【生物】山东临沂市2019-2020学年高二上学期期末考试试题（解析版）

山东临沂市2019-2020学年高二上学期期末考试试题
一、选择题：
1. 幽门螺旋杆菌（简称Hp）是目前能够在人的胃内生存的唯一微生物种类，系微需氧菌，可引起胃炎．胃溃疡等。尿素呼气实验是目前诊断Hp感染最准确的方法，受试者口服13C标记的尿素胶囊后，尿素在Hp产生脲酶的作用下水解为NH2和13CO2，通过测定受试者吹出的气体是否含有13C作出判断。下列叙述正确的是（ ）
A. 绝大多数微生物不能在人的胃内生存是因为不适应强酸环境
B. 脲酶在Hp的核糖体上合成，并经内质网和高尔基体加工
C. 脲酶可降低尿素水解反应的活化能，在Hp细胞外无催化活性
D. 感染者呼出的13CO2是人体细胞通过有氧呼吸产生的
【答案】A
【解析】
【详解】A、结合题干信息“幽门螺旋杆菌（简称Hp）是已知能够在人胃中生存的唯一微生物种类”，同时胃酸的pH值在2左右，属于强酸环境，故能够推断出绝大多数微生物不能在人胃内生存是因为不适应强酸环境，A正确；
B、Hp是原核生物，不具有内质网和高尔基体，B错误；
C、酶能够降低活化能，从而提高催化效率，只要环境条件合适，脲酶可在细胞外催化化学反应，C错误；
D、感染者呼出的13CO2是幽门螺旋杆菌细胞通过有氧呼吸产生的，D错误。
2. 盐分对植物的伤害主要是Na+引起的。高等植物可以通过Na+的外排和区隔化来保持细胞质内低Na+水平，从而消除高Na+对酶等的伤害。Na+的外排和区隔化分别由位于质膜和液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白调节。下列叙述错误的是（ ）
A. 盐生植物可将Na+运入液泡实现区隔化来消除Na+伤害
B. Na+/H+逆向转运蛋白具有调节细胞质基质pH和渗透压的作用
C. 将细胞质中Na+区隔化于液泡中会降低细胞的吸水能力
D. Na+外排和区隔化进行的跨膜运输均需要载体蛋白协助和消耗能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、盐生植物可将Na+运入液泡实现区隔化来消除Na+伤害，同时也能提高对水分的吸收力，A正确；
B、Na+/H+逆向转运蛋白具有运输Na+和H+作用，因此能够调节细胞内pH和渗透压，细胞的液泡膜上的载体蛋白能逆浓度运输Na+，说明Na+运输方式是主动运输，B正确；
C、将细胞质中Na+区隔化于液泡中会提高细胞的吸水能力，C错误；
D、题意显示，质膜和液泡膜上的Na+/H+逆向转运蛋白调节实现了Na+的外排和区隔化，据此可推测Na+外排和区隔化进行的跨膜运输均需要载体蛋白协助和消耗能量，D正确。
故选C。
3. 关于生物学中“骨架（或支架）”的叙述，错误的是（ ）
A. 真核细胞的细胞骨架具有维持细胞形态，锚定、支撑细胞器的作用
B. 细胞骨架与细胞的生长分裂、能量转化和信息传递等生命活动密切相关
C. 生物大分子的每个单体均以若干相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
D. 磷脂分子构成生物膜的基本支架，其疏水端形成水分子和离子屏障
【答案】D
【解析】
【详解】A、真核细胞的细胞骨架是蛋白质纤维，具有维持细胞形态，锚定、支撑细胞器的作用，A正确；
B、细胞骨架是蛋白质纤维，与细胞的生长分裂、能量转化和信息传递等生命活动密切相关，B正确；
C、生物大分子的每个单体均以若干相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，C正确；
D、磷脂分子构成生物膜的基本支架，其亲水端形成水分子和离子屏障，D错误。
故选D。
4. 关于右侧细胞核结构模式图的叙述，正确的是（ ）

A. ②是产生核糖体、某种RNA及合成蛋白质的场所
B. 核孔仅对蛋白质等大分子物质具有选择透过性，小分子物质可任意进出
C. 图中②内贮存着大量遗传信息，是细胞代谢和遗传的控制中心
D. ①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态
【答案】D
【解析】
【详解】A、②表示核仁，核糖体中的RNA就来自核仁，mRNA和合成蛋白质的场所都不是核仁，A错误；
B、核孔对小分子物质也具有选择透过性，B错误；
C、图中①染色质中贮存着大量遗传信息，是细胞代谢和遗传的控制中心，C错误；
D、①表示染色质，主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态，D正确。
故选D。
5. 磷酸转运器是叶绿体膜上的重要结构，可将卡尔文循环过程中产生的磷酸丙糖运至细胞质用于蔗糖合成，同时将释放的Pi运回叶绿体基质。据图分析正确的是（ ）

