1、河南省郑州市外国语学校2020届高三生物第八次调研试题（含解析）一、单项选择题1.细胞是多种元素和化合物构成的生命系统，下列相关叙述，正确的是（ ）A. C、H、O、N等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础，在细胞中含量丰富B. 内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行C. 酶、激素、抗体和神经递质等都是细胞中的微量高效物质，作用后都立即被分解D. 同一生物体内不可能具有两种无氧呼吸方式的一系列酶【答案】A【解析】【分析】1、激素是由内分泌器官（或细胞）分泌对生命活动有调节作用化学物质，激素调节的三个特点：微量和高效；通过体液运输；作用于靶器官、靶细胞。2、酶是活细胞产
2、生的具有催化作用的蛋白质（或RNA），具有高效性、专一性等特点。3、神经递质由突触前膜释放后，作用于突触后膜的神经元，作用于相应的靶细胞。4、抗体的化学本质为蛋白质，主要分布在血清中。5、生命活动的主要承担者是蛋白质，其基本组成元素是C、H、O、N四种；脂质包括脂肪、磷脂和固醇，脂肪和固醇组成元素为C、H、O，磷脂是细胞膜的主要成分，其组成元素为C、H、O、N、P； 糖类只由C、H、O组成；核酸是遗传信息的携带者，由C、H、O、N、P五种元素组成。【详解】A、由分析可知，C、H、O、N等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础，在细胞中含量丰富，A正确；B、丙酮酸的氧化分解，在有氧存在时发生在线粒
3、体中，在无氧时发生在细胞质基质中，B错误；C、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了，神经递质与突触后膜上的特异性受体结合发生作用后立即被分解或被相应的细胞回收，酶是生物催化剂，发挥催化作用后不被灭活，抗体和抗原特异性结合后可形成沉淀或细胞集团，进而被吞噬细胞吞噬消化，C错误；D、马铃薯块茎无氧呼吸产乳酸，其植株的叶片无氧呼吸产物为酒精，D错误。故选A。【点睛】本题考查学生对元素和化合物的理解，要求考生把握知识的内在联系，形成知识网络，并结合题干信息进行推理、判断。2.单羧酸转运蛋白1（MCT1）是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白。在癌细胞中，MCT1基因显著高表达，呼吸作用会产生
4、大量的乳酸；当葡萄糖充足时，MCT1能将乳酸和H+运出细胞，当葡萄糖缺乏时则运进细胞。下列表述或推测错误的是A. 合成与运输MCT1，体现细胞内各结构之间的协调配合B. 乳酸被MCT1运进细胞，可作为替代葡萄糖的能源物质C. 癌细胞细胞质中乳酸产生较多，使细胞内pH显著降低D. MCT1会影响癌细胞增殖，其基因可作癌症治疗新靶点【答案】C【解析】【分析】据题文和选项的描述可知：该题考查学生对细胞癌变等相关知识的识记和理解能力，以及获取信息、分析问题的能力。【详解】单羧酸转运蛋白1（MCT1）是一种跨膜蛋白，其合成与运输过程与分泌蛋白类似，即在核糖体上合成后，经内质网和高尔基体的加工，需要线粒体
5、提供能量，因此合成与运输MCT1，体现细胞内各结构之间的协调配合，A正确；当葡萄糖缺乏时，乳酸被MCT1运进细胞，说明乳酸可作为替代葡萄糖的能源物质，B正确；当葡萄糖充足时，MCT1能将乳酸和H+运出细胞，当葡萄糖缺乏时则乳酸运进细胞，说明癌细胞存在乳酸代谢机制，因此癌细胞细胞质中乳酸产生较多，细胞内的pH不会显著降低，C错误；在癌细胞中，MCT1显著高表达，说明MCT1会影响癌细胞增殖，其基因可作癌症治疗新靶点，D正确。【点睛】本题是一道信息题。解答此题的关键是从题意中提取有效信息，如MCT1是一种跨膜蛋白、控制其合成的基因在癌细胞中显著高表达等，据此结合所学的细胞癌变等相关知识展开联想，进
