内蒙古多校2025-2026学年高三上学期9月联考生物试卷（解析版）

这是一份内蒙古多校2025-2026学年高三上学期9月联考生物试卷（解析版），共20页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡的指定位置。考试结束后，将答题卡交回。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、选择题:本题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 分。在每个小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。
1. 东北冻梨是由秋梨冷冻而成，冻梨解冻后水分渗出，果肉变软并且发黑，是冬季的特色美食，下列有关说法中正确的是（ ）
A. 梨子冷冻时细胞中的自由水和结合水的比值上升
B. 解冻后水分渗出的过程需要膜蛋白的协助
C. 冷冻导致细胞破裂，主要与结合水的特性有关
D. 果肉变软是因为细胞结构被破坏，细胞壁失去支撑性
【答案】D
【详解】A、梨子冷冻时，细胞中自由水减少，结合水相对增加，自由水/结合水的比值下降，A错误；
B、解冻后细胞膜结构已被破坏，失去选择透过性，水分渗出属于扩散，无需膜蛋白协助，B错误；
C、冷冻导致细胞破裂是因自由水结冰破坏细胞膜和细胞器，与自由水特性相关，C错误；
D、植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成，维持细胞形态。细胞结构破坏后，细胞壁失去支撑导致果肉变软，D正确。
故选D。
2. 内质网和高尔基体都是由膜构成的细胞器，二者在结构、化学组成上具有一定的相似性，下列有关内质网和高尔基体的说法中错误的是（ ）
A. 细胞中参与蛋白质加工的主要是光面内质网
B. 内质网膜可通过形成囊泡转化为高尔基体膜
C. 高尔基体参与植物细胞有丝分裂末期细胞板的形成
D. 胰岛B细胞比口腔上皮细胞的高尔基体活动更加活跃
【答案】A
【详解】A、光面内质网主要参与脂质合成和解毒，而蛋白质加工主要由粗面内质网完成，A错误；
B、分泌蛋白运输中，内质网膜通过囊泡转移至高尔基体，体现膜的流动性，B正确；
C、植物细胞分裂末期，高尔基体参与形成细胞板，C正确；
D、胰岛B细胞分泌胰岛素（分泌蛋白），高尔基体活动强于分泌功能弱的口腔上皮细胞，D正确。
故选A。
3. 某同学利用“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验探究酸雨对细胞生命活动的影响，下列有关该实验的说法中错误的是（ ）
A. 该实验可设置不同的 pH 值作为自变量模拟酸雨
B. 可用叶绿体环流一圈的时间来反映细胞代谢强弱
C. 该实验应控制各组的温度和光照强度相同且适宜
D. 显微镜下观察的叶绿体流动方向和实际方向相反
【答案】D
【详解】A、酸雨的主要特征是pH较低，所以该实验设置不同的pH值作为自变量，能够模拟酸雨环境，以此探究酸雨对细胞生命活动的影响，A正确；
B、叶绿体环流速度由细胞代谢提供能量，因此可用叶绿体环流一圈的时间来反映细胞代谢强弱，环流时间越短说明代谢越强，B正确；
C、温度和光照属于无关变量，需保持相同且适宜以排除干扰，C正确；
D、显微镜下观察到的物像与实际物体是上下、左右均颠倒的，但叶绿体的流动方向实际与显微镜下观察到的是一致的，D错误。
故选D。
4. 研究人员将脂肪酶外环上的天冬氨酸定点突变为碱性赖氨酸，成功将其最适 pH 从 7.0 提高到 9.0，从而提高了其在碱性环境下的稳定性，该过程中直接操作的对象是（ ）
A. 蛋白质B. 氨基酸C. 基因D. mRNA
【答案】C
【详解】基因是控制蛋白质合成的根本，定点突变需改变基因的碱基序列，从而改变mRNA和对应的氨基酸，此为直接操作对象，ABD错误，C正确。
故选C。
5. 《齐民要术》记载“秫稻必齐，曲蘖必时”，强调酿酒原料与酒曲的重要性。下列有关利用酵母菌进行酒精发酵的说法中错误的是（ ）
A. 发酵过程中大部分糖的分解和代谢物的生成在主发酵阶段完成
B. 发酵后期发酵液的 pH 下降会一定程度的抑制杂菌的生长繁殖
C. 传统制作果酒时为避免杂菌的污染，应对发酵瓶和葡萄汁灭菌处理
D. 密封不严导致果酒变酸主要和醋酸杆菌的有氧呼吸过程有关
【答案】C
