广东省深圳市福田区2025届高三下学期适应性考试生物试卷（解析版）

这是一份广东省深圳市福田区2025届高三下学期适应性考试生物试卷（解析版），共23页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本大题共16小题。1-12小题，每小题2分；13-16小题，每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项最符合题目要求，错选、不选得0分。）
1. 金黄色葡萄球菌（简称金葡菌）可以寄生在哺乳动物的成熟红细胞中，使红细胞破裂而出现溶血现象。研究发现，金葡菌能合成并分泌α、β、γ、δ四种溶血素蛋白，其中α、γ、δ又称打孔毒素。这些打孔毒素可在宿主细胞膜上形成跨膜通道，允许小分子和离子通过，导致宿主细胞代谢紊乱并最终裂解。下列分析正确的是（ ）
A. 金葡菌分泌四种溶血素需要内质网和高尔基体的参与
B. 金葡菌可能以胞吐的方式通过跨膜通道从宿主细胞中逃逸
C. 金葡菌可通过分解宿主细胞的DNA和蛋白质来获得合成自身成分的原料
D. 四种溶血素的合成过程中均存在转录尚未结束翻译已经开始的现象
【答案】C
【分析】原核细胞和真核细胞的区别在于有无以核膜为界限的细胞核。除此之外，原核细胞只具有核糖体这一种唯一的细胞器。
【详解】A、金黄色葡萄球菌是原核生物，没有内质网和高尔基体，A错误；
B、跨膜通道允许小分子和离子通过，胞吐是大分子物质运出细胞的方式，所以金葡菌可能以胞吐的方式从宿主细胞中逃逸，但不是通过跨膜通道，而是利用细胞膜的结构特点，具有一定的流动性，B错误；
C、金葡菌是寄生菌，可以利用宿主细胞的物质（如DNA、蛋白质）作为营养来源， 宿主细胞裂解后，其DNA和蛋白质可被金葡菌分泌的酶分解为核苷酸和氨基酸，用于合成自身成分，C正确；
D、由于金葡菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，所以边转录边翻译的特点在原核细胞中普遍存在，但并不能反映出四种溶血素的合成过程中均存在转录尚未结束翻译已经开始的现象，D错误。
故选C。
2. 通过多种方法获得的早期胚胎，均需经胚胎移植获得后代。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 胚胎移植前可取内细胞团的细胞进行性别鉴定
B. ①试管动物的性状几乎与供体母本性状相同
C. 获得动物②的过程属于无性繁殖
D. ③过程获得的干扰素常用于治疗细菌感染性疾病
【答案】C
【分析】动物核移植是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，这个胚胎最终发育为动物。
题图分析，图中过程①是培育试管动物，过程②是克隆技术，属于无性繁殖，过程③是转基因技术获得转基因动物。
【详解】A、胚胎移植前可取滋养层的细胞鉴定性别，避免对内细胞团的发育造成影响，A错误；
B、①过程得到的试管动物性状是由提供卵子的供体母本和提供精子的父本共同决定的，B错误；
C、过程②是克隆技术，将牛的体细胞核移植到去核卵母细胞中，培育获得克隆动物遗传物质基本与供体牛基本相同，属于无性繁殖，C正确；
D、③过程培育转基因动物，从转基因动物的乳汁中可获得干扰素，干扰素常用于治疗病毒感染性疾病，D错误。
故选C。
3. 磷脂酰丝氨酸（简称PS）是一种天然磷脂，一般存在于正常细胞质膜的内侧（如图所示）。在细胞发生凋亡的早期，PS会外翻到细胞质膜的外侧，此时细胞会被吞噬细胞质膜上的特异性受体识别并被吞噬。下列叙述错误的是（ ）
A. PS可参与构成细胞质膜的基本支架
B. PS外翻过程不受基因的程序性调控
C. 外翻后的PS参与了细胞间的信息交流
D. 被病原体感染的细胞可能发生PS外翻
【答案】B
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为编程性死亡。
【详解】A、PS是一种天然磷脂，磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，A正确；
B、在细胞发生凋亡的早期，PS会外翻到细胞质膜的外侧，说明是受及基因调控的，B错误；
C、在细胞发生凋亡的早期，PS会外翻到细胞质膜的外侧，此时细胞会被吞噬细胞质膜上的特异性受体识别并被吞噬。所以外翻后的PS参与了细胞间的信息交流，C正确；
D、被病原体感染的细胞会被吞噬细胞吞噬，所以可能发生PS外翻，D正确。
故选B。
4. 下列关于生物科学史的叙述错误的是（ ）
A. 欧文顿用哺乳动物成熟的红细胞确定了组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇
B. 恩格尔曼用水绵为材料发现叶绿体主要吸收红光和蓝紫光
C. 坎农提出内环境稳态是神经调节和体液调节共同作用的结果
D. 尼伦伯格、马太在无细胞体系下破译了第一个密码子——UUU
【答案】A
【分析】生物膜结构的探究历程：
（1）19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出：膜是由脂质组成的。
（2）20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。
（3）1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
（4）1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，他把生物膜描述为静态的统一结构。
