[生物][期末]山东省日照市2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

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1. 支原体是目前发现的最小、最简单的单细胞生物。科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁，导入人工合成的DNA，制造出基因组完全由人工设计的细胞，这样的人工合成细胞具有进行基本生命活动的能力和繁殖能力。下列叙述错误的是（ ）
A. 人工合成细胞作为生命系统，其边界为细胞膜
B. 人工合成细胞需要用活细胞为培养基进行培养
C. 人工合成细胞无核仁，但可以独立形成核糖体
D. 利用该人工合成细胞可以研究某些基因的功能
【答案】B
【详解】A、细胞膜是细胞的边界，A正确；
B、人工合成细胞具有进行基本生命活动的能力和繁殖能力，则不需要用活细胞为培养基进行培养，B错误；
C、根据题意，科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁，导入人工合成的DNA，制造出基因组完全由人工设计的细胞，则该细胞为原核细胞，没有细胞核，没有核仁，但是有核糖体可以自己合成蛋白质，C正确；
D、细胞是基本的生命系统，制造出基因组完全由人工设计的细胞，可以研究某些基因的功能，D正确。
故选B。
2. 水是细胞的重要组成成分。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 氢键使水具有较高的比热容，有助于维持生命系统的稳定性
B. 自由水参与体内物质的运输，但不参与细胞内能量的转化过程
C. 水是极性分子，易与带电分子或离子结合，因此是良好的溶剂
D. 水与亲水性物质的结合使细胞抵抗干旱等不良环境的能力增强
【答案】B
【分析】水在细胞中有两种存在形式，一种是与细胞中的亲水性物质结合，称为结合水，一种是以游离形式存在，称为自由水，它是细胞内的良好溶剂，许多物质溶解在这部分水中，细胞内的许多生物化学反应需要水的参与；多细胞生物绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中，这部分水在生物体内还可以起到运输营养物质和代谢废物的作用。
【详解】A、氢键的存在使水有较高的比热容，水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，A正确；
B、自由水参与体内物质的运输，又是细胞内与能量的转化过程（光合作用、呼吸作用）中的原料和产物，B错误；
C、水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此水是一种良好的溶剂，C正确；
D、水在细胞中以结合水和自由水形式存在，与亲水性物质结合的结合水越多，代谢越弱，对不良环境的抵抗能力越强，D正确。
故选B。
3. 脂肪细胞是动物体内以储存脂质为主要功能的细胞，按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞，两种脂肪细胞部分结构如下图所示（脂滴由膜包裹脂质形成）。研究表明，适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化。下列叙述正确的是（ ）
A. 脂肪和糖原都是以碳链为骨架的生物大分子
B. 包裹脂质形成脂滴的膜由两层磷脂分子构成
C. 体型肥胖者体内多泡脂肪细胞的比例相对较高
D. 多泡脂肪细胞比单泡脂肪细胞有机物氧化分解能力强
【答案】D
【分析】脂质是人体需要的重要营养素之一，是小分子，供给机体所需的能量、提供机体所需的必需脂肪酸，是人体细胞组织的组成成分。脂质包括脂肪、磷脂和固醇，是一类生物小分子。
【详解】A、脂肪是小分子，A错误；
B、脂滴是由膜包裹脂质形成，结合题图信息以及磷脂分子的特点推测，脂滴膜外侧细胞质主要成分是水，而内侧包裹的主要成分是脂质，由于磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以磷脂分子头部朝向细胞质尾部朝向脂滴内，构成紧密的单层分子的膜结构即可稳定存在于细胞中，故包裹脂质形成脂滴的膜由单层磷脂分子构成，B错误；
C、适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化，故推测体型肥胖者体内多泡脂肪细胞的比例相对较低，C错误；
D、据图分析，多泡脂肪细胞与单泡脂肪细胞相比，线粒体更多，故多泡脂肪细胞比单泡脂肪细胞有机物氧化分解能力强，D正确。
故选D。
4. 受活性氧损伤的叶绿体蛋白泛素化后可被CDC48复合物识别并运出叶绿体，最终被蛋白酶体降解，过程如下图。下列叙述错误的是（ ）

A. CDC48与蛋白酶体功能不同的根本原因是基因的选择性表达
B. 受损的叶绿体蛋白穿过叶绿体内、外膜需要膜上的蛋白质协助
C. 蛋白酶体结合泛素化的受损蛋白，催化肽键断裂导致其降解
D. CDC48相关基因缺失会导致受活性氧损伤的叶绿体蛋白积累
【答案】A
