[生物][期末]河南省南阳市六校联考2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

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一、选择题：本题共13小题，每小题2分，共26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. 流感病毒（RNA病毒）和肺炎支原体都是引发急性呼吸道传染病的常见病原体。下列有关流感病毒和肺炎支原体的叙述，正确的是（ ）
A. 两者都含有蛋白质和核酸
B. 两者都通过自身的核糖体合成蛋白质
C. 两者的遗传物质中都含有胸腺嘧啶
D. 组成两者的化合物中，含量最多的都是水
【答案】A
【分析】病毒不具有细胞结构，但寄生在宿主细胞中，利用宿主细胞中的物质生活和繁殖。支原体属于原核生物，可自主完成生命活动。
【详解】A、流感病毒含有蛋白质和核酸，肺炎支原体也含有蛋白质和核酸，A正确；
B、病毒没有核糖体，B错误；
C、流感病毒的遗传物质是RNA，肺炎支原体的遗传物质是DNA，流感病毒的遗传物质中不含有胸腺嘧啶，C错误；
D、流感病毒的主要成分是RNA和蛋白质，D错误。
故选A
2. 下表是细胞中化合物的鉴定实验，有关叙述正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉、蔗糖）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、甘蔗含有的糖主要是蔗糖，不适合用于还原糖的鉴定实验，鉴定还原糖的斐林试剂由质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、0.05g/mL的CuSO4溶液组成，A错误；
B、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，B错误；
C、鉴定蛋白质的双缩脲试剂由质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、0.01g/mL的CuSO4溶液组成，C错误；
D、鸡血含有细胞核，细胞核中有DNA，将DNA粗提取后，用二苯胺试剂鉴定，会出现蓝色，D正确。
故选D。
3. 如图是蔗糖酶催化蔗糖水解成葡萄糖和果糖的示意图。蔗糖酶的活性中心包括结合基团和催化基团，结合基团与蔗糖结合，催化基团负责蔗糖中旧键的断裂和产物中新键的形成。活性中心之外的必需基团如果被取代，酶的活性会丧失。下列有关分析错误的是（ ）
A. 必需基团维持了蔗糖酶的空间结构
B. 结合基团决定了蔗糖酶具有专一性
C. 蔗糖酶的结合基团能结合葡萄糖和果糖
D. 蔗糖酶的催化基团降低了反应的活化能
【答案】C
【详解】A、由图可知，必需基团维持了蔗糖酶的空间结构，A正确；
B、结合基团与相应底物结合，决定了酶的专一性，B正确；
C、蔗糖酶具有专一性，蔗糖酶的结合基团能结合蔗糖，但不能结合葡萄糖和果糖，C错误；
D、酶的催化基团能催化蔗糖中旧键的断裂和产物中新键的形成，降低了反应的活化能，D正确。
故选C。
4. 正常情况下，内质网中的蛋白质经正确加工折叠后才能离开，错误折叠的蛋白质则被降解。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 内质网中的蛋白质由其腔体中的核糖体合成
B. 正确加工的蛋白质可通过囊泡运输到高尔基体
C. 蛋白质降解产物中氢元素和氧元素数量会增加
D. 内质网中的蛋白质最终可形成消化酶、抗体等
【答案】A
【分析】囊泡是由单层膜围成的泡状结构，分泌蛋白的合成分泌、胞吞胞吐等都与囊泡有关。
【详解】A、内质网中蛋白质合成过程中，先由游离的核糖体合成一段肽链，然后这段肽链会和核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并边合成边转移到内质网腔中，内质网腔中不含核糖体，A错误；
BD、正确加工的蛋白质可通过囊泡运输到高尔基体，最终分泌到细胞外，包括消化酶、抗体、一部分激素等，BD正确；
C、蛋白质降解是水解反应，需要水参与，所以产物中氢元素和氧元素数量会增加，C正确。
故选A。
