天津市实验中学2020届高三下学期4月第一次测试生物试题

2020届天津市实验中学高三下学期生物4月第一次测试
一、选择题
1.对HIV的化学成分进行分析，得到如图所示组成关系，叙述正确的是

A. a与a之间通过“－NH－CO－”相连接
B. 甲、乙的合成主要由HIV的线粒体供能
C. 乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基
D. HIV的遗传信息主要储存在大分子甲中
【答案】A
【解析】
【分析】
HIV病毒是RNA病毒，组成成分是蛋白质和RNA；因此图中的大分子甲是蛋白质，小分子a是氨基酸，大分子乙是RNA，小分子b是核糖核苷酸，据此分析作答。
【详解】A、由以上分析知，a物质为氨基酸，构成蛋白质的氨基酸之间通过肽键（-CO-NH-）连接，A正确；
B、HIV是病毒中的一种，不具有细胞结构，其体内没有线粒体，B错误；
C、RNA中含有碱基U，不含有碱基T，因此RNA彻底水的产物是磷酸、核糖和A、G、U、C四种碱基，C错误；
D、HIV是RNA病毒，遗传信息存在于RNA中，即图中的乙物质，D错误。
故选A。
【点睛】本题结合对HIV的化学成分进行分析所得到的组成关系图，考查核酸和蛋白质的知识，考生识记蛋白质的构成，明确氨基酸脱水缩合的过程，掌握核酸的种类、组成和分布是解题的关键。
2.下列有关“一定”的说法中，全部正确的一组是
①经过内质网和高尔基体加工的蛋白质，一定是分泌蛋白
②细胞生物的遗传物质，一定是DNA
③无论是真核细胞还是原核细胞，其“系统边界”一定是细胞膜
④植物细胞内的色素，一定含有C、H、0、N、Mg
⑤组成细胞的各种化学元素，在无机自然界一定能够找到
⑥种群J型增长的数学模型公式（Nt=N0)中的是指增长速率，其数值一定大于1
A. ①②③ B. ④⑤⑥ C. ①④⑥ D. ②③⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①经过内质网和高尔基体加工的蛋白质，不一定是分泌蛋白，如溶酶体中的酶，①错误；
②细胞生物的遗传物质，一定是DNA，②正确；
③真核细胞和原核细胞的“系统边界”都是细胞膜，③正确；
④植物细胞内的色素不一定含有Mg，只有叶绿素含有Mg，④错误；
⑤组成细胞的各种化学元素，在无机自然界一定能够找到，没有一种元素是生物界所特有的，⑤正确；
⑥种群J型增长数学模型公式（Nt=N0)中的是指增长速率，其数值不一定大于1，⑥错误。
故选D。
3.下列有关细胞生命历程的说法不正确的是（　　）
A. 细胞生长，细胞表面积增大，物质运输效率增强
B. 细胞分化，细胞遗传物质不变，蛋白质种类变化
C. 细胞癌变，基因发生突变，细胞膜上的糖蛋白减少，细胞易分散转移
D. 细胞凋亡，相关基因活动加强，有利于个体的生长发育和稳态的维持
【答案】A
【解析】
【分析】
生物的生长主要是指细胞体积的增大和细胞数量的增加，细胞的表面积和体积的关系限制了细胞的长大。 
细胞分化是在个体发育中，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，实质是基因选择性表达的结果。 
细胞癌变是在致癌因子的作用下原癌基因和抑癌基因发生突变，使细胞发生转化而引起癌变。 
细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程；在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、细胞的生长使细胞的体积增大，表面积与体积之比即相对表面积下降，物质交换效率降低，A错误。 
B、细胞的分化是基因选择性表达的结果，使不同的细胞内基因的转录情况不同而出现不同的mRNA，合成不同的蛋白质，但此过程并没有改变细胞核内的遗传物质，B正确。 
C、细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，涉及多个基因的突变，细胞膜上糖蛋白减少是癌变细胞的特征之一，因而癌细胞易分散转移，C正确。 
D、细胞凋亡是细胞在基因的控制下主动结束生命的过程，对于多细胞个体生物体完成正常发育具有重要意义，有利于个体的生长发育和稳态的维持，D正确。 
故选A。
【点睛】
本题考查细胞分化、细胞癌变和细胞凋亡的相关知识，意在考查学生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系能力，是基础知识考试的理想题目，学生应理解加记忆。
4.下列关于细胞代谢的叙述，正确的是
A. 蛔虫在细胞呼吸过程中，释放能量最多的结构是线粒体内膜
B. 外界溶液浓度大于细胞液浓度时，即使细胞没有发生质壁分离，也不能判断是死细胞
C. 细胞内能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间循环流通
D. 在剧烈运动过程中，肌细胞释放CO2量/吸收O2量的值将增大
【答案】B
【解析】
【分析】
1、原核生物只有核糖体一种细胞器。
2、外界溶液浓度大于细胞液浓度，细胞不发生质壁分离，可以判定细胞死活，前提是那个细胞必须要有细胞壁，比如植物细胞。
3、ATP含量少，在体内可以分解，也可以迅速合成，供给生命活动的能量。
4、人体细胞进行有氧呼吸吸收O2，释放CO2，而进行无氧呼吸产生乳酸。
【详解】A、蛔虫寄生于人体消化道内，没有线粒体，A错误；
B、质壁分离是植物的原生质层和细胞壁发生分离，细胞没有发生质壁分离有可能是动物细胞，所以不能判断细胞死活，B正确；
C、能量不能循环，C错误；
D、人体细胞无氧呼吸既不吸收O2，也不释放CO2，所以细胞释放CO2量/吸收O2量的值将不变，D错误。
故选B。
【点睛】本题主要考查质壁分离实验以及呼吸作用的知识，理解质壁分离的条件，易错点是D项动物细胞无氧呼吸的过程。