【分析】叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些囊状结构称为类囊体。吸收光能的4种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。 每个基粒都含有两个以上的类囊体，多的可达100个以上。叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，极大地扩展了受光面积。
【详解】A、CDC48与蛋白酶体功能不同的根本原因是基因不同，A错误；
B、大分子物质进入叶绿体内、外膜需要膜上的蛋白质协助，B正确；
C、在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质被降解，受损伤蛋白质的肽键断裂，C正确；
D、依题意，蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解，结合图示，若CDC48相关基因缺失，则细胞中蛋白质复合体CDC48缺失，导致受损伤蛋白积累，D正确。
故选A。
5. 位于内质网膜上的易位子是信号序列的受体蛋白，其中心有一个椭圆状转运通道，能识别信号序列，并靶向新生肽链进入内质网腔。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。下列叙述正确的是（ ）
A. 新生肽链的信号序列是由粗面内质网上的核糖体合成的
B. 多肽链经易位子识别后以协助扩散的方式进入内质网腔
C. 在内质网腔中正确折叠的多肽链通过易位子运往高尔基体
D. 若内质网膜上的易位子结构异常，会影响分泌蛋白的加工
【答案】D
【分析】内质网对核糖体所合成的肽链进行加工，肽链经盘曲、折叠等形成一定的空间结构。通过一定的机制保证肽链正确折叠或对错误折叠的进行修正。
【详解】A、新生肽链的信号序列是在游离核糖体上合成的，由内质网上的易位子识别并靶向新生肽链进入内质网腔，A错误；
B、易位子能与信号肽结合并引导新合成多肽链进入内质网，但不是以协助扩散的方式进入内质网腔，B错误；
C、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，C错误；
D、易位子蛋白是受体蛋白，若易位子蛋白功能异常可能会导致新生肽链上信号序列不能被识别，新生肽链不能进入内质网加工，因此会影响真核细胞内分泌蛋白的加工和运输，D正确。
故选D。
6. 核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层蛋白是紧贴内核膜的一层蛋白网络结构，向外与内核膜上的蛋白结合，向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解，去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列叙述正确的是（ ）
A. 核孔复合体是核质之间运输DNA、蛋白质等物质的通道
B. 核纤层位于内外核膜之间，与细胞核的崩解与重建密切相关
C. 核纤层蛋白的磷酸化过程中，染色质可能会发生高度螺旋化
D. 抑制核纤层蛋白去磷酸化会将细胞分裂阻断在有丝分裂后期
【答案】C
【详解】A、核孔复合体具有选择性，DNA不能通过核孔复合体，A错误；
B、核纤层蛋白位于内核膜与染色质之间，B错误；
C、核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解，细胞核内染色质可能发生螺旋化程度增大变成染色体，C正确；
D、核纤层蛋白在前期磷酸化导致核膜解体，在后期核纤层去磷酸化促进核膜重建和染色体解螺旋形成染色质，D错误。
故选C。
7. 实验小组将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的乙二醇溶液中，测量并绘制出细胞液浓度/外界溶液浓度的值（P值）随时间的变化曲线（如下图所示）。下列叙述正确的是（ ）
A. t0→t1，水分子运输速率减慢，细胞的吸水能力逐渐下降
B. t1→t2，细胞持续吸水，t2时刻的细胞液浓度小于t0时刻
C. 图中t1和t2时刻，水分子进出细胞都处于动态平衡状态
D. 若降低实验环境的温度，到达最大P值所需时间会变短
【答案】C
【分析】据图分析可知，将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的乙二醇溶液中，细胞液浓度与该溶液浓度的比值（P值）逐渐增加，开始小于1，说明外界溶液浓度大，细胞失水，发生质壁分离；后来大于1，说明细胞液浓度大于外界溶液，细胞吸水，发生质壁分离的复原，据此答题即可。
【详解】A、分析图可知，t0→t1，细胞液浓度与该溶液浓度的比值（P值）小于1，但该值在慢慢向1靠近，说明外界溶液浓度大，细胞失水，但水分子运输速率减慢，同时细胞的吸水能力逐渐上升，A错误；
B、t1→t2，细胞液浓度与该溶液浓度的比值（P值）大于1，说明细胞液浓度大于外界溶液，细胞吸水，但由于乙二醇进入细胞中，所以t2时刻的细胞液浓度大于t0时刻，B错误；
C、t1时刻细胞液浓度与该溶液浓度的比值（P值）等于1，水分子进出细胞处于动态平衡状态，t2时P值不再变化，也说明水分子进出细胞处于动态平衡状态，C正确；
