山东省日照市2024-2025学年高三上学期开学生物考试（解析版）

这是一份山东省日照市2024-2025学年高三上学期开学生物考试（解析版），共25页。

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3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 厌氧氨氧化菌是一种化能自养型细菌，以二氧化碳作为唯一碳源，利用亚硝酸氧化成硝酸释放的能量来合成有机物。厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种被称为厌氧氨氧化体的具膜结构。下列推测合理的是（ ）
A. 该细菌生命活动所需能量的直接来源是其化能合成的有机物
B. 该细菌与化能合成有关的酶主要分布在其厌氧氨氧化体膜上
C. 该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的
D. 该细菌中部分与呼吸有关的酶可能是由线粒体基因控制合成
【答案】C
【分析】厌氧氨氧化菌是一种化能自养型细菌，为原核生物，没有成形的细胞核，含有核糖体，该细菌可以利用化能合成作用释放的能量合成有机物。
【详解】A、细菌生命活动所需能量的直接来源是ATP，A错误；
B、由题可知厌氧氨氧化菌进行分解代谢的主要场所是一种被称为厌氧氨氧化体的具膜结构，并不能说明该细菌与化能合成有关的酶主要分布在其厌氧氨氧化体膜上，B错误；
C、原核生物有核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，该细菌厌氧氨氧化体膜上的蛋白质是由其自身核糖体合成的，C正确；
D、该细菌为原核生物，没有线粒体结构，与呼吸有关的酶可能是由拟核基因编码，D错误。
故选C。
2. 一批在相同条件下培养的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该盆栽黄瓜幼苗随机均分为甲、乙、丙三组，分别施用等量适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg（NO3）2溶液，一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述错误的是（ ）
A. 本实验的目的是探究导致黄瓜幼苗叶片发黄的元素种类
B. 若甲、丙两组变绿，乙组发黄，说明叶片发黄是由于缺N所致
C. 若甲组发黄，乙、丙两组变绿，说明叶片发黄是由于缺Mg所致
D. 若甲、乙两组发黄，丙组变绿，说明叶片发黄是由于缺N或缺Mg所致
【答案】D
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：
（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红素的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。
（2）维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、依题意，甲、丙组的自变量为有无Mg，乙、丙组的自变量是有无N元素，故可推断本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N还是缺Mg引起叶绿素合成不足导致的，A正确；
B、甲、丙两组溶液中都含有N元素，而乙组溶液中无N，若甲、丙两组叶片变绿，乙组叶片发黄，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的，B正确；
C、乙、丙两组溶液中都含有Mg元素，甲组溶液中无Mg，若甲组叶片发黄，乙、丙两组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺Mg造成的，C正确；
D、甲组没有提供Mg元素，乙组没有提供N元素，若甲、乙两组叶片发黄，丙组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄可能是由于缺少N或缺少Mg或同时缺N和Mg造成的，D错误。
故选D。
3. RNA酶由一条含有124个氨基酸残基的肽链折叠而成，其中含有4个二硫键。先添加尿素通过破坏氢键来破坏RNA酶的空间结构，再添加β-巯基乙醇破坏二硫键，使RNA酶变成无规则的线团状，失去生物活性，此时透析除去尿素，RNA酶完全恢复活性。下列叙述错误的是（ ）
A. 氢键和二硫键的形成与肽链中氨基酸的种类和位置有关
B. 推测二硫键比氢键在维持RNA酶的生物活性上作用更强
C. 失去生物活性的RNA酶仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
D. 该实验说明在特定条件下变性的蛋白质可以恢复生物活性
【答案】B
【分析】根据题意可知，RNA酶由一条含有124个氨基酸残基的肽链折叠而成，其中含有4个二硫键，则RNA酶形成过程中会脱去124-1=123分子水，含有123个肽键，同时该多肽含有4个二硫键，S在氨基酸的R基中含有，二硫键的形成与肽链中氨基酸的种类和位置有关。尿素通过破坏氢键来破坏RNA酶的空间结构，再添加β-巯基乙醇破坏二硫键，使酶失去活性，当通过透析的方法除去尿素时，只保留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，RNA酶完全恢复活性，说明在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用强，同时说明说明在特定条件下蛋白质的变性是可恢复的。
【详解】A、由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使肽链盘曲折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，RNA酶由一条含有124个氨基酸残基的肽链折叠而成，其中含有4个二硫键，S在氨基酸的R基中含有，二硫键的形成与肽链中含有含S的氨基酸种类有关，因此氨基酸的种类以及排序决定了蛋白质分子中氢键和二硫键的位置，使蛋白质具有特定的空间结构，A正确；