【详解】A、主发酵阶段酵母菌大量繁殖并进行无氧呼吸，分解大部分糖类生成酒精和CO₂，代谢产物主要在此阶段积累，A正确；
B、发酵后期酒精和有机酸积累导致pH下降，抑制多数杂菌的生长，B正确；
C、传统果酒制作依赖葡萄表皮附着的野生酵母菌，若对葡萄汁灭菌会杀死酵母菌，无法发酵，仅需冲洗葡萄并消毒发酵瓶，C错误；
D、醋酸杆菌为严格好氧菌，密封不严时氧气进入，其通过有氧呼吸将乙醇转化为乙酸，导致酒变酸，D正确；
故选C。
6. 研究发现，某些昆虫的肠道内存在 PE(一种合成塑料)降解菌。实验小组利用如图的流程从昆虫的肠道中筛选能够降解 PE 的菌株，下列有关说法中错误的是（ ）
A. 选择扩大培养的培养基中应加入 PE 作为唯一碳源
B. 选择扩大培养目的是增大PE 降解菌的相对浓度
C. 划线纯化不仅可以分离菌株还可以统计菌株的数量
D. 划线纯化时每次划线开始前和结束后都要灼烧灭菌
【答案】C
【详解】A、本实验要筛选出PE（一种合成塑料）降解细菌，因此所使用的培养基中应加入PE作为唯一碳源，A正确；
B、扩大培养通过富集目标菌（PE降解菌），减少非目标菌的数量，从而提高后续分离的效率，B正确；
C、划线纯化的主要目的是分离单菌落（获得纯培养物），不能用于计数，统计菌落数量需要通过稀释涂布平板法，C错误；
D、平板划线时，为保证每次划线都从上次划线末端的微生物浓度开始，在每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，此外为了避免污染环境，划线结束后还需要再次灼烧灭菌，D正确。
故选C。
7. 细胞呼吸产生的 NADH 是一种强荧光物质，通过荧光强度的变化可检测环境中细菌、真菌等数目的变化，下列有关说法中正确的是（ ）
A. 真菌的细胞质基质和线粒体基质都能产生 NADH
B. 环境中某种细菌的荧光强度越强，该菌数目就越多
C. 该方法测得的细菌数和显微镜观察法测量结果相同
D. 酵母菌中细胞呼吸产生 NADH 都用来还原氧气
【答案】A
【详解】A、真菌（真核生物）进行有氧呼吸时，细胞质基质中进行有氧呼吸第一阶段产生NADH，线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段也产生NADH，A正确；
B、荧光强度与NADH含量相关，但NADH量受细菌代谢活跃程度影响，若细菌代谢旺盛，单个细菌可能产生更多NADH，因此荧光强度高不一定对应数目多，B错误；
C、荧光法仅检测活菌（需代谢产生NADH），而显微镜法会计数死菌和活菌，两者结果可能不同，C错误；
D、酵母菌无氧呼吸时，细胞质基质中的NADH用于还原丙酮酸生成酒精，而非还原氧气，D错误。
故选A。
8. 脂质体是由磷脂分子构成的人工膜，常用于药物的递送，如图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 脂质体表面交联抗体，能靶向给药治疗疾病
B. 脂质体递送药物过程依赖于生物膜的流动性
C. 药物甲为脂溶性药物，药物乙为水溶性药物
D. 递送的药物可能在细胞膜上或细胞内起作用
【答案】C
【详解】A、脂质体表面交联抗体，抗体能特异性识别抗原，所以能靶向给药治疗疾病，A正确；
B、脂质体递送药物时，需要与细胞膜融合等过程，这依赖于生物膜的流动性，B正确；
C、磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以药物甲靠近磷脂分子头部，应为水溶性药物；药物乙靠近磷脂分子尾部，应为脂溶性药物，C错误；
D、从图中看，递送的药物可能在细胞膜上起作用（如与膜上成分结合等），也可能进入细胞内起作用，D正确。
故选C。
9. 海蛞蝓是一种螺类，近期科学家揭示了海蛞蝓实现“动物光合作用”依赖于一种新型细胞器“盗食体”，海蛞蝓具备摄取藻类叶绿体并长期保留的神奇能力，这些叶绿体在其体内可维持长达一年的光合作用活性，下列有关说法中错误的是（ ）
A. 盗食体内的叶绿体可通过类囊体薄膜上的色素吸收光能
B. 海蛞蝓细胞中盗食体的形成依赖于溶酶体的膜融合功能
C. 海蛞蝓摄取藻类叶绿体的过程依赖于细胞膜的流动性
D. 长期光照条件下，海蛞蝓盗食体的数量可能多于黑暗环境
【答案】B
【详解】A、叶绿体的光合色素（如叶绿素）分布在类囊体薄膜上，能吸收光能用于光反应，A正确；
B、溶酶体的主要功能是通过水解酶分解物质，若溶酶体膜与吞噬泡融合，叶绿体会被分解，海蛞蝓具备摄取藻类叶绿体并长期保留的神奇能力，说明盗食体形成不依赖溶酶体膜融合，B错误；
