湖南省长沙市宁乡市2024-2025学年高二下学期7月期末生物试卷（解析版）

这是一份湖南省长沙市宁乡市2024-2025学年高二下学期7月期末生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 细胞器是细胞质中具有特定形态、结构和功能的微器官。下列有关细胞器的说法中错误的是（ ）
A. 能够合成与双缩脲试剂呈紫色反应的物质的细胞器不具有单层膜结构
B. 能够形成囊泡结构的细胞器参与蛋白质的加工
C. 叶绿体和线粒体都含有DNA，其中线粒体能直接利用葡萄糖
D. 中心体和核糖体都直接参与动物细胞有丝分裂过程
【答案】C
【详解】A、双缩脲试剂检测的是蛋白质，能合成蛋白质的细胞器是核糖体，无膜结构，A正确；
B、形成囊泡的细胞器是内质网和高尔基体，两者均参与蛋白质的加工（如内质网的折叠、高尔基体的修饰），B正确；
C、线粒体不能直接利用葡萄糖，葡萄糖需先在细胞质基质分解为丙酮酸后才能进入线粒体，C错误；
D、中心体参与动物细胞有丝分裂中纺锤体的形成，核糖体在间期合成相关蛋白质（如酶和结构蛋白），两者均直接参与，D正确。
故选C。
2. 秋冬季节，支原体肺炎高发，支原体是一种单细胞原核生物。下列关于支原体的叙述错误的是（ ）
A. 支原体在生命系统的结构层次中既属于细胞，也属于个体
B. 支原体有一个大型环状的DNA分子位于拟核，核糖体是唯一的细胞器
C. 支原体可合成组成细胞结构、维持细胞功能所需的蛋白质
D. 头孢等抗生素通过抑制支原体细胞壁的合成抑制支原体的繁殖
【答案】D
【详解】A、支原体为单细胞生物，在生命系统中既属于细胞层次也属于个体层次，A正确；
B、支原体的拟核区含有一个大型环状DNA分子，细胞质中仅有核糖体这一种细胞器，B正确；
C、支原体通过自身核糖体合成蛋白质，用于构建细胞结构（如细胞膜）和维持功能（如酶），C正确；
D、支原体无细胞壁结构，头孢类抗生素通过抑制细胞壁合成对其无效，D错误。
故选D。
3. 当机体细胞受到缺氧、饥饿、钙代谢紊乱、自由基侵袭及药物等应激原的刺激时，内质网腔内未折叠蛋白增多或钙失衡，可引发内质网应激，细胞对内质网应激会产生未折叠蛋白反应和内质网超载反应来减少蛋白质的合成，促进蛋白质降解，但同时内质网过度应激也激活了半胱天冬酶-12（Caspase-12）， 活化的 Caspase-12进一步切割下游蛋白。引发细胞凋亡。下列说法错误的是（ ）
A. 抑制 Caspa se -12的活性，可增加细胞凋亡的发生
B. 蛋白质应激所导致的细胞凋亡也是由遗传机制决定的
C. 内质网应激时，细胞内蛋白质的合成速率变慢，降解速率加快
D. 细胞凋亡过程中，内质网可通过调控酶活性影响细胞凋亡进程
【答案】A
【分析】内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【详解】A、由题意可知，活化的Caspase - 12进一步切割凋亡蛋白，抑制其活性，会减少细胞凋亡的发生（因为 Caspase -12是促进凋亡的），A错误；
B、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，蛋白质应激所导致的细胞凋亡也受遗传机制控制，B正确；
C、由题意可知，内质网应激时，细胞会减少蛋白质的合成，促进蛋白质降解，所以蛋白质的合成速率变慢，降解速率加快，C正确；
D、内质网应激激活 Caspase-12，影响细胞凋亡进程，说明内质网可通过调控酶活性影响细胞凋亡，D正确。
故选A。
4. 糖类代谢和运输在籽粒灌浆过程中至关重要。水稻叶肉细胞内合成的蔗糖转移至筛管-伴胞（SE-CC）过程可以分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖通过胞间连丝运输到韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖由膜上的单向载体顺浓度梯度转运到SE-CC 附近的细胞外空间（包括细胞壁）；③蔗糖从细胞外空间进入 SE-CC 中 （如图所示）。下列叙述错误的是（ ）

A. 胞间连丝既可作为物质运输的通道，又有信息交流的作用
B. 增加 SU 载体基因的表达量会降低水稻籽粒的灌浆速率
C. H+泵既作为H+的载体，又可以催化ATP 的水解
D. 使用 H+泵抑制剂会降低蔗糖从细胞外空间进入 SE-CC 中的速率
【答案】B
【详解】A、胞间连丝是高等植物细胞间的通道结构，不仅能运输物质（如题干中蔗糖从叶肉细胞到韧皮薄壁细胞），还能传递信息（如细胞间的信号分子交流），A正确；
B、SU载体是蔗糖进入SE-CC的关键载体，增加SU载体基因的表达量会使SU载体数量增多，加速蔗糖从细胞外空间进入SE-CC，从而促进糖类向籽粒运输，提高灌浆速率，而非降低，B错误；
