精品解析：江苏省西亭高级中学2023-2024学年高三上学期第二次阶段测试生物试题

2023-2024（上）高三年级第二次阶段生物测试 一、单选题（本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 细胞功能的实现离不开蛋白质，下列关于浆细胞内一些重要蛋白质合成、运输途径及作用的叙述，其中不存在的过程是（　　） 选项 蛋白质 合成运输途径 相关作用 A 抗体 核糖体→内质网→高尔基体→细胞外 免疫作用 B 转运蛋白 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 运输物质 C DNA聚合酶 核糖体→细胞质基质→细胞核 催化核DNA复制 D RNA聚合酶 核糖体→细胞质基质→细胞核 催化抗体基因转录 A. A B. B C. C D. D 2. 下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶（PPO）活性大小，某同学设计了实验并检测各组酚的剩余量，结果如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B. 非竞争性抑制剂与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C. 图2实验的自变量是温度，而PPO的初始量、pH等属于无关变量 D. 探究酶B的最适温度时，应在40～50℃间设置多个温度梯度进行实验 3. 有丝分裂过程中SMC3蛋白在着丝粒区大量富集。研究者通过构建玉米SMC3基因突变体，观察野生型和突变体有丝分裂过程，部分结果如图（A、B同一时期，C、D同一时期）。下列有关叙述正确的是（　　） A. 秋水仙素主要作用于图中A所处时期的下一个时期 B. 图中C所示的细胞中可发生基因的自由组合定律 C. 推测SMC3蛋白可维持姐妹染色单体间的粘连 D. 图中A和C相比，同源染色体对数和核DNA分子数都相等 4. 磷酸肌酸（C-P）是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物，细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，形成ATP，即磷酸肌酸（C~P）+ADP⇄ATP+肌酸（C），这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是（　　） A. 磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应 B. 剧烈运动时，肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所上升 C. 磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联 D. ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质 5. 酵母菌在缺氧环境中会进行如下图所示的过程。下列有关叙述错误的是（　　） A. 酵母菌糖酵解、发酵的场所一定是在细胞质基质中 B. 催化发酵的酶只存在于厌氧型或兼性厌氧型生物中 C. 图中发酵产生酒精和CO2过程中没有ATP合成 D. 酵母菌通过NAD+的循环再生实现无氧呼吸的持续进行 6. 茯苓多糖能调控免疫细胞的功能和相关细胞因子的表达，其影响机体免疫的部分信号通路如下图所示，其中自然杀伤细胞可破坏受病毒感染的细胞和癌细胞。下列有关叙述错误的是（　　） A. 茯苓多糖能作用于巨噬细胞膜上的受体，调节巨噬细胞分泌细胞因子 B. 茯苓多糖可增强自然杀伤细胞的杀伤能力，进而提高机体免疫监视能力 C. 茯苓多糖能增强机体的免疫力，适于器官移植病人术后恢复期服用 D. 图中的巨噬细胞、辅助性T细胞、细胞A、细胞C均可产生免疫活性物质 7. 人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程，关于以下几个重要科学探究，叙述错误的是（ ） ①摩尔根的果蝇杂交实验②肺炎链球菌体外转化实验③噬菌体侵染细菌实验④沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型 A. ①摩尔根首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上 B. ②艾弗里证实的“转化因子”和孟德尔提出的“遗传因子”化学本质一致 C. ③与DNA半保留复制方式的验证实验一样采用了放射性同位素标记的方法 D. ④中DNA双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径 8. 生活在同一群落的各种生物所起的作用是明显不同的，而每一个物种的生态位都同其他物种的生态位明显分开的。下列有关叙述正确的是（　　） A. 草原群落中生态位不同的生物不可能具有共同的天敌 B. 研究植物的生态位需要研究其种群密度、植株高度、出现频率等特征 C. 生态位受食物、天敌等生物因素的影响，而与光照、温度等非生物因素无关 D. 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，是群落中生物与环境间协同进化的结果 9. 复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时，尚未解开螺旋的代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构， 就称为复制叉。如图为DNA复制时，形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a-h代表相应位置。下列相关叙述错误的是（ ） A. 根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的3端 B. 图中e处子链的合成与f处子链的合成用到酶的种类可能不同 C. 若一条母链中（A+T）有m个．则另一条母链中（A+T）也有m个 D. 若某DNA复制时形成了n个复制泡， 则该DNA上应有2n个复制叉 10. 下图是某变异果蝇（2n＝8）精原细胞减数分裂过程中染色体的部分行为变化示意图，部分染色体片段缺失或重复均导致精子死亡。相关叙述正确的是（ ） A. 该变异的类型是染色体缺失 B. 该变异改变了果蝇基因的数量和位置 C. 乙图所示时期细胞中有16条染色单体 D. 按B方式产生的精子一半是致死的 11. 唐代苏敬的《新修本草》云：“凡作酒醴须曲，而蒲桃（即葡萄）、蜜等酒独不用曲”。葡萄不仅可以酿造果酒，还可以酿造果醋。下列分析错误的是（ ） A. 蒲桃酒不用曲是因为在果皮上有野生酵母菌 B. 装瓶前需要将发酵瓶、榨汁机、葡萄等先洗净并消毒 C. 乙醇既是酒精发酵的产物，也是醋酸发酵的底物，还可以抑制杂菌繁殖 D. 制酒过程中适宜的温度为18~30℃，制醋过程中适宜的温度为30~35℃ 12. 长春新碱是存在于夹竹桃长春花属植物体内的一种次级代谢产物，具有高抗肿瘤活性。利用植物细胞培养生产长春新碱的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 为提高愈伤组织的诱导速率，诱导时应给与适当时间和强度的光照 B. 悬浮振荡培养前，需用胰蛋白酶从愈伤组织中分离出具活性的单个细胞 C. 植物细胞培养时易发生突变，需筛选出高产突变体才能用来制备生物反应器 D. 工厂化生产中可以通过优化pH、温度等条件，提高单个细胞中长春新碱含量 13. 一种双链DNA分子被两种不同的限制酶进行三种切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为相对分子质量大小标记(如图左边一列)。关于该双链DNA，下列说法错误的是（ ） A. 呈环状结构 B. 相对分子质量大小为10kb C. 有一个Not I切割位点和两个EcoR I切割位点1 D. 其Not I切割位点与EcoR I切割位点的最短距离为2kb 14. 新型冠状病毒的检测主要包含核酸检测、抗体检测、抗原检测等几种方法。其中利用实时荧光RT-PCR技术检测新型冠状病毒特异性核酸序列是最常用的方法。RT-PCR是将逆转录（RT）、PCR以及荧光标记等相结合的技术。下列说法错误的是（ ） A. RT-PCR反应中需加入样品、脱氧核苷酸、耐高温DNA聚合酶、引物、逆转录酶等 B. 利用上述技术检测新型冠状病毒时，PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA C. 利用上述技术检测新型冠状病毒时，逆转录酶在每次循环中都能够发挥作用 D. 与抗体检测方法相比，核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者 二、多选题（本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意，每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分） 15. 下图甲为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，GLUT是一种葡萄糖载体蛋白。图乙表示GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系图。下列说法中正确的是（　　） A. Na+-K+ATP酶有催化和运输功能 B. 葡萄糖从小肠吸收至血浆，仅需要Na+驱动的葡萄糖同向转运载体和GLUT的协助 C. 