2025北京朝阳区高三上学期期中生物试题含解析

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2024.11
（考试时间90分钟 满分100分）
第一部分
本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 酿酒酵母常用于果酒制作。关于酿酒酵母的表述，错误的是（ ）
A. 含有蛋白质和磷脂B. 核糖体的形成与核仁有关
C. 可以进行有丝分裂D. 在线粒体基质中产生酒精
【答案】D
【解析】
【分析】果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。
【详解】A、细胞膜的主要成分是脂质（主要是磷脂）和蛋白质，故酵母菌含有蛋白质和磷脂，A正确；
B、酵母菌属于真核生物，有核仁，核糖体的形成与核仁有关，B正确；
C、酵母菌属于真核生物，能够进行有丝分裂，C正确；
D、酵母菌产生酒精是无氧呼吸过程，场所是细胞质基质，D错误。
故选D。
2. CFTR是支气管上皮细胞膜上的Cl-通道，由M、N和R5部分组成（如图）。当胞内Cl-浓度升高时，R被磷酸化，使N结合ATP，通道打开，Cl-外流。CFTR异常会导致支气管腔中黏液不能被稀释，患囊性纤维病（CF）。相关叙述错误的是（ ）
A. M中与磷脂尾部接触的部分具有疏水特性
B. CFTR正常发挥功能有利于水分进入细胞
C. CFTR功能缺陷或无法定位到质膜均可导致CF
D. 促进ATP与N结合的药物能缓解某些CF患者症状
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，囊性纤维病患者CFTR蛋白结构异常，使CFTR转运氯离子的功能异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。
【详解】A、磷脂的尾部是疏水的，故M中与磷脂尾部接触的部分具有疏水特性，A正确；
B、CFTR是支气管上皮细胞膜上的Cl-通道，CFTR正常发挥功能有利于水分出细胞将支气管腔中黏液稀释，B错误；
C、CFTR是支气管上皮细胞膜上的Cl-通道，其功能的发挥需要正确定位，故CFTR功能缺陷或无法定位到质膜均可导致CF，C正确；
D、结合图示可知，促进ATP与N结合的药物可促进使N结合ATP，通道打开，能缓解某些CF患者症状，D正确。
故选B。
3. 从长期生活在强光和弱光条件下的三角叶滨藜植株上分别获取叶片甲、乙，在大气CO2浓度和适宜温度下检测光照强度对叶片光合作用强度的影响，结果如图。相关推测错误的是（ ）
A. 在P点光照强度下，乙组叶片能进行光合作用而甲组不能
B. 在Q点光照强度下，甲组叶片光合制造有机物的速率高于乙组
C. 提高环境CO2浓度，两组叶片最大光合作用强度都会增加
D. 与甲组相比，乙组叶片更薄，更适应在弱光条件下生存
【答案】A
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素：
1、温度：在最适温度下酶活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱；
2、二氧化碳浓度：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强，当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强；
3、光照强度：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强，当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、在P点光照强度下，甲组和乙组叶片的净光合速率都为0，但净光合速率 = 光合速率 - 呼吸速率，此时光合速率等于呼吸速率，所以两组叶片都能进行光合作用，A错误；
B、在Q点光照强度下，甲组叶片的净光合速率高于乙组，由于净光合速率反映了光合制造有机物的速率与呼吸消耗有机物速率的差值，在相同的呼吸速率下，甲组净光合速率高，说明甲组光合制造有机物的速率高于乙组，B正确；
C、提高环境CO2浓度，暗反应的原料增加，会促进光合作用，两组叶片最大光合作用强度都会增加，C正确；
D、与甲组相比，乙组长期生活在弱光条件下，叶片更薄，更有利于吸收和利用有限的光照，更适应在弱光条件下生存，D正确。
故选A。
4. 右图为某二倍体植物细胞有丝分裂的显微照片，对细胞中的染色体及纺锤体进行了染色。据图判断，正确的是（ ）
A. 1为纺锤体，2为染色体B. 该细胞处于有丝分裂中期
C. 箭头处是新细胞壁形成的位置D. 该细胞中不存在同源染色体
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、1为染色体，2为纺锤体，A错误；
B、分析图示可知，该图属于植物细胞有丝分裂末期图，B错误；
C、箭头所指位置正在形成新的细胞壁，C正确；
D、分析图示可知，该图属于植物细胞有丝分裂末期图，含有同源染色体，D错误。
故选C。
5. 下列高中生物学实验中，能以新鲜成熟菠菜叶为材料，且检测指标正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【解析】
【分析】色素的提取和分离实验原理：(1)叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇（或丙酮）中，所以用无水乙醇可提取叶绿体中的色素。纸层析法：色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快，溶解度低的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得慢，因而可用层析液将不同色素进行分离。
