四川省兴文第二中学2023-2024学年高三上学期一诊模拟考试理综试题（Word版附解析）

兴文二中高2021级高三一诊模拟考试理科综合试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．考试时间150分钟，满分300一、选择题：本题共13个小题，每小题6分，共78分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.细胞生命活动的物质基础是组成细胞的化学元素及这些化学元素所组成的化合物。下列关于组成细胞的化学元素的叙述，正确的是（）A.动植物细胞所含元素种类大体相同，细胞中所有元素均为该生物必需的B.划分大量元素和微量元素的主要标准是比较元素在细胞中的作用大小C.微量元素含量虽少，但它们既可参与细胞结构组成也可参与细胞代谢的调节D.组成非生物界的元素在生物界都能找到，说明生物界和非生物界具有统一性【答案】C【解析】【分析】细胞中常见的化学元素有20多种，含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，称为大量元素；含量较少的为微量元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。【详解】A、动植物细胞所含元素种类大体相同，但并不是细胞中所有元素均为该生物必需的，例：水稻遭到重金属污染，体内便会存在重金属元素，而重金属元素并不是水稻生长发育必需的元素，A错误；B、在细胞中常见的化学元素中，含量较多的称为大量元素，含量很少的称为微量元素，即划分微量元素和大量元素的标准是元素含量的多少，B错误；C、微量元素虽然含量少，但也是生命活动不可缺少的，但它们既可参与细胞结构组成也可参与细胞代谢的调节，C正确；D、生物界的元素在非生物界都能够找到，说明生物界和非生物界具有统一性，D错误。故选C。2.下列关于细胞中化合物的叙述正确的是（）A.黄花蒿特有抗疟有效成分青蒿素是由其脱氧核苷酸决定的B.脂肪是人体重要的储能物质，在某些情况下会氧化供能C.坚果含有大量元素钙、铁、磷等，可以促进人体骨骼和牙齿的生长发育D.瓜子含有大量不饱和脂肪酸，与淀粉、糖原一起成为植物细胞内的储能物质 【答案】B【解析】【分析】1.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；2.脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。【详解】A、黄花蒿特有抗疟有效成分青蒿素是由萜类化合物决定的，而不是脱氧核苷酸决定的，A错误；B、脂肪是人体重要的储能物质，其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，B正确；C、坚果含有一些矿物质如钙、铁、磷等，但铁属于微量元素，含量较少，C错误；D、糖原是动物特有的储能物质，植物体内没有，D错误。故选B。3.肺炎双球菌是一种成双排列的球菌。下列有关叙述正确的是（　　）A.核质间频繁的信息交流通过核孔和核膜来实现B.细胞膜参与细胞间的信息交流、物质运输C.由蛋白质纤维构成的细胞骨架参与细胞内信息传递D.成双的细胞间通过胞间连丝实现信息交流【答案】B【解析】【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物，由真核细胞构成的生物叫真核生物；原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体，原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。【详解】A、肺炎双球菌属于原核生物，其细胞中不具有成形的细胞核（无核孔），A错误；B、细胞膜作为系统的边界，具有控制物质进出和信息交流功能，据此可推测，细胞膜参与细胞间的信息交流、物质运输，B正确；C、细胞骨架是真核细胞具有的蛋白质纤维组成的网架结构，肺炎双球菌为原核细胞，没有细胞骨架，C错误； D、高等植物细胞可通过专门的通道胞间连丝实现信息交流，成双的肺炎双球菌之间没有胞间连丝，D错误。故选B。4.生物体内的水势是指水的化学势，是推动水在生物体内移动的分子势能。在生物体内由单位体积水分子多的地方向少的地方移动，即由水势高的地方向水势低的地方移动。下列关于水势的说法正确的是（）A.红细胞失水时是由于细胞外水势高B.溶液中溶质微粒数量影响水势高低C.溶液质量百分比浓度相同水势相同D.根细胞渗透吸水一般导致水势降低【答案】B【解析】【分析】细胞渗透吸水或失水时，水分子由低浓度（物质的量浓度）溶液向高浓度溶液移动，即低浓度溶液水势高，高浓度溶液水势低。【详解】A、题干信息“水由水势高的地方向水势低的地方移动”，红细胞失水，说明细胞外水势低，A错误；B、溶液水势高低与溶液的物质量浓度有关，溶液浓度越高，水势越低，故溶液中溶质微粒数量影响水势高低，B正确；C、溶液质量百分比浓度相同，溶质的物质量浓度不一定相同，即溶液质量百分比浓度相同的两溶液水势不一定相同，C错误；D、根细胞渗透吸水，使细胞内溶液浓度降低，导致水势升高，D错误。