2020届三湘名校教育联盟高三第二次大联考理综生物试题（解析版）

三湘名校教育联盟 2020 届高三第二次大联考 理科综合试题 一、选择题： 1.下列关于蛋白质的叙述，错误的是（ ） A. 高等植物细胞之间依赖糖蛋白才能完成信息交流 B. 高温处理后的蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应 C. 叶绿体基质中的 DNA 能控制某些蛋白质的合成 D. 细胞中蛋白质的种类在细胞凋亡和衰老过程中会发生改变 【答案】A 【解析】 【分析】 细胞间的信息交流主要有三种方式：（1）通过化学物质来传递信息；（②）通过细胞膜直接接触传递信息 ；（3）通过细胞通道来传递信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝。图示体现细胞膜进行细胞间信息交 流的功能，它是通过细胞间的直接接触完成的。 【详解】A、糖蛋白不是细胞间信息交流所必需的结构，如高等植物细胞间的胞间连丝也具有信息交流的作 用，A 错误； B、高温会使蛋白质的空间结构发生改变，但不破坏肽键，因此高温处理后的蛋白质与双缩脲试剂会发生紫 色反应，B 正确； C、叶绿体中含有 DNA，是半自主性细胞器，即其内 部分蛋白质是自身 DNA 控制合成的，C 正确； D、细胞凋亡和衰老过程中蛋白质的种类会发生改变，D 正确。 故选 A。 2.下列对各种“比值”变化的叙述，错误的是（ ） A. 细胞在质壁分离的过程中，细胞液浓度/外界溶液浓度的值变大 B. 进行遮光处理的瞬间，绿叶的叶绿体中 NADPH/NADP+的值变大 C. 同源染色体相互分离时，细胞中染色体数/核 DNA 数的值不变 D. 剧烈运动时，人体肌肉细胞呼吸作用中 CO2 释放量/O2 吸收量的值不变 【答案】B 的 【解析】 【分析】 减数分裂过程。 减数第一次分裂间期：染色体复制染色体复制 减数第一次分裂：前期。联会，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；中期，同源染色体成对的排列在 赤道板上；后期，同源染色体分离非同源染色体自由组合；末期，细胞质分裂。核膜，核仁重建纺锤体和 染色体消失。 减数第二次分裂：前期，核膜，核仁消失，出现纺锤体和染色体；中期，染色体形态固定，数目清晰；后 期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体病均匀的移向两级；末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色 体消失。 【详解】A、细胞在质壁分离的过程中，细胞失水，细胞液浓度变大，外界溶液浓度变小，因此细胞液浓度 与外界溶液浓度的比值变大，A 正确； B、对某绿色植物进行遮光处理时，遮光后瞬间，光照减弱，光反应产生的 NADPH 减少，但是暗反应中利 用 NADPH 的过程照常进行，并产生 NADP+，故遮光后瞬间叶绿体中 NADPH 减少，NADP+增多， NADPH/NADP+的值变小，B 错误； C、减数分裂过程中同源染色体分离前后，每条染色体都含有 2 个 DNA 分子，细胞中染色体数/核 DNA 数 的值不变，C 正确； D、人体细胞进行无氧呼吸不产生 CO2，也不消耗 O2，因此肌肉细胞呼吸作用中 CO2 释放量/O2 吸收量的值 始终等于 1，D 正确。 故选 B。 3.某种植物正常群体中可产生少量突变型植株，突变型植株可产生有毒的生物碱，导致食用此种植株的某种 昆虫死亡；此种昆虫正常群体中也可产生少量突变型个体，突变型个体食用突变型植株不会死亡。下列叙 述正确的是（ ） A. 突变型植株对此种昆虫的变异起到了定向诱导的作用 B. 突变型昆虫和突变型植株的出现增加了物种的多样性 C. 突变型昆虫的存在导致此种突变型植株突变基因的频率增大 D. 此种昆虫和此种植物之间的相互选择能够实现二者的共同进化 【答案】D 【解析】 【分析】 不同物种之间，生物与无机环境之间，在相互影响中不断进化和发展，这就是共同进化。通过漫长的共同 进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，而且形成了多种多样的环境。 