精品解析：广东省河源市龙川一中2026-2027学年高三年级上学期9月考试生物试卷

龙川一中2026-2027学年度第一学期高三年级9月考试 生物试卷 一、选择题：本大题共16小题，共40分。第1-12小题，每小题2分，第13-16小题，每小题4分。在每个小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 我国古生物学家在北方燕山山脉中发现了距今16.3亿年的化石，取名为“壮丽青山藻”，下列证据最能说明“壮丽青山藻”为真核生物的是（　　） A. 细胞的直径比较大 B. 存在不同细胞类型 C. 结构与现代绿藻相似 D. 有机质与蓝细菌不同 2. 细胞共性体现了细胞的统一性，表明生物具有共同祖先。关于细胞共性的叙述，正确的是（ ） A. 都具有细胞器膜 B. 都能进行有丝分裂 C. 都能进行有氧呼吸 D. 都以ATP为能量通货 3. 下列有关化合物的叙述，错误的是（ ） A. 水在生物体内的流动可以把营养物质送到各个细胞 B. 点燃小麦种子后剩余的灰烬就是小麦种子里的无机盐 C. 甲壳类动物和昆虫的外骨骼中含有的几丁质是一种多糖 D. 动物脂肪室温下呈固态是因为其含有大量不饱和脂肪酸 4. 研究表明，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。根据这一理论，以下说法或做法正确的是（ ） A. 糖尿病病人因糖类供能不足，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄 B. 只要运动和多吃瘦肉类食物就可以减少脂肪的堆积，从而达到控制体重的目的 C. 因为脂肪不能大量转化为糖类，所以糖尿病病人不必限制脂肪的摄入量 D. 糖类和脂肪之间可以相互转化，所以它们的组成元素和单体完全相同 5. 研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上抗体，制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析不正确的是（　　） A. 脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白，能避免被白细胞识别和清除 B. 脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞 C. 脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架 D. 图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物 6. 图是钾离子通道模式图，它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是（ ） A. K+通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合 B. 此通道蛋白对通过的离子具有选择性 C. 此通道的运输速率受到K+浓度差的影响 D. 此通道蛋白对K+的运输可以双向进行 7. 近年，我国人工智能领域综合实力迈上新台阶，这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（ ） A. 乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B. 线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C. 服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D. 破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 8. 酵母菌破碎、离心处理后，将只含细胞质基质的上清液、只含细胞器的沉淀物、未处理的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中。下列说法错误的是（ ） A. 在无氧条件下，向甲试管中滴加葡萄糖溶液，会产生C2H5OH B. 在有氧条件下，向乙试管中滴加葡萄糖溶液，会产生H2O C. 在有氧条件下，向丙试管中滴加丙酮酸溶液，会产生CO2 D. 细胞质基质产生[H]的过程实质上是NAD+转化为NADH的过程 9. 关于生物学研究中的科学原理或方法，下列对应叙述错误的是（　　） 选项 生物学研究 科学原理或方法 A 细胞膜结构模型的探索过程 提出假说 B 比较过氧化氢在不同条件下的分解 减法原理 C T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 放射性同位素标记法 D 分析赛达伯格湖能量流动 建构模型 A. A B. B C. C D. D 10. 某兴趣小组在校园劳动基地种植小番茄过程中，下列操作与对应的生物学原理匹配错误的是（ ） A. 定期松土——增加土壤透气性，促进根的有氧呼吸 B. 摘除顶芽——减少侧芽生长素合成，增加果枝数量 C. 清除杂草——减弱种间竞争，保障光照、水分等供给 D. 疏除过多幼果——减少果实间营养竞争，降低畸果率 11. 自由基学说是一种细胞衰老假说。如图是自由基学说示意图，据图分析，有关叙述错误的是（ ） A. 磷脂、蛋白质、DNA都共同含有C、H、O、N、P B. 过程②、①的作用效果会引发雪崩式反应，属于正反馈调节 C. 过程③可能导致细胞膜的物质运输功能降低 D. 过程④可能导致细胞发生癌变 12. 研究表明ABC转运蛋白 （PcABC）在金丝草适应铅（Pb）胁迫中发挥了重要作用。如图为PcABC对Pb2+的转运途径之一。下列相关叙述正确的是（　　） A. 图示路径可减弱金丝草对 Pb2+的耐受性 B. PcABC属于通道蛋白，转运 Pb2+时不需要与其结合 C. PcABC转运 Pb2+过程中会发生磷酸化 D. PcABC跨膜区富含亲水基团，利于其嵌入磷脂双分子层中间 13. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3-I 蛋白被修饰形成 LC3-Ⅱ 蛋白，LC3-Ⅱ 蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组测量细胞中 LC3-I 蛋白和 LC3-Ⅱ蛋白的相对含量，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 由图可知，LC3-I/LC3-Ⅱ的值随运动强度的增大而增大 B. 运动可以通过抑制大鼠细胞线粒体自噬来增加线粒体数目 C. 