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江苏省镇江市五校2021-2022学年高二下学期期末考试 生物 Word版含解析
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这是一份江苏省镇江市五校2021-2022学年高二下学期期末考试 生物 Word版含解析，共24页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高二年级期末考试
生物试题
一、单项选择题：本部分共14题，每题2分，共计28分。每题有一个选项符合题意。
1. 下列有关细胞中的物质与结构的叙述，错误的是
A. 细胞膜、细胞器膜与核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统
B. 核膜与细胞膜的相连可通过线粒体来实现
C. DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D. 液泡主要存在于植物细胞中，可以使植物细胞保持坚挺
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物膜系统是指细胞内所有膜结构的统称，细胞中的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
2、核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA，真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中；具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA；DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸；DNA与RNA在组成成分上的差异是：五碳糖不同，碱基不完全相同。
【详解】A、细胞中的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统，A正确；
B、核膜与细胞膜的相连通过内质网来实现，内质网向外与细胞膜相连，向内与核膜相连，B错误；
C、构成DNA分子的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸，C正确；
D、液泡主要存在于植物细胞中，内含有细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质，充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺，D正确。
故选B。
2. 外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡，具有细胞通讯作用，在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用。外泌体的释放过程：首先，细胞膜内化形成胞内体，胞内体聚集形成多泡体（MVBs），MVBs与亲本细胞膜融合，通过胞吐作用将外泌体排出细胞。多种因素通过不同途径影响外泌体释放，小GTP酶蛋白通过影响MVBs膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌。下列有关外泌体的说法错误的是
A. 外泌体是一种分泌到细胞外的囊泡
B. MVBs膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与
C. 具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子
D. 外泌体的释放过程体现了生物膜的功能特性
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞膜的结构特点：具有流动性（膜的结构成分不是静止的，而是动态的）。2、细胞膜的功能特点：具有选择透过性（可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子小分子和大分子则不能通过）。
【详解】A、由题干信息可知，外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式分泌到细胞外的囊泡，A正确；
B、MVBs膜与细胞膜的融合需要膜上蛋白质的识别作用，B正确；
C、外泌体具有细胞通讯作用，在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用，因此具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子，C正确；
D、外泌体的释放过程体现了生物膜的结构特性，具有一定的流动性，D错误。
故选D。
3. 下图①~④表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述正确的是
A. 图①可实现物质逆浓度梯度的跨膜运输 B. 无机盐离子通过图②方式运输
C. 温度对图③方式不会造成影响 D. 图④被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体
【答案】D
【解析】
【分析】图示物质进入细胞的方式：图①是协助扩散，图②是自由扩散，图③是主动转运，图④是胞吞。
【详解】A、图①为协助扩散，物质顺浓度梯度跨膜运输，A错误；
B、无机盐离子一般是通过主动运输的方式进行跨膜运输，图②运输方式为自由扩散，B错误；
C、温度影响分子的运动和酶的活性，对图③方式会造成影响，C错误；
D、通过图④胞吐吞方式被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体，D正确。
故选D。
4. 与细胞质基质相比，内质网中的Ca2+浓度较高，被称为细胞中的“钙池”。当“钙池”中Ca2+浓度过高时，Ca2+诱导内质网膜上的Orai蛋白二聚体聚合为四聚体，四聚体的中央孔成为Ca2+通道。当“钙池”中的Ca2+浓度恢复正常时，Orai蛋白四聚体解聚为二聚体。下列叙述错误的是
A. Ca2+通过Orai蛋白四聚体的运输需要细胞呼吸提供能量
B. 内质网从细胞质基质中吸收Ca2+时需要载体和能量
C. Orai蛋白二聚体和四聚体的动态变化调节“钙池”稳态
D. 通过Orai蛋白调节“钙池”相对稳定的方式属于反馈调节
【答案】A
【解析】
【分析】协助扩散：高浓度向低浓度运输，需要载体蛋白，不需要消耗能量。
主动运输：低浓度向高浓度运输，需要载体蛋白，也需要消耗能量。
【详解】A、Ca2+通过Orai蛋白四聚体的运输为顺浓度的协助扩散，不需要细胞呼吸提供能量，A错误；
B、与细胞质基质相比，内质网中的Ca2+浓度较高，则内质网从细胞质基质中吸收Ca2+时为主动运输，主动运输需要消耗能量和载体，B正确；
CD、Orai蛋白为二聚体时通过主动运输维持内质网内较高的Ca2+浓度，当“钙池”中Ca2+浓度过高时，Orai蛋白解聚合为四聚体，将内质网中的Ca2+排出去，Orai蛋白二聚体和四聚体的动态变化调节“钙池”稳态，且这种调节方式为反馈调节，CD正确。
故选A。
5. 下列关于人体内环境与稳态的叙述，正确的是
A. 人体感染某种链球菌后，免疫系统会攻击心脏瓣膜，这属于过敏反应
B. 某人发烧时体温一直维持在39℃，此时其体内产热量大于散热量
C. 饥饿时，血液流经肝脏后血糖浓度会升高
D. 胰岛素通过抑制肾小管对原尿中葡萄糖的吸收等途径来降低血糖
【答案】C
【解析】
【分析】1、人体体温调节：（1）体温调节中枢：下丘脑；（2）机理：产热和散热保持动态平衡；（3）寒冷环境下：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。（4）炎热环境下：主要通过增加散热来维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
2、与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
【详解】A、人体感染某种链球菌后，免疫系统会攻击心脏瓣膜，这属于自身免疫病，A错误；
B、某人发烧时体温一直维持在38℃左右，说明其能保持体温相对稳定，则此时其体内产热量等于散热量，B错误；
C、饥饿时，血液流经肝脏后肝糖原分解为葡萄糖，使血糖浓度升高，C正确；
D、胰岛素降低血糖的的机理是促进组织细胞加速摄取利用和储存葡萄糖，使血糖水平降低，D错误。
故选C。
6. 人类偏肺病毒（HMPV）是一种呼吸道病原体，通过对自身遗传物质的N6—甲基腺苷（m6A）修饰来降低宿主免疫蛋白识别病毒RNA的能力，躲避免疫系统的攻击，进而确保HMPV的复制增殖。动物实验表明，阻断m6A修饰会引发有效的适应性免疫应答，进而预防肺部感染。下列叙述正确的是（ ）
A. 机体通过产生特异性抗体与HMPV结合阻止其在体液内增殖
B. HMPV的RNA发生m6A修饰有利于病毒侵染呼吸道细胞
C. 通过诱变产生去m6A修饰的HMPV可以作为疫苗预防肺部感染
D. 再次注射HMPV疫苗可增强记忆细胞增殖从而实现有效的免疫治疗
【答案】B
【解析】
【分析】1、病毒无细胞结构，不能独立存活，必须寄生在宿主细胞内才能增殖。
2、疫苗相当于抗原，进入机体后可激发机体的特异性免疫过程。
【详解】A、HMPV病毒，病毒无细胞结构，必须在活细胞内增殖，不能在体液内增殖，A错误；
B、分析题意可知，HMPV的RNA发生m6A修饰可降低宿主免疫蛋白识别病毒RNA的能力，躲避免疫系统的攻击，故HMPV的RNA发生m6A修饰有利于病毒侵染呼吸道细胞，B正确；
C、分析题意可知，m6A修饰属于基因的甲基化，该过程遗传信息并未改变，而诱变会改变遗传信息，故应通过去甲基化修饰而非诱变来制备疫苗，C错误；
D、再次注射HMPV疫苗可增强记忆细胞增殖，但疫苗的作用是免疫预防而非免疫治疗，D错误。
故选B。
7. 动物在寒冷刺激下，通过神经调节，使得棕色脂肪细胞会分泌神经调节蛋白4（NRG4），作用于靶细胞，加强脂肪的分解。下列判断错误的是（ ）
A. NRG4是一种神经递质，能作用于棕色脂肪细胞
B. 体内棕色脂肪细胞属于神经调节的效应器
C. NRG4与相应受体结合可调节靶细胞代谢
D. NRG4具有特异性，具有微量高效的特点
【答案】A
【解析】
【分析】1、由题知，神经调节蛋白4（NRG4）是大分子物质。神经元之间的兴奋是通过突触传递的，神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制。
2、在寒冷刺激下，通过神经调节，使得棕色脂肪细胞会分泌神经调节蛋白4（NRG4），作用于靶细胞，加强脂肪的分解。
【详解】A、棕色脂肪细胞不是神经细胞分泌的神经调节蛋白4（NRG4）不是神经递质，A错误；
B、动物在寒冷刺激下，通过神经调节加强脂肪分解，所以体内棕色脂肪细胞属于神经调节的效应器，B正确；
C、由题可知，NRG4与靶细胞上的相应受体结合可调节靶细胞代谢，C正确；
D、NRG4含量低时，也能促进脂肪分解，具有微量高效的特点，D正确。
故选A。
8. 为研究水稻中的PLA3基因在参与脱落酸（ABA）调控水稻种子萌发中的作用，研究人员以野生型水稻（WT）种子和PLA3基因突变体（pla3）种子为材料进行了实验，结果如下图所示。此外，研究人员对种子中相应基因的表达量进行检测，发现pla3种子中ABA合成酶基因的表达量与WT种子中相同，而ABA降解酶基因和ABA作用抑制因子基因的表达量分别为WT种子的15倍和32倍。下列分析不正确的是（ ）
A. 在WT种子中，PLA3基因的作用是抑制种子萌发
B. 综合四组实验结果可知，pla3种子对ABA的敏感性降低
C. 在pla3种子中，PLA3基因的突变促进了赤霉素的合成
D. 在WT种子中，PLA3基因抑制了ABA作用抑制因子基因的表达
【答案】C
【解析】
【分析】脱落酸是一种有机物（ABA），是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。可能广泛分布于高等植物。除促使叶子脱落外尚有其他作用，如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。
【详解】A、pla3种子中ABA合成酶基因的表达量与WT种子中相同，而ABA降解酶基因和ABA作用抑制因子基因的表达量分别为WT种子的15倍和32倍，因此在WT种子中，PLA3基因的作用是通过抑制ABA的分解和抑制ABA作用抑制因子基因的表达来抑制种子萌发，A正确；
B、综合四组实验结果可知，在有ABA情况下，pla3种子的萌发率高于WT种子，因此pla3种子对ABA的敏感性降低，B正确；
C、题中没有提到赤霉素的合成情况，C错误；
D、在WT种子中，PLA3基因抑制了ABA作用抑制因子基因的表达，使得ABA的作用增强，萌发变慢，D正确。
故选C。
9. 生态系统的结构和功能正常是生态系统稳定的基础，下列说法错误的是
A. 物质流是循环的，能量流是单向的，信息流往往是双向的
B. 碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
C. 生态系统各组分的含量比例处于动态平衡有利于维持生态系统的稳定
D. 食物链的环节越多，生态系统的稳定性就越高