【详解】A、变异是不定向 ，突变型植株会导致此种昆虫中不适应生物碱的个体死亡，使昆虫种群的基因 频率发生改变，对此种昆虫的变异起到了定向选择的作用，A 错误； B、突变型昆虫和突变型植株均未与原来的物种产生生殖隔离，故它们都不是一个新物种，不能增加物种多 样性，B 错误； C、突变型昆虫食用此种植物的正常类型和突变类型均不会死亡，则突变型昆虫的数量可能会增加，对突变 型植株的捕食也增强，因此突变型昆虫的存在不会使突变型植株突变基因的频率增大，C 错误； D、此种昆虫和此种植物之间通过相互选择能够实现二者的共同进化，D 正确。 故选 D。 4.下列关于无机盐等物质对人体机能影响的叙述，正确的是（ ） A. 静脉滴注生理盐水会导致人体的细胞外液渗透压升高 B. 适当增加组织液中 Na+浓度，会导致动作电位的峰值减小 C. 人体摄盐过多后，会引起细胞外液的量减少 D. 组织液中 K+浓度明显降低可导致神经细胞的兴奋性减弱 【答案】D 【解析】 【分析】 1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后， 神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位． 2、兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突 触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、生理盐水是人体细胞外液的等渗溶液，故静脉滴注生理盐水不会导致人体的细胞外液渗透压升 高，A 错误； B、适当增加组织液中 Na+浓度，会提高神经细胞膜内、外 Na+的浓度差，当接受刺激时，会导致更多的 Na+ 内流，进而导致动作电位的峰值增大，B 错误； C、人体摄盐过多后，细胞外液渗透压变大，使下丘脑的渗透压感受器兴奋，进而导致抗利尿激素分泌增多 ，使得肾小管、集合管对水的重吸收能力增强，导致细胞外液的量增加，C 错误； D、组织液中 K+浓度明显降低，会使得神经细胞膜内、外的浓度差变大，则产生静息电位时，外流的 K+增 多，使得静息电位绝对值变大，进而导致神经细胞的兴奋性减弱，D 正确。 的 故选 D。 5.工业废水中的物质甲在某些厌氧细菌的作用下可转化为物质乙，物质乙的毒性较大，脂溶性高，较稳定， 易被生物吸收和积累。下列叙述错误的是（ ） A. 工业废水随意向河流排放会导致海洋污染 B. 给水体通气不利于降低水体中物质乙的含量 C. 水体中的厌氧细菌可作为生态系统的分解者 D. 物质乙可沿着食物链从一个营养级到另一个营养级 【答案】B 【解析】 【分析】 生物富集，又称生物浓缩，是生物有机体或处于同一营养级上的许多生物种群，从周围环境中蓄积某种元 素或难分解化合物，使生物有机体内该物质的浓度超过环境中的浓度的现象。 【详解】A、物质乙的毒性较大，脂溶性高，较稳定，易被生物吸收和积累，因此工业废水随意向河流排放 最终会汇集到海洋，引起海洋污染，并且物质乙可沿着食物链从一个营养级到另一个营养级，A 正确； B、给水体通气不利于厌氧细菌将工业废水中的物质甲转化为物质乙，因此有利于降低水体中物质乙的含量 ，B 错误； C、分析题意可知，水体中的厌氧细菌可作为生态系统的分解者，C 正确； D、由 A 项解释可知，物质乙可沿着食物链从一个营养级到另一个营养级，D 正确。 故选 B。 6.果蝇的灰身、黑身是由等位基因（B、b）控制，等位基因（R、r）会影响雌、雄黑身果蝇的体色深度， 两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现有黑身雌果蝇与灰身雄果蝇杂交，F1 全为灰身，F1 随机交配， 所得 F2 的雌果蝇中灰身 151 只、黑身 49 只，雄果蝇中灰身 148 只、黑身 26 只、深黑身 28 只。下列叙述错 误的是（ ） A. 果蝇的灰身和黑身中显性性状为灰身 B. R、r 基因中使黑身果蝇体色加深的是 r C. 亲代灰身雄果蝇的基因型为 BBXrY D. F2 灰身雌果蝇中杂合子所占比例为 1/3 【答案】D 【解析】 【分析】 基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源 染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位 于非同源染色体上的非等位基因随非同源染色体的自由组合而发生自由组合。 