自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的流动性而实现 D. LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合，说明LC3-Ⅱ是膜上的糖蛋白 14. 茶树具有很高的经济价值，为提高茶树的产量，某科研小组研究了停止供水和恢复供水对气孔导度与光合速率的影响，结果如图所示，下列分析错误的是（　　） A. A点停止供水后光合速率下降的原因是气孔关闭 B. 与停止供水前相比，B点时茶树的光补偿点减小 C. 恢复供水一段时间后，细胞中C3含量短时间内上升 D. 恢复供水后光合速率未能完全恢复可能与脱落酸有关 15. 人工磷脂膜渗透系统现已广泛用于模拟药物跨膜的研究。实验装置如图所示，将上层板套入下层板，一段时间后进行药物转移速率的检测。下列叙述错误的是（ ） A. 测定上下层板的对应小管溶液浓度变化可计算转移速率 B. 该实验装置适用于水溶性及大分子药物转移速率的测定 C. 调整磷脂种类及比例、缓冲液等，可模拟不同组织对药物的吸收 D. 在该模拟实验之后，还需进一步在细胞水平和个体水平开展实验 16. 我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻（颤蓝细菌）表面，使磁性螺旋藻（MSP）能在外部磁场控制下，靶向运动至癌变部位，促进癌细胞的放疗，治疗机制如图所示。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的是（ ） A. 螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物，但不存在DNA-蛋白质复合物 B. 外界提供磁场、放射线、激光的条件后，MSP就能充分发挥作用 C. 过程①利用MSP叶绿体释放的O2改善肿瘤组织内部的缺氧环境 D. 过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜 二、非选择题（除特别说明外，其余每空2分） 17. 已知酵母菌分泌蛋白运输过程中的囊泡与核苷酸片段R和S有关。某实验小组为探究其具体作用机制，用含放射性的氨基酸溶液分别培养野生型酵母菌、突变体1和突变体2，并检测了相关结构的放射性，结果如表所示。野生型及突变体酵母菌如图所示。回答下列问题： 酵母菌类型 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 野生型（RS） + + + + 突变体1（RS*） + + － － 突变体2（R*S） + + + － 注：“*”表示该核苷酸片段出现异常，“+”表示有放射性，“－”表示没有放射性。 （1）本实验使用了____法来追踪分泌蛋白的合成和运输途径，该实验不可以用3H标记氨基酸中的氨基或羧基来进行研究，原因是____。 （2）研究发现，突变体2的细胞膜上缺失某种载体蛋白，导致其无法吸收某类氨基酸，这一现象体现了细胞膜具有____的功能。 （3）内质网中的蛋白质最初是在____（填“游离在细胞质中”或“附着在内质网上”）的核糖体上开始合成的。图中乙对应表中的____酵母菌。核苷酸片段S的功能可能是____（填“促进”或“抑制”）内质网形成囊泡。 （4）若用含放射性的氨基酸溶液培养R*S*酵母菌，则细胞中放射性的分布情况最可能是_________。 18. M是植物线粒体膜上转运丙酮酸的蛋白。为探究M蛋白对植物镉耐受性的影响，科研人员利用拟南芥M基因缺失突变体进行了相关研究。回答下列问题： （1）利用葡萄糖进行有氧呼吸时，丙酮酸是第___________阶段的产物，该阶段释放的能量形式包括______________________。 （2）无镉胁迫时，M缺失突变体细胞质基质中丙酮酸的含量________野生型。受到镉胁迫时，拟南芥可通过主动运输将镉排出胞外以缓解毒害，推测此时野生型中有氧呼吸强度会______________________。 （3）谷氨酸是植物合成谷胱甘肽的主要原料，在丙酮酸供应不足时也可用于维系有氧呼吸的正常运转，无镉胁迫时，M缺失突变体和野生型的根长无显著差异，而突变体谷胱甘肽含量显著低于野生型，推测造成此现象的原因是_____________________________________。 （4）拟南芥还可通过谷胱甘肽结合镉以减轻毒害。镉胁迫时，M缺失突变体中谷胱甘肽含量显著高于野生型，结合下图根长数据分析，相较于野生型，此时M缺失突变体根细胞中的ATP生成量__________，其原因是___________________________________________。 19. 油菜是我国重要的油料作物，其高产依赖大量氮肥投入，但过度施肥导致氮肥利用率偏低，因此研究人员设计实验探究氮充足（HN）、轻度缺氮（MN）、严重缺氮（LN）三组不同氮肥水平对油菜光合作用及氮分配的影响，结果如图所示。回答以下问题。 注：新叶标记后第1~8天为叶片扩张阶段。 （1）植物吸收氮元素后合成____________________（至少答三种）等重要物质参与光合作用光反应。 （2）叶片中的氮主要以“光合氮”（参与光合作用）和“储存氮”（未参与代谢）两种形式存在。由图乙可知，在叶片扩张阶段，叶片总氮含量降低，而光合氮含量基本不变，从氮分配角度分析，出现该现象的原因是____________________。与LN组相比，HN组氮肥利用率__________（选填“高”或“低”）。 （3）Rubisco酶是催化暗反应中CO2固定的关键酶，同时也可以在光照下催化C5与O2进行光呼吸生成CO2造成碳元素流失。油菜叶片中存在较多未激活的Rubisco酶主要以__________（选填“光合氮”或“储存氮”）的形式存在。研究发现，当环境中CO2浓度较低时，为了避免光呼吸过强，此时叶片中未激活的Rubisco酶比例会__________（选填“升高”或“降低”）。 （4）综合上述分析，请提出既能提高氮肥利用率，又能提高大棚油菜产量的具体农业措施：______________________________。 20. 利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。 实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。 实验材料和试剂：纤维素悬浮液、pH7.5的缓冲液、蒸馏水、三种微生物（A～C）培养物的纤维素酶提取液（提取液中酶蛋白浓度相同）、斐林试剂。 实验步骤： （1）取四支试管，分别编号1、2、3、4。向四支试管均加入0.2mlpH7.5的缓冲液、0.3ml纤维素悬浮液，____________，向2、3、4三支试管均加入1.4ml蒸馏水以及分别加入0.1ml的微生物A提取液、微生物B提取液、微生物C提取液。 （2）将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时。