【答案】D
【解析】
【分析】信息传递、能量流动和物质循环三者的关系：（1）信息传递、能量流动和物质循环都是生态系统各组分必不可少的一部分，使生态系统形成一个有机的整体，同时信息传递是长期的生物进化的结果，具有调节系统稳定性的作用。（2）任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，这三者是生态系统的基本功能。在生态系统中，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，而信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。在生态系统中，种群和种群之间、种群内部个体与个体之间，甚至生物和环境之间都有信息传递。
【详解】A、物质流是循环的，能量流是单向的、逐级递减的，信息流往往是双向的，A正确；
B、碳在生物群落与无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递，B正确；
C、生态系统的组分包括非生物的物质和能量、生产者、分解者、消费者，这些成分比例适当，处于动态平衡，有利于生态系统处于稳定状态，C正确；
D、一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，稳定性就越高，食物链的环节越多，食物链越长，损失的能量就越多，不利于生态系统稳定性的维持，D错误。
故选D。
10. 苦草是某湖泊生态系统中的典型优势沉水植物，它能通过营养竞争机制抑制藻类生长、减缓风浪，为水生动物提供觅食和庇护场所。苦草生长速率和光照强度显著相关，如图表示不同水深下的光照强度和苦草的日相对生长率，下列说法错误的是（ ）
A. 苦草能抑制藻类生长、减缓风浪，体现了生物多样性的间接价值
B. 不同水深分布着不同数量的苦草，体现了群落的垂直结构
C. 湖泊生态系统中优势种群的替代过程属于群落的次生演替
D. 随着时间的推移水深在 1．5 m 以下的苦草的种群数量会减少
【答案】B
【解析】
【分析】1、垂直结构：大多数群落都在垂直方向上有明显的分层现象。植物的垂直分层主要与对光的利用率有关，这种分层现象提高了群落对光的利用率。
2、间接价值：对生态系统起到重要调节作用的价值，也叫做生态功能，例如保持水土、蓄洪抗旱等。
3、演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程，就叫做群落演替。次生演替所需的时间比初生演替所需的时间短，原因是次生演替保留了原有的土壤条件，植物的种子或其他繁殖体。
【详解】A、苦草能通过营养竞争机制抑制藻类生长、减缓风浪，为水生动物提供觅食和庇护场，体现了苦草在生态系统中的重要作用，属于生物多样性的间接价值，A正确；
B、群落的垂直结构是指在垂直方向上不同种群的分布，而枯草是同一物种，不能体现群落的垂直结构，B错误；
C、湖泊生态系统中优势种群的替代过程属于群落的次生演替，C正确；
D、由图可知，1.5m以下，苦草日相对生长率小于1，表现为减少，所以随着时间的推移水深在 1．5 m 以下的苦草的种群数量会减少，D正确；
故选B。
11. 下列关于发酵工程的叙述，正确的是
A. 酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸
B. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，可生产乙型肝炎疫苗
C. 单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质，可作为食品添加剂
D. 为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】1、酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
2．泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、酸奶和泡菜制中起作用的是乳酸菌，乳酸菌是无氧呼吸的生物，故酸奶和泡菜制作中不需要通氧，以保证乳酸菌的无氧呼吸，A错误；
B、用转基因的方法将乙肝病毒表达表面抗原的基因进行构建重组质粒，转入酵母菌]中，通过培养这种重组酵母菌来获得乙肝表面抗原，进而可以生产乙型肝炎疫苗，B正确；
C、单细胞蛋白本身就是一种菌体，并不是一种微生物细胞的提取物，C错误；
D、为降低杂菌污染，发酵前需要对器具进行灭菌，传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵，故不能对原料进行灭菌，D错误。
故选B。
12. 如图为单克隆抗体制备过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. X细胞是从脾脏中提取的已免疫的 B淋巴细胞
B. Y细胞是杂交瘤细胞，通常取用培养 10代以内的细胞
C. 图中筛选过程至少两次且方法不同，最终保留抗体检测呈阳性的细胞
D. 图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象
【答案】B
【解析】
【分析】分析图示可知，给小鼠注射抗原后，从小鼠体内收集经过免疫的细胞（X细胞），与体外培养的Y（骨髓瘤细胞）细胞融合，经过培养后筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、单克隆抗体的制备是用经过免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，制备杂交瘤细胞，所以X细胞是从脾脏中提取的已免疫的B淋巴细胞，A正确；
B、Y细胞是骨髓瘤细胞，在体外培养时具有无限增殖的特点，B错误；
C、图中筛选过程至少两次且方法不同，第一次筛选是选择杂交瘤细胞，需要抑制同种细胞的融合体、以及未融合的细胞的增殖，第二次筛选是用抗体检测的方法选择能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最终保留抗体检测呈阳性的细胞，C正确；
D、由于杂交瘤细胞即保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有浆细胞产生特异性抗体的作用，所以图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D正确。
故选B。
13. 下列有关基因工程的叙述正确的是
A. 限制酶、DNA连接酶和解旋酶作用的化学键都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键
B. 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列
C. 用氯化钙处理植物细胞，可增加细胞壁的通透性
D. 基因工程所需载体有质粒、细菌拟核等，至少要有一个限制酶识别位点
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
【详解】A、限制酶、DNA连接酶作用的化学键都相同，都是DNA一条链中相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而解旋酶的作用部位是氢键，A错误；
B、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，B正确；
C、植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，氯化钙对其无效，用氯化钙处理的细胞，应该是类似于大肠杆菌一类的细胞，其细胞壁主要是肽聚糖，氯化钙可以增加它的通透性，C错误；
D、基因工程所需载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等，细菌拟核不能作为载体，载体需有一个或多个限制酶识别位点，以便连接不同的目的基因，D错误。
故选B。
14. 研究人员将编码OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四种不同的酶的四个基因分别与叶绿体转运肽 （引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述不正确的是（ ）
A. 可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B. 四个基因转录时以 DNA 的不同条单链为模板
C. 应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
2、目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
3、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进人植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确；
B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B正确；
C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C正确；
D、由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。
故选D。
二、多项选择题：本部分共5题，每题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 泛素是一种存在于大多数真核细胞中的蛋白质。它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质，使其被水解。USP30 蛋白是一种去泛素化酶，主要定位在线粒体外膜。研究人员发现，与野生型小鼠相比，USP30 基因敲除小鼠线粒体的数量减少，形态发生改变（如下图）。下列推测合理的是
A. 上图是在电子显微镜下观察到的图像
B. USP30 蛋白参与了细胞内线粒体形态结构的调控
C. USP 30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
D. USP30 通过促进泛素化作用，防止线粒体自噬
【答案】AB
【解析】
【分析】1、线粒体：线粒体是真核生物生命活动所需能量的主要产生场所，被誉为“细胞的动力车间”。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质，第三阶段发生在线粒体内膜。
【详解】A、如图能看到线粒体的内、外膜，是在电子显微镜下观察到的图像，A正确；
B、USP30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变，可见USP30蛋白参与了线粒体结构的调控，B正确；
C、USP30 蛋白是一种去泛素化酶，主要定位在线粒体外膜，而有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，C错误；
D、USP30 蛋白是一种去泛素化酶，起到去泛素化的作用，D错误。
故选AB。
16. 如图为嗅觉感受器接受刺激产生兴奋的过程示意图，下列说法正确的是
A. 图示过程会发生化学信号到电信号的转换
B. 图示过程体现了膜蛋白具有信息交流、催化和运输功能
C. 气味分子引起Na+通道开放，导致膜内Na+浓度高于膜外
D. 神经冲动传导至大脑皮层才能产生嗅觉
【答案】ABD
【解析】
【分析】静息电位与动作电位：(1)静息状态时，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，产生原因：K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。(2)受到刺激后，细胞两侧的电位表现为外负内正，产生原因：Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧。
【详解】A、图示过程中cAMP作用于Na+通道，使Na+通道打开，导致Na+内流，产生电位变化，所以会发生化学信号到电信号的转换，A正确；
B、图示过程体现了膜蛋白具有信息传递（接受气味分子）、催化（将ATP转变为cAMP）和运输（运输Na+）功能，B正确；
C、气味分子引起Na+通道开放导致Na+大量内流，但是膜内Na+浓度仍然低于膜外，C错误；
D、嗅觉中枢存在于大脑皮层，所以神经冲动传导至大脑皮层才能产生嗅觉，D正确。
故选ABD。
17. 桑基鱼塘是一种典型水陆物质和能量交换型的生态工程。可实现陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥培桑。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图（单位：MJ/hm2），下列说法错误的是
A. 鱼和浮游植物之间的能量传递效率为（59450/469200）×100%
B. 输入该系统的总能量是846795 MJ/hm2
C. 图中E1和E2表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量
