2023-2024学年北京市延庆一中高二(下)期末生物试卷

2023-2024学年北京市延庆一中高二（下）期末生物试卷一、选择题共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）下列真核细胞结构、主要成分及功能对应正确的是（）选项细胞结构主要成分功能A细胞膜蛋白质、糖类控制物质进出B核糖体蛋白质、核糖核酸合成蛋白质C染色体核糖核酸、蛋白质遗传信息的载体D细胞骨架蛋白质、纤维素锚定各种细胞器A．A B．B C．C D．D2．（2分）植物细胞不一定具有的生理过程是（）A．[H]的生成 B．染色体的复制 C．ATP与ADP转换 D．氨基酸脱水缩合3．（2分）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C．如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述正确的是（）A．适当降低反应温度，T1～T2间隔缩短 B．酶C降低了B生成A反应的活化能 C．该体系中的酶促反应速率先快后慢 D．酶C活性降低导致T2后B增加缓慢4．（2分）下列细胞呼吸在生产生活中运用的实例中，正确的是（）A．蔬菜水果的储存尽量保持低温、无氧 B．农田适当松土改善根部细胞氧气供应 C．泡菜坛初期不密封促进乳酸菌繁殖 D．包扎伤口选用完全不透气的胶布密封5．（2分）蚕豆根尖细胞有含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（）A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记6．（2分）环境适宜的条件下，研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度，结果如图。下列叙述不正确的是（）A．胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用 B．5℃时，胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作用相关酶的活性较低 C．叶温在30℃～40℃时，净光合速率下降主要是叶片气孔关闭所致 D．30℃下单位时间内有机物的积累量最大7．（2分）目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（）A．乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物 B．果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源 C．果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染 D．混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵8．（2分）紫花苜蓿营养价值高，百脉根耐酸性强。研究者欲通过植物体细胞杂交的方法培育兼具二者优良性状的杂交种，相关分析正确的是（）A．加入胰蛋白酶酶解以制备原生质体 B．用灭活病毒诱导法可促进细胞融合 C．融合的细胞即为杂交细胞 D．杂交细胞不一定具备双亲的优良性状9．（2分）某同学制作某二倍体植物（2n＝24）花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如图所示。下列相关叙述不正确的是（）A．a中细胞有24条染色体，48个DNA分子 B．b中细胞有12个四分体，可交换染色体片段 C．c中每个细胞染色体数是体细胞的一半 D．d中细胞着丝粒已分开，有两个染色体组10．（2分）任何生命系统需要物质和能量不断地输入，才能维持其结构与功能．下面叙述不正确的是（）A．醋酸杆菌没有线粒体，利用无氧呼吸获得繁殖所需的能量 B．剧烈运动时，骨骼肌细胞可利用无氧呼吸方式供给能量 C．植物体光合速率大于呼吸速率时，积累生长所需的有机物 D．生态系统的能量输入长期小于输出，自我调节能力趋于降低11．（2分）研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（）A．用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原 B．可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞 C．S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力 D．体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性12．（2分）细胞是个复杂而且精巧的生命系统．某同学对细胞的认识，不合理的是（）A．细胞体积不能过大﹣﹣细胞体积越大，相对表面积越小，物质交换效率越低 B．细胞膜外覆盖大量糖蛋白﹣﹣与细胞控制物质进出和细胞信息传递功能相适应 C．叶绿体内部堆叠大量基粒﹣﹣集中分布着的酶系催化光反应和碳（暗）反应进行 D．细胞分裂过程中形成纺锤体﹣﹣排列和平均分配染色体，决定胞质分裂的分裂面13．（2分）如图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是（）A．该过程体现了细胞膜的信息交流功能 B．C蛋白被激活后其空间结构发生改变 C．细胞凋亡是特定基因表达的结果 D．细胞凋亡不利于生物体的生存14．（2分）如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图．以下相关叙述，不正确的是（）A．①→②利用两种不同限制酶处理，能避免含控虫基因的DNA片段自身环化 B．②→③可用氯化钙处理农杆菌，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中 C．③→④用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上 D．④→⑤用植物组织培养技术培养，具有抗虫性状的植株产生了可遗传变异15．（2分）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（）A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液 B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离 D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质二、非选择题。本部分共6题，共70分16．（12分）我国科研人员对秸秆资源的合理利用进行研究。（1）秸秆的主要成分包括植物细胞壁中的纤维素和半纤维素等多种物质，纤维素彻底水解后得到，半纤维素水解后可得到木糖及醋酸盐等。（2）科研人员首先从土壤中分离纤维素分解菌和半纤维素分解菌。其中，分离纤维素分解菌的方法是：①制备培养基：制备以纤维素为的培养基，并加入刚果红。②接种：将收集的土壤加入无菌水后摇匀，进行梯度稀释，将稀释液在制备的培养基平板上。③纤维素分解菌的分离：纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，依据的比值，筛选得到能高效分解纤维素的菌种。（3）用所得菌种进行发酵，分解秸秆中的纤维素和半纤维素，其中，半纤维素水解产物中的醋酸盐是进一步发酵的抑制剂。科研人员尝试利用代谢途径较多的酵母菌株S将醋酸盐消耗掉，并在此基础上改造菌种，发酵产生维生素A等更多有价值的产物。①科研人员进行图1所示实验，探究不同底物条件下醋酸盐对菌株S发酵的影响。由实验结果可得出的结论是：。②研究发现，菌株S能吸收木糖和醋酸盐等物质进行发酵，代谢途径如图2。