【生物】北京市东城区2019-2020学年高二下学期期末统一检测试题（解析版）

【生物】北京市东城区2019-2020学年高二下学期期末统一检测试题（解析版）

北京市东城区2019-2020学年 高二下学期期末统一检测试题 一、选择题 ‎1. 下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，不正确的是（ ）‎ A. 核酸和蛋白质的组成元素中均有C、H、O、N B. 核酸和蛋白质都是由单体组成的生物大分子 C. 核酸的合成过程中需要多种蛋白质的参与 D. 高温加热会破坏蛋白质和核酸分子中的肽键 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、核酸和蛋白质的组成元素中均有C、H、O、N，A正确；‎ B、核酸和蛋白质都是由单体组成的生物大分子，B正确；‎ C、核酸的合成过程中需要多种蛋白质如DNA聚合酶等的参与，C正确；‎ D、高温破坏蛋白质的空间结构而非肽键，核酸分子中没有肽键，D错误。‎ 故选D。‎ ‎2. 烟草花叶病毒、乳酸菌和酵母菌都具有的特点是（ ）‎ A. 以细胞膜作为系统边界 B. 以DNA作为遗传物质 C. 可以进行无氧呼吸 D. 都属于异养型生物 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、烟草花叶病毒没有细胞结构，A错误；‎ B、烟草花叶病毒为RNA病毒，遗传物质为RNA，B错误；‎ C、烟草花叶病毒不能进行无氧呼吸，C错误；‎ D、烟草花叶病毒、乳酸菌和酵母菌都属于异养型生物，D正确。‎ 故选D。‎ ‎3. 下列有关核糖体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是（ ）‎ A. 三者的结构中都含有核酸 B. 三者都存在于所有真核细胞中 C. 三者都是ATP合成的场所 D. 三者的膜结构中都含有蛋白质 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、三者的结构中都含有核酸，核糖体含有RNA，线粒体和叶绿体含有DNA和RNA，A正确；‎ B、植物的根细胞中不含叶绿体，哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞器，B错误；‎ C、核糖体不能合成ATP，C错误；‎ D、核糖体没有膜结构，D错误。‎ 故选A。‎ ‎4. 在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述不正确的是（ ）‎ A. 实验所用的洋葱鳞片叶外表皮细胞为活细胞 B. 甲、乙、丙可在同一个细胞内依次发生 C. 与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低 D. 由乙转变为丙的过程中，有水分子进出细胞 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由图可知，图中细胞可以发生质壁分离，故为活细胞，A正确；‎ B、在细胞的失水和吸水实验中，由甲到乙逐渐发生质壁分离，由乙到丙逐渐发生质壁分离复原，可在同一个细胞内依次发生，B正确；‎ C、甲细胞失水较少，乙细胞失水较多，与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较高，C错误；‎ D、由乙转变为丙的过程中，细胞发生质壁分离复原，此时水分子可以进出细胞，且从胞内扩散到胞外的少于从胞外扩散到胞内，D正确。‎ 故选C。‎ ‎5. 科学家从菠菜叶绿体中提取了可以捕获太阳能的膜状结构，将其与酶等其他物质放入具有多腔室结构的反应器中，结果发现这些反应器能像叶绿体那样工作，创造出了“人工叶绿体”。下列有关叙述不正确的是（ ）‎ A. “人工叶绿体”可以利用光能，将二氧化碳转化为有机物 B. “人工叶绿体”具有的多腔室结构可以提高光合作用的效率 C. 从菠菜叶绿体中提取的膜状结构最可能来自叶绿体内膜 D. 放入生物反应器中的酶可以降低光反应和暗反应的活化能 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、“人工叶绿体”可以利用光能，将二氧化碳转化为有机物，A正确；‎ B、“人工叶绿体”具有的多腔室结构可以使不同的反应互不干扰，提高光合作用的效率，B正确 C、从菠菜叶绿体中提取的膜状结构最可能来自类囊体薄膜，C错误；‎ D、放入生物反应器中的酶可以降低光反应和暗反应的活化能，催化反应的进行，D正确。