B、由题意可知，先后添加尿素和β-巯基乙醇分别破坏RNA 酶中的氢键、二硫键后，RNA 酶失去生物活性，此时透析除去尿素，只保留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，RNA酶完全恢复活性，说明在维持该酶空间结构的因素中，氢键比二硫键的作用强，B错误；
C、双缩脲试剂用来检测蛋白质中肽键的存在，无生物活性的RNA 酶含有123个肽键，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确；
D、上述实验中先后添加尿素和β-巯基乙醇分别破坏RNA 酶中的氢键、二硫键后，RNA 酶失去生物活性，此时透析除去尿素，只保留β-巯基乙醇时，可以重新形成氢键，RNA酶完全恢复活性，说明在特定条件下蛋白质的变性是可恢复的，D正确。
故选B。
4. 甘薯含糖量高，其甜度主要由葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等可溶性糖类的含量决定。研究人员测定了不同品种的甘薯中麦芽糖和蔗糖含量随储存时间的变化规律，结果如下图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 可以利用斐林试剂来检测甘薯中可溶性糖的总量
B. 储藏45天后，烟薯比普薯中蔗糖含量变化更明显
C. 甘薯在贮藏过程中麦芽糖含量下降可能与淀粉酶活性增强有关
D. 甘薯中的可溶性糖均可通过消化道细胞膜上的转运蛋白被吸收
【答案】B
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖，由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖，多糖有淀粉、纤维素和糖原，糖原是动物细胞的储能物质，淀粉是植物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的成分。
【详解】A、斐林试剂可与还原糖在水浴条件下生成砖红色沉淀，但甘薯中可溶性糖包括葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖等，蔗糖属于非还原糖，不能用斐林试剂鉴定，A错误；
B、据图可知，储藏45天后，烟薯中蔗糖含量明显升高后降低，烟薯比普薯中蔗糖含量变化更明显，B正确；
C、淀粉酶活性增强会导致淀粉水解成麦芽糖增多，C错误；
D、人体细胞表面没有运输蔗糖和麦芽糖的转运蛋白，二糖需水解成单糖后才会被细胞吸收，D错误。
故选B。
5. 菊花通过调节细胞膜和类囊体膜上两种脂肪酸的相对含量来适应低温，图1和图2表示在不同温度下菊花叶片细胞膜、类囊体膜中不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例，图3表示低温处理下脂肪酸去饱和酶基因的表达情况。下列说法错误的是（ ）
A. -4℃条件下，细胞膜和类囊体膜上不饱和脂肪酸的含量增加
B. 可以通过抑制脂肪酸去饱和酶的活性来提高菊花的抗寒能力
C. 脂肪酸去饱和酶基因对类囊体膜脂肪酸不饱和程度的调控更显著
D. 菊花抗寒能力与不饱和脂肪酸熔点较低，不容易凝固的特性有关
【答案】B
【分析】由题图信息可知，实验的自变量是不同的温度条件，因变量是菊花叶片细胞膜、类囊体膜不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例以及脂肪酸去饱和酶基因的表达情况。
【详解】A、由图1可知，与25℃和4℃相比，在低温（-4℃）影响下，细胞膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例升高了，说明细胞膜上的不饱和脂肪酸的含量上升，饱和脂肪酸含量减少，A正确；
B、由图3可知，与25℃和4℃相比，低温（-4℃）影响下，菊花脂肪酸去饱和酶基因表达量增加，因此可以通过增加脂肪酸去饱和酶的活性来提高菊花的抗寒能力，B错误；
C、由图1和图2可知，与25℃和4℃相比，在低温（-4℃）影响下，细胞膜和类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例都升高了，且类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例升高更多，说明脂肪酸去饱和酶基因对类囊体膜脂肪酸不饱和程度的调控比细胞膜更显著，C正确；
D、根据图示可知，与25℃和4℃相比，在低温（-4℃）影响下，菊花的细胞膜和类囊体膜中不饱和脂肪酸的含量都比较高，因此不饱和脂肪酸具有抗寒的作用，因此菊花抗寒能力与不饱和脂肪酸熔点较低，不容易凝固的特性有关，D正确。
故选B。
6. 实验小组在适宜条件下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（如图所示）。下列叙述错误的是（ ）
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时刻的细胞液浓度大于t0时刻
C. 图中的t2时刻，水分子进出细胞处于动态平衡状态
D. 若降低实验环境的温度，到达最大P值所需时间会变长
【答案】A
【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正确；
C、据图可知，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正确。
故选A。
7. 高强度运动会导致骨骼肌细胞中的ATP含量降低，此时磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物及时水解，将磷酸基团转移给ADP再生成ATP，该过程称为ATP—磷酸肌酸供能系统。下列说法错误的是（ ）
A. 磷酸肌酸水解属于放能反应
B. 磷酸肌酸可为肌肉收缩直接提供能量
C. ATP—磷酸肌酸供能系统有利于ATP含量保持相对稳定
D. 由平原进入高原后可能会激活ATP—磷酸肌酸供能系统
【答案】B
【分析】ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团。水解时远离A的磷酸键容易断裂，释放大量的能量，供给各项生命活动。