C、海蛞蝓通过胞吞摄取叶绿体，胞吞过程依赖细胞膜的流动性，C正确；
D、光照下叶绿体进行光合作用可为海蛞蝓供能，故光照环境中盗食体数量可能多于黑暗环境，D正确。
故选B。
10. 沙冬青是可用于防风固沙、保持水土和改善环境的濒危植物，科学家欲利用组织培养的方式对沙冬青进行大量繁育，有关说法中正确的是（ ）
A. 应选择分化程度高的成熟组织作为外植体
B. 对外植体依次用酒精和次氯酸钠进行消毒
C. 降低生长素和细胞分裂素的比值能促进愈伤组织生根
D. 脱分化和再分化过程应在相同的培养基中持续进行
【答案】B
【详解】A、分化程度高的成熟组织细胞分裂能力弱，脱分化困难，通常选择幼嫩组织（如茎尖、芽尖）作为外植体，因其细胞分化程度低、易脱分化，A错误；
B、外植体消毒的正确步骤是：先用70%酒精浸泡短暂消毒（杀灭表面微生物），再用无菌水冲洗，然后用次氯酸钠溶液浸泡，最后用无菌水冲洗，B正确；
C、生长素与细胞分裂素的比值高时促进根分化，比值低时促进芽分化，降低该比值会抑制生根，促进生芽或愈伤组织生长，C错误；
D、脱分化需在避光条件下进行，而再分化通常需要光照（如叶绿体形成），且两者激素配比不同，需更换培养基，D错误。
故选B。
11. 如图表示胚胎分割过程中，分割针对胚胎的不同分割方式，下列有关说法中错误的是（ ）

A. 方式①的目的是获得滋养层细胞进行性别鉴定
B. 方式②的目的是获得遗传物质完全相同的胚胎
C. 方式②对胚胎分割的关键是均等分割内细胞团
D. 方式②分割的份数越多，胚胎的利用率就越高
【答案】D
【详解】A、方式①的目的是获得滋养层细胞做DNA分析，进行性别鉴定，A正确；
BCD、方式②表示胚胎分割，该操作的目的是获取遗传物质完全相同的胚胎，主要选取的是发育良好、形态正常的桑葚胚或囊胚，在具体操作时，要想达到该目的，要注意对内细胞团均等分割，但采用胚胎分割技术产生同卵多胎的可能性是有限的，分割次数越多，分割后胚胎成活的概率越小，BC正确，D错误。
故选D。
12. 下列有关生物技术安全和伦理问题的观点合理的是（ ）
A. 若转基因植物的外源基因来自自然界，则不会引发安全问题
B. 将目的基因导入叶绿体基因组中能防止目的基因随花粉扩散
C. 生殖性克隆的核心争议在于可能导致人类基因多样性降低
D. 生殖性克隆涉及核移植技术，治疗性克隆不涉及核移植技术
【答案】B
【详解】A、转基因植物的外源基因即使来自自然界，仍可能通过基因漂移影响其他物种或破坏生态平衡，存在潜在风险，A错误；
B、叶绿体基因组属于细胞质遗传，花粉中不含叶绿体，因此将目的基因导入叶绿体可有效防止其通过花粉扩散，B正确；
C、生殖性克隆的核心争议在于伦理问题（如人权、个体独特性），而非基因多样性降低，C错误；
D、治疗性克隆需通过核移植技术获得胚胎干细胞，因此同样涉及核移植技术，D错误；
故选B。
13. 肾小管上皮细胞内的Na+浓度约为 10 mml/L，远低于细胞外的Na+浓度。如图表示Na+进出肾小管上皮细胞的过程，下列说法中正确的是（ ）
A. 肾小管管腔中的Na+进入肾小管上皮细胞的方式为主动运输
B. K+从肾小管上皮细胞排出的过程需要和载体蛋白结合和分离
C. 抑制载体蛋白的活性会降低肾小管上皮细胞膜两侧Na+浓度差
D. 膜上存在多种蛋白参与运输K+，说明转运蛋白不具有专一性
【答案】C
【详解】A、据图可知，肾小管管腔中的Na+进入肾小管上皮细胞是通过通道蛋白，所以肾小管管腔中的Na+进入肾小管上皮细胞的方式为顺浓度梯度的协助扩散，A错误；
B、据图可知，K+从肾小管上皮细胞排出的过程，是通过通道蛋白，该过程不需要与通道蛋白结合，B错误；
C、Na+逆浓度梯度运出肾小管上皮细胞，需要载体蛋白的参与，而Na+顺浓度梯度运入细胞，通过转运蛋白，所以若抑制载体蛋白的活性会降低肾小管上皮细胞膜两侧Na+浓度差，C正确；
D、膜上存在多种蛋白以不同方式参与运输K+，但这些转运蛋白不能运输其他物质，所以转运蛋白具有专一性，D错误。
故选C。
14. CD318 是一种跨膜蛋白，该蛋白质在大多数癌细胞中高度表达，下列有关抗 CD318 单克隆抗体制备的说法中错误的是（ ）
A. 抗 CD318 单克隆抗体可用于 CD318 的检测、定位
B. 制备抗 CD318 单克隆抗体前要纯化 CD318 并多次免疫小鼠
C. 经选择培养基即可筛选出能产生抗 CD318 单克隆抗体的杂交瘤细胞