C、图中H⁺泵既能运输H⁺（作为载体），又能通过水解ATP提供能量，符合主动运输中载体蛋白的双重功能，C正确；
D、蔗糖进入SE-CC依赖H⁺的浓度梯度（细胞外H⁺浓度高，顺浓度梯度进入细胞，为蔗糖运输提供动力），而H⁺的浓度梯度由H⁺泵主动运输维持。使用H⁺泵抑制剂会破坏H⁺浓度梯度，导致蔗糖进入SE-CC的动力不足，速率降低，D正确。
故选B。
5. 真核生物中泛素-蛋白酶体系统共同完成细胞内蛋白质的选择性降解，泛素是一类由单条肽链组成的小分子蛋白质，包含76个氨基酸；蛋白酶体是一种蛋白质复合体，是一种高度保守的蛋白降解机器。多发性骨髓瘤细胞起源于浆细胞，会合成大量错误的蛋白质。下列相关叙述中错误的是（ ）
A. 泛素的合成场所是核糖体，含有 75个肽键
B. 泛素的功能可能是识别错误蛋白质
C. 蛋白酶体可与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 可通过抑制蛋白酶体的活性来治疗多发性骨髓瘤
【答案】D
【详解】A、泛素由76个氨基酸组成，肽键数=氨基酸数-1=75个，核糖体是蛋白质合成场所，A正确；
B、题干提到泛素 - 蛋白酶体系统负责 “选择性降解” 细胞内的蛋白质，推测泛素的功能是识别并标记错误蛋白质，再由蛋白酶体降解，B正确；
C、蛋白酶体含蛋白质，与双缩脲试剂反应显紫色，C正确；
D、多发性骨髓瘤细胞的问题是 “合成大量错误蛋白质”，而泛素 - 蛋白酶体系统的功能是降解错误蛋白质。若抑制蛋白酶体活性，会导致错误蛋白质积累，加剧细胞异常，而非治疗疾病，D错误。
故选D。
6. Rubisc在叶绿体内催化反应进行（包括 CO2的固定），O2和CO2互竞争性抑制剂。在光照条件下，当CO₂/O₂的值低时，C5可与O2反应形成C2等化合物，C2在叶绿体、过氧化物酶体和线粒体中经过一系列化学反应完成光呼吸过程。此外，Rubisc 的活性依赖于 CO2的存在，Rubisc 活性部位在 pH 较高时与 CO2、Mg2+结合形成酶-CO2-Mg2+-活性复合体，酶被激活。叶绿体基质在光照下和黑暗下的环境条件如表所示，下列有关叙述正确的是（ ）
A. Rubisc分布于叶绿体基质，其活性在光照条件下弱于黑暗条件
B. 在消耗葡萄糖速率相等时，植物在光照条件下的耗氧量小于黑暗条件
C. 光呼吸过程中，O2与C5在线粒体内膜上反应形成C2等化合物
D. 光呼吸的存在使得CO2的同化效率降低，减弱植物的光合作用
【答案】D
【详解】A、题干表格显示光照条件下pH升高至8.0，Mg2+含量降低至3.6，但pH升高更有利于Rubisc与CO₂和Mg2+结合，激活酶活性，因此活性强于黑暗条件，A错误；
B、光呼吸消耗O₂但不直接分解葡萄糖，而呼吸作用耗氧量与葡萄糖分解量直接相关。若葡萄糖消耗速率相同，无论光照或黑暗，有氧呼吸的耗氧量应相等，光呼吸可能额外增加O₂消耗，故植物在光照条件下的耗氧量大于黑暗条件，B错误；
C、题干明确O₂与C₅的反应由Rubisc催化，而Rubisc位于叶绿体基质，因此该反应发生在叶绿体而非线粒体内膜，C错误；
D、光呼吸消耗C₅，减少卡尔文循环中CO₂固定的原料，导致光合作用效率下降，D正确。
故选D。
7. 传统发酵食品的制作需要各种各样的微生物。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 腌制泡菜利用了乳酸菌的乳酸发酵
B. 制作腐乳利用了毛霉等产生的蛋白酶
C. 制作果酒利用了酵母菌在有氧条件下产生酒精
D. 制作果醋利用了醋酸菌在有氧条件下产生乙酸
【答案】C
【详解】A、乳酸菌在无氧条件下进行乳酸发酵，将葡萄糖转化为乳酸，用于腌制泡菜，A正确；
B、腐乳制作过程中，毛霉等微生物分泌的蛋白酶能将豆腐中的蛋白质分解为小分子物质，B正确；
C、酵母菌在无氧条件下进行酒精发酵，产生酒精；有氧条件下则进行有氧呼吸，不会产生酒精，C错误；
D、醋酸菌是好氧菌，在有氧条件下能将乙醇转化为乙酸，用于制作果醋，D正确。
故选C。
8. 用稀释涂布平板法来统计样品中的活菌数时，通过统计平板上的菌落数就能推测出样品中的活菌数，原因是（ ）
A. 菌落中的细菌数目是固定的
B. 平板上的一个菌落就是一个活菌
C. 通过此方法统计的菌落数与活菌的实际数目相同
D. 平板上的一个菌落一般来源于样品稀释液中的一个活菌
【答案】D
【分析】稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液涂布到固体琼脂培养基上，进行培养，在稀释度足够高的菌液里，将聚集在一起的微生物分散成单个细胞，获得由单个细胞繁殖而来的菌落。
【详解】用稀释涂布平板法进行微生物计数时，当样品的稀释度足够高时，培养基表面的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品大约含有多少活菌，D正确，ABC错误。