由图2可知，葡萄糖和木糖进入酵母细胞后，通过过程为酵母菌的生长和分裂提供大量能量。据图2分析，图1中3组酵母细胞干重小于6组的原因是：葡萄糖一方面可以，另一方面可以，进而影响脂类物质的合成。（4）将工程菌加入到含有秸秆水解产物的发酵罐中，严格控制发酵条件，随时检测培养液中微生物数量和等，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。17．（12分）胰岛素是人体内降低血糖的唯一激素。研究人员对胰岛素分泌的调节机制进行了相关研究。（1）胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1所示。血液中的葡萄糖浓度升高时，葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛B细胞。据图可知，细胞内葡萄糖通过过程被分解，导致细胞内ATP浓度，引起胰岛B细胞质膜上的K+通道磷酸化进而，K+外流受阻，细胞膜电位发生变化。电位变化导致膜上Ca2+通道开放，Ca2+促使细胞通过方式释放胰岛素。（2）研究发现H蛋白可与Ca2+通道结合，敲除H蛋白基因的小鼠血浆中胰岛素浓度显著低于野生型。为研究H蛋白调控胰岛素分泌的机制，研究者在ISN细胞（胰岛B细胞瘤细胞）中转入能够抑制H蛋白基因转录的载体，将其作为实验组，用转入空载体的ISN细胞作为对照组，进行了下列实验。①检测两组细胞Ca2+通道基因的转录量，结果如图2所示。图中结果说明，抑制H蛋白基因的转录。②在实验组和对照组ISN细胞中分别表达荧光标记的Ca2+通道蛋白，检测两组细胞细胞膜上的荧光强度，统计不同荧光强度的细胞所占比例，结果如图3所示。依据图中数据，研究人员判断实验组缺少H蛋白导致定位到细胞膜上的Ca2+通道减少。③通过后续实验，研究人员还发现实验组Ca2+通道的转运能力下降。综合以上实验结果，推测敲除H蛋白基因的小鼠体内胰岛素分泌减少的机制：。18．（12分）镁（Mg）是影响植物光合作用的重要元素，为研究植物中Mg2+调节光合作用的机制，科研人员进行了相关实验。（1）R酶是光合作用暗反应中的关键酶，在中可催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子。（2）科研人员将水稻幼苗分为两组，分别在含Mg2+和无Mg2+的培养液中培育一段时间后，进行光暗交替处理，检测两组水稻中R酶催化的化学反应速率，结果如图1所示。①图1实验结果说明。②科研人员检测两组水稻叶片R酶的含量，结果如图2。据上述结果推测，Mg2+通过提高R酶催化的化学反应速率。③从两组水稻叶片中分别提取等量R酶，向无Mg2+培养组中加入一定浓度的MgCl2，测定，若两组结果相同，则支持了上述推测。（3）进一步研究发现，叶绿体中Mg2+的浓度受光暗周期的调控，推测叶绿体膜上的M3蛋白与Mg2+的转运有关。为探究M3蛋白的转运功能，科研人员以无M3的非洲爪蟾卵母细胞为对照组，在此细胞中转入编码M3的基因，使M3蛋白分布于爪蟾卵母细胞膜，以此细胞为实验组。实验设计及结果如表所示。组别实验材料实验操作检测指标数值Ⅰ对照组卵母细胞置于含25Mg2+的缓冲液中一段时间，用无Mg2+的缓冲液冲洗每个卵母细胞内的25Mg2+含量AⅡ实验组BⅢ对照组置于无Mg2+缓冲液，向卵母细胞内注射含25Mg2+的溶液，放置一段时间外部溶液25Mg2+含量CⅣ实验组D结果表明，M3蛋白的功能是将Mg2+单向转运进入叶绿体。支持该结论的结果为（用A、B、C、D表示）。（4）结合上述研究结果，为解释图1实验结果，对M3蛋白提出需要进一步探究的关键问题是。19．（12分）AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）是人体代谢的总开关，通过磷酸化下游多种蛋白质来调控细胞代谢。二甲双胍（Met）是目前应用最广泛的降糖药物，近年来，还陆续发现各种潜在功效。研究表明Met主要通过激活AMPK通路发挥作用。我国科学家针对Met的作用靶点进行了相关研究。（1）AMP（腺苷—磷酸），可由ATP水解失去个磷酸基团获得，当细胞缺少能量供应时，AMP/ATP比值升高，磷酸化激活AMPK（P﹣AMPK），维持机体能量平衡。以往认为Met通过抑制位于的有氧呼吸第三阶段而发挥作用。研究者将5μmol/L的Met注入体外培养的小鼠干细胞，检测结果如图1。实验数据显示，故Met并非通过提高AMP/ATP的比值激活AMPK。（2）研究发现，加入Met后，胞内溶酶体膜质子泵活性降低。为探究Met的靶蛋白是否定位于溶酶体膜，研究者设计了“MET﹣P”探针寻找特定的靶蛋白，其机理如图2。①利用“MET﹣P”探针钓取靶蛋白的原理为。②经纯化、分析，确定PEN2为Met的靶蛋白。二者结合后，与溶酶体质子泵的ATP6AP1亚基结合形成复合体，导致质子泵改变，最终使溶酶体上的AMPK被磷酸化激活。请利用基因工程的方法验证Met通过靶蛋白PEN2，最终激活AMPK。写出实验组的设计思路及预期结果。（3）除溶酶体外，细胞质基质、线粒体内也有AMPK，分别在中等和重度能量不足时被激活。一些药物能全面激活细胞内AMPK，使AMPK磷酸化水平整体升高，造成不良反应。结合本文信息，请表述Met在治疗代谢性疾病中的优势。20．（10分）学习以下材料，回答问题（1）～（5）。生物膜的脂筏结构模型生物膜的研究一直备受关注。研究表明，生物膜中的脂质分子并非均匀分布，而是具有“镶嵌块”的特征，而且磷脂双分子层的内层和外层之间，脂质组分存在差异，这说明“流动镶嵌模型”还需修正和完善。1997年，科学家提出脂筏结构模型。脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构城，直径在10﹣200m之间。生物膜的脂筏微区中，外层主要含鞘磷脂、胆固醇和锚定蛋白，内层主要含有酰基化的蛋白质和胆固醇，在一定条件下，内、外两层的成分可以相互转化。形成脂筏的主要作用力来自于脂质分子，鞘磷脂通过头部的糖基和尾部的不饱和脂肪酸烃链相互作用而关联在一起，胆固醇填充在鞘磷脂之间的空隙。脂筏区的胆固醇具有饱和的碳氢链，趋向于形成紧密的液态有序相，而非脂筏区则具有更高的流动性，称为液态无序相。已观察到细胞膜和高尔基体膜存在脂筏，好似“竹筏”漂浮在液态无序相中。脂筏独特的结构赋予它特殊的生物学功能。在信号转导时，脂筏可作为特定信号分子的聚集平台，把底物受体和相关因子等募集起来，这些分子严格定位到脂筏，可促进信号分子间的相互作用。静息状态下，信号转导通路上的各信号分子分散在不同的脂筏中。接受激素或生长因子等信号调控后，多个脂筏迅速融合，促进相关信号转导通路的级联激活反应。脂筏可以参与蛋白质和胆固醇在细胞中的运转，在胞吞和胞吐过程中起着重要的作用。例如，用适当药物打破富含固醇的微囊区域，就能抑制痢疾的致病微生物通过胞吞过程侵入宿主细胞。植物细胞的脂筏可参与生物防御反应。植物的鞭毛敏感蛋白能特异性地识别细菌鞭毛蛋白，进而激活植物先天性免疫反应。当用细菌鞭毛蛋白处理拟南芥悬浮细胞5～15min后，对生物膜的蛋白组分进行定量分析，发现脂筏区的特异性识别蛋白富集最多。另外，植物根尖或花粉管的极性生长也需要脂筏中特异性蛋白进行调控。此外，脂筏还可以参与蛋白质转运、细胞骨架构建、细胞凋亡等生理过程。随着人们对脂筏研究的不断深入，人类对生物膜结构和功能的认识会不断深入和发展。（1）细胞膜的功能是（写出一条）。（2）请用文字和箭头描述脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径：。（3）对文中“脂筏”结构和功能的理解，正确的叙述包括（多选）。A.脂筏中脂质分子之间作用力强，不会发生内外层之间的交换B.脂筏区外层的糖基化程度高于内层C.信号转导中，不同脂筏融合可启动级联激活反应D.鞭毛敏感蛋白突变后不能识别细菌鞭毛蛋白，植物易感染细菌E.