1. 下列不屬于蛋白質(zhì)功能的是（ ）
A. 將蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)分解為氨基酸
B. 將氨基酸從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)至核糖體
C. 將鉀離子從組織液中運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)
D. 將分散的染色體牽引至細(xì)胞中央
【答案】B
【分析】蛋白質(zhì)的功能-生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者：①構(gòu)成細(xì)胞和生物體的重要物質(zhì)，即結(jié)構(gòu)蛋白，如羽毛、頭發(fā)、蛛絲、肌動(dòng)蛋白；②催化作用：如絕大多數(shù)酶；③傳遞信息，即調(diào)節(jié)作用：如胰島素、生長(zhǎng)激素；④免疫作用：如免疫球蛋白（抗體）；⑤運(yùn)輸作用：如紅細(xì)胞中的血紅蛋白。
【詳解】A、將蛋白質(zhì)在消化道內(nèi)分解為氨基酸的物質(zhì)，是蛋白酶，蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，體現(xiàn)了酶的催化功能，A不符合題意；
B、將氨基酸從細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)運(yùn)至核糖體的物質(zhì)是tRNA，tRNA不是蛋白質(zhì)，B符合題意；
C、將鉀離子從組織液中運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞內(nèi)的是載體蛋白，體現(xiàn)了蛋白質(zhì)的運(yùn)輸功能，C不符合題意；
D、將分散的染色體牽引至細(xì)胞中央的是紡錘絲，紡錘絲的主要成分是蛋白質(zhì)，D不符合題意。
故選B。
2. 顫藍(lán)細(xì)菌和黑藻都是自養(yǎng)型生物。下列關(guān)于二者共性的敘述，正確的是（ ）
A. 在細(xì)胞核中合成RNA
B. 在類(lèi)囊體膜上進(jìn)行光反應(yīng)
C. 在核糖體上進(jìn)行翻譯
D. 在線粒體中將丙酮酸徹底分解
【答案】C
【分析】藍(lán)細(xì)菌屬于原核生物，黑藻屬于真核生物。原核生物無(wú)細(xì)胞核，細(xì)胞器只有核糖體。
【詳解】A、藍(lán)細(xì)菌無(wú)細(xì)胞核，A錯(cuò)誤；
B、類(lèi)囊體屬于葉綠體的光合結(jié)構(gòu)，藍(lán)細(xì)菌無(wú)類(lèi)囊體，B錯(cuò)誤；
C、二者翻譯均在核糖體上進(jìn)行，C正確；
D、藍(lán)細(xì)菌無(wú)線粒體，D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 下圖為數(shù)字PCR技術(shù)的原理示意圖，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A. PCR每一循環(huán)包括變性、復(fù)性（退火）和延伸三步
B. 每個(gè)反應(yīng)單位中都含有耐高溫的RNA聚合酶
C. 每個(gè)反應(yīng)單位有無(wú)熒光取決于是否含有靶分子
D. 數(shù)字PCR技術(shù)有利于提高病原體檢測(cè)的靈敏度
【答案】B
【詳解】A、PCR技術(shù)中的每個(gè)循環(huán)由變性、退火（復(fù)性）、延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成，A正確；
B、每個(gè)反應(yīng)單位中都含有耐高溫的DNA聚合酶，催化子鏈的延伸過(guò)程，B錯(cuò)誤；
C、熒光的出現(xiàn)是熒光探針?biāo)鈱?dǎo)致的，熒光探針將首先與模板DNA的相應(yīng)區(qū)段結(jié)合（靶分子），隨著DNA復(fù)制延伸至熒光探針部位，導(dǎo)致熒光探針的水解進(jìn)而產(chǎn)生熒光，顯然，每個(gè)反應(yīng)單位有無(wú)熒光取決于是否含有靶分子，C正確；
D、根據(jù)熒光是否出現(xiàn)能檢測(cè)目標(biāo)DNA的存在，因此數(shù)字PCR技術(shù)更有利于提高病原體檢測(cè)的靈敏度，D正確。
故選B。
4. 研究人員選取體長(zhǎng)、體重一致的斑馬魚(yú)隨機(jī)均分成對(duì)照組和訓(xùn)練組，其中訓(xùn)練組每天進(jìn)行運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練（持續(xù)不斷驅(qū)趕斑馬魚(yú)游動(dòng)），對(duì)照組不進(jìn)行。訓(xùn)練一段時(shí)間后，分別測(cè)量?jī)山M斑馬魚(yú)在靜止時(shí)及相同強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后肌肉中乳酸含量，結(jié)果如圖。下列敘述正確的是（ ）
A. 乳酸是由丙酮酸在線粒體基質(zhì)中轉(zhuǎn)化形成的
B. 靜止時(shí)斑馬魚(yú)所需ATP主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)生成
C. 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可降低無(wú)氧呼吸在運(yùn)動(dòng)中的供能比例
D. 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可降低斑馬魚(yú)靜止時(shí)的無(wú)氧呼吸強(qiáng)度
【答案】C
【詳解】A、乳酸是無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物，是丙酮酸在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化形成的，線粒體是有氧呼吸的場(chǎng)所，A錯(cuò)誤；
B、靜止時(shí)斑馬魚(yú)主要的呼吸方式是有氧呼吸，斑馬魚(yú)所需ATP主要在線粒體中生成，B錯(cuò)誤；
C、c、d對(duì)照，訓(xùn)練組斑馬魚(yú)在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的乳酸比對(duì)照組運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的乳酸少，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練可以降低斑馬魚(yú)運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度，C正確；
D、a、b對(duì)照，訓(xùn)練組斑馬魚(yú)在靜止時(shí)產(chǎn)生的乳酸與對(duì)照組產(chǎn)生的乳酸基本保持一致，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練不能降低馬魚(yú)靜止時(shí)無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度，D錯(cuò)誤。
故選C。
5. 端粒是存在于真核細(xì)胞染色體末端的一小段DNA蛋白質(zhì)復(fù)合體，細(xì)胞的每次分裂都會(huì)使端粒長(zhǎng)度縮短，當(dāng)端粒不能再縮短時(shí)，細(xì)胞就無(wú)法繼續(xù)分裂，而端粒酶能延伸端粒DNA，其過(guò)程如下圖所示。下列敘述不正確的是（ ）
A. 端粒酶的RNA作為新合成端粒DNA的模板
B. 端粒酶的蛋白質(zhì)可能具有逆轉(zhuǎn)錄酶活性
C. 端粒酶能夠延長(zhǎng)的重復(fù)序列為 TTAGGG
D. 端粒酶在腫瘤細(xì)胞中的活性被抑制
【答案】D
【分析】控制細(xì)胞分裂次數(shù)的時(shí)鐘，是位于染色體兩端名為端粒的結(jié)構(gòu)，它會(huì)隨著細(xì)胞分裂而變短．而癌細(xì)胞中有延長(zhǎng)端粒的端粒酶，由此可見(jiàn)，體細(xì)胞不能無(wú)限分裂的根本原因是控制端粒酶合成的基因沒(méi)有表達(dá)，導(dǎo)致體細(xì)胞缺少端粒酶，不能延長(zhǎng)端粒。
【詳解】A、通過(guò)圖示可知，通過(guò)端粒酶中的RNA作為逆轉(zhuǎn)錄的模板，逆轉(zhuǎn)錄出端粒DNA，A正確；
B、通過(guò)圖示可知，通過(guò)端粒酶中的RNA作為逆轉(zhuǎn)錄的模板，進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶，可能是端粒酶的蛋白質(zhì)充當(dāng)，B正確；