【详解】A、叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布。观察细胞质流动时，需要以叶绿体为标志，A错误；
B、新鲜成熟菠菜叶属于高度分化的细胞，不能进行有丝分裂，B错误；
C、分离绿叶中的色素时，不同色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上扩散速度不同，C错误；
D、探究光照强度对光合作用强度的影响，光合作用产生的氧气越多，叶片浮起数量越多，D正确。
故选D。
6. 兰花（染色体数为2n）花粉母细胞减数分裂结束时，新产生的子细胞连在一起。偶有减数分裂异常，产生3个子细胞（如图，箭头所示），其染色体数分别为2n、n、n。以下推测合理的是（ ）
A. 兰花细胞正常减数分裂过程中染色体数目可能为4n
B. 产生上述染色体数为2n的子细胞的原因是减数分裂Ⅰ异常
C. 异常减数分裂产生3个子细胞的过程不发生基因重组
D. 染色体数为2n的子细胞参与受精作用，可产生三倍体兰花
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂各时期的特征：
①减数分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变。
②减数第一次分裂：前期，同源染色体两两配对，形成四分体；中期，同源染色体成对的排列在赤道板两侧；后期，同源染色体彼此分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。
③减数第二次分裂：前期，没有同源染色体，染色体散乱分布；中期，没有同源染色体，着丝粒排列在赤道板上；后期，没有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。
【详解】A、兰花染色体数为2n，兰花细胞正常减数分裂过程中染色体数目可能为2n、n，不可能是4n，A错误；
B、兰花染色体数为2n，经减数分裂后正常情况下产生4个染色体数目是n的子细胞，减数分裂异常，产生3个子细胞，其染色体数分别为2n、n、n，则最可能是减数分裂II后期一个次级精母细胞分裂异常所致，B错误；
C、异常减数分裂产生3个子细胞的过程最可能在减数分裂II后期，而基因重组可发生在减数第一次分裂过程，C错误；
D、染色体数为2n的子细胞参与受精作用，与染色体数是n的配子结合，可产生3n的三倍体兰花，D正确。
故选D。
7. 摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下图显示其中部分实验结果。
相关叙述错误的是（ ）
A. 通过杂交一可判断红眼为显性性状
B. 杂交一中白眼性状的表现与性别相关联
C. 杂交二结果可证明红、白眼基因位于X染色体上
D. 若白眼雌蝇和红眼雄蝇杂交，通过眼色可判断子代性别
【答案】C
【解析】
【分析】摩尔根用纯合红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，得到F1均为红眼，F1雌雄个体杂交，F2雌蝇均为红眼，雄蝇中红眼与白眼各占1/2。摩尔根假设控制果蝇眼色的基因只位于X染色体上（用XA和Xa表示），并对上述杂交实验进行了解释。
【详解】A、杂交一亲本红眼雌蝇与白眼雄蝇杂交，F1均为红眼，可判断红眼为显性性，A正确；
B、杂交一中白眼全为雄蝇，白眼性状的表现与性别相关联，B正确；
C、杂交二白眼雄蝇与F1红眼雌蝇杂交，由于子代中没有分别统计雌蝇和雄蝇的表现型，无法证明红、白眼基因位于X染色体，C错误；
D、若白眼雌蝇（XaXa）与红眼雄蝇（XAY）杂交，后代雄蝇（XaY）全部为白眼，雌蝇（XAXa）全为红眼，可根据眼色来区分子代性别，D正确。
故选C。
8. T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒。关于T2噬菌体增殖过程的叙述，正确的是（ ）
A. 亲代噬菌体的蛋白质外壳进入细菌
B. 子代噬菌体蛋白质是以细菌氨基酸为原料合成的
C. 用32P标记亲代噬菌体，子代噬菌体都具有放射性
D. 噬菌体DNA在复制过程中不会发生基因突变
【答案】B
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌的实验过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
【详解】A、亲代噬菌体的蛋白质外壳留在外面，只有DNA进入细菌内，A错误；
B、氨基酸是蛋白质的原料，子代噬菌体蛋白质是以细菌氨基酸为原料合成的，B正确；
C、32P标记的是噬菌体的遗传物质DNA，噬菌体侵染细菌时DNA会进入细菌，由于DNA分子的复制方式是半保留复制，所以用32P标记亲代噬菌体，子代噬菌体中只有少部分具有放射性，C错误；
D、噬菌体DNA复制过程中若发生碱基对的增添、缺失或替换，则可能会导致基因突变，D错误。
故选B。
9. 研究人员将大量14C标记的亮氨酸加入蛋白质体外合成体系中，发现体系中很快产生放射性亮氨酸-小RNA复合物。将该复合物转移到无放射性的蛋白质体外合成体系中，结果如图。相关叙述错误的是（ ）
A. 放射性亮氨酸-小RNA复合物中的小RNA是mRNA
B. 放射性亮氨酸从复合物转移到新合成的蛋白质中
C. 蛋白质体外合成体系中具有核糖体、氨基酸和RNA
D. 亮氨酸与小RNA的结合具有特异性
【答案】A
