2023-2024学年北京市延庆区高二下学期期末考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1北京市延庆区2023-2024学年高二下学期期末考试试题第一部分（选择题共30分）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.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〖答案〗B〖祥解〗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。【详析】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不符合题意；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符合题意；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不符合题意；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不符合题意。故选B。2.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RNAB.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〖答案〗C〖祥解〗蓝细菌属于原核生物，黑藻属于真核生物。原核生物无细胞核，细胞器只有核糖体。【详析】A、蓝细菌无细胞核，A错误；B、类囊体属于叶绿体的光合结构，蓝细菌无类囊体，B错误；C、二者翻译均在核糖体上进行，C正确；D、蓝细菌无线粒体，D错误。故选C。3.下图为数字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〖答案〗B【详析】A、PCR技术中的每个循环由变性、退火（复性）、延伸三个基本反应步骤构成，A正确；B、每个反应单位中都含有耐高温的DNA聚合酶，催化子链的延伸过程，B错误；C、荧光的出现是荧光探针水解导致的，荧光探针将首先与模板DNA的相应区段结合（靶分子），随着DNA复制延伸至荧光探针部位，导致荧光探针的水解进而产生荧光，显然，每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子，C正确；D、根据荧光是否出现能检测目标DNA的存在，因此数字PCR技术更有利于提高病原体检测的灵敏度，D正确。故选B。4.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肌肉中乳酸含量，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〖答案〗C【详析】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。5.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，而端粒酶能延伸端粒DNA，其过程如下图所示。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TTAGGGD.端粒酶在肿瘤细胞中的活性被抑制〖答案〗D〖祥解〗控制细胞分裂次数的时钟，是位于染色体两端名为端粒的结构，它会随着细胞分裂而变短．而癌细胞中有延长端粒的端粒酶，由此可见，体细胞不能无限分裂的根本原因是控制端粒酶合成的基因没有表达，导致体细胞缺少端粒酶，不能延长端粒。【详析】A、通过图示可知，通过端粒酶中的RNA作为逆转录的模板，逆转录出端粒DNA，A正确；B、通过图示可知，通过端粒酶中的RNA作为逆转录的模板，进行逆转录，逆转录需要逆转录酶，可能是端粒酶的蛋白质充当，B正确；C、端粒酶RNA为AAUCCCAAU，所以端粒酶能延长的重复序列为TTAGGG，C正确；D、肿瘤细胞能够持续分裂，端粒酶在肿瘤细胞中活性较大，D错误。故选D。6.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〖答案〗D〖祥解〗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。【详析】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。7.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mRNAC.细胞中有多种不同模块序列的NRPSsD.具有NRPSs的微生物细胞中无核糖体〖答案〗C【详析】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，tRNA作用就是识密码子井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以模块的特定序列为模板催化合成肽链，B错误；C、由干第一句话可知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，所以应有多种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。8.下图为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〖答案〗B【详析】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。9.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.亲本是否存在生殖隔离 B.选择具优良性状的亲本C.亲本体细胞去壁后融合 D.杂种细胞的筛选和培养〖答案〗A〖祥解〗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。【详析】A、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，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错误；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错误；D、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，D错误；故选A。10.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（）注：TPX2是纺锤体装配因子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〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】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。11.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〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】A、方式1所示转运为需要载体蛋白的主动运输，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。12.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〖答案〗D〖祥解〗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。（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。【详析】A、轻度搅拌可以增加培养液的溶氧量，有利于细胞的氧气供应，A正确；B、动物细胞培养所需营养物质与体内基本相同，需添加糖、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。13.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〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】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。14.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〖答案〗C〖祥解〗蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。