江苏省无锡市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1江苏省无锡市2023-2024学年高二下学期期末试题一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每题只有一个选项最符合题意。1.软体动物绿叶海天牛大量捕食滨海无隔藻后，将藻类的叶绿体贮存并加以利用，可较长时间无需进食。下列叙述正确的是（）A.两种生物都以DNA为主要遗传物质 B.两种生物均以肽链构成核膜的基本支架C.两种生物体现互利共生关系 D.两种生物均可在线粒体中进行能量转换〖答案〗D〖祥解〗细胞生物的遗传物质均为DNA，生物膜的基本支架均为磷脂双分子层。【详析】A、两种生物均为细胞生物，均以DNA为遗传物质，A错误；B、核膜的基本支架为磷脂双分子层，故两种生物的核膜的基本支架均不以肽链构成，B错误；C、分析题意可知，两种生物之间的关系是捕食关系，C错误；D、两种生物均可在线粒体中进行呼吸作用，从而实现能量转换，D正确。故选D。2.下列关于蛋白质的结构和功能的叙述错误的是（）A.氨基酸序列改变可影响血红蛋白的功能B.淀粉酶在0℃时空间结构会被破坏而失活C.酒精可引起病毒的蛋白质变性而失去感染能力D.载体蛋白在主动转运钾离子时其自身构象会发生改变〖答案〗B〖祥解〗蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物（乙醇、甲醛等）、紫外线等作用时蛋白质可发生变性，其空间结构发生改变，失去其生理活性。【详析】A、氨基酸种类的改变会影响蛋白质中氨基酸的排列顺序，进而可能影响蛋白质空间结构，A正确；B、低温不会使蛋白质空间结构改变，淀粉酶本质为蛋白质，在0℃时空间结构不会被破坏，B错误；C、酒精可引起病毒的蛋白质空间结构变性，使得病毒失去感染能力，C正确；D、载体蛋白在转运分子时，需要与被转运的分子结合，会发生自身构象的改变，D正确。故选B。3.端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA。下列有关端粒酶的叙述，正确的是（）A.仅由C、H、O、N四种元素组成 B.组成成分都在核糖体上合成C.催化向DNA链3′端添加脱氧核苷酸 D.在衰老细胞中具有较高活性〖答案〗C〖祥解〗分析题文：端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链，即逆转录过程，因此该酶为逆转录酶。【详析】A、端粒酶由RNA和蛋白质组成，其中RNA的组成元素是C、H、O、N、P，A错误；B、核糖体是蛋白质的合成车间，但端粒酶还包括RNA，不在核糖体合成，B错误；C、分析题意，端粒酶由RNA和蛋白质组成，该酶能结合到端粒上，以自身的RNA为模板合成并延伸端粒DNA，由此可知，催化向DNA链3′端添加脱氧核苷酸，C正确；D、端粒酶只在不断分裂的细胞中具有活性，故在衰老细胞其活性较低，D错误。故选C。4.拟南芥液泡膜上存在Na+-H+逆向转运蛋白，可将Na+逆浓度运进液泡内，部分物质跨液泡膜转运过程如图所示，下列叙述错误的是（）A.细胞质基质的pH大于细胞液 B.Cl-和H2O跨液泡膜的转运方式为被动运输C.Na+在液泡中积累可增强细胞吸水能力 D.减少载体蛋白1的表达量有助于提高拟南芥的耐盐性〖答案〗D〖祥解〗由图可知，H+进入液泡需要消耗能量，也需要载体蛋白，故跨膜方式为主动运输，则液泡内的细胞液中H+浓度大于细胞质基质，说明H+运出液泡是顺浓度梯度，因此方式是协助扩散；液泡膜上的Na+/H+反向转运蛋白能将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+转运到液泡内，说明Na+进入液泡的直接驱动力是液泡膜两侧的H+电化学梯度，因此该过程Na+的进入液泡的方式为主动转运。【详析】A、钠离子-氢离子逆向转运蛋白可将钠离子逆浓度运进液泡内，同时氢离子顺浓度梯度运出液泡，说明细胞质基质的pH大于细胞液，A正确；B、氯离子和水跨液泡膜的转运方式都是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；C、钠离子在液泡中积累，导致细胞液浓度升高，可增强细胞吸水能力，C正确；D、减少载体蛋白1的表达量，会导致氢离子运出液泡减少，细胞质基质的pH降低，不利于钠离子运进液泡，会降低拟南芥的耐盐性，D错误。故选D。5.等渗溶液对维持细胞形态、结构和功能有重要意义。下列实验不是在等渗溶液中进行的是（）A.观察植物组织细胞的有丝分裂和减数分裂 B.用叶绿体悬浮液研究光合作用过程和条件C.动物细胞的原代培养、传代培养及制备杂交瘤细胞 D.研究红细胞对不同溶质分子的通透性〖答案〗A〖祥解〗植物组织培养的原理是细胞的全能性，植物体细胞杂交的原理是细胞膜的流动性和全能性，动物细胞培养的原理是细胞增殖，动物细胞融合的原理是细胞膜的流动性。