广西北海市2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测生物试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1广西北海市2023-2024学年高二下学期期末教学质量检测试卷本卷主要考查内容：人教版选择性必修3，必修1第1章~第4章。一、单项选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.关于古人如何腌制泡菜，有如下记载：“收菜时，即择取好者。菅蒲束之。作盐水，令极咸，于盐水中洗菜，即内瓮中。若先用淡水洗者，菹烂。其洗菜盐水，澄取清者，泻著瓮中，令没菜把即止，不复调和。菹色仍青；以水洗去咸汁，煮为茹，与生菜不殊。”下列分析错误的是（）A.“收菜时，即择取好者”与新鲜蔬菜中亚硝酸盐含量低有关B.“作盐水”时，清水和食盐的质量百分比宜为5%~20%C.“令没菜把”使蔬菜处于缺氧的条件下，有利于发酵D.“洗菜盐水”中含有较多制作泡菜时所需的醋酸菌〖答案〗D〖祥解〗泡菜制作的原理是乳酸菌经过无氧呼吸产生乳酸，乳酸菌属于厌氧菌，原核生物。【详析】A、新鲜蔬菜中亚硝酸盐含量低有关，除此之外泡菜制作过程中影响亚硝酸盐含量的因素还有有温度、食盐用量、腌制时间等，A正确；B、“作盐水”时，清水和食盐的质量百分比宜为5%~20%，有利于抑制其他微生物的繁殖，B正确；C、“令没菜把”使蔬菜处于缺氧的条件下，有利于乳酸菌的无氧发酵，C正确；D、制作泡菜时所需要的是乳酸菌，D错误。故选D。2.某科研小组从被石油污染的土壤中筛选高效降解石油的细菌，实验流程如图所示。下列叙述正确的是（）A.实验前应将土壤样品先进行高温灭菌再倒入无菌水进行稀释B.应选择②中培养瓶内石油含量显著升高的培养液继续③中步骤C.④中培养基制备时倒平板后迅速倒过来放置以防止冷凝水滴入培养皿D.④中接种时可用接种环在培养基表面划3~5条平行线，如此重复几次〖答案〗D〖祥解〗分析题意，为了从石油污染的土壤中筛选高效降解石油的细菌，在以石油为唯一碳源和氮源的培养基中，只有能降解石油的目的菌才能生长繁殖，而其它不能利用石油为碳源和氮源的一般就不能生长和繁殖，因此可以通过该种选择培养基筛选目的菌。【详析】A、不能在实验前将土壤高温灭菌，会杀死土壤中的微生物，A错误；B、培养瓶中石油含量显著降低说明培养液中的细菌降解石油能力强，因此选择该培养瓶中石油含量低的培养液继续③操作，B错误；C、倒好培养基的培养皿，等培养基冷凝后要将平板倒过来放置，C错误；D、划线操作时用左手将皿盖打开一条缝，右手于酒精灯火焰旁将接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，灼烧接种环，待其冷却后，从第一次划线的末端开始第二次划线。重复以上操作，作第三、四、五次划线，D正确。故选D。3.利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。如图为工业上制作酱油的流程图，下列叙述正确的是（）A.制作酱油时，黑曲霉产生的脂肪酶能分解蛋白质B.据图分析，黑曲霉是一种异养需氧型生物C.发酵过程中加盐只是为了调节酱油的风味D.黑曲霉还可用于生产食品添加剂如谷氨酸〖答案〗B〖祥解〗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。乳酸菌是原核生物，异样厌氧型生物，通过无氧呼吸可产生乳酸。题图分析，酿造酱油主要利用的是黑曲霉，能够产生蛋白酶和脂肪酶，将蛋白质和脂肪分别水解成小分子的肽和氨基酸、甘油和脂肪酸。【详析】A、制作酱油时，黑曲霉产生的蛋白酶能分解蛋白质，A错误；B、在黑曲霉发酵时，需要空气，因此黑曲霉是需氧微生物，B错误；C、加盐可以抑制杂菌的生产，C错误；D、黑曲霉还可用于生产食品添加剂如柠檬酸，谷氨酸由谷氨酸棒状杆菌发酵制得，D错误；故选B。4.菊花是重要的观赏花卉。下列关于菊花组织培养的叙述，错误的是（）A.生长素和细胞分裂素的浓度和比例都会影响菊花细胞的发育方向B.外植体进行消毒后需将其1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中C.