D. 蚕沙中的能量属于桑同化量的一部分，全部被分解者利用
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、生态系统中能量的输入，传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。食物链和食物网是能量流动的渠道。
2、一般情况下，输入某一生态系统的总能量为生产者通过光合作用所固定的太阳能。
3、输入某一营养级的能量，一部分该营养级生物的呼吸作用中以热能的形式散失了：另一部分用于该营养级生物的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生物体的有机物中。构成生物体的有机物中的能量，一部分随着遗体残骸等被分解者分解而释放出来；另一部分则流入下一营养级。
4、分析题图可知，输入该生态系统的总能量包括人工输入的、生产者所固定的能量。
【详解】A、分析题图可知，鱼同化的能量来源有浮游植物、蚕的粪便和鱼饲料等，图中没有鱼从不同途径同化能量的数量，故无法得知鱼从浮游植物中获得的能量，因此无法计算鱼与浮游植物之间能量传递效率，A错误；
B、输入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能，其中桑和浮游植物固定的太阳能是846795MJ/hm2，故输入该生态系统的总能量大于846795MJ/hm2，B错误；
C、由分析可知，生产固定的能量为377595+469200MJ/hm2，其中一部分能量用于呼吸作用，剩余部分即E1和E2表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量，C正确；
D、蚕沙为蚕的粪便，是蚕摄食桑后的排遗物，属于桑同化量的一部分，主要被鱼同化，还有一部分被分解者利用，D错误。
故选ABD。
18. 大肠杆菌A在不含色氨酸的培养基上不能生长。用射线照射大肠杆菌A菌液，并将照射后的大肠杆菌A菌液接种到不含色氨酸的培养基上，可形成菌落。下列说法正确的是
A. 射线照射可能会诱发大肠杆菌A发生基因突变
B. 色氨酸可以为大肠杆菌A提供碳源和氮源
C. 大肠杆菌A射线处理前自身可以合成色氨酸
D. 须设置空白对照，以排除培养基被杂菌污染的干扰
【答案】ABD
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、射线照射这种物理方法可能使大肠杆菌A发生基因突变，从而使突变菌株能在不含色氨酸的培养基上生长，A正确；
B、氨基酸的组成元素是C、H、O、N，故不仅能提供氮源，还能提供碳源，B正确；
C、由题干信息可知，大肠杆菌A在不含色氨酸的培养基上不能生长，据此推测大肠杆菌A自身不能合成色氨酸，从而导致其不能生长，C错误；
D、实验中需要设置空白对照组，将未接种大肠杆菌A菌液的培养基一同培养，观察是否长菌，若长菌则说明培养基灭菌不合格，实验结果不可信，D正确。
故选ABD。
19. CRISPR/Cas9是一种生物学工具，能够通过“剪切和粘贴”脱氧核糖核酸（DNA）序列的机制来编辑基因组。这套系统源自细菌的防御机制，是一种对任何生物基因组均有效的基因编辑工具。CRISPR−Cas9基因组编辑系统由向导RNA（也叫sgRNA）和Cas9蛋白组成，向导RNA识别并结合靶基因 DNA， Cas9蛋白切断双链DNA形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失，从而实现基因敲除，如图所示。CRISPR−Cas9基因组编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是
A. 靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对
B. 通过破坏某基因后生物体的功能变化可推测该基因的功能
C. 其他DNA序列含有与sgRNA互补配对的序列，造成sgRNA错误结合而脱靶
D. CRISPR−Cas9基因组编辑系统使细菌获得抵抗溶菌酶或抗生素的能力
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意可知，CRISPR-Cas9体系是由靶基因的向导RNA和Cas9蛋白构成的复合体。向导RNA在基因组中负责寻找靶基因并与其结合；Cas9蛋白在向导RNA的引导下切割靶基因，使DNA双链断裂产生平末端。在随后DNA自我修复的过程中，容易随机引起一些碱基对的插入或缺失，导致基因功能改变。
【详解】A、用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对，A正确；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，基因决定蛋白质的合成，通过破坏B基因后生物体的功能变化可推测B基因的功能，B正确；
C、CRISRP−Cas9基因编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶，其最可能的原因是其他DNA序列也含有与向导RNA（sgRNA）互补配对的序列，造成向导RNA（sgRNA）错误结合而脱靶，C正确；
D、噬菌体是通过将自身的DNA注入细菌内，利用细菌内的物质进行自我复制而完成侵染的，而CRISPR−Cas9系统可以定向切割外源DNA，故该系统使细菌获得抵抗噬菌体的能力，但不能获得抵抗抗生素和溶菌酶的能力，D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本部分包括5题，共计57分。
20. 低密度脂蛋白（LDL）能与胆固醇结合形成低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），血浆中LDL-C水平增高易引发动脉粥样硬化、冠心病，LDL保持正常水平会降低该类疾病的发病风险。正常人血浆中75%左右的LDL会与肝脏细胞膜上的低密度脂蛋白受体（LDLR）结合形成复合物，后被内吞形成囊泡进入肝脏细胞，在囊泡中LDLR与LDL分离，LDLR循环回到细胞表面，而LDL被运送到相应场所降解。肝脏细胞的LDL内吞途径对于维持血浆LDL-C含量相对稳定具有重要作用。研究发现：血浆中的前蛋白转化酶枯草溶菌素9（PCSK9）能与肝脏细胞表面的LDLR相互作用形成紧密的复合物，依然通过内吞囊泡途径进入细胞，但该复合物会被运往相应场所全部降解。回答下列问题：
（1）PCSK9蛋白主要表达于肝脏，以分泌性蛋白的形式随血液循环，肝脏细胞中与PCSK9合成、加工和分泌直接相关的细胞器有________________。LDL、PCSK9-LDLR复合物的清除也主要发生在肝脏细胞的细胞器中，推测该细胞器最可能是________________。
（2）介导LDL内吞途径与PCSK9内吞途径的关键信号转导分子是________________，其化学本质应为________________。两种途径都对血浆LDL-C含量的稳定起作用，二者________________（填“作用相抗衡”或“具有协同作用”）。
（3）PCSK9基因突变会影响血浆中LDL-C的含量，根据其对血浆LDL-C水平的影响，将其分为功能获得型突变和功能缺失型突变。PCSK9基因功能获得型突变——S127R和F216可导致PCSK9基因过量表达，功能缺失型突变——Y142X和C679X可导致基因表达产物空间结构异常。推测________________可导致高胆固醇血症，原因是________________________________。
（4）已知PCSK9的催化结构域和LDLR的EGF-A区域是二者结合的关键结构。理论上推测，下列四种针对PCSK9含量异常的高胆固醇血症的治疗思路，合理的是________________。
A. 合成与LDLR的EGF-A区域相似的短肽，特异性地与PCSK9竞争性结合
B. 合成与PCSK9的催化结构域相似的短肽，特异性地与LDLR竞争性结合
C. 直接向患者的血浆中注射外源PCSK9，以提高其含量
D. 研发能与PCSK9特异性结合的单克隆抗体中和PCSK9
【答案】（1） ①. 核糖体、内质网和高尔基体 ②. 溶酶体
（2） ①. LDLR ②. 糖蛋白#蛋白质 ③. 作用相抗衡
（3） ①. S127R 和F216（PCSK9基因功能获得型突变） ②. S127R和F216可导致（PCSK9基因过量表达）血浆中的PCSK9含量增加，导致LDLR在肝脏细胞中被降解，使LDLR介导的LDL内吞降解途径减弱，血浆中LDL含量会增加 （4）AD
【解析】
【分析】分析题意可知，LDL能与胆固醇结合形成LDL-C，LDL-C与细胞膜上的LDLR特异性（识别并）结合后，以胞吞方式摄入细胞。LDLR重新回到细胞表面发挥作用，从而降低LDL-C在血液中的含量。当PCSK9与LDLR结合后，其空间结构改变，导致不能与LDL-C结合，且LDLR被相关酶降解，直接导致LDLR循环过程受阻，从而引起血浆中胆固醇含量升高。
【小问1详解】
与分泌蛋白合成、加工和分泌直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体，PCSK9蛋白是分泌蛋白。溶酶体中有多种水解酶，细胞靠溶酶体清除物质、功能障碍的细胞器等。
【小问2详解】
LDL内吞途径与PCSK9内吞途径都需要先与LDLR结合后才能启动后续过程，该受体的化学本质为蛋白质（糖蛋白）。LDL内吞途径中，在囊泡中LDLR与LDL分离，LDLR循环回到细胞表面，而LDL被运送到相应场所降解，这个途径能清除LDL；PCSK9内吞途径中，该复合物会被运往相应场所全部降解，全部降解是包括LDLR受体在内的，故能导致LDLR减少，不利于LDL的清除，故二者作用相抗衡。
【小问3详解】
PCSK9基因功能获得型突变表达PCSK9蛋白增加，功能缺失型突变导致基因表达产物PCSK9空间结构异常，结合题干中信息“PCSK9会导致LDLR降解”，因此S127R和F216血浆中的PCSK9含量增加，导致LDLR在肝脏细胞中被降解，使LDLR介导的LDL内吞降解途径减弱，血浆中LDL含量会增加。
【小问4详解】
分析题意可知，PCSK9的“催化结构域”和LDLR的“EGF-A区域”是二者结合的关键结构。针对“PCSK9含量异常”的高胆固醇血症的治疗思路是尽可能消除“PCSK9含量增加”带来的负面影响。
A、合成与LDLR的EGF-A区域相似的短肽，特异性地与PCSK9竞争性结合，可以减少LDLR与PCSK9结合的机会，实现保全LDLR介导的LDL清除机制，A符合题意；
B、合成与PCSK9的催化结构域相似的短肽，特异性地与LDLR竞争性结合，会激活LDLR介导的内吞机制导致复合物全部被降解（包括LDLR也被降解），故会减少LDLR的数量，不利于治疗，B不符合题意；
C、直接向患者的血浆中注射外源PCSK9，以提高其含量，会导致LDLR的数量减少，加重病情，C不符合题意；
D、研发能与PCSK9特异性结合的单克隆抗体中和PCSK9，会削弱PCSK9的作用有利于保全LDLR，D符合题意。
故选AD。
【点睛】本题主要考查低密度脂蛋白诱发高胆固醇血脂症的致病机理研究，意在考查考生分析提取题干信息的能力，利用信息分析得出结论的逻辑思维能力。
21. 哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃腺细胞分泌胃液（含有胃酸及胃蛋白酶），称为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经－体液调节的共同调控，如图所示。
（1）胃酸可以杀灭进入胃内的细菌，这是免疫系统第____________道防线，该免疫方式属于___________。
（2）据图分析，促进胃液分泌的信号分子有胃泌素和_____________。
（3）为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响，有人用同一只狗连续进行了以下实验：
步骤
实验操作
4小时胃液分泌量
1
假饲
+ + + + + + + + +
2
切除胃窦，再假饲
+
3
假饲，并注射一定量的胃泌素
（控制胃泌素的注射剂量，使胃液分泌量与步骤1相当）
+ + + + + + + + +
4
只注射与步骤3相同剂量的胃泌素，但不假饲
+ + + +
（假饲是让狗吃肉，但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出，不进入胃；“+”数量表示胃液分泌多少）
①步骤2中胃液的分泌是___________调节的结果。
②步骤3的目的是______________________________________________________。
③步骤4是为了确定在_______________调节作用下的胃液分泌量。
④重复上述实验均得到相同结果，表明在头期胃液分泌的两种调节机制中，________ 的作用效应更大；二者共同作用效应_____________（大于/小于/等于）各自单独作用效应之和。
（4）若将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内，胰液分泌_______________（填“增多”、“减少”或“无显著变化”）。食糜（从胃离开进入小肠的半固体物质）会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素。食糜促进促胰液素分泌的过程_______________（填“属于”或“不属于”）体液调节，理由是_______________________________________。
