河南省南阳市九师联盟2024-2025学年高二下学期6月期末生物试题（解析版）

这是一份河南省南阳市九师联盟2024-2025学年高二下学期6月期末生物试题（解析版），共21页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围， 某同学在观察洋葱等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：人教版必修1+选择性必修3.
一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 眼虫又名裸藻，是一种单细胞生物，其结构如图所示。下列有关眼虫的叙述，正确的是（ ）
A. 与T2噬菌体的遗传物质相同，都能发生染色体变异
B. 与酵母菌合成ATP场所相同，均在线粒体中
C. 眼虫、支原体、动物细胞均无细胞壁
D. 眼虫属于真核生物，判断依据是其能进行光合作用
【答案】C
【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）；原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物细胞含有细胞膜、细胞质等结构，也含有蛋白质和核酸等物质。
【详解】A、细胞生物的遗传物质都是DNA，T2噬菌体无染色体，A错误；
B、酵母菌合成ATP的场所有线粒体、细胞质基质，眼虫合成ATP的场所有线粒体、细胞质基质、叶绿体，不完全相同，B错误；
C、眼虫、支原体、动物细胞均无细胞壁，C正确；
D、眼虫属于真核生物，判断依据是眼虫细胞有以核膜为界限的细胞核，D错误。
故选C。
2. 水和无机盐对维持生物体的正常生理功能至关重要。下列说法正确的是（ ）
A. 越冬植物体内自由水与结合水的比值升高，以增强抗寒能力
B. 人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻，进而影响生长发育
C. 无机盐在细胞中都以离子形式存在，如Na+、K+
D. 用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破，释放出的主要成分是无机盐
【答案】B
【分析】（1）许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动重要重要作用，有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分，有的无机盐还对于调剂酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
（2）细胞内水的存在形式是自由水与结合水，自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【详解】A、越冬植物体内自由水与结合水的比值降低，结合水比例增加，以增强抗寒能力，A错误；
B、碘是合成甲状腺激素的原料，人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻，甲状腺激素能促进生长发育等，所以会影响生长发育，B正确；
C、无机盐在细胞中大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在，C错误；
D、用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破，释放出的主要成分是血红蛋白等蛋白质，不是无机盐，D错误。
故选B。
3. 从某高等动物组织中提取的含有18种氨基酸的某种胶原蛋白，可以用来制作手术缝合线。手术后一段时间，这种缝合线可以被人体组织吸收。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 高温处理过的胶原蛋白可与双缩脲试剂发生颜色反应
B. 这种缝合线需要分解成氨基酸才可被人体细胞利用
C. 若该胶原蛋白由p条肽链、q个氨基酸组成，则至少含p+q个氮原子
D. 胶原蛋白具有一定空间结构与氨基酸之间能够形成氢键等有关
【答案】C
【分析】蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的多聚体，氨基酸通过脱水缩合后，还需进行一定的加工折叠才能形成具有特定结构和功能的蛋白质。氨基酸都含有C、H、O、N四种元素，有的还含有其他元素，如甲硫氨酸。
【详解】A、高温处理过的胶原蛋白仍含有肽键，所以可与双缩脲试剂发生颜色反应，A正确；
B、作为缝合线的胶原蛋白的化学本质是蛋白质，之所以能被人体细胞吸收利用是因为其被分解成其基本单位—小分子的氨基酸，B正确；
C、氨基酸缩水缩合形成蛋白质的过程中，不会发生氮原子的丢失，所以若该胶原蛋白由p条肽链、q个氨基酸组成，则至少含q个氮原子（不考虑R基），C错误；
D、胶原蛋白具有一定空间结构与氨基酸之间能够形成氢键等有关，D正确。
故选C。
4. 细胞中各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。下列叙述错误的是（ ）