【详解】A、磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物能及时水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP，ADP生成ATP需要消耗磷酸肌酸水解提供的能量，因此磷酸肌酸水解属于放能反应，A正确；
B、由题干信息可知，高强度运动时，骨骼肌细胞中的ATP含量不足时，需要磷酸肌酸水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP，再由ATP为肌肉收缩供能，说明磷酸肌酸不可为肌肉收缩直接提供能量，B错误；
C、当ATP含量低时，磷酸肌酸作为一种高能磷酸化合物能及时水解将磷酸基团转移给ADP再生ATP，说明ATP-磷酸肌酸供能系统可使细胞中ATP含量在一段时间内维持相对稳定，C正确；
D、由平原进入高原后氧气变少，有氧呼吸减弱，产生的ATP减少，故可能会激活ATP—磷酸肌酸供能系统，D正确。
故选B。
8. 呼吸链又称电子传递链，由复合体Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、V等一系列复合物组成，它可以从NADH或FADH2（一种还原型辅酶）脱下的氢以及电子交给氧生成水。细胞色素氧化酶是复合体Ⅳ的组成部分，处于细呼吸链的最末端，其功能会被氰化物强烈地抑制，从而使有氧呼吸停滞，这种呼吸作用称为主呼吸。但是对于一些植物组织，在氰化物存在时呼吸作用仍然进行，这时的呼吸作用需要通过交替氧化酶（AOX）进行，称为抗氰呼吸（如下图所示）。下列叙述错误的是（ ）
A. 主呼吸途径与抗氰呼吸途径中电子的受体都是O2
B. 抗氰呼吸中无需细胞色素氧化酶的参与，因此不受氰化物的抑制
C. 主呼吸中电子传递到O2的过程中伴随H+从线粒体基质转运到细胞质基质
D. 分解等量有机物，抗氰呼吸产生的ATP少于主呼吸途径产生的ATP
【答案】C
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和NADH，合成少量ATP；第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、由图可知，主呼吸途径中，氧气接受电子，与H+反应生成水；抗氰呼吸中，通过AOX，氧气接受电子，与H+反应生成水，A正确；
B、由图可知，抗氰呼吸中只需要复合体Ⅰ和AOX参与，不需要受氰化物影响较大的细胞色素氧化酶的参与，因此不受氰化物的抑制，B正确；
C、图中所示膜结构是线粒体内膜，因此主呼吸中电子传递到O2的过程中伴随H+从线粒体基质转运到线粒体内膜与外膜之间的间隙，C错误；
D、由图可知，抗氰呼吸也是有氧气参与的有机物的彻底氧化分解，但过程中电子传递路径变短，驱动H+从线粒体基质进入线粒体内膜与外膜之间的间隙的数量较少，导致由H+协助扩散驱动合成的ATP量较少，抗氰呼吸过程中释放的能量更多的以热能的形式散失，D正确。
故选C。
9. 我国科学家设计了一种光敏蛋白，成功模拟了光合系统的部分过程。在光照条件下，光敏蛋白能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高。下列说法正确的是（ ）
A. 自然光合系统中，CO2生成C3的过程需要ATP和NADPH
B. 光敏蛋白还原CO2的过程模拟的是自然光合系统中光反应过程
C. 光敏蛋白与光合色素功能相似，但不能起到类似NADPH的作用
D. 光敏蛋白发挥作用的过程和自然光合系统中暗反应持续进行都离不开光照
【答案】D
【分析】光合作用分为光反应和暗反应。光反应是水光解形成氧气和还原氢，同时合成ATP，与光反应有关的色素分布在叶绿体的类囊体膜上，光合色素的功能是吸收、传递和转化光能，光反应的场所是叶绿体的类囊体膜；暗反应包括二氧化碳固定和三碳化合物还原，二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物称为二氧化碳固定，三碳化合物被光反应产生的还原氢还原形成糖类和五碳化合物，该过程需要光反应产生的ATP和还原氢。
【详解】A、在自然光合系统中，CO2​被固定为C3​的过程，即二氧化碳的固定，是暗反应阶段的一部分。这个过程需要酶来催化，但并不直接消耗ATP和NADPH。ATP和NADPH主要是在暗反应的下一个阶段，即C3​的还原过程中被消耗的，A错误；
B、光敏蛋白在光照条件下能够将CO2​直接还原，这实际上模拟的是自然光合系统中暗反应阶段中的C3​还原过程，而不是光反应过程，光反应过程主要涉及水的光解和ATP、NADPH的生成，B错误；
C、在光照条件下，光敏蛋白能够将CO2直接还原，使电子传递效率和CO2还原效率明显提高，说明光敏蛋白与自然光合系统中的光合色素、NADPH和ATP等物质的功能相似，C错误；
D、依据题干信息“在光照条件下，光敏蛋白能够将CO2直接还原”，同时在黑暗条件下自然光合系统中的暗反应由于缺少光反应产生的 ATP和NADPH，无法持续进行，D正确。
故选D。
10. 染色体数目不稳定是肿瘤标志性特征之一。为探究KLF14基因在肿瘤形成中的作用，科学家检测了正常小鼠（2n=40）和KLF14基因敲除小鼠体内不同染色体数的细胞占有丝分裂细胞的比例，结果如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 正常小鼠的一个细胞中最多含有80条染色体
B. 由图可知KLF14基因对肿瘤形成起抑制作用
C. KLF14基因缺失会使小鼠体内大部分细胞发生癌变
D. KLF14基因缺失可能会引起细胞分裂时染色体不均等分配
【答案】C
【分析】由图可知，39-41条染色体的细胞数目占比较大，小鼠的染色体数为偶数，应该为40条；含有KLF14基因的细胞染色体数目异常的较不含有KLF14基因的细胞的少，KLF14基因敲除后，染色体异常的细胞比例增加，说明KLF14基因具有抑制染色体数目异常的能力，对肿瘤细胞有一定的抑制作用。
【详解】A、由题意可知，正常小鼠（2n=40）体细胞含有40条染色体，若处于有丝分裂后期时含有染色体数最多，为80条染色体，A正确；