A. 物质a为ATP，它可在叶绿体基质中合成
B. 磷酸丙糖是暗反应产物，在细胞质基质中合成淀粉
C. 若磷酸转运器活性受抑制，会导致淀粉合成量下降
D. 磷酸转运器可协调蔗糖合成速率与CO2固定速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质a为ATP，它可在叶绿体类囊体薄膜上合成，A错误；
B、磷酸丙糖是暗反应产物，在叶绿体基质中合成淀粉，在细胞质基质中合成蔗糖，B错误；
C、若磷酸转运器活性受抑制，磷酸丙糖在叶绿体内积累，会导致淀粉合成量上升，C错误；
D、通过分析可知，磷酸转运器可协调蔗糖合成速率与CO2固定速率，D正确。
故选D。
6. 关于无菌操作的叙述，错误的是（ ）
A. 一般不用煮沸消毒法对牛奶消毒，因为高温易破坏牛奶中的某些营养物质
B. 利用植物组织培养技术繁殖脱毒苗时，需要对外植体进行严格灭菌
C. 用紫外线消毒时，适量喷洒石炭酸等消毒剂可提高消毒效果
D. 使用后的培养基，需经过高压蒸汽灭菌后方可丢弃
【答案】B
【解析】
【详解】A、一般不用煮沸消毒法对牛奶消毒，因为高温易破坏牛奶中的某些营养物质，牛奶用的消毒方法是巴氏消毒法，A正确；
B、利用组织培养技术繁殖脱毒苗时，需要对植物的外植体进行消毒，B错误；
C、用紫外线消毒时，为了提高消毒效果，可适量喷洒石炭酸等消毒剂，C正确；
D、使用后的培养基，为了防止对环境造成污染，通常需经过高压蒸汽灭菌后方可丢弃，D正确。
故选B。
7. 蓝莓酒和蓝莓醋被称为“液体黄金”"口服化妆品”等。下图表示以鲜蓝莓为原料天然发酵制作蓝莓酒和蓝莓醋的过程。下列叙述错误的是（ ）

A. 在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18~25℃
B. 若氧气、糖源充足，蓝莓汁可直接经过程③发酵为蓝莓醋
C. 若灭菌不合格，在酒精发酵旺盛时，醋酸菌可将糖分解为醋酸
D. 在酸性条件下用重铬酸钾溶液检测，若果汁出现灰绿色说明有蓝莓酒产生
【答案】C
【解析】
【详解】A、参与果酒制作的微生物是酵母菌，其生存的适宜温度是18-25℃，因此在制作蓝莓酒时，温度应该控制在18~25℃，A正确；
B、过程③是果醋发酵，所用的微生物是醋酸菌，醋酸菌在氧气、糖源充足条件下可直接发酵为蓝莓醋，B正确；
C、果酒发酵为无氧环境，而醋酸菌是好氧菌，因此在果酒酿造过程中，如果灭菌不严格，含有醋酸菌，醋酸菌也不能将果汁中的糖发酵为醋酸，C错误；
D、重铬酸钾溶液在酸性条件下由橙色变为灰绿色，说明有酒精产生，D正确。
故选C。
8. 筛选淀粉分解菌需使用以淀粉为唯一碳源的培养基。接种培养后，若细菌能分解淀粉，培养基经碘液处理会出现以菌落为中心的透明圈，实验结果见下表。
菌种
菌落直径C（mm）
透明圈直径H（mm）
H/C
细菌Ⅰ
5．1
11．2
2．2
细菌Ⅱ
8．1
13．0
1．6
下列叙述错误的是（ ）
A. 配制该选择培养基时，需要将pH调至酸性条件
B. 筛选分解淀粉的细菌时，菌液应稀释后涂布
C. 以上两种细菌均能将淀粉酶分泌至细胞外
D. H/C的值越大，细菌分解淀粉的能力越强
【答案】A
【解析】
【详解】A、细菌生长繁殖所需要的pH是中性偏碱性，A错误；
B、筛选淀粉分解菌时，需要对菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基上进行培养，B正确；
C、由题表数据可知，以上两种菌均会产生透明圈，说明两种菌均可以产生淀粉酶并分泌到细胞外分解淀粉，C正确；
D、淀粉分解菌的H/C越大，说明该淀粉分解菌分解淀粉的能力越强，D正确。
故选A。
9. 餐厨废水含有丰富的糖类、蛋白质等有机物，科研人员将三种细菌单独或混合接种于餐厨废水中培养，测定的菌悬液细胞密度如下表。下列叙述错误的是（ ）
组别
细胞密度（×107cfu·mL-1）
菌株
对照组
单独培养组
三种细菌混合培养组
解磷巨大芽孢杆菌
0
8．49
8．24
圆褐固氮菌
5．09
3．35
解钾胶质芽孢杆菌
2．81
1．41
注：cfu·mL-1指每毫升样品中培养出的菌落数。
A. 对照组的培养液是经过灭菌处理的餐厨废水
B. 单独培养圆褐固氮菌，在菌悬液稀释105倍涂布量0．1mL时，平板上约有509个菌落
C. 若用显微镜直接计数法进行计数，测得的细胞密度会比涂布平板法统计值偏大
D. 由实验结果可知，三种细菌中解钾胶质芽孢杆菌的竞争能力最弱
【答案】B
【解析】
【详解】A、对照组的培养液是经过灭菌处理的餐厨废水，A正确；
B、单独培养圆褐固氮菌，在菌悬液稀释105倍、涂布量0.1mL时，平板上约有50.9个菌落，B错误；
C、若用显微镜直接计数法进行计数，测得的细胞密度会比涂布平板法统计值偏大，因为涂布平板法计数时相邻的菌体最终会形成一个菌落，故统计值偏低，C正确；
D、三种细菌混合培养组中，解钾胶质芽孢杆菌的数量最少，故竞争能力最弱，D正确。
10. 关于基因治疗和基因芯片的叙述，错误的是（ ）
A. 基因治疗是把正常的外源基因导人有基因缺陷的细胞中
B. 基因芯片可用于寻找目的基因，或对基因进行测序分析
C. 基因芯片可用于遗传病的诊断，基因治疗可用于遗传病的治疗
D. 相对体外基因治疗，体内基因治疗效果较为可靠
【答案】D
【解析】
【详解】A、基因治疗是把健康的外源基因导入有基因缺陷的细胞中，使该基因的表达产物发挥功能，从而达到治疗疾病的目的，A正确；
B、基因芯片可以用于基因测序，其测序原理是DNA分子的杂交测序方法，也可用于寻找目的基因，B正确；
C、基因芯片可以用于遗传病的检测，而基因治疗可用于遗传病的治疗，C正确；
D、基因治疗分为体内基因治疗和体外基因治疗，体外基因治疗效果可靠，D错误。
故选D。
11. 干扰素是治疗癌症的重要药物，最初从人的血液中提取，每升血液中只能提取0．5μg，产量很低，价格十分昂贵。某生物制品公司借助生物工程技术生产干扰素的方法如图。下列叙述错误的是（ ）