6、行知识的整合和迁移。3.家猪（2n=38）群体中发现一种染色体易位导致的变异，如下图所示。易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体，易位纯合公猪与四头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。相关叙述 错误的是（ ） A. 上述变异中染色体结构和数目均会异常B. 易位纯合公猪的初级精母细胞中含72条染色体C. 易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体D. 易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子【答案】B【解析】【分析】分析图可知，13号和17号各丢失部分片段最后拼接成一条染色体，即有染色体结构变异中的缺失和易位，染色体数目也发生了改变，正常体细胞有38条，易位纯合公猪体细胞无正常
7、13、17号染色体，说明形成了两条易位染色体，数目减少了2条，只剩下17对同源染色体能正常配对。【详解】A.13号染色体和17号染色体重接属于染色体结构变异中的易位，两条染色体合成一条，染色体数目会减少，A正确。B.初级精母细胞所含染色体数目与体细胞相同，所以正常纯合公猪的初级精母细胞细胞含有38条染色体，因为异位纯合公猪13号和17号染色体重接，所以含有36条染色体，B错误。C.异位杂合子减数分裂时，因为13号和17号染色体不正常，所以剩下17对正常的染色体，可以形成17个正常的四分体，C正确。D.异位杂合子是由异位纯种公猪和正常母猪生殖而来，有来自于公猪的不正常的13号和17号染色体，也有
8、来自母猪的正常的13、17号染色体，所以形成配子时，可以产生正常的配子，D正确。故选B4.如图为人胃部活动的有关调节过程，下列叙述正确的是（ ）A. 促进胃幽门黏膜细胞分泌胃泌素的调节是神经一体液调节B. 释放的神经递质均作用于神经元C. 胃泌素与胃黏膜壁细胞的结合不具有特异性D. 神经冲动在与之间单向传递【答案】D【解析】【分析】以图示中的文字信息和箭头指向为切入点，从中提取有效信息：即胃酸分泌的调节过程既有神经细胞分泌的神经递质参与，也有胃泌素参与，其调节方式是神经-体液调节；胃泌素分泌的调节过程只有神经细胞分泌的神经递质参与，其调节方式是神经调节。在此基础上，结合题意并围绕“兴奋在神经细
9、胞间传递过程”等相关知识分析判断各选项。【详解】A、促进胃幽门黏膜细胞分泌胃泌素的调节是神经调节，错误；B、图中释放的神经递质作用于所示的神经元，释放的神经递质作用于胃黏膜壁细胞，错误；C、胃泌素与胃黏膜壁细胞属于特异性结合，C错误；D、在与两个神经元之间相接触部位构成了突触，神经冲动在突触之间单向传递，正确；故正确选项为D。【点睛】本题以“胃酸分泌调节过程”示意图为载体，考查学生对兴奋在神经细胞间传递过程等相关知识的识记和理解能力以及获取信息、分析问题的能力。5.某实验小组探究一定浓度的萘乙酸（NAA）溶液和激动素（KT）溶液对棉花主根长度及单株侧根数的影响，结果如下图所示。据此分析，下列叙
10、述正确的是A. 空白对照中主根长度大于侧根数，说明在生长过程中主根具有顶端优势B. 乙、丙分别于甲组比较，说明NAA抑制主根生长和侧根发生，KT则相反C. 丙、丁组的实验结果与甲组比较，可以说明KT对侧根的发生具有两重性D. 甲、乙、丁组实验结果比较，说明KT能增强NAA对侧根生长的促进作用【答案】D【解析】【分析】分析柱形图：该实验的自变量是施加试剂的种类，因变量是主根长度和侧根数，甲乙组对比来看，NAA能抑制主根生长，甲丙组对比来看，KT能促进主根生长；乙、丁组对比可知，一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用。【详解】A、顶端优势是顶芽（主根）优先生长而侧芽（侧根）受抑制的现