5.某植物红花和白花由染色体上的一对等位基因A、a控制，假设A基因含1000个碱基对，含300个胞嘧啶。让多个红花的亲本植株自交，F1的表现型及比例为红花：白花=11：1（不考虑基因突交、染色体变异和致死情况）。下列有关分析不正确的是
A. 红花对白花为显性
B. 亲本的基因型有AA、Aa两种，且比例为1：2
C. F1植株中纯合子占5/6
D. A基因连续复制3次共需嘌呤脱氧核苷酸7000个
【答案】B
【解析】
【分析】
A、a遵循基因分离定律，让多个红花的亲本植株进行自交，产生F1，F1的表现型及比例为红花：白花=11：1，根据亲本和子一代的性状表现可以判断性状的显隐性关系，红花为显性。
【详解】A、多个红花的亲本植株自交，子代有白花出现，无中生有为隐性，所以红花对白花为显性，A正确；
B、亲本杂交后代表现型及比例为红花:白花=11:1，说明亲本不都是杂合子，即亲本的基因型有AA、Aa两种。假设其中AA所占比例为x，则Aa所占比例为1-x，则1/4(1-x)=1/12，解得x=2/3，,即AA、Aa的比例为2:1.B错误；
C、由B选项可知，亲本的基因型及比例为AA:Aa=2:1,则亲本自交所得F1植株中杂合子占1/3×1/2=1/6，因此纯合子占1-1/6=5/6，C正确；
D、根据题干，假设A基因含1000个碱基对，含300个胞嘧啶，根据碱基互补配对原则，A=T=700个，G=C=300个，则嘌呤脱氧核苷酸A+G=1000个，A基因连续复制3次共需嘌呤脱氧核苷酸1000×（23-1） =7000个，D正确。
故选B。
6.下列关于NaOH溶液在生物实验中作用的叙述，正确的是
A. 探究pH对纤维素酶活性影响时，可用不同浓度的NaOH溶液调节酸碱度
B. 鉴定还原糖时，向样液中预先加入NaOH溶液可为反应提供碱性环境
C. 探究酵母菌细胞呼吸方式时，让空气先通入NaOH溶液是为了提供碱性环境
D. 探究细胞大小与物质运输关系时，使用NaOH溶液以提高物质运输效率
【答案】A
【解析】
探究pH对纤维素酶活性的影响时，可用不同浓度的NaOH溶液调节酸碱度，A正确；鉴定蛋白质时，向样液中预先加入NaOH溶液可为反应提供碱性环境，B错误；探究酵母菌细胞呼吸方式时，让空气先通入NaOH溶液是为了除去空气中的二氧化碳，避免对实验结果的干扰，C错误；探究细胞大小与物质运输关系时，以NaOH溶液在琼脂块中的扩散体积比表示吸收速度，D错误。
7.下列关于生命活动调节的叙述，正确的有
①严重腹泻后只需补充水分就能维持细胞外液正常的渗透压
②刺激支配肌肉的神经，引起该肌肉收缩的过程属于非条件反射
③垂体功能受损的幼犬会出现抗寒能力减弱等现象
④突触后膜上的受体与相应神经递质结合后，就会引起突触后膜的电位变化为外负内正
⑤在草原上快速奔跑的狼体内，兴奋以局部电流的形式在神经纤维上双向传导
⑥抗生素消灭病菌的过程体现了人体的免疫防卫功能
⑦记忆细胞受到同种抗原再次刺激后，细胞周期变短
⑧2、4-D、苯乙酸均为生长素类似物
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】
1、大量出汗时，血液主要丢失水分和一部分无机盐；通常采用喝水和补充无机盐的方法，来补充血液中丢失的这些成分；严重腹泻时，人体主要丢失水分，以及一部分无机盐和葡萄糖 等一样物质；通常采用喝水、适量补充无机盐以及静脉滴注（或口服）葡萄糖溶液等方法来补充血液中丢失的这些成分。
2、人工合成的对植物的生长发育有调节作用的化学物质称为植物生长调节剂，植物生长调节剂具有容易合成原料广泛，效果稳定等优点。植物体内具有生长素效应的物质，除IAA外，还有苯乙酸、吲哚丁酸等。
【详解】①严重腹泻后，机体会丢失盐分，若只补充水分，不能维持细胞外液正常的渗透压，①错误；
②刺激支配肌肉的神经，引起该肌肉收缩的过程未经过完整的反射弧，不属于非条件反射，②错误；
③垂体功能受损的幼犬，体内会缺乏促甲状腺激素，导致甲状腺激素分泌减少，使得代谢减弱，故会出现抗寒能力减弱等现象，③正确；
④突触后膜上的受体与相应神经递质结合后，不一定就会引起突触后膜的电位变化为外负内正，这由神经递质的种类决定，④错误；
⑤兴奋在体内沿着反射弧单向传递，故在草原上快速奔跑的狼体内，兴奋以局部电流的形式在神经纤维上单向传导，⑤错误；
⑥抗生素不是人体免疫系统的产物，故抗生素消灭病菌的过程不能体现人体的免疫防卫功能，⑥错误；
⑦记忆细胞受到同种抗原再次刺激后，能迅速增殖分化为浆细胞，产生大量的抗体，故细胞周期变短，⑦正确；
⑧2、4-D属于人工合成的生长调节剂，苯乙酸是植物合成的有生长素效应的物质，⑧错误。
故选B。
8.人染色体上的基因E突变为e,导致编码的蛋白质中段一个氨基酸改变，下列叙述正确的是
A. E基因突变为e基因发生了碱基对的增添或替换
B. E基因突变为e基因，e基因中嘌呤与嘧啶的比值不会改变
C. e基因转录时所需的tRNA数量发生改变
D. E、e基因分离发生在减数第二次分裂过程中
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因E突变为e后，导致编码的蛋白质中段一个氨基酸改变，这说明E基因突变为e基因发生了碱基对的替换，A错误；
B、E基因突变为e基因后，碱基配对仍然遵循碱基互补配对原则，因此e基因中嘌呤与嘧啶的比值不会改变，还是1，B正确；
C、由于突变后只会导致蛋白质中段一个氨基酸改变，即该基因突变为e基因后编码的蛋白质的氨基酸总数不变，因此转录时所需的tRNA数量不发生改变，C错误；
D、若E、e基因位于同源染色体上，则E、e基因的分离发生在减数第一次分裂后期，若E、e基因位于一条染色体的两条姐妹染色单体上，则E、e基因的分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，D错误。
故选B。
9.科研人员将铁皮石斛的带芽茎段经植物组织培养得到原球茎，并探究6-BA与2，4-D诱导原球茎增殖的最适浓度组合，实验结果如下图。下列叙述正确的是（ ）

