2023-2024学年北京延庆区高二(下)期末生物试卷含答案

2023-2024学年北京市延庆区高二（下）期末生物试卷一、选择题，本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）下列不属于蛋白质功能的是（）A．将蛋白质在消化道内分解为氨基酸 B．将氨基酸从细胞质基质运至核糖体 C．将钾离子从组织液中运输到细胞内 D．将分散的染色体牵引至细胞中央2．（2分）颤蓝细菌和黑藻都是自养型生物。下列关于二者共性的叙述，正确的是（）A．在细胞核中合成RNA B．在类囊体膜上进行光反应 C．在核糖体上进行翻译 D．在线粒体中将丙酮酸彻底分解3．（2分）如图为数字PCR技术的原理示意图，下列相关叙述错误的是（）A．PCR每一循环包括变性、复性（退火）和延伸三步 B．每个反应单位中都含有耐高温的RNA聚合酶 C．每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子 D．数字PCR技术有利于提高病原体检测的灵敏度4．（2分）研究人员选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组，其中训练组每天进行运动训练（持续不断驱赶斑马鱼游动），对照组不进行。训练一段时间后，分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量，结果如图。下列叙述正确的是（）A．乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的 B．静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质生成 C．运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例 D．运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度5．（2分）端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA蛋白质复合体，细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒则能延伸端粒DNA，其过程如图所示。下列叙述不正确的是（）A．端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板 B．端粒酶的蛋白质可能具有逆转录酶活性 C．端粒酶能够延长的重复序列为TTAGGG D．端粒酶在肿瘤细胞中的活性被抑制6．（2分）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（）A．此刻细胞正处在有丝分裂中期 B．图示两条染色体正在彼此分离 C．姐妹染色单体间发生片段交换 D．图示过程可以增加遗传多样性7．（2分）很多微生物能利用非核糖体肽合成酶（NRPSs）合成多种短的活性肽。NRPSs是蛋白质复合体，由多个模块构成，每一个模块特异性识别一种氨基酸。NRPSs以模块的特定序列为模板催化合成肽链。相关叙述正确的是（）A．NRPSs合成多肽需tRNA参与 B．NRPSs合成多肽的模板是mRNA C．细胞中有多种不同模块序列的NRPSs D．具有NRPSs的微生物细胞中无核糖体8．（2分）如图为ATP合成酶功能示意图，相关叙述不正确的是（）A．ATP合成酶在核糖体上合成 B．ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜 C．ATP合成酶具有催化和运输的作用 D．合成ATP的过程伴随着能量的转化9．（2分）利用植物体细胞杂交技术获得优良新品种的过程中，不必考虑的问题是（）A．杂种细胞的筛选和培养 B．选择具优良性状的亲本 C．亲本体细胞去壁后融合 D．亲本是否存在生殖隔离10．（2分）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（）A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为 B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞 C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布 D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据11．（2分）如图为动物细胞内某些物质运输方式模式图，下列说法正确的是（）A．方式1所示转运不具有特异性 B．溶酶体内pH高于细胞质基质 C．方式3转运溶质属于主动运输 D．三种运输方式体现膜的流动性12．（2分）微载体动物细胞培养是以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，在轻度搅拌下进行动物细胞培养。下列相关叙述错误的是（）A．轻度搅拌有利于细胞的氧气供应 B．培养液中需添加糖、氨基酸等营养物质 C．该技术能提高单位体积培养液的细胞产率 D．该技术不能应用于病毒疫苗的生产过程中13．（2分）新型冠状病毒（SARS﹣CoV﹣2）表面的S蛋白由S1和S2两个亚基组成。科研人员制备获得了鼠抗S蛋白特异性单克隆抗体，为分析该单克隆抗体的特异性，将SARS﹣CoV﹣2的S蛋白进行电泳得到图A，用该单克隆抗体进行抗原﹣抗体杂交并显色得到图B。下列表述错误的是（）A．该单克隆抗体特异性的识别S蛋白的S2亚基 B．制备单克隆抗体的过程体现了动物细胞膜具有流动性 C．免疫后小鼠体内的浆细胞只产生一种抗S蛋白抗体 D．制备单克隆抗体的过程可用灭活病毒诱导动物细胞融合14．（2分）实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（）选项高中生物学实验内容操作步骤A检测生物组织中的蛋白质向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液B观察细胞质流动先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察C探究温度对酶活性的影响室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温D观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色A．A B．B C．C D．D15．（2分）试管牛技术和核移植技术已应用于培育良种牛。相关叙述错误的是（）A．需要注射促性腺激素促进供卵母牛超数排卵 B．试管牛技术和核移植技术培育良种牛均需进行胚胎移植 C．进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 D．试管牛技术和核移植技术均可实现良种牛的大量克隆二、非选择题。本部分共6小题，共70分。16．（11分）一种源自水稻的RDR蛋白具有抑制人类癌细胞的作用，我国科研人员对此展开研究。（1）在多种癌细胞中，一种小RNA——miRNA的表达量明显下降，导致细胞周期失控，最终使癌细胞具有的特点。（2）科研人员通过转基因技术将水稻的RDR基因分别转入人类癌细胞和正常细胞中表达，统计细胞周期不同时期的细胞比例，结果如图1。2组转入空质粒的目的是。