A. 分离叶绿体、内质网、线粒体等细胞器可选用差速离心法
B. 内质网和高尔基体结构的稳定依赖于细胞骨架
C. 线粒体是有双层膜结构的细胞器，是葡萄糖分解产生丙酮酸的场所
D. 中心体由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成
【答案】C
【详解】A、差速离心法是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。由于不同细胞器的大小不同，所以可以利用差速离心法将叶绿体、内质网、线粒体等细胞器分离，A正确；
B、细胞骨架能维持细胞内部结构的有序性，内质网和高尔基体结构的稳定依赖于细胞骨架，B正确；
C、线粒体是有双层膜结构的细胞器，而葡萄糖分解产生丙酮酸的场所是细胞质基质，不是线粒体，C错误；
D、由个体相互垂直的中心粒及周围物质组成，D正确。
故选C。
5. 某兴趣小组将植物叶片表皮细胞依次置于甲、乙、丙三种浓度的蔗糖溶液中，一段时间后进行观察，整个实验过程植物细胞都有活性，实验结果如图。下列分析正确的是（ ）

A. 甲溶液中植物细胞的失水速率逐渐加快
B. 转移到乙溶液中的植物细胞会发生吸水过程
C. 转移到丙溶液中的植物细胞细胞液浓度与丙浓度相等
D. 该实验无法确定甲、乙、丙起始浓度的相对大小
【答案】B
【分析】渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散。发生渗透作用需要两个条件：一是有半透膜，二是半透膜两侧溶液存在浓度差。对于植物细胞而言，液泡膜、细胞质及细胞膜共同构成的原生质层相当于半透膜。细胞液与外界溶液之间若存在浓度差，水分子就会从水势高（溶液浓度低）的一侧通过原生质层向水势低（溶液浓度高）的一侧扩散。比如，将植物细胞放在高浓度蔗糖溶液中，细胞液浓度低于外界蔗糖溶液浓度，细胞就会失水；若放在清水中，细胞液浓度高于清水，细胞就会吸水。当植物细胞处于外界溶液浓度高于细胞液浓度的环境中时，细胞通过渗透作用失水，细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液，导致细胞壁和原生质层都收缩。由于原生质层的伸缩性比细胞壁大，随着细胞不断失水，原生质层会与细胞壁逐渐分离，这就是质壁分离现象。
【详解】A、在甲溶液中，植物细胞发生质壁分离，随着细胞失水，细胞液浓度逐渐增大，与外界溶液浓度差逐渐减小，所以植物细胞的失水速率应逐渐减慢，而不是加快，A错误；
B、从甲溶液转移到乙溶液中，植物细胞少部分处于质壁分离状态，说明有部分细胞从失水状态转变为吸水或水分进出平衡状态，整体上细胞会发生吸水过程，B正确；
C、转移到丙溶液中的植物细胞未发生质壁分离，此时细胞液浓度大于或等于丙溶液浓度，而不是一定相等，C错误；
D、根据植物细胞在三种溶液中质壁分离情况，在甲溶液中绝大部分发生质壁分离，在乙溶液中少部分发生质壁分离，在丙溶液中未发生质壁分离，可确定蔗糖溶液起始浓度甲＞乙＞丙，D错误。
故选B。
6. 大多数酶是球蛋白，表面有一个或多个袋状的凹陷为其活性部位。只有底物分子与活性部位精确契合，催化反应才能发生。酶与底物结合后，常常会挤压或扭曲底物的某个化学键。下列叙述正确的是（ ）
A. 温度、pH和底物浓度都会影响酶的催化活性
B. 酶都是在核糖体上以氨基酸为原料进行生物合成的
C. 酶活性部位结构的特异性与酶的专一性密切相关
D. 酶挤压或扭曲底物的某个化学键可为反应提供能量
【答案】C
【分析】（1）酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA；
（2）酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。
【详解】A、底物浓度会影响酶促反应的速率，不会影响酶的催化活性，A错误；
B、蛋白质类酶都在核糖体上以氨基酸为原料进行生物合成，RNA类酶的合成不在核糖体上进行，B错误；
C、由题干信息“只有底物分子与活性部位精确契合，催化反应才能发生”可知，酶活性部位结构的特异性与酶的专一性密切相关，C正确；
D、挤压或扭曲底物的某个化学键有利于降低反应的活化能，酶不能为反应提供能量，D错误。
故选C。
7. 研究发现，细胞进入有丝分裂后，细胞中的ATP水平下调，MCU蛋白（钙单向转运体）发生磷酸化并活化，细胞质基质内的Ca2+通过MCU蛋白快速大量进入线粒体，使线粒体内Ca2+浓度突然快速增加（即线粒体钙闪），从而促进线粒体内的细胞呼吸过程。下列说法正确的是（ ）
A. 题述ATP水平下调是由DNA复制和蛋白质合成导致的
B. 线粒体钙闪可能会加快ATP与ADP之间的转化速率
C. 敲除细胞中的MCU蛋白基因会使葡萄糖消耗速率加快
D. 细胞内ATP水平下调激活MCU蛋白的过程不消耗ATP
【答案】B
【分析】由题目分析可知:细胞进入有丝分裂期后，线粒体中Ca2+浓度突然快速增加，该过程需要线粒体钙单向转运蛋白(MCU)参与，由内膜两侧的H+浓度梯度提供动力。Ca2+可以促进有氧呼吸相关酶的活性，从而加强有氧呼吸，为细胞提供更多的能量。