D. 筛选的杂交瘤细胞应置于 95%的空气和 5%的环境中进行细胞培养
【答案】C
【详解】A、抗CD318单克隆抗体具有特异性，能与CD318蛋白特异性结合，因此可用于该蛋白的检测和定位，A正确；
B、制备单克隆抗体前需用纯化CD318作为抗原多次免疫小鼠，以刺激小鼠产生相应的B淋巴细胞，B正确；
C、选择培养基仅能筛选出融合的杂交瘤细胞（骨髓瘤细胞与B细胞的融合细胞），但无法直接筛选出能分泌特定抗体的细胞，还需通过抗体检测进一步筛选，C错误；
D、动物细胞培养需在含5%CO2的环境中维持培养液pH，同时提供95%空气保证细胞呼吸，D正确。
故选C。
15. 当环境中存在污染物时，酶与污染物结合后，其空间构象会发生改变。利用先进的技术手段，可以监测到这种构象变化产生的信号，以检测水体中的污染物。下列有关说法中错误的是（ ）
A. 酶与污染物结合后构象改变会导致酶失去活性
B. 水体中污染物浓度越高，检测到的信号就越强
C. 可通过检测产物的种类和产量判断污染物的种类和浓度
D. 水体中温度和 pH 的变化可能影响酶检测污染物的灵敏度
【答案】C
【详解】A、酶的空间构象改变可能会影响其活性中心的结构，进而导致酶失去活性，A正确；
B、一般来说，水体中污染物浓度越高，与酶结合的污染物越多，构象变化产生的信号就越强，B正确；
C、由题干可知，利用酶与污染物结合后的构象变化信号来检测污染物，C错误；
D、温度和pH会影响酶的空间结构，从而影响检测污染物的灵敏度，D正确。
故选C。
二、选择题:本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。在每个小题给出的四个选项中，有一个或多个是符合题目要求的，全选对得 3 分，选对但不全给 1 分，选错不给分。
16. 人们对细胞膜结构和成分经历了漫长的探索过程，下列有关说法中错误的是（ ）
A. 提取磷脂分子平铺在空气-水的界面，磷脂分子排列为连续两层
B. 科学家比较了细胞膜和油-水界面表面张力，推测膜上含有脂质
C. 罗伯特森在电子显微镜下观察到的细胞膜的暗层是磷脂分子
D. 科学家用荧光染料标记膜蛋白证明了细胞膜具有流动性
【答案】ABC
【详解】A、提取磷脂分子平铺在空气-水的界面，磷脂分子铺展成单分子层，A错误；
B、科学家比较了细胞膜和油-水界面表面张力，前者小于后者，推测膜上含有蛋白质，B错误；
C、罗伯特森在电子显微镜下观察到的细胞膜的暗层是蛋白质分子，亮层为脂质分子，C错误；
D、科学家用荧光染料标记膜蛋白证明了细胞膜具有流动性，D正确。
故选ABC。
17. 实验小组将紫色洋葱内表皮细胞置于适宜浓度的蔗糖溶液中，液泡体积的相对大小随时间的变化曲线如图所示，整个过程中细胞都维持正常活性，下列有关说法中正确的是（ ）
A. 与 A 点相比，B 点的细胞吸水能力更强
B. C 点时，细胞液浓度和外界溶液浓度相等
C. AB 段，只有水分渗出细胞，没有水分进入细胞
D. 将细胞置于清水中，细胞液浓度都会恢复至初始浓度
【答案】A
【详解】A、与 A 点相比，B 点时细胞失水更多，细胞液浓度更大，所以吸水能力更强，A正确；
B、C 点时，液泡体积不再变化，但此时细胞液浓度可能大于外界溶液浓度，B错误；
C、AB 段细胞在失水，但水分进出细胞是双向的，只是渗出细胞的水分多于进入细胞的水分，C错误；
D、如果细胞失水过多，可能会造成细胞损伤，将其置于清水中，细胞液浓度不一定能恢复至初始浓度，D错误。
故选A。
18. 如图表示当外界 浓度改变时，叶肉细胞内 和 两种化合物相对含量的变化，下列有关说法中错误的是（ ）
A. 物质①表示 化合物，物质②表示 化合物
B. B 点后的短时间内 固定速率大于 的还原速率
C. D 点后的短时间内叶肉细胞内 ATP 和 NADPH 含量增加
D. 和 两种物质相互转换的过程发生在叶绿体基质中
【答案】BC
【详解】A、当CO2浓度降低（1%CO20.003%CO2）时，CO2的固定速率降低，所以C3的生成量降低，C5的消耗量减少，而C3的还原速率不变，故C3的量减少，C5的量增加，即①表示C3化合物，②表示C5化合物，A正确；
B、B点后，CO2浓度降低，而光照强度不变，所以短时间内，CO2的固定速率小于C3的还原速率，B错误；
C、D点后，CO2浓度增大，CO2的固定速率增大，C3的生成量增大，则利用光反应提供的NADPH和ATP的量增大，进而导致叶肉细胞内ATP和 NADPH含量减少，C错误；