据图1可得出的结论是。（3）研究发现，正常细胞miRNA的3′末端有2个碱基（2﹣nt），而癌细胞中则大量积累3′末端短一个碱基（1﹣nt）的异常miRNA。miRNA必须与A蛋白结合才能发挥作用。科研人员利用癌细胞探究RDR蛋白的作用，得到图2、3和4所示结果。①图2结果显示，。②请结合图1～4，解释RDR蛋白抑制人类癌细胞增殖的作用机理：。17．（12分）植物光合作用速率受多种因素影响，研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米，利用其研究了光合作用产物对光合作用的反馈调节机制。（1）玉米在叶肉细胞中的合成了光合作用产物，完成传粉后，光合作用产物可运输到种子中积累、储存。（2）研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度，结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够气孔打开，突变体光合速率下降的原因是。（3）研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量，图2结果显示，由此推测CST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔开放程度。研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液，对照组注射等量蒸馏水，48小时后检测叶中气孔开放程度。实验结果验证了上述推测，请将蔗糖处理突变体的结果补充在图3中。（4）结合以上研究结果，请完善光合作用产物对光合作用的反馈调节机制模型（任选一种，在方框中以文字和箭头的形式作答）。18．（12分）运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要，最新研究发现了不依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。（1）骨骼肌细胞呈细长的圆柱状，细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的作用。（2）在成人骨骼肌中，肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后，肌肉干细胞可以为成肌细胞，成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。（3）对成年小鼠进行偏心运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。由实验结果推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关，依据是。（4）肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是。（5）为验证肌肉损伤通过激活Ca2+﹣Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，请选择实验材料和处理，设计实验方案并预期实验结果。组别材料处理预期结果123………材料：Ⅰ．肌细胞Ⅱ．表达钙报告基因的肌细胞处理：a．不处理b．激光损伤肌节c．注入Cdc42抑制剂d．局部激活Cdc4219．（11分）随着我国畜禽产业迅猛发展，废弃羽毛亟需进行有效开发利用。（1）羽毛中含有丰富的角蛋白，不易被化学试剂分解，但自然界中少有羽毛长时间积聚，这一现象提示在的环境中易找到羽毛分解菌。（2）为筛选土壤中的羽毛分解菌，研究者进行如下操作：①取土样→配置浓度梯度土壤溶液→涂布于基础培养基表面，培养一段时间后，挑取单菌落接种于的液体培养基中振荡培养。②以为对照，观察羽毛降解情况并检测角蛋白酶的酶活，结果如图1。据图1判断，适合后续研究的菌株及依据。（3）为优化角蛋白酶的生产条件，研究者利用响应面法进行多变量分析。根据实验结果绘制了温度、培养基中羽毛含量两种变量组合对角蛋白酶活性影响的三维图，如图2。图中投影的等高线反映了不同条件下角蛋白酶活性的变化。据图2可知：等高线中最小图形的中心点代表时的温度和羽毛含量；等高线酶活性随温度和羽毛含量增加的变化趋势（“相同”或“不同”）。研究者根据测定结果建立模型，测得角蛋白酶活性比优化前提高了数倍。（4）该研究潜在的应用前景是发酵液中富含氨基酸可用于。20．（12分）学习以下材料，回答（1）～（5）题。植物的共生固氮调控植物无法直接利用大气中N2，但共生固氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系，进行共生固氮。固氮菌同化N2，形成NH4根瘤菌是一类好氧细菌。它们侵入植物后形成类菌体，在进行呼吸作用时需要O2来维持，但O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层，一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时，豆科植物合成豆血红蛋白Lb与游离的O2结合，形成LbO2储存，再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体（如图）。这样，两个相互矛盾的反应在共生系统中均得以正常进行。根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调，以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗，保证植物在不同环境下正常生长。最近，我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源的重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态，AMP含量降低，使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S﹣P异源二聚体状态，转变为S﹣S和P﹣P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y（Y可促进图中PK酶基因的转录）结合，并将Y锚定到线粒体上，使其不能入核，减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗，进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染，对发展绿色农业具有重要意义。（1）固氮菌的同化作用类型是，植物利用吸收的N元素可合成两类生物大分子。（2）据上述文字及图中信息分析，下列叙述不合理的是。A．光合作用和呼吸作用均可为N同化过程提供还原剂B．根通过主动运输从土壤中吸收NH4+、N2、O2C．叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部D．植物根细胞有氧呼吸释放的能量为固氮酶催化的反应供能（3）结合文中图示信息，解释植物﹣类菌体共生系统保障固氮酶活性的原因。（4）据文中信息，从光合产物与光信号两方面，概括植物调控生物固氮的机制。