‎ 故选C。‎ ‎6. 为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，在离体情况下分别测定其净光合速率，结果如图所示，有关叙述不正确的是（ ）‎ A. A叶片的呼吸作用速率大于B叶片的呼吸作用速率 B. 光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降 C. A叶片是树冠下层叶片，B叶片是树冠上层叶片 D. 若要比较两种叶片叶绿素的含量可用无水乙醇提取色素 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由图可知，A的呼吸速率小于B叶片，A错误；‎ B、由图可知，随着光照强度的增加，A叶片的净光合速率向增后减，B正确；‎ C、根据两叶片的光饱和点可知，A是下层叶片，B是上层叶片，C正确；‎ D、色素可以溶于无水乙醇中，故可以用无水乙醇提取两种叶片中的色素比较二者的叶绿素的含量，D正确。‎ 故选A。‎ ‎7. 下列关于格里菲斯和艾弗里肺炎双球菌转化实验的叙述，正确的是（ ）‎ A. 格里菲斯实验中加热杀死的S型菌不能使R型细菌发生转化 B. 艾弗里实验中DNA酶将S型菌DNA分解会导致R型细菌不发生转化 C. 格里菲斯和艾弗里的实验均以小鼠的生存状况作为实验结论的依据 D. 格里菲斯和艾弗里的实验思路都是将各种物质分开单独研究其作用 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、在格里菲思的实验中，加热杀死的S型细菌能促成R型细菌发生转化，A错误；‎ B、艾弗里实验中DNA酶将S型菌的DNA分解，失去了转化因子，因此R型细菌未发生转化，B正确；‎ C、艾弗里的实验为体外转化实验，与小鼠的生存状况无关，C错误；‎ D、艾弗里的实验思路是将各种物质分开单独研究其作用，D错误。‎ 故选B。‎ ‎8. 下图表示一个DNA分子的片段，下列有关叙述正确的是（ ）‎ A. ②和③交替排列构成DNA的基本骨架 B. ④所示的结构中贮存了遗传信息 C. DNA分子复制时⑤所示化学键断开 D. 转录时该片段的两条链都可作为模板 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、②脱氧核糖和③‎ 磷酸交替排列在DNA的外侧，构成DNA分子的基本骨架，A正确；‎ B、④表示胞嘧啶脱氧核苷酸，遗传信息储存在脱氧核苷酸连接成的DNA中，B错误；‎ C、DNA分子复制时，⑤所示的化学键不会断裂，C错误；‎ D、转录时，只能以DNA分子的一条链为模板，D错误。‎ 故选A。‎ ‎9. 1966年克里克提出摆动学说，即有的tRNA反密码子的第3位碱基在与密码子的第3位碱基进行互补配对时是不严格的，有一定的自由度可以摆动，同时解释了次黄嘌呤（I）的配对方式。具体配对关系如下表所示 密码子 C或U G U A或G A、U、C 反密码子 G C A U I 下列相关叙述正确的是（ ）‎ A. 细胞中只有同时含有61种tRNA才能保证翻译的正常进行 B. 摆动现象的存在降低了密码子中第三个碱基改变造成的影响 C. mRNA和tRNA进行碱基互补配对需要RNA聚合酶的作用 D. 遗传信息可以从mRNA的密码子流向tRNA的反密码子 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、由题干信息“tRNA反密码子的第3位碱基在与密码子的第3位碱基进行互补配对时是不严格的，有一定的自由度可以摆动”，可知细胞中的tRNA少于61种时也能保证翻译的正常进行，A错误；‎ B、摆动现象使得密码子中的第三个碱基即使发生改变也可能翻译出正确的氨基酸，降低了密码子中第三个碱基改变造成的影响，B正确；‎ C、RNA聚合酶的作用是催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，mRNA和tRNA进行碱基互补配对不需要RNA聚合酶的催化，C错误；‎ D、遗传信息可以从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA，但不能从mRNA的密码子流向tRNA的反密码子，D错误。‎ 故选B。‎ ‎10. 下列关于DNA粗提取与鉴定实验的有关叙述中，不正确的是（ ）‎ A. 将鸡的成熟红细胞置于清水中，红细胞破裂后将DNA释放出来 B. 用2mol/L的氯化钠溶液溶解提取物并离心后，须弃去上清液 C. 在提取液中加入95%冷酒精后DNA会与蛋白质分离并析出 D. 