C、端粒酶RNA為AAUCCCAAU，所以端粒酶能延長(zhǎng)的重復(fù)序列為T(mén)TAGGG，C正確；
D、腫瘤細(xì)胞能夠持續(xù)分裂，端粒酶在腫瘤細(xì)胞中活性較大，D錯(cuò)誤。
故選D。
6. 如圖為二倍體生物蝗蟲(chóng)精巢中某細(xì)胞分裂時(shí)的局部顯微照片，相關(guān)敘述正確的是（ ）
A. 此刻細(xì)胞正處在有絲分裂中期
B. 圖示兩條染色體正在彼此分離
C. 姐妹染色單體間發(fā)生片段交換
D. 圖示過(guò)程可以增加遺傳多樣性
【答案】D
【分析】減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物，在產(chǎn)生成熟生殖細(xì)胞時(shí)進(jìn)行的染色體數(shù)目減半的細(xì)胞分裂。
【詳解】AC、據(jù)圖可知，該細(xì)胞正在發(fā)生同源染色體的非姐妹染色體單體間的交叉互換，屬于減數(shù)第一次分裂前期，AC錯(cuò)誤；
B、圖示中的兩條染色體屬于同源染色體，同源染色體的分離發(fā)生于減數(shù)第一次分裂的后期，圖示為前期，B錯(cuò)誤；
D、可遺傳的變異可以增加遺傳的多樣性，可遺傳的變異包括基因突變、基因重組和染色體變異，圖示表示的是同源染色體的非姐妹染色單體之間的交叉互換，本質(zhì)為基因重組，所以可以增加遺傳的多樣性，D正確。
故選D。
7. 很多微生物能利用非核糖體肽合成酶（NRPSs)合成多種短的活性肽。NRPSs是蛋白質(zhì)復(fù)合體，由多個(gè)模塊構(gòu)成，每一個(gè)模塊特異性識(shí)別一種氨基酸。NRPSs以模塊的特定序列為模板催化合成肽鏈。相關(guān)敘述正確的是（ ）
A. NRPSs合成多肽需tRNA參與
B. NRPSs合成多肽的模板是mRNA
C. 細(xì)胞中有多種不同模塊序列的NRPSs
D. 具有NRPSs的微生物細(xì)胞中無(wú)核糖體
【答案】C
【詳解】A、由題干可知： NRPSs每一個(gè)模塊特異性識(shí)別一種氨基酸以模塊的特定序列為模板催化合成鏈，tRNA作用就是識(shí)密碼子井且將相對(duì)應(yīng)的氨基酸運(yùn)過(guò)來(lái)合成肽鏈 NRPSs直接就可以識(shí)別氨基酸將他們合成肽鏈不需要tRNA，A錯(cuò)誤；
B、由題干可知NRPSs以模塊的特定序列為模板催化合成肽鏈，B錯(cuò)誤；
C、由干第一句話可知很多微生物能利用非核糖體肽合成酶（ NRPSs）合成多種短的活性肽，所以應(yīng)有多種 NRPSs，C正確；
D、具有NRPSs的微生物可以利用 NRPSs合成活性肽，但不代表他們可以替代核糖體，除了極少部分細(xì)胞和病毒外其余細(xì)胞都有核糖體，D錯(cuò)誤。
故選C。
8. 下圖為ATP合成酶功能示意圖，相關(guān)敘述不正確的是（ ）
A. ATP合成酶在核糖體上合成
B. ATP合成酶發(fā)揮功能不依賴生物膜
C. ATP合成酶具有催化和運(yùn)輸?shù)淖饔?br>D. 合成ATP的過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化
【答案】B
【詳解】A、ATP合成酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，合成場(chǎng)所是核糖體，A正確；
B、ATP合成酶發(fā)揮功能依賴生物膜，ATP合成酶是一種跨膜蛋白，具有運(yùn)輸氫離子的作用，此外還具有催化功能，氫離子順濃度轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生電化學(xué)勢(shì)能，促進(jìn)合成ATP，這些都離不開(kāi)生物膜，B錯(cuò)誤；
C、ATP合成酶是一種跨膜蛋白，具有運(yùn)輸氫離子的作用，此外還具有催化功能，催化ADP和Pi生成ATP，C正確；
D、氫離子順濃度轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生電化學(xué)勢(shì)能，促進(jìn)合成ATP，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，D正確。
故選B。
9. 利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)獲得優(yōu)良新品種的過(guò)程中，不必考慮的問(wèn)題是（ ）
A. 親本是否存在生殖隔離B. 選擇具優(yōu)良性狀的親本
C. 親本體細(xì)胞去壁后融合D. 雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)
【答案】A
【分析】采用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育作物新品種時(shí)，需要選擇具有優(yōu)良性狀的親本；該技術(shù)包括親本細(xì)胞的融合和植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其中植物組織培養(yǎng)又包括脫分化和再分化兩個(gè)重要的步驟。植物體細(xì)胞雜交的優(yōu)點(diǎn)是能克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙。
【詳解】A、植物體細(xì)胞雜交能夠打破生殖隔離的限制，克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，故不需要考慮親本的生殖隔離問(wèn)題，A正確；
B、如果利用植物體細(xì)胞雜交技術(shù)培育性狀優(yōu)良的作物新品種，則需選擇具有期望的優(yōu)良性狀的親本，只有這樣親本的性狀才有可能在后代身上表達(dá)出來(lái)，B錯(cuò)誤；
C、植物體細(xì)胞雜交的實(shí)質(zhì)是植物原生質(zhì)體的融合，故需要考慮親本體細(xì)胞去壁后融合，C錯(cuò)誤；
D、植物原生質(zhì)體的融合時(shí)，可能存在同種細(xì)胞的融合，故需要考慮雜種細(xì)胞的篩選和培養(yǎng)，D錯(cuò)誤；
故選A。
10. 核蛋白UHRF1在有絲分裂期催化驅(qū)動(dòng)蛋白EG5泛素化，進(jìn)而調(diào)控細(xì)胞周期轉(zhuǎn)換與細(xì)胞增殖，如圖所示。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
注：TPX2是紡錘體裝配因子
A. UHRF1蛋白參與調(diào)控組裝紡錘體和維持染色體正常行為
B. UHRF1蛋白缺失可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞有絲分裂期發(fā)生阻滯
C. TPX2確保有絲分裂后期EG5在紡錘絲上的精確分布
D. 該研究為UHRF1作為潛在抗癌藥物靶點(diǎn)提供理論依據(jù)
【答案】C
【分析】有絲分裂各時(shí)期的特征：間期：完成DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成，細(xì)胞適度生長(zhǎng)，DNA數(shù)目加倍，染色體數(shù)目不變；前期，染色體散亂分布；中期，著絲粒排列在赤道板上；后期，著絲粒分裂，兩條子染色體移向細(xì)胞兩極；末期，細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞，子細(xì)胞染色體數(shù)目與體細(xì)胞染色體數(shù)目相同。
【詳解】A、UHRF1蛋白在有絲分裂期催化驅(qū)動(dòng)蛋白EG5泛素化，從而促進(jìn)TPX2紡錘體裝配因子發(fā)出紡錘絲，形成紡錘體，牽引染色體移動(dòng)，正常執(zhí)行正常功能，參與調(diào)控組裝紡錘體和維持染色體正常行為，A正確；
B、UHRF1蛋白缺失，EG5無(wú)法泛素化，可能導(dǎo)致TPX2紡錘體裝配因子無(wú)法正常執(zhí)行正常功能，可能會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞有絲分裂期發(fā)生阻滯，B正確；
C、據(jù)圖可知，TPX2紡錘體裝配因子確保有絲分裂中期EG5在紡錘絲上的精確分布，C錯(cuò)誤；
D、如果缺少UHRF1蛋白，將不能催化EG5的泛素化，抑制其活性會(huì)阻礙雙極紡錘體裝配，導(dǎo)致細(xì)胞阻滯在有絲分裂期，無(wú)法正常進(jìn)行分裂，該研究為UHRF1作為潛在抗癌藥物靶點(diǎn)提供理論依據(jù)，D正確。
故選C。