（5）据文中信息结合图中植物根共生细胞代谢过程，从稳态与平衡的角度，分析植物调控高耗能生物固氮过程的分子机制：植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态，，使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体，从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源，实现碳﹣氮平衡。21．（12分）为监测与记录体内细胞间通讯，我国科研人员建立了一种新的系统，利用转基因技术经筛选获得转基因小鼠（gL），以揭示正在进行的细胞与细胞之间的接触情况。（1）gL小鼠中细胞一细胞接触的信号通路如图1。将绿色荧光蛋白（GFP）设计为信号分子，αGFP﹣N﹣tTA融合蛋白为，完成细胞间的信息交流。利用转基因技术获得以心肌细胞作为信号发送细胞的转基因小鼠，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有。将构建好的表达载体导入小鼠的中，同理获得内皮细胞特异性表达αGFP﹣N﹣tTA的转基因小鼠，将上述两种转基因小鼠杂交，经筛选获得gL小鼠。（2）如图2，在gL小鼠中，科研人员使用LacZ基因作为报告基因。当内皮细胞与心肌细胞接触时，由于GFP和αGFP﹣N﹣tTA结合，引起，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。（3）研究人员进一步构建gT小鼠，以实现体内所有与心肌细胞有过接触的内皮细胞都持续发出红色荧光。请利用以下实验材料，完善制备gT小鼠的技术路线。DNA序列logP：该序列中有Cre酶的识别位点，loxP本身不影响附近的DNA序列的功能Cre：编码的酶进入细胞核后作用于loxP，导致两个loxP中间的DNA片段丢失STOP：转录终止序列Pc：持续表达强启动子tetO：tTA识别和结合序列，结合后启动下游基因的表达红色荧光蛋白基因RFP：红色荧光蛋白基因小鼠品系a.内皮细胞特异性表达αGFP﹣N﹣tTA的转基因小鼠b.野生型小鼠（4）在gT小鼠胚胎发育早期，观察到部分内皮细胞发出红色荧光。随着胚胎发育的进行，观察到肝脏中很大一部分血管也呈现红色，这表明。

2023-2024学年北京市延庆区高二（下）期末生物试卷参考答案与试题解析一、选择题，本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1．（2分）下列不属于蛋白质功能的是（）A．将蛋白质在消化道内分解为氨基酸 B．将氨基酸从细胞质基质运至核糖体 C．将钾离子从组织液中运输到细胞内 D．将分散的染色体牵引至细胞中央【分析】蛋白质的功能﹣生命活动的主要承担者：①构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白；②催化作用：如绝大多数酶；③传递信息，即调节作用：如胰岛素、生长激素；④免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）；⑤运输作用：如红细胞中的血红蛋白。【解答】解：A、将蛋白质在消化道内分解为氨基酸的物质，是蛋白酶，蛋白酶的化学本质是蛋白质，体现了酶的催化功能，A正确；B、将氨基酸从细胞质基质运至核糖体的物质是tRNA，tRNA不是蛋白质，B错误；C、将钾离子从组织液中运输到细胞内的是载体蛋白，体现了蛋白质的运输功能，C正确；D、将分散的染色体牵引至细胞中央的是纺锤丝，纺锤丝的主要成分是蛋白质，D正确。故选：B。【点评】本题考查了蛋白质的功能，意在考查考生的识记和理解能力，属于基础题。2．（2分）颤蓝细菌和黑藻都是自养型生物。下列关于二者共性的叙述，正确的是（）A．在细胞核中合成RNA B．在类囊体膜上进行光反应 C．在核糖体上进行翻译 D．在线粒体中将丙酮酸彻底分解【分析】颤蓝细菌属于原核生物，黑藻是低等植物属于真核生物。原核生物无细胞核含有拟核，细胞器只有核糖体。【解答】A、颤蓝细菌是原核生物无细胞核，只有拟核，黑藻是低等植物属于真核生物。A错误；B、类囊体属于叶绿体的光合结构，颤蓝细菌没有叶绿体，无类囊体，黑藻具有叶绿体，在类囊体膜上进行光反应。B错误；C、二者翻译均在核糖体上进行，C正确；D、颤蓝细菌无线粒体，D错误。故选C。【点评】本题考查原核细胞和真核细胞的异同，要求考生识记原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同，本题较易。3．（2分）如图为数字PCR技术的原理示意图，下列相关叙述错误的是（）A．PCR每一循环包括变性、复性（退火）和延伸三步 B．每个反应单位中都含有耐高温的RNA聚合酶 C．每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子 D．数字PCR技术有利于提高病原体检测的灵敏度【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。PCR是一项在生物体外复制特定DNA片段的核酸合成技术。通过这一技术，可以获取大量的目的基因。PCR扩增反应需要两种引物、模板DNA、原料（4种脱氧核苷酸）、酶（耐高温的DNA聚合酶）。PCR反应过程是：变性→复性→延伸。【解答】解：A、PCR每循环一次包括变性、复性（退火）和延伸三个步骤，A正确；B、每个反应单位中都含有耐高温的DNA聚合酶，B错误；C、荧光是由带荧光标记基因探针与靶分子碱基互补配对，故每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子，C正确；D、数字PCR技术是一种新的核酸检测和定量方法，比传统PCR检测病原体更为灵敏，D正确。故选：B。【点评】本题考查PCR技术的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，难度不大。4．（2分）研究人员选取体长、体重一致的斑马鱼随机均分成对照组和训练组，其中训练组每天进行运动训练（持续不断驱赶斑马鱼游动），对照组不进行。训练一段时间后，分别测量两组斑马鱼在静止时及相同强度运动后的肌肉乳酸含量，结果如图。下列叙述正确的是（）A．乳酸是由丙酮酸在线粒体基质中转化形成的 B．静止时斑马鱼所需ATP主要在细胞质基质生成 C．运动训练可降低无氧呼吸在运动中的供能比例 D．运动训练可降低斑马鱼静止时的无氧呼吸强度【分析】1、斑马鱼既能进行有氧呼吸也能进行无氧呼吸，主要呼吸方式是有氧呼吸；无氧呼吸的产物是乳酸，无氧呼吸的场所是细胞质基质。2、分析柱形图可知，a、b对照，训练组斑马鱼在静止时产生的乳酸与对照组产生的乳酸基本相同，说明运动训练不能改变斑马鱼静止时无氧呼吸的强度；c、d对照，训练组斑马鱼在运动时产生的乳酸比对照组运动时产生的乳酸少，说明运动训练可以降低斑马鱼运动时无氧呼吸的强度；a、c对照即b、d对照，运动时乳酸产生量增加，说明与静止相比，斑马鱼在运动时无氧呼吸强度增加。【解答】解：A、乳酸是无氧呼吸的产物，是丙酮酸在细胞质基质中转化形成的，线粒体是有氧呼吸的场所，A错误；B、静止时斑马鱼主要的呼吸方式是有氧呼吸，斑马鱼所需ATP主要在线粒体中生成，B错误；C、c、d对照，训练组斑马鱼在运动时产生的乳酸比对照组运动时产生的乳酸少，说明运动训练可以降低斑马鱼运动时无氧呼吸的强度，C正确；D、a、b对照，训练组斑马鱼在静止时产生的乳酸与对照组产生的乳酸基本保持一致，说明运动训练不能降低马鱼静止时无氧呼吸的强度，D错误。故选：C。