【详析】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，A正确；B、在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B正确；C、探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误；D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，将解离后的根尖用清水漂洗除去解离液后，再用碱性染料甲紫溶液染色，D正确。故选C。15.试管牛技术和核移植技术已应用于培育良种牛。下列相关叙述错误的是（）A.试管牛技术和核移植技术均可实现良种牛的大量克隆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.需要注射促性腺激素促进供卵牛超数排卵〖答案〗A〖祥解〗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、早期胚胎培养、胚胎移植核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植遗传物质来自两个个体主要来自核供体遗传规律遵循不遵循【详析】A、试管动物技术是通过人工操作使卵子和精子在体外成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎，再经胚胎移植导入雌性受体的子宫，分娩产生后代的技术。核移植技术是将供体动物的体细胞核移入去核卵母细胞中，使这个重组细胞发育形成早期胚胎，经胚胎移植导入雌性受体的子宫，得到的新个体即为克隆动物。由此可知试管牛技术是有性生殖，不可实现良种牛的大量繁殖，A错误；B、试管牛技术和核移植技术培育良种牛的过程中都需要将早期胚胎经过移植导入雌性受体的子宫，B正确；C、胚胎移植时，供体只是产生具有优良特性的胚胎，妊娠是由雌性受体完成的，大大缩短了供体的繁殖周期，故进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C正确；D、促性腺激素能作用于卵巢，促使卵巢产生更多卵细胞，因此对供体母牛注射促性腺激素后可促使其超数排卵，D正确。故选A。第二部分（非选择题共70分）本部分共6小题，共70分。16.一种源自水稻的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：______。〖答案〗（1）无限增殖（2）①.排除转入操作及质粒本身对实验结果的影响②.RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期阻断在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响（3）①.2-nt的miRNA与A蛋白的亲和力高于1-nt的miRNA②.RDR蛋白结合1-nt的miRNA，增加易与A蛋白结合的2-nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期（阻断癌细胞在G1期），从而抑制癌细胞增殖【小问1详析】细胞周期失控，会导致癌细胞的产生，适宜条件下，癌细胞具有无限增殖的特点。【小问2详析】分析题意，本实验目的是研究RDR基因对于癌细胞的影响，则实验的自变量是RDR基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故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结果的影响；据图1可知，癌细胞组别的3组中G1期细胞比例明显增多，而S期细胞减少，正常细胞组别三组的差异不大，故推测RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期阻断在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响。【小问3详析】①分析图2可知，2-nt的miRNA与A蛋白的亲和力高于1-nt的miRNA。②图3显示，1-nt的miRNA与RDR蛋白结合力的相对值较高，图4显示，无RDR蛋白时，细胞中1-nt的miRNA较高，而有RDR蛋白时，1-nt的miRNA含量相对值较低，故据图1-4推测：RDR蛋白结合1-nt的miRNA，增加易与A蛋白结合的2-nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期（阻断癌细胞在G1期），从而抑制癌细胞增殖。17.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）。〖答案〗（1）叶绿体（基质）（2）①.促进②.CST1基因功能缺失，气孔导度下降，光合速率下降（3）①.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②.（4）〖祥解〗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。【小问1详析】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。【小问2详析】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浓度少，突变体光合速率下降。【小问3详析】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。如图所示。【小问4详析】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。调节机制如下。18.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，结果如下图（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Cdc42〖答案〗（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）组别材料处理预期结果1Ⅱa钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移2Ⅱb钙报告基因表达量明显高于第1组，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位3Ⅱad钙报告基因表达量低，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位4Ⅱbc钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移【小问1详析】细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。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。【小问2详析】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。【小问3详析】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。【小问4详析】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。【小问5详析】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，两种材料中选择表达钙报告基因的肌细胞比肌细胞更好达成实验目的，为了形成对照实验的自变量1是有无处理肌细胞形成肌肉损伤，自变量2是Ca2+-Cdc42信号通路有无激活，可通过注入Cdc42抑制剂和局部激活Cdc42来控制，因变量是有无肌细胞核迁移。第一组要用到材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，不处理，钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移，这一组作为对照；第二组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，钙报告基因表达量明显高于第1组，出现有肌细胞核迁移，说明肌细胞核迁移与Ca2+的关系有关；第三组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，没有激光损伤肌节，但是局部激活Cdc42，钙报告基因表达量低，出现有肌细胞核迁移，第四组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，注入Cdc42抑制剂，钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移。