A. 在脱分化培养基中，要添加植物生长调节剂和纤维素酶等物质来诱导愈伤组织的形成
B. 实验结果表明2，4-D对原球茎增殖作用具有两重性
C. 此实验为预实验，其目的是为了减少实验误差
D. 实验结果无法证明6-BA和2，4-D协同使用的效果是否优于单独使用
【答案】D
【解析】
【分析】
首先明确本实验的目的是探究6-BA与2,4-D诱导原球茎增殖的最适浓度组合，看清图中横纵坐标的含义，根据图中信息进行解答。
【详解】纤维素酶能够催化植物细胞壁中纤维素的水解，所以在脱分化培养基中不能加入纤维素酶来诱导愈伤组织的组成，A错误；与对照组相比，几个浓度对原球茎增殖的作用都是促进，没有体现两重性，B错误；在正式实验之前先做预实验，可以摸索实验条件，检验实验设计的科学性与可行性，预实验并不能减少实验误差，C错误；实验并没有设计单独使用6-BA和2,4-D的组，因此无法证明二者协同使用的效果是否优于单独使用，D正确。因此，本题答案选D。
10.为了研究线粒体RNA聚合酶的合成，科学家采用溴化乙啶（能专一性抑制线粒体DNA的转录）完成了下表实验。下列相关说法错误的是
组别
实验处理
实验结果
实验组
用含溴化乙啶的培养基培养链孢霉
链孢霉线粒体RNA聚合酶含量过高
对照组
用不含溴化乙啶的培养基培养链孢霉
链孢霉线粒体RNA聚合酶含量正常