脂筏中调控植物极性生长的特异性蛋白是基因选择性表达的结果（4）某些糖尿病患者细胞膜上胰岛素受体结合胰岛素后不能移至脂筏区，依据脂筏模型分析，这些患者的病因是。（5）通过材料阅读，请从结构和功能两方面，用不超过50字概括生物膜脂筏结构模型的要点：。21．（12分）裸鼹鼠几乎不得癌症，其寿命可超过30年，同样大小的家鼠最长寿命为4年。为探究其原因，科研人员做了以下研究。（1）将裸鼹鼠皮肤成纤维细胞置于培养箱进行体外培养，经检测发现其分泌大量黏稠的高分子量透明质酸（HA），可抑制细胞过度增殖。（2）研究者检测不同来源成纤维细胞中HA合成酶（HAS）的含量，结果如图1。另外，发现裸鼹鼠组织的HA降解酶（HAase）的活性远低于人和小鼠。结合图文信息，分析裸鼹鼠皮肤成纤维细胞分泌大量高分子量HA的原因是。结果显示，裸鼹鼠胚胎期HA合成酶低表达，推测其意义是。（3）为进一步研究高分子量HA能否提高小鼠的寿命，研究人员进行了下列实验（图2）。①通过转基因技术获得转基因小鼠A：为了将目的基因插入小鼠6号染色体的特定位点，需在其两端设计与6号染色体同源序列，实现同源序列之间的重组。由此获得的转基因小鼠A暂时无法表达HA合成酶2，原因是。②B鼠为导入表达CE的纯合子，CE也插入6号染色体的相同位点。外源雌激素可诱导cre重组酶活化，活化的cre重组酶能识别并切除loxP位点间的序列。A、B鼠交配获得C、D鼠，请画出C鼠的基因组成情况。③利用C、D鼠进行实验，测得实验组小鼠HA含量升高，癌症概率降低、炎症反应减少，寿命也得到了延长。请写出对照组的选材（“C”或“D”）及实验处理。（4）请简述本研究的应用前景。

2023-2024学年北京市延庆一中高二（下）期末生物试卷参考答案与试题解析一、选择题共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）下列真核细胞结构、主要成分及功能对应正确的是（）选项细胞结构主要成分功能A细胞膜蛋白质、糖类控制物质进出B核糖体蛋白质、核糖核酸合成蛋白质C染色体核糖核酸、蛋白质遗传信息的载体D细胞骨架蛋白质、纤维素锚定各种细胞器A．A B．B C．C D．D【考点】各类细胞器的结构和功能；细胞核的结构和功能；细胞膜的功能．【答案】B【分析】细胞膜的主要组成成分的蛋白质和磷脂，其次还含有少量糖类；染色体的组成成分主要是蛋白质和DNA；核糖体由RNA和蛋白质组成；细胞骨架的成分是蛋白质。【解答】解：A、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还含少量的糖类，A错误；B、核糖体的组成成分是蛋白质和核糖核酸，是蛋白质合成场所，B正确；C、染色体主要由脱氧核糖核酸和蛋白质组成，C错误；D、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的，无纤维素，D错误。故选：B。2．（2分）植物细胞不一定具有的生理过程是（）A．[H]的生成 B．染色体的复制 C．ATP与ADP转换 D．氨基酸脱水缩合【考点】细胞增殖的意义和细胞周期；蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；ATP在生命活动中的作用和意义．【答案】B【分析】1、光合作用的光反应阶段和有氧呼吸的第一和第二两个阶段均具有[H]的合成；光反应阶段和有氧呼吸的三个阶段均能够合成ATP．2、高度分化的细胞不具有细胞增殖的能力．【解答】解：A、细胞一定会进行呼吸作用，有氧呼吸的第一、第二两个阶段以及无氧呼吸的第一阶段均具有[H]的生成，A错误；B、高度分化的细胞不具有细胞增殖的能力，因此细胞中不会发生染色体的复制，因此植物细胞不一定具有染色体复制，B正确；C、植物细胞中的光合作用和细胞呼吸过程中一定存在ATP的合成，即存在ATP与ADP转换，C错误；D、植物细胞中都具有核糖体，因此一定存在氨基酸的脱水缩合，D错误。故选：B。3．（2分）将A、B两种物质混合，T1时加入酶C．如图为最适温度下A、B浓度的变化曲线。下列叙述正确的是（）A．适当降低反应温度，T1～T2间隔缩短 B．酶C降低了B生成A反应的活化能 C．该体系中的酶促反应速率先快后慢 D．酶C活性降低导致T2后B增加缓慢【考点】酶的特性及应用．【答案】C【分析】分析曲线图：将A、B两种物质混合，T1时加入酶C．加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B。【解答】解：A、图示是在最适温度条件下进行的，若适当降低反应温度，则酶活性降低，酶促反应速率减慢，T1～T2间隔变长，A错误；B、T1时加入酶C后，A浓度逐渐降低，B浓度逐渐升高，说明酶C催化物质A生成了物质B．由于酶能降低化学反应的活化能，因此酶C降低了A生成B这一反应的活化能，B错误；C、由图可知，该体系中酶促反应速率先快后慢（减慢的原因是底物减少），C正确；D、T2后B增加缓慢是反应物A减少导致的，D错误。故选：C。4．（2分）下列细胞呼吸在生产生活中运用的实例中，正确的是（）A．蔬菜水果的储存尽量保持低温、无氧 B．农田适当松土改善根部细胞氧气供应 C．泡菜坛初期不密封促进乳酸菌繁殖 D．包扎伤口选用完全不透气的胶布密封【考点】影响细胞呼吸的因素及其在生产和生活中的应用．【答案】B【分析】1．对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收．此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收．2．细胞呼吸需要酶的催化，温度等因素能影响酶的活性．3．选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈．【解答】解：A、水果贮藏保鲜时的条件：零上低温（抑制酶的活性）、低氧（抑制无氧呼吸）、高CO2浓度（抑制有氧呼吸）；零下低温使得水果细胞因结冰而冻坏；无氧时，水果无氧呼吸积累较多的酒精而损害细胞，使水果品质下降，因此在低温、低氧、高CO2、适宜的湿度条件下，最有利于水果保鲜，是最佳贮藏条，A错误；B、对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收，B正确；C、乳酸菌只能进行无氧呼吸，所以泡菜坛初期不密封会抑制乳酸菌的繁殖，C错误；D、包扎伤口选用透气性好的“创可贴”，是为了防止伤口处厌氧菌生存和繁殖，D错误。故选：B。5．（2分）蚕豆根尖细胞有含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是（）A．每条染色体的两条单体都被标记 B．每条染色体中都只有一条单体被标记 C．只有半数的染色体中一条单体被标记 D．每条染色体的两条单体都不被标记【考点】DNA分子的复制过程．【答案】B【分析】DNA分子复制方式是半保留复制，即DNA复制成的新DNA分子的两条链中，有一条链是母链，另一条链是新合成的子链。有丝分裂间期，进行染色体的复制（DNA的复制和有关蛋白质的合成），出现染色单体，到有丝分裂中期，每条染色体含有两条染色单体，且每条单体含有一个DNA分子。【解答】解：蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，根据DNA的半保留复制原则，分裂产生的细胞中的染色体中的DNA的两条链中只有一条含有放射性，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，共用着丝点的两条染色单体的两个DNA分子中，只有一个DNA的一条链被标记，也就是每条染色体中都只有一条单体被标记。故选：B。6．（2分）环境适宜的条件下，研究人员测定某植物在不同温度下的净光合速率、气孔开放程度及胞间CO2浓度，结果如图。下列叙述不正确的是（）A．胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用 B．5℃时，胞间CO2浓度较高的原因可能是光合作用相关酶的活性较低 C．