[生物][期末]福建省福州市九县(市、区)一中2023-2024学年高二下学期7月期末试题(解析版)

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一、单项选择题（本题共16题，1-12题每题2分，13-16题每题4分，共40分）
1. 2023年以来，多地出现了呼吸道合胞病毒（结构模式图如下图所示）感染引发肺炎的病例。已知肺炎支原体、肺炎链球菌感染也能引发肺炎，青霉素能抑制细菌细胞壁的形成而具有杀菌作用。下列有关说法正确的是（ ）

A. 呼吸道合胞病毒的化学组成只有核酸和蛋白质
B. 肺炎链球菌可利用自身的核糖体来进行蛋白质的合成
C. 临床上可用一定剂量的青霉素来治疗肺炎支原体引发的肺炎
D. 以上三种病原体的遗传物质都是 RNA
【答案】B
【分析】生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。具有细胞结构的生物含有DNA和RNA，遗传物质是DNA。
【详解】A、分析题图可知，呼吸道合胞病毒的化学组成除了核酸和蛋白质外，还有包膜，A错误；
B、肺炎链球菌是原核生物，含有核糖体，故可利用自身的核糖体来进行蛋白质的合成，B正确；
C、肺炎支原体无细胞壁，故临床上不可用一定剂量的青霉素来治疗肺炎支原体引发的肺炎，C错误；
D、呼吸道合胞病毒的遗传物质是RNA，肺炎支原体和肺炎链球菌具有细胞结构，二者的遗传物质是DNA，D错误。
故选B。
2. 浒苔是一种绿藻，微囊藻属于蓝细菌，两者大量繁殖均能引发水华现象。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 两者都能将光能转化为化学能
B. 两者的中心体都参与了有丝分裂
C. 两者的核糖体的形成都与核仁有关
D. 两者都含有生物膜系统
【答案】A
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物，由真核细胞构成的生物叫真核生物；原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体，原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、绿藻属于真核生物，具有叶绿体，微囊藻属于蓝细菌，具有叶绿素和藻蓝素，两者都能将光能转化为化学能，A正确；
B、微囊藻属于原核生物，无中心体，B错误；
C、微囊藻属于原核生物，无核仁，C错误；
D、微囊藻属于原核生物，其细胞中只有细胞膜一种生物膜，因此不存在生物膜系统，D错误。
故选A。
3. 下列有关水和无机盐的叙述，正确的是（ ）
A. 在渗透作用过程中，水分子主要从高浓度溶液向低浓度溶液扩散
B. 缺铁会导致血红蛋白合成发生障碍，引起“镰刀型贫血症”
C. 患急性肠炎病人，很可能因呕吐腹泻造成机体脱水，需及时补充葡萄糖盐水
D. 用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可维持细胞的酸碱平衡
【答案】C
【详解】A、在渗透作用过程中，水分子主要从低浓度溶液向高浓度溶液扩散，A错误；
B、缺铁会导致血红蛋白合成发生障碍，引起“缺铁性贫血症”，镰刀型贫血症是基因突变造成的，B错误；
C、呕吐、腹泻的病人，不能吸收水和无机盐等，需及时补充葡萄糖盐水维持内环境的稳态，C正确；
D、用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，因为钙盐可调节肌肉收缩，D错误。
故选C。
4. 下列关于组成细胞的分子、细胞结构和功能的叙述中，正确的是（ ）
A. 原核细胞的拟核中不存在DNA一蛋白质的复合物
B. 纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞内的储能物质
C. 细胞骨架和生物膜系统均与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动有关
D. 卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料
【答案】C
【分析】细胞骨架：真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序生的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、原核细胞的拟核中也存在DNA一蛋白质的复合物，如DNA复制过程中DNA聚合酶和拟核DNA结合成DNA一蛋白质的复合物，A错误；
B、纤维素是由葡萄糖聚合而成的生物大分子，是植物细胞壁的组成成分，纤维素不是储能物质，B错误；
C、细胞骨架和生物膜系统都与物质运输、能量转换和信息传递等生命活动密切相关，是细胞进行正常生命活动必不可少的结构物质，C正确；
D、卵细胞体积较大富含营养物质，为胚胎早期发育提供所需养料，卵细胞体积大，相对表面积较小，不利于和周围环境进行物质交换，D错误。
故选C。
5. 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸，这两种核酸的基本组成单位如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. HIV的遗传物质是核酸甲
B. 核酸乙中不会存在氢键
C. 与合成核酸乙的单体相比，核酸甲的单体的3’位置的碳原子上少一个氧原子
D. 生物体内核酸甲的多样性与核苷酸的排列顺序有关，与其连接方式无关