该实验中的对照组是______号试管。 （3）在上述四支试管中分别加入斐林试剂，摇匀后，进行______处理。观察比较4支试管的颜色及其深浅。该实验的实验原理是__________________（答出两点）。 实验结果： 实验处理 微生物A提取物 微生物B提取物 微生物C提取物 颜色深浅程度 + +++ ++ （4）上述结果表明：____________。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是____________。从解决能源问题的角度分析，开发这种纤维素酶的用途在于____________。 21. 柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染，严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中，该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的部分过程示意图。回答下列问题： （1）构建重组质粒时需要使用PCR技术扩增目的基因，扩增时除加入原料、含Mg2+的缓冲液、引物外，还需添加________________（答两点）。扩增M基因应选择图1中的引物_______（填序号）。质粒载体中启动子的作用是___________________________。 （2）如图2所示，为使目的基因与质粒连接，在设计PCR引物扩增M基因时，需在引物的5′端添加限制酶Xho Ⅰ的识别序列，再经Xho Ⅰ单酶切割后的载体和M基因进行连接。为鉴定M基因与载体是正向连接还是反向连接，应选择________________酶对筛选的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若电泳结果出现长度为________________bp大小的两种片段，该重组质粒即为所需的基因表达载体。 （3）采用农杆菌转化法将目的基因导入柑橘细胞后，为了筛选出成功导入重组DNA分子的受体细胞，可将受体细胞接种到含________________的固体培养基上培养。 （4）将筛选出的含有重组DNA的柑橘细胞采用植物组织培养技术培育成转基因柑橘幼苗，为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗该种革兰氏阴性菌的感染，在个体生物学水平上，操作方法是________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 龙川一中2026-2027学年度第一学期高三年级9月考试 生物试卷 一、选择题：本大题共16小题，共40分。第1-12小题，每小题2分，第13-16小题，每小题4分。在每个小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 我国古生物学家在北方燕山山脉中发现了距今16.3亿年的化石，取名为“壮丽青山藻”，下列证据最能说明“壮丽青山藻”为真核生物的是（　　） A. 细胞的直径比较大 B. 存在不同细胞类型 C. 结构与现代绿藻相似 D. 有机质与蓝细菌不同 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞的直径较大并非真核生物的独有特征，部分原核生物（如蓝细菌）也可形成较大细胞或群体，因此不能作为决定性证据，A错误； B、一些原核生物（比如某些蓝细菌群体）也能出现形态不同的细胞，所以这也不能直接证明是真核生物，B错误； C、现代绿藻是典型的真核生物，具有细胞核、叶绿体等复杂的细胞器。如果 “壮丽青山藻” 的化石结构与现代绿藻相似，就意味着它很可能具备真核生物的典型细胞结构（如成形的细胞核、具膜细胞器），这是最有力的证据，C正确； D、有机质差异（如脂质、蛋白质种类）与代谢活动相关，但原核与真核生物可能具有相似的有机组成，不能作为细胞结构复杂性的判定标准，D错误。 故选C。 2. 细胞共性体现了细胞的统一性，表明生物具有共同祖先。关于细胞共性的叙述，正确的是（ ） A. 都具有细胞器膜 B. 都能进行有丝分裂 C. 都能进行有氧呼吸 D. 都以ATP为能量通货 【答案】D 【解析】 【详解】A、原核细胞只有核糖体一种细胞器，而核糖体无膜结构，因此不是所有细胞都具有细胞器膜，A错误； B、有丝分裂是真核细胞特有的分裂方式，原核细胞一般进行二分裂，高度分化的真核细胞也无法进行有丝分裂，不是所有细胞都能进行有丝分裂，B错误； C、很多细胞只能进行无氧呼吸，比如乳酸菌、哺乳动物成熟的红细胞，因此不是所有细胞都能进行有氧呼吸，C错误； D、ATP是所有细胞通用的直接能源物质（能量通货），这是细胞的共性，体现了细胞的统一性，D正确。 3. 下列有关化合物的叙述，错误的是（ ） A. 水在生物体内的流动可以把营养物质送到各个细胞 B. 点燃小麦种子后剩余的灰烬就是小麦种子里的无机盐 C. 甲壳类动物和昆虫的外骨骼中含有的几丁质是一种多糖 D. 动物脂肪室温下呈固态是因为其含有大量不饱和脂肪酸 【答案】D 【解析】 【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。 【详解】A、水作为溶剂和运输介质，能协助将营养物质输送至各细胞，A正确； B、小麦种子燃烧后，有机物会分解成二氧化碳和水，剩余灰烬主要为无机盐，B正确； C、几丁质属于多糖，存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中，具有保护和支持作用，C正确； D、动物脂肪室温下呈固态是因为含大量饱和脂肪酸（如猪油），而不饱和脂肪酸（如植物油）通常熔点较低，呈液态，D错误。 故选D。 4. 研究表明，糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。根据这一理论，以下说法或做法正确的是（ ） A. 糖尿病病人因糖类供能不足，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄 B. 只要运动和多吃瘦肉类食物就可以减少脂肪的堆积，从而达到控制体重的目的 C. 因为脂肪不能大量转化为糖类，所以糖尿病病人不必限制脂肪的摄入量 D. 糖类和脂肪之间可以相互转化，所以它们的组成元素和单体完全相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、糖尿病病人因胰岛素分泌不足或细胞对胰岛素敏感性下降，导致糖类无法被正常利用供能，机体就会分解脂肪供能，消耗皮下储存的脂肪，因此皮下脂肪一般会变薄，A正确； B、瘦肉类的主要成分是蛋白质，若蛋白质摄入过量，多余的蛋白质也会转化为脂肪，同时若不限制糖类的摄入，充足的糖类仍可大量转化为脂肪，无法达到控制体重的目的，B错误； C、脂肪虽然不能大量转化为糖类，但脂肪分解产生的甘油等物质可以转化为糖类，会升高血糖，同时过多摄入脂肪会加重代谢负担，糖尿病病人仍需要限制脂肪的摄入量，C错误； D、糖类和脂肪的组成元素都是C、H、O，但二者组成单位不同：糖类的单体是单糖，脂肪不属于生物大分子，没有单体，基本组成单位是甘油和脂肪酸，D错误。 