（5）1970年，科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。
【详解】A、欧文顿用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样，凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出：膜是由脂质组成的。而不是用哺乳动物成熟的红细胞确定组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，A错误；
B、恩格尔曼用水绵为材料进行实验，发现好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近，若将光束通过三棱镜后照射，好氧细菌主要集中在红光和蓝紫光区域，从而得出叶绿体主要吸收红光和蓝紫光，B正确；
C、坎农提出内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的，C正确；
D、尼伦伯格、马太在无细胞体系下，加入人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸，结果产生了多聚苯丙氨酸，从而破译了第一个密码子 ——UUU，D正确。
故选A。
5. FDG（氟代脱氧葡萄糖）含有放射性氟原子，能被细胞当作葡萄糖摄入，但不能进一步代谢而以FDG—6P形式滞留在细胞中（如图）。下列叙述正确的是（ ）
A. 图中细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖
B. FDG不会影响细胞摄取利用葡萄糖的速率
C. 肿瘤细胞代谢旺盛，因此FDG可应用于检测和定位肿瘤
D. FDG结构与葡萄糖类似，两者均参与糖酵解为细胞供能
【答案】C
【分析】瘤细胞的能量代谢特点明显有别于正常细胞，即使在氧气充足的情况下，肿瘤细胞仍以无氧呼吸作为主要的产能方式，为肿瘤细胞快速提供ATP，还能提供许多大分子物质，满足快速增殖的肿瘤细胞对于能量和物质的需求。
【详解】A、细胞一般以主动转运的方式吸收葡萄糖，A错误；
B、图中葡萄糖转运蛋白既可转运葡萄糖又可转运FDG，因此FDG会影响细胞摄取利用葡萄糖的速率，B错误；
C、肿瘤细胞代谢旺盛，会吸收更多的葡萄糖，因此，给肿瘤患者注射或服用FDG，肿瘤细胞会吸收大量的FDG，但FDG不能进一步代谢而以FDG-6P的形式滞留在细胞中，而FDG含有放射性氟原子，可被仪器检测到，因此FDG可应用于检测和定位肿瘤，C正确；
D、FDG转变为FDG-6P不能继续参与代谢，D错误。
故选C。
6. 甲胎蛋白（AFP）是原发性肝癌的肿瘤标记物，在肿瘤患者体内的含量远大于正常人。科研人员制备出了抗AFP单克隆抗体。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 体外培养单个B淋巴细胞可以获得抗AFP的单克隆抗体
B. AFP抗原反复注射小鼠的目的是获得更多的能产生相应抗体的B淋巴细胞
C. 将等量的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞即为杂交瘤细胞
D. 动物细胞培养基添加含有生长因子的血清后需高压蒸汽灭菌
【答案】B
【分析】（1）免疫的B细胞能够分泌抗体，但是不具有增殖能力，而骨髓瘤细胞具有无限增殖的能力，因此利用动物细胞融合技术将免疫的B（浆）细胞和骨髓瘤细胞融合成杂交瘤细胞，利用该细胞制备单克隆抗体;
（2）该杂交瘤细胞既能无限增殖，又能产生特异性抗体，并且单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备等特点。
【详解】A、体外培养单个的B淋巴细胞，由于该B淋巴细胞不能无限繁殖，所以无法获得大量抗AFP的单克隆抗体，A错误；
B、AFP多次注射小鼠的目的是使其体内产生的所需B淋巴细胞数量增加，B正确；
C、将等量的B淋巴细胞和骨髓瘤细胞混合，经诱导后融合的细胞不一定是杂交瘤细胞，还可能是自身融合的细胞，通过用选择培养基筛选才能获得杂交瘤细胞，C错误；
D、动物细胞培养基添加含有生长因子的血清后需高压蒸汽灭菌，会破坏液体培养基中一些物质分子的结构，故动物细胞培养所用的液体培养基不用高压蒸汽灭菌,常用过滤处理来实现“灭菌”的目的，以防止细菌、真菌和病毒的污染，D错误。
故选B。
7. 某研究小组设计了一个利用作物秸秆生产乙醇的小型实验。其主要步骤是：先将粉碎的作物秸秆堆放在底部有小孔的托盘中，喷水浸润、接种菌T，培养一段时间后，再用清水淋洗秸秆堆（清水淋洗时菌T不会流失），在装有淋洗液的瓶中接种酵母菌，进行乙醇发酵。实验流程如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 据图推测菌T能够利用细胞合成的纤维素酶将秸秆中的纤维素水解
B. 酵母菌纯培养时，可使用稀释涂布平板法或平板划线法进行接种
C. 可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌
D. 图中酵母菌发酵阶段应始终保持密封状态，以便完成酒精的生成
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、在粉碎的秸秆中接种菌T，菌T能够分泌纤维素酶，纤维素酶能将纤维素最终分解为葡萄糖，A正确；