提取的丝状物溶解后加入二苯胺溶液，水浴加热后溶液变为蓝色 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、将鸡的成熟红细胞置于清水中，红细胞吸水涨破后将DNA释放出来，A正确；‎ B、DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，氯化钠溶液为2mol/L时，DNA溶解度最大，所以用2mol/L的氯化钠溶液溶解提取物并离心后，须保留上清液，B错误；‎ C、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，利用这一原理，在提取液中加入95%的冷冻酒精后蛋白质会与DNA分离并析出，C正确；‎ D、将提取的丝状物加入2mol/L的 NaCl溶液中溶解，再加入二苯胺试剂，混匀后将试管置于沸水中水浴加热5min，指示剂将变蓝，D正确。‎ 故选B。‎ ‎11. 下列关于PCR技术及其应用的叙述，正确的是（ ）‎ A. 反应体系中需要加入DNA解旋酶、DNA聚合酶等多种酶 B. 反应体系中加入的两种引物之间能够进行碱基互补配对 C. 低温复性的目的是使解旋的两条模板链重新恢复双螺旋 D. 可以用于检测DNA病毒，也可以先进行逆转录检测RNA病毒 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、PCR技术通过加热使DNA解旋，不需要DNA解旋酶，A错误；‎ B、反应体系中加入的两种引物不能碱基互补，避免出现引物相互几件互补，而使PCR无法进行，B错误；‎ C、低温复性的目的是使引物与模板链结合起来，C错误；‎ D、PCR技术可检测DNA病毒，也可以逆转录后检测RNA病毒，D正确。‎ 故选D。‎ ‎12. 下列关于基因工程中操作工具的叙述，不正确的是（ ）‎ A. 限制性内切酶识别并在特定位置断开磷酸二酯键 B. 处理载体和处理目的基因的限制酶通常是相同的 C. 载体中常以抗生素抗性基因作为标记基因 D. HIV病毒可以直接作为基因工程的载体 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A、一种限制酶只能识别特定的DNA序列，且在特定的位点打开磷酸二酯键，A正确；‎ B、常用同种限制酶处理载体和目的基因，以产生相同的黏性末端，B正确；‎ C、载体中常以抗生素抗性基因作为标记基因，在培养基中添加相应的抗生素以筛选含目的基因的细胞，C正确；‎ D、HIV病毒需要经过改造才能作为基因工程的载体，D错误。‎ 故选D。‎ ‎13. 科学家利用深海鱼美洲拟鲽抗冻蛋白基因成功培育出了耐寒的番茄新品种（1~4号），并在低温条件下进行了致死温度的测定，结果如下。有关叙述不正确的是（ ）‎ 对照组 新品种 ‎1号 ‎2号 ‎3号 ‎4号 致死温度（℃）‎ ‎-5℃‎ ‎-6℃‎ ‎-6．‎‎5℃‎ ‎-7℃‎ ‎-7℃‎ A. 通常采用显微注射法将抗冻蛋白基因导入番茄细胞 B. 利用组织培养技术将转基因番茄细胞培育成植株 C. 应使用未转入抗冻蛋白基因的番茄作为对照组 D. 表中数据表明番茄新品种的抗寒能力有所提高 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A、将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，A错误；‎ B、植物细胞具有全能性，可利用组织培养技术将转基因番茄细胞培育成植株，B正确；‎ C、应使用未转入抗冻蛋白基因的番茄作为对照组进行比较，C正确；‎ D、表中数据表明，与对照组相比，转基因番茄新品种的抗寒能力都提高了，D正确。‎ 故选A。‎ ‎14. 下图为人工种子的示意图，有关叙述不正确的是（ ）‎ A. 与常规种子繁殖方法相比，人工种子具有繁殖速度快的优点 B. 人工种皮应具有透气性，保证胚状体呼吸作用的正常进行 C. 胚状体是经过脱分化形成的，此时细胞处于未分化状态 D. 人工胚乳中应含有植物激素、糖类、水和无机盐等营养物质 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A、与常规种子繁殖相比，人工种子能够保持植物本身的遗传特性，且繁殖速度较快，A正确；‎ B、人工种皮具有透气性，需要保证胚状体可以获得足够的氧气，B正确；‎ C、胚状体是再分化得来的，此时的细胞是已分化的细胞，C错误；‎ D、人工胚乳中含有植物激素、糖类、无机盐等营养物质，可以保证种子正常的生命活动，D正确。