5. 研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上抗体，制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析不正确的是（　　） A. 脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白，能避免被白细胞识别和清除 B. 脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞 C. 脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架 D. 图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物 【答案】D 【解析】 【详解】A、糖蛋白与细胞的识别有关，“隐形脂质体”不具备可供白细胞识别的糖蛋白，能避免被白细胞识别和清除，A正确； B、脂质体膜上镶嵌的抗体能够特异性识别癌细胞，将药物定向运送到癌细胞，从而杀死癌细胞，B正确； C、据题图可知，脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架，C正确； D、磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，药物B接近磷脂分子的尾部，为脂溶性药物，D错误。 故选D。 6. 图是钾离子通道模式图，它由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”。下列叙述错误的是（ ） A. K+通过通道蛋白时不需要与通道蛋白结合 B. 此通道蛋白对通过的离子具有选择性 C. 此通道的运输速率受到K+浓度差的影响 D. 此通道蛋白对K+的运输可以双向进行 【答案】D 【解析】 【分析】协助扩散需要借助细胞膜上的转运蛋白的协助，转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，其中分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白的结合。 【详解】A 、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过， K+通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合， A 正确； B、此通道蛋白对通过的离子具有选择性，例如，水分子和 Na+不能借助 K+通道蛋白进出细胞，B正确； C、结合题意可知， K+可通过通道蛋白进出细胞，则其方式是协助扩散，膜内外物质浓度梯度的大小会直接影响协助扩散速率，浓度差越大扩散速率越快， C正确； D、钾离子通道由四个相同的亚基形成了一个倒圆锥体，在宽的一端外部有一个选择性的“过滤器”，故此通道蛋白对K+的运输只能单向进行，D错误。 故选D。 7. 近年，我国人工智能领域综合实力迈上新台阶，这将成为我国赢得全球科技竞争主动权的重要战略抓手。某同学假期预习教材时，想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题，下列检索的问题合理的是（ ） A. 乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段 B. 线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成 C. 服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感 D. 破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少 【答案】D 【解析】 【分析】真核细胞的分裂方式：有丝分裂、减数分裂和无丝分裂。原核细胞的分裂方式：二分裂。 【详解】A、乳酸菌属于细菌，细菌进行的是二分裂，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，所以该问题不合理，A错误； B、ATP 的合成主要在线粒体内膜上进行，由线粒体内膜上的 ATP 合成酶催化，线粒体外膜一般不参与 ATP 的合成，所以该问题不合理，B错误； C、甲型流感是由病毒引起的，抗生素主要作用于细菌，对病毒无效，所以该问题不合理，C错误； D、内环境具有一定的酸碱平衡调节能力，探究破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是有意义且合理的问题，D正确。 故选D。 8. 酵母菌破碎、离心处理后，将只含细胞质基质的上清液、只含细胞器的沉淀物、未处理的酵母菌培养液分别放入甲、乙、丙3支试管中。下列说法错误的是（ ） A. 在无氧条件下，向甲试管中滴加葡萄糖溶液，会产生C2H5OH B. 在有氧条件下，向乙试管中滴加葡萄糖溶液，会产生H2O C. 在有氧条件下，向丙试管中滴加丙酮酸溶液，会产生CO2 D. 细胞质基质产生[H]的过程实质上是NAD+转化为NADH的过程 【答案】B 【解析】 【详解】A、甲试管含酵母菌细胞质基质，无氧条件下可完成无氧呼吸全过程，将葡萄糖分解为C2H5OH和CO2，A正确； B、乙试管的成分为细胞器，其中线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所，但葡萄糖无法直接进入线粒体被分解，因此有氧条件下向乙试管滴加葡萄糖也不会产生H2O，B错误； C、丙试管为完整的酵母菌，有氧条件下丙酮酸可进入线粒体，参与有氧呼吸第二阶段产生CO2，C正确； D、细胞呼吸过程中细胞质基质产生的[H]本质是NADH，该过程实质上是NAD+结合H和电子转化为NADH的过程，D正确。 9. 关于生物学研究中的科学原理或方法，下列对应叙述错误的是（　　） 选项 生物学研究 科学原理或方法 A 细胞膜结构模型的探索过程 提出假说 B 比较过氧化氢在不同条件下的分解 减法原理 C T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 放射性同位素标记法 D 分析赛达伯格湖能量流动 建构模型 A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【分析】假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验，如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。 