题意分析，控制体色的两对等位基因分别位于两对同源染色体上，因此在遗传过程中遵循自由组合定律； 黑身雌果蝇与灰身雄果蝇杂交，F1 全为灰身，说明灰身对黑身是显性性状，子二代雌、雄果蝇灰身∶黑身 ≈3∶1，其中雌果蝇都是黑身，雄果蝇黑身∶深黑身≈1∶1，说明 B（b）位于常染色体上，R（r）位于 X 染色体上，子一代雄果蝇的基因型是 BbXRY，雌果蝇的基因型是 BbXRXr，亲本雄果蝇的基因型是 BBXrY， 雌果蝇的基因型是 bbXRXR。 【详解】A、由分析可知，灰身与黑身这一对相对性状中，灰身显性性状，A 正确； B、子二代中雌果蝇没有深黑色，雄果蝇中黑色∶深黑色=1∶1，说明 R、r 基因中使黑身果蝇的体色加深的 是 r，B 正确； C、由分析可知，亲代灰身雄果蝇的基因型为 BBXrY，C 正确； D、F2 灰身雌果蝇的基因型为 1/3BB（1/2XRXr/、1/2XRXR），2/3Bb（1/2XRXr/、1/2XRXR），可知其中中纯 合子所占比例为 1/3×1/2=1/6，则杂合子所占比例为 5/6，D 错误。 故选 D。 7.研究人员采用遮阴调光照强度的方法，探究不同的遮阴处理对东北铁线莲净光合速率、叶绿素含量以及叶 干重／总干重的影响，其中对照组不做遮阴处理，结果如图所示。回答下列问题： （1）该实验的自变量是________。叶绿素主要捕获可见光中的________。 （2）据图可知，东北铁线莲对弱光的适应方式有两方面：一是随着光照强度的减弱，东北铁线莲的叶绿素 含量________，以利于吸收光能；二是随着光照强度的减弱，东北铁线莲的叶干重／总干重的值增大，有 利于________。 （3）据图中结果可知，________处理时，东北铁线莲的产量最高。与此处理相比，不遮阴处理的植株光合 速率较小，可能的原因是________。 【答案】 (1). 光照强度（或遮光比例） (2). 蓝紫光和红光 (3). 增加 (4). 增大叶面积，以 捕获更多的光能 (5). 30%遮阴 (6). 不遮阴时光照太强，叶片气孔部分关闭，CO2 供应不足，影响暗 反应，导致光合速率较小 【解析】 【分析】 影响光合作用的环境因素。 1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合 作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧 化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加 到一定的值，光合作用强度不再增强。 题意分析：由实验目的，探究不同的遮阴处理对东北铁线莲净光合速率、叶绿素含量以及叶干重／总干重 的影响，并结合实验结果，可知该实验中的自变量是不同的遮阴比例（或光照强度），因变量为净光合速 率、叶绿素含量以及叶干重／总干重的比例。 【详解】（1）本实验通过遮阴来调整光照强度，故该实验的自变量是光照强度。叶绿素主要捕获蓝紫光和 红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 （2）据图可知，随着遮阴比例增大（光照强度）的减弱，同时东北铁线莲的叶干重/总干重的值增大，即叶 面积增大。据此可推测东北铁线莲对弱光的适应方式有两方面：一是东北铁线莲的叶绿素含量增加，以利 于吸收光能；二是随着光照强度的减弱，东北铁线莲的叶干重／总干重的值增大，即增大叶面积，以捕获 更多的光能。 （3）净光合速率最大时，植物积累的有机物最多，由图可知 30%遮阴处理时，东北铁线莲的产量最高。不 遮阴组和 30%遮阴组相比，不遮阴处理的植株光合速率较小，可能的原因是不遮阴时光照太强，叶片气孔 部分关闭，CO2 供应不足，影响暗反应，导致光合速率较小。 【点睛】熟知光合色素的吸收光谱以及影响光合作用的因素的影响机理是解答本题的关键！另结合实验目 的进行实验自变量、因变量和无关变量的分析也是本题考查的重点。 8.新型肺炎和流行性感冒都是由病毒引起的，流行性感冒患者常有腰背发酸、呕吐和腹泻等症状。回答下列 问题： （l）呕吐和腹泻会导致患者尿量减少，其原因是呕吐和腹泻会使机体大量失水，导致细胞外液渗透压升高， 引起________分泌增多，进而导致肾小管和集合管对水的重吸收增强。 （2）新型冠状病毒入侵人体后，引起的特异性免疫是________。