广东省东莞市七校联考2024-2025学年高二下学期期中生物试卷（解析版）

这是一份广东省东莞市七校联考2024-2025学年高二下学期期中生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第I卷（选择题，共40分）
一、单项选择题（共40分。第1—12题每题2分，第13—16题每题4分。每题只有一个选项最符合题意。）
1. “儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻”。下列有关黄粉蝶和油菜的叙述，错误的是（ ）
A. 黄粉蝶和油菜的基本生命系统层次均为细胞
B. 油菜与黄粉蝶相比，在结构层次上缺少了系统
C. 油菜和发菜的细胞中都有成形的细胞核，属于真核生物
D. 依据细胞学说，黄粉蝶和油菜在结构上具有统一性
【答案】C
【分析】生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。其中细胞是最基本的生命系统结构层次，生物圈是最大的结构层次。
【详解】A、黄粉蝶是动物，油菜是植物，动植物的基本生命系统层次均为细胞，A正确；
B、植物体在结构层次上比动物体缺少了系统层次，B正确；
C、油菜细胞中有成形的核膜，属于真核细胞构成的真核生物，而发菜属于蓝细菌类，细胞中无成形的核膜，是由原核细胞构成的原核生物，C错误；
D、细胞学说揭示了动物和植物的统一性，也阐明了生物界的统一性，所以，依据细胞学说，黄粉蝶和油菜在结构上具有统一性，D正确。
故选C。
2. 菊粉（C18H32O16）是一种天然的水溶性膳食纤维，能被菊粉酶水解成果糖，人和动物体内都缺乏分解菊粉的酶类。研究发现摄入菊粉后能增强胃肠道的蠕动，促进消化。菊粉可在结肠被益生菌（有益微生物）利用，促进体内益生菌的代谢和增殖，从而改善肠道环境。下列叙述错误的是（ ）
A. 菊粉的组成元素与脂肪相同，但与磷脂不同
B. 动物体内最常见的多糖的单体与合成菊粉的单体不同
C. 人体摄入的菊粉，可在小肠中被直接消化和吸收
D. 可以选择添加适量菊粉的益生菌产品来改善肠道环境
【答案】C
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖，麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的，蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的，乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的；多糖包括淀粉、纤维素和糖原，淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分，构成它们的基本单位都是葡萄糖分子。
【详解】A、根据题目信息可知，菊粉的组成元素与脂肪相同，都是C、H、O，磷脂除了含有C、H、O外，还含有P甚至N，A正确；
B、动物体内最常见的多糖是糖原，它的单体是葡萄糖，而根据题目信息可知，合成菊粉的单糖是果糖，两者单体不同，B正确；
C、根据题目信息可知人和动物体内都缺乏分解菊粉的酶类，因此人体摄入的菊粉在小肠中不能分解成果糖，菊粉不能在小肠中被直接消化和吸收，C错误；
D、根据题目信息“菊粉可在结肠被益生菌（有益微生物）利用，促进体内益生菌的代谢和增殖，从而改善肠道环境”可知，可以选择添加适量菊粉的益生菌产品来改善肠道环境，D正确。
故选C。
3. “红伞伞，白杆杆，吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害，其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱（主要致幻毒素之一），是一种环状八肽，能使RNA合成受阻。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 鹅膏蕈碱的基本单位是氨基酸
B. 高温加热后的鹅膏蕈碱能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 鹅膏蕈碱是由8个氨基酸脱水缩合而成，N元素主要存在于氨基中
D. 若氨基酸平均相对分子质量为128，则鹅膏蕈碱的相对分子质量是880
【答案】C
【分析】假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条链状多肽，蛋白质相对分子质量为：na−18(n−1)。若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na−18（n−1）中的肽链数视为零。
【详解】A、鹅膏蕈碱是一种环状八肽，其基本单位是氨基酸，A错误；
B、高温加热破坏的是蛋白质的空间结构，不会破坏肽键，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，B正确；