【详解】A、细胞进入有丝分裂后ATP水平下调，虽然DNA复制和蛋白质合成需要消耗ATP，但题干中并没有明确表明ATP水平下调就是由DNA复制和蛋白质合成导致的，可能还有其他因素影响，所以不能得出此结论，A错误；
B、已知线粒体钙闪会促进线粒体内的细胞呼吸过程。 细胞呼吸过程能产生ATP，即细胞呼吸增强会加快ATP的生成，也就意味着会加快ATP与ADP之间的转化速率，所以线粒体钙闪可能会加快ATP与ADP之间的转化速率，B正确；
C、敲除细胞中的MCU蛋白基因，MCU蛋白无法合成，细胞质基质内的Ca²⁺不能通过MCU蛋白大量进入线粒体，线粒体钙闪无法发生，线粒体内细胞呼吸过程不能被促进。 细胞呼吸减弱，葡萄糖消耗速率应该减慢，而不是加快，C错误；
D、MCU蛋白发生磷酸化才会活化，磷酸化过程是需要消耗ATP的，所以细胞内ATP水平下调激活MCU蛋白的过程消耗ATP，D错误。
故选B。
8. 某同学在观察洋葱（2N=16）根尖分生区细胞时，看到以下三幅细胞图像。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞①的时期核中进行了DNA复制和有关蛋白质的合成
B. 细胞②中染色体组数加倍，细胞中一定含有同源染色体
C. 细胞③中同源染色体的非姐妹染色单体可互换相应片段
D. 显微镜下可观察到一个细胞依次经历①③②三个阶段
【答案】B
【详解】A、细胞①处于间期，细胞核中进行DNA复制，细胞质中进行有关蛋白质的合成，A错误；
B、细胞②处于有丝分裂后期，着丝粒分离，染色体数目加倍，染色体组也加倍，细胞中一定含有同源染色体，B正确；
C、细胞③处于有丝分裂中期，不会出现联会现象，也不会发生同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段的现象，C错误；
D、微镜下观察到的细胞是死细胞，不能观察到分裂连续过程，D错误。
故选B。
9. 人体内的骨骼肌肌母细胞在肌肉损伤时能增殖、分化成新的肌纤维，在体外特定培养条件下，肌母细胞可通过激活MyD（成肌分化抗原）基因进行分化并丧失干细胞潜能。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 基因决定的受损肌纤维被清除的过程属于细胞坏死
B. 与胚胎细胞相比，肌母细胞的分化程度更高
C. 通过检测肌母细胞中MyD基因是否表达可确定细胞是否分化
D. 肌母细胞与肌纤维中的DNA相同，RNA、蛋白质种类不完全相同
【答案】A
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性和不变性。
细胞分化的实质：基因的选择性表达。
细胞分化的结果：细胞的种类增多，细胞中细胞器的种类和数量发生改变，细胞功能趋于专门化。
【详解】A、基因决定的受损肌纤维被清除的过程属于细胞凋亡，A错误；
B、肌母细胞的分化程度更高，胚胎细胞的分化程度较肌母细胞低，B正确；
C、肌母细胞通过激活MyD基因进行分化，故可通过检测MyD基因是否表达确定细胞是否分化，C正确；
D、肌纤维由肌母细胞分化而成，肌母细胞与肌纤维中的DNA相同，RNA和蛋白质种类不完全相同，D正确。
故选A。
10. 泡菜是我国传统发酵技术应用的代表，下列叙述错误的是（ ）
A. 泡菜制作过程中乳酸菌的数量变化呈现“S”形增长，并一直维持在环境容纳量水平
B. 在盐水中加少量“陈泡菜水”可缩短泡菜制作时间，主要是因为陈泡菜水中含有大量乳酸菌
C. 制作泡菜的菜料应完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，以创造无氧环境并抑制杂菌生长
D. 泡菜中亚硝酸盐含量与腌制时间长短、温度和食盐用量有关，通常在腌制初期达到峰值，后逐渐下降
【答案】A
【分析】（1）泡菜制作所使用的微生物是乳酸菌，代谢类型是异养厌氧型，在无氧条件下乳酸菌能够将蔬菜中的葡萄糖转化为乳酸。
（2）泡菜的制作流程是：选择原料、配制盐水、调味装坛、密封发酵。
【详解】A、在泡菜制作过程中，乳酸菌数量先增加，呈现“S”形增长，由于营养物质的消耗、代谢产物的积累等因素，后期乳酸菌数量会下降，不会一直维持在环境容纳量水平，A错误；
B、陈泡菜水中含有大量乳酸菌，在盐水中加少量“陈泡菜水”相当于接种了乳酸菌，可以缩短泡菜制作时间，B正确；
C、制作泡菜利用的是乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，将菜料完全淹没在煮沸后冷却的盐水中，能够创造无氧环境，同时煮沸冷却的盐水也能抑制杂菌生长，C正确；
D、泡菜中亚硝酸盐含量与腌制时间长短、温度和食盐用量有关，通常在腌制初期，由于硝酸盐还原菌的作用，亚硝酸盐含量达到峰值，随着腌制时间延长，亚硝酸盐被分解，含量逐渐下降，D正确。
故选A
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实验，相关实验流程如图所示。下列叙述错误的是（ ）

A. 该实验中取样获取的土壤一般取自浅层土壤
B. 图中纯化培养固氮菌时需用灭菌后的涂布器蘸取菌液并均匀地涂布在培养基表面
C. 图中所用培养基不需要添加氮源，培养基的pH应在灭菌前调制成中性或弱碱性
