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2021-2022学年山东省青岛市三区市高二下学期期末生物试题含解析
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这是一份2021-2022学年山东省青岛市三区市高二下学期期末生物试题含解析，共31页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。
山东省青岛市三区市2021-2022学年高二下学期期末生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列说法正确的是（ ）
A．叶绿素的元素组成体现了无机盐能维持正常生命活动
B．尾部对于叶绿素分子在类囊体膜上的固定起重要作用
C．将叶绿素提取液放在光下，可检测到有氧气产生
D．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值相同
【答案】B
【分析】无机盐的主要存在形式是离子，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分；许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有的无机盐还对维持渗透压和酸碱平衡具有重要作用。
【详解】A、镁是叶绿素分子的重要组成成分，说明无机盐是复杂化合物的组成成分，A错误；
B、叶绿素的尾部具有亲脂性特点，而生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成，故叶绿素的尾部有利于固定在类囊体膜上，B正确；
C、仅有叶绿素只能吸收光能，无法将光能转变成化学能，要想将光能转变成化学能，需要色素和蛋白质结合形成复合物，共同完成光反应，所以将叶绿素提取液放在光下，无法检测到有氧气生成，C错误；
D、叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，D错误。
故选B。
2．血浆中的胆固醇与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白（LDL），才能被运送到全身各处细胞，体内2/3的LDL通过受体介导途径进入肝和肝外组织细胞。细胞内过多的胆固醇，会抑制LDL受体的合成及乙酰CoA合成胆固醇，并促进胆固醇以胆固醇酯的形式储存，以维持细胞中的LDL处于正常水平。下列说法正确的是（ ）
A．胆固醇分子的元素组成与磷脂分子的相同
B．LDL与细胞膜上的受体结合后，以自由扩散方式进入细胞
C．若人体细胞不能合成LDL受体，则血浆中的胆固醇含量将下降
D．以乙酰CoA合成胆固醇发生在内质网，维持细胞中LDL的正常水平依赖反馈调节
【答案】D
【分析】磷脂和胆固醇都属于脂质，胆固醇属于固醇类物质，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，胆固醇的组成元素是C、H、O。
【详解】A、胆固醇的组成元素是C、H、O，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，因而二者的元素组成不同，A错误；
B、依据题干信息可知，LDL与细胞膜上的受体结合后，以胞吞的方式进入细胞，B错误；
C、结合题干信息可知，若人体细胞不能合成LDL受体，血浆中胆固醇无法正常进入组织细胞，会导致血浆中胆固醇含量升高，C错误；
D、胆固醇属于脂质，脂质的合成场所在内质网，故以乙酰CoA合成胆固醇发生在内质网，正常人体细胞可以通过抑制LDL受体的合成等方式进行负反馈调节，以维持细胞中LDL处于正常水平，D正确。
故选D。
3．ABC转运器最早发现于细菌，是细菌质膜上的一种运输ATP酶，属于一个庞大而多样的蛋白家族，他们通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧。多药物抗性运输蛋白（MDR）是真菌细胞膜上的ABC转运器，与病原体对药物的抗性有关。下列说法错误的是（ ）
A．大肠杆菌没有复杂的生物膜系统，其细胞膜更加多功能化
B．ABC转运器是一种膜蛋白，可能贯穿于磷脂双分子层中
C．MDR能将外界的药物分子主动吸收到细胞内部，从而使真菌产生耐药性
D．ABC转运器同时具有ATP水解酶活性和运输物质的功能
【答案】C
【分析】物质跨膜运输的方式分为自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散不需要载体和能量，协助扩散需要载体不需要能量，自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输；主动运输既需要载体也需要能量，是逆浓度梯度运输。
【详解】A、生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构构成的，大肠杆菌为原核细胞，没有细胞器膜和核膜等结构，因此大肠杆菌没有复杂的生物膜系统，很多化学反应在细胞膜上进行，其细胞膜更加多功能化，A正确；
B、ABC转运器通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧，因此ABC转运器是一种膜蛋白，可能贯穿于磷脂双分子层中，B正确；
C、多药物抗性运输蛋白（MDR）是真菌细胞膜上的ABC转运器，与病原体对药物的抗性有关，说明MDR能将进入细胞内的药物排放到细胞外，从而使真菌产生耐药性，C错误；
D、ABC转运器通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧，说明ABC转运器同时具有ATP水解酶活性和运输物质的功能，D正确。
故选C。
4．庞贝病是由溶酶体中酸性α-葡萄糖苷酶（GAA）遗传缺陷或功能障碍引起的，其患者细胞内糖原分解会发生障碍。科学家研制了艾夫糖苷酶替代疗法（Nexviazyme），与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比，Nexviazyme治疗后，与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍。如图是正常肌细胞与庞贝影响肌细胞代谢的对比图，下列说法正确的是（ ）
A．正常肌细胞内，溶酶体酶的形成与内质网、高尔基体无关
B．在庞贝影响肌细胞内，溶酶体内由于缺乏GAA导致葡萄糖不能氧化分解
C．对比试验中，标准治疗组与Nexviazyme治疗组分别选取健康人和庞贝病患者为实验对象
D．将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量
【答案】D
【分析】溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌和病毒。
【详解】A、正常肌细胞内，溶酶体酶的形成需要内质网、高尔基体的加工，A错误；
B、在庞贝影响肌细胞内，溶酶体内由于缺乏GAA导致细胞内糖原分解会发生障碍，B错误；
C、标准治疗组与Nexviazyme治疗组是一组对照实验，对比试验中，标准治疗组与Nexviazyme治疗组应该选取庞贝病患者为实验对象，C错误；
D、由题意可知，与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比，Nexviazyme治疗后，与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍，将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量，D正确。
故选D。
5．过氧化物酶体是广泛存在于动植物细胞的一种细胞器，过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化。其装配起始于内质网，生成前体膜泡后掺入各种蛋白。下列说法正确的是（ ）
A．过氧化物酶体与溶酶体的内容物相同
B．过氧化物酶体能自主合成部分蛋白质
C．过氧化物酶体在肝细胞中分布数量较多，具有解毒等功能
D．过氧化物酶体与内质网的膜成分及含量相同
【答案】C
【分析】溶酶体内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解。作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化。而溶酶体含有多种水解酶，可将多种物质水解，因此过氧化物酶体与溶酶体的内容物不相同，A错误；
B、过氧化物酶体的装配起始于内质网，生成前体膜泡后掺入各种蛋白，因此不能说明过氧化物酶体能自主合成部分蛋白质，B错误；
C、过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化，肝脏具有解毒功能，因此推测过氧化物酶体在肝细胞中分布数量较多，具有解毒等功能，C正确；
D、过氧化物酶体的装配起始于内质网，生成前体膜泡后掺入各种蛋白，因此过氧化物酶体与内质网的膜成分及含量不完全相同，D错误。
故选C。
6．下列关于ATP的结构与功能的说法，正确的是（ ）
A．ATP中的“A”与DNA中的“A”是同一种物质
B．ATP并非细胞内唯一的高能磷酸化合物
C．ATP中的高能磷酸键全部断裂后生成磷酸和腺苷
D．蓝藻细胞内产生ATP的主要场所是线粒体
【答案】B
【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
【详解】A、ATP中的“A”是腺苷，DNA中的“A”是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，两者不是同一种物质，A错误；
B、ATP并非细胞内唯一的高能磷酸化合物，如GTP等也是高能磷酸化合物，B正确；
C、ATP的高能磷酸键全部断裂后，生成磷酸和一磷酸腺苷（腺嘌呤核糖核苷酸），C错误；
D、蓝藻属于原核生物，细胞中无线粒体，D错误。
故选B。
7．如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以允许丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ）
A．丙酮酸通过外膜和内膜都属于协助扩散
B．H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段
C．膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质
D．丙酮酸进入线粒体基质的速率受到氧浓度的影响
【答案】A
【分析】分析题图：图示是丙酮酸进入线粒体的过程，其通过外膜需要孔蛋白协助，通过内膜时是逆浓度梯度进行的，且需要H+的协助，应该为主动运输。
【详解】A、丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，属于主动运输，A错误；
B、有氧呼吸第三阶段催化氧气生成水的酶可将H+运输到线粒体内膜和外膜之间，因此H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段，B正确；
C、膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质，H+进入内膜为协助扩散，C正确；
D、氧气与氢离子反应生成水，氢离子的浓度会影响丙酮酸的运输，所以丙酮酸进入线粒体的过程受O2浓度的影响，D正确。
故选A。
8．某实验小组为了探究苯酚对过氧化氢酶活性的影响，向多支试管加入等量的过氧化氢溶液和过氧化氢酶。其中实验组加入适量的苯酚，对照组加入等量的蒸馏水，在最适温度下酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．苯酚能提高过氧化氢酶的活性
B．B点时，实验组和对照组的酶活性相同
C．底物的快速消耗导致对照组酶促反应速率下降更快
D．若提高反应体系的温度，则t1和t2均会向左移动
【答案】C
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有温度、pH、底物浓度和酶浓度，温度能影响酶促反应速率，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢。另外低温不会使酶变性失活，而高温会使酶变性失活。
【详解】A、酶活性指的是酶对化学反应的催化效率。据题图分析可知：开始一段时间内实验组酶促反应速率较对照组低，且反应完成的时间长，故可推知苯酚会降低过氧化氢酶的活性，A错误；
B、B点时，实验组和对照组的酶促反应速率相等，但由于实验组苯酚的作用，酶的活性较弱，所以两组的酶活性不同，B错误；
C、AC段底物浓度不断下降，导致酶促反应速率减慢，C正确；
D、由于实验是在最适温度下进行的，因此若提高反应体系的温度，则酶的活性减弱，反应速率降低，导致t1和t2向右移动，D错误。
故选C。
9．某兴趣小组进行酵母菌发酵实验的装置及实验结果如图所示，三个瓶中均装入等量的酵母菌、葡萄糖和白砂糖等，下列说法正确的是（ ）
A．气球的大小可代表酵母菌细胞呼吸强度的大小