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用利用核糖核苷酸合成RNA的过程，翻译是以mRNA模板，核糖体沿着mRNA移动而翻译出具有一定氨基酸顺序的多肽，在此过程中密码子与反密码子碱基互补配对。
【详解】A、翻译时，转运RNA用来运输氨基酸，故与亮氨酸结合的小RNA应该是tRNA，A错误；
B、据题图分析可知，放射性最初出现在亮氨酸-小RNA复合物中，然后在新合成的蛋白质中检测到了放射性。这说明放射性亮氨酸从复合物中转移到了新合成的蛋白质中，B正确；
C、蛋白质的合成是一个复杂的过程，需要多种成分的参与。其中，核糖体是蛋白质合成的场所，氨基酸是蛋白质的原料，而RNA（包括mRNA、tRNA和rRNA等）则在这个过程中起到了关键的作用。题目中提到的“蛋白质体外合成体系”应该包含了这些基本成分，C正确；
D、在蛋白质合成过程中，氨基酸与特定tRNA结合形成氨基酰-tRNA复合物，然后这个复合物根据mRNA上的密码子进行配对并加入到正在合成的蛋白质链中。由于密码子和反密码子的特异性配对关系以及tRNA对氨基酸的特异性识别作用，亮氨酸只能与特定的tRNA结合并加入到蛋白质中。因此，亮氨酸与小RNA的结合具有特异性，D正确。
故选A
10. 2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸（micrRNA）及其作用的两位科学家。图示真核生物秀丽隐杆线虫lin-4基因的micrRNA抑制lin-14基因的表达。
据图判断，错误的是（ ）
A. micrRNA是由lin-4基因转录形成的
B. lin-4基因的micrRNA编码特定的蛋白质
C. lin-4micrRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链
D. lin-4基因突变可能导致lin-14基因表达出更多蛋白质
【答案】B
【解析】
【分析】1、RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录，转录是以基因为单位。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。
【详解】A、分析图可知，micrRNA是由lin-4基因转录形成的，A正确；
B、分析图可知，lin-4基因的micrRNA与lin-14mRNA形成局部双链，从而抑制lin-14基因的表达，micrRNA并未编码特定的蛋白质，B错误；
C、分析图可知，lin-4micrRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链，C正确；
D、lin-4基因突变可能导致lin-4micrRNA不能形成，从而使lin-14基因表达出更多蛋白质，D正确。
故选B。
11. 枯草杆菌是一种无害微生物，在恶劣环境中能形成休眠体——芽孢，环境改善时芽孢萌发为菌体。研究者对枯草杆菌进行处理（如图），筛选出耐热性强的芽孢。在热塑性聚氨酯中掺入这种芽孢，不仅能提高热塑性聚氨酯的韧性，还能加快废弃热塑性聚氨酯的降解。相关叙述错误的是（ ）
A. 热处理的目的是促使菌体形成芽孢
B. 在热处理之前菌群中已产生耐热性变异
C. 筛出的芽孢能耐受热塑性聚氨酯制造中的高温
D. 处理废弃热塑性聚氨酯时应为芽孢萌发提供适宜条件
【答案】A
【解析】
【分析】影响微生物耐热性的因素：
1、菌种与菌株：不同菌种和菌株的耐热性存在差异，例如，嗜热菌的耐热性最强，产孢子菌的耐热性高于不产孢子菌，老龄菌的耐热性高于幼龄菌，球菌的耐热性高于无芽孢菌和霉菌，而霉菌的耐热性又强于细菌和酵母菌；
2、热处理前细菌芽孢的培育和经历：原始活菌数越多，全部死亡所需要的时间越长，耐热性越强，水分活度或加热环境的相对湿度对微生物的耐热性有显著影响，水分活度越低，微生物细胞的耐热性越强，另外，脂肪的存在可以增强细菌的耐热性。
【详解】A、根据题干的目的是筛选出耐热性强的芽孢，因此热处理是为了筛选出耐热性强的芽孢，而不是促使菌体形成芽孢，A错误；
B、在进行热处理之前，枯草杆菌菌群中就已经存在一些变异的个体具有耐热性，这些个体在热处理的过程中能够生存下来并形成芽孢，B正确；
C、因为要在热塑性聚氨酯中掺入这种芽孢，而在制造热塑性聚氨酯时会有高温环境，所以筛出的芽孢必须能耐受热塑性聚氨酯制造中的高温，C正确；
D、在热塑性聚氨酯中掺入芽孢是为了利用芽孢提高热塑性聚氨酯的韧性并加快其降解，应为芽孢萌发提供适宜条件，D正确。
故选A。
12. 研究者在哺乳动物胚胎的2细胞阶段对细胞进行标记，追踪到囊胚阶段，发现大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，即在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性。相关叙述错误的是（ ）
A. 基因表达的差异可能影响2个细胞的命运
B. 内细胞团发育为胚胎的大部分和胎盘的一部分
C. 滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性
D. 此研究有助于为辅助生殖技术提供理论基础
【答案】B
【解析】
【分析】内细胞团的细胞是胚胎干细胞，是一种未分化的细胞，具有发育全能性，将来发育成胎儿的各种组织。滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘。所以做基因诊断时，通常取少量滋养层细胞诊断是否患有遗传病，这样不会影响胎儿发育。