与特异性免疫不同，非特异性免疫具有的 特点是________。 （3）在病毒表面抗原物质的刺激下，T 细胞可增殖分化为________。 （4）人体接种某种流感疫苗后，一段时间内同种流感病毒侵染机体时，不易患病，其主要原因是________ 。 【答案】 (1). 抗利尿激素 (2). 体液免疫和细胞免疫 (3). 人人生来就有，也不针对某一类特定 病原体，而是对多种病原体都有防御作用 (4). 效应 T 细胞和记忆细胞 (5). 机体免疫系统接受该流 感疫苗刺激后，产生了相应的抗体和记忆细胞 【解析】 【分析】 1.人体水盐平衡的调节 （1）体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多 →肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少，同时大脑皮层产生渴觉（饮水）； （2）体内水多→细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管 重吸收减少→尿量增加。 2.皮肤黏膜是保卫人体的第一道防线，体液中的杀菌物质和吞噬细胞是保卫人体的第二道防线，这两道防线 人人生来就有，也不针对某一类特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用，因此，叫做非特异性免 疫。特异性免疫是在非特异性免疫基础上建立起来的，如果前两道防线被突破，人体的第三道防线就发挥 作用了，第三道防线是由免疫器官和免疫细胞借助血液循环和淋巴循环而组成的。 【详解】（l）由于呕吐和腹泻使机体大量失水，导致细胞外液渗透压升高，引起下丘脑渗透压感受器兴奋， 引起抗利尿激素分泌增多，进而导致肾小管和集合管对水的重吸收增强，使尿量减少。 （2）新型冠状病毒入侵人体后，由于病毒是胞内寄生物，会导致机体发生细胞免疫和体液免疫。与特异性 免疫相比，非特异性免疫具有的特点是人人生来就有，也不针对某一类特定病原体，而是对多种病原体都 有防御作用。 （3）T 细胞在病毒表面抗原物质的刺激下，可增殖分化为效应 T 细胞和记忆细胞。 （4）人体接种某种流感疫苗后，机体免疫系统会产生相应的抗体和记忆细胞，由于记忆细胞能保持较长时 间的对该病毒的记忆，故一段时间内同种流感病毒侵染机体时，不易患病。 【点睛】熟知水盐平衡调节过程以及病毒引起的免疫过程是解答本题的关键，另疫苗的作用也是本题的考 查内容。 9.我国古代就已发展出的桑基鱼塘，其生产方式是：以桑叶喂蚕，蚕粪养鱼，塘泥肥桑。回答下列问题： （l）若要调查鱼塘中鲫鱼的种群密度，则应采用标志重捕法，原因是________。 （2）在某一批家蚕饲养过程中，如果投放的桑叶总能量为 a，到结茧之前，这批家蚕的蚕体所具有的总能 量为 b，则能量 a 减 b 主要包括________（答出 3 点即可）。 （3）如果把其中的鱼塘看作一个生态系统，那么从桑基鱼塘的生产方式可知，流经该生态系统的总能量有 _________（答出 3 点即可）。 （4）在桑基鱼塘生产方式中，合理控制各个环节的生产是必要的。如果在一个较小的鱼塘中一次投放过多 的蚕粪，将造成鱼塘水质的污染。若污染较轻，则一段时间后，水质可以逐渐好转，这是因为________。 【答案】 (1). 鲫鱼活动能力强、活动范围大 (2). 未食用的桑叶中所含的能量、蚕粪中具有的能量、 蚕体通过呼吸作用散失的能量 (3). 鱼塘中生产者固定的全部太阳能、投放的蚕粪中所具有的能量、投 放的鱼苗中所具有的能量 (4). 该鱼塘生态系统具有一定的自我调节能力 【解析】 【分析】 1、植物种群密度的调查通常用样方法。而许多动物的活动能力强，活动范围广，常用标志重捕法法来调查 他们的种群密度。具体操作为：在被调查种群的活动范围内捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环 境，经过一段时间后进行重捕，根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。 2.动物的同化量等于摄入量减去粪便中的能量即粪便量，各级动物的同化量的去向包括呼吸作用的消耗和用 于生长、发育与繁殖的能量。用于生长发育和繁殖的能量的去向包括流向下一营养级的能量、流向分解者 的能量和未被利用的能量。 