C、鹅膏蕈碱是一种环状八肽，由8个氨基酸脱水缩合而成，N元素主要存在于-CO-NH-中，C错误；
D、若氨基酸平均相对分子质量为128，鹅膏蕈碱是一种环状八肽，8个氨基酸脱掉8个水分子，则鹅膏蕈碱的相对分子质量128×8−18×8=880，D正确。
故选C。
4. 下列对四种鉴定实验的分析，正确的是（ ）
A. 花生子叶切片经苏丹Ⅲ染色3min后用50%酒精洗去浮色，镜检出现橘黄色说明其中含有脂肪
B. 在马铃薯匀浆中滴加适量斐林试剂，摇匀后溶液未变色，说明其中不含还原糖
C. 将萌发的小麦种子制成匀浆，加入双缩脲试剂后呈紫色说明有新蛋白质的合成
D. 对洋葱进行DNA粗提取后，要用琼脂糖凝胶电泳鉴定是否得到了DNA
【答案】A
【分析】还原糖与斐林试剂共热可产生砖红色沉淀；脂肪可被苏丹Ⅲ染为橘黄色，蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。
【详解】A、苏丹Ⅲ染液检测脂肪时，需用苏丹Ⅲ染色后，用50%酒精洗去浮色，最终呈现橘黄色，A正确；
B、斐林试剂用于检测还原糖需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀。直接加入斐林试剂未加热，即使含还原糖也不会显色，因此无法说明不含还原糖，B错误；
C、双缩脲试剂与蛋白质结合显紫色，仅能证明存在蛋白质，但无法区分新合成的蛋白质与原有蛋白质，C错误；
D、对洋葱进行DNA粗提取后，可用二苯胺试剂鉴定否得到了DNA，D错误。
故选A。
5. 下图是细胞内三类生物大分子的组成及功能图示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. X元素为N，Y元素为P
B. 植物细胞中的E既可以作为结构分子，也可以作为能源物质
C. 在一个细胞中M、N都存在，而在一个病毒中只存在M、N其中的一种
D. 生物大分子D、E和F在核糖体、叶绿体和线粒体中均有分布
【答案】D
【分析】分析题图：生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能，据此判断为蛋白质。生物大分子F（包括M、N两种）是遗传信息的携带者，据此判断F为核酸。
【详解】A、生物大分子D具有构成细胞的结构物质、催化等功能，据此判断为蛋白质，单体A是氨基酸，元素X是为N；生物大分子E由C、H、O构成，据此判断为多糖，单体B是葡萄糖；生物大分子F（包括M、N两种）是遗传信息的携带者，据此判断F为核酸，M、N一种为DNA、另一种为RNA，元素Y为P，A正确；
B、植物细胞中的纤维素可以作为细胞壁的结构成分，淀粉可作为能源物质，B正确；
C、细胞中的F是核酸，有DNA和RNA两种，但病毒中的F只有一种，为DNA或RNA，C正确；
D、核糖体只含有蛋白质和RNA两种成分，不含有糖类，D错误。
故选D。
6. 用显微镜观察菠菜叶肉细胞细胞质流动的实验操作及现象如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 图①中的镜头由a转换成b时，为了避免压碎载玻片应先提升镜筒
B. 观察过程中，临时装片中的叶片要保持干燥状态
C. 高倍镜下观察到细胞质的流动方向如图③所示，则实际流动方向是逆时针
D. 为了用高倍镜观察图②中的细胞，应先转动转换器，再移动装片
【答案】C
【分析】图①中a为低倍物镜，b为高倍物镜。图②为显微镜观察细胞，实验中首先要在低倍镜下找到观察细胞，然后调到视野的中央再换上高倍镜。图③是在显微镜下观察细胞质流动时，发现细胞质的流动是顺时针，则实际细胞质的流动方向是顺时针针。物体的面积的放大的倍数=长度的放大倍数×宽度的放大倍数=（物镜×目镜）。
【详解】A、若图①将显微镜镜头由a（低倍镜）转换成b（高倍镜），不需要提升镜筒，直接转动转换器，A错误；
B、观察叶肉细胞细胞质流动的实验，要一直保持有水的状态，B错误；
C、显微镜所成的像是上下颠倒、左右相反的像，高倍镜下观察到的图③中细胞质逆时针运动，实际流动方向也是逆时针，C正确；
D、为了把②看得更清楚，需要高倍镜，但②并不在视野中央，所以应该先把细胞移至细胞中央，D错误。
故选C。
7. 下列有关真核细胞结构与功能的叙述，错误的是（ ）
A. 磷脂是生物膜的组成成分，而同为脂质的性激素参与生命活动的调节
B. 生物膜上的有关蛋白质与物质转运有关，与生物催化作用却没有关系
C. 植物液泡中含有花青素、蛋白质、糖类等物质，可维持细胞的渗透压
D. 胡萝卜韧皮部细胞无叶绿体，但韧皮部细胞可培养出含叶绿体的个体
【答案】B