【详析】A、观察植物组织细胞的有丝分裂和减数分裂时经过制作装片的过程细胞已经死亡，因此不需要在等渗溶液中进行，A正确；B、为维持叶绿体正常的形态，用叶绿体悬浮液研究光合作用过程和条件需要在等渗溶液中进行，B错误；C、在低渗溶液中动物细胞会吸水可能涨破，在高渗溶液中动物细胞会失水皱缩，因此为维持动物细胞正常的形态和功能，动物细胞的原代培养、传代培养及制备杂交瘤细胞需要在等渗溶液中进行，C错误；D、研究红细胞对不同溶质分子的通透性，需要保证细胞正常的形态和功能，需要等渗溶液，D错误；故选A。6.生物膜的结构与功能联系密切，下列叙述错误的是（）A.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏B.参与有氧呼吸第三阶段的酶大都在线粒体的内膜上C.葡萄糖的跨膜运输必须借助于细胞膜上转运蛋白D.性激素的合成、分泌、运输和发挥作用均需生物膜参与〖答案〗D〖祥解〗线粒体普遍存在于真核细胞，是进行有氧呼吸和形成ATP的主要场所。线粒体有内外两层膜，内膜向内折叠形成嵴，嵴的周围充满了液态的基质。在线粒体的内膜上和基质中，有许多种与有氧呼吸有关的酶。【详析】A、溶酶体内含多种水解酶，其膜破裂后会造成细胞结构的破坏，使细胞死亡，如硅肺，A正确；B、线粒体内膜上进行的是有氧呼吸第三阶段，故参与有氧呼吸第三阶段的酶大都在线粒体的内膜上，B正确；C、葡萄糖的跨膜运输方式为协助扩散或主动运输，必须借助于细胞膜上转运蛋白，C正确；D、性激素的化学本质为脂质，其受体位于细胞内，故性激素发挥作用不需要生物膜参与，D错误。故选D。7.细胞骨架与细胞运动、分裂等生命活动密切相关，为研究胞质环流与细胞骨架的关系，科研人员用不同浓度的APM（植物微管解聚剂）处理紫露草雄蕊毛细胞后，测定胞质环流的速度，结果如图。相关叙述正确的是（）A.可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志 B.用低倍镜找到雄蕊毛细胞后直接换用高倍镜观察C.APM使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架 D.APM浓度越大对胞质环流的抑制作用越明显〖答案〗C〖祥解〗细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构—细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。【详析】A、紫露草雄蕊毛细胞无叶绿体，无法以其细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志观察胞质环流，A错误；B、使用显微镜时，先用低倍镜找到雄蕊毛细胞后，要将物像移到视野中央，再换高倍镜观察，B错误；C、APM是植物微管解聚剂，微管是构成细胞骨架的重要成分，APM可使植物细胞中微管解聚从而破坏细胞骨架，C正确；D、由图可知，在相同时间下，APM浓度越大，对胞质环流的抑制作用越明显，D错误。故选C。8.经研究发现叶绿体相关基因ACM1的突变会导致拟南芥叶片白化，通过以下实验对该突变体植株进行研究，正确的是（）A.用光学显微镜观察突变体叶肉细胞中叶绿体内部结构的变化B.用体积分数为95%冷酒精粗提取突变体DNA以观察ACM1基因的突变类型C.用无水乙醇提取后分离突变体叶片中的色素分析其种类和含量变化D.用琼脂糖凝胶电泳分离突变体的蛋白质，对应叶绿素的电泳条带缺乏〖答案〗C〖祥解〗“酒精”在不同实验中的作用：（1）体积分数95%的酒精：与质量分数15%的HCl溶液按1∶1的体积比混合作解离液，用于观察根尖分生组织细胞有丝分裂的实验。（2）体积分数50%的酒精：检测生物组织中（如花生子叶切片）脂肪实验中，用于洗去苏丹Ⅲ染色剂染色后切片上的浮色。（3）无水乙醇：叶绿体中色素提取与分离实验中用作色素提取剂。【详析】A、叶绿体的内部结构需要电子显微镜下才能观察到，高倍镜的光学显微镜下观察不到，A错误；B、用体积分数为95%的冷酒精粗提取突变体DNA，但无法观察ACM1基因的突变类型，B错误；C、无水乙醇能溶解色素，可以用无水乙醇提取后分离突变体叶片中的色素分析其种类和含量变化，C正确；D、琼脂糖凝胶电泳用于分离DNA片段，不能用于分离蛋白质，D错误。故选C。9.下列关于体细胞克隆猴的相关叙述错误的是（）A.在将体细胞的核移植到卵母细胞之前，必须先对卵母细胞进行去核操作B.需用物理或化学方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程C.用遗传背景相同的克隆猴进行比对分析致病基因，可减少干扰因素D.体细胞核移植的理论研究较为透彻，技术研究较为滞后〖答案〗D〖祥解〗细胞核移植概念：将动物的一个细胞的细胞核移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎，这个新的胚胎最终发育成动物个体。用核移植的方法得到的动物称为克隆动物。【详析】A、为了使使克隆出的动物个体的核遗传物质全部来自供体细胞，核移植时必须先对卵母细胞进行去核操作，A正确；B、重组胚胎(重构胚)需要用物理或化学的方法激活，使其完成细胞分裂和发育进程，然后将其移植到同种的、生理状态相同的其他雌性受体体内，使之继续发育，B正确；C、遗传背景相同的克隆猴，能够保证实验过程中选取材料的一致性，使实验结果更具有说服力，C正确；D、相对于技术研究，核移植的理论研究较为滞后，需要与发育生物学、细胞生物学和分子遗传学等学科更深层次的理论研究相结合，D错误。