叶温在30℃～40℃时，净光合速率下降主要是叶片气孔关闭所致 D．30℃下单位时间内有机物的积累量最大【考点】光合作用的影响因素及应用；光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系．【答案】C【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。呼吸作用一般指机体将来自环境的或细胞自己储存的有机营养物的分子（如糖类、脂类、蛋白质等），通过一步步反应降解成较小的、简单的终产物（如二氧化碳、乳酸、乙醇等）的过程。光合与呼吸的差值可用净光合速率来表示，具体指标可以是氧气释放量、二氧化碳吸收量、有机物积累量等。【解答】解：A、胞间CO2进入叶肉细胞叶绿体基质被光合作用暗反应利用，被C5固定为C3，A正确；B、5℃时，可能由于光合作用相关酶的活性较低，导致光合速率下降，胞间CO2浓度较高，B正确；C、叶温在30℃～40℃时，气孔开放程度上升，胞间CO2上升，即CO2充足，不是净光合速率下降的主要原因，可能是由于高温导致酶部分失活，C错误；D、30℃下净光合速率最大，单位时间内有机物的积累量最大，D正确。故选：C。7．（2分）目前市场上的果蔬汁发酵产品所利用的菌种主要为乳酸菌，而利用酵母菌、醋酸菌、乳酸菌等多种益生菌混合发酵果蔬汁风味更协调、营养更丰富。相关叙述正确的是（）A．乳酸菌、醋酸菌和酵母菌均属于原核生物 B．果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源和氮源 C．果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染 D．混菌发酵是把所有益生菌混合并在相同条件下发酵【考点】果酒、果醋的制作；发酵工程的基本环节．【答案】C【分析】1、果酒的制作离不开酵母菌，酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下，酵母菌进行有氧呼吸，大量繁殖，把糖分解成二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌能进行酒精发酵。故果酒的制作原理是酵母菌无氧呼吸产生酒精，酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～25℃；反应中是否有酒精的产生，可用酸性重铬酸钾来检验，该物质与酒精反应呈现灰绿色。2、果醋制作中起到主要作用的微生物是醋酸菌，醋酸菌是一种好氧细菌，只有当氧气充足时，才能进行旺盛的生理活动，其代谢类型属于异养需氧型。当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解为醋酸；当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。醋酸菌的最适生长温度为30～35℃。【解答】解：A、乳酸菌、醋酸菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，A错误；B、糖类的组成元素是C、H、O，不含N元素，故果蔬汁中的糖类物质可为益生菌提供碳源，但不能提供氮源，B错误；C、果蔬汁发酵过程中需要防止杂菌污染，若出现杂菌污染可能导致发酵失败，甚至产生对人体有害的物质，C正确；D、不同益生菌的生长条件不同，并不能在相同条件下进行发酵，需要根据所用益生菌的种类提供相适应的发酵条件，D错误。故选：C。8．（2分）紫花苜蓿营养价值高，百脉根耐酸性强。研究者欲通过植物体细胞杂交的方法培育兼具二者优良性状的杂交种，相关分析正确的是（）A．加入胰蛋白酶酶解以制备原生质体 B．用灭活病毒诱导法可促进细胞融合 C．融合的细胞即为杂交细胞 D．杂交细胞不一定具备双亲的优良性状【考点】植物体细胞杂交技术及应用．【答案】D【分析】1、植物体细胞杂交技术：就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。（1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等．化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。（2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。（3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。（4）杂种植株的特征：具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。2、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。【解答】解：A、加入纤维素酶和果胶酶分解植物细胞壁以制备原生质体，A错误；B、植物细胞融合不能用灭活病毒诱导，可用聚乙二醇等诱导原生质体细胞融合，B错误；C、原生质体融合后必须诱导再生细胞壁才能成为杂交细胞，C错误；D、由于基因的选择性表达和基因间的互作效应，获得的杂种植株不一定能够表现双本的优良性状，D正确。故选：D。9．（2分）某同学制作某二倍体植物（2n＝24）花粉母细胞减数分裂临时装片，显微镜下观察到的部分细胞图像如图所示。下列相关叙述不正确的是（）A．a中细胞有24条染色体，48个DNA分子 B．b中细胞有12个四分体，可交换染色体片段 C．c中每个细胞染色体数是体细胞的一半 D．d中细胞着丝粒已分开，有两个染色体组【考点】观察细胞的减数分裂实验．【答案】D【分析】由图可知：a是减数第一次分裂中期，b是减数第一次分裂前期，c是减数第一次分裂末期，d是减数第一次分裂后期。【解答】解：A、a是减数第一次分裂中期的细胞，有24条染色体，48个DNA分子，A正确；B、b是减数第一次分裂前期的细胞，同源染色体联会，有12个四分体，可交换染色体片段（交叉互换），B正确；C、c是减数第一次分裂末期的细胞，同源染色体分离，形成两个子细胞，每个细胞染色体数是体细胞的一半，C正确；D、d是减数第一次分裂后期的细胞，是同源染色体分离，而不是着丝粒的分开，细胞中仍然是两个染色体组，D错误。故选：D。10．（2分）任何生命系统需要物质和能量不断地输入，才能维持其结构与功能．下面叙述不正确的是（）A．醋酸杆菌没有线粒体，利用无氧呼吸获得繁殖所需的能量 B．剧烈运动时，骨骼肌细胞可利用无氧呼吸方式供给能量 C．植物体光合速率大于呼吸速率时，积累生长所需的有机物 D．生态系统的能量输入长期小于输出，自我调节能力趋于降低【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同；无氧呼吸的概念与过程．【答案】A【分析】原核细胞唯一具有的细胞器是核糖体，虽然没有线粒体，但是少数原核生物能够进行有氧呼吸，这是由于细胞中具有与有氧呼吸有关的酶系统．【解答】解：A、醋酸杆菌虽然没有线粒体，但是能够进行有氧呼吸，A错误；B、剧烈运动时，骨骼肌细胞可利用无氧呼吸方式供给能量，B正确；C、植物体光合速率大于呼吸速率时，积累生长所需的有机物，C正确；D、生态系统的能量输入长期小于输出，自我调节能力趋于降低，D正确。故选：A。11．（2分）研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（）A．用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原 B．可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞 C．S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力 D．