诱导愈伤组织和后续的培养过程中均需要给予适当时间和强度的光照D.组培苗移植前需用流水清洗掉根部的培养基，经炼苗后再转移至大田种植〖答案〗C〖祥解〗植物组织培养时外植体用流水充分清洗后用体积分数为70%的酒精消毒30s，用无菌水清洗2-3次，再用次氯酸钠溶液处理30分钟，立即用无菌水清洗2-3次。【详析】A、植物激素中的生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键性激素。当同时使用这两类激素时，两者的浓度和比例都会影响植物细胞的发育方向，A正确；B、在酒精灯火焰旁(防止杂菌污染)将外植体的1/3~1/2插入诱导愈伤组织的培养基中，注意不要倒插(目的是保证生长素的极性运输，保证成活率)，B正确；C、诱导愈伤组织期间一般不需要光照，在后续的培养过程中，每日需要给予适当时间和强度的光照，C错误；D、用流水清洗掉根部的培养基后，将幼苗移植消过毒的蛭石或珍珠岩环境中，待其长壮后移栽入土，D正确。故选C。5.洋葱是理想的生物学实验材料，也常用于“DNA的粗提取与鉴定”实验中。下列关于该实验的叙述，正确的是（）A.某些动物细胞也是提取DNA的理想材料，如猪的成熟红细胞B.过滤后的洋葱研磨液放置在4℃冰箱中可以防止DNA降解C.为析出更多的DNA，可以用玻璃棒沿不同方向快速进行搅拌D.鉴定DNA时，将二苯胺试剂加入含DNA的溶液中即出现蓝色〖答案〗B〖祥解〗在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂沸水浴下，DNA遇二苯胺被染成蓝色。【详析】A、猪的成熟红细胞无细胞核与细胞器，几乎不含DNA，不能用作该实验的材料，A错误；B、过滤后的洋葱研磨液放置在4℃冰箱中可以防止DNA降解，B正确；C、析出DNA的过程中，为防止DNA断裂，应该沿一个方向缓慢进行搅拌，C错误；D、向DNA溶液中加入二苯胺试剂后还需要沸水浴加热才可出现蓝色，D错误。故选B。6.克隆技术又称生物放大投术。为探究克隆技术能否用于人帕金森病的治疗，科研人员利用“帕金森病模型鼠”进行了如图所示实验。下列叙述正确的是（）A.去除卵母细胞的“核”，实质是去除纺锤体—染色体复合物B.采集的卵母细胞应该立即通过显微操作去核用于核移植C.过程②培养时要保证无菌无毒的环境，不必定期更换培养液D.过程⑤必须对模型鼠甲注射免疫抑制剂以避免发生免疫排斥反应〖答案〗A〖祥解〗题图分析：图中①为核移植过程，②是早期胚胎培养过程，③是获取胚胎干细胞的过程，④是诱导胚胎干细胞分化形成神经元的过程，⑤是器官移植过程。【详析】A、去除卵母细胞的“核”，实质是去除纺锤体—染色体复合物，A正确；B、采集的卵母细胞应该培养到MⅡ，再通过显微操作去核用于核移植，B错误；C、过程②培养时需要定期更换培养液，以便清除代谢物，防止细胞代谢物积累对细胞自身造成危害，C错误；D、过程⑤不需要给模型小鼠甲注射免疫抑制剂，因为该过程中移植的神经元的遗传物质主要来自该小鼠，不会发生免疫排斥反应，D错误。故选A。7.衣原体没有合成ATP的能力，营严格的细胞内寄生生活。下列相关叙述错误的是（）A.衣原体与病毒的区别之一在于前者兼具DNA和RNAB.衣原体必须由宿主细胞提供能量，属于寄生生物C.衣原体属于独立的生命系统，其系统的边界是细胞壁D.衣原体可通过自身具有的酶系统合成一些化合物〖答案〗C〖祥解〗须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。【详析】A、衣原体为原核生物，含DNA和RNA，病毒只含DNA或RNA，衣原体与病毒的区别之一在于前者兼具DNA和RNA，A正确；B、由题意可知，衣原体没有合成ATP的能力，营严格的细胞内寄生生活，所以衣原体必须由宿主细胞提供能量，属于寄生生物，B正确；C、衣原体属于生命系统，其系统的边界是细胞膜，而不是细胞壁，再者衣原体没有细胞壁，C错误；D、衣原体为原核生物，可通过自身具有的酶系统合成一些化合物，D正确。故选C。8.水通道蛋白作为转运水分子的蛋白通道，在各系统细胞膜上均有表达，可以介导水分子在细胞内外转运，使细胞内外环境稳态得以平衡。下列有关叙述错误的是（）A.人体内含量最多的化合物是水，且绝大部分的水呈游离状态，可自由流动B.人体内水分子可以从渗透压低的一侧向高的一侧转运，从而达到渗透平衡C.