[生物][期末]福建省厦门市2023-2024学年高二下学期7月期末质量检测试题(解析版)

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一、选择题（共15题，共40分。其中第1 ～10题，每题2分；第11 ～15题，每题4分。每题只有一个选项符合要求）
1. 雪菊是一种传统的花类药食同源中药，经乳酸菌发酵的雪菊提取液抑菌活性升高。下列关于乳酸菌与雪菊的叙述，错误的是（ ）
A. 均具有细胞壁、核糖体B. 均以DNA为遗传物质
C. 均能进行无氧呼吸D. 均为自养需氧型生物
【答案】D
【分析】科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。由真核细胞构成的生物叫作真核生物，如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物。
【详解】A、雪菊是植物（真核生物），乳酸菌是细菌（原核生物），两者都有细胞壁，都有相同的细胞器-核糖体，A正确；
B、雪菊是真核生物，乳酸菌是原核生物，都是细胞生物，均以DNA为遗传物质，B正确；
C、雪菊是植物（真核生物），既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，而乳酸菌只能能进行无氧呼吸，C正确；
D、雪菊是植物，能够进行光合作用，其代谢类型为自养需氧型，而乳酸菌是异养生物，代谢类型为异养厌氧型，D错误。
故选D。
2. 《中国居民膳食指南2022》提出“控糖少油”建议：成年人要控制添加糖的摄入量，避免过多动物性油脂的摄入。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 人体内的糖类大多数以糖原的形式存在于肝脏和肌肉中
B. 食物中天然存在的果糖的摄入量也应控制在合理范围内
C. 大多数动物脂肪中含有饱和脂肪酸，室温时呈液态
D. “控糖少油”的原因之一是糖类和脂肪间的转化程度存在差异
【答案】C
【分析】糖类大致可以分为单糖、二糖、多糖等几类。多糖中的糖原是动物细胞的储能物质。脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，其中脂肪是细胞内良好的储能物质。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。
【详解】A、生物体内的糖类大多数以多糖的形式存在，人体内的糖类大多数以糖原的形式存在于肝脏和肌肉，A正确；
B、果糖属于单糖，可被人体直接吸收，食物中天然存在的果糖的摄入量也应控制在合理范围内，B正确；
C、大多数动物脂肪中含有饱和脂肪酸，室温时呈固态，C错误；
D、糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍、引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类，因此过多的摄入糖类和脂肪很容易导致肥胖，这是“控糖少油”的原因之一，D正确。
故选C。
3. 生物学研究离不开科学的方法，下列研究与对应的科学方法不相符的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【详解】A、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法，归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法，施莱登和施旺只是观察了部分动植物的组织，却归纳出所有的动植物都是由细胞构成的，这就是不完全归纳法，A正确；
B、将细胞匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器，B正确；
C、将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。无核的一半虽然能消化已吞噬的食物，但不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应，实验过程中自变量控制中的“减法原理”，C正确；
D、罗伯特森拍摄的细胞膜的暗-亮-暗三层结构的电镜照片是事物的真实反映，不是物理模型，D错误。
故选D。
4. 实际应用中，PCR技术并非以脱氧核苷酸为原料，而是以4种dNTP（脱氧核苷三磷酸，N可以为A、T、C、G中的一种）作为原料参与子链的延伸，其结构如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 若N为A，则图中的物质为ATP，能为细胞生命活动直接提供能量