D、C3和C5两种物质的相互转换发生在光合作用的暗反应阶段，场所在叶绿体基质，D正确。
故选BC。
19. 黑犀牛种群数量极少，且现存个体多存在繁殖障碍。科研人员为拯救濒危物种黑犀牛，计划利用核移植技术结合胚胎移植技术培育后代，过程如图所示，下列说法中错误的是（ ）
A. 甲牛体细胞培养时需在培养液中添加一定量的抗生素，以防止杂菌污染
B. 受体细胞为卵细胞，应培育到减数第二次分裂中期再进行去核处理
C. 过程③中，重构胚激活后可在体外培养至囊胚或原肠胚阶段再进行移植
D. 代孕丙牛对重组胚胎几乎不发生免疫排斥反应，这为胚胎移植提供了可能
【答案】C
【详解】A、动物细胞培养时，为防止杂菌污染，常在培养液中添加一定量的抗生素，A正确；
B、用于核移植的受体细胞一般为处于减数第二次分裂中期的卵母细胞，且需要先培养成熟（减数第二次分裂中期）再进行去核处理，B正确；
C、过程③中，重构胚激活后可在体外培养至桑葚胚或囊胚阶段再进行胚胎移植，而原肠胚阶段细胞分化程度较高，不适合移植，C错误；
D、代孕丙牛对移入子宫的重组胚胎几乎不发生免疫排斥反应，这为胚胎在受体子宫中存活提供了可能，是胚胎移植的生理学基础之一，D正确。
故选C。
20. 某实验小组获得了一株酵母菌突变体，野生型酵母菌和突变体在普通培养基和高糖培养基下，细胞质基质和线粒体中的 ATP 合成酶活性变化如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A. 该实验的自变量为培养基类型和酵母菌类型，因变量为 ATP 合成酶活性
B. 线粒体中的 ATP 合成酶在线粒体基质和线粒体外膜上均发挥作用
C. 高糖环境中突变体主要通过增强无氧呼吸以满足能量需求
D. 结果表明，该酵母菌突变体可开发用于高糖环境下的酒精发酵
【答案】ACD
【详解】A、根据题意和图示，该实验的自变量为培养基类型和酵母菌类型，因变量为ATP酶的相对活性，A正确；
B、有氧呼吸中只在线粒体的基质和内膜合成ATP，因此，线粒体中的 ATP 合成酶在线粒体基质和线粒体内膜上均发挥作用，B错误；
C、根据图示，高糖环境中，突变体的细胞质基质中ATP酶的相对酶活力大幅上涨，因此，无氧呼吸的主要场所在细胞质基质，因此高糖环境可能增强了无氧呼吸，C正确；
D、根据实验结果，突变体在高糖环境下，无氧呼吸进行的更多，因此能开发用于酒精发酵，D正确。
故选ACD。
三、非选择题。
21. 细胞自噬是细胞通过降解自身成分实现物质循环利用的过程，溶酶体在其中发挥关键作用。溶酶体膜上的转运蛋白参与物质运输的过程如图所示，其中蛋白 X 将 H+ 泵入溶酶体，蛋白 Z 可将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质，实现了降解产物的回收利用；蛋白 Y 介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体，为溶酶体内的代谢过程提供原料。三者相互配合，保障了溶酶体的正常功能。
（1）蛋白 Y 运输葡萄糖的方式为____，影响蛋白 X 运输H+速率的因素有____。
（2）维持溶酶体和细胞质基质之间的 pH 梯度依赖的蛋白质是____，结合图示，试从酶活性和物质运输两个方面阐述溶酶体维持较低的 pH 值的作用①____；②____。
（3）研究人员通过药物处理细胞，三种药物可分别破坏三种转运蛋白的活动。测定溶酶体内外相关物质浓度及转运蛋白活性，结果如下表所示：（“+”表示相对浓度，“+”越多，则相对浓度越大）
根据实验结果分析，药物 C 可破坏____的活性，根据实验结果可知，蛋白 Z 的运输功能依赖于蛋白 X 建立的 H+浓度梯度，试阐述得出该结论的依据____。
【答案】（1）①. 协助扩散 ②. 温度、氧气浓度
（2）①. X和Z ②. 为酶提供适宜的 pH ③. 溶酶体运输氨基酸依赖于氢离子的顺浓度梯度的运输
（3）①. 蛋白Z ②. 药物C使得溶酶体内的氢离子浓度升高，可破坏蛋白Z的活性，且使得细胞质基质中氨基酸含量下降
【分析】分析题意和题图：蛋白 X 将 H+ 泵入溶酶体需要ATP提供能量，其运输H+的方式是主动运输。蛋白 Y 介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体，因此蛋白质 Y 运输葡萄糖的方式为协助扩散。蛋白 Z 将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质，是在蛋白 Z 介导的将溶酶体内H+顺浓度梯度运出溶酶体时产生的H+电化学梯度势能的驱动下完成的。