A. 线粒体DNA控制的性状遗传不遵循孟德尔的遗传规律
B. RNA聚合酶可与DNA上的特定序列结合，驱动转录过程
C. 由实验可知，线粒体RNA聚合酶由线粒体DNA控制合成
D. 由实验可知，线粒体DNA转录的产物对核基因的表达有反馈作用
【答案】C
【解析】
【分析】
分析表格：实验组和对照组的单一变量为是否加入溴化乙啶（专一性阻断线粒体DNA的转录过程），结果加入溴化乙啶的实验组中，链孢霉线粒体内的RNA聚合酶含量过高，而没有加入溴化乙啶的对照组中，链孢霉线粒体内的RNA聚合酶含量正常，说明线粒体内RNA聚合酶是由核基因控制合成的，且线粒体基因表达的产物可能对细胞核基因的表达有反馈抑制作用。据此答题。
【详解】A、线粒体基因控制的性状遗传不遵循孟德尔遗传规律，孟德尔遗传定律只适用于进行有性生殖的真核生物的细胞核基因的遗传，A正确；
B、RNA聚合酶可与DNA上的特定序列结合，即基因上游的启动子结合，驱动转录过程，B正确；
C、实验组培养基中加入了溴化乙啶，线粒体DNA的转录被阻断，而链孢霉线粒体内的RNA聚合酶含量过高，说明线粒体内RNA聚合酶由核基因控制合成，C错误；
D、用不含溴化乙啶的培养基培养链孢霉，链孢霉线粒体内的RNA聚合酶含量正常，说明线粒体基因表达的产物可能对细胞核基因的表达有反馈抑制作用，D正确。
故选C。
11. 在豌豆的DNA中插入一段外来的DNA序列后，使编码淀粉分支酶的基因被打乱，导致淀粉分支酶不能合成，最终导致豌豆种子中淀粉的合成受阻，种子成熟晒干后就形成了皱粒豌豆．下列有关分析正确的是（ ）
A. 插入的外来DNA序列会随豌豆细胞核DNA分子的复制而复制，复制场所为细胞质
B. 基因侧重于遗传物质化学组成的描述，DNA侧重描述遗传物质的功能
C. 淀粉分支酶基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状
D. 插入的外来DNA序列使淀粉分支酶基因的结构发生了改变，因此该变异属于基因突变
【答案】D
【解析】
【详解】A、豌豆的皱粒和圆粒为一对等位基因，位于一对同源染色体上，因此插入的外来DNA序列会随豌豆细胞核DNA分子的复制而复制，复制场所为细胞核，A错误；
B、根据基因的定义可知，基因是具有遗传效应的DNA片段，因此基因侧重于描述遗传物质的功能，DNA是脱氧核糖核酸的简称，侧重于化学组成的描述，B错误；
C、淀粉分支酶基因通过控制淀粉分支酶的合成，进而控制代谢过程，从而间接控制生物的性状，C错误；
D、插入的外来DNA序列虽然没有改变原DNA分子的基本结构（双螺旋结构），但是使淀粉分支酶基因的碱基序列发生了改变，因此从一定程度上使基因的结构发生了改变，由于该变异发生于基因的内部，因此该变异属于基因突变，D正确。
故选D。
12.甘薯由于能增强免疫功能、防癌抗癌、抗衰老、防止动脉硬化等越来越被人们喜爱。但甘薯属无性繁殖作物，同时又是同源六倍体，具有自交不育和杂交不亲和性，这使甘薯生产和育种存在诸多常规方法难于解决的问题。下列相关操作不合理的是（ ）
A. 利用组织培养形成的胚状体制作人工种子，解决种苗用量大、成本高的问题
B. 利用原生质体融合实现体细胞杂交，可以克服杂交不亲和，充分利用遗传资源
C. 利用茎尖分生组织培养脱毒苗，使植株具备抗病毒的能力，产品质量得到提高
D. 利用培养的愈伤组织进行诱变育种，可以显著提高变异频率，大大缩短育种年限
【答案】C
【解析】
【分析】
1、植物组织培养过程是：离体的植物器官、组织或细胞脱分化形成愈伤组织，然后再分化生成根、芽，最终形成植物体。植物组织培养依据的原理是植物细胞的全能性，属于无性生殖。

2、植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株.植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。植物体细胞杂交过程中无有性生殖细胞的结合，属于无性生殖。
【详解】A、植物细胞工程应用之一是利用胚状体包囊人工胚乳和人工种皮制成人工种子，实现大规模生产，从而降低成本，A正确；
B、原生质体的融合原理是细胞膜的流动性，可以实现体细胞杂交，克服杂交不亲和，充分利用遗传资源，B正确；
C、茎尖等分裂旺盛部位无病毒感染，所以利用茎尖分生组织培养出无病毒且保持优良性状的幼苗，通过基因工程将抗病毒基因转移至受体细胞从而培育出抗病毒的转基因植物，C错误；
D、愈伤组织具有分裂旺盛的优点，适于诱变育种的取材，能提高突变频率，D正确。
故选C。
二、填空题
13.甲醛（HCHO）是室内空气污染的主要成分之一，严重情况下会引发人体免疫功能异常甚至导致鼻咽癌和白血病。室内栽培观赏植物常春藤能够利用甲醛，清除甲醛污染。研究发现外源甲醛可以作为碳源被整合进入常春藤的光合作用过程中，具体过程如图1所示（其中RU5P和HU6P是中间产物）。