【答案】D
【分析】据图可知，核酸甲的组成部分五碳糖是脱氧核糖，碱基是T、A、G、C，表示脱氧核糖核酸；核酸乙的组成部分五碳糖是脱氧核糖，碱基是U、A、G、C，表示核糖核酸。
【详解】A、HIV的遗传物质是RNA，核酸甲是DNA，A错误；
B、核酸乙为RNA，RNA中的tRNA具有局部的双链区，也存在氢键，B错误；
C、用于合成核酸甲的单体是脱氧核糖核苷酸，脱氧核糖的2＇位置的碳原子上原有的羟基脱去一个氧，C错误；
D、核酸甲是DNA，生物体内核酸甲功能多样性与核苷酸的种类、排序、数量有关，与连接方式无关，D正确。
故选D。
6. 下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是（ ）
A. 从图甲可见250mml·L-1NaCl溶液几乎不影响人红细胞的代谢
B. 图乙中10min内植物细胞体积变化是先减小后增大，b点时细胞内溶液浓度等于0时浓度
C. 图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D. 人的红细胞长时间处在300mml·L-1NaCl溶液中可能死亡，乙图实验过程中细胞始终能保持生物活性
【答案】D
【分析】题图分析，甲图中随着NaCl溶液浓度的增加，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比越来越小，当NaCl溶液浓度低于100mml•L-1，红细胞会吸水涨破；当NaCl溶液浓度等于150mml•L-1，红细胞的体积（V）与初始体积（V0）之比是1，该溶液浓度与细胞内液浓度的渗透压相等。乙图中植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量先增加后减少，即发生质壁分离后自动复原。
【详解】A、图甲中，250mml•L-1NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1，说明红细胞失水皱缩了，会影响红细胞的代谢，A错误；
B、图乙中植物细胞在10min内失水量先增加后减少，原因是随着时间的延长，Na+、Cl-通过主动运输进入了细胞液，增大了细胞液的浓度，10min时，即b点时细胞内溶液浓度大于0时浓度，B错误；
C、细胞的吸水能力和细胞液的浓度成正比，a点植物细胞失水量最多，细胞液浓度最大，此时细胞吸水能力最大，C错误；
D、人红细胞长时间处于300mml•L-1NaCl溶液中会使细胞失水过多而死亡，但图乙细胞在处理时间内细胞先失水后吸水，说明细胞原生质层具有选择透过性，细胞一直具有活性，D正确。
故选D。
7. 差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。下列叙述正确的是（ ）
A. 在分离动物细胞的细胞器时，需要先用胰蛋白酶和胶原蛋白酶破坏细胞膜
B. 离心速率较低时，能够让较小的颗粒沉降，改变离心速率可分离不同细胞器
C. 将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA
D. 将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物，向其中加入葡萄糖一定会得到H2O和CO2
【答案】C
【分析】分离细胞器的原理：由于不同细胞器的比重不同，采用差速离心法，低速率大颗粒沉降，小颗粒在上清液，取上清液高速率离心，沉降小颗粒。
【详解】A、分离动物细胞的细胞器，要先将细胞膜破坏，可采用吸水涨破的方法，用胰蛋白酶和胶原蛋白酶只能除去细胞膜中的蛋白质，A错误；
B、由于不同细胞器的比重不同，采用差速离心法，低速率大颗粒沉降，小颗粒在上清液，取上清液高速率离心，沉降小颗粒，B错误；
C、将菠菜研磨液在一定转速下离心得到上清液，由于DNA不溶于冷酒精，向其中加入冷酒精可以粗提取DNA，C正确；
D、将酵母菌破碎后离心得到的沉淀物，其沉淀物主要含有线粒体等细胞器以及细胞核，能发生有氧呼吸的第二、三阶段，其底物是丙酮酸，所以向其中加入葡萄糖后一定不会得到H2O和CO2，D错误。
故选C。
8. 如图所示为某生物细胞核的结构组成，下列有关叙述正确的是（ ）

A. 核仁是细胞代谢和遗传的控制中心，与某种RNA的合成有关
B. 图示中有中心体，说明该生物一定是动物细胞
C. 核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，核膜也具有选择透过性
D. 内质网膜除了与核膜直接相连，还可以与高尔基体膜间接相连
【答案】D
【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，核仁与某种RNA的合成有关，A错误；
B、中心体存在于动物和低等植物中，B错误；
C、核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，DNA不能通过核孔进出细胞核，C错误；
D、内质网膜与细胞膜和核膜直接相连，和高尔基体膜之间通过囊泡进行间接联系，D正确。
故选D。
9. 在动物组织中存在间隙连接，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，如下图所示。间隙连接中心有允许相对分子质量小于1000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过的孔道。若细胞内pH值降低，其通透性下降；若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，下列叙述错误的是（ ）