【分析】脂质的种类及功能：（1）脂肪：良好的储能物质；（2）磷脂：构成生物膜结构的重要成分；磷脂的基本组成单位（3）固醇：分为胆固醇（构成细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输）、性激素（能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成）、维生素D（能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收）。
液泡：单膜，成熟植物有大液泡。功能主要是调节细胞渗透压，维持细胞内水分平衡，积累和贮存养料及多种代谢产物。
细胞具有全能性的原因是细胞中含有该生物全部的遗传物质。
【详解】A、磷脂是生物膜的主要组成成分，有些脂质可参与生命活动的调节，如性激素，A正确；
B、生物膜上的蛋白质与物质交换有关如载体蛋白，有些也与生物催化作用有关，如生物膜上的酶，B错误；
C、溶液渗透压，简单地说，是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，则液泡中含有花青素、蛋白质、糖类等物质，可维持细胞液渗透压，C正确；
D、胡萝卜韧皮部细胞无叶绿体，但韧皮部细胞含有控制叶绿体合成所需的基因，因此韧皮部细胞也可培养出含叶绿体的个体，D正确。
故选B。
8. 果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产相比，共同点是（ ）
A. 发酵前都需要对原料进行灭菌
B. 都需要进行菌种接种
C. 都需要一定有氧环境供发酵菌种进行繁殖
D. 发酵结束后都必须进行消毒以延长保存期
【答案】C
【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。
【详解】A、工业化生产啤酒，为了避免在发酵过程中杂菌的污染，在发酵前需要对原料进行灭菌处理；家庭制作果酒时需要用到水果表面的酵母菌，所以不能对原料灭菌，A错误；
B、果酒的家庭制作一般不需要菌种接种，利用的是果皮表面的野生酵母菌，而啤酒的工业化生产需进行菌种接种，B错误；
C、果酒的家庭制作与啤酒的工业化生产时一般先通入适量氧气，让其进行有氧呼吸，大量繁殖，然后密封发酵，产生大量的酒精，C正确；
D、家庭制作果酒发酵结束后不需要消毒处理，啤酒的工业化生产需要消毒，D错误。
故选C。
9. 科研人员利用iPS细胞（诱导多能干细胞）与心肌细胞融合形成杂交细胞，研究其生物学特性，为心肌梗死后的细胞移植治疗提供一种新思路。下列叙述错误的是（ ）
A. 进行心肌细胞培养时，可用胰蛋白酶处理心肌组织
B. 可用PEG诱导细胞融合，并用特定的选择培养基进行筛选
C. 杂交细胞既有iPS细胞的增殖能力，又有心肌细胞的特点
D. 培养基中除含有细胞所需的各种营养成分外，还需添加抗生素和琼脂
【答案】D
【分析】由题意可知，科研人员利用iPS细胞（诱导多能干细胞）与心肌细胞融合形成杂交细胞，则杂交细胞既有iPS细胞的增殖能力，又有心肌细胞的特点。
【详解】A、动物细胞培养时，常用胰蛋白酶处理组织使其分散成单个细胞，A正确；
B、聚乙二醇（PEG）是诱导细胞融合的常用方法，融合后需通过选择培养基筛选杂交细胞，B正确；
C、iPS细胞具有分裂能力，心肌细胞具有收缩特性，融合后的杂交细胞可能兼具两者的特点，C正确；
D、动物细胞培养基为液体培养基，无需添加琼脂（琼脂用于固体培养基），D错误。
故选D。
10. 人肌红蛋白（My）是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一，如图所示为制备抗My的单克隆抗体的流程。下列叙述错误的是（ ）

A. ①过程获得的淋巴细胞取自注射过人My的小鼠的脾脏
B. ③过程为选择培养，能把产生抗My抗体的杂交瘤细胞筛选出来
C. ②过程可采用灭活病毒诱导法，该方法不适用于植物原生质体的融合
D. 抗My的单克隆抗体可用于诊断人的急性心肌梗塞
【答案】B
【分析】单克隆抗体制备过程：首先用特定抗原注射小鼠体内，使其发生免疫，小鼠体内产生具有免疫能力的B淋巴细胞。利用动物细胞融合技术将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，单克隆抗体制备过程中的两次筛选：第一次筛选：利用特定选择培养基筛选，获得杂交瘤细胞，即AB型细胞（A为B淋巴细胞，B为骨髓瘤细胞），不需要A、B、AA、BB型细胞。第二次筛选：利用多孔板法和抗原-抗体杂交法筛选，获得产生特定抗体的杂交瘤细胞。
【详解】A、在制备单克隆抗体时需要对小鼠提前注射My使小鼠免疫，已获得已免疫的B淋巴细胞，①过程获得的淋巴细胞取自注射过My的小鼠的脾脏，A正确；
B、③过程中HAT培养基为选择培养基，只能把多种杂交瘤细胞筛选出来，不能筛选出产生特定抗体的杂交瘤细胞，B错误；
C、②过程可采用灭活病毒诱导法，该方法不适用于植物原生质体的融合，灭活的病毒是诱导动物细胞融合的特有方法，C正确；
D、人肌红蛋白（My）是早期诊断急性心肌梗塞的生化标志物之一，抗My的单克隆抗体与My特异性结合，故抗My的单克隆抗体可用于诊断人的急性心肌梗塞，D正确。