‎ 故选C。‎ ‎15. 2018年《细胞》期刊报道，中国科学家率先成功地应用体细胞对灵长类动物进行克隆，获得两只克隆猴——“中中”和“华华”。有关叙述不正确的是（ ）‎ A. “中中”和“华华”的获得涉及核移植和胚胎培养的过程 B. 克隆猴体细胞中的遗传物质与核供体的遗传物质完全相同 C. 以雌性和雄性个体细胞作为核供体，得到的两个克隆动物体细胞的常染色体数目相同 D. 以雌性和雄性个体细胞作为核供体，得到的两个克隆动物体细胞的性染色体组合不同 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、动物克隆过程涉及到核移植技术、早期胚胎培养技术以及胚胎移植技术，A正确；‎ B、克隆猴的核遗传物质由核供体细胞提供，但细胞质中的遗传物质由去核卵母细胞提供，故克隆猴体细胞中的遗传物质与核供体的遗传物质大部分相同，B错误；‎ C、哺乳动物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数目是相同的，性染色体组合是不同的，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，则得到的克隆动物的体细胞中常染色体的数目相同，C正确；‎ D、哺乳动物雌雄个体的体细胞中，细胞核内常染色体的数目是相同的，性染色体组合是不同的，若分别以雌性个体和雄性个体的体细胞作为核供体，则得到的两个克隆动物体细胞的性染色体组合不同，D正确。‎ 故选B。‎ 二、非选择题 ‎16. 心脏是人体的重要器官，心肌细胞是构成心脏的最基本单位，延缓心肌衰老对改善老年人生活质量具有非常重要的意义。‎ ‎（1）许多研究表明线粒体与心肌细胞衰老密切相关，线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在____________。心肌细胞每天能产生相当于自身重量70倍的ATP，但细胞中ATP含量却很低，其原因是_____________。研究人员选取青年鼠和老年鼠各20只，研究两组小鼠心肌细胞ATP的合成能力，在检测介质中加入各组小鼠离体心肌线粒体，置于适宜的温度和气体环境中，加入_____________、ADP和Pi等反应物启动线粒体内的反应，结果发现老年组ATP合成活力明显下降，推测心肌细胞衰老的过程中会发生线粒体损伤。‎ ‎（2）在青年健康心肌细胞中，损伤线粒体可以通过自噬机制被清除（如下图），a形成囊泡包裹损伤的线粒体并与b进行融合，b中的酸性水解酶可以将线粒体水解。图中a来源于____________（填细胞器名称），b代表的细胞器是____________。有研究表明衰老心肌细胞中线粒体自噬水平降低，导致受损线粒体堆积，进而产生炎症反应进一步减弱自噬。‎ ‎（3）适量运动是公认的延缓心肌衰老的方式，研究人员取40只青年小鼠分为两组，其中运动组小鼠每天进行一定负荷的耐力运动训练。将两组小鼠心肌组织进行切片，用电子显微镜观察心肌细胞线粒体结构和线粒体自噬情况。结果见下图（图中白色箭头指示自噬小泡，黑色箭头指示线粒体）。可以看到__________，推测适量运动通过提高线粒体自噬水平延缓心肌细胞衰老。‎ ‎（4）很多研究表明大强度的急性运动反而会引起包括炎症反应在内的一系列不良反应，请基于上述研究提出一个导致该现象发生的可能原因：_____________。‎ ‎【答案】 (1). 线粒体基质和线粒体内膜 (2). ATP与ADP之间的相互转化，使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中，且ATP与ADP之间的转化十分迅速，从而保证了细胞能量的持续供应 (3). [H] (4). 内质网 (5). 溶酶体 (6). 运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多 (7). 大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜进行，所以线粒体中与有氧呼吸有关的酶主要分布在线粒体基质和线粒体内膜上。ATP在细胞内含量很低，但是可以通过ATP与ADP之间的相互转化，使细胞内的ATP总是处于动态平衡之中，且ATP与ADP之间的转化十分迅速，从而保证了细胞能量的持续供应。有氧呼吸第三阶段可产生大量能量，有氧呼吸第三阶段是还原氢和氧气结合生成水，所以离体合成ATP，需要线粒体、适宜温度和气体（O2）环境、[H]、ADP和Pi条件。