故选B。5.习惯性叹气、过度紧张焦虑，可导致身体排出过多的CO2，从而引发“呼吸性碱中毒”，出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状，患者可通过面罩吸氧治疗。下列说法正确的是（）A.患者体内产生CO2的场所是细胞溶胶和线粒体B.面罩吸氧可提高血液中的CO2浓度，CO2刺激呼吸中枢，不属于激素调节C.患者的血浆pH为7.35~7.45，主要与缓冲对HCO3/H2CO3有关D.患者也可以通过深呼吸放松缓解，体现了神经系统存在分级调节【答案】B【解析】【分析】人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，其次还有HPO42-/H2PO4- 等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。【详解】A、人体细胞只有有氧呼吸能够产生二氧化碳，场所是线粒体基质，A错误；B、CO2不属于激素，属于化学物质，刺激呼吸中枢的调节属于体液调节，B正确；C、患者呼吸性碱中毒，pH高于正常范围（7．35~7．45），C错误；D、患者不可以通过深呼吸放松缓解，深呼吸会加重碱中毒，排出更多的CO2，D错误。故选B。6.科学家在解决一些问题时会采用一些独特的方法，下列相关叙述错误的是（　　）A.孟德尔将F1与矮茎豌豆进行杂交，结果出现高茎：矮茎=1：1，属于假说内容B.生物的性状由遗传因子决定属于孟德尔一对相对性状杂交实验中对分离现象的解释C.花粉鉴定法是通过植物形成的花粉粒形状、与特定试剂的颜色反应等特性，来验证基因分离定律和自由组合定律的D.摩尔根运用假说—演绎法将果蝇眼色的遗传与X染色体的遗传进行联系，从而证明基因在染色体上【答案】A【解析】【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。萨顿运用类比推理方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。【详解】A、孟德尔将F1与矮茎豌豆杂交，结果出现高茎∶矮茎=1∶1，是孟德尔一对相对性状杂交实验中对解释的验证，不属于假说内容，A错误；B、生物的性状由遗传因子决定，是对分离现象的解释，属于假说，B正确；C、花粉鉴定法是验证基因分离定律和自由组合定律实质的直接方法，可借助显微镜来观察花粉粒的形状及其比例来验证分离定律，或者观察花粉粒的形态和用特定试剂使花粉粒显示不同颜色等两种或两种以上的特性来验证自由组合定律，C正确；D、摩尔根采用假说—演绎法，通过实验证明了基因在染色体上，D正确。故选A。三、非选择题：共174分。第22~32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33~38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。7.某研究小组以大豆为材料进行了相关实验研究，结果如下图所示。据图回答： （1）图甲是某高等生物细胞内发生的生理过程，其中①、②、③、④、⑤、⑥表示生理过程，A、B、C、D表示化学物质。图中代表光反应的是________（填写标号），代表无氧呼吸第二阶段的是____________填写标号），有氧呼吸的过程为__________（填写标号）。（2）种植大豆的密闭大棚内一昼夜空气中的CO2含量变化如图乙所示。C→F段，叶绿体内ADP移动方向是_______________________________________，一昼夜内有机物积累最多的点是________。B点产生ATP的场所有________________________。（3）将对称叶片左侧遮光右侧曝光(如图丙)，并采用适当的方法阻止两部分之间的物质和能量的转移。在适宜光照下照射12小时后，从左右两侧截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为a和b(单位：克)。则b与a的差值所代表的是_______________________________________________。（4）在一定的条件下，可用丁图所示装置来探究光照强度对光合作用强度的影响。根据该图的材料及设置，可以确定该实验的因变量是_____，自变量是_________。【答案】（1）①.⑤②.②③.①③④（2）①.叶绿体基质→类囊体薄膜②.F③.细胞质基质、线粒体和叶绿体（3）2小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物的总量（4）①.单位时间内上浮叶片的数量②.