体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性【考点】单克隆抗体及其应用．【答案】B【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【解答】解：A、M病毒必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，故不能用动物细胞培养液培养M病毒，A错误；B、可用M病毒膜蛋白（抗原）多次免疫小鼠，以获得更多的能产生特异性抗体的浆细胞，B正确；C、S细胞不是杂交瘤细胞，具有无限繁殖的特点，不具有产生抗体的特点，C错误；D、体外培养单个杂交瘤细胞由于没有发育完整有机体或分化为任何细胞，因此不能体现细胞的全能性，D错误。故选：B。12．（2分）细胞是个复杂而且精巧的生命系统．某同学对细胞的认识，不合理的是（）A．细胞体积不能过大﹣﹣细胞体积越大，相对表面积越小，物质交换效率越低 B．细胞膜外覆盖大量糖蛋白﹣﹣与细胞控制物质进出和细胞信息传递功能相适应 C．叶绿体内部堆叠大量基粒﹣﹣集中分布着的酶系催化光反应和碳（暗）反应进行 D．细胞分裂过程中形成纺锤体﹣﹣排列和平均分配染色体，决定胞质分裂的分裂面【考点】细胞不能无限长大的原因；细胞的有丝分裂过程、特征及意义；细胞膜的功能；各类细胞器的结构和功能．【答案】C【分析】1、细胞不能无限长大的原因：①受细胞表面积与体积之比限制②受细胞核控制范围限制．2、叶绿体：只存在于植物的绿色细胞中．扁平的椭球形或球形，双层膜结构．基粒上有色素，基质和基粒中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所．含少量的DNA、RNA．3、糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，具有识别功能．【解答】解：A、细胞体积不能过大﹣﹣细胞体积越大，相对表面积越小，物质交换效率越低，A正确；B、细胞膜外覆盖大量糖蛋白﹣﹣与细胞控制物质进出和细胞信息传递功能相适应，B正确；C、叶绿体内部堆叠大量基粒﹣﹣集中分布着的酶系催化光反应的进行，催化暗反应进行的酶分布在叶绿体基质中，C错误；D、细胞分裂过程中形成纺锤体﹣﹣排列和平均分配染色体，决定胞质分裂的分裂面，D正确。故选：C。13．（2分）如图为淋巴细胞诱导癌细胞凋亡的过程，下列说法错误的是（）A．该过程体现了细胞膜的信息交流功能 B．C蛋白被激活后其空间结构发生改变 C．细胞凋亡是特定基因表达的结果 D．细胞凋亡不利于生物体的生存【考点】细胞死亡．【答案】D【分析】据图分析，淋巴细胞膜上的F蛋白与癌细胞膜上的F蛋白受体结合，激活了癌细胞的C蛋白，导致癌细胞裂解死亡。这属于细胞凋亡。【解答】解：A、如图淋巴细胞膜上的F蛋白与癌细胞膜上的F蛋白受体结合，属于细胞膜的信息交流，A正确；B、据图分析，未激活的C蛋白的形态结构与激活后的不同，B正确；C、细胞凋亡是细胞的编程性死亡，图中C蛋白激活相关基因表达后细胞凋亡，C正确；D、细胞凋亡是正常的细胞生命历程，有利于生物体的生存，D错误。故选：D。14．（2分）如图是利用基因工程培育抗虫植物的示意图．以下相关叙述，不正确的是（）A．①→②利用两种不同限制酶处理，能避免含控虫基因的DNA片段自身环化 B．②→③可用氯化钙处理农杆菌，有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中 C．③→④用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒整合到植物细胞的染色体上 D．④→⑤用植物组织培养技术培养，具有抗虫性状的植株产生了可遗传变异【考点】基因工程的操作过程综合．【答案】C【分析】分析题图：图示是利用基因工程培育抗虫植物的示意图，其中①为质粒，作为运载体；②为重组质粒；③为含有重组质粒的农杆菌；④为含有目的基因的植物细胞；⑤为转基因植株．【解答】解：A、①→②利用两种不同限制酶处理，能避免含控虫基因的DNA片段自身环化，A正确；B、②→③可用氯化钙处理农杆菌，使之成为易于吸收周围环境中DNA分子的感受态，这样有助于促进重组Ti质粒转化到农杆菌细胞中，B正确；C、③→④用农杆菌侵染植物细胞，重组Ti质粒的T﹣DNA片段整合到植物细胞的染色体上，C错误；D、④→⑤用植物组织培养技术培养，具有抗虫性状的植株产生了可遗传变异，D正确。故选：C。15．（2分）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（）A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液 B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离 D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质【考点】叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取与鉴定；蛋白质的检测．【答案】C【分析】1、DNA的溶解性：（1）DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同（0.14mol/L溶解度最低），利用这一特点，选择适当的盐浓度就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反，以达到分离目的。（2）DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精。利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步的分离。2、叶绿体色素的提取和分离实验：（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素．（2）分离色素原理：各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，从而分离色素．溶解度大，扩散速度快；溶解度小，扩散速度慢．3、双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。【解答】解：A、肝脏细胞中含有过氧化氢酶，因此研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液，A正确；B、DNA不溶于酒精，而细胞中的某些蛋白质可溶于酒精，因此利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA，B正确；C、依据光合色素在层析液中溶解度的差异对光合色素进行纸层析分离，C错误；D、蛋白质可以与双缩脲试剂发生紫色反应，因此利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质，D正确。故选：C。二、非选择题。本部分共6题，共70分16．（12分）我国科研人员对秸秆资源的合理利用进行研究。（1）秸秆的主要成分包括植物细胞壁中的纤维素和半纤维素等多种物质，纤维素彻底水解后得到葡萄糖，半纤维素水解后可得到木糖及醋酸盐等。（2）科研人员首先从土壤中分离纤维素分解菌和半纤维素分解菌。其中，分离纤维素分解菌的方法是：①制备培养基：制备以纤维素为唯一碳源的培养基，并加入刚果红。②接种：将收集的土壤加入无菌水后摇匀，进行梯度稀释，将稀释液均匀涂布在制备的培养基平板上。③纤维素分解菌的分离：纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，依据透明圈直径与菌落直径的比值，筛选得到能高效分解纤维素的菌种。（3）用所得菌种进行发酵，分解秸秆中的纤维素和半纤维素，其中，半纤维素水解产物中的醋酸盐是进一步发酵的抑制剂。