故选B。
11. 猪体内隐藏的病毒少，是人类器官移植的优质供体。为防止免疫排斥，科研人员培育了用于器官移植的基因编辑猪，具体流程如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
A. CMAH基因和β4GalNT2基因可能是抗原决定基因
B. 从1号收集的卵母细胞需在体外培养到MⅡ期再进行去核处理
C. 可用电刺激、Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚
D. 胚胎移植前需用促性腺激素对3号进行同期发情和超数排卵处理
【答案】D
【分析】动物细胞核移植技术的一般步骤：①采集卵母细胞，体外培育到MⅡ期，并进行去核操作；②将供体细胞注入去核的卵母细胞；③通过电融合法使两细胞融合，供体核进入卵母细胞，形成重构胚；④用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇和蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程；⑤将胚胎移入受体（代孕母动物）体内，并发育成与供体遗传物质基本相同的个体。
【详解】A、由图可知，为防止免疫排斥，在取细胞核时需敲除CMAH基因和β4GalNT2基因，说明二者可能是抗原决定基因，A正确；
B、从1号收集的卵母细胞需体外培养到MⅡ中期再利用显微操作进行去核处理，B正确；
C、可用电刺激、Ca2+载体、乙醇或蛋白酶合成抑制剂等方法激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，C正确；
D、胚胎移植前需用孕激素对3号进行同期发情，需要进行超数排卵的是1号，D错误。
故选D。
12. 利用人工智能模型（AI）预测蛋白质的结构和功能，极大地加速了人类对蛋白质的了解。下列叙述错误的是（ ）
A. AI可通过氨基酸序列预测蛋白质的空间结构
B. AI可基于大量数据构建结构与功能的匹配模型
C. AI分析氨基酸的差异可用于进化亲缘关系比较
D. 人工合成AI设计的蛋白质通常在细胞外进行
【答案】D
【分析】（1）蛋白质工程是指以蛋白质分子结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求，蛋白质工程能对现有的蛋白质进行改造或制造一种新的蛋白质；而基因工程原则上只能生产自然界已有的蛋白质；
（2）蛋白质工程的基本思路：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新的基因→获得所需要的蛋白质。
【详解】A、蛋白质的氨基酸序列决定其空间结构，AI可以通过对氨基酸序列的分析来预测蛋白质的空间结构，A正确；
B、基于大量已知蛋白质的结构和功能数据，AI能够构建结构与功能的匹配模型，从而对未知蛋白质进行预测，B正确；
C、不同物种中具有相似功能的蛋白质，其氨基酸序列的差异程度可以反映物种之间进化亲缘关系的远近，AI可以分析这种氨基酸的差异来进行进化亲缘关系比较，C正确；
D、人工合成蛋白质通常在体外（如利用化学合成方法）进行，但如果是利用细胞来合成AI设计的蛋白质，是在细胞内进行的，D错误。
故选D。
13. 科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是（ ）
A. 检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类
B. 用15N标记核苷酸并检测遗传物质放射性
C. 用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定
D. 分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性
【答案】D
【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸（脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成）和四种核糖核苷酸（核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成）。
【详解】A、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖，组成元素都是C、H、O，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，A错误；
B、15N没有放射性，且脱氧核苷酸和核糖核苷酸中都含有N，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，B错误；
C、双缩脲试剂鉴定的蛋白质，DNA和RNA不能用双缩脲试剂进行鉴定，C错误；