D. 结合图示并通过计算可知每克土壤中含有的自生固氮菌数目约为1.8×109个
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、自生固氮菌是需氧型细菌，浅层土壤中氧气含量相对丰富，更适合自生固氮菌生存，所以该实验中取样获取的土壤一般取自浅层土壤，A正确；
B、在纯化培养固氮菌时，为防止杂菌污染，需用灭菌后的涂布器蘸取菌液并均匀地涂布在培养基表面，B正确；
C、自生固氮菌能独立固定空气中的氮气，因此所用培养基不需要添加氮源；由于自生固氮菌适宜在中性或弱碱性环境中生长，所以培养基的pH应在灭菌前调制成中性或弱碱性，C正确；
D、计算每克土壤中含有的自生固氮菌数目时，应先计算出平均菌落数，再根据稀释倍数和取样量进行计算。 平均菌落数为(178+185+177)÷3=180个。 从图中可知，菌液共稀释了105倍，且接种时取了0.1mL菌液。 那么每克土壤中含有的自生固氮菌数目为180÷0.1×105=1.8×108个，D错误。
故选D。
12. 某科研小组发现某种植物（M）耐盐碱，控制性状的基因位于细胞质中，另一种植物（N）雄性不育，控制性状的基因位于染色体上。该科研小组欲利用植物体细胞杂交技术培育耐盐碱的雄性不育植物（目标植株）用于科研，相关方案如图所示（序号表示过程，融合时只考虑两个原生质体的融合）。下列叙述正确的是（ ）

A. 过程②可用离心法促进原生质体的融合，也可用化学试剂无水乙醇
B. 图示④过程所用培养基需添加一定比例的生长素和细胞分裂素
C. 植物体细胞融合成功的标志是两个细胞核融合为一个细胞核
D. 选出在高浓度盐溶液中可存活的甲细胞并继续对其培育为丁即可得到目标植株
【答案】B
【分析】（1）植物组织培养过程：离体的植物组织经过脱分化形成愈伤组织，经过再分化愈伤组织又能重新分化为有结构的组织和器官，最终形成完整的植株。
（2）植物体细胞杂交可以克服植物有性杂交不亲和性、打破物种之间的生殖隔离，操作过程包括：原生质体制备、原生质体融合、杂种细胞筛选、杂种细胞培养、杂种植株再生以及杂种植株鉴定等步骤。
【详解】A、过程②可用电融合法、离心法促进原生质体的融合，也可用化学试剂聚乙二醇（PEG），A错误；
B、甲细胞通过④过程，即脱分化得到愈伤组织，该过程所用培养基除了加入基本的营养物质外，还需添加一定比例的生长素和细胞分裂素，B正确；
C、植物体细胞融合成功的标志是再生出细胞壁，C错误；
D、对处理后的M、N两种原生质体进行诱导融合，如果融合时只考虑两个原生质体的融合，一定时间后混合细胞悬液中的原生质体有自融和互融两种类型，可表示为MM、NN、MN类型，其中MM、MN类型均可在高浓度盐溶液中存活，继续进行④⑤培育过程的应为MN类型，所以还应对甲细胞进行雄性不育的筛选，D错误。
故选B。
13. 2024年2月，我国科研人员首次采用体细胞核移植技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存，并用于良种藏羊高效繁育，选择优良欧拉型良种公羊和湖羊母羊，顺利培育了“克隆藏羊”，基本过程如图所示。相关分析正确的是（ ）
A. 采集甲的卵母细胞，在体外培养到排出两个极体之后再去核
B. ③过程得到重构胚，后期需用物理或化学方法激活重构胚
C. ④过程依次经历囊胚、桑椹胚、原肠胚等发育阶段
D. 丁羊为克隆藏羊，其遗传物质全部来自乙羊，性状与乙羊一致
【答案】B
【分析】动物细胞核移植技术是将动物一个细胞的细胞核移入去核的卵母细胞中，使这个重新组合的细胞发育成新胚胎，继而发育成动物个体的技术。哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移槙和体细胞核移植。由于动物胚胎细胞分化程度低，表现全能性相对容易，而动物体细胞分化程度高，表现全能性十分困难，因此动物体细胞核移植的难度明显高于胚胎细胞核移植。
【详解】A、甲提供卵细胞细胞质，因此为湖羊母羊，采集其卵母细胞在体外培养到MⅡ期后去核，A错误；
B、③获得的重构胚，可以用物理或化学方法（如电刺激、钙离子载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，B正确；
C、④过程依次经桑葚胚、囊胚、原肠胚等发育阶段，C错误；
D、丁羊为克隆藏羊，其核遗传物质来自乙羊，质遗传物质来自甲羊，D错误。
故选B。
14. DNA、RNA、蛋白质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选择适宜的方法对它们进行提取。下列有关“DNA的粗提取与鉴定”实验的叙述，正确的是（ ）
A. 不能选用哺乳动物血液作为材料，因为血液有颜色会影响后续对DNA鉴定的观察
B. 对材料进行充分研磨后需用单层滤纸过滤以除去研磨液中的杂质
C. 用预冷的酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏
D. 根据DNA的特殊组成分析，二苯胺最可能与脱氧核糖或任一碱基发生反应而出现蓝色
【答案】C