【点评】本题的知识点是有氧呼吸与无氧呼吸的过程和意义，旨在考查学生分析、处理实验数据并获取结论的能力，解题过程中要注意对实验结果柱形图的分析，明确实验组和对照组及因变量的变化，并根据柱形图获取结论。5．（2分）端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA蛋白质复合体，细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒则能延伸端粒DNA，其过程如图所示。下列叙述不正确的是（）A．端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板 B．端粒酶的蛋白质可能具有逆转录酶活性 C．端粒酶能够延长的重复序列为TTAGGG D．端粒酶在肿瘤细胞中的活性被抑制【分析】端粒酶由RNA和蛋白质组成，细胞分裂时不能完全被复制而导致染色体片段随着分裂次数的增加逐渐缩短，说明端粒的长度和细胞增殖能力呈正相关关系；同时端粒酶中的RNA含有与端粒DNA重复序列互补的片段（如﹣AAUCCC﹣），是合成端粒DNA的模板，其蛋白质催化端粒DNA的合成，这说明端粒酶具有逆转录酶的功能。【解答】解：A、端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板，即通过逆转录过程形成DNA，A正确；B、端粒酶的蛋白质可能具有逆转录酶活性，B正确；C、由图可知，端粒酶能够延长的重复序列为TTAGGG，C正确；D、细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒酶则能延伸端粒DNA，使细胞保持分裂能力。肿瘤细胞能无限增殖，说明端粒酶在肿瘤细胞中的活性被激活，D错误。故选：D。【点评】本题考查端粒的相关知识，要求考生识记中心法则的主要内容及后人对其进行的补充和完善，能正确分析题文，再结合题干信息准确判断各选项。6．（2分）如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述正确的是（）A．此刻细胞正处在有丝分裂中期 B．图示两条染色体正在彼此分离 C．姐妹染色单体间发生片段交换 D．图示过程可以增加遗传多样性【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。【解答】解：AC、据图可知，该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换，属于减数第一次分裂前期，AC错误；B、图示中的两条染色体属于同源染色体，同源染色体的分离发生于减数第一次分裂的后期，图示为前期，B错误；D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，图示表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换，本质为基因重组，所以可以增加遗传的多样性，D正确。故选：D。【点评】本题考查减数分裂的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。7．（2分）很多微生物能利用非核糖体肽合成酶（NRPSs）合成多种短的活性肽。NRPSs是蛋白质复合体，由多个模块构成，每一个模块特异性识别一种氨基酸。NRPSs以模块的特定序列为模板催化合成肽链。相关叙述正确的是（）A．NRPSs合成多肽需tRNA参与 B．NRPSs合成多肽的模板是mRNA C．细胞中有多种不同模块序列的NRPSs D．具有NRPSs的微生物细胞中无核糖体【分析】密码子和tRNA：1、有关密码子，可从以下几方面把握：（1）概念：密码子是mRNA上决定一个氨基酸的相邻的3个碱基；（2）种类：64种，其中有3种是终止密码子，不编码氨基酸；（3）特点：一种密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码；密码子具有通用性，即自然界所有的生物共用一套遗传密码．2、关于tRNA，可以从以下几方面把握：（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；（2）种类：61种（3种终止密码子没有对应的tRNA）；（3）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运；（4）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸．【解答】解：A、由题干可知NRPSs每一个模块特异性识别一种氨基酸以模块的特定序列为模板催化合成链而我们知道tRNA作用就是识密码子并且将相对应的氨基酸运过来合成肽链NRPSs直接就可以识别氨基酸将他们合成肽链不需要tRNA，A错误；B、由题干可知NRPSS的模板是他自己本身，B错误；C、由干第一句话可知很多微生物能利用核体合应酶（NRPSS合成多种短的者性合成多种活性法所以也就有多种NRPSs，C正确；D、具有NRPSs的微生物可以利用NRPSS合成活性肽但不代表他们可以替代核糖体除了极少部分细胞和病毒外其余细胞都有核糖体，D错误。故选：C。【点评】本题主要求考查遗传信息的转录和翻译，要求考生识记基因控制蛋白质的合成过程，识记RNA的种类及各自的功能，属于考纲识记层次的考查．8．（2分）如图为ATP合成酶功能示意图，相关叙述不正确的是（）A．ATP合成酶在核糖体上合成 B．ATP合成酶发挥功能不依赖生物膜 C．ATP合成酶具有催化和运输的作用 D．合成ATP的过程伴随着能量的转化【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。2、酶的特性：专一性、高效性、作用条件温和。3、酶促反应原理：酶能降低化学反应所需的活化能。【解答】解：A、ATP合成酶的化学本质为蛋白质，合成场所是核糖体，A正确；B、ATP合成酶发挥功能依赖生物膜，ATP合成酶是一种跨膜蛋白，具有运输氢离子的作用，此外还具有催化功能，氢离子顺浓度转运产生电化学势能，促进合成ATP，这些都离不开生物膜，B错误；C、ATP合成酶是一种跨膜蛋白，具有运输氢离子的作用，此外还具有催化功能，催化ADP和Pi生成ATP，C正确；D、氢离子顺浓度转运产生电化学势能，促进合成ATP，势能转化为化学能，D正确。故选：B。【点评】本题考查ATP合成酶及ATP合成的相关知识，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。9．（2分）利用植物体细胞杂交技术获得优良新品种的过程中，不必考虑的问题是（）A．杂种细胞的筛选和培养 B．选择具优良性状的亲本 C．亲本体细胞去壁后融合 D．亲本是否存在生殖隔离【分析】采用植物体细胞杂交技术培育作物新品种时，需要选择具有优良性状的亲本；该技术包括亲本细胞的融合和植物组织培养技术，其中植物组织培养又包括脱分化和再分化两个重要的步骤。植物体细胞杂交的优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍。【解答】解：A、植物原生质体的融合时，可能存在同种细胞的融合，故需要考虑杂种细胞的筛选和培养，A正确；B、如果利用植物体细胞杂交技术培育性状优良的作物新品种，则需选择具有期望的优良性状的亲本，只有这样亲本的性状才有可能在后代身上表达出来，B正确；C、植物体细胞杂交的实质是植物原生质体的融合，故需要考虑亲本体细胞去壁后融合，C正确；D、植物体细胞杂交能够打破生殖隔离的限制，克服远缘杂交不亲和的障碍，故不需要考虑亲本的生殖隔离问题，D错误。