故选D。10.下列有关细胞工程和胚胎工程的叙述，正确的是（）A.利用茎尖进行植物组织培养可以增强植物体对病毒的抵抗能力B.植物体细胞杂交技术和动物细胞融合技术均可催生出异源多倍体C.胚胎移植前需对早期胚胎进行质量检查和对受体进行免疫检查D.在胚胎分割移植前可用分割针取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定〖答案〗D〖祥解〗动物细胞融合技术只能得到杂种细胞，不能得到杂交动物体，因此，它的原理只有细胞膜的流动性，而没有细胞全能性。【详析】A、利用茎尖进行植物组织培养可以获得脱毒苗，使植物不含病毒，但不能增强植物体对病毒的抵抗能力，A错误；B、植物体细胞杂交技术可产生异源多倍体，但动物细胞融合技术是使两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的技术，没有获得完整动物体，B错误；C、胚胎移植前需要对早期胚胎进行质量检查，但不需要对受体进行免疫检查，C错误；D、在胚胎分割前，可用分割针取囊胚滋养层细胞进行性别鉴定，D正确。故选D。11.自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，科研人员进行了土壤中自生固氮菌的分离和固氮能力测定的研究，部分实验流程如图所示。下列叙述正确的是（）A.图中所用培养基不需要添加氮源，但需要将pH调制成酸性B.纯化培养时，用涂布器从盛有菌液的试管中蘸取菌液进行涂布C.步骤①获取土壤一般来自表层土壤，步骤③将土壤悬浮液稀释了10000倍D.若④的平板上菌落平均数为72个，则每克土壤中含有的固氮菌约7.2×106个〖答案〗D〖祥解〗用稀释涂布平板法测定菌落数时，在每一个梯度浓度内，至少要涂布3个平板，选择菌落数在30～300的进行记数，求平均值，再通过计算得出总数。【详析】A、自生固氮菌是土壤中能独立固定空气中氮气的细菌，培养自生固氮菌时，一般不需要添加氮源，在培养细菌时需要将培养基调制中性或弱碱性，A错误；B、由图可知，该纯化培养的方法是稀释涂布平板法，应该用微量移液器从盛有菌液的试管中取0.1mL菌液，再用涂布器涂布，B错误；C、步骤①获取土壤一般来自浅层土壤，结合图示可知，步骤③将土壤悬浮液稀释了1000倍，C错误；D、若④的平板上菌落平均数为72个，由图可知，稀释倍数为104，根据公式C÷V×M（稀释倍数）=72÷0.1×104=7.2×106，D正确。故选D12.下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，错误的是（）A.将洋葱研磨的目的是使细胞破裂，释放DNAB.洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA酶的活性C.用玻璃棒沿一个方向快速搅拌卷起丝状物，可提高DNA的提取量D.在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后呈蓝色〖答案〗C〖祥解〗DNA粗提取的原理：①DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精，从而初步分离DNA和蛋白质。②DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液，从而溶解DNA。③在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，从而鉴定DNA。【详析】A、将洋葱研磨的目的是使细胞破裂，使蛋白质与DNA分离开来，从而充分释放DNA，A正确；B、洋葱研磨液在4℃冰箱中放置几分钟，可降低DNA水解酶的活性，防止DNA降解，B正确；C、用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌（快速搅拌会破坏DNA分子的完整性），能让DNA充分溶解于NaCl溶液中，可提高DNA的粗提取量，C错误；D、在沸水浴的条件下DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，故在溶有DNA的NaCl溶液中加入二苯胺试剂，沸水浴后呈蓝色，D正确。故选C。13.生物技术安全性和伦理问题是社会关注的热点。下列叙述合理的是（）A.要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响B.运用基因编辑技术对基因进行敲除、插入等，可设计“完美试管婴儿”C.转基因微生物制成的生物武器杀伤力大于常规武器，可有选择地生产使用D.