光照强度（烧杯与台灯之间的距离）【解析】【分析】图甲中，光合作用吸收CO2，释放O2，合成有机物，由图知，⑤、⑥表示光合作用，过程⑤释放了O2，表示光反应，过程⑥消耗了二氧化碳，合成了葡萄糖，表示暗反应。①③④表示有氧呼吸，①②表示无氧呼吸产生酒精的过程。图乙中，B、D时光合速率=呼吸速率。【小问1详解】光合作用吸收CO2，释放O2，合成有机物，由图甲可知，⑤、⑥表示光合作用，过程⑤释放了O2，表示光反应。①②表示无氧呼吸产生酒精和二氧化碳的过程，②产生了酒精和CO2，表示无氧呼吸第二阶段。有氧呼吸吸收O2，将葡萄糖彻底分解为水和CO2，由①③④表示。 【小问2详解】图乙中，C→F段容器中二氧化碳浓度降低，说明光合速率大于呼吸速率，在光合作用过程中，暗反应消耗ATP，产生ADP和Pi，光反应消耗ADP和Pi，产生ATP。因此叶绿体内ADP移动方向是由叶绿体基质→类囊体薄膜。B点以前，呼吸作用强度大于光合作用强度，所以CO2浓度一直升高；B点时，光合作用强度和呼吸作用强度相等；B点后F点前，光合作用强度大于呼吸作用强度，所以CO2浓度一直降低；F点时，光合作用强度和呼吸作用强度相等，CO2浓度达到最低；F点后呼吸作用强度大于光合作用强度。因此一昼夜内有机物积累最多的点是F点。B点时，同时进行光合作用和呼吸作用，光合作用强度和呼吸作用强度相等，产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。【小问3详解】左侧和右侧同时都进行呼吸作用，其生理过程中的差别是光合作用是否进行。b=2小时内右侧截取部分叶片原重量+光合作用制造的有机物-呼吸作用消耗的有机物，a=2小时内右侧截取部分叶片原重量-呼吸作用消耗的有机物，因此b-a=2小时内右侧截取部分光合作用制造的有机物的总量。【小问4详解】实验目的是探究光照强度对光合作用强度的影响，自变量是光合作用的强度，通过改变烧杯与台灯之间的距离来改变光照强度，因变量是由于自变量的变化而变化的量，据图可知，因变量的测定指标是单位时间内上浮叶片的数量。8.图1表示人体造血干细胞有丝分裂过程的部分图像，图2表示该细胞有丝分裂不同时期染色体数与核DNA数比例的变化关系，回答下列问题。（1）造血干细胞形成各种血细胞，各类血细胞的功能各不相同，根本原因是_____。成熟红细胞失去全能性的原因是_____。（2）图1中①〜④在一个细胞周期中的正确排序为_____（填序号），染色单体数和核DNA数目相等的细胞是中的_____（填序号），植物细胞有丝分裂过程中处在细胞①所示时期时与细胞①的不同是_____。细胞④含有_____条染色体（已知人体细胞有23对染色体）。（3）图2中BC段形成的原因是_____，EF段形成的原因是_____。 （4）研究发现，细胞能严格有序的增殖与细胞周期中存在保证核DNA复制和染色体分配质量的多个检验点有关。只有相应的过程检验合格，细胞才能顺利进入下一个时期。图2表示细胞周期简图及相应检验点位置，细胞中存在一种有丝分裂促进因子（MPF），可使A时期细胞顺利通过检验点4进入B时期，MPF在细胞周期中的活性变化是：在B时期先增大后减小，在A、C、D时期无活性。请推测若将A期细胞与去除核物质的B时期细胞融合，可引起的结果是_____。【答案】（1）①.基因选择性表达②.无细胞核（2）①.②③④①②.②③③.赤道板位置出现细胞板，细胞板扩展形成新的细胞壁④.92（3）①.DNA复制②.着丝粒分裂（4）使G2期细胞进入M期的时间提前【解析】【分析】细胞周期是指连续分裂细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止。细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期有分为前期、中期、后期、末期。有丝分裂特点：⑴分裂间期：DNA的复制和有关蛋白质的合成。⑵分裂期（以高等植物细胞为例）：①前期：染色质丝螺旋化形成染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两极发出纺缍丝，形成纺缍体。②中期：染色体的着丝点排列在赤道板（赤道板只是一个位置，不是真实的结构，因此赤道板在显微镜下看不到）上。染色体的形态稳定，数目清晰，便于观察。这个时期是观察染色体的最佳时期。③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。④末期：染色体变成染色质，纺缍体消失，出现新的核膜和核仁，出现细胞板，扩展形成细胞壁，将一个细胞分成两个子细胞。【小问1详解】细胞分化的原因：基因选择性表达不同。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，没有生物生长发育所需要的基因，失去全能性。【小问2详解】 细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂期有分为前期、中期、后期、末期。