B、由图可知，39-41条染色体的细胞数目占比较大，小鼠的染色体数为偶数，应该为40条；含有KLF14基因的细胞染色体数目异常的较不含有KLF14基因的细胞的少，KLF14基因敲除后，染色体异常的细胞比例增加，说明KLF14基因具有抑制染色体数目异常的能力，对肿瘤细胞有一定的抑制作用，B正确；
C、小鼠体内大多数是高度分化的细胞，不再增殖，不会发生癌变，C错误；
D、由图可知，KLF14基因敲除后，染色体异常的细胞比例增加，说明KLF14基因缺失可能会引起染色体不均等进入子细胞，D正确。
故选C。
11. 洋葱是生物学实验常用的材料之一，根呈细丝状，叶片中空呈圆筒形，叶鞘肥厚呈鳞片状，密集于短缩茎的周围，形成鳞茎，鳞片叶的外表皮液泡中含有水溶性的花青素呈紫色。下列叙述正确的是（ ）
A. 提取洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡中的色素，可以使用清水作溶剂
B. 用显微镜观察洋葱根尖细胞有丝分裂时，需使细胞保持活性以便观察
C. 可以将鳞片叶的外表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中，观察质壁分离和复原现象
D. 利用无水乙醇提取洋葱叶片中的色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同
【答案】A
【分析】洋葱在高中教材实验中有许多应用：如用紫色洋葱表皮细胞观察质壁分离和复原；用洋葱管状叶为材料提取和分离叶绿体色素实验以及用根尖分生区细胞观察到植物的有丝分裂等。
1、质壁分离的原因分析：
外因：外界溶液浓度＞细胞液浓度；
内因：原生质层相当于一层半透膜，细胞壁的伸缩性小于原生质层。
2、提取绿叶中色素时，需要加入无水乙醇（丙酮）、SiO2、CaCO3，其中无水乙醇（丙酮）的作用是提取色素，SiO2的作用是使研磨更充分，CaCO3的作用是防止色素被破坏。
3、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂制片流程为：解离——漂洗——染色——制片。
【详解】A、洋葱鳞片叶外表皮液泡中的色素是水溶性色素，提取这种色素可以使用清水作溶剂，A正确；
B、用根尖作材料观察细胞的有丝分裂，在制作临时装片时的解离环节会使细胞死亡，因此不能观察到有丝分裂的动态变化过程，B错误；
C、鳞片叶的外表皮细胞不会吸收蔗糖，因此，将鳞片叶的外表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中，无法观察到复原现象，C错误；
D、洋葱叶片中叶绿体的色素会溶解于有机溶剂，可利用无水乙醇提取，D错误。
故选A。
12. “铜死亡”是一种依赖于铜的细胞死亡方式，具体过程如图，其中FDX1和DLAT都是特定的功能蛋白。下列说法错误的是（ ）

A. “铜死亡”与细胞凋亡的机制不同
B. 敲除FDX1基因可能会导致细胞供能减弱
C. 在高浓度铜的诱导下，只进行无氧呼吸的细胞更易发生铜死亡
D. 通过抑制FDX1基因的表达来减弱蛋白毒性应激反应，可减少“铜死亡”
【答案】C
【分析】一、细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。
二、细胞坏死是指在种种不利因素影响下，如极端的物理化学因素或严重的病理性刺激的情况下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
【详解】A、铜离子会抑制Fe-S簇蛋白合成，使现有Fe-S簇蛋白稳定性下降，使机体产生蛋白毒性应激反应，且还会使线粒体功能紊乱，从而引起细胞死亡，属于细胞坏死，其与细胞凋亡的机制不同，A正确；
B、依据题图信息可知，敲除FDX1基因后，会抑制有氧呼吸第二阶段的进行，故可能会导致细胞功能减弱，B正确；
C、线粒体功能紊乱也会促进细胞死亡，所以在高浓度铜的诱导下，只进行无氧呼吸的细胞不含线粒体，不易发生铜死亡，C错误；
D、通过抑制FDX1基因的表达，进而减弱蛋白毒性的应激反应，减少了“铜死亡”，D正确。
故选C。
13. 《齐民要术》在记叙酿酒方法时指出蒸软的米要“舒（摊开）使极冷，然后纳之（下酿瓮中去）”，酿酒完成的标志是“酒令沸定，米有不消者，便是曲尽是”。下列叙述错误的是（ ）
A. 将米蒸软既有利于杀灭杂菌，又有利于淀粉糖化
B. “舒使极冷，然后纳之”可避免高温杀死发酵所需的菌种
C. “沸定”说明发酵完成，此时大部分菌种不再进行细胞呼吸
D. “米有不消者，便是曲尽是”主要原因是酒精含量增多和pH升高
【答案】D
【分析】酵母菌是兼性厌氧菌，无氧呼吸产生酒精和二氧化碳。酿酒就是利用酵母菌的无氧呼吸，但在酿酒前期需通气培养，以利于酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖。
【详解】A、将米蒸软可以杀灭杂菌，同时又能加速淀粉糖化，为发酵作准备，A正确；
B、“舒使极冷，然后纳之” 是将蒸熟的米摊开冷透，然后将其放入发酵罐中，这样可以避免高温杀死发酵所需的菌种，B正确；
C、“沸定”说明大部分菌种不再进行细胞呼吸释放CO2，发酵完成，此时酒精含量较高，糖分基本消耗完，C正确；
D、酿酒时糖未耗尽，酵母菌发酵也会停止，原因可能是微生物细胞呼吸释放二氧化碳使得pH降低以及酒精含量增多，对发酵起抑制作用，从而导致酵母菌发酵停止，D错误。
故选D。
14. 在发根农杆菌侵染植物的过程中，在感染部位上或附近能产生大量副产物—毛状根，毛状根属于激素自养型（无需外源激素即可生长）。毛状根培养是通过将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，诱导植物细胞产生毛状根，然后从中提取生物活性物质的技术。下列叙述错误的是（ ）
A. 毛状根培养前需对外植体、培养基等进行严格灭菌
B. 诱导植物细胞产生毛状根过程中有植物激素起作用
C. T-DNA整合到植物细胞中后会诱导相关基因的表达
D. 利用毛状根培养技术生产生物活性物质不受季节限制
【答案】A
【分析】分析题文描述可知：将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，诱导植物细胞产生毛状根，该过程离不开植物组织培养技术的支持。
【详解】A、毛状根培养前需对外植体进行消毒，对培养基等进行严格灭菌，A错误；