【解析】（1）由题意和题图可知：蛋白 Y 介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体，因此蛋白质 Y 运输葡萄糖的方式为协助扩散。蛋白 X 将H+ 泵入溶酶体消耗了ATP，其运输H+的方式是主动运输，所以影响蛋白 X 将H+ 泵入溶酶体速率的因素有温度、氧气浓度。
（2）根据图示，蛋白 X 将H+ 泵入溶酶体，蛋白 Z 将H+ 运出溶酶体，因此维持溶酶体和细胞质基质之间的 pH 梯度依赖的蛋白质是X和Z。题图显示，溶酶体内的pH值为5.0（此pH值下，溶酶体内的水解酶活性较高），细胞质基质的pH值为7.0，据此可推知溶酶体维持较低的 pH 值的作用有：为溶酶体内的水解酶提供适宜的 pH；溶酶体运输氨基酸依赖于H+ 的顺浓度梯度的运输。
（3）由图可知：蛋白 X 将H+ 泵入溶酶体，溶酶体内H+顺浓度梯度经蛋白 Z 运出溶酶体的同时，产生的H+电化学梯度势能可驱动蛋白Z将氨基酸运出溶酶体。分析表中信息可知：与对照组相比，药物 C 处理组的溶酶体内的H+浓度升高、细胞质基质氨基酸的浓度下降，表明：药物C使得溶酶体内的H+浓度升高，可破坏蛋白 Z的活性，且使得细胞质基质中氨基酸含量下降，蛋白 Z 的运输氨基酸到细胞质基质的功能依赖于蛋白 X 建立的 H+浓度梯度。
22. 某实验小组利用气球集气法分别测定不同生物材料中的 H2O2酶在不同 pH 条件下的酶活性，以期缩短实验时间、放大实验现象、提高实验成功率。实验小组在 7 支试管中加入等量 H2O2溶液，另取 7 支试管，分别加入不同 pH 的磷酸缓冲液和 H2O2酶提取液，摇匀混合后静置 5 min 后，将 7 支试管中的酶溶液同时分别倒入 7 支试管的 H2O2溶液中，迅速在试管上套上气球，测量各试管上各气球的体积，回答下列问题：
（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶的化学本质可能是____，酶能催化化学反应的原理是____。
（2）该实验需控制的无关变量有____（至少两点），该实验中加入不同 pH 的磷酸缓冲液和 H2O2酶提取液，摇匀混合后静置 5 min 的目的是____。
（3）pH = 7.0 条件下不同材料得到的气球体积的大小如图所示，为缩短反应时间应当从生物材料____中提取过氧化氢酶作为实验材料，若提供的材料不是最佳的生物材料，为了缩短反应时间可以采取的措施是____。
【答案】（1）①. 蛋白质或RNA ②. 降低化学反应的活化能
（2）①. H2O2溶液的浓度和体积、酶提取液的用量、温度等（合理即可）②. 让酶在该pH条件下达到稳定状态，以便后续准确测定酶活性
（3）①. 平菇 ②. 适当增加酶的用量、适当提高温度（在酶的最适温度范围内）等（合理即可）
【分析】影响酶促反应速率的因素主要有：温度、pH、底物浓度和酶浓度。在底物的量充足时，随着酶浓度的增加，酶促反应速率逐渐加快，即缩短到达化学反应平衡点的时间，但酶不会改变化学反应的平衡点。
【解析】（1）酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA。酶能催化化学反应，是因为它能降低化学反应的活化能。
（2）该实验的自变量是不同生物材料和不同pH，无关变量有H2O2溶液的浓度和体积、酶提取液的用量、温度等。加入不同pH的磷酸缓冲液和H2O2酶提取液，摇匀混合后静置5 min的目的是使酶处于相应pH环境中，让酶在该pH条件下达到稳定状态，以便后续准确测定酶活性。
（3）从图中看，pH=7.0时，平菇对应的气球体积最大，说明平菇中H2O2酶活性最高，所以为缩短反应时间应当从生物材料平菇中提取过氧化氢酶作为实验材料。若提供的材料不是最佳生物材料，为缩短反应时间可以采取的措施有适当增加酶的用量、适当提高温度（在酶的最适温度范围内）等。
23. 玉米是世界三大粮食作物之一，其 CO2固定方式除卡尔文循环外还存在 C4途径，故又称为 C4植物。其叶肉细胞和维管束鞘细胞中都存在叶绿体，其中位于叶肉细胞中的酶 1 为 PEP 羧化酶，位于维管束鞘细胞中的酶 2 为 RuBP 羧化酶，两种酶都能固定 CO2。维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多但叶绿体内没有基粒，这两类细胞密切配合，保证了光合作用的正常进行，其 CO2的固定过程如图所示，回答下列问题：