B．气球中的气体会使溴麝香草酚蓝水溶液变为灰绿色
C．发酵时，酵母菌细胞呼吸酶的最适温度是40℃
D．随着时间的增加，三个气球的体积将会越来越大
【答案】A
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，在有氧条件下进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水。
【详解】A、气球中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳，酵母菌细胞呼吸强度越大，产生的二氧化碳含量越高，气球体积越大，A正确；
B、气球中的气体是二氧化碳，会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，B错误；
C、由气球体积大小可知，酵母菌细胞呼吸酶的活性大小依次为40°C> 20°C>0°C，但不能确定最适温度是40℃，C错误；
D、反应中的底物的量是相等的，随着时间的进行，底物消耗殆尽，反应不再进行，气球的体积不再增加，D错误。
故选A。
10．耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化。下列说法正确的是（ ）
A．有氧呼吸时，细胞产生的能量都储存在ATP中
B．线粒体是人体细胞中唯一含有双层膜的细胞结构
C．线粒体内膜上丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要H2O的参与
D．坚持进行耐力性运动训练后，肌纤维中线粒体数量会适当增加
【答案】D
【分析】有氧呼吸的过程：
第一阶段：在细胞质的基质中。
反应式：C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）
第二阶段：在线粒体基质中进行。
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）
【详解】A、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，有氧呼吸时只有约40%合成ATP，A错误；
B、除线粒体外，细胞核核膜也是双层膜，B错误；
C、丙酮酸分解成CO2和[H]的过程在线粒体基质中进行，C错误；
D、有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化，坚持进行耐力性运动训练，肌纤维中线粒体数量会适当增加，D正确。
故选D。
11．生酮饮食（KD）是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案，能够通过增加抑制食欲的激素（如瘦素、胆囊收缩素），减少能量摄入达到减重的目的。研究发现，部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加。如图为KD饮食减重的机理模式图，下列说法错误的是（ ）
A．采取生酮饮食方案后，人体主要的能源物质是脂肪
B．部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得
C．相比正常细胞，生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较小
D．生酮饮食可作为一种代谢调节疗法用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗
【答案】C
【分析】生酮饮食是一个脂肪高比例、碳水化合物低比例，蛋白质和其他营养素合适的配方饮食；糖类是主要的能源物质，糖类能大量转化形成脂肪，脂肪只能少量转化形成糖类，多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子。
【详解】A、生酮饮食（KD）是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案，因此采取生酮饮食方案后，人体主要的能源物质是脂肪，A正确；
B、部分肿瘤细胞存在线粒体（有氧呼吸的主要场所）功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加，说明部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得，B正确；
C、由于部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，使酮体分解释放能量受阻，因此相比正常细胞，生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较大，C错误；
D、生酮饮食（KD）能够通过增加抑制食欲的激素（如瘦素、胆囊收缩素），减少能量摄入达到减重的目的，因此可控制能源物质的摄入，从而用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗，D正确。
故选C。
12．我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线（ASAP），成功将CO2和H2转化为淀粉。下列说法错误的是（ ）
A．①、②过程模拟暗反应中CO2的固定，③过程模拟C3的还原
B．植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP
C．该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中
D．ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响
【答案】C
【分析】分析题图可知，该过程利用无机催化剂将二氧化碳还原为甲醛，再通过酶转化为三碳化合物和六碳化合物，最后转化为聚合淀粉；①②过程模拟二氧化碳的固定，③④过程模拟三碳化合物的还原。
【详解】A、分析题图，①②过程模拟暗反应中二氧化碳的固定，③④过程模拟暗反应中三碳化合物的还原，A正确；
B、植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP，B正确；
C、植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，C错误；
D、ASAP代谢路线是人工合成路线，无植物的生长过程，该过程有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响，D正确。
故选C。
13．科学家采集了某海域一千多米深海冷泉附近的沉积物样品，经分离、鉴定得到了能降解多种难降解的多糖物质的厌氧型拟杆菌新菌株，并进一步研究了其生物学特性。下列说法错误的是（ ）
A．需将样品经28℃厌氧培养一段时间后，放入以淀粉为唯一碳源的培养基中培养
B．可采用稀释涂布平板法或平板划线培养，以获得含纯种拟杆菌新菌株的培养物
C．推测从该沉积物样品中分离得到的拟杆菌所分泌的酶，可能具有耐低温的特性
D．根据培养基上透明圈的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能
【答案】A
【分析】微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同，但是核心都是要防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。
【详解】A、根据题意“科学家采集了某海域一千多米深海冷泉附近的沉积物样品，经分离、鉴定得到了能降解多种难降解的多糖物质的厌氧型拟杆菌新菌株”，说明该菌株具有耐寒、厌氧的特性，因此培养的温度应为低温、无氧，且应该以难降解的多糖（但不一定是淀粉）为唯一碳源，A错误；
B、分离纯化微生物可采取稀释涂布平板法或平板划线培养，B正确；
C、由于该菌体生活在一千多米深海冷泉附近，因此推测从该沉积物样品中分离得到的拟杆菌所分泌的酶，可能具有耐低温的特性，C正确；
D、多糖类物质被分解，会在菌落周围形成透明圈，因此可根据培养基上透明圈的大小，粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能，D正确。
故选A。
14．科研人员在制备杂交瘤细胞的基础上，获得了能够产生双特异性抗体（BsAb）的双杂交瘤细胞。BsAb可以同时结合两种抗原，拓展了抗EGFR单克隆抗体的临床应用范围，其原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．制备和筛选双杂交瘤细胞所依据的基本原理是抗原抗体反应的特异性
B．BsAb能与T细胞表面抗原CD3结合，激活T细胞，发挥细胞免疫作用
C．BsAb能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合，诱导癌细胞凋亡
D．抗原的部分结构改变后，可能会出现原双特异性抗体中一种单抗失效的情况
【答案】A
【分析】单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
【详解】A、制备和筛选双杂交瘤细胞所依据的基本原理是动物细胞增殖和细胞膜的流动性，A错误；
B、据图可知，BsAb能与T细胞表面抗原CD3结合，同时能与肿瘤细胞的EGFR结合，该过程会激活T细胞，释放颗粒酶穿孔素，使肿瘤细胞凋亡，发挥了细胞免疫作用，B正确；
C、据图可知，BsAb能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合，在T细胞释放的颗粒酶穿孔素作用下，诱导癌细胞凋亡，C正确；
D、抗原和抗体可特异性结合，抗原的部分结构改变后，可能会出现原双特异性抗体中一种单抗失效的情况，D正确。
故选A。
15．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图1所示。将得到的普通小麦、中间偃麦草及杂种植物1～4的基因组DNA进行PCR扩增，结果如图2所示，下列说法错误的是（ ）
A．过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草发生染色体片段断裂
B．过程③可采用“Ca2+—高pH法”高促进原生质体融合
C．④过程中需要更换培养基，适当提高生长素的比例有利于根的分化
D．据图2推断符合要求的耐盐杂种植株为植株1、2、4
【答案】D
【分析】题图分析：①是通过酶解法去除植物细胞壁，②是用紫外线诱导染色体变异，③是诱导融合形成杂种细胞，④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程，体现了植物细胞的全能性，⑤为筛选耐盐小麦的过程。
【详解】A、过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草的染色体断裂，从而可能实现偃麦草的耐盐相关基因整合到小麦染色体上，从而获得高耐盐的小麦，A正确；
B、过程③为促进原生质体融合的方法，通常可采用物理或化学的方法进行诱导，其中采用的化学法有聚乙二醇（PEG）融合法和高 Ca2+—高pH融合法，B正确；
C、④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程，由于分化形成根或芽所需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，因此该过程中需要更换培养基，适当提高生长素的比例有利于根的分化，C正确；
D、根据图2可知，1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段，因此再生植株1-4中一定是杂种植株的有1、2、4。若要筛选得到耐盐的小麦，需要将杂种植株种植在高盐的土壤中进一步筛选，即植株1、2、4不一定都是耐盐的杂种植株，D错误。
故选D。
16．慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况，缺乏白蛋白的病人容易出现水肿，临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，下列说法错误的是（ ）
A．已知白蛋白基因的碱基序列，可通过人工合成的方法获取目的基因
B．过程③得到的表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因
C．过程⑤之前需选取滋养层细胞进行DNA分析、性别鉴定等
D．进行胚胎移植之前需用促性腺激素和孕激素处理代孕奶山羊C
【答案】D
【分析】分析题图：图示是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，其中①表示卵细胞的采集和培养；②表示精子的采集和获能；③表示基因表达载体的构建；④表示将目的基因导入受体细胞；⑤表示胚胎移植。
【详解】A、已知白蛋白基因的碱基序列，可通过PCR技术等人工合成的方法获取目的基因，A正确；
B、③表示基因表达载体的构建，得到的表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因，B正确；