（5）胰液进入小肠中会中和盐酸，从而建立起有利于小肠中消化酶作用的pH。从结构与功能相适应的角度推测：小肠下段_______________（填“富含”或“缺乏”）S细胞。
【答案】（1） ①. 一 ②. 非特异性免疫
（2）神经递质 （3） ①. 神经 ②. 确定在假饲条件下胃泌素的分泌量 ③. 神经－体液
④. 神经－体液 ⑤. 大于
（4） ①. 无显著变化 ②. 不属于 ③. 食糜没有经过体液的运输
（5）缺乏
【解析】
【分析】人体免疫系统有三道防线，第一道防线是皮肤、黏膜及其分泌物，第二道防线是吞噬细胞、杀菌物质以及炎症反应，第三道防线是特异性免疫，包括体液免疫和细胞免疫。
【小问1详解】
胃腺细胞分泌胃液，属于皮肤及其黏膜的分泌物，胃酸可以杀灭进入胃内细菌，是保护人体健康的第一道防线， 属于非特异性免疫过程。
【小问2详解】
图中促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质，除胃分泌素外还有传出神经释放的神经递质。
【小问3详解】
①步骤2中切除胃窦，再假饲，已经排除了神经调节对胃窦G细胞的影响，胃液的分泌是不受胃泌素的影响，只能受到传出神经的影响，故胃液的分泌是神经调节的结果。②假饲，并注射一定量的胃泌素（控制胃泌素的注射剂量，使胃液分泌量与步骤1相当）的目的是排除体液调节的干扰，确定在假饲条件下胃泌素的分泌量。③根据胃液分泌的模式图，可知胃液分泌的调节机制包括“神经一胃液”（神经调节）和“神经一胃泌素一胃液”（神经-体液调节），因此，步骤4只注射胃泌素不假饲，就是为了确定在神经-体液调节下胃液的分泌量；④将步骤4与步骤2的结果进行比较，可以看出神经-体液调节的作用效应更大，再与步骤3的结果进行比较，可知两种调节机制共同作用效应大于各自单独作用效应之和。
【小问4详解】
若将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内，由于血浆中含有HCO3-、H2PO42-等缓冲物质，导致盐酸被中和，不能刺激小肠黏膜细胞分泌胰液，故胰液分泌无显著变化。食糜促进促胰液素分泌的过程中，食糜没有经过体液的运输，所以不属于体液调节。
小问5详解】
由于胰液会中和盐酸，因此小肠下段缺乏刺激S细胞分泌促胰液素的酸性环境，从结构与功能相适应的角度可以推测，小肠下端缺乏S细胞。
22. 随着人口增长和工业发展，城市河流中含碳有机物、无机盐（包括铵盐、磷酸盐以及重金属盐等）的污染也日益严重，某城市采用立体生态浮床技术来净化河流水质，浮床示意图如下。请回答下列问题：
（1）立体生态浮床通过在浮床植物下方布置人工介质，放养水生动物，增加了生态系统的______多样性，从而提高了生态系统的稳定性。
（2）统计被污染湖泊中动物、植物和微生物的种类及数量，属于在______水平的调查，研究自然水域物种之间的关系和物种丰富度有利于指导渔业生产，物种丰富度是指_______________________。
（3）在净化河流水质时，上层水生植物的作用是___________________________。有人提出可在上层的水生植物层种植蔬菜。请你对该建议予以评价，该建议可行否_________，并说明理由：______________________________________________________________。
（4）刘禹锡曾用诗句“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”对红树林海岸风光作过生动描述，自然美景往往是文学艺术创作的重要源泉，这体现了生物多样性的__________价值。即使红树林被划为保护区，林中野鸭的种群数量也会出现K值，理由是______________________________________________________________________（答出2点即可）。
（5）微塑料是一种持久性污染物，覆盖在土壤生物表面时会导致其无法正常呼吸，与其他有毒物质结合会毒害土壤生物，故对土壤生态系统具有严重的危害。某生物兴趣小组欲通过实验分析微塑料对土壤理化性质以及对土壤中动物、植物、微生物的丰富度的影响，则对照组的实验材料是__________________，实验组的实验材料是____________________。
【答案】（1）物种 （2） ①. 群落 ②. 群落中的物种数目
（3） ①. 吸收水中的无机盐 ②. 不可行（或否） ③. 水体中的重金属盐被蔬菜吸收后随食物链富集，人食用后会有害健康，所以不宜在上层的水生植物层种植蔬菜
（4） ①. 直接 ②. 资源有限、空间有限、存在天敌
（5） ①. 自然状态下的土壤 ②. 微塑料覆盖过的土壤
【解析】
【分析】1、物种丰富度是指群落中物种数目的多少。物种丰富度是描述群落中物种多样性的主要指标。
2、生物多样性的价值： (1) 直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2) 间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能) 。(3) 潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
立体浮床放养水生动物，增加了生物的种类，提高了生态系统的物种多样性。
【小问2详解】
统计一个地区的所有生物的种类及数量，是在群落水平上的调查。物种丰富度是指群落中的物种数目。
【小问3详解】
上层水生植物可以吸收水中的无机盐。根据生物富集可知，水体中的重金属盐被蔬菜吸收后随食物链富集，人食用后会有害健康，所以不宜在上层的水生植物层种植蔬菜。
【小问4详解】
直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的，因此自然美景往往是文学艺术创作的重要源泉，这体现了生物多样性的直接价值。即使红树林被划为保护区，因为保护区的资源有限、空间有限、且野鸭存在天敌，故林中野鸭的种群数量也会出现K值。
【小问5详解】
该实验的目的是探究微塑料对土壤理化性质以及对土壤中动物、植物、微生物的丰富度的影响，自变量是土壤中是否有微塑料，所以对照组的实验材料是自然状态下的土壤，而实验组是使用微塑料覆盖过的土壤，因变量可以测定土壤理化性质和土壤群落的物种丰富度。
23. 2022年3月11日，国务院应对新型冠状病毒肺炎联防联控机制综合组印发《关于印发新冠病毒抗原检测应用方案（试行）的通知》显示，在核酸检测基础上，增加抗原检测作为补充。随后国家药监局批准多款抗原检测试剂盒上市，其中一种很重要的方法就是胶体金法，如图所示。将胶体金标记试剂（胶体金标记抗体或单克隆抗体）吸附在连接垫上，当待检样本加到试纸条一端的样品垫上后，通过毛细作用向前移动，溶解连接垫上的胶体金标记试剂后相互反应，当移动至固定的抗体区域时，待检物与金标试剂的结合物又与之发生特异性结合而被截留，聚集在检测带上，会呈现肉眼可见的红色。请回答以下问题
（1）胶体金检测法中，如果检测线和质检线都变红，则结果为阳性，如果检测线不变红，质检线变红，则结果为阴性。如果检测线变红，质检线不变红，则结果为____________（填“阳性”“阴性”或“不能确定”）
（2）此方法可以检测抗原或者抗体，其原理是____________________。根据（1）问对于结果的描述，推测检测线上固定的物质能与_____________结合（填“待测物”或“被胶体金标记的物质”），质检线上的物质能与____________结合（填“待测物”或“被胶体金标记的物质”）。
（3）此方法所用单抗的制备过程，需要____________和____________融合，这个过程发生的变异类型为____________。融合之后的细胞需要经过_____________次筛选。
（4）如果用此方法检测新冠抗体，连接垫上放被胶体金标记的新冠抗原，检测线上_____________（填“可以”或“不可以”）也放新冠抗原，原因是_____________。
【答案】（1）不能确定
（2） ①. 抗原抗体特异性结合 ②. 待测物 ③. 被胶体金标记的物质
（3） ①. B淋巴细胞 ②. 骨髓瘤细胞 ③. 染色体数目变异 ④. 2
（4） ①. 不可以 ②. 如果存在新冠抗体，则会与连接垫上被胶体金标记的抗原结合，没法再与检测线的抗原结合
【解析】
【分析】抗原检测：在实际检测过程中，通过采用双抗夹心法，采用两种抗原特异性抗体，去识别并结合一个靶点抗原的不同靶位，能够促使交叉反应概率得到有效的降低，有效提升抗原检测的特异性。
【小问1详解】
质检线变红，说明样液流到了质检线，若样液中含有相应抗原，则检测线会变红，若样液中不含相应抗原，则检测线不变红，若质检线不变红，则说明检测试纸不合格，不能确定否为阳性。
【小问2详解】
根据抗原抗体特异性结合的原理，在胶体金垫上、检测线上、质检线上都有相应的抗体，与相应的抗原结合；检测线上有抗原对应的抗体，能与待测物质结合；质检线上的物质能与被胶体金标记的物质结合，作为样品液流至质检线的标志。
【小问3详解】
单抗即单克隆抗体制备技术，需要B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞；杂交瘤细胞的染色体是B淋巴细胞染色体和骨髓瘤细胞染色体之和，因此该变异为染色体数目变异；融合之后的细胞需要经过2次筛选，第一次是利用选择性培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞，第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
如果存在新冠抗体，则会与连接垫上被胶体金标记的抗原结合，没法再与检测线的抗原结合，因此检测线上不可以也放新冠抗原。
24. 紫杉醇是红豆杉产生的一种重要抗癌物质，利用植物组织培养技术获得紫杉醇的基本过程如图所示。回答下列问题：
（1）外植体经______________过程形成愈伤组织。用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理的目的是______________。该植物组织培养过程属于______________（A．器官发生途径 B．体细胞胚发生途径 C．都不是）。
（2）将诱导出的愈伤组织接种至装有液体培养基的三角瓶中振荡培养，影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质外，还有______________等（答出两点）。
（3）如要将外源基因导入红豆杉细胞进行遗传改造，图1表示构建重组DNA的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（tetr）和氨苄青霉素抗性基因（ampr），回答下列问题：
①图中酶1和酶3分别是______________；②为筛选出含重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到甲、乙、丙三类菌落，三类菌落形态相同，生长情况如图2所示，应选择的菌落类型是______________类，未转入质粒的菌落类型是______________类；（填字母类型）
③为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。甲、乙、丙3条引物（图中→表示复制方向）在正确重组质粒中的相应位置如图3所示，PCR鉴定时应选择的一对引物是______________，某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段，原因是______________。
【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 将愈伤组织分散成单细胞 ③. C
（2）培养基中植物生长调节剂配比、细胞遗传特性、振荡速度等
（3） ①. 限制（性内切核酸）酶、DNA连接酵（二者位置不可互换） ②. B ③. A ④. 乙和丙 ⑤. 目的基因反向连接
【解析】
【分析】基因表达载体的基本结构包括复制原点、目的基因、标记基因、启动子、终止子等。根据题干信息和图形分析，PO是载体质粒，其含有的氨苄青霉素抗性基因 (ampr） 和四环素抗性基因(tetr）都属于标记基因，可以用检测目的基因是否导入受体细胞；酶1为限制酶，其切割质粒后破坏了四环素抗性基因 (tetr)。
【小问1详解】
愈伤组织是原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织，是一团未分化的细胞，因此外植体脱分化形成愈伤组织；植物细胞之间存在果胶质层，用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理可获得单个细胞；器官发生途径是经过愈伤组织先长芽再长根等，体细胞胚发生途径是经过愈伤组织先转变为胚状体再转为植物体，该植物组织培养过程中愈伤组织转变为单个细胞，经过因此都不是以上途径。故选C。
【小问2详解】
植物组织培养技术影响因素有温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质、培养基中植物生长调节剂配比、细胞遗传特性、振荡速度等。