5. 生物膜的结构与功能密切相关。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 生物膜具有选择透过性与脂质和蛋白质密切相关
B. 磷脂双分子层内部具有疏水性，离子不能自由通过
C. 脂质和蛋白质的种类和数量越多，生物膜功能越复杂
D. 核膜上的核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
【答案】C
【分析】细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
【详解】A、脂质的存在使得脂溶性物质易通过生物膜，而离子不能自由通过，转运蛋白具有特异性，所以脂质和蛋白质的存在，使得生物膜具有选择透过性，A正确；
B、磷脂分子尾部的疏水性即非极性，导致水溶性分子和离子不能自由通过，B正确；
C、膜的功能主要由蛋白质承担，蛋白质的种类和数量越多，生物膜功能越复杂，生物膜中脂质的种类主要是磷脂，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，不存在脂质的种类多的说法，C错误；
D、核膜上有核孔，使得RNA可以出核，蛋白质可以进核，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。
故选C。
6. 人体剧烈运动时，肌肉细胞内会发生下图所示的呼吸作用过程，下列有关叙述错误的是（ ）
A. ①过程发生在细胞质基质，②过程发生在线粒体
B. ①过程生成少量ATP，②过程不生成ATP
C. ①过程生成还原型辅酶Ⅰ，②过程消耗还原型辅酶Ⅰ
D. ①过程不需要氧气参与，②过程也不需要氧气参与
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知：①是细胞呼吸的第一阶段，发生的场所是细胞质基质；②是产物为乳酸的无氧呼吸的第二阶段，发生的场所是细胞质基质。
【详解】A、①②过程分别是无氧呼吸的第一、二阶段，场所都在细胞质基质，A错误；
B、无氧呼吸第一阶段生成少量ATP，第二阶段不生成ATP，B正确；
C、无氧呼吸第一阶段生成NADH，又称还原型辅酶Ⅰ，第二阶段消耗NADH，C正确；
D、无氧呼吸不需要氧气参与，D正确。
故选A。
7. 研究人员在某块棉花田间作其他粮食作物并进行研究，以期缓解“棉粮争地”矛盾，部分实验结果如下图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 与棉花间作可以提高玉米的产量，而甘薯的产量则降低
B. 玉米单作的最大净光合速率小于甘薯单作的最大净光合速率
C. 13：00左右甘薯光合速率减弱的原因可能是CO2供应不足
D. 14：00~18：00时植物光合速率不断下降，其主要原因是光照减弱
【答案】B
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是单位时间单位叶面积的氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等，图中曲线表示净光合速率。
【详解】A、由图可知，与棉花间作可以提高玉米的产量，而甘薯的产量则降低，A正确；
B、在单作状态下，玉米最大净光合速率是24μmlCO2·cm-2·s-1，甘薯是17μmlCO2·cm-2·s-1，B错误；
C、13：00左右，甘薯光合速率减弱属于“光合午休”，原因是气孔大量关闭，导致CO2供应不足，C正确；
D、14：00~18：00时光照减弱，导致植物光合速率不断下降，D正确。
故选B。
8. 细胞会经历分裂、分化、衰老和凋亡等生命历程，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 细胞分裂存在于整个生命历程中，细胞分化仅发生于胚胎发育阶段
B. 端粒酶可以催化端粒的分解，并通过使端粒截短而引起细胞的衰老
C. 细胞凋亡受遗传机制控制，有利于维持内环境稳定而不利于机体发育
D. 细胞自噬是细胞将受损或功能退化的细胞结构通过溶酶体降解后再利用
【答案】D
【详解】A、细胞分裂和细胞分化都存在于整个生命历程中，A错误；
B、端粒酶不催化端粒分解，其通过修复端粒来延缓细胞衰老，B错误；
C、细胞凋亡受遗传机制控制，有利于维持内环境稳定，有利于机体发育，C错误；