19.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________。菌株ABCD对照羽毛降解情况酶活相对值310820图1（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________。〖答案〗（1）富含羽毛（2）①.羽毛为唯一碳氮源②.空白培养基③.菌株B，角蛋白酶活性及羽毛降解能力最强（3）①.角蛋白酶活性最高②.相同（4）叶面施肥【小问1详析】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。【小问2详析】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。【小问3详析】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。【小问4详析】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。20.学习以下材料，回答下列小题。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+并最终转化为有机物，是一个高耗能的还原反应过程。这个过程需要植物与固氮菌的协同作用才能完成。以豆科植物和中华根瘤菌为例，光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的，光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。当根瘤菌侵染植物时，会释放化学物质诱导植物根瘤形成基因的表达，植物细胞分裂并形成根瘤原基，最终形成包含类菌体的共生细胞（即根瘤细胞，如下图）。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（如下图）。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可促进下图中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。注：表示运输；表示化学反应（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、O2、NO3－C.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。〖答案〗（1）①.异养型②.蛋白质和核酸（2）BD（3）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）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）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【小问1详析】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。【小问2详析】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]，即光合作用和呼吸作用均可为N同化过程提供还原剂，A正确；B、根从土壤中吸收O2与N2的方式是自由扩散，B错误；C、图中叶片合成的有机物主要以蔗糖的形式运输到根部，C正确；D、分析图可知，植物根细胞有氧呼吸产生ATP，ATP为固氮酶催化的反应供能，D错误。故选BD。【小问3详析】分析图可知，O2会抑制固氮酶的活性，植物-类菌体共生系统保障固氮酶活性的机制是：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被呼吸作用消耗。【小问4详析】固氮菌同化N2，形成NH4+并最终转化为有机物，是一个高耗能的还原反应过程，光合产物可以为根瘤菌提供能量与碳源，促进根瘤菌侵染植物，同时光信号是促进地下根瘤发育的关键因子。【小问5详析】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可促进上图中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，即当能量较高时，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。21.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—细胞接触的信号通路如图。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，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aGFP-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loxP：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RFP：红色荧光蛋白基因小鼠品系a。内皮细胞特异性表达aGFP-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_______。〖答案〗（1）①.受体②.心肌细胞中特异表达基因的启动子③.受精卵（2）受体被切断，tTA被释放（3）（4）胚胎发育早期接触过心肌的内皮细胞会迁移到肝脏，参与形成肝脏的血管【小问1详析】依题意，GFP与αGFP-N-tTA融合蛋白结合，完成细胞间的信息交流，GFP为信息分子，则αGFP-N-tTA融合蛋白为受体。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。因此，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有心肌细胞中特异表达基因的启动子。动物细胞不能体现细胞的全能性，要获得小鼠个体，只能由受精卵发育而成。因此，基因表达载体应导入小鼠的受精卵中。【小问2详析】据图可知，GFP和aGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，细胞作出反应把受体切断，使tTA被释放，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。【小问3详析】实验目的是构建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。gT小鼠要发出红色荧光，则应向受体细胞内导入RFP，且RFP要在内皮细胞内特异性表达，还要有控制其特异性的表达的启动子。依题意可知，题目只提供了Pc持续表达强启动子，没有控制其特异性的表达的启动子，因此还要构建一个能控制RFP在内皮细胞特异性表达的机制。由图示可知GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，启动下游基因表达。可以利用这个细胞与细胞之间的通信来控制RFP的表达。根据以上分析要选择a内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠作为受体鼠。把Pc、loxP、STOP序列按流程图中顺序连接，再连接上RFP，构成成一个表达载体；另把Cre连接在tetO之后，构建另一个表达载体，同时导入a内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠。整个流程如图所示：最后获得的gT小鼠内皮细胞膜上表达出的αGFP-N-tTA融合蛋白，心肌细胞膜上表达出的绿色荧光蛋白，两细胞相接，GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，激活连接其后的Cre表达出相应酶，该酶进入细胞核后作用于loxP，导致两个loxP中间的STOP片段丢失，Pc控制连接其后的RFP持续表达，使与心肌细胞相接触的内皮细胞持续表达出红色荧光蛋白，达到实验目的。【小问4详析】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，这表明胚胎发育早期接触过心肌的内皮细胞会迁移到肝脏，参与形成肝脏的血管。