【详解】A、分析题意，大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，由此可知，基因表达的差异可能影响2个细胞的命运，A正确；
B、内细胞团将来发育成胎儿各种组织，滋养层细胞将来发育成胎膜和胎盘，B错误；
C、囊胚阶段，大多数内细胞团细胞主要来源于2细胞阶段中的一个细胞，即在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性，由此推测，滋养层的细胞来源也表现出显著不均衡性，C正确；
D、该项研究可以了解到在胚胎发育的早期阶段，细胞的命运已经开始表现出显著的不均衡性，可以为辅助生殖技术提供理论基础，D正确。
故选B。
13. 我国科学家开发了一种利用自体肝细胞治疗遗传性肝病的新技术（如图）。用基因编辑技术对体外培养的患者肝细胞进行基因修复后，将细胞移植给人酪氨酸血症模型小鼠，小鼠肝功能得到有效改善。相关叙述错误的是（ ）
A. 用胶原蛋白酶或胰蛋白酶处理可分散肝组织细胞
B. 基因编辑工具使肝细胞内致病基因修复为正常基因
C. 此过程利用显微注射技术将正常基因导入肝细胞
D. 使用免疫缺陷小鼠可避免异种移植引发的免疫排斥
【答案】C
【解析】
【分析】在进行细胞培养时，首先要对新鲜取材的动物组织进行处理，或用机械的方法，或用胰蛋白酶、胶原蛋白酶等处理一段时间，将组织分散成单个细胞。然后，用培养液将细胞制成细胞悬液，再将细胞悬液放 入培养瓶或培养皿内，置于适宜环境中培养。
【详解】A、动物细胞培养过程中，用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理部分组织使细胞分散获得单个细胞，A正确；
B、分析图可知，将携带正常基因的重组腺病毒并利用CRISPR/Cas9基因编辑工具，可以使肝细胞内致病基因修复为正常基因，B正确；
C、分析图可知，该过程是利用载体——重组腺病毒将正常基因导入肝细胞，并不是利用显微注射技术将正常基因导入肝细胞，C错误；
D、免疫缺陷小鼠免疫功能受损，所以使用免疫缺陷小鼠可避免异种移植引发的免疫排斥，D正确。
故选C。
14. 长期的无性繁殖使大蒜种植业面临病毒积累等严峻问题。微型繁殖技术可获得大蒜脱毒试管苗。关于获得脱毒苗的相关操作及目的的叙述，错误的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【解析】
【分析】植物组织培养的流程是：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成芽、根或胚状体，进而形成完整植株。
【详解】A、获得无病毒组织的取材部位应是茎尖或芽尖等部位，A错误；
B、植物组织培养应注意无菌操作，需要将外植体用酒精和次氯酸钠溶液依次浸泡并用无菌水冲洗，B正确；
C、植物激素的不同可诱导植物不同的分化方向，故各组培养基中添加的NAA和6–BA的浓度和比例不同可探索诱导脱毒苗的最佳激素条件，C正确；
D、PCR是一项体外扩增DNA的技术，检测大蒜试管苗是否有病毒可提取试管苗总RNA，逆转录后进行PCR，电泳观察产物，D正确。
故选A。
15. 脱氨酶可催化核酸中碱基脱氨基，将C变为U，经复制使原碱基对C-G变为A-T。我国科学家利用人工智能辅助蛋白质结构预测，鉴定得到58种脱氨酶，并对其进行改造，获得有更高活性的新型脱氨酶。相关叙述错误的是（ ）
A. 可根据预期蛋白质结构设计新型脱氨酶基因序列
B. 该研究可获得自然界中不存在的脱氨酶
C. 获得新型脱氨酶的过程不遵循中心法则
D. 新型脱氨酶可能成为基因编辑的新工具
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质工程的基本原理是利用基因工程手段，包括基因的定点突变和基因表达，对蛋白质进行改造，以期获得性质和功能更加完善的蛋白质分子‌。蛋白质工程以蛋白质结构功能关系的知识为基础，通过周密的分子设计，把蛋白质改造为合乎人类需要的新的突变蛋白质；
2、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【详解】A、蛋白质工程可以根据预期的蛋白质结构设计新型脱氨酶基因序列，A正确；
B、通过对鉴定得到的58种脱氨酶进行改造，可以获得自然界中不存在的脱氨酶，B正确；
C、获得新型脱氨酶的过程仍然遵循中心法则，中心法则是遗传信息传递的基本规律，在这个过程中涉及到基因的表达等过程，C错误；
D、新型脱氨酶可催化核酸中碱基的改变，所以可能成为基因编辑的新工具，D正确。
故选C。
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. 秸秆等木质纤维素是自然界最为丰富的有机质资源，研究木质纤维素的糖化利用有重要意义。反刍动物的瘤胃是目前已知的降解木质纤维素效率最高的天然体系，瘤胃里栖息着大量微生物，研究者从中分离出木质纤维素降解菌。
（1）以分离木质纤维素降解菌为目的配制培养基，培养基的成分特点应为______。配制好的培养基经______处理后方可用于接种。
（2）研究者用厌氧滚管培养法分离瘤胃微生物。将混有菌液的培养基加入管中，密封后平放滚动，使培养基布满试管内壁并凝固成一薄层。向管内充入氮气，培养后在培养基内部或表面可形成______，用于分离和鉴定。
（3）研究者分离出一株木质纤维素降解菌，用定量PCR方法检测菌液中菌体的数量。若样液中待测菌的DNA模板分子数量为x，理论上PCR扩增n轮后产物分子数量为______，但由于扩增后期______（写出两项），实际产物数量低于理论值。因此需要先利用已知浓度菌液测得标准曲线，再将样液检测结果与其比对。
（4）为检测该木质纤维素降解菌降解秸秆产糖的性能，请对图示发酵装置进行一处改造。______。