A. 目前将基因表达载体导人受精卵最有效的方法是显微注射法
B. 细胞A和细胞B分别是原始性腺细胞、内细胞团细胞
C. 在胚胎移植时，需要选择发育良好的桑椹胚或囊胚进行操作
D. 获取二分胚时，需将囊胚的内细胞团均等分割
【答案】B
【解析】
【详解】A、显微注射法是目前将基因表达载体导人受精卵的最有效的方法，A正确；
B、细胞A和细胞B分别是内细胞团细胞、原始性腺细胞，B错误；
C、在胚胎移植时，需要选择发育良好的桑椹胚或囊胚进行操作，以提高胚胎移植的成功率，C正确；
D、在通过切割囊胚获取二分胚时，需注意将囊胚的内细胞团均等分割，以保证胚胎正常发育，D正确。
故选B。
12. 新型冠状病毒（2019-nCoV）是具外套膜的RNA病毒，它的外套膜上具有多种蛋白而呈“冠状”，其中S蛋白是该病毒表面的主要抗原，新冠疫情给人们健康、社会稳定、经济发展等各方面带来了严重影响。下列说法错误的是（ ）

A. 2019-nCoV可在空气中大量繁殖并大肆传播，佩戴口罩可有效预防病毒传播
B. 外套膜蛋白的多样性是由氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质空间结构决定的
C. 临床上可利用分子杂交技术对病毒的核酸检测或通过抗体检测进行诊断
D. 抗S蛋白抗原的单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的优点
【答案】A
【解析】
【详解】A、2019-nCoV必需寄生在活细胞中才能大量繁殖，A错误；
B、外套膜蛋白具有多样性，因为合成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，蛋白质的空间结构不同，B正确；
C、利用DNA分子杂交技术可以进行核酸检测，或者也可以通过抗原-抗体杂交进行临床检验和诊断，C正确；
D、单克隆抗体的最主要优点就是特异性强，灵敏度高，能够大量制备，D正确。
故选A。
13. 我国科学家成功将小鼠卵泡中卵母细胞周围的颗粒细胞转化为GV卵母细胞，进而恢复减数分裂并顺利培育出健康后代（如图）。下列叙述错误的是（ ）