北京市延庆区2023-2024学年高二下学期期末考试试题第一部分（选择题共30分）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.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〖答案〗B〖祥解〗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。【详析】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不符合题意；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符合题意；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不符合题意；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不符合题意。故选B。2.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RNAB.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〖答案〗C〖祥解〗蓝细菌属于原核生物，黑藻属于真核生物。原核生物无细胞核，细胞器只有核糖体。【详析】A、蓝细菌无细胞核，A错误；B、类囊体属于叶绿体的光合结构，蓝细菌无类囊体，B错误；C、二者翻译均在核糖体上进行，C正确；D、蓝细菌无线粒体，D错误。故选C。3.下图为数字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〖答案〗B【详析】A、PCR技术中的每个循环由变性、退火（复性）、延伸三个基本反应步骤构成，A正确；B、每个反应单位中都含有耐高温的DNA聚合酶，催化子链的延伸过程，B错误；C、荧光的出现是荧光探针水解导致的，荧光探针将首先与模板DNA的相应区段结合（靶分子），随着DNA复制延伸至荧光探针部位，导致荧光探针的水解进而产生荧光，显然，每个反应单位有无荧光取决于是否含有靶分子，C正确；D、根据荧光是否出现能检测目标DNA的存在，因此数字PCR技术更有利于提高病原体检测的灵敏度，D正确。故选B。4.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肌肉中乳酸含量，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〖答案〗C【详析】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。5.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，而端粒酶能延伸端粒DNA，其过程如下图所示。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TTAGGGD.端粒酶在肿瘤细胞中的活性被抑制〖答案〗D〖祥解〗控制细胞分裂次数的时钟，是位于染色体两端名为端粒的结构，它会随着细胞分裂而变短．而癌细胞中有延长端粒的端粒酶，由此可见，体细胞不能无限分裂的根本原因是控制端粒酶合成的基因没有表达，导致体细胞缺少端粒酶，不能延长端粒。【详析】A、通过图示可知，通过端粒酶中的RNA作为逆转录的模板，逆转录出端粒DNA，A正确；B、通过图示可知，通过端粒酶中的RNA作为逆转录的模板，进行逆转录，逆转录需要逆转录酶，可能是端粒酶的蛋白质充当，B正确；C、端粒酶RNA为AAUCCCAAU，所以端粒酶能延长的重复序列为TTAGGG，C正确；D、肿瘤细胞能够持续分裂，端粒酶在肿瘤细胞中活性较大，D错误。故选D。6.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〖答案〗D〖祥解〗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。【详析】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。7.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mRNAC.细胞中有多种不同模块序列的NRPSsD.具有NRPSs的微生物细胞中无核糖体〖答案〗C【详析】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，tRNA作用就是识密码子井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以模块的特定序列为模板催化合成肽链，B错误；C、由干第一句话可知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，所以应有多种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。8.下图为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〖答案〗B【详析】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。9.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.亲本是否存在生殖隔离 B.选择具优良性状的亲本C.亲本体细胞去壁后融合 D.杂种细胞的筛选和培养〖答案〗A〖祥解〗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。【详析】A、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，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错误；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错误；D、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，D错误；故选A。10.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（）注：TPX2是纺锤体装配因子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〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】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。11.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〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】A、方式1所示转运为需要载体蛋白的主动运输，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。12.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〖答案〗D〖祥解〗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。（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。【详析】A、轻度搅拌可以增加培养液的溶氧量，有利于细胞的氧气供应，A正确；B、动物细胞培养所需营养物质与体内基本相同，需添加糖、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。13.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〖答案〗C〖祥解〗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。【详析】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。14.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〖答案〗C〖祥解〗蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。