11. 如圖為動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)某些物質(zhì)運(yùn)輸方式模式圖，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 方式1所示轉(zhuǎn)運(yùn)不具有特異性
B. 溶酶體內(nèi)pH高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
C. 方式3轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)屬于主動(dòng)運(yùn)輸
D. 三種運(yùn)輸方式體現(xiàn)膜的流動(dòng)性
【答案】C
【分析】自由擴(kuò)散的方向是從高濃度向低濃度，不需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，不消耗細(xì)胞產(chǎn)生的能量；協(xié)助擴(kuò)散的方向是從高濃度向低濃度，需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，不需要消耗細(xì)胞產(chǎn)生的能量；主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆较蚴菑牡蜐舛认蚋邼舛龋枰D(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助，消耗細(xì)胞產(chǎn)生的能量。
【詳解】A、方式1所示轉(zhuǎn)運(yùn)為需要載體蛋白的主動(dòng)運(yùn)輸，具有特異性，A錯(cuò)誤；
B、圖中H+進(jìn)入溶酶體需要消耗能量，屬于主動(dòng)運(yùn)輸，從低濃度到高濃度，因此推測(cè)溶酶體內(nèi)H+濃度高，即溶酶體內(nèi)pH低于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，B錯(cuò)誤；
C、Na+進(jìn)入細(xì)胞是高濃度到低濃度，濃度差勢(shì)能為溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞提供能量，因此溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式是間接消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸，C正確；
D、三種運(yùn)輸方式體現(xiàn)膜的選擇透過(guò)性，D錯(cuò)誤。
故選C。
12. 微載體動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)是以懸浮在培養(yǎng)液中的微珠作為細(xì)胞貼附的載體，在輕度攪拌下進(jìn)行動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A. 輕度攪拌有利于細(xì)胞的氧氣供應(yīng)
B. 培養(yǎng)液中需添加糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)
C. 該技術(shù)能提高單位體積培養(yǎng)液的細(xì)胞產(chǎn)率
D. 該技術(shù)不能應(yīng)用于病毒疫苗的生產(chǎn)過(guò)程中
【答案】D
【分析】動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)條件：
（1）無(wú)菌無(wú)毒環(huán)境：無(wú)菌--對(duì)培養(yǎng)液和所有培養(yǎng)用具進(jìn)行無(wú)菌處理；在細(xì)胞培養(yǎng)液中添加一定量的抗生素；無(wú)毒--定期更換培養(yǎng)液，防止細(xì)胞代謝產(chǎn)物積累對(duì)自身造成危害。
（2）營(yíng)養(yǎng)成分：所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，例如需要有糖、氨基酸、促生長(zhǎng)因子、無(wú)機(jī)鹽、微量元素等，還需加入血清、血漿等天然成分。
（3）溫度和pH值：哺乳動(dòng)物多以36.5±0.5℃為宜，多數(shù)細(xì)胞生存的適宜pH為7.2～7.4。
（4）氣體環(huán)境：通常采用培養(yǎng)皿或松蓋培養(yǎng)瓶，將其置于含95%空氣加5%CO2的混合氣體的培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。O2是細(xì)胞代謝所必需的 ，CO2主要作用是維持培養(yǎng)液的pH。
【詳解】A、輕度攪拌可以增加培養(yǎng)液的溶氧量，有利于細(xì)胞的氧氣供應(yīng)，A正確；
B、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與體內(nèi)基本相同，需添加糖、氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，B正確；
C、以懸浮在培養(yǎng)液中的微珠作為細(xì)胞貼附的載體，能提高單位體積培養(yǎng)液的細(xì)胞產(chǎn)率，C正確；
D、該技術(shù)培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞可作為病毒的宿主細(xì)胞，可應(yīng)用于病毒疫苗的生產(chǎn)過(guò)程中，D錯(cuò)誤。
故選D。
13. 新型冠狀病毒（SARS-CV-2）表面的S蛋白由S1和S2兩個(gè)亞基組成。科研人員制備獲得了鼠抗S蛋白特異性單克隆抗體，為分析該單克隆抗體的特異性，將SARS-CV-2的S蛋白進(jìn)行電泳得到圖A，用該單克隆抗體進(jìn)行抗原-抗體雜交并顯色得到圖B。下列表述錯(cuò)誤的是（ ）
A. 該單克隆抗體特異性的識(shí)別S蛋白的S2亞基
B. 制備單克隆抗體的過(guò)程體現(xiàn)了動(dòng)物細(xì)胞膜具有流動(dòng)性
C. 免疫后小鼠體內(nèi)的漿細(xì)胞只產(chǎn)生一種抗S蛋白抗體
D. 制備單克隆抗體的過(guò)程可用滅活病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合
【答案】C
【分析】單克隆抗體制備流程：先給小鼠注射特定抗原使之發(fā)生免疫反應(yīng)，之后從小鼠脾中獲取已經(jīng)免疫的B淋巴細(xì)胞；誘導(dǎo)B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞，再通過(guò)克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)，篩選出能產(chǎn)生特定抗體的雜交瘤細(xì)胞；用培養(yǎng)基培養(yǎng)和注入小鼠腹腔中培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞，最后從培養(yǎng)液或小鼠腹水中獲取單克隆抗體。
【詳解】A、由電泳結(jié)果可知，圖A有S1和S2兩個(gè)條帶，圖B只有S2一個(gè)條帶，且條帶比圖A寬，說(shuō)明該單克隆抗體特異性地識(shí)別SARS-CV-2中S蛋白的S2亞基，A正確；
B、制備單克隆抗體的過(guò)程中，將B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞融合，細(xì)胞融合過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性，B正確；
C、免疫后的小鼠體內(nèi)的漿細(xì)胞可能有多種，每一種漿細(xì)胞只產(chǎn)生一種特異性抗體，C錯(cuò)誤；
D、制備單克隆抗體的過(guò)程中，可用滅活的病毒誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合，獲得雜交瘤細(xì)胞，D正確。
故選C。
14. 實(shí)驗(yàn)操作順序直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表中實(shí)驗(yàn)操作順序有誤的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【分析】蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。
【詳解】A、在鑒定蛋白質(zhì)時(shí)要先加2ml雙縮脲試劑A液，再向試管中加入3-4滴雙縮脲試劑B，A正確；
B、在觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該先用低倍鏡找到黑藻葉肉細(xì)胞，然后再換用高倍鏡觀察，B正確；