人参二醇皂苷能减轻肺水肿，其机制可能是提高肺部细胞水通道蛋白表达量D.水通道蛋白在介导水的跨膜运输时不与水结合，故其构象无需发生改变〖答案〗D〖祥解〗细胞膜上的转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。其中通道蛋白介导的运输速率比载体蛋白介导的运输速率快1000倍以上。【详析】A、人体内含量最多的化合物是水，且绝大部分的水呈游离状态，属于自由水，可自由流动，A正确；B、决定水分渗透方向的是半透膜两侧溶液的浓度，即水分是从浓度低的一侧向浓度高的一侧渗透，代谢时水分子从渗透压低的一侧向高的一侧转运，最终达到是渗透平衡，B正确；C、分析题意，水通道蛋白作为转运水分子的蛋白通道，是机体水液代谢的重要环节，人参二醇皂苷能减轻肺水肿，其机制可能是提高肺部细胞水通道蛋白的表达量，使水分子的运输加快，C正确；D、通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，不与被转运物质结合，但过程中也存在通道蛋白构象的变化，D错误。故选D。9.生物体内某些重要化合物(A~E)的元素组成关系如下图所示，其中X代表元素，a、b、c分别是组成A、B、C三种生物大分子的单体，在人体中c有21种，d为某种单体的结构。据图分析正确的是（）A.E可能为甘油、脂肪酸和磷酸等组成的化合物B.X可能为S、Mg元素，D可能为胆固醇，属于性激素的一种C.a、b是生物体内遗传信息的携带者，C是生命活动的主要承担者D.酵母细胞中同时存在A、B，二者单体d的区别只在于n不同〖答案〗A〖祥解〗d表示核苷酸，n为含氮碱基，f表示五碳糖，m表示磷酸。【详析】A、人体中c有21种，c为氨基酸，C为蛋白质，X为N元素，甘油、脂肪酸的组成元素是C、H、O，磷酸组成元素P，E是由C、H、O、N、P组成的化合物，A正确；B、C为蛋白质，蛋白质中可能存在S、Fe等元素，无Mg元素，D可能为胆固醇，胆固醇和性激素都属于固醇，B错误；C、a、b是DNA、RNA的单体(核苷酸)，不是生物体内遗传信息的携带者，C是蛋白质，是生命活动的主要承担者，C错误；D、酵母细胞中同时存在DNA和RNA，二者单体d的f和n都有不同之处，D错误。故选A。10.核糖体是细胞内“生产蛋白质的机器”。下列有关叙述错误的是（）A.核糖体的物质组成有磷脂、RNA和蛋白质B.附着于内质网的核糖体是分泌蛋白的合成场所C.原核细胞和真核细胞都存在核糖体以合成蛋白质D.蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体的数量相对较多〖答案〗A〖祥解〗分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→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。【详析】A、核糖体的物质组成有RNA和蛋白质，因为核糖体不具有膜结构，因而其组成成分中不含有磷脂，A错误；B、附着于内质网的核糖体是分泌蛋白的合成场所，即分泌蛋白的合成部位是附着在内质网上的核糖体，B正确；C、原核细胞和真核细胞都存在核糖体以合成蛋白质，因而能满足原核细胞合成蛋白质的需求，同时也能适应蛋白质作为生命活动主要承担者的功能，C正确；D、蛋白质合成旺盛的细胞，核糖体的数量相对较多，进而可以满足大量合成蛋白质的需求，D正确。故选A。11.科研小组将某植物细胞分别浸泡在2mol/L的乙二醇溶液和2mol/L的蔗糖溶液中，并测定其原生质体的相对体积，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（）A.A→B段，该植物细胞的原生质体和细胞壁均明显收缩B.60s时，2mol/L蔗糖溶液中原生质体与细胞壁间充满水C.乙二醇进入植物细胞导致120s后原生质体体积增大D.D→E段，原生质体相对体积不变是因为没有水分子流动〖答案〗C〖祥解〗题图分析，某种植物细胞处于乙二醇溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，质生质体体积变小，细胞液浓度增大；随后乙二醇溶液以自由扩散的方式进入细胞，细胞液浓度增加，细胞吸水，发生质壁分离复原；而植物细胞处于蔗糖溶液中，外界溶液浓度高于细胞液浓度，发生质壁分离，质生质体体积变小，蔗糖不能进入细胞，不会发生自动复原，据此答题即可。