图乙中B点与A点相比，限制B点葡萄糖转运速率的主要因素是GLUT的数量 D. 由乙图可知，原核细胞对葡萄糖的摄取速率相对较快，可能是由于其相对表面积大 16. 雄果蝇（2n=8）基因型为AaBb，A、B基因位于同一条常染色体上，该雄果蝇某精原细胞减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，产生一个基因型为Ab的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 B. 乙时期只能表示减数第一次分裂前的间期 C. 乙时期细胞中可能含有0条或2条X染色体 D. 来自另一个次级精母细胞的一个精子的基因型一定是ab或aB 17. 细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到如下图结果。下列分析不正确的是（　　） A. 实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理 B. 对上、下层菌计数时应采用稀释涂布平板法而不能用显微镜直接计数 C. 由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性 D. 野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势 18. 乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白，T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员将上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体，然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三特异性抗体，简称三抗（如下图）。下列说法正确的是（　　） A. 同时注射3种抗原蛋白，可刺激B细胞增殖分化为分泌三抗的浆细胞 B. 利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白 C. 与植物原生质体融合相比，制备单抗时可采用灭活的病毒进行诱导融合 D. 与单抗相比，三抗增加了两个特异性抗原结合位点，对癌细胞的杀伤更强 三、填空题（本部分包括5题，共计57分，除特殊说明外，每空1分。） 19. 为提高粮食产量，研究人员以390μmol／mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550μmol／mol（C550+W0组）和降水增加15％（C390+W15组）对某植物净光合速率的影响，结果如图1所示。图2是叶肉细胞中部分代谢过程的模式图。回答下列问题： （1）据图1可知，___________________和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，推测适当增加降水量可能使气孔的开放度提高，从而增加二氧化碳吸收量，以充分利用光反应产生的____________，提高净光合速率。 （2）P为C390+W0组曲线上的点，在该光照强度下，_________________对净光合作用的促进更显著。若增加光照强度，则P点向_______（填“左下”“右上”或“不变”）移动。 （3）据图2可知，在光合作用中R酶催化C5与CO2形成_____进而合成C3被还原。当CO2／O2较低时R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为________后经载体T离开叶绿体，再经过叶绿体外的代谢途径转换为甘油酸回到叶绿体。 （4）经测定由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少，最可能的原因是_____________________。依据图2，提出提高光合效率的方法：________________________________（至少两条）。 20. 野生型果蝇眼色是暗红色，源自棕色素与朱红色素的叠加，已知棕色素与朱红色素的合成分别受基因A、a和B、b的控制。现有一棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体果蝇品系甲，用其进行系列杂交实验，结果如图所示。请分析并回答下列问题。 杂交组合 父本 母本 F2表现型及比例 I F1 品系甲 暗红眼：白眼=1：1 Ⅱ 品系甲 F1 暗红眼：棕色眼：朱红眼：白眼=43：7：7：43 （1）上述杂交结果表明基因A、a和基因B、b很可能位于___染色体上（均不考虑XY同源区段），且位置关系为___。 （2）由表中数据可知杂交组合I、Ⅱ的F2表现型及比例不同的原因很可能是___，其中发生这种变化的性母细胞比例为___。 （3）多次重复上述杂交组合I时，发现极少数组合中所得F2全为暗红眼，而重复杂交组合Ⅱ所得F2的表现型及比例不变。据此推测极少数组合中所得F2全为暗红眼的原因最可能是极少数F1雄蝇产生的___。 （4）已知野生型果蝇及品系甲均为SD+基因纯合子，研究人员发现上述极少数F1雄蝇（雄蝇T）的一个SD+基因突变为SD基因，SD基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育。进一步用射线照射雄蝇T，得到一只如图所示的变异雄蝇X，其中序列R/r是染色体上一段与精子不育现象有关的DNA序列，SD基因编码的G蛋白可与序列r相互作用，使含有序列r的精细胞发育异常并死亡。 ①雄蝇X发生的变异类型为___。 ②SD基因与A、a和B、b基因所在染色体的位置关系最可能为___。 ③将雄蝇X与品系甲雌蝇杂交，所得子代的表现型及比例为___。 21. Ⅰ、尿素是一种高浓度氮肥用长期施用没有不良影响，但尿素只有通过土壤中某些细菌分解为氨后，才能被植物吸收利用，分解尿素的细菌都能合成脲酶，脲酶能催化尿素水解。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 蛋白胨 葡萄糖 尿素 琼脂 1．4g 2．1g 0．2g 1．0g 10．0g 1．0g 15．0g Ⅱ、下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题： （1）根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌______（能/不能），原因是______。 （2）用稀释涂布平板法计数活菌菌落时，统计的菌落数往往比活菌实际数目少，这是因为______。 （3）接种前要对培养基进行______（填无菌操作的具体方法）。在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。 （4）一同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，应当怎样操作才可避免此种现象？_________。 （5）过程①至②所获取的抗体1称为______，其中过程①是指细胞工程中的______技术。 （6）④过程需要______酶，⑤过程则需要的工具酶为______。 （7）②处需要筛选，其培养基称为______（液体培养基/选择培养基/鉴别培养基）。 （8）如果想用棉花产生该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用______菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过______技术获得能产抗体的转基因棉花植株。 22. 植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌，普遍存在于高等植物中。 （1）放线菌也是一种常见的内生菌，能抑制病原菌的生长。研究人员利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌，过程如下： 收集上述两种菌丝体，加入________（填“纤维素酶”或“溶菌酶”）处理，分离原生质体，将两种原生质体悬液等量混合，加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后，取一定量混合液接种于________（填“固体”或“液体”）培养基中培养。根据菌落特征，选出性状稳定的融合菌株。 （2）某真菌的w基因可编码一种高效降解纤维素的酶，已知图中w基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因。 限制酶 BamH I EcoR I Mfe I Kpn I HindⅢ 识别序列和切割位点 G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT ①限制酶主要是从________中分离纯化出来的。应使用限制酶________切割图中质粒，使用限制酶________切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。 ②与质粒中启动子结合的酶是________。启动子通常具有物种特异性，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择________启动子（选填“植物”、“真菌”、“放线菌”）。 ③W基因转录的模板链是________。利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是________，子链的延伸方向是________。 ④研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR，已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒，用于PCR扩增的引物应为________。 A.5'-TGAACGCTA… B.5'-CGAGTCGAC… C.5'-GAATTCTGA… D.5'-AAGCTTCGA… 23. 阿尔兹海默症（AD）是一种神经退行性疾病，该病的病人脑细胞中沉积大量错误折叠的蛋白（Aβ蛋白），并存在大量的损伤线粒体，且线粒体自噬受阻。研究发现，线粒体自噬过程受阻与BAX蛋白有关，小分子物质UMI-77能够解除自噬受阻，过程如下图所示。请分析并回答下列问题。 （1）细胞中损伤的线粒体由内质网膜包裹形成自噬体，接着自噬体与溶酶体融合，释放包裹的线粒体到溶酶体中，使线粒体在一系列___（填“酸性”或“碱性”）水解酶的作用下降解。该过程体现了溶酶体具有___功能。 （2）据图推测，在正常神经元中Mcl-1的功能是___，引起线粒体自噬。阿尔兹海默症患者脑细胞中Aβ蛋白促进了___的表达，阻碍了线粒体的自噬，从而引起损伤线粒体大量沉积。而UMI-77能与___，从而可能成为治疗阿尔兹海默症的药物。 （3）研究发现H2S也可促进细胞自噬，ATG5蛋白的巯基化也与细胞自噬有关。脑中H2S主要在胱硫醚β合成酶（CBS）的催化下产生。为进一步探究H2S的作用，科研人员通过转基因的方法将CBS基因转移到小鼠体内，一段时间后检测相关指标，结果见图1和图2。 ①请依据上述结果，完善实验方案并预测小鼠行为的变化。 实验小鼠 侧脑室注射载体 小鼠迷宫实验正确率（实验鼠/正常鼠） 前测 后测 对照组 患AD小鼠 空载体 60% 约等于60% 实验组 患AD小鼠 携带___的载体 60% ___ ②由此得到H2S的作用机理是：H2S通过___，从而缓解AD症状。 ③大量实验数据发现，当ATG5基因中编码ATG5蛋白的第19位半胱氨酸的序列发生基因突变时，上述实验中实验组与对照组结果___，由此可推测H2S对于ATG5蛋白巯基化作用位点为此蛋白的第19位半胱氨酸，这可能也是阿尔兹海默症的原因之一。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023-2024（上）高三年级第二次阶段生物测试 一、单选题（本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。） 1. 细胞功能的实现离不开蛋白质，下列关于浆细胞内一些重要蛋白质合成、运输途径及作用的叙述，其中不存在的过程是（　　） 选项 蛋白质 合成运输途径 相关作用 A 抗体 核糖体→内质网→高尔基体→细胞外 免疫作用 B 转运蛋白 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 运输物质 C DNA聚合酶 核糖体→细胞质基质→细胞核 催化核DNA复制 D RNA聚合酶 核糖体→细胞质基质→细胞核 催化抗体基因转录 A. A B. B C. C D. D 【答案】C 【解析】 【分析】浆细胞属于高度分化的细胞，不能进行细胞分裂，故其遗传信息传递途径不包括DNA分子的复制。 【详解】A、抗体由浆细胞产生的分泌蛋白，合成运输途径是：核糖体→内质网→高尔基体→细胞外，其作用是免疫作用，A正确； B、转运蛋白是细胞膜上的蛋白，合成运输途径是：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜，其作用是运输物质，B正确； C、DNA聚合酶的作用催化DNA复制，但浆细胞属于高度分化的细胞，不能进行DNA复制，C错误； D、RNA聚合酶可催化抗体基因转录，其合成运输途径是：由细胞质中的核糖体合成后，通过细胞质基质由核孔进入细胞核，D正确。 故选C。 2. 下图1为酶的作用机理及两种抑制剂影响酶活性的示意图，为探究不同温度条件下两种多酚氧化酶（PPO）活性大小，某同学设计了实验并检测各组酚的剩余量，结果如图2所示。下列说法正确的是（　　） A. 由图1模型推测，可通过增加底物浓度来降低非竞争性抑制剂对酶活性的抑制 B. 非竞争性抑制剂与高温抑制酶活性的机理相同，都与酶的空间结构改变有关 C. 图2实验的自变量是温度，而PPO的初始量、pH等属于无关变量 D. 探究酶B的最适温度时，应在40～50℃间设置多个温度梯度进行实验 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析：竞争性抑制剂与底物结构相似，可与底物竞争性结合酶的活性部位，随着底物浓度的增加底物的竞争力增强，酶促反应速率加快，即底物浓度的增加能缓解竞争性抑制剂对酶的抑制作用。非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，即使增加底物浓度也不会改变酶促反应速率。 【详解】A、图1所示，酶的活性中心有限，竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性中心，从而影响酶促反应速率，可通过增加底物浓度来降低竞争性抑制剂对酶活性的抑制，A错误； B、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合，从而使酶的活性部位功能丧失，其机理与高温对酶活性抑制的机理相似，B正确； C、据题意可知，该实验的自变量是温度、酶的种类，而 PPO 的初始量、 pH 等属于无关变量，C错误； D、根据图2结果可知，只研究了20—50℃范围内的酶活性，在40℃出现了最低点，故若要探究酶B的最适温度时，应在30—50℃间设置多个温度梯度进行实验，D错误。 故选B。 3. 有丝分裂过程中SMC3蛋白在着丝粒区大量富集。研究者通过构建玉米SMC3基因突变体，观察野生型和突变体有丝分裂过程，部分结果如图（A、B同一时期，C、D同一时期）。下列有关叙述正确的是（　　） A. 秋水仙素主要作用于图中A所处时期的下一个时期 B. 图中C所示的细胞中可发生基因的自由组合定律 C. 推测SMC3蛋白可维持姐妹染色单体间的粘连 D. 图中A和C相比，同源染色体对数和核DNA分子数都相等 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析，A、B处于同一时期，其细胞中含有染色单体，染色体散乱的排列在细胞中，故处于有丝分裂前期；C、D处于同一时期，C图中的染色体都移向细胞两极，故CD期细胞处于有丝分裂后期。 【详解】A、A 图的染色体具有染色单体，染色体散乱地分布在细胞中央，应该是有丝分裂前期，此时染色体和纺锤体形成，而秋水仙素能抑制纺锤体的形成，因而作用于有丝分裂的前期，即A时期，A错误； B、基因的自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，而图示为有丝分裂过程，因此细胞中不会发生基因的自由组合，B错误； C、玉米SMC3 基因突变体的B图中，姐妹染色单体已经分开，再根据题干信息“有丝分裂过程中SMC3蛋白在着丝粒区大量富集”，说明当SMC3蛋白存在时可维持姐妹染色单体间的粘连，C正确； D、A图示有丝分裂前期，细胞中的染色体数目与体细胞中染色体数目相同；C图是有丝分裂的后期，此时细胞还未完全分裂为2个，因此细胞中染色体数目加倍，故同源染色体的对数也加倍，A、C中的同源染色体对数不同，核DNA分子数相同，D错误。 故选C。 4. 磷酸肌酸（C-P）是一种存在于肌细胞中的高能磷酸化合物，细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，形成ATP，即磷酸肌酸（C~P）+ADP⇄ATP+肌酸（C），这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是（　　） A. 磷酸肌酸转移磷酸基团的过程是放能反应 B. 剧烈运动时，肌细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所上升 C. 磷酸肌酸和肌酸的相互转化与ATP和ADP的相互转化相关联 D. ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质 【答案】B 【解析】 【分析】磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP；剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降。ATP中A代表腺苷，P代表磷酸基团，合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，合成场所在线粒体，叶绿体，细胞质基质。 【详解】A、磷酸肌酸能在肌酸激酶催化下，将其磷酸基团转移至ADP分子上，生成ATP，故磷酸肌酸转移磷酸基团是放能反应，A 正确； B、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降， B错误； C、据题干可知，磷酸肌酸（C~P）+ADP⇄ATP+肌酸（C），故磷酸肌酸和肌酸的相互转化与 ATP和ADP的相互转化相关联，C正确； D、磷酸肌酸可作为能量的存储形式，ATP是直接能源物质，故ATP和磷酸肌酸均可作为细胞代谢的能量物质，D正确。 故选B。 5. 酵母菌在缺氧环境中会进行如下图所示的过程。下列有关叙述错误的是（　　） A. 酵母菌糖酵解、发酵的场所一定是在细胞质基质中 B. 