A. 过程①的实质是基因选择性表达，类似于脱分化过程
B. X细胞的遗传物质应与当初卵泡中卵母细胞的相同
C. X细胞受精后，会再释放出一个极体
D. 过程③涉及体外受精、早期胚胎培养及胚胎移植等技术
【答案】B
【解析】
【详解】A、过程①卵泡中的颗粒细胞经诱导，脱分化为多能干细胞，其实质是基因选择性表达，A正确；
B、X细胞是卵泡中的颗粒细胞经由脱分化和减数分裂等过程形成的，故遗传物质与卵母细胞的不一定相同，B错误；
C、X细胞应处于减数第二次分裂中期才能与获能的精子受精，受精后继续进行减数分裂，故会再释放出一个极体，C正确；
D、过程③涉及体外受精，受精后要进行早期胚胎培养及胚胎移植，D正确。
故选B。
14. 关于细胞工程技术在生产实践中应用的叙述，正确的是（ ）
A. 愈伤组织细胞分裂能力强，可作为体细胞诱变育种的材料
B. 用马铃薯幼苗茎尖进行组织培养，可获得抗病毒新品种
C. 动物胚胎细胞分化程度低，可优先作为核移植的受体细胞
D. 动物细胞培养可以直接获得动物的组织或器官
【答案】A
【解析】
【详解】A、愈伤组织分化程度降低，其细胞分裂能力强，可作为体细胞诱变育种的材料，A正确；
B、用马铃薯幼苗茎尖进行组织培养，可获得脱毒苗，但不能获得抗病毒新品种，B错误；
C、动物胚胎细胞分化程度低、易恢复全能性，可优先作为核移植的供体细胞，而不是受体细胞，C错误；
D、动物细胞培养可以直接获得细胞或细胞产物，D错误。
故选A。
二、选择题：
15. 在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说（如图所示）。下列叙述正确的是（ ）

A. 在细胞呼吸过程中催化ATP合成的酶不具有信号肽序列
B. 若在合成新生肽阶段切除信号序列，则游离核糖体不能附着于内质网上
C. 信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上
D. 若结合信号肽的SRP不与DP识别结合，则分泌蛋白会停止合成
【答案】ABCD
【解析】
【详解】A、在细胞呼吸过程中催化ATP合成的酶不是分泌蛋白，不具有信号肽序列，A正确；
B、若在合成新生肽阶段切除信号序列，则不能被DP和SRP识别，游离核糖体不能附着于内质网上，B正确；
C、由题图可知，信号肽需借助DP和SRP的识别结合，引导核糖体附着于内质网上，才能转移至内质网膜上，C正确；
D、若结合信号肽的SRP不与DP识别结合，则游离核糖体不能附着于内质网上，分泌蛋白会停止合成，D正确。
故选ABCD。
16. 溶酶体内的pH一般稳定在4．6左右。当pH升高时，溶酶体膜上与H+和Na+转运有关的蛋白V一ATPase和TPC等将发生相应变化（如图）。下列说法正确的是（ ）

A. 溶酶体内含有多种水解酶，其最适pH均接近4．6
B. pH升高可解除mTORC1蛋白对TPC的活性抑制
C. TPC通道打开后，H+和Na+通过协助扩散顺浓度梯度进出溶酶体
D. V-ATPase和TPC功能不同的根本原因是基因的碱基序列不同
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、根据题意可知，溶酶体内的pH一般稳定在4.6左右，含有多种水解酶，A正确；
B、pH为4．6时mTORC1蛋白对TPC的活性有抑制作用，pH升高可解除mTORC1蛋白对TPC的活性抑制，B正确；
C、据图可知，TPC通道打开后，H+进入溶酶体需要消耗能量，为主动运输的过程，C错误；
D、V-ATPase和TPC功能不同的根本原因是编码它们的基因的碱基序列不同，D正确。
故选ABD。
17. 在最适温度和pH条件下，生成物的量与时间的关系如曲线a，酶促反应速率与反应物浓度的关系如曲线b。据图分析错误的是（ ）

A. 曲线a中A点后生成物的量不再增加的原因是底物完全分解
B. 适当提高温度，曲线a会发生上移变为曲线d
C. 若酶量减少，曲线b的变化走势可用曲线f表示
D. 反应物浓度是限制曲线b中BC段酶促反应速率的主要因素
【答案】B
【解析】
【详解】A、曲线a中A点后生成物的量不再增加，可能的原因是随着反应的进行，底物完全被分解，A正确；
B、曲线a是在最适温度条件下，若适当提高温度，酶的活性会降低，曲线a会发生下移，B错误；
C、若酶量减少，底物与酶接触的机会减小，酶促反应速率会降低，曲线b的变化走势可用曲线f表示，C正确；
D、若在曲线b中BC段增大反应物浓度，酶促反应速率会明显升高，说明反应物浓度是限制曲线b中BC段酶促反应速率的主要因素，D正确。
故选B。
18. 科研人员从被石油污染的土壤中分离获得能降解石油成分“多环芳烃菲”的菌株Q，分离步骤如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 在土壤取样时，采集土壤样品不需要无菌操作
B. ①~④所用培养基都应以多环芳烃菲作为唯一碳源
C. 步骤④用平板划线法纯化菌株Q时，至少对接种环进行5次灼烧灭菌
D. 此方法计数会因两个或多个细胞聚集在一起形成个菌落而使计数结果偏低
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、在土壤取样时，采集土壤样品需要无菌操作，A错误；
B、因为要筛选能降解石油成分“多环芳烃菲”的菌株Q，①~④所用培养基都应以多环芳烃菲作为唯一碳源，B正确；
C、步骤④用平板划线法纯化菌株Q时，至少对接种环进行6次灼烧灭菌，故C错误；
D、平板划线法不能用来统计菌种的数量，D错误。
故选ACD。
19. 基因工程中使用特定的限制性内切核酸酶切割目的基因和质粒，便于重组质粒构建和筛选。已知限制性内切核酸酶I的识别序列和切点是一G↓GATCC-，限制性内切核酸酶II的识别序列和切点是一↓GATC-，据图分析错误的是（ ）