‎ ‎（2）损伤的线粒体可通过自噬机制被清除，由图可知，来源于内质网的囊泡将损伤的线粒体包裹，然后与溶酶体结合将包裹的线粒体降解，故图中a来源于内质网，b代表溶酶体。‎ ‎（3）由图可知，运动组的小鼠心肌细胞内自噬小泡比对照组的多，因此可推测适量运动可以提高线粒体自噬水平从而延缓心肌细胞衰老。‎ ‎（4）根据上述分析可知，大强度的急性运动可能会使线粒体超负荷，导致损伤更多的线粒体，进而产生炎症反应在内的一系列不良反应。‎ ‎17. 类风湿性关节炎（RA）是一种自身免疫病，患者的成纤维样滑膜细胞（FLS）异常活化。药物B能够抑制位于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白活性，科研人员期待它能成为一种治疗RA的新型药物。‎ ‎（1）已有实验表明药物B在食道癌、卵巢癌的治疗中有较好的作用。癌细胞具有____等特点（至少写出2点），其发生的根本原因是_________。‎ ‎（2）研究人员首先研究了药物B对RA一FLS细胞活力的影响，结果如图1。‎ 本实验的自变量是___________，由图1可以说明药物B抑制细胞活力，请解释药物B抑制细胞活力的可能原因：___________。‎ ‎（3）研究人员继续利用Transwell小室法研究了药物B对RA-FLS细胞侵袭能力的影响。实验装置由若干小室组成（如图2），小室分为上室和下室两部分，上、下室由一层聚碳酸酯膜隔开，膜上铺有基质胶，穿过基质胶的细胞数量越多，说明细胞侵袭能力越强。RA-FLS细胞经____________处理分散制成细胞悬液。与不同浓度的药物B混合后注入不同小室的上室，下室中加入高营养培养液。‎37℃‎培养48h，对____________的细胞进行计数，结果如图3，说明药物B会对RA-FLS细胞的侵袭能力具有明显的抑制作用。‎ ‎（4）RA-FLS降解基质胶依赖于基质金属蛋白酶（MMP-2），研究人员检测了药物B处理下RA-FLS细胞的MMP-2蛋白表达情况。‎ ‎①β-actin是细胞中普遍存在的肌动蛋白，检测该蛋白表达的目的是排除_________的干扰。‎ ‎②由结果可知，药物B_____________，从而抑制了RA-FLS细胞的侵袭能力。‎ ‎（5）综上所述，你认为药物B能否成为治疗RA的潜在药物?请写出你的理由______________________________________。‎ ‎【答案】(1). 无限增殖、形态结构改变 (2). 原癌基因和抑癌基因发生突变 (3). 药物B的浓度和处理的时间 (4). 药物B通过抑制细胞膜上的葡萄糖转运蛋白的活性，使细胞吸收葡萄糖减少，降低细胞呼吸强度，细胞产能减少，而抑制细胞的活力 (5). 胰蛋白酶 (6). 下室 (7). 无关变量对实验结果 (8). 通过抑制MMP-2蛋白的表达 (9). 可以；因为药物B可以明显抑制RA-FLS细胞的侵袭能力 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）癌细胞会出现无限增殖、形态结构明显改变等特点，是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果。‎ ‎（2）实验的自变量是药物B的浓度和处理的时间，结合题意可知，药物B可能通过抑制细胞膜上的葡萄糖转运蛋白的活性，使细胞吸收葡萄糖减少，降低细胞呼吸强度，细胞产能减少，而抑制细胞活力。‎ ‎（3）RA-FLS细胞可以经胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理使其分散成单细胞悬液，将细胞与药物B混合后注入上室中，一段时间后，对下室中细胞的细胞数目进行统计，根据图3结果可知，随着药物B浓度的增大，下室中细胞数目会减少，说明药物B会明显抑制RA-FLS细胞的侵袭能力。‎ ‎（4）①检测β-actin蛋白的含量，可以排除无关变量对实验结果的干扰。‎ ‎②根据实验结果可知，药物B通过抑制MMP-2蛋白的表达，抑制RA-FLS的细胞的侵袭能力。‎ ‎（5）我认为药物B可以称为治疗RA的潜在药物，因为其可以明显抑制RA-FLS细胞的侵袭能力。‎ ‎18. 阅读下面的材料，完成（1）~（4）题。‎ 细胞生命历程包括细胞的分裂、分化、衰老和凋亡等。一些细胞会面临着一个命运的选择，要不要复制产生一个新的细胞?这个选择关系到人体发育和稳态的维持等生理过程，它的失调也与癌症等疾病的发生发展有着密切联系。细胞在何时感受到胞外信号变化并决定产生一个新细胞呢?‎ 几十年来科学家普遍认为，细胞只在细胞周期G1期的限制点（R点）之前感受到来自于细胞外环境中分裂信号，一旦细胞感受到分裂信号并通过R点，该细胞就能够进入S期并完成其后的细胞周期过程（见图1）。