与添加固定量培养液的分批式发酵相比，图示连续式发酵的优点是______（写出一项）。
【答案】（1） ①. 以木质纤维素为唯一碳源 ②. 灭菌
（2）菌落 （3） ①. x·2n ②. dNTP浓度降低、酶活性降低
（4） ①. 将进气口改造为带有压力阀的出气口 ②. 保证菌体营养物质供应充足、及时排出有害代谢产物、减少产物对纤维素降解的抑制作用
【解析】
【分析】1、纤维素酶是一类复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶；
2、分解纤维素的微生物分离的实验原理：
（1）土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长；
（2）在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
【小问1详解】
以分离木质纤维素降解菌为目的配制培养基，培养基的成分应包含木质纤维素作为唯一碳源，这样只有能够降解木质纤维素的菌才能在该培养基上生长繁殖；配制好的培养基经灭菌处理后方可用于接种，以去除培养基中的杂菌，防止对实验结果造成干扰；
【小问2详解】
将混有菌液的培养基加入管中，密封后平放滚动，使培养基布满试管内壁并凝固成一薄层。向管内充入氮气（创造厌氧环境），培养后在培养基内部或表面可形成菌落，可用于分离和鉴定微生物；
【小问3详解】
根据PCR扩增的原理，若样液中待测菌的DNA模板分子数量为x，理论上PCR扩增n轮后产物分子数量为x·2n，但由于扩增后期 dNTP 浓度降低、酶活性降低，实际产物数量低于理论值；
【小问4详解】
为检测该木质纤维素降解菌降解秸秆产糖的性能，对图示发酵装置的一处改造为：将进气口改造为带有压力阀的出气口，与添加固定量培养液的分批式发酵相比，图示连续式发酵的优点是保证菌体营养物质供应充足、及时排出有害代谢产物、减少产物对纤维素降解的抑制作用。
17. 花药中的绒毡层细胞与发育中的花粉母细胞相邻（如图），为花粉壁的形成提供营养。花粉壁发育异常会导致花粉败育。研究者对一株拟南芥雄性不育突变体甲进行了研究。
（1）A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白，其在______上合成，经加工、修饰后，通过囊泡转运到细胞膜上。A蛋白在细胞内化学反应释放的能量推动下，以____________方式将特定物质运出细胞，促进花粉壁的发育。
（2）突变体甲花粉壁发育缺陷，花粉活性丧失。检测发现，突变体甲的P基因序列改变。将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接，构建表达载体并导入突变体甲中，获得的转基因植株花粉形态及活性与野生型相比______，证明突变体甲不育是由P基因突变导致的。
（3）P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上。构建A蛋白基因与黄色荧光蛋白（YFP）基因的融合基因，分别导入野生型和突变体甲中。向体外培养的转基因植株细胞加入抑制剂，抑制其蛋白质合成和蛋白质从内质网向高尔基体的转移，一段时间后连续检测荧光信号在细胞内与细胞膜上的比例，结果如图。
上图结果显示，P基因突变导致______。进一步观察发现，突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型，且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是______。
（4）为检验推测，研究者将分泌蛋白S基因分别导入野生型和突变体甲中，检测绒毡层细胞相关指标，获得下列结果，其中能支持上述推测的是______。
A. 用荧光标记蛋白S，突变体甲细胞内荧光强度高于野生型
B. 短时间提供3H标记氨基酸，野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低
C. 检测蛋白S分泌量，野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲
D. 检测细胞内的蛋白质互作，野生型中S与P蛋白结合，突变体甲中不能结合
【答案】（1） ①. 核糖体 ②. 主动运输##主动转运 （2）无显著差异
（3） ①. A-YFP 融合蛋白由胞内转移至膜上的速率减慢 ②. 促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡 （4）ACD
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
核糖体是蛋白质的合成车间，A蛋白是位于绒毡层细胞膜上的一种载体蛋白，其在核糖体合成；A蛋白协同能量将物质运出的方式是主动运输。
【小问2详解】
分析题意，突变体甲花粉壁发育缺陷，花粉活性丧失，且突变体甲的P基因序列改变，故若将正常P基因与绒毡层特异性启动子连接，构建表达载体并导入突变体甲中，预期结果是突变体花粉形态及活性与野生型相比无显著差异。
【小问3详解】
分析题图，自变量是时间和植株类型，因变量是荧光信号比例，图示结果表明突变体甲的荧光信号比例高于野生型，而P基因编码的P蛋白只定位在高尔基体膜上，故上图结果显示，P基因突变导致A-YFP 融合蛋白由胞内转移至膜上的速率减慢；突变体甲高尔基体与细胞膜之间的囊泡数量明显少于野生型，且野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能。据此推测正常P基因的功能是促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡。