科研人员尝试利用代谢途径较多的酵母菌株S将醋酸盐消耗掉，并在此基础上改造菌种，发酵产生维生素A等更多有价值的产物。①科研人员进行图1所示实验，探究不同底物条件下醋酸盐对菌株S发酵的影响。由实验结果可得出的结论是：以葡萄糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重减小，不利于菌株S发酵；以木糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重有所增加，有利于菌株S发酵；以木糖为底物比以葡萄糖为底物更利于菌株S发酵。②研究发现，菌株S能吸收木糖和醋酸盐等物质进行发酵，代谢途径如图2。由图2可知，葡萄糖和木糖进入酵母细胞后，通过细胞呼吸（氧化分解）过程为酵母菌的生长和分裂提供大量能量。据图2分析，图1中3组酵母细胞干重小于6组的原因是：葡萄糖一方面可以抑制细胞吸收醋酸盐，另一方面可以抑制醋酸盐与ATP反应生成乙酰辅酶A，进而影响脂类物质的合成。（4）将工程菌加入到含有秸秆水解产物的发酵罐中，严格控制发酵条件，随时检测培养液中微生物数量和产物浓度等，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。【考点】发酵工程在食品、医药、农牧业等工业上的应用；微生物的选择培养和计数．【答案】（1）葡萄糖（2）唯一碳源均匀涂布透明圈直径与菌落直径（3）以葡萄糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重减小，不利于菌株S发酵；以木糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重有所增加，有利于菌株S发酵；以木糖为底物比以葡萄糖为底物更利于菌株S发酵抑制细胞吸收醋酸盐抑制醋酸盐与ATP反应生成乙酰辅酶A（4）产物浓度【分析】1、培养基按用途分为选择培养基和鉴别培养基，要选择出某一特定的菌种，需要提供目的菌生长的必要条件，并抑制或阻止其他微生物的生长。要鉴别某一目的菌，需要用特别的试剂进行检验，通过观察现象来确定，如筛选能够分解纤维素的微生物过程中，常用到刚果红染色。2、纤维素是一种多糖，其基本组成单位是葡萄糖；纤维素酶是一种复合酶，其中的C1酶、CX酶能使纤维素分解成纤维二糖，将纤维二糖分解成葡萄糖的酶是葡萄糖苷酶。【解答】解：（1）纤维素是由葡萄糖构成的一种多糖，彻底水解后得到葡萄糖。（2）分离纤维素分解菌的方法是：①制备以纤维素为唯一碳源的选择培养基，并加入刚果红作为鉴定试剂。②使用稀释涂布平板法进行接种，即将收集的土壤加入无菌水后摇匀，进行梯度稀释，将稀释液均匀涂布在制备的培养基平板上。③纤维素能够与刚果红结合形成红色复合物，纤维素分解菌能够分泌纤维素酶，从而使菌落周围出现透明圈，依据透明圈直径与菌落直径的比值，筛选得到能高效分解纤维素的菌种。（3）①根据图1所示结果，自变量为不同底物（葡萄糖或者木糖）、醋酸盐浓度，因变量为细胞干重，由实验结果可得出的结论是：以葡萄糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重减小，不利于菌株S发酵；以木糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重有所增加，有利于菌株S发酵；以木糖为底物比以葡萄糖为底物更利于菌株S发酵。②由图2可知，葡萄糖和木糖进入酵母细胞后，首先转化为丙酮酸，再进入线粒体中氧化分解释放能量，合成ATP，即通过细胞呼吸（氧化分解）过程为酵母菌的生长和分裂提供大量能量。据图2分析，葡萄糖可以通过作用于两个过程来抑制脂类物质的合成，一方面可以抑制细胞吸收醋酸盐，另一方面可以抑制醋酸盐与ATP反应生成乙酰辅酶A。（4）发酵过程是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，以便及时补充发酵原料，实现秸秆资源的充分利用。故答案为：（1）葡萄糖（2）唯一碳源均匀涂布透明圈直径与菌落直径（3）以葡萄糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重减小，不利于菌株S发酵；以木糖为底物时，醋酸盐浓度增大，细胞干重有所增加，有利于菌株S发酵；以木糖为底物比以葡萄糖为底物更利于菌株S发酵抑制细胞吸收醋酸盐抑制醋酸盐与ATP反应生成乙酰辅酶A（4）产物浓度17．（12分）胰岛素是人体内降低血糖的唯一激素。研究人员对胰岛素分泌的调节机制进行了相关研究。（1）胰岛B细胞分泌胰岛素的机制如图1所示。血液中的葡萄糖浓度升高时，葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛B细胞。据图可知，细胞内葡萄糖通过细胞呼吸过程被分解，导致细胞内ATP浓度升高（或“增加”），引起胰岛B细胞质膜上的K+通道磷酸化进而关闭，K+外流受阻，细胞膜电位发生变化。电位变化导致膜上Ca2+通道开放，Ca2+内流促使细胞通过胞吐方式释放胰岛素。（2）研究发现H蛋白可与Ca2+通道结合，敲除H蛋白基因的小鼠血浆中胰岛素浓度显著低于野生型。为研究H蛋白调控胰岛素分泌的机制，研究者在ISN细胞（胰岛B细胞瘤细胞）中转入能够抑制H蛋白基因转录的载体，将其作为实验组，用转入空载体的ISN细胞作为对照组，进行了下列实验。①检测两组细胞Ca2+通道基因的转录量，结果如图2所示。图中结果说明，抑制H蛋白基因的转录对Ca2+通道基因的转录无影响。②在实验组和对照组ISN细胞中分别表达荧光标记的Ca2+通道蛋白，检测两组细胞细胞膜上的荧光强度，统计不同荧光强度的细胞所占比例，结果如图3所示。依据图中数据与对照组相比，实验组细胞膜上Ca2+通道弱荧光强度细胞的比例高，而中等、高荧光强度的细胞比例低，研究人员判断实验组缺少H蛋白导致定位到细胞膜上的Ca2+通道减少。③通过后续实验，研究人员还发现实验组Ca2+通道的转运能力下降。综合以上实验结果，推测敲除H蛋白基因的小鼠体内胰岛素分泌减少的机制：体内缺少H蛋白，不影响Ca2+通道基因的转录，但使细胞膜上的Ca2+通道减少，同时降低Ca2+通道蛋白转运能力，Ca2+内流减少，从而减少了胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素的量。【考点】血糖平衡调节．【答案】（1）细胞呼吸升高（或“增加”）关闭内流胞吐（2）①对Ca2+通道基因的转录无影响②与对照组相比，实验组细胞膜上Ca2+通道弱荧光强度细胞的比例高，而中等、高荧光强度的细胞比例低③体内缺少H蛋白，（不影响Ca2+通道基因的转录）使细胞膜上的Ca2+通道减少，同时降低Ca2+通道蛋白转运能力，Ca2+内流减少，从而减少了胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素的量【分析】1、胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。当胰岛素和其受体结合后，一方面促进葡萄糖的氧化分解、合成糖原和转化形成非糖类物质，另一方面使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白增加，促进葡萄糖进入细胞，从而使血糖浓度降低。2、分析图1：血液中的葡萄糖浓度升高时，葡萄糖通过葡萄糖转运蛋白进入胰岛B细胞，经过氧化分解导致细胞内ATP浓度升高，引起胰岛B细胞质膜上的K+通道磷酸化进而关闭，K+外流受阻，细胞膜电位发生变化，进而导致膜上Ca2+通道开放，促进Ca2+内流，促进胰岛素的释放。【解答】解：（1）据图可知，细胞内葡萄糖通过细胞呼吸氧化分解；细胞呼吸可以产生ATP，使得细胞内ATP含量升高；ATP作为信号分子，与ATP敏感的K+通道蛋白上的识别位点结合，导致ATP敏感的K+通道关闭，K+外流受阻，细胞膜电位发生变化；进而触发Ca2+通道打开，Ca2+内流（从细胞外进入细胞内）增加，促进胰岛B细胞通过胞吐作用加强胰岛素的分泌。