【分析】DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。例如，DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2ml/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【详解】A、不能选用哺乳动物血液作为材料，是因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，无法提取到DNA，而不是因为血液颜色影响后续对DNA鉴定的观察，A错误；
B、对材料进行充分研磨后需用多层纱布过滤以除去研磨液中的杂质，而不是单层滤纸，因为DNA会吸附在滤纸上，B错误；
C、用预冷的酒精溶液析出DNA可防止DNA的结构被破坏，因为低温能降低酶的活性，减少DNA的分解，同时酒精可以使DNA沉淀析出，C正确；
D、根据DNA的特殊组成分析，DNA特有结构是脱氧核糖和碱基T，二苯胺最可能与脱氧核糖或碱基T发生反应而出现蓝色，而不是任一碱基，D错误，D错误。
故选C。
15. 天然胰岛素易形成二聚体或六聚体，皮下注射胰岛素后往往要经历一个逐渐解离为单体的过程，这在一定程度上延缓了疗效。科研人员发现，将胰岛素B28位的脯氨酸替换为天冬氨酸或与B29位的赖氨酸交换位置，可有效抑制胰岛素的聚合，由此研发出的速效胰岛素类似物产品已经在临床上广泛应用。下列叙述正确的是（ ）
A. 该工程属于蛋白质工程，其生产蛋白质是自然界已有的蛋白质
B. 胰岛素改造的基本思路与天然蛋白质的合成过程相同
C. 替换氨基酸时需要用特定的蛋白酶将特定部位的肽键水解
D. 胰岛素类似物蛋白想要达到预设的疗效，还需检测其高级结构是否正确
【答案】D
【分析】蛋白质工程是通过修改基因或创造合成新基因来改变生物的遗传和表达性状，合成新的蛋白质，蛋白质工程从属于基因工程，蛋白质工程是第二代基因工程。
【详解】A、该工程通过对天然胰岛素的氨基酸序列进行改造，属于蛋白质工程，改造后生产的蛋白质是自然界不 存在的，A错误；
B、天然蛋白质的合成过程是按照中心法则进行的，蛋白质工程的基本思路与中心法则相反，B 错误；
C、蛋白质工程的实质是对基因进行改造，需要用限制酶和DNA连接酶等工具，不需要蛋白酶，C错误；
D、物质的结构决定功能，蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构，D正确。
故选D。
16. 转基因作物的推广种植取得了巨大的经济效益，但也促使人们关注转基因作物的安全性问题。下列叙述正确的是（ ）
A. 目的基因的检测和鉴定是培育转基因生物的核心工作
B. 我国采取颁布相关法规和减少农业转基因技术的研发等措施来保证转基因产品的安全性
C. 用农业转基因生物加工制成的产品一定含有转基因成分
D. 科学家将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中可以防止基因污染
【答案】D
【分析】转基因生物的安全性问题包括：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）。
【详解】A、基因表达载体的构建是培育转基因生物的核心工作，A错误；
B、我国为了保证转基因产品的安全性，颁布和实施相关法规和政策，制定相关的技术规程，成立了国家农业转基因生物安全委员会，并没有减少转基因技术的研发，B错误；
C、用农业转基因生物加工制成的产品不一定含有转基因成分，如转基因大豆加工的豆油，精炼后不含DNA和蛋白质，C错误；
D、科学家将玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，阻断淀粉储藏使花粉失去活性而防止转基因花粉的传播，达到防止基因污染的目的，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 细胞可维持正确折叠蛋白质的稳定性，同时降解错误折叠蛋白质，从而实现蛋白质稳态。维持蛋白质稳态对于人体的正常生理功能至关重要。错误折叠的异常蛋白会导致疾病的发生。我国科学家发明一种小分子绑定化合物ATTEC，这种“小分子胶水”(ATTEC)能将自噬标记物LC3和错误折叠的异常蛋白黏在一起，形成黏附物，进而将黏附物包裹形成自噬体进行降解，从而达到治疗疾病的目的。其过程如图1所示。
（1）分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成，后依次经过_________________折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
（2）ATTEC 与异常蛋白的结合具有一定的______________，溶酶体膜和自噬体膜能相互转化的原因是___________________。
（3）研究发现，在亨廷顿舞蹈症(HD)患者的大脑中，突变后的mHTT 蛋白会使得纹状体神经退行，造成神经元的大量死亡，最终表现为运动障碍、认知障碍等症状。研究表明，ATTEC 可有效治疗HD，试分析其作用机制：___________________________。