【详解】（l）鲫鱼活动能力强、活动范围大，故调查鱼塘中鲫鱼的种群密度通常应采用标志重捕法。 （2）在某一批家蚕饲养过程中，如果投放的桑叶总能量为 a，投放的桑叶的能量中有的并未被家蚕摄入， 被家蚕摄入的能量中减去粪便量才是家蚕的同化量，同化量中还有一部分用于了家蚕自身的呼吸消耗，由 于这里的家蚕并未被下一营养级摄入，故同化量中去掉呼吸消耗就是用于家蚕自身生长、发育和繁殖的能 量，该部分能量即为题中的 b（未考虑家蚕死亡和被摄食），故此可知能量 a 减 b 主要包括未食用的桑叶中 所含的能量、蚕粪中具有的能量、蚕体通过呼吸作用散失的能量。 （3）如果把其中的鱼塘看作一个生态系统，桑叶中能量的去向包括：未被利用、自身呼吸作用散失、流向 下一个营养级和被分解者分解利用，结合桑基鱼塘的生产方式可知，流经该生态系统的总能量鱼塘中生产 者固定的全部太阳能、蚕粪中含有的能量、鱼苗本身含有的能量。 （4）如果在一个较小的鱼塘中一次投放过多的蚕粪，将造成鱼塘水质的污染。若污染较轻，则一段时间后 ，水质可以逐渐好转，这是因为鱼塘生态系统具有一定的自我调节能力，但自我调节的能力是有限的，若 污染较重，可能会导致水体恶化。 【点睛】熟知能量流动的过程是解答本题的关键，掌握标志重捕法的使用以及生态系统自我调节能力的含 义是解答本题的另一关键！ 10.已知某雌雄异株植物花色的遗传受两对等位基因（A 和 a、B 和 b）控制。酶 1 能催化白色前体物质转化 为粉色物质，酶 2 能催化粉色物质转化为红色物质，酶 1 由基因 A 控制合成，酶 2 由基因 B 或 b 控制合成。 已知基因 B、b 位于常染色体上。回答下列问题： （1）现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，请设计实验通过一次杂交判断控制酶 2 合成的基因是 B 还是 b。 实验设计思路：____。 预期结果及结论：____。 （2）若已知酶 2 是由基因 B 控制合成的。现有纯合粉花雌性植株甲、纯合红花雄性植株乙和含基因 B 的纯 合白花雄性植株丙，试设计实验判断基因 A 和基因 B 的位置关系，并判断基因 A 是否位于另一常染色体上 。 实验设计思路：________。 支持基因 A 在另一常染色体上的实验结果是：________________。 【答案】 (1). 实验设计思路：让纯合粉花植株和纯合红花植株杂交，观察子代的表现型 (2). 预期 结果及结论：若子代全为红花植株，则控制酶 2 合成的基因是 B 若子代全为粉花植株，则控制酶 2 合成的基因是 b (3). 实验设计思路：选择植株甲和植株丙杂交产生 F1 ，再让 F1 随机传粉产生 F2，统计 F2 的表现型及比例 (4). F2 的表现型及比例为红花∶粉花∶白花=9∶3∶4 ，且白花植株既有雌株也有雄株 【解析】 分析】 基因分离和自由组合定律 （1）适用范围： ①适用两对或两对以上相对性状的遗传，并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上． ②非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数第一次分裂过程中，因此只有进行有性生殖的生物， 才能出现基因的自由组合。 ③基因的分离定律和基因的自由组合定律，均是真核生物的细胞核遗传规律。 （2）发生的时期：减数第一次分裂后期。 （3）基因自由组合定律 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。 【 的 【详解】（1）现有纯合的白花、粉花和红花植株若干，请设计实验通过一次杂交判断控制酶 2 合成的基因 是 B 还是 b。实验方法应该用假设法，即在假设的支配下分析实验结果，再结合实验结果得出相应的结论（ 相应的假设）。 故实验设计思路为：可让纯合的粉花植株和纯合的红花植株杂交，观察后代的表现型。 实验分析：若酶 2 是由基因 B 控制合成的，则纯合的粉花植株（AAbb）和纯合的红花植株（AABB）杂交 后代全为红花植株（AABb）；若酶 2 是由基因 b 控制合成的，则纯合的粉花植株（AABB）和纯合的红花 植株（AAbb）杂交后代全为粉花植株（AABb）。 则预期结果及结论为： 若子代全为红花植株，则控制酶 2 合成 基因是 B。 若子代全为粉花植株，则控制酶 2 合成的基因是 b。 （2）若已知酶 2 是由基因 B 控制合成的，要检测基因 A 是否位于 X 染色体上，可用雌性植株甲和含基因 B 的纯合白花雄性植株丙杂交产生 F1，再让 F1 随机传粉产生 F2，统计 F2 的表现型及比例。若基因 A 位于常 染色体上且基因 B 位于非同源染色体上，则亲本中纯合粉色雌性植株甲的基因型为 AAbb，含基因 B 的纯 合白花雄性植株丙的基因型为 aaBB，F1 的基因型为 AaBb，F1 随机传粉产生 F2 的表现型及比例为红花（ 9A_B_）∶粉花（3A_bb）∶白花（3aaB_、1aabb）=9∶3∶4，且白花植株既有雌株也有雄株。 据此可知本题的实验思路为：选择植株甲和植株丙杂交产生 F1，再让 F1 随机传粉产生 F2，统计 F2 的表现型 及比例： 支持基因 A 在另一常染色体上的实验结果是 F2 的表现型及比例为红花∶粉花∶白花=9∶3∶4，且白花植株既有雌 株也有雄株。 【点睛】本题考查基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记基因自由组合定律的实质，掌握基因自 由组合定律的应用，并能根据题干要求合理设计实验进行验证。 [生物——选修 1：生物技术实践] 11.某实验小组为了研制促进烟杆堆肥的微生物菌剂，进行了纤维素分解菌的筛选，从不同原料腐熟堆肥中 筛选出纤维素分解菌。回答下列问题： （l）纤维素分解菌能分泌纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分____________。 若将纤维素酶进行固定，一般不采用包埋法，原因是____________。 （2）筛选纤维素分解菌的培养基中应以纤维素作为唯一碳源，并加入____________进行染色，然后将纯化 的纤维素分解菌接种到培养基上，最终可根据________________（填“透明圈”、“菌落”或“透明圈直 径/菌落直径”）的大小判断菌株分解纤维素能力的强弱。 （3）真菌降解纤维素的能力较细菌强，原因是真菌降解纤维素可依靠分泌大量的胞外酶进行，而大多数细 的 菌对纤维素的降解不是依靠胞外酶，有些甚至要吸附在纤维素上才能缓慢将其降解，从细胞结构的角度分 析造成这一差异的原因是________________。若要在培养基中筛选降解纤维素的真菌，需要加入 ________________以抑制细菌的繁殖。 （4）该实验小组在研究葡萄糖浓度对纤维素分解菌降解纤维素能力的影响时发现，加入少量的葡萄糖能促 进其降解能力，其原因是___________，但当浓度较高时其繁殖能力增强，而降解纤维素能力却下降，其原 因是________________。 【答案】 (1). C1 酶、Cx 酶和葡萄糖苷酶 (2). 酶分子较小，容易从包埋材料中漏出 (3). 刚果红 (4). 透明圈直径/菌落直径 (5). 真菌是真核生物，具有内质网和高尔基体，有利于酶分泌到细胞外，而 细菌是原核生物，无内质网和高尔基体 (6). 抗生素 (7). 葡萄糖能促进菌株的繁殖，有利于其产生 纤维素酶 (8). 葡萄糖足以满足微生物对碳源的需求，其不再需要分解利用纤维素 【解析】 【分析】 题意分析：纤维素酶是一种复台酶，一般认为它至少含有三种组分，即 C1 酶、Cx 酶和葡萄糖苷酶；前两种 酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖；刚果红可以与纤维素形成红色复台物， 当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过 是否产生透明圈来筛选纤维表分解菌。 【详解】（l）由分析可知，纤维素酶是一种复合酶，包括 C1 酶、Cx 酶和葡萄糖苷酶三种组分，纤维素在 这三种酶的作用下分级为葡萄糖。由于酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，据此可知若将纤维素酶进行 固定，一般不采用包埋法。 （2）由分析可知，为了筛选出纤维素分解菌，通常以纤维素作为唯一碳源制成选择培养基，并加入刚果红 进行染色，便于鉴定分解纤维素的分解菌的存在，而且还可以根据透明圈的大小判断菌株分解纤维素能力 的强弱。 （3）真菌降解纤维素的能力较细菌强，原因是真菌降解纤维素可依靠分泌大量的胞外酶进行，而大多数细 菌对纤维素的降解不是依靠胞外酶，有些甚至要吸附在纤维素上才能缓慢将其降解，从细胞结构的角度分 析造成这一差异的原因是真菌是真核生物。