（2）①由题意知：ISN细胞（胰岛B细胞瘤细胞）中转入能够抑制H蛋白基因转录的载体，导致H蛋白基因转录受到抑制，产生的H蛋白减少，而图2中，对照组和实验组Ca2+通道基因的转录量无明显差异，说明抑制H蛋白基因的转录对Ca2+通道基因的转录无影响。②由于H基因不影响Ca2+通道蛋白的合成，依据图3中数据可知，与对照组相比，实验组细胞膜上Ca2+通道弱荧光强度细胞的比例高，而中等、高荧光强度的细胞比例低，因此推断实验组缺少H蛋白导致定位到细胞膜上的Ca2+通道减少。③通过后续实验，研究人员还发现实验组Ca2+通道的转运能力下降，综合以上实验结果，敲除H蛋白基因的小鼠体内胰岛素分泌减少的机制应为体内缺少H蛋白，不影响Ca2+通道基因的转录，但使细胞膜上的Ca2+通道减少，同时降低Ca2+通道蛋白转运能力，Ca2+内流减少，从而减少了胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素的量。故答案为：（1）细胞呼吸升高（或“增加”）关闭内流胞吐（2）①对Ca2+通道基因的转录无影响②与对照组相比，实验组细胞膜上Ca2+通道弱荧光强度细胞的比例高，而中等、高荧光强度的细胞比例低③体内缺少H蛋白，（不影响Ca2+通道基因的转录）使细胞膜上的Ca2+通道减少，同时降低Ca2+通道蛋白转运能力，Ca2+内流减少，从而减少了胰岛B细胞通过胞吐释放胰岛素的量18．（12分）镁（Mg）是影响植物光合作用的重要元素，为研究植物中Mg2+调节光合作用的机制，科研人员进行了相关实验。（1）R酶是光合作用暗反应中的关键酶，在叶绿体基质中可催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3。（2）科研人员将水稻幼苗分为两组，分别在含Mg2+和无Mg2+的培养液中培育一段时间后，进行光暗交替处理，检测两组水稻中R酶催化的化学反应速率，结果如图1所示。①图1实验结果说明光照时，Mg2+能显著提高R酶催化的化学反应速率，黑暗下，Mg2+对R酶催化的化学反应速率无明显作用。②科研人员检测两组水稻叶片R酶的含量，结果如图2。据上述结果推测，Mg2+通过提高R酶活性而非含量提高R酶催化的化学反应速率。③从两组水稻叶片中分别提取等量R酶，向无Mg2+培养组中加入一定浓度的MgCl2，测定R酶催化的化学反应速率（或“单位时间内底物的消耗量”、“单位时间产物的生成量”），若两组结果相同，则支持了上述推测。（3）进一步研究发现，叶绿体中Mg2+的浓度受光暗周期的调控，推测叶绿体膜上的M3蛋白与Mg2+的转运有关。为探究M3蛋白的转运功能，科研人员以无M3的非洲爪蟾卵母细胞为对照组，在此细胞中转入编码M3的基因，使M3蛋白分布于爪蟾卵母细胞膜，以此细胞为实验组。实验设计及结果如表所示。组别实验材料实验操作检测指标数值Ⅰ对照组卵母细胞置于含25Mg2+的缓冲液中一段时间，用无Mg2+的缓冲液冲洗每个卵母细胞内的25Mg2+含量AⅡ实验组BⅢ对照组置于无Mg2+缓冲液，向卵母细胞内注射含25Mg2+的溶液，放置一段时间外部溶液25Mg2+含量CⅣ实验组D结果表明，M3蛋白的功能是将Mg2+单向转运进入叶绿体。支持该结论的结果为B大于A，CD无明显差异（用A、B、C、D表示）。（4）结合上述研究结果，为解释图1实验结果，对M3蛋白提出需要进一步探究的关键问题是M3蛋白在叶绿体膜上的含量（或转运活性是否受光暗周期的调控或M3蛋白在叶绿体膜上的含量是否受Mg的影响）。【考点】光合作用原理——光反应、暗反应及其区别与联系；无机盐的主要存在形式和作用．【答案】（1）叶绿体基质C3（2）①光照时，Mg2+能显著提高R酶催化的化学反应速率，黑暗下，Mg2+对R酶催化的化学反应速率无明显作用②提高R酶活性而非含量③R酶催化的化学反应速率（或“单位时间内底物的消耗量”、“单位时间产物的生成量”）（3）B大于A，CD无明显差异（4）M3蛋白在叶绿体膜上的含量（或转运活性是否受光暗周期的调控或M3蛋白在叶绿体膜上的含量是否受Mg的影响）【分析】光合作用的过程图解：【解答】解：（1）光合作用的暗反应阶段在叶绿体基质进行，包括CO2的固定（即CO2与RuBP结合生成2分子C3）和C3的还原。因此R酶是光合作用暗反应中的关键酶，在叶绿体基质中可催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3。（2）①分析图1可以看出，光照时，Mg2+能显著提高R酶催化的化学反应速率；黑暗下，Mg2+对R酶催化的化学反应速率无明显作用。②分析图2，两组水稻叶片R酶的含量几乎相等，推测Mg2+通过提高R酶活性而非含量来提高R酶催化的化学反应速率。③若要验证上述推测，可从两组水稻叶片中分别提取等量R酶，向无Mg2+培养组中加入一定浓度的MgCl2，测定R酶催化的化学反应速率（或“单位时间内底物的消耗量”、“单位时间产物的生成量”），若两组结果相同，则支持了上述推测。（3）分析实验Ⅰ和Ⅱ，将卵母细胞置于含25Mg2+的缓冲液中一段时间，用无Mg2+的缓冲液冲洗，检测每个卵母细胞内的25Mg2+含量，若B大于A，则说明M3蛋白能将Mg2+转运进入卵母细胞；分析实验Ⅲ和Ⅳ，将卵母细胞置于无Mg2+缓冲液，向卵母细胞内注射含25Mg2+的溶液，放置一段时间，检测外部溶液25Mg2+含量，若CD无明显差异，则说明M3蛋白不能将Mg2+转运出卵母细胞。所以若结果为B大于A，CD无明显差异，则说明M3蛋白的功能是将Mg2+单向转运进入叶绿体。（4）结合上述研究结果，为解释图1实验结果，可对M3蛋白在叶绿体膜上的含量（或转运活性是否受光暗周期的调控或M3蛋白在叶绿体膜上的含量是否受Mg的影响）进一步探究。故答案为：（1）叶绿体基质C3（2）①光照时，Mg2+能显著提高R酶催化的化学反应速率，黑暗下，Mg2+对R酶催化的化学反应速率无明显作用②提高R酶活性而非含量③R酶催化的化学反应速率（或“单位时间内底物的消耗量”、“单位时间产物的生成量”）（3）B大于A，CD无明显差异（4）M3蛋白在叶绿体膜上的含量（或“转运活性”是否受光暗周期的调控（或“M3蛋白在叶绿体膜上的含量是否受Mg的影响”）19．（12分）AMP依赖的蛋白激酶（AMPK）是人体代谢的总开关，通过磷酸化下游多种蛋白质来调控细胞代谢。二甲双胍（Met）是目前应用最广泛的降糖药物，近年来，还陆续发现各种潜在功效。研究表明Met主要通过激活AMPK通路发挥作用。我国科学家针对Met的作用靶点进行了相关研究。（1）AMP（腺苷—磷酸），可由ATP水解失去2个磷酸基团获得，当细胞缺少能量供应时，AMP/ATP比值升高，磷酸化激活AMPK（P﹣AMPK），维持机体能量平衡。以往认为Met通过抑制位于线粒体内膜的有氧呼吸第三阶段而发挥作用。研究者将5μmol/L的Met注入体外培养的小鼠干细胞，检测结果如图1。实验数据显示注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值随时间几乎不变，故Met并非通过提高AMP/ATP的比值激活AMPK。（2）研究发现，加入Met后，胞内溶酶体膜质子泵活性降低。为探究Met的靶蛋白是否定位于溶酶体膜，研究者设计了“MET﹣P”探针寻找特定的靶蛋白，其机理如图2。①利用“MET﹣P”探针钓取靶蛋白的原理为通过生物素与亲和素结合，将能与MET﹣P结合的蛋白质间接地固定在特定介质上。②经纯化、分析，确定PEN2为Met的靶蛋白。二者结合后，与溶酶体质子泵的ATP6AP1亚基结合形成复合体，导致质子泵空间结构（和功能）改变，最终使溶酶体上的AMPK被磷酸化激活。请利用基因工程的方法验证Met通过靶蛋白PEN2，最终激活AMPK。写出实验组的设计思路及预期结果设计思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met，检测溶酶体上AMPK的磷酸化情况；预期结果：实验组加入Met后，溶酶体上AMPK磷酸化水平很低（不发生磷酸化）。