D、用RNA酶处理核酸后，如果仍具有侵染活性，则说明病毒的遗传物质是DNA，否则则说明其遗传物质是RNA，所以该方法可以用来鉴定病毒的遗传物质是DNA还是RNA，D正确。
故选D。
14. 已知菌种M为组氨酸依赖菌（在缺乏组氨酸的培养基中无法存活），菌种N为色氨酸依赖菌（在缺乏色氨酸的培养基中无法存活）。为了获得具有它们共同优良性状的融合菌，进行了下图所示的实验，下列分析正确的是（ ）
A. 过程a需要纤维素酶和果胶酶去除细胞壁
B. 过程b产生的融合细胞类型有3种
C. 过程c需要在培养基X中添加组氨酸和色氨酸
D. 从培养基X中分离出的菌种P对两种氨基酸均不依赖
【答案】D
【分析】题图分析，过程a过程为去除菌种的细胞壁，b过程为细胞杂交过程，该过程依赖膜的流动性，c过程为杂种融合菌的筛选。
【详解】A、菌种的细胞壁的成分不是纤维素和果胶，故在过程a中不能用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁，A错误；
B、过程b两两融合的细胞有3种类型，分别为M细胞和M细胞融合、N细胞和N细胞融合、M细胞和N细胞融合，但如果两个以上细胞间的融合会导致多于3种类型，B错误；
C、过程c中需要培养基X中不含组氨酸和色氨酸，这样才能筛选出杂种融合菌，C错误；
D、由于培养基X中不含赖氨酸和色氨酸，因此，从培养基X中分离出的菌种P对两种氨基酸均不依赖，D正确。
故选D。
15. 图示为利用生物技术生产药用植物次生代谢物的过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 过程①②③均需要利用转基因技术
B. 过程①②均需经历脱分化、再分化
C. 过程③是利用发酵工程生产紫杉醇，利用酵母菌发酵需在有氧条件下进行
D. 次生代谢物是植物生长所必需的，但含量少，应选择产量高的细胞进行培养
【答案】C
【分析】由于植物细胞的次生代谢物含量很低，从植物组织提取会大量破坏植物资源，有些产物又不能或难以通过化学合成途径得到，因此人们期望利用植物细胞培养来获得目标产物，这个过程就是细胞产物的工厂化生产。
【详解】A、①②不需要转基因技术，③需要转基因技术将产生紫杉醇的基因导入微生物细胞中，A错误；
B、①需要脱分化和再分化，②不需要再分化，B错误；
C、有氧条件下有利于酵母菌大量繁殖，生产更多的紫杉醇，C正确；
D、次生代谢物不是植物生长所必需的，D错误。
故选C。
16. 科研人员利用农杆菌转化法将抗病毒蛋白基因C导入番木瓜，培育出转基因抗病番木瓜，Ti质粒如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 农杆菌拟核基因与番木瓜基因发生重组
B. 构建重组质粒均需使用限制酶和DNA聚合酶
C. 含重组Ti质粒的农杆菌具有四环素抗性
D. 转基因抗病番木瓜不具有卡那霉素抗性
【答案】D
【分析】农杆菌转化法：农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有感染能力。当植物体受到损伤时，伤口处的细胞会分泌大量的酚类化合物，吸引农杆菌移向这些细胞，这时农杆菌中的 Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞，并将其插入到植物细胞中染色体的DNA上，使目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。
【详解】A、农杆菌的拟核DNA不会与番木瓜基因发生重组，和番木瓜基因发生重组的是其质粒上的基因，A错误；
B、构建重组质粒需要限制酶和DNA连接酶，B错误；
C、含重组Ti质粒的农杆菌具有卡那霉素抗性，而不具有四环素抗性，基因C插入破坏了四环素抗性基因，C错误；
D、因为转入番木瓜的是重组Ti质粒的T-DNA，其中不含卡那霉素抗性基因，因此转基因抗病番木瓜不含有卡那霉素抗性基因，故不具有卡那霉素抗性，D正确。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、非选择题（共60分）
17. Ⅰ.在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒能力逐渐增强。下图表示某种植物在不同时期含水量的变化，请据图分析：
请回答下列问题：
（1）9~12月期间，植物的含水量随气温下降而下降，这主要与______含量减少有关。
（2）9~12月期间，植物的自由水与结合水含量的比值逐渐______（填“增大”或“减小”），试分析植物体内发生的这一变化如何与低温相适应?______。
Ⅱ.有些同学有不吃早餐的不良习惯，早餐是一日三餐中很重要的一餐。健康合理的早餐搭配有助于保持身体的健康，让人精力充沛，提高课堂效率。一种常见的早餐配餐如下：猪肉包子、杂粮粥、多种蔬菜、豆浆、全麦面包、牛奶、鸡蛋。