11、象，空白对照中主根长度大于侧根数量而未体现主根长度与侧根长度的关系，因此不能体现主根的顶端优势，A错误；B、乙、丙分别与甲组比较，说明NAA抑制主根生长和促进侧根发生，KT则相反，B错误；C、丙、丁组的实验结果与甲组比较，不能说明KT对侧根的发生具有两重性，C错误；D、甲、乙、丁组对比可知，一定浓度的KT对NAA促进侧根生长的效应具有增强作用，D正确。故选D。6.以习近平同志为核心的党中央坚定不移推进生态文明建设，牢固树立“绿水青山就是金山银山”的强烈意识和绿色发展理念，大力推进湿地保护与修复，目前已退耕还湿46万多亩。下列有关叙述正确的是A. 湿地生态系统可因地制宜建设成公园做为人们休闲的好
12、去处，这是生物多样性间接价值的体现B. 随着退耕还湿的推进，湿地的生物多样性增加，这是由于生活在其中的生物发生了适应性变异更加适应环境的结果C. 水府庙湿地公园中的刁子鱼的粪便中的能量不属于自身同化能量的一部分D. 湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物的数量更多【答案】C【解析】【分析】1、生物多样性具有潜在价值、间接价值和直接价值。潜在价值指目前人类尚不清楚的价值；间接价值指对生态系统起到重要的调节功能；直接价值指对人类有食用、药用和工业原料等实用意义的，以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的价值。题中所说的成为人们休闲娱乐和陶冶情操的场所，体现了生物多
13、样性的直接价值。2、生态系统具有自我调节的能力，受到轻微污染时能恢复体现了恢复力稳定性，即具有受到外界干扰因素的破坏后恢复到原状的能力。但生态系统的自我调节能力是有限度的，若受到的破坏超出了其承受范围，则会对其造成不可恢复的影响。【详解】A、湿地生态系统可因地制宜建设成公园作为人们休闲的好去处，这是生物多样性直接价值的体现，A错误；B、变异是不定向，不能产生适应性变异，B错误；C、水府庙湿地公园中的刁子鱼的粪便中的能量属于上一营养级的能量，不属于自身同化能量的一部分，C正确；D、湿地生态系统的自我调节能力大于农田生态系统，是由于湿地中生物的种类更多，D错误。故选C。二、简答题7.将植物暴露在过
14、高的光照条件下，叶片会耗散掉吸收的过剩光能，以保护光合器官。图1表示某阴生植物的光合放氧速率、过剩光能与光照强度的关系，其中虚线表示该植物光合速率不受任何限制时的理论上的光合放氧速率。图2是某科研小组在探究环境因素对黄瓜幼苗光合作用影响时所得到的实验结果（图2中lx为光照强度单位）。请据图回答下列问题：（1）据图1分析可知，当光照强度大于200molm-2s-1时，随着光照强度的升高，该植物对其所吸收光能的耗散量会_。与阴生植物相比，在相同的光照条件下，阳生植物光合作用所耗散掉的过剩光能_(填“较小”“相当”或“较大”)。（2）强光下，激发态叶绿素会与氧分子反应形成单线态氧而损伤叶绿体，然而类
15、胡萝卜素可快速淬灭激发态叶绿素，起保护叶绿体的作用。缺乏类胡萝卜素的突变体的光合速率_，原因是_。（3）据图2分析可知，当环境中CO2浓度为200 mgL-1时，黄瓜幼苗固定的CO2可来自_（填“呼吸作用”“外界环境”或“呼吸作用和外界环境”）。d点净光合速率大于c点，原因是_。【答案】 (1). 逐渐增大 (2). 较小 (3). 较小 (4). 该突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损 (5). 呼吸作用 (6). 在CO2充足的情况下，d点光照强度较c点更强，光合速率大，而呼吸速率相同，因而d点的净光合速率大于c点【解析】【分析】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