【小问3详解】
①由图可知，酶1切割PO质粒露出平末端，酶1是限制酶，在酶3的作用下，将P2质粒与目的基因连接形成重组质粒P3，则酶3属于DNA连接酶；根据以上分析己知，限制酶切割后破坏了四环素抗性基因，但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因，因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中应该不能生长，而在氨苄青霉素的培养基中能生长，结合表格分析可知，应该选择B类菌落；根据表格分析，A类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长，说明其没有导入任何质粒。③分析图3可知，理论上可以选择的引物组合有甲和丙、乙和丙两种。如果选择甲和丙这对引物，则无论目的基因是否正确插入，扩增的片段都是50 bp +300 bp +100 bp =450bp，不符合要求；如果选择乙和丙这对引物，正向连接和反向连接后所得结果不同，所以应选择乙和丙这对引物进行 PCR监定；如果目的基因和质粒反向连接，则引物乙会出现在重组质粒的外侧，此时若加入引物甲和乙，则可以扩增出 300 bp + 100 bp=400 bp 的片段。
【点睛】本题主要考查基因工程，要求学生有一定的理解分析能力。
高二年级期末考试
生物试题
一、单项选择题：本部分共14题，每题2分，共计28分。每题有一个选项符合题意。
1. 下列有关细胞中的物质与结构的叙述，错误的是
A. 细胞膜、细胞器膜与核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统
B. 核膜与细胞膜的相连可通过线粒体来实现
C. DNA分子的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D. 液泡主要存在于植物细胞中，可以使植物细胞保持坚挺
【答案】B
【解析】
【分析】1、生物膜系统是指细胞内所有膜结构的统称，细胞中的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
2、核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA，真核细胞中DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中；具有细胞结构的生物的遗传物质是DNA，病毒的遗传物质是DNA或RNA；DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸；DNA与RNA在组成成分上的差异是：五碳糖不同，碱基不完全相同。
【详解】A、细胞中的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统，A正确；
B、核膜与细胞膜的相连通过内质网来实现，内质网向外与细胞膜相连，向内与核膜相连，B错误；
C、构成DNA分子的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸，C正确；
D、液泡主要存在于植物细胞中，内含有细胞液，细胞液中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质，充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺，D正确。
故选B。
2. 外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡，具有细胞通讯作用，在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用。外泌体的释放过程：首先，细胞膜内化形成胞内体，胞内体聚集形成多泡体（MVBs），MVBs与亲本细胞膜融合，通过胞吐作用将外泌体排出细胞。多种因素通过不同途径影响外泌体释放，小GTP酶蛋白通过影响MVBs膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌。下列有关外泌体的说法错误的是
A. 外泌体是一种分泌到细胞外的囊泡
B. MVBs膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与
C. 具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子
D. 外泌体的释放过程体现了生物膜的功能特性
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞膜的结构特点：具有流动性（膜的结构成分不是静止的，而是动态的）。2、细胞膜的功能特点：具有选择透过性（可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子小分子和大分子则不能通过）。
【详解】A、由题干信息可知，外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式分泌到细胞外的囊泡，A正确；
B、MVBs膜与细胞膜的融合需要膜上蛋白质的识别作用，B正确；
C、外泌体具有细胞通讯作用，在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用，因此具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子，C正确；
D、外泌体的释放过程体现了生物膜的结构特性，具有一定的流动性，D错误。
故选D。
3. 下图①~④表示物质出入细胞的不同方式，下列叙述正确的是
A. 图①可实现物质逆浓度梯度的跨膜运输 B. 无机盐离子通过图②方式运输
C. 温度对图③方式不会造成影响 D. 图④被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体
【答案】D
【解析】
【分析】图示物质进入细胞的方式：图①是协助扩散，图②是自由扩散，图③是主动转运，图④是胞吞。
【详解】A、图①为协助扩散，物质顺浓度梯度跨膜运输，A错误；
B、无机盐离子一般是通过主动运输的方式进行跨膜运输，图②运输方式为自由扩散，B错误；
C、温度影响分子的运动和酶的活性，对图③方式会造成影响，C错误；
D、通过图④胞吐吞方式被细胞摄入的物质可以是固体也可以是液体，D正确。
故选D。
4. 与细胞质基质相比，内质网中的Ca2+浓度较高，被称为细胞中的“钙池”。当“钙池”中Ca2+浓度过高时，Ca2+诱导内质网膜上的Orai蛋白二聚体聚合为四聚体，四聚体的中央孔成为Ca2+通道。当“钙池”中的Ca2+浓度恢复正常时，Orai蛋白四聚体解聚为二聚体。下列叙述错误的是
A. Ca2+通过Orai蛋白四聚体的运输需要细胞呼吸提供能量
B. 内质网从细胞质基质中吸收Ca2+时需要载体和能量
C. Orai蛋白二聚体和四聚体的动态变化调节“钙池”稳态
D. 通过Orai蛋白调节“钙池”相对稳定的方式属于反馈调节
【答案】A
【解析】
【分析】协助扩散：高浓度向低浓度运输，需要载体蛋白，不需要消耗能量。
主动运输：低浓度向高浓度运输，需要载体蛋白，也需要消耗能量。
【详解】A、Ca2+通过Orai蛋白四聚体的运输为顺浓度的协助扩散，不需要细胞呼吸提供能量，A错误；
B、与细胞质基质相比，内质网中的Ca2+浓度较高，则内质网从细胞质基质中吸收Ca2+时为主动运输，主动运输需要消耗能量和载体，B正确；
CD、Orai蛋白为二聚体时通过主动运输维持内质网内较高的Ca2+浓度，当“钙池”中Ca2+浓度过高时，Orai蛋白解聚合为四聚体，将内质网中的Ca2+排出去，Orai蛋白二聚体和四聚体的动态变化调节“钙池”稳态，且这种调节方式为反馈调节，CD正确。
故选A。
5. 下列关于人体内环境与稳态的叙述，正确的是
A. 人体感染某种链球菌后，免疫系统会攻击心脏瓣膜，这属于过敏反应
B. 某人发烧时体温一直维持在39℃，此时其体内产热量大于散热量
C. 饥饿时，血液流经肝脏后血糖浓度会升高
D. 胰岛素通过抑制肾小管对原尿中葡萄糖的吸收等途径来降低血糖
【答案】C
【解析】
【分析】1、人体体温调节：（1）体温调节中枢：下丘脑；（2）机理：产热和散热保持动态平衡；（3）寒冷环境下：①增加产热的途径：骨骼肌战栗、甲状腺激素和肾上腺素分泌增加；②减少散热的途径：立毛肌收缩、皮肤血管收缩等。（4）炎热环境下：主要通过增加散热来维持体温相对稳定，增加散热的途径主要有汗液分泌增加、皮肤血管舒张。
2、与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而降低血糖浓度；胰高血糖素能促进糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖水平升高。
【详解】A、人体感染某种链球菌后，免疫系统会攻击心脏瓣膜，这属于自身免疫病，A错误；
B、某人发烧时体温一直维持在38℃左右，说明其能保持体温相对稳定，则此时其体内产热量等于散热量，B错误；
C、饥饿时，血液流经肝脏后肝糖原分解为葡萄糖，使血糖浓度升高，C正确；
D、胰岛素降低血糖的的机理是促进组织细胞加速摄取利用和储存葡萄糖，使血糖水平降低，D错误。
故选C。
6. 人类偏肺病毒（HMPV）是一种呼吸道病原体，通过对自身遗传物质的N6—甲基腺苷（m6A）修饰来降低宿主免疫蛋白识别病毒RNA的能力，躲避免疫系统的攻击，进而确保HMPV的复制增殖。动物实验表明，阻断m6A修饰会引发有效的适应性免疫应答，进而预防肺部感染。下列叙述正确的是（ ）
A. 机体通过产生特异性抗体与HMPV结合阻止其在体液内增殖
B. HMPV的RNA发生m6A修饰有利于病毒侵染呼吸道细胞
C. 通过诱变产生去m6A修饰的HMPV可以作为疫苗预防肺部感染
D. 再次注射HMPV疫苗可增强记忆细胞增殖从而实现有效的免疫治疗
【答案】B
【解析】
【分析】1、病毒无细胞结构，不能独立存活，必须寄生在宿主细胞内才能增殖。
2、疫苗相当于抗原，进入机体后可激发机体的特异性免疫过程。
【详解】A、HMPV病毒，病毒无细胞结构，必须在活细胞内增殖，不能在体液内增殖，A错误；
B、分析题意可知，HMPV的RNA发生m6A修饰可降低宿主免疫蛋白识别病毒RNA的能力，躲避免疫系统的攻击，故HMPV的RNA发生m6A修饰有利于病毒侵染呼吸道细胞，B正确；
C、分析题意可知，m6A修饰属于基因的甲基化，该过程遗传信息并未改变，而诱变会改变遗传信息，故应通过去甲基化修饰而非诱变来制备疫苗，C错误；
D、再次注射HMPV疫苗可增强记忆细胞增殖，但疫苗的作用是免疫预防而非免疫治疗，D错误。
故选B。
7. 动物在寒冷刺激下，通过神经调节，使得棕色脂肪细胞会分泌神经调节蛋白4（NRG4），作用于靶细胞，加强脂肪的分解。下列判断错误的是（ ）
A. NRG4是一种神经递质，能作用于棕色脂肪细胞
B. 体内棕色脂肪细胞属于神经调节的效应器
C. NRG4与相应受体结合可调节靶细胞代谢
D. NRG4具有特异性，具有微量高效的特点
【答案】A
【解析】
【分析】1、由题知，神经调节蛋白4（NRG4）是大分子物质。神经元之间的兴奋是通过突触传递的，神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制。
2、在寒冷刺激下，通过神经调节，使得棕色脂肪细胞会分泌神经调节蛋白4（NRG4），作用于靶细胞，加强脂肪的分解。
【详解】A、棕色脂肪细胞不是神经细胞分泌的神经调节蛋白4（NRG4）不是神经递质，A错误；
B、动物在寒冷刺激下，通过神经调节加强脂肪分解，所以体内棕色脂肪细胞属于神经调节的效应器，B正确；
C、由题可知，NRG4与靶细胞上的相应受体结合可调节靶细胞代谢，C正确；
D、NRG4含量低时，也能促进脂肪分解，具有微量高效的特点，D正确。
故选A。
8. 为研究水稻中的PLA3基因在参与脱落酸（ABA）调控水稻种子萌发中的作用，研究人员以野生型水稻（WT）种子和PLA3基因突变体（pla3）种子为材料进行了实验，结果如下图所示。此外，研究人员对种子中相应基因的表达量进行检测，发现pla3种子中ABA合成酶基因的表达量与WT种子中相同，而ABA降解酶基因和ABA作用抑制因子基因的表达量分别为WT种子的15倍和32倍。下列分析不正确的是（ ）
A. 在WT种子中，PLA3基因的作用是抑制种子萌发
B. 综合四组实验结果可知，pla3种子对ABA的敏感性降低
C. 在pla3种子中，PLA3基因的突变促进了赤霉素的合成
D. 在WT种子中，PLA3基因抑制了ABA作用抑制因子基因的表达
【答案】C
【解析】
【分析】脱落酸是一种有机物（ABA），是一种抑制生长的植物激素，因能促使叶子脱落而得名。可能广泛分布于高等植物。除促使叶子脱落外尚有其他作用，如使芽进入休眠状态、促使马铃薯形成块茎等。
【详解】A、pla3种子中ABA合成酶基因的表达量与WT种子中相同，而ABA降解酶基因和ABA作用抑制因子基因的表达量分别为WT种子的15倍和32倍，因此在WT种子中，PLA3基因的作用是通过抑制ABA的分解和抑制ABA作用抑制因子基因的表达来抑制种子萌发，A正确；
B、综合四组实验结果可知，在有ABA情况下，pla3种子的萌发率高于WT种子，因此pla3种子对ABA的敏感性降低，B正确；
C、题中没有提到赤霉素的合成情况，C错误；