【详析】A、A→B段，原生质体的体积减小，说明细胞失水，发生质壁分离，由于植物细胞壁的伸缩性差，故此时只有原生质体发生明显收缩，A错误；B、细胞壁具有全透性，60s时2mol/L蔗糖溶液中细胞壁与原生质体间充满蔗糖溶液，B错误；C、在120s后，处于2mol/L乙二醇溶液中的细胞逐渐发生质壁分离的复原，即乙二醇进入植物细胞导致120s后原生质体体积增大，C正确；D、D→E段，细胞可能处于质壁分离的平衡状态，此时进细胞和出细胞的水分子数相等，D错误。故选C。12.现有一瓶溶液，溶质成分可能有三种情况：①只含麦芽糖；②只含葡萄糖；③含麦芽糖和葡萄糖。为确定溶液中溶质的成分，某同学设置了如图所示的实验装置(中间的半透膜只允许单糖及水分子通过)。达到平衡后，从左、右两侧各取等量液体，用斐林试剂进行水浴加热检测，呈现的现象分别为x、y。下列有关结果预测和实验结论的叙述，正确的是（）A.若x出现砖红色，说明属于情况①B.若x、y均为砖红色，说明属于情况③C.若左侧液面高于右侧，说明属于情况①D.若两侧液面高度相同，说明属于情况②〖答案〗D〖祥解〗渗透作用发生的条件：①具有半透膜，②膜两侧溶液有浓度差。【详析】AB、若溶质为①只含麦芽糖，则左侧溶液浓度高，表现为吸水，最终液面高于右侧，由于左侧溶液含麦芽糖，与斐林试剂在水浴加热下会发生显色反应，左侧出现砖红色；若溶质为②只含葡萄糖，由于葡萄糖可通过半透膜，因此最终两侧液面相等，两侧都会出现砖红色；若溶质为③麦芽糖和葡萄糖都有，则由于左侧溶液浓度高，最终液面高于右侧，同样两侧都会出现砖红色，A错误，B错误；CD、溶质为①只含麦芽糖，则左侧溶液浓度高，表现为吸水，最终液面高于右侧；若溶质为②只含葡萄糖，由于葡萄糖可通过半透膜，因此最终两侧液面高度相等；若溶质为③麦芽糖和葡萄糖都有，由于葡萄糖可通过半透膜，使得左侧溶液浓度高，最终液面高于右侧，C错误，D正确。故选D。13.现代生物技术突飞猛进、迅速发展。如图为某生物工程操作流程示意图，相关叙述错误的是（）A.若图示为动物细胞融合技术，则C兼具A和B的遗传信息B.若图示为胚胎移植，则可以发挥优良雌性个体的繁殖潜力C.若图示为克隆猴的培育，则需激活重构胚使其完成减数分裂过程D.若图示为单克隆抗体的制备，则需对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测〖答案〗C【详析】A、若图示为动物细胞融合技术，则C的遗传信息来自A和B，则具有来自A和B的遗传信息，A正确；B、胚胎移植可以使优良雌性动物从繁重的孕育后代中解放出来，进而可以发挥优良雌性个体的繁殖潜力，获得优良的后代，B正确；C、若图示为克隆猴的培育，则需激活重构胚使其完成细胞分裂、分化和发育过程，个体发育过程中进行的有丝分裂，没有减数分裂过程，C错误；D、若图示为单克隆抗体的制备，则需对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，选出能产生专一抗体的杂交瘤细胞，D正确。故选C。14.核苷酸合成有两个途径，如图所示，H、A、T表示三种物质，其中A可以阻断核苷酸的全合成途径，正常细胞内含有补救合成途径所必需的转化酶和激酶，而骨髓瘤细胞中缺乏转化酶和激酶。单克隆抗体制备过程中，用加入了A、H和T的HAT培养基可筛选出杂交瘤细胞。下列叙述错误的是（）A.HAT培养基使用前可用高压蒸汽法灭菌B.骨髓瘤细胞在HAT培养基中也能存活C.筛选出的杂交瘤细胞能迅速大量繁殖D.杂交瘤细胞需经检测后才可用于生产〖答案〗B〖祥解〗分析题图：核苷酸合成有两个途径，物质A可以阻断其中的全合成途径，正常细胞含有补救合成途径所必需得转化酶和激酶，骨髓瘤细胞中缺乏转化酶。因此，加入H、A、T三种物质后，骨髓瘤细胞及其自身融合的细胞中缺乏转化酶，无法进行上述两个途径而在HAT培养基上不能增殖；已经免疫的B淋巴细胞和自身融合的细胞也因高度分化而不能增殖，因此在该培养基上能增殖的只有杂交瘤细胞（杂交瘤细胞中全合成途径被物质A阻断，但其可借助正常细胞的补救合成途径来合成核苷酸，进而大量繁殖）。