A. 连接子蛋白贯穿2层磷脂分子
B. 间隙连接的存在能增强细胞与外界环境的物质交换
C. 细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性
D. 间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用
【答案】B
【详解】A、分析题图和题干可知，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，由此可知，连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，A正确；
B、间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，故间隙连接的存在能增强细胞与细胞之间的物质交换，B错误；
C、分析题意可知，细胞内pH值降低，其通透性下降，若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，由此可知细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性，C正确；
D、间隙连接中心有允许信号分子等通过的孔道，由此可知，间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用，D正确。
故选B。
10. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示，其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法正确的是（ ）

A. 组蛋白脱乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程
B. 用电刺激、Ca²+载体等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程
C. ③过程中使用有活性的病毒处理的目的是诱导细胞融合
D. 图示流程运用了重组DNA、体细胞核移植、胚胎移植等技术
【答案】B
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。
【详解】A、结合题图，重构胚在加入中Kdm4d的mRNA和TSA后，发育成克隆鼠，而Kdm4d的mRNA表达产物为组蛋白去甲基化酶，可以使组蛋白去甲基化，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，保持组蛋白乙酰化，即组蛋白乙酰化和去甲基化有利于重构胚后续的胚胎发育过程，A错误；
B、在体细胞核移植过程中，用物理方法或化学方法（如电脉冲、钙离子载体、乙醇、蛋白质合成酶抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，B正确；
C、③为动物细胞融合的过程，诱导动物细胞发生融合所用的是灭活的病毒，C错误；
D、图示流程运用了体细胞核移植、胚胎移植等技术，并未运用重组 DNA技术，D错误。
故选B。
11. 科学家使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶（由124个氨基酸残基组成，有4个—S—S—），处理后该酶活性消失，再通过透析的方法去除尿素和巯基乙醇，将该酶转移到生理盐水缓冲液中，经过一段时间，发现该酶活性得以恢复，下列叙述错误的是（ ）
A. 巯基乙醇和尿素处理后胰核糖核酸酶的二硫键被打开
B. 蛋白质的结构影响其功能
C. 蛋白质分子中二硫键的位置与该蛋白质的氨基酸序列有关
D. 非折叠状态的该酶相对分子质量比天然状态减少8
【答案】D
【分析】据图分析可知：使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶，则二硫键被打开，牛胰核糖核酸酶形成非折叠状态，没有活性；去除尿素和巯基乙醇，可形成二硫键，具有生物活性。
【详解】A、据图分析可知：巯基乙醇和尿素处理后胰核糖核酸酶的二硫键被打开，形成非折叠状态，没有活性，A正确；
B、天然折叠状态，酶有催化活性，而非折叠状态，酶无活性，说明蛋白质的结构影响其功能，B正确；
C、蛋白质分子中二硫键的位置与该蛋白质的氨基酸序列有关，即特定的氨基酸之间才能形成-S-S-，C正确；
D、非折叠状态的该酶4个二硫键被断开，形成8个-SH，因此相对分子质量比天然状态多8，D错误。
故选D。
12. 盐碱地中含大量的NaCl、Na2CO3等钠盐，会威胁海水稻的生存。同时一些病原菌也会感染水稻植株，影响正常生长。下图为海水稻抵抗逆境的生理过程示意图，相关叙述不正确的是（ ）

A. H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞
B. 海水稻细胞通过胞吐方式分泌抗菌蛋白抵御病原菌的侵染
C. 液泡逆浓度梯度吸收Na+增大细胞液的浓度以适应高浓度环境
D. H+以协助扩散的方式从细胞质基质运入液泡或运出细胞
【答案】D