图1
（1）图1中循环①的名称是_____，该循环中物质变化的意义是_____。
（2）追踪并探明循环②甲醛的碳同化路径，所采用的方法是_____。常春藤细胞同化 HCHO的场所是_____。
甲醛在被常春藤吸收利用的同时，也会对常春藤的生长产生一定的影响，为此研究人员设计了下列甲醛胁迫下常春藤生长情况的实验。如表是常春藤在不同浓度甲醛下测得可溶性糖的含量。甲醛脱氢酶（FALDH）是甲醛代谢过程中的关键酶，图2表示不同甲醛浓度下，该酶的活性相对值。图3是不同甲醛浓度下气孔导度（气孔的开放程度）的相对值。
不同甲醛浓度下常春藤可溶性糖含量
组别
样品
0 天
第 1 天
第 2 天
第 3 天
第 4 天
①
1 个单位甲醛浓度
2271
2658
2811
3271
3425
②
2 个单位甲醛浓度
2271
2415
2936
2789
1840
③
水处理
2271



2529



（3）表中的对照组是_____（①/②/③）
（4）常春藤在甲醛胁迫下气孔导度下降的生理意义是_____。
（5）1个单位甲醛浓度下，常春藤气孔开放程度下降，可溶性糖的含量增加，综合上述信息，可能的原因是_____
A．甲醛代谢过程中能产生CO2用于光合作用
B．气孔导度下降，导致光反应产物积累
C．1个单位甲醛浓度使FALDH的活性增强
D．可溶性糖增加引起气孔导度下降
（6）综合分析表、图2和图3的信息，在甲醛胁迫下，常春藤的抗逆途径有_____。
【答案】 (1). 卡尔文循环 (2). 将简单无机物二氧化碳合成复杂有机物，直接或间接地为人类或动物界提供食物来源 (3). 同位素示踪 (4). 叶绿体基质 (5). ③ (6). 气孔导度下降，减少了空气中甲醛进入植物体内 (7). ACD (8). 低浓度的甲醛胁迫，植物一方面通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；另一方面，在减少气孔的同时，提高 FALDH 酶的活性，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用。但高浓度的甲醛胁迫，超出植物抗逆的范围，影响植物的生长
【解析】
【分析】
据图分析：图1表示叶绿体模式图，①是光合作用的暗反应阶段，②是常春藤利用甲醛同化二氧化碳的过程。据表分析：该实验的自变量是甲醛的浓度单位和处理时间，因变量是甲醛脱氢酶（FALDH）的活性和气孔开度，图2表明1个甲醛浓度单位的甲醛脱氢酶活性最高，图3表明随着甲醛浓度增加，气孔开度逐渐降低。据此分析作答。
【详解】（1）据图分析可知，图示①过程为卡尔文循环。在生态系统的物质循环过程中，生产者通过卡尔文循环能够将简单无机物二氧化碳合成复杂有机物，直接或间接地为人类或动物界提供食物来源。
（2）要探究甲醛的同化途径需要使用同位素标记法，图中甲醛是在叶绿体基质中被利用生成二氧化碳，所以常春藤细胞同化HCHO的场所是叶绿体基质。
（3）据表分析可知，该实验的自变量是甲醛的浓度单位和处理时间，因变量是甲醛脱氢酶（FALDH）的活性和气孔开度，所以③组为对照组。
（4）据图分析可知，随着甲醛浓度增加，气孔开度逐渐降低，气孔导度下降，可以减少空气中甲醛进入植物体内。
（5）A、1个单位甲醛浓度下，甲醛经过图1过程可以产生二氧化碳供给光合作用，A 正确；
B、气孔导度下降，二氧化碳可能供应不足，光合作用下降，可能会导致光合产物下降，B 错误；
C、由图2可知，1个单位甲醛浓度时FALDH的活性增强，C 正确；
D、可溶性糖增加使保卫细胞失水，引起气孔导度下降，D 正确。
故选ACD。
（6）据图表分析可知，低浓度的甲醛胁迫，植物一方面通过降低气孔的开放程度，减少甲醛的吸收；另一方面，在减少气孔的同时，提高FALDH 酶的活性，增强对甲醛的代谢能力，起到抗逆作用；如果高浓度的甲醛胁迫，超出植物抗逆的范围，则会影响植物的生长。
【点睛】本题结合图表主要考查光合作用的过程和影响光合作用的环境因素，意在强化学生对相关知识的理解及对图表的分析处理能力。
14.为研究生长素(IAA)和赤霉素(GA)对豌豆黄化幼苗茎切段伸长的影响，设计了以下两个实验：
实验一：用不同浓度的IAA和GA分别处理相同的茎切段，结果如图1所示；
实验二：将相同的茎切段自顶端向下对称纵切到3/4处后，分别作不同的处理，一段时间后，结果如图2所示。