催化发酵的酶只存在于厌氧型或兼性厌氧型生物中 C. 图中发酵产生酒精和CO2过程中没有ATP合成 D. 酵母菌通过NAD+的循环再生实现无氧呼吸的持续进行 【答案】B 【解析】 【分析】 1、有氧呼吸是在氧气充足的条件下，细胞彻底氧化分解有机物产生二氧化碳和水同时释放能量的过程，有氧呼吸的第一阶段是葡萄糖酵解产生丙酮酸和还原氢的过程，发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢的过程，发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气结合形成水的过程，发生在线粒体内膜上。 2、无氧呼吸是在无氧条件下，有机物不彻底氧化分解，产生二氧化碳和酒精或者乳酸，同时释放少量能量的过程，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，第二阶段是丙酮酸和还原氢在不同酶的作用下形成二氧化碳和酒精或者乳酸，两个阶段都发生在细胞质基质中。 【详解】A、酵母菌糖酵解（无氧呼吸的第一阶段）、发酵（无氧呼吸的第二阶段）的场所一定是在细胞质基质中，A正确； B、催化发酵的酶可以存在于厌氧型或兼性厌氧型生物中，也能存在于某些植物体内，B错误； C、图中发酵产生酒精和CO2过程为无氧呼吸的第二阶段，该过程中没有ATP合成，C正确； D、在无氧呼吸的过程中，NAD+可以循环利用，实现无氧呼吸的持续进行，D正确。 故选B。 6. 茯苓多糖能调控免疫细胞的功能和相关细胞因子的表达，其影响机体免疫的部分信号通路如下图所示，其中自然杀伤细胞可破坏受病毒感染的细胞和癌细胞。下列有关叙述错误的是（　　） A. 茯苓多糖能作用于巨噬细胞膜上的受体，调节巨噬细胞分泌细胞因子 B. 茯苓多糖可增强自然杀伤细胞的杀伤能力，进而提高机体免疫监视能力 C. 茯苓多糖能增强机体的免疫力，适于器官移植病人术后恢复期服用 D. 图中的巨噬细胞、辅助性T细胞、细胞A、细胞C均可产生免疫活性物质 【答案】C 【解析】 【分析】免疫系统的功能：包括免疫防御、免疫自稳和免疫监视。免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用。免疫自稳是指机体清除衰老或损伤的细胞，进行自身调节，维持内环境稳态的功能。免疫监视是指机体识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能。 【详解】A、茯苓多糖可促进巨噬细胞分泌白细胞介素-12的分泌，即茯苓多糖能作用于巨噬细胞膜上的受体，调节巨噬细胞分泌细胞因子，A正确； B、结合图示可知，茯苓多糖可直接增强自然杀伤细胞的功能，同时也能通过促进巨噬细胞分泌细胞因子来增强自然杀伤细胞的杀伤能力，进而提高机体免疫监视能力，B正确； C、器官移植恢复期的病人需要降低免疫力以减弱排斥反应，而茯苓多糖能增强机体的免疫力，不适宜于器官移植病人术后恢复期服用，C错误； D、免疫活性物质包括抗体、细胞因子和溶菌酶等，图中的巨噬细胞、辅助性T细胞和细胞C均可产生细胞因子，细胞A为浆细胞可产生抗体，可见图中的巨噬细胞、辅助性T细胞、细胞A、细胞C均可产生免疫活性物质，D正确。 故选C。 7. 人类对遗传物质的探索经历了漫长的过程，关于以下几个重要科学探究，叙述错误的是（ ） ①摩尔根的果蝇杂交实验②肺炎链球菌体外转化实验③噬菌体侵染细菌实验④沃森和克里克构建DNA双螺旋结构模型 A. ①摩尔根首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上 B. ②艾弗里证实的“转化因子”和孟德尔提出的“遗传因子”化学本质一致 C. ③与DNA半保留复制方式的验证实验一样采用了放射性同位素标记的方法 D. ④中DNA双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径 【答案】C 【解析】 【分析】沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。 【详解】A、①摩尔根的果蝇伴性遗传实验首次将一个特定基因定位在一条特定染色体上，即将白眼基因定位在X染色体上，A正确； B、②艾弗里证实的“转化因子”是DNA，孟德尔提出的“遗传因子”是基因，对于大多数生物而言，基因是有遗传效应的DNA的片段，两者化学本质一致，B正确； C、③噬菌体侵染细菌实验采用了放射性同位素标记的方法，但DNA半保留复制方式的验证实验并未采用放射性同位素标记的方法，C错误； D、DNA双螺旋结构中A与 T、G与 C互补配对，碱基之间距离是相同的，使DNA分子具有稳定的直径，D正确。 故选C。 8. 生活在同一群落的各种生物所起的作用是明显不同的，而每一个物种的生态位都同其他物种的生态位明显分开的。下列有关叙述正确的是（　　） A. 草原群落中生态位不同的生物不可能具有共同的天敌 B. 研究植物的生态位需要研究其种群密度、植株高度、出现频率等特征 C. 生态位受食物、天敌等生物因素的影响，而与光照、温度等非生物因素无关 D. 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，是群落中生物与环境间协同进化的结果 【答案】B 【解析】 【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位和作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况以及与其他物种的关系等。植物的生态位研究的内容包括在研究领域内的出现频率，种群密度、植株高度以及与其他物种的关系等。动物的生态位包括：栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。 【详解】A、生态位不同的生物可能被同一种生物捕食，故草原群落中生态位不同的生物可能具有共同的天敌，A错误； B、研究某植物的生态位，通常要研究它在该区域内的出现频率、种群密度、植株高度等，研究某动物的生态位，通常要研究栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等，B正确； C、生态位受食物、天敌等生物因素的影响，且与光照、温度等非生物因素也有密切的关系，即如果环境发生重大变化，则该生物的生态位可能会随之改变，C错误； D、群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，是物种之间及生物与环境间协同进化的结果，D错误。 故选B。 9. 复制泡是DNA进行同一起点双向复制时形成的。在复制启动时，尚未解开螺旋的代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处形成的Y型结构， 就称为复制叉。如图为DNA复制时，形成的复制泡和复制叉的示意图，其中a-h代表相应位置。下列相关叙述错误的是（ ） A. 根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的3端 B. 图中e处子链的合成与f处子链的合成用到酶的种类可能不同 C. 若一条母链中（A+T）有m个．则另一条母链中（A+T）也有m个 D. 若某DNA复制时形成了n个复制泡， 则该DNA上应有2n个复制叉 【答案】A 【解析】 【分析】1.DNA分子复制的过程： ①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。 ②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。 ③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 2.DNA分子的复制方式是半保留复制。 【详解】A、子链的延伸方向是从5’项3’端延伸，且与模板链的关系是方向平行关系，因此，根据子链的延伸方向，可以判断图中a处是模板链的5’端，A错误； B、图中e处子链的合成与f处子链的合成用到酶的种类可能不同，前者用到DNA聚合酶，后者可能还需要用到DNA连接酶，B正确； C、若一条母链中（A+T）有m个，由于这两条母链间是互补关系，而DNA分子中具有互补关系的碱基之和所占的比例在两条链中和在两条单链中的比值是 相等的，据此可知，另一条母链中（A+T）也有m个，C正确； D、若某DNA复制时形成了n个复制泡， 图中显示一个复制泡会出现两个复制叉，因此，该DNA上应有2n个复制叉，D正确。 故选A。 10. 下图是某变异果蝇（2n＝8）精原细胞减数分裂过程中染色体的部分行为变化示意图，部分染色体片段缺失或重复均导致精子死亡。相关叙述正确的是（ ） A. 该变异的类型是染色体缺失 B. 该变异改变了果蝇基因的数量和位置 C. 乙图所示时期细胞中有16条染色单体 D. 按B方式产生的精子一半是致死的 【答案】C 【解析】 【分析】染色体结构变异的基本类型：（1）缺失：染色体中某一片段的缺失，例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名。（2）重复：染色体增加了某一片段，果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的。（3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列。（4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。 