生殖性克隆人能丰富人类基因的多样性，可在特定人群中进行相关实验〖答案〗A〖祥解〗试管婴儿和设计试管婴儿的区别项目试管婴儿设计试管婴儿目的帮助不孕夫妇成功孕育胎儿白血病、地中海贫血等疾病的治疗特有技术手段无胚胎移植前，需进行基因检测存在的主要的理论问题多余的胚胎的处理问题基因检测不符合的胚胎的处理问题、被利用设计婴儿性别共同点都属于有性生殖，技术手段都有精子、卵子的获取和培养、早期胚胎培养、胚胎移植等【详析】A、应多维度、多视角理性看待转基因技术，要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论，A正确；B、利用基因编辑技术对基因进行敲除、插入来设计完美试管婴儿，会造成生物技术安全和伦理问题，B错误；C、生物武器具有传染性强、作用范围广等特点，彻底销毁生物武器是大多数国家的共识，应严格禁止生产和使用，C错误；D、生殖性克隆人严重违反了人类伦理道德，我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验，D错误。故选A。14.乳酸链球菌素（Nisin）是乳酸链球菌分泌的一种抗菌肽。研究者对Nisin发酵生产过程相关指标进行了检测，结果如图。下列叙述不正确的是（）A.适度提高乳酸链球菌接种量可缩短Nisin发酵生产周期B.发酵的中后期适量补加蔗糖溶液可促进菌体生长C.向发酵罐内适时适量添加碱溶液可提高Nisin产量D.发酵结束后主要通过收获并破碎菌体以分离获得Nisin产品〖答案〗D〖祥解〗培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；根据物理性质分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。【详析】A、适量提高乳酸链球菌的接种量，可以使菌体数量增加较快，进而使Nisin浓度更快提高，因此可以缩短发酵生产周期，在较短时间收获产品，A正确；B、蔗糖是乳酸链球菌的营养物质，随着发酵的进行，发酵液中蔗糖含量逐渐降低，因此中后期补加一定量的蔗糖溶液利于菌体生长，B正确；C、乳酸菌生长过程中产生的乳酸会使发酵罐内pH下降，因此在发酵过程中向发酵罐内适时适量添加碱液，可以创造适于Nisin生产的pH条件，C正确；D、如果发酵产品是微生物细胞本身，可在发酵结束之后，采用过滤、沉淀等方法将菌体分离和干燥获得产品。如果产品是分泌到发酵液中的，可根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施从发酵液中获得产品。Nisin为乳酸链球菌的分泌产物，主要存在于发酵液，D错误。故选D。二、多项选择题：共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。15.脂肪细胞是动物体内以储存脂质为主要功能的细胞，按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞，两种脂肪细胞部分结构如图。相关叙述正确的是（）A.包裹脂滴的膜中含有双层磷脂分子B.脂滴中储存的脂质主要为脂肪，以碳链为基本骨架C.用苏丹Ⅲ染液鉴定脂滴中的脂肪时需用无水乙醇洗去浮色D.寒冷刺激可促进机体内的单泡脂肪细胞往多泡脂肪细胞转化〖答案〗BD〖祥解〗脂质是人体需要的重要营养素之一，是小分子，供给机体所需的能量、提供机体所需的必需脂肪酸，是人体细胞组织的组成成分。脂质包括脂肪、磷脂和固醇，是一类生物小分子。【详析】A、脂滴是由膜包裹脂质形成，结合题图信息以及磷脂分子的特点推测，脂滴膜外侧细胞质主要成分是水，而内侧包裹的主要成分是脂质，由于磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以磷脂分子头部朝向细胞质尾部朝向脂滴内，构成紧密的单层分子的膜结构即可稳定存在于细胞中，故包裹脂质形成脂滴的膜由单层磷脂分子构成，A错误；B、脂滴中储存的脂质主要为脂肪，以碳链为基本骨架，B正确；C、用苏丹Ⅲ染液鉴定脂滴中的脂肪时，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，C错误；D、单泡脂肪细胞与多泡脂肪细胞比较，单泡脂肪细胞往多泡脂肪细胞转化过程中，细胞核数量不变，脂滴数量增多，线粒体数量增多因此有机物氧化分解增强，产生更多的能量，故寒冷刺激可促进机体内的单泡脂肪细胞往多泡脂肪细胞转化，D正确。故选BD。16.锈赤扁谷盗是严重危害储粮的害虫之一、研究人员研究了温度和小麦含水量对锈赤扁谷盗幼虫和成虫呼吸速率（CO2μL/min头）的影响，结果如下表所示。实验前小麦经过高温烘干和杀虫处理，并通过添加蒸馏水调节小麦含水量，每组加入相同数量的锈赤扁谷盗。下列叙述正确的是（）温度/℃小麦含水量/%25℃30℃35℃幼虫成虫幼虫成虫幼虫成虫120.120.140.190.210.250.29130.140.150.210.230.260.34140.180.160.240.270.320.52A.一定范围内可以通过检测CO2的浓度变化来实现对锈赤扁谷盗的监测B.与表中其他含水量和储藏温度相比，12%含水量和25℃条件下更适合储藏小麦C.相对密闭储粮环境下，锈赤扁谷盗会无氧呼吸产生酒精引起粮食出现酒味D.