【详解】A、在细胞膜结构模型的探索过程中，科学家们根据当时的研究成果和发现，不断提出各种假说，如脂双层假说、流动镶嵌模型假说等，然后通过进一步的实验和观察来验证或修正这些假说，所以该研究运用了提出假说的方法，A正确； B、比较过氧化氢在不同条件下的分解实验，是通过设置不同的条件（如加热、加催化剂等）来探究这些条件对过氧化氢分解速率的影响，运用的是加法原理，而不是减法原理。减法原理是指在对照实验中，通过排除某种因素来研究该因素对实验对象的影响，B错误； C、噬菌体侵染细菌实验中，分别用放射性同位素 32P标记噬菌体的DNA，用放射性同位素35S标记噬菌体的蛋白质外壳，然后通过追踪放射性物质的去向，来研究噬菌体侵染细菌时DNA和蛋白质的作用，运用了放射性同位素标记法，C正确； D、在分析赛达伯格湖能量流动时，通过构建数学模型（如能量金字塔等）或概念模型等方式，来直观地呈现能量在生态系统中的流动过程和特点等，运用了建构模型的方法，D正确。 故选B。 10. 某兴趣小组在校园劳动基地种植小番茄过程中，下列操作与对应的生物学原理匹配错误的是（ ） A. 定期松土——增加土壤透气性，促进根的有氧呼吸 B. 摘除顶芽——减少侧芽生长素合成，增加果枝数量 C. 清除杂草——减弱种间竞争，保障光照、水分等供给 D. 疏除过多幼果——减少果实间营养竞争，降低畸果率 【答案】B 【解析】 【详解】A、定期松土能增大土壤空隙，提升土壤含氧量，促进根细胞的有氧呼吸，有利于根吸收矿质元素，原理匹配正确，A不符合题意； B、摘除顶芽是解除顶端优势：顶芽产生的生长素极性运输到侧芽，使侧芽生长素浓度过高抑制生长，摘除顶芽后是减少了侧芽处生长素的来源，而非减少侧芽自身的生长素合成，原理匹配错误，B符合题意； C、杂草和小番茄是不同物种，存在种间竞争关系，会争夺光照、水分、无机盐等资源，清除杂草可减弱竞争，保障小番茄的资源供给，原理匹配正确，C不符合题意； D、幼果生长需要消耗大量营养，过多幼果会相互竞争营养，导致部分果实营养不足出现畸形，疏除过多幼果可减少营养竞争，降低畸果率，原理匹配正确，D不符合题意。 11. 自由基学说是一种细胞衰老假说。如图是自由基学说示意图，据图分析，有关叙述错误的是（ ） A. 磷脂、蛋白质、DNA都共同含有C、H、O、N、P B. 过程②、①的作用效果会引发雪崩式反应，属于正反馈调节 C. 过程③可能导致细胞膜的物质运输功能降低 D. 过程④可能导致细胞发生癌变 【答案】A 【解析】 【分析】细胞衰老自由基学说： （1）自由基攻击生物膜中的磷脂分子，产生新的自由基，对生物膜损伤较大； （2）自由基攻击DNA，可能引起基因突变； （3）自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降。 细胞衰老端粒学说端粒学说认为，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。当端粒DNA序列被截短后，端粒内侧的正常基因的DNA会受到损伤。 【详解】A、磷脂、DNA共同含有C、H、O、N、P，蛋白质一定含有的元素是C、H、O、N，未必含有P元素，A错误； B、由图可知，自由基攻击磷脂，磷脂又可以产生更多的自由基，故过程②、①的作用效果属于正反馈调节，B正确； C、若过程③攻击的是膜上的蛋白质，则可能会影响物质的跨膜运输，导致细胞膜的物质运输功能降低，C正确； D、④过程使DNA分子中的基因碱基对缺失或替换，导致遗传信息发生改变，如果发生在原癌基因和抑癌基因上，则可能导致细胞癌变，D正确。 故选A。 12. 研究表明ABC转运蛋白 （PcABC）在金丝草适应铅（Pb）胁迫中发挥了重要作用。如图为PcABC对Pb2+的转运途径之一。下列相关叙述正确的是（　　） A. 图示路径可减弱金丝草对 Pb2+的耐受性 B. PcABC属于通道蛋白，转运 Pb2+时不需要与其结合 C. PcABC转运 Pb2+过程中会发生磷酸化 D. PcABC跨膜区富含亲水基团，利于其嵌入磷脂双分子层中间 【答案】C 【解析】 【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，通道蛋白转运物质时自身构象不发生改变。 【详解】A、分析图可知，Pb2+可以通过主动运输进入细胞，随后再通过主动运输进入液泡中，因此图示路径可增强金丝草对 Pb2+的耐受性，A错误； B、分析图可知，PcABC属于载体蛋白，转运 Pb2+时需要与其结合，B错误； C、分析图可知，PcABC转运 Pb2+过程中会发生ATP的水解，ATP分子的末端磷酸基团脱离下来与PcABC结合，这一过程伴随着能量的转移，这就是PcABC载体蛋白的磷酸化，C正确； D、磷脂分子的“尾部”具有疏水性，因此PcABC跨膜区富含疏水基团，利于其嵌入磷脂双分子层中间，D错误。 故选C。 13. 内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体时，LC3-I 蛋白被修饰形成 LC3-Ⅱ 蛋白，LC3-Ⅱ 蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解。将大鼠随机分为对照组、中等强度运动组和大强度运动组测量细胞中 LC3-I 蛋白和 LC3-Ⅱ蛋白的相对含量，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A. 由图可知，LC3-I/LC3-Ⅱ的值随运动强度的增大而增大 B. 运动可以通过抑制大鼠细胞线粒体自噬来增加线粒体数目 C. 自噬体与溶酶体的融合依赖于生物膜的流动性而实现 D. LC3-Ⅱ蛋白能促使自噬体与溶酶体融合，说明LC3-Ⅱ是膜上的糖蛋白 【答案】C 【解析】 【详解】A、据图分析，对照组两种蛋白的比例相同，随运动强度增大，LC3-Ⅰ蛋白被修饰形成LC3-Ⅱ蛋白，LC3－I/LC3-Ⅱ的比值减小，A错误； B、由图可知运动可使LC3-Ⅱ蛋白增加，可以促进大鼠细胞的线粒体自噬，B错误； C、内质网膜包裹损伤的线粒体形成自噬体，与溶酶体融合依赖膜的流动性，C正确； D、已知LC3-Ⅱ蛋白促使自噬体与溶酶体融合，完成损伤的线粒体降解，但不能说明LC3-Ⅱ是膜上的糖蛋白，D错误。 故选C。 14. 茶树具有很高的经济价值，为提高茶树的产量，某科研小组研究了停止供水和恢复供水对气孔导度与光合速率的影响，结果如图所示，下列分析错误的是（　　） A. A点停止供水后光合速率下降的原因是气孔关闭 B. 与停止供水前相比，B点时茶树的光补偿点减小 C. 恢复供水一段时间后，细胞中C3含量短时间内上升 D. 