（3）食物中含有钙、铁等元素，其中铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是______。医生建议缺钙的儿童在服用钙片的同时，还要服用少量的鱼肝油（含有维生素D），请解释其中的科学道理：______。
（4）该早餐中包括有糖类、脂肪等物质。等质量糖类和脂肪完全氧化分解，其中分解______的耗氧量更多，从元素组成上看，原因是______。
（5）人每天都要补充一定量的蛋白质，如果蛋白质摄入不足会导致免疫力下降，原因是可能会影响______的合成。
【答案】（1）自由水 （2）①. 减小 ②. 气温低，植物体内的自由水下降可防止结冰而损害自身，抗寒能力逐渐增强，有利于植物度过不良环境
（3）①. 细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 ②. 维生素D能有效促进人和动物肠道对钙（磷）的吸收
（4）①. 脂肪 ②. 脂肪含（C和）H量更多
（5）抗体
【分析】细胞内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，水还是许多化学反应的反应物或生成物，水能自由移动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用；自由水与结合水的比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。
【解析】（1） 自由水与结合水的比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然，据图分析，从9月至12月，植物的含水量随气温下降而下降，原因主要是自由水含量减少有关。
（2）据图分析，9~12月期间，冬小麦的自由水下降非常快，而结合水则上升比较多，植物的自由水与结合水含量的比值逐渐减小；原因是气温低，自由水含量降低，可防止结冰而损伤自身，结合水增加，抗寒能力逐渐增强，有利于植物度过不良环境。
（3）牛奶、婴幼儿奶粉中都添加钙、铁等元素，其中磷酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐是构成细胞内某些复杂化合物的重要成分；维生素D能有效促进人和动物肠道对钙磷的吸收，故服用补钙产品同时补充维生D效果更好。
（4）与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高，即脂肪含（C和）H量更多，故等质量的糖类和脂肪完全氧化分解，其中分解脂肪的耗氧量更多，释放的能量也更多。
（5）抗体的本质是免疫球蛋白，如果蛋白质摄入不足会导致免疫力下降，原因是可能会影响抗体的合成。
18. 大肠杆菌是国际上公认的卫生监测指示菌，用于指示食品、饮用水等是否直接或间接受到了粪便的污染。少数微生物能分解乳糖，有些只产酸（酸性物质），有些只产气，而大肠杆菌既能产酸又能产气，且产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色。某小组为检测某水体中大肠杆菌的污染状况，选用了如下两种培养基。
请回答下列问题：
（1）常规微生物实验中，下列物品及其灭菌方法错误的是______（填编号）。
（2）在乳糖蛋白胨培养基中，为微生物的生长提供氮源的物质有______；NaCl除了提供无机盐外，还具有______作用。
（3）培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用______（填“稀释涂布平板法”或“显微镜直接计数法”），其原因是______。
（4）该小组为计数大肠杆菌的数目，同时还各取0.1mL水样直接涂布到三个伊红美蓝平板培养基上进行培养，分别统计平板上的菌落数为34、36、38，估算出每毫升水样中含360个大肠杆菌。有同学指出，估算的大肠杆菌数目不可信，其原因有______（答两点）。
【答案】（1）④ （2）①. 蛋白胨、牛肉膏 ②. 维持细胞渗透压
（3）①. 稀释涂布平板法 ②. 用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的菌也计算在内
（4）应该统计平板上呈黑色的菌落；缺少不接种的空白对照
【分析】（1）培养基按物理性质分：分为固体培养基和液体培养基，其中固体培养基含有琼脂，主要用于微生物的分离、鉴定，液体培养基不添加琼脂，主要用于工业生产。（2）紧扣题干信息“大肠杆菌既能产酸又能产气，且产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色”答题。
【解析】（1）①②③均正确；
④涂布器应采用干热灭菌处理或用灼烧灭菌，而不是用臭氧灭菌，④错误。
故选④。
（2）在乳糖蛋白胨培养基中，为微生物的生长提供氮源的物质有蛋白胨、牛肉膏；NaCl除了提供无机盐外，还具有维持细胞渗透压作用。