小麦入仓前尽量晒干去除细胞内的自由水和结合水，有利于控制锈赤扁谷盗的数量〖答案〗AB〖祥解〗水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的：自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成部分，大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。【详析】A、锈赤扁谷盗的呼吸作用产生二氧化碳，一定范围内可以通过检测二氧化碳的浓度变化来实现对锈赤扁谷盗的监测，A正确；B、与表中其他含水量和储藏温度相比，12%含水量和25℃条件下锈赤扁谷盗幼虫和成虫的呼吸速率均最低，说明锈赤扁谷盗数量最少，更适合储藏小麦，B正确；C、锈赤扁谷盗无氧呼吸产生乳酸，不产生酒精，C错误；D、粮食入仓前尽量晒干会去除细胞内绝大部分的自由水，以降低细胞代谢，但结合水难以失去，此外，若结合水失去，种子会失活，D错误。故选AB。17.科研人员以裙带菜下脚料根茎为原料，以粮食加工副产品为辅料，通过微生物发酵技术开发裙带菜酱油，下图是其生产工艺流程，相关叙述正确的是（）A.裙带菜茎、麦麸、豆粕和小麦混合物中的淀粉均可为米曲霉提供碳源和氮源B.蒸料可以杀死原料中的部分杂菌，蒸料后冷却的目的是防止高温杀死菌种C.通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶D.盐浓度过低容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性〖答案〗BCD〖祥解〗发酵是指人们利用微生物，在适宜的条件下，将原料通过微生物的代谢转化为人类所需要的产物的过程。【详析】A、淀粉只含C、H、O，不能提供氮源，A错误；B、蒸料在高温下进行，可以杀死部分杂菌。蒸料后要接种菌种，因此蒸料后要先冷却，防止高温杀死菌种，B正确；C、黑曲霉和米曲霉是需氧型生物，通风培养有利于黑曲霉和米曲霉快速生长繁殖、分泌多种水解酶，C正确；D、适宜浓度食盐有抑制微生物繁殖的作用，盐浓度过低抑制作用弱，容易引起酸醅腐败，浓度过高会抑制蛋白酶活性，D正确。故选BCD。18.下列关于实验安全的叙述正确的是（）A.在绿叶中色素的提取和分离实验过程中，必须要注意实验室的通风B.在进行DNA片段扩增及电泳鉴定实验操作时，必须要戴一次性手套C.将接种环在火焰上燃烧灭菌时，手持接种环的部位应低于酒精灯火焰D.若实验者皮肤沾染了溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，应立即用医用酒精冲洗消毒〖答案〗AB〖祥解〗在多聚酶链式反应（PCR）扩增DNA片段的实验中，为避免外源DNA等因素的污染，PCR实验中使用的微量离心管、枪头、缓冲液以及蒸馏水等在使用前必须进行高压蒸汽灭菌处理。【详析】A、在绿叶中色素的提取和分离实验过程中，会用到无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅等化学试剂，可能会污染环境，所以要注意实验室的通风，A正确；B、进行DNA片段扩增及电泳鉴定实验操作时，必须要戴一次性手套，以防止污染，B正确；C、将接种环在火焰上燃烧灭菌时，手持接种环的部位应高于火焰，防止火焰伤及实验者，C错误；D、若实验者皮肤沾染了溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液，应立即用大量清水冲洗并及时送医，D错误。故选AB。三、非选择题：共5题，共60分。除特别说明外，每空1分。19.纳米酶是一类蕴含酶学特性的纳米材料，具有催化活性高、稳定、低成本和易于大规模生产等特点，在生化检测、环境管理、疾病诊断等许多领域显示出了巨大的应用潜力。研究人员人工制备了能催化H2O2分解的纳米酶，对其作用特性展开一系列实验，下图1、2表示相关实验结果，图中“△DO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化。请回答下列问题：（1）与无机催化剂相比，纳米酶的催化效率更高，原因是_____。实验测得的△DO值反映了_____。（2）图1为探究_____的实验结果，实验中需控制的无关变量有_____（写出三个），由此图可得出的结论是_____。（3）图2为探究草甘膦（GLY）对纳米酶作用的影响的实验结果，由此图可知GLY_____（填“促进”或“抑制”或“不影响”）纳米酶的作用。使用该实验体系测得某土壤样品△DO比值为0．2，则该土壤样品的草甘膦浓度约为_____，该探究结果可应用于环境中草甘膦浓度的定量测定。（4）纳米酶试纸条可用于食品中病原体（如金黄色葡萄球菌的生物标志物蛋白A）的快速检出，图3为试纸层析技术检测原理示意图。①制备检测试纸上的单克隆抗体时，需将_____注入小鼠体内进行免疫并分离出_____细胞，将其与骨髓瘤细胞诱导融合，获得的细胞至少需经过两轮筛选，两轮筛选的目的分别是_____、_____。②检测结束后，T线不显色，C线显色，说明检测结果为_____（填“阳性”“阴性”或“无效”）。〖答案〗（1）①.纳米酶降低反应活化能的作用更显著②.纳米酶活性（大小）（2）①.纳米酶在不同pH下的活性（pH对纳米酶活性的影响）②.H2O2溶液的浓度和用量、纳米酶的用量、温度③.