B、稀释涂布平板法和平板划线法都是酵母菌纯培养时常用的接种方法，前者适用于需要计数的实验，后者适用于需要分离单菌落的实验，B正确；
C、湿热灭菌法适用于用具、水及培养基的灭菌，包括玻璃器具、水及培养基等‌，干热灭菌法则是一种通过干热空气进行灭菌的方法，因此可分别使用湿热灭菌法和干热灭菌法对淋洗液和培养瓶进行灭菌，C正确；
D、酵母菌发酵产酒精的过程中会产生CO2，因此应该适当拧松瓶盖，D错误。
故选D。
8. 养殖场粪便是农家肥的重要来源，其中某些微生物可使氨氮化合物转化为尿素进而产生NH3，影响畜禽健康。为筛选粪便中能利用氨氮化合物且减少NH3产生的微生物。兴趣小组按图进行实验获得目的菌株，正确的是（ ）
A. ①通常在等比稀释后用平板划线法获取单个菌落
B. ②挑取在2种培养基上均能生长的用于后续的实验
C. ③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙
D. 粪便中添加菌株甲比乙更有利于NH3的减少
【答案】C
【分析】由图可知，所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂。图中②筛选的是不能在尿素唯一氮源培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验。
【详解】A、平板划线法无需稀释，A错误；
B、由图可知，②筛选不能在尿素唯一氮源培养基上生长，而能在牛肉膏蛋白胨培养基上生长的菌株用于后续的实验，B错误；
C、所筛选出的菌株之所以不能利用尿素，可能是由于不产生脲酶或分泌脲酶抑制剂，所以③可通过添加脲酶并检测活性，筛选得到甲、乙，C正确；
D、由图可知，甲不产生脲酶而乙可以产生脲酶，且乙同时分泌脲酶抑制剂，粪便中可能还含有其他能产生脲酶的菌株使甲能够产生NH3，所以粪便中添加菌株乙比甲更有利于NH3的减少，D错误。
故选C。
9. 细胞内不具备运输功能的物质或结构是（ ）
A. 结合水B. 囊泡C. 细胞骨架D. tRNA
【答案】A
【分析】细胞中的水以自由水和结合水的形式存在，结合水是细胞结构的主要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，是许多化学反应的介质，还参与细胞内的化学反应和物质运输。
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。
【详解】A、结合水是细胞结构的重要成分，不具备运输功能，A正确；
B、囊泡可运输分泌蛋白等，B错误；
C、细胞骨架与细胞运动、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，C错误；
D、tRNA可运输氨基酸，D错误。
故选A。
10. 细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（ ）
A. 耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B. 胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C. 糖脂可以参与细胞表面识别
D. 磷脂是构成细胞膜的重要成分
【答案】A
【分析】脂质可以分为脂肪（储能物质，减压缓冲，保温作用）、磷脂（构成生物膜的主要成分）、固醇类物质包括胆固醇（动物细胞膜的成分，参与血液中脂质的运输）、性激素（促进性器官的发育和生殖细胞的产生）和维生素D（促进小肠对钙磷的吸收）。
【详解】A、饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误；
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确；
C、细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确；
D、磷脂是构成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，D正确。
故选A。
11. 鲊广椒也称为鲊辣椒，酸辣爽口，是土家族的特色发酵食品。某生物兴趣小组想从鲊广椒中筛选出优势乳酸菌，进行了如下实验：取鲊广椒样品，采用稀释涂布平板法接种于含适量CaCO3的培养基上，经培养得到了单菌落。下列叙述不正确的是（ ）
A. 培养基中需加入琼脂
B. 应在无氧条件下培养
C. 培养得到的微生物均为乳酸菌
D. 应挑取透明圈明显的单菌落再纯化
【答案】C
【详解】A、采用稀释涂布平板法接种于含适量CaCO3的培养基上，经培养得到了单菌落，需要固体培养基，琼脂是常用的凝固剂，因此培养基中需加入琼脂，A正确；
B、乳酸菌为异养厌氧型微生物，其代谢过程不需要氧气，应在无氧条件下培养，B正确；
C、含CaCO3的培养基虽能通过透明圈初步筛选产酸菌，但其他能分解CaCO3的微生物（如某些醋酸菌）也可能存活，因此培养得到的微生物不全是乳酸菌，C错误；
D、乳酸菌在含适量CaCO3的培养基中生长会产生乳酸，溶解CaCO3形成透明圈，因此应挑取透明圈明显的单菌落再纯化，D正确。
故选C。
12. 人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是（ ）
A. 热带雨林生态系统中分解者丰富多样，其物质循环的速率快
B. 高温处理后的抗体，失去了与抗原结合的能力