【小问4详解】
AC、用荧光标记蛋白S，突变体甲细胞内荧光强度高于野生型，说明正常P基因的功能是促进要转运出高尔基体的蛋白质进入囊泡，检测蛋白S分泌量，野生型细胞蛋白S分泌量明显高于突变体甲，AC正确；
B、短时间提供3H标记氨基酸，野生型细胞中高尔基体放射性先增加后降低，只能说明氨基酸可参与构成蛋白质，后经高尔基体加工，不能支持上述结论，B错误；
D、检测细胞内的蛋白质互作，野生型中S与P蛋白结合，突变体甲中不能结合，说明野生型中P蛋白可与A蛋白结合但突变体甲中不能，能支持上述结论，D正确。
故选ACD。
18. 高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，损伤细胞进而抑制菌丝的生长。
（1）真菌线粒体内部分反应如图1，[H]（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动______的合成。高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能______电子传递环节，减少e-泄露，使单位量NADH分解产生的ROS减少。
（2）糙皮侧耳是一种高温抗性较强的平菇，高温能诱导其菌丝中积累NO。用NO供体和NO清除剂处理糙皮侧耳菌丝，检测结果如图2。
图2结果显示，高温下NO积累能______。
（3）NO能显著抑制高温下顺乌头酸酶（ACO）基因的表达，ACO在有氧呼吸第二阶段中催化柠檬酸（CA）转变为异柠檬酸。CA在细胞中可作为一种信号物质。研究者推测CA积累可降低高温下ROS的产生速率。为检验推测，将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到______，其他处理与实验组相同。实验结果为______，证实了推测。
（4）进一步研究表明，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达。请综合上述信息，完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型______（以文字和箭头的形式作答）。
【答案】（1） ①. ATP ②. 减少
（2）降低 ROS 产生速率和降低 NADH 含量
（3） ①. 未添加 CA的培养基 ②. 实验组 ROS 产生速率低于对照组
（4）
【解析】
【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[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【小问1详解】
结合图示可知，[H]（NADH）在复合体Ⅰ的作用下释放H+和e-，e-传递过程释放的能量转化为H+的跨膜电化学势能，进一步驱动ATP的合成；由题可知，高温会导致食用真菌有氧呼吸过程中电子（e-）泄露，引起活性氧（ROS）爆发，高温会引起e-泄露并直接结合O2形成ROS，而交替氧化酶（AOX）能减少电子传递环节。
【小问2详解】
分析图2，实验的自变量是温度和NO的有无，因变量是ROS产生速率和NADH活性，图示高温＋NO清除剂组别的ROS产生速率和NADH活性都最高，而由题意可知，高温能诱导其菌丝中积累NO，据此推测高温下NO积累能降低 ROS 产生速率和降低 NADH 含量。
【小问3详解】
实验目的是检验CA积累可降低高温下ROS的产生速率，则实验的自变量是CA的有无，因变量是ROS的产生速率，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故将实验组糙皮侧耳接种到添加CA的培养基中，在高温下培养，检测菌丝ROS产生速率；将对照组糙皮侧耳接种到未添加 CA的培养基；若推测正确，则实验结果应为实验组 ROS 产生速率低于对照组。
【小问4详解】
分析题意，CA积累会诱导图1中AOX基因的表达，且高温能诱导其菌丝中积累NO，NO积累会导致SCO表达下降，CA积累，同时NADH产生减少，电子泄露减少，则结合上述信息，可完善糙皮侧耳高温响应的调节机制模型如下：
。
19. 胰腺外分泌腺主要由腺泡细胞和导管细胞组成，负责合成和分泌消化液。研究者以斑马鱼为材料研究胰腺外分泌腺早期发育的机制。
（1）斑马鱼的早期胚胎细胞经______发育为胰腺。
（2）研究发现，受精后72h，tmed10基因在斑马鱼胚胎的胰腺腺泡细胞高表达。研究者利用基因编辑技术获得tmed10基因敲除的斑马鱼突变体，检测其发育情况，部分结果如图。

推测tmed10基因特异性影响斑马鱼胰腺外分泌腺的发育，依据是______，要证实这一推测，还需检测______。
（3）研究者在野生型胚胎中注射与tmed10mRNA序列互补的短RNA，干扰tmed10基因表达中的______过程，注射后个体与突变体表型相同，证实突变体的表型是由tmed10基因突变造成的。
（4）胰腺外分泌腺发育受胞外信号调控，γ酶在该信号转导过程中发挥重要作用。已知tmed10表达产物可结合γ酶并抑制其活性。研究者设计实验证实了tmed10表达产物通过作用于γ酶来调节胰腺外分泌腺的发育。请选择字母完善实验组的方案并预期实验结果。
A.野生型斑马鱼 B.突变体斑马鱼
C.γ酶抑制剂处理 D.表达γ酶
E.胰腺外分泌腺体积与突变体相似 F.胰腺外分泌腺体积与野生型相似
【答案】（1）增殖、分化
（2） ①. 受精后72h，突变体与野生型的体长差距不显著，但胰腺外分泌腺相对较小 ②. 其他器官的发育状况
（3）翻译 （4） ①. A ②. E ③. C ④. F