纳米酶在pH偏碱性条件下活性高（3）①.抑制②.10μmol/L（4）①.蛋白A②.B③.筛选出杂交瘤细胞④.筛选出能分泌针对蛋白A的特异性抗体的杂交瘤细胞⑤.阳性〖祥解〗酶（1）概念：酶是活细胞(来源)所产生的具有催化作用(作用机理：降低化学反应活化能，提高化学反应速率)的有机物。（2）本质：大多数酶的化学本质是蛋白质，也有少数是RNA。（3）特性：高效性、专一性、酶需要较温和的作用条件【小问1详析】与无机催化剂相比，纳米酶的催化效率更高，原因是纳米酶降低反应活化能的作用更显著；△DO”表示加入H2O25min后反应体系中溶氧量的变化，即生成物的量变化，与酶活性相关，所以可以实验测得的△DO值反映了纳米酶活性（大小）。【小问2详析】由图1可知，图1为探究纳米酶在不同pH下的活性（pH对纳米酶活性的影响），由图可以看出，实验的自变量为不同的PH，因变量是△DO值，实验需要控制的无关变量有H2O2溶液的浓度和用量、纳米酶的用量、温度，看图可以得出，随着PH的升高，△DO值越大，酶活性越高，由此图可得出的结论是纳米酶在pH偏碱性条件下活性高；【小问3详析】根据图二结果可知，随着除草剂草甘膦（GLY）的浓度增大，添加草甘膦的△DO(△DO(GLY))与不添加草甘膦的△DO(△DO(0))的比值减小，说明草甘膦对纳米酶活性具有抑制作用。分析图中数据可知，△DO比值为0.2时，草甘膦浓度约为10μmol/L。【小问4详析】纳米酶试纸条可用于食品中病原体（如金黄色葡萄球菌的生物标志物蛋白A）的快速检出,所以蛋白A可以作为抗原，制备检测试纸上的单克隆抗体时，需将蛋白A注入小鼠体内进行免疫并分离出B细胞，将其与骨髓瘤细胞诱导融合，获得的细胞至少需经过两轮筛选，两轮筛选的目的分别是筛选出杂交瘤细胞；筛选出能分泌针对蛋白A的特异性抗体的杂交瘤细胞；纳米垫:纳米酶上标记蛋白A的单克隆抗体检测线；T线：包被蛋白A质控线；C线：包被纳米酶上标记抗体的抗体，检测结束后，T线不显色，C线显色，说明检测结果为含有标记蛋白A，检测结果为阳性。20.以乳酸为主要原料合成的可降解生物材料聚乳酸（PLA）有广泛应用。为了提高乳酸产量，科研人员利用海洋蓝细菌的代表类群—聚球藻构建细胞工厂来生产乳酸，图1表示一个天然缺乏乳酸合成途径的聚球藻细胞经改造后的乳酸合成途径，途径①中LdhD是合成乳酸所需的NADH依赖型乳酸脱氢酶，来自保加利亚乳酸菌，途径②中LdhDs是NADPH依赖型的乳酸脱氢酶，虚线部分代表改造后新增的代谢过程。请回答下列问题：（1）与黑藻相比，聚球藻在细胞结构上最主要的区别是_____。因其细胞内含有可以捕获光能的_____，所以它能进行过程A，除图中标出的产物外，该过程还可以产生_____。（2）NADPH在过程B中的作用是_____；过程C发生的能量转换为_____。（3）科研人员最初利用来自保加利亚乳酸菌中的LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌。除LdhD基因、标记基因、终止子外，构建的表达载体还应具备_____、_____等元件。成功改造的聚球藻经培养后发现，其产生乳酸的效率不高，可能的原因有_____。a．转入的基因在聚球藻内表达效率低b．聚球藻胞内环境不适合LdhD发挥作用c．聚球藻内表达出来的LdhD结构发生改变d．乳酸转运蛋白效率低下，细胞内乳酸积累抑制合成速率（4）继续研究发现，若将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则可得到突变酶LdhDs，设计引物以PCR获取突变酶基因，最终在聚球藻内构建出途径②，培养发现乳酸产量大大增加，该构建过程利用了_____工程技术。（5）与保加利亚乳酸菌相比，利用改造的聚球藻生产乳酸具有的优势有_____。（至少写出2点）（6）耐热地衣芽孢杆菌中也有活性较高的LdhD，根据图2分析，利用耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因改造聚球藻_____（填“能”或“不能”）进一步提高其产乳酸的能力，理由有_____。〖答案〗（1）①.没有核膜包被的细胞核②.叶绿素和藻蓝素③.ATP（2）①.作为还原剂，提供能量②.稳定的化学能转化为活跃的化学能和热能（3）①.启动子②.乳酸转运蛋白基因③.abd（4）蛋白质（5）可利用光合作用产物转化为乳酸，无需添加有机碳源，培养基成分简单；有NADH依赖型和NADPH依赖型两种乳酸脱氢酶催化乳酸生成（6）①.不能②.较低温度下，耐热芽孢杆菌LdhD酶活性低于保加利亚乳酸菌该酶的活性，不能提高产乳酸能力；较高温度下，耐热地衣芽孢杆菌LdhD酶活性大大提高，但球聚藻本身的光合作用等生理活动无法正常进行，造成NADH、NADPH等不足，产乳酸能力也不能提高【小问1详析】聚球藻是蓝细菌的代表类群，聚球藻为原核生物，黑藻为真核生物，因此与黑藻相比，聚球藻在细胞结构上最主要的区别是没有核膜包被的细胞核。因其细胞内含有可以捕获光能的叶绿素和藻蓝素，所以它能进行过程A（光反应），光反应的产物有O2、ATP、NADPH，除图中标出的产物外，该过程还可以产生ATP。