（1）实验室可用____（填方法）追踪 C4途径中碳原子的转移途径。和小麦相比，玉米对低浓度 CO2具有更强的适应性，推测和____酶对低浓度的 CO2具有很强的亲和力有关。
（2）玉米进行光合作用过程中光反应发生的场所位于____的叶绿体中，电子显微镜下玉米维管束鞘细胞与相邻叶肉细胞通过胞间连丝相连，推测其作用是____。
（3）CO₂补偿点指的是植物光合作用和呼吸作用相等时的CO2浓度，实验小组欲利用CO₂培养箱筛选(C₄途径谷子(C₃途径植株)突变体，应将若干突变体置于____(填“大于”、“小于”或“等于”)C₄植物CO₂补偿点的CO₂培养箱中培养一段时间，并从中筛选____的植株，欲用碘液检测这些植株是否进行了光合作用，试阐述实验思路____。
【答案】（1）①. 放射性同位素标记法 ②. PEP 羧化
（2）①. 叶肉细胞 ②. 一方面可以实现两种细胞之间的物质交换，另外二者之间还可通过胞间连丝进行信息交流
（3）①. 小于 ②. 生长良好 ③. 分别取筛选植株的叶片进行脱色处理，而后用碘液检测，观察这些叶片是否变蓝
【分析】题图分析，①叶肉细胞的叶绿体有类囊体，能够完成光反应，但没有Rubisc酶，不能完成暗反应的全过程，只能在PEP酶的催化下将CO2整合到C4化合物中。C4化合物进入维管束鞘细胞中后释放出的CO2参与暗反应（卡尔文循环）。②维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体，不能进行光反应。在Rubisc酶的催化下，C4化合物释放出的CO2被固定为C3化合物，进而被还原为糖类。
【解析】（1）实验室可用同位素（14C）标记法追踪 C4途径中碳原子的转移途径。和小麦相比，玉米对低浓度 CO2具有更强的适应性，这是因为 PEP 羧化酶与二氧化碳的亲和力远远高于RuBP 羧化酶，因而可利用低浓度的 CO2，因而玉米具有高光合效率。
（2）玉米进行光合作用过程中光反应发生的场所位于叶肉细胞的叶绿体中，因为该细胞中有类囊体结构，而在维管束鞘细胞的叶绿体中没有类囊体结构；电子显微镜下玉米维管束鞘细胞与相邻叶肉细胞通过胞间连丝相连，此时胞间连丝的作用一方面可以实现两种细胞之间的物质交换，另外二者之间还可通过胞间连丝进行信息交流。
（3）CO2补偿点指的是植物光合作用和呼吸作用相等时的CO2浓度，实验小组欲利用CO2培养箱筛选(C4途径谷子(C3途径植株)突变体，由于C4植物利用二氧化碳能力强，因此，应将若干突变体置于“小于”C4植物CO2补偿点的CO2培养箱中培养一段时间，并从中筛选生长良好的植株，欲用碘液检测这些植株是否进行了光合作用，该实验的原理是光合作用的产物有淀粉，且淀粉与碘液反应显蓝色，则实验思路如下：分别取筛选植株的叶片进行脱色处理，而后用碘液检测颜色变化，若叶片变蓝，说明进行了光合作用。
24. 盐漠极端环境中，寻找和发现土著高产脲酶微生物是开展地表盐漠土或沙漠土微环境固化和固定研究的关键。其原理是利用微生物代谢的脲酶与土环境中的物质，共同化合形成碳酸钙或碳酸镁沉淀将土体颗粒或裂隙胶结硬化为一体，以此提升土体微环境的水土保持能力。实验小组从盐漠环境中取样后，分别置于下表所示的培养基Ⅰ和培养基Ⅱ中筛选土著高产脲酶微生物，回答下列问题:
（1）从物理性质上划分，培养基I属于____培养基，实验室对培养基灭菌的一般方法为____。
（2）培养基I中加入高浓度的NaCl的作用是____，设置培养基Ⅰ的目的是_____。
（3）现实验小组筛选得到了一株高产脲酶的微生物X，如何验证微生物X在盐漠环境中能够有效地提升水土保持能力，试写出简要的实验设计思路：____。
【答案】（1）①. 液体 ②. 高压蒸汽灭菌法或湿热灭菌法
（2）①. 模拟盐漠极端环境 ②. 筛选出耐盐的微生物
（3）将微生物X接种到培养基Ⅰ中，而后挑取其中的微生物接种在添加了酚红指示剂的培养基Ⅱ中，一段时间后，观察透明圈的大小即可。
【分析】培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂，培养某种细菌后，若pH升高，指示剂将变红，这样，我们就可以初步鉴定该种细菌能够分解尿素。