【解析】
【分析】细胞分化：个体发育过程中，一个或一种细胞通过分裂产生的后代，在形态、结构和生理功能上发 生差异性的变化过程。细胞分化只是细胞形态、结构和功能发生了差异性的变化，细胞内的遗传物质并未发生变化，细胞分化形成组织是基因选择性表达的结果。
【小问1详解】
斑马鱼的早期胚胎细胞经增殖、分化发育为胰腺。
【小问2详解】
据实验结果分析，受精后72h，突变体与野生型的体长差距不显著，但胰腺外分泌腺相对较小，可推测tmed10基因特异性影响斑马鱼胰腺外分泌腺的发育。要证实这一推测，还需检测其他器官的发育状况。
【小问3详解】
研究者在野生型胚胎中注射与tmed10mRNA序列互补的短RNA，干扰tmed10基因表达中的翻译过程，注射后个体与突变体表型相同，证实突变体的表型是由tmed10基因突变造成的。
【小问4详解】
本实验要验证tmed10表达产物通过作用于γ酶来调节胰腺外分泌腺的发育，实验组一选择野生型斑马鱼（A），表达γ酶，实验结果是胰腺外分泌腺体积与突变体相似 （E）。实验组二选择突变体斑马鱼，实验处理是γ酶抑制剂处理 （C），实验结果是胰腺外分泌腺体积与野生型相似（F）。
20. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。
蜜距长度的进化
蜜距是某些被子植物花器官上储存花蜜的管状或囊状突起。有蜜距的植物主要依靠长喙的昆虫和鸟类传粉（如图）。
很多植物的蜜距长度在进化中发生了变化，研究者提出了两个假说来解释这个现象。
蜜距长度与传粉者喙长的协同进化假说是由达尔文最早提出的。当天蛾从长距彗星兰蜜距底部吸取花蜜时，喙基部贴在花蕊上，导致花粉落在天蛾的身体上，进而被传播给其他长距彗星兰。达尔文认为，只有蜜距不短于天蛾喙长的个体才能够被传粉，也只有喙较长的天蛾才能吸到更多花蜜。于是，兰花的蜜距和天蛾的喙长度都增长了。
在传粉者转变假说中，蜜距长度进化是在向新的传粉者转变的过程中迅速发生的。当植物传播到新的环境中，蜜距长度就会因新的传粉者的选择作用而发生变化。通常，植物的传粉者转变为喙明显较短的类群的可能性较小，因为传粉者在无法获得回报时会选择避开花朵。然而，蜜距退化甚至消失的现象也在许多植物类群中出现。例如，研究者发现某蓝花耧斗菜种群中存在一种失去了蜜距的花异型突变体，该突变体的频率已经高达25%左右。
蜜距的伸长主要通过细胞的分裂和伸长实现，多种基因参与此过程。例如，生长素应答因子家族中的AqARF6和AqARF8基因是耧斗菜属蜜距细胞伸长所必需的，这些基因可能在不同蜜距长度的植物间存在结构或表达上的差异。运用不同的新技术、新方法研究蜜距进化的分子机制是今后的趋势。
（1）根据现代生物进化理论，植物蜜距长度改变的原因是由______提供了进化的原材料，之后在______的作用下，相关基因频率发生定向改变。
（2）根据协同进化假说，传粉动物的喙长会不断增加，但长距彗星兰的传粉者天蛾的喙长并没有一直增加，说明过长的喙会______。
（3）研究者认为，失去了蜜距的蓝花耧斗菜突变体减少了在花结构和传粉动物报酬上的投入，在生存斗争中拥有了某些优势。下列事实中，能支持该观点的有______
A. 突变体的花瓣被体积较小的萼片所取代，失去了具有蜜距的花瓣
B. 野生型的花朵遭受天敌昆虫取食的程度高于突变体花朵
C. 与野生型植株相比，突变体植株所产生的种子数更多
D. 野生型主要由长喙天蛾授粉，突变体主要由喙较短的熊蜂授粉
（4）有蜜距植物原本的长喙传粉者大量减少时，该植物可能会迅速多样化，结合所学知识，运用传粉者转变假说解释原因______。
【答案】（1） ①. 可遗传变异 ②. 自然选择
（2）使天蛾繁殖成功率下降 （3）ABC
（4）有蜜距植物因变异产生的不同距长的花被不同的传粉者传粉,促进生殖隔离形成。
【解析】
【分析】现代生物进化理论的主要内容：‌
1、种群是生物进化的基本单位‌： 种群指的是生活在一定区域的同种生物的全部个体，生物进化的实质在于种群基因频率的改变，即种群中某个基因占全部等位基因的比例发生变化；
2、突变和基因重组产生生物进化的原材料‌： 可遗传的变异（包括基因突变、染色体变异和基因重组）为生物进化提供了原材料。这些变异是随机的、不定向的，但它们为自然选择提供了更多的可能性。 突变和基因重组的有利或有害取决于生物的生存环境，它们本身没有绝对的好坏之分；
3、自然选择决定生物进化的方向‌： 自然选择是指适者生存、不适者被淘汰的过程。它决定了生物进化的方向，使种群的基因频率发生定向改变。 在自然选择的作用下，具有有利变异的个体更容易在生存斗争中获胜并生存下去，从而将这些有利变异传递给后代；
4、隔离是新物种形成的必要条件‌： 隔离包括地理隔离和生殖隔离。地理隔离是指由于地理上的障碍，同一种生物被分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流。生殖隔离则是指不同种群的个体不能自由交配或交配后产生不可育的后代。 新物种的形成必须经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离；
5、共同进化与生物多样性的形成‌： 共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。这个过程促进了生物多样性的形成。 生物多样性包括遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。它是生物不断进化的结果，同时生物多样性的产生又加速了生物的进化。
【小问1详解】