故选D。
9. 2017年，某国批准了首例使用细胞核移植技术培育“三亲婴儿”的申请。其培育过程可选用如下技术路线。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A. 卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因能够遗传给“三亲婴儿”
B. 该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代
C. 该技术涉及动物细胞培养、细胞核移植等操作
D. “三亲婴儿”同时拥有自己父亲、母亲及卵母细胞捐献者的部分基因
【答案】A
【详解】A、卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因位于其细胞核内，而捐献者给三亲婴儿提供的是卵母细胞的细胞质，故卵母细胞捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给“三亲婴儿”，A错误；
B、母亲为“三亲婴儿”提供的是卵母细胞的细胞核，后代的线粒体基因来自捐献者的卵母细胞，而母亲卵母细胞提供细胞核，故该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代，B正确；
C、由题图可知，该技术涉及动物细胞培养、动物细胞核移植、体外受精等操作，C正确；
D、“三亲婴儿”的细胞核基因一半来自母亲，一半来自父亲，线粒体基因来自于卵母细胞捐献者，D正确。
故选A。
10. 利用PCR 既可以快速扩增特定基因，也可以检测基因的表达。下列有关PCR的叙述错误的是（ ）
A. PCR用的 DNA 聚合酶是一种耐高温酶
B. 变性过程中双链DNA 的解开不需要解旋酶
C. 复性过程中引物与模板链的结合遵循碱基互补配对原则
D 延伸过程中需要DNA 聚合酶、ATP 和4种核糖核苷酸
【答案】D
【分析】PCR技术：
1、概念：PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理：DNA复制。
3、前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）。
5、过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【详解】A、PCR使用的DNA聚合酶（如Taq酶）需耐受高温，因为变性步骤需高温处理，A正确；
B、PCR变性通过高温（约95℃）使双链DNA解开，无需解旋酶参与，B正确；
C、复性时引物与模板链通过碱基互补配对结合（如A-T、C-G），C正确；
D、延伸阶段合成的是DNA链，所需原料为4种脱氧核苷酸（dNTP），而非核糖核苷酸，D错误。
故选D。
11. 蛋白质工程是在深入了解蛋白质分子的结构与功能关系的基础上进行的，它最终要达到的目的是（ ）
A. 改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，满足人类的需求
B. 获取编码蛋白质的基因序列信息
C. 研究蛋白质的氨基酸组成
D. 分析蛋白质的三维结构
【答案】A
【分析】蛋白质工程是中心法则的逆推。其设计过程为预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列→合成DNA→表达出蛋白质，进而实现定向改造或生产人类所需蛋白质的目的，即蛋白质工程能生产自然界没有的蛋白质，蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出的第二代基因工程，因为是对现有蛋白质的改造或制造新的蛋白质，所以必须通过基因修饰或基因合成实现。
【详解】A、蛋白质工程的核心是通过修改基因来定向改造或合成具有特定功能的新蛋白质，改造现有蛋白质或制造新的蛋白质，从而满足人类的需求，实现对蛋白质的定向改造，这是蛋白质工程的最终目标，A正确；
B、获取编码蛋白质的基因序列信息实现了对基因的修饰或合成过程，但不是蛋白质工程的最终目的，B错误；
C、研究蛋白质的氨基酸组成是为了设计或改造相关基因，这不是蛋白质工程的最终目的，C错误；
D．分析三维结构是为了理解蛋白质功能与结构的关系，属于实现改造的前提条件，D错误。
故选A。
12. 当面对日常生活中与转基因技术有关的话题时，我们需要理性地表明观点和参与讨论。下列不属于理性看待转基因技术的是（ ）
A. 要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响
B. 只要有证据表明产品有害，就应该禁止转基因技术的应用