【详析】A、配制的培养基常要用高压蒸汽法灭菌后才可使用，A正确；B、由于骨髓瘤细胞及其相互融合细胞缺乏转化酶，所以在HAT培养基上无法进行上述途径，因而无法存活，B错误；C、杂交瘤细胞因为可以进行补救合成途径，能够在HAT培养基上大量增殖，C正确；D、获得的杂交瘤细胞还需要经过进一步的筛选，用专一抗体检测呈现阳性的杂交瘤细胞才能直接用于生产单克隆抗体，D正确。故选B。15.如图为某动物细胞的亚显微结构示意图(图中①~⑧表示相应的结构，②为核糖体)。下列相关叙述错误的是（）A.由结构⑧参与构成的结构有①③④⑥⑦B.该细胞和颤蓝细菌细胞共有的结构有④和⑥C.在一定浓度的KNO3溶液中，细胞可能皱缩后逐渐恢复再出现膨胀D.含放射性标记的甘氨酸，一段时间后可在②⑥③内依次出现〖答案〗B【详析】A、⑧为磷脂双分子层，是构成生物膜的基本支架，可参与构成①③④⑥⑦等具膜结构，A正确；B、颤蓝细菌为原核生物，与该动物细胞共有的结构有②核糖体、④细胞膜，B错误；C、该图示为动物细胞，置于一定浓度的

KNO3溶液中，若外界溶液浓度大于细胞质浓度，该细胞可能会皱缩后逐渐恢复再出现膨胀，C正确；D、由分析可知，分泌蛋白的合成和分泌过程与核糖体、内质网和高尔基体即②③⑥直接相关，⑦线粒体为该过程提供能量，D正确。故选B。16.某重金属盐能抑制ATP水解，研究人员用不同浓度的该重金属盐和适宜浓度的葡萄糖溶液培养洋葱根尖成熟区和分生区细胞，得到如下图所示实验结果。下列叙述错误的是（）A.本实验探究了不同浓度的该重金属盐对洋葱根尖细胞吸收葡萄糖的影响B.实验中各组加入不同浓度该重金属盐溶液的体积应相等以减小实验误差C.随着重金属盐浓度的升高，细胞通过协助扩散吸收葡萄糖的速率降低D.当重金属盐浓度为0时，与成熟区相比，分生区细胞膜上葡萄糖的载体蛋白可能较少〖答案〗C〖祥解〗据图分析，洋葱根尖细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输。【详析】A、本实验探究了不同浓度的该重金属盐对洋葱根尖成熟区和分生区细胞吸收葡萄糖的影响，A正确；B、该实验的自变量是某重金属盐浓度，无关变量应保持相同且适宜，例如不同浓度金属盐溶液的体积，B正确；C、与对照组相比，某金属盐处理后细胞内葡萄糖浓度降低，而该重金属盐能抑制ATP水解，说明细胞通过主动运输吸收葡萄糖，C错误；D、与分生区细胞相比，成熟区细胞内葡萄糖浓度较高，主动运输需要载体蛋白的参与，因此推测与成熟区相比，分生区细胞膜上葡萄糖的载体蛋白可能较少，D正确。故选C。二、非选择题：本题共5小题，共60分。17.某研究小组用玻璃发酵罐、充氧泵、回旋式单向阀等组装了一种果酒、果醋两用发酵装置，如下图1所示。图2是发酵过程中培养液pH可能的变化情况。回答下列问题：（1）图1中空气过滤器的作用是_________，发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是为了________。（2）利用图1中装置进行果酒发酵时，软管夹应________(填“打开”或“关闭”)，每隔一段时间打开单向阀排气。果酒发酵时，酒精在酵母菌的________产生。由果酒发酵转为果醋发酵时，有些方面需要做出调整，例如，需要_________(填“升高”或“降低”)发酵温度，还需要________。（3）图2中，能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线________。菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后，即使营养充足，菌体的生长也会受到抑制，此时可进行的处理是________(答一点)。〖答案〗（1）①.为通入的空气进行无菌过滤②.使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出（2）①.关闭②.细胞质基质③.升高④.打开软管夹和充氧泵(，保持通氧)（3）①.②②.调节培养液pH、及时排出代谢产物等【小问1详析】空气过滤器能对通入的空气进行无菌过滤，从而对发酵罐中的培养液实现无菌换气；发酵罐中并不装满发酵液，而是留出约1/3的空间，是为了使酵母菌在初期进行有氧呼吸而大量繁殖，同时防止发酵液溢出。