（3）除溶酶体外，细胞质基质、线粒体内也有AMPK，分别在中等和重度能量不足时被激活。一些药物能全面激活细胞内AMPK，使AMPK磷酸化水平整体升高，造成不良反应。结合本文信息，请表述Met在治疗代谢性疾病中的优势Met只激活溶酶体上的AMPK，避免全面激活引起机体的不良反应。【考点】ATP的化学组成和特点；各类细胞器的结构和功能．【答案】（1）2线粒体内膜注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值随时间几乎不变（2）通过生物素与亲和素结合，将能与MET﹣P结合的蛋白质间接地固定在特定介质上空间结构（和功能）设计思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met，检测溶酶体上AMPK的磷酸化情况预期结果：实验组加入Met后，溶酶体上AMPK磷酸化水平很低（不发生磷酸化）（3）Met只激活溶酶体上的AMPK，避免全面激活引起机体的不良反应【分析】ATP的化学组成和特点是本题考查的基础知识，学会分析材料和读图是解决本题的关键。利用基因工程的方法验证Met通过靶蛋白PEN2，最终激活AMPK，首先确定本实验的变量是靶蛋白PEN2，基因控制蛋白质的合成，故可利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，使靶蛋白PEN2不能合成，实现对变量的控制。【解答】解：（1）AMP为腺苷一磷酸，分子中含一个磷酸基团，ATP为腺苷三磷酸，分子中含三个磷酸基团，即ATP脱去两个磷酸基团得到AMP；有氧呼吸第三阶段的场所是线粒体内膜；分析图1结果，左图显示，将5μmol/L的Met注入体外培养的小鼠干细胞后，随时间延长，P﹣AMPK增加，即AMPK被磷酸化激活，右图显示而AMP/ATP比值随时间变化不明显，可推知Met并非通过提高AMP/ATP的比值激活AMPK。（2）①由图2可知，“MET﹣P”探针与生物素结合后，与溶酶体共培养，溶酶体膜上的特异性膜蛋白与MET﹣P结合，生物素与亲和素特定位点结合，就会将能与MET﹣P结合的蛋白质间接地固定在特定介质上；②PEN2与Met的结合后，与溶酶体质子泵的ATP6AP1亚基结合形成复合体，会导致质子泵空间结构（和功能）的改变；用基因工程的方法验证Met通过靶蛋白PEN2，最终激活AMPK，本实验的变量是靶蛋白PEN2，可以通过基因工程敲低或敲除PEN2基因，使靶蛋白PEN2不能合成，实现对变量的控制，故实验思路为：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met，检测溶酶体上AMPK的磷酸化情况。预期结果：实验组加入Met后，溶酶体上AMPK磷酸化水平很低（不发生磷酸化）。（3）与一些药物能全面激活细胞内AMPK，使AMPK磷酸化水平整体升高，造成不良反应相比，Met在治疗代谢性疾病中的优势是Met只激活溶酶体上的AMPK，避免全面激活引起机体的不良反应。故答案为：（1）2线粒体内膜注入Met后，AMPK被磷酸化激活，但AMP/ATP比值随时间几乎不变（2）通过生物素与亲和素结合，将能与MET﹣P结合的蛋白质间接地固定在特定介质上空间结构（和功能）设计思路：利用基因工程敲低或敲除PEN2基因，加入Met，检测溶酶体上AMPK的磷酸化情况预期结果：实验组加入Met后，溶酶体上AMPK磷酸化水平很低（不发生磷酸化）（3）Met只激活溶酶体上的AMPK，避免全面激活引起机体的不良反应20．（10分）学习以下材料，回答问题（1）～（5）。生物膜的脂筏结构模型生物膜的研究一直备受关注。研究表明，生物膜中的脂质分子并非均匀分布，而是具有“镶嵌块”的特征，而且磷脂双分子层的内层和外层之间，脂质组分存在差异，这说明“流动镶嵌模型”还需修正和完善。1997年，科学家提出脂筏结构模型。脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构城，直径在10﹣200m之间。生物膜的脂筏微区中，外层主要含鞘磷脂、胆固醇和锚定蛋白，内层主要含有酰基化的蛋白质和胆固醇，在一定条件下，内、外两层的成分可以相互转化。形成脂筏的主要作用力来自于脂质分子，鞘磷脂通过头部的糖基和尾部的不饱和脂肪酸烃链相互作用而关联在一起，胆固醇填充在鞘磷脂之间的空隙。脂筏区的胆固醇具有饱和的碳氢链，趋向于形成紧密的液态有序相，而非脂筏区则具有更高的流动性，称为液态无序相。已观察到细胞膜和高尔基体膜存在脂筏，好似“竹筏”漂浮在液态无序相中。脂筏独特的结构赋予它特殊的生物学功能。在信号转导时，脂筏可作为特定信号分子的聚集平台，把底物受体和相关因子等募集起来，这些分子严格定位到脂筏，可促进信号分子间的相互作用。静息状态下，信号转导通路上的各信号分子分散在不同的脂筏中。接受激素或生长因子等信号调控后，多个脂筏迅速融合，促进相关信号转导通路的级联激活反应。脂筏可以参与蛋白质和胆固醇在细胞中的运转，在胞吞和胞吐过程中起着重要的作用。例如，用适当药物打破富含固醇的微囊区域，就能抑制痢疾的致病微生物通过胞吞过程侵入宿主细胞。植物细胞的脂筏可参与生物防御反应。植物的鞭毛敏感蛋白能特异性地识别细菌鞭毛蛋白，进而激活植物先天性免疫反应。当用细菌鞭毛蛋白处理拟南芥悬浮细胞5～15min后，对生物膜的蛋白组分进行定量分析，发现脂筏区的特异性识别蛋白富集最多。另外，植物根尖或花粉管的极性生长也需要脂筏中特异性蛋白进行调控。此外，脂筏还可以参与蛋白质转运、细胞骨架构建、细胞凋亡等生理过程。随着人们对脂筏研究的不断深入，人类对生物膜结构和功能的认识会不断深入和发展。（1）细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开1控制物质进出细胞/进行细胞间的信息交流（写出一条）。（2）请用文字和箭头描述脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径：（游离的）核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。（3）对文中“脂筏”结构和功能的理解，正确的叙述包括BCDE（多选）。A.脂筏中脂质分子之间作用力强，不会发生内外层之间的交换B.脂筏区外层的糖基化程度高于内层C.信号转导中，不同脂筏融合可启动级联激活反应D.鞭毛敏感蛋白突变后不能识别细菌鞭毛蛋白，植物易感染细菌E.脂筏中调控植物极性生长的特异性蛋白是基因选择性表达的结果（4）某些糖尿病患者细胞膜上胰岛素受体结合胰岛素后不能移至脂筏区，依据脂筏模型分析，这些患者的病因是信号分子不能移到脂筏区，难以完成信号转导I信号分子不能移到脂筏区，难以启动级联激活反应。（5）通过材料阅读，请从结构和功能两方面，用不超过50字概括生物膜脂筏结构模型的要点：生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，呈“竹筏‘态漂浮于液态无序相；参与信号转导、胞吞和生物防御等。【考点】细胞膜的功能；细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型；细胞器之间的协调配合．【答案】（1）将细胞与外界环境分隔开/控制物质进出细胞/进行细胞间的信息交流（2）（游离的）核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜（3）BCDE（4）信号分子不能移到脂筏区，难以完成信号转导/信号分子不能移到脂筏区，难以启动级联激活反应（5）生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，呈“竹筏‘态漂浮于液态无序相；参与信号转导、胞吞和生物防御等【分析】生物膜的流动镶嵌模型：（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以