C、过程⑤表示胚胎移植，移植之前需选取滋养层细胞进行DNA分析、性别鉴定等，C正确；
D、促性腺激素可促进排卵，进行胚胎移植之前不需要对代孕奶山羊C进行促排卵，因此不需要对其用促性腺激素处理，D错误。
故选D。
二、多选题
17．蛋白复合体种类较多，其中核孔复合体是由多个蛋白质镶嵌在核孔上的一种双向亲水核质运输通道。易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，其中心有一个直径约为2纳米的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法正确的是（ ）
A．核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B．核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C．易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力
D．易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的选择性
【答案】ACD
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，氨基酸的不同在于R基的不同。由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构具有多样性。
【详解】A、核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别，一般代谢旺盛的细胞核孔的数目较多，A正确；
B、并不是所有的物质都可以通过核孔，如DNA分子就不能通过核孔，B错误；
C、核孔是大分子进出细胞的通道；易位子能引导新合成多肽链进入内质网，并可以将内质网中的未正确折叠的多肽链运回细胞质基质，故易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力，C正确；
D、易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，且与信号肽结合能引导新合成多肽链进入内质网，体现了内质网膜的选择性，D正确。
故选ACD。
18．可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对熟食样品中活菌含量进行检测。将样品研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入一定量的荧光素和荧光素酶，在最适条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量，据此测算出细菌数量。下列说法正确的是（ ）
A．荧光素发光需要荧光素酶和ATP的共同参与
B．荧光素的发光强度与ATP含量成反比
C．每个细菌细胞中ATP含量大致相同
D．若降低反应体系的pH值，所测数据会偏大
【答案】AC
【分析】荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，该过程中涉及的能量转换是化学能→光能。
【详解】ABC、荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光；ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大，即发光强度与ATP含量成正比；每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量，AC正确，B错误；
D、若降低反应体系的pH值，会使荧光素酶活性降低，使反应速率减慢，使计算得到的ATP含量减少，因此若降低反应体系的pH值，所测数据会偏小，D错误。
故选AC。
19．将某种植物长势相同的幼苗均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养，其鲜重的变化情况如下图所示，其他条件相同。下列说法错误的是（ ）
A．两组KNO3溶液的起始渗透压均大于根细胞内液的起始渗透压
B．0-3h时间段内，两组植物细胞失水的速率都逐渐加快
C．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3-，使鲜重逐渐提高
D．溶液中K+、NO3-浓度高于根细胞，因此是通过协助扩散进入细胞
【答案】BCD
【分析】渗透作用必须具备两个条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。物质跨膜运输的方式有自由扩散，例如氧和二氧化碳进出细胞膜；协助扩散，例如葡萄糖穿过红细胞的细胞膜；主动运输，例如Na+、K+穿过细胞膜。
【详解】A、0-6h内，甲乙两组的幼苗均表现失水，使幼苗鲜重降低，说明两组KNO3溶液的起始渗透压均大于根细胞内液的起始渗透压，A正确；
B、0-3h时间段内，两组植物细胞都不断失水，细胞液浓度增加，细胞液与外界溶液的浓度差缩小，因此失水的速率都逐渐减小，B错误；
C、实验开始时，甲组幼苗根系就已开始吸收K+、NO3-，而不是在6h时才开始吸收K+、NO3-，到6小时时细胞液浓度大于KNO3溶液浓度，从而使吸水能力增强，使鲜重逐渐提高，C错误；
D、根细胞吸收离子的方式为主动运输，D错误。
故选BCD。
20．阳生植物受到周围环境遮荫时，表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征，这种现象称为避荫反应（如图1）。红光（R）和远红光（FR，不被植物吸收）比值的变化是引起植物产生避荫反应的重要信号，自然光被植物滤过后，R/FR的比值下降。研究人员模拟遮荫条件，对番茄植株的避荫反应进行了研究，结果如图2，下列说法正确的是（ ）
A．与正常光照相比，遮荫条件下叶绿体中C5的量增加
B．发生避荫反应后，R/FR比值下降的原因是叶绿素吸收了红光
C．避荫反应现象与顶端优势相似，有利于植株获得更多光能
D．避荫处理的番茄，用于茎和番茄果实生长的有机物减少
【答案】BC
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
【详解】A、由图2可知，与正常光照组相比，遮阴组的叶绿素含量降低，对光能吸收减少，使光反应产生ATP和还原氢减少，因此对C3的还原减少，使C5的生成量减少，因此与正常光照相比，遮荫条件下叶绿体中C5的量减少，A错误；
B、已知自然光被植物滤过后，R/FR的比值下降，因此发生避荫反应后，R/FR比值下降的原因是叶绿素吸收了红光，B正确；
C、被遮阴后，植株表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征，由图可知，顶芽优先生长，侧芽生长减慢，因此避荫反应现象与顶端优势相似，有利于植株获得更多光能，C正确；
D、避荫处理的番茄，用于植株生长的有机物增加，而用于果实生长的有机物减少，D错误。
故选BC。
21．DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的技术。其原理是在PH值为8.0-8.3时核酸分子带负电荷，在电泳时向正极移动。采用适当浓度的凝胶介质作为电泳支持物，在分子筛作用下，使分子大小不同的核酸分子泳动率出现较大的差异，从而达到分离核酸片段、检测其大小的目的。下列说法错误的是（ ）
A．带电量相同的情况下，相对分子质量比较大的DNA片段，在电泳时迁移的速度比较快
B．核酸分子中嵌入荧光染料后，在紫外线灯下观察可用于分离后DNA片段的位置检测
C．接通电源，靠近加样孔的一端为负极，根据指示剂泳动的位置判断是否停止电泳
D．将待测DNA与对照DNA加入检测孔内时，可以用同一个移液器枪头
【答案】AD
【分析】1、PCR技术是把某一DNA片段在酶的作用下，在体外合成许多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段，所利用的原理是DNA分子的复制。
2、电泳技术则是在外电场作用下，利用分子携带的净电荷不同，把待测分子的混合物放在一定的介质中进行分离和分析的实验技术。
【详解】A、相对分子质量大小会影响物质在电泳时的迁移速率，DNA片段相对分子质量越大，迁移就越慢，分子量越小，迁移速度越快，A错误；
B、为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合，B正确；
C、接通电源，靠近加样孔的一端为负极，根据指示剂泳动的位置判断是否停止电泳，C正确；
D、将待测DNA与对照DNA加入检测孔内时，不可以用同一个移液器枪头，否则会造成污染，D错误。
故选AD。
三、实验题
22．膜泡运输是真核细胞普遍存在的一种特有蛋白运输方式，细胞内膜系统各个部分之间的物质运输常通过膜泡运输方式进行。目前发现COPⅠ、COPⅡ及网格蛋白小泡等3种不同类型的被膜小泡具有不同的物质运输作用。
(1)能产生被膜小泡的细胞结构是_____（填名称），细胞内囊泡能够通过_____的方式脱离转运起点、通过膜融合的方式归并到转运终点。
(2)膜泡运输是一种高度有组织的定向运输，囊泡可以在正确的位置上释放其运载的特殊“分子货物”，分析其原因是_____。囊泡能把“分子货物”从C转运到溶酶体D，这里的“货物”主要是_____。
(3)研究表明，膜泡的精准运输与相关基因有关，科学家筛选了Sec12、Sec17两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片有一定差异。Sec12基因突变体酵母细胞的内质网特别大，推测Sec12基因编码的蛋白质的功能是与_____有关；Sec17基因突变体酵母细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡。推测Sec17基因编码的蛋白质的功能是_____。
(4)高尔基体定向转运不同激素有不同的机制，其一是激素合成后随即被释放到细胞外，称为组成型分泌途径；其二是激素合成后暂时储存在细胞内，受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外，称为可调节型分泌途径。为探究胰岛B细胞的胰岛素分泌途径，请根据实验思路预测实验结果和结论。
实验思路：甲组在葡萄糖浓度为1．5g/L的培养液中加入一定量的蛋白质合成抑制剂，再加入胰岛B细胞；乙组在葡萄糖浓度为1．5g/L的培养液中加入等量的生理盐水，再加入等量的胰岛B细胞，适宜条件下培养，每隔一段时间，检测两组培养液中胰岛素的含量。
结果分析：能说明胰岛B细胞只有组成型分泌途径的结果是_____；能说明胰岛B细胞只有可调节型分泌途径的结果是_____。
【答案】(1) 内质网、高尔基体、细胞膜 出芽
(2) 囊泡上的蛋白质能与目标膜上的特定蛋白质之间发生结合 溶酶体酶（多种水解酶）
(3) 内质网上膜泡的形成 抑制内质网与高基体间的蛋白质运输，控制囊泡正确移动
(4) 始终只在乙组培养液检测出胰岛素 一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素，再过一段时间后，乙组能检测出更多的胰岛素，甲组胰岛素不再增加
【分析】1、分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，在到高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量由线粒体提供。
2、放射性探测技术：用放射性核素取代化合物分子的一种或几种原子而使它能被识别并可用作示踪剂的化合物。它与未标记的相应化合物具有相同的化学及生物学性质，不同的只是它带有放射性，因而可利用放射性探测技术来追踪。
（1）
由图可知，核膜可产生COPⅡ，内质网可产生COPⅠ，细胞膜可产生网格蛋白小泡。细胞内囊泡能够通过出芽的方式脱离转运起点、通过膜融合的方式归并到转运终点。
（2）
囊泡能特异性地识别目标膜，与目标膜上的特定蛋白质之间发生结合，使得膜泡运输是一种高度有组织的定向运输。溶酶体D中的主要成分为溶酶体酶，故此处的货物为溶酶体酶。
（3）
sec12基因突变体后，细胞内内质网特别大，推测sec12基因编码的蛋白质可能参与内质网上膜泡的形成；sec17基因突变后，突变体细胞内，尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，说明小泡与高尔基体没有融合，推测sec17基因编码的蛋白质可抑制内质网与高基体间的蛋白质运输，控制囊泡正确移动。
（4）
实验的自变量为蛋白质合成抑制剂的有无，因变量是胰鸟素的含量，若胰岛素只存在可调节型分泌途径，则一定时间内两组培养液都检测出相同量胰鸟素；若胰岛素只存在组成型分泌途径，只在乙组培养液检测出胰岛素；若胰岛素存在两种分泌涂径，甲组检测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素。