【小问2详析】利用图1中装置进行果酒发酵时，需要的是无氧条件，因此软管夹应关闭，防止空气进入；果酒发酵时，酒精是无氧呼吸的产物，是在酵母菌细胞质基质中产生；酵母菌发酵的最适温度为18~30℃，醋酸菌最适宜的生长温度为30-35℃，比酵母菌酒精发酵时的温度高；醋酸菌是好氧菌，氧气必须充足才能发酵产生醋酸，因此由果酒转变成果醋的制作时，需要升高温度和打开软管夹和充氧泵，通入氧气（保持通氧）。小问3详析】整个发酵过程中酵母菌细胞呼吸会产生CO2，使培养液的pH逐渐降低，因此图2中能表示整个发酵过程中pH变化情况的是曲线②；菌体代谢过程中的产物使发酵液pH改变至菌体耐受极限后，即使营养充足，菌体的生长也会受到抑制，此时可进行的处理是调节培养液pH、及时排出代谢产物等。18.天然胰岛素制剂易形成二聚体或六聚体，皮下注射后往往需要经历逐渐解聚的过程，这在一定程度上延缓了其疗效。科研人员研制出了速效胰岛素，研发流程如图所示。回答下列问题：（1）研制速效胰岛素的过程中，科研人员的直接操作对象是________。在大肠杆菌中表达的新的胰岛素________(填“有”或“没有”)生物活性，理由是________。（2）据图可知，速效胰岛素的研发流程遵循蛋白质工程的基本思路，即从预期的蛋白质功能出发→________→________→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。速效胰岛素的生产过程________(填“遵循”或“不遵循”)中心法则。（3）利用__________技术可快速扩增胰岛素基因。若想通过乳腺生物反应器来实现速效胰岛素的批量生产，则需要将新的胰岛素基因与________等调控元件重组在一起，用_______的方法，导入哺乳动物如羊的受精卵中，培育出转基因动物，待其进入泌乳期，其乳汁中即含速效胰岛素。（4）若要比较速效胰岛素和天然胰岛素的疗效差异，请以糖尿病模型鼠为实验材料，简要写出实验设计思路：________。〖答案〗（1）①.(胰岛素)基因②.没有③.大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对合成的蛋白质进行加工（2）①.设计预期的蛋白质结构②.推测应有的氨基酸序列③.遵循（3）①.PCR(或聚合酶链式反应)②.乳腺中特异表达的基因的启动子③.显微注射（4）将生理状况相同的糖尿病模型鼠随机均分为三组测初始血糖浓度后，一组皮下注射适量速效胰岛素，一组皮下注射等量天然胰岛素，一组皮下注射等量生理盐水，定时检测三组糖尿病模型鼠的血糖情况并比较疗效〖祥解〗蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。（基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质）。【小问1详析】要研制速效胰岛素，就需要研究胰岛素对应的基因。在大肠杆菌中表达的新的胰岛素没有生物活性，原因是大肠杆菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，不能对合成的蛋白质进行加工。【小问2详析】改造蛋白质从根本上来说就是改造基因，蛋白质工程的基本思路，即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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。速效胰岛素的生产过程遵循中心法则。【小问3详析】利用PCR技术可快速扩增胰岛素基因。为了让胰岛素基因在乳腺细胞中表达，因此需要将新的胰岛素基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，用显微注射的方法，导入哺乳动物如羊的受精卵中，培育出转基因动物，待其进入泌乳期，其乳汁中即含速效胰岛素。【小问4详析】本实验的自变量是胰岛素的种类（速效胰岛素和天然胰岛素），检测指标是小鼠的血糖情况，因此实验思路是将生理状况相同的糖尿病模型鼠随机均分为三组，一组皮下注射适量速效胰岛素，一组皮下注射等量天然胰岛素，一组皮下注射等量生理盐水，定时检测三组糖尿病模型鼠的血糖情况。19.