C、探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，應(yīng)將淀粉溶液與淀粉酶溶液分別在設(shè)定溫度下保溫一段時(shí)間，待淀粉溶液與淀粉酶溶液都達(dá)到設(shè)定溫度后再混合，C錯(cuò)誤；
D、觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂時(shí)，將解離后的根尖用清水漂洗除去解離液后，再用堿性染料甲紫溶液染色，D正確。
故選C。
15. 試管牛技術(shù)和核移植技術(shù)已應(yīng)用于培育良種牛。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A. 試管牛技術(shù)和核移植技術(shù)均可實(shí)現(xiàn)良種牛的大量克隆
B. 試管牛技術(shù)和核移植技術(shù)培育良種牛均需進(jìn)行胚胎移植
C. 進(jìn)行胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力
D. 需要注射促性腺激素促進(jìn)供卵牛超數(shù)排卵
【答案】A
【分析】試管動(dòng)物和克隆動(dòng)物的比較
【詳解】A、試管動(dòng)物技術(shù)是通過(guò)人工操作使卵子和精子在體外成熟和受精，并通過(guò)培養(yǎng)發(fā)育成早期胚胎，再經(jīng)胚胎移植導(dǎo)入雌性受體的子宮，分娩產(chǎn)生后代的技術(shù)。核移植技術(shù)是將供體動(dòng)物的體細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中，使這個(gè)重組細(xì)胞發(fā)育形成早期胚胎，經(jīng)胚胎移植導(dǎo)入雌性受體的子宮，得到的新個(gè)體即為克隆動(dòng)物。由此可知試管牛技術(shù)是有性生殖，不可實(shí)現(xiàn)良種牛的大量繁殖，A錯(cuò)誤；
B、試管牛技術(shù)和核移植技術(shù)培育良種牛的過(guò)程中都需要將早期胚胎經(jīng)過(guò)移植導(dǎo)入雌性受體的子宮，B正確；
C、胚胎移植時(shí)，供體只是產(chǎn)生具有優(yōu)良特性的胚胎，妊娠是由雌性受體完成的，大大縮短了供體的繁殖周期，故進(jìn)行胚胎移植可以充分發(fā)揮雌性優(yōu)良個(gè)體的繁殖潛力，C正確；
D、促性腺激素能作用于卵巢，促使卵巢產(chǎn)生更多卵細(xì)胞，因此對(duì)供體母牛注射促性腺激素后可促使其超數(shù)排卵，D正確。
故選A。
第二部分（非選擇題 共70分）
本部分共6小題，共70分。
16. 一種源自水稻的RDR蛋白具有抑制人類(lèi)癌細(xì)胞的作用，我國(guó)科研人員對(duì)此展開(kāi)研究。
（1）在多種癌細(xì)胞中，一種小RNA——miRNA的表達(dá)量明顯下降，導(dǎo)致細(xì)胞周期失控，最終使癌細(xì)胞具有_________的特點(diǎn)。
（2）科研人員通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)將水稻的RDR基因分別轉(zhuǎn)入人類(lèi)癌細(xì)胞和正常細(xì)胞中表達(dá)，統(tǒng)計(jì)細(xì)胞周期不同時(shí)期的細(xì)胞比例，結(jié)果如圖1．

2組轉(zhuǎn)入空質(zhì)粒的目的是_______。據(jù)圖1可得出的結(jié)論是______。
（3）研究發(fā)現(xiàn)，正常細(xì)胞miRNA的3'末端有2個(gè)堿基（2-nt），而癌細(xì)胞中則大量積累3'末端短一個(gè)堿基（1-nt）的異常miRNA．miRNA必須與A蛋白結(jié)合才能發(fā)揮作用?？蒲腥藛T利用癌細(xì)胞探究RDR蛋白的作用，得到圖2、3和4所示結(jié)果。
①圖2結(jié)果顯示，_______。
②請(qǐng)結(jié)合圖1~4，解釋RDR蛋白抑制人類(lèi)癌細(xì)胞增殖的作用機(jī)理：______。
【答案】（1）無(wú)限增殖
（2）①. 排除轉(zhuǎn)入操作及質(zhì)粒本身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響 ②. RDR蛋白抑制癌細(xì)胞進(jìn)入S期（使癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在G1期），對(duì)正常細(xì)胞的細(xì)胞周期無(wú)影響
（3）①. 2-nt的miRNA與A蛋白的親和力高于1-nt的miRNA ②. RDR蛋白結(jié)合1-nt的miRNA，增加易與A蛋白結(jié)合的2-nt的miRNA的相對(duì)含量，二者結(jié)合抑制癌細(xì)胞進(jìn)入S期（阻斷癌細(xì)胞在G1期），從而抑制癌細(xì)胞增殖
【小問(wèn)1詳解】
細(xì)胞周期失控，會(huì)導(dǎo)致癌細(xì)胞的產(chǎn)生，適宜條件下，癌細(xì)胞具有無(wú)限增殖的特點(diǎn)。
【小問(wèn)2詳解】
分析題意，本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖茄芯縍DR基因?qū)τ诎┘?xì)胞的影響，則實(shí)驗(yàn)的自變量是RDR基因的有無(wú)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循對(duì)照與單一變量原則，故2組轉(zhuǎn)入空質(zhì)粒的目的是排除轉(zhuǎn)入操作及質(zhì)粒本身對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；據(jù)圖1可知，癌細(xì)胞組別的3組中G1期細(xì)胞比例明顯增多，而S期細(xì)胞減少，正常細(xì)胞組別三組的差異不大，故推測(cè)RDR蛋白抑制癌細(xì)胞進(jìn)入S期（使癌細(xì)胞的細(xì)胞周期阻斷在G1期），對(duì)正常細(xì)胞的細(xì)胞周期無(wú)影響。
【小問(wèn)3詳解】
①分析圖2可知，2-nt的miRNA與A蛋白的親和力高于1-nt的miRNA。
②圖3顯示，1-nt的miRNA與RDR蛋白結(jié)合力的相對(duì)值較高，圖4顯示，無(wú)RDR蛋白時(shí)，細(xì)胞中1-nt的miRNA較高，而有RDR蛋白時(shí)，1-nt的miRNA含量相對(duì)值較低，故據(jù)圖1-4推測(cè)：RDR蛋白結(jié)合1-nt的miRNA，增加易與A蛋白結(jié)合的2-nt的miRNA的相對(duì)含量，二者結(jié)合抑制癌細(xì)胞進(jìn)入S期（阻斷癌細(xì)胞在G1期），從而抑制癌細(xì)胞增殖。
17. 植物光合作用速率受多種因素影響，研究人員獲得了光合作用速率明顯降低的CST1基因功能缺失突變體玉米，利用其研究了光合作用產(chǎn)物對(duì)光合作用的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。
（1）玉米在葉肉細(xì)胞中的____________合成了光合作用產(chǎn)物，完成傳粉后，光合作用產(chǎn)物可運(yùn)輸?shù)椒N子中積累、儲(chǔ)存。
（2）研究人員檢測(cè)了傳粉后玉米葉片的氣孔開(kāi)放程度，結(jié)果如圖1。結(jié)果說(shuō)明野生型植株中CST1蛋白能夠____________氣孔打開(kāi)，突變體光合速率下降的原因是____________。
（3）研究人員測(cè)定了野生型植株在不同條件下CST1基因的表達(dá)量，圖2結(jié)果顯示____________，由此推測(cè)CST1基因表達(dá)受到光合作用產(chǎn)物（如蔗糖等）的調(diào)控，進(jìn)而影響氣孔開(kāi)放程度。
研究人員在玉米傳粉后第15天分別向野生型和突變體的莖注射蔗糖溶液，對(duì)照組注射等量蒸餾水，48小時(shí)后檢測(cè)葉中氣孔開(kāi)放程度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了，上述推測(cè)，請(qǐng)將蔗糖處理突變體的結(jié)果補(bǔ)充在圖3中____________。
（4）結(jié)合以上研究結(jié)果，請(qǐng)完善光合作用產(chǎn)物對(duì)光合作用的反饋調(diào)節(jié)機(jī)制模型____________（任選一種，在方框中以文字和箭頭的形式作答）。
【答案】（1）葉綠體（基質(zhì)）
（2）①. 促進(jìn) ②. CST1基因功能缺失，氣孔導(dǎo)度下降，光合速率下降
（3）①. A組CST1基因表達(dá)量在光照時(shí)下降，黑暗時(shí)上升，B組CST1基因持續(xù)高水平表表達(dá)，C組CST1基因持續(xù)低水平表達(dá) ②.