【详析】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，A正确；B、在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B正确；C、探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误；D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，将解离后的根尖用清水漂洗除去解离液后，再用碱性染料甲紫溶液染色，D正确。故选C。15.试管牛技术和核移植技术已应用于培育良种牛。下列相关叙述错误的是（）A.试管牛技术和核移植技术均可实现良种牛的大量克隆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.需要注射促性腺激素促进供卵牛超数排卵〖答案〗A〖祥解〗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、早期胚胎培养、胚胎移植核移植技术、早期胚胎培养、胚胎移植遗传物质来自两个个体主要来自核供体遗传规律遵循不遵循【详析】A、试管动物技术是通过人工操作使卵子和精子在体外成熟和受精，并通过培养发育成早期胚胎，再经胚胎移植导入雌性受体的子宫，分娩产生后代的技术。核移植技术是将供体动物的体细胞核移入去核卵母细胞中，使这个重组细胞发育形成早期胚胎，经胚胎移植导入雌性受体的子宫，得到的新个体即为克隆动物。由此可知试管牛技术是有性生殖，不可实现良种牛的大量繁殖，A错误；B、试管牛技术和核移植技术培育良种牛的过程中都需要将早期胚胎经过移植导入雌性受体的子宫，B正确；C、胚胎移植时，供体只是产生具有优良特性的胚胎，妊娠是由雌性受体完成的，大大缩短了供体的繁殖周期，故进行胚胎移植可以充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力，C正确；D、促性腺激素能作用于卵巢，促使卵巢产生更多卵细胞，因此对供体母牛注射促性腺激素后可促使其超数排卵，D正确。故选A。第二部分（非选择题共70分）本部分共6小题，共70分。16.一种源自水稻的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：______。〖答案〗（1）无限增殖（2）①.排除转入操作及质粒本身对实验结果的影响②.RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期阻断在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响（3）①.2-nt的miRNA与A蛋白的亲和力高于1-nt的miRNA②.RDR蛋白结合1-nt的miRNA，增加易与A蛋白结合的2-nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期（阻断癌细胞在G1期），从而抑制癌细胞增殖【小问1详析】细胞周期失控，会导致癌细胞的产生，适宜条件下，癌细胞具有无限增殖的特点。【小问2详析】分析题意，本实验目的是研究RDR基因对于癌细胞的影响，则实验的自变量是RDR基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故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结果的影响；据图1可知，癌细胞组别的3组中G1期细胞比例明显增多，而S期细胞减少，正常细胞组别三组的差异不大，故推测RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期阻断在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响。【小问3详析】①分析图2可知，2-nt的miRNA与A蛋白的亲和力高于1-nt的miRNA。②图3显示，1-nt的miRNA与RDR蛋白结合力的相对值较高，图4显示，无RDR蛋白时，细胞中1-nt的miRNA较高，而有RDR蛋白时，1-nt的miRNA含量相对值较低，故据图1-4推测：RDR蛋白结合1-nt的miRNA，增加易与A蛋白结合的2-nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期（阻断癌细胞在G1期），从而抑制癌细胞增殖。17.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）。〖答案〗（1）叶绿体（基质）（2）①.促进②.CST1基因功能缺失，气孔导度下降，光合速率下降（3）①.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②.（4）〖祥解〗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。【小问1详析】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。【小问2详析】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浓度少，突变体光合速率下降。【小问3详析】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。如图所示。【小问4详析】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。调节机制如下。18.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，结果如下图（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Cdc42〖答案〗（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）组别材料处理预期结果1Ⅱa钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移2Ⅱb钙报告基因表达量明显高于第1组，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位3Ⅱad钙报告基因表达量低，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位4Ⅱbc钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移【小问1详析】细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。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。【小问2详析】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。【小问3详析】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。【小问4详析】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。【小问5详析】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，两种材料中选择表达钙报告基因的肌细胞比肌细胞更好达成实验目的，为了形成对照实验的自变量1是有无处理肌细胞形成肌肉损伤，自变量2是Ca2+-Cdc42信号通路有无激活，可通过注入Cdc42抑制剂和局部激活Cdc42来控制，因变量是有无肌细胞核迁移。第一组要用到材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，不处理，钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移，这一组作为对照；第二组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，钙报告基因表达量明显高于第1组，出现有肌细胞核迁移，说明肌细胞核迁移与Ca2+的关系有关；第三组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，没有激光损伤肌节，但是局部激活Cdc42，钙报告基因表达量低，出现有肌细胞核迁移，第四组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，注入Cdc42抑制剂，钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移。19.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