（4）网织红细胞是哺乳动物红细胞成熟过程中的一个阶段，细胞内存在大量血红蛋白，若某些血红蛋白出现错误折叠形成不正常的空间结构，则它们会被一种特殊的途径所降解。科研人员检测了该细胞在不同条件下错误折叠蛋白质的降解率，结果如图2。据图2结果分析：ATP 能够________(填“促进”或“抑制”)蛋白质的降解；你认为参与蛋白质降解的酶是不是溶酶体中的酸性水解酶，并说明理由。________(是/不是)。理由是__________________。
【答案】（1）内质网、高尔基体
（2）①. 专一性 ②. 两种膜的组成成分和结构相似
（3）ATTEC将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起，形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解
（4）①. 促进 ②. 不是 ③. 降解反应的最适pH为8.0 ，呈碱性
【分析】由图可知，ATTEC可以和LC3结合到异常蛋白，而不能和正常蛋白结合，结合异常蛋白后会被内质网包围形成自噬体，自噬体与溶酶体结合，通过溶酶体中的酶将异常蛋白降解。
【解析】（1）分泌蛋白等蛋白质最初在核糖体内合成，后依次经过内质网和高尔基体折叠、修饰后转运至相应部位发挥功能。
（2） ATTEC能将自噬标记物LC3和空间结构改变的蛋白质黏在一起，形成黏附物，由此可知，ATTEC与异常蛋白的结合具有一定的专一性。溶酶体膜和自噬体膜的组成成分和结构相似，故这两种膜能够相互转化。
（3）突变后的mHTT蛋白为异常蛋白，ATTEC能将大脑神经元细胞中突变后的mHTT蛋白与LC3黏在一起，形成黏附物后被包裹形成自噬体最终被降解，因此ATTEC可有效治疗HD。
（4） 图2中加入ATP后蛋白质降解速率提高，说明ATP能够促进蛋白质的降解。据图可知，pH为8.0时，蛋白质降解速率最高，呈碱性。反应中的酶如果是溶酶体中的酸性水解酶，则会失活，所以该酶不是溶酶体中的酸性水解酶。
18. 我国的“杂交水稻之父”袁隆平带领团队培育的抗盐水稻，为人类更好地利用盐碱地提供了可能。细胞质基质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，植物根部细胞通过多种途径降低细胞质基质中Na+浓度，从而降低盐胁迫的损害，部分生理过程如图所示，请回答以下问题：
（1）图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于______的H+-ATP泵来维持。H+-ATP泵在转运H+时，其构象______（填“发生”或“不发生”）改变。
（2）依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是______。若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显______（填“增加”、“不变”或“减少”）其原因是______。
（3）据图分析，水稻在盐胁迫条件下，根部细胞降低细胞质基质中Na+浓度的途径有________。
（4）耐盐水稻的叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程体现了细胞膜的结构特点是______。
【答案】（1）①. 细胞膜和液泡膜上 ②. 发生
（2）①. 主动运输 ②. 减少 ③. 由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少
（3）根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别转运至细胞外和液泡内，进而维持细胞质基质较低的钠环境 （4）具有一定的流动性
【分析】题图分析，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内。
【解析】（1）图示各结构中H+浓度存在明显差异，这种差异主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵来维持，即通过该结构维持了细胞质基质中较高的pH环境。H+-ATP泵在转运H+时，其构象“发生”改变，进而实现了H+的逆浓度梯度转运。
（2）依据H+的这种分布特点，Na+转运到胞外的运输方式是主动运输，该过程消耗的是H+的电化学梯度势能。若使用ATP抑制剂处理细胞，则H+-ATP泵无法维持图示各结构中H+的浓度差，因而Na+的排出量会明显减少，其原因是由于 H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，导致H+两侧的浓度差减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少。
（3）据图分析，水稻在盐胁迫条件下，当盐浸入到根周围的环境时，Na+顺浓度梯度进入根部细胞，而后根部细胞会通过图中的SOS1和NHX在消耗H+浓度梯度的情况下将钠离子分别转运至细胞外和液泡内，进而维持细胞质基质较低的钠环境，保证细胞质基质中代谢过程的正常进行。