A. 限制性内切核酸酶I和限制性内切核酸酶II切割后获得的黏性末端相同
B. 用限制性内切核酸酶II切割获得目的基因时，会有16个氢键发生断裂
C. 质粒只能用限制性内切核酸酶I切割，目的基因可以只用限制性内切核酸酶II切割
D. 选用限制酶切割目的基因时，只要目的基因两端的序列中含有该酶的识别序列即可
【答案】BD
【解析】
【详解】A、据题可知，限制性内切核酸酶I和限制性内切核酸酶II虽然识别的序列不同，切割后获得的黏性末端相同，A正确；
B、GATC对应的DNA序列含有10个氢键，用限制性内切核酸酶II切割获得目的基因时，目的基因两端均会形成GATC单链，会有20个氢键发生断裂，B错误；
C、若用限制酶Ⅱ切割质粒，两个标记基因都会被破坏，用限制酶I切割目的基因不能获得目的基因，因此质粒用限制性核酸内切酶Ⅰ切割，目的基因用限制性核酸内切酶Ⅱ切割，C正确；
D、选用限制酶切割目的基因时，除了目的基因两端的序列中含有该酶的识别序列，还要考虑与运载体结合的问题，D错误。
故选BD。
20. 杜泊羊以其生长速度快、肉质好等优点，被称为“钻石级”肉用绵羊，利用胚胎工程快速繁殖杜泊羊的流程如图。下列叙述错误的是（ ）

A. 为了获得更多的卵母细胞，需用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理
B. 从卵巢中采集的卵母细胞，可直接与获能的精子进行体外受精
C. 为避免代孕绵羊对植入胚胎产生排斥反应，应注射免疫抑制剂
D. 为了进一步扩大繁殖规模，可利用胚胎分割技术获得同卵双胎
【答案】BC
【解析】
【详解】A、用促性腺激素对雌性杜泊羊进行处理，可达到超数排卵的目的，A正确；
B、根据采集部位而定，如果是从输卵管采集的卵细胞，已发育成熟，可直接与获能的精子在体外受精；如果是从卵巢是采集的卵细胞，未发育成熟，都要经过体外人工培养成熟后才能与获能的精子受精，B错误；
C、同期发情的代孕绵羊对植入胚胎不产生排斥反应，故不需要注射免疫抑制剂，C错误；
D、为了进一步扩大繁殖规模，可通过胚胎分割技术获得同卵双胎，以便获得更多的后代，D正确。
故选BC。
三、非选择题：
21. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质。为了研究ATP合成过程中的能量转换机制，科学家利用提纯的大豆磷脂、蓝细菌膜蛋白I和牛细胞膜蛋白Ⅱ构建成ATP体外合成体系（简称“人工体系”）如图。