B、由题意可知：毛状根培养，需要将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，T-DNA上相应基因表达，产生相应的植物激素，诱导植物细胞产生毛状根，B正确；
CD、将发根农杆菌中Ri质粒含有的T-DNA整合到植物细胞的DNA上，再通过植物组织培养技术诱导植物细胞产生毛状根，然后从中提取生物活性物质，说明 T-DNA整合到植物细胞中后会诱导相关基因的表达，而且利用毛状根培养技术生产生物活性物质不受季节限制，CD正确。
故选A。
15. 肠道病毒71型（EV71）是引起手足口病的主要病原体之一。研究人员利用EV71的外壳蛋白制备出了两种单克隆抗体A和B，并对两种单克隆抗体的作用效果进行检测，结果如图。下列叙述错误的是（ ）

A. 抗体制备过程中，需用EV71的外壳蛋白对实验小鼠进行多次免疫处理
B. 设置培养基组的目的是形成对照，以及避免培养基成分对实验结果的干扰
C. 制备的单克隆抗体A和B均能够特异性识别多种肠道病毒及其感染的细胞
D. 两种单抗均可用于EV71的检测，但单克隆抗体B不能用于手足口病的治疗
【答案】C
【分析】由图分析得知单克隆抗体A、B对肠道病毒71型(EV71)识别能力相当；随抗体浓度升高，单克隆抗体A对肠道病毒71型(EV71)中和活性高，单克隆抗体B对肠道病毒71型(EV71)中和活性低。
【详解】A、在制备针对EV71的外壳蛋白的两种单克隆抗体A和B的过程中，，需要用EV71的外壳蛋白作为抗原多次刺激实验小鼠，使实验小鼠产生针对EV71的外壳蛋白的特异性免疫反应，以获得能产生抗体A和抗体B的浆细胞，A正确；
B、科学的研究实验应遵循对照原则，设置培养基组的目的是形成对照，以及避免培养基成分对实验结果的干扰，B正确；
C、据图分析可知制备的单克隆抗体A和B不能够特异性识别CVB3病毒，C错误；
D、由左图可知，单克隆抗体A、B对肠道病毒EV71识别能力相当，均可用于EV71的检测；由右图可知，较高浓度的单克隆抗体A对EV71的中和效果较好，单克隆抗体B对EV71的中和效果较差，因此单克隆抗体A可用于手足口病的治疗，单克隆抗体B不能用于手足口病的治疗，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. 碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的物质转运机制发挥了十分重要的作用。碱蓬根细胞液泡膜上具有H+泵，它能够在ATP供能的情况下使液泡膜两侧形成H+浓度梯度，载体蛋白NHX则可以利用该浓度梯度将H+运出液泡，同时使Na+通过NHX进行逆浓度的反向协同转运。下列分析正确的是（ ）
A. Na+通过NHX的主动运输所需动力来自液泡膜两侧的H+浓度梯度
B. 载体蛋白NHX既可以转运H+，又可以转运Na+，说明它不具有特异性
C. 上述机制有利于使液泡维持低钠状态，增强了植物的耐盐能力
D. 若碱蓬根部细胞的呼吸作用受抑制，其耐盐能力不会受到影响
【答案】A
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要转运蛋白，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要转运蛋白；主动运输从高浓度到低浓度，需要转运蛋白，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要转运，消耗能量。
【详解】A、盐芥根细胞液泡膜上具有H+泵，它能够在ATP供能的情况下使液泡膜两侧形成H+浓度梯度，NHX可利用该浓度梯度使Na+通过NHX进行逆浓度的运输，说明Na+进入液泡所需动力来自液泡膜两侧的H+浓度梯度，A正确；
B、NHX虽然可以同时转运H+ 和Na+ ，但转运两种离子的位点不同，因此，仍体现了载体蛋白NHX的特异性，B错误；
C、依题意，载体蛋白NHX可以利用H+的浓度梯度将H+运出液泡，同时使Na+通过NHX进行逆浓度的反向协同转运，故液泡可维持高钠状态，增强植物的耐盐能力，C错误；
D、若碱蓬根部细胞的呼吸作用受抑制，ATP生成减少，H+ 泵无法正常工作，液泡膜两侧的H+ 浓度梯度无法维持，NHX无法正常转运Na+ ，因此耐盐能力会受到影响，D错误。
故选A。
17. 研究人员研究了温度和金属离子对某种蛋白酶活性的影响，实验结果如下图所示（注：剩余酶活是在相应条件下处理1h后取样，在适宜条件下测定的残余酶活力）。下列叙述正确的是（ ）

A. 该蛋白酶使用的最佳温度范围是50~60℃
B. 剩余酶活应在55℃的温度条件下进行测定
C. Mg2+对蛋白酶活性的促进作用大于Ca2+
D. Zn2+和Fe2+可能会破坏酶的空间结构从而使酶活性降低
【答案】CD
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和；酶促反应的原理：酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、图结果分析，剩余酶活性曲线显示，酶的热稳定性从35℃开始不断缓慢下降，在45℃后，急剧下降，故该酶使用的最佳温度范围是40℃～45℃，A错误；
B、温度会影响酶活性，剩余酶活是在相应条件下处理1h后取样，在适宜条件下测定的残余酶活力，应将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度（55℃）下测其残余酶活性，B错误；
C、分体题图，Mg2+的相对酶活大于Ca2+，据此推测Mg2+对蛋白酶活性的促进作用大于Ca2+，C正确；
D、酶的本质通常是蛋白质，蛋白质的结构决定功能，Zn2+和Fe2+可能会破坏酶的空间结构从而使酶活性降低，D正确。
故选CD。
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. 细胞核的内外核膜常常在某些部位相互融合，形成的环状开口称为核孔。核孔复合体镶嵌在核孔上，主要由蛋白质构成，其中部分蛋白质具有识别功能，核孔复合体的结构在演化上是高度保守的。下列说法错误的是（ ）
A. 单细胞生物和多细胞生物都具有结构相似的核孔复合体
B. 根据核孔复合体的成分可推断核孔转运物质具有选择性
C. 细胞质中的RNA都是在细胞核中合成，然后经核孔转运而来