B. dNTP作为原料的优点在于有两个特殊的化学键，水解可释放出大量能量
C. dNTP的γ位磷酸基团能够快速水解与合成，持续为PCR反应体系提供能量
D. 用γ位32P标记的dNTP作为原料，可将32P标记到新合成的DNA分子上
【答案】C
【分析】核苷三磷酸（NTP）是一种含有三个磷酸基团的核苷酸，由一个碱基、三个磷酸基团和一个核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为RNA分子的合成原料；脱氧核苷三磷酸（dNTP）是一种含有三个磷酸基团的核苷酸，由一个碱基、三个磷酸基团和一个脱氧核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为DNA分子的合成原料。
【详解】A、组成ATP中的五碳糖是核糖，而图中的五碳糖是脱氧核糖，故图中的物质不为ATP，A错误；
B、dNTP有两个特殊的化学键，但只有远离A的特殊的化学键水解才可释放出大量能量，B错误；
C、dNTP的γ位磷酸基团能够快速水解与合成，持续为PCR反应体系提供能量，C正确；
D、参与合成DNA为位的P，故用γ位32P标记的dNTP作为原料，不可将32P标记到新合成的DNA分子上，D错误。
故选C。
5. 下列叙述中，实验过程与结果或结论均正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【分析】离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称为希尔反应。希尔反应的结果虽能说明水的光解产生氧气，但并不能说明所产生的氧气中的氧元素全部来自水；恩格尔曼利用水绵和需氧细菌在没有空气的暗处进行局部光照实验，证明光合作用的放氧部位是叶绿体；鲁宾和卡门用18O分别标记参加反应的水和二氧化碳，通过两组对照实验有力地证明了光合作用释放的氧气来自水；
【详解】A、利用水绵和需氧细菌进行实验，在黑暗中用极细的光束照射水绵，细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，证明光合作用的放氧部位是叶绿体，叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧，A正确；
B、在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O没有CO2），叶绿体在光照下释放出O2，只能说明水的光解产生氧气，但并不能说明光合作用释放的O2中的O全部来自水，B错误；
C、菠菜叶片中的色素易溶于无水乙醇，而在层析液中的溶解度不同，因此应用层析液分离菠菜叶片中的色素，C错误；
D、兔是哺乳动物，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多细胞器，故不能用兔血作为实验材料提取DNA，D错误。
故选A。
6. 下列关于细胞代谢原理应用的叙述，错误的是（ ）
A. 将刚采摘的糯玉米放入热水中处理2min可较好地保持甜味，是因为高温使淀粉酶失活
B. 嫩肉粉能分解肌肉中的肌纤维，使肉制品更鲜嫩，推测其中能起分解作用的酶是蛋白酶
C. 松土透气可避免植物烂根，促进微生物对土壤有机物的分解，为植物生长提供更多的CO2
D. 大棚种植农作物时，采用白色薄膜比蓝色薄膜更有利于农作物的生长
【答案】A
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，即酶大多数是蛋白质类物质，少数为RNA。酶的活性受温度、酸碱度等外界条件的影响，另外酶具有专一性。
【详解】A、将刚采摘的甜糯玉米放入热水中2min，可降低可溶性糖转化为淀粉所需酶的活性，从而使可溶性糖能较长时间存在于玉米中保持甜味，而淀粉酶的作用是将淀粉分解为可溶性糖，A错误；
B、酶具有专一性，嫩肉粉含蛋白酶，能对肌肉组织中的蛋白质进行水解，使肉类制品口感鲜嫩，B正确；
C、松土透气可避免植物进行无氧呼吸产生酒精造成植物烂根，为需氧微生物提供氧气，促进微生物对土壤有机物的分解产生二氧化碳，为植物生长提供更多的CO2，C正确；
D、大棚种植农作物时，采用白色薄膜透过各种波长的光，满足植物对蓝紫光和红光的需求，而蓝色薄膜只透过蓝光，因此白光更有利于农作物的生长，D正确。
故选A。
7. 调整培养基配方和培养方式可有目的地培养某种微生物，以下对应关系正确的是（ ）
A. 培养霉菌时，一般需要将培养基的酸碱度调至中性或弱碱性
