2023-2024学年北京市丰台区高二(下)期末生物试卷

2023-2024学年北京市丰台区高二（下）期末生物试卷一、第一部分（选择题共30分）本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）关于胰岛素、纤维素、核糖核酸的叙述，正确的是（）A．均含有C、H、O三种元素，并以C链为基本骨架 B．均能与相应受体结合，对生命活动起调节作用 C．均在核糖体合成，经过内质网、高尔基体加工 D．分别用双缩脲试剂、斐林试剂、二苯胺试剂进行鉴定2．（2分）病毒感染后会通过重塑宿主的细胞骨架和生物膜系统，形成用于病毒复制的特化亚细胞结构，称为“病毒工厂”。下列叙述正确的是（）A．组成生物膜系统的各种膜成分和功能相同 B．细胞骨架参与物质运输、信息传递等生命活动 C．病毒能够完成增殖和侵染，是基本的生命系统 D．在培养基中对病毒进行扩大培养后再侵染宿主细胞3．（2分）下列有关物质跨膜运输方式的表述正确的是（）A．相对分子质量小的物质都可以通过自由扩散进出细胞 B．大分子有机物借助转运蛋白才能进入细胞，并且消耗能量 C．被动运输都是顺浓度梯度进行的，不需要转运蛋白和消耗能量 D．主动运输既要消耗能量，也需要膜上的载体蛋白协助4．（2分）在细胞呼吸过程中有CO2放出时，则可判断此过程（）A．是有氧呼吸 B．是无氧呼吸 C．不是乳酸发酵 D．不是酒精发酵5．（2分）无氧呼吸过程中，乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+，该酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体（四条肽链）。下列说法正确的是（）A．乳酸脱氢酶的结构类型最多有4种 B．乳酸脱氢酶在体外不能降低反应所需的活化能 C．乳酸脱氢酶催化丙酮酸生成乳酸和少量ATP D．真核细胞中乳酸脱氢酶的作用场所是细胞质基质6．（2分）CAM植物白天气孔关闭，夜晚打开，以适应干旱环境。如图为其部分代谢途径，相关叙述不正确的是（）A．催化过程①和过程②所需的酶不同 B．卡尔文循环的场所是叶绿体类囊体薄膜 C．白天气孔关闭可减少水分散失 D．夜晚气孔开放以便储存更多CO27．（2分）细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期包括G1期、S期（DNA复制时期）和G2期。若某二倍体生物的精原细胞中一个DNA分子在G1期出现断裂和片段丢失，则下列推断正确的是（）A．DNA复制时所需的脱氧核苷酸种类减少 B．在光学显微镜下无法观察到同源染色体 C．该DNA所在染色体形成的2条姐妹染色单体异常 D．经过一次有丝分裂后，其中一个子细胞的染色体数目异常8．（2分）下列实验操作与实验现象不符的是（）选项实验操作实验现象①鉴定花生种子中的脂肪时，未用酒精溶液洗去浮色橘黄色脂肪颗粒不清晰②分离菠菜叶中色素时，滤液细线浸入层析液滤纸条上无清晰色素带③观察植物细胞失水与吸水时撕取紫洋葱鳞片叶内表皮细胞不会发生质壁分离④观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，解离时间过短显微镜下细胞重叠A．① B．② C．③ D．④9．（2分）废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是（）A．该生产过程中，一定有气体生成 B．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理10．（2分）传统发酵食醋具有独特的风味，这是由多种物质共同作用的结果。下列叙述不正确的是（）A．醋酸菌在氧气和糖源充足的情况下才能产生乙酸 B．白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌 C．发酵初期发酵液温度升高主要是微生物代谢活动增强所致 D．发酵后期大多数微生物死亡与营养物质消耗、有机酸积累等有关11．（2分）科研人员研究不同外源激素对猕猴桃组织培养过程的影响，实验结果如表。下列分析正确的是（）组别激素种类浓度/ppm愈伤组织诱导率/%愈伤组织生长状况1﹣﹣29.6++2细胞分裂素0.526.7++3玉米素187.5++42，4﹣D0.585.2+++52，4﹣D0.595+++细胞分裂素0.5注：“+”越多，生长状况越好A．愈伤组织是外植体经过脱分化和再分化形成的 B．结果说明在无激素的作用时愈伤组织也可形成 C．诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案 D．玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化12．（2分）通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（）A．过程③④⑥细胞分裂方式相同，培养基中生长素与细胞分裂素比例也相同 B．过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙 C．植株丁还可以直接用低温或秋水仙素处理愈伤组织后培养获得 D．过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，该过程体现了植物细胞的全能性13．（2分）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚中，一段时间后，将接受注射的囊胚均分为二，得到两只黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述不正确的是（）A．获得Mc用到了胚胎移植技术 B．Mc表皮中有两种基因型的细胞 C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织 D．发育成的两只小鼠表型完全相同14．（2分）近年来，人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果，不仅攻克了长期存在的蛋白质结构预测问题，还成功设计了多种新型功能蛋白，为多个领域带来了潜在的生物活性分子。下列说法正确的是（）A．蛋白质工程需要改造蛋白质分子的所有氨基酸序列 B．蛋白质工程的目标是改造现有蛋白质或创造新蛋白质 C．AI在蛋白质工程中的应用说明不再需要基因工程水平的操作 D．AI设计的蛋白质功能必然超过自然界中发现的任何蛋白质15．（2分）生物技术的发展为人类带来了福祉，同时也引起了对其安全性、伦理道德的讨论。下列叙述不正确的是（）A．我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 B．我国政府对治疗性克隆持审慎态度，主张进行有效监管和严格审查 C．《禁止生物武器公约》主张全面禁止和彻底销毁生物武器 D．为确保转基因产品的安全性，应减少农业转基因技术的研发二、第二部分（非选择题共70分）本部分共6小题，共70分。