【详解】A、图中细胞经过减数分裂染色体的某些片段发生了易位，染色体没有缺失，A错误； B、发生易位的染色体，其相关基因的位置发生了改变，基因的数量不改变，B错误； C、乙图所示时期细胞中的染色体发生了配对，处于减数第一次分裂前期，此时细胞中有16条染色单体，C正确； D、按B方式产生的精子含有的染色体没有发生缺失和重复，则都不致死，D错误。 故选C。 11. 唐代苏敬的《新修本草》云：“凡作酒醴须曲，而蒲桃（即葡萄）、蜜等酒独不用曲”。葡萄不仅可以酿造果酒，还可以酿造果醋。下列分析错误的是（ ） A. 蒲桃酒不用曲是因为在果皮上有野生酵母菌 B. 装瓶前需要将发酵瓶、榨汁机、葡萄等先洗净并消毒 C. 乙醇既是酒精发酵的产物，也是醋酸发酵的底物，还可以抑制杂菌繁殖 D. 制酒过程中适宜的温度为18~30℃，制醋过程中适宜的温度为30~35℃ 【答案】B 【解析】 【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18～30℃；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℃。 【详解】A、“蒲桃、蛋等酒独不用曲”说明葡萄酿制果酒不需要额外添加微生物，利用的是附着在葡萄皮上的野生酵母菌，A正确； B、制作果酒、果醋时，取新鲜葡萄都应是先冲洗，后去梗，这是因为果皮受损，可能导致杂菌污染，使制作失败，葡萄不能消毒，B错误； C、酵母菌发酵产生的乙醇可在醋酸杆菌的作用下生成乙醛，再生成醋酸，同时乙醇也可以抑制杂菌繁殖，C正确； D、酵母菌最适宜生长繁殖的温度范围是18～30℃，所以制酒过程中适宜的温度为18~30℃，醋酸菌的最适生长温度为30～35℃，所以制醋过程中适宜的温度为30~35℃，D正确。 故选B。 12. 长春新碱是存在于夹竹桃长春花属植物体内的一种次级代谢产物，具有高抗肿瘤活性。利用植物细胞培养生产长春新碱的基本过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 为提高愈伤组织的诱导速率，诱导时应给与适当时间和强度的光照 B. 悬浮振荡培养前，需用胰蛋白酶从愈伤组织中分离出具活性的单个细胞 C. 植物细胞培养时易发生突变，需筛选出高产突变体才能用来制备生物反应器 D. 工厂化生产中可以通过优化pH、温度等条件，提高单个细胞中长春新碱含量 【答案】C 【解析】 【分析】植物组织培养技术是指将离体的植物器官、组织或细胞等，在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。其具体流程为：接种外植体→诱导愈伤组织→诱导生芽→诱导生根→移栽成活。 【详解】A、光照不利于愈伤组织形成，因此形成愈伤组织的过程中不需要光照，A错误； B、在动物细胞培养过程中，需用胰蛋白酶将组织分散成单个细胞，制成细胞悬液，防止接触抑制，在植物细胞培养时不用胰蛋白酶，B错误； C、组织培养过程中，愈伤组织易受到培养条件和外界环境的影响而发生突变，突变进而发育成为新品种，所以可通过从中筛选获得高产的突变体制备生物反应器，C正确； D、工厂化生产长春新碱，优化生物反应器的pH、温度等条件，通过促进细胞快速增殖来提高长春新碱的产量，不是提高单个细胞的长春新碱含量，D错误。 故选C。 13. 一种双链DNA分子被两种不同的限制酶进行三种切割，切割产物通过电泳分离，用大小已知的DNA片段的电泳结果作为相对分子质量大小标记(如图左边一列)。关于该双链DNA，下列说法错误的是（ ） A. 呈环状结构 B. 相对分子质量大小为10kb C. 有一个Not I切割位点和两个EcoR I切割位点1 D. 其Not I切割位点与EcoR I切割位点的最短距离为2kb 【答案】D 【解析】 【分析】通过与分子量标记比较可知单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两个条带；而利用EcoRI和NotI双酶切时产生了6kb、3kb、1kb三条带，即4kb的片段进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，因此DNA含有一个NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，长度一定是10kb，据此答题。 【详解】AB、单用EcoRI处理和利用EcoRI和NotI双酶切时产生的结果不同，说明DNA含有NotI酶切位点，因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，所以该分子必须是环状的，且长度一定是10kb，A正确；B正确； C、因为用NotI处理只产生了一个10kb的条带，说明该环状DNA上含有一个NotI切割位点，单用EcoRI处理后产生了4kb和6kb两条带，说明该环状DNA上含有2个EcoRI切割位点，C正确； D、用EcoRI处理后产生的4kb的片段，进一步被NotI酶切为3kb和1kb的片段，可以得知NotI切点与EcoRI切点的最短距离为1kb，最大距离为3kb，D错误。 故选D。 14. 新型冠状病毒的检测主要包含核酸检测、抗体检测、抗原检测等几种方法。其中利用实时荧光RT-PCR技术检测新型冠状病毒特异性核酸序列是最常用的方法。RT-PCR是将逆转录（RT）、PCR以及荧光标记等相结合的技术。下列说法错误的是（ ） A. RT-PCR反应中需加入样品、脱氧核苷酸、耐高温DNA聚合酶、引物、逆转录酶等 B. 利用上述技术检测新型冠状病毒时，PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA C. 利用上述技术检测新型冠状病毒时，逆转录酶在每次循环中都能够发挥作用 D. 与抗体检测方法相比，核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者 【答案】C 【解析】 【分析】PCR技术的条件：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、耐高温DNA聚合酶（Taq酶）。 【详解】A、RT-PCR技术（聚合酶链式反应）是在实验室以少量样品制备大量DNA的一项生化技术，反应中需加入样品、4种脱氧核苷酸、耐高温DNA聚合酶、引物、逆转录酶等，A正确； B、新冠病毒的遗传物质为RNA，要先将病毒RNA逆转录，再将得到的cDNA进行多聚酶链式反应扩增得到了大量DNA片段，故PCR的模板实际上是逆转录得到的cDNA，B正确； C、由于PCR反应体系加热至95℃时，逆转录酶会变性失活，因此逆转录酶不能在每次循环中都发挥作用，C错误； D、因抗体的产生需要一个免疫过程，与抗体检测相比，核酸检测的优点是早期诊断、灵敏度和特异性高等，故核酸检测能够检测到早期患者和无症状感染者，D正确。 故选C。 二、多选题（本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意，每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分） 15. 下图甲为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图，GLUT是一种葡萄糖载体蛋白。图乙表示GLUT介导的肝细胞和原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率与葡萄糖浓度的关系图。下列说法中正确的是（　　） A. Na+-K+ATP酶有催化和运输功能 B. 葡萄糖从小肠吸收至血浆，仅需要Na+驱动的葡萄糖同向转运载体和GLUT的协助 C. 图乙中B点与A点相比，限制B点葡萄糖转运速率的主要因素是GLUT的数量 D. 由乙图可知，原核细胞对葡萄糖的摄取速率相对较快，可能是由于其相对表面积大 【答案】ACD 【解析】 【分析】图甲中小肠上皮细胞膜上转运葡萄的转运蛋白有GLUT、钠离子驱动的葡萄糖同向转运载体，其中GLUT顺浓度梯度将葡萄糖运出细胞，属于协助扩散，钠离子驱动的葡萄糖同向转运载体逆浓度梯度将葡萄糖运进小肠上皮细胞，由钠离子浓度差提供动力，Na+-K+ATP 酶消耗ATP造成膜内外钠离子的浓度差，故钠离子驱动的葡萄糖同向转运载体运输葡萄糖属于主动运输；图乙中GLUT介导的细胞对葡萄糖的摄取速率比自由扩散高，GLUT介导的原核生物细胞对葡萄糖的摄取速率比GLUT介导的肝细胞高。 【详解】A、由图可知Na+-K+ATP 酶能催化ATP水解，同时转运钠离子和钾离子，有催化和运输功能，A正确； B、葡萄糖从小肠吸收至血浆，首先需要Na+驱动的葡萄糖同向转运载体（运载葡萄糖进入细胞），之后GLUT的作用下运出细胞，同时需要Na+-K+ATP酶的作用造成钠离子膜内外的浓度差，B错误； C、图乙中B点与A点相比，B点葡萄糖的浓度足够大，限制B点葡萄糖转运速率的主要因素是GLUT的数量，C正确； D、由乙图可知，真核细胞对葡萄糖的摄取速率比原核细胞慢，原核细胞体积一般小于真核细胞体积，原核细胞的相对表面积更大，故可能与原核细胞的相对表面积大有关，D正确。 故选ACD。 16. 雄果蝇（2n=8）基因型为AaBb，A、B基因位于同一条常染色体上，该雄果蝇某精原细胞减数分裂时，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段交换，产生一个基因型为Ab的精子。该精原细胞进行减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如下图所示。下列叙述错误的是（　　） A. 甲、乙两时期细胞中的染色单体数均为8个 B. 乙时期只能表示减数第一次分裂前的间期 C. 乙时期细胞中可能含有0条或2条X染色体 D. 