（1）在光照条件下，大豆叶肉细胞中ATP的合成场所有_______________。
（2）科学家利用人工体系模拟了叶绿体中____________和___________上合成ATP的能量转换过程。在人工体系中，膜蛋白I的作用是____________。
（3）科学家利用人工体系进行了相关实验，结果如下表。
组别
人工体系
H+通过I的转运
H+通过Ⅱ的转运
ATP
大豆磷脂构成的囊泡
膜蛋白I
膜蛋白Ⅱ
1
+
+
+
有
有
产生
2
+
-
+
无
无
不产生
3
+
+
-
有
无
不产生
注：“+”“-”分别表示人工体系中组分的有、无。
①比较第1组和第2组的实验结果可知，I可以转运H+进入囊泡。进一步研究发现，第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明H+通过膜蛋白Ⅰ的运输方式是_____________。
②比较第1组和第3组的实验结果可知，ADP和Pi合成ATP的过程中伴随着图中______的过程。
（4）综合分析可知，人工体系产生ATP的能量转换过程可表示为_____________（用文字和箭头表示）。
（5）ATP又称腺苷三磷酸，可以简写成A-Pα～Pβ～Pγ。由于末端磷酸基团具有较高的转移势能，使得远离A的化学键不稳定，该键容易断裂和重新生成，形成了ATP的循环供能机制。利用放射性同位素标记法，以培养液中叶绿体为材料，设计实验验证上述结论。请简要写出实验思路，并预期实验结果_____________。
【答案】 (1). 细胞质基质、线粒体和叶绿体 (2). 类囊体薄膜 (3). 线粒体内膜 (4). 吸收光能并运输H+ (5). 主动运输 (6). H+通过膜蛋白Ⅱ向囊泡外转运 (7). 光能→H+浓度梯度势能→ATP中化学能 (8). 实验思路：在培养液中加入放射性同位素标记的磷酸，光照一段时间后，提取叶绿体中的ATP，并分别检测β、γ位磷酸是否含有放射性
预期实验结果：γ位磷酸含有放射性，β位磷酸没有放射性。
【解析】
【详解】（1）在光照条件下，大豆叶肉细胞中能够进行呼吸作用和光合作用，产生ATP的场所有细胞溶胶（细胞质基质）、线粒体、叶绿体。
（2）叶绿体中合成ATP的场所是类囊体薄膜，以及线粒体内膜上合成ATP的能量转换过程。据图可知，人工体系中，膜蛋白Ⅰ的作用是吸收光能并运输H+。
（3）①比较第1、2组的实验结果可知，由于第1组囊泡内pH比囊泡外低1.8，说明囊泡内的H+浓度大于囊泡外的H+浓度，说明H+通过膜蛋白I的运输方式是主动转运。
②比较第1、3组的实验结果可知，ADP和Pi合成ATP的过程中伴随着图中H+通过膜蛋白Ⅱ向囊泡外转运的过程。
（4）综合题意与题图分析可知，人工体系产生ATP的能量转化过程为光能→H+浓度梯度势能→ATP中化学能。
（5）该实验目的是为了验证ATP中远离A的磷酸基团Pγ在ATP循环功能机制中的转移情况。
实验思路：在培养液中加入放射性同位素标记的磷酸，光照一段时间后，提取叶绿体中的ATP，并分别检测β、γ位磷酸是否含有放射性。
预期实验结果：γ位磷酸含有放射性，β位磷酸没有放射性。
22. RuBisCo是普遍分布于玉米、大豆等作物叶绿体中的一种双功能酶，它既是光呼吸中不可缺少的加氧酶，也是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶。在较强光照下，RuBi-sCo以五碳化合物（RuBP）为底物，在CO2/O2值高时，使RuBP结合CO2发生羧化；在CO2/O2值低时，使RuBP结合O2发生氧化产生光呼吸，具体过程如图所示。

（1）RuBisCo在叶绿体中存在的具体部位是____________。从物质变化的角度看，光呼吸和有氧呼吸的共同点是____________。
（2）在适宜光照条件下，给玉米幼苗提供适量18O2一段时间后，检测发现幼苗体内出现了含18O2的葡萄糖。此过程中18O2转移到葡萄糖的途径为____________（结合生理过程用文字表述）。
（3）在天气晴朗、气候干燥的中午，大豆叶肉细胞中光呼吸的强度较通常条件下会明显_____（填“升高”或“降低”）。光呼吸的存在会明显降低作物产量，原因是____________。
（4）人为地增加环境中的____________浓度，既可提高作物产量，又可抑制光呼吸，但长时间抑制光呼吸会导致作物不能正常生长。近来研究表明，光呼吸是植物在长期进化过程中适应环境变化、提高抗逆性而形成的一条代谢途径。据图推测，光呼吸提高抗逆性的作用机理是____________。
【答案】 (1). 叶绿体基质 (2). 消耗O2，产生CO2 (3). 18O2在有氧呼吸的第三阶段与[H]结合产生H182O，然后H182O在有氧呼吸的第二阶段与丙酮酸反应产生C18O2，C18O2参与光合作用的暗反应合成含有18O的葡萄糖 (4). 升高 (5). 光呼吸消耗参与暗反应的ATP、[H]和RuBP，使暗反应速率减慢，从而使光合作用合成有机物减少 (6). CO2 (7). 光呼吸消耗光反应产生的过多[H]和ATP等，防止代谢产物积累对细胞造成损害（或光呼吸为光合作用提供CO2）
【解析】
【详解】（1）据题可知RuBisCo是卡尔文循环中固定CO2最关键的羧化酶，故存在的部位是叶绿体基质；据图分析可知光呼吸和有氧呼吸一样需要消耗氧气产生二氧化碳。
（2）此过程中18O2转移到葡萄糖的途径为，18O2最先参与有氧呼吸的第三阶段与[H]结合产生H18O2，然后H18O2在有氧呼吸的第二阶段与丙酮酸反应产生C 18O2，C 18O2参与光合作用的暗反应合成含有18O的葡萄糖。
（3）在天气晴朗、气候干燥的中午，光照强度较强，且由于气孔关闭CO2/O2值低，此时RuBi-sCo以五碳化合物（RuBP）为底物，使RuBP结合O2发生氧化产生光呼吸，故光呼吸强度升高。光呼吸存在时，光呼吸消耗参与暗反应的ATP、[H]和RuBP，使暗反应速率减慢，从而使光合作用合成有机物减少。
（4）人为地增加环境中的二氧化碳浓度，既可提高作物产量，又可抑制光呼吸。据图推测，光呼吸提高抗逆性的作用机理是光呼吸可以为光合作用提供CO2。
23. 已知筛选抗链霉素大肠杆菌的实验步骤和大致流程如下。