16．（12分）肝癌严重威胁人类健康。科研人员对谷物发酵物（ZGE）对人肝癌细胞（HepG2）的调控机制展开了研究。（1）科研人员检测了ZGE处理24h对人肝癌细胞增殖活力的影响，结果如图1。①对照组的处理是。②结果显示，30%的ZGE效果较好，原因是。但为了排除ZGE浓度较大引起的变化对细胞增殖的影响，选择10%、20%浓度的ZGE进行后续研究。用流式细胞术对ZGE作用前后的肝癌细胞的细胞周期进行检测，结果如图2，可知期细胞阻滞最多。（2）EMT是肝癌发生的重要进程，该过程中上皮细胞经过复杂变化获得了间质细胞的特性。①EC蛋白是上皮细胞膜特有的一种黏附蛋白；而NC蛋白是间质细胞的标志蛋白，能够加剧癌基因的作用。可用技术检测HepG2中二者表达情况，结果如图3。说明ZGE处理后HepG2的EMT进程（填“加剧”或“减弱”）。②图4为细胞迁移和侵袭测定实验装置，对下室细胞进行染色后计数，结果如图5。结果表明。（3）综合以上实验结果，请尝试解释ZGE对肝癌细胞的调控作用。17．（10分）图1为叶绿体的结构示意图，图2为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。（1）图2表示图1中的结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e﹣，光能转化成电能，最终转化为和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图2中电子传递速率会（填“加快”或“减慢”）。（2）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了3种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。组别第1组第2组第3组叶绿体类型叶绿体A：双层膜结构完整叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂实验一：以Fey为电子受体时的放氧量（相对值）11.674.25实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量（相对值）11.074.71注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。①叶绿体双层膜结构完整时，以Fecy为电子受体时的放氧量（填“大于”、“小于”或“等于”）以DCIP为电子受体时的放氧量，原因是叶绿体双层膜对以为电子受体的光反应有明显阻碍作用。②实验一中，光反应速率最高的是第3组，表明，从而提高光反应速率。③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66和0.58。结合图2推测其原因，类囊体膜结构松散，无法维持ATP合成时所需的，导致ATP产生效率降低。18．（14分）东方果蝇会在瓜果的内部产卵，引起果实早落，给果农带来极大的经济损失。研究人员尝试利用蓖麻毒素，研发雌性特异性致死基因系统，以减少雌果蝇的数量。（1）蓖麻毒素是蓖麻种子中的一种毒蛋白，由RTA和RTB两部分功能不同的肽链组成。其中RTB可与细胞表面的糖蛋白或糖脂结合，毒蛋白以方式进入细胞，随后在（填细胞器）内被部分水解，毒蛋白链间二硫键断裂，释放出RTA。RTA具有rRNA酶的活性，可导致（填细胞器）失活，影响蛋白质合成。（2）东方果蝇的dsx基因具有特异性剪切识别序列，雌性个体中该序列能使dsx基因的内含子转录的序列被剪切掉，而雄性个体无此功能，因而雌雄果蝇会产生不同的dsx成熟mRNA。研究人员将dsx基因的部分序列与RTA基因融合（如图1），获得融合基因1，构建，导入果蝇的，进而得到转基因果蝇。转基因雌蝇中表达的肽链对应的mRNA为（填图2中字母）。由于存在性别选择性剪接机制，雌蝇会特异性致死。请分析转基因雄蝇不会致死的原因是。（3）研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为引物精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。①欲得到具有cs效应的RTACs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行定点突变获得融合基因2（如图3）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5′端和3′端。②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作：ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）。ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若，则说明G1具有cs效应。ⅳ：在℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。19．（12分）学习以下材料，回答（1）～（4）题。硝化质体的发现传统上，人们认为只有某些细菌和古细菌能够将大气中的氮气转化为生命可利用的形式。例如，豆科植物通过根瘤中的共生细菌实现固氮。然而，一项突破性发现挑战了这一传统观念。2012年，Zehr及其同事发现海洋中的贝氏布拉藻与一种名为UCYN﹣A的固氮蓝细菌存在密切的相互作用。UCYN﹣A似乎在贝氏布拉藻细胞内或其表面生活，并可能将氮气转化为藻类生长所需的化合物，如氨。作为交换，藻类为UCYN﹣A提供碳源。研究人员提出，UCYN﹣A不应再被视为一个独立的生物体，而应被归类为藻类内部的细胞器——硝化质体。根据之前的一项基因分析，藻类和细菌的祖先在大约1亿年前就开始了共生关系，这种藻类很可能是“第一种固氮真核生物”。研究人员依据两个标准判断UCYN﹣A是否已成为细胞器：一是该细胞结构能否通过宿主细胞世代相传；二是它是否依赖宿主细胞提供的蛋白质。通过观察数十个处于不同分裂阶段的藻类细胞，研究小组发现硝化质体在细胞分裂前便已一分为二，并传给后代。此外，硝化质体缺乏关键蛋白质，必须从藻类细胞中获取，表明它们逐渐失去了DNA片段，基因组变得更加精简，并依赖宿主细胞将其编码的蛋白质运至自身。这些发现表明硝化质体已经与藻类细胞结构和分裂过程紧密整合，并依赖藻类基因组编码的蛋白质，这是细胞器的典型特征。Coale的比较研究显示，宿主细胞制造的蛋白质带有特定的标记序列，指导它们被运送到硝化质体。UCYN﹣A因其具有固氮能力在全球生态系统中扮演着重要角色。在藻类中发现硝化质体不仅为改造植物、提高作物产量提供了新思路，也为我们理解生命系统中的氮循环提供新的视角。尽管UCYN﹣A与其藻类宿主之间的许多细节仍有待进一步研究，但其科学价值不言而喻。（1）与固氮蓝细菌相比，贝氏布拉藻在细胞结构上的最大特点是，氮元素在细胞内可用于合成等生物大分子。