D、温度会影响酶的活性以及膜的流动性等，若降低实验环境的温度，到达最大P值所需时间会变长，D错误。
故选C。
8. 间充质干细胞（MSCs）是一种能分化成肌细胞、成骨细胞等多种细胞的多潜能干细胞。BMP-2能诱导间充质干细胞分化为成骨祖细胞，再分化为成骨前体细胞，最终分化为成骨细胞。下列叙述错误的是（ ）
A. MSCs能分化成多种组织细胞，说明其具有全能性
B. BMP-2可能通过影响MSCs中某些基因的表达诱导其分化
C. 间充质干细胞的分化过程中，其遗传物质不会发生改变
D. 若给骨折的小鼠注射BMP-2，可以提高断骨的愈合速度
【答案】A
【分析】干细胞是一类具有自我更新和多向分化潜能的细胞。多潜能干细胞能分化成多种细胞类型。细胞分化是指同一来源的细胞逐渐发生形态结构、生理功能和蛋白质合成上的差异。 细胞分化的实质是基因的选择性表达，即细胞中遗传信息的执行情况不同。
【详解】A、MSCs能分化成多种组织细胞，但没有形成完整个体，不能说明其具有全能性，全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，A错误；
B、BMP-2能诱导间充质干细胞分化，很可能是通过影响MSCs中某些基因的表达来实现诱导分化的，B正确；
C、间充质干细胞的分化过程中，遗传物质不会发生改变，只是基因的选择性表达导致细胞形态、结构和功能发生变化，C正确；
D、若给骨折的小鼠注射BMP-2，由于BMP-2能诱导间充质干细胞分化为成骨相关细胞，所以可以提高断骨的愈合速度，D正确。
故选A。
9. 研究发现，皮肤干细胞间的竞争与小鼠尾部皮肤的老化有关。COL17A1基因表达水平较低的皮肤干细胞比表达水平高的皮肤干细胞更易被淘汰，这有利于维持皮肤的年轻态。随着年龄的增长，小鼠体内COL17A1基因表达水平较低的皮肤干细胞会增多。下列叙述错误的是（ ）
A. 老龄鼠衰老皮肤细胞中核膜内折，细胞核体积变大，染色质染色加深
B. 老龄鼠体内COL17A1基因表达水平较低可能与某些酶活性下降有关
C. 老龄鼠体内皮肤干细胞间的竞争强度较幼年鼠更高
D. 提高COL17A1基因的表达水平可能延缓皮肤的衰老
【答案】C
【详解】A 、老龄鼠衰老皮肤细胞中核膜内折，细胞核体积变大，染色质染色加深，这是衰老细胞的典型特征之一，A 正确；
B、随着年龄增长，某些酶活性下降，可能导致老龄鼠体内 COL17A1 基因表达水平较低，B 正确；
C 、随着年龄的增长，小鼠体内 COL17A1 基因表达水平较低的皮肤干细胞会增多，说明幼年鼠体内皮肤干细胞间的竞争强度较老龄鼠更高，C 错误；
D 、由于 COL17A1 基因表达水平较低的皮肤干细胞更易被淘汰有利于维持皮肤年轻态，所以提高 COL17A1 基因的表达水平可能延缓皮肤的衰老，D 正确。
故选C。
10. 一种酸啤酒的酿造方法简单易操作，具体流程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A. 煮沸15min的主要目的是终止淀粉酶的进一步作用
B. 加入乳酸杆菌进行酸化前应排尽发酵罐内的氧气
C. 发酵过程中的后发酵阶段应在低温、密闭环境中进行
D. 过滤消毒可杀死啤酒中的所有微生物，延长啤酒的保存期
【答案】D
【分析】酸啤酒是以大麦为主要原料经酵母菌、乳酸菌发酵制成的。啤酒发酵过程分为主发酵和后发酵两个阶段。酵母菌的繁殖、大部分糖的分解和代谢物的生成都在主发酵阶段完成。主发酵结束后，发酵液还不适合饮用，要在低温、密闭的环境下储存一段时间进行后发酵，这样才能形成澄清、成熟的啤酒。发酵的温度和发酵的时间随啤酒品种和口味要求的不同而有所差异。
【详解】A、煮沸15min的主要目的是终止淀粉酶的进一步作用，并对糖浆进行灭菌，A正确；
B、乳酸杆菌是厌氧菌，故加入乳酸杆菌进行酸化前应排尽发酵罐内的氧气，B正确；
C、发酵过程中的后发酵阶段应在低温、密闭环境中进行，这样才能形成澄清、成熟的啤酒，C正确；
D、过滤消毒只能杀死啤酒中的大部分的微生物，D错误。
故选D。
11. 实验室常用硫乙醇酸盐流体培养基培养人体肠道菌群，其主要成分包括蛋白胨、酵母浸出粉、氯化钠、硫乙醇酸钠、微量琼脂、氧气指示剂等。培养基的上、中、下层可以分别提供有氧、弱氧至无氧的梯度环境。下列叙述错误的是（ ）
A. 加入微量琼脂可降低培养基的流动性，有利于厌氧环境的形成
B. 应先将硫乙醇酸盐流体培养基的pH值调至弱碱性再对其灭菌
C. 应将接种后的培养装置密封并在37℃培养箱中倒置培养
D. 肠道细菌可能在硫乙醇酸盐流体培养基的下层部位生长
【答案】C
【分析】根据题意，培养基的上层、中层、下层部位可以分别提供有氧、弱氧至无氧的梯度环境，故厌氧细菌、兼性厌氧细菌和好氧菌均可在硫乙醇酸盐流体培养基中生长。
【详解】A、加入微量的琼脂可以降低培养基流动的能力，从而有利于形成厌氧的环境，A正确；
B、应先调节培养基的pH再进行灭菌，因此应先将硫乙醇酸盐流体培养基的pH值调至弱碱性再对其灭菌，B正确；
C、培养基的上、中、下层可以分别提供有氧、弱氧至无氧的梯度环境，因此接种后培养基不需要密封，在37℃培养箱中倒置培养即可，C错误；
D、肠道细菌中存在厌氧菌，硫乙醇酸盐流体培养基的下层是无氧环境，因此肠道细菌可能在硫乙醇酸盐流体培养基的下层部位生长，D正确。
故选C。