16、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。4、据图1分析可知，实验的自变量是光照强度，因变量是两种光合放氧速率。理想条件下的光合放氧速率鱼光照强度呈正相关，而实际光合放氧速率随着光照强度的增加而表现为先增加后维持稳定。【详解】（1）据图分析，当光照强度大于
17、200molm-2s-1时，随着光照强度的升高，两条曲线之间的差值逐渐增大，说明植物对其所吸收光能的耗散量逐渐增大；与阴生植物相比，在相同的光照条件下，阳生植物光合作用需要的光能较多，则所耗散掉的过剩光能较小。（2）根据题意分析，缺乏类胡萝卜素的突变体无法淬灭激发态叶绿素而使叶绿体受损，所以其光合速率较小。（3）由图2可知，当环境中CO2浓度为200 mgL-1时，黄瓜幼苗的光合作用与呼吸作用速率相等，光合作用固定的CO2全部来自呼吸作用释放的CO2。d点与c点相比，CO2浓度相同，但d点的光照强度高于c点，由此说明在CO2充足的情况下，由于d点光照强度更强，因此其光合速率也更大，又因为两者的
18、呼吸速率相同，因而d点的净光合速率大于c点。【点睛】解答本题的关键是掌握光合作用光反应和暗反应阶段的物质变化及其发生场所，弄清楚图中实验的自变量与因变量，分析两者之间的关系，进而结合题干要求分析答题。8.热性惊厥（FC）是指当患儿上呼吸道感染或其他感染性疾病导致体温在3840时发生的惊厥。与小儿脑发育不成熟、神经细胞结构简单、兴奋性神经递质和抑制性神经递质不平衡等有关。分析回答问题。（1）幼儿由于_（体温调节中枢）发育不成熟，对体温的控制力不强。当机体发热时，神经细胞的代谢增强，中枢神经系统处于过度兴奋状态，使高级神经中枢_产生强烈的放电，患儿全身或局部的骨骼肌不自主收缩，即出现肢体抽搐等现象
19、。（2）脑中约60%70%的突触利用谷氨酸作为主要的神经递质，患儿高热时神经细胞会释放大量的谷氨酸，图为其部分调节过程示意图。大量的谷氨酸以_的运输方式从突触前膜释放，与突触后膜上的A受体结合，促进大量进入细胞内，激活_进而产生过量的NO，引起中枢神经系统麻痹或痉挛；同时使神经与肌膜对钠离子通透性增高引发_（静息电位/动作电位），导致惊厥发作。正常生理状态下，当细胞内过多时，通过_（结构）逆浓度将过多的排出，以避免可能引起的神经细胞衰老或死亡。（3）长期的反复发生的FC可移行为癫痫（EP），通过对156例FC患儿的脑电图（EEG）进行分析，得到FC的临床与EEG分析如下表所示。有关分析不正确的
20、是_。体温/FC发作EEG检查年龄/岁38.538.5首次反复二周内二周后33EEG正常例数101017427456510011EEG异常例数1530243134112817合计251319858797712828首次发作体温越低，EEG异常率越高FC患儿年龄越大，EEG异常检出率越低若二周后EEG检查仍然异常，则需进一步治疗以避免FC可能移行为EP减少长期的反复发生的FC对EP的预防有一定的价值【答案】 (1). 下丘脑 (2). 大脑皮层 (3). 胞吐 (4). 一氧化氮合酶 (5). 动作电位 (6). 泵 (7). 【解析】【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包