（4）
【分析】光合作用，通常是指綠色植物（包括藻類(lèi)）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有機(jī)物，同時(shí)釋放氧氣的過(guò)程。光合作用分為光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。光反應(yīng)階段的特征是在光驅(qū)動(dòng)下生成氧氣、ATP和NADPH的過(guò)程。暗反應(yīng)階段是利用光反應(yīng)生成NADPH和ATP進(jìn)行碳的同化作用，使氣體二氧化碳還原為糖。由于這階段基本上不直接依賴于光，而只是依賴于NADPH和ATP的提供，故稱為暗反應(yīng)階段。
【小問(wèn)1詳解】
葉綠體是光合作用的場(chǎng)所，在葉綠體中能合成光合作用產(chǎn)物。
【小問(wèn)2詳解】
野生型氣孔開(kāi)放程度大于突變體，說(shuō)明野生型植株中CST1蛋白能夠促進(jìn)氣孔打開(kāi)；結(jié)合圖1可知，與野生型相比，突變體氣孔開(kāi)放程度顯著下降，CO2濃度少，突變體光合速率下降。
【小問(wèn)3詳解】
結(jié)合圖2可知，A組CST1基因表達(dá)量在光照時(shí)下降，黑暗時(shí)上升，B組CST1基因持續(xù)高水平表表達(dá)，C組CST1基因持續(xù)低水平表達(dá)；蔗糖影響CST1基因的表達(dá)，進(jìn)而影響氣孔開(kāi)放程度，而突變體CST1基因功能缺失，因此蔗糖處理突變體的結(jié)果與蒸餾水相同。如圖所示。
【小問(wèn)4詳解】
結(jié)合題干可知及結(jié)果可知，光合產(chǎn)物的積累抑制CST1基因的表達(dá)，使氣孔開(kāi)放程度下降，CO2減少，從而使光合作用降低。調(diào)節(jié)機(jī)制如下。
18. 運(yùn)動(dòng)后肌肉的損傷修復(fù)對(duì)于機(jī)體恢復(fù)正常的運(yùn)動(dòng)能力十分重要，最新研究發(fā)現(xiàn)了依賴于肌肉干細(xì)胞的肌肉損傷修復(fù)機(jī)制。
（1）骨骼肌細(xì)胞呈細(xì)長(zhǎng)的圓柱狀，細(xì)胞內(nèi)往往含有多個(gè)細(xì)胞核，以實(shí)現(xiàn)對(duì)骨骼肌細(xì)胞的______作用。
（2）在成人骨骼肌中，肌肉干細(xì)胞一般處于靜止?fàn)顟B(tài)。在運(yùn)動(dòng)損傷后，肌肉干細(xì)胞可以________為成肌細(xì)胞，成肌細(xì)胞融合并發(fā)育為骨骼肌細(xì)胞。
（3）對(duì)成年小鼠進(jìn)行偏心運(yùn)動(dòng)，并對(duì)肌細(xì)胞進(jìn)行Hsp27（肌節(jié)損傷的標(biāo)記物）染色，結(jié)果如下圖（箭頭所指部位為損傷的肌節(jié)，其他發(fā)光的結(jié)構(gòu)為細(xì)胞核）。
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)，肌細(xì)胞的損傷修復(fù)與細(xì)胞核遷移有關(guān)，依據(jù)是________。
（4）肌細(xì)胞的損傷修復(fù)需要多種蛋白質(zhì)參與。在肌細(xì)胞損傷修復(fù)中，細(xì)胞核遷移的作用可能是______。
（5）為驗(yàn)證肌肉損傷通過(guò)激活Ca2+-Cdc42信號(hào)通路（已知Ca2+促進(jìn)Cdc42表達(dá)）引起肌細(xì)胞核遷移，請(qǐng)選擇實(shí)驗(yàn)材料和處理，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果________。
材料：Ⅰ.肌細(xì)胞 Ⅱ.表達(dá)鈣報(bào)告基因的肌細(xì)胞
處理：a.不處理 b.激光損傷肌節(jié) c.注入Cdc42抑制劑 d.局部激活Cdc42
【答案】（1）控制 （2）分裂和分化
（3）運(yùn)動(dòng)后5小時(shí)出現(xiàn)Hsp27，運(yùn)動(dòng)后24小時(shí)Hsp27減少且細(xì)胞核聚集在損傷區(qū)域
（4）更快地為損傷部位提供足夠的mRNA，以便于合成修復(fù)所需蛋白
（5）
【小問(wèn)1詳解】
細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞遺傳與代謝的調(diào)控中心。骨骼肌細(xì)胞含有多個(gè)細(xì)胞核，以實(shí)現(xiàn)對(duì)骨骼肌細(xì)胞的控制作用。
【小問(wèn)2詳解】
肌肉干細(xì)胞是一種專(zhuān)能干細(xì)胞，具備分裂和分化的能力，成為肌細(xì)胞，可融合并發(fā)育為骨骼肌細(xì)胞。
【小問(wèn)3詳解】
據(jù)圖箭頭所指部位為損傷的肌節(jié)，其他發(fā)光的結(jié)構(gòu)為細(xì)胞核，根據(jù)圖2，運(yùn)動(dòng)后5小時(shí)出現(xiàn)Hsp27（肌節(jié)損傷的標(biāo)記物），根據(jù)圖3，運(yùn)動(dòng)后24小時(shí)Hsp27減少且細(xì)胞核聚集在損傷區(qū)域，可推測(cè)，肌細(xì)胞的損傷修復(fù)與細(xì)胞核遷移有關(guān)。
【小問(wèn)4詳解】
肌細(xì)胞的損傷修復(fù)需要多種蛋白質(zhì)參與，蛋白質(zhì)是基因表達(dá)的產(chǎn)物，基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)過(guò)程，在真核細(xì)胞內(nèi)分布發(fā)生在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。在肌細(xì)胞損傷修復(fù)中，細(xì)胞核遷移的作用可能是為更快進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，更快地為損傷部位提供足夠的mRNA，以便于合成修復(fù)所需蛋白。
【小問(wèn)5詳解】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簽轵?yàn)證肌肉損傷通過(guò)激活Ca2+-Cdc42信號(hào)通路（已知Ca2+促進(jìn)Cdc42表達(dá)）引起肌細(xì)胞核遷移，兩種材料中選擇表達(dá)鈣報(bào)告基因的肌細(xì)胞比肌細(xì)胞更好達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，為了形成?duì)照實(shí)驗(yàn)的自變量1是有無(wú)處理肌細(xì)胞形成肌肉損傷，自變量2是Ca2+-Cdc42信號(hào)通路有無(wú)激活，可通過(guò)注入Cdc42抑制劑 和局部激活Cdc42來(lái)控制，因變量是有無(wú)肌細(xì)胞核遷移。
第一組要用到材料Ⅱ表達(dá)鈣報(bào)告基因的肌細(xì)胞，不處理，鈣報(bào)告基因表達(dá)量低，未出現(xiàn)肌細(xì)胞核遷移，這一組作為對(duì)照；
第二組用材料Ⅱ表達(dá)鈣報(bào)告基因的肌細(xì)胞，激光損傷肌節(jié)，鈣報(bào)告基因表達(dá)量明顯高于第1組，出現(xiàn)有肌細(xì)胞核遷移，說(shuō)明肌細(xì)胞核遷移與Ca2+的關(guān)系有關(guān)；