C. 硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂
D. 草履虫具有纤毛结构，有利于其运动
【答案】C
【分析】蛋白质的功能：
（1）免疫功能：抗体的本质是免疫球蛋白，会与抗原结合形成沉淀团，被吞噬细胞消化分解。
（2）结构功能：有些蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质，如人和动物的肌肉、毛发。
（3）催化功能：绝大多数酶都是蛋白质，具有催化功能。
（4）运输功能：有些蛋白质具有运输载体的功能，如血红蛋白运输氧气。
（5）调节功能：有些蛋白质有信息传递功能，能够调节机体的生命活动，如胰岛素可以调节血糖。
【详解】A、生态系统的结构包括组成成分和营养结构，其中分解者属于组成成分，其以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源，并把复杂的有机物逐步分解为简单的无机物，所以其重要功能是维持生态系统物质循环的正常进行，以保证生态系统结构和功能的稳定，因此热带雨林生态系统中分解者丰富多样，该生态系统物质循环速率会加快，A不符合题意；
B、抗体的本质是免疫球蛋白，会与抗原结合形成沉淀团，被吞噬细胞消化分解，高温会破坏抗体（免疫球蛋白）的空间结构，使抗体失去生物活性（即生物学功能），所以无法与抗原结合，B不符合题意；
C、硝化细菌是原核生物，只含核糖体这一种细胞器，其分裂时，DNA分子附着在细胞膜上并复制为二，然后随着细胞膜的延长，复制而成的两个DNA分子彼此分开；同时细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长，形成隔膜，将细胞质分成两半，形成两个子细胞，该过程即二分裂，依赖于细胞膜和细胞壁，C符合题意；
D、草履虫的纤毛会辅助运动，草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进，还可帮助口沟摄食，D不符合题意。
故选C。
13. 土壤农杆菌天然Ti质粒的结构如图所示。当植物受伤后会释放酚类物质，可激活农杆菌Vir基因，其中Vir基因是一组基因，可编码virA、virB、virC等一系列对T-DNA转移及整合必不可少的蛋白质；冠瘿碱为农杆菌提供碳源和氮源，可诱导植物产生瘤状结构。Ti质粒需经过改造才能广泛应用于植物基因工程，下列对于Ti质粒功能及改造过程的推断，不合理的是（ ）
A. 农杆菌中的Ti质粒作为遗传物质，侵染植物细胞时并不是整个Ti质粒进行转移
B. 当农杆菌附着在植物细胞表面后，Ti质粒vir区基因便会被激活和表达，从而发挥作用
C. 冠瘿碱合成基因只能在宿主植物体内表达，表达产物会被农杆菌利用
D. 需要在T-DNA区域和T-DNA之外的区域加上不同的标记基因，为便于后续筛选
【答案】B
【分析】农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将 Ti质粒上的T-DNA（可转移的DNA）转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上，一般Ti质粒按着人们的需要经过加工后广泛应用于植物基因工程。
【详解】A、农杆菌侵染植物时，仅 Ti 质粒中的 T-DNA 区域转移并整合到植物染色体，并非整个质粒转移，A符合题意；
B、Vir 基因的激活需要植物受伤释放酚类物质，而非农杆菌附着在植物细胞表面就会激活，B不符合题意；
C、冠瘿碱合成基因在植物体内表达后，可诱导植物产生瘤状结构，其产物可为农杆菌提供碳源和氮源，C符合题意；
D、需要在T-DNA区域和T-DNA之外的区域加上不同的标记基因，T-DNA区域加标记基因 ，筛选出T-DNA 整合到植物染色体上的细胞，T-DNA之外的区域加上不同的标记基因，在重组 Ti 质粒构建时，筛选成功导入质粒的农杆菌，D符合题意。
故选B。
14. 研究团队利用转铁蛋白受体1（TIR1）具有介导胞吞作用的特性，运用蛋白质工程开发了一种新型蛋白降解剂——转铁蛋白受体靶向嵌合体（TransTAC）。TransTAC是一种双特异性抗体，它能利用细胞表面的TfR1高效地将目标蛋白内化，进一步通过溶酶体实现靶向膜蛋白降解。根据以上信息推测，下列叙述错误的是（ ）

A. TfR1最初在游离的核糖体上合成
B. TransTAC可以同时与TfR1和目标蛋白结合
C. 降解目标蛋白的酶需要经过高尔基体的加工
D. 该靶向降解技术主要应用了细胞膜的选择透过性
【答案】D
【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。
【详解】A、TfR1是膜蛋白，膜蛋白最初在游离的核糖体上合成，然后运输到内质网进行加工，A正确；
B、由题干“TransTAC是一种双特异性抗体，它能利用细胞表面的TfR1高效地将目标蛋白内化”可知，TransTAC可以同时与TfR1和目标蛋白结合，B正确；
C、降解目标蛋白的酶是溶酶体中的酶，溶酶体中的酶需要经过高尔基体的加工，C正确；
D、该靶向降解技术主要应用了细胞膜的流动性，而不是选择透过性，胞吞作用体现了细胞膜的流动性，D错误。
故选D。
15. 为研究植物的抗寒机制及渗透吸水和失水的原理及现象，某生物兴趣小组进行了以下实验。图1中S1为蔗糖溶液，S2为清水，半透膜只允许水分子通过，初始时两液面平齐。将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组，分别在常温与低温（4℃）下处理适宜时间后，再在常温下用0．3g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验，实验结果如图2。下列分析正确的是（ ）