B. 从反刍动物瘤胃中分离能分解尿素的细菌时，需提供无氧条件
C. 培养固氮菌时，培养基的碳源、氮源、水和无机盐等成分需齐全
D. 培养蓝细菌时，只需要提供水和无机盐，无其他环境条件要求
【答案】B
【分析】培养基的成分一般都有微生物生长所必需的营养：碳源、氮源、无机盐、水。因微生物不同，对碳源、氮源、无机盐、生长因子的需求也不相同，可以根据微生物的生长需求制备特殊的选择培养基，来获得单一纯种。
【详解】A、霉菌是真菌，故培养霉菌时，一般需要将培养基的酸碱度调至酸性，A错误；
B、瘤胃属于无氧环境，从反刍动物瘤胃中分离能分解尿素的细菌时，需提供无氧条件，B正确；
C、培养固氮菌时，固氮细菌能够自身固氮，培养基不需要提供氮源，C错误；
D、蓝细菌需要细胞呼吸，消耗外界的氧气，故培养蓝细菌时，除需要提供氮源、水和无机盐，还需要提供氧气，D错误。
故选B。
8. 根据生产目的不同，可将发酵产物分为菌体、初生代谢物和次生代谢物三类，下图为三类产物随发酵时间积累的示意图。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，需随时检测微生物数量及产物浓度
B. 图中曲线a、b、c分别对应菌体、初生代谢物和次生代谢物
C. 发酵产物为单细胞蛋白时，其积累情况可用曲线a表示
D. 发酵产物为青霉素时，其积累情况可用曲线b表示
【答案】D
【详解】A、发酵罐内发酵是发酵工程的中心环节，需随时检测微生物数量及产物浓度，A正确；
B、曲线a起始阶段不为0，且随培养时间增加先增后减，故曲线a表示菌体，曲线b变化趋势与表示菌体的曲线a一致，故曲线b表示初生代谢物，曲线c在培养相当一段时间后才出现，且呈现一直增加的趋势，故曲线c表示次生代谢物，B正确；
C、单细胞蛋白即微生物菌体，其起始数量不为0，其积累情况可用曲线a表示，C正确；
D、青霉素为次生代谢物，其积累情况可用曲线c表示，D错误。
故选D。
9. 脂毒性心肌细胞线粒体功能出现障碍，细胞对葡萄糖的摄取和利用能力下降。研究发现，细胞因子IL-10能促进损伤的线粒体被降解，并提高细胞对葡萄糖的摄取能力，进而改善脂毒性心肌细胞的能量代谢。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 心肌细胞降解损伤的线粒体时，需要溶酶体内多种水解酶的参与
B. IL-10与胰岛素均是信息分子，两者均通过体液运输至靶细胞发挥作用
C. 脂毒性心肌细胞葡萄糖代谢发生障碍时，可氧化分解脂肪为心肌收缩提供能量
D. 心肌细胞摄取的葡萄糖在线粒体中氧化分解，可为细胞内的物质合成提供原料
【答案】D
【分析】对于绝大多数生物来说，有氧呼吸是细胞呼吸的主要形式，这一过程必须有氧的参与。有氧呼吸的主要场所是线粒体。线粒体具有内、外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴，嵴使内膜的表面积大大增加。嵴的周围充满了液态的基质。线 粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶。
【详解】A、溶酶体主要分布在动物细胞中，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，A正确；
B、IL-10与胰岛素均是信息分子，两者均通过体液运输至靶细胞，通过与靶细胞上的特异性受体相互识别，并发生特异性结合实现的，B正确；
C、脂肪是细胞内良好的储能物质，当脂毒性心肌细胞葡萄糖代谢发生障碍时，可氧化分解脂肪为心肌收缩提供能量，C正确；
D、心肌细胞摄取的葡萄糖在细胞质基质中氧化分解，可为细胞内的物质合成提供原料，D错误。
故选D。
10. 我国科学家经多年努力，成功培育出体细胞克隆猴，大致流程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 过程①通过显微操作去除的核实际上是“纺锤体-染色体复合物”
B. 过程②得到的重构胚需要激活才能完成细胞分裂和发育进程
C. 过程③为胚胎移植，移植前需对代孕母猴进行超数排卵处理
D. 克隆猴同时具有甲、乙的部分基因，遗传特性与乙更为接近
【答案】C
【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。
胚胎移植是指将通过体外受精及其 他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”，接受胚胎的个体叫“受体” 。通过任何一项技术（如转基因、核移植和体外 受精等）获得的胚胎，都必须移植给受体才能获得后代。