图中①形成新的核膜核仁是末期，②形成染色体是前期，③着丝点排列在赤道板是中期，④着丝点分裂向两极移动是后期，故排序是②③④①。染色单体数和核DNA数目相等的时期是前期、中期。植物细胞末期出现细胞板，扩展成细胞壁。人体细胞有23对染色体，即46条，后期着丝点断裂，加倍为92条。【小问3详解】图2中BC段染色体与核DNA数之比由1变1/2，即完成了DNA复制，染色体数目不变，DNA数目加倍。EF段染色体与核DNA数之比由1/2变为1，即完成了着丝点分裂，染色体数目加倍，DNA数目不变。【小问4详解】去除核物质的B时期细胞含有MPF，与A期细胞融合，增大了细胞中MPF的含量，使使G2期细胞进入M期的时间提前。【点睛】通过细胞分裂图、染色体与核DNA比例图，考查细胞分化的原因、有丝分裂的特征、有丝分裂中物质变化规律、细胞周期的理解。9.脑脊液是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明液体，是脑细胞生存的直接环境。脑脊液是由血浆在脑室脉络丛处滤过产生，并可经蛛网膜处重新流入静脉。请回答下列问题：（1）脑脊液________（填“属于”或“不属于”）细胞外液，它与血浆之间的物质运输是_______________________________________（填“双向”或“单向”）的。（2）脑脊液不仅是脑细胞生存的直接环境，而且是_______________。（3）机体脑部受到严重外伤时可能会引发脑水肿，其发病机制主要为脑外伤时毛细血管通透性增高，蛋白质从血浆进入脑脊液，引起脑脊液渗透压________，进而引起脑组织水肿。（4）地塞米松是一种人工合成的糖皮质激素类药物，临床上常被用来治疗脑水肿，其副作用是停药后会出现反弹。科研人员研究发现促皮质激素（ACTH）也能用于治疗脑水肿。为了研究ACTH的治疗效果，有关医疗专家做了临床实验，实验结果如下表所示。请回答下列问题：编号使用药物治疗时间治疗前水肿指数治疗后水肿指数停药两周后水肿指数A组ACTH（79例）3个月4.1～9.61.1～2.91.1～2.9B组地塞米松（79例）3个月5.1～7.13.3～4.95.1～9.8对照实验类型有空白对照、相互对照、自身对照等，该实验方案体现了________对照。根据表中数据可得出的结论①____________；②________________。【答案】（1）①.属于②.双向（2）细胞与外界环境之间进行物质交换的媒介 （3）升高（4）①.相互对照和自身对照②.ACTH的治疗效果强于地塞米松③.（ACTH的治疗）停药后不反弹【解析】【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成，细胞内液是指细胞内的液体，而细胞外液即细胞的生存环境，它包括血浆、组织液、淋巴液等，也称为内环境。2、内环境稳态是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。【小问1详解】脑脊液属于细胞外液，相当于组织液，它与血浆之间的物质运输是双向的，即血浆渗出毛细血管成为组织液，组织液渗入毛细血管成为血浆。【小问2详解】脑脊液不仅是脑细胞生存的直接环境，而且是脑细胞与外界环境进行物质交换的媒介，因此脑脊液的稳态是细胞正常生命活动的必要条件。【小问3详解】机体脑部受到严重外伤时可能会引发脑水肿，其发病机制是脑外伤时引起毛细血管通透性增高，蛋白质从血浆进入脑脊液，引起脑脊液渗透压相对升高，进而引起脑组织水肿。【小问4详解】科研人员研究发现促皮质激素（ACTH）也能用于治疗脑水肿。本实验的目的是探究ACTH的治疗效果，显然本实验的自变量是药物的种类，因变量是组织水肿的相关指标。对照实验类型有空白对照、相互对照、自身对照等，根据实验结果可知，该实验方案体现了两种药物之间的相互对照，同时还有实验组治疗前后的自身对照。根据表中数据可得出的结论：①ACTH治疗脑水肿的效果好于地塞米松；②ACTH治疗后基本无反弹情况出现。总之，ACTH治疗效果比地塞米松强。10.果蝇的体色由多对基因控制，野生型果蝇为灰体。现有黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇单基因突变体（只有一对基因与野生型果蝇不同，不考虑互换和其他突变）。为探究果蝇体色基因的位置及显隐性关系，进行了下列实验。亲本F1的表型实验一黄体（雌）×野生型（雄）雌性均为灰体，雄性均为黄体实验二黑体（雌）×黑檀体（雄）均为灰体实验三黄体（雌）×黑檀体（雄）雌性均为灰体，雄性均为黄体 （1）黄体的遗传方式为____。通过分析三组杂交实验结果可知，相对于灰体，三种突变性状中表现为隐性性状的有____。野生型果蝇产生三种体色的单基因突变体体现了基因突变的____（填“不定向性”或“随机性”）。（2）根据实验三不能确定黑檀体基因的位置，理由是____。若黑檀体基因位于X染色体上，将实验三中的F1果蝇相互交配，则F2的表现型及比例是：____。