第三組用材料Ⅱ表達(dá)鈣報(bào)告基因的肌細(xì)胞，沒(méi)有激光損傷肌節(jié)，但是局部激活Cdc42，鈣報(bào)告基因表達(dá)量低，出現(xiàn)有肌細(xì)胞核遷移，
第四組用材料Ⅱ表達(dá)鈣報(bào)告基因的肌細(xì)胞，激光損傷肌節(jié)，注入Cdc42抑制劑，鈣報(bào)告基因表達(dá)量明顯高于第1組，未出現(xiàn)肌細(xì)胞核遷移。
19. 隨著我國(guó)畜禽產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，廢棄羽毛亟需進(jìn)行有效開(kāi)發(fā)利用。
（1）羽毛中含有豐富的角蛋白，不易被化學(xué)試劑分解，但自然界中少有羽毛長(zhǎng)時(shí)間積聚，這一現(xiàn)象提示在________的環(huán)境中易找到羽毛分解菌。
（2）為篩選土壤中的羽毛分解菌，研究者進(jìn)行如下操作：
①取土樣→配置濃度梯度土壤溶液→涂布于基礎(chǔ)培養(yǎng)基表面，培養(yǎng)一段時(shí)間后，挑取單菌落接種于________的液體培養(yǎng)基中振蕩培養(yǎng)。
②以________為對(duì)照，觀察羽毛降解情況并檢測(cè)角蛋白酶的酶活，結(jié)果如圖1。據(jù)圖1判斷，適合后續(xù)研究的菌株及依據(jù)________。
圖1
（3）為優(yōu)化角蛋白酶的生產(chǎn)條件，研究者利用響應(yīng)面法進(jìn)行多變量分析。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制了溫度、培養(yǎng)基中羽毛含量?jī)煞N變量組合對(duì)角蛋白酶活性影響的三維圖，如圖2。
圖中投影的等高線反映了不同條件下角蛋白酶活性的變化。據(jù)圖2可知：等高線中最小圖形的中心點(diǎn)代表________時(shí)的溫度和羽毛含量；等高線酶活性隨溫度和羽毛含量增加的變化趨勢(shì)________（“相同”或“不同”）。研究者根據(jù)測(cè)定結(jié)果建立模型，測(cè)得角蛋白酶活性比優(yōu)化前提高了數(shù)倍。
（4）該研究潛在的應(yīng)用前景是發(fā)酵液中富含氨基酸可用于________。
【答案】（1）富含羽毛
（2）①. 羽毛為唯一碳氮源 ②. 空白培養(yǎng)基 ③. 菌株B，角蛋白酶活性及羽毛降解能力最強(qiáng)
（3）①. 角蛋白酶活性最高 ②. 相同
（4）葉面施肥
【小問(wèn)1詳解】
羽毛不易被分解。但是自然界中羽毛一般不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間聚集，說(shuō)明自然界中有分解羽毛的微生物。所以在富含羽毛的環(huán)境中容易找到羽毛分解菌。
【小問(wèn)2詳解】
①培養(yǎng)基一般采用濕熱滅菌法，如高壓蒸汽滅菌法。題中，基礎(chǔ)培養(yǎng)基上的單菌落挑取后接種在以羽毛為唯一碳源的液體培養(yǎng)基上以利于選擇出能分解羽毛的純培養(yǎng)微生物。②一般以空白培養(yǎng)基為對(duì)照，觀察羽毛降解情況和檢測(cè)酶活性大小。據(jù)圖分析可知，菌株B中羽毛降解最多，說(shuō)明其角蛋白酶活及羽毛降解能力最強(qiáng)。
【小問(wèn)3詳解】
等高線中最小圖形的中心點(diǎn)對(duì)應(yīng)的縱軸數(shù)值最大，代表角蛋白酶活最高；等高線酶活隨溫度和羽毛含量增加都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，所以趨勢(shì)相同。
【小問(wèn)4詳解】
羽毛被降解后，主要生成氨基酸。故發(fā)酵液中富含氨基酸可用于葉面施肥、農(nóng)作物施肥等。
20. 學(xué)習(xí)以下材料，回答下列小題。
植物的共生固氮調(diào)控
植物無(wú)法直接利用大氣中N2，但共生固氮根瘤菌可以侵染某些植物的根系，進(jìn)行共生固氮。固氮菌同化N2，形成NH4+ 并最終轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，是一個(gè)高耗能的還原反應(yīng)過(guò)程。這個(gè)過(guò)程需要植物與固氮菌的協(xié)同作用才能完成。以豆科植物和中華根瘤菌為例，光合產(chǎn)物是促進(jìn)根瘤菌侵染植物所必需的，光信號(hào)是促進(jìn)地下根瘤發(fā)育的關(guān)鍵因子。當(dāng)根瘤菌侵染植物時(shí)，會(huì)釋放化學(xué)物質(zhì)誘導(dǎo)植物根瘤形成基因的表達(dá)，植物細(xì)胞分裂并形成根瘤原基，最終形成包含類(lèi)菌體的共生細(xì)胞（即根瘤細(xì)胞，如下圖）。
根瘤菌是一類(lèi)好氧細(xì)菌。它們侵入植物后形成類(lèi)菌體，在進(jìn)行呼吸作用時(shí)需要O2來(lái)維持，但O2會(huì)抑制固氮酶的活性。根瘤外側(cè)形成皮質(zhì)層，一定程度上阻礙O2進(jìn)入根瘤。同時(shí)，豆科植物合成豆血紅蛋白Lb與游離的O2結(jié)合，形成LbO2儲(chǔ)存，再通過(guò)LbO2將O2傳遞給類(lèi)菌體和根細(xì)胞的線粒體（如下圖）。這樣，兩個(gè)相互矛盾的反應(yīng)在共生系統(tǒng)中均得以正常進(jìn)行。

根瘤的固氮能力與豆科植物提供碳源和能量水平相協(xié)調(diào)，以平衡共生固氮和其它生命過(guò)程的碳消耗，保證植物在不同環(huán)境下正常生長(zhǎng)。最近，我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大豆根瘤中的能量感受器蛋白S和P可通過(guò)調(diào)控根瘤碳源的重新分配來(lái)調(diào)整根瘤的固氮能力。當(dāng)根瘤細(xì)胞處于碳源供應(yīng)上升的高能狀態(tài)，AMP含量降低，使得蛋白S和P從與AMP結(jié)合形成的S-P異源二聚體狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)镾-S和P-P的同源二聚體。同源二聚體與轉(zhuǎn)錄因子Y（Y可促進(jìn)下圖中PK 酶基因的轉(zhuǎn)錄）結(jié)合，并將Y錨定到線粒體上，使其不能入核，減少了植物細(xì)胞有氧呼吸對(duì)碳源的消耗，進(jìn)而增強(qiáng)類(lèi)菌體的碳源供應(yīng)和根瘤固氮能力。利用固氮生物提高土壤肥力可減少施用工業(yè)氮肥帶來(lái)的土壤、水體等污染，對(duì)發(fā)展綠色農(nóng)業(yè)具有重要意義。
注： 表示運(yùn)輸； 表示化學(xué)反應(yīng)
（1）固氮菌的同化作用類(lèi)型是________，植物利用吸收的N元素可合成________兩類(lèi)生物大分子。
（2）據(jù)上述文字及圖中信息分析，下列敘述不合理的是 。
A. 光合作用和呼吸作用均可為N同化過(guò)程提供還原劑
B. 根通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸從土壤中吸收NH4+、N2、O2、NO3－