D、在WT种子中，PLA3基因抑制了ABA作用抑制因子基因的表达，使得ABA的作用增强，萌发变慢，D正确。
故选C。
9. 生态系统的结构和功能正常是生态系统稳定的基础，下列说法错误的是
A. 物质流是循环的，能量流是单向的，信息流往往是双向的
B. 碳在生物群落与无机环境之间的循环主要是以CO2的形式进行的
C. 生态系统各组分的含量比例处于动态平衡有利于维持生态系统的稳定
D. 食物链的环节越多，生态系统的稳定性就越高
【答案】D
【解析】
【分析】信息传递、能量流动和物质循环三者的关系：（1）信息传递、能量流动和物质循环都是生态系统各组分必不可少的一部分，使生态系统形成一个有机的整体，同时信息传递是长期的生物进化的结果，具有调节系统稳定性的作用。（2）任何一个生态系统都具有能量流动、物质循环和信息传递，这三者是生态系统的基本功能。在生态系统中，能量流动是生态系统的动力，物质循环是生态系统的基础，而信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态。在生态系统中，种群和种群之间、种群内部个体与个体之间，甚至生物和环境之间都有信息传递。
【详解】A、物质流是循环的，能量流是单向的、逐级递减的，信息流往往是双向的，A正确；
B、碳在生物群落与无机环境之间主要是以CO2的形式进行循环，在生物群落内部以含碳有机物的形式进行传递，B正确；
C、生态系统的组分包括非生物的物质和能量、生产者、分解者、消费者，这些成分比例适当，处于动态平衡，有利于生态系统处于稳定状态，C正确；
D、一般认为，食物网越复杂，生态系统抵抗外界干扰的能力就越强，稳定性就越高，食物链的环节越多，食物链越长，损失的能量就越多，不利于生态系统稳定性的维持，D错误。
故选D。
10. 苦草是某湖泊生态系统中的典型优势沉水植物，它能通过营养竞争机制抑制藻类生长、减缓风浪，为水生动物提供觅食和庇护场所。苦草生长速率和光照强度显著相关，如图表示不同水深下的光照强度和苦草的日相对生长率，下列说法错误的是（ ）
A. 苦草能抑制藻类生长、减缓风浪，体现了生物多样性的间接价值
B. 不同水深分布着不同数量的苦草，体现了群落的垂直结构
C. 湖泊生态系统中优势种群的替代过程属于群落的次生演替
D. 随着时间的推移水深在 1．5 m 以下的苦草的种群数量会减少
【答案】B
【解析】
【分析】1、垂直结构：大多数群落都在垂直方向上有明显的分层现象。植物的垂直分层主要与对光的利用率有关，这种分层现象提高了群落对光的利用率。
2、间接价值：对生态系统起到重要调节作用的价值，也叫做生态功能，例如保持水土、蓄洪抗旱等。
3、演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落替代的过程，就叫做群落演替。次生演替所需的时间比初生演替所需的时间短，原因是次生演替保留了原有的土壤条件，植物的种子或其他繁殖体。
【详解】A、苦草能通过营养竞争机制抑制藻类生长、减缓风浪，为水生动物提供觅食和庇护场，体现了苦草在生态系统中的重要作用，属于生物多样性的间接价值，A正确；
B、群落的垂直结构是指在垂直方向上不同种群的分布，而枯草是同一物种，不能体现群落的垂直结构，B错误；
C、湖泊生态系统中优势种群的替代过程属于群落的次生演替，C正确；
D、由图可知，1.5m以下，苦草日相对生长率小于1，表现为减少，所以随着时间的推移水深在 1．5 m 以下的苦草的种群数量会减少，D正确；
故选B。
11. 下列关于发酵工程的叙述，正确的是
A. 酸奶和泡菜制作中均需要及时通氧，保证乳酸菌的有氧呼吸
B. 将乙型肝炎病毒的抗原基因转入酵母菌，可生产乙型肝炎疫苗
C. 单细胞蛋白是从微生物细胞中提取的蛋白质，可作为食品添加剂
D. 为避免杂菌污染，发酵前需要对器具、原料等进行灭菌
【答案】B
【解析】
【分析】1、酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精。
2．泡菜的制作原理：泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、酸奶和泡菜制中起作用的是乳酸菌，乳酸菌是无氧呼吸的生物，故酸奶和泡菜制作中不需要通氧，以保证乳酸菌的无氧呼吸，A错误；
B、用转基因的方法将乙肝病毒表达表面抗原的基因进行构建重组质粒，转入酵母菌]中，通过培养这种重组酵母菌来获得乙肝表面抗原，进而可以生产乙型肝炎疫苗，B正确；
C、单细胞蛋白本身就是一种菌体，并不是一种微生物细胞的提取物，C错误；
D、为降低杂菌污染，发酵前需要对器具进行灭菌，传统发酵技术通常利用原料中的野生菌种进行发酵，故不能对原料进行灭菌，D错误。
故选B。
12. 如图为单克隆抗体制备过程示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. X细胞是从脾脏中提取的已免疫的 B淋巴细胞
B. Y细胞是杂交瘤细胞，通常取用培养 10代以内的细胞
C. 图中筛选过程至少两次且方法不同，最终保留抗体检测呈阳性的细胞
D. 图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象
【答案】B
【解析】
【分析】分析图示可知，给小鼠注射抗原后，从小鼠体内收集经过免疫的细胞（X细胞），与体外培养的Y（骨髓瘤细胞）细胞融合，经过培养后筛选能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、单克隆抗体的制备是用经过免疫的B细胞和骨髓瘤细胞融合，制备杂交瘤细胞，所以X细胞是从脾脏中提取的已免疫的B淋巴细胞，A正确；
B、Y细胞是骨髓瘤细胞，在体外培养时具有无限增殖的特点，B错误；
C、图中筛选过程至少两次且方法不同，第一次筛选是选择杂交瘤细胞，需要抑制同种细胞的融合体、以及未融合的细胞的增殖，第二次筛选是用抗体检测的方法选择能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，最终保留抗体检测呈阳性的细胞，C正确；
D、由于杂交瘤细胞即保留了骨髓瘤细胞无限增殖的特点，又有浆细胞产生特异性抗体的作用，所以图中能产生单克隆抗体的细胞在培养过程中不会出现接触抑制的现象，D正确。
故选B。
13. 下列有关基因工程的叙述正确的是
A. 限制酶、DNA连接酶和解旋酶作用的化学键都是两个核苷酸之间的磷酸二酯键
B. 限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列
C. 用氯化钙处理植物细胞，可增加细胞壁的通透性
D. 基因工程所需载体有质粒、细菌拟核等，至少要有一个限制酶识别位点
【答案】B
【解析】
【分析】限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开，因此具有专一性。
【详解】A、限制酶、DNA连接酶作用的化学键都相同，都是DNA一条链中相邻两个核苷酸之间的磷酸二酯键，而解旋酶的作用部位是氢键，A错误；
B、限制酶主要从原核生物中分离纯化而来，能够识别双链DNA分子中的某种特定的核苷酸序列，并在特定位点进行切割，B正确；
C、植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶，氯化钙对其无效，用氯化钙处理的细胞，应该是类似于大肠杆菌一类的细胞，其细胞壁主要是肽聚糖，氯化钙可以增加它的通透性，C错误；
D、基因工程所需载体有质粒、动植物病毒和噬菌体等，细菌拟核不能作为载体，载体需有一个或多个限制酶识别位点，以便连接不同的目的基因，D错误。
故选B。
14. 研究人员将编码OsGLO1、EcCAT、EcGCL和TSR四种不同的酶的四个基因分别与叶绿体转运肽 （引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如下图所示），利用农杆菌转化法转化水稻，在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列叙述不正确的是（ ）
A. 可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量
B. 四个基因转录时以 DNA 的不同条单链为模板
C. 应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞
D. 四个基因都在水稻叶绿体内进行转录翻译
【答案】D
【解析】
【分析】1、基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
2、目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。
3、将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进人植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、可用抗原-抗体杂交技术检测四种酶在转基因水稻中的表达量，杂交带相对量越多，表明目的基因翻译成的蛋白质含量越高，A正确；
B、由题图可知，在同一个T-DNA中OsGLO1启动子启动转录的方向与其他三个基因的不同，四个基因转录时不都以DNA的同一条单链为模板，B正确；
C、卡那霉素抗性基因不在T-DNA中，而潮霉素抗性基因在T-DNA中，应选用含潮霉素的培养基筛选被农杆菌转化的水稻细胞，C正确；
D、由题意知，利用农杆菌转化法转化水稻，可使目的基因插入到水稻细胞中染色体的DNA上，所以与叶绿体转运肽基因连接的四个基因，在水稻细胞核内进行转录，在核糖体中进行翻译，D错误。
故选D。
二、多项选择题：本部分共5题，每题3分，共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 泛素是一种存在于大多数真核细胞中的蛋白质。它的主要功能是标记需要分解掉的蛋白质，使其被水解。USP30 蛋白是一种去泛素化酶，主要定位在线粒体外膜。研究人员发现，与野生型小鼠相比，USP30 基因敲除小鼠线粒体的数量减少，形态发生改变（如下图）。下列推测合理的是
A. 上图是在电子显微镜下观察到的图像
B. USP30 蛋白参与了细胞内线粒体形态结构的调控
C. USP 30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
D. USP30 通过促进泛素化作用，防止线粒体自噬
【答案】AB
【解析】
【分析】1、线粒体：线粒体是真核生物生命活动所需能量的主要产生场所，被誉为“细胞的动力车间”。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质，第三阶段发生在线粒体内膜。
【详解】A、如图能看到线粒体的内、外膜，是在电子显微镜下观察到的图像，A正确；
B、USP30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变，可见USP30蛋白参与了线粒体结构的调控，B正确；
C、USP30 蛋白是一种去泛素化酶，主要定位在线粒体外膜，而有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质，C错误；
D、USP30 蛋白是一种去泛素化酶，起到去泛素化的作用，D错误。
故选AB。
16. 如图为嗅觉感受器接受刺激产生兴奋的过程示意图，下列说法正确的是
A. 图示过程会发生化学信号到电信号的转换
B. 图示过程体现了膜蛋白具有信息交流、催化和运输功能
C. 气味分子引起Na+通道开放，导致膜内Na+浓度高于膜外
D. 神经冲动传导至大脑皮层才能产生嗅觉
【答案】ABD
【解析】
【分析】静息电位与动作电位：(1)静息状态时，细胞膜两侧的电位表现为外正内负，产生原因：K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。(2)受到刺激后，细胞两侧的电位表现为外负内正，产生原因：Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧。
【详解】A、图示过程中cAMP作用于Na+通道，使Na+通道打开，导致Na+内流，产生电位变化，所以会发生化学信号到电信号的转换，A正确；
B、图示过程体现了膜蛋白具有信息传递（接受气味分子）、催化（将ATP转变为cAMP）和运输（运输Na+）功能，B正确；
C、气味分子引起Na+通道开放导致Na+大量内流，但是膜内Na+浓度仍然低于膜外，C错误；
D、嗅觉中枢存在于大脑皮层，所以神经冲动传导至大脑皮层才能产生嗅觉，D正确。
故选ABD。
17. 桑基鱼塘是一种典型水陆物质和能量交换型的生态工程。可实现陆基种桑、桑叶饲蚕、蚕沙（蚕粪便）喂鱼、塘泥培桑。下图为某地桑基鱼塘的能量流动简图（单位：MJ/hm2），下列说法错误的是
A. 鱼和浮游植物之间的能量传递效率为（59450/469200）×100%
B. 输入该系统的总能量是846795 MJ/hm2
C. 图中E1和E2表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量
D. 蚕沙中的能量属于桑同化量的一部分，全部被分解者利用
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、生态系统中能量的输入，传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。食物链和食物网是能量流动的渠道。