（写出2种）（2）由所学知识和本文内容可推知。A.线粒体、叶绿体的起源与硝化质体相似B.硝化细菌也具有和硝化质体相同的固氮功能C.硝化质体中的蛋白质由核基因和自身基因共同编码D.硝化质体含有DNA和蛋白质组成的染色体，是一种半自主细胞器（3）硝化质体逐渐丧失DNA片段、精简基因组是对宿主细胞环境长期的结果，使得硝化质体能够高效利用宿主细胞提供的蛋白质和代谢途径，减少了，同时加强了与宿主细胞的相互依赖性，促进了硝化质体与宿主细胞的共同。（4）结合本文内容，提出一例硝化质体在农业生产中的应用。20．（10分）产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：（1）常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法编号①②③④物品培养基接种环培养皿涂布器灭菌方法高压蒸汽灭菌火焰灼烧灭菌干热灭菌臭氧错误的是（填编号）（2）称取1.0g土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌个。（3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以为唯一碳源的固体培养基上，培养一段时间后，按照菌落直径大小进行初筛，选择直径的菌落，纯化后获得A、B两突变菌株。（4）在处理含油废水的同时，可获得单细胞蛋白，实现污染物资源化。为评价A、B两菌株的相关性能，进行了培养研究，结果如图。据图分析，应选择菌株进行后续相关研究，理由是、。21．（12分）双特异性抗体是含有2种特异性抗原结合位点的人工抗体。PSMA是癌细胞的一种表面抗原。T细胞有效激活依赖于T细胞的表面受体CD28在癌细胞与T细胞结合部位的聚集。科研人员尝试构建双特异性抗体PSMA×CD28（简称“PC双抗”）来治疗癌症，制备过程如图1，PC双抗的结构及作用机理如图2。（1）制备PC双抗的过程中，用到的动物细胞工程技术主要有（答出2点）。（2）制备PC双抗时，应先将（物质X）分别注射到小鼠体内再分离出B淋巴细胞。将B淋巴细胞分别与小鼠的骨髓瘤细胞融合，常用的诱导融合方法有。之后筛选得到两种杂交瘤细胞，再诱导两种细胞融合，成功融合的杂交瘤细胞表达两种L链和两种H链。据图2分析，杂交瘤细胞A×B会产生多种抗体，原因是。因此还需通过筛选才能获得PC双抗。（3）科研人员将某种癌细胞和T细胞共同培养，加入不同抗体后检测T细胞活化水平，结果如图3，结果说明。进一步分析发现，这种癌细胞大量表达PD﹣L1，识别结合T细胞表面的PD﹣1受体，从而T细胞活化。为了有更好的治疗效果，请利用已有的PC双抗提出一种新的治疗手段。

2023-2024学年北京市丰台区高二（下）期末生物试卷参考答案与试题解析一、第一部分（选择题共30分）本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）关于胰岛素、纤维素、核糖核酸的叙述，正确的是（）A．均含有C、H、O三种元素，并以C链为基本骨架 B．均能与相应受体结合，对生命活动起调节作用 C．均在核糖体合成，经过内质网、高尔基体加工 D．分别用双缩脲试剂、斐林试剂、二苯胺试剂进行鉴定【考点】蛋白质的检测；生物大分子以碳链为骨架；细胞器之间的协调配合；糖类的检测．【答案】A【分析】胰岛素属于分泌蛋白，其能调节血糖平衡；纤维素是多糖，是组成植物细胞壁的重要成分；核糖核酸（RNA）是一种生物大分子。【解答】解：A、胰岛素的组成元素是C、H、O、N、S，纤维素的组成元素是C、H、O，核糖核酸的组成元素是C、H、O、N、P，因此三者均含有C、H、O三种元素，且三者都是生物大分子，均以C链为基本骨架，A正确；B、胰岛素是信息分子，其能与相应受体结合，对生命活动起调节作用，但纤维素和核糖核酸没有相应受体，也不能对生命活动起调节作用，B错误；C、胰岛素是分泌蛋白，其在核糖体合成，经过内质网、高尔基体加工，但纤维素和核糖核酸不是在核糖体上合成的，也不需要内质网和高尔基体的加工，C错误；D、胰岛素属于蛋白质，可用双缩脲试剂鉴定，纤维素不是还原糖，不可用斐林试剂鉴定，核糖核酸不能用二苯胺试剂鉴定，二苯胺试剂用于鉴定DNA，D错误。故选：A。2．（2分）病毒感染后会通过重塑宿主的细胞骨架和生物膜系统，形成用于病毒复制的特化亚细胞结构，称为“病毒工厂”。下列叙述正确的是（）A．组成生物膜系统的各种膜成分和功能相同 B．细胞骨架参与物质运输、信息传递等生命活动 C．病毒能够完成增殖和侵染，是基本的生命系统 D．在培养基中对病毒进行扩大培养后再侵染宿主细胞【考点】细胞生物膜系统的组成及功能；病毒；各类细胞器的结构和功能．【答案】B【分析】1、细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系。细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。2、病毒没有细胞结构，必须寄生在宿主活细胞内才能增殖。【解答】解：A、生物膜系统的各种膜在组成成分和结构上很相似，在结构和功能上紧密联系，A错误；B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、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，B正确；C、最基本的生命系统是细胞，病毒没有细胞结构，不属于生命系统的任何层次，C错误；D、病毒必须寄生在宿主活细胞内才能增殖，不能用培养基培养病毒，D错误。故选：B。3．（2分）下列有关物质跨膜运输方式的表述正确的是（）A．相对分子质量小的物质都可以通过自由扩散进出细胞 B．大分子有机物借助转运蛋白才能进入细胞，并且消耗能量 C．被动运输都是顺浓度梯度进行的，不需要转运蛋白和消耗能量 D．主动运输既要消耗能量，也需要膜上的载体蛋白协助【考点】物质跨膜运输的方式及其异同．【答案】D【分析】跨膜运输包括自由扩散、协助扩散和主动运输，是对于小分子或离子的运输。1、自由扩散既不需要载体协助，也不消耗能量。2、协助扩散需要载体协助，不需要消耗能量，自由扩散和协助扩散都是从高浓度向低浓度运输，属于被动运输。3、主动运输既需要载体，也消耗能量，可以从低浓度向高浓度运输。【解答】解：A、小分子物质和离子可通过自由扩散、协助扩散和主动运输进入细胞，而有些则不能通过，A错误；B、大分子有机物需要借助细胞膜的流动性通过胞吞方式才能进入细胞，且要消耗能量，B错误；C、被动运输都是顺浓度梯度进行的，有的不需要转运蛋白，有的需要转运蛋白，但都不消耗能量，C错误；D、主动运输都是逆浓度梯度进行的，既要借助载体蛋白还要消耗能量，D正确。故选：D。4．（2分）在细胞呼吸过程中有CO2放出时，则可判断此过程（）A．是有氧呼吸 B．是无氧呼吸 C．不是乳酸发酵 D．不是酒精发酵【考点】有氧呼吸的过程和意义．