恢复供水后光合速率未能完全恢复可能与脱落酸有关 【答案】B 【解析】 【详解】A、A点停止供水后，植物为减少水分散失气孔关闭，气孔导度下降，CO2吸收量减少，暗反应速率降低，导致光合速率下降，A正确； B、光补偿点是光合速率等于呼吸速率时的光照强度。B点处于停止供水阶段，相同光照下光合速率远低于停止供水前，而呼吸速率基本不变，因此需要更高的光照强度才能让光合速率等于呼吸速率，即光补偿点增大，B错误； C、恢复供水后气孔导度增大，CO2供应增加，CO2固定生成C3的速率加快，短时间内C3的还原速率还未改变，因此细胞中C3含量短时间内上升，C正确； D、干旱（停止供水）过程中植物脱落酸会积累，脱落酸可促进气孔关闭、抑制细胞代谢，因此恢复供水后光合速率未能完全恢复，可能与脱落酸有关，D正确。 15. 人工磷脂膜渗透系统现已广泛用于模拟药物跨膜的研究。实验装置如图所示，将上层板套入下层板，一段时间后进行药物转移速率的检测。下列叙述错误的是（ ） A. 测定上下层板的对应小管溶液浓度变化可计算转移速率 B. 该实验装置适用于水溶性及大分子药物转移速率的测定 C. 调整磷脂种类及比例、缓冲液等，可模拟不同组织对药物的吸收 D. 在该模拟实验之后，还需进一步在细胞水平和个体水平开展实验 【答案】B 【解析】 【分析】流动镶嵌模型的基本内容：生物膜的流动镶嵌模型(fluid mosaic model)认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。 【详解】A、通过测定上下层板的对应小管溶液浓度变化可计算药物的转移速率，这是该实验的原理所在，A正确； B、该实验装置不适用于水溶性及大分子药物转移速率的测定，因为水溶性小分子无法穿过磷脂膜，大分子需要通过胞吞和胞吐的方式进出细胞，B错误； C、药物的吸收于人工磷脂膜中磷脂的种类和比例以及缓冲液有关，因此，调整磷脂种类及比例、缓冲液等，可模拟不同组织对药物的吸收，C正确； D、在该模拟实验之后，为了探究实验的应用价值，还需进一步在细胞水平和个体水平开展实验，D正确。 故选B。 16. 我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻（颤蓝细菌）表面，使磁性螺旋藻（MSP）能在外部磁场控制下，靶向运动至癌变部位，促进癌细胞的放疗，治疗机制如图所示。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的是（ ） A. 螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物，但不存在DNA-蛋白质复合物 B. 外界提供磁场、放射线、激光的条件后，MSP就能充分发挥作用 C. 过程①利用MSP叶绿体释放的O2改善肿瘤组织内部的缺氧环境 D. 过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜 【答案】D 【解析】 【分析】癌细胞是正常细胞在致癌因子的作用下，遗传物质发生改变，成为不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 【详解】A、螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物（如核糖体），也存在DNA-蛋白质复合物，如转录时RNA聚合酶与DNA结合，A错误； B、放射线、激光等条件会导致磁性螺旋藻解体，B错误； C、螺旋藻是颤蓝细菌，为原核生物，没有叶绿体，C错误； D、过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜，D正确。 故选D。 二、非选择题（除特别说明外，其余每空2分） 17. 已知酵母菌分泌蛋白运输过程中的囊泡与核苷酸片段R和S有关。某实验小组为探究其具体作用机制，用含放射性的氨基酸溶液分别培养野生型酵母菌、突变体1和突变体2，并检测了相关结构的放射性，结果如表所示。野生型及突变体酵母菌如图所示。回答下列问题： 酵母菌类型 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 野生型（RS） + + + + 突变体1（RS*） + + － － 突变体2（R*S） + + + － 注：“*”表示该核苷酸片段出现异常，“+”表示有放射性，“－”表示没有放射性。 （1）本实验使用了____法来追踪分泌蛋白的合成和运输途径，该实验不可以用3H标记氨基酸中的氨基或羧基来进行研究，原因是____。 （2）研究发现，突变体2的细胞膜上缺失某种载体蛋白，导致其无法吸收某类氨基酸，这一现象体现了细胞膜具有____的功能。 （3）内质网中的蛋白质最初是在____（填“游离在细胞质中”或“附着在内质网上”）的核糖体上开始合成的。图中乙对应表中的____酵母菌。核苷酸片段S的功能可能是____（填“促进”或“抑制”）内质网形成囊泡。 （4）若用含放射性的氨基酸溶液培养R*S*酵母菌，则细胞中放射性的分布情况最可能是_________。 【答案】（1） ①. 同位素标记（或放射性同位素示踪） ②. 氨基酸脱水缩合时，氨基和羧基中的氢会进入水中，导致放射性标记的氢出现在水中，无法追踪蛋白质的合成和运输路径 （2）控制物质进出细胞 （3） ①. 游离在细胞质中 ②. 突变体2 ③. 促进 （4）集中在内质网及其附近区域 【解析】 【分析】分泌蛋白先在内质网上的核糖体上以氨基酸为原料形成多肽链，然后进入内质网进行加工，内质网以出芽形式形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装，由囊泡运输到细胞膜，蛋白质由细胞膜分泌到细胞外。 【小问1详解】 本实验使用同位素标记法（或放射性同位素示踪法）追踪分泌蛋白的合成和运输路径。不能用3H标记氨基酸中的氨基或羧基，因为氨基酸脱水缩合时，氨基和羧基中的氢会进入水中，导致放射性标记的氢出现在水中，无法追踪蛋白质的合成和运输路径。 【小问2详解】 突变体2的细胞膜上缺失某种载体蛋白，导致其无法吸收某类氨基酸，这一现象体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 【小问3详解】 内质网中的蛋白质最初在游离的核糖体上开始合成。图乙中放射性分布于内质网、高尔基体，对应突变体2，细胞膜无放射性。突变体1（S 片段异常）的分泌蛋白无法从内质网运输到高尔基体，说明正常S片段的功能是促进囊泡与高尔基体结合。 【小问4详解】 R*S*酵母菌中，核苷酸片段R和S都异常，核苷酸片段S异常会使分泌蛋白不能从内质网运输到高尔基体，因此若用含放射性的氨基酸溶液培养R*S*酵母菌，则细胞中放射性的分布情况最可能是集中在内质网及其附近区域。 18. M是植物线粒体膜上转运丙酮酸的蛋白。为探究M蛋白对植物镉耐受性的影响，科研人员利用拟南芥M基因缺失突变体进行了相关研究。