（4）耐盐水稻叶片背面有一粒粒白色的盐分结晶，它们是由盐腺细胞中大量的小囊经过融合过程分泌出来的，该过程依赖细胞膜的流动性实现，因而体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
19. 仙人掌是典型的旱生植物，其在长期干旱条件下进化出的光合作用模式，与C3，C4植物光合作用存在明显区别；如图为仙人掌光合作用CO2同化途径。回答下列问题：

（1）白天仙人掌可将_______过程产生的CO2运入叶绿体参与_______循环完成光合作用过程。
（2）沙漠中的仙人掌通常在白天关闭气孔，夜间气孔开放，将吸收的CO2与_______结合被固定，并最终将苹果酸储存在液泡中而不是细胞质基质中，据图分析这种存储的生理学意义在于_______；与C4植物将CO2固定和暗反应（分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞中进行）在空间上分开相比，仙人掌将CO2固定和暗反应选择在_______，因而更加适应干旱环境。
（3）某生物兴趣小组欲利用“密闭透明容器”验证仙人掌“夜间吸收CO2”的特性，请设计实验，简要写出实验思路和预期实验结果。
实验思路：____________________。
预期实验结果：_______________。
【答案】（1）①. 细胞呼吸和苹果酸分解（脱羧）②. 卡尔文
（2）①. PEP ②. 维持细胞内pH稳定，避免酸中毒（或储存更多CO2以备白天使用，减少气孔开放，降低蒸腾作用）③. 时间上分开（或夜晚固定CO2，白天还原CO2）
（3）①. 实验思路：将仙人掌置于密闭透明容器中，分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化 ②. 预期实验结果：夜间容器内CO2浓度显著下降，白天二氧化碳浓度基本不变
【分析】光合作用的影响因素主要分为内部因素和外部因素。内部因素包括植物种类、叶片年龄、叶面积指数等。不同植物的光合能力不同，例如植物一般比植物光合效率更高；叶片在幼嫩时光合能力较弱，成熟时较强，衰老时又下降；叶面积指数过高，叶片相互遮挡，反而会降低光合效率。外部因素方面，光照强度对光合作用影响显著，在一定范围内，随光照强度增加，光合作用强度增强，达到光饱和点后，光照强度再增加，光合强度不再增加；温度主要影响光合作用中酶的活性，不同植物有其适宜的温度范围；二氧化碳浓度也是重要因素，二氧化碳是光合作用的原料，在一定范围内，增加二氧化碳浓度可提高光合效率；水分不仅是光合作用的原料，还会影响气孔开闭，从而影响二氧化碳进入细胞，缺水时气孔关闭，光合速率下降。此外，矿质元素如氮、磷、钾等，对光合作用中各种物质的合成和代谢有重要作用，缺乏时会影响光合效率。
【解析】（1）从图1可知，白天仙人掌细胞呼吸会产生CO2，同时苹果酸会发生脱羧（分解）产生CO2，这些产生的CO2被运入叶绿体，参与卡尔文循环来完成光合作用过程。卡尔文循环是光合作用中固定CO2并将其转化为有机物的重要过程。
（2）根据图1，沙漠中的仙人掌在夜间气孔开放吸收CO2，CO2与PEP结合被固定形成苹果酸。将苹果酸储存在液泡中，而不是细胞质基质中，是因为如果苹果酸在细胞质基质中积累，会导致细胞质pH降低，进而影响细胞质内各种代谢反应的正常进行，所以这种存储方式可以维持细胞内pH稳定，避免酸中毒（或储存更多CO2以备白天使用，减少气孔开放，降低蒸腾作用）。与C4植物将CO2固定和暗反应在空间上分开（分别在叶肉细胞和维管束鞘细胞中进行）不同，仙人掌将CO2固定（在夜间进行）和暗反应（白天进行卡尔文循环）在时间上分开，这样的特点使得仙人掌在干旱环境下，白天关闭气孔减少水分散失的同时，能利用夜间固定储存的CO2进行光合作用，因而更加适应干旱环境。
（3）实验目的是验证仙人掌“夜间吸收CO2”的特性。实验思路是将仙人掌置于密闭透明容器中，分别在白天和夜间测定容器内CO2浓度变化。因为如果仙人掌夜间吸收CO2，那么在夜间密闭容器中CO2被吸收，CO2浓度就会显著下降，所以预期结果是夜间CO2浓度显著下降，白天二氧化碳浓度基本不变。
20. 埃博拉病毒（EBV）是世界上最高级别的病毒之一。病毒一旦入侵人体，医学治疗的速度就很难赶上病毒攻击人体的速度，使它具有较强的传染性和高达90%的病死率。如图为制备抗埃博拉病毒单克隆抗体的过程。回答下列问题：
（1）制备单克隆抗体技术的基础是_______。制备抗埃博拉病毒单克隆抗体时，需要在一定时间内用灭活的EBV对小鼠间隔注射3次，目的是_______。细胞A的特点是_______。
（2）诱导动物细胞融合获得的是多种类型的杂交细胞，原因是_______。
（3）单克隆抗体制备过程中要经过多次筛选。第一次筛选的目的是_______，后续筛选所用的方法是_______，经过多次筛选，可获得足够数量的能分泌抗埃博拉病毒抗体的细胞。抗埃博拉病毒单克隆抗体的特点是_______（写出2点）。
（4）将两次筛选后的特定杂交瘤细胞注入小鼠腹腔，并从腹水中提取单克隆抗体，在鉴定其特异性时，操作思路为_______。