【解析】（1）从物理性质上划分，培养基Ⅰ中不含琼脂，因而属于液体培养基，实验室对培养基灭菌的一般方法为高压蒸汽灭菌法，该方法属于湿热灭菌法。
（2）培养基Ⅰ中加入高浓度的NaCl的作用是模拟盐漠极端环境，进而筛选出耐盐的微生物；因此在培养基Ⅰ生长的微生物即为耐盐的微生物，而后从中筛选出高产脲酶微生物。
（3）现实验小组筛选得到了一株高产脲酶的微生物X，由于脲酶能分解尿素产生氨，与酚红作用显红色，红色圈越大，能力越强，据此为了验证微生物X在盐漠环境中能够有效地提升水土保持能力，则相应的实验设计思路为首先将微生物X接种到培养基Ⅰ中，而后挑取其中的微生物接种在添加了酚红指示剂的培养基Ⅱ中，一段时间后，观察透明圈的大小即可。
25. OsCYP2基因是存在于水稻植株中的一种抗盐碱基因，研究人员提取水稻植株的OsCYP2基因，通过农杆菌转化法将其导入到烟草中，以期获得抗盐碱烟草品种。如图1表示OsCYP2基因示意图，图2表示Ti质粒的结构（其中Mav35S表示真核细胞基因启动子，多克隆位点为外源基因插入区，HindⅢ和AarI为限制酶切割位点)，回答下列问题：

（1）根据PCR扩增OsCYP2基因时的引物设计可知，a链的最右端为____(填“3'端或5'端”)。OsCYP2基因的两端都不具有限制酶切点，为了保证OsCYP2基因和Ti质粒相连，应在PCR扩增OsCYP2基因时，在引物的____端分别添加限制酶____的识别序列。
（2）将目的基因导入Ti质粒后，应将农杆菌置于含____的培养基上培养，以筛选含目的基因的农杆菌。农杆菌转化法导入目的基因时，要将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA片段上，其原因是T-DNA片段具有____的特点。
（3）将含有目的基因的农杆菌与烟草细胞共培养后，需进行脱菌处理(去除农杆菌)，脱菌的目的是____。之后，还需将烟草细胞置于含有____的培养基上进行筛选，以获得成功导入目的基因的烟草细胞。
【答案】（1）①. 3'端 ②. 5'端 ③. HindⅢ和AarⅠ
（2）①. 卡那霉素 ②. 可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上
（3）①. 防止农杆菌对烟草细胞产生影响 ②. 潮霉素
【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。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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【解析】（1）根据PCR引物设计原则，引物与模板链3′端结合进行延伸，从图 1 可知引物R在a链右侧结合，所以a链的最右端为3′端。因为要将OsCYP2基因和Ti质粒相连，需用相同限制酶切割，Ti质粒多克隆位点处有HindⅢ和AarⅠ限制酶切割位点，所以应在PCR扩增OsCYP2基因时，在引物的5′端分别添加限制酶HindⅢ和AarⅠ的识别序列。
（2）Ti质粒上有卡那霉素抗性基因作为标记基因，将目基因导入Ti质粒后，应将农杆菌置于含卡那霉素的培养基上培养，能存活的农杆菌就是含目的基因的。农杆菌转化法中，T−DNA片段具有可转移至受体细胞并且整合到受体细胞染色体DNA上的特点，所以要将目的基因插入到Ti质粒的T−DNA片段上。
（3）将含有目的基因的农杆菌与烟草细胞共培养后进行脱菌处理，目的是防止农杆菌对烟草细胞产生影响（如农杆菌会继续生长繁殖，可能会影响烟草细胞的正常生长等）。由于Ti质粒上有潮霉素抗性基因，所以将烟草细胞置于含有潮霉素的培养基上进行筛选，能存活的就是成功导入目的基因的烟草细胞。溶酶体内 H+浓度
溶酶体内葡萄糖浓度
细胞质基质氨基酸浓度
对照组
+++
++
++
药物 A 处理
+
++
+
药物 B 处理
+++
+
++
药物 C 处理
++++
++
+
成分
KH₂PO₄
Na₂HPO₄
MgSO₄·7H₂O
葡萄糖
尿素
琼脂
蒸馏水
蛋白胨
NaCl
培养基Ⅰ
1.4g
2.1g
0.2g
10g
—
—
1000ml
18g
50g
培养基Ⅱ
1.4g
2.1g
0.2g
10g
2.0g
15.0g
1000ml
—
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