A．把大量对链霉素敏感的大肠杆菌接种在不含链霉素的培养基1表面，在适宜的无菌条件下培养；
B．待培养基上长出密集的小菌落后，用影印法依次接种到不含链霉素的培养基2和含有链霉素的培养基3上，然后在适宜的无菌条件下培养；
C．一段时间后，在培养基3上出现了抗链霉素的大肠杆菌菌落，将其挑选出来再进一步筛选。
（1）制备固体培养基的基本步骤一般包括：计算、称量、_________，若需调节pH，应在灭菌之____________（填“前”或“后”）进行操作。实验中对培养皿和培养基一般采用的灭菌方法依次是__________________。
（2）从功能上看，含有链霉素的培养基属于____________，该类培养基的作用原理是____________________________。
（3）欲纯化抗链霉素的菌种，可将图中____________号培养基上的菌落影印到新的含链霉素的培养基上，待长出菌落后重复以上过程。影印法可用于菌种的纯化，常用的纯化方法还有_____________。
（4）现有抗大肠杆菌突变抑制剂，为探究抗链霉素突变发生在大肠杆菌接触链霉素之前，还是在接触之后，请简要写出实验思路，并预期实验结果和结论_______。
【答案】 (1). 溶化、灭菌、倒平板 (2). 前 (3). 干热灭菌法和高压蒸汽灭菌法 (4). 选择培养基 (5). 允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长 (6). 3 (7). 平板划线法和稀释涂布平板法 (8). 在2号培养基上找到3号培养基上菌落对应的菌落，挑取后接种到含链霉素和抗大肠杆菌突变抑制剂的培养基上，看是否有菌落长出。若有菌落长出，说明抗链霉素突变发生在接触链霉素之前；若没有菌落长出，说明抗链霉素突变发生在接触链霉素之后
【解析】
【详解】（1）制备固体培养基的基本步骤一般包括：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，其中调节pH值应该在灭菌之前。实验中对培养皿采用干热灭菌法灭菌，培养基一般采用的和高压蒸汽灭菌法美军。
（2）培养基中加入链霉素，只有抗链霉素的菌种才能生存，而对链霉素敏感的大肠杆菌会死亡，因此从功能上看，培养基属于选择培养基。选择培养基的作用原理是允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长。
（3）3号培养基含有链霉素，故欲纯化抗链霉素的菌种，可将图中3号培养基上的菌落影印到新的含链霉素的培养基上，待长出菌落后重复以上过程。影印法可用于菌种的纯化，常用的纯化方法还有平板划线法和稀释涂布平板法。
（4）探究抗链霉素突变发生在大肠杆菌接触链霉素之前，还是在接触之后，可在2号培养基上找到3号培养基上菌落对应的菌落，挑取后接种到含链霉素和抗大肠杆菌突变抑制剂的培养基上，看是否有菌落长出。若有菌落长出，说明抗链霉素突变发生在接触链霉素之前；若没有菌落长出，说明抗链霉素突变发生在接触链霉素之后。
24. 下图是利用大肠杆菌作为工程菌生产人生长激素的操作流程。所用pBR322质粒含有限制酶PstⅠ、EcoRⅠ和HindⅢ的切点各一个，且三种酶切割形成的末端各不相同，而受体大肠杆菌不含Ampr、Tetr基因，其中Ampr表示青霉素抗性基因，Tetr表示四环素抗性基因。