【分析】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，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，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，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、由图可以看出，H2O可以通过自由扩散和协助扩散两种方式进入海水稻细胞，A正确；
B、图中，海水稻细胞可形成囊泡运输抗菌蛋白，胞吐方式分泌抗菌蛋白，B正确；
C、图中液泡吸收Na+从低浓度到高浓度，逆浓度梯度增大细胞液的浓度以适应高浓度环境，防止在高浓度的环境下失水，C正确；
D、图中液泡内pH=5.5,细胞质基质pH=7.5,因此H+从细胞质基质运入液泡，是逆浓度梯度，需要消耗能量，方式是主动运输，D错误。
故选D。
13. 不对称体细胞杂交是指利用射线破坏供体细胞的染色质，让其与未经射线照射的受体细胞融合成杂种细胞的技术。所得融合细胞含受体的全部遗传物质及供体的部分遗传物质。研究人员尝试运用不对称体细胞杂交将红豆杉（2n=24）与柴胡（2n=12）进行了融合，培育能产生紫杉醇的柴胡，过程如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
注：X射线处理能随机破坏染色体结构，使其发生断裂、易位、染色体消除等，使细胞不再持续分裂；碘乙酰胺处理使细胞质中的某些酶失活，抑制细胞分裂。
A. 需对杂种植株进行筛选鉴定，获得能产紫杉醇的柴胡
B. A处理为碘乙酰胺处理，B处理为X射线处理
C. 可用高Ca2+一高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合
D. 只有异源融合的原生质体可持续分裂形成再生细胞团
【答案】B
【分析】植物体细胞杂交技术：将植物细胞A与植物细胞B用纤维素酶和果胶酶处理，得到不含细胞壁的原生质体A和原生质体B，运用物理方法或是化学方法诱导融合，形成杂种细胞，再利用植物细胞培养技术将杂种细胞培养成杂种植物体。
【详解】A、原生质体融合可能有多种情况，经过植物组织培养得到的植株可能有多种类型，对这些植株进行筛选鉴定后能获得产紫杉醇的柴胡，A正确；
B、X射线处理能随机破坏染色体结构，碘乙酰胺处理使细胞质中某些酶失活，A处理为X射线处理，B处理为碘乙酰胺处理，B错误；
C、诱导植物原生质体融合的方法有物理法：振动、离心、电激等；化学方法：聚乙二醇来诱导，所以可以用高Ca2+-高pH融合法、离心法等方法诱导原生质体融合，C正确；
D、在培养的过程中要用选择性培养基来筛选，只有异源融合的原生质体在该培养基上生存，才可持续分裂形成再生细胞团，D正确。
故选B。
14. 图1表示葡萄糖载体蛋白的两种构象状态相互转变，使葡萄糖分子顺浓度梯度进入细胞。图2表示离子通道型受体与特定配体结合后发生反应，引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化，使“门”打开，介导离子顺浓度梯度通过细胞膜。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 载体蛋白和通道蛋白属于转运蛋白，图1、图2介导的物质转运均为协助扩散
B. 细胞缺氧会直接影响图2中离子的运输速率，图1中葡萄糖的转运不受影响
C. 若图2配体为一种抑制性神经递质，则该配体可开启突触前膜上的Cl－通道
D. 载体蛋白的构象变化在于氨基酸的种类、数量、排列顺序以及空间结构的变化
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知：离子通道型受体与细胞内或外的特定配体结合后发生反应，引起门通道蛋白的一种成分发生构型变化，使“门”打开，介导离子顺浓度梯度通过细胞膜，属于协助扩散，不需要消耗能量。
【详解】A、图1是从高浓度到低浓度，属于协助扩散，图2离子通道型受体介导离子跨膜运输时顺浓度梯度，不消耗能量，所以也是协助扩散，A正确；
B、图1和图2都是被动运输不消耗能量，细胞缺氧都不影响，B错误；
C、抑制性神经递质可作为一种配体开启突触后膜的Cl-通道，使Cl-进入下一神经元，维持静息电位，C错误；
D、载体蛋白与葡萄糖特异性结合,导致载体蛋白的构象变化，载体蛋白的构象变化跟氨基酸的种类、数量、排列顺序没有关系，D错误。
故选A。
15. 关于叶绿体的起源问题有两种互相对立的学说，即内共生假说和分化假说。按照内共生假说，叶绿体的祖先是蓝细菌（蓝藻），它们在生物进化的早期被原始真核细胞捕获（吞噬），逐步进化为叶绿体。分化假说认为叶绿体是原始的真核细胞内质深逐步分化而形成。已有的一些研究成果更有利于叶绿体起源的内共生假说。以下哪项证据不支持内共生假说（ ）
A. 叶绿体内DNA分子为裸露的环状双链结构，无组蛋白结合并能进行独立的复制和转录
B. 叶绿体中核糖体比真核细胞中核糖体小，与蓝细菌中核糖体相似
C. 叶绿体内蛋白质少数由叶绿体DNA指导合成，多数由核DNA指导合成
D. 叶绿体内外膜的化学成分是不同的，外膜与真核细胞膜一致
【答案】C
【分析】内共生假说认为叶绿体的祖先是蓝细菌，要支持内共生假说需要证明叶绿体和蓝细菌的相似性。
【详解】A、叶绿体内DNA分子为裸露的环状双链结构，无组蛋白结合并能进行独立的复制和转录，表明叶绿体与蓝细菌在DNA上的相似性，A正确；
B、叶绿体中核糖体比真核细胞中核糖体小，与蓝细菌中核糖体相似，表明叶绿体与蓝细菌在细胞器上的相似性，B正确；
C、叶绿体内蛋白质少数由叶绿体DNA指导合成，多数由核DNA指导合成，表明叶绿体与细胞核的密切联系，不支持内共生假说，C错误；