【小问2详析】NADPH在过程B（暗反应）中的作用是作为还原剂，提供能量；过程C为有氧呼吸第一阶段，发生的能量转换为稳定的化学能转化为活跃的化学能和热能。【小问3详析】基因表达载体中应含有启动子、终止子、目的基因、标记基因和复制原点等原件，基因表达载体需要含有目的基因插入位点，标记基因，因此用来自保加利亚乳酸菌中的LdhD基因构建了通过途径①合成乳酸的聚球菌，构建的表达载体应具备目的基因（LdhD基因）、标记基因、启动子、终止子等，合成的乳酸还需要乳酸转运蛋白将其转运至细胞外，因此表达载体还需要具备乳酸转运蛋白基因。a、转入的基因在聚球藻内表达效率低，也可能会导致LdhD合成数量减少，进而聚球藻生产乳酸的效率不高，a正确；b、聚球藻胞内环境与保加利亚乳酸菌胞内环境不同，可能聚球藻胞内环境不适合LdhD发挥作用，导致途径①的聚球藻生产乳酸的效率不高，b正确；c、聚球藻无核膜包被的细胞核，为原核生物，乳酸菌也为原核生物，细胞内均没有内质网和高尔基体，均无法对表达出来的LdhD进行加工修饰，因此聚球藻内表达出来的LdhD结构与乳酸菌细胞内的LdhD应该结构一致，c错误；d、乳酸转运蛋白效率低下，导致细胞内乳酸积累，使细胞内pH值下降，抑制乳酸合成速率，d正确。故选abd。【小问4详析】将LdhD中第176到178位原有氨基酸序列替换为丙氨酸-精氨酸-丝氨酸，则可得到突变酶LdhDs，设计引物以PCR获取突变酶基因，最终在聚球藻内构建出途径②，培养发现乳酸产量大大增加，该构建过程利用了蛋白质工程。【小问5详析】与保加利亚乳酸菌比较，利用改造的聚球藻可利用光合作用产物转化为乳酸，无需添加有机碳源，培养基成分简单；同时改造后的球聚藻有NADH依赖型和NADPH依赖型两种乳酸脱氢酶催化乳酸生成，保加利亚乳酸菌无NADHP依赖型酶途径。小问6详析】由图分析可知，若在一般温度下培养，耐热芽孢杆菌LdhD酶活性低于保加利亚乳酸菌该酶的活性，不能提高产乳酸能力。若在较高温度下培养，耐热地衣芽孢杆菌LdhD酶活性远高于保加利亚乳酸菌该酶的活性，但球聚藻本身的光合作用等生理活动可能无法正常进行，生成乳酸所需的原料等不足，产乳酸能力也不能提高，因此将耐热地衣芽孢杆菌的LdhD基因转入聚球藻，不能提高其产乳酸的能力。21.紫杉醇是珍稀植物红豆杉体内的一种次生代谢产物，具有良好的抗癌作用，目前在临床上已经广泛用于乳腺癌等的治疗。植物细胞工程是生产紫杉醇的重要技术手段，图1表示两条技术路线，其中①②③表示过程。请回答下列问题：（1）技术路线1利用的原理为_____；与从天然红豆杉植株中提取相比，图1所示技术的意义是_____。（2）①为_____过程，_____是启动①②过程的关键激素，它们的_____等都会影响植物细胞发育的方向。过程③需用_____酶处理后再制成细胞悬液进行培养。（3）早期，人们普遍认为紫杉醇是通过抑制癌细胞的分裂来发挥抗癌作用的。为探究紫杉醇的作用机制，研究人员进行了一项临床实验，用标准剂量的紫杉醇对乳腺癌患者进行治疗，观测患者乳腺癌细胞的分裂情况，结果如图2。图示结果_____（填“支持”或“不支持”）人们早期认知的紫杉醇抗癌机理，理由是_____。（4）实验还发现，紫杉醇能诱导细胞分裂中多极纺锤体的形成。为了进一步证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强确实是由多极纺锤体的增加引起的，研究人员设计了三组实验：甲组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇；乙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（在有丝分裂后期能增加多极纺锤体）；丙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（在有丝分裂后期能减少多极纺锤体），适宜条件下培养一段时间，检测每组中多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率。上述三组实验中，实验组是_____组，预期实验结果是_____。〖答案〗（1）①.植物细胞的全能性②.有利于保护珍稀濒危野生红豆杉（2）①.脱分化②.生长素与细胞分裂素③.浓度和比例④.果胶酶和纤维素酶（3）①.不支持②.紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组，说明紫杉醇并未抑制细胞有丝分裂（4）①.乙组、丙组②.与甲组相比，乙组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率增加而丙组下降【小问1详析】技术路线1利用外植体经脱分化、再分化形成完整的植株的过程，原理是植物细胞的全能性；植物细胞培养能快速增加细胞数目，从而增加代谢物量，故与从天然红豆杉植株中提取相比，该技术有利于保护珍稀濒危野生红豆杉，减少对红豆杉的砍伐。A图中②表示外植体脱分化形成的愈伤组织，b过程表示愈伤组织再分化形成胚状体的过程。