12. 樱桃植株中的槲皮素（酚类化合物）具有抗氧化活性。为了获得槲皮素，可以先用幼嫩的樱桃茎段获得愈伤组织，然后在生物反应器中悬浮培养。下列叙述错误的是（ ）
A. 可用酒精、次氯酸钠等对幼嫩樱桃茎段的表面进行消毒
B. 槲皮素是樱桃基本生命活动所必需的物质，且在植株中含量较低
C. 脱分化形成愈伤组织过程中，茎段细胞失去了其特有的结构和功能
D. 悬浮培养愈伤组织合成槲皮素不占用耕地，几乎不受季节等的限制
【答案】B
【分析】植物细胞工程技术的应用：植物繁殖的新途径（包括微型繁殖，作物脱毒等）、作物新品种的培育（单倍体育种、突变体的利用）、细胞产物的工厂化生产。
【详解】A 、可用酒精、次氯酸钠等对幼嫩樱桃茎段的表面进行消毒，但要注意时间，这是常见的消毒方法，A正确；
B、槲皮素具有抗氧化活性，属于次生代谢产物，不是樱桃基本生命活动所必需的物质，B错误。
C 、脱分化形成愈伤组织过程中，茎段细胞失去了其特有的结构和功能，成为未分化的状态，C 正确；
D 、悬浮培养愈伤组织合成槲皮素可以进行工厂化生产，不占用耕地，几乎不受季节等的限制，具有很多优势，D正确。
故选B。
13. 关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 琼脂糖凝胶浓度的选择需要考虑 待鉴定的DNA片段的大小
B. 凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示电泳过程中DNA分子的位置
C. 可以在紫外灯下观察被凝胶中的核酸染料染色的DNA分子的位置
D. 可以根据相同时间内DNA分子在凝胶中的迁移距离来判断其大小
【答案】B
【分析】琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的原理主要基于DNA分子在电场作用下的迁移行为以及琼脂糖凝胶的特性。
【详解】A、琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率和分辨率，琼脂糖凝胶的浓度通常是根据所需分离的DNA片段大小来选择的。对于较大的DNA片段，比如基因组DNA或质粒DNA，通常选择较低浓度的琼脂糖凝胶，因为它们需要更大的孔径来有效迁移。而对于较小的DNA片段，比如PCR产物或酶切片段，则需要选择较高浓度的琼脂糖凝胶，以提供更好的分辨率和分离效果，A正确；
B、凝胶载样缓冲液指示剂通常是一种颜色较深的染料，可以作为电泳进度的指示分子， 当溴酚蓝到凝胶2/3处时(可看蓝色条带)，则停止电泳，B错误；
C、琼脂糖凝胶中的DNA分子需被凝胶中的核酸染料染色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，C正确；
D、在琼脂糖凝胶电泳中，DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，根据相同时间内DNA分子在凝胶中的迁移距离可以来判断其大小，D正确。
故选B。
14. Transwell实验可模拟肿瘤细胞侵袭过程，装置如下图。上室中为无血清培养液，下室中为血清培养液，上下层培养液以一层具有一定孔径（小于肿瘤细胞直径）的聚碳酸酯膜分隔开，膜孔用基质胶覆盖。在上室中加入肿瘤细胞，放入培养箱中培养，通过下室中的细胞数量反映肿瘤细胞的侵袭能力。下列叙述错误的是（ ）
A. 需将装置置于含95%的空气和5%的CO2的气体环境中培养
B. 血清培养液中可能含有某些因子，促使肿瘤细胞向下室移动
C. 肿瘤细胞需分解基质胶并通过变形运动才能穿过聚碳酸酯膜
D. 进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞分裂能力越强
【答案】D
【分析】分析题意和题图：将待测细胞悬液加入膜上铺有基质胶的上室中，下室为有血清培养液，一段时间后计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力，数量越多，则说明癌细胞的侵袭能力越强。
【详解】A、需将装置置于含95%的空气和5%的CO2的气体环境中培养，空气有利于细胞代谢，适宜浓度 CO2以维持培养液的pH，A正确；
B、上室含无血清培养液，下室含血清培养液，加入上室的肿瘤细胞一段时间后出现在下室中，说明血清培养液中含有某些因子促使肿瘤细胞向营养高的下室移动，B正确；
C、一开始将肿瘤细胞加入膜上铺有基质胶的上室中，一段时间后在下室发现肿瘤细胞，说明肿瘤细胞能分解基质胶并通过变形运动才能穿过聚碳酸酯膜，C正确；
D、由题意可知，可通过计数下室的细胞量即可反映细胞的侵袭能力，若进入下室的肿瘤细胞数量越多，说明肿瘤细胞的侵袭能力越强，但不能说明肿瘤细胞的分裂能力越强，D错误。
故选D。
15. 胎牛血清（FBS）是天然的培养基，在后期胚胎培养液（CR2后液）中添加不同浓度的FBS，对牛核移植胚胎发育的影响情况如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 卵裂期胚胎内细胞的数目不断增加，但胚胎总体积不增加
B. 三个实验组中促进核移植胚胎发育的适宜FBS浓度约为20%
C. 添加不同浓度的FBS对核移植胚胎的发育均有促进作用
D. 若统计每组实验的桑葚胚率，其数值不会低于囊胚率