【答案】C【分析】细胞呼吸的类型：1、有氧呼吸的总反应式：C6H12O6+6O2+6H2O→酶6CO2+12H22、无氧呼吸的总反应式：C6H12O6→酶2C3H6O3+能量（少量），或C6H12O6→酶2C2H5OH+2CO【解答】解：AB、有氧呼吸会产生二氧化碳，无氧呼吸也可能会产生二氧化碳，因此该过程可能是有氧呼吸，也可能是无氧呼吸，AB错误；C、乳酸发酵时只产生乳酸，不产生CO2，故细胞呼吸过程中有CO2放出一定不是乳酸发酵，C正确；D、酒精发酵时会产生二氧化碳，故细胞呼吸过程中有CO2放出可能是酒精发酵，D错误。故选：C。5．（2分）无氧呼吸过程中，乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD+，该酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体（四条肽链）。下列说法正确的是（）A．乳酸脱氢酶的结构类型最多有4种 B．乳酸脱氢酶在体外不能降低反应所需的活化能 C．乳酸脱氢酶催化丙酮酸生成乳酸和少量ATP D．真核细胞中乳酸脱氢酶的作用场所是细胞质基质【考点】无氧呼吸的概念与过程；酶促反应的原理．【答案】D【分析】人体细胞的无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段与有氧呼吸的第一阶段完全相同，都是1分子葡萄糖分解成2分子丙酮酸，产生少量的NADH，并释放少量的能量。无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸在酶的催化作用下转化为乳酸。【解答】解：A、乳酸脱氢酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体（四条肽链），其比例可以为0：4、1：3、2：2、3：1、4：0，共有5种，A错误；B、条件适宜，酶就可以催化化学反应的进行，即酶可以在细胞中发挥作用，也可以在体外发挥作用，B错误；C、丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的第二阶段，无氧呼吸的第二阶段没有能量的释放，不能生成ATP，C错误；D、无氧呼吸两个阶段的场所都是细胞质基质，故真核细胞中乳酸脱氢酶的作用场所是细胞质基质，D正确。故选：D。6．（2分）CAM植物白天气孔关闭，夜晚打开，以适应干旱环境。如图为其部分代谢途径，相关叙述不正确的是（）A．催化过程①和过程②所需的酶不同 B．卡尔文循环的场所是叶绿体类囊体薄膜 C．白天气孔关闭可减少水分散失 D．夜晚气孔开放以便储存更多CO2【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【答案】B【分析】具有CAM途径的植物称为CAM植物，在其所处的自然条件下，气孔白天关闭，夜晚张开，它们具有此途径，既维持水分平衡，又能同化二氧化碳。【解答】解：A、过程①是将CO2转化为C4，②是CO2固定，酶具有专一性，因此催化过程①和过程②所需的酶不同，A正确；B、据图可知，卡尔文循环即光合作用的暗反应阶段，CAM植物进行暗反应的场所是叶绿体基质，B错误；C、CAM植物白天关闭气孔，能减少水分散失以适应干旱环境，C正确；D、在夜晚气孔开放可吸收CO2，合成苹果酸储存在液泡中，D正确。故选：B。7．（2分）细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），分裂间期包括G1期、S期（DNA复制时期）和G2期。若某二倍体生物的精原细胞中一个DNA分子在G1期出现断裂和片段丢失，则下列推断正确的是（）A．DNA复制时所需的脱氧核苷酸种类减少 B．在光学显微镜下无法观察到同源染色体 C．该DNA所在染色体形成的2条姐妹染色单体异常 D．经过一次有丝分裂后，其中一个子细胞的染色体数目异常【考点】细胞的有丝分裂过程、特征及意义．【答案】C【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期历时长，占细胞周期的90%～95%，G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。【解答】解：A、若某二倍体生物的精原细胞中一个DNA分子在G1期出现断裂和片段丢失，DNA复制时所需的脱氧核苷酸数量减少，种类不变，A错误；B、选择处于分裂期的细胞，在光学显微镜下能够观察到同源染色体，B错误；C、一条染色体复制，形成2条姐妹染色单体，若某二倍体生物的精原细胞中一个DNA分子在G1期出现断裂和片段丢失，该DNA所在染色体形成的2条姐妹染色单体均异常，C正确；D、若某二倍体生物的精原细胞中一个DNA分子在G1期出现断裂和片段丢失，但是染色体数目不变，经过一次有丝分裂后，形成的两个子细胞的染色体数目均正常，D错误。故选：C。8．（2分）下列实验操作与实验现象不符的是（）选项实验操作实验现象①鉴定花生种子中的脂肪时，未用酒精溶液洗去浮色橘黄色脂肪颗粒不清晰②分离菠菜叶中色素时，滤液细线浸入层析液滤纸条上无清晰色素带③观察植物细胞失水与吸水时撕取紫洋葱鳞片叶内表皮细胞不会发生质壁分离④观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，解离时间过短显微镜下细胞重叠A．① B．② C．③ D．④【考点】叶绿体色素的提取和分离实验；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂；脂肪的检测；细胞的吸水和失水．【答案】C【分析】脂肪鉴定用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液，苏丹Ⅲ能将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ染液能将脂肪染成红色。观察花生子叶临时装片实验中，体积分数50%的酒精作用是洗去浮色，观察染色结果，需要用高倍显微镜。【解答】解：①用苏丹Ⅲ溶液染色时，常用体积分数50%的酒精洗去浮色，脂肪鉴定实验中，发现橘黄色脂肪颗粒不清晰原因之一是没有用50%酒精洗去浮色，①正确；②层析液是由有机溶剂组成，分离菠菜叶中色素时，滤液细线浸入层析液，色素会溶解在层析液中，导致滤纸条上无清晰色素带，②正确；③细胞能够发生质壁分离的内因是细胞壁和原生质层的伸缩性不同（原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性），质壁分离的发生与颜色无关，即紫洋葱鳞片叶内表皮也会发生质壁分离，③错误；④解离的目的是使组织细胞分散，便于观察，观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，解离时间过短，会导致显微镜下细胞重叠，④正确。故选：C。9．（2分）废水、废料经加工可变废为宝。某工厂利用果糖生产废水和沼气池废料生产蛋白质的技术路线如图所示。下列叙述正确的是（）A．该生产过程中，一定有气体生成 B．微生物生长所需碳源主要来源于沼气池废料 C．