（1）人生长激素基因在经③处理之前需经过PCR扩增，扩增时加入的物质有：模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸和____________酶；若一个人生长激素基因在PCR仪中经过4次循环，需要____________个引物。
（2）过程④所用的酶是__________，过程⑤常用_________溶液处理大肠杆菌。如果将限制酶EcoRⅠ和HindⅢ与pBR322质粒混合，则切割形成的DNA片段最多可能有____种。
（3）通过分析操作流程图可知，该过程中应选用限制酶____________和____________同时对质粒和目的基因进行切割，这样做的优点是____________。
（4）在甲培养基上生长的大肠杆菌，除了成功导入含重组质粒的大肠杆菌外，还有____。对此需要用无菌牙签挑取甲培养基上的单个菌落，分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上，根据生存情况选取____________的大肠杆菌，即为成功导入人生长激素基因的大肠杆菌。
【答案】 (1). 热稳定DNA聚合（酶） (2). 30 (3). DNA连接酶 (4). CaCl2 (5). 4 (6). PstI (7). EcoR I (8). 防止错接和自身环化 (9). 导入pBR322质粒的大肠杆菌 (10). 在丙中能生长，同时在乙中不能生长
【解析】
【详解】（1）采用PCR技术扩增目的基因需要模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸和热稳定DNA聚合（酶）酶；若一个人生长激素基因在PCR仪中经过4次循环，4次循环产生的DNA数目为24=16个，一个DNA分子两条链，除了模板链中不含引物外，其他的链均需要引物，故需要24×2-2=30个引物。
（2）过程④表示基因表达载体的构建，所用的酶是DNA连接酶；过程⑤表示将基因表达载体导入大肠杆菌，为了提高转化率。首先用Ca2+处理大肠杆菌使其成为感受态细胞，可以提高转化率。结合图示可知，质粒上有限制酶EcoRⅠ和HindⅢ的酶切位点个一个，故如果将限制酶EcoRⅠ和HindⅢ与pBR322质粒混合，则切割形成的DNA片段最多可能有4种。
（3）通过分析操作流程图可知，结合图示可知该过程中应选用限制酶PstI和EcoR I同时对质粒和目的基因进行切割，从而使目的基因的两端以及质粒的两端出现了不同的黏性末端，然后加入DNA连接酶实现连接，这样做的优点是防止错接和自身环化。
（4）在甲中能生长的是具有四环素抗性的细菌，含有四环素抗性基因，除了成功导入含重组质粒的大肠杆菌外，还有导入pBR322质粒的大肠杆菌。对此需要用无菌牙签挑取甲培养基上的单个菌落，分别接种到乙和丙两个培养基的相同位置上，在目的基因插入质粒后，破坏了青霉素抗性基因，使含有目的基因的大肠杆菌不能在含有青霉素的乙培养基上生长，但四环素基因是完好的，即含有目的基因的大肠杆菌能在含有四环素的丙培养基上生长，即在丙中能生长，同时在乙中不能生长的大肠杆菌是成功导入目的基因的大肠杆菌。
25. 神经纤毛蛋白一1（NRP-1）是一种多功能糖蛋白，在多种肿瘤组织中容易大量合成，可与血管内皮生长因子结合促进肿瘤血管的形成，使肿瘤体积增大。研究人员利用动物细胞工程技术制备抗NRP-1的单克隆抗体（NRP-1MAb），并开展该药物对人乳腺癌肿瘤进行靶向治疗的研究。
（1）取人乳腺癌组织切块，用____________进行分散处理后，利用____________技术培养获得人乳腺癌细胞（MCF7），然后制成单细胞悬液后备用。
（2）给健康裸鼠注射____________使其产生免疫反应，然后从该鼠脾脏中获取效应B细胞，将效应B细胞与骨髓瘤细胞融合，制备杂交瘤细胞。选取NRP-1抗体检测阳性的杂交瘤细胞进行体外培养获得NRP-1MAb，培养时需要的气体环境是____________。
（3）为进一步确定NRP-1MAb靶向治疗时的用药剂量，研究人员将MCF7细胞悬液等量注入4组生长状况一致的健康裸鼠右前腋下，接种3天后开始对实验组分别注射_____，对照组注射等量的生理盐水，每隔5天给药1次，共7次。每次给药后测算一次肿瘤体积，结果如图所示。

分析上图可以得出的结论是________________________________________________。
（4）根据实验结果，请给出使用NRP-1MAb进行靶向治疗乳腺癌的临床建议及原因。____________
【答案】 (1). 胰蛋白酶（或胶原蛋白酶） (2). 动物细胞培养 (3). 神经纤毛蛋白-1（NRP-1）上清液 (4). 95%的空气和 5%的CO2 (5). 不同剂量的等量NRP-1MAb溶液 (6). NRP-1MAb能有效地降低肿瘤体积，抑制生长，中、高剂量NRP-1MAb的降低效果比低剂量的更显著 (7). 采用中剂量给药。用药量少，对人体健康危害小，且效果明显
【解析】
【详解】（1）动物组织细胞的分散可以用胰蛋白酶处理，因为连接动物细胞之间的结构化学本质是蛋白质。需运用动物细胞培养技术获得MCF7。
（2）要制备NRP-1单克隆抗体，需要用NRP-1蛋白对小鼠进行注射，使小鼠产生免疫反应，产生相应的浆细胞。培养时需要的气体环境是95%的空气和 5%的CO2。
（3）根据实验目的可知，实验的自变量为NRP-1MAb溶液的剂量，故接种3天后开始对实验组分别注射不同剂量的等量NRP-1MAb溶液。注射不同剂量NRP-1 MAb 33天后，剥离肿瘤组织称重，根据实验数据可知，NRP-1 MAb能够有效地降低肿瘤组织的重量，中、高剂量抗体的降低效果比低浓度的好。
（4）根据实验结果，使用NRP-1MAb进行靶向治疗乳腺癌应采用中剂量给药。用药量少，对人体健康危害小，且效果明显。