（3）用稀释涂布平板法在培养基上看到的每一个菌落都来自一个活细胞，而显微镜直接计数法会将死亡的菌也计算在内，因此培养过程中抽样检测活菌数量时，应采用稀释涂布平板法计数。
（4）大肠杆菌产生的酸性物质能与伊红美蓝反应而呈现黑色，因此统计时应该统计平板上呈现黑色的菌落，同时还缺少不接种的空白对照。因此估算出每毫升水样中含360个大肠杆菌数据不可信。
19. 花椰菜易受黑腐病菌的危害而患黑腐病。野生黑芥具有黑腐病的抗性基因。用一定剂量的紫外线处理黑芥原生质体可使其染色体片段化，并丧失再生能力，再利用此原生质体作为部分遗传物质的供体，与完整的花椰菜原生质体融合，以获得抗黑腐病杂种植株。流程如图。据图回答下列问题：
（1）植物体细胞杂交技术所依据的原理是______。
（2）从愈伤组织培养到试管苗的过程一般______（填“不需要”或“需要”）提供光照，原因是______。
（3）原生质体培养液中需要加入适宜浓度的甘露醇以保持一定的渗透压，其作用是______。原生质体经过______再生，进而脱分化形成愈伤组织。
（4）过程②后，在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的______（填一种细胞器）存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（5）对杂种植株进行______接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
【答案】（1）细胞膜的流动性和植物细胞具有全能性
（2）①. 需要 ②. 叶绿素的合成需要光照
（3）①. 维持渗透压的稳定，保持原生质体的完整性 ②. 细胞壁
（4）叶绿体 （5）黑腐病菌
【分析】题图分析，图示为采用植物体细胞杂交技术获得抗黑腐病杂种植株的流程图，其中①表示采用酶解法（纤维素酶和果胶酶）去除细胞壁的过程；②表示诱导原生质体融合的过程；之后再采用植物组织培养技术即可得到杂种植株。该技术的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
【解析】（1） 植物体细胞杂交技术的关键步骤包括原生质体融合和植物组织培养，因此，所依据的原理是细胞膜的流动性和细胞全能性。
（2）由于叶绿素的合成需要光照，从愈伤组织培养到试管苗的过程一般需要光照。
（3） 原生质体没有细胞壁的保护，需要加入适宜浓度的甘露醇以保证渗透压的稳定，以避免原生质体吸水或失水破坏原生质体的完整性，可见原生质体培养液中加入适宜浓度的甘露醇的目的是保持原生质体的完整性，避免原生质体吸水涨破，此后原生质体经过细胞壁的再生，进而脱分化形成愈伤组织。
（4）过程②为原生质体融合过程，发生融合的细胞一个是花椰菜的根部细胞，一个是叶肉细胞，可见其中一个供体细胞的特有的结构是叶绿体，因此可通过光学显微镜观察叶绿体的有无，作为初步筛选杂种细胞的标志。
（5） 本实验的目的是获得抗黑腐病杂种植株，因此需要对杂种植株进行病原体检测，即进行黑腐病菌接种实验，可筛选出具有高抗性的杂种植株。
20. 中国科学家在国际上首次成功构建了高比例胚胎干细胞贡献的活嵌合体猴（将食蟹猴的胚胎干细胞注入到受体胚胎后发育而成），这对于理解灵长类胚胎干细胞全能性具有重要意义，为遗传修饰模型猴的构建奠定了技术基础。其技术路线如下图所示：
注：胚胎干细胞是指食蟹猴胚胎干细胞，具有较高的多能性。
（1）胚胎干细胞不仅具有自我更新能力，且具有高度的______潜能。
（2）可用囊胚的______部分的细胞做DNA分析，进行性别鉴定。
（3）嵌合体猴胚胎的培育涉及到了胚胎移植技术。此技术对代孕受体的要求是______。若想进一步提高胚胎的利用率，可采用______技术。
（4）科学家还利用胚胎干细胞的细胞核进行了核移植实验得到克隆猴，并分别对克隆猴、卵细胞供体猴、代孕母猴和干细胞供体猴的线粒体DNA中某一特异性序列进行了检测、比对。分析可知，克隆猴的线粒体DNA特异性序列与______一致，原因是______。
（5）科学家将绿色荧光基因（GFP）导入胚胎干细胞，用于检测胚胎干细胞在胚胎和个体中的分布。嵌合体猴体内绿色荧光散乱分布的原因是______。
【答案】（1）分化 （2）滋养层
（3）①. 同种的、生理状态相同的雌性动物 ②. 胚胎分割
（4）①. 卵细胞供体猴 ②. 克隆猴的线粒体DNA来源于卵细胞的细胞质，与代孕母体猴和干细胞供体猴无关
（5）注入的胚胎干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞，共同发育为幼猴的各种组织
【分析】干细胞在形态上：体积小、细胞核大、核仁明显；在功能上，具有发育的全能性。干细胞按分化潜能可分为全能干细胞（如胚胎干细胞可以分化形成所有的成体组织细胞，甚至发育成为完整的个体）、多能干细胞（具有多向分化的潜能，可以分化形成除自身组织细胞外的其他组织细胞，如造血干细胞、神经干细胞、间充质干细胞、皮肤干细胞等）和专能干细胞（维持某一特定组织细胞的自我更新，如肠上皮干细胞）三种类型。