来自另一个次级精母细胞的一个精子的基因型一定是ab或aB 【答案】ABD 【解析】 【分析】减数分裂过程： （1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。 （2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。 （3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、图甲中核DNA数目是染色体数目的二倍，此时染色单体数=核DNA数=8；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1∶l，细胞中无染色单体，A错误； B、图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1∶l，因而可表示减数第二次分裂后期或精原细胞，B错误； C、乙时期细胞可表示处于减数第二次分裂后期的细胞，而雄果蝇的性染色体组成为XY，在减数第一次分裂过程中发生了同源染色体的分离过程，因而图乙表示的次级精母细胞中可能含有0条或2条X染色体，C正确； D、该精子的基因型为Ab，该基因产生过程中若是A、a基因所在的片段发生互换，则来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是AB或aB；若是B、b基因所在的片段发生互换，则来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是ab或aB，综合两种情况，来自另一个次级精母细胞的精子的基因型是ab或aB或AB，D错误。 故选ABD。 17. 细菌X合成的tcel蛋白和tcil蛋白使其在与其他细菌的竞争中占优势，其中tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白。研究人员利用野生型细菌X及其不同突变体进行了实验：在固体培养基表面放置一张能隔离细菌的滤膜，将一种菌（下层菌）滴加在滤膜上后再放置第二张滤膜，滴加等量的另一种菌（上层菌），共同培养后，对上、下层菌计数得到如下图结果。下列分析不正确的是（　　） A. 实验中的培养皿、固体培养基和滤膜均需要进行消毒处理 B. 对上、下层菌计数时应采用稀释涂布平板法而不能用显微镜直接计数 C. 由甲、乙、丙三组结果可推测tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性 D. 野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体和tcel突变体的竞争中均占优势 【答案】AD 【解析】 【分析】稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。分为系列稀释操作和涂布平板操作两步。稀释涂布平板计数法的原理：当样品的稀释度足够高时，培养基表面生长的一个菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌。统计平板上的菌落数，就能推测样品中大约含有多少活菌。其计算公式：每克样品中的菌株数=（C÷V）×M（C代表某一稀释度下平板生长的平均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液的体积，M代表稀释倍数）。培养基一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。 【详解】A、为避免杂菌的污染，实验中的滤膜、培养皿、固体培养基等均需灭菌处理，A错误； B、对活菌进行计数的方法是稀释涂布平板法，具体方法是：先将菌体进行梯度稀释，再涂布到滤膜的表面，待菌落数稳定时进行计数，不能用显微镜直接计数的原因是显微镜直接计数不能区分死菌和活菌，B正确； C、tcel蛋白是一种有毒性的分泌蛋白，乙组中野生型可产生tcel蛋白作用于tcel-tcil双突变体，后者无法产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型菌在竞争中占据优势；而在丙组中，野生型可产生tcel蛋白作用于tcel突变体，后者可以产生tcil蛋白中和tcel蛋白的毒性，使野生型的生长受到抑制，由此推测，tcil蛋白能够中和tcel蛋白的毒性，C正确； D、由甲组、乙组可知，野生型细菌X在与tcel-tcil双突变体的竞争中占优势，由甲组，丙组可知，野生型细菌X在与tcel突变体的竞争中不占优势，D错误。 故选AD。 18. 乳腺癌、胃癌细胞表面有大量的HER2蛋白，T细胞表面有CD3蛋白和CD28蛋白。研究人员将上述三种蛋白作为抗原分别制备单克隆抗体，然后将其在体外解偶联后重新偶联制备得到三特异性抗体，简称三抗（如下图）。下列说法正确的是（　　） A. 同时注射3种抗原蛋白，可刺激B细胞增殖分化为分泌三抗的浆细胞 B. 利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白 C. 与植物原生质体融合相比，制备单抗时可采用灭活的病毒进行诱导融合 D. 与单抗相比，三抗增加了两个特异性抗原结合位点，对癌细胞的杀伤更强 【答案】BCD 【解析】 【分析】单克隆抗体的制备过程：①给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，然后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；②诱导B淋巴细胞和骨髓瘤细胞融合；③利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；④进行克隆化培养和专一抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；⑤用培养基培养筛选出来的杂交瘤细胞或将其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。 【详解】A、同时注射3种抗原会刺激B细胞分化形成不同的浆细胞，进而产生三种抗体，但一种浆细胞只能产生一种抗体，并不能产生三抗，A错误； B、由于抗体具有特异性，所以利用抗原—抗体杂交的原理筛选图示三抗时需要3种相应抗原蛋白，B正确； C、与植物原生质体融合相比，制备单抗时可采用灭活的病毒进行诱导融合，即动物细胞融合与原生质体融合相比特有的融合方式是灭活的病毒进行诱导，C正确； D、抗体具有特异性，三抗可以结合癌细胞不同的部位，所以与单抗相比，三抗增加了两个特异性抗原结合位点，对癌细胞的杀伤更强，D正确。 故选BCD。 三、填空题（本部分包括5题，共计57分，除特殊说明外，每空1分。） 19. 为提高粮食产量，研究人员以390μmol／mol的大气CO2浓度和自然降水条件为对照组（C390+W0组），分别研究CO2浓度升高至550μmol／mol（C550+W0组）和降水增加15％（C390+W15组）对某植物净光合速率的影响，结果如图1所示。图2是叶肉细胞中部分代谢过程的模式图。回答下列问题： （1）据图1可知，___________________和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，推测适当增加降水量可能使气孔的开放度提高，从而增加二氧化碳吸收量，以充分利用光反应产生的____________，提高净光合速率。 （2）P为C390+W0组曲线上的点，在该光照强度下，_________________对净光合作用的促进更显著。若增加光照强度，则P点向_______（填“左下”“右上”或“不变”）移动。 （3）据图2可知，在光合作用中R酶催化C5与CO2形成_____进而合成C3被还原。当CO2／O2较低时R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为________后经载体T离开叶绿体，再经过叶绿体外的代谢途径转换为甘油酸回到叶绿体。 （4）经测定由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少，最可能的原因是_____________________。依据图2，提出提高光合效率的方法：________________________________（至少两条）。 【答案】 ①. 适当提高CO2浓度、增加光照强度（写出CO2或光照强度其中一点增加的趋势就给分） ②. [H]、ATP ③. 增加15%的降水量（降水量增加15%，三点写出即可，顺序可颠倒） ④. 右上 ⑤. 3—磷酸甘油酸 ⑥. 乙醇酸 ⑦. 叶绿体外的代谢途径会产生CO2释放出去（未回到叶绿体再利用）（答到CO2释放出去、CO2出去了、CO2未回到叶绿体就给分） ⑧. 敲除T蛋白基因或使用抑制剂降低T蛋白的活性、设法将释放的CO2回收到叶绿体中、适当增加CO2浓度（或提高CO2/O2的比值） 【解析】 【分析】据图分析：图1三条曲线表明适当增加降水可提高气孔的开放度，增加植物CO2的摄入量，进而提高净光合速率，仅升高CO2浓度对净光合速率的促进作用没有增加降水量对植物净光合速率的提升明显。图2中在叶绿体基质中，R酶可催化C5与CO2形成3—磷酸甘油酸进而合成C3，再被还原成（CH2O）。氧气浓度过高的条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2—磷酸乙醇酸，据此分析作答。 【详解】（1）图1中三组实验结果曲线都显示随着光照强度的增加，净光合速率都是先增加后趋向稳定；C390＋W0组与C390＋W15组对照，显示适当增加降水量可提高植物的净光合速率；C390＋W0组与C550＋W0组对照，显示适当提高CO2浓度可提高净光合速率。