D、细胞自噬是细胞将受损或功能退化的细胞结构，通过溶酶体降解后再利用，D正确。
故选D。
9. 传统发酵技术是我国古代劳动人民的智慧结晶。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 传统发酵技术利用的微生物一般为天然存在的单一菌种
B. 制作泡菜时需要向坛盖边沿的水槽中注满水，创造无氧环境
C. 制作果酒时需要定期打开瓶盖，排出酵母菌发酵产生的CO2
D. 糖源和氧气不足时，醋酸菌可利用酒精进行乙酸发酵
【答案】B
【分析】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。传统发酵以混合菌种的固体发酵及半固体发酵为主，通常是家庭式或作坊式的。
【详解】A、传统发酵技术利用的微生物往往是混合菌种，A错误；
B、泡菜原理为乳酸菌进行无氧呼吸产生乳酸，需要无氧环境，制作泡菜时需要向坛盖边沿的水槽中注满水，避免空气进入泡菜坛，创造无氧环境，B正确；
C、制作果酒时通过拧松瓶盖来定期放气，打开瓶盖来放气可能会破坏无氧环境，并造成污染，C错误；
D、醋酸菌是好氧菌，对氧气敏感，氧气不足时，醋酸菌不能进行乙酸发酵，D错误。
故选B。
10. 红豆杉（2n=24）能产生具有抗癌活性的紫杉醇，柴胡（2n=12）分裂旺盛、生长迅速，下图表示通过植物体细胞杂交技术，培育能产生紫杉醇且生长迅速的杂种植株的流程。下列有关叙述错误的是（ ）

A. 紫杉醇是红豆杉属植物的次生代谢物
B. ②③过程培养基的植物激素比例有差异
C. 可取愈伤组织进行紫杉醇的工厂化生产
D. 杂种植株发生了染色体变异，高度不育
【答案】D
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【详解】A、紫杉醇是红豆杉属植物的次生代谢物，A正确；
B、脱分化和再分化过程中，培养基中的细胞分裂素和生长素比例有差异，B正确；
C、愈伤组织分裂旺盛，是细胞产物工厂化生产的理想材料，C正确；
D、杂种植株发生了染色体数目变异，但是细胞中有同源染色体，所以仍然可育，D错误。
故选D。
11. 判断引起人体过敏反应的过敏原是医学中常见的难题，单克隆抗体提供了良好的解决方案。下列有关抗过敏原单克隆抗体生产和应用的叙述，错误的是（ ）
A. 先将过敏原注射到小鼠体内，再从骨髓中分离出B淋巴细胞
B. 可用聚乙二醇或灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合
C. 单克隆抗体能识别过敏原的细微差异，与过敏原特异性结合
D. 鼠源单克隆抗体会使人体产生免疫反应，其作用效果会降低
【答案】A
【分析】单克隆抗体的制备：注射特定抗原、从小鼠的脾脏中获得产生特定抗体的B淋巴细胞、将B淋巴细胞与骨髓瘤细胞诱导融合、用特定选择培养基筛选出杂交瘤细胞、再利用克隆化培养和抗体检测获得足够多数量的能分泌所需抗体的细胞、将该细胞在体外培养或者注射到小鼠腹腔内增殖、从细胞培养液或小鼠腹水中获取大量单克隆抗体。
【详解】A、先将过敏原注射到小鼠体内，再从脾中分离出B淋巴细胞，A错误；
B、可用聚乙二醇或灭活病毒诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，B正确；
C、抗原能与抗体特异性结合，单克隆抗体能识别过敏原的细微差异，与过敏原（相当于抗原）特异性结合，C正确；
D、鼠源单克隆抗体对人体来说是外来异物，能使人体产生免疫反应，其作用效果会降低，D正确。
故选A。
12. 通过任何一项技术获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 胚胎移植前，对受体动物进行同期发情处理，使其与供体生理状态相同
B. 转基因动物培育过程中，通过显微注射法将基因表达载体导入受精卵
C. 克隆动物培育中，将动物供体细胞注入体外培养到MⅡ期的卵母细胞中
D. 试管动物培育中使用的生物技术有体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植等
【答案】C
【详解】A、胚胎移植前，为使供体与受体相同的生理变化，为供体的胚胎植入受体提供了相同的生理环境，需对受体动物进行同期发情处理，使其与供体生理状态相同，A正确；