【答案】C
【分析】在这个实验中，研究了在后期胚胎培养液（CR2 后液）中添加不同浓度的胎牛血清（FBS）对牛核移植胚胎发育的影响。通过比较卵裂率和囊胚率来评估不同浓度 FBS 的作用效果。
【详解】A 、卵裂期胚胎内细胞进行有丝分裂，细胞数目不断增加，但胚胎总体积不增加，A 正确；
B 、从实验数据来看，实验组2中卵裂率和囊胚率相对较高，所以三个实验组中促进核移植胚胎发育的适宜 FBS 浓度约为20%，B正确；
C 、实验组3中添加30%FBS时，囊胚率低于对照组，所以不能说添加不同浓度的 FBS对核移植胚胎的发育均有促进作用，C错误；
D 、桑葚胚是早期胚胎发育的一个阶段，囊胚是桑葚胚之后的阶段，所以若统计每组实验的桑葚胚率，其数值不会低于囊胚率，D正确。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 普洱茶需经高温杀青后进行堆堆发酵，堆堆发酵时茶叶中的蛋白质被黑曲霉蛋白酶降解，形成普洱茶独特的风味。研究人员为研究杀青温度和时长对黑曲霉蛋白酶的影响，在不同的温度条件下，分别对黑曲霉蛋白酶处理10min、60min、90min后，测定酶活力，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白酶活力的测定可以用单位时间单位体积中底物剩余量来表示
B. 温度为40℃时，处理不同时间酶活力变化不大，最适合储存该酶
C. 该酶在60℃下处理90min后，酶的空间结构发生变化，永久失活
D. 为保证堆堆发酵效果，杀青温度不宜超过60℃，时长10min以内
【答案】ACD
【分析】酶作用条件较温和，温度过高或者过低均会降低酶的活性。温度过高会破坏酶的空间结构。
【详解】A、底物充足时，酶活性越大，酶促反应速率越高，蛋白酶活力可以用单位时间内单位体积中某种氨基酸的增加量或底物剩余量来表示，A正确；
B、应该低温保存酶，B错误；
C、由图可知，若对该酶的热处理时间为60min时，温度为55℃时较适宜，此时酶活力最高，超过55℃后，酶活力逐渐下降，该酶在60℃下处理90min后，酶的空间结构发生变化，永久失活，C正确；
D、温度高于50℃时，三条曲线相继逐渐下降，即3个处理时间下的酶活力随处理时间的延长而降低，所以为保证堆堆发酵效果，杀青温度不宜超过60℃，时长10min以内，D正确。
故选ACD。
17. 化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上发生电子传递，形成跨线粒体内膜的H⁺浓度差，内膜两侧形成的H+浓度差可驱动ATP的合成。为了证明H⁺浓度差的产生和NADH的氧化有关，科学家将分离得到的完整线粒体置于含NADH的无氧溶液中，测得溶液中H+浓度变化如下图，已知H+可自由通过线粒体外膜。下列叙述错误的是（ ）
A. 有氧呼吸过程中消耗的NADH来自细胞质基质与线粒体基质
B. 由实验结果可知，线粒体基质中的H+浓度应高于内外膜间隙
C. 电子传递过程中产生的电能直接为ATP的合成提供能量
D. 若实验材料为碎片化的线粒体，也能得到相似的实验结果
【答案】BCD
【分析】图1为实验装置图，图2为利用图1装置所做实验的结果。由图2所示结果可知，当向装置中通入O2后溶液的氢离子浓度立即上升，说明通入O2后，质子立即从内膜向内外膜间隙转运，由此可证明线粒体内外膜间质子梯度差的产生和NADH的氧化有关。
【详解】A、有氧呼吸的第一阶段（场所：细胞质基质）和第二阶段（线粒体基质）都产生NADH，A正确；
B、加入氧气后，溶液中氢离子浓度立即增加，说明质子在跨内膜运输合成ATP，则可推测出线粒体基质中的质子浓度低于内外膜间隙，B错误；
C、内膜两侧形成的 H+ 浓度差可驱动ATP的合成，C错误；
D、需要完整的线粒体才具备正常的功能，D错误。
故选BCD。
18. 研究发现，小鼠受精卵第一次卵裂过程中，细胞以“双纺锤体”的形式进行分裂。“双纺锤体”在分裂过程中可能会发生染色体分离时方向不一致或牵引不同步的现象，导致子细胞出现异常。在分裂过程中，同向且同速分离的染色体可以进入一个细胞核中。过程如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. “双纺锤体”形成前受精卵需要进行DNA与中心体的复制
B. 两个纺锤体分离方向不一致，所得子细胞中染色体数目不同
C. 两个纺锤体牵引不同步，所得子细胞的核中染色体数目不同
D. “双纺锤体”形式进行的分裂增加了形成多核细胞的可能性
【答案】AD
【分析】据图所示，细胞以“双纺锤体”的形式进行分裂时，如果方向不一致，可能会导致分裂产生的一个子细胞中母亲的染色质和父亲的染色质没有进入一个细胞核中，如果牵引不同步，会导致产生的两个子细胞中的母亲的染色质和父亲的染色质都没有进入一个细胞核中。
【详解】A、“双纺锤体”形成在分裂前期，而DNA复制和中心体的复制在间期，因此“双纺锤体”形成前受精卵需要进行DNA与中心体的复制，A正确；
B、据图所示，两个纺锤体分离方向不一致，会导致所得子细胞中亲的染色质和父亲的染色质都没有进入一个细胞核中，但子细胞中的染色体数目相同，B错误；
C、据图所示，两个纺锤体牵引不同步，会导致产生的子细胞中的母亲的染色质和父亲的染色质都没有进入一个细胞核中，但所得子细胞的核中染色体数目相同，C错误；