该生产工艺利用微生物厌氧发酵技术生产蛋白质 D．沼气池废料和果糖生产废水在加入反应器之前需要灭菌处理【考点】生态工程的实例和发展前景．【答案】A【分析】培养基的主要成分有水、无机盐、碳源与氮源，统计微生物的方法有稀释涂布平板法和显微镜直接计数法。【解答】解：A、据图可知，该生产过程中有酿酒酵母的参与，酵母菌呼吸作用会产生二氧化碳，故该生产过程中，一定有气体生成，A正确；B、糖类是主要的能源物质，微生物生长所需的碳源主要来源于果糖生产废水，B错误；C、分析图示可知，该技术中有连续搅拌反应器的过程，该操作的可以增加微生物与营养物质的接触面积，此外也可增大溶解氧含量，故据此推测该生产工艺利用微生物的有氧发酵技术生产蛋白质，C错误；D、沼气生产利用的是厌氧微生物，在连续搅拌反应器中厌氧微生物会被抑制，因此沼气池废料无需灭菌，D错误。故选：A。10．（2分）传统发酵食醋具有独特的风味，这是由多种物质共同作用的结果。下列叙述不正确的是（）A．醋酸菌在氧气和糖源充足的情况下才能产生乙酸 B．白醋、陈醋、米醋发酵所需的菌种主要是醋酸菌 C．发酵初期发酵液温度升高主要是微生物代谢活动增强所致 D．发酵后期大多数微生物死亡与营养物质消耗、有机酸积累等有关【考点】果酒、果醋的制作．【答案】A【分析】1、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。2、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，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃；生产中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。【解答】解：A、醋酸菌在氧气和糖源充足的情况下可以产生乙酸，在氧气充足，糖源不足的情况下可以先将糖转化为乙醇，再氧化为乙酸，A错误；B、制作醋的过程中，所需要的菌种是醋酸菌，B正确；C、在发酵初期，发酵液温度会升高，主要是因为微生物代谢活动增强，C正确；D、随着发酵的进行，营养物质消耗、有机酸积累，导致微生物不适应该环境进而导致微生物大量死亡，D正确。故选：A。11．（2分）科研人员研究不同外源激素对猕猴桃组织培养过程的影响，实验结果如表。下列分析正确的是（）组别激素种类浓度/ppm愈伤组织诱导率/%愈伤组织生长状况1﹣﹣29.6++2细胞分裂素0.526.7++3玉米素187.5++42，4﹣D0.585.2+++52，4﹣D0.595+++细胞分裂素0.5注：“+”越多，生长状况越好A．愈伤组织是外植体经过脱分化和再分化形成的 B．结果说明在无激素的作用时愈伤组织也可形成 C．诱导猕猴桃组织脱分化应选择第5组处理方案 D．玉米素浓度超过1ppm会抑制愈伤组织再分化【考点】植物的组织培养．【答案】C【分析】本题考查植物的组织培养技术，要求考生识记组织培养技术的原理和实验步骤，意在考查考生的识记能力和分析能力。【解答】解：A、愈伤组织是外植体经过脱分化形成的，A错误；B、由表格可知，第1组没有用相应的激素处理，但可以形成愈伤组织，其原因是植物细胞中存在内源激素，B错误；C、据表格分析，在上述5组实验中，第5组愈伤组织诱导率和愈伤组织生长状况最好，因此诱导狲猴桃组织脱分化可选择第5组处理方案，C正确；D、由曲线可知，玉米素浓度超过1ppm，愈伤组织的生长情况减弱，D错误。故选：C。12．（2分）通过植物细胞工程对光果甘草进行培养以获得药物甘草西定，过程如图所示。下列相关叙述正确的是（）A．过程③④⑥细胞分裂方式相同，培养基中生长素与细胞分裂素比例也相同 B．过程④常用射线或化学物质处理即可获得大量所需的突变体植株丙 C．植株丁还可以直接用低温或秋水仙素处理愈伤组织后培养获得 D．过程⑥中甘草西定可通过植物细胞培养获得，该过程体现了植物细胞的全能性【考点】植物的组织培养．【答案】C【分析】据图所知：①为外植体接种，②脱分化，③再分化，④诱变育种，⑤植物体细胞杂交，⑥获得药物。【解答】解：A、⑥还是在愈伤组织培养基中培养，③④是诱导生根生芽的培养基，其激素比例不相同，A错误；B、突变具有不定向性，不一定获得大量丙，后期还需筛选，B错误；C、低温和秋水仙素处理可以让染色体加倍，C正确；D、⑥过程没有形成完整植株或其他各种细胞，不能体现植物细胞的全能性，D错误。故选：C。13．（2分）将黑色小鼠囊胚的内细胞团部分细胞注射到白色小鼠囊胚中，一段时间后，将接受注射的囊胚均分为二，得到两只黑白相间的小鼠（Mc）。据此分析，下列叙述不正确的是（）A．获得Mc用到了胚胎移植技术 B．Mc表皮中有两种基因型的细胞 C．注射入的细胞会分化成Mc的多种组织 D．发育成的两只小鼠表型完全相同【考点】体外受精和胚胎移植．【答案】D【分析】胚胎发育过程：（1）卵裂期：细胞进行有丝分裂数量增加，胚胎总体积不增加。（2）桑葚胚：32个细胞左右的胚胎，之前所有细胞都能发育成完整胚胎的潜能，属全能细胞。（3）囊胚：细胞开始分化，其中个体较大的细胞叫内细胞团，可发育成胎儿的各种组织；而滋养层细胞可发育成胎膜和胎盘，胚胎内部逐渐出现囊胚腔。（4）原肠胚：内细胞团表层形成外胚层，下方细胞形成内胚层，由内胚层包围的囊腔叫原肠腔。【解答】解：A、根据题干信息，获得Mc的生物技术利用胚胎移植技术，A正确；B、接受注射的囊胚发育为黑白相间的小鼠，说明Mc表皮中有两种基因型的细胞，B正确；C、内细胞团能发育成胎儿的各种组织，注射的细胞来自黑色小鼠的内细胞团，会分化成Mc的多种组织，C正确；D、将接受注射的囊胚均分为二，可发育成两只幼鼠，但性状表现不一定相同，D错误。故选：D。14．（2分）近年来，人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果，不仅攻克了长期存在的蛋白质结构预测问题，还成功设计了多种新型功能蛋白，为多个领域带来了潜在的生物活性分子。下列说法正确的是（）A．蛋白质工程需要改造蛋白质分子的所有氨基酸序列 B．蛋白质工程的目标是改造现有蛋白质或创造新蛋白质 C．AI在蛋白质工程中的应用说明不再需要基因工程水平的操作 D．AI设计的蛋白质功能必然超过自然界中发现的任何蛋白质【考点】蛋白质工程基本原理．【答案】B【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。【解答】解：A、由于基因决定蛋白质，因此要对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成，A错误；B、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，B正确；C、人工智能（AI）技术在蛋白质工程领域的应用取得了显著成果，但蛋白质工程的操作最终还必须通过改造或合成基因来完成，仍然需要基因工程水平的操作，C错误；D、Al设计的蛋白质功能不一定超过自然界中发现的蛋白质，D错误。故选：B。15．