B、转基因动物培育过程中，转基因动物中的受体细胞是受精卵，因为受精卵的全能性高，通过显微注射法将基因表达载体导入动物受精卵是目前最常用且成功率较高的方法，B正确；
C、克隆动物培育中，将动物供体细胞注入体外培养到MⅡ期的去核的卵母细胞中，C错误；
D、试管动物技术是指通过人工操作使卵子和精子在体外条件下成熟和受精，并通过培养发育为早期胚胎后，再进行胚胎移植产生后代的技术，这项技术利用了体外受精、体外胚胎培养、胚胎移植等技术，D正确。
选C。
13. 通过转Bt基因技术获得抗虫棉是我国科学家的重大科研成果。下列有关转Bt基因技术的叙述，错误的是（ ）
A. 可以利用PCR技术获取Bt基因，或从分子水平上检测Bt基因是否转录
B. 构建基因表达载体是核心步骤，基因表达载体必须包含启动子、终止子等
C. 可以利用农杆菌转化法，将插入T-DNA中的Bt基因转移到棉花细胞染色体上
D. 若某抗虫棉仅一条染色体上插入一个Bt基因，则该植株自交后代抗虫个体占1/2
【答案】D
【分析】基因工程基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。其中核心步骤为基因表达载体的构建，其目的是使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代并表达和发挥作用。
【详解】A、可以利用PCR技术（体外合成DNA）获取Bt基因，或从分子水平上检测Bt基因是否转录，A正确；
B、构建基因表达载体是基因工程的核心步骤，基因表达载体包含标记基因、Bt基因、启动子、终止子等，B正确；
C、农杆菌细胞中有Ti质粒，Ti质粒上的T-DNA可整合到染色体DNA上，可以利用农杆菌转化法，将插入T-DNA中的Bt基因转移到棉花细胞染色体上，C正确；
D、若某抗虫棉仅一条染色体上插入一个Bt基因，该植株的基因型记为AO，则其自交后代基因型及比例为AA:AO:AO=1:2:1，后代中抗虫个体占3/4，D错误。
故选D。
二、多项选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
14. 蛋白质和核酸是细胞中两种重要的化合物。下列有关叙述错误的是（ ）
A. DNA分子中有氢键，蛋白质分子中没有氢键
B. 高温可使蛋白质、DNA变性，前者不能恢复，后者可能复性
C. DNA分子能与蛋白质分子结合，RNA分子不能与蛋白质分子结合
D. 蛋白质的彻底水解产物是氨基酸，核酸的彻底水解产物是核苷酸
【答案】ACD
【分析】细胞中的核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）两种，构成DNA与RNA的基本单位分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸。蛋白质结构多样性的原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。高温会破坏蛋白质的空间结构而使其变性，但不会破坏蛋白质的肽键。
【详解】A、DNA分子两条链通过氢键连接，蛋白质分子中有氢键以维持其空间结构，A错误；
B、高温可使蛋白质的空间结构发生不可逆的破坏、DNA变性，前者不能恢复，后者可能复性，B正确；
C、DNA分子能与蛋白质分子结合，如染色体，RNA分子也能与蛋白质结合，如核糖体，C错误；
D、蛋白质的彻底水解产物是氨基酸，核酸的初步水解产物是核苷酸，核酸的彻底水解产物是五碳糖、磷酸、碱基，D错误。
故选ACD。
15. 拟南芥液泡膜上存在多种转运蛋白，可以发生图中①~④过程的物质跨膜运输。液泡膜上的Na+-H+逆向转运蛋白，可利用液泡内外的H+电化学梯度将H+转运出液泡，同时将Na+由细胞质基质转运入液泡。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 根据①过程推测，液泡内呈酸性
B. ②过程中的Cl-进入液泡的运输不消耗ATP
C. 根据③过程推测，Na+转运进液泡属于主动运输
D. ①②③过程的发生，不影响④过程中水的流动方向
【答案】ABC
【分析】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运输。