D、“双纺锤体”形式进行的分裂，会导致母亲的染色质和父亲的染色质都没有进入一个细胞核中，即会增加了形成多核细胞的可能性，D正确。
故选AD。
19. 非对称性细胞杂交是指利用紫外线照射等方法使供体亲本染色质片段化，再与未处理的受体亲本融合。红豆杉产生的紫杉醇具有高抗癌活性，研究人员尝试培育产紫杉醇的柴胡，将红豆杉愈伤组织（2n=24）和柴胡愈伤组织（2n=12）进行了非对称性细胞杂交。下列说法错误的是（ ）
A. 需用纤维素酶和果胶酶处理两种植物的细胞获得原生质体
B. 该实验中需要用紫外线照射柴胡细胞，使其染色体片段化
C. 可在等渗或略高渗溶液中，用聚乙二醇诱导原生质体融合
D. 非对称性细胞杂交降低了不同物种间基因表达的干扰程度
【答案】B
【详解】A、获得原生质体的方法是酶解法，用纤维素酶和果胶酶处理两种植物的细胞，A正确；
B、紫杉醇是红豆杉属植物体内的一种次生代谢物，所以为培育产紫杉醇的柴胡，需要用紫外线照射红豆杉细胞，使其染色体片段化，B错误；
C、可在等渗或略高渗溶液中，用聚乙二醇诱导原生质体融合，以防吸水涨破，C正确；
D、杂种细胞中两种植物细胞的染色体间排斥较为明显，所以非对称性细胞杂交降低了不同物种间基因表达的干扰程度，D正确。
故选B。
20. CD47是一种跨膜糖蛋白，可与巨噬细胞表面的信号调节蛋白结合，从而抑制巨噬细胞的吞噬作用。肺癌肿瘤细胞表面的CD47含量比正常细胞高1.6～5倍，导致巨噬细胞对肿瘤细胞的清除效果减弱。为验证抗CD47的单克隆抗体可以解除CD47对巨噬细胞的抑制作用，研究人员按照如下流程进行了实验。下列叙述正确的是（ ）

A. 抗CD47单克隆抗体与巨噬细胞结合，增强其吞噬作用
B. 过程③可利用CD47筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 该实验的对照组应直接将巨噬细胞与肿瘤细胞共同培养
D. 预期实验结果为实验组巨噬细胞的吞噬指数低于对照组
【答案】ABC
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、分析题干可知CD47抑制巨噬细胞的吞噬作用，抗CD47单克隆抗体可以和CD47结合破坏CD47的结构，因此抗CD47单克隆抗体与巨噬细胞结合，可增强其吞噬作用，A正确；
B、CD47作为抗原，根据抗原抗体的特异性结合，可利用CD47筛选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，B正确；
C、该实验的对照组应是不加入抗 CD47 单克隆抗体，直接将巨噬细胞与肿瘤细胞共同培养，C正确；
D、由于抗 CD47 单克隆抗体与巨噬细胞结合能增强其吞噬作用，所以预期实验结果为实验组巨噬细胞的吞噬指数高于对照组，D错误。
故选ABC。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 研究人员将大鼠肝组织置于搅拌器中研磨，获得肝组织匀浆，然后检测搅拌器处理不同时长后肝组织匀浆中两种酸性水解酶的活性，结果如图1。用不同浓度的蔗糖溶液作为提取液，检测肝组织匀浆中两种酸性水解酶的活性，结果如图2。根据实验结果，研究人员推测这些水解酶位于一种具膜小泡内。（注：相对酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比，可以作为溶液中酶量的反应指标）
图1 图2
（1）图1中，在一定范围内，随着搅拌器处理时间的延长，相对酶活性逐渐增强，推测其原因是搅拌导致______破裂的数量增多，与反应物接触的酶量增多。
（2）图2中，用蔗糖密度梯度离心来进行细胞组分分离，避免了细胞器分离过程中的涨破现象。图中与蔗糖浓度为0ml/L作为提取液时相比，0.25ml/L时相对酶活性较低，推测其原因是______。
（3）进一步的实验证实该种具膜小泡为溶酶体，能够对其中的酸性水解酶进行加工的细胞器有______。细胞中溶酶体的功能是______（答出1点即可）。
【答案】（1）溶酶体 （2）当蔗糖浓度为0ml·L-1和较低浓度时，溶酶体因吸水使膜破裂，释放的酶多，0.25ml/L时释放的酶少
（3）①. 内质网和高尔基体 ②. 能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌
【小问1详解】
图1中，随着搅拌处理时长的增加，两种酸性水解酶的活性先增加后趋于平衡，说明搅拌会导致溶酶体破裂释放酸性水解酶，与溶液中反应物的接触量增加，导致酶活性增加，即酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比。
【小问2详解】
图2显示，随着蔗糖溶液浓度增加，两种酸性水解酶的相对活性降低，因为酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比，说明当蔗糖溶液浓度为0ml/L 时，溶酶体膜破裂，酶溢出，与反应物接触的酶量最多。而蔗糖浓度为0.25ml/L 时，接近溶酶体内浓度，酶溢出量极低，与反应物的接触量最少。
【小问3详解】