（2分）生物技术的发展为人类带来了福祉，同时也引起了对其安全性、伦理道德的讨论。下列叙述不正确的是（）A．我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 B．我国政府对治疗性克隆持审慎态度，主张进行有效监管和严格审查 C．《禁止生物武器公约》主张全面禁止和彻底销毁生物武器 D．为确保转基因产品的安全性，应减少农业转基因技术的研发【考点】生物技术引发的伦理问题；生物武器对人类的威胁；转基因食品的安全性．【答案】D【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。生物武器种类：包括致病菌、病毒、生化毒剂，以及经过基因重组的致病菌等。把这些病原体直接或者通过食物、生活必需品等散布到敌方，可以对军队和平民造成大规模杀伤后果。我国政府：禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人。【解答】解：A、我国政府禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），A正确；B、禁止生殖性克隆人，坚持四不原则（不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验），不反对治疗性克隆人，但仍需监管审查，B正确；C、《禁止生物武器公约》和我国都主张全面禁止和彻底销毁生物武器，C正确；D、对转基因农产品的研发要大胆创新，但是要进行严格的监管以保证其安全性，D错误。故选：D。二、第二部分（非选择题共70分）本部分共6小题，共70分。16．（12分）肝癌严重威胁人类健康。科研人员对谷物发酵物（ZGE）对人肝癌细胞（HepG2）的调控机制展开了研究。（1）科研人员检测了ZGE处理24h对人肝癌细胞增殖活力的影响，结果如图1。①对照组的处理是无ZGE处理24h人肝癌细胞。②结果显示，30%的ZGE效果较好，原因是30%的ZGE肝癌细胞增殖活力相对值较低，而正常肝细胞增殖活力相对值较低。但为了排除ZGE浓度较大引起的渗透压变化对细胞增殖的影响，选择10%、20%浓度的ZGE进行后续研究。用流式细胞术对ZGE作用前后的肝癌细胞的细胞周期进行检测，结果如图2，可知G1期细胞阻滞最多。（2）EMT是肝癌发生的重要进程，该过程中上皮细胞经过复杂变化获得了间质细胞的特性。①EC蛋白是上皮细胞膜特有的一种黏附蛋白；而NC蛋白是间质细胞的标志蛋白，能够加剧癌基因的作用。可用PCR技术检测HepG2中二者表达情况，结果如图3。说明ZGE处理后HepG2的EMT进程减弱（填“加剧”或“减弱”）。②图4为细胞迁移和侵袭测定实验装置，对下室细胞进行染色后计数，结果如图5。结果表明ZGE处理后肝癌细胞的迁移和侵袭降低。（3）综合以上实验结果，请尝试解释ZGE对肝癌细胞的调控作用ZGE处理后EC蛋白含量增加，而NC降低，使肿瘤细胞的迁移和侵袭降低，从而抑制肝癌细胞。【考点】细胞的癌变的原因及特征．【答案】（1）无ZGE处理24h人肝癌细胞；30%的ZGE肝癌细胞增殖活力相对值较低，而正常肝细胞增殖活力相对值较低；渗透压；G1（2）PCR；减弱；ZGE处理后肝癌细胞的迁移和侵袭降低（3）ZGE处理后EC蛋白含量增加，而NC降低，使肿瘤细胞的迁移和侵袭降低，从而抑制肝癌细胞【分析】1、癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。2、癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。【解答】解：（1）①分析题意，实验组科研人员检测了ZGE处理24h对人肝癌细胞增殖活力的影响，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故对照组的处理是无ZGE处理24h人肝癌细胞。②分析题图可知，30%的ZGE肝癌细胞增殖活力相对值较低，而正常肝细胞增殖活力相对值较低，故30%的ZGE效果较好；ZGE浓度较大会导致细胞外液渗透压升高，对细胞生命活动造成影响，故为了排除ZGE浓度较大引起的渗透压变化对细胞增殖的影响，选择10%、20%浓度的ZGE进行后续研究；据图可知，与HepG2组别比较，加入ZGE后G1期细胞比例显著降低，说明该时期细胞阻滞最多。（2）①NC和EC蛋白都是蛋白质，而抗原和抗体的结合具有特异性，故可用抗原﹣抗体杂交技术检测HepG2中二者表达情况；分析图3可知，ZGE处理后HepG2的EC蛋白表达量增多，NC减少，而EC蛋白是上皮细胞膜特有的一种黏附蛋白；而NC蛋白是间质细胞的标志蛋白，能够加剧癌基因的作用，故ZGE处理后HepG2的EMT进程减弱。②据题可知，初始肝癌细胞全部置于上室，需要分泌某种酶水解基质胶后才能穿过滤膜到达下室，结合图5可知，ZGE处理肝癌细胞的分布减少，说明ZGE处理后肝癌细胞的迁移和侵袭降低。（3）综合以上实验结果，ZGE对肝癌细胞的调控作用可表述为：ZGE处理后EC蛋白含量增加，而NC降低，使肿瘤细胞的迁移和侵袭降低，从而抑制肝癌细胞。故答案为：（1）无ZGE处理24h人肝癌细胞；30%的ZGE肝癌细胞增殖活力相对值较低，而正常肝细胞增殖活力相对值较低；渗透压；G1（2）PCR；减弱；ZGE处理后肝癌细胞的迁移和侵袭降低（3）ZGE处理后EC蛋白含量增加，而NC降低，使肿瘤细胞的迁移和侵袭降低，从而抑制肝癌细胞17．（10分）图1为叶绿体的结构示意图，图2为叶绿体中某种生物膜的部分结构及光反应过程的简化示意图。（1）图2表示图1中的类囊体膜结构，膜上发生的光反应过程将水分解成O2、H+和e﹣，光能转化成电能，最终转化为NADPH和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图2中电子传递速率会减慢（填“加快”或“减慢”）。（2）为研究叶绿体的完整性与光反应的关系，研究人员用物理、化学方法制备了3种结构完整性不同的叶绿体，在离体条件下进行实验，用Fecy或DCIP替代NADP+为电子受体，以相对放氧量表示光反应速率，实验结果如表所示。组别第1组第2组第3组叶绿体类型叶绿体A：双层膜结构完整叶绿体B：双层膜局部受损，类囊体略有损伤叶绿体C：双层膜瓦解，类囊体松散但未断裂实验一：以Fey为电子受体时的放氧量（相对值）11.674.25实验二：以DCIP为电子受体时的放氧量（相对值）11.074.71注：Fecy具有亲水性，DCIP具有亲脂性。①叶绿体双层膜结构完整时，以Fecy为电子受体时的放氧量大于（填“大于”、“小于”或“等于”）以DCIP为电子受体时的放氧量，原因是叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用。②实验一中，光反应速率最高的是第3组，表明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于电子传递，从而提高光反应速率。③以DCIP为电子受体进行实验，发现叶绿体A、B、C的ATP产生效率的相对值分别为1、0.66和0.58。