【详解】A、过程①消耗ATP，是主动运输，H+逆浓度梯度运输，液泡内H+浓度高，呈酸性，A正确；
B、过程②有通道蛋白参与，所以是协助扩散，不消耗ATP，B正确；
C、过程③中Na+进入液泡消耗H+的电化学梯度产生的势能，因此该过程中Na+进入液泡的方式为主动运输，C正确；
D、①②③过程的发生会影响液泡内的离子浓度，从而影响细胞液渗透压，影响④过程中水的流动方向，D错误。
故选ABC。
16. 某小组同学在“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验中，通过移动小烧杯与光源的距离来调节光照强度，观察并记录10分钟内圆形小叶片浮起的数量（每组烧杯中有10个小叶片），实验结果如表所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 距离90cm和距离100cm相比，光照强度不变
B. 距离大于90cm时，植物叶片不进行光合作用
C. 距离小于80cm时，部分植物叶片的产氧量多于耗氧量
D. 距离为50cm和40cm时，光照强度限制植物叶片的光合速率
【答案】ABD
【分析】实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，自变量光照强度（光源与烧杯的距离），因变量是光合作用速率（圆形小叶的上浮数量）。
【详解】AB、距离90cm和距离100cm相比，光照强度增大，但是植物叶片的光合速率小于呼吸速率，氧气没有净增加，叶片不能上浮，A、B错误；
C、距离小于80cm时，部分植物叶片上浮，说明部分植物叶片的产氧量多于耗氧量，氧气净增加，C正确；
D、距离为50cm和40cm时，光照强度增大，但是叶片上浮数量不变，说明限制光合速率的因素可能是其他因素，如CO2浓度等，D错误。
故选ABD。
17. 芽孢杆菌耐高温且具有较强的分泌蛋白酶的能力，某科研小组欲从土壤中分离出芽孢杆菌作为蛋白酶生产菌，操作过程如下：①土壤取样→②以奶粉为氮源的培养基，70℃扩大培养→③接种到以奶粉为氮源的培养基中，测量菌落和透明圈的直径→④获得目标菌株。已知培养基中的蛋白质被蛋白酶降解后会在菌落周围形成透明圈。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 以奶粉为氮源、70℃培养可以起到选择的作用
B. ②过程需要将培养基放入恒温培养箱中倒置培养
C. ③过程所采用的接种方法可以是稀释涂布平板法
D. 透明圈直径越大，芽孢杆菌分解蛋白质能力越弱
【答案】AC
【分析】从土壤中筛选能降解蛋白质的细菌，实验流程：土壤取样→样品的稀释→将稀释液涂布到以奶粉为唯一氮源的培养基上→挑选能生长的菌落→鉴定。
【详解】A、芽孢杆菌耐高温且具有较强的分泌蛋白酶的能力，所以以奶粉为氮源、70℃培养可以起到选择的作用，A正确；
B、②过程是扩大培养，用的是液体培养基，不能倒置培养，B错误；
C、接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法，③过程所采用的接种方法可以是稀释涂布平板法，C正确；
D、透明圈直径和菌落直径的比值越大，芽孢杆菌分解蛋白质的能力越强，D错误。
故选AC。
18. 据报道，最后一头雄性北方白犀牛去世，至此世界上仅剩两头雌性个体。假如刚死亡的雄性北方白犀牛的所有细胞还有活性，下列方案能再产生雄性北方白犀牛的是（ ）
A. 将雄性北方白犀牛的DNA提取出来，导入雌性细胞中培育出新个体
B. 将雄性北方白犀牛的体细胞取出，利用组织培养技术培育出新个体
C. 将雄性北方白犀牛的精子与雌性个体的卵母细胞受精，经孕育产生新个体
D. 将雄性北方白犀牛的体细胞核移植到雌性的去核卵母细胞中，经孕育产生新个体
【答案】CD
【分析】克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体。
【详解】A、将雄性北方白犀牛的DNA提取出来，导入雌性细胞中不能培育出新个体，因为基因不能表达，A不符合题意；
B、动物体细胞不能实现全能性，B不符合题意；
C、体外受精后进行胚胎培养和胚胎移植可以培育出试管动物，新个体可能为雄性，C符合题意；
D、利用动物细胞核的全能性可以得到雄性个体的克隆动物，克隆动物的性别仍为雄性，D符合题意。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共59分。