根据现代生物进化理论，可遗传变异为生物进化提供原材料，所以植物蜜距长度改变的原因是由可遗传变异提供了进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向，使种群的基因频率发生定向改变；
【小问2详解】
根据协同进化假说，传粉动物的喙长会不断增加，但是天蛾的喙长并没有一直增加，这说明过长的喙会使天蛾繁殖成功率下降；
【小问3详解】
A、突变体的花瓣被体积较小的萼片所取代，失去了具有蜜距的花瓣，这表明在生存斗争中拥有优势，突变体的花瓣被体积较小的萼片所取代，失去了具有蜜距的花瓣，A正确；
B、野生型的花朵遭受天敌昆虫取食的程度高于突变体花朵，说明突变体花朵在面对天敌昆虫取食时更有优势，B正确；
C、与野生型植株相比，突变体植株所产生的种子数更多，种子数多意味着在繁殖后代方面更有优势，C正确；
D、野生型主要由长喙天蛾授粉，突变体主要由喙较短的熊蜂授粉，这表明突变体在传粉者方面有不同的选择，可能更适应环境的变化，D错误。
故选ABC。
【小问4详解】
传粉者转变假说认为，当植物传播到新的环境中，蜜距长度就会因新的传粉者的选择作用而发生变化，有蜜距植物因变异产生的不同距长的花被不同的传粉者传粉，促进生殖隔离形成。
21. 野生型黄瓜叶片形状为心形。研究者用化学诱变剂处理野生型黄瓜种子，获得了纯合圆叶突变体甲和纯合窄叶突变体乙（如图1），并进行系列实验。
（1）甲与野生型杂交，F1均为心形叶，F1自交，F2中心形叶植株与圆叶植株数量比约为3∶1，说明心形叶与圆叶性状的遗传遵循______定律。
（2）研究者克隆出上述实验中不同个体叶形基因，用限制酶H处理，电泳结果如图2。据图2分析，与野生型个体的叶形基因相比，甲的突变基因碱基序列的改变是由______引起的。F2中某心形叶个体的叶形基因用限制酶H处理后，电泳条带数目为______条。
（3）甲与乙杂交，F1为心形叶，F1自交，F2中心形叶、窄叶、圆叶和小圆叶植株数量比约为9∶3∶3∶1。由此可知，决定圆叶的基因与决定窄叶的基因在染色体上的位置关系是______。
（4）研究发现，当叶片边缘特定位点生长素运输载体PIN2聚集时，生长素浓度较高，位点生长较快，使叶片边缘产生突起。D基因编码的D蛋白可调控PIN2的分布，d基因丧失该功能；A基因编码的蛋白可上调D基因的表达，a基因丧失该功能。推测甲、乙的基因型分别是______（用字母D/d、A/a表示）。
（5）甲乙杂交实验的F2中小圆叶植株的叶形与圆叶相似但略小。为进一步研究相关基因与性状的关系，研究者构建3种表达载体，分别导入烟草叶片中，实验处理及结果如图3。
综合图3及上述实验结果，解释甲乙杂交实验F2中小圆叶性状的成因______。
【答案】（1）基因分离
（2） ①. 碱基的替换 ②. 2或3
（3）位于非同源染色体上
（4）甲 ddAA、乙 DDaa
（5）小圆叶个体基因型为 ddaa,d基因表达产物不能调控 PIN2 在叶片边缘特定位点聚集,导致叶片无突起,a基因不能促进 PIN2 基因表达,导致叶片边缘生长素浓度较低,叶片边缘生长速率较低
【解析】
【分析】基因突变是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变；碱基对的增添、缺失或替换如果发生在基因的非编码区，则控制合成的蛋白质的氨基酸序列不会发生改变，如果发生在编码区，则可能因此基因控制合成的蛋白质的氨基酸序列改变，碱基对替换往往只有一个密码子发生改变，翻译形成的蛋白质中的一个氨基酸发生变化，碱基对增添或缺失往往会引起从突变点之后的多个密码子发生变化，基因控制合成的蛋白质的多个氨基酸发生改变。
【小问1详解】
甲为纯合圆叶突变体，与野生型杂交，F1均为心形叶，F1自交，F2中心形叶植株与圆叶植株数量比约为3∶1，说明心形叶与圆叶性状的遗传遵循基因分离定律。
【小问2详解】
与野生型个体的叶形基因相比，甲的突变基因碱基序列的改变是由碱基的替换引起的。F2中某心形叶个体的叶形基因型为显性纯合子或者杂合子，用限制酶H处理后，电泳条带数目为2或3条。
【小问3详解】
若野生型黄瓜叶片的基因型为EEFF，则突变体甲的基因型可能为EEff，突变体乙的基因型可能为eeFF，甲与乙杂交，F1为心形叶，基因型为EeFf，F1自交，F2中心形叶、窄叶、圆叶和小圆叶植株数量比约为9∶3∶3∶1，符合基因自由组合定律，则决定圆叶的基因与决定窄叶的基因在染色体上的位置关系是位于非同源染色体上。
【小问4详解】
甲表现为纯合圆叶，D基因会使叶片边缘产生突起，则甲中D基因不表达，A基因编码的蛋白可上调D基因的表达，则甲的基因型为ddAA；乙表现为纯合窄叶，则乙中D基因表达，a基因丧失a基因丧失该功能，则乙的基因型为 DDaa。
【小问5详解】
据图3实验结果分析，小圆叶个体基因型为 ddaa，d基因表达产物不能调控 PIN2 在叶片边缘特定位点聚集，导致叶片无突，a基因不能促进 PIN2 基因表达，导致叶片边缘生长素浓度较低，叶片边缘生长速率较低。选项
实验
检测指标
A
观察细胞质流动
液泡中细胞液流动的情况
B
观察有丝分裂
染色体的位置及存在状态
C
绿叶中光合色素的分离
色素随无水乙醇在滤纸条上扩散的快慢
D
探究光照强度对光合作用强度的影响
同一时间段内圆形小叶片浮起的数量
操作
目的
A
切取大蒜的成熟叶片小块作为外植体
获得无病毒组织
B
将外植体用酒精和次氯酸钠溶液依次浸泡并用无菌水冲洗
外植体消毒，防止杂菌污染
C
各组培养基中添加的NAA和6–BA的浓度和比例不同
探索诱导脱毒苗的最佳激素条件
D
提取试管苗总RNA，逆转录后进行PCR，电泳观察产物
检测大蒜试管苗是否有病毒
分组
实验材料
实验处理
实验结果
实验组一
①______
表达γ酶
②______
实验组二
突变体斑马鱼
③______
④______