故选：D。【点评】本题考查植物体细胞杂交的相关知识，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。10．（2分）核蛋白UHRF1在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，进而调控细胞周期转换与细胞增殖，如图所示。下列相关叙述错误的是（）A．UHRF1蛋白参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为 B．UHRF1蛋白缺失可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞 C．TPX2确保有丝分裂后期EG5在纺锤丝上的精确分布 D．该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据【分析】有丝分裂各时期的特征：间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变；前期，染色体散乱分布；中期，着丝粒排列在赤道板上；后期，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。【解答】解：A、UHRF1蛋白在有丝分裂期催化驱动蛋白EG5泛素化，从而促进TPX2纺锤体装配因子发出纺锤丝，形成纺锤体，牵引染色体移动，正常执行正常功能，参与调控组装纺锤体和维持染色体正常行为，A正确；B、UHRF1蛋白缺失，EG5无法泛素化，可能导致TPX2纺锤体装配因子无法正常执行正常功能，可能会导致细胞有丝分裂期发生阻滞，B正确；C、据图可知，TPX2纺锤体装配因子确保有丝分裂中期EG5在纺锤丝上的精确分布，C错误；D、如果缺少UHRF1蛋白，将不能催化EG5的泛素化，抑制其活性会阻碍双极纺锤体装配，导致细胞阻滞在有丝分裂期，无法正常进行分裂，该研究为UHRF1作为潜在抗癌药物靶点提供理论依据，D正确。故选：C。【点评】本题考查有丝分裂的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。11．（2分）如图为动物细胞内某些物质运输方式模式图，下列说法正确的是（）A．方式1所示转运不具有特异性 B．溶酶体内pH高于细胞质基质 C．方式3转运溶质属于主动运输 D．三种运输方式体现膜的流动性【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需转运蛋白协助，不消耗细胞产生的能量；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要转运蛋白协助，不需要消耗细胞产生的能量；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要转运蛋白协助，消耗细胞产生的能量。【解答】解：A、方式1所示转运为需要载体蛋白主动运输，具有特异性，A错误；B、图中H+进入溶酶体需要消耗能量，属于主动运输，从低浓度到高浓度，因此推测溶酶体内H+浓度高，即溶酶体内pH低于细胞质基质，B错误；C、Na+进入细胞是高浓度到低浓度，浓度差势能为溶质进入细胞提供能量，因此溶质进入细胞的方式是间接消耗ATP的主动运输，C正确；D、三种运输方式体现膜的选择透过性，D错误。故选：C。【点评】本题以图形为信息的载体，综合考查物质运输方式相关知识，难度适中，意在考查考生的识记能力、分析图文信息能力和理解应用能力。12．（2分）微载体动物细胞培养是以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，在轻度搅拌下进行动物细胞培养。下列相关叙述错误的是（）A．轻度搅拌有利于细胞的氧气供应 B．培养液中需添加糖、氨基酸等营养物质 C．该技术能提高单位体积培养液的细胞产率 D．该技术不能应用于病毒疫苗的生产过程中【分析】1、动物细胞培养条件：（1）无菌无毒环境：无菌﹣﹣对培养液和所有培养用具进行无菌处理；在细胞培养液中添加一定量的抗生素；无毒﹣﹣定期更换培养液，防止细胞代谢产物积累对自身造成危害。（2）营养：成分：所需营养物质与体内基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等，还需加入血清、血浆等天然成分。培养基类型：合成培养基（将细胞所需的营养物质按其种类和所需数量严格配制而成的培养基）。（3）温度和pH值：哺乳动物多以36.5±0.5℃为宜，多数细胞生存的适宜pH为7.2～7.4。（4）气体环境：通常采用培养皿或松盖培养瓶，将其置于含95%空气加5%CO2的混合气体的培养箱中进行培养。O2：是细胞代谢所必需的CO2主要作用是维持培养液的pH。2、动物细胞培养的应用：生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等。基因工程中受体细胞的培养。用于检测有毒物质，判断某种物质的毒性。科学家培养正常或各种病变的细胞，用于生理、病理、药理等方面的研究，如用于筛选抗癌药物等，为治疗和预防癌症及其他疾病提供理论依据。【解答】解：A、轻度搅拌可以增加培养液中的溶氧量，有利于细胞的氧气供应，A正确；B、动物细胞培养所需要的营养物质与体内提供的营养物质基本相同，故培养液中也需要添加糖、氨基酸等营养物质，B正确；C、以悬浮在培养液中的微珠作为细胞贴附的载体，能提高单位体积培养液的细胞产率，C正确；D、该技术培养的动物细胞可作为病毒的宿主细胞，可应用于病毒疫苗的生产过程中，D错误。故选：D。【点评】本题考查动物细胞培养的相关知识，意在考查学生识记所学知识要点，把握知识间的内在联系，形成知识网络的能力，同时获取题干信息准确答题。13．（2分）新型冠状病毒（SARS﹣CoV﹣2）表面的S蛋白由S1和S2两个亚基组成。科研人员制备获得了鼠抗S蛋白特异性单克隆抗体，为分析该单克隆抗体的特异性，将SARS﹣CoV﹣2的S蛋白进行电泳得到图A，用该单克隆抗体进行抗原﹣抗体杂交并显色得到图B。下列表述错误的是（）A．该单克隆抗体特异性的识别S蛋白的S2亚基 B．制备单克隆抗体的过程体现了动物细胞膜具有流动性 C．免疫后小鼠体内的浆细胞只产生一种抗S蛋白抗体 D．制备单克隆抗体的过程可用灭活病毒诱导动物细胞融合【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，之后从小鼠脾中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B淋巴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，再通过克隆化培养和抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养杂交瘤细胞，最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。【解答】解：A、由电泳结果可知，图A有S1和S2两个条带，图B只有S2一个条带，且条带比图A宽，说明该单克隆抗体特异性地识别SARS﹣CoV﹣2中S蛋白的S2亚基，A正确；B、制备单克隆抗体的过程中，将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合，细胞融合过程体现了细胞膜具有一定的流动性，B正确；C、免疫后的小鼠体内的浆细胞可能有多种，每一种浆细胞只产生一种特异性抗体，C错误；D、制备单克隆抗体的过程中，可用灭活的病毒诱导动物细胞融合，获得杂交瘤细胞，D正确。