23．在淀粉逐步水解的过程中，会产生一系列简单的化合物——糊精。不同大小的糊精与碘液反应会呈现不同颜色（见表1），可通过观察颜色推测反应进程，进而推知淀粉酶的活性大小。研究小组通过实验验证某些离子作为酶的激活剂或抑制剂对酶活性的影响。实验分4组，4组试管中都加入2ml3%的淀粉溶液和1ml唾液淀粉酶溶液，另外，1-4组分别加入1ml的蒸馏水、1%的CuSO4、1%的Na2SO4、0．3%的NaCl。反应在37°的水浴锅中进行，每隔一定时间进行一次取样，与适量碘液混合，观察颜色（见表2）。
表1
遇碘颜色
淀粉
蓝色
紫色糊精
紫色
红色糊精
红色
麦芽糖
黄色
表2
时间
试管号
1号
2号
3号
4号
0．5 min时
蓝++
蓝+++
蓝++
蓝++
1 min时
蓝+
蓝+++
蓝+
紫
2 min时
紫
蓝+++
紫
红棕色
3 min时
红棕色
蓝+++
红棕色
棕黄色
4 min时
棕黄色
蓝+++
棕黄色
黄色
5 min时
黄色
蓝+++
黄色
黄色
(1)以2号试管为例，写出一种合理的加液顺序_____。
(2)根据表2结果分析，_____（填离子）是唾液淀粉酶的激活剂，_____（填离子）是唾液淀粉酶的抑制剂。3号试管的作用是_____。
(3)同无机催化剂相比，酶的催化效率更高的原因是_____。
(4)进行该实验前，研究小组先通过预实验寻找合适的唾液淀粉酶溶液浓度。这样做的原因是：若实验所用唾液淀粉酶溶液浓度过高，则_____；若浓度过低，则_____。
【答案】(1)先加唾液淀粉酶溶液，再加CuSO4溶液，再加淀粉溶液
(2) Cl- Cu2+ 作为对照，排除Na+和SO42-对酶活性的影响
(3)酶降低活化能的作用更显著
(4) 反应太快，很难观察到颜色的逐步变化 反应太慢，实验时间过长（合理即得分）
【分析】酶的激活剂可提高酶的活性，而抑制剂可抑制酶的活性，酶活性大小可通过单位时间内底物的消耗速率表示。
（1）
2号试管中随着反应时间的延长，蓝色的深浅不变，说明淀粉没有被分解，说明2号试管内加入的1%的CuSO4中的铜离子为酶活性的抑制剂，为了保证实验结果是酶活性被抑制后的结果，因此试管2的加液顺序为：先加唾液淀粉酶溶液，再加CuSO4溶液，再加淀粉溶液。
（2）
激活剂能促进酶活性，使淀粉分解速率加快，根据表2可知，加入NaCl的第4组试管内颜色变化最快，说明淀粉分解最快，3和4组均含有钠离子，但实验结果不同，故说明酶活性的激活剂为氯离子。同理2和3组实验中都有硫酸根离子，但实验结果不同，且2号试管内颜色未变，说明淀粉未分解，即Cu2+为酶活性的抑制剂。3号试管与2号试管都含有硫酸根，与4号试管都含有钠离子，因此3号试管是为了与2号和4号对照，排除Na+和SO42-对酶活性的影响。
（3）
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此酶的催化效率更高。
（4）
酶的浓度会影响反应速率，若实验所用唾液淀粉酶溶液浓度过高，则反应太快，很难观察到颜色的逐步变化；若浓度过低，则反应太慢，实验时间过长。因此进行该实验前，研究小组先通过预实验寻找合适的唾液淀粉酶溶液浓度。
24．绿色植物的光合产物多以蔗糖的形式不断运出，若以淀粉形式在叶绿体积累，则不利于暗反应的继续进行，持续低温逆境胁迫会破坏叶绿体类囊体薄膜，同时使淀粉在叶绿体中积累。科研人员以某作物为实验材料，以大田平均温度10℃为对照（CK），设置3个低温处理组T1、T2、T3，分别为-2℃、-4℃、-6℃，研究不同低温胁迫对作物光合特性的影响，结果如下表所示：
处理
净光合速率µmol·m-2·s-1
气孔导度µmmol·m-2·s-1
蒸腾速率µmol·m-2·s-1
胞间CO2浓度µmol·mol-1
CK
16．2
512．6
3．7
261．4
T1
13．3
376．1
2．6
230．6
T2
8．6
272．8
1．8
276．3
T3
6．5
183．6
1．6
310．5
(1)用_____（填试剂）分别提取上述4组作物叶片中的色素，用纸层析法对其进行分离，结果发现CK组滤纸条下方的两条色素条带明显宽于低温处理后的3个实验组，说明低温能够_____。
(2)正常情况下，叶片的光合作用产物不会全部运输到其他部位，原因是_____。
(3)据表分析可知3个实验组的净光合速率比CK组低。有人推测其原因是低温降低了光合作用有关酶的活性。这一推测成立吗？为什么？_____
(4)研究发现，作物细胞中I酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解，其细胞特有的Y蛋白能与I酶、A酶基因的启动子结合，而持续低温胁迫下Y基因过量表达株系的光合作用速率不会降低，试解释其原因是_____。
(5)研究发现，作物植株中OST1蛋白能够促进气孔打开。科研人员获得了光合速率明显降低的OST1基因功能缺失的突变体植株，并推测OST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔的开放程度。请以野生型和突变体作物作为实验材料，设计实验加以验证（简要写出实验思路即可）。_____
【答案】(1) 无水乙醇 促进叶绿素降解
(2)自身呼吸消耗或建造植物体结构
(3)不成立，T1组气孔导度大，胞间CO2浓度小，说明影响其净光合速率下降的主要原因是CO2供应不足；T2和T3组气孔导度小，胞间CO2浓度大，影响净光合速率下降的主要原因是与光合有关酶的活性降低
(4)Y蛋白可与编码I酶和A酶基因的启动子结合，抑制I酶基因的转录，促进A酶基因的转录，导致I酶减少、A酶增加，从而使淀粉合成减少，分解增多，降低叶绿体中淀粉的积累
(5)分别用一定量的蔗糖处理野生型和突变体作物，对照组注射等量的蒸馏水，一段时间后检测叶片中气孔的开放程度
【分析】光合作用，一般是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的场所是类囊体薄膜，在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程； 暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP合成糖类等有机物的过程。
（1）
光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇提取叶片中的光合色素。滤纸条下方的两条色素带为叶绿素a和叶绿素b，CK组的叶绿素a和叶绿素b这两条色素条带明显宽于低温处理后的3个实验组，说明低温能够促进叶绿素降解，降低叶绿素含量。
（2）
叶片进行光合作用产生的糖类等有机物一部分用于自身呼吸消耗或建造植物体结构，故正常情况下叶片光合作用产物不会全部运输到其他部位。
（3）
据表分析可知3个实验组的净光合速率比CK组低，有人推测其原因是低温降低了光合作用有关酶的活性，这一推测不成立；分析题表数据可知，三组实验组中T1组气孔导度较大，但胞间CO2浓度较小，而T2和T3组气孔导度较小，但胞间CO2浓度高于对照组和T1组，说明影响T1组净光合速率下降的主要原因是CO2供应不足，而影响T2和T3组净光合速率下降的主要原因是低温使与光合有关酶的活性降低，降低光合作用强度。
（4）
由题意可知，Y蛋白可与编码I酶和A酶基因的启动子结合，启动子与转录的启动有关，故持续低温胁迫下Y基因过量表达株系的作物细胞中Y蛋白含量增加，与编码I酶和A酶基因的启动子结合，一方面抑制I酶基因的转录，另一方面促进A酶基因的转录，导致I酶含量减少，A酶含量增加，从而使淀粉合成减少，降解增多，降低叶绿体中淀粉的积累，使光合作用正常进行。
（5）
实验目的是验证OST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔的开放程度，实验材料为OST1基因功能正常的野生型植株和OST1基因功能缺失的突变体植株，两组植物均用蔗糖处理，因变量是叶片中气孔的开放程度，实验思路为：分别用一定量的蔗糖处理野生型和突变体作物，对照组注射等量的蒸馏水，一段时间后检测叶片中气孔的开放程度。
四、综合题
25．下图1是小肠上皮细胞吸收亚铁离子的示意图，图2表示物质跨膜运输时被转运分子的浓度和转运速率的关系，a、b代表不同的运输方式。
(1)蛋白1运输亚铁血红素的动力是_____。蛋白2具有_____功能。蛋白3运输Fe2+的方式属于_____。
(2)该细胞膜两侧的H+始终保持一定的浓度差，试结合图1分析可能的原因是_____。
(3)图2所示，a代表_____，b代表_____。限制b方式转运速率进一步提高（处于图中虚线位置）的因素是_____。
(4)某同学取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有一定量葡萄糖的培养液中，甲组细胞给予正常的呼吸条件，乙组细胞加入呼吸抑制剂，一段时间后测定溶液中葡萄糖的量。该实验的目的是_____。
【答案】(1) 亚铁血红素的浓度差 催化 主动运输
(2)该细胞膜上有另一种H+的载体蛋白将H+逆浓度梯度运出细胞
(3) 自由扩散 协助扩散或主动运输 载体的数目或能量的多少
(4)探究小肠上皮细胞是否以主动运输的方式吸收葡萄糖（或运输葡萄糖是否需要能量）
【分析】主动运输是从低浓度向高浓度运输，需要消耗能量，需要载体蛋白协助。协助扩散需要载体蛋白，但不消耗能量。
（1）
蛋白1运输亚铁血红素是从高浓度向低浓度运输，因此动力是亚铁血红素的浓度差。蛋白2能将三价铁离子催化为二价铁离子，因此具有催化功能。蛋白3运输Fe2+是从低浓度向高浓度运输，依赖膜两侧氢离子的浓度差产生的势能，因此其运输Fe2+的方式属于主动运输。
（2）
据图可知，该细胞膜上有另一种H+的载体蛋白将H+逆浓度梯度运出细胞，因此该细胞膜两侧的H+始终保持一定的浓度差。
（3）
根据图2可知，a的运输速率只与被转运分子的浓度有关，说明其为自由扩散。b的运输在一定的物质浓度时，运输速率不在发生变化，说明其可能受载体蛋白数量或能量的限制，因此其运输方式为协助扩散或主动运输。即限制b方式转运速率进一步提高（处于图中虚线位置）的因素是载体的数目或能量的多少。
（4）
甲乙两组的自变量是能量是否正常供应，因此该实验的目的是探究小肠上皮细胞是否以主动运输的方式吸收葡萄糖（或运输葡萄糖是否需要能量）。
26．人参皂苷Rh2是人参中重要的活性组分之一，具有抗肿瘤和提高免疫力等功能。科研人员以酵母菌为受体细胞，经改造获得Rh2前体物质A高产的L菌株。研究发现，前体物质A依次经过P酶和N酶处理可转化为人参皂苷Rh2，科研人员对L菌株进行基因工程改造，将基因编辑质粒、引导序列质粒和重组DNA片段导入L菌（部分过程如下图所示），以期获得人参皂苷Rh2高产的细胞工厂菌株。
(1)图中被Cas9蛋白断开的化学键是_____，基因编辑过程中可能会产生“脱靶”（对目标基因以外的其他基因进行了编辑）现象，最可能的原因是_____。
(2)为构建重组DNA片段，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因和N基因。用于扩增目的基因的引物需满足的条件是_____；为了将目的基因定向连接到载体中，需在引物的_____端（填“5'”或“3''”）引入限制性酶切位点，进行PCR扩增时通常在反应缓冲液中添加Mg2+，原因是_____。
(3)据图分析，为初步筛选得到成功转入两种质粒的受体菌，需要用_____培养基，通过分子杂交技术可判断重组DNA片段是否整合到L菌染色体上。在适宜条件下对改造后的L菌株进行发酵培养，若L菌株成功转化为R菌株，则R菌株能_____。
(4)结合上述研究，在此基础上，请设计进一步提升R菌株生产能力的可行方案。_____
【答案】(1) 磷酸二酯键 其它基因中可能具有gRNA的识别序列
(2) 长度适中，能与P基因和N基因的一段碱基序列互补 5' 真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活
(3) 不含亮氨酸和色氨酸 合成人参皂甙Rh2和前体物质A
(4)提取L菌的合成前体物质A基因，构建基因表达载体并导入R菌内，筛选人参皂苷Rh2和前体物质A合成量都较高的目的R菌，然后进行扩大培养
【分析】CRISPR/Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御机制，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA，受此机制启发，科学家们研发了CRISPR/Cas9基因编辑技术，这是一种对靶向基因进行特定DNA修饰的技术，其原理是由一个向导RNA分子引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。
（1）
Cas9蛋白属于核酸内切酶，作用的化学键是磷酸二键；基因编辑需要向导RNA分子引导，向导RNA上的碱基序列与目标DNA分子上的碱基序列可以通过碱基互补配对原则实现向导RNA与目标DNA分子特定序列的特定识别，进而定位，如果其它基因中具有gRNA的识别序列，会使得内切酶对目标基因以外的其他基因进行了编辑。
（2）