C. 要看到经济、文化和伦理道德观念等的差异使人们对转基因技术有不同的看法
D. 要在清晰地了解转基因技术的原理和操作规程的基础上讨论转基因技术的相关问题
【答案】B
【分析】转基因技术是一把双刃剑，最重要的是要科学合理的利用这项技术，通过技术提高了很多农产品的收益、解决了饥饿问题和对遗传病的治疗带来新的希望。关于转基因技术的利弊，现在并没有明确的结论，关于舆论的正确导向，需要靠事实来说话，需要科学的态度来对待，所以要靠确凿的证据和严谨的逻辑来进行思考和辩论。
【详解】A、转基因技术是一把双刃剑，要理性的看待转基因技术，要靠确凿的证据和严谨的逻辑来思考转基因技术的影响，A不符合题意；
B、转基因作为一项技术本身是中性的，所以只要有证据表明产品有害，就应该禁止该产品的使用，而不是禁止转基因技术的应用，B符合题意；
C、由于不同的人在经济、文化和伦理道德观念等方面存在差异，所以不同的人对转基因技术会有不同的看法，C不符合题意；
D、转基因技术转基因技术是一把双刃剑，最重要的是要科学合理的利用这项技术，要在清晰地了解转基因技术的原理和规程的基础上来讨论转基因技术的相关问题，D不符合题意。
故选B。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 化学渗透假说是指在有氧呼吸第三阶段，线粒体内膜上会发生电子传递，形成跨线粒体内膜的电势差和质子（氢离子）梯度差，驱动ATP 的合成。为了证明质子梯度差的产生和 NADH的氧化有关，科学家做了如下实验：从细胞中分离得到完整的线粒体，将其悬浮于不含O2的培养液中并加入 NADH，密封后溶液外接pH电极（如图1），测定其溶液的氢离子浓度变化情况（如图2），已知线粒体外膜可自由渗透质子。下列有关叙述正确的是（ ）
A. pH电极的测量值可表示线粒体内外膜间隙氢离子浓度
B. 氢离子跨过线粒体内膜不需要转运蛋白的协助
C. 图2中通入O2前，线粒体基质中的氢离子浓度低于内外膜间隙中的氢离子浓度
D. 图2中 300s时，溶液中的O2可能被完全消耗
【答案】ABD
【详解】A、因为线粒体外膜可自由渗透质子，pH电极测量的是溶液中的氢离子浓度，也就相当于测量线粒体内外膜间隙氢离子浓度，A正确；
B、由题意可知，线粒体外膜可自由渗透质子，因此氢离子跨过线粒体内膜不需要转运蛋白的协助，B正确；
C、从图2可知，通入O2后氢离子浓度先升高，说明氢离子从线粒体基质运输到内外膜间隙，所以通入O2前线粒体基质中的氢离子浓度高于内外膜间隙中的氢离子浓度，C错误；
D、图2中300s时，氢离子浓度不再变化，有可能是溶液中的O2被完全消耗，电子传递无法进行，不再形成质子梯度差，D正确。
故选ABD。
14. 通过胚胎工程可以大大缩短优良品种动物的繁殖周期，如图是培育优质奶牛的过程。下列叙述正确的是（ ）
A. ①为体外受精，卵子在受精前需要经过获能处理
B. ②为体外胚胎培养，培养液需要进行灭菌处理
C. ③胚胎分割，分割囊胚时应均等分割内细胞团
D. ⑤为胚胎移植，供、受体应处于相同的生理状态且为同种雌牛
【答案】BCD
【分析】分析题图，①是体外受精过程，②是早期胚胎培养，③是胚胎分割，④是分割后胚胎的恢复， ⑤是胚胎移植。
【详解】A、①代表体外受精，体外受精前精子需要经过获能处理，A错误；
B、②代表早期胚胎培养，了避免杂菌污染，培养液需要进行灭菌处理，B正确；
C、③代表胚胎分割，在对囊胚阶段的胚胎进行分割时，要注意将内细胞团均等分割，以免影响分割后胚胎的恢复和进一步发育，C正确；
D、⑤代表胚胎移植，胚胎移植能否成功，与供体和受体的生理状态有关，要对供体、受体进行同期发情处理，使供体和受体的生理状态相同，供受体需要是同种牛，D正确。
故选BCD。
15. 在制备单克隆抗体过程中，诱导免疫脾细胞（B淋巴细胞）和骨髓瘤细胞融合后，在培养体系中会存在多种细胞，常使用HAT培养基筛选所需的杂交瘤细胞，其原理如图（已知哺乳动物细胞中有两条途径可以合成 DNA，一条途径会被 HAT 培养基中的氨基喋呤阻断，另一条途径需要关键酶HGPRT 的参与）。下列分析正确的是（ ）
注：+/-分别代表存在和缺失。
A. 融合剂处理后存在未融合的亲本细胞、融合的具有同种核的细胞和融合的杂交瘤细胞
B. 免疫脾细胞的 DNA 合成过程被HAT 培养基中的氨基喋呤阻断从而不能在体外无限繁殖
C. 实验过程中使用的骨髓瘤细胞是经过人工筛选的缺陷型细胞，具备无限增殖的能力
D. 融合成功的杂交瘤细胞在 HAT 培养基中，DNA的合成不会被干扰，能够存活并无限增殖
【答案】AC
【分析】在选择培养基上，自身融合的细胞和未融合的细胞都不能存活，只有杂交瘤细胞可以存活。
【详解】A、由于融合是随机的，且融合率不是100%，诱导融合后会产生三种类型的细胞：未融合的亲本细胞、融合同种核的细胞和杂交瘤细胞，A正确；