【解析】（1）胚胎干细胞具有较强的分裂、分化能力。
（2）可用囊胚的滋养层的细胞进行性别鉴定，根据绿色荧光散乱分布判断嵌合体猴体中体细胞的基因型不同。
（3） 胚胎移植是将胚胎移入同种的、生理状态相同的雌性动物，通过胚胎分割可以提高胚胎的利用率。
（4） 分析图示可知，克隆猴的线粒体DNA特异性序列与卵细胞供体猴一致，并且不同于代孕母体猴和干细胞供体猴。克隆猴的线粒体DNA来源于卵细胞的细胞质，与代孕母体猴和干细胞供体猴无关。
（5） 绿色荧光基因(GFP)导入胚胎干细胞，胚胎干细胞与桑葚胚细胞嵌合发育为内细胞团细胞，进而共同发育为幼猴各种组织，故嵌合体猴体内绿色荧光散乱分布。
21. 研究人员利用基因工程的方法将油料作物紫苏的DGAT1基因导入四尾栅藻（操作过程如下图1所示），获得转基因的产油微藻。利用地热废水培养该藻，在生产生物柴油的同时，还能治理地热废水。请回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增DGAT1基因片段时，需要用到的关键酶是______。图2中的引物______（填字母）在PCR反应步骤中的______阶段与DNA单链相应互补序列结合。
（2）将DGAT1基因与pBH21构建基因表达载体时，需在DGAT1基因的两端添加限制酶______的识别序列。
（3）启动子的基本单位是______。启动子往往具有物种特异性，在载体pBH21质粒中插入紫苏DGAT1基因，其上游启动子应选择______（填“紫苏DGAT1基因”“大肠杆菌”或“四尾栅藻”）的启动子。对获得的转基因四尾栅藻进行分子水平检测，可采用的技术有______（答出2种）。
（4）为检测转基因四尾栅藻对地热废水的治理能力，研究人员设计实验并得到相应实验结果如下表。
培养转基因四尾栅藻的地热废水培养基各项指标测定结果
该实验不能说明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力。请进一步完善实验设计：______。
【答案】（1）①. 耐高温DNA聚合酶（Taq酶）②. B、C ③. 复性
（2）BamHⅠ和XbaⅠ
（3）①. 脱氧核苷酸 ②. 四尾栅藻 ③. PCR、PCR和电泳、分子杂交技术、抗原一抗体杂交技术
（4）应添加对照组：用相同废水培养基培养等量非转基因四尾栅藻（其余条件相同），11天后检测对照组总氮、总磷和氟化物的含量并与实验组进行比较
【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）利用PCR技术扩增目的基因片段时，需要耐高温的DNA聚合酶，即Tag酶，催化游离的脱氧核苷酸接到引物的3'端，从而催化DNA复制。DNA聚合酶从引物的3'端的开始延伸DNA链，因此要扩增目的基因，应选用如图中的B和C作为引物。PCR反应每次循环的步骤是变性→复性→延伸。复性阶段目的基因DNA受热变性后解旋为单链，引物与单链相应互补序列结合，然后在热稳定DNA聚合酶作用下进行延伸。
（2）基因表达载体的构建需要将目的基因插入启动子和终止子之间，且不能破坏卡那霉素抗性基因。观察质粒pBH21的酶切位点，只有BamHⅠ和XbaⅠ能满足在不破坏关键元件的情况下插入目的基因，所以将DGAT1基因与pBH21构建基因表达载体时，需在DGAT1基因的两端添加限制酶BamHⅠ和XbaⅠ的识别序列。
（3）启动子是一端特殊的DNA序列，其基本单位是脱氧核苷酸，是RNA聚合酶识别和结合的位点，可驱动基因的 转录，故要达到让紫苏DGAT1基因在四尾栅藻细胞中表达的目的，应该添加四尾栅藻启动子；对获得的转基因四尾栅藻进行分子水平的检测，通过PCR等技术检测四尾栅藻的染色体DNA上是否插入了DGATI基因（或DGATI基因是否转录出了mRNA）；用抗DGATl的抗体与从转基因四尾栅藻中提取的蛋白质进行抗原—抗体杂交以检测DGAT1基因是否翻译出蛋白质。
（4）要想证明转DGAT1基因显著提高了四尾栅藻的去污能力，应增加非转基因四尾栅藻对废水的去污能力，将转基因四尾栅藻与非转基因组结果进行比较，即应添加对照组，废水培养非转基因四尾栅藻11天后，检测总氮、总磷和氟化物的含量。
培养基名称
配方（L-1）
pH
乳糖蛋白胨培养基
蛋白胨10g，乳糖5g，牛肉膏5g，NaCl5g，溴甲酚紫0.16g（溴甲酚紫在酸性时呈黄色，碱性时呈紫色）
7.4
伊红美蓝培养基
蛋白胨10g，乳糖10g，KH₂PO₄5g，伊红0.4g，美蓝0.065g，琼脂15g
7.4|
编号
①
②
③
④
物品
培养基
接种环
培养皿
涂布器
灭菌方法
高压蒸汽
火焰灼烧
干热
臭氧
各项指标
总氮/（mg·L-1）
总磷/（mg·L-1）
氟化物/（mg·L-1）
初始
23.2
4.32
4.56
培养转基因四尾栅藻11天后
1.9
0.45
0.84