A. 图1初始液面上升稳定后，将上升部分液体移除，液面将继续上升并维持原高度
B. 洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞膜相当于图1的半透膜，能发生渗透作用
C. 造成图2现象的原因可能是低温导致膜流动性和细胞代谢下降
D. 洋葱植株可能通过降低细胞液浓度或增多自由水含量适应寒冷环境
【答案】C
【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【详解】A、图1初始液面上升稳定后，将上升部分液体移除，液体中有溶质蔗糖分子，半透膜两侧仍然有浓度差，液面将继续上升，但浓度差变小，不能维持原高度，A错误；
B、洋葱鳞片叶外表皮细胞的原生质层相当于图1的半透膜，能发生渗透作用，B错误；
C、低温会影响酶活性以及分子的运动，因此造成图2现象的原因可能是低温导致膜流动性和细胞代谢下降，C正确；
D、根据图2结果可知，与常温相比，低温条件下质壁分离细胞占比更小，而且原生质体与细胞长度比更大，说明低温条件下，失水的细胞数目更少以及细胞失去的水更少，可推测其细胞液浓度更高，即植物细胞通过升高细胞液浓度来适应低温环境。同时，寒冷环境下，会减少自由水含量来适应寒冷环境，D错误。
故选C。
16. 在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果见图。下列叙述错误的是（ ）
A. T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁
B. 各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C. T1和T2组经清水处理后，发生质壁分离的细胞均复原
D. T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离的细胞比例可能下降
【答案】B
【分析】柱形图分析：在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，质壁分离的细胞比例T1组＜T2组＜T3组＜T4组，T3组、T4组再用清水处理后质壁分离复原比例T3组＜T4组。
【详解】A、由柱形图可知，T1组经蔗糖溶液处理后，有52%的细胞发生质壁分离，即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁，A正确；
B、各组蔗糖溶液中，水分子可以从蔗糖溶液进入细胞液，只是少于水分子从细胞液进入蔗糖溶液，B错误；
C、T1和T2组部分细胞能发生质壁分离，说明质壁分离的细胞是活细胞，若经清水处理后发生质壁分离的细胞均复原，C正确；
D、T3和T4组若持续用清水处理，质壁分离复原的细胞逐渐增多，使质壁分离的细胞比例可能下降，D正确。
故选B。
二、非选择题（本题5个小题，共计60分）
17. “掌心对掌心，手心压手背，十指交叉摩，手握关节搓，拇指围轴转，指尖掌心揉，手腕别放过。”七步洗手法可以清除手部的污物和微生物，是预防传染病的有效措施之一。某生物实验小组设计了“比较洗手前后手上细菌分布情况”的探究活动:各小组成员分别将拇指在甲组培养基上轻轻按一下，然后用肥皂将该手洗干净，再将洗净后的拇指在乙组培养基上轻轻按一下。将这两组培养基放入恒温培养箱中，在适宜温度下培养24小时后，统计两组培养基中菌落数目，请回答下列问题:
（1）该实验中用到的培养基中加入了牛肉膏、蛋白胨、NaCl和水，蛋白胨可以为微生物的生长提供_______等营养物质，为了使配制的溶液呈固体状态，还需要加入_______。
（2）实验中“将拇指在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养操作中的_______，该操作应该在酒精灯火焰附近进行，原因是_______。
（3）统计甲、乙两组培养皿中的菌落，乙组中菌落数比甲少，但实验结果也说明用肥皂洗手不能彻底清除手上的微生物。为避免手上微生物在无菌操作中污染培养基，洗过的手还应进行_______（答出1种即可）等处理。
（4）有同学认为乙中也有菌落产生是因为培养过程受到杂菌污染，请你在本实验的基础上设计一个简单的方案验证他的猜想是否正确，并预期结果和结论_______。
【答案】（1）①. 碳源、氮源和维生素 ②. 琼脂
（2）①. 接种 ②. 避免周围环境中的微生物污染培养基
（3）用酒精棉球擦拭、戴消毒手套
（4）再加一个不接种的相同培养基（空白培养基），与甲、乙在相同条件下培养，若该培养基上没有生长菌落，说明培养过程未被杂菌污染,猜想错误；若该培养基上生长菌落，说明培养过程被杂菌污染,猜想正确
【分析】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；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，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。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、特殊营养物种和氧气的要求。
微生物实验中无菌技术的主要内容：