21、括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：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。2、体温调节是指：温度感受器接受体内、外环境温度的刺激传入神经体温调节中枢传出神经相应地引起内分泌腺、骨骼肌、皮肤血管和汗腺等组织活动的改变，从而调整机体的产热和散热过程，使体温保持在相对恒定的水平。【详解】（1）幼儿由于体温调节中枢下丘脑发育不成熟，对体温的控制力不强；当机体发热时，神经细胞的代谢增强，中枢神经系统处于过度兴奋状态，使高级神经中枢大脑皮层产生强烈的放电，患儿全身或局部的骨骼肌不自
22、主收缩，即出现肢体抽搐等现象。（2）根据以上分析可知，神经递质谷氨酸以胞吐的方式释放；与突触后膜上的A受体结合，促进大量Ca2+进入细胞内，激活一氧化氮合酶促进精氨酸转化为NO，过量的NO导致中枢神经系统麻痹或痉挛；同时使神经与肌膜对钠离子通透性增高，使得钠离子大量内流引发动作电位的产生，导致惊厥发作。正常生理状态下，当细胞内Ca2+过多时，通过Ca2+泵将过多的Ca2+运出细胞，以避免可能引起的神经细胞衰老或死亡。（3）分析表格中的数据可知，首次发作体温38.5，EFG正常的有10例，而EFG异常的有15例，体温38.5的，EFG正常的有101例，而EFG异常的有30例，因此首次发作体温越低
23、，EEG异常率越高，正确；分析表中数据可知，FC患儿年龄3岁的，EFG正常的100例，异常的28例，而FC患儿年龄3岁的，EFG正常的11例，异常的17例，因此FC患儿年龄越大，EEG异常检出率越高，错误；根据表中数据可知，若二周后EEG检查仍然异常，则需进一步治疗以避免FC可能移行为EP，正确；根据表中数据FC的发作和二周前后EFG的检测情况可知，减少长期的反复发生的FC对EP的预防有一定的价值，正确。故选。【点睛】本题以热性惊厥为入手点，考查神经调节和体温调节的相关知识，在学习时一定要区分体温的调节中枢在下丘脑，冷热觉的产生在大脑皮层，学会构建知识框架和对知识进行延伸，要求考生具备较强的逻
24、辑分析能力。9.果蝇的眼色由A、a和D、d两对等位基因控制，两对基因独立遗传。A基因控制色素的产生，不产生色素的个体眼睛呈白色；D基因使色素呈紫色，但它处于隐性时眼色为红色。某研究小组将两个纯系果蝇杂交，结果如下：（1）等位基因A、a位于_染色体上，等位基因D、d位于_染色体上。（2）若将F2中的红眼果蝇进行随机交配，则F3中的表现型及比例为_。（3）若实验前亲本中的一只白眼雄果蝇不小心受到X射线的辐射，继续将其与多只亲本红眼雌果蝇杂交，得到F1全为红眼果蝇，出现这种结果的可能的原因有（不考虑变异致死问题）：_；_。在不再进行杂交实验的基础上，可以通过_的方法判断具体是上述哪种原因。【答案】
25、(1). 常 (2). X (3). 红眼：白眼=8：1 (4). 白眼雄果蝇发生基因突变，XD突变为Xd (5). 白眼雄果蝇D基因所在的染色体（片段）缺失 (6). 光镜下观察F1中红眼雌果蝇染色体的形态（和数目）【解析】【分析】据题干信息分析，果蝇的眼色为紫色必须具备A和D基因，即A-D-，眼色为红色基因型为A-dd，白色的基因型为aa- -。【详解】（1）分析F1可知，果蝇的眼色与性别有关，且两对基因独立遗传，因此有一对等位基因位于X染色体上，假设A基因位于X染色体上，则亲代基因型为ddXAXA，和DDXaY，后代的表现型与题图不符，因此等位基因A、a位于常染色体上，等位基因D、d位于
26、X染色体上。（2）若将F2中的红眼果蝇（1/16AAXdXd，1/16AAXdY，1/8AaXdXd，1/8AaXdY）进行随机交配，产生的雌配子：2/3AXd，1/3aXd产生的雄配子：1/3AXd，1/3AY，1/6aXd，1/6aY，雌雄配子随机结合，则F3中的表现型及比例为红眼：白眼=（1-1/31/3）：（1/31/3=8：1。（3）由于亲本中的一只白眼雄果蝇受到X射线的辐射，将其与多只亲本红眼雌果蝇杂交，得到F1全为红眼果蝇，F1中不再出现紫眼果蝇，说明F1不再含有XD基因，出现这种结果的可能的原因有亲本白眼雄果蝇发生基因突变，XD突变为Xd；亲本白眼雄果蝇D基因所在的染色体片段缺