D. 正在分裂的细胞代谢旺盛，其核膜上的核孔复合体的数目较多
【答案】ACD
【分析】核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔的数目、分布和密度与细胞代谢活性有关，核质与细胞质之间物质交换旺盛的细胞核膜孔数目多，通过核孔的运输具有选择性，核孔在调节核与细胞质的物质交换中有一定的作用。
【详解】A、核孔复合体镶嵌在核孔上，只有真核细胞才具有核孔复合体，单细胞生物中含有原核生物，不具备核孔复合体，A错误；
B、核孔复合体中的部分蛋白质具有识别功能，推断核孔转运物质具有选择性，B正确；
C、真核细胞中的RNA主要在细胞核中合成，少数在细胞质中合成，原核细胞中的RNA在细胞质中合成，C错误；
D、处于有丝分裂或减数分裂的细胞，核膜在分裂前期消失，分裂末期重建，核膜消失期间核孔复合体不位于核膜上，D错误。
故选ACD。
20. 下图为构建苘麻抗除草剂基因A重组质粒的技术流程，其中NptⅡ是卡那霉素抗性基因，GUS基因仅在真核细胞中表达，表达产物可催化底物呈蓝色。下列说法错误的是（ ）
A. 构建重组质粒时需要的限制酶有PstⅠ、XhⅠ和EcRⅠ
B. 在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌
C. 用农杆菌转化植物愈伤组织选择呈现蓝色的组织进行培养
D. 为进一步改良品种，可将启动子替换为除草剂诱导型启动子
【答案】AC
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）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；（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；（4）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；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】A、由图可知，首先，Ω和plyA之间原本是Bt基因，构建过程中需要将Bt基因切除，重新将A基因连接到Ω和plyA之间，因此需要限制酶PstⅠ和XhⅠ，再将“启动子-Ω-A基因-plyA-终止子”连接到含NptⅡ基因的质粒上时，需要限制酶HindⅢ（或BamHⅠ）和EcRⅠ，因此构建重组质粒时需要的限制酶有PstⅠ、XhⅠ、HindⅢ（或BamHⅠ）和EcRⅠ，A错误；
B、由图可知，在构建基因表达载体时，质粒中的NptⅡ基因保留下来作为标记基因，GUS基因被切除，因此在培养基中添加卡那霉素初步筛选导入重组质粒的农杆菌，B正确；
C、构建成功的含有A基因的基因表达载体因构建基因表达载体时GUS基因被切除，使细胞中无蓝色，因此呈现蓝色的组织说明细胞中含有GUS基因，则该细胞中导入的是不含目的基因的空白质粒，因此不能选择呈蓝色的组织进一步培养，C错误；
D、启动子若为除草剂诱导启动子，则在无除草剂环境中该基因不表达，在有除草剂的环境中可表达，表达后具有了除草剂的功能，将减少细胞物质和能量浪费，D正确。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 非酒精性脂肪肝病的特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现，肝细胞内存在的脂质自噬过程可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积。脂质自噬的方式及过程如下图。
（1）溶酶体内含有的酸性脂解酶具有降解脂滴的作用。酸性脂解酶的合成首先在核糖体上形成肽链，然后进入内质网加工，并借助囊泡移向____进行加工修饰，最后转移至溶酶体中。图中方式①和②自噬溶酶体的形成与膜的____特点有关。
（2）图中方式③中脂滴膜蛋白PLIN2经分子伴侣Hsc70识别后才可与溶酶体膜上的相应受体结合进入溶酶体发生降解，推测该自噬方式具有一定的____性。根据方式③提出一种预防非酒精性脂肪肝病的思路____。
（3）非酒精性脂肪性肝炎患者血液中谷丙转氨酶（肝细胞内蛋白质）含量会明显上升。研究表明，这是由于是糖脂摄入过量，糖脂代谢异常产生的自由基攻击肝细胞的磷脂分子，导致肝细胞膜受损，细胞膜的____功能丧失所致。
【答案】（1）①. 高尔基体 ②. 流动性
（2）①. 专一（特异） ②. 通过增强分子伴侣Hsc70的表达或功能，促进PLIN2的识别和降解，从而减少脂滴的堆积，预防非酒精性脂肪肝病。
（3）控制物质进出细胞
【分析】一、分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，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由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。
二、溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、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”“消化车间”。
【小问1详解】酸性脂解酶的本质是蛋白质，蛋白质在核糖体上由氨基酸发生脱水缩合反应形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质并借助囊泡移向高尔基体，高尔基体进一步加工修饰成酸性脂解酶，最后“转移”至溶酶体中。方式①和②自噬溶酶体的形成，都出现了膜结构的融合现象，该现象与细胞膜具有一定流动性有关。
【小问2详解】方式③中，PLIN2蛋白需要分子伴侣Hsc70的作用才能与溶酶体膜上的受体结合并进入溶酶体降解，可推测该自噬方式具有一定专一性（特异性）。因此，可通过增强分子伴侣Hsc70的表达或提高其功能，促进PLIN2的识别和降解，从而减少脂滴的堆积，预防非酒精性脂肪肝病。