D、叶绿体内外膜的化学成分是不同的，外膜与真核细胞膜一致，表明叶绿体可能是被真核细胞吞噬捕获而来，D正确。
故选C。
16. 水蒸气从叶片扩散到大气的过程中，叶片表面的静止空气层对水分扩散产生的阻力，称为叶片界面层阻力。界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时，叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力。此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。吊竹梅的蒸腾流量与气孔开度的关系如图所示。以下相关说法错误的是（ ）

A. 在静止空气中，气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小
B. 当风速高时，气孔开度是叶片散失水分的主要调控因子
C. 有些植物的叶片生有茸毛，会增强植物的蒸腾作用，有利于植物对无机盐的运输
D. 在流动空气中，为了减少蒸腾作用，有些植物可能会调节叶片的方向与日光平行
【答案】C
【分析】界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时，叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力，此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。
【详解】A、据题意可知：当围绕叶片的空气稳定时，叶片表面的静止空气层较厚，从而成为水气从叶片散失时的主要阻力，此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。故在静止空气中，气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小，A正确；
B、由图可知，在流动空气中，随气孔开度的增加蒸腾流量增加明显，B正确；
C、植物叶片的绒毛会影响水蒸气从叶片扩散到大气的过程，降低了植物的蒸腾作用，不利于植物对无机盐的运输，C错误；
D、在流动空气中，植物可通过调节叶片的方向与日光平行来减少蒸腾作用，D正确。
故选C。
二、非选择题（共5道大题.共60分）
17. 某科研小组研究发现，冬小麦在生长过程中会经历春化和光照两大阶段。收获后的种子可以制作加工成各类食品，食品被人体消化吸收后通过一系列代谢来提供营养。具体途径如下图所示。
（1）冬天来临前，冬小麦细胞内自由水和结合水的比值发生的变化是_____，其生理意义是_____。
（2）某同学要减肥，制定了高淀粉低脂的减肥餐，请根据上图所示信息，评价该方案_____（填：“有效”或“无效”），理由是_____。
（3）油菜种子中富含脂肪，播种时应适当浅播，其原因是_____。
（4）动物肝脏、蛋黄等食物中富含胆固醇，胆固醇是构成_____的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。由下图可知，在人体正常体温条件下，胆固醇能_____（填“提高”或“降低”）膜流动性。（注：微粘度与流动性呈负相关）
【答案】（1）①. 下降 ②. 结合水越多，细胞抵抗寒冷的能力越强##避免气温下降时，自由水过多导致结冰而损害自身
（2）①. 无效 ②. 糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪
（3）相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气
（4）①. 细胞膜 ②. 降低
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N，细胞中常见的脂质有：
（1）脂肪：是由脂肪酸与甘油发生反应而形成的，作用：①细胞内良好的储能物质；②保温、缓冲和减压作用。
（2）磷脂：构成膜（细胞膜、核膜、细胞器膜）结构的重要成分。
（3）固醇：维持新陈代谢和生殖起重要调节作用，包括胆固醇、性激素、维生素D等。
【小问1详解】
冬季来临时，冬小麦细胞内自由水的比例逐渐降低，而结合水的比例逐渐上升，自由水和结合水的比值下降，可以避免气温下降，自由水过多导致结冰而损害自身，增强了植株的抗逆性，这是植物适应环境的一种表现。
【小问2详解】
由于糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，所以高蛋白高淀粉低脂的减肥餐对减肥是无效的。
【小问3详解】
油菜种子含脂肪较多，相同质量的脂肪与糖类相比，脂肪含有较多的C、H元素，氧元素含量相对较少，脂肪需要较多的氧气，需要适当浅播。
【小问4详解】
胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。由图可知，25℃以上时，含胆固醇的人工膜的微粘度高于不含胆固醇的人工膜，由于微粘度与流动性负相关，因此在人体正常体温条件下，胆固醇能降低膜流动性。
18. 科学家推测，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，如下图所示。

科学家构建了体外的反应体系，证明了该假说。实验分组及结果见下表。
注：“+”和“-”分别代表反应体系中存在或不存在该结构
（1）折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往______、______等结构，最终分泌至细胞外发挥作用。能否用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程？______。