27、失；以上两种变异分别属于基因突变和染色体变异，可通过光学显微镜来加以判断。【点睛】本题考查了基因分离定律和基因自由组合定律以及伴性遗传等相关知识，要求考生能够根据遗传图解判断性状的遗传方式及显隐性，再推断出亲本及子代的基因型。10.研究人员设计出如图1所示的组合型生态浮床，并开展对受到生活污水污染的池塘水净化的实验，研究中设置了四组实验：组合型生态浮床植物对照组（仅等量美人蕉）、基质对照组（仅等量球形塑料填料）和空白对照组，图2是本实验测得的水体总磷量变化。请回答：（1）实验开始前，浮床所用的球形塑料填料先要进行灭菌处理，再置于待治理的池塘水中，在适宜条件下培养14d（每两天换水一次），直到填
28、料表面形成微生物菌膜。选用池塘水的作用是_，固定的微生物大多数属于生态系统的_（成分）。（2）生态浮床上美人蕉旺盛生长的根系有较强的泌氧能力，能为填料表面微生物提供适宜微环境，美人蕉与填料表面微生物之间存在_关系。美人蕉既能净化水体又有观赏价值，这体现了生物多样性的_价值。（3）图2实验结果说明组合型生态浮床对总磷量去除率较高，主要原因是通过美人蕉和微生物吸收磷并同化为自身的_等生物大分子，在生态系统中这些磷元素可能的去向有_。在浮床种植植物的根部增加填料固定微生物，对水体磷去除具有_作用，有效地提高了水体生态修复效率。（4）在将组合型生态浮床投入池塘进行污水治理过程中，常常会再向池塘中投入一
29、定量的滤食性鱼类（如鲢鱼）和滤食性底栖生物（如河蚌）等，一方面可以完善池塘生态系统的_，提高生态系统抵抗力稳定性，另一方面通过定期捕获这些生物，降低生态系统总N、P含量。【答案】 (1). 提供适合在待治理污水中生长的微生物 (2). 分解者 (3). 共生 (4). 直接和间接 (5). 核酸 (6). 流向下一营养级、流向分解者 (7). 促进 (8). 营养结构（食物网）【解析】【分析】生产者主要指绿色植物和化能合成作用的生物，消费者主要指动物，分解者指营腐生生活的微生物和动物。 生态系统的功能包括能量流动、物质循环和信息传递，三者缺一不可；物质循环是生态系统的基础，能量流动是生态系统的
30、动力，信息传递则决定着能量流动和物质循环的方向和状态； 信息传递一般是双向的，能量流动是单向的，物质循环具有全球性。生态系统中的物种丰富度越大，营养结构越复杂，生态系统的自动调节能力就越强，其抵抗力稳定性就越强，相反的其恢复力稳定性就越弱。【详解】（1）池塘水可以提供适合在待治理污水中生长的微生物，固定的微生物大多数是异养型，属于生态系统的分解者。（2）美人蕉旺盛生长的根系有较强的泌氧能力，能微生物提供氧气，微生物分解有机物可以为美人蕉提供无机盐，故美人蕉与填料表面微生物之间存在共生关系。美人蕉既能净化水体改善环境体现生物多样性的间接价值，观赏价值体现了生物多样性的直接价值。（3）核酸、磷脂等
31、生物大分子含有磷元素，美人蕉和微生物吸收磷并同化为自身的核酸等生物大分子，在生态系统中这些含磷有机物可能流向下一营养级或分解者。在浮床种植植物的根部增加填料固定微生物，对水体磷去除具有促进作用，有效地提高了水体生态修复效率。（4）向池塘中投入一定量的滤食性鱼类（如鲢鱼）和滤食性底栖生物（如河蚌）等，一方面可以完善池塘生态系统的营养结构，提高生态系统抵抗力稳定性，另一方面通过定期捕获这些生物，降低生态系统总N、P含量。【点睛】本题考查生态系统的成分，营养结构及生态系统稳定性等相关知识点，掌握相关知识结合题意答题。11.2019年9月17日，诺奖获得者屠呦呦被授予共和国勋章，其科研团队提取的青蒿素