溶酶体内的酸性水解酶需要内质网和高尔基体的加工。溶酶体中含有多种水解酶，能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
22. 在高盐环境中，植物细胞质基质中积累过多的Na⁺会抑制胞质酶的活性，从而导致植物生长受阻，这种现象称为盐胁迫。冰叶日中花是一种耐盐性极强的盐生植物，其茎、叶表面有盐囊细胞，盐囊细胞中几种离子的转运方式如下图。

（1）图中盐囊细胞膜上的载体蛋白H +- ATPase具有______功能，H +- ATPase磷酸化后导致______发生改变，实现了H +跨膜运输。
（2）Cl-通过CLC转运进入液泡的运输方式是______。盐囊细胞膜对离子的转运体现了细胞膜具有______功能。
（3）图中NHX将Na⁺从细胞质基质运输到细胞膜外和液泡内，这种机制有利于提高冰叶日中花的耐盐性，原因可能是______（答出2点）。
【答案】（1）①. 催化和运输 ②. 空间结构
（2）①. 主动运输 ②. 控制物质进出细胞
（3）将过多的Na⁺运输到细胞外，减少了细胞质基质中Na⁺的积累，降低了对胞质酶活性的抑制；将Na⁺运输到液泡中储存，以提高细胞液浓度，增强其吸水能力
【分析】在这道题中，我们主要涉及到植物细胞中离子的转运方式以及相关的细胞膜功能。首先，了解一些基本概念，细胞膜上的载体蛋白能够协助离子进行跨膜运输，其功能的实现往往与蛋白质的结构和能量的供应有关。对于离子的转运方式，有主动运输和被动运输等。主动运输需要消耗能量，通常是逆浓度梯度进行运输；被动运输则不消耗能量，一般是顺浓度梯度运输。
【小问1详解】
图中盐囊细胞膜上的载体蛋白 H +- ATPase 具有催化 ATP 水解的功能，因此图中盐囊细胞膜上的载体蛋白 H+ - ATPase 具有催化和运输功能。H +- ATPase 磷酸化后导致空间结构发生改变，实现了H⁺跨膜运输。
【小问2详解】
仔细观察图，氯离子是从低浓度一侧向高浓度一侧运输，通过CLC转运的，这种逆浓度梯度需要消耗能量，所以是主动运输。盐囊细胞膜对离子的转运体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
【小问3详解】
图中NHX将Na⁺从细胞质基质运输到细胞膜外和液泡内，这种机制有利于提高冰叶日中花的耐盐性，原因可能是：将过多的 Na⁺运输到细胞外，减少了细胞质基质中 Na⁺的积累，降低了对胞质酶活性的抑制；将 Na⁺运输到液泡中储存，以提高细胞液浓度，增强吸水能力。
23. 因洪涝积水或地下水位过度升高，导致作物根系长期缺氧，对植株造成胁迫及伤害。某研究团队测定了小麦植株在不同程度水淹胁迫条件下的相关生理指标，实验结果如下表所示。
（1）光合作用过程中，水的利用主要发生在______。小麦光合作用产物中的______可以进入筛管，通过韧皮部运输到根系和籽粒中。
（2）据表分析，水淹胁迫下光合速率下降的原因是______。
（3）水涝发生后，小麦根部细胞将自身某些薄壁组织转化为腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，增强根部细胞的______，减少______等有害物质的产生和积累，同时促进根系对无机盐的吸收，这种应对机制能在一定程度上缓解水涝对植物生长的影响。
（4）水涝会严重影响小麦的产量，在小麦结实前可通过适当增施钾肥进行一些补救，实验发现增施组小麦植株干重增加不显著，但籽粒的产量却明显高于未增施组，可能的原因是______。
【答案】（1）①. 光反应阶段 ②. 蔗糖
（2）水淹胁迫导致气孔开度下降，碳反应固定CO₂减少，光合速率下降
（3）①. 有氧呼吸 ②. 酒精
（4）增施钾肥小麦植株的（净）光合作用速率没有显著增加，但向籽实运输的有机物量增加
【分析】光合作用的过程：光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，①光反应阶段：光合作用第一个阶段中的化学反应，必须有光能才能进行，在叶绿体内的类囊体薄膜上进行。随着水的光解，同时光能转变为ATP和NADPH中活跃的化学能。②暗反应阶段：光合作用第二个阶段中的化学反应，没有光能也可以进行，在叶绿体内的基质中进行。通过CO2固定和C3还原生成有机物，并将ATP和NADPH中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能。光反应阶段和暗反应阶段是一个整体。在光合作用的过程中二者是紧密联系、缺一不可的。
【小问1详解】
光合作用过程中，在光反应阶段发生水的光解，所以水的利用主要发生在光反应阶段。光合作用的产物有一部分是淀粉，还有一部分是蔗糖，蔗糖可以进入筛管,再通过韧皮部运输到植株各处。
【小问2详解】
由题中表格可知，水淹胁迫程度增加，气孔导度在减小，吸收的CO2减少，导致碳反应固定CO2减少，光合速率下降。
【小问3详解】
淹胁迫还会导致小麦根系缺氧，根细胞进行无氧呼吸产生酒精对根系有毒害作用，无氧呼吸产生的ATP大量减少，影响植物根系对矿质元素的吸收。水涝发生后，小麦根部细胞将自身某些薄壁组织转化为腔隙，形成通气组织，促进氧气运输到根部，增强根部细胞的有氧呼吸，可减少酒精等有害物质的产生和积累，同时促进根系对无机盐的吸收，这种应对机制能在一定程度上缓解水涝对植物生长的影响。