【详解】A、减数分裂Ⅱ中期（MⅡ期） 卵母细胞中的“核”其实是纺锤体-染色体复合物， 过程①通过显微操作去核是去除该复合物，A正确；
B、过程②得到的重构胚用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、 乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活， 使其完成细胞分裂和发育进程，B正确；
C、过程③为胚胎移植，移植前需对代孕母猴进行同期发情处理，C错误；
D、克隆猴同时具有甲、乙的部分基因，由于乙猴提供细胞核，所以克隆号的遗传特性与乙更为接近，D正确。
故选C。
11. 下图为人和酵母菌细胞呼吸的示意简图。下列叙述正确的是（ ）
A. X、Y分别为有氧和无氧，两种条件下均能产生丙酮酸和［H］
B. 物质a为细胞中含量最高的化合物，可参与人体内物质的运输
C. 一定条件下，物质b和c可在骨骼肌细胞质基质中大量生成
D. 物质d会导致蛋白质变性，酸性条件下能使重铬酸钾变为橙色
【答案】B
【详解】A、分析图可知，条件X下，人和酵母菌细胞呼吸产物不同，条件Y下，人和酵母菌细胞呼吸产物相同，所以条件X为无氧条件，条件Y为有氧条件，A错误；
B、物质b是酵母菌在有氧条件和无氧条件都产生的产物，所以物质b为CO2，那么物质a为酵母菌有氧呼吸产生的水，水是鲜重细胞中含量最高的化合物，可参与人体内物质的运输，B正确；
C、物质b为CO2，物质c为乳酸，骨骼肌细胞产生CO2的场所为线粒体基质，C错误；
D、物质d为酒精会导致蛋白质变性，酸性条件下能使重铬酸钾变为灰绿色，D错误。
故选B。
12. ADC通常由单克隆抗体、接头和细胞毒性药物三部分组成，目前已有多种ADC用于肿瘤的治疗，机理如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. ADC与肿瘤细胞结合后，通过主动运输进入细胞
B. ADC可特异性杀伤肿瘤细胞，而不损伤正常组织
C. 细胞毒性药物能直接与受体识别并结合，起到靶向治疗的作用
D. ADC中的单克隆抗体制备过程中需用相应的细胞毒性药物免疫动物
【答案】B
【分析】使用高效的细胞毒素类药物进行化疗可以有效杀伤肿瘤细胞。但细胞毒素没有特异性，在杀伤肿瘤细胞的同时还会对健康细胞造成伤害，这限制了它在临床上的应用。抗体-药物偶联物（ADC）通过将细胞毒素与能特异性识别肿瘤抗原的单克隆抗体结合，实现了对肿瘤细胞的选择性杀伤。
【详解】A、ADC与肿瘤细胞结合后，通过胞吞作用进入细胞，A错误；
B、依赖于细胞毒素和能识别肿瘤的单克隆抗体结合，所以ADC可特异性杀伤肿瘤细胞，而不损伤正常组织，B正确；
C、ADC上的抗体能够与肿瘤细胞表面的受体特异性结合，当ADC进入细胞后与溶酶体结合，药物释放出来发挥作用，起到靶向治疗的作用，C错误；
D、ADC中的单克隆抗体制备过程中不需用相应的细胞毒性药物免疫动物，只需要将药物与单克隆抗体接头结合，D错误。
故选B。
13. 某小组开展酶的特性探究实验，构建了如图的密闭实验装置，其中刻度滴管为H2O2进样器，集气器为气体收集器。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 用该装置探究“酶的高效性”时，应在两套实验装置的反应器中分别添加等量的水和肝脏研磨液
B. 用该装置探究“酶的专一性”时，实验的无关变量，如反应器中酶的种类pH等应保持相同
C. 用该装置探究“pH对H2O2酶活性的影响”时，pH的调节应在进样器与反应器中的液体混合后进行
D. 用该装置探究“pH对H2O2酶活性的影响”时，应保证各组实验的温度条件一致
【答案】D
【详解】A、用该装置探究“酶的高效性”时，应在两套实验装置的反应器中分别添加等量的无机催化剂和肝脏研磨液，A错误；
B、用该装置探究“酶的专一性”时，实验的无关变量，如温度、pH等应保持相同且适宜，酶的种类可能是自变量，B错误；
C、用该装置探究“pH对H2O2酶活性的影响”时，pH的调节应在进样器与反应器中的液体混合前进行，C错误；
D、用该装置探究“pH对H2O2酶活性的影响”时，温度是无关变量，应保证各组实验的温度条件相同且适宜，D正确。
故选D。
14. 为探究草药A对腹泻的疗效，研究人员对小鼠进行致病菌接种，构建腹泻模型开展实验，发现草药A除了具有抑菌作用外，对位于空肠和回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3（AQP3）相对表达量也有影响，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 本实验的自变量为是否接种致病菌、空肠和回肠黏膜细胞
B. 水在小鼠体内的吸收以自由扩散为主，协助扩散为辅
C. 致病菌主要侵染小鼠的回肠，对空肠的影响不明显
D. 模型组服用草药A后AQP3相对表达量升高，有利于缓解腹泻
【答案】D
【分析】物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，叫作自由扩散，也叫简单扩散。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式，叫作协助扩散转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、本实验的自变量为是否接种致病菌、是否使用草药A，A错误；
B、水在小鼠体内的吸收以协助扩散为主，自由扩散为辅，B错误；
C、空肠的对照组和模型组相比较，AQP3的相对表达量差异显著，回肠的对照组和模型组相比较，AQP3的相对表达量无明显差异，说明致病菌主要侵染小鼠的空肠，对回肠的影响不明显，C错误；
D、不论是空肠还是回肠，模型组服用草药A后AQP3相对表达量升高（即治疗组AQP3相对表达量均显著高于模型组），有利于缓解腹泻，D正确。
故选D。
15. 研究人员拟利用下图所示的目的基因片段和质粒构建基因表达载体。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 应选用SmaⅠ和XbalⅠ切割目的基因，SmaⅠ和AvrⅡ切割质粒
B. 应选用T4 DNA连接酶连接目的基因与质粒
C. 重组表达载体能被XbalⅠ识别并切割
D. 目的基因以β链为模板链进行转录
【答案】C
【分析】E．cliDNA连接酶只能连接黏性末端，T4DNA连接酶可连接黏性末端和平末端。
【详解】A、据表可知，AvrⅡ和XbalⅠ切割后可产生相同的黏性末端，由图可知，为了保证目的基因能正向接入载体，应选用SmaⅠ和XbalⅠ切割目的基因，SmaⅠ和AvrⅡ切割质粒，A正确；
B、图中用SmaⅠ切割后产生平末端，用AvrⅡ和XbalⅠ切割后产生黏性末端，所以应用T4DNA连接酶目的基因与质粒，B正确；
C、重组表达载体序列不能被AvrⅡ、XbalⅠ识别，不能被二者切割，C错误；
D、转录的方向为5'→3'端，据图可知，目的基因以β链为模板链进行转录，D正确。
故选C。
二、非选择题（共5题，共60分）
16. 泡菜母水中含有丰富的微生物，这些微生物是多轮使用后选择出来的，具有较好的发酵性能。研究人员欲从泡菜母水中分离优质乳酸菌种，流程如下。
请回答：
（1）步骤①使用的MRS培养基应为_________（填“固体”或“液体”）培养基。步骤②应采用_________法进行接种，可根据_________初步判断其为产乳酸的微生物，并将之选出。
（2）16S rDNA编码细菌核糖体16S rRNA，具有高度保守性，可用于菌种鉴定。提取初步筛选出的产乳酸微生物的DNA作为模板，依据_________的序列设计引物进行PCR扩增，利用_________技术检测PCR产物，并对目标条带对应的PCR样品纯化后测序，比对序列确定了3种乳酸菌L1、L2、L3。
（3）泡菜制作过程中需要使用高浓度盐水进行浸泡，其主要目的是_________。因此，需要对L1、L2、I3菌株进行耐盐能力鉴定，从中筛选出耐盐能力强的菌株，请设计一个实验结果记录表________。（ 泡菜制作时，盐水浓度通常为5%-20% ；培养24h后检测OD值作为菌株生长情况的指标）
【答案】（1）①. 液体 ②. 稀释涂布平板 ③. 出现透明圈
（2）①. 乳酸菌的16S rDNA/乳酸菌的16S rRNA ②. 琼脂糖凝胶电泳
（3）① 抑制杂菌生长 ②.
【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供 其生长繁殖的营养基质-培养基，用以培养、分离、鉴定、保存微生物或积累其代谢物。其中，不含凝固剂（如琼脂）、呈液体状态的培养基为液体培养基，呈固体状态的培养基为固体培养基。在液体培养基中加入琼脂后制成的琼脂固体培养基，是实验室中最常用的培 养基之一。微生物在琼脂固体培养基表面或内部生长，可以形成肉眼可见的菌落。
【小问1详解】
泡菜母水中含有很多的微生物菌种，使用步骤①的MRS培养基可以实现菌株的扩大培养，所以①使用的MRS培养基应为液体培养基。步骤②的目的是为了筛选产乳酸的微生物，所以要通过稀释涂布平板法接种。如果该微生物能够产乳酸，则该菌落周围会出现透明圈。
【小问2详解】
提取初步筛选出的产乳酸微生物的DNA作为模板，由于16S rDNA编码细菌核糖体16S rRNA，具有高度保守性，具有种属特异性，据此根据乳酸菌的16S rDNA序列设计引物进行PCR扩增，通过琼脂糖凝胶电泳来检测PCR产物。
【小问3详解】
泡菜制作过程中需要使用高浓度盐水进行浸泡，高浓度的盐水能使某些微生物脱水死亡，所以其主要目的是抑制杂菌生长。实验目的是对L1、L2、I3菌株进行耐盐能力鉴定，从中筛选出耐盐能力强的菌株。所以选择一系列的盐浓度（依次为5%、10%、15%、20%），至少做三个重复、再求平均值，这样可以减少实验误差。通过检测OD值作为菌株生长情况的指标，据此设计表格如下：
17. 无植物中的碳苷黄酮类化合物具有明显的抗糖尿病功效。水稻中的CYP93G2基因（大小为1557bp）在碳苷黄酮类化合物的生物合成中发挥重要作用研究人员将该基因转入番茄，使其在番茄果实中特异性表达，以获得含有抗糖尿病有效成分的可食用番茄。
请回答：
（1）过程①和②需要用到的酶分别为________、________。将目的基因与克隆载体A连接后导入经______（填物质）处理的大肠杆菌细胞，从而实现对目的基因的克隆。
（2）实验中使用的p2A11启动子应具备的特点是________。
（3）用农杆菌介导番茄转化时，T-DNA能转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的______上。以被侵染的番茄茎段作为外植体，经过______过程形成植株。
（4）用PCR等技术鉴定目的基因是否成功导入番茄，结果如图所示。据此判断，样本______（填序号）为非转基因植株，无法进一步使用。其余样本还需进行基因测序，原因是_______。
（5）经鉴定，转基因番茄果实中成功表达了碳苷黄酮类化合物，上市前还需进行哪些研究__________（答出1点即可）。
【答案】（1）①. 逆转录酶 ②. DNA聚合酶 ③. Ca2+
（2）在番茄果实中特异性表达
（3）①. 染色体 ②. 植物组织培养
（4）①. 2、4 ②. PCR技术的特异性不强等原因，电泳条带不一定都是目的基因
（5）需要对其含有的其他营养成分进行检测，以防转入的基因影响其他基因表达，合成其他不明成分的物质。
【小问1详解】
由图可知①和②是以RNA为模板合成（或目的基因）基因的过程，具体过程是以mRNA为模板，在逆转录酶的催化下合成的一条链，然后又以该单链为模板在聚合酶催化下合成了双链。故需要用到逆转录酶和聚合酶，用Ca2+处理的大肠杆菌，大肠杆菌易于接受外界的DNA。
【小问2详解】
由于目的基因要在番茄果实中表达，因此实验中使用的p2A11启动子应具备的特点是在蕃茄果实中特异性表达的特点。
【小问3详解】
用农杆菌介导番茄转化时，T-DNA能转移到被侵染的细胞，并且整合到该细胞的染色体上。通过植物组织培养技术，利用植物细胞的全能性，可以形成完整的植株。
【小问4详解】
根据题意，水稻中的CYP93G2基因，大小为1557bp，用PCR等技术鉴定目的基因是否成功导入番茄的电泳图中1、3、4、6都出现了大小在1500bp左右的条带，而2和5没有，因此样本2、5为非转基因植株，而其余样本还需要进一步的基因测序，因为PCR技术的特异性不强等原因，电泳条带不一定都是目的基因。
【小问5详解】
转基因番茄在上市前，还需要对其含有的其他营养成分进行检测，以防转入的基因影响其他基因表达，合成其他不明成分的物质。
18. 研究发现，纳米材料石墨烯（FLG）能够促进叶绿体的光合作用，提高作物产量。为研究FLG促进光合作用的机制，科研人员以水稻为材料开展实验。
请回答：
（1）可以运用_______法追踪FLG的转移路径和位置分布。初步研究表明，进入叶绿体的FLG会被定位至类囊体和叶绿体基质中。
（2）为研究FLG促进光合作用的具体阶段，科研人员提取分离出类囊体和叶绿体基质进行实验，装置如图1所示。在最适温度下检测有添加和无添加FLG处理时，AB两组的光合作用活性，结果如图2。
①实验过程中应保证_______（答出2点即可）等无关变量相同且适宜。
②由图2结果推测， FLG促进的是光反应阶段而不是暗反应阶段，判断依据是_______。
（3）为研究FLG对光反应阶段的具体促进机制，科研人员测定不同处理时水稻叶片的光合色素含量（图3），实验结果表明_________。据此推测，FLG促进光合作用的机制可能是_________。
【答案】（1）同位素标记法
（2）①. 光照强度、二氧化碳浓度 ②. A组添加了FEG的光合作用强度大于对照组，而B组中添加了FEG的光合作用强度和对照组几乎一致
（3）①. FLG对光合色素的含量没有影响 ②. FLG增强了酶的活性
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段进行，光合作用在叶绿体中进行，光反应的场所位于类囊体膜，暗反应的场所在叶绿体基质。光反应的发生需要叶绿体类囊体膜上的色素、酶参与。
【小问1详解】
追踪FLG的转移路径和位置分布需用同位素标记法。
【小问2详解】
该实验的自变量是有无FLG处理，所以影响光合作用的光照强度和二氧化碳浓度属于无关变量，要保证相同且适宜。
根据曲线图可知A组添加了FEG的光合作用强度大于对照组，而B组中添加了FEG的光合作用强度和对照组几乎一致，所以FEG促进的是光反应阶段。
【小问3详解】
根据柱形图判断无论是否添加FEG，三种色素的含量无差异，所以FEG不影响色素的含量，可能是影响了没得活性，使酶的活性增强，从而使光反应速率加快。
19. 尿酸是人体嘌呤分解代谢的终产物之一，肾脏是尿酸的主要排泄器官，尿酸在肾脏中的转运机制如下图所示。高尿酸血症（HUA）患者血液中尿酸水平过高，可能出现痛风等疾病。

请回答：
（1）人体血液中的尿酸主要由体内的_________（答出2种化合物即可）分解代谢产生。
（2）肾小管上皮细胞膜上的URAT1、GLUT9、OAT1、NPT4是参与尿酸转运的相关蛋白，其合成与加工过程需要_______、_______、_______、高尔基体等细胞器的协调配合。
（3）萆薢（bì xiè）分清丸为治疗泌尿系统疾病的经典药方，具有较好的抗菌、消炎、利尿的功效。为探究草薛分清丸对HUA的治疗效果，研究人员尝试通过构建HUA模型大鼠开展实验，部分处理及结果如下表所示。
注：SUA为血液中尿酸的浓度；别嘌醇是一种治疗高尿酸血症的西药。
①表中“？”的处理为_________。
②实验结果表明萆薢分清丸能降低HUA大鼠的血液中尿酸的浓度，判断依据是________。
③综上，推测萆薢分清丸治疗HUA的机制是_________。
【答案】（1）腺嘌呤、鸟嘌呤
（2）①. 核糖体 ②. 内质网 ③. 线粒体
（3）①. 灌胃等量清水 ②. D组大鼠血液中尿酸浓度(SUA)低于B组 ③. 萆薛分清丸能降低肾小管上皮细胞膜上的URAT1和GLUT9的含量，有利于减少尿酸(UA)的重吸收，同时升高肾小管上皮细胞膜上的OAT1的含量，有利于尿酸(UA)从血液运至肾小管，从而导致血液中尿酸浓度(SUA)下降
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在 游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内， 再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白 质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外，在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体。
【小问1详解】
尿酸是人体嘌呤分解代谢的终产物之一，体血液中的尿酸主要由体内的腺嘌呤、鸟嘌呤等分解代谢产生。
【小问2详解】
肾小管上皮细胞膜上的URAT1、GLUT9、OAT1、NPT4是参与尿酸转运的相关蛋白，这些蛋白质需要分泌到细胞膜上发挥作用，其合成与加工过程需要核糖体、内质网、线粒体和高尔基体等细胞器的协调配合。
【小问3详解】
高尿酸血症（HUA）患者血液中尿酸水平过高，可能出现痛风等疾病。为探究草薛分清丸对HUA的治疗效果，科学家构建了HUA模型大鼠开展研究。
①根据表格数据，A组是对照组，B、C、D都是实验组。A组和B组相比，实验材料不同（A组是健康大鼠、B组是模型大鼠），为了控制单一变量，处理方法应该与A组相同，所以B组表中“？”的处理为灌胃等量生理盐水。
②实验结果表明萆薢分清丸能降低HUA大鼠的血液中尿酸的浓度，说明萆薢分清丸具有治疗作用。B组和D组相比，自变量是有无灌胃萆薢分清丸，可见灌胃萆薢分清丸后，D组的SUA含量显著低于B组。
③比较D组和B组的实验数据，发现灌胃萆薢分清丸后，URAT1和GLUT9的含量均下降，OAT1的含量升高。根据示意图，URAT1和GLUT9的作用是使肾小管管腔的UA重吸收进入组织液，OAT1的作用是使的UA进入肾小管上皮细胞。综上，可推测萆薢分清丸治疗HUA的机制是萆薢分清丸能降低肾小管上皮细胞膜上的URAT1和GLUT9的含量，有利于减少尿酸(UA)的重吸收，同时升高肾小管上皮细胞膜上的OAT1的含量，有利于尿酸(UA)从血液运至肾小管，从而导致血液中尿酸浓度(SUA)下降。
20. 富含氮磷的污水排入水体会导致铜绿微囊藻疯长，利用溶藻细菌进行治理具有成本低、安全环保等优点。但溶藻过程中，藻细胞内氮、磷等元素的释放会使水体富营养化程度加重。为解决上述问题，科研人员将溶藻菌R1与脱氮除磷菌B8融合，以期获得溶藻、脱氮、除磷效率均较高的三效工程菌。
请回答：

（1）过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除_______。过程②依据的生物学原理是_______。
（2）过程③用_______（接种工具）进行平板划线得到纯培养物，根据在_______（填“固体”或“液体”）培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。
（3）用R1、B8、HL三种菌分别处理铜绿微囊藻，测定相关指标，结果如下表所示。
据此，科研人员认为HL_________（填“符合” 或“不符合”）三效工程菌的要求，判断依据是_______。
（4）为了进一步探究菌株HL的溶藻机理，设置以下5种处理方式：
A.HL菌发酵液
B.发酵一段时间后，除去HL菌的发酵液
C.经高温灭菌的HL菌发酵液
D.用超纯水洗涤HL菌，并制备成菌悬液
E.液体培养基
测定各组的溶藻效果，结果如图。据此推测HL的溶藻机理是_______。

【答案】（1）①. 细胞壁 ②. 细胞膜具有流动性
（2）①. 接种环 ②. 固体
（3）①. 符合 ②. HL具有高效溶藻，稳定脱氮除磷能力
（4）HL可分泌溶解铜绿微囊藻的细胞壁的物质，导致铜绿微囊藻细胞破碎死亡
【分析】平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。
小问1详解】
过程①需利用溶菌酶处理细菌，以去除细胞壁。过程②原生质体融合，依据的生物学原理是细胞膜具有流动性。
【小问2详解】
接种微生物，平板划线法是通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，根据在固体培养基上观察的菌落特征，筛选出杂种菌株HL。
【小问3详解】
由图表可知，R1、B8、HL三种菌中，HL溶藻率最高，脱氮率和除磷率相对较高，据此，科研人员认为HL符合三效工程菌的要求，判断依据是HL具有高效溶藻，稳定脱氮除磷能力。
【小问4详解】
由图可知，ABC三组溶藻率高，三组都含有HL的代谢产物，推测HL的溶藻机理是HL可分泌溶解铜绿微囊藻的细胞壁的物质，导致铜绿微囊藻细胞破碎死亡。选项
研究
科学方法
A
细胞学说的建立
不完全归纳法
B
从细胞匀浆中依次分离出不同细胞器
差速离心法
C
利用变形虫细胞分割实验探究细胞核的功能
自变量控制中的“减法原理”
D
罗伯特森在电镜下看到细胞膜的暗亮-暗结构
建构物理模型
选项
实验过程
结果或结论
A
利用水绵和需氧细菌进行实验，在黑暗中用极细的光束照射水绵
细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，说明叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B
在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂（悬浮液中有H2O没有CO2）
叶绿体在光照下释放出O2，说明光合作用释放的O2中的O全部来自水
C
用无水乙醇分离菠菜叶片中的色素
滤纸条上有4条不同颜色的色素带，从上到下依次为黄色、橙黄色、蓝绿色、黄绿色
D
向兔血中加入预冷的酒精进行DNA粗提取
溶液中出现的白色丝状物即为粗提取的DNA
名称
识别序列及切割位点
名称
识别序列及切割位点
SmaⅠ
CCC↓GGG
GGG↑CCC
EcRⅠ
G↓AATTC
CTTAA↑G
AvrⅡ
C↓CTAGG
GGATC↑C
XbalⅠ
T↓CTAGA
AGATC↑T
组别
处理
SUA/μuml·L-1
各转运蛋白mRNA的相对含量
URAT1
GLUT9
OAT1
A组
健康大鼠+灌胃生理盐水
277.78
1.00
1.00
1.00
B组
模型大鼠+ ?
777.78
6.86
3.86
0.31
C组
模型大鼠+灌胃别嘌醇
283.33
1.05
1.45
3.92
D组
模型大鼠+灌胃萆薢分清丸
333.34
2.19
1.48
3.21
菌株种类
溶藻率/%
脱氮率/%
除磷率/%
B8
9
78
82
R1
72
20
5
HL
82
59
60