请回答下列问题：
（1）图1中实验的自变量是________________，该同学图1设计实验缺少了一组，该组应该用_______________________处理。
（2）根据图1实验结果中IAA处理的结果，能否得出IAA生理作用具有两重性？_______；若想进一步研究IAA和GA之间相互作用的关系，则应该用________________________处理茎切段作为实验组。
（3）分析图2结果，研究者推测IAA和GA作用部位有差异，用图2中的甲、乙、丙三组弯曲部位的茎切段作为实验材料，分别制作__________(填“横切片”、“纵切片”)进行显微观察。若乙组与甲组对比，观察到乙组________________现象，则表明IAA作用于表皮细胞；若丙组与甲组对比，观察到丙组_________________现象，则表明GA作用于内部组织细胞。
【答案】 (1). 激素的种类和浓度 (2). 等量蒸馏水 (3). 不能 (4). IAA和GA同时 (5). 纵切片 (6). 表皮细胞较长 (7). 内部组织细胞较长
【解析】
【分析】
分析图1可知，随着IAA浓度的增加，茎切段伸长量先是增大后是减小，随着GA浓度的增加，茎切段伸长量逐渐增大。
分析图2，将相同的茎切段自顶端向下对称纵切到3/4处后，乙组用IAA处理，茎切段向内弯曲生长，说明表皮细胞生长速度大于内侧，而丙组用GA处理，切段向外弯曲生长，说明内侧细胞生长快于表皮细胞。
【详解】（1）分析图1可知，激素的种类和浓度为实验的自变量，茎切段伸长量为实验的因变量。若要探究不同浓度的激素对茎段伸长量的作用，还应设置不用激素处理的对照组，故实验中缺少用等量蒸馏水处理的对照组。
（2）两重性是指低浓度促进生长，高浓度抑制生长，图1实验中由于缺少空白对照实验，所以不同浓度的IAA处理的结果不能判断是促进作用还是抑制作用，故不能得出IAA的生理作用具有两重性。若想进一步研究IAA和GA之间相互作用的关系，则应该用IAA和GA同时处理茎切段作为实验组，与用IAA和GA单独处理组的结果进行比较，进而得出IAA和GA之间相互作用的关系。
（3）比较图2的甲、乙、丙三组，乙组表皮细胞长的快，所以向内弯曲，丙组内部组织细胞长的快，所以向外弯曲，制切片观察应比较表皮细胞和内部细胞的长度，所以应制作纵切片进行观察。若乙组与甲组对比，观察到乙组表皮细胞较长现象，则表明IAA作用于表皮细胞；若丙组与甲组对比，观察到丙组内部组织细胞较长现象，则表明GA作用于内部组织细胞。
【点睛】本题主要考查植物激素调节实验等相关内容，意在考查考生能理解所学知识的要点，能够从题目所给的图形中获取有效信息，以及解决问题的能力。
15.肝癌在我国的发病率较高，容易复发、远期疗效不满意。研究人员对肝癌细胞的结构及代谢进行相关的研究。
（1）癌细胞有_____的特点，肿瘤恶性增殖往往_____血管新生的速度，随着细胞数目增多和体积增大，恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
（2）如图1是细胞呼吸及线粒体融合和分裂的示意图：

葡萄糖在_________中分解为[H]和A，物质A是_____，A进入线粒体彻底氧化分解。线粒体内膜上分布的呼吸链复合体是参与有氧呼吸第_________阶段的酶，内膜向内折叠形成嵴的意义是_____。线粒体外膜上的_____、内膜融合蛋白_____的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进_____。
（3）已有研究发现肝癌肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强，线粒体长度明显长于边缘区域细胞，这些变化与肝癌细胞适应营养缺乏有关。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肝癌细胞糖代谢的调控。研究者用肝癌细胞进行了实验，实验结果如下表：
指 标 组 别 相对值
细胞耗氧速率
线粒体
ATP产生量
胞外乳酸水平
线粒体嵴密度
呼吸链复合体的活性
乳酸脱氢酶的量
甲组：常规培养组
4．2
1．0
0．35
10．1
0．91
1．01
乙组：营养缺乏组
5．6
1．4
0．28
17．5
2．39
0．25
丙组：营养缺乏+抑制 DRP1S637 磷酸化
3．1
0．8
0．38
9．8
1．22
1．22


注：线粒体嵴密度=嵴数目/线粒体长度
①丙组抑制DRP1S637磷酸化的目的是_____。
②根据实验结果并结合（2），将下列选项对应的字母填入图2中，完善肝癌细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径。_____。

a．细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加
b．胞外乳酸水平减少
c．线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加
d．乳酸脱氢酶含量降低
e．线粒体融合增强
f．DRP1S637 磷酸化增强
（4）如图3表示217名切除肝肿瘤患者的肝癌细胞中DRP1S637磷酸化水平与病人存活率及无复发存活率的关联曲线。