C. 葉片合成的有機(jī)物主要以蔗糖的形式運(yùn)輸?shù)礁?br>D. 植物根細(xì)胞有氧呼吸釋放的能量為固氮酶催化的反應(yīng)供能
（3）結(jié)合文中圖示信息，解釋植物-類(lèi)菌體共生系統(tǒng)保障固氮酶活性的原因______。
（4）據(jù)文中信息，從光合產(chǎn)物與光信號(hào)兩方面，概括植物調(diào)控生物固氮的機(jī)制______。
（5）據(jù)文中信息結(jié)合圖中植物根共生細(xì)胞代謝過(guò)程，從穩(wěn)態(tài)與平衡的角度，分析植物調(diào)控高耗能生物固氮過(guò)程的分子機(jī)制：植物通過(guò)能量感受器蛋白S和P感知自身能量狀態(tài)，________，使PEP更多轉(zhuǎn)化為蘋(píng)果酸供應(yīng)給類(lèi)菌體，從而更高效利用植物光合作用合成的有機(jī)物作為碳源，實(shí)現(xiàn)碳-氮平衡。
【答案】（1）①. 異養(yǎng)型 ②. 蛋白質(zhì)和核酸 （2）BD
（3）阻礙O2進(jìn)入；游離的O2與Lb結(jié)合形成LbO2 儲(chǔ)存；O2被呼吸作用消耗
（4）光合產(chǎn)物為固氮菌提供能量與碳源；光信號(hào)促進(jìn)根瘤的發(fā)育
（5）當(dāng)能量較高時(shí)，兩者形成同源二聚體使轉(zhuǎn)錄因子Y 不能進(jìn)入細(xì)胞核，（不能結(jié)合PK酶基因的啟動(dòng)子），不促進(jìn)PK基因轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而減少了PEP向丙酮酸的轉(zhuǎn)化
【小問(wèn)1詳解】
由題意可知，固氮菌的同化作用類(lèi)型是異養(yǎng)型。蛋白質(zhì)的元素組成：主要為C、H、O、N，有的含有S，核酸的元素組成：C、H、O、N、P，所以植物利用吸收的N元素可合成蛋白質(zhì)和核酸兩類(lèi)生物大分子。
【小問(wèn)2詳解】
A、分析圖可知，光合作用為N同化過(guò)程提供NADPH，呼吸作用為N同化過(guò)程提供[H]，即光合作用和呼吸作用均可為N同化過(guò)程提供還原劑，A正確；
B、根從土壤中吸收O2與N2的方式是自由擴(kuò)散，B錯(cuò)誤；
C、圖中葉片合成的有機(jī)物主要以蔗糖的形式運(yùn)輸?shù)礁?，C正確；
D、分析圖可知，植物根細(xì)胞有氧呼吸產(chǎn)生ATP，ATP為固氮酶催化的反應(yīng)供能，D錯(cuò)誤。
故選BD。
【小問(wèn)3詳解】
分析圖可知， O2會(huì)抑制固氮酶的活性，植物-類(lèi)菌體共生系統(tǒng)保障固氮酶活性的機(jī)制是：根瘤外側(cè)形成皮質(zhì)層，一定程度上阻礙O2進(jìn)入根瘤。同時(shí)，豆科植物合成豆血紅蛋白（Lb）與游離的O2結(jié)合，形成LbO2儲(chǔ)存，再通過(guò)LbO2將O2傳遞給類(lèi)菌體和根細(xì)胞的線粒體被呼吸作用消耗。
【小問(wèn)4詳解】
固氮菌同化N2，形成NH4+并最終轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，是一個(gè)高耗能的還原反應(yīng)過(guò)程，光合產(chǎn)物可以為根瘤菌提供能量與碳源，促進(jìn)根瘤菌侵染植物，同時(shí)光信號(hào)是促進(jìn)地下根瘤發(fā)育的關(guān)鍵因子。
【小問(wèn)5詳解】
當(dāng)根瘤細(xì)胞處于碳源供應(yīng)上升的高能狀態(tài)，AMP含量降低，使得蛋白S和P從與AMP結(jié)合形成的S-P異源二聚體狀態(tài)，轉(zhuǎn)變?yōu)镾-S和P-P的同源二聚體。同源二聚體與轉(zhuǎn)錄因子Y（Y可促進(jìn)上圖中PK酶基因的轉(zhuǎn)錄）結(jié)合，并將Y錨定到線粒體上，使其不能入核，減少了植物細(xì)胞有氧呼吸對(duì)碳源的消耗，即當(dāng)能量較高時(shí)，兩者形成同源二聚體使轉(zhuǎn)錄因子Y不能進(jìn)入細(xì)胞核，不能結(jié)合 PK 酶基因的啟動(dòng)子，不促進(jìn)PK基因轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而減少了PEP向丙酮酸的轉(zhuǎn)化。
21. 為監(jiān)測(cè)與記錄體內(nèi)細(xì)胞間通訊，我國(guó)科研人員建立了一種新的系統(tǒng)，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)經(jīng)篩選獲得轉(zhuǎn)基因小鼠（gL），以揭示正在進(jìn)行的細(xì)胞與細(xì)胞之間的接觸情況。
（1）gL小鼠中細(xì)胞—細(xì)胞接觸的信號(hào)通路如圖。將綠色熒光蛋白（GFP）設(shè)計(jì)為信號(hào)分子，αGFP-N-tTA融合蛋白為_(kāi)_____，完成細(xì)胞間的信息交流。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得以心肌細(xì)胞作為信號(hào)發(fā)送細(xì)胞的轉(zhuǎn)基因小鼠，為保證在心肌細(xì)胞中特異性表達(dá)GFP，表達(dá)載體中應(yīng)含有______。將構(gòu)建好的表達(dá)載體導(dǎo)入小鼠的_______中，同理獲得內(nèi)皮細(xì)胞特異性表達(dá)αGFP-N-tTA的轉(zhuǎn)基因小鼠，將上述兩種轉(zhuǎn)基因小鼠雜交，經(jīng)篩選獲得gL小鼠。

（2）如圖，在gL小鼠中，科研人員使用LacZ基因作為報(bào)告基因。當(dāng)內(nèi)皮細(xì)胞與心肌細(xì)胞接觸時(shí)，由于GFP和aGFP-N-tTA結(jié)合，引起______，進(jìn)入細(xì)胞核與tetO結(jié)合，啟動(dòng)LacZ基因表達(dá)，使正在與心肌細(xì)胞接觸的內(nèi)皮細(xì)胞呈藍(lán)色。
（3）研究人員進(jìn)一步構(gòu)建gT小鼠，以實(shí)現(xiàn)體內(nèi)所有與心肌細(xì)胞有過(guò)接觸的內(nèi)皮細(xì)胞都持續(xù)發(fā)出紅色熒光。請(qǐng)利用以下實(shí)驗(yàn)材料，完善制備gT小鼠的技術(shù)路線。

（4）在gT小鼠胚胎發(fā)育早期，觀察到部分內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)出紅色熒光。隨著胚胎發(fā)育的進(jìn)行，觀察到肝臟中很大一部分血管也呈現(xiàn)紅色，這表明_______。
【答案】（1）①. 受體 ②. 心肌細(xì)胞中特異表達(dá)基因的啟動(dòng)子 ③. 受精卵
（2）受體被切斷，tTA被釋放
（3） （4）胚胎發(fā)育早期接觸過(guò)心肌的內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)遷移到肝臟，參與形成肝臟的血管
【小問(wèn)1詳解】