引物是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与目的基因一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与目的基因另一端的另一条DNA模板链互补，通过PCR特异性扩增P基因和N基因，引物需满足的条件是长度适中，能与P基因和N基因的一段碱基序列互补；为了将目的基因定向连接到载体中，需要在目的基因的两端添加限制性酶切割位点，因此，在扩增P基因和N基因时，需要在引物的5'端引入相应的限制性酶切位点；真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活，因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋。
（3）
图中基因编辑质粒、引导序列质粒分别含有色氨酸合成酶基因和亮氨酸合成酶基因，要筛选得到成功转入两种质粒的受体菌，可用不含亮氨酸和色氨酸培养基进行培养，能生长的为转入两种质粒的受体菌；L菌株是Rh2前体物质A高产的菌株，R菌为成功导入基因编辑质粒、引导序列质粒和重组DNA片段导入的L菌，能产生P酶和N酶将前体物质A可转化为人参皂苷Rh2，因此，R菌株能合了成人参皂甙Rh2和前体物质A。
（4）
为提升R菌株生产能力，可提取L菌的合成前体物质A基因，构建基因表达载体并导入R菌内，筛选人参皂苷Rh2和前体物质A合成量都较高的目的R菌，然后进行扩大培养。
山东省青岛市三区市2021-2022学年高二下学期期末生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列说法正确的是（ ）
A．叶绿素的元素组成体现了无机盐能维持正常生命活动
B．尾部对于叶绿素分子在类囊体膜上的固定起重要作用
C．将叶绿素提取液放在光下，可检测到有氧气产生
D．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值相同
【答案】B
【分析】无机盐的主要存在形式是离子，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分；许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有的无机盐还对维持渗透压和酸碱平衡具有重要作用。
【详解】A、镁是叶绿素分子的重要组成成分，说明无机盐是复杂化合物的组成成分，A错误；
B、叶绿素的尾部具有亲脂性特点，而生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成，故叶绿素的尾部有利于固定在类囊体膜上，B正确；
C、仅有叶绿素只能吸收光能，无法将光能转变成化学能，要想将光能转变成化学能，需要色素和蛋白质结合形成复合物，共同完成光反应，所以将叶绿素提取液放在光下，无法检测到有氧气生成，C错误；
D、叶绿素a比叶绿素b在红光区的吸收峰值高，D错误。
故选B。
2．血浆中的胆固醇与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白（LDL），才能被运送到全身各处细胞，体内2/3的LDL通过受体介导途径进入肝和肝外组织细胞。细胞内过多的胆固醇，会抑制LDL受体的合成及乙酰CoA合成胆固醇，并促进胆固醇以胆固醇酯的形式储存，以维持细胞中的LDL处于正常水平。下列说法正确的是（ ）
A．胆固醇分子的元素组成与磷脂分子的相同
B．LDL与细胞膜上的受体结合后，以自由扩散方式进入细胞
C．若人体细胞不能合成LDL受体，则血浆中的胆固醇含量将下降
D．以乙酰CoA合成胆固醇发生在内质网，维持细胞中LDL的正常水平依赖反馈调节
【答案】D
【分析】磷脂和胆固醇都属于脂质，胆固醇属于固醇类物质，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，胆固醇的组成元素是C、H、O。
【详解】A、胆固醇的组成元素是C、H、O，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，因而二者的元素组成不同，A错误；
B、依据题干信息可知，LDL与细胞膜上的受体结合后，以胞吞的方式进入细胞，B错误；
C、结合题干信息可知，若人体细胞不能合成LDL受体，血浆中胆固醇无法正常进入组织细胞，会导致血浆中胆固醇含量升高，C错误；
D、胆固醇属于脂质，脂质的合成场所在内质网，故以乙酰CoA合成胆固醇发生在内质网，正常人体细胞可以通过抑制LDL受体的合成等方式进行负反馈调节，以维持细胞中LDL处于正常水平，D正确。
故选D。
3．ABC转运器最早发现于细菌，是细菌质膜上的一种运输ATP酶，属于一个庞大而多样的蛋白家族，他们通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧。多药物抗性运输蛋白（MDR）是真菌细胞膜上的ABC转运器，与病原体对药物的抗性有关。下列说法错误的是（ ）
A．大肠杆菌没有复杂的生物膜系统，其细胞膜更加多功能化
B．ABC转运器是一种膜蛋白，可能贯穿于磷脂双分子层中
C．MDR能将外界的药物分子主动吸收到细胞内部，从而使真菌产生耐药性
D．ABC转运器同时具有ATP水解酶活性和运输物质的功能
【答案】C
【分析】物质跨膜运输的方式分为自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散不需要载体和能量，协助扩散需要载体不需要能量，自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输；主动运输既需要载体也需要能量，是逆浓度梯度运输。
【详解】A、生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构构成的，大肠杆菌为原核细胞，没有细胞器膜和核膜等结构，因此大肠杆菌没有复杂的生物膜系统，很多化学反应在细胞膜上进行，其细胞膜更加多功能化，A正确；
B、ABC转运器通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧，因此ABC转运器是一种膜蛋白，可能贯穿于磷脂双分子层中，B正确；
C、多药物抗性运输蛋白（MDR）是真菌细胞膜上的ABC转运器，与病原体对药物的抗性有关，说明MDR能将进入细胞内的药物排放到细胞外，从而使真菌产生耐药性，C错误；
D、ABC转运器通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧，说明ABC转运器同时具有ATP水解酶活性和运输物质的功能，D正确。
故选C。
4．庞贝病是由溶酶体中酸性α-葡萄糖苷酶（GAA）遗传缺陷或功能障碍引起的，其患者细胞内糖原分解会发生障碍。科学家研制了艾夫糖苷酶替代疗法（Nexviazyme），与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比，Nexviazyme治疗后，与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍。如图是正常肌细胞与庞贝影响肌细胞代谢的对比图，下列说法正确的是（ ）
A．正常肌细胞内，溶酶体酶的形成与内质网、高尔基体无关
B．在庞贝影响肌细胞内，溶酶体内由于缺乏GAA导致葡萄糖不能氧化分解
C．对比试验中，标准治疗组与Nexviazyme治疗组分别选取健康人和庞贝病患者为实验对象
D．将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量
【答案】D
【分析】溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌和病毒。
【详解】A、正常肌细胞内，溶酶体酶的形成需要内质网、高尔基体的加工，A错误；
B、在庞贝影响肌细胞内，溶酶体内由于缺乏GAA导致细胞内糖原分解会发生障碍，B错误；
C、标准治疗组与Nexviazyme治疗组是一组对照实验，对比试验中，标准治疗组与Nexviazyme治疗组应该选取庞贝病患者为实验对象，C错误；
D、由题意可知，与标准治疗方法补充α-葡萄糖苷酶相比，Nexviazyme治疗后，与GAA运输有关的M6P受体含量增加约15倍，将GAA转运到细胞内溶酶体的关键途径是增加M6P受体的含量，D正确。
故选D。
5．过氧化物酶体是广泛存在于动植物细胞的一种细胞器，过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化。其装配起始于内质网，生成前体膜泡后掺入各种蛋白。下列说法正确的是（ ）
A．过氧化物酶体与溶酶体的内容物相同
B．过氧化物酶体能自主合成部分蛋白质
C．过氧化物酶体在肝细胞中分布数量较多，具有解毒等功能
D．过氧化物酶体与内质网的膜成分及含量相同
【答案】C
【分析】溶酶体内含有多种水解酶；膜上有许多糖，防止本身的膜被水解。作用：能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【详解】A、过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化。而溶酶体含有多种水解酶，可将多种物质水解，因此过氧化物酶体与溶酶体的内容物不相同，A错误；
B、过氧化物酶体的装配起始于内质网，生成前体膜泡后掺入各种蛋白，因此不能说明过氧化物酶体能自主合成部分蛋白质，B错误；
C、过氧化氢酶是过氧化物酶体的标志酶，能利用H2O2将酚、甲醛、甲酸和醇等有害物质氧化，肝脏具有解毒功能，因此推测过氧化物酶体在肝细胞中分布数量较多，具有解毒等功能，C正确；
D、过氧化物酶体的装配起始于内质网，生成前体膜泡后掺入各种蛋白，因此过氧化物酶体与内质网的膜成分及含量不完全相同，D错误。
故选C。
6．下列关于ATP的结构与功能的说法，正确的是（ ）
A．ATP中的“A”与DNA中的“A”是同一种物质
B．ATP并非细胞内唯一的高能磷酸化合物
C．ATP中的高能磷酸键全部断裂后生成磷酸和腺苷
D．蓝藻细胞内产生ATP的主要场所是线粒体
【答案】B
【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P，其中A代表腺苷，T是三的意思，Р代表磷酸基团。合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用;ATP水解在细胞的各处，ATP合成在线粒体，叶绿体，细胞质基质。
【详解】A、ATP中的“A”是腺苷，DNA中的“A”是腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，两者不是同一种物质，A错误；
B、ATP并非细胞内唯一的高能磷酸化合物，如GTP等也是高能磷酸化合物，B正确；
C、ATP的高能磷酸键全部断裂后，生成磷酸和一磷酸腺苷（腺嘌呤核糖核苷酸），C错误；
D、蓝藻属于原核生物，细胞中无线粒体，D错误。
故选B。
7．如图是丙酮酸进入线粒体的过程。孔蛋白是线粒体外膜上的亲水性通道蛋白，可以允许丙酮酸顺浓度梯度自由通过。在H+的协助下，丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，该过程不消耗ATP。下列说法错误的是（ ）
A．丙酮酸通过外膜和内膜都属于协助扩散
B．H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段
C．膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质
D．丙酮酸进入线粒体基质的速率受到氧浓度的影响
【答案】A
【分析】分析题图：图示是丙酮酸进入线粒体的过程，其通过外膜需要孔蛋白协助，通过内膜时是逆浓度梯度进行的，且需要H+的协助，应该为主动运输。
【详解】A、丙酮酸逆浓度梯度通过内膜进入线粒体基质，属于主动运输，A错误；
B、有氧呼吸第三阶段催化氧气生成水的酶可将H+运输到线粒体内膜和外膜之间，因此H+可以来源于有氧呼吸的第三阶段，B正确；
C、膜间隙中的H+浓度高于线粒体基质，H+进入内膜为协助扩散，C正确；
D、氧气与氢离子反应生成水，氢离子的浓度会影响丙酮酸的运输，所以丙酮酸进入线粒体的过程受O2浓度的影响，D正确。
故选A。
8．某实验小组为了探究苯酚对过氧化氢酶活性的影响，向多支试管加入等量的过氧化氢溶液和过氧化氢酶。其中实验组加入适量的苯酚，对照组加入等量的蒸馏水，在最适温度下酶促反应速率随反应时间的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．苯酚能提高过氧化氢酶的活性
B．B点时，实验组和对照组的酶活性相同
C．底物的快速消耗导致对照组酶促反应速率下降更快
D．若提高反应体系的温度，则t1和t2均会向左移动
【答案】C
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有温度、pH、底物浓度和酶浓度，温度能影响酶促反应速率，在最适温度前，随着温度的升高，酶活性增强，酶促反应速率加快；到达最适温度时，酶活性最强，酶促反应速率最快；超过最适温度后，随着温度的升高，酶活性降低，酶促反应速率减慢。另外低温不会使酶变性失活，而高温会使酶变性失活。
【详解】A、酶活性指的是酶对化学反应的催化效率。据题图分析可知：开始一段时间内实验组酶促反应速率较对照组低，且反应完成的时间长，故可推知苯酚会降低过氧化氢酶的活性，A错误；