19. 人体在饥饿时，胰高血糖素促进脂肪水解的部分过程示意图如下。回答下列问题：
（1）ATP的结构简式是______。图中cAMP是环化的腺苷一磷酸，ATP由_______催化形成cAMP的过程中，ATP脱去_______个磷酸基团。由图可知，cAMP的作用是______。
（2）脂肪是良好的储能物质，从元素角度分析，原因是_______。脂肪_______（填“是”或“不是”）多聚体，它彻底水解的产物是_______。
（3）图中的脂肪酸可进入_______参与有氧呼吸，释放的大部分能量的去路是______。研究表明，人体在运动时会激活脂肪酶，促进脂肪逐步水解并被组织细胞氧化利用。这给你带来的启示是_______。
【答案】（1）①. A—P~P~P ②. 腺苷酸环化酶 ③. 2 ④. 活化蛋白激酶A
（2）①. 脂肪的氢含量高，氧化时可释放更多能量 ②. 不是 ③. 甘油和脂肪酸
（3）①. 线粒体 ②. 以热能形式散失 ③. 可通过加强锻炼来有效减少体内脂肪积累
【小问1详解】
ATP的结构简式是A—P~P~P。据图可知，ATP在腺苷酸环化酶的催化下水解转变为cAMP，cAMP的作用是活化蛋白激酶A。ATP是腺苷三磷酸，水解为腺苷一磷酸，需要脱去2个磷酸基团。
【小问2详解】
脂肪是良好的储能物质，原因是脂肪的氢含量高，氧化时可释放更多能量。脂肪由1个甘油分子和3个脂肪酸分子合成，因此不是多聚体。脂肪彻底水解的产物是甘油和脂肪酸。
【小问3详解】
图中的脂肪酸可进入线粒体参与有氧呼吸，释放的大部分能量以热能形式散失，少部分用于形成ATP。人体在运动时会激活脂肪酶，促进脂肪逐步水解并被组织细胞氧化利用，因此可通过加强锻炼来有效减少体内脂肪积累。
20. 线粒体和叶绿体间存在ATP和[H]的紧密联系，具体如下图所示。回答下列问题：
（1）线粒体产生ATP和NADH的场所分别是_______、_______。叶绿体产生ATP和NADPH的场所是_______，参与该过程的两大类色素是_______。
（2）卡尔文循环中，①过程是_______，每生成1个葡萄糖分子需要消耗_______个CO2分子。图中叶绿体消耗ATP和NADPH的比例是_______，而光反应生成ATP和NADPH的比例是4∶3，所以叶绿体中_______相对不足，可通过_______运输补充。
（3）光照充足时，植物细胞必须耗散过多能量以避免叶绿体损伤，据图推测，植物细胞通过______，从而耗散叶绿体中过多的能量。
【答案】（1）①. 线粒体基质和线粒体内膜 ②. 线粒体基质 ③. 类囊体薄膜 ④. 叶绿素和类胡萝卜素
（2）①. CO2的固定 ②. 6 ③. 3∶2 ④. ATP ⑤. ATP-ADP运载体
（3）“磷酸甘油酸/磷酸二羟丙酮穿梭系统”将NADPH运出叶绿体，最终转化为线粒体中的NADH
【小问1详解】
线粒体产生ATP发生在有氧呼吸第二、三阶段，场所是线粒体基质和线粒体内膜。线粒体产生NADH发生在有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质。叶绿体产生ATP和NADPH发生于光反应阶段，场所是类囊体薄膜，参与该过程的两大类色素是叶绿素和类胡萝卜素。
【小问2详解】
图中①过程是CO2的固定，每生成1个葡萄糖分子需要消耗6个CO2分子。据图可知，叶绿体消耗ATP和NADPH的比例是9∶6，即3∶2。而光反应生成ATP和NADPH的比例是4∶3，所以叶绿体中ATP的含量相对不足，可通过ATP-ADP运载体运输补充。
【小问3详解】
光照充足时，植物细胞必须耗散过多能量以避免叶绿体损伤，据图推测，植物细胞通过“磷酸甘油酸/磷酸二羟丙酮穿梭系统”将NADPH运出叶绿体，最终转化为线粒体中的NADH，从而耗散叶绿体中过多的能量。
21. 细胞周期包括分裂间期（分为G1期、S期和G2期）和分裂期（M期），DNA复制发生在S期。某种细胞G1期、S期、G2期、M期的时长分别是9h、7.2h、2.2h、1.8h。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列检验点，对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，如图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段。回答下列问题：