三组实验对照，说明适当提高CO2浓度、增加光照强度和适当增加降水量可增强植物的净光合速率，可能的原因是适当增加降水量蒸腾作用增强，可提高植物气孔的开放度，增加植物对CO2的吸收量，以充分利用光反应产生的[H]、ATP提高净光合速率。 （2）P点时，同一光照强度下C390＋W15组净光合速率大于C550＋W0组，C550＋W0组大于C390＋W0组，说明在该光照强度下，增加15%的降水量比适当提高CO2浓度对净光合作用的促进作用更显著。若增加光照强度，植物净光合作用增强，P点会向右上方移动。 （3）由题图2细胞代谢途径可知，在叶绿体基质中，R酶催化C5与CO2形成3—磷酸甘油酸进而合成C3，再被还原成（CH2O）。氧气浓度较高的条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子2—磷酸乙醇酸，2—磷酸乙醇酸转换为乙醇酸经载体T离开叶绿体，参加叶绿体外的代谢途径。 （4）经测定由叶绿体外的代谢途径回到叶绿体中的碳有所减少，据图分析，最可能的原因是叶绿体外的代谢途径产生的CO2释放出去了。依据图2，提出提高光合效率的方法：敲除T蛋白基因或使用抑制剂降低T蛋白的活性、设法将释放的CO2回收到叶绿体中、适当增加CO2浓度（或提高CO2/O2的比值）。 【点睛】本题考查学生理解光合作用过程的光反应与暗反应的物质变化及场所，影响光合作用的因素，并学会分析题图获取信息，利用有效信息进行推理、综合解答问题。该题的关键是学会看题图中影响光合作用的因素、细胞代谢途径，结合具体情境答题。 20. 野生型果蝇眼色是暗红色，源自棕色素与朱红色素的叠加，已知棕色素与朱红色素的合成分别受基因A、a和B、b的控制。现有一棕色素与朱红色素合成均受抑制的白眼纯合突变体果蝇品系甲，用其进行系列杂交实验，结果如图所示。请分析并回答下列问题。 杂交组合 父本 母本 F2表现型及比例 I F1 品系甲 暗红眼：白眼=1：1 Ⅱ 品系甲 F1 暗红眼：棕色眼：朱红眼：白眼=43：7：7：43 （1）上述杂交结果表明基因A、a和基因B、b很可能位于___染色体上（均不考虑XY同源区段），且位置关系为___。 （2）由表中数据可知杂交组合I、Ⅱ的F2表现型及比例不同的原因很可能是___，其中发生这种变化的性母细胞比例为___。 （3）多次重复上述杂交组合I时，发现极少数组合中所得F2全为暗红眼，而重复杂交组合Ⅱ所得F2的表现型及比例不变。据此推测极少数组合中所得F2全为暗红眼的原因最可能是极少数F1雄蝇产生的___。 （4）已知野生型果蝇及品系甲均为SD+基因纯合子，研究人员发现上述极少数F1雄蝇（雄蝇T）的一个SD+基因突变为SD基因，SD基因编码G蛋白，G蛋白可与特定的DNA序列结合，导致精子不育。进一步用射线照射雄蝇T，得到一只如图所示的变异雄蝇X，其中序列R/r是染色体上一段与精子不育现象有关的DNA序列，SD基因编码的G蛋白可与序列r相互作用，使含有序列r的精细胞发育异常并死亡。 ①雄蝇X发生的变异类型为___。 ②SD基因与A、a和B、b基因所在染色体的位置关系最可能为___。 ③将雄蝇X与品系甲雌蝇杂交，所得子代的表现型及比例为___。 【答案】（1） ①. 常 ②. 位于一对同源染色体上 （2） ①. F1作父本时（或雄果蝇）减数第一次分裂过程中眼色基因之间的染色体片段不发生互换，作母本时（或雌果蝇）可发生互换 ②. 7/50 （3）携带ab基因的精子不育 （4） ①. ①染色体结构变异（易位） ②. ②SD基因与A、B基因位于同一条染色体上 ③. ③暗红眼雌蝇：白眼雌蝇=1：1 【解析】 【分析】品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得F1均为暗红眼，说明控制眼色色素合成的两对基因均位于常染色体上。 【小问1详解】 品系甲与野生型果蝇进行正反交实验，所得F1均为暗红眼，说明野生型为显性，品系甲为隐性，控制眼色色素合成的两对基因均位于常染色体上。F1与品系甲测交，根据子代表型及比例暗红眼：棕色眼：朱红眼：白眼=43：7：7：43判断两对基因位于一对同源染色体上。。 【小问2详解】 F1作父本时（或：雄果蝇）减数第一次分裂过程中眼色基因之间的染色体片段不发生交换，作母本时（或：雌果蝇）可发生交换，导致杂交组合Ⅰ、Ⅱ的F2表型及比例不同，因为F2表现型比值为暗红眼：棕色眼：朱红眼：白眼=43：7：7：43，出现白眼且所占比例高，则A与B基因连锁，a与b基因连锁，由题意可知，雌果蝇产生43/100AB、7/100Ab、7/100aB、43/100ab，说明发生这种变化的性母细胞比例为7/50。 【小问3详解】 杂交组合Ⅰ中雄蝇F1基因型为AaBb,产生的精子有AB、ab两种，极少数实验中所得F2全为暗红眼，则可推测这些极少数的F1雄蝇所产生的携带ab基因的精子不育。 【小问4详解】 ①常染色体上的一段序列r连接在Y染色体上则发生了染色体结构变异--易位。 ②将雄蝇TAaBb与品系甲aabb杂交，子代中的雄果蝇与品系甲雌果蝇杂交，所得后代全为暗红眼，由此推测SD基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系为SD基因与A、B基因位于同一条染色体上。 ③将雄蝇X与品系甲雌蝇杂交，由于Y染色体上有序列r，导致Y精子不育，则所得子代的表现型及比例为暗红眼雌蝇：白眼雌蝇=1：1。 21. Ⅰ、尿素是一种高浓度氮肥用长期施用没有不良影响，但尿素只有通过土壤中某些细菌分解为氨后，才能被植物吸收利用，分解尿素的细菌都能合成脲酶，脲酶能催化尿素水解。某同学要分离土壤中能分解尿素的细菌，并统计每克土壤样品中活菌数目，培养基配方如下： KH2PO4 Na2HPO4 MgSO4·7H2O 蛋白胨 葡萄糖 尿素 琼脂 1．4g 2．1g 0．2g 1．0g 10．0g 1．0g 15．0g Ⅱ、下列是生物学技术制备抗体的两个途径模式简图。请据图回答下列问题： （1）根据培养基的成分判断，该同学能否分离出土壤中分解尿素的细菌______（能/不能），原因是______。 （2）用稀释涂布平板法计数活菌菌落时，统计的菌落数往往比活菌实际数目少，这是因为______。 （3）接种前要对培养基进行______（填无菌操作的具体方法）。在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在无菌条件下进行。 （4）一同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，应当怎样操作才可避免此种现象？_________。 （5）过程①至②所获取的抗体1称为______，其中过程①是指细胞工程中的______技术。 （6）④过程需要______酶，⑤过程则需要的工具酶为______。 （7）②处需要筛选，其培养基称为______（液体培养基/选择培养基/鉴别培养基）。 （8）如果想用棉花产生该种抗体，则⑥过程的受体细胞通常选用______菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过______技术获得能产抗体的转基因棉花植株。 【答案】（1） ①. 不能 ②. 培养基含蛋白胨，尿素不是唯一氮源 （2）当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落 （3）湿热灭菌 （4）对菌液进行梯度稀释 （5） ①. 单克隆抗体 ②. （动物）细胞融合 （6） ①. 逆转录 ②. 限制酶和DNA连接酶 （7）选择培养基 （8） ①. 农杆 ②. 植物组织培养 【解析】 【分析】1.在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称做选择培养基。虽然各种培养基的具体配方不同，但一般都含有水、碳源（提供碳元素的物质）、氮源（提供氮元素的物质）和无机盐。 2.分解尿素的细菌的鉴定：细菌合成的脲酶将尿素分解成氨，氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌，若指示剂变红，可确定该种细菌能够分解尿素。 题图分析，细胞A表示B淋巴细胞，细胞Y表示杂交瘤细胞，结构甲表示基因表达载体，①过程表示动物细胞融合，②过程表示杂交瘤细胞的培养，③过程表示提取信使RNA，④过程表示逆转录，⑤表示基因表达载体的构建，⑥表示导入受体细胞。 【小问1详解】 由表格中培养基的成分分析可知，该培养基中除了尿素能够提供氮源外，蛋白胨也能提供氮源，要想分离出土壤中分解尿素的细菌培养基中唯一的氮源应是尿素，故该同学不能分离出土壤中分解尿素的细菌。 【小问2详解】 用稀释涂布平板法计数活菌菌落时，当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落，因此，统计的菌落数往往比活菌实际数目少。 【小问3详解】 微生物分离和筛选成功的关键是无菌操作，故接种前要对培养基进行灭菌。对培养基通常采用的是湿热灭菌法。 【小问4详解】 一位同学在纯化土壤中的细菌时，发现培养基上的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高，为避免此种现象，需要对菌液进行梯度稀释。 【小问5详解】 过程①至②所获取的抗体1称为单克隆抗体，其中过程①利用了细胞工程中的（动物）细胞融合（或B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合）技术。 【小问6详解】 ④是由mRNA形成DNA的过程，表示逆转录，该过程需要逆转录酶；⑤过程为基因表达载体的构建，需要的工具酶为限制酶和DNA连接酶。 