请你根据调查结果提出一个术后用药建议并说明理由_____。
【答案】 (1). 无限增殖 (2). 快于 (3). 细胞质基质 (4). 丙酮酸 (5). 三 (6). 可以增大膜面积，为酶附着提 供更多位点 (7). Mfn1/Mfn2 蛋白 (8). OPA1 (9). 线粒体分裂 (10). 抑制肝癌细胞的线粒体融合 (11). (12). 用抑制DRP1S637 磷酸化的药物，可以提高存活率、降低复发率
【解析】
【分析】
葡萄糖在酶的作用下分解为丙酮酸和[H]，发生场所在细胞质基质，有氧呼吸第二阶段为丙酮酸和水在酶的作用下分解为[H]和二氧化碳（线粒体基质），有氧呼吸第三阶段为[H]和氧气在酶的作用生成水（场所为线粒体内膜）；无氧呼吸第二阶段丙酮酸和[H]在酶的作用下生成酒精、二氧化碳或者乳酸。
【详解】（1）癌细胞的特征包括无限增殖、细胞形态改变、细胞膜的成分改变，因具有无限增殖的特点、细胞代谢速率快，肿瘤恶性增殖往往快于血管新生的速度，随着细胞数目增多和体积增大，恶性实体肿瘤内部逐渐形成慢性营养缺乏的微环境，因此肿瘤细胞需要通过调整细胞代谢才能继续生存。
（2）葡萄糖在细胞质基质中分解为[H]和丙酮酸，物质A是丙酮酸，丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解为二氧化碳和水。有氧呼吸第三阶段发生在线粒体内膜，所以线粒体内膜上分布的呼吸链复合体是参与有氧呼吸第三阶段的酶，内膜向内折叠形成嵴的意义是可以增大膜面积，为酶附着提供更多位点。线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白和内膜融合蛋白OPA1 的作用实现了线粒体膜的融合，线粒体的长度明显变长。细胞质基质中DRP1的S616位点磷酸化，DRP1定位于线粒体外膜上，促进线粒体的分裂。
（3）①DRP1S637磷酸化促进线粒体外膜上的Mfn1/Mfn2蛋白结合，从而促进线粒体的融合。丙组抑制DRP1S637磷酸化，实质上抑制肝癌细胞线粒体的融合。
②根据实验结果并结合（2）分析可知，肝癌细胞在营养缺乏条件下，为了适应环境，线粒体融合增强，首先DRP1S637磷酸化增强，促进线粒体融合，线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加，细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加，乳酸脱氢酶含量降低，无氧呼吸速率下降，胞外乳酸水平减少，细胞的产能效率提高，从而适应营养缺乏的环境，所以它们之间的关系如下图：

（4）据图分析，切除肝肿瘤患者的肝癌细胞中DRP1S637磷酸化水平高的病人术后存活率及无复发存活率均明显低于DRP1S637磷酸化水平低的病人，术后建议用抑制DRP1S637磷酸化的药物，这样可以提高存活率、降低复发率。
【点睛】本题考查癌细胞适应不良环境的机制，既要掌握细胞呼吸的相关知识，更关键是要准确获取题图中的关键信息去解决实际问题。
16.科研人员在杂交瘤细胞的基础上，获得了双杂交瘤细胞，能够产生双特异性抗体，该抗体可以同时结合两种抗原。
（1）科研人员将抗原α、β分别注射到小鼠体内，引起机体的__________免疫，__________分泌相应抗体。
（2）科研人员获得上述小鼠的脾脏细胞，制备两种杂交瘤细胞。每种杂交瘤细胞产生的抗体结构、与抗原结合的情况如图1所示。


①制备杂交瘤细胞时，需将上述小鼠的脾脏组织，用__________处理获得单细胞后，再与小鼠的骨髓瘤细胞融合，筛选得到两种杂交瘤细胞。将两种杂交瘤细胞用__________试剂处理促进其融合，在培养基中加入__________（天然成分）培养。如果两种细胞成功融合，则会同时表达出抗体的重链A、B和轻链a、b，这种细胞称作双杂交瘤细胞。
②抗体由两条重链和两条轻链组成，重链和轻链均分为恒定区和可变区，两条重链依赖于A1或B1进行组装（A1与B1相同），重链与轻链的组装依赖于恒定区A2、a或B2、b（a与b相同）。因此，双杂交瘤细胞产生的抗体种类较多，其中有一种抗体能同时与抗原α、β结合称为双特异性抗体，如图2。请将A1、A2、B1、B2、a、b、α、β等字符填入下面的表格中__________。
1
2
3
4
5
6
A2



α






③为使双杂交瘤细胞只产生图2所示双特异性抗体，降低纯化分离成本，科研人员对重链、轻链的结构进行改造。改造思路是在A、B、a、b的恒定区通过改变__________，进而改变蛋白质的空间结构，实现“榫卯”式互补组装的唯一性，这种改造属于现代生物技术中的__________工程。
（3）结合双特异性抗体特点，请分析其在肿瘤治疗方面的应用前景：________。
【答案】 (1). 体液 (2). 浆细胞 (3). ①胰蛋白酶 (4). PEG（或“聚乙二醇”） (5). 动物血清 (6).
1
2
3
4
5
6
A2
B2
a
b
α
β
(7). ③氨基酸种类（或“序列”） (8). 蛋白质 (9). 研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞
【解析】
【分析】
1、单克隆抗体的制备过程：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，在经过两次筛选：①筛选得到杂交瘤细胞（去掉未杂交的细胞以及自身融合的细胞）②筛选出能够产生特异性抗体的细胞群．两次抗体检测：专一抗体检验阳性，获得能产生特异性抗体、又能大量增殖杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中提取单克隆抗体。
2、蛋白质工程指以蛋白质的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，对现有蛋白质进行基因改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需要。
【详解】（1）抗原进入小鼠体内能够引起机体的体液免疫，使浆细胞分泌抗体。
（2）①制备杂交瘤细胞，将小鼠的脾脏组织用胰蛋白酶处理获得单细胞。动物细胞的融合需要使用PEG进行诱导，在加入动物血清进行培养。
②双抗体是同时含有与抗原α、β结合的抗体由于1是A2，根据图1的结构3为a，2是B2,4是b，5是α，6是β。
即答案为：
1
2
3
4
5
6
A2
B2
a
b
α
β