【小问3详解】细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，且该功能体现出选择透过性，故正常情况下谷丙转氨酶在血液中极少。若糖脂摄入过量，糖脂代谢异常产生的自由基攻击肝细胞的磷脂分子，导致肝细胞膜受损，细胞膜控制物质进出细胞的功能丧失，则肝细胞内的谷丙转氨酶会从细胞中释放至血液中，从而使血液中谷丙转氨酶含量明显上升。
22. 为探究光合作用的影响因素，某科研小组将生长状况相同的小麦幼苗均分为九组进行相关实验，除以下条件外，其他条件均相同且适宜。实验处理条件和实验检测结果如下表所示（注：“+”表示添加，“-”表示不添加）。
（1）磷元素可用于合成____（至少写两种）等有机物，参与光合作用，因此施用适量的磷肥可以提高光合作用速率。
（2）实验过程中，若将第③组幼苗转移到第⑨组幼苗的环境中，一段时间后，其叶绿体中ADP生成速率将____（填“升高”、“不变”或“降低”），原因是____。
（3）根据表格数据分析，施用一定量的磷肥是否能提高光合速率主要是受____的影响；这给我们在农业生产上的启示是____。
【答案】（1）ATP、NADPH等
（2）①. 降低 ②. 光照强度减弱，光合速率降低，光反应产生的ATP和暗反应消耗的ATP均减少，所以暗反应中ADP生成量降低
（3）①. 土壤含水量 ②. 土壤含水量较高时，施肥才能起到良好的提高光合速率的作用
【分析】该实验自变量为光照强度、磷肥有无、土壤含水量，因变量为叶片光合速率，以叶片CO2吸收值来代表。由实验结果可知，在一定范围内，提高光照强度可以提高光合速率；在含水量较高土壤中适当施加磷肥可以提高光合速率。
【小问1详解】P可以参与组成DNA、RNA、ATP、NADPH、磷脂，其中ATP、NADPH参与光合作用。
【小问2详解】第③组幼苗转移到第⑨组幼苗的环境中，光照强度由3kLux降为1kLux，其余条件相同，导致光合速率降低，光反应产生的ATP和暗反应消耗的ATP均减少，所以暗反应中ADP生成量降低。
【小问3详解】由第①②③组可知，在施加磷肥的同时，提高土壤含水量能提高光合速率，说明施用一定量的磷肥是否能提高光合速率主要是受土壤含水量影响，因为磷肥需要溶解在水中，才能被植物根吸收，因此在农业生产中，要在土壤含水量较高时进行施肥，才能提高光合速率。
23. 一个完整的细胞分裂周期可划分为G1期（主要进行有关蛋白质的合成）、S期（进行DNA复制）和G2期（继续合成少量的蛋白质）以及M期（有丝分裂期），其中M期时间最短。在洋葱（2n=16）根尖分生组织细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中的DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于M期的细胞，计算其中带3H标记的细胞占分裂期细胞的百分数。所得结果如下图所示。

（1）图中a段所经历的时间相当于____（填“G1”、“S”、“G2”或“M”）期的时间，ac段所经历的时间相当于____（填“G1”、“S”、“G2”或“M”）期的时间，一个完整的细胞周期的时间可以用____段经历的时间表示。
（2）M期是一个连续的过程，人们根据____，把它分为前、中、后、末等时期；其中洋葱根尖后期细胞中染色体组的数目为____。
（3）研究发现，有丝分裂后期姐妹染色单体的分离与存在于二者之间的黏连蛋白以及着丝粒位置的SGO蛋白（后期自行降解）有关。水解黏连蛋白的酶在中期已经激活，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，由此推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是____；如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则会导致____。
【答案】（1）①. G2 ②. S ③. ae
（2）①. 染色体的行为 ②. 4
（3）①. 保护黏连蛋白不会水解酶破坏 ②. 着丝粒提前断裂
【分析】处于S期的细胞均被3H标记，a点表示S期细胞刚开始进入M期，a经历了G2期的时间；b点表示S期的细胞已经开始离开M期，b经历了G2期和M期的时间；c点表示S期所有细胞都已经进入M期，c经历了S期和G2期的时间；d点表示S期的所有细胞都已经离开M期，d经历了S期、G2期和M期的时间；e点表示S期的细胞开始第二轮进入M期，e经历了G2期和一个细胞周期的时间。
【小问1详解】图中a段表示S期的细胞刚开始进入M期，经历的时间相当于G2期的时间。c点表示S期所有细胞都已经进入M期，c段经历了S期和G2期的时间，因此ac段经历的时间是S期的时间。e点表示S期的细胞开始第二轮进入M期，e经历了G2期和一个细胞周期的时间，因此ae段经历的时间是一个完整的细胞周期的时间。
【小问2详解】人们根据分裂期中染色体的行为，将其分为前、中、后、末等时期。后期由于着丝粒分裂，染色体数目加倍，洋葱是二倍体植物，加倍后染色体组数变为4。
【小问3详解】水解黏连蛋白的酶在中期已经激活，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，此时SGO蛋白自行降解了，推测SGO蛋白可以保护黏连蛋白不会水解酶破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则会导致黏连蛋白失去保护，更早被酶水解，着丝粒会提前断裂。
24. 滚管培养法是分离厌氧微生物的常用方法，其过程为：先将样品稀释，然后用注射器吸取一定体积的稀释液注入盛有50℃左右培养基的密封试管中，然后将试管平放于盛有冰块的盘中迅速滚动，带菌的培养基会在试管内壁凝固成薄层，培养一段时间后即可获得单菌落。研究人员利用滚管培养法从连续多年进行秸秆还田的砂姜黑土试验田中筛选出了高效分解纤维素的菌株。
（1）该实验中所用到的培养皿、试管和培养基等均需要进行灭菌处理。其中对培养基进行灭菌常用的方法是____。滚管培养法也可以用于计数细菌，计数时需要知道的数据有注射器吸取的菌液体积、稀释倍数和____。
（2）过程①所用培养基中____（填“需要”或“不需要”）添加凝固剂。为了筛选可分解纤维素的微生物，在配制过程②所用培养基时，应注意____（从培养基成分角度分析）。
（3）将得到的目的菌涂布到含有____的鉴别培养基上进行鉴定，当菌落大小相同时，可根据____，选择出最适合作为目的菌的菌株。