结合图2推测其原因，类囊体膜结构松散，无法维持ATP合成时所需的H+浓度差，导致ATP产生效率降低。【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【答案】（1）类囊体膜NADPH减慢（2）①大于Fecy②在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于电子传递③H+浓度差【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。（1）光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用有关的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和[H]。②ATP的合成，ADP与Pi接受光能形成ATP。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①CO2的固定，二氧化碳与C5结合生成两个C3。②C3的还原，C3在[H]、酶、ATP等作用下，生成C5和有机物。【解答】解：（1）图2反应中有水的光解过程，而水光解发生在叶绿体类囊体薄膜上，故图2表示图1中叶绿体类囊体薄膜。光反应中能量的变化：叶绿体中中的色素吸收光能，转化为电能，最终转化为NADPH和ATP中活跃的化学能。若CO2浓度降低，暗反应速率减慢，叶绿体中电子受体NADP+减少，则图b中电子传递速率会减慢。（2）①实验一中叶绿体B双层膜局部受损时，以Fecy为电子受体的放氧量明显大于双层膜完整时，实验二中叶绿体B双层膜局部受损时，以DCIP为电子受体的放氧量与双层膜完整时无明显差异，且Fecy具有亲水性，叶绿体双层膜对其通透性较DCIP差，因此叶绿体双层膜对以Fecy为电子受体的光反应有明显阻碍作用。②由以上分析可知，电子传递效率越高，光反应速率越大。第3组的光反应速率最高，说明在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于电子传递，从而提高光反应速率。③结合图2分析可知，氢离子由叶绿体类囊体内运输到类囊体膜上为协助扩散，由于B、C、D叶绿体膜结构被破坏，会使叶绿体中游离的H+减少，无法维持ATP合成时所需的H+浓度差，导致ATP产生效率的相对值减小。故答案为：（1）类囊体膜NADPH减慢（2）①大于Fecy②在无双层膜阻碍、类囊体又松散的条件下，更有利于电子传递③H+浓度差18．（14分）东方果蝇会在瓜果的内部产卵，引起果实早落，给果农带来极大的经济损失。研究人员尝试利用蓖麻毒素，研发雌性特异性致死基因系统，以减少雌果蝇的数量。（1）蓖麻毒素是蓖麻种子中的一种毒蛋白，由RTA和RTB两部分功能不同的肽链组成。其中RTB可与细胞表面的糖蛋白或糖脂结合，毒蛋白以胞吞方式进入细胞，随后在溶酶体（填细胞器）内被部分水解，毒蛋白链间二硫键断裂，释放出RTA。RTA具有rRNA酶的活性，可导致核糖体（填细胞器）失活，影响蛋白质合成。（2）东方果蝇的dsx基因具有特异性剪切识别序列，雌性个体中该序列能使dsx基因的内含子转录的序列被剪切掉，而雄性个体无此功能，因而雌雄果蝇会产生不同的dsx成熟mRNA。研究人员将dsx基因的部分序列与RTA基因融合（如图1），获得融合基因1，构建基因表达载体，导入果蝇的受精卵，进而得到转基因果蝇。转基因雌蝇中表达的肽链对应的mRNA为C（填图2中字母）。由于存在性别选择性剪接机制，雌蝇会特异性致死。请分析转基因雄蝇不会致死的原因是在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡。（3）研究发现，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为引物精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。利用此特性培育纯合转基因果蝇。①欲得到具有cs效应的RTACs蛋白，推测对应的基因碱基序列，对融合基因1进行定点突变获得融合基因2（如图3）。请在方框中画出可继续延伸的复性结果，并标明每条链的5′端和3′端。②对转入融合基因2的果蝇进行以下操作：ⅰ：在29℃收集雄性果蝇（G0）。ⅱ：G0与野生型果蝇杂交，筛选出转基因受精卵（G1）。ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若18℃组雄性个体所占比例小于29℃组，则说明G1具有cs效应。ⅳ：在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇，使之连续多代相互交配，得到转基因纯合子。【考点】遗传信息的转录和翻译．【答案】（1）胞吞溶酶体核糖体（2）基因表达载体受精卵C在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡（3）18℃组雄性个体所占比例小于29℃组18【分析】1、基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程；翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。2、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钙离子处理法。（4）目的基因的检测与鉴定：①分子水平上的检测：检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR检测等技术；检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR检测等技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原﹣抗体杂交技术。②个体生物学水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解答】解：（1）毒蛋白大分子，其进入细胞的方式是胞吞。水解蛋白的细胞器是溶酶体，其中含有相关的水解酶。蛋白质的合成场所是核糖体，RTA具有rRNA酶的活性，可分解rRNA，从而使核糖体失活，影响蛋白质的合成。（2）果蝇为动物，基因工程中通常用受精卵作为受体细胞。得到融合基因后，首先要构建基因表达载体，然后将之导入果蝇的受精卵内。根据（1）中分析可知，RTA会使核糖体失活，进而导致细胞死亡，可推知雌蝇特异性致死的原因是转基因雌蝇个体中含有完整的RTA基因，能成功表达出蓖麻毒素A（即RTA），可进一步推知转基因雌蝇中的成熟mRNA为C。在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，表达出的RTA蛋白含有多余序列，不具备相应活性，因而不会导致细胞死亡，也就不会导致雄性个体死亡。