故选：C。【点评】本题考查单克隆抗体的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。14．（2分）实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（）选项高中生物学实验内容操作步骤A检测生物组织中的蛋白质向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液B观察细胞质流动先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察C探究温度对酶活性的影响室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温D观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色A．A B．B C．C D．D【分析】观察细胞质流动、叶绿体和线粒体时，制作临时装片→低倍显微镜下找到细胞结构→高倍显微镜下观察。【解答】解：A、在鉴定蛋白质时要先加2ml双缩脲试剂A液，再向试管中加入3～4滴双缩脲试剂B液，A正确；B、在观察细胞质流动先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察，B正确；C、探究温度对酶活性的影响，将对应温度下保温的可溶性淀粉溶液与淀粉酶溶液在对应温度下保温5min，再进行混合，C错误；D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂，将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色，D正确。故选：C。【点评】本题考查检测蛋白质的实验、观察细胞质，探究温度对酶活性的影响，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验选择的材料、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。15．（2分）试管牛技术和核移植技术已应用于培育良种牛。相关叙述错误的是（）A．需要注射促性腺激素促进供卵母牛超数排卵 B．试管牛技术和核移植技术培育良种牛均需进行胚胎移植 C．进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力 D．试管牛技术和核移植技术均可实现良种牛的大量克隆【分析】试管动物和克隆动物的比较：试管动物克隆动物生殖方式有性生殖无性生殖技术手段体外受精、胚胎移植核移植技术、胚胎移植遗传规律遵循不遵循【解答】解：A、给母畜注射促性腺激素可促使其超数排卵，A正确；B、试管牛技术培育良种牛需要采用体外受精、胚胎移植等技术，而核移植技术培育良种牛需要采用核移植技术和胚胎移植技术，可见两者都需进行胚胎移植，B正确；C、胚胎移植技术可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C正确；D、核移植技术属于无性生殖，其能实现良种牛的大量克隆，而试管牛技术属于有性生殖，不能实现良种牛的大量克隆，D错误。故选：D。【点评】本题考查细胞核移植技术、体外受精技术，要求考生识记试管动物和克隆动物的培育过程，能对两者进行比较，再结合所学的知识准确答题。二、非选择题。本部分共6小题，共70分。16．（11分）一种源自水稻的RDR蛋白具有抑制人类癌细胞的作用，我国科研人员对此展开研究。（1）在多种癌细胞中，一种小RNA——miRNA的表达量明显下降，导致细胞周期失控，最终使癌细胞具有无限增殖的特点。（2）科研人员通过转基因技术将水稻的RDR基因分别转入人类癌细胞和正常细胞中表达，统计细胞周期不同时期的细胞比例，结果如图1。2组转入空质粒的目的是排除转入操作及质粒本身对实验的影响。据图1可得出的结论是RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞周期阻断在G1期），对正常细胞无影响。（3）研究发现，正常细胞miRNA的3′末端有2个碱基（2﹣nt），而癌细胞中则大量积累3′末端短一个碱基（1﹣nt）的异常miRNA。miRNA必须与A蛋白结合才能发挥作用。科研人员利用癌细胞探究RDR蛋白的作用，得到图2、3和4所示结果。①图2结果显示，2﹣nt的miRNA与A蛋白的亲和力大于1﹣nt的miRNA。②请结合图1～4，解释RDR蛋白抑制人类癌细胞增殖的作用机理：RDR蛋白结合1﹣nt的miRNA，增强易于A蛋白的结合的2﹣nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期，从而抑制癌细胞增殖。【分析】1、细胞癌变的实质（内因）是在致癌因子的作用下，原癌基因和抑癌基因的突变。2、癌变细胞的特点：失去接触抑制，能无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致细胞间的黏着性降低。【解答】解：（1）癌细胞具有无限增殖的特点。（2）1组不处理，2组转入空质粒，3组转入含RDR的质粒，其中1、2组为对照组，3组为实验组，2组转入空质粒的目的是排除转入操作及质粒本身对实验的影响。比较图1中癌细胞和正常细胞的G1和S期细胞数目可知，癌细胞的3组G1期的细胞数目多余正常组的3组细胞数目，而S期少于正常组3组细胞数目，正常细胞组的3个组G1和S期细胞数目基本相同，说明RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞周期阻断在G1期），对正常细胞无影响。（3）①由图2所示结果可知，2﹣nt的miRNA与A蛋白的亲和力大于1﹣nt的miRNA。②RDR蛋白抑制人类癌细胞增殖的作用机理：RDR蛋白结合1﹣nt的miRNA，增强易于A蛋白的结合的2﹣nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期，从而抑制癌细胞增殖。故答案为：（1）无限增殖（2）排除转入操作及质粒本身对实验的影响RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞周期阻断在G1期），对正常细胞无影响（3）①2﹣nt的miRNA与A蛋白的亲和力大于1﹣nt的miRNA②RDR蛋白结合1﹣nt的miRNA，增强易于A蛋白的结合的2﹣nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期，从而抑制癌细胞增殖【点评】本题考查细胞癌变的原因和特点，细胞周期等相关知识，意在考查学生分析问题和解决问题的能力。17．（12分）植物光合作用速率受多种因素影响，研究人员获得了光合作用速率明显降低的CST1基因功能缺失突变体玉米，利用其研究了光合作用产物对光合作用的反馈调节机制。（1）玉米在叶肉细胞中的叶绿体（基质）合成了光合作用产物，完成传粉后，光合作用产物可运输到种子中积累、储存。（2）研究人员检测了传粉后玉米叶片的气孔开放程度，结果如图1。