（1）对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
（2）将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等器具进行灭菌。
（3）为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。
（4）实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品相接触。
【解析】（1）蛋白胨来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质，故蛋白胨可以为微生物的生长提供碳源、氮源和维生素等营养物质，为了使配制的溶液呈固体状态，还需要加入琼脂。
（2）实验中“将拇指在培养基上轻轻按一下”相当于微生物培养操作中的接种，该操作应该在酒精灯火焰附近进行，这样能够保证接种时处于一个无菌的环境，防止周围环境中的微生物污染培养基。
（3）为避免手上微生物在无菌操作中污染培养基，洗过的手还应进行用酒精棉球擦拭、戴消毒手套。
（4）同学认为乙中也有菌落产生，是因为培养过程受到杂菌污染，若要验证乙培养基是否被污染，需要再加一个不接种的相同培养基作为对照（空白培养基），与甲乙在相同条件下培养，若该培养基上没有生长菌落，说明培养过程中未被杂交污染，故猜想错误；若该培养基上生长菌落，则说明猜想正确。
18. 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种聚酯塑料，会造成环境污染。磷脂酶可催化PET降解。为获得高产磷脂酶的微生物，研究人员试验了2种方法。回答下列问题：
（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯（一种磷脂类物质）为唯一碳源制备______培养基，可提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有______、______、______等营养物质。
（2）方法2采用______技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因外，该技术还需要______、______、______等“分子工具”。
（3）除了上述2种方法之外，还可以通过______技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物。
（4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，其原因可能是______。
【答案】（1）①. 选择 ②. 水 ③. 无机盐 ④. 氮源
（2）①. 基因工程（或转基因）②. 限制酶 ③. DNA连接酶 ④. 载体（或质粒）
（3）诱变育种 （4）不同平板中培养基量的差异以及平板内和平板间培养基厚度不均匀
【分析】（1）培养基的基本成分：水、无机盐、碳源、氮源及特殊生长因子；
（2）微生物的接种：微生物接种的方法很多，最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，常用来统计样品活菌数目的方法是稀释涂布平板法。
【解析】（1）方法1从土壤等环境样品中筛选高产磷脂酶的微生物。以磷脂酰乙醇酯为唯一碳源制备选择培养基，在该培养基中只有能利用磷脂酰乙醇酯的微生物能生长，其他微生物的生长被抑制，进而获得筛选出所需要的微生物，为了提高该方法的筛选效率。除碳源外，该培养基中至少还应该有水分、无机盐和氮源等营养物质，同时还需要提供微生物生长所需要的外界环境条件。
（2）方法2采用基因工程技术定向改造现有微生物，以获得高产磷脂酶的微生物。除了编码磷脂酶的基因，即目的基因外，该技术还需要限制酶、DNA连接酶和载体（或质粒）等“分子工具”，进而可以实现目的基因表达载体的构建。
（3）除了上述2种方法之外，还可以通过诱变育种技术非定向改造现有微生物，筛选获得能够高产磷脂酶的微生物，该该技术的原理是基因突变，由于基因突变具有不定向性，因而该技术具有盲目性。
（4）将以上获得的微生物接种到鉴别培养基（在牛肉膏蛋白胨液体培养基中添加2%的琼脂粉和适量的卵黄磷脂）平板上培养，可以通过观察卵黄磷脂水解圈的大小，初步判断微生物产磷脂酶的能力，但不能以水解圈大小作为判断微生物产磷脂酶能力的唯一依据。从平板制作的角度分析，即倒平板过程中没有经过定量检测，且平板倒置的实际可能也会影响平板中培养基厚度的不同，因此不同平板中培养基量的差异以及平板内培养基厚度不均匀以及平板间厚度不均匀都会影响实验结果的判断，因此可采用降解圈的直径和菌落直径的比值作为判断依据。
19. CRISPR/Cas9是一种基因编辑技术，科研人员对其进行了一系列改造。
（1）Cas9蛋白能与人工设计的sgRNA形成复合体（如图1）。复合体中的sgRNA与目的基因按照________原则特异性结合。复合体在sgRNA引导下结合目的基因，Cas9蛋白切割目的基因造成双链断裂，细胞在修复断裂的DNA时会随机插入、删除或替换部分碱基对，从而引发________。
（2）将编码Cas9蛋白的基因改造后形成新基因dCas9，与Cas9蛋白相比，dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变。构建能够表达dCas9的质粒A，设计一系列与红色荧光蛋白基因（RFP基因）上游不同部位结合的sgRNA序列（如图2），并以此为依据构建能表达sgRNA的质粒B，将质粒A、B共同导入含有RFP基因的大肠杆菌，测定大肠杆菌红色荧光强度，实验结果如图3所示。