人乳铁蛋白广泛分布于乳汁等外分泌液中，在初乳中含量较高，对细菌、真菌和病毒等有抑制作用。下图表示利用基因工程技术构建人乳铁蛋白基因重组质粒的过程(图中Tet'表示四环素抗性基因，Amp'表示氨苄青霉素抗性基因)，五种限制酶的识别序列及切割位点如下表所示。回答下列问题：限制酶BamHIHaeⅢBclISau3AINotI识别序列及切割位点GGATCCCCTAGGGGCCCCGGTGATCAACTAGTGATCCTAGGCGGCCGCCGCCGGCG（1）要将人乳铁蛋白基因插入载体中，若只使用一种限制酶，应选择的限制酶是__________。限制酶切割的是__________键。基因工程技术中为保证目的基因的正确连接，通常选择__________种限制酶进行酶切。（2）基因工程最核心的步骤是__________，重组质粒中启动子的功能是________。（3）人乳铁蛋白基因需要利用PCR技术进行扩增，扩增需要引物__________(在“Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ”中选择)。（4）据图分析，成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒首先需要在含有__________(填“四环素”或“氨苄青霉素”)的培养基上进行筛选，然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵，再利用__________工程技术获得转基因小牛。〖答案〗（1）①.Sau3AⅠ②.磷酸二酯③.2(或两)（2）①.基因表达载体的构建②.RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA(，最终表达出人类需要的蛋白质)（3）Ⅱ、Ⅲ（4）①.氨苄青霉素②.胚胎〖祥解〗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。（4）目的基因的检测与鉴定。【小问1详析】要将人乳蛋白图插入载体中，若只允许使用一种限制酶，根据人乳铁蛋白两端的识别序列可知，BclⅠ和Sau3AⅠ可以切出相同的黏性末端，结合质粒上的识别序列可知，只用一种酶且切出相同的黏性末端，则应选择的限制酶是Sau3AⅠ。限制酶断开的是脱氧核苷酸链之间的磷酸二酯键。为了避免目的基因和质粒自身环化和反向连接，基因工程技术中通常选择2种限制酶进行酶切，以形成不同的黏性末端。【小问2详析】基因表达载体的构建使基因工程的核心步骤，重组质粒中启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动转录。小问3详析】引物的作用是使耐高温DNA聚合酶从引物的3'端连接游离的脱氧核苷酸，所以引物5'端应该于模板链的3'端配对，故引物应选择Ⅱ、Ⅲ。【小问4详析】据图分析：成功获得含有人乳铁蛋白基因的重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，需要在含有氨苄青霉素的培养基上筛选，然后将需要的重组质粒导入牛的受精卵，再利用胚胎工程技术获得转基因小牛。20.植物吸收水分和无机盐依赖根尖的根毛区，水分及无机盐对植物的生长发育具有至关重要的作用。如图为将不同植物置于不同的无机盐溶液中进行培养，植物吸收不同离子的情况。据图回答下列问题：（1）根系细胞通过________(填具体的运输方式)吸收水分，植物吸收的Mg2+可用于合成叶肉细胞中的________。（2）该实验的自变量为_________。（3）施肥主要为作物提供__________。“追肥在雨前，一夜长一拳”，农耕者一般在雨前追施化肥的原因是________。（4）通过图示可以得出的结论是：________(答出2点)。〖答案〗（1）①.自由扩散和协助扩散②.叶绿素（2）植物的种类和无机盐溶液中的离子种类（3）①.无机盐②.肥料中的矿质元素需要溶解在水中以离子的形式被植物的根系吸收（4）植物吸收水分和无机盐是两个相对独立的过程；不同作物对同种离子的吸收有差异；同种作物对不同离子的吸收量不同等〖祥解〗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+是血红蛋白