结果说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开，突变体光合速率下降的原因是CST1基因功能缺失，气孔导度下降，二氧化碳浓度减少，光合速率下降。（3）研究人员测定了野生型植株在不同条件下CST1基因的表达量，图2结果显示A组CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升，B组CST1基因持续高水平表表达，C组CST1基因持续低水平表达，由此推测CST1基因表达受到光合作用产物（如蔗糖等）的调控，进而影响气孔开放程度。研究人员在玉米传粉后第15天分别向野生型和突变体的茎注射蔗糖溶液，对照组注射等量蒸馏水，48小时后检测叶中气孔开放程度。实验结果验证了上述推测，请将蔗糖处理突变体的结果补充在图3中。（4）结合以上研究结果，请完善光合作用产物对光合作用的反馈调节机制模型（任选一种，在方框中以文字和箭头的形式作答）。【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富能有机物，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。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。【解答】解：（1）叶绿体是光合作用的场所，在叶绿体中能合成光合作用产物。（2）野生型气孔开放程度大于突变体，说明野生型植株中CST1蛋白能够促进气孔打开；结合图1可知，与野生型相比，突变体气孔开放程度显著下降，CO2浓度减少，突变体光合速率下降。（3）结合图2可知，A组CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升，B组CST1基因持续高水平表表达，C组CST1基因持续低水平表达；蔗糖影响CST1基因的表达，进而影响气孔开放程度，而突变体CST1基因功能缺失，因此蔗糖处理突变体的结果与蒸馏水相同。（4）结合题干可知及结果可知，光合产物的积累抑制CST1基因的表达，使气孔开放程度下降，CO2减少，从而使光合作用降低，调节机制见答案。故答案为：（1）叶绿体（基质）（2）促进CST1基因功能缺失，气孔导度下降，二氧化碳浓度减少，光合速率下降（3）A组CST1基因表达量在光照时下降，黑暗时上升，B组CST1基因持续高水平表表达，C组CST1基因持续低水平表达（4）【点评】本题结合图形，主要考查光合作用的影响因素，要求学生识记光合作用的具体过程及影响因素，能正确分析图形获取有效信息，再结合所学知识正确答题。18．（12分）运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要，最新研究发现了不依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。（1）骨骼肌细胞呈细长的圆柱状，细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的控制作用。（2）在成人骨骼肌中，肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后，肌肉干细胞可以分裂和分化为成肌细胞，成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。（3）对成年小鼠进行偏心运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。由实验结果推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关，依据是运动后5小时出现Hsp27，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域。（4）肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白。（5）为验证肌肉损伤通过激活Ca2+﹣Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，请选择实验材料和处理，设计实验方案并预期实验结果。组别材料处理预期结果123………材料：Ⅰ．肌细胞Ⅱ．表达钙报告基因的肌细胞处理：a．不处理b．激光损伤肌节c．注入Cdc42抑制剂d．局部激活Cdc42【分析】1、细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的控制中心。2、细胞核内染色体上的基因进行表达产生蛋白质，影响细胞内很多的代谢活动。基因的表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行。3、干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，有着自我更新能力及分化潜能，干细胞分为全能干细胞（如胚胎干细胞）、多能干细胞（如造血干细胞）和专能干细胞（如骨髓瘤细胞），干细胞通过分裂和分化，形成成特定的细胞或组织。【解答】解：（1）细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的控制中心。骨骼肌细胞含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的控制作用。（2）肌肉干细胞是一种专能干细胞，具备分裂和分化的能力，成为肌细胞，可融合并发育为骨骼肌细胞。（3）据图箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核，根据图2，运动后5小时出现Hsp27（肌节损伤的标记物），根据图3，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域，可推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关。（4）肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与，蛋白质是基因表达的产物，基因的表达包括转录和翻译两个过程，在真核细胞内分布发生在细胞核和细胞质中。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是为更快进行转录，更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白。（5）根据实验目的：为验证肌肉损伤通过激活Ca2+﹣Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，选择两种材料，分别设置对照实验，对照组表达钙报告基因的肌细胞不做处理，实验组对表达钙报告基因的肌细胞用激光损伤肌节，因变量是测量钙报告基因表达量，结果是实验组的钙报告基因表达量比对照组高。另一个对照实验，对照组是肌细胞不做处理，实验组对肌细胞进行局部激活Cdc42的处理，因变量是观察有无肌细胞核迁移，实验结果是对照组未出现细胞核聚集，实验组的细胞核逐渐聚集在激活部位。由此得出结论：肌肉损伤通过激活Ca2+﹣Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移。还可进行第二种实验设计，选择两种材料，分别设置对照实验，对照组表达钙报告基因的肌细胞不做处理，实验组对表达钙报告基因的肌细胞用激光损伤肌节，因变量是测量钙报告基因表达量，结果是实验组的钙报告基因表达量比对照组高。