【答案】（1）①. 高压蒸汽灭菌 ②. 菌落数
（2）①. 不需要 ②. 以纤维素作为唯一的碳源
（3）①. 刚果红 ②. 分解圈大小
【分析】虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。另外还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。
【小问1详解】微生物培养的关键是无菌技术，对培养基进行灭菌常用的方法是高压蒸汽灭菌；
每克样品中的菌株数=（c÷V）×M，其中c代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数，故计数细菌时需要的数据有：注射器吸取的菌液体积、稀释倍数和菌落数。
【小问2详解】过程①所用培养基是对菌落进行扩大培养的液体培养基，故不需要添加凝固剂；为了筛选可分解纤维素的微生物，在配制过程②所用培养基时，应注意该培养基为唯一碳源，在该培养基上只有分解纤维素的细菌能够生长，从而进行筛选。
【小问3详解】纤维素可与刚果红反应，将得到的目的菌涂布到含有刚果红的培养基上进行鉴定；当菌落大小相同时，可根据分解圈的大小（分解圈与菌落直径比值），选择出最适合作为目的菌的菌株。
25. 科学家利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素有两种方法：“AB”法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；“BCA”法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，利用工程菌获得胰岛素。两种方法使用同一种质粒作为载体。
（1）“AB”法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列，原因是____。上述两种方法获取的目的基因中，不含人胰岛素基因启动子的方法是____。
（2）对人工合成的胰岛素基因进行测序，发现其两端附近无限制酶EcRⅠ、BamHⅠ的酶切位点。已知胰岛素基因表达时以①链为模板，下图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。
为保证人胰岛素基因能正确连接到用限制酶EcRⅠ和BamHⅠ处理的图1所示质粒上，且利用表达载体上的启动子在受体菌中以①链为模板进行转录，则应在配对到②链的引物5＇端添加6个碱基，序列为5＇—____—3＇。PCR扩增过程中，最早经过____轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。
（3）若使用一种限制酶切割目的基因和载体后，会存在目的基因的正向或反向两种连接产物，____（填“可以”或“不可以”）通过电泳来区分两种产物，在凝胶中DNA分子的迁移速率与____（答出两点）等有关。
【答案】（1）①. 绝大多数氨基酸都有几个密码子（或密码子具有简并性，或一种氨基酸可能对应多种密码子） ②. AB和BCA
（2）①. GGATCC ②. 3（三）
（3）①. 不可以 ②. 凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象
【分析】一、在构建基因表达载体时，为使目的基因在受体细胞中正确表达，应将基因转录的起始端与启动子相连，转录的终止端与终止子相连。
二、利用一对引物进行PCR时，根据半保留复制特点可知，前两轮循环产生的四个DNA分子的两条链均不等长，第三轮循环产生的DNA分子存在等长的两条核苷酸链，即两个引物之间的碱基序列。
【小问1详解】根据题干信息可知，AB法是先根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列推测得到mRNA，再由mRNA推测出DNA，由于绝大多数氨基酸都有几个密码子（或密码子具有简并性，或一种氨基酸可能对应多种密码子），所以得到的mRNA就会有多种可能，从而使AB法中人工合成的两种DNA片段均有多种可能的序列；结合题干BCA法是通过从人体胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，以及题干“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA片段”，而在基因的结构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，则根据相应mRNA或者氨基酸序列反向推知的DNA序列都不含启动子部分，因此AB和BCA法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
【小问2详解】人胰岛素基因表达时以①链为模板进行转录，则①链的3'端（图中胰岛素基因的右端）存在启动子，则需要将图中②链的5'端添加图1中更接近启动子的EcRⅠ序列，因引物与②链通过氢键形成局部反向平行的双链结构，且PCR过程中子链延伸方向为引物的5'端到3'端，因此配对到②链的引物5'端的限制酶识别序列实际是图中胰岛素基因的左端，应与终止子相连，即应添加BamHⅠ的识别序列，故应在配对到②链的引物5'端添加6个碱基，序列为5'-GGATCC-3'；PCR扩增过程中，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步，最早经过3轮循环后，便可获得两端均携带限制酶识别序列的所需双链目的基因。
【小问3详解】琼脂糖凝胶电泳可对DNA分子大小进行鉴定，凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，电泳无法区分大小一致、分子构象一致，但碱基排列顺序不同的DNA，目的基因的正向或反向两种连接产物分子大小一致，无法通过电泳区分。①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
光照强度（kLx）
3
3
3
3
3
3
1
1
1
磷肥
+
+
+
-
-
-
+
+
+
土壤含水量
20%
40%
60%
20%
40%
60%
20%
40%
60%
叶片CO2吸收值（mg/cm2·h）
5
10
20
5
10
15
4
5
10