【答案】（1）①. 动物细胞培养 ②. 刺激小鼠机体产生更多的已免疫的B淋巴细胞 ③. 能产生（特异性）抗体但不能无限增殖
（2）细胞融合是随机进行的
（3）①. 筛选出杂交瘤细胞 ②. 抗原—抗体杂交法（克隆化培养和抗体检测）③. 能准确地识别抗原（埃博拉病毒）的细微差异，与特定抗原（埃博拉病毒）发生特异性结合，并且可以大量制备
（4）将提取的单克隆抗体与EBV、其他病毒分别进行混合，检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况
【分析】单抗制备基于细胞融合与免疫应答原理，核心是将能产生特异性抗体的B淋巴细胞与无限增殖的骨髓瘤细胞融合，形成兼具抗体分泌能力和永生性的杂交瘤细胞。
【解析】（1）动物细胞培养技术是制备单克隆抗体技术的基础。因为单克隆抗体的制备过程中，无论是骨髓瘤细胞的培养，还是杂交瘤细胞的培养都需要用到动物细胞培养技术。用灭活的EBV对小鼠间隔注射3次，目的是刺激小鼠产生更多的能分泌抗埃博拉病毒抗体的B淋巴细胞。多次注射可以加强免疫反应，使小鼠体内的B淋巴细胞更好地识别抗原并增殖分化。细胞A是B淋巴细胞，其特点是能产生（特异性）抗体，但不能无限增殖。
（2） 诱导动物细胞融合时，由于细胞融合是随机的，且诱导融合的方法不能保证所有细胞都按照特定的方式融合，所以会获得多种类型的杂交细胞，比如B - B融合细胞、骨髓瘤 - 骨髓瘤融合细胞以及B - 骨髓瘤融合细胞等。
（3）第一次筛选的目的是获得杂交瘤细胞。在细胞融合后，会存在多种细胞，如未融合的B淋巴细胞、未融合的骨髓瘤细胞、B - B融合细胞、骨髓瘤 - 骨髓瘤融合细胞以及B - 骨髓瘤融合细胞（杂交瘤细胞），第一次筛选就是要把杂交瘤细胞筛选出来。后续筛选所用的方法是抗原 - 抗体杂交法。因为我们的目的是筛选出能分泌抗埃博拉病毒抗体的杂交瘤细胞，而抗原 - 抗体杂交法可以利用埃博拉病毒作为抗原，与杂交瘤细胞分泌的抗体进行特异性结合，从而筛选出符合要求的细胞。 抗埃博拉病毒单克隆抗体的特点是能准确地识别抗原（埃博拉病毒）的细微差异，与特定抗原（埃博拉病毒）发生特异性结合，并且可以大量制备。
（4）在鉴定单克隆抗体的特异性时，操作思路为：将提取的单克隆抗体与EBV、其他病毒分别进行混合，检测单克隆抗体与不同抗原的结合情况
21. 胆碱脱氢酶（beta）在植物体内的作用主要体现在提高植物的耐盐性和耐低温能力上。研究人员通过转基因技术将beta基因导入棉花中（部分过程如图所示），beta基因的表达显著提高了棉花叶片中甜菜碱的含量，进而增强了棉花的耐盐和耐低温能力。回答下列问题：
（1）为了获得相同的末端，应用两种限制酶________同时切割目的基因片段和质粒，用限制酶切割目的基因和质粒时，破坏的化学键是________；与只用一种限制酶酶切相比，采用双酶切的目的在于避免________。
（2）利用PCR技术对beta基因进行扩增时，为了合成引物需要已知________，且设计的引物序列不能过短，原因是________。
（3）基因表达载体上具有启动子，其作用为_______；应将beta基因插入到质粒的位置是________。
（4）获得的重组质粒可通过________（写出2种）方法导入到棉花细胞中。
（5）若要鉴定beta基因是否表达，从分子水平上可以用________的方法。
【答案】（1）①. SmaI和PstI ②. 磷酸二酯键 ③. 含目的基因的DNA片段或质粒的自身环化以及错误(反向）连接
（2）①. beta基因的一段（或两端的）碱基序列（或一段目的基因的核苷酸序列，合理即可）②. 引物过短特异性弱， 容易与多个DNA片段进行结合（增加引物与非目标序列的随机结合概率)
（3）①. 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，驱动基因的转录 ②. 启动子与终止子之间
（4）花粉管通道法、农杆菌转化法 （5）抗原一抗体杂交
【分析】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。
【解析】（1）据图可知，AluI会破坏目的基因，故不能选择，为了获得相同的末端，应用两种限制酶是SmaI和PstI；限制酶切割DNA时，破坏的是 磷酸二酯键，这是连接核苷酸的化学键；双酶切可以避免含目的基因的DNA片段或质粒的自身环化以及错误(反向）连接，因为使用两种不同的限制酶切割后，目的基因和质粒的末端不同，无法自连，只能与匹配的末端连接。
（2）PCR扩增需要根据目标基因的序列设计引物，因此必须已知beta基因的一段（或两端的）碱基序列；引物过短会导致 特异性弱， 容易与多个DNA片段进行结合（增加引物与非目标序列的随机结合概率)，即引物可能会与非目标序列结合，导致扩增出非目标产物。
（3）启动子是基因表达的关键元件，是RNA聚合酶识别与结合的位点，驱动基因的转录；启动子和终止子可以控制转录的开始和结束，故应将beta基因插入到质粒的位置是启动子与终止子之间。
（4）将重组质粒导入植物细胞的方法是花粉管通道法、农杆菌转化法。
（5）该过程中基因表达产物是蛋白质，而抗原与抗体的结合具有特异性，故若要鉴定beta基因是否表达，从分子水平上可以用抗原-抗体杂交技术。