B、免疫脾细胞可以合成DNA，但不能分裂，故不能存活，B错误；
C、实验过程中使用的骨髓瘤细胞可以无限增殖，是经过人工筛选的缺陷型细胞，缺乏关键酶HGPRT，C正确；
D、融合成功的杂交瘤细胞在HAT培养基（含有氨基喋呤）中会失去一条DNA合成的途径，即DNA的合成会被干扰，但具有关键酶HGPRT，依然能够存活并无限增殖，D错误。
故选AC。
16. 桑葚是黄河故道沿线的特色水果之一，可以用来制作桑葚酒和桑葚醋，制作流程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 发酵过程中，甲罐发酵液pH逐渐上升，可通过测量pH变化及时了解发酵情况
B. 若发酵过程中甲罐中的发酵液表面出现气泡，无法说明发酵液已被杂菌污染
C. 乙罐中醋酸菌与氧气、桑葚酒充分接触有利于提高发酵效率
D. 若甲罐中的桑葚酒全部加入乙罐制成桑葚醋，则乙罐需要定期排出CO2
【答案】BC
【分析】在利用酵母菌发酵时最好是先通入足够的无菌空气在有氧环境下一段时间使其繁殖，再隔绝氧气进行发酵；酒精发酵的温度是在18～30℃，pH最好是弱酸性。醋酸菌为好氧型细菌，当缺少糖源时和有氧条件下，可将乙醇（酒精）氧化成醋酸；当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸；醋酸菌生长的温度是在30～35℃。
【详解】A、甲罐为酒精发酵，产生的CO2会使pH下降，A错误；
B、甲罐为酒精发酵，产生的CO2会在发酵液表面出现气泡，无法说明发酵液已经被杂菌污染，B正确；
C、醋酸菌为需氧菌，乙罐中的醋酸菌与氧气、桑葚酒充分接触有利于提高发酵效率，C正确；
D、醋酸菌利用乙醇生产醋酸的过程中产物是醋酸和水，不产生二氧化碳，D错误。
故选BC。
三、非选择题：本题共5 小题，共60分。
17. 植物从外界吸收的碳和氮是黄金碳氮比时，植物生长发育较好；当碳氮比偏离黄金碳氮比时，植物会通过猛长枝叶或根部来吸收碳或氮。研究人员探究了两种CO2浓度条件下不同氮素形态（硝态氮、铵态氮）及供应量（中等施用量、增加施用量）对甘蔗幼苗净光合速率的影响，实验结果如下。请回答下列问题：

（1）本实验的自变量是CO2浓度、__________。植物细胞吸收的氮元素可用于合成__________（答出2个物质）。
（2）由表可知，施加中等量硝态氮条件下，与自然浓度CO2相比，高浓度CO2时的甘蔗幼苗净光合速率较低，若要使高浓度CO2条件下的甘蔗幼苗的净光合速率提高，可以采取的措施有_____________。
（3）在实际生产中，农民发现甘蔗田中施用的氮肥过多会导致甘蔗茎较短且不甜，试分析其原因：_________。
（4）植物吸收土壤中硝态氮、铵态氮需线粒体供能。目前关于线粒体增殖的主流假说有两种，假说一：新的线粒体由已有线粒体生长和分裂而来；假说二：新的线粒体是利用原料重新合成的。请设计实验探究线粒体的增殖方式符合哪种假说。[提供脉胞菌（真菌，胆碱缺陷突变株，胆碱是一种磷脂的前体物）实验思路：首先将___________。然后__________，分别在不同培养时间收集菌体，再通过放射自显影检测经过不同时期培养的细胞中同位素的分布。
【答案】（1）①. 氮素形态及供应量 ②. 蛋白质、核酸
（2）增施硝态氮或施用铵态氮
（3）氮肥施用过多，导致碳氮比失衡，使甘蔗猛长枝叶或根部而导致运输到茎中的光合产物减少
（4）①. 脉胞菌培养在加有3H标记的胆碱培养基中，使线粒体的膜带上放射性标记。 ②. 收集带有放射性标记的细胞，并将其转入不含3H的胆碱培养基中继续培养。
【分析】题意分析，本实验的目的是探究高浓度CO2下氮素供应形态对植物光合作用的影响。因此，自变量的设置为高浓度和正常浓度CO2、铵态氮和硝态氮，因变量是叶绿素相对含量和净光合速率。
【解析】（1）从处理组 “NO3-中等量、NO3-增施量 ；NH4+中等量、NH4+增施量” 及不同CO2浓度可看出，该实验自变量是CO2浓度、氮素形态和氮素供应量 ，植物细胞吸收的氮元素可用于合成蛋白质、核酸（或 ATP、磷脂等含氮化合物） ，这些物质都含有氮元素。
（2）由表可知，高浓度CO2下，增施硝态氮（NO3-增施量 ）或增施铵态氮（NH4+增施量）时，净光合速率有变化。所以使高浓度CO2条件下甘蔗幼苗净光合速率提高的措施有增施氮肥（硝态氮或铵态氮 ） ，通过补充氮素，调整碳氮比，利于光合进行。
（3）氮肥过多（铵态氮多 ），植物会猛长枝叶（营养生长过旺 ），即氮肥施用过多，导致碳氮比失衡，使甘蔗猛长枝叶或根部而导致运输到茎中光合产物减少。