另一个对照实验，对照组是对肌细胞进行激光损伤肌节的处理，实验组对肌细胞进行激光损伤肌节同时注入Cdc42抑制剂的处理，因变量是观察有无肌细胞核迁移，实验结果是对照组细胞核聚集在损伤部位，实验组损伤部位的细胞核明显比对照组少。由此得出结论：肌肉损伤通过激活Ca2+﹣Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移。故答案为：（1）控制（2）分裂和分化（3）运动后5小时出现Hsp27，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域（4）更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白（5）答案1：组别材料处理预期结果1Ⅱa钙报告基因表达量低2Ⅱb钙报告基因表达量明显高于第1组3Ⅰa未出现细胞核聚集4Ⅰd细胞核逐渐聚集在激活部位或答案2：组别材料处理预期结果1Ⅱa钙报告基因表达量低2Ⅱb钙报告基因表达量明显高于第1组3Ⅰb细胞核逐渐聚集在损伤部位4Ⅰbc损伤部位细胞核数量明显少于第3组【点评】本题考查干细胞的相关知识，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。19．（11分）随着我国畜禽产业迅猛发展，废弃羽毛亟需进行有效开发利用。（1）羽毛中含有丰富的角蛋白，不易被化学试剂分解，但自然界中少有羽毛长时间积聚，这一现象提示在富含羽毛的环境中易找到羽毛分解菌。（2）为筛选土壤中的羽毛分解菌，研究者进行如下操作：①取土样→配置浓度梯度土壤溶液→涂布于基础培养基表面，培养一段时间后，挑取单菌落接种于羽毛为唯一碳氮源的液体培养基中振荡培养。②以空白培养基为对照，观察羽毛降解情况并检测角蛋白酶的酶活，结果如图1。据图1判断，适合后续研究的菌株及依据菌株B，角蛋白酶活性及羽毛降解能力最强。（3）为优化角蛋白酶的生产条件，研究者利用响应面法进行多变量分析。根据实验结果绘制了温度、培养基中羽毛含量两种变量组合对角蛋白酶活性影响的三维图，如图2。图中投影的等高线反映了不同条件下角蛋白酶活性的变化。据图2可知：等高线中最小图形的中心点代表角蛋白酶活性最高时的温度和羽毛含量；等高线酶活性随温度和羽毛含量增加的变化趋势相同（“相同”或“不同”）。研究者根据测定结果建立模型，测得角蛋白酶活性比优化前提高了数倍。（4）该研究潜在的应用前景是发酵液中富含氨基酸可用于叶面施肥。【分析】1、接种微生物的方式常见有：平板划线法、稀释涂布平板法等。2、将微生物接种到固体培养基常用稀释涂布平板法，接种前先要将菌液进行一系列的梯度稀释，再将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，在一定的稀释度的菌液里，聚集在一起的微生物能分散成单个细胞，在适宜的条件下培养让菌体进行繁殖，能够在培养基表面形成单个菌落。【解答】解：（1）羽毛不易被分解。但是自然界中羽毛一般不会长时间聚集，说明自然界中有分解羽毛的微生物，所以在富含羽毛的环境中容易找到羽毛分解菌。（2）①培养基一般采用湿热灭菌法，如高压蒸汽灭菌法。题中，基础培养基上的单菌落挑取后接种在以羽毛为唯一碳源的液体培养基上以利于选择出能分解羽毛的纯培养微生物。②一般以空白培养基为对照，观察羽毛降解情况和检测酶活性大小。据图分析可知，菌株B中羽毛降解最多，说明其角蛋白酶活及羽毛降解能力最强。（3）等高线中最小图形的中心点对应的纵轴数值最大，代表角蛋白酶活最高；等高线酶活随温度和羽毛含量增加都呈现下降趋势，所以趋势相同。（4）羽毛被降解后，主要生成氨基酸。故发酵液中富含氨基酸可用于叶面施肥、农作物施肥等。故答案为：（1）富含羽毛（2）羽毛为唯一碳氮源空白培养基菌株B，角蛋白酶活性及羽毛降解能力最强（3）角蛋白酶活性最高相同（4）叶面施肥【点评】本题考查微生物实验室培养的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。20．（12分）学习以下材料，回答（1）～（5）题。植物的共生固氮调控植物无法直接利用大气中N2，但共生固氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系，进行共生固氮。固氮菌同化N2，形成NH4根瘤菌是一类好氧细菌。它们侵入植物后形成类菌体，在进行呼吸作用时需要O2来维持，但O2会抑制固氮酶的活性。根瘤外侧形成皮质层，一定程度上阻碍O2进入根瘤。同时，豆科植物合成豆血红蛋白Lb与游离的O2结合，形成LbO2储存，再通过LbO2将O2传递给类菌体和根细胞的线粒体（如图）。这样，两个相互矛盾的反应在共生系统中均得以正常进行。根瘤的固氮能力与豆科植物提供碳源和能量水平相协调，以平衡共生固氮和其它生命过程的碳消耗，保证植物在不同环境下正常生长。最近，我国科学家发现大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通过调控根瘤碳源的重新分配来调整根瘤的固氮能力。当根瘤细胞处于碳源供应上升的高能状态，AMP含量降低，使得蛋白S和P从与AMP结合形成的S﹣P异源二聚体状态，转变为S﹣S和P﹣P的同源二聚体。同源二聚体与转录因子Y（Y可促进图中PK酶基因的转录）结合，并将Y锚定到线粒体上，使其不能入核，减少了植物细胞有氧呼吸对碳源的消耗，进而增强类菌体的碳源供应和根瘤固氮能力。利用固氮生物提高土壤肥力可减少施用工业氮肥带来的土壤、水体等污染，对发展绿色农业具有重要意义。（1）固氮菌的同化作用类型是异养型，植物利用吸收的N元素可合成蛋白质和核酸两类生物大分子。（2）据上述文字及图中信息分析，下列叙述不合理的是BD。A．光合作用和呼吸作用均可为N同化过程提供还原剂B．根通过主动运输从土壤中吸收NH4+、N2、O2C．叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部D．植物根细胞有氧呼吸释放的能量为固氮酶催化的反应供能（3）结合文中图示信息，解释植物﹣类菌体共生系统保障固氮酶活性的原因阻碍O2进入；游离的O2与Lb结合形成LbO2储存；O2被呼吸作用消耗。（4）据文中信息，从光合产物与光信号两方面，概括植物调控生物固氮的机制光合产物为固氮菌提供能量与碳源；光信号促进根瘤的发育。（5）据文中信息结合图中植物根共生细胞代谢过程，从稳态与平衡的角度，分析植物调控高耗能生物固氮过程的分子机制：植物通过能量感受器蛋白S和P感知自身能量状态，当能量较高时，两者形成同源二聚体使转录因子Y不能进入细胞核，（不能结合PK酶基因的启动子），不促进PK基因转录，进而减少了PEP向丙酮酸的转化，使PEP更多转化为苹果酸供应给类菌体，从而更高效利用植物光合作用合成的有机物作为碳源，实现碳﹣氮平衡。【分析】1、自养型：生物利用无机物合成自身有机物的方式。异养型：生物通过摄取现成的有机物来获得营养的方式。2、物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。【解答】解：（1）由题意可知，固氮菌的同化作用类型是异养型。蛋白质的元素组成：主要为C、H、O、N，有的含有S，核酸的元素组成：C、H、O、N、P，所以植物利用吸收的N元素可合成蛋白质和核酸两类生物大分子。（2）A、分析图可知，光合作用为N同化过程提供NADPH，呼吸作用为N同化过程提供[H]，即光合