（3）已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只TT纯合灰体雌果蝇与一只tt黄体雄果蝇杂交，所得F1雌雄果蝇随机交配，F2的表型及比例为____。从上述亲本和F1中选取材料，设计实验进一步验证t纯合时会使雌果蝇性反转成雄果蝇。请写出实验思路并预期实验结果。____。【答案】10.①.伴X隐性遗传②.黄体、黑檀体、黑体③.随机性11.①.无论黑檀体基因是否位于常染色体上，得到F1的表型均相同②.灰体雌蝇∶黄体雌蝇∶黄体雄蝇∶黑檀体雄蝇＝1∶1∶1∶112.①.灰体雌∶灰体雄∶黄体雄＝3∶3∶2②.实验思路：让F1中灰体雌果蝇与亲本黄体雄果蝇交配，观察统计子代的性别比例预期结果：子代雌雄果蝇个体数量比例为1∶3【解析】【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【小问1详解】实验一的结果表现为性状表现与性别有关，因而可推测该性状遗传表现为伴性遗传的特征，且灰体对黄体为显性，相关基因位于X染色体上。根据实验结果二和三判断黄体基因和黑檀体基因的关系。实验二中F1果蝇均为灰体果蝇，据此可推测控制两种性状的基因为非等位基因，且均为隐性，据此可知三种突变性状表现为隐性性状的为黄体、黑檀体、黑体。题中显示黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇均为单基因突变体，且为不同的基因发生突变的结果，因而显示这些性状的出现是基因突变的结果，说明了基因突变具有随机性。【小问2详解】根据实验三不能确定黑檀体基因的位置，因为无论黑檀体基因是否位于常染色体上，得到F1的表型均相同，即亲本的基因型为AAXbXb或XAbXAb（黄体）、aaXBY或XaBY（黑檀体）。若控制黑檀体的基因位于X染色体上，则亲本的基因型为XAbXAb（黄体）、XaBY（黑檀体），F1的基因型为XAbXaB、XAb Y，二者相互交配产生F2的基因型为XAbXAb、XAbXaB、XAbY、XaBY，即F2的灰体雌蝇∶黄体雌蝇∶黄体雄蝇∶黑檀体雄蝇＝1∶1∶1∶1。【小问3详解】已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇，让一只TT纯合灰体雌果蝇与一只tt黄体雄果蝇杂交，亲本的基因型可表示为TTXBXB、ttXbY，所得F1雌雄果蝇的基因型为TtXBXb、TtXBY，F1随机交配，F2的基因型和表型的比例6T_XBX_（灰体雌）、3T_XBY（灰体雄）、3T_XbY（黄体雄）、2ttXBX_（灰体雄）、1ttXbY（黄体雄）、1ttXBY（灰体雄），可见灰体雌∶灰体雄∶黄体雄＝3∶3∶2。为了验证t纯合时会使雌果蝇性反转成雄果蝇。可让F1中灰体雌果蝇（TtXBXb）与亲本黄体雄果蝇（ttXbY）交配，获得足够多的后代，观察统计子代的性别比例。则后代的基因型和表现型为1TtXBXb（灰体雌）、1TtXbXb（黄体雌）、1TtXBY（灰体雄）、1TtXbY（黄体雄）、ttXBXb（灰体雄）1ttXbXb（黄体雄）、1ttXBY（灰体雄）、1ttXbY（黄体雄），可见，子代雌雄果蝇个体数量比例为1∶3，则可证明上述结论。【点睛】本题考查伴性遗传相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。[生物——选修1：生物技术实践]11.紫花首蓿是全世界栽培历史最悠久、面积最大、利用最广泛的一种豆科牧草，也是研究最多的牧草之一。百脉根由于富含缩合单宁，单独饲喂其鲜草或直接放牧不会引起膨胀病发生。目前，利用体细胞杂交技术将百脉根细胞中控制单宁合成的基因转入紫花首蓿成为改良首蓿品质、创造新品种的重要方法和途径。为了便于杂种细胞的筛选和鉴定，研究人员利用红色荧光和绿色荧光颜料分别标记首蓿和里奥百脉根的原生质体膜上的蛋白质，再生植株培育过程如图所示，图中①、②、③、④表示相关操作过程。回答下列问题: （1）植物体细胞杂交依据的生物学原理有___________。过程①常用的酶是___________，细胞融合完成的标志是___________。（2）植物原生质体融合过程常利用化学试剂___________诱导，在鉴定杂种原生质体时可用显微镜观察，根据细胞膜表面荧光颜色不同可观察到___________种不同的原生质体（只考虑细胞两两融合的情况）。（3）过程③和过程④依次为___________。【答案】（1）①.细胞膜的流动性、植物细胞的全能性②.纤维素酶和果胶酶③.再生出新的细胞壁（2）①.聚乙二醇（或PEG）②.3（3）脱分化、再分化【解析】【分析】据图可知：过程①是去除植物的细胞壁获得原生质体，过程③表示将杂种细胞培养成愈伤组织，属于植物组织培养过程中的脱分化；过程④表示将愈伤组织培养成植物体，该过程属于再分化。【小问1详解】植物体细胞杂交就是将不同种植物的体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，再利用植物组织培养技术把杂种细胞培育成新的植株体的技术。