（4）实验利用脉胞菌（胆碱缺陷突变株 ），需先将脉胞菌培养在加有3H标记的胆碱培养基中，使线粒体的膜带上放射性标记，因为胆碱是磷脂前体，线粒体膜含磷脂，这样可标记线粒体。然后将收集带有放射性标记的细胞，并将其转入不含3H的胆碱培养基中继续培养，观察后续线粒体增殖时放射性分布，判断是已有线粒体分裂（含放射性 ）还是重新合成（新合成的不含放射性，若为分裂则新线粒体有放射性）。
18. 糖尿病肾脏病 （DKD）是糖尿病患者最严重、最普遍的并发症之一。有研究表明，葡萄糖能调节类甲基化转移酶3 （METTL3）的合成，进而影响细胞内某些重要组分的修饰。为进一步阐明METTL3在葡萄糖诱导下的作用机制，研究人员以大鼠肾小管上皮细胞为材料进行了相关实验，其结果如下。
表1 METTL3 对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞增殖的影响
注： 对照组和高糖组的葡萄糖浓度分别为5.5mml/L 和35mml/L。
（1）该实验的自变量是______________据表1可得出的结论是高糖会________（填“促进”或“抑制”）METTL3的合成，进而抑制细胞增殖。
（2）研究人员进一步对肾小管上皮细胞的细胞周期进行了检测，其部分统计结果如表2所示。据表推测METTL3影响细胞增殖的可能机制是METTL3 会抑制细胞从______________期进入______________期。
表2 METTL3 对高糖诱导的大鼠肾小管上皮细胞细胞周期的影响
注：分裂间期可分为G1、S、G2三个连续的时期，其中 DNA复制发生在S期。
（3）已有研究表明 TGF-β1 和Smad2 蛋白在DKD 发病机制中发挥重要作用，均能引起细胞凋亡，最终导致肾纤维化。研究人员对不同处理下大鼠肾小管上皮细胞中几种相关蛋白的含量进行了测定，结果如图所示。
据图可得出的结论是______________。
（4）综合本实验研究成果，推测DKD 发病的可能机制是______________。
【答案】（1）①. METTL3的有无 ②. 促进
（2）①. G1 ②. S
（3）METTL3可能抑制TGF-β1 的合成、促进Smad2蛋白的合成
（4）高糖使得METTL3合成增加、促进Smad2蛋白的合成，抑制细胞增殖，同时导致肾纤维化
【分析】由表可知，高浓度葡萄糖会抑制细胞的增殖，加入METTL3合成抑制剂后，细胞增殖率升高，说明高浓度葡萄糖可能通过促进METTL3合成来抑制细胞增殖。
【解析】（1）自变量是人为改变的量，该实验的自变量是METTL3的有无；高糖组细胞增殖率下降，而高糖＋METTL3合成抑制剂组细胞增殖率高于高糖组，说明高糖促进合成METTL3，在加入METTL3合成抑制剂后，METTL3被抑制会使细胞增殖高于高糖组，因此高糖会促进METTL3合成，从而抑制细胞增殖。
（2）METTL3抑制细胞增殖，高糖＋METTL3合成抑制剂组相对于高糖组S期细胞比例升高，G1期细胞比例减少，因此METTL3会抑制细胞从G1期进入S期，从而抑制细胞增殖。
（3）结合图1可知，高糖组的METTL3和Smad2蛋白均高于对照组，而TGF-β1低于对照组，加入METTL3的高糖组，TGF-β1含量升高，METTL3和Smad2蛋白的含量均下降，因此METTL3可能抑制TGF-β1的合成、促进Smad2蛋白的合成。
（4）综合本实验研究成果，推测DKD 发病的可能机制是：高糖使得METTL3合成增加，抑制细胞增殖，METTL3促进Smad2蛋白的合成，引起细胞凋亡，导致肾纤维化。
19. 研究人员对某地学校、酒店、健身会所、社区等场所游冰池池水进行抽样检测，其中，对游泳池池水活细菌总数进行检测的实验步骤如下：
①采样瓶的预处理：在采样瓶中加入适量的 Na2S2O3溶液后对采样瓶进行灭菌处理。
②采样：在客流高峰时段进行采样，采集位置在水下30cm左右，取水500mL。
③接种：用灭菌吸管吸取水样 1mL，注入灭菌培养皿中。将熔化并冷却至45℃的营养琼脂培养基倒入培养皿内，每皿15mL。立即旋摇培养皿，使水样和培养基充分混匀。重复若干次。
④培养并计数：待琼脂凝固后翻转培养皿，置于37℃恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上的菌落数，并求平均值。
请回答下列问题：
（1）检测游泳池池水活细菌总数时，不宜用细菌计数板在显微镜下直接计数，原因是_______，容易造成计数结果偏大。
（2）Na2S2O3具有还原性，可消除水样中的余氯。据此分析，步骤①中在采样瓶中添加Na2S2O3溶液对检测的意义是______
（3）为使实验数据更准确，步骤③中还应增加对照组，下列最不宜作对照组的是_______（单选）。
a.15mL营养琼脂培养基
b.1mL无菌水+15mL营养琼脂培养基
c.1mL清水+15mL营养琼脂培养基
（4）步骤④中，统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为_______。