【小问4详解】
由题干知，增施组小麦植株干重增加不显著，说明增施钾肥小麦植株的（净）光合作用速率没有显著增加。但籽实的产量却明显高于未增施组，所以可能的原因是光合作用产物向籽实运输量增加。
24. 研究者拟从堆肥中取样并筛选能高效降解羽毛、蹄角等废弃物中角蛋白的嗜热菌，流程如下图所示。
（1）图中分离纯化培养基应以______为唯一氮源。实验中还应设置完全培养基为对照组，其中的蛋白胨主要为嗜热菌提供______等。
（2）根据图示，步骤③采用______法进行了接种。适宜条件下培养一段时间后，发现培养基上出现两种菌落，甲菌落周围无透明圈，乙菌落周围出现透明圈，为筛选目标菌，应该选择乙菌落进一步纯化，选择的理由是______。
（3）研究发现，嗜热菌产生降解角蛋白的酶量在培养过程中先增加后减少，推测培养后期酶产量下降的原因是______。
【答案】（1）①. 角蛋白 ②. 氮源、碳源和维生素
（2）①. 稀释涂布平板法 ②. 乙菌落周围出现透明圈，说明乙菌能降解角蛋白
（3）培养基中角蛋白浓度过高，可能会导致细胞失水，进而抑制菌株的生长
【分析】稀释涂布平板法：先将待分离的材料用无菌水作一系列的稀释，然后分别取不同稀释液，与已溶化并冷却至 50 ℃左右的琼脂培养基混合，摇匀后，倒入灭过菌的培养皿中，待琼脂凝固后，制成可能含菌的琼脂平板，保培养一定时间即可出出菌落。如果稀释得当，在平板表面或琼脂培养基中就可出现分散。
【小问1详解】
虽然各种培养基的配方不同，但一般都含有碳源、氮源、水和无机盐等营养物质，蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。对培养基灭菌的常用方法是高压蒸汽灭菌。题中从堆肥中筛选分离出高效降解角蛋白的嗜热菌，所以用角蛋白为唯一氮源的培养基培养，可筛选出高效降解角蛋白的嗜热菌。
【小问2详解】
在固体培养基表面接种微生物常采用平板划线法和稀释涂布平板法，可判断步骤③的接种方法为稀释涂布平板法。该研究的目标菌是高效降解角蛋白的嗜热菌，培养基中乙菌落的周围出现透明圈，说明乙菌能够降解角蛋白，应该选择乙菌落进一步纯化。
【小问3详解】
在筛选过程中，若培养基中角蛋白浓度过高，可能会导致细胞失水，进而抑制菌株的生长。
25. 科研人员将除草剂草甘膦抗性基因转入甘蓝植株，获得抗草甘膦转基因甘蓝植株。培育过程如图1所示。
（1）为便于PCR扩增后的草甘膦抗性基因与质粒连接，需在两个引物的______（填“”或“5′”）端添加限制的识别序列。扩增产物经酶切后形成的黏性末端（单链突出末端）序列为______和______。
（2）若目的基因用BamHⅠ和BglⅡ剪切，质粒用BamHⅠ剪切，酶切后的目的基因存在正向与反向两种连接方式，可用______酶对两种重组质粒进行剪切。通过琼脂糖凝胶电泳技术对产物分别进行分析，结果如图2所示，样品1和样品2中小片段的长度分别为______kb，图中______（填“样品1”或“样品2”）为所需的基因表达载体。
（3）在过程④的培养基中添加的抗生素为______，以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。鉴定时发现，该过程获得的转基因甘蓝植株有一部分具有草甘膦抗性基因，但没有表现出抗草甘膦性状，原因可能是______（答出1点即可）。
【答案】（1）①. 5′ ②. GATC ③. GATC
（2）①. BamHI和EcRI ②. 20kb、45kb ③. 样品2
（3）①. 潮霉素 ②. 草甘膦抗性基因没有表达
【小问1详解】
PCR扩增后的草甘膦抗性基因包含引物，切割的时候也要包含引物，需要把限制酶识别序列加在5′ 端，扩增产物用BamHI酶到BglII酶进行切割，产生的黏性末端分别是5′−GATC−3′和5′−GATC−3′。
【小问2详解】
用BamHI酶到BglII酶切割产生相同的黏性末端，保证正向连接用的是EcRI酶和BamHI酶。正向连接的重组质粒会被切去20+25=45kb长度的片段，反向连接的重组质粒会被切去20kb长度的片段，电泳凝胶中，DNA分子量越大，在凝胶中收到的阻力越大，迁移距离越短，正向连接的重组质粒被切割后两个片段的大小介于反向连接的重组质粒被切割后两个片段的大小之间，说明样品2是所需的基因表达载体。
【小问3详解】
由图可知，卡那霉素抗性基因不在T-DNA片段中，潮霉素抗性基因在T-DNA片段中，可随T-DNA转移并整合到被侵染的细胞的染色体DNA上，从而使含目的基因的甘蓝植株有抗潮霉素的抗性，所以能在含潮霉素的培养基上筛选含目的基因的甘蓝植株，故步骤④的培养基中添加潮霉素，以便筛选出含目的基因的甘蓝植株。转基因甘蓝植株有一部分具有草甘膦抗性基因，但没有表现出抗草甘膦性状，原因可能是草甘膦抗性基因没有表达，从而使得相应性状没有表现出来。
组别
培养液
卵裂率/%
囊胚率/%
对照组
CR2后液
59
13
实验组1
10%FBS+CR2后液
62
13
实验组2
20%FBS+CR2后液
68
26
实验组3
30%FBS+CR2后液
62
9
分组
对照组
轻度胁迫
中度胁迫
重度胁迫
气孔开度（）
0.072
0.038
0.029
0.026
净光合速率（）
6.82
4.23
3.89
1.92