回答下列问题： （1）利用葡萄糖进行有氧呼吸时，丙酮酸是第___________阶段的产物，该阶段释放的能量形式包括______________________。 （2）无镉胁迫时，M缺失突变体细胞质基质中丙酮酸的含量________野生型。受到镉胁迫时，拟南芥可通过主动运输将镉排出胞外以缓解毒害，推测此时野生型中有氧呼吸强度会______________________。 （3）谷氨酸是植物合成谷胱甘肽的主要原料，在丙酮酸供应不足时也可用于维系有氧呼吸的正常运转，无镉胁迫时，M缺失突变体和野生型的根长无显著差异，而突变体谷胱甘肽含量显著低于野生型，推测造成此现象的原因是_____________________________________。 （4）拟南芥还可通过谷胱甘肽结合镉以减轻毒害。镉胁迫时，M缺失突变体中谷胱甘肽含量显著高于野生型，结合下图根长数据分析，相较于野生型，此时M缺失突变体根细胞中的ATP生成量__________，其原因是___________________________________________。 【答案】（1） ①. 一 ②. 热能、ATP中活跃的化学能 （2） ①. 高于（大于） ②. 增强 （3）M蛋白缺失，丙酮酸转运进入线粒体减少，更多谷氨酸用于维持有氧呼吸，用于合成谷胱甘肽的谷氨酸减少，谷胱甘肽含量降低 （4） ①. 减少（降低） ②. M缺失突变体大量谷氨酸用于合成谷胱甘肽结合镉，用于有氧呼吸的谷氨酸减少，有氧呼吸减弱，ATP生成减少 【解析】 【小问1详解】 利用葡萄糖进行有氧呼吸时，丙酮酸在第一阶段产生（葡萄糖分解为丙酮酸和[H]，释放少量能量）；该阶段释放的能量一部分储存在ATP 中，一部分以热能形式散失，即该阶段释放的能量形式包括热能、ATP中活跃的化学能。 【小问2详解】 M蛋白是转运丙酮酸进入线粒体的蛋白，M缺失突变体中丙酮酸无法正常进入线粒体，因此细胞质基质中丙酮酸的含量高于野生型；镉胁迫时，野生型需通过主动运输排出镉，主动运输需要消耗ATP，因此有氧呼吸强度会增强（以提供更多ATP）。 【小问3详解】 M缺失突变体中，丙酮酸转运进入线粒体减少，更多谷氨酸用于维持有氧呼吸，用于合成谷胱甘肽的谷氨酸减少，谷胱甘肽含量降低，谷胱甘肽含量显著低于野生型；同时，有氧呼吸的能量供应能满足根生长的需求，因此突变体和野生型的根长无显著差异。 【小问4详解】 相较于野生型，镉胁迫时M缺失突变体细胞中的ATP生成量减少（降低）；原因是M缺失突变体大量谷氨酸用于合成谷胱甘肽结合镉，用于有氧呼吸的谷氨酸减少，有氧呼吸减弱，ATP生成减少。 19. 油菜是我国重要的油料作物，其高产依赖大量氮肥投入，但过度施肥导致氮肥利用率偏低，因此研究人员设计实验探究氮充足（HN）、轻度缺氮（MN）、严重缺氮（LN）三组不同氮肥水平对油菜光合作用及氮分配的影响，结果如图所示。回答以下问题。 注：新叶标记后第1~8天为叶片扩张阶段。 （1）植物吸收氮元素后合成____________________（至少答三种）等重要物质参与光合作用光反应。 （2）叶片中的氮主要以“光合氮”（参与光合作用）和“储存氮”（未参与代谢）两种形式存在。由图乙可知，在叶片扩张阶段，叶片总氮含量降低，而光合氮含量基本不变，从氮分配角度分析，出现该现象的原因是____________________。与LN组相比，HN组氮肥利用率__________（选填“高”或“低”）。 （3）Rubisco酶是催化暗反应中CO2固定的关键酶，同时也可以在光照下催化C5与O2进行光呼吸生成CO2造成碳元素流失。油菜叶片中存在较多未激活的Rubisco酶主要以__________（选填“光合氮”或“储存氮”）的形式存在。研究发现，当环境中CO2浓度较低时，为了避免光呼吸过强，此时叶片中未激活的Rubisco酶比例会__________（选填“升高”或“降低”）。 （4）综合上述分析，请提出既能提高氮肥利用率，又能提高大棚油菜产量的具体农业措施：______________________________。 【答案】（1）酶、叶绿素、ATP、NADPH等 （2） ①. 叶片扩张阶段，储存氮向外运输转移，光合氮含量基本不变，因此总氮含量降低 ②. 低 （3） ①. 储存氮  ②. 升高 （4）适量施用氮肥（避免过度施氮），同时适当提高大棚内CO₂浓度 【解析】 【小问1详解】 光合作用相关的含氮物质：光反应相关的叶绿素、酶、ATP、NADPH等。 【小问2详解】 根据题干定义，总氮=光合氮+储存氮，叶片扩张阶段，储存氮向外运输转移，光合氮含量基本不变，因此总氮含量降低；对比乙图，HN组储存氮占总氮的比例远高于LN组，大量氮没有参与光合作用代谢，因此氮肥利用率更低。 【小问3详解】 未激活的Rubisco酶没有参与代谢，符合“储存氮”的定义，所以油菜叶片中存在较多未激活的Rubisco酶主要以储存氮的形式存在；CO₂浓度低时，Rubisco酶更容易结合O₂引发光呼吸，未激活的Rubisco酶比例升高，可以减少光呼吸造成的碳流失。 【小问4详解】 结合实验结论：过度施氮会导致大量氮以储存氮形式浪费，降低氮肥利用率；适当增施CO₂可以减少光呼吸，同时让更多Rubisco酶参与暗反应，所以提高大棚产量的措施是适量施用氮肥（避免过度施氮），同时适当提高大棚内CO₂浓度。 20. 利用纤维素解决能源问题的关键是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。 实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。 实验材料和试剂：纤维素悬浮液、pH7.5的缓冲液、蒸馏水、三种微生物（A～C）培养物的纤维素酶提取液（提取液中酶蛋白浓度相同）、斐林试剂。 实验步骤： （1）取四支试管，分别编号1、2、3、4。向四支试管均加入0.2mlpH7.5的缓冲液、0.3ml纤维素悬浮液，____________，向2、3、4三支试管均加入1.4ml蒸馏水以及分别加入0.1ml的微生物A提取液、微生物B提取液、微生物C提取液。 （2）将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时。该实验中的对照组是______号试管。 （3）在上述四支试管中分别加入斐林试剂，摇匀后，进行______处理。观察比较4支试管的颜色及其深浅。该实验的实验原理是__________________（答出两点）。 实验结果： 实验处理 微生物A提取物 微生物B提取物 微生物C提取物 颜色深浅程度 + +++ ++ （4）上述结果表明：____________。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是____________。从解决能源问题的角度分析，开发这种纤维素酶的用途在于____________。 