实验结果显示，对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的________倍。由实验结果可以得出：________。
（3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段。科研人员欲利用上述系统和VP64蛋白促进特定基因表达，请设计促进细胞中已存在的基因X表达的方案_______。
（4）请写出CRISPR/Cas9及其改造产品的在科学研究中的应用_______。
【答案】（1）①. 碱基互补配对 ②. 基因突变
（2）①. 100 ②. dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强
（3）根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA,合成相应基因并构建基因 表达载体；构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体；将上述表达载体导入受体细胞
（4）定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能
【分析】CRISPR/Cas9是应用最广泛的基因组编辑技术，使用该技术，需要向要进行编辑的细胞中加入以下组分：人工合成的短链RNA和一种来自细菌的核酸酶Cas9。短链RNA作为“向导”，它的部分序列通过碱基互补配对原则，与目的基因中希望被编辑的DNA序列相结合；核酸酶Cas9也与短链RNA结合，然后切割与“向导”RNA结合的DNA，使DNA双链断裂；这种情况下，细胞内原有的负责修复DNA切口的酶将“行动”起来，修复断裂的DNA。
【解析】（1）sgRNA可通过碱基互补配对原则与目的基因特异性结合，进而特异性的识别目的基因；随机插入、删除或替换部分碱基将导致基因结构的改变，属于基因突变。
（2）对照组的红色荧光强度相对值为1000，sgRNA3组的荧光强度相对值约为10，故对照组的红色荧光强度约为sgRNA3组的100倍。dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，由实验结果可知，sgRNA1组和对照组的荧光强度相对值相同，sgRNA2组和sgRNA3组的荧光强度降低，说明dCas9能抑制基因表达，sgRNA结合部位距离转录起始点越近，抑制目的基因表达作用越强。
（3）VP64蛋白可结合RNA聚合酶，激活基因的转录，但VP64蛋白无法识别或结合特定的DNA片段，而sgRNA具有识别作用，可根据X基因的RNA聚合酶结合位点上游序列设计sgRNA，合成相应基因并构建基因表达载体；dCas9蛋白失去剪切活性，但与sgRNA结合等功能不变，可构建dCas9-VP64的融合蛋白表达载体，使之与sgRNA结合，然后将上述表达载体导入受体细胞。
（4）利用CRISPR/Case是一种基因编辑技术，利用该技术及其改造产品可定点诱变某基因或促进、抑制某基因表达，通过性状改变研究该基因的功能。
20. 种子大小是作物重要的产量性状。研究者对野生型拟南芥（2n=10）进行诱变筛选到一株种子增大的突变体。通过遗传分析和测序，发现野生型DAI基因发生一个碱基G到A的替换，突变后的基因为隐性基因，据此推测突变体的表型与其有关，开展相关实验。
回答下列问题：
（1）拟采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与_________植株的种子大小相近。
（2）用PCR反应扩增DAI基因，用限制性核酸内切酶对PCR产物和_________进行切割，用DNA连接酶将两者连接。为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备_________。
（3）转化后，T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点。在插入片段均遵循基因分离及自由组合定律的前提下，选出单一位点插入的植株，并进一步获得目的基因稳定遗传的植株（如图），用于后续验证突变基因与表型的关系。

①农杆菌转化T0代植株并自交，将T1代种子播种在选择培养基上，能够萌发并生长的阳性个体即表示其基因组中插入了_________。
②T1代阳性植株自交所得的T2代种子按单株收种并播种于选择培养基，选择阳性率约_________%的培养基中幼苗继续培养。
③将②中选出的T2代阳性植株_________（填“自交”、“与野生型杂交”或“与突变体杂交”）所得的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基，阳性率达到_________%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。为便于在后续研究中检测该突变，研究者利用PCR扩增野生型和突变型基因片段，再使用限制性核酸内切酶X切割产物，通过核酸电泳即可进行突变检测，相关信息见下，在电泳图中将酶切结果对应位置的条带涂黑_________。

【答案】（1）野生型 （2）①. 载体（基因表达载体）②. 启动子和终止子
（3）①. DAI基因和卡那霉素抗性基因 ②. 75 ③. 自交 ④. 100
⑤.
【分析】基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换；基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期；基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
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。
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感受态细胞法。
【解析】（1）根据题干信息可知，突变后的基因为隐性基因，则野生型DAI基因为显性基因，因此采用农杆菌转化法将野生型DAI基因转入突变体植株，若突变体表型确由该突变造成，则转基因植株的种子大小应与野生型植株的种子大小相近。
（2）利用PCR技术扩增DAI基因后，应该用同种限制性核酸内切酶对DAI基因和运载体进行切割，再用DNA连接酶将两者连接起来；在基因表达载体中，启动子位于目的基因的首端，终止子位于目的基因的尾端，因此为确保插入的DAI基因可以正常表达，其上下游序列需具备启动子和终止子。
（3）①根据题干信息和图形分析，将T0代植株的花序浸没在农杆菌（T-DNA上含有DAI基因和卡那霉素抗性基因）液中转化，再将获得的T1代种子播种在选择培养基（含有卡那霉素）上，若在选择培养基上有能够萌发并生长的阳性个体，则说明含有卡那霉素抗性基因，即表示其基因组中插入DAI基因和卡那霉素抗性基因。
②T1代阳性植株都含有DAI基因，由于T-DNA（其内部基因在减数分裂时不发生交换）可在基因组单一位点插入也可以同时插入多个位点，所以不确定是单一位点插入还是多位点插入，若是单一位点插入，相当于一对等位基因的杂合子，其自交后代应该出现3∶1的性状分离比，而题干要求选出单一位点插入的植株，因此应该选择阳性率约75%的培养基中幼苗继续培养。
③将以上获得的T2代阳性植株自交，再将得到的T3代种子按单株收种并播种于选择培养基上，若某培养基上全部为具有卡那霉素抗性的植株即为需要选择的植株，即阳性率达到100%的培养基中的幼苗即为目标转基因植株。根据图形分析，野生型和突变型基因片段的长度都是150bp，野生型的基因没有限制酶X的切割位点，而突变型的基因有限制酶X的切割位点，结合图中的数据分析可知电泳图中，野生型只有150bp，突变型有50bp和100bp，如图：
。
21. 为精准调控植物体内1，3-丙二醇的合成，研究者构建了两种光控化质粒载体用于合成1，3-丙二醇，载体部分结构如图1。光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，光控元件工作机制如图2。
（1）除了图中结构外，基因表达载体还须具备的结构是_______。
（2）在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用_______（黑暗/蓝光）处理。
（3）为验证光控化改造的调控效果，研究者用光控化改造的大肠杆菌、未光控化改造的大肠杆菌（IPTG可诱导1，3-丙二醇基因表达）进行验证实验。结果表明，光控化改造的大肠杆菌在合成1，3-丙二醇上具有明显优势。请完成图3中实验处理，在括号内填“+”“－”分别表示处理和不处理_______。
（4）综合上述信息，与IPTG诱导剂相比，光控元件调控基因表达的优点是_______。（写出1点）
【答案】（1）标记基因，终止子，复制原点
（2）黑暗 （3）
（4）可以精准控制基因表达的时空特异性（或避免化学诱导剂可能带来的污染等）
【分析】基因工程的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目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
【解析】（1）基因表达载体必须有标记基因，启动子，目的基因，终止子，复制原点。
（2）由于光控元件产生的蛋白质会在蓝光照射时改变其结构，并与操纵区结合，从而抑制下游基因表达，所以在光控化改造的植物体内诱导合成1，3-丙二醇时，需要进行的调控是用黑暗处理。
（3）为验证光控化改造的调控效果，可设置4组实验，对光控化改造的大肠杆菌进行蓝光照射和不处理，对未光控化改造的大肠杆菌分别用IPTG处理和不处理，然后检测1，3-丙二醇的合成量，结果应是蓝光照射组比对照组1，3-丙二醇含量更多，IPTG处理比对照组1，3-丙二醇含量更多。用图表示为：。
（4）据题干信息和题图信息可知，与IPTG诱导剂相比，光控化元件可以通过光照强度和时间精确控制基因的表达水平；使用光控化元件调控基因表达不需要添加像IPTG这样的化学诱导剂，避免了化学物质在产物中的残留问题，提高了产物的安全性和纯度；而IPTG可能会残留在发酵液中，对后续产物分离和应用带来一定风险。