所以植物体细胞杂交依据的生物学原理有细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。过程①是去除植物的细胞壁获得原生质体，而细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，所以常用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁。细胞融合完成的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁。【小问2详解】植物原生质体融合过程，常用的化学法有聚乙二醇(PEG) 融合法。依题意，科学家利用红色荧光和绿色荧光分别标记首蓿和里奥百脉根的原生质体膜上的蛋白质，所以融合后根据细胞膜表面的荧光的不同可观察到有3种不同类型的原生质体：红色荧光标记的首蓿原生质体及其融合后的原生质体、绿色荧光标记的里奥百脉根原生质体及其融合后的原生质体、红色荧光和绿色荧光共同存在的首蓿与里奥百脉根的原生质融合后所形成的原生质体。【小问3详解】过程③表示将杂种细胞培养成愈伤组织，属于植物组织培养过程中的脱分化；过程④表示将愈伤组织培养成植物体，该过程属于再分化。[生物——选修3：现代生物科技专题]12.水蛭是我国的传统中药材，主要药理成分水蛭素为水蛭蛋白中重要成分之一，具有良好的抗凝血作用。拟通过蛋白质工程改造水蛭素结构，提高其抗凝血活性。回答下列问题：（1）蛋白质工程流程如图所示，物质a是_______，物质b是_______。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是_______________________。（2）蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有__________、______________和利用PCR技术扩增。（3）将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，分析水解产物中的肽含量及其抗凝血活性，结果如图所示。推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的______（填“种类”或“含量”）有关，导致其活性不同的原因是______________________________。（4）若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思路___________________________________。【答案】12.①.具有一定氨基酸序列的多肽链②.mRNA③.密码子的简并性13.①.从基因文库中获取目的基因②.通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成14.①.种类②.水蛭蛋白的酶解时间和处理的酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏15.取3支试管，分别加入等量的蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天然水蛭素；用酒精消毒，用注射器取同一种动物（如家兔）血液，立即将等量的血液加入1、2、3号三支试管中，静置后，统计三支试管中血液凝固所需时间。 【解析】【分析】1、蛋白质工程的基本途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质的结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列；2、蛋白质工程是指以蛋白质分子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求。也就是说，蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程领域。【小问1详解】据分析可知，物质a是氨基酸序列多肽链，物质b是mRNA。在生产过程中，物质b可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。【小问2详解】蛋白质工程是基因工程的延伸，基因工程中获取目的基因的常用方法有从基因文库中获取目的基因、通过DNA合成仪用化学方法直接人工合成和利用PCR技术扩增。【小问3详解】将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升，且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原因是提取的水蛭蛋白的酶解时间和酶的种类不同，导致水蛭蛋白空间结构有不同程度破坏。【小问4详解】