32、使数百万人的生命得以挽救，已知青蒿素属于青蒿中非挥发性成分，易溶于氯仿、丙酮，可溶于乙醇、甲醇、乙醚，在水中几乎不溶，对热不稳定，温度最好不要超过60（1）青蒿化学成分分为挥发性及非挥发性两类，挥发性成分主要是挥发油，具有解热镇痛、止咳平喘功效，提取挥发油常用的方法是_。（2）某科研小组利用植物黄花高叶提取青高素，流程如下图所示：干燥粉碎A（反复进行）过滤B粗品精制黄花藕叶含有水分，在对新鲜的黄花蒿叶进行干燥处理时，要注意控制好_，以避免_。图中A过程表示萃取，取的效率上要取决于_，从影响萃取效果的因素来看，还应该考虑_等因素（写出两点即可）。B过程表示_。为了探索青蒿素对肝癌细胞的抑制作用及
33、其作用机制，利用含不同浓度青蒿素的细胞培养液分别培养人肝癌细胞（HepG2）24、48、72h，采用细胞活力检测（cell viability）法检测细胞增殖活性，结果如图所示。对照组的设置：取瓶等量人肝癌细胞HepG2，各加入_，分别培养24、48、72h。实验结果显示：在一定的浓度范围内，随着_，HepG2细胞的增殖受到了抑制。【答案】 (1). 蒸馏法（或水蒸气蒸馏法） (2). （干燥的）时间和温度（温度过高、干燥时间太长导致） (3). 青蒿素分解 (4). 萃取剂的性质和使用量 (5). 原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取的时间、萃取的温度 (6). 浓缩 (7). 等量不含青
34、蒿素的细胞培养液（等量、不含青蒿素、细胞培养液） (8). 青蒿素浓度的增大及培养时间的延长【解析】【分析】1、植物有效成分的提取的方法通常有三种：蒸馏、压榨和萃取。（1）蒸馏法：芳香油具有挥发性把含有芳香油的花、叶等放入水中加热，水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来，形成油水混合物；冷却后，油水混合物又会重新分成油层和水层，除去水层便得到芳香油，这种提取方法叫蒸馏法。（2）萃取法：这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中，是芳香油充分溶解，然后蒸去低沸点的溶剂，剩下的就是芳香油萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和用量，同时还受原料颗粒的大小、含水量等条件的影响。
35、（3）压榨法：在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中，芳香油的含量较多，可以用机械压力直接榨出，这种提取方法叫压榨法。2、据坐标曲线显示，随着青蒿素浓度的增加，肝细胞的相对活性降低。3、一般在探究实验中，要遵循单一变量和对照性原则，同时无关变量要保持相同且适宜。分析实验可知，实验的自变量为青蒿素的浓度与作用时间，而人肝癌细胞的数量、培养时间、溶液的用量等都属于无关变量。【详解】（1）提取青蒿挥发油适宜的方法是蒸馏法，原因是青蒿油具有挥发性，促进油水分离宜采用加入NaCl，除去青蒿油的水分可采用加入无水硫酸钠。（2）在对黄花蒿叶进行干燥时，要注意控制温度和时间，否则会引起青高素的分解。青高素的萃取过程
36、应该避免明火加热，采用水浴加热，原因是萃取剂是有机溶剂，直接使用明火加热容易引起燃烧或爆炸。提取青蒿素适宜的方法是萃取法，影响该方法的主要因素是萃取剂的性质和使用量，同时也受萃取时间、温度、材料的颗粒大小、含水量及紧密程度等因素的影响。挥发油主要采用水蒸汽蒸馏提取，减压蒸馏分离，其工艺为：投料加水蒸馏冷却油水分离精油；非挥发性成分主要采用有机溶剂提取，柱层析及重结晶分离，基本工艺为：干燥粉碎萃取（反复进行）过滤浓缩提取液粗品精制。根据单一变量原则，实验设计中除了自变量以外其余因素应控制相同，本实验中自变量为青蒿素的浓度、肝细胞培养时间，其余均为无关变量。根据坐标曲线数据，可以取一定数量的培养瓶