【小问7详解】 ②过程表示杂交瘤细胞的培养，需要筛选，其培养基称为选择培养基，其目的是筛选出杂交瘤细胞。 【小问8详解】 如果想用棉花产生该种抗体，则⑥导入受体细胞过程的受体细胞通常选用土壤农杆菌，经过筛选后再侵染棉花体细胞，转化成功后通过植物组织培养技术，即脱分化和再分化过程，获得能产抗体的转基因棉花植株。 22. 植物内生菌是一定阶段或全部阶段生活于健康植物的组织和器官内部的真菌或细菌，普遍存在于高等植物中。 （1）放线菌也是一种常见的内生菌，能抑制病原菌的生长。研究人员利用两种不同类型的放线菌获得新型工程菌，过程如下： 收集上述两种菌丝体，加入________（填“纤维素酶”或“溶菌酶”）处理，分离原生质体，将两种原生质体悬液等量混合，加入适量促融剂处理一段时间。终止反应并洗涤后，取一定量混合液接种于________（填“固体”或“液体”）培养基中培养。根据菌落特征，选出性状稳定的融合菌株。 （2）某真菌的w基因可编码一种高效降解纤维素的酶，已知图中w基因转录方向为从左往右。为使放线菌产生该酶，以图中质粒为载体，进行转基因。 限制酶 BamH I EcoR I Mfe I Kpn I HindⅢ 识别序列和切割位点 G↓GATTC G↓AATTC C↓AATTG GGTAC↓C A↓AGCTT ①限制酶主要是从________中分离纯化出来的。应使用限制酶________切割图中质粒，使用限制酶________切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。 ②与质粒中启动子结合的酶是________。启动子通常具有物种特异性，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择________启动子（选填“植物”、“真菌”、“放线菌”）。 ③W基因转录的模板链是________。利用PCR技术对W基因进行扩增的原理是________，子链的延伸方向是________。 ④研究人员欲对W基因的mRNA进行RT-PCR，已知其mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…（中间序列）…GUCGACUCG-3'。为了便于将扩增后的基因和载体成功构建成重组质粒，用于PCR扩增的引物应为________。 A.5'-TGAACGCTA… B.5'-CGAGTCGAC… C.5'-GAATTCTGA… D.5'-AAGCTTCGA… 【答案】（1） ①. 溶菌酶 ②. 固体 （2） ①. 原核生物 ②. Mfe I、Hind Ⅲ ③. EcoR I、Hind Ⅲ ④. RNA聚合酶 ⑤. 放线菌 ⑥. 乙链 ⑦. （DNA的热变性、）DNA半保留复制 ⑧. 5'→3' ⑨. CD 【解析】 【分析】一个基因表达载体的组成，除目的基因、标记基因外，还必须有启动子、终止子等。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，最终表达出人类需要的蛋白质。 【小问1详解】 放线菌的细胞壁主要成分为肽聚糖，能被溶菌酶水解。筛选是通过菌落特征进行的，所以接种于固体培养基上才能形成菌落。 【小问2详解】 ①限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的；根据题图信息“图中w基因转录方向是从左往右”、“放线菌质粒启动子到终止子方向为顺时针”，故重组质粒的启动子应在w基因左侧，终止子应在w基因右侧，w基因右侧只能用HindⅢ切割，w基因左侧有BamHI、KpnI、EcoRI三种酶切位点，结合质粒情况及切割位点识别序列，应使用限制酶MfeI、HindⅢ切割图中质粒，使用限制酶EcoRI、HindⅢ切割图中含w基因的DNA片段，以获得能正确表达w基因的重组质粒。 ②启动子启动基因的转录，故与质粒中启动子结合的酶是RNA聚合酶；根据题干信息“启动子通常具有物种特异性”，目标是使放线菌产生高效降解纤维素的酶，故应选择放线菌的质粒，在质粒中插入w基因，其上游启动子应选择放线菌启动子。 ③启动子在w基因的左侧，转录方向是从左向右，mRNA链的合成方向为5'→3'，与乙链从左向右3'→5'互补，故W基因转录的模板链是乙链。利用PCR技术扩增目的基因的原理是DNA半保留复制，方向为5'→3'。 ④已知mRNA的序列为5'-UGAACGCUA…(中间序列)…GUCGACUCG-3'，逆转录得到cDNA序列为5'-CGAGTCGAC…（中间序列）…TAGCGTTCA-3'，利用PCR技术对cDNA进行扩增，PCR过程需要两种引物，能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合，并加入EcoRI、HindⅢ识别序列，在w基因左侧加入MfeI序列也可，故PCR扩增时所需引物的前12个碱基序列5'-GAATTCTGAACG-3'，5'-AAGCTTCGAGTC-3'，5'-CAATTGTGAACG-3'。 故选CD。 23. 阿尔兹海默症（AD）是一种神经退行性疾病，该病的病人脑细胞中沉积大量错误折叠的蛋白（Aβ蛋白），并存在大量的损伤线粒体，且线粒体自噬受阻。研究发现，线粒体自噬过程受阻与BAX蛋白有关，小分子物质UMI-77能够解除自噬受阻，过程如下图所示。请分析并回答下列问题。 （1）细胞中损伤的线粒体由内质网膜包裹形成自噬体，接着自噬体与溶酶体融合，释放包裹的线粒体到溶酶体中，使线粒体在一系列___（填“酸性”或“碱性”）水解酶的作用下降解。该过程体现了溶酶体具有___功能。 （2）据图推测，在正常神经元中Mcl-1的功能是___，引起线粒体自噬。阿尔兹海默症患者脑细胞中Aβ蛋白促进了___的表达，阻碍了线粒体的自噬，从而引起损伤线粒体大量沉积。而UMI-77能与___，从而可能成为治疗阿尔兹海默症的药物。 （3）研究发现H2S也可促进细胞自噬，ATG5蛋白的巯基化也与细胞自噬有关。脑中H2S主要在胱硫醚β合成酶（CBS）的催化下产生。为进一步探究H2S的作用，科研人员通过转基因的方法将CBS基因转移到小鼠体内，一段时间后检测相关指标，结果见图1和图2。 ①请依据上述结果，完善实验方案并预测小鼠行为的变化。 实验小鼠 侧脑室注射载体 小鼠迷宫实验正确率（实验鼠/正常鼠） 前测 后测 对照组 患AD小鼠 空载体 60% 约等于60% 实验组 患AD小鼠 携带___的载体 60% ___ ②由此得到H2S的作用机理是：H2S通过___，从而缓解AD症状。 ③大量实验数据发现，当ATG5基因中编码ATG5蛋白的第19位半胱氨酸的序列发生基因突变时，上述实验中实验组与对照组结果___，由此可推测H2S对于ATG5蛋白巯基化作用位点为此蛋白的第19位半胱氨酸，这可能也是阿尔兹海默症的原因之一。 【答案】（1） ①. 酸性 ②. 分解衰老、损伤的细胞器 （2） ①. 识别LC3A并与其结合 ②. BAX基因 ③. Mcl-1特异性结合，阻碍Mcl-1和BAX（蛋白）结合 （3） ①. ①CBS基因 ②. 大于60% ③. ②促进ATG5蛋白的巯基化和Aβ的降解 ④. ③无明显差异 【解析】 【分析】溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵人细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。溶酶体中的水解酶是蛋白质，在核糖体上合成。 题意分析，AD病人的自噬囊泡的运输发生障碍，导致神经细胞内淀粉样蛋白（Aβ）沉积后，引起认知功能障碍，记忆力减退等。 【小问1详解】 细胞中损伤的线粒体由内质网膜包裹形成自噬体，接着自噬体与溶酶体融合，释放包裹的线粒体到溶酶体中，使线粒体在一系列“酸性”水解酶的作用下降解。该过程体现了溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器功能，从而维持了细胞内部环境的稳定。 【小问2详解】 结合图示可以看出，在正常神经元中Mcl-1的功能是识别LC3A并与其结合，即正常神经元中Mcl-1可识别并与LC3A结合，促进自噬囊泡形成，有利于自噬清除损伤的线粒体引起线粒体自噬。阿尔兹海默症患者脑细胞中Aβ蛋白促进了BAX基因的表达，抑制了Mcl-1与LC3A的识别和结合，抑制了线粒体自噬，以及Aβ蛋白引起损伤线粒体大量沉积，从而导致阿尔茨海默病，而UMI-77能与Mcl-1特异性结合，阻碍Mcl-1和BAX（蛋白）结合，从而可能成为治疗阿尔兹海默症的药物。 【小问3详解】 ①本实验的目的是验证H2S可促进细胞自噬的作用。以患AD小鼠为实验对象，对照组是将空载体注射到小鼠侧脑室中，实验组是将携带CBS基因的载体注射到小鼠侧脑室中，注射后检测小鼠小鼠迷宫实验正确率。注射前，两组小鼠学习记忆能力没有差异，小鼠迷宫实验正确率均等于60%（据此也可说明实验鼠都是AD小鼠）。注射后CBS组（实验组）小鼠大脑皮层表达产生的CBS增加，H2S的合成量增大，巯基化ATG5/ATG5增大，促进细胞自噬，进而促进Aβ的水解，AD症状得以缓解，小鼠的学习记忆能力比对照组提高，因此对照组小鼠迷宫实验正确率仍等于60%，实验组小鼠迷宫实验正确率应大于60%； ②根据实验数据可推测，H2S的作用机理为H2S通过促进ATG5蛋白的巯基化和Aβ的降解，缓解AD症状； ③大量实验数据发现，当ATG5基因中编码ATG5蛋白的第19位半胱氨酸的位置发生基因突变时，上述实验中实验组与对照组结果无明显差异，该事实说明H2S对于ATG5蛋白巯基化的作用位点是此蛋白的第19位半胱氨酸，同时也能推测AD患者的成因可能是该蛋白质位点相关的基因序列发生突变导致的。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $