶黄素循环（加DTT）后，PSⅡ光能吸收性下降幅度远大于抑制D1蛋白周转（加SM），说明叶黄素循环对植物的保护效果更强；因此若要缓解镉胁迫对植物光合作用的抑制，从增强PSⅡ光保护作用、减少光能损伤的角度，可优先采取的措施是通过调控增强叶黄素循环的热耗散过程，提升其对PSⅡ的光保护作用，缓解镉胁迫对PSⅡ结构与功能的损伤。 14．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。 15．小麦等植物的光合作用过程中，CO2进入细胞首先生成C3化合物；玉米、高粱等植物的维管束鞘细胞（无基粒）的外面包裹着叶肉细胞，其光合作用的途径见图1，图2为高粱和玉米两种作物在不同Zn2+浓度下，叶片中叶绿素含量的变化情况。回答下列问题： (1)结合图1分析，玉米、高粱等植物的光反应发生在_____细胞，该类植物从外界吸收的CO2在细胞内首先合成的物质为_____。 (2)图1中维管束鞘细胞C3生成（CH2O）的过程称为_____，此过程中需要光反应产生的_____（填物质），此过程中的能量变化为_____。 (3)根据图2的实验结果，可得到的结论是_____（答出1点）。 【答案】(1) 叶肉 C4 (2) C3的还原 ATP、NADPH 活跃的化学能转化为稳定的化学能 (3)一定范围内，随Zn2+ 浓度升高，高粱的叶绿素含量逐渐降低，玉米的叶绿素含量先升高后降低；相同Zn2+ 浓度下，高粱的叶绿素含量高于玉米 【详解】（1）光反应的场所是叶绿体基粒（类囊体），题干明确说明这类植物的维管束鞘细胞无基粒，因此光反应只能发生在叶肉细胞；从图1可知，这类植物（C4植物）从外界吸收CO2后，首先在叶肉细胞中合成C4，因此最先固定CO2生成的产物为C4。 （2）光合作用暗反应中，CO2固定生成C3后，C3被还原生成有机物（CH2O），该过程称为C3的还原；该过程需要光反应提供的ATP和NADPH；能量变化为：ATP和[H]中活跃的化学能，转变为有机物中稳定的化学能。 （3）分析图2可知，一定范围内，随Zn2+浓度升高，高粱的叶绿素含量逐渐降低，玉米的叶绿素含量先升高后降低；相同Zn2+浓度下，高粱的叶绿素含量高于玉米。 常考点14：细胞的增殖 1．为提高“观察大蒜根尖分生区细胞的有丝分裂”实验的成功率，某生物学兴趣小组进行了相关实验并统计了不同处理条件下大蒜根尖分生区细胞的有丝分裂指数（如下表所示，）。下列叙述正确的是（　　） 取材时间 有丝分裂指数/% 10-10mol·L-1生长素培养组 蒸馏水培养组 8：00 9.45 2.41 10：00 6.71 3.23 12：00 5.49 2.31 14：00 3.6 4 16：00 1.86 1.54 A．制作有丝分裂装片时，根尖经盐酸和酒精混合液解离后，即可用甲紫溶液染色 B．本实验的自变量为取材时间，无关变量为温度、实验材料的种类等 C．分析实验结果可知，用一定浓度的生长素培养大蒜根尖就能提高有丝分裂指数 D．用10-10mol·L-1生长素培养大蒜根尖，在8：00取材进行有丝分裂观察较为合适 【答案】D 【详解】A、制作有丝分裂装片的流程为解离→漂洗→染色→制片，根尖经解离后需先漂洗去除残留的盐酸，避免盐酸与碱性染料甲紫反应影响染色效果，不能直接染色，A错误； B、本实验的自变量包括取材时间和培养液种类（是否添加生长素），温度、实验材料种类等属于无关变量，B错误； C、由表格数据可知，14:00时生长素培养组的有丝分裂指数低于蒸馏水培养组，说明该浓度生长素不一定能提高有丝分裂指数，C错误； D、10-10mol·L-1生长素培养组中，8:00取材时的有丝分裂指数最高，分裂期细胞占比最大，更适合观察有丝分裂，D正确。 2．观察染色体形态和统计染色体数目需要较多的分裂中期细胞，研究人员研究了不同低温预处理时间对有丝分裂指数和中期分裂指数的影响，结果如下图，下列叙述错误的是（　　） A．制作有丝分裂装片时使用的酒精浓度与DNA粗提取实验中使用的酒精浓度不同 B．预处理24-30h能促进根尖细胞的有丝分裂活动和提高中期分裂指数，是较适宜的处理时间 C．随着时间的延长，两条曲线的上升阶段变化趋势相同，可能是由于低温预处理使细胞分裂停留在中期 D．由实验结果可知，低温预处理的时间过长或过短均会降低有丝分裂指数和中期分裂指数 【答案】A 【详解】A、制作有丝分裂装片时使用的酒精浓度与DNA粗提取实验中使用的酒精浓度相同， 均为体积分数 95% 的酒精， A错误； B、由图可知， 预处理24-30h能明显促进根尖细胞的有丝分裂活动和提高中期分裂指数，B正确； C、低温预处理可阻止纺锤体的形成，使细胞分裂停留在中期，导致两条曲线后面的变化趋势相同，C正确； D、相较于对照组， 预处理6h和48h均会降低有丝分裂指数和中期分裂指数，D正确。 3．在动物细胞有丝分裂末期，微丝（肌动蛋白纤维）集结成束在细胞中部形成缢缩环，通过微丝的运动完成胞质分裂。细胞松弛素B是一种霉菌毒素，能与肌动蛋白纤维的末端结合，从而抑制微丝的形成。如图为胃癌患者体内的细胞增殖图像，下列叙述正确的是（    ） A．用细胞松弛素B处理正在分裂的细胞可能出现多核细胞 B．癌细胞表面的糖蛋白增多，容易在体内分散和转移 C．肌动蛋白纤维的收缩活动不需要消耗ATP D．细胞周期中各时期的顺序是②→④→③→①→⑤ 【答案】A 【详解】A、细胞松弛素B可抑制微丝形成，导致有丝分裂末期细胞中部的缢缩环无法形成，胞质分裂不能完成，但细胞核已经完成分裂，因此处理正在分裂的细胞可能出现多核细胞，A正确； B、癌细胞表面的糖蛋白减少，细胞黏着性显著降低，因此容易在体内分散和转移，B错误； C、肌动蛋白纤维的收缩属于耗能的生命活动，需要消耗ATP，C错误； D、分析图像可知：②为分裂间期，④为染色体散乱分布的前期，①为染色体着丝点排列在赤道板上的中期，③为着丝点分裂、子染色体移向两极的后期，⑤为末期，因此细胞周期各时期顺序是②→④→①→③→⑤，D错误。 4．某抗肿瘤药物X能通过阻断细胞周期来阻止癌细胞增殖。实验人员用药物X处理某动物的肿瘤细胞，观察实验组和对照组分裂后期的细胞图像，如图所示。已知两组细胞的染色体数相同，推测药物X抗肿瘤的机理是（    ） A．抑制细胞DNA复制 B．抑制细胞形成纺锤体 C．抑制着丝粒分裂 D．抑制同源染色体联会 【答案】B 【详解】分析题图可知，对照组着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极；而实验组药物X处理后未发生对照组现象，故推测药物X抗肿瘤的机理抑制纺锤体的形成，B正确，ACD错误。 5．在莱茵衣藻中，BSL1可激活CDKB1驱动细胞由分裂间期进入有丝分裂期。下表为不同条件下莱茵衣藻细胞的有丝分裂指数，下列叙述错误的是（    ） WT WT+HU bsl1 cdkb1 有丝分裂指数 20% 5% 2% 0.1% 注：WT为野生型，bsl1为BSL1功能缺失突变体，cdkb1表示CDKB1功能缺失突变体，HU为DNA合成抑制剂。有丝分裂指数为处于分裂期的细胞数占总细胞数的比例。 A．可通过观察染色体的形态特征区分分裂间期和分裂期 B．与野生型相比，bsl1中处于分裂间期的细胞比例显著增大 C．HU对细胞有丝分裂的抑制效果弱于BSL1或CDKB1功能缺失 D．BSL1与CDKB1双突变体的有丝分裂指数应低于任一单突变体 【答案】D 【详解】A、分裂间期遗传物质以疏松的染色质形态存在，分裂期染色质高度螺旋化形成形态清晰的染色体，二者形态特征差异显著，可作为区分分裂间期和分裂期的依据，A正确； B、有丝分裂指数为分裂期细胞占总细胞数的比例，bsl1突变体有丝分裂指数仅2%，远低于野生型的20%，因此bsl1中分裂间期细胞比例为98%，显著高于野生型的80%，B正确； C、抑制效果越强，有丝分裂指数越低。HU处理后有丝分裂指数为5%，高于bsl1突变体的2%和cdkb1突变体的0.1%，说明HU的抑制效果弱于BSL1或CDKB1功能缺失，C正确； D、由题干可知BSL1通过激活CDKB1驱动细胞进入分裂期，CDKB1是BSL1的下游作用靶点，因此双突变体的有丝分裂指数与cdkb1单突变体基本一致，不会低于cdkb1单突变体，D错误。 6．雌激素与乳腺癌细胞的受体结合后，上调了cyclin D（周期蛋白D）的表达，cyclin D与CDK4/6（周期蛋白依赖性激酶4/6）结合形成复合物，推动该细胞从G1期进入S期，促进恶性增殖（如图）。下列叙述错误的是（　　） A．雌激素与乳腺癌细胞膜上的受体结合并发挥作用 B．体内雌激素水平过高可增加患乳腺癌的风险 C．cyclin D过量表达会导致乳腺癌细胞过度增殖，细胞周期异常 D．进入G2期的人乳腺癌细胞核中通常有92个DNA分子 【答案】A 【详解】A、雌激素属于固醇类脂质，可通过自由扩散穿过细胞膜进入细胞内，结合图示可知其受体位于乳腺癌细胞内部，并非细胞膜上，A错误； B、根据题干信息，雌激素可促进乳腺癌细胞恶性增殖，因此体内雌激素水平过高会提升乳腺癌的发病风险，B正确； C、cyclin D的作用是推动细胞从G1期进入S期，其过量表达会使细胞周期加快，导致乳腺癌细胞过度增殖、细胞周期异常，C正确； D、人体正常体细胞核DNA数为46个，S期完成DNA复制，G2期核DNA已经完成加倍，因此G2期乳腺癌细胞核中通常有92个DNA分子，D正确。 7．图甲中a~d表示洋葱（2n=16）根尖的不同区域，图乙为洋葱根尖细胞有丝分裂的显微图像。下列有关说法错误的是（    ） A．应选用a区细胞观察有丝分裂，该区细胞也可用来观察质壁分离现象 B．若视野中多数细胞处于②时期，说明取材时间不当 C．乙图中的②和④核DNA数相同，染色体数不同 D．若观察到同源染色体，则实验材料取自于洋葱花药而非根尖 【答案】ABD 【详解】A、观察有丝分裂需要选择分裂旺盛的c分生区细胞， a成熟区细胞不再分裂，不能用于观察有丝分裂，A错误； B、细胞间期占比最长，正常视野中多数细胞应处于间期，若多数细胞处于分裂期的②（前期），并不能说明取材时间不当，可能是视野选取的问题，B错误； C、②的核DNA已经完成加倍，核DNA数为4n，染色体数为2n；④（后期）着丝粒分裂，染色体数加倍为4n，但核DNA数仍为4n，因此二者核DNA数相同、染色体数不同，C正确； D、洋葱根尖体细胞进行有丝分裂，整个分裂过程都存在同源染色体，因此观察到同源染色体不能说明材料取自花药；只有观察到同源染色体联会、分离等减数分裂行为，才能说明材料来自进行减数分裂的花药，D错误。 8．姐妹染色单体通过粘连蛋白相互粘附而不能分离。分离酶（SEP）可水解粘连蛋白，其活性受两种蛋白调控：SCR蛋白与SEP结合抑制其活性，而APC蛋白可催化SCR蛋白水解。下列说法错误的是（    ） A．该调控过程在减数分裂和有丝分裂中均会出现 B．在减数第二次分裂后期，APC蛋白的活性通常较高 C．在有丝分裂中期，SCR蛋白在细胞质的核糖体上合成 D．秋水仙素通过促进SEP水解粘连蛋白，导致染色体数目加倍 【答案】CD 【详解】A、姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期、减数第二次分裂后期，因此该调控过程在有丝分裂和减数分裂中都会发生，A正确； B、减数第二次分裂后期需要姐妹染色单体分离，因此APC蛋白活性较高，可水解SCR激活SEP，B正确； C、有丝分裂中期，SCR蛋白需与SEP结合抑制其活性，阻止粘连蛋白水解，故SCR蛋白不应在有丝分裂中期合成，C错误； D、秋水仙素的作用机理是抑制分裂前期纺锤体的形成，不是促进SEP水解粘连蛋白；染色体数目加倍是因为纺锤体无法形成，染色体不能被拉向细胞两极，细胞无法完成分裂导致的，D错误。 9．如图是某细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图，据图回答下列问题： (1)用字母及箭头表示细胞有丝分裂的顺序：______，染色体数目加倍的时期是______（填标号），原因是______。 (2)图D中1结构是______，向四周扩展会形成______。 (3)核DNA分子、染色体和染色单体三者数量之比为2:1:2的图示是______（填标号）。 【答案】(1) B→C→A→D A 着丝粒分裂，姐妹染色单体分离 (2) 细胞板 细胞壁 (3)B、C 【分析】题图分析：图示是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中部分时期示意图。A细胞中着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；B细胞中核膜和核仁逐渐解体消失，出现染色体和纺锤体，处于有丝分裂前期；C细胞中着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；D细胞中出现细胞板，处于有丝分裂末期。 【详解】（1）有丝分裂包括前、中、后和末四个时期，图中的A细胞中着丝粒分裂，处于有丝分裂后期；B细胞中核膜和核仁逐渐解体消失，出现染色体和纺锤体，处于有丝分裂前期；C细胞中着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；D细胞中出现细胞板，处于有丝分裂末期，所以图示细胞有丝分裂的顺序为B→C→A→D；染色体数目加倍是随着着丝粒分裂完成的，发生在有丝分裂后期，对应图中的A，此时细胞中发生的变化是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。 （2）图D中1结构称为细胞板，其向四周扩展会形成细胞壁，此时细胞中高尔基体的活动比较旺盛。 （3）核DNA、染色体和染色单体三者之比为2∶1∶2意味着一条染色体含有两个染色单体，此时的细胞处于有丝分裂前期与中期的细胞，即图示B、C。 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。 常考点15：细胞的分化、衰老和死亡 1．科学家利用秀丽隐杆线虫研究器官发育和细胞凋亡，揭示了细胞发生凋亡的分子机制，如图所示。其中EGL-1、CED-3、CED-4和CED-9蛋白质参与细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．该图表明CED-9与CED-3的作用效应不同 B．CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体 C．细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡 D．图中体现了“CED-9→CED-4→CED-3”的多级放大调控 【答案】D 【详解】A、据图分析，CED-9是凋亡的抑制因子，它通过结合CED-4，间接阻止CED-3被激活，从而抑制细胞凋亡，而CED-3是凋亡的执行因子，只有它被激活后，才能启动凋亡程序，促进细胞凋亡，因此CED-9与CED-3的作用效应不同，A正确； B、从图中可以看出，CED-9是线粒体膜蛋白，其合成场所为核糖体，B正确； C、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，细胞凋亡是受到相关基因严格调控的程序性细胞死亡，C正确； D、图中体现“EGL-1→CED-9→CED-4→CED-3”的多级调控，未体现放大调控，D错误。 2．科学家发现一种由线粒体主导的细胞裂解性死亡方式：大量线粒体长期滞留在细胞膜下，定点释放活性氧（ROS，其产生与氧气参与的代谢有关），导致细胞因细胞膜破裂而死亡。下列说法错误的是（    ） A．该种细胞死亡过程属于细胞凋亡 B．线粒体可能主要在其内膜上产生ROS C．线粒体转移到细胞膜下的过程可能与细胞骨架功能有关 D．通过调节肿瘤细胞线粒体与细胞膜的距离可诱导肿瘤细胞死亡 【答案】A 【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，凋亡过程中细胞膜不会破裂，会通过出芽形成凋亡小体，而题干中的细胞死亡为细胞膜破裂的裂解性死亡，不属于细胞凋亡，A错误； B、有氧呼吸第三阶段消耗氧气的反应发生在线粒体内膜，题干表明ROS的产生与氧气参与的代谢有关，因此线粒体可能主要在内膜上产生ROS，B正确； C、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，与细胞内物质运输、细胞器的移动等生命活动密切相关，因此线粒体转移到细胞膜下的过程可能与细胞骨架功能有关，C正确； D、根据题干信息，大量线粒体长期滞留在细胞膜下会诱导细胞裂解死亡，因此可通过调节肿瘤细胞线粒体与细胞膜的距离诱导肿瘤细胞死亡，D正确。 3．研究者通过蛙胚细胞的移植实验研究细胞发育的潜能，实验过程和结果如下图所示。 下列叙述错误的是（　　） A．原肠胚细胞的核遗传物质相同 B．早期原肠胚细胞没有发生分化 C．细胞周围的环境影响细胞发育的方向 D．随着胚胎发育，细胞发育的潜能逐渐被限制 【答案】B 【详解】A、原肠胚细胞均由受精卵经有丝分裂产生，细胞分化的实质是基因的选择性表达，核遗传物质不发生改变，因此原肠胚细胞的核遗传物质相同，A正确； B、原肠胚时期细胞已经发生初步分化，形成了不同胚层，且已经出现预定分化方向，只是早期原肠胚细胞分化程度较低，仍可受环境影响改变分化方向，并非没有发生分化，B错误； C、早期原肠胚中预定向皮肤分化的细胞，移植到脑组织分化区后可分化为脑组织，说明细胞周围的环境会影响细胞发育的方向，C正确； D、对比两组实验结果，早期原肠胚的细胞可改变分化方向，晚期原肠胚的细胞移植后仍维持原分化方向，说明随着胚胎发育，细胞发育的潜能逐渐被限制，D正确。 4．哺乳动物红细胞前体（如网织红细胞）通过线粒体自噬途径清除其所有线粒体的过程为：首先Nix基因表达上调，合成的Nix蛋白定位在线粒体上，直接与自噬体形成的关键蛋白LC3/GABARAP相互作用，将待降解的线粒体“锚定”到正在形成的自噬体上，自噬体包裹线粒体，并与溶酶体融合，完成降解。下列叙述错误的是（　　） A．红细胞成熟前，控制其凋亡的基因就已开始表达 B．人衰老的红细胞呼吸速率变慢，细胞核体积变小 C．红细胞前体可以利用线粒体自噬释放的氨基酸合成血红蛋白 D．若敲除小鼠网织红细胞中的Nix基因，可能导致小鼠酸中毒 【答案】B 【详解】A、红细胞成熟后无细胞核和细胞器，其凋亡程序在成熟前就已启动，相关凋亡基因在成熟前表达，为后续程序性死亡做准备，A正确； B、人成熟的红细胞没有细胞核，B错误； C、线粒体自噬会将线粒体降解为氨基酸等小分子物质，这些氨基酸可被细胞重新利用，用于合成血红蛋白等蛋白质，C正确； D、Nix基因是线粒体自噬的关键，若敲除该基因，网织红细胞无法清除线粒体，导致红细胞成熟受阻，机体携氧能力降低，引起酸中毒，D正确。 5．当细胞中的蛋白质受到自由基高度氧化时，它们之间会发生广泛的交联和聚集，成为难以被降解的物质，即老年色素，又称脂褐质，相关过程如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．自由基会攻击磷脂和DNA，攻击磷脂会引发雪崩式反应 B．细胞自身具有修复氧化蛋白质的机制，这说明蛋白质的变性都是可逆的 C．氧化的蛋白质通过降解，可防止其交联聚集，并为合成新的蛋白质提供原料 D．衰老细胞可能对氧化蛋白质的修复、降解和裂解的功能较弱 【答案】B 【详解】A、根据细胞衰老的自由基学说，自由基可攻击磷脂、DNA等物质，攻击磷脂时会产生新的自由基，引发雪崩式的反应，A正确； B、细胞自身可修复部分氧化的蛋白质，只能说明部分蛋白质的变性是可逆的，蛋白质的变性不都是可逆的，如高温导致的蛋白质空间结构发生不可逆改变，无法恢复，B错误； C、由图可知，氧化的蛋白质降解为氨基酸，可避免其发生交联聚集，同时氨基酸可作为原料合成新的蛋白质，C正确； D、衰老细胞中脂褐质（老年色素）堆积，说明衰老细胞对氧化蛋白质的修复、降解和裂解功能较弱，导致氧化蛋白质交联聚集后堆积，D正确。 6．根据干细胞的潜能可分为能分化形成机体所有细胞类型的全能干细胞，可以分化成多种细胞类型，但无法发育成完整个体的多能干细胞和只能分化成某一特定组织的专能干细胞。下列有关叙述正确的是（　　） A．桑椹胚和囊胚的内细胞团都属于全能干细胞 B．全能干细胞分化程度最低，具有全能性 C．体外诱导T细胞可以形成诱导多能干细胞 D．干细胞分裂产生的子细胞都继续分化成有特定功能的细胞 【答案】BC 【详解】A、桑椹胚细胞：属于全能干细胞，其每个细胞都具有发育成完整胚胎的潜能。囊胚内细胞团：属于多能干细胞，能分化为胎儿的各种组织，但无法独立发育成完整个体（需滋养层细胞支持），二者潜能不同，A错误； B、分化程度：与细胞的全能性呈负相关，分化程度越低，全能性越高。全能干细胞：是分化程度最低的细胞类型，拥有发育为完整个体的全部遗传信息，具备全能性，B正确； C、诱导多能干细胞的核心制备原理：通过体外诱导，将已分化的体细胞（如皮肤成纤维细胞）导入Oct4、Sox2等核心转录因子，使其“重编程”，恢复多能性，形成诱导多能干细胞。题干中“干细胞” 虽表述宽泛，但体外诱导（如体细胞重编程、多能干细胞定向诱导）是制备iPSC的核心手段，该表述符合科学事实，C正确； D、干细胞的分裂方式为不对称分裂和对称分裂：一部分子细胞保持干细胞特性，用于自我更新，维持干细胞库的数量；另一部分子细胞发生分化，逐渐发育为有特定功能的体细胞。 并非所有子细胞都会分化，D错误。 故选BC。 7．在癌细胞中，DNA甲基转移酶（DNMT）基因的过度表达会导致抑癌基因启动子高甲基化。DNMT需要与PCNA蛋白结合才能起作用，CDN1A蛋白（由p21基因编码）会与DNMT竞争PCNA上的同一结合位点。姜黄素能与DNMT活性区域结合，并能抑制RNA聚合酶与DNMT基因启动子结合，从而降低p21基因启动子甲基化水平，使p21基因表达量增加。下列叙述正确的是（　　） A．DNA甲基化不会改变碱基排列顺序，但属于可遗传变异 B．姜黄素可通过影响DNMT基因的转录，使其表达量下降 C．姜黄素可通过与DNMT结合，使DNMT活性升高 D．p21基因表达量增加，可能导致细胞周期停滞、癌细胞凋亡 【答案】ABD 【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰，仅在碱基上连接甲基基团，不会改变DNA的碱基排列顺序，且该修饰可以随配子遗传给后代，符合可遗传变异的定义，A正确； B、转录过程需要RNA聚合酶结合基因的启动子才能启动，姜黄素可抑制RNA聚合酶与DNMT基因启动子结合，直接抑制DNMT基因的转录过程，进而使其表达量下降，B正确； C、姜黄素与DNMT的活性区域结合后，会阻碍DNMT正常发挥催化功能，导致其活性降低而非升高，C错误； D、p21基因属于抑癌基因，其表达量增加后，编码的CDN1A蛋白会与DNMT竞争PCNA的结合位点，抑制DNMT的甲基化功能，降低抑癌基因启动子的甲基化水平，使抑癌基因正常表达，进而可抑制癌细胞异常增殖，导致细胞周期停滞、诱导癌细胞凋亡，D正确。 8．细胞焦亡属于细胞程序性死亡，正常状态下炎症蛋白GSDMD的N端（氨基端）和C端（羧基端）结合使自身处于非活性状态，当GSDMD的N端结构域与细胞膜上的磷脂结合时会导致细胞膜上出现“微孔”，细胞内容物溢出，导致细胞焦亡。下列叙述错误的是（    ） A．细胞焦亡与细胞坏死均属于细胞程序性死亡 B．细胞焦亡过程与GSDMD基因的选择性表达有关 C．细胞焦亡形成的“微孔”具有与核孔类似的功能 D．细胞内容物溢出可能会触发免疫反应，并引发细胞焦亡 【答案】ABC 【详解】A、细胞焦亡是由基因控制的程序性死亡，而细胞坏死是由外界因素导致的非程序性死亡，二者本质不同，A错误； B、正常状态下炎症蛋白GSDMD的N端（氨基端）和C端（羧基端）结合使自身处于非活性状态，说明正常情况下该GSDMD基因就表达了，B错误； C、细胞焦亡形成的"微孔"是细胞膜破裂形成的非选择性通道，导致内容物溢出；核孔是核质间选择性运输物质的复合结构，二者功能不同，C错误； D、细胞内容物（如炎症因子）溢出可激活免疫系统，引发炎症反应，并可能进一步触发细胞焦亡，D正确。 故选ABC。 9．广西医科大学以及广西中医药大学的研究团队，2024年在《细胞》上发表了一篇论文，揭开了癌症研究新方向。他们将编码猪α1，3-半乳糖转移酶（α1，3-GT）的基因，整合到病毒NDV中，构建了重组溶瘤病毒NDV-GT。结果发现，在感染癌细胞之后，NDV-GT会表达猪1，3-半乳糖转移酶，从而合成一种在猪细胞表面富集的糖蛋白Gal。癌细胞表达Gal后就会被人体标记为猪细胞，人体会开启超高效免疫排斥，将癌细胞彻底消灭。 (1)NDV-GT病毒在肿瘤细胞中利用ATP等原料合成猪α1，-半乳糖转移酶的mRNA，使用ATP等高能化合物的优点是什么？（请答出两点）____________。 (2)结合上图简述NDV-GT感染人肿瘤细胞后激活细胞毒性T细胞的过程：____________。 (3)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质水解成多个片段，蛋白酶切断的化学键是____________。受感染细胞在穿孔素和颗粒酶的作用下引发细胞凋亡，细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是____________。 (4)过去治疗癌症大多是通过“检查点抑制剂”如阻断PD-1/PD-L1通路来解除癌细胞的伪装，或者是直接提取T细胞，改造成CAR-T细胞再回输进人体。请评价此次猪细胞激活法治疗癌症的优点（请答出一点）____________。 【答案】(1)可为转录合成mRNA提供能量；可作为合成mRNA的原料（腺嘌呤核糖核苷酸） (2)NDV-GT感染肿瘤细胞后，表达的αGal相关蛋白被降解为抗原片段，抗原片段与MHCⅠ结合后呈递到癌细胞表面，细胞毒性T细胞识别该异源抗原后被激活 (3) 肽键 细胞凋亡是由基因（遗传物质）决定，受严格遗传机制程序性调控的细胞自动结束生命的过程 (4)利用人体预存的强免疫排斥反应杀伤癌细胞，对癌细胞的杀伤效率更高（或答：不需要体外改造T细胞，治疗操作更简便、成本更低；不易发生免疫逃逸，治疗效果更稳定） 【详解】（1）转录合成mRNA的过程需要能量，也需要原料，ATP等高能化合物既能为转录过程供能，脱去两个磷酸后又可直接作为RNA的组成原料。 （2）结合题图流程分步梳理NDV-GT感染人肿瘤细胞后激活细胞毒性T细胞的过程：第一步：重组溶瘤病毒NDV-GT被肿瘤细胞通过胞吞摄入细胞内形成胞内体，之后病毒释放整合的猪α1，3-半乳糖转移酶基因，利用肿瘤细胞的核糖体、原料合成相关蛋白，最终产生对人体来说属于“非己”成分的异种抗原αGal（猪来源糖蛋白），部分αGal相关抗原蛋白游离在肿瘤细胞胞质中等待加工。第二步：胞质中的αGal抗原蛋白被蛋白酶体切割为小分子抗原片段，抗原片段会和肿瘤细胞内的MHC I（I型主要组织相容性复合体）结合，形成抗原-MHC I复合物，之后该复合物被转运到肿瘤细胞的细胞膜表面，暴露在细胞外侧。第三步：细胞毒性T细胞识别抗原后完成激活 细胞毒性T细胞表面的抗原受体可以特异性识别肿瘤细胞表面的异种抗原-MHC I复合物，接收到“非己”的免疫信号后，初始细胞毒性T细胞就会被激活，具备杀伤受感染肿瘤细胞的能力。 （3）蛋白酶水解蛋白质，断裂的是氨基酸之间连接的肽键；细胞凋亡由基因控制，遵循固定的遗传程序调控，因此属于程序性死亡。 （4）对比原有疗法，该方法利用人体对异源抗原的天然强免疫排斥，具备杀伤能力强、流程更简单等优势。 10．癌症是当今威胁人类健康的重大疾病之一，在与之斗争的道路上，研究者们克服了许多困难，取得了许多成果。回答下列问题： (1)与正常细胞相比，癌细胞具有的特征有_________（写出两点）。研究者通过电泳比较了正常结肠上皮细胞（甲）和结肠癌细胞（乙）中的KRAS蛋白的含量，结果如图1所示。据图判断，KRAS基因属于_________（填“原癌”或“抑癌”）基因，结合原癌基因或抑癌基因的功能进行分析，理由是_________。 (2)除传统的治疗手段外，溶瘤病毒疗法在治疗恶性肿瘤方面展现出巨大前景。研究人员分别给胃癌小鼠注射溶瘤病毒和等量溶剂，一段时间后检测肿瘤体积变化和各组织中的病毒量，结果如图2所示。据图可知，溶瘤病毒的主要作用机制是_________。 (3)随着研究的深入，研究人员发现溶瘤病毒治疗面临“仅以瘤内注射治疗为主”的难题。研究人员将猪的α-1，3GT基因导入溶瘤病毒，构建出重组病毒（NDV-GT）。NDV-GT感染肝癌食蟹猴后，能在癌细胞表面生成猪特有的抗原——α-Gal。检测发现，肿瘤组织中的辅助性T细胞和细胞毒性T细胞的数量显著增加，两类T细胞共同参与的杀伤肿瘤细胞的免疫反应类型是_________。大量死亡的肿瘤细胞导致局部血管堵塞、内部肿瘤细胞因缺少营养供应而发生_________（填“凋亡”或“坏死”）。被裂解的癌细胞释放的_________（填物质）随血液运输到全身后，激活全身的免疫应答，导致其他部位的癌细胞也被杀死。研究还发现，给治愈后的肝癌食蟹猴再次接种肝癌细胞，在观察期中，食蟹猴并未出现肿瘤复发，原因是_________。 【答案】(1) 能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移 原癌 原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，KRAS蛋白在癌细胞中表达量明显升高 (2)特异性感染肿瘤细胞并在肿瘤细胞内增殖，最终裂解肿瘤细胞 (3) 细胞免疫 坏死 抗原（α-Gal） NDV-GT（或重组溶瘤病毒）诱导免疫发生的同时，还诱导分化产生记忆细胞；机体再次接触相同抗原（肿瘤）时，记忆细胞能迅速增殖、分化，产生更强的免疫效应 【详解】（1）癌细胞具有的特征有能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。据图1分析，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，KRAS蛋白在癌细胞中表达量明显升高，可判断出KRAS基因为原癌基因。 （2）图2显示，接种溶瘤病毒后，肿瘤体积明显减小，并且只有在胃癌肿瘤处溶瘤病毒相对数量增加，这些说明溶瘤病毒能特异性感染胃癌小鼠的肿瘤细胞并在肿瘤细胞内增殖，最终裂解肿瘤细胞。 （3）当NDV-GT感染肿瘤细胞后，使肿瘤细胞表达出α-Gal抗原，使得细胞毒性T细胞和辅助性T细胞数量增多，两者共同参与细胞免疫裂解肿瘤细胞。肿瘤细胞缺少营养物质供应，正常代谢被阻断，发生细胞坏死。细胞裂解释放的α-Gal随血液运输到全身后，在全身范围内激活免疫反应，从而解决了溶瘤病毒的“仅以瘤内注射治疗为主”的难题。在免疫反应中，除产生相应的效应细胞外，也会产生相关的记忆细胞，因此当再次出现相同的癌细胞时，机体会发生二次免疫，迅速消灭癌细胞。 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 $