具有内质网和高尔基体，有利于酶分泌到细胞外发挥作用，将 纤维素降解；而细菌是原核生物，无内质网和高尔基体，无法分泌胞外酶，所以细菌的降解能力较弱。抗 生素会抑制细菌的繁殖，而对真菌不起作用，因此可以利用抗生素将杂菌中的细菌除去。 （4）根据题意分析，加入少量的葡萄糖能促进纤维素分解菌降解纤维素能力，说明葡萄糖能促进菌株的繁 殖，有利于其产生纤维素酶；但是当葡萄糖浓度较高时其繁殖能力增强。而降解纤维素能力下降，说明葡 萄糖足以满足微生物对碳源的需求，不再需要分解利用纤维素。 【点睛】识记纤维素酶的组分以及纤维素分解菌的筛选原理是解答本题的关键！另提取信息分析信息能力 也是本题的重要考查点，固定化酶技术的应用要点也是解答本题的关键点。 [生物——选修 3：现代生物科技专题] 12.真核生物基因中通常有内含子（位于编码蛋白质序列内的非编码 DNA 片段)，而原核生物基因中没有， 原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的 RNA 序列的机制。有人利用 RT-PCR 技术（mRNA 逆转 录为 cDNA 再进行 PCR 扩增)，获得了牛的 G 基因，导入到大肠杆菌中，成功表达出 G 蛋白（一种免疫蛋 白）。请回答下列问题： （1）RT-PCR 过程需要的酶有_____________；在进行 PCR 扩增时需要设计_________种引物。 （2）RT-PCR 的产物经过 BamHⅠ、EcoRⅠ双酶切后，与经过同样双酶切得到的 PBV 载体连接，该操作程 序属于_________，也是基因工程的核心步骤。与单一酶切相比，双酶切具有的优点是________________（ 答出两点）。 （3）若要检测 G 基因是否翻译出 G 蛋白，可采用的分子水平的检测方法是_________________。 （4）有人从牛的基因组文库中获得了 G 基因，同样以大肠杆菌作为受体细胞却未得到 G 蛋白，其原因是 ________________。 【答案】 (1). 逆转录酶和 Taq 酶（热稳定的 DNA 聚合酶） (2). 2 (3). 构建基因表达载体 (4). 防止目的基因（或载体）自身连接；防止目的基因与运载体反向连接 (5). 抗原—抗体杂交 (6). 从基因组文库获取的 G 基因有内含子，在大肠杆菌中，其转录产物中与内含子对应的 RNA 序列不能被切除 ，无法表达出 G 蛋白 【解析】 【分析】 分析题文描述可知：本题综合考查学生对基因工程的基本操作程序，特别是基因表达载体的构建、目的基 因的检测与鉴定等相关知识的识记和理解能力。 【详解】（1）RT-PCR 过程，首先是以 mRNA 为模板逆转录为 cDNA，此时需要逆转录酶参与催化；其次 是将 cDNA 进行 PCR 扩增，在扩增过程中不开 Taq 酶（热稳定的 DNA 聚合酶）的催化。在进行 PCR 扩增 时需要设计 2 种引物，以便分别与两条 DNA 模板链结合。 （2）基因表达载体的构建是实施基因工程的第二步，也是基因工程的核心步骤。与单一酶切相比，双酶切 具有的优点是：防止目的基因或载体自身连接；防止目的基因与载体反向连接。 （3）若要检测 G 基因是否翻译出 G 蛋白，可采用抗原—抗体杂交技术。 （4）真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有内含子；牛为真核生物，大肠杆菌属于原核生 物；原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的 RNA 序列的机制。可见，从牛的基因组文库中获得 的 G 基因有内含子，在大肠杆菌中，其转录产物中与内含子对应的 RNA 序列不能被切除，无法表达出 G 蛋白，因此以大肠杆菌作为受体细胞时未能得到 G 蛋白。 【点睛】本题的难点在于对（4）题的解答，其关键在于从题意中提取有效信息，即真核生物基因中通常有 内含子，原核生物基因中没有内含子，原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的 RNA 序列的机制 。在此基础上，从牛和大肠杆菌的基因结构入手，分析从牛的基因组文库中获得的 G 基因，将其导入大肠 杆菌细胞中却未能得到 G 蛋白的原因。