【小问2详析】技术路线1中①表示外植体脱分化形成的愈伤组织，②过程表示愈伤组织再分化形成胚状体的过程，生长素与细胞分裂素是启动①②过程的关键激素，它们的浓度和比例等都会影响植物细胞发育的方向；过程③是将愈伤组织分散成单个细胞的过程，需要用果胶酶和纤维素酶处理后再制成细胞悬液进行培养，因为植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。【小问3详析】紫杉醇处理后有丝分裂指数高于对照组，有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂，以上实验结果不支持紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。【小问4详析】为了进一步证实癌细胞对紫杉醇敏感性增强确实是由多极纺锤体的增加引起的，实验的自变量为多级纺锤体的量，所以甲组为对照组，乙组和丙组为实验组，因为乙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+CW-069（在有丝分裂后期能增加多极纺锤体）；丙组：乳腺癌细胞悬液+紫杉醇+逆转素（在有丝分裂后期能减少多极纺锤体）预期实验结果是与甲组相比，乙组多极纺锤体癌细胞比例及癌细胞的死亡率增加而丙组下降。22.磷酸吡哆醛（PLP）是多种酶的辅酶，广泛应用于各个领域。研究人员利用质粒pETDuet-1（5420bp）将合成PLP途径中的三个关键酶编码基因pdxj（732bp）、dxs（1864bp）和zwf（1476bp）转化到大肠杆菌BL21中，使PLP的产量提高了38.76倍。图1是表达载体pETDuet-1-pdxj-zwf-dxs的构建过程（Ampr为氨苄青霉素抗性基因，Ori为复制原点），图2是通过重叠延伸PCR构建zwf-dxs融合基因的示意图，表1是相关基因扩增所用引物的部分序列，表2是部分限制酶识别序列和切割位点。请回答下列问题：表1基因引物1部分序列引物2部分序列pdxj5′TCGCGAATTCCCATGATA3′5′CTTCGAGCTCTTAGGTATGT3′zwf5′CTAAGAGCTCGAAGGAGATA3′5′CCTTCTCTAGATTACCACCC3′dxs5′TCGCGGTACCAAGGAGATAT3′5′CTTCGCGGCCGCTTAATTAGAA3′表2限制酶EcoRISacⅠNotⅠ识别序列G↓AATTCGAGCT↓CGCGGCCG↓C（1）通过PCR获取目的基因zwf和dxs的扩增反应体系中应添加模板DNA、引物、_____、缓冲液等，反应程序为：95℃2min；98℃10s，55℃5s，72℃30s，30个循环；72℃3min。最后72℃3min的目的是_____。（2）图2中，引物P2与P3末端添加序列必须能够发生_____，添加序列所在端为目的链L、S的_____（填5′或3′）端，步骤③_____（填“需要”或“不需要”）添加引物。采用电泳的方法对重叠PCR产物进行鉴定，结果如图3，条带_____最可能表示dxs-zwf融合基因片段。（3）构建重组质粒时，先将pdxj和质粒pETDuet-1分别用限制酶_____进行酶切，连接得到重组质粒pETDuet-1-pdxj。zwf-dxs融合基因与重组质粒pETDuet-1-pdxj连接时，需用限制酶_____和DNA连接酶处理，最终得到重组质粒pETDuet-1-pdxj-zwf-dxs。（4）用EcoRI和NotⅠ酶切后电泳，若得到大小为_____bp的两种片段条带表明成功构建了重组质粒petduet-pdxj-zwf-dxs。（5）将成功构建的表达质粒pETDuet-1-pdxj-zwf-dxs转化至大肠杆菌BL21中，用含_____的固体培养基中筛选出成功转化的菌株（重组菌株），将其接种于发酵培养液中，适宜条件下发酵，检测PLP的产量和细胞光密度（OD600），相关结果如图4所示。PLP的浓度积累到高水平后略有下降，可能的原因是_____。〖答案〗（1）①.TaqDNA聚合酶、脱氧核苷酸（dNTP）②.使子链充分延伸（2）①.碱基互补配对②.3′③.不需要④.3和4（3）①.EcoRI和SacⅠ②.SacI和NotI（4）5419、4072（5）①.氨苄青霉素②.部分PLP转化为其它物质〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：①目的基因的获取：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】利用PCR获取目的基因时，PCR反应体系需要加入缓冲液、模板DNA、引物、4种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶等。PCR的过程为高温变性、低温复性、中温延伸，因此最后72℃3min的目的是使子链充分延伸。【小问2详析】据图2可知，目的链L和目的链S中间需碱基互补配对，因此引物P2与P3末端添加序列必须能够发生碱基互补配对。由图可知，子链延伸的方向是5'→3'，需将添加序列所在端为目的链L、S的3'端，便于后期延伸。步骤③中两条链可直接根据碱基互补配对延伸，因此不需要添加引物。dxs（1864b