（5）不同季度微生物检测结果如表所示，第三季度合格率下降的原因可能包括_______。
a.气温升高 b.客流量增加 c.检测的场馆数多 d.游泳池氯化时间过长
根据检测结果，要进一步加强第三季度的场馆管理。下列属于提升游泳池水质安全性的合理建议有______。a.增加游泳池水质监测的频次 b.给游泳池装设水循环过滤装置 c.每日在临近开馆前氯化消毒
【答案】（1）显微镜直接计数获得的结果为活菌数和死菌数的总和
（2）避免余氯杀死活菌，使检测结果更加准确
（3）c （4）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落
（5）①. ab ②. ab
【分析】统计菌落数目的方法：（1）显微镜直接计数法 ①原理：利用特定细菌计数板或血细胞计数板，在显微镜下计算一定容积的样品中微生物数量；②方法：用计数板计数；③缺点：不能区分死菌与活菌。（2）间接计数法（活菌计数法） ①原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数，就能推测出样品中大约含有多少活菌。
【解析】（1）测定培养液中游泳池活细菌总数可以使用稀释涂布平板法进行计数，而显微镜直接计数获得的结果包含活菌和死菌的总数，容易造成计数结果偏大，不宜用细菌计数板在显微镜下直接计数。
（2）氯化消毒后池水中的游离性余氯可保证持续消毒效果，Na2S2O3具有还原性，可消除水样中的残余氯，对游泳池水活细菌总数进行检测，步骤①中在采样瓶中添加Na2S2O3溶液，可以避免残留氯杀菌，使检测结果更加准确。
（3）a、15mL营养琼脂培养基，观察是否有菌落产生，以判断培养基灭菌是否彻底，a不符合题意；
b、1mL无菌水+15mL营养琼脂培养基，观察是否有菌落产生，以判断培养基灭菌是否彻底，b不符合题意；
c、1mL清水+15mL营养琼脂培养基组，清水中含有微生物，不宜作为对照组，c符合题意。
故选c。
（4）步骤④中，用稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目少，这是因为当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。
（5）a、气温升高会导致微生物繁殖加快，导致合格率降低，a正确；
b、客流量增加，携带的微生物增多，导致合格率降低，b正确；
c、由于不同场馆分别计数，故检测的场馆数多不是导致合格率降低的原因，c错误；
d、泳池氯化时间过长会杀灭更多的微生物，不是导致合格率降低的原因，d错误。
故选ab。
a、增加游泳池水质监测的频次，可以提升游泳池水质安全，a正确；
b、给游泳池装设水循环过滤装置，可以提升游泳池水质安全，b正确；
c、每日在临近开馆前氯化消毒，余氯含量过高会影响人体健康，c错误。
故选ab。
20. 某种细菌感染植物后可导致植物死亡，甲植物的细胞核基因具有抗该种细菌感染的效应，乙植物的细胞质基因具有高产效应。为获得具备优良特性的杂种植株，某研究人员进行了如下实验，①-④表示相关过程或操作。请回答下列问题：
（1）过程①可用______________酶去除细胞壁获得原生质体。从细胞结构角度分析，对甲原生质体A1 和乙原生质体B1 进行“失活处理”的部分分别是___________。过程②可代表人工诱导原生质体融合，常用的化学方法是_______、___________等（答出两点）。
（2）过程③、④分别称为________________。如表表示不同浓度的2，4-D和6-BA组合对杂种细胞形成愈伤组织的影响（诱导率），诱导杂种细胞形成愈伤组织的最佳激素配比浓度为________________。
（3）该杂种植物的培育过程中利用了植物体细胞杂交技术，与传统杂交技术相比，植物体细胞杂交技术在________________等方面展示出独特的优势。
【答案】（1）①. 纤维素酶、果胶酶 ②. 细胞质、细胞核 ③. PEG融合法 ④. 高Ca2+-高pH融合法
（2）①. 脱分化和再分化 ②. 5.0mg/L的2，4-D、不添加6-BA
（3）打破生殖隔离、克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种
【分析】由图可知，①表示去壁处理，②表示原生质体的融合，③表示脱分化，④表示再分化。
【解析】（1）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，过程①可用纤维素酶和果胶酶进行去壁处理。根据题意可知，需要甲的细胞核基因和乙的细胞质基因，故失活处理是让A1的细胞质基因和B1的细胞核基因失活。常用PEG融合法、高Ca2+-高pH融合法诱导原生质体融合。