37、均等分成6组，编号A、B、C、D、E作为实验组，编号F组作为对照组。A-F组每个培养瓶中均加入适量且等量的小鼠肝癌细胞悬液和培养液，A-E组每个培养瓶分别加入相应浓度的青蒿素溶液，F组加入等量生理盐水（不加青蒿素）。把每个培养瓶置于37条件下培养适当时间。分别用细胞活力检测（cell viability）法测定各培养瓶中癌细胞增殖活性相关数据，求取各组平均值。 从坐标曲线可以看出，随着青蒿素浓度的增加，细胞的相对活性减弱；癌细胞培养72小时的培养瓶中，细胞的相对活性最低。说明在一定的浓度范围内，随着青蒿素浓度的增加和培养时间的延长，HepG2细胞的增殖受到了抑制。【点睛】解答本题的关键是掌握癌
38、细胞的特征，能够根据实验目的以及图形找出实验的自变量和因变量，并根据实验的基本原则分析实验结果，得出相关结论。12.我国科学家培育抗虫棉的流程如图所示。回答下列有关问题。（l）基因工程中用到的基本工具酶是_。细菌的基因能整合到棉花细胞的DNA上并在棉花细胞中表达的原因是_。（2）过程是指_，该过程所依据的原理是_，常用于调节该过程的植物激素有_。（3）若要检测Bt毒蛋白基因在棉花细胞中是否完全表达，在分子水平上的检测方法是_。（4）为了保持抗虫性状，可利用抗虫棉的体细胞脱分化产生愈伤组织，然后进一步制造人工种子。人工种子的结构包括_。【答案】 (1). 限制性核酸内切酶（或限制酶）、DNA连接
39、酶 (2). 不同生物的DNA结构相似，且生物界共用一套密码子 (3). 植物组织培养 (4). 植物细胞具有全能性 (5). 生长素、细胞分裂素 (6). 抗原抗体杂交 (7). 胚状体、人造胚乳和人工种皮【解析】【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。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显
40、微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因DNA分子杂交技术；检测目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术；检测目的基因是否翻译成蛋白质抗原抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【详解】（1）基因工程的基本工具是限制性核酸内切酶（简称限制酶）、DNA连接酶和基因运载体，其中属于工具酶的是限制性核酸内切酶和DNA连接酶；生物的DNA分子都由四种脱氧核苷酸构成，具有双螺旋结构，所以异源DNA片段可以进行连接，并且生物界共用一套密码子，基因的表达机制相同，所以一种生物的基
41、因可以在另一种生物的细胞中表达。（2）过程为植物的组织培养，其依据的原理是植物细胞具有全能性，该过程包括脱分化和再分化两个阶段。诱导脱分化和再分化的植物激素主要是生长素和细胞分裂素，生长素/细胞分裂素的值适中，促进愈伤组织形成；生长素/细胞分裂素的值高，促进根分化，抑制芽形成；生长素/细胞分裂素的值低，促进芽分化，抑制根形成。（3）如果毒蛋白基因在棉花细胞中完全表达，则棉花细胞中能合成毒蛋白，使棉花植株具有抗虫性状，所以在分子水平上，采用抗原抗体杂交的方法，使用特异的抗体检测棉花细胞中是否存在毒蛋白，能确认毒蛋白基因在棉花细胞中是否完全表达。（4）人工种子是用愈伤组织培养成的胚状体，加入人造胚乳，再用人工种皮包裹而成的。【点睛】本题考查了基因工程在生产实践中的应用，要求考生识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤等，掌握各步骤中的相关细节，能结合所学的知识准确解答。