B、B点时，实验组和对照组的酶促反应速率相等，但由于实验组苯酚的作用，酶的活性较弱，所以两组的酶活性不同，B错误；
C、AC段底物浓度不断下降，导致酶促反应速率减慢，C正确；
D、由于实验是在最适温度下进行的，因此若提高反应体系的温度，则酶的活性减弱，反应速率降低，导致t1和t2向右移动，D错误。
故选C。
9．某兴趣小组进行酵母菌发酵实验的装置及实验结果如图所示，三个瓶中均装入等量的酵母菌、葡萄糖和白砂糖等，下列说法正确的是（ ）
A．气球的大小可代表酵母菌细胞呼吸强度的大小
B．气球中的气体会使溴麝香草酚蓝水溶液变为灰绿色
C．发酵时，酵母菌细胞呼吸酶的最适温度是40℃
D．随着时间的增加，三个气球的体积将会越来越大
【答案】A
【分析】酵母菌是兼性厌氧微生物，在无氧条件下进行无氧呼吸，产生二氧化碳和酒精，在有氧条件下进行有氧呼吸，产生二氧化碳和水。
【详解】A、气球中的气体是酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的二氧化碳，酵母菌细胞呼吸强度越大，产生的二氧化碳含量越高，气球体积越大，A正确；
B、气球中的气体是二氧化碳，会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，B错误；
C、由气球体积大小可知，酵母菌细胞呼吸酶的活性大小依次为40°C> 20°C>0°C，但不能确定最适温度是40℃，C错误；
D、反应中的底物的量是相等的，随着时间的进行，底物消耗殆尽，反应不再进行，气球的体积不再增加，D错误。
故选A。
10．耐力性运动是指机体进行一定时间（每次30min以上）的低中等强度的运动，如步行、游泳、骑行等，有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化。下列说法正确的是（ ）
A．有氧呼吸时，细胞产生的能量都储存在ATP中
B．线粒体是人体细胞中唯一含有双层膜的细胞结构
C．线粒体内膜上丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要H2O的参与
D．坚持进行耐力性运动训练后，肌纤维中线粒体数量会适当增加
【答案】D
【分析】有氧呼吸的过程：
第一阶段：在细胞质的基质中。
反应式：C6H12O6（葡萄糖）2C3H4O3（丙酮酸）+4[H]+少量能量 （2ATP）
第二阶段：在线粒体基质中进行。
反应式：2C3H4O3（丙酮酸）+6H2O20[H]+6CO2+少量能量 （2ATP）
第三阶段：在线粒体的内膜上，这一阶段需要氧的参与，是在线粒体内膜上进行的。
反应式：24[H]+6O212H2O+大量能量（34ATP）
【详解】A、细胞呼吸释放的能量大部分以热能形式散失，有氧呼吸时只有约40%合成ATP，A错误；
B、除线粒体外，细胞核核膜也是双层膜，B错误；
C、丙酮酸分解成CO2和[H]的过程在线粒体基质中进行，C错误；
D、有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式，在耐力性运动训练中肌纤维的线粒体数量会出现适应性变化，坚持进行耐力性运动训练，肌纤维中线粒体数量会适当增加，D正确。
故选D。
11．生酮饮食（KD）是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案，能够通过增加抑制食欲的激素（如瘦素、胆囊收缩素），减少能量摄入达到减重的目的。研究发现，部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加。如图为KD饮食减重的机理模式图，下列说法错误的是（ ）
A．采取生酮饮食方案后，人体主要的能源物质是脂肪
B．部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得
C．相比正常细胞，生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较小
D．生酮饮食可作为一种代谢调节疗法用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗
【答案】C
【分析】生酮饮食是一个脂肪高比例、碳水化合物低比例，蛋白质和其他营养素合适的配方饮食；糖类是主要的能源物质，糖类能大量转化形成脂肪，脂肪只能少量转化形成糖类，多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子。
【详解】A、生酮饮食（KD）是一种由高比例脂肪、极低碳水化合物和适量蛋白质组成的饮食方案，因此采取生酮饮食方案后，人体主要的能源物质是脂肪，A正确；
B、部分肿瘤细胞存在线粒体（有氧呼吸的主要场所）功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，其呼吸消耗的葡萄糖约为正常细胞的200倍，但ATP产量无显著增加，说明部分肿瘤细胞生命活动所需能量主要通过无氧呼吸获得，B正确；
C、由于部分肿瘤细胞存在线粒体功能障碍，缺乏利用酮体的关键酶，使酮体分解释放能量受阻，因此相比正常细胞，生酮饮食对上述肿瘤细胞的影响较大，C错误；
D、生酮饮食（KD）能够通过增加抑制食欲的激素（如瘦素、胆囊收缩素），减少能量摄入达到减重的目的，因此可控制能源物质的摄入，从而用于糖尿病、肥胖等疾病的治疗，D正确。
故选C。
12．我国科学家设计了一种如图所示的人造淀粉合成代谢路线（ASAP），成功将CO2和H2转化为淀粉。下列说法错误的是（ ）
A．①、②过程模拟暗反应中CO2的固定，③过程模拟C3的还原
B．植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP
C．该过程与植物光合作用的本质都是将电能转化成化学能储存于有机物中
D．ASAP代谢路线有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响
【答案】C
【分析】分析题图可知，该过程利用无机催化剂将二氧化碳还原为甲醛，再通过酶转化为三碳化合物和六碳化合物，最后转化为聚合淀粉；①②过程模拟二氧化碳的固定，③④过程模拟三碳化合物的还原。
【详解】A、分析题图，①②过程模拟暗反应中二氧化碳的固定，③④过程模拟暗反应中三碳化合物的还原，A正确；
B、植物体内，C3的还原过程需要光反应提供NADPH和ATP，B正确；
C、植物光合作用的本质是利用光能将无机物二氧化碳和水转化为有机物，同时将光能转化为有机物中的化学能，C错误；
D、ASAP代谢路线是人工合成路线，无植物的生长过程，该过程有助于减少农药、化肥等对环境造成的负面影响，D正确。
故选C。
13．科学家采集了某海域一千多米深海冷泉附近的沉积物样品，经分离、鉴定得到了能降解多种难降解的多糖物质的厌氧型拟杆菌新菌株，并进一步研究了其生物学特性。下列说法错误的是（ ）
A．需将样品经28℃厌氧培养一段时间后，放入以淀粉为唯一碳源的培养基中培养
B．可采用稀释涂布平板法或平板划线培养，以获得含纯种拟杆菌新菌株的培养物
C．推测从该沉积物样品中分离得到的拟杆菌所分泌的酶，可能具有耐低温的特性
D．根据培养基上透明圈的大小，可粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能
【答案】A
【分析】微生物接种的方法最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法。操作方法各不相同，但是核心都是要防止杂菌的污染，保证培养物的纯度。
【详解】A、根据题意“科学家采集了某海域一千多米深海冷泉附近的沉积物样品，经分离、鉴定得到了能降解多种难降解的多糖物质的厌氧型拟杆菌新菌株”，说明该菌株具有耐寒、厌氧的特性，因此培养的温度应为低温、无氧，且应该以难降解的多糖（但不一定是淀粉）为唯一碳源，A错误；
B、分离纯化微生物可采取稀释涂布平板法或平板划线培养，B正确；
C、由于该菌体生活在一千多米深海冷泉附近，因此推测从该沉积物样品中分离得到的拟杆菌所分泌的酶，可能具有耐低温的特性，C正确；
D、多糖类物质被分解，会在菌落周围形成透明圈，因此可根据培养基上透明圈的大小，粗略估计出菌株是否产酶及产酶性能，D正确。
故选A。
14．科研人员在制备杂交瘤细胞的基础上，获得了能够产生双特异性抗体（BsAb）的双杂交瘤细胞。BsAb可以同时结合两种抗原，拓展了抗EGFR单克隆抗体的临床应用范围，其原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．制备和筛选双杂交瘤细胞所依据的基本原理是抗原抗体反应的特异性
B．BsAb能与T细胞表面抗原CD3结合，激活T细胞，发挥细胞免疫作用
C．BsAb能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合，诱导癌细胞凋亡
D．抗原的部分结构改变后，可能会出现原双特异性抗体中一种单抗失效的情况
【答案】A
【分析】单克隆抗体：由单个B淋巴细胞进行无性繁殖形成的细胞系所产生出的化学性质单一、特异性强的抗体。具有特异性强、灵敏度高，并可能大量制备的特点。
【详解】A、制备和筛选双杂交瘤细胞所依据的基本原理是动物细胞增殖和细胞膜的流动性，A错误；
B、据图可知，BsAb能与T细胞表面抗原CD3结合，同时能与肿瘤细胞的EGFR结合，该过程会激活T细胞，释放颗粒酶穿孔素，使肿瘤细胞凋亡，发挥了细胞免疫作用，B正确；
C、据图可知，BsAb能与肿瘤细胞表面的表皮生长因子受体EGFR结合，在T细胞释放的颗粒酶穿孔素作用下，诱导癌细胞凋亡，C正确；
D、抗原和抗体可特异性结合，抗原的部分结构改变后，可能会出现原双特异性抗体中一种单抗失效的情况，D正确。
故选A。
15．两种远缘植物的细胞融合后会导致一方的染色体被排出。若其中一个细胞的染色体在融合前由于某种原因断裂，形成的染色体片段在细胞融合后可能不会被全部排出，未排出的染色体片段可以整合到另一个细胞的染色体上而留存在杂种细胞中。依据该原理，将普通小麦与耐盐性强的中间偃麦草进行体细胞杂交获得了耐盐小麦新品种，过程如图1所示。将得到的普通小麦、中间偃麦草及杂种植物1～4的基因组DNA进行PCR扩增，结果如图2所示，下列说法错误的是（ ）
A．过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草发生染色体片段断裂
B．过程③可采用“Ca2+—高pH法”高促进原生质体融合
C．④过程中需要更换培养基，适当提高生长素的比例有利于根的分化
D．据图2推断符合要求的耐盐杂种植株为植株1、2、4
【答案】D
【分析】题图分析：①是通过酶解法去除植物细胞壁，②是用紫外线诱导染色体变异，③是诱导融合形成杂种细胞，④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程，体现了植物细胞的全能性，⑤为筛选耐盐小麦的过程。
【详解】A、过程②紫外线的作用是诱导中间偃麦草的染色体断裂，从而可能实现偃麦草的耐盐相关基因整合到小麦染色体上，从而获得高耐盐的小麦，A正确；
B、过程③为促进原生质体融合的方法，通常可采用物理或化学的方法进行诱导，其中采用的化学法有聚乙二醇（PEG）融合法和高 Ca2+—高pH融合法，B正确；
C、④为脱分化和再分化形成杂种植株的过程，由于分化形成根或芽所需要的生长素和细胞分裂素的比例不同，因此该过程中需要更换培养基，适当提高生长素的比例有利于根的分化，C正确；
D、根据图2可知，1、2、4同时具有普通小麦和中间偃麦草的DNA片段，因此再生植株1-4中一定是杂种植株的有1、2、4。若要筛选得到耐盐的小麦，需要将杂种植株种植在高盐的土壤中进一步筛选，即植株1、2、4不一定都是耐盐的杂种植株，D错误。
故选D。
16．慢性病人常出现白蛋白值偏低的状况，缺乏白蛋白的病人容易出现水肿，临床上对白蛋白需求量很大。下图是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，下列说法错误的是（ ）
A．已知白蛋白基因的碱基序列，可通过人工合成的方法获取目的基因
B．过程③得到的表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因
C．过程⑤之前需选取滋养层细胞进行DNA分析、性别鉴定等
D．进行胚胎移植之前需用促性腺激素和孕激素处理代孕奶山羊C
【答案】D
【分析】分析题图：图示是利用崂山奶山羊乳腺生物反应器制备药用白蛋白的流程图，其中①表示卵细胞的采集和培养；②表示精子的采集和获能；③表示基因表达载体的构建；④表示将目的基因导入受体细胞；⑤表示胚胎移植。
【详解】A、已知白蛋白基因的碱基序列，可通过PCR技术等人工合成的方法获取目的基因，A正确；
B、③表示基因表达载体的构建，得到的表达载体包括目的基因、乳腺蛋白基因的启动子、终止子、标记基因，B正确；
C、过程⑤表示胚胎移植，移植之前需选取滋养层细胞进行DNA分析、性别鉴定等，C正确；
D、促性腺激素可促进排卵，进行胚胎移植之前不需要对代孕奶山羊C进行促排卵，因此不需要对其用促性腺激素处理，D错误。
故选D。
二、多选题
17．蛋白复合体种类较多，其中核孔复合体是由多个蛋白质镶嵌在核孔上的一种双向亲水核质运输通道。易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，其中心有一个直径约为2纳米的通道，能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，若多肽链在内质网中未正确折叠，则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法正确的是（ ）
A．核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别
B．核孔复合体的双向性是指物质均可以双向进出核孔
C．易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力
D．易位子进行物质运输时具有识别能力，体现了内质网膜的选择性
【答案】ACD
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构特点是：每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，氨基酸的不同在于R基的不同。由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构具有多样性。
【详解】A、核孔的数目因细胞种类及代谢状况不同而有所差别，一般代谢旺盛的细胞核孔的数目较多，A正确；
B、并不是所有的物质都可以通过核孔，如DNA分子就不能通过核孔，B错误；
C、核孔是大分子进出细胞的通道；易位子能引导新合成多肽链进入内质网，并可以将内质网中的未正确折叠的多肽链运回细胞质基质，故易位子与核孔均具有运输某些大分子物质进出的能力，C正确；
D、易位子是一种位于内质网膜上的蛋白复合体，且与信号肽结合能引导新合成多肽链进入内质网，体现了内质网膜的选择性，D正确。
故选ACD。
18．可利用“荧光素——荧光素酶生物发光法”对熟食样品中活菌含量进行检测。将样品研磨后离心处理，取一定量上清液放入分光光度计（测定发光强度的仪器）反应室内，加入一定量的荧光素和荧光素酶，在最适条件下进行反应，记录发光强度并计算ATP含量，据此测算出细菌数量。下列说法正确的是（ ）
A．荧光素发光需要荧光素酶和ATP的共同参与
B．荧光素的发光强度与ATP含量成反比
C．每个细菌细胞中ATP含量大致相同
D．若降低反应体系的pH值，所测数据会偏大
【答案】AC
【分析】荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光，该过程中涉及的能量转换是化学能→光能。
【详解】ABC、荧光素接受ATP提供的能量后就被激活，在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光；ATP数量越多，提供能量越多，发光强度越大，即发光强度与ATP含量成正比；每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定，故可以根据ATP含量进而测算出细菌数量，AC正确，B错误；
D、若降低反应体系的pH值，会使荧光素酶活性降低，使反应速率减慢，使计算得到的ATP含量减少，因此若降低反应体系的pH值，所测数据会偏小，D错误。
故选AC。
19．将某种植物长势相同的幼苗均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3溶液中培养，其鲜重的变化情况如下图所示，其他条件相同。下列说法错误的是（ ）
A．两组KNO3溶液的起始渗透压均大于根细胞内液的起始渗透压
B．0-3h时间段内，两组植物细胞失水的速率都逐渐加快
C．6h时，甲组幼苗因根系开始吸收K+、NO3-，使鲜重逐渐提高
D．溶液中K+、NO3-浓度高于根细胞，因此是通过协助扩散进入细胞
【答案】BCD
【分析】渗透作用必须具备两个条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。物质跨膜运输的方式有自由扩散，例如氧和二氧化碳进出细胞膜；协助扩散，例如葡萄糖穿过红细胞的细胞膜；主动运输，例如Na+、K+穿过细胞膜。
【详解】A、0-6h内，甲乙两组的幼苗均表现失水，使幼苗鲜重降低，说明两组KNO3溶液的起始渗透压均大于根细胞内液的起始渗透压，A正确；
B、0-3h时间段内，两组植物细胞都不断失水，细胞液浓度增加，细胞液与外界溶液的浓度差缩小，因此失水的速率都逐渐减小，B错误；
C、实验开始时，甲组幼苗根系就已开始吸收K+、NO3-，而不是在6h时才开始吸收K+、NO3-，到6小时时细胞液浓度大于KNO3溶液浓度，从而使吸水能力增强，使鲜重逐渐提高，C错误；
D、根细胞吸收离子的方式为主动运输，D错误。
故选BCD。
20．阳生植物受到周围环境遮荫时，表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征，这种现象称为避荫反应（如图1）。红光（R）和远红光（FR，不被植物吸收）比值的变化是引起植物产生避荫反应的重要信号，自然光被植物滤过后，R/FR的比值下降。研究人员模拟遮荫条件，对番茄植株的避荫反应进行了研究，结果如图2，下列说法正确的是（ ）
A．与正常光照相比，遮荫条件下叶绿体中C5的量增加
B．发生避荫反应后，R/FR比值下降的原因是叶绿素吸收了红光
C．避荫反应现象与顶端优势相似，有利于植株获得更多光能
D．避荫处理的番茄，用于茎和番茄果实生长的有机物减少
【答案】BC
【分析】植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。人们发现的植物激素有生长素、赤霉素、细胞分裂素、脱落酸和乙烯等。
【详解】A、由图2可知，与正常光照组相比，遮阴组的叶绿素含量降低，对光能吸收减少，使光反应产生ATP和还原氢减少，因此对C3的还原减少，使C5的生成量减少，因此与正常光照相比，遮荫条件下叶绿体中C5的量减少，A错误；
B、已知自然光被植物滤过后，R/FR的比值下降，因此发生避荫反应后，R/FR比值下降的原因是叶绿素吸收了红光，B正确；
C、被遮阴后，植株表现出茎伸长速度加快、株高和节间距增加、叶柄伸长等特征，由图可知，顶芽优先生长，侧芽生长减慢，因此避荫反应现象与顶端优势相似，有利于植株获得更多光能，C正确；
D、避荫处理的番茄，用于植株生长的有机物增加，而用于果实生长的有机物减少，D错误。
故选BC。
21．DNA琼脂糖凝胶电泳是一种分离、纯化或分析PCR扩增后的待检DNA片段的技术。其原理是在PH值为8.0-8.3时核酸分子带负电荷，在电泳时向正极移动。采用适当浓度的凝胶介质作为电泳支持物，在分子筛作用下，使分子大小不同的核酸分子泳动率出现较大的差异，从而达到分离核酸片段、检测其大小的目的。下列说法错误的是（ ）
A．带电量相同的情况下，相对分子质量比较大的DNA片段，在电泳时迁移的速度比较快
B．核酸分子中嵌入荧光染料后，在紫外线灯下观察可用于分离后DNA片段的位置检测
C．接通电源，靠近加样孔的一端为负极，根据指示剂泳动的位置判断是否停止电泳
D．将待测DNA与对照DNA加入检测孔内时，可以用同一个移液器枪头
【答案】AD
【分析】1、PCR技术是把某一DNA片段在酶的作用下，在体外合成许多相同片段的一种方法，利用它能快速而特异的扩增任何要求的目的基因或DNA分子片段，所利用的原理是DNA分子的复制。
2、电泳技术则是在外电场作用下，利用分子携带的净电荷不同，把待测分子的混合物放在一定的介质中进行分离和分析的实验技术。
【详解】A、相对分子质量大小会影响物质在电泳时的迁移速率，DNA片段相对分子质量越大，迁移就越慢，分子量越小，迁移速度越快，A错误；
B、为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合，B正确；
C、接通电源，靠近加样孔的一端为负极，根据指示剂泳动的位置判断是否停止电泳，C正确；
D、将待测DNA与对照DNA加入检测孔内时，不可以用同一个移液器枪头，否则会造成污染，D错误。
故选AD。
三、实验题
22．膜泡运输是真核细胞普遍存在的一种特有蛋白运输方式，细胞内膜系统各个部分之间的物质运输常通过膜泡运输方式进行。目前发现COPⅠ、COPⅡ及网格蛋白小泡等3种不同类型的被膜小泡具有不同的物质运输作用。
(1)能产生被膜小泡的细胞结构是_____（填名称），细胞内囊泡能够通过_____的方式脱离转运起点、通过膜融合的方式归并到转运终点。
(2)膜泡运输是一种高度有组织的定向运输，囊泡可以在正确的位置上释放其运载的特殊“分子货物”，分析其原因是_____。囊泡能把“分子货物”从C转运到溶酶体D，这里的“货物”主要是_____。
(3)研究表明，膜泡的精准运输与相关基因有关，科学家筛选了Sec12、Sec17两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片有一定差异。Sec12基因突变体酵母细胞的内质网特别大，推测Sec12基因编码的蛋白质的功能是与_____有关；Sec17基因突变体酵母细胞内，内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡。推测Sec17基因编码的蛋白质的功能是_____。
(4)高尔基体定向转运不同激素有不同的机制，其一是激素合成后随即被释放到细胞外，称为组成型分泌途径；其二是激素合成后暂时储存在细胞内，受到细胞外信号刺激时再释放到细胞外，称为可调节型分泌途径。为探究胰岛B细胞的胰岛素分泌途径，请根据实验思路预测实验结果和结论。
实验思路：甲组在葡萄糖浓度为1．5g/L的培养液中加入一定量的蛋白质合成抑制剂，再加入胰岛B细胞；乙组在葡萄糖浓度为1．5g/L的培养液中加入等量的生理盐水，再加入等量的胰岛B细胞，适宜条件下培养，每隔一段时间，检测两组培养液中胰岛素的含量。
结果分析：能说明胰岛B细胞只有组成型分泌途径的结果是_____；能说明胰岛B细胞只有可调节型分泌途径的结果是_____。
【答案】(1) 内质网、高尔基体、细胞膜 出芽
(2) 囊泡上的蛋白质能与目标膜上的特定蛋白质之间发生结合 溶酶体酶（多种水解酶）
(3) 内质网上膜泡的形成 抑制内质网与高基体间的蛋白质运输，控制囊泡正确移动
(4) 始终只在乙组培养液检测出胰岛素 一定时间内两组培养液都检测出相同量胰岛素，再过一段时间后，乙组能检测出更多的胰岛素，甲组胰岛素不再增加
【分析】1、分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，在到高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量由线粒体提供。
2、放射性探测技术：用放射性核素取代化合物分子的一种或几种原子而使它能被识别并可用作示踪剂的化合物。它与未标记的相应化合物具有相同的化学及生物学性质，不同的只是它带有放射性，因而可利用放射性探测技术来追踪。
（1）
由图可知，核膜可产生COPⅡ，内质网可产生COPⅠ，细胞膜可产生网格蛋白小泡。细胞内囊泡能够通过出芽的方式脱离转运起点、通过膜融合的方式归并到转运终点。
（2）
囊泡能特异性地识别目标膜，与目标膜上的特定蛋白质之间发生结合，使得膜泡运输是一种高度有组织的定向运输。溶酶体D中的主要成分为溶酶体酶，故此处的货物为溶酶体酶。
（3）
sec12基因突变体后，细胞内内质网特别大，推测sec12基因编码的蛋白质可能参与内质网上膜泡的形成；sec17基因突变后，突变体细胞内，尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，说明小泡与高尔基体没有融合，推测sec17基因编码的蛋白质可抑制内质网与高基体间的蛋白质运输，控制囊泡正确移动。
（4）
实验的自变量为蛋白质合成抑制剂的有无，因变量是胰鸟素的含量，若胰岛素只存在可调节型分泌途径，则一定时间内两组培养液都检测出相同量胰鸟素；若胰岛素只存在组成型分泌途径，只在乙组培养液检测出胰岛素；若胰岛素存在两种分泌涂径，甲组检测到较少胰岛素，乙组检测到较多胰岛素。
23．在淀粉逐步水解的过程中，会产生一系列简单的化合物——糊精。不同大小的糊精与碘液反应会呈现不同颜色（见表1），可通过观察颜色推测反应进程，进而推知淀粉酶的活性大小。研究小组通过实验验证某些离子作为酶的激活剂或抑制剂对酶活性的影响。实验分4组，4组试管中都加入2ml3%的淀粉溶液和1ml唾液淀粉酶溶液，另外，1-4组分别加入1ml的蒸馏水、1%的CuSO4、1%的Na2SO4、0．3%的NaCl。反应在37°的水浴锅中进行，每隔一定时间进行一次取样，与适量碘液混合，观察颜色（见表2）。
表1
遇碘颜色
淀粉
蓝色
紫色糊精
紫色
红色糊精
红色
麦芽糖
黄色
表2
时间
试管号
1号
2号
3号
4号
0．5 min时
蓝++
蓝+++
蓝++
蓝++
1 min时
蓝+
蓝+++
蓝+
紫
2 min时
紫
蓝+++
紫
红棕色
3 min时
红棕色
蓝+++
红棕色
棕黄色
4 min时
棕黄色
蓝+++
棕黄色
黄色
5 min时
黄色
蓝+++
黄色
黄色
(1)以2号试管为例，写出一种合理的加液顺序_____。
(2)根据表2结果分析，_____（填离子）是唾液淀粉酶的激活剂，_____（填离子）是唾液淀粉酶的抑制剂。3号试管的作用是_____。
(3)同无机催化剂相比，酶的催化效率更高的原因是_____。
(4)进行该实验前，研究小组先通过预实验寻找合适的唾液淀粉酶溶液浓度。这样做的原因是：若实验所用唾液淀粉酶溶液浓度过高，则_____；若浓度过低，则_____。
【答案】(1)先加唾液淀粉酶溶液，再加CuSO4溶液，再加淀粉溶液
(2) Cl- Cu2+ 作为对照，排除Na+和SO42-对酶活性的影响
(3)酶降低活化能的作用更显著
(4) 反应太快，很难观察到颜色的逐步变化 反应太慢，实验时间过长（合理即得分）
【分析】酶的激活剂可提高酶的活性，而抑制剂可抑制酶的活性，酶活性大小可通过单位时间内底物的消耗速率表示。
（1）
2号试管中随着反应时间的延长，蓝色的深浅不变，说明淀粉没有被分解，说明2号试管内加入的1%的CuSO4中的铜离子为酶活性的抑制剂，为了保证实验结果是酶活性被抑制后的结果，因此试管2的加液顺序为：先加唾液淀粉酶溶液，再加CuSO4溶液，再加淀粉溶液。
（2）
激活剂能促进酶活性，使淀粉分解速率加快，根据表2可知，加入NaCl的第4组试管内颜色变化最快，说明淀粉分解最快，3和4组均含有钠离子，但实验结果不同，故说明酶活性的激活剂为氯离子。同理2和3组实验中都有硫酸根离子，但实验结果不同，且2号试管内颜色未变，说明淀粉未分解，即Cu2+为酶活性的抑制剂。3号试管与2号试管都含有硫酸根，与4号试管都含有钠离子，因此3号试管是为了与2号和4号对照，排除Na+和SO42-对酶活性的影响。
（3）
同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因此酶的催化效率更高。
（4）
酶的浓度会影响反应速率，若实验所用唾液淀粉酶溶液浓度过高，则反应太快，很难观察到颜色的逐步变化；若浓度过低，则反应太慢，实验时间过长。因此进行该实验前，研究小组先通过预实验寻找合适的唾液淀粉酶溶液浓度。
24．绿色植物的光合产物多以蔗糖的形式不断运出，若以淀粉形式在叶绿体积累，则不利于暗反应的继续进行，持续低温逆境胁迫会破坏叶绿体类囊体薄膜，同时使淀粉在叶绿体中积累。科研人员以某作物为实验材料，以大田平均温度10℃为对照（CK），设置3个低温处理组T1、T2、T3，分别为-2℃、-4℃、-6℃，研究不同低温胁迫对作物光合特性的影响，结果如下表所示：
处理
净光合速率µmol·m-2·s-1
气孔导度µmmol·m-2·s-1
蒸腾速率µmol·m-2·s-1
胞间CO2浓度µmol·mol-1
CK
16．2
512．6
3．7
261．4
T1
13．3
376．1
2．6
230．6
T2
8．6
272．8
1．8
276．3
T3
6．5
183．6
1．6
310．5
(1)用_____（填试剂）分别提取上述4组作物叶片中的色素，用纸层析法对其进行分离，结果发现CK组滤纸条下方的两条色素条带明显宽于低温处理后的3个实验组，说明低温能够_____。
(2)正常情况下，叶片的光合作用产物不会全部运输到其他部位，原因是_____。
(3)据表分析可知3个实验组的净光合速率比CK组低。有人推测其原因是低温降低了光合作用有关酶的活性。这一推测成立吗？为什么？_____
(4)研究发现，作物细胞中I酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解，其细胞特有的Y蛋白能与I酶、A酶基因的启动子结合，而持续低温胁迫下Y基因过量表达株系的光合作用速率不会降低，试解释其原因是_____。
(5)研究发现，作物植株中OST1蛋白能够促进气孔打开。科研人员获得了光合速率明显降低的OST1基因功能缺失的突变体植株，并推测OST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔的开放程度。请以野生型和突变体作物作为实验材料，设计实验加以验证（简要写出实验思路即可）。_____
【答案】(1) 无水乙醇 促进叶绿素降解
(2)自身呼吸消耗或建造植物体结构
(3)不成立，T1组气孔导度大，胞间CO2浓度小，说明影响其净光合速率下降的主要原因是CO2供应不足；T2和T3组气孔导度小，胞间CO2浓度大，影响净光合速率下降的主要原因是与光合有关酶的活性降低
(4)Y蛋白可与编码I酶和A酶基因的启动子结合，抑制I酶基因的转录，促进A酶基因的转录，导致I酶减少、A酶增加，从而使淀粉合成减少，分解增多，降低叶绿体中淀粉的积累
(5)分别用一定量的蔗糖处理野生型和突变体作物，对照组注射等量的蒸馏水，一段时间后检测叶片中气孔的开放程度
【分析】光合作用，一般是指绿色植物吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的场所是类囊体薄膜，在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程； 暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP合成糖类等有机物的过程。
（1）
光合色素易溶于有机溶剂无水乙醇中，故可用无水乙醇提取叶片中的光合色素。滤纸条下方的两条色素带为叶绿素a和叶绿素b，CK组的叶绿素a和叶绿素b这两条色素条带明显宽于低温处理后的3个实验组，说明低温能够促进叶绿素降解，降低叶绿素含量。
（2）
叶片进行光合作用产生的糖类等有机物一部分用于自身呼吸消耗或建造植物体结构，故正常情况下叶片光合作用产物不会全部运输到其他部位。
（3）
据表分析可知3个实验组的净光合速率比CK组低，有人推测其原因是低温降低了光合作用有关酶的活性，这一推测不成立；分析题表数据可知，三组实验组中T1组气孔导度较大，但胞间CO2浓度较小，而T2和T3组气孔导度较小，但胞间CO2浓度高于对照组和T1组，说明影响T1组净光合速率下降的主要原因是CO2供应不足，而影响T2和T3组净光合速率下降的主要原因是低温使与光合有关酶的活性降低，降低光合作用强度。
（4）
由题意可知，Y蛋白可与编码I酶和A酶基因的启动子结合，启动子与转录的启动有关，故持续低温胁迫下Y基因过量表达株系的作物细胞中Y蛋白含量增加，与编码I酶和A酶基因的启动子结合，一方面抑制I酶基因的转录，另一方面促进A酶基因的转录，导致I酶含量减少，A酶含量增加，从而使淀粉合成减少，降解增多，降低叶绿体中淀粉的积累，使光合作用正常进行。
（5）
实验目的是验证OST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔的开放程度，实验材料为OST1基因功能正常的野生型植株和OST1基因功能缺失的突变体植株，两组植物均用蔗糖处理，因变量是叶片中气孔的开放程度，实验思路为：分别用一定量的蔗糖处理野生型和突变体作物，对照组注射等量的蒸馏水，一段时间后检测叶片中气孔的开放程度。
四、综合题
25．下图1是小肠上皮细胞吸收亚铁离子的示意图，图2表示物质跨膜运输时被转运分子的浓度和转运速率的关系，a、b代表不同的运输方式。
(1)蛋白1运输亚铁血红素的动力是_____。蛋白2具有_____功能。蛋白3运输Fe2+的方式属于_____。
(2)该细胞膜两侧的H+始终保持一定的浓度差，试结合图1分析可能的原因是_____。
(3)图2所示，a代表_____，b代表_____。限制b方式转运速率进一步提高（处于图中虚线位置）的因素是_____。
(4)某同学取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有一定量葡萄糖的培养液中，甲组细胞给予正常的呼吸条件，乙组细胞加入呼吸抑制剂，一段时间后测定溶液中葡萄糖的量。该实验的目的是_____。
【答案】(1) 亚铁血红素的浓度差 催化 主动运输
(2)该细胞膜上有另一种H+的载体蛋白将H+逆浓度梯度运出细胞
(3) 自由扩散 协助扩散或主动运输 载体的数目或能量的多少
(4)探究小肠上皮细胞是否以主动运输的方式吸收葡萄糖（或运输葡萄糖是否需要能量）
【分析】主动运输是从低浓度向高浓度运输，需要消耗能量，需要载体蛋白协助。协助扩散需要载体蛋白，但不消耗能量。
（1）
蛋白1运输亚铁血红素是从高浓度向低浓度运输，因此动力是亚铁血红素的浓度差。蛋白2能将三价铁离子催化为二价铁离子，因此具有催化功能。蛋白3运输Fe2+是从低浓度向高浓度运输，依赖膜两侧氢离子的浓度差产生的势能，因此其运输Fe2+的方式属于主动运输。
（2）
据图可知，该细胞膜上有另一种H+的载体蛋白将H+逆浓度梯度运出细胞，因此该细胞膜两侧的H+始终保持一定的浓度差。
（3）
根据图2可知，a的运输速率只与被转运分子的浓度有关，说明其为自由扩散。b的运输在一定的物质浓度时，运输速率不在发生变化，说明其可能受载体蛋白数量或能量的限制，因此其运输方式为协助扩散或主动运输。即限制b方式转运速率进一步提高（处于图中虚线位置）的因素是载体的数目或能量的多少。
（4）
甲乙两组的自变量是能量是否正常供应，因此该实验的目的是探究小肠上皮细胞是否以主动运输的方式吸收葡萄糖（或运输葡萄糖是否需要能量）。
26．人参皂苷Rh2是人参中重要的活性组分之一，具有抗肿瘤和提高免疫力等功能。科研人员以酵母菌为受体细胞，经改造获得Rh2前体物质A高产的L菌株。研究发现，前体物质A依次经过P酶和N酶处理可转化为人参皂苷Rh2，科研人员对L菌株进行基因工程改造，将基因编辑质粒、引导序列质粒和重组DNA片段导入L菌（部分过程如下图所示），以期获得人参皂苷Rh2高产的细胞工厂菌株。
(1)图中被Cas9蛋白断开的化学键是_____，基因编辑过程中可能会产生“脱靶”（对目标基因以外的其他基因进行了编辑）现象，最可能的原因是_____。
(2)为构建重组DNA片段，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因和N基因。用于扩增目的基因的引物需满足的条件是_____；为了将目的基因定向连接到载体中，需在引物的_____端（填“5'”或“3''”）引入限制性酶切位点，进行PCR扩增时通常在反应缓冲液中添加Mg2+，原因是_____。
(3)据图分析，为初步筛选得到成功转入两种质粒的受体菌，需要用_____培养基，通过分子杂交技术可判断重组DNA片段是否整合到L菌染色体上。在适宜条件下对改造后的L菌株进行发酵培养，若L菌株成功转化为R菌株，则R菌株能_____。
(4)结合上述研究，在此基础上，请设计进一步提升R菌株生产能力的可行方案。_____
【答案】(1) 磷酸二酯键 其它基因中可能具有gRNA的识别序列
(2) 长度适中，能与P基因和N基因的一段碱基序列互补 5' 真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活
(3) 不含亮氨酸和色氨酸 合成人参皂甙Rh2和前体物质A
(4)提取L菌的合成前体物质A基因，构建基因表达载体并导入R菌内，筛选人参皂苷Rh2和前体物质A合成量都较高的目的R菌，然后进行扩大培养
【分析】CRISPR/Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御机制，可用来对抗入侵的病毒及外源DNA，受此机制启发，科学家们研发了CRISPR/Cas9基因编辑技术，这是一种对靶向基因进行特定DNA修饰的技术，其原理是由一个向导RNA分子引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割。
（1）
Cas9蛋白属于核酸内切酶，作用的化学键是磷酸二键；基因编辑需要向导RNA分子引导，向导RNA上的碱基序列与目标DNA分子上的碱基序列可以通过碱基互补配对原则实现向导RNA与目标DNA分子特定序列的特定识别，进而定位，如果其它基因中具有gRNA的识别序列，会使得内切酶对目标基因以外的其他基因进行了编辑。
（2）
引物是人工合成的两段寡核苷酸序列，一个引物与目的基因一端的一条DNA模板链互补，另一个引物与目的基因另一端的另一条DNA模板链互补，通过PCR特异性扩增P基因和N基因，引物需满足的条件是长度适中，能与P基因和N基因的一段碱基序列互补；为了将目的基因定向连接到载体中，需要在目的基因的两端添加限制性酶切割位点，因此，在扩增P基因和N基因时，需要在引物的5'端引入相应的限制性酶切位点；真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活，因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋。
（3）
图中基因编辑质粒、引导序列质粒分别含有色氨酸合成酶基因和亮氨酸合成酶基因，要筛选得到成功转入两种质粒的受体菌，可用不含亮氨酸和色氨酸培养基进行培养，能生长的为转入两种质粒的受体菌；L菌株是Rh2前体物质A高产的菌株，R菌为成功导入基因编辑质粒、引导序列质粒和重组DNA片段导入的L菌，能产生P酶和N酶将前体物质A可转化为人参皂苷Rh2，因此，R菌株能合了成人参皂甙Rh2和前体物质A。
（4）
为提升R菌株生产能力，可提取L菌的合成前体物质A基因，构建基因表达载体并导入R菌内，筛选人参皂苷Rh2和前体物质A合成量都较高的目的R菌，然后进行扩大培养。
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