2、一般情况下，输入某一生态系统的总能量为生产者通过光合作用所固定的太阳能。
3、输入某一营养级的能量，一部分该营养级生物的呼吸作用中以热能的形式散失了：另一部分用于该营养级生物的生长、发育和繁殖等生命活动，储存在生物体的有机物中。构成生物体的有机物中的能量，一部分随着遗体残骸等被分解者分解而释放出来；另一部分则流入下一营养级。
4、分析题图可知，输入该生态系统的总能量包括人工输入的、生产者所固定的能量。
【详解】A、分析题图可知，鱼同化的能量来源有浮游植物、蚕的粪便和鱼饲料等，图中没有鱼从不同途径同化能量的数量，故无法得知鱼从浮游植物中获得的能量，因此无法计算鱼与浮游植物之间能量传递效率，A错误；
B、输入该生态系统的总能量包括生产者固定的太阳能和饲料中的化学能，其中桑和浮游植物固定的太阳能是846795MJ/hm2，故输入该生态系统的总能量大于846795MJ/hm2，B错误；
C、由分析可知，生产固定的能量为377595+469200MJ/hm2，其中一部分能量用于呼吸作用，剩余部分即E1和E2表示生产者用于生长、发育和繁殖的能量，C正确；
D、蚕沙为蚕的粪便，是蚕摄食桑后的排遗物，属于桑同化量的一部分，主要被鱼同化，还有一部分被分解者利用，D错误。
故选ABD。
18. 大肠杆菌A在不含色氨酸的培养基上不能生长。用射线照射大肠杆菌A菌液，并将照射后的大肠杆菌A菌液接种到不含色氨酸的培养基上，可形成菌落。下列说法正确的是
A. 射线照射可能会诱发大肠杆菌A发生基因突变
B. 色氨酸可以为大肠杆菌A提供碳源和氮源
C. 大肠杆菌A射线处理前自身可以合成色氨酸
D. 须设置空白对照，以排除培养基被杂菌污染的干扰
【答案】ABD
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、射线照射这种物理方法可能使大肠杆菌A发生基因突变，从而使突变菌株能在不含色氨酸的培养基上生长，A正确；
B、氨基酸的组成元素是C、H、O、N，故不仅能提供氮源，还能提供碳源，B正确；
C、由题干信息可知，大肠杆菌A在不含色氨酸的培养基上不能生长，据此推测大肠杆菌A自身不能合成色氨酸，从而导致其不能生长，C错误；
D、实验中需要设置空白对照组，将未接种大肠杆菌A菌液的培养基一同培养，观察是否长菌，若长菌则说明培养基灭菌不合格，实验结果不可信，D正确。
故选ABD。
19. CRISPR/Cas9是一种生物学工具，能够通过“剪切和粘贴”脱氧核糖核酸（DNA）序列的机制来编辑基因组。这套系统源自细菌的防御机制，是一种对任何生物基因组均有效的基因编辑工具。CRISPR−Cas9基因组编辑系统由向导RNA（也叫sgRNA）和Cas9蛋白组成，向导RNA识别并结合靶基因 DNA， Cas9蛋白切断双链DNA形成两个末端。这两个末端通过“断裂修复”重新连接时通常会有个别碱基对的插入或缺失，从而实现基因敲除，如图所示。CRISPR−Cas9基因组编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶。下列叙述正确的是
A. 靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对
B. 通过破坏某基因后生物体的功能变化可推测该基因的功能
C. 其他DNA序列含有与sgRNA互补配对的序列，造成sgRNA错误结合而脱靶
D. CRISPR−Cas9基因组编辑系统使细菌获得抵抗溶菌酶或抗生素的能力
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意可知，CRISPR-Cas9体系是由靶基因的向导RNA和Cas9蛋白构成的复合体。向导RNA在基因组中负责寻找靶基因并与其结合；Cas9蛋白在向导RNA的引导下切割靶基因，使DNA双链断裂产生平末端。在随后DNA自我修复的过程中，容易随机引起一些碱基对的插入或缺失，导致基因功能改变。
【详解】A、用sgRNA可指引核酸内切酶Cas9结合到特定的切割位点并进行切割，靶基因部分序列与sgRNA通过碱基互补配对原则进行配对，A正确；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，基因决定蛋白质的合成，通过破坏B基因后生物体的功能变化可推测B基因的功能，B正确；
C、CRISRP−Cas9基因编辑技术有时存在编辑出错而造成脱靶，其最可能的原因是其他DNA序列也含有与向导RNA（sgRNA）互补配对的序列，造成向导RNA（sgRNA）错误结合而脱靶，C正确；
D、噬菌体是通过将自身的DNA注入细菌内，利用细菌内的物质进行自我复制而完成侵染的，而CRISPR−Cas9系统可以定向切割外源DNA，故该系统使细菌获得抵抗噬菌体的能力，但不能获得抵抗抗生素和溶菌酶的能力，D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本部分包括5题，共计57分。
20. 低密度脂蛋白（LDL）能与胆固醇结合形成低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C），血浆中LDL-C水平增高易引发动脉粥样硬化、冠心病，LDL保持正常水平会降低该类疾病的发病风险。正常人血浆中75%左右的LDL会与肝脏细胞膜上的低密度脂蛋白受体（LDLR）结合形成复合物，后被内吞形成囊泡进入肝脏细胞，在囊泡中LDLR与LDL分离，LDLR循环回到细胞表面，而LDL被运送到相应场所降解。肝脏细胞的LDL内吞途径对于维持血浆LDL-C含量相对稳定具有重要作用。研究发现：血浆中的前蛋白转化酶枯草溶菌素9（PCSK9）能与肝脏细胞表面的LDLR相互作用形成紧密的复合物，依然通过内吞囊泡途径进入细胞，但该复合物会被运往相应场所全部降解。回答下列问题：
（1）PCSK9蛋白主要表达于肝脏，以分泌性蛋白的形式随血液循环，肝脏细胞中与PCSK9合成、加工和分泌直接相关的细胞器有________________。LDL、PCSK9-LDLR复合物的清除也主要发生在肝脏细胞的细胞器中，推测该细胞器最可能是________________。
（2）介导LDL内吞途径与PCSK9内吞途径的关键信号转导分子是________________，其化学本质应为________________。两种途径都对血浆LDL-C含量的稳定起作用，二者________________（填“作用相抗衡”或“具有协同作用”）。
（3）PCSK9基因突变会影响血浆中LDL-C的含量，根据其对血浆LDL-C水平的影响，将其分为功能获得型突变和功能缺失型突变。PCSK9基因功能获得型突变——S127R和F216可导致PCSK9基因过量表达，功能缺失型突变——Y142X和C679X可导致基因表达产物空间结构异常。推测________________可导致高胆固醇血症，原因是________________________________。
（4）已知PCSK9的催化结构域和LDLR的EGF-A区域是二者结合的关键结构。理论上推测，下列四种针对PCSK9含量异常的高胆固醇血症的治疗思路，合理的是________________。
A. 合成与LDLR的EGF-A区域相似的短肽，特异性地与PCSK9竞争性结合
B. 合成与PCSK9的催化结构域相似的短肽，特异性地与LDLR竞争性结合
C. 直接向患者的血浆中注射外源PCSK9，以提高其含量
D. 研发能与PCSK9特异性结合的单克隆抗体中和PCSK9
【答案】（1） ①. 核糖体、内质网和高尔基体 ②. 溶酶体
（2） ①. LDLR ②. 糖蛋白#蛋白质 ③. 作用相抗衡
（3） ①. S127R 和F216（PCSK9基因功能获得型突变） ②. S127R和F216可导致（PCSK9基因过量表达）血浆中的PCSK9含量增加，导致LDLR在肝脏细胞中被降解，使LDLR介导的LDL内吞降解途径减弱，血浆中LDL含量会增加 （4）AD
【解析】
【分析】分析题意可知，LDL能与胆固醇结合形成LDL-C，LDL-C与细胞膜上的LDLR特异性（识别并）结合后，以胞吞方式摄入细胞。LDLR重新回到细胞表面发挥作用，从而降低LDL-C在血液中的含量。当PCSK9与LDLR结合后，其空间结构改变，导致不能与LDL-C结合，且LDLR被相关酶降解，直接导致LDLR循环过程受阻，从而引起血浆中胆固醇含量升高。
【小问1详解】
与分泌蛋白合成、加工和分泌直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体，PCSK9蛋白是分泌蛋白。溶酶体中有多种水解酶，细胞靠溶酶体清除物质、功能障碍的细胞器等。
【小问2详解】
LDL内吞途径与PCSK9内吞途径都需要先与LDLR结合后才能启动后续过程，该受体的化学本质为蛋白质（糖蛋白）。LDL内吞途径中，在囊泡中LDLR与LDL分离，LDLR循环回到细胞表面，而LDL被运送到相应场所降解，这个途径能清除LDL；PCSK9内吞途径中，该复合物会被运往相应场所全部降解，全部降解是包括LDLR受体在内的，故能导致LDLR减少，不利于LDL的清除，故二者作用相抗衡。
【小问3详解】
PCSK9基因功能获得型突变表达PCSK9蛋白增加，功能缺失型突变导致基因表达产物PCSK9空间结构异常，结合题干中信息“PCSK9会导致LDLR降解”，因此S127R和F216血浆中的PCSK9含量增加，导致LDLR在肝脏细胞中被降解，使LDLR介导的LDL内吞降解途径减弱，血浆中LDL含量会增加。
【小问4详解】
分析题意可知，PCSK9的“催化结构域”和LDLR的“EGF-A区域”是二者结合的关键结构。针对“PCSK9含量异常”的高胆固醇血症的治疗思路是尽可能消除“PCSK9含量增加”带来的负面影响。
A、合成与LDLR的EGF-A区域相似的短肽，特异性地与PCSK9竞争性结合，可以减少LDLR与PCSK9结合的机会，实现保全LDLR介导的LDL清除机制，A符合题意；
B、合成与PCSK9的催化结构域相似的短肽，特异性地与LDLR竞争性结合，会激活LDLR介导的内吞机制导致复合物全部被降解（包括LDLR也被降解），故会减少LDLR的数量，不利于治疗，B不符合题意；
C、直接向患者的血浆中注射外源PCSK9，以提高其含量，会导致LDLR的数量减少，加重病情，C不符合题意；
D、研发能与PCSK9特异性结合的单克隆抗体中和PCSK9，会削弱PCSK9的作用有利于保全LDLR，D符合题意。
故选AD。
【点睛】本题主要考查低密度脂蛋白诱发高胆固醇血脂症的致病机理研究，意在考查考生分析提取题干信息的能力，利用信息分析得出结论的逻辑思维能力。
21. 哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃腺细胞分泌胃液（含有胃酸及胃蛋白酶），称为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经－体液调节的共同调控，如图所示。
（1）胃酸可以杀灭进入胃内的细菌，这是免疫系统第____________道防线，该免疫方式属于___________。
（2）据图分析，促进胃液分泌的信号分子有胃泌素和_____________。
（3）为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响，有人用同一只狗连续进行了以下实验：
步骤
实验操作
4小时胃液分泌量
1
假饲
+ + + + + + + + +
2
切除胃窦，再假饲
+
3
假饲，并注射一定量的胃泌素
（控制胃泌素的注射剂量，使胃液分泌量与步骤1相当）
+ + + + + + + + +
4
只注射与步骤3相同剂量的胃泌素，但不假饲
+ + + +
（假饲是让狗吃肉，但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出，不进入胃；“+”数量表示胃液分泌多少）
①步骤2中胃液的分泌是___________调节的结果。
②步骤3的目的是______________________________________________________。
③步骤4是为了确定在_______________调节作用下的胃液分泌量。
④重复上述实验均得到相同结果，表明在头期胃液分泌的两种调节机制中，________ 的作用效应更大；二者共同作用效应_____________（大于/小于/等于）各自单独作用效应之和。
（4）若将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内，胰液分泌_______________（填“增多”、“减少”或“无显著变化”）。食糜（从胃离开进入小肠的半固体物质）会刺激小肠上段黏膜处的S细胞分泌促胰液素。食糜促进促胰液素分泌的过程_______________（填“属于”或“不属于”）体液调节，理由是_______________________________________。
（5）胰液进入小肠中会中和盐酸，从而建立起有利于小肠中消化酶作用的pH。从结构与功能相适应的角度推测：小肠下段_______________（填“富含”或“缺乏”）S细胞。
【答案】（1） ①. 一 ②. 非特异性免疫
（2）神经递质 （3） ①. 神经 ②. 确定在假饲条件下胃泌素的分泌量 ③. 神经－体液
④. 神经－体液 ⑤. 大于
（4） ①. 无显著变化 ②. 不属于 ③. 食糜没有经过体液的运输
（5）缺乏
【解析】
【分析】人体免疫系统有三道防线，第一道防线是皮肤、黏膜及其分泌物，第二道防线是吞噬细胞、杀菌物质以及炎症反应，第三道防线是特异性免疫，包括体液免疫和细胞免疫。
【小问1详解】
胃腺细胞分泌胃液，属于皮肤及其黏膜的分泌物，胃酸可以杀灭进入胃内细菌，是保护人体健康的第一道防线， 属于非特异性免疫过程。
【小问2详解】
图中促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质，除胃分泌素外还有传出神经释放的神经递质。
【小问3详解】
①步骤2中切除胃窦，再假饲，已经排除了神经调节对胃窦G细胞的影响，胃液的分泌是不受胃泌素的影响，只能受到传出神经的影响，故胃液的分泌是神经调节的结果。②假饲，并注射一定量的胃泌素（控制胃泌素的注射剂量，使胃液分泌量与步骤1相当）的目的是排除体液调节的干扰，确定在假饲条件下胃泌素的分泌量。③根据胃液分泌的模式图，可知胃液分泌的调节机制包括“神经一胃液”（神经调节）和“神经一胃泌素一胃液”（神经-体液调节），因此，步骤4只注射胃泌素不假饲，就是为了确定在神经-体液调节下胃液的分泌量；④将步骤4与步骤2的结果进行比较，可以看出神经-体液调节的作用效应更大，再与步骤3的结果进行比较，可知两种调节机制共同作用效应大于各自单独作用效应之和。
【小问4详解】
若将一定量的盐酸通过静脉直接注入狗体内，由于血浆中含有HCO3-、H2PO42-等缓冲物质，导致盐酸被中和，不能刺激小肠黏膜细胞分泌胰液，故胰液分泌无显著变化。食糜促进促胰液素分泌的过程中，食糜没有经过体液的运输，所以不属于体液调节。
小问5详解】
由于胰液会中和盐酸，因此小肠下段缺乏刺激S细胞分泌促胰液素的酸性环境，从结构与功能相适应的角度可以推测，小肠下端缺乏S细胞。
22. 随着人口增长和工业发展，城市河流中含碳有机物、无机盐（包括铵盐、磷酸盐以及重金属盐等）的污染也日益严重，某城市采用立体生态浮床技术来净化河流水质，浮床示意图如下。请回答下列问题：
（1）立体生态浮床通过在浮床植物下方布置人工介质，放养水生动物，增加了生态系统的______多样性，从而提高了生态系统的稳定性。
（2）统计被污染湖泊中动物、植物和微生物的种类及数量，属于在______水平的调查，研究自然水域物种之间的关系和物种丰富度有利于指导渔业生产，物种丰富度是指_______________________。
（3）在净化河流水质时，上层水生植物的作用是___________________________。有人提出可在上层的水生植物层种植蔬菜。请你对该建议予以评价，该建议可行否_________，并说明理由：______________________________________________________________。
（4）刘禹锡曾用诗句“山明水净夜来霜，数树深红出浅黄”对红树林海岸风光作过生动描述，自然美景往往是文学艺术创作的重要源泉，这体现了生物多样性的__________价值。即使红树林被划为保护区，林中野鸭的种群数量也会出现K值，理由是______________________________________________________________________（答出2点即可）。
（5）微塑料是一种持久性污染物，覆盖在土壤生物表面时会导致其无法正常呼吸，与其他有毒物质结合会毒害土壤生物，故对土壤生态系统具有严重的危害。某生物兴趣小组欲通过实验分析微塑料对土壤理化性质以及对土壤中动物、植物、微生物的丰富度的影响，则对照组的实验材料是__________________，实验组的实验材料是____________________。
【答案】（1）物种 （2） ①. 群落 ②. 群落中的物种数目
（3） ①. 吸收水中的无机盐 ②. 不可行（或否） ③. 水体中的重金属盐被蔬菜吸收后随食物链富集，人食用后会有害健康，所以不宜在上层的水生植物层种植蔬菜
（4） ①. 直接 ②. 资源有限、空间有限、存在天敌
（5） ①. 自然状态下的土壤 ②. 微塑料覆盖过的土壤
【解析】
【分析】1、物种丰富度是指群落中物种数目的多少。物种丰富度是描述群落中物种多样性的主要指标。
2、生物多样性的价值： (1) 直接价值：对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2) 间接价值：对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能) 。(3) 潜在价值：目前人类不清楚的价值。
【小问1详解】
立体浮床放养水生动物，增加了生物的种类，提高了生态系统的物种多样性。
【小问2详解】
统计一个地区的所有生物的种类及数量，是在群落水平上的调查。物种丰富度是指群落中的物种数目。
【小问3详解】
上层水生植物可以吸收水中的无机盐。根据生物富集可知，水体中的重金属盐被蔬菜吸收后随食物链富集，人食用后会有害健康，所以不宜在上层的水生植物层种植蔬菜。
【小问4详解】
直接价值是指对人类有食用、药用和工业原料等使用意义，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的，因此自然美景往往是文学艺术创作的重要源泉，这体现了生物多样性的直接价值。即使红树林被划为保护区，因为保护区的资源有限、空间有限、且野鸭存在天敌，故林中野鸭的种群数量也会出现K值。
【小问5详解】
该实验的目的是探究微塑料对土壤理化性质以及对土壤中动物、植物、微生物的丰富度的影响，自变量是土壤中是否有微塑料，所以对照组的实验材料是自然状态下的土壤，而实验组是使用微塑料覆盖过的土壤，因变量可以测定土壤理化性质和土壤群落的物种丰富度。
23. 2022年3月11日，国务院应对新型冠状病毒肺炎联防联控机制综合组印发《关于印发新冠病毒抗原检测应用方案（试行）的通知》显示，在核酸检测基础上，增加抗原检测作为补充。随后国家药监局批准多款抗原检测试剂盒上市，其中一种很重要的方法就是胶体金法，如图所示。将胶体金标记试剂（胶体金标记抗体或单克隆抗体）吸附在连接垫上，当待检样本加到试纸条一端的样品垫上后，通过毛细作用向前移动，溶解连接垫上的胶体金标记试剂后相互反应，当移动至固定的抗体区域时，待检物与金标试剂的结合物又与之发生特异性结合而被截留，聚集在检测带上，会呈现肉眼可见的红色。请回答以下问题
（1）胶体金检测法中，如果检测线和质检线都变红，则结果为阳性，如果检测线不变红，质检线变红，则结果为阴性。如果检测线变红，质检线不变红，则结果为____________（填“阳性”“阴性”或“不能确定”）
（2）此方法可以检测抗原或者抗体，其原理是____________________。根据（1）问对于结果的描述，推测检测线上固定的物质能与_____________结合（填“待测物”或“被胶体金标记的物质”），质检线上的物质能与____________结合（填“待测物”或“被胶体金标记的物质”）。
（3）此方法所用单抗的制备过程，需要____________和____________融合，这个过程发生的变异类型为____________。融合之后的细胞需要经过_____________次筛选。
（4）如果用此方法检测新冠抗体，连接垫上放被胶体金标记的新冠抗原，检测线上_____________（填“可以”或“不可以”）也放新冠抗原，原因是_____________。
【答案】（1）不能确定
（2） ①. 抗原抗体特异性结合 ②. 待测物 ③. 被胶体金标记的物质
（3） ①. B淋巴细胞 ②. 骨髓瘤细胞 ③. 染色体数目变异 ④. 2
（4） ①. 不可以 ②. 如果存在新冠抗体，则会与连接垫上被胶体金标记的抗原结合，没法再与检测线的抗原结合
【解析】
【分析】抗原检测：在实际检测过程中，通过采用双抗夹心法，采用两种抗原特异性抗体，去识别并结合一个靶点抗原的不同靶位，能够促使交叉反应概率得到有效的降低，有效提升抗原检测的特异性。
【小问1详解】
质检线变红，说明样液流到了质检线，若样液中含有相应抗原，则检测线会变红，若样液中不含相应抗原，则检测线不变红，若质检线不变红，则说明检测试纸不合格，不能确定否为阳性。
【小问2详解】
根据抗原抗体特异性结合的原理，在胶体金垫上、检测线上、质检线上都有相应的抗体，与相应的抗原结合；检测线上有抗原对应的抗体，能与待测物质结合；质检线上的物质能与被胶体金标记的物质结合，作为样品液流至质检线的标志。
【小问3详解】
单抗即单克隆抗体制备技术，需要B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合形成杂交瘤细胞；杂交瘤细胞的染色体是B淋巴细胞染色体和骨髓瘤细胞染色体之和，因此该变异为染色体数目变异；融合之后的细胞需要经过2次筛选，第一次是利用选择性培养基进行初步筛选出杂交瘤细胞，第二次是利用克隆化培养和抗体检测的方法筛选出既能大量增殖，又能产生所需抗体的杂交瘤细胞。
【小问4详解】
如果存在新冠抗体，则会与连接垫上被胶体金标记的抗原结合，没法再与检测线的抗原结合，因此检测线上不可以也放新冠抗原。
24. 紫杉醇是红豆杉产生的一种重要抗癌物质，利用植物组织培养技术获得紫杉醇的基本过程如图所示。回答下列问题：
（1）外植体经______________过程形成愈伤组织。用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理的目的是______________。该植物组织培养过程属于______________（A．器官发生途径 B．体细胞胚发生途径 C．都不是）。
（2）将诱导出的愈伤组织接种至装有液体培养基的三角瓶中振荡培养，影响细胞的生长速度和紫杉醇含量的因素除了温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质外，还有______________等（答出两点）。
（3）如要将外源基因导入红豆杉细胞进行遗传改造，图1表示构建重组DNA的过程示意图，载体质粒P0具有四环素抗性基因（tetr）和氨苄青霉素抗性基因（ampr），回答下列问题：
①图中酶1和酶3分别是______________；②为筛选出含重组质粒P3的菌落，采用含有不同抗生素的平板进行筛选，得到甲、乙、丙三类菌落，三类菌落形态相同，生长情况如图2所示，应选择的菌落类型是______________类，未转入质粒的菌落类型是______________类；（填字母类型）
③为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。甲、乙、丙3条引物（图中→表示复制方向）在正确重组质粒中的相应位置如图3所示，PCR鉴定时应选择的一对引物是______________，某学生尝试用图中另外一对引物从某一菌落的质粒中扩增出了400bp片段，原因是______________。
【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 将愈伤组织分散成单细胞 ③. C
（2）培养基中植物生长调节剂配比、细胞遗传特性、振荡速度等
（3） ①. 限制（性内切核酸）酶、DNA连接酵（二者位置不可互换） ②. B ③. A ④. 乙和丙 ⑤. 目的基因反向连接
【解析】
【分析】基因表达载体的基本结构包括复制原点、目的基因、标记基因、启动子、终止子等。根据题干信息和图形分析，PO是载体质粒，其含有的氨苄青霉素抗性基因 (ampr） 和四环素抗性基因(tetr）都属于标记基因，可以用检测目的基因是否导入受体细胞；酶1为限制酶，其切割质粒后破坏了四环素抗性基因 (tetr)。
【小问1详解】
愈伤组织是原指植物体的局部受到创伤刺激后，在伤口表面新生的组织，是一团未分化的细胞，因此外植体脱分化形成愈伤组织；植物细胞之间存在果胶质层，用纤维素酶和果胶酶对愈伤组织进行处理可获得单个细胞；器官发生途径是经过愈伤组织先长芽再长根等，体细胞胚发生途径是经过愈伤组织先转变为胚状体再转为植物体，该植物组织培养过程中愈伤组织转变为单个细胞，经过因此都不是以上途径。故选C。
【小问2详解】
植物组织培养技术影响因素有温度、pH、光照、氧气等条件、培养基的营养物质、培养基中植物生长调节剂配比、细胞遗传特性、振荡速度等。
【小问3详解】
①由图可知，酶1切割PO质粒露出平末端，酶1是限制酶，在酶3的作用下，将P2质粒与目的基因连接形成重组质粒P3，则酶3属于DNA连接酶；根据以上分析己知，限制酶切割后破坏了四环素抗性基因，但是没有破坏氨苄青霉素抗性基因，因此含有重组质粒P3的菌落在四环素中应该不能生长，而在氨苄青霉素的培养基中能生长，结合表格分析可知，应该选择B类菌落；根据表格分析，A类菌落在任何抗生素的培养基中都不能生长，说明其没有导入任何质粒。③分析图3可知，理论上可以选择的引物组合有甲和丙、乙和丙两种。如果选择甲和丙这对引物，则无论目的基因是否正确插入，扩增的片段都是50 bp +300 bp +100 bp =450bp，不符合要求；如果选择乙和丙这对引物，正向连接和反向连接后所得结果不同，所以应选择乙和丙这对引物进行 PCR监定；如果目的基因和质粒反向连接，则引物乙会出现在重组质粒的外侧，此时若加入引物甲和乙，则可以扩增出 300 bp + 100 bp=400 bp 的片段。
【点睛】本题主要考查基因工程，要求学生有一定的理解分析能力。
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