③蛋白质的空间结构是由氨基酸的种类和排列顺序决定，所以可以通过改变氨基酸的种类和排列顺序改变蛋白质的空间结构，属于蛋白质工程。
（3）双抗体可以和两种抗原结合，所以可以研制与肿瘤细胞和抗肿瘤药物结合的双特异性抗体，特异性杀死肿瘤细胞。
【点睛】本题考查单克隆抗体制备、动物细胞培养和蛋白质工程的相关知识，难点是结合抗体的特异性理解双抗体的作用。
17.近年来，在处理富营养化水体的污水过程中，与化学、物理除氮方法比较，目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效。科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，进行了相关研究。请回答问题。
（1）微生物的反硝化作用，是氮循环中一个重要的生物过程。亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，是由野生菌株YP4的反硝化基因（nirS）转录后，再翻译出具有___________作用的蛋白质。
（2）工程菌的构建
①研究者利用NCBI数据库查到nirS基因的碱基序列，设计引物，利用PCR技术扩增nirS基因。PCR技术利用了___________的原理，使用耐高温Taq酶而未使用普通DNA聚合酶的主要原因是______________________。
②研究者用HindⅢ和BamHI两种限制酶处理nirS基因与p质粒，在_______________酶的作用下进行体外连接，用连接产物转化大肠杆菌DH5，在含庆大霉素的培养基中进行培养并提取质粒，如果用HindⅢ和BamHI双酶切，得到两个片断电泳结果分别与_______________电泳结果基本一致，说明获得重组质粒pYP4S。
③将pYP4S转化到野生菌株YP4中形成工程菌YP4S，培养后进行PCR鉴定。为鉴定筛选出的菌落中是否含有正确插入目的基因的重组质粒，拟设计引物进行PCR鉴定。图1所示为甲、乙、丙3条引物在正确重组质粒中的相应位置，PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是_________。某学生错选了图中的另外一对引物组合，扩增出长度为2．1kb的片段，原因是_______________。

（3）检测工程菌YP4S除氮的效能
①工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中培养36h后，检测结果如图2。结果表明___________________。
②要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效，应___________________________。
【答案】 (1). 催化 (2). DNA复制 (3). PCR过程中DNA在高温下解链，这样的高温下，普通的DNA聚合酶的生物活性丧失 (4). DNA连接 (5). p质粒和插入片段（目的基因） (6). 乙和丙 (7). 目的基因反向连接 (8). 工程菌株除氮效果优于野生菌 (9). Ⅰ．工程菌YP4S与野生菌分别处理实际污水36hⅡ．检测除氮率
【解析】
【分析】
分析题干可知：目前认为微生物反硝化去除氮素污染更为经济有效，科研工作者采用基因工程技术构建具有定向高效降解含氮化合物能力的工程菌，故需依据基因工程的相关原理进行分析作答。
【详解】（1）亚硝酸盐还原酶（Nir）是该过程的关键酶，酶是经基因的转录和翻译过程形成的有催化作用的蛋白质。
（2）①PCR技术依据的原理是DNA分子的复制；因PCR过程中DNA解旋是在在高温下进行的（90-95℃），这样的高温下，普通的DNA聚合酶的生物活性丧失，故在PCR技术中应采用使用耐高温的Taq酶。
②连接两个DNA片段所用的酶是DNA连接酶；因实验中nirS基因与p质粒是分别用HindⅢ和BamHI两种限制酶处理的，故若再用HindⅢ和BamHI双酶切之后，得到两个片断电泳结果分别与p质粒和插入片段（nirS基因）电泳结果基本一致，可说明获得重组质粒pYP4S。
③PCR技术要求两种引物分别和目的基因的两条单链结合，沿相反方向合成子链，结合目的基因的插入位置可知，PCR鉴定时应选择的最佳一对引物组合是乙和丙；若某学生错选了图中的另外一对引物组合（甲和乙），只有反向连接后才能扩增出长度为2．1kb的片段 （2＋0.1kb）。
（3）①图2结果表明，无论是总氮还是NH4＋、NO3—的去除率，工程菌株除氮效果优于野生菌。
②因图2是工程菌株YP4S在已灭菌的模拟污水中的处理结果，故要进一步证明工程菌对含氮污水治理更有效，应用工程菌YP4S与野生菌分别处理实际污水36h，检测除氮率。
【点睛】解答本题需要透彻理解基因工程的基本工具、PCR技术的原理，并能读懂实验结果的数据分析，进而分析作答。