（3）①要获得融合基因，所选的两条链在延伸过程中必须既可作为模板又可以起到引物的作用，这样才可以使DNA聚合酶能够从两条链的3’端连接脱氧核苷酸，使之延伸为完整的双链DNA，根据核苷酸链的方向分析，可继续延伸的复性结果如下：。②根据题意，RTA蛋白第212位甘氨酸替换为精氨酸会出现冷敏感效应（cs），即当温度由29℃变为18℃时，可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用。ⅲ：将每对亲本的受精卵（G1）均分为两组，分别在18℃和29℃孵化培养，统计两组中雄性个体所占比例，若G1具有上述cs效应，低温下雌性个体存活率高，则18℃组雄性个体所占比例小于29℃组。ⅳ：18℃条件可抑制RTA蛋白对细胞的致死作用，想要通过多代自交得到转基因纯合子，应在18℃继续培养具有cs效应的G1果蝇。故答案为：（1）胞吞溶酶体核糖体（2）基因表达载体受精卵C在雄性个体中，融合基因1的成熟mRNA含有dsx内含子的对应序列，无法表达完整的RTA蛋白，不会导致细胞死亡（3）18℃组雄性个体所占比例小于29℃组1819．（12分）学习以下材料，回答（1）～（4）题。硝化质体的发现传统上，人们认为只有某些细菌和古细菌能够将大气中的氮气转化为生命可利用的形式。例如，豆科植物通过根瘤中的共生细菌实现固氮。然而，一项突破性发现挑战了这一传统观念。2012年，Zehr及其同事发现海洋中的贝氏布拉藻与一种名为UCYN﹣A的固氮蓝细菌存在密切的相互作用。UCYN﹣A似乎在贝氏布拉藻细胞内或其表面生活，并可能将氮气转化为藻类生长所需的化合物，如氨。作为交换，藻类为UCYN﹣A提供碳源。研究人员提出，UCYN﹣A不应再被视为一个独立的生物体，而应被归类为藻类内部的细胞器——硝化质体。根据之前的一项基因分析，藻类和细菌的祖先在大约1亿年前就开始了共生关系，这种藻类很可能是“第一种固氮真核生物”。研究人员依据两个标准判断UCYN﹣A是否已成为细胞器：一是该细胞结构能否通过宿主细胞世代相传；二是它是否依赖宿主细胞提供的蛋白质。通过观察数十个处于不同分裂阶段的藻类细胞，研究小组发现硝化质体在细胞分裂前便已一分为二，并传给后代。此外，硝化质体缺乏关键蛋白质，必须从藻类细胞中获取，表明它们逐渐失去了DNA片段，基因组变得更加精简，并依赖宿主细胞将其编码的蛋白质运至自身。这些发现表明硝化质体已经与藻类细胞结构和分裂过程紧密整合，并依赖藻类基因组编码的蛋白质，这是细胞器的典型特征。Coale的比较研究显示，宿主细胞制造的蛋白质带有特定的标记序列，指导它们被运送到硝化质体。UCYN﹣A因其具有固氮能力在全球生态系统中扮演着重要角色。在藻类中发现硝化质体不仅为改造植物、提高作物产量提供了新思路，也为我们理解生命系统中的氮循环提供新的视角。尽管UCYN﹣A与其藻类宿主之间的许多细节仍有待进一步研究，但其科学价值不言而喻。（1）与固氮蓝细菌相比，贝氏布拉藻在细胞结构上的最大特点是有以核膜为界限的细胞核，氮元素在细胞内可用于合成DNA、RNA、蛋白质等生物大分子。（写出2种）（2）由所学知识和本文内容可推知AC。A.线粒体、叶绿体的起源与硝化质体相似B.硝化细菌也具有和硝化质体相同的固氮功能C.硝化质体中的蛋白质由核基因和自身基因共同编码D.硝化质体含有DNA和蛋白质组成的染色体，是一种半自主细胞器（3）硝化质体逐渐丧失DNA片段、精简基因组是对宿主细胞环境长期适应的结果，使得硝化质体能够高效利用宿主细胞提供的蛋白质和代谢途径，减少了自身物质消耗，同时加强了与宿主细胞的相互依赖性，促进了硝化质体与宿主细胞的共同进化。（4）结合本文内容，提出一例硝化质体在农业生产中的应用。培育转基因固氮植物、实现固氮基因在真核细胞中的表达、提高转基因植物的固氮能力等【考点】各类细胞器的结构和功能；原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同．【答案】（1）有以核膜为界限的细胞核DNA、RNA、蛋白质（2）AC（3）适应自身物质消耗进化（4）培育转基因固氮植物、实现固氮基因在真核细胞中的表达、提高转基因植物的固氮能力等【分析】自然界中细胞具有多样性与统一性。原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核；它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。【解答】解：（1）固氮蓝细菌为原核生物，与之相比，属于真核生物的贝氏布拉藻在细胞结构上的最大特点是有以核膜为界限的细胞核。生物大分子包括多糖、蛋白质和核酸等，氮元素在细胞内可用于合成核酸（DNA和RNA）、蛋白质等生物大分子。（2）A、根据题意，硝化质体属于藻类内部的细胞器，又根据一项基因分析，藻类和细菌的祖先在大约1亿年前就开始了共生关系，可推知线粒体、叶绿体的起源与硝化质体相似，A正确；B、根据题意，硝化质体在贝氏布拉藻细胞内或其表面生活，可能将氮气转化为藻类生长所需的化合物，而硝化细菌能够进行化能合成作用，即利用体外环境中的无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，但硝化细菌不能固氮，B错误；C、根据题意，硝化质体已经与藻类细胞结构和分裂过程紧密整合，并依赖藻类基因组编码的蛋白质，可推知硝化质体中的蛋白质由核基因和自身基因共同编码，C正确；D、根据题意，硝化质体是一种原核生物进化而来的半自主细胞器，但是其不具有DNA和蛋白质组成的染色体，D错误。故选：AC。（3）硝化质体逐渐丧失DNA片段、精简基因组是对宿主细胞环境长期适应的结果。这一适应性使硝化质体能够高效利用宿主细胞提供的蛋白质和代谢途径，减少了自身的物质消耗，同时加强了与宿主细胞的相互依赖性，促进了硝化质体与宿主细胞的共同进化。（4）根据上述分析可知，硝化质体能将氮气转化为藻类生长所需的化合物，因此可以利用硝化质体培育转基因固氮植物，或者实现固氮基因在真核细胞中的表达，提高转基因植物的固氮能力等。故答案为：（1）有以核膜为界限的细胞核DNA、RNA、蛋白质（2）AC（3）适应自身物质消耗进化（4）培育转基因固氮植物、实现固氮基因在真核细胞中的表达、提高转基因植物的固氮能力等20．（10分）产脂肪酶酵母可用于含油废水处理。为筛选产脂肪酶酵母菌株，科研人员开展了相关研究。请回答下列问题：（1）常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法编号①②③④物品培养基接种环培养皿涂布器灭菌方法高压蒸汽灭菌火焰灼烧灭菌干热灭菌臭氧错误的是④（填编号）（2）称取1.0g土壤样品，转入99mL无菌水中，制备成菌悬液，经梯度稀释后，获得细胞密度不同的菌悬液。分别取0.1mL菌悬液涂布在固体培养基上，其中10倍稀释的菌悬液培养后平均长出了46个酵母菌落，则该样本中每克土壤约含酵母菌4.6×105个。（3）为了进一步提高酵母菌产酶能力，对分离所得的菌株，采用射线辐照进行诱变育种。将辐照处理后的酵母菌涂布在以脂肪为唯一碳源