（2）对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的______识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
（3）结合图中信息，解释组别I中合成的肽链比正常肽链多一段的原因：________________________。
（4）综合实验结果说明内质网具有____________功能。
（5）根据信号肽假说，请你推理分析：
①组别2中的肽链______（填“含有”或“不含有”）信号序列。
②若在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体______（填“能”或“不能”）附着于内质网上。
【答案】（1）①. 高尔基体 ②. 细胞膜 ③. 否
（2）DP（或SRP受体）
（3）信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除
（4）加工蛋白质 （5）①. 含有 ②. 不能
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工， 然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【小问1详解】
分泌蛋白的合成分泌过程中，折叠的蛋白质经内质网后，会被依次运往高尔基体、细胞膜，最终分泌至细胞外发挥作用。如果用3H标记羧基，在氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的过程中，会脱掉羧基上的H生成水，则无法追踪上述蛋白质的合成和运输过程，故不能用3H标记亮氨酸的羧基来追踪这一过程。
小问2详解】
对比组别2和3的结果，组别2反应体系中不存在内质网，则合成的肽链比正常肽链少一段。结合图中信息可知，只有结合了信号序列的SRP与内质网上的DP即SRP受体识别并结合后，肽链的延伸才会继续。
【小问3详解】
结合图中信息，信号序列不能被SRP识别，无法引导核糖体附着至内质网上，信号序列不能被切除，所以组别1中合成的肽链比正常肽链多一段。
【小问4详解】
综合实验结果说明内质网具有加工蛋白质功能，能切除信号序列。
【小问5详解】
①组别2中反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除，所以组别2中的肽链含有信号序列。
②根据题干信息“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，新生肽与SRP结合后，停止蛋白质的合成，只有引导核糖体附着于内质网上，才能继续蛋白质的合成”，所以在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体不能附着于内质网上。
19. 科学研究发现，细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行（图中a、b、c代表主动运输的三种类型，■、▲、○代表主动运输的离子或小分子）。葡萄糖是细胞的主要能源物质，其进出小肠．上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题：
（1）分析图1所示的细胞膜结构，____侧（填“P”或“Q”）为细胞外。
（2）在小肠腔面，细胞膜上的蛋白S有两种结合位点：一种与Na+结合，一种与葡萄糖结合。当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na+相伴也进入细胞。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中____（填“a”、“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是____。
（3）最新研究表明，若肠腔葡萄糖浓度较高，葡萄糖主要通过载体蛋白（GLUT2）的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时，通过载体蛋白（SGLT1）的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体（SGLT1）容易饱和，协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。
实验步骤：
第一步：取甲（敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、乙（敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞）、丙（正常的小肠上皮细胞），三组其他生理状况均相同。
第二步：将甲、乙、丙三组细胞分别置于____。
第三步：检测____。
实验结果：____，则验证了上面的最新研究结果。
【答案】（1）P
（2）①. a ②. 细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能
（3）①. 一定较高浓度的葡萄糖溶液中（三组浓度相同），培养一段时间，其他条件相同且适宜 ②. 培养液中葡萄糖浓度 ③. 若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组