（1）下列细胞中具有细胞周期的是______。
A. 蚕豆根尖分生区细胞B. 小鼠十二指肠上皮细胞
C. 小鼠骨髓瘤细胞D. 人的心肌细胞
（2）与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的变化分别是_____。处于S期的细胞数量是处于M期细胞数量的______倍。
（3）用适量的含放射性同位素的胸苷（DNA复制的原料之一）短期培养图中细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养被标记的细胞，定期检测，预计最快约______h后会检测到被标记的M期细胞。若加入过量的胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响，预计加入过量胸苷约______h后，细胞都将停留在S期。为使细胞周期完全同步，先洗去胸苷，至少经过_____h再加入过量胸苷，一段时间后，所有细胞同步于G1/S期交界处。
（4）用光学显微镜观察细胞分裂装片时，判断细胞分裂处于不同时期的依据是_____。纺锤体形成于前期，但是抑制纺锤体的形成后，细胞却停滞于中期，据题推测其原因是_____。结缔组织中的成纤维细胞平时不分裂，一旦组织损伤就会激活检验点_____，并分裂形成大量成纤维细胞。
【答案】（1）ABC （2）①. 染色体数目不变，核DNA数目加倍 ②. 4
（3）①. 2.2 ②. 13 ③. 7.2
（4）①. 染色体的形态、位置、数目 ②. 分裂前期没有检验点 ③. 1
【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止，称为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质合成，分裂间期又分为G1期（DNA合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期），分裂间期持续的时间长，分裂期持续的时间段，因此视野中的细胞大多数处于细胞分裂间期。
【小问1详解】
蚕豆根尖分生区细胞、小鼠十二指肠上皮细胞、小鼠骨髓瘤细胞是连续分裂的细胞，具有细胞周期。人的心肌细胞不分裂，没有细胞周期，ABC正确，D错误。
故选ABC。
【小问2详解】
与G₁期细胞相比，G2期细胞经历了S期，发生了DNA复制，核DNA数目加倍，但是染色体数目不变。由题干可知，S期的时长是M期的4倍，所以处于S期的细胞数量是处于M期细胞数量的4倍。
【小问3详解】
S/G2交界处的细胞最快到达M期，经过的时间是2.2h。刚出S期的细胞进入下个细胞周期的S期所需要的时间是最长的，经历的时间是2+M+G1=2.2+1.8+9=13h。过量胸苷处理后，细胞处于S期的各个阶段，为使细胞周期完全同步，先洗去胸苷，再经过至少7.2h，所有细胞都出了S期，但又不能进入下一个细胞周期的S期，所以二次加入过量胸苷的时间不能超过13h。再加入过量胸苷一段时间后，所有细胞同步于G1/S期交界处。
【小问4详解】
通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的形态、位置和数目，可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。纺锤体形成被抑制后，细胞没有停滞于前期的原因是前期没有检验点。检验点1在S期之前，激活后就会发生DNA复制，细胞进入分裂状态。
22. 克隆技术是人们关注的热点技术。除了利用核移植技术克隆动物之外，人们还利用诱导多能干细胞技术进行克隆研究，过程如下图所示。回答下列问题：
（1）①过程是否发生了基因突变？______。体外培养iPS细胞时，需要在合成培养基中加入_______等一些天然成分，置于95%空气和5%_______的气体环境中，后者气体的作用是_______。②过程中需用特殊处理使囊胚中的______失活，再将iPS细胞注入其中，经过胚胎移植孕育出克隆小鼠。
（2）③过程中，iPS细胞可以诱导分化为各种组织、器官，诱导条件不同，得到的细胞不同，可知细胞分化是______的结果。若将分化形成的器官移植到提供体细胞的小鼠体内，该技术的优势是______。