（2）③表示脱分化，④表示再分化。根据表格处理可知，处理2诱导率最高，说明该组的处理5.0mg/L的2，4-D、不添加6-BA处理，最有利于诱导杂种细胞形成愈伤组织。
（3）植物体细胞杂交的明显优点是：打破生殖隔离、克服远缘杂交不亲和的障碍，培育作物新品种。
21. 为研究干旱胁迫基因LEA 对绞股蓝植株中油脂积累的影响机制，科研人员将干旱胁迫基因LEA 与含荧光素酶基因 Luc的质粒结合，构建基因表达载体，并将导入基因表达载体的绞股蓝分生细胞培养成转基因植株甲，在干旱胁迫的环境下培养正常植株和转基因植株甲，检测植物体内油脂合成关键酶—乙酰-CA 羧化酶基因的表达水平。请回答下列问题：
注：图1表示基因LEA的部分序列；图2表示质粒的部分结构，①②③分别为限制酶EcRV、XbaI 和 BanHI的酶切位点；图3表示限制酶的识别序列及酶切位点；图4 表示正常植株和转基因植株甲中有关基因的表达水平。
（1）从基因数据库中获取干旱胁迫基因LEA的核苷酸序列信息，设计相应引物并人工合成。据图2、图3分析，需要在两个引物的5'端添加限制酶________________的识别序列，以防止基因 LEA 与质粒发生反向连接。
（2）进行 PCR扩增时，以Y链为模板设计的引物的部分序列为5’________________3’。
（3）将目的基因与质粒连接后构建重组DNA，将验证后的重组DNA导入绞股蓝分生细胞，通常采用农杆菌转化法，该方法的原理是________________。将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养，待分化出芽后转入诱导______的培养基中培养至组培苗。
（4）如图4表示正常植株和转基因植株甲中乙酰-CA羧化酶基因的表达水平。据图分析，干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中，基因LEA 的影响机制可能是________________。依据该结果不能说明转基因植株的油脂积累量比正常植株高，理由是________________。
【答案】（1）EcR V和Xba I
（2）GATATCATGGGC
（3）①. 农杆菌侵染植物细胞时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞，并将其整合到该细胞的染色体DNA上 ②. 生根
（4）①. 促进乙酰-CA羧化酶基因的表达，从而使油脂合成增加 ②. 油脂合成量增加，分解量未知，可能也增加，因此油脂的积累量不一定比正常植株高。
【解析】（1）根据图1可知，转录的方向是从左向右，因此转录以Y链为模板；图2中启动子在左侧，说明基因转录的方向也是从左向右，为了防止目的基因与质粒反向连接，要使目的基因两侧的黏性末端不同，即在目的基因左侧添加EcR Ⅴ的识别序列，右侧添加Xba Ⅰ的识别序列，不选用BamH Ⅰ的原因是荧光素酶基因Luc中有该酶的酶切位点。
（2）以Y链为模板设计的引物结合在模板的左端，由于目的基因左端要加入EcR Ⅴ的识别序列，因此该引物的部分序列为5'-GATATCATGGGC-3'。
（3）农杆菌转化法的原理是农杆菌侵染植物细胞时能将Ti质粒上的T-DNA转移到被侵染的细胞中，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。将转化成功的绞股蓝分生细胞接种于培养基中培养，待分化出芽后再转入到生根培养基中生根，再培养至组培苗。
（4）据图4可知，与正常植株相比，转基因植物甲的乙酰-CA羧化酶基因表达水平明显升高，乙酰-CA羧化酶是油脂合成关键酶，因此干旱胁迫下绞股蓝植株在油脂积累过程中，基因LEA的影响机制可能是促进乙酰-CA羧化酶基因的表达，从而使油脂合成增加。由图4仅能推出转基因植株的油脂合成量增加，但分解量未知，油脂的积累量不一定比正常植株高。
环境条件
暗
光
pH
7.3
8
Mg2+相对含量
13
3.6
组别
细胞增殖率/%
对照组
100
高糖组
85.96
高糖+METTL3 合成抑制剂组
94.88
组别
分裂间期各阶段细胞比例/%
G1期
S期
G2期
对照组
63.67
27.98
8.35
高糖组
63.12
25.37
11.51
高糖+METTL3 合成抑制剂组
55.94
30.48
13.58
季度
检测场馆数
合格场馆数
合格率（%）
一
34
34
100
二
40
38
95
三
399
329
82.5
四
36
36
100
处理
激素浓度（mg/L）
诱导率/%
2，4-D
6-BA
1
3
0
52.1±2.2
2
5
0
55.2±2.1
3
3
0.1
42.4±1.9
4
5
0.1
46.9±2.0
5
7
0.1
38.6±1.4
6
3
0.3
43.7±2.8