【分析】图1：据图1可知，▲物质是由低浓度向高浓度一侧运输，应属于主动运输，此时的能量来源于物质■的浓度差，因此可以推断a方式属于主动运输；○通过b方式运输时，借助了转运蛋白，且消耗了ATP，因此可推断b方式是主动运输；○通过c方式运输时，借助了转运蛋白，且消耗了光能，因此，可推断c方式是需要光能驱动的主动运输。
图2：据图2可知，葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式分别是主动运输和协助扩散，而Na+进出小肠上皮细胞的运输方式分别是协助扩散和主动运输。
【小问1详解】
糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，据图可知，糖蛋白分布于P侧，故P表示外表面，Q表示内表面。
【小问2详解】
据图2可知，当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na +相伴随也进入细胞，因此小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中a类型的主动运输，此时葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能。
【小问3详解】
要验证当肠腔葡萄糖浓度较高时，葡萄糖既可以通过主动运输又可以通过协助扩散进入小肠上皮细胞，且协助扩散的速度更快，则实验的自变量应该是设置不同的运输方式，各组均创造相同的高浓度葡萄糖环境，比较各组葡萄糖的吸收速率。如甲组敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散，乙组敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输，丙组正常的小肠上皮细胞可以同时进行主动运输和协助扩散，将甲、乙、两三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中，培养一段时间，其他条件相同且适宜，并检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果：丙组同时进行主动运输和协助扩散，葡萄糖的吸收速率最快，故培养液中葡萄糖的浓度最小；由于协助扩散的速率大于主动运输，故乙组吸收葡萄糖的速率慢，培养液中葡萄糖的剩余量最多，浓度最大，即丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组。
20. 野生型菌株经过突变后可能失去合成某种营养物质的能力，称为营养缺陷型菌株，只有在基本培养基中补充所缺乏的营养物质后才能生长。根据其无法合成的物质种类可分为氨基酸缺陷型菌株、维生素缺陷型菌株和碱基缺陷型菌株等。请完成以下获得营养缺陷型菌株的步骤：
诱变处理：用紫外线诱变野生型大肠杆菌；
（1）选出缺陷型：限量培养法可用于营养缺陷型菌株的检出，其原理是野生型菌株在限量培养基上获取营养物质的能力强于营养缺陷型菌株。从功能上看，限量培养基属于一种____________培养基。下图甲为经过限量培养后形成的菌落，其中菌落______________（填“A”或“B”）即为检出的营养缺陷型大肠杆菌菌株。该方法中还需将一个未接种的平板同时放在恒温培养箱中培养，其主要目的是________。

（2）鉴定缺陷型：利用生长图谱法可初步确定检出的营养缺陷型大肠杆菌的类型，即在基本培养基乙的A~E这5个区域中分别添加不同的营养物质，然后用____________法将检出的营养缺陷型大肠杆菌接种在乙上，若培养一段时间后在乙的BC交界处长出了菌落，则说明该菌株是________________________营养缺陷型菌。
（3）鉴定缺陷亚型：研究小组用上述方法鉴定了某菌株属于维生素营养缺陷型，为了进一步确定该菌株的具体类型，他们把15种维生素按照不同组合分为5个小组，分别添加与图丙培养基的对应区域，然后接种菌株后培养一段时间。
若观察到区域1和区域2产生菌落，则该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是_____________；若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在丙培养基上形成菌落的位置是_________。
【答案】（1）①. 鉴别 ②. B ③. （作为空白对照）判断培养基本身是否被杂菌污染
（2）①. 稀释涂布平板法 ②. 氨基酸和维生素
（3）①. 维生素B1 ②. 区域3与区域5的交界处
【小问1详解】
限量培养法可用于营养缺陷型菌株的检出，其原理是野生型菌株在限量培养基上获取营养物质的能力强于营养缺陷型菌株，从功能上看，限量培养基属于选择培养基；图甲中A菌落直径大于菌落B，说明A菌落是野生型菌株，所以B为检出的营养缺陷型大肠杆菌菌株。该方法中还需将一个未接种的平板同时放在恒温培养箱中培养，其目的是作为空白对照，判断培养基本身是否被杂菌污染；
【小问2详解】
一个培养基被分成五个区域，进行对照，接种菌株一般使用稀释涂布平板法，若培养一段时间后在乙的B（加入的氨基酸）C（加入的维生素）交界处长出了菌落，说明该菌株是氨基酸和维生素营养缺陷型菌；
【小问3详解】
1组和2组含有的而其他组不含有的维生素是维生素B1，所以该营养缺陷型大肠杆菌不能合成的维生素是维生素B1；3组特有叶酸，5组特有生物素，所以若菌株为叶酸和生物素的双营养缺陷型大肠杆菌，则其在丙培养基上形成菌落的位置是3与5的交界处。