【答案】 ①. 向1试管中加入1．5ml蒸馏水 ②. 1 ③. 50～65℃水浴加热 ④. 纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖；用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；葡萄糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。 ⑤. 不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同 ⑥. 不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空间结构不同） ⑦. 将纤维素分解为葡萄糖，可用作制取酒精的原料；用纤维素作为原料，提供清洁能源一定程度上代替化石燃料（合理即可给分） 【解析】 【分析】根据题干信息分析，该实验的目的是比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性，则实验的自变量是不同微生物产生的纤维素酶，因变量是纤维素酶的活性；纤维素酶可以催化纤维素分解产生葡萄糖，葡萄糖属于还原糖，而还原糖可以用斐林试剂鉴定，产生砖红色沉淀，因此砖红色颜色越深的组，纤维素酶的活性越高。 【详解】（1）根据实验的单一变量原则和对照性原则分析，已知向2、3、4三支试管均加入1.4ml蒸馏水以及分别加入0.1ml的微生物A提取液、微生物B提取液、微生物C提取液，则1号试管是对照组，应该加入1.5ml蒸馏水。 （2）根据以上分析已知，1号试管为对照组。 （3）斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热，即加入斐林试剂摇匀后进行50～65℃水浴加热处理。该实验的原理有：纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖；用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；葡萄糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。 （4）根据表格分析，不同微生物提取物产生的颜色深浅程度不同，说明不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同；在不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是不同酶的空间结构不同或氨基酸序列不同。从解决能源问题的角度分析，这种高性能纤维素酶的用途在于能够将纤维素分解为葡萄糖，可用作制取酒精的原料；用纤维素作为原料，提供清洁能源一定程度上代替化石燃料。 【点睛】解答本题的关键是掌握实验的基本原则、还原糖的鉴定等知识点，能够根据实验目的找出实验的自变量和因变量，补充实验过程，并能够根据颜色的深浅程度判断酶活性的高低。 21. 柑橘树生长过程中易受某种革兰氏阴性菌感染，严重危害柑橘产量。科研人员将M基因转入柑橘中，该基因控制合成的酶可抑制该种革兰氏阴性菌的生长与繁殖。如图是培育转基因柑橘的部分过程示意图。回答下列问题： （1）构建重组质粒时需要使用PCR技术扩增目的基因，扩增时除加入原料、含Mg2+的缓冲液、引物外，还需添加________________（答两点）。扩增M基因应选择图1中的引物_______（填序号）。质粒载体中启动子的作用是___________________________。 （2）如图2所示，为使目的基因与质粒连接，在设计PCR引物扩增M基因时，需在引物的5′端添加限制酶Xho Ⅰ的识别序列，再经Xho Ⅰ单酶切割后的载体和M基因进行连接。为鉴定M基因与载体是正向连接还是反向连接，应选择________________酶对筛选的载体进行双酶切，并对酶切后的DNA片段进行电泳分析。若电泳结果出现长度为________________bp大小的两种片段，该重组质粒即为所需的基因表达载体。 （3）采用农杆菌转化法将目的基因导入柑橘细胞后，为了筛选出成功导入重组DNA分子的受体细胞，可将受体细胞接种到含________________的固体培养基上培养。 （4）将筛选出的含有重组DNA的柑橘细胞采用植物组织培养技术培育成转基因柑橘幼苗，为检测转基因柑橘幼苗是否可以抵抗该种革兰氏阴性菌的感染，在个体生物学水平上，操作方法是________________。 【答案】（1） ①. 模板（M基因DNA片段）、Taq酶（热稳定DNA聚合酶） ②. 2和3 ③. RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动目的基因转录出mRNA （2） ①. Hpa Ⅰ和BamHⅠ ②. 800、5900 （3）潮霉素 （4）用该革兰氏阴性菌分别感染转基因柑橘幼苗与普通柑橘幼苗，观察对比两者患病情况（发病程度） 【解析】 【小问1详解】 PCR反应的核心组分除题干给出的原料、缓冲液、引物外，还需要提供扩增模板的含M基因的模板DNA，以及耐受高温变性步骤、催化DNA子链合成的热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。PCR的子链沿5'→3'方向延伸，需要分别结合两条模板链的3'端启动扩增，结合图1的转录方向，选择引物2和引物3才能完整扩增出M基因的全长序列。启动子是基因表达载体的核心调控元件，作用是作为RNA聚合酶的识别与结合位点，驱动下游目的基因转录产生mRNA。 【小问2详解】 要鉴定正向/反向连接，由图根据M基因的转录方向可知，M基因模板链的3′端，连接在靠近启动子的位置，所以选择HpaⅠ酶和BamHⅠ酶对筛选的载体进行双酶切，正向连接时，由于原载体Hpa Ⅰ到Xho Ⅰ位点为200bp，插入后M基因上BamH Ⅰ距离Xho Ⅰ为100bp，因此酶切后得到的小片段长200+（700-100）=800bp，总重组质粒长度为6000+700=6700bp，剩余大片段为6700-800=5900bp，所以电泳结果出现长度为800bp和5900bp大小的两种片段，该重组质粒即为所需的基因表达载体。。 【小问3详解】 农杆菌转化法中，只有T-DNA区段会整合到植物受体基因组上，T-DNA内携带潮霉素抗性基因，卡那霉素抗性基因位于T-DNA外不会进入植物细胞，因此使用添加潮霉素的培养基可筛选出成功导入重组DNA的受体细胞。 【小问4详解】 个体水平的抗性鉴定需要设置对照：该革兰氏阴性菌分别感染转基因柑橘幼苗与普通柑橘幼苗，观察对比两者患病情况（发病程度），即可验证转基因植株的抗病性。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $