[生物][期末]山东省济宁市2023-2024学年高二下学期期末质量检测试题(解析版)

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1. 2024年4月，科学家发现了第一种能固氮的单细胞真核生物—贝氏布拉藻，其内部存在“特殊氨工厂一硝基体”，可以固定空气中的氮气。研究发现“硝基体”曾经是某种固氮细菌，开始生活在藻类内部，后成为其共生体，“硝基体”中大约有一半蛋白质编码依赖宿主基因组。下列叙述错误的是（ ）
A. 贝氏布拉藻与固氮细菌所属的生命系统结构层次不完全相同
B. 贝氏布拉藻与固氮细菌均可将空气中的氮气转化为可利用氮
C. 贝氏布拉藻中的“硝基体”结构中含有一定的环状DNA分子
D. 贝氏布拉藻中的“硝基体”结构的形成可为线粒体的起源提供线索
【答案】A
【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，生物圈是最大的生态系统。
【详解】A、贝氏布拉藻和固氮细菌都属于单细胞生物，既属于细胞层次，又属于个体层次，A错误；
B、贝氏布拉藻与固氮细菌均可将空气中的氮气转化为氨，进而形成有机氮，即贝氏布拉藻与固氮细菌均可将空气中的氮气转化为可利用氮，B正确；
C、“硝基体”曾经是某种固氮细菌，有自己的环状DNA分子，故贝氏布拉藻中的“硝基体”结构中含有一定的环状DNA分子，C正确；
D、线粒体的起源与“硝基体”的起源相似，故贝氏布拉藻中的“硝基体”结构的形成可为线粒体的起源提供线索，D正确。
故选A。
2. 范仲淹的《江上渔者》云：“江上往来人，但爱鲈鱼美”。鲈鱼富含蛋白质、脂肪、糖类等营养物质。下列叙述正确的是（ ）
A. 脂质、糖类都不含N元素
B. 蛋白质、脂肪和糖原都属于生物大分子
C. 糖类可参与细胞间的信息交流，但脂质不能参与信息交流
D. 蛋白质、糖类、脂质的转化，可以通过细胞呼吸过程联系起来
【答案】D
【分析】几丁质，又称壳多糖，是一种广泛存在于自然界中的含氮多糖类生物性高分子。
【详解】A、脂质中的磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，糖类中的几丁质含有N元素，A错误；
B、脂肪属于生物小分子，B错误；
C、糖类在细胞间的信息交流中扮演着重要角色，主要通过形成糖蛋白等复合物来实现，虽然脂质本身不直接作为信息分子，但它们可以构成细胞膜的重要组成部分，为细胞间的信息交流提供物理基础和结构支持，C错误；
D、蛋白质、糖类、脂质的转化，可以通过细胞呼吸过程联系起来，故细胞呼吸是生物体代谢的枢纽，D正确。
故选D。
3. 图示为线粒体与溶酶体之间的三种相互作用示意图。下列叙述正确的是（ ）
A. 溶酶体中的水解酶在游离的核糖体中合成，所需能量全部由线粒体提供
B. 溶酶体可为线粒体的分裂标记裂变位点，该过程一定与细胞分裂同步进行
C. 溶酶体水解大分子得到的葡萄糖等产物可进入线粒体，为有氧呼吸提供原料
D. 功能失调的线粒体产生自由基导致细胞衰老，失调的线粒体主要以自噬方式被清除
【答案】D
【分析】溶酶体是消化车间，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与病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。
【详解】A、溶酶体中的水解酶先在游离的核糖体中合成一段肽链，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，细胞质基质和线粒体均可为该过程提供能量，A错误；
B、真核细胞的细胞分裂涉及到染色体的数目、行为变化，线粒体无染色体，因此线粒体的分裂与细胞分裂不能同步进行，B错误；
C、葡萄糖在细胞质基质被分解成丙酮酸，丙酮酸进入线粒体，为有氧呼吸提供原料，C错误；
D、细胞自噬指的是在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，若线粒体功能失调会被溶酶体通过自噬的方式降解，D正确。
故选D。
4. CFTR和MDR蛋白是一类ABC转运器，其工作机制如图所示。囊性纤维化患者的CFTR转运Cl-功能异常，导致患者支气管中黏液增多，造成细菌感染。MDR蛋白在肿瘤细胞中高表达，能将抗癌药物从细胞内排出。下列叙述错误的是（ ）

A. ABC转运器工作过程体现了膜的选择透过性
B. Cl-通过CFTR运输时，不需要与载体蛋白结合
C. 转运Cl-时，CFTR消耗ATP水解提供的能量并发生磷酸化
D. 抑制肿瘤细胞中MDR蛋白构象改变，可以降低肿瘤细胞的抗药性
【答案】B
【详解】A、囊性纤维化患者的CFTR转运Cl-功能异常，导致患者支气管中黏液增多，MDR蛋白在肿瘤细胞中高表达，能将抗癌药物从细胞内排出，说明ABC转运器能特异性运输物质，工作过程体现了膜的选择透过性，A正确；
B、CFTR是运输Cl-的载体蛋白，Cl-通过CFTR运输时，需要与载体蛋白结合，B错误；
C、结合图示分析，CFTR消耗ATP水解提供的能量并发生磷酸化，从而转运Cl-，C正确；
D、MDR蛋白在肿瘤细胞中高表达，能将抗癌药物从细胞内排出，若抑制肿瘤细胞中MDR蛋白构象改变，可以减少抗癌药物从细胞内排出，从而降低肿瘤细胞的抗药性，D正确。
故选B。
5. 为研究酒精对细胞的毒害，生物兴趣小组进行了下面实验：配制不同浓度的酒精溶液，分别浸泡生长状况相同的洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞1个、2个和3个单位时间。取出材料置于蒸馏水中漂洗10min，制作临时装片，一侧滴入0.3g/mL的蔗糖溶液，观察并统计质壁分离细胞所占百分率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 实验选择洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞是因为其大液泡有颜色
B. 实验需先在低倍镜下找到所要观察的细胞移到视野中央，再换高倍镜观察
C. 实验结果说明生长状况相同的洋葱表皮细胞对酒精毒害的耐受力是不同的
D. 若增加处理时间为2.5个单位时间组，推测曲线与横轴交点在15%与25%之间
【答案】B
【分析】由题意可知，自变量为不同浓度酒精处理时间和不同浓度的酒精，因变量是质壁分离细胞所占百分率。一定范围内，酒精浓度增大，质壁分离细胞所占百分率降低，处理时间延长，质壁分离细胞所占百分率降低。
【详解】A、洋葱紫色鳞片叶外表皮细胞中的液泡有颜色，有利于观察质壁分离的现象，A正确；
B、该实验需要观察并统计质壁分离细胞所占百分率，因此只要利用低倍镜观察即可，B错误；
C、据图分析，同一浓度酒精溶液处理相同时间，有的细胞能发生质壁分离，有的细胞没有发生质壁分离，说明生长状况相同的洋葱表皮细胞对酒精毒害的耐受力是不同的，C正确；
D、处理时间为2.5个单位时间组的实验结果应该在2个单位时间组和3个单位时间组之间，因此推测曲线与横轴交点在15%与25%之间，D正确。
故选B。
6. β-淀粉酶能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，β-淀粉酶不耐高温，在pH=3.3时仍有部分活性。50°C条件下，β-淀粉酶经淀粉、Ca2+等处理，在不同时间保存后，酶活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 可通过检测还原性糖生成量来计算酶的相对活性，比较得出酶活性相对值
B. β-淀粉酶降低淀粉水解所需的活化能的能力在pH=3.3时最大
C. 实验最有利于稳定β-淀粉酶的空间构象的处理方式是30mml·L-1Ca2+处理
D. 对β-淀粉酶的处理方式不同，该酶活性最高的出现时间不同
【答案】A
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶具有专一性、高效性、作用条件温和的特性。
【详解】A、生成物的生成量，可以计算酶的相对活性，生成量越多，酶活性越高，A正确；
B、β-淀粉酶在pH=3.3时仍有部分活性，不能确定β-淀粉酶降低淀粉水解所需的活化能的能力在pH=3.3时最大，B错误；
C、比较可知，30mml·L-1Ca2++2%淀粉的处理方式更有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性，C错误；
D、看图可知，对β-淀粉酶的处理方式不同，该酶活性最高的出现时间可能相同，D错误。
故选A。
7. 下列关于细胞中ATP与ADP相互转化的叙述，错误的是（ ）
A. 真核细胞和原核细胞均能合成ATP
B. 人体细胞中，合成ATP的能量可来自于糖类和脂肪
C. 蛋白质合成旺盛的细胞中，ATP的合成速率小于水解速率
D. ATP与ADP相互转化过程，能量的来源和去向不同，可同时发生在同一场所
【答案】C
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因，使得这种化学键不稳定，末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势，也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化。
【详解】A、呼吸作用和光合作用都可合成ATP，真核细胞和原核细胞都能进行呼吸作用，有的还可以进行光合作用，故两者均能合成ATP，A正确；
B、人体细胞中，糖类和脂肪氧化分解释放的能量有一部分可用于合成ATP，B正确；
C、蛋白质合成旺盛的细胞中，ATP的合成速率与水解速率处于动态平衡中，C错误；
D、ATP水解释放的能量，来自高能磷酸键的化学能，并用于生命活动；合成ATP的能量来自有机物氧化分解释放的能量、太阳能，储存于高能磷酸键中，ATP与ADP相互转化过程，可同时发生在同一场所，D正确。
故选C。
8. 受到机械损伤后的樱桃易烂，推测其与机械损伤引起樱桃有氧呼吸速率改变有关。图1表示樱桃的细胞呼吸过程，A~E表示物质，①~④表示过程。为验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高，设计实验装置如图2所示，忽略外界环境因素影响。下列说法错误的是（ ）
A. 图1①②③④四个过程中，过程④释放能量最多
B. 图1中B代表CO2，其中的氧元素均来源于葡萄糖
C. 图2一定时间内，有色液滴向左移动距离，可代表樱桃的有氧呼吸速率
D. 要达实验目的需增设一套装置，向容器内加入等量受到机械损伤后的樱桃进行实验
【答案】B
【分析】有氧呼吸的过程：第一阶段发生在细胞质基质，葡萄糖在酶的催化作用下生成丙酮酸和少量的[H]，释放少量能量，第二阶段发生在线粒体基质，丙酮酸和水发生反应，被彻底分解成二氧化碳和[H]，释放少量能量，第三阶段发生在线粒体内膜上，[H]和氧气反应生成水，并释放大量能量。无氧呼吸过程：全过程发生在细胞质基质中，第一阶段和有氧呼吸相同，第二阶段丙酮酸被还原生成乳酸或酒精和二氧化碳。
分析图1，①过程是有氧呼吸（或无氧呼吸）的第一阶段，②过程是无氧呼吸的第二阶段，③过程是有氧呼吸的第二阶段，④过程是有氧呼吸的第三阶段，A是水，B是二氧化碳，C是[H]（NADH、还原型辅酶Ⅰ），D是氧气，E是酒精。
【详解】A、图中①②③④四个过程中产生能量最多的是④过程是有氧呼吸的第三阶段，A正确；
B、分析图1，①过程是有氧呼吸（或无氧呼吸）的第一阶段，②过程是无氧呼吸的第二阶段，③过程是有氧呼吸的第二阶段，④过程是有氧呼吸的第三阶段，A是水，B是二氧化碳，二氧化碳中的氧来源于第一阶段和第二阶段的葡萄糖和水，B错误；
C、图2一定时间内，有色液滴向左移动距离，代表吸收氧气的量，可代表樱桃的有氧呼吸速率，C正确；
D、为验证机械损伤能引起樱桃有氧呼吸速率升高，要达实验目的需增设一套装置，向容器内加入等量受到机械损伤后的樱桃进行实验，D正确。
故选B。
9. 生长和衰老，出生和死亡，都是生物界的正常现象，也是细胞的正常现象。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞衰老后，细胞核的体积会变小，染色质收缩
B. 若水稻某细胞中存在叶绿素，不能说明该细胞已经发生细胞分化
C. 细胞凋亡是自然过程，有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡
D. 老年人出现老年斑是由于酪氨酸酶活性增强导致色素积累的结果
【答案】C
【详解】A、细胞衰老后，细胞体积变小，细胞核的体积会变大，染色质收缩，A错误；
B、若水稻某细胞中存在叶绿素，说明该细胞已经发生细胞分化，即表现为功能专门化，B错误；
C、细胞凋亡受基因控制，是一种自然生理过程，对多细胞生物体完成正常发育起着非常关键的作用，有利于个体生长发育，有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡，C正确；
D、老年人出现老年斑是由于衰老细胞膜物质转运功能下降引起的，进而导致色素在细胞中积累，表现为老年斑，D错误。
故选C。
10. 植物甲抗旱、抗病性强，植物乙分蘖能力强、结实性好。科研人员通过植物体细胞杂交技术培育出兼有甲、乙优良性状的植物丙，过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程①中酶处理的时间差异可能与两亲本细胞壁结构差异有关
B. 过程②中常用电融合法诱导原生质体融合和细胞壁的再生
C. 过程③中杂种细胞的形成与高尔基体的活动有关
D. 过程④和⑤的培养基需要添加生长素和细胞分裂素
【答案】B
【详解】A、酶解是为了去除植物细胞的细胞壁，过程①中酶处理的时间不同，说明两种亲本的细胞壁结构有差异，A正确；
B、过程②为人工诱导原生质体的融合，可用电融合法进行诱导，③表示细胞壁的再生，B错误；
C、过程③中杂种细胞的细胞壁的形成与高尔基体的活动有关，C正确；
D、过程④脱分化和⑤再分化的培养基中均需要添加生长素和细胞分裂素，但在两个过程中比例不同，D正确。
故选B。
11. 2024年5月，我国成功实施了世界首例自体再生胰岛移植手术治愈了一位糖尿病患者。该技术的核心在于通过向患者血液中的PBMC细胞导入关键基因，重编程为多能干细胞（iPS），进一步诱导成为内胚层干细胞，最终在体外再造胰岛组织。下列叙述正确的是（ ）
A. 内胚层干细胞诱导分化成胰岛组织，体现了细胞核的全能性
B. 关键基因表达改变PBMC内部环境，使iPS细胞功能趋向专门化
C. 利用再生胰岛组织进行自体移植，理论上可避免免疫排斥反应
D. 与胚胎干细胞相比，iPS细胞用于再生医学不存在伦理争议
【答案】C
【分析】细胞分化是指在个体发育中，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；细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】A、内胚层干细胞诱导分化成胰岛组织，该过程没有体现细胞核的全能性，A错误；
B、题意显示，通过向患者血液中的PBMC细胞导入关键基因，重编程为多能干细胞（iPS），进一步诱导成为内胚层干细胞，最终在体外再造胰岛组织，该事实说明关键基因导入改变PBMC细胞的结构和功能，使iPS细胞功能趋向专门化，但没有改变PBMC内部环境，B错误；
C、利用再生胰岛组织进行自体移植，理论上可避免免疫排斥反应，同时也能解决器官短缺问题，C正确；
D、将特定转录因子导入成纤维细胞，获得了诱导多能干细胞（简称iPS细胞），类似于胚胎干细胞，而胚胎干细胞取自胚胎，故与胚胎干细胞相比，使用iPS细胞治疗疾病更不易涉及伦理问题，D错误。
故选C。
12. 下列关于“筛选”或“检查”等操作，叙述正确的是（ ）
A. 单倍体育种无需筛选即可获得遗传性状稳定的纯合新品种
B. 制备单克隆抗体时，需用特定的选择性培养基筛选能产生所需抗体的杂交瘤细胞
C. 进行胚胎移植前，要对供体和受体进行免疫检查，以防止发生免疫排斥反应
D. 培育转基因抗虫棉时，要从个体生物学水平筛选是否赋予了棉花抗虫特性
【答案】D
【分析】单克隆抗体制备的两次筛选：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杂交瘤细胞。
【详解】A、单倍体育种时，一般需要人工诱导染色体数目加倍获得纯合子之后，再进行筛选，获得遗传性状稳定的纯合新品种，A错误；
B、制备单克隆抗体时，用特定的选择性培养基可以筛选出杂交瘤细胞，但并不能选出产生所需抗体的杂交瘤细胞，B错误；
C、胚胎移植前，不需要对供体和受体进行免疫检查，因为受体子宫对外来胚胎一般不会产生免疫排斥反应，C错误；
D、培育转基因抗虫棉时，转入的抗虫基因不一定正常表达，抗虫基因即使表达个体也不一定具有抗虫特点，所以需从分子水平及个体水平进行筛选，D正确。
故选D。
13. PCR技术可以快速扩增特定基因。下列叙述错误的是（ ）
A. 真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活
B. 以1个DNA分子为模板进行n次循环，共需2n-1个引物
C. PCR每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步
D. 通过PCR等技术可以检测目的基因是否插入染色体DNA上
【答案】B
【分析】PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。扩增的过程是：目的基因DNA受热变性后解为单链，引物与单链相应互补序列结合：然后以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，即将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，如此重复循环多次。
【详解】A、真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活，因此PCR反应缓冲液中一般要添加 Mg2+，A正确；
B、DNA复制过程中，每个子链的形成都需要一个引物，以1个DNA分子为模板进行n次循环，形成的子代DNA分子数为2n，含有的DNA链为2n+1，由于两条亲代链不含引物，因此需要2n+1-2个引物，B错误；
C、PCR每次循环一般可以分为变性、复性和延伸三步，C正确；
D、检测目的基因是否插入染色体DNA上可通过PCR等技术进行检测，D正确。
故选B。
14. 基因工程和蛋白质工程在农牧业、环境、能源和医药卫生等领域得到广泛应用。下列叙述正确的是（ ）
A. 将赖氨酸合成酶基因导入玉米细胞，获得富含赖氨酸的转基因玉米
B. 将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊乳腺细胞中，即可获得乳腺生物反应器
C. 通过改造胰岛素关键区域氨基酸序列获得速效胰岛素类似物属于基因工程的应用
D. 用转基因动物作为器官移植的供体时，导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达
【答案】D
【详解】A、我国科学家将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米，获得富含赖氨酸的转基因玉米，A错误；
B、转基因动物中常用的受体细胞为受精卵，通过显微注射技术将含有人凝血因子基因的表达载体导入羊受精卵中，获得生产人凝血因子的乳腺生物反应器，B错误；
C、通过改造胰岛素关键区域氨基酸序列获得速效胰岛素类似物属于蛋白质改造工程，C错误；
D、用转基因动物作为器官移植的供体时，导入某种调节因子以抑制抗原决定基因的表达，这样可以减少排异现象的发生，D正确。
故选D。
15. 现代生物技术造福人类的同时，也可能引起安全和伦理问题，下列叙述正确的是（ ）
A. 我国禁止生殖性克隆人，同时反对治疗性克隆
B. 基因身份证可为疾病治疗提供可靠依据，其数据不应成为隐私
C. 用转录因子诱导成纤维细胞转化为iPS细胞可能带来致癌风险
D. 生物武器包括致病菌类和病毒类等，而生化毒剂属于化学武器
【答案】C
【分析】关注生殖性克隆人引发的伦理争论，认同我国禁止任何生殖性克隆人研究，并警惕用新技术研究生殖性克隆人。认同生物武器给人类特别是我国人民带来过严重伤害，能够坚决支持我国政府反对生物武器及其技术和设备扩散的立场，做好应对生物武器可能带来灾难的思想和物质准备。
【详解】A、我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查，A错误；
B、基因身份证可为疾病治疗提供可靠依据，但数据应是个人隐私，B错误；
C、我国科学家用4种小分子化合物诱导小鼠的成纤维细胞转变成了iPS细胞，这一技术在一定程度上避免了用特定的转录因子诱导iPS细胞可能带来的致癌风险，C正确；
D、生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类等，例如，天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌都可以用来制造生物武器，D错误。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 科研人员通过差速离心法从某哺乳动物肝脏中分离出破碎的细胞膜和内质网，再通过密度梯度离心法进一步分离，并测定不同密度的组分中磷脂、蛋白质和RNA的含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 图示中的RNA可能来源于粗面内质网上的核糖体
B. 将肝脏细胞放在生理盐水中可获得各种细胞器和其他物质组成的匀浆
C. 通过密度梯度离心法进一步分离时，内质网较核糖体更靠离心管底部
D. 若用该动物的成熟的红细胞进行相同的实验，可得到类似的实验结果
【答案】A
【分析】细胞膜、内质网的主要成分是蛋白质和磷脂分子，粗面内质网上含有核糖体，核糖体的成分是蛋白质和RNA。
【详解】A、核糖体的成分是蛋白质和RNA，因此推测图示中的RNA可能来源于粗面内质网上的核糖体，A正确；
B、将肝脏细胞放在清水中，使其吸水涨破，可获得各种细胞器和其他物质组成的匀浆，B错误；
C、据图示分析，相对磷脂分子和蛋白质，RNA出现在密度较大的区域，核糖体的成分是蛋白质和RNA，说明通过密度梯度离心法进一步分离时，核糖体较内质网更靠离心管底部，C错误；
D、动物成熟的红细胞没有内质网，没有核糖体，无法得到类似的实验结果，D错误。
故选A。
17. 离体叶绿体在光照条件下光解水，释放出O2并将蓝色的氧化剂2，6-二氯靛酚还原为无色，实验中可通过测量OD值来反应水光解的程度，其OD值与水光解程度成反比。研究人员从菠菜叶中获得离体叶绿体，在反应体系中加入2，6-二氯靛酚不加CO2），测定在不同蔗糖浓度下的OD值，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 2，6-二氯靛酚在反应体系中作为氢受体
B. 离体叶绿体不能直接置于蒸馏水中，以免吸水涨破
C. 维持叶绿体形态和功能的最适蔗糖浓度是0.4ml/L
D. 若该实验中光照强度突然增强，短时间内C3含量会下降
【答案】AB
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】A、离体叶绿体在光照条件下光解水，释放出O2和NADPH并将蓝色的氧化剂2，6-二氯靛酚还原为无色，所以2，6-二氯靛酚在反应体系中作为氢受体，A正确；
B、离体叶绿体不能直接置于蒸馏水中，以免吸水涨破，B正确；
C、实验中可通过测量 OD值反应水光解的程度，OD值越大，水光解程度越小，渗透压改变越少，渗透压对菠菜叶离体叶绿体形态的维持具有重要作用，渗透压过高，会导致叶绿体失水皱缩，进而影响光合作用，所以维持叶绿体形态和功能的最适蔗糖浓度是0.8ml/L，C错误；
D、在一定范围内，随着光照强度的增强，OD值减小，水光解程度增加，光合作用强度增强。增加光照强度，离体叶绿体光合速率增强，光反应增强，产生的ATP和NADPH增多，C3还原速率加快，CO2固定速率暂时不变，但反应体系中不加CO2，所以不确定C3含量变化，D错误。
故选AB。
18. 二甲双胍（Met）是常用口服降血糖药物，某科研机构为检测其是否能抑制肿瘤细胞的增殖，做了对照组、低浓度Met组、高浓度Met组共三组实验，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
分裂间期包括G1、S、G2期
A. 该实验的自变量是Met的有无
B. Met处理可导致细胞不能正常进入分裂期
C. Met的作用机理可能是抑制DNA复制
D. Met浓度越高抑制肿瘤细胞增殖效果越好
【答案】BC
【分析】分析图片，与对照组相比，两种Met浓度处理后的G1期的细胞都增多了，而S期、G2期和M期的细胞都减少了，说明Met可将肝癌细胞的增殖阻滞在G1期，G1期细胞不能正常进入分裂期，推测Met可能抑制DNA复制而使肝癌细胞无法增殖。
【详解】A、根据图示，该实验的自变量是横轴，为对照组、低浓度Met组、高浓度Met组，即该实验的自变量是Met的浓度的高低，A错误；
B、C、与对照组相比，两种Met浓度处理后的G1期的细胞都增多了，而S期、G2期和M期的细胞都减少了，说明Met可将肝癌细胞的增殖阻滞在G1期，G1期细胞不能正常进入分裂期，推测Met可能抑制DNA复制而使肝癌细胞无法增殖，B正确，C正确；
D、只做了两组的实验，无法得出Met浓度越高抑制肿瘤细胞增殖效果越好的结论，D错误。
故选BC。
19. 于栖息地丧失，东北虎数量锐减，科学家通过体内授精、胚胎移植等方法拯救东北虎，其过程如下图。下列说法错误的是（ ）
A. 过程①体内受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等步骤
B. 过程②通常不用穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性
C. 丁受体必须和甲、乙进行同期发情处理
D. 戊的遗传物质来自于甲和乙，己的遗传物质只来自于乙
【答案】ACD
【分析】胚胎移植的基本程序：①对供、受体的选择和处理（用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
【详解】A、体外受精主要包括卵母细胞的采集、精子的获能和受精等几个主要的步骤，A错误；
B、可采用梯度离心、紫外线短时间照射等方法，在没有穿透卵母细胞透明带的情况下去核或使其中的DNA变性，从而达到去核的目的，B正确；
C、在胚胎移植前要对接受胚胎的受体和供体进行同期发情处理，使受体的生理状况相同，因此丁受体必须和甲进行同期发情处理，乙不需要进行同期发情处理，C错误；
D、分析题图可知，戊的遗传物质来自于甲和丙，己的遗传物质来自于甲和乙，D错误。
故选ACD。
20. 下列关于“DNA的粗提取与鉴定”“DNA片段的扩增及电泳鉴定”操作和结果的叙述正确的是（ ）
A. 菠菜的研磨液过滤后，将滤液在4℃冰箱放置几分钟后获得上清液待用
B. 由于电泳结束后的凝胶含指示剂，可以在波长300nm的紫外灯下被检测出来
C DNA溶液加入二苯胺试剂混合均匀并沸水浴加热，待试管冷却后比较颜色变化
D. PCR扩增缓冲液包括引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、模板DNA
【答案】AC
【分析】DNA粗提取和鉴定的原理：
（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。
（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、菠菜的研磨液过滤后，由于DNA在滤液中，将滤液在4℃冰箱放置几分钟后获得上清液待用，A正确；
B、凝胶中的DNA分子通过核酸染料染色，可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置，B错误；
C、利用DNA与二苯胺沸水浴加热呈蓝色的特征，可用于DNA的鉴定，C正确；
D、PCR扩增体系中加入10倍浓缩的扩增缓冲液，缓冲液含有Mg2+，扩增体系包含两种引物、四种脱氧核苷酸、耐高温的DNA聚合酶、模板DNA，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题包括5小题，共55分。
21. 天然酶存在易失活、难纯化、价格高昂等缺点，纳米技术的蓬勃发展为人工模拟酶研究带来新的机遇。研究人员在室温下制备了纳米酶，发现该酶具有催化H2O2分解的能力，特对该酶的特性展开一系列实验。回答下列问题。
（1）要证明纳米酶具有高效性，至少需设置两组实验，一组用适量纳米酶催化H2O2分解，另一组的处理是______________。加热也能促进H2O2分解，是因为____________________。
（2）为探究该酶在不同pH值下的活性，研究人员取等量纳米酶分别加入5支盛有等量过氧化氢溶液的试管中，再滴加盐酸或氢氧化钠溶液改变各试管pH分别为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0，通过溶解氧测定仪测定溶液的溶氧量，实现对纳米酶酶活性的测定。该实验不能获得正确结论，理由是__________________________。
（3）研究人员以加入H2O25min后的溶氧量变化（△DO表示）为因变量，设计实验得出图示实验结果，该实验的实验结论是_______________________。
【答案】（1）①. 用等量无机催化剂催化H2O2分解 ②. 加热为H2O2分解提供了能量
（2）酶具有高效性，如果先将酶与反应物混合，再改变条件，反应会快速完成，导致结论不正确
（3）Cu2+能促进H2O2分解，在一定范围内随Cu2+浓度增加反应速率加快
【小问1详解】
酶具有高效性是指与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，催化效率更高，所以要证明纳米酶具有高效性，一组用适量纳米酶催化H2O2分解，另一组的处理是用等量无机催化剂催化H2O2分解。加热也能促进H2O2分解，是因为加热为H2O2分解提供了能量，H2O2分子从常态转变为容易分解的活跃状态。
【小问2详解】
在探究酶在不同pH值下的活性时，应先将酶和底物分装到不同试管，将酶和底物的pH调节到设定pH后再混合，而本实验中先将酶和底物混合，然后再滴加盐酸或氢氧化钠溶液改变各试管pH，由于酶具有高效性，如果先将酶与反应物混合，再改变pH，反应会快速完成，导致结论不正确。
【小问3详解】
根据图示，本实验的自变量是Cu2+的浓度，因变量是溶氧量变化（△DO），随着Cu2+浓度增大，△DO逐渐增大，所以可以得出结论Cu2+能促进H2O2分解，在一定范围内随Cu2+浓度增加反应速率加快。
22. 某生物实验小组研究了某植株的光合作用相关指标。图1表示适宜温度下，该植株在不同浓度的CO2环境中，光合作用速率受光照强度影响的变化曲线；图2表示两种光照强度下，不同温度对该植株CO2吸收速率的影响曲线。回答下列问题。

（1）图1中F光饱和点的含义是____，限制C点光合速率的环境因素是____。
（2）强光照射后短时间内，该植株光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。该植株光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有____。
（3）图2中，在低光强下，CO2吸收速率随叶温升高而下降，其可能原因是____。
（4）CP点时，与低光强下的总光合速率相比，高光强的总光合速率____（选填“较大”“较小”“相等”或“无法判断”），原因是____。若要检测20°C、低光强下该植株的总光合速率，CO2传感器可实时检测密闭空间内的CO2浓度变化，假定呼吸速率基本不变，简要写出实验思路____。
【答案】（1）①. 在CO2浓度为0.02%时达到最大光合速率所需的最小光强 ②. CO2浓度和光照强度
（2）五碳化合物供应不足，CO2浓度不足
（3）低光强下，在一定范围内随温度升高，呼吸速率上升较快，光合速率上升较慢
（4）①. 无法判断 ②. 图中CP点时表现的为净光合速率的大小，而呼吸速率未知 ③. 先用低光强光照处理1h，测得CO2浓度的吸收量；再黑暗处理1h，测得CO2浓度的释放量；将两次测得的数据相加（乘小室容积）即为植物1h内光合作用实际消耗的总CO2量
【小问1详解】
图1中F光饱和点的含义是在CO2浓度为0.02%时达到最大光合速率所需的最小光强，C点后，随着光照强度增强，光合速率增强，同理，随着CO2浓度的增加，光合速率增大，所以光合速率的环境因素是CO2浓度和光照强度，所以限制C点光合速率的环境因素是CO2浓度和光照强度。
【小问2详解】
强光照射后短时间内，该植株光合作用暗反应达到一定速率后不再增加，但氧气的产生速率继续增加。该植株光合作用暗反应速率不再增加，可能的原因有五碳化合物供应不足，CO2浓度不足
【小问3详解】
叶温升高会导致细胞呼吸相关酶活性增强，导致呼吸速率升高，进而导致净光合速率下降；
【小问4详解】
图中CP点时表现的为净光合速率的大小，而呼吸速率未知，因此无法与高光强下的总光合速率比较大小；若要检测20°C、低光强下该植株的总光合速率，可以使用，CO2传感器可实时检测密闭空间内的CO2浓度变化，假定呼吸速率基本不变，先用低光强光照处理1h，测得CO2浓度的吸收量；再黑暗处理1h，测得CO2浓度的释放量；将两次测得的数据相加（乘小室容积）即为植物1h内光合作用实际消耗的总CO2量
23. 雌性蝗虫体细胞（2N=24）有两条性染色体（XX型），雄性蝗虫体细胞仅有一条性染色体（XO型）。生物兴趣小组进行了相关实验，回答下列问题。
（1）正常情况下，处于减数第二次分裂后期的1个次级精母细胞中含有____条性染色体。
（2）如图为雌性蝗虫细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线。
①若曲线表示分裂过程中1条染色体上核DNA数变化的部分曲线，则m等于____。
②若曲线纵轴表示染色单体数目，则m等于____，图示曲线下降的原因是____。
③若曲线表示分裂过程中染色体组数变化，此时曲线可表示____（选填“有丝分裂”“减数分裂”或“有丝分裂或减数分裂”）过程中部分时期的变化。
④若曲线表示分裂过程中同源染色体对数变化，此时曲线可表示____（选填“有丝分裂”“减数分裂”或“有丝分裂或减数分裂”）过程中部分时期的变化。
【答案】（1）0或2 （2）①. 1 ②. 24 ③. 同源染色体分离，并分别进入两个子细胞 ④. 有丝分裂或减数分裂 ⑤. 有丝分裂
【分析】减数分裂过程：在减数分裂前的间期，一部分精原细胞的体积增大，染色体复制，成为初级精母细胞。减数第一次分裂前期，同源染色体联会形成四分体，四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段；减数第一次分裂中期，各对同源染色体排列在细胞中央的赤道板两侧；减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合；减数第一次分裂末期，同源染色体分离后进入两个子细胞，一个初级精母细胞就分裂成了两个次级精母细胞。减数第一次分裂与减数第二次分裂之间通常没有间期，或者间期时间很短，染色体不再复制。减数第二次分裂过程类似于有丝分裂。
【小问1详解】
雄性蝗虫的性染色体为XO，经过减数第一次分裂后，形成的两个次级精母细胞中含有的性染色体数是0或1；减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，此时1个次级精母细胞中含有0或2条性染色体。
【小问2详解】
①染色体未复制时，一条染色体上有1个DNA，染色体复制后，每条染色体含有2个DNA，因此m等于1。
②蝗虫体细胞染色体数是24条，染色体复制后，染色单体数是48条，曲线下降的原因是同源染色体分离，并分别进入两个子细胞，每个子细胞含有染色单体24条，因此，m等于24。
③若曲线表示分裂过程中染色体组数变化，图示曲线下降的原因可能为：有丝分裂末期，染色体分别进入两个子细胞；或者减数第二次分裂末期，染色体分别进入两个子细胞。因此，该曲线可表示有丝分裂或减数分裂过程中部分时期的变化。
④减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，分裂进入两个子细胞，在减数第二次分裂过程中无同源染色体。因此图示曲线不能表示减数分裂，而是代表有丝分裂过程中部分时期的变化。
24. 紫杉醇是一种从红豆杉树皮中分离提纯的天然抗癌药物。利用植物细胞培养技术生产紫杉醇是扩大其来源的重要途径。如图为两种红豆杉细胞培养过程中细胞数量与紫杉醇含量变化曲线图。

（1）紫杉醇是红豆杉产生的一种____代谢产物，据图分析比较，____红豆杉更适合用于紫杉醇的生产。
（2）为快速检测紫杉醇，研究人员利用细胞工程技术制备了抗紫杉醇单克隆抗体，制备过程如图所示。
①将等量的纯化紫杉醇—牛血清白蛋白作为抗原分别注射到5只小鼠体内，经过二次免疫后测定小鼠抗紫杉醇抗体的免疫效果，取其中免疫效果最好的小鼠A用于后续融合实验。在融合的前三天，对A小鼠加强免疫一次，目的是____。
②从小鼠的____中获得B淋巴细胞，在体外与骨髓瘤细胞进行融合。诱导方法除物理和化学方法外，还可以用____诱导法。
③为获得杂交瘤细胞，应用特定的选择培养基对细胞甲进行筛选，然后通过专一抗体检测和克隆化培养获得____杂交瘤细胞。体外培养筛选的杂交瘤细胞，收集抗紫杉醇单克隆抗体。动物细胞培养需在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，CO2的作用是____。
【答案】（1）①. 次级 ②. 云南
（2）①. 刺激机体产生更多的相应B淋巴细胞 ②. 脾脏 ③. 灭活病毒 ④. 既能大量增殖，又能产生抗紫杉醇抗体 ⑤. 维持培养液的pH
【分析】制备单克隆抗体的过程，首先要通过融合获得杂交瘤细胞，后需要两次对细胞进行筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来。 最终筛选出来的杂交瘤细胞，可以将其注射到小鼠腹腔内进行体内培养，也可以在体外培养液中进行大规模培养。单克隆抗体具有特异性强、灵敏度高的特点。
【小问1详解】
紫杉醇不是生物生长所必需的，是红豆杉体内的一种次生代谢产物；与东北红豆杉相比，相同培养时间内，云南红豆杉的细胞干重和紫杉醇含量均更高，因此云南红豆杉更适合用于紫杉醇的提取。
【小问2详解】
①加强免疫可刺激机体产生更多的B淋巴细胞，进而产生更多的抗体。小鼠受抗原刺激后，体内会形成相应的B淋巴细胞，B淋巴细胞能分泌抗体，在免疫反应的过程中，体内产生的特异性抗体种类可多达百万种以上，但是每一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体，所以小鼠受抗原刺激后能从小鼠脾脏中获得已免疫的多种B淋巴细胞；
②动物细胞融合除了采用物理方法（电融合）、化学方法（PEG诱导）外，还可以采用灭活的病毒诱导。
③制备单克隆抗体的过程中至少需要两次对细胞进行筛选：第一次是在特定的选择性培养基上，将杂交瘤细胞筛选出来；由于筛选出的杂交瘤细胞有很多种，因此第二次筛选的目的是通过专一抗体检测阳性和克隆化培养，从很多种杂交瘤细胞中将既能大量增殖、又能产生抗紫杉醇的抗体的杂交瘤细胞筛选出来；在体外培养液中培养筛选的杂交瘤细胞，需要将培养液放置在95%空气和5%CO2的培养箱中培养，CO2的作用是维持培养液的pH。
25. Cre酶是一种重组酶，LxP是能被Cre酶识别的特异DNA序列，当一个DNA上存在两个相同的LxP序列且方向相同时，Cre酶能将两个切割位点之间的核苷酸序列切除并形成环状而失活，剩余序列会连接起来。Cre/LxP重组酶系统能够实现特异位点的基因敲除、基因插入等操作。利用Cre/LxP重组酶系统敲除小麦细胞中某特定基因的过程如图1所示，回答下列问题。
（1）LxP序列的方向是由图1中的区域____（填序号）决定的。经Cre酶敲除后获得片段1和2游离的磷酸基团增加了____个。
（2）小麦细胞中不含Cre酶，需要导入Cre酶基因，图2质粒中部分片段序列及部分限制酶识别序列已标出。在用PCR技术获取Cre酶基因时，为了方便后续的剪切和连接，设计引物时会将限制酶识别序列加在Cre酶基因序列的两端，基因下游引物需要添加的限制酶识别序列为____。使用双酶切的方法来构建基因表达载体的优点是____。
（3）经检测导入成功后，抗除草剂基因若继续留在小麦体内可能会引发基因污染，可用Cre/lxP重组酶系统将标记基因敲除，不同的Cre酶可识别不同的lxp序列，图3为改造后的标记基因序列，启动子M可在花粉中特异性表达，改造的目的是____，从而避免基因污染。在培育过程中可采取多种方法达到上述目的，比如外源α-淀粉酶基因可使含有该基因的花粉失去活性，请利用α-淀粉酶基因提出一条防止基因污染的措施____。
【答案】（1）①. Ⅱ ②. 0
（2）①. 5＇-GGATCC-3＇ ②. 保证目的基因和质粒之间发生正确连接
（3）①. 防止抗除草剂基因通过花粉传播 ②. 将α-淀粉酶基因与抗除草剂基因导入细胞核的同一DNA分子中
【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。
【小问1详解】
LxP是能被Cre酶识别的特异DNA序列，而LxP序列被Cre酶识别和切割的位点在Ⅱ区域，因此lxP序列的方向是由图1中的区域Ⅱ决定的。基因没有敲除前，DNA含有两个游离的磷酸基团，DNA敲除后产生了片段1环状DNA和片段2链状DNA，环状DNA不含游离磷酸基团，因此经Cre酶敲除后获得片段1和2游离的磷酸基团增加了0个。
【小问2详解】
为了能将Cre酶基因和质粒连接形成重组DNA分子，两者需要相同的黏性末端，因此需要两种限制酶识别序列，结合图2可知，HindⅢ位于启动子处，不能切割，XbaⅠ在终止子两侧都有，不能选择XbaⅠ，因此能选择的是NdeⅠ和BamHⅠ，NdeⅠ靠近启动子一侧，添加在基因上游引物，BamHⅠ靠近终止子，添加在基因下游引物，因此基因下游引物需要添加的限制酶识别序列为5＇-GGATCC-3＇。若使用一种限制酶酶切，可能导致目的基因自身环化，目的基因和质粒反向拼接等，使用双酶切的方法来构建基因表达载体的优点是保证目的基因和质粒之间发生正确连接。
【小问3详解】
抗除草剂基因本身的作用是检测目的基因是否成功导入受体细胞，但若抗除草剂基因通过花粉传播给其它植物会导致基因污染，影响生态系统的相对稳定。由于外源α-淀粉酶基因可使含有该基因的花粉失去活性，因此将α-淀粉酶基因与抗除草剂基因导入细胞核的同一DNA分子中，这样可以使含有抗除草剂基因的花粉失去活性，无法进行基因污染。