依題意，GFP與αGFP-N-tTA融合蛋白結(jié)合，完成細(xì)胞間的信息交流，GFP為信息分子，則αGFP-N-tTA融合蛋白為受體。啟動(dòng)子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的上游，緊挨轉(zhuǎn)錄的起始位點(diǎn)，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。因此，為保證在心肌細(xì)胞中特異性表達(dá)GFP，表達(dá)載體中應(yīng)含有心肌細(xì)胞中特異表達(dá)基因的啟動(dòng)子。動(dòng)物細(xì)胞不能體現(xiàn)細(xì)胞的全能性，要獲得小鼠個(gè)體，只能由受精卵發(fā)育而成。因此，基因表達(dá)載體應(yīng)導(dǎo)入小鼠的受精卵中。
【小問(wèn)2詳解】
據(jù)圖可知，GFP和aGFP-N-tTA結(jié)合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信號(hào)接收細(xì)胞獲得信息，細(xì)胞作出反應(yīng)把受體切斷，使tTA被釋放，進(jìn)入細(xì)胞核與tetO結(jié)合，啟動(dòng)LacZ基因表達(dá)，使正在與心肌細(xì)胞接觸的內(nèi)皮細(xì)胞呈藍(lán)色。
【小問(wèn)3詳解】
實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菢?gòu)建gT小鼠，以實(shí)現(xiàn)體內(nèi)所有與心肌細(xì)胞有過(guò)接觸的內(nèi)皮細(xì)胞都持續(xù)發(fā)出紅色熒光。gT小鼠要發(fā)出紅色熒光，則應(yīng)向受體細(xì)胞內(nèi)導(dǎo)入RFP，且RFP要在內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)特異性表達(dá)，還要有控制其特異性的表達(dá)的啟動(dòng)子。依題意可知，題目只提供了Pc持續(xù)表達(dá)強(qiáng)啟動(dòng)子，沒(méi)有控制其特異性的表達(dá)的啟動(dòng)子，因此還要構(gòu)建一個(gè)能控制RFP在內(nèi)皮細(xì)胞特異性表達(dá)的機(jī)制。由圖示可知GFP和αGFP-N-tTA結(jié)合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信號(hào)接收細(xì)胞獲得信息，使tTA被釋放，進(jìn)入細(xì)胞核與tetO結(jié)合，啟動(dòng)下游基因表達(dá)。可以利用這個(gè)細(xì)胞與細(xì)胞之間的通信來(lái)控制RFP的表達(dá)。根據(jù)以上分析要選擇a內(nèi)皮細(xì)胞特異性表達(dá)αGFP-N-tTA的轉(zhuǎn)基因小鼠作為受體鼠。把Pc、lxP、STOP序列按流程圖中順序連接，再連接上RFP，構(gòu)成成一個(gè)表達(dá)載體；另把Cre連接在tetO之后，構(gòu)建另一個(gè)表達(dá)載體，同時(shí)導(dǎo)入a內(nèi)皮細(xì)胞特異性表達(dá)αGFP-N-tTA的轉(zhuǎn)基因小鼠。整個(gè)流程如圖所示：
最后獲得的gT小鼠內(nèi)皮細(xì)胞膜上表達(dá)出的αGFP-N-tTA融合蛋白，心肌細(xì)胞膜上表達(dá)出的綠色熒光蛋白，兩細(xì)胞相接，GFP和αGFP-N-tTA結(jié)合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信號(hào)接收細(xì)胞獲得信息，使tTA被釋放，進(jìn)入細(xì)胞核與tetO結(jié)合，激活連接其后的Cre表達(dá)出相應(yīng)酶，該酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于lxP，導(dǎo)致兩個(gè)lxP中間的STOP片段丟失，Pc控制連接其后的RFP持續(xù)表達(dá)，使與心肌細(xì)胞相接觸的內(nèi)皮細(xì)胞持續(xù)表達(dá)出紅色熒光蛋白，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br>【小問(wèn)4詳解】
在gT小鼠胚胎發(fā)育早期，觀察到部分內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)出紅色熒光。隨著胚胎發(fā)育的進(jìn)行，觀察到肝臟中很大一部分血管也呈現(xiàn)紅色，這表明胚胎發(fā)育早期接觸過(guò)心肌的內(nèi)皮細(xì)胞會(huì)遷移到肝臟，參與形成肝臟的血管。
選項(xiàng)
高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
操作步驟
A
檢測(cè)生物組織中的蛋白質(zhì)
向待測(cè)樣液中先加雙縮脲試劑A液，再加B液
B
觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)
先用低倍鏡找到特定區(qū)域的黑藻葉肉細(xì)胞，再換高倍鏡觀察
C
探究溫度對(duì)酶活性的影響
室溫下將淀粉溶液與淀粉酶溶液混勻后，在設(shè)定溫度下保溫
D
觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂
將解離后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色
試管動(dòng)物
克隆動(dòng)物
生殖方式
有性生殖
無(wú)性生殖
技術(shù)手段
體外受精、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植
核移植技術(shù)、早期胚胎培養(yǎng)、胚胎移植
遺傳物質(zhì)
來(lái)自兩個(gè)個(gè)體
主要來(lái)自核供體
遺傳規(guī)律
遵循
不遵循
組別
材料
處理
預(yù)期結(jié)果
1
2
3
…
…
組別
材料
處理
預(yù)期結(jié)果
1
Ⅱ
a
鈣報(bào)告基因表達(dá)量低，未出現(xiàn)肌細(xì)胞核遷移
2
Ⅱ
b
鈣報(bào)告基因表達(dá)量明顯高于第1組，肌細(xì)胞核遷移逐漸聚集在損傷部位
3
Ⅱ
ad
鈣報(bào)告基因表達(dá)量低，肌細(xì)胞核遷移逐漸聚集在損傷部位
4
Ⅱ
bc
鈣報(bào)告基因表達(dá)量明顯高于第1組，未出現(xiàn)肌細(xì)胞核遷移
菌株
A
B
C
D
對(duì)照
羽毛降解情況
酶活相對(duì)值
3
10
8
2
0
DNA序列
lxP：該序列中有Cre酶的識(shí)別位點(diǎn)，lxP本身不影響附近的DNA序列的功能
Cre：編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于lxP，導(dǎo)致兩個(gè)lxP中間的DNA片段丟失
STOP：轉(zhuǎn)錄終止序列
Pc：持續(xù)表達(dá)強(qiáng)啟動(dòng)子
tetO：tTA識(shí)別和結(jié)合序列，結(jié)合后啟動(dòng)下游基因的表達(dá)
RFP：紅色熒光蛋白基因
小鼠品系
a。內(nèi)皮細(xì)胞特異性表達(dá)aGFP-N-tTA的轉(zhuǎn)基因小鼠
b。野生型小鼠

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