（3）经过④⑤过程获得的克隆小鼠与供体小鼠的性状不完全相同，其主要原因是______，此外还可能的原因是______（答出一点）。
【答案】（1）①. 否 ②. 血清 ③. CO2 ④. 维持培养液的pH ⑤. 内细胞团
（2）①. 基因选择性表达 ②. 不发生免疫排斥反应
（3）①. 克隆小鼠的细胞质基因由去核卵母细胞提供二者生活的环境不同 ②. 发生了表观遗传
【小问1详解】
①过程是诱导iPS细胞产生的过程，该过程类似于脱分化，没有发生基因突变。培养动物细胞的培养基需要加入血清，并置于95%空气和5%CO2的气体环境中培养，CO2的作用是维持培养液的pH。内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，为确保胎儿组织由iPS细胞发育而来，需要使囊胚中的内细胞团失活，再将iPS细胞注入其中，经过胚胎移植技术，孕育出克隆小鼠。
【小问2详解】
③过程中，iPS细胞可以分化为各种组织、器官，说明iPS细胞具有全能性。诱导条件不同，得到的细胞不同，可知细胞分化是基因选择性表达的结果。克隆器官遗传物质来自提供体细胞的小鼠，该技术的优势是不发生免疫排斥反应。
【小问3详解】
克隆小鼠与提供体细胞的小鼠性状不完全相同，主要原因是克隆小鼠的细胞质基因由去核卵母细胞提供，此外还可能的原因是二者生活的环境不同或发生了表观遗传。
23. 利用某目的基因（图1，图中黑色部分表示目的基因）和P1噬菌体载体（图2）构建重组DNA（图3），再将其导入大肠杆菌。部分限制酶的识别序列及切割位点如下：BglⅡ（5-A↓GATCT-3'），EcRⅠ(5'-G↓AATTC-3'）和Sa3A1（5'-↓GATC-3'）回答下列问题：
（1）该目的基因以______（填“a”或“b”）链为转录模板。重组DNA中的启动子是______（填“甲”或“乙”）。
（2）限制酶BglⅡ和Sau3AⅠ的切割产物可以相互连接，原因是______；该连接物能否再被BglⅡ切割？______（填“能”“不能”或“不一定”）。为保证目的基因和质粒正向连接，应用限制酶______切割目的基因和P1噬菌体载体，再用______酶处理，即可得到图3的重组DNA。
（3）为了检测目的基因是否在大肠杆菌中稳定存在，从受体细胞中提取总DNA，可以设计引物______（填图1中的引物编号）进行PCR，理由是______。
【答案】（1）①. b ②. 乙
（2）①. 二者切割后产生了相同的黏性末端 ②. 不一定 ③. EcRⅠ和Sau3AⅠ ④. DNA连接
（3）①. 1和3 ②. 选用引物1和3才能扩增出含目的基因的DNA片段
【分析】一种限制酶只能识别一种核苷酸序列且在特定的位点对DNA分子进行切割，切割出的末端有黏性末端和平末端两种，具有相同黏性末端的DNA片段之间可以在DNA连接酶的作用下连接到一起。
【小问1详解】
RNA聚合酶沿着模板链的3'端向5'端移动，所以b链为转录模板。根据图3的转录方向可知，乙是启动子。
【小问2详解】
BglⅡ和Sau3AI的切割产物可以相互连接，原因是二者切割后产生了相同的黏性末端，都是5'-GATC-3'；该连接物中间的碱基序列是GATC，两端不确定，所以不一定能再被BglⅡ切割。只有用EcRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因和P1噬菌体载体，才能使目的基因正向插入，否则可能使目的基因和P1噬菌体载体反向连接或自身环化，再用DNA连接酶处理，即可得到图3的重组DNA。
【小问3详解】
为了检测目的基因是否在大肠杆菌中稳定存在，从受体细胞中提取总DNA，可以设计引物1和3，并进行PCR。根据限制酶EcRI和Sau3AⅠ的切割位点可知，只有选用引物1和3才能扩增出含目的基因的DNA片段。
选项
鉴定对象
材料
试剂
现象
A
还原
糖甘蔗
0.1g/mL的NaOH溶液0.01g/mL的CuSO4溶液
砖红色沉淀
B
脂肪
花生
苏丹Ⅲ染液
红色
C
蛋白质
豆浆
0.1g/mL的NaOH溶液0.05g/mL的CuSO4溶液
紫色
D
DNA
鸡血
二苯胺试剂
蓝色
距离/cm
100
90
80
70
60
50
40
浮起数量/个
0
0
2
5
8
10
10