21. 人体内的t-PA蛋白能高效降解血栓，是心梗和脑血栓的急救药。然而，为心梗患者注射大剂量的基因工程t-PA会诱发颅内出血。研究证实，将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，能显著降低出血副作用。据此，先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后再采取传统的基因工程方法表达该突变基因，可制造出性能优异的t-PA突变蛋白。下图是通过重叠延伸 PCR技术获取t-PA改良基因和利用质粒pCLY11构建含t-PA改良基因的重组质粒示意图（图中重叠延伸PCR过程中引物a，b用来扩增突变位点的上游DNA序列，引物c、d用来扩增突变位点的下游DNA序列）。请回答下列问题。
（1）科学家将t-PA第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，生产出性能优良的t-PA突变蛋白的生物技术手段属于____________范畴。该工程的基础是________________________。
（2）获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是____________（选择正确编号并排序）。
①t-PA蛋白功能分析和结构设计②借助定点突变改造t-PA基因序列③检验t-PA蛋白的结构和功能④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白
（3）已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，丝氨酸的密码子是UCU。重叠延伸 PCR示意图中的黑点便是突变部位的碱基，引物b中该突变位点的碱基是____________，引物c中该突变位点的碱基是____________。
（4）据图可知，PCR3时，需要的引物是__________________，引物的作用是__________________。若扩增图中序列时引物选择正确，PCR操作过程没有问题，但对产物进行电泳时，发现除了目标序列外还有很多非特异性条带，请分析出现此情况的原因__________________。
（5）若获得的t-PA 突变基因如图所示，那么质粒pCLY11需用限制酶____________切开，才能与t-PA突变基因高效连接。
【答案】（1）①. 蛋白质工程 ②. 基因工程
（2）①④②⑤③ （3）①. G##鸟嘌呤 ②. C##胞嘧啶
（4）①. 引物a和引物d ②. 使DNA聚合酶从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸 ③. 退火（复性）温度过低、引物特异性不高
（5）Xmal、BglⅡ
【小问1详解】
由题干信息可知，上述生产改良t-PA蛋白的技术是先对天然的t-PA基因进行序列改造，然后在大肠杆菌中表达改造后的基因，可得到性能优异的改良t-PA蛋白，因此属于蛋白质工程。该工程的基础是基因工程。
【小问2详解】
蛋白质工程的一般过程是：根据新蛋白质预期功能设计相关蛋白质结构→设计对应的氨基酸序列→合成可产生新蛋白质的相关脱氧核苷酸序列→利用基因工程技术合成新的蛋白质，获得性能优良的t-PA突变蛋白的正确顺序是① t-PA蛋白功能分析和结构设计→④设计t-PA蛋白氨基酸序列和基因序列→②借助定点突变改造t-PA基因序列→⑤利用工程菌发酵合成t-PA蛋白→③检验t-PA蛋白的结构和功能。
【小问3详解】
已知t-PA蛋白第84位是半胱氨酸，相应的基因模板链（图中t-PA基因的上链）上的碱基序列是ACA，则半胱氨酸的密码子为UGU，而丝氨酸的密码子是UCU，由此可知，若要将t-PA蛋白第84位的半胱氨酸换成丝氨酸，则t-PA基因上链第84位发生碱基替换为ACA→AGA，图中显示引物b与t-PA基因的下链互补，故其中相应部位的碱基与上链相同，即该部位的碱基是G，引物c与t-PA基因的上链互补，故其中相应部位的碱基与下链相同，即该部位的碱基是C。
【小问4详解】
由于DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，而只能从3’端延伸DNA链，因此PCR中需要加入合适的引物来完成子链的延伸，引物需要与模板的3'端结合，故据图可知，重叠延伸时，需要的引物是引物a和引物b；DNA聚合酶不能从头合成DNA，只能从引物的3′端开始延伸DNA链，因此引物的作用是使DNA聚合酶从引物的 3 ′ 端开始连接脱氧核苷酸；出现非目的序列产物的原因有：引物设计太短（或引物特异性不强，即与非目的序列有同源性）、两引物之间碱基互补配对（形成引物二聚体）、复性温度过低、Mg2+浓度过高、DNA模板出现污染等。
【小问5详解】
根据图中目的基因两端的黏性末端以及各种限制酶的切割位点可知，在构建重组质粒时，选用限制酶XmaⅠ和BglⅡ切割质粒，才能与目的基因t-PA改良基因高效连接。实验组别
核糖体
信号识别颗粒（SRP）
内质网
实验结果
1
+
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
组别
维生素组合
1
维生素A
维生素B1
维生素B2
维生素B6
维生素B12
2
维生素C
维生素B1
维生素D2
维生素E
烟酰胺
3
叶酸
维生素B2
维生素D2
胆碱
泛酸钙
4
对氨基苯甲酸
维生素B6
维生素E
胆碱
肌醇
5
生物素
维生素B12
烟酰胺
泛酸钙
肌醇