但有科学家对此结果提出质疑，因为研究时所采用的方法本身就会引起胞外环境的改变，可能对胞外分裂信号存在干扰。‎ 注：G1、S、G2和M分别表示复制前期、DNA复制期、复制后期和分裂期 近年来，有科学家利用抑制MAPK信号通路的方法替代原有的研究方法寻找细胞感受分裂信号的时间，这是因为MAPK信号通路在感受分裂信号的过程中发挥重要作用。该通路完成标志是CDK2的活性升高，MAPK可以被磷酸化的MAPK激酶（MAPKK）激活，而其中的MAPKK被磷酸化的MAPKK激酶（MAPKKK）激活，此处的MAPKKK通过与GTP酶（催化水解GTP）相互作用而被激活，经过这一系列过程将胞外的细胞分裂信号与细胞核内的反应联系在一起。因此抑制MAPK信号相当于阻断了细胞感知外界分裂信号的能力。‎ 利用抑制MAPK信号通路的方法研究发现，与传统“限制点”模型不同，对于连续分裂的细胞，细胞并不是在自己所在细胞周期的R点前感受分裂信号，而是取决于它的亲代细胞G2期是否感受到分裂信号，这决定了该细胞能否完成细胞分裂。研究人员据此提出了“G2期窗口”模型。‎ ‎2020年4月，我国科学家闵明玮的研究团队在《Science》杂志上发表文章，又进一步提出了一个模型。为了评估这种模型，研究人员在亲代细胞间期的不同时间段抑制MAPK通路，每次抑制一个小时（如图2），利用A物质活性传感器监测MAPK通路的抑制情况。实验结果发现，在所有不同处理时间段对MAPK通路的抑制，都会导致子代增殖细胞的比例减少，这与支持“G2期窗口”模型的预期结果不同。闵明玮研究团队在本实验和其他实验的基础上提出新模型。这个重要发现也改写了教科书中关于细胞增殖决定的认识。‎ ‎（1）动物体细胞分裂的主要方式是__________________。‎ ‎（2）GTP和ATP的结构类似，其中的碱基A替换为G，GTP的结构简式为________。推测GTP水解的意义是________________的同时使MAPKKK磷酸化而被激活。请在下图中将MAPK的信号通路简图补充完整。‎ ‎（3）文中提到闵明玮团队利用A物质活性传感器监测MAPK通路的抑制情况，其中的A物质应为___________。采用闵明玮团队的研究方法，若出现的预期结果为____________，则支持“G2期窗口”模型，但实际实验结果与此不符。‎ ‎（4）下图a、b分别为传统“限制点”模型和“G2期窗口”模型示意图，请在图c中将闵明玮团队的研究成果表示出来____________。‎ ‎【答案】 (1). 有丝分裂 (2). G-P～P～P (3). 释放能量 (4). CDK2 (5). 只在亲代细胞间期的G2期的时间段抑制MAPK通路的，才会导致子代增殖细胞的比例减少，而抑制亲代细胞间期的其它时期的MAPK通路的，子代增殖细胞的比例不变 (6). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）动物体细胞分裂的主要方式为有丝分裂。‎ ‎（2）ATP的结构简式为A-P~P~P，GTP和ATP的结构类似，其中的碱基A替换为G，故GTP的结构简式为G-P～P～P。推测GTP水解的意义是释放能量的同时使MAPKKK磷酸化而被激活。根据题干信息，MAPK的信号通路简图如下：胞外分裂信号激活GTP水解释放能量，并且激活MAPKKK，随后激活MAPKK，最后通过激活MAPK而使CDK2活性升高。‎ ‎（3）根据文章中题意可知，MAPK信号通路在感受分裂信号的过程中发挥重要作用，该通路完成标志是CDK2的活性升高，因此，文中提到闵明玮团队利用A物质活性传感器监测MAPK通路的抑制情况，其中的A物质应为CDK2。根据以上分析可知，“G2期窗口”模型认为：对于连续分裂的细胞，细胞并不是在自己所在细胞周期的R点前感受分裂信号，而是取决于它的亲代细胞G2‎ 期是否感受到分裂信号，这决定了该细胞能否完成细胞分裂。因此采用闵明玮团队的研究方法，若出现的预期结果为只有在G2期时间段抑制MAPK通路，导致子代增殖细胞的比例减少，而抑制细胞间期的其它时间段的MAPK通路，子代增殖细胞的比例不变，则说明支持“G2期窗口”模型。‎ ‎（4）根据题意可知，图a、b分别为传统“限制点”模型和“G2期窗口”模型示意图，而闵明玮的研究团队的研究人员在亲代细胞间期的不同时间段抑制MAPK通路，每次抑制一个小时，利用A物质活性传感器监测MAPK通路的抑制情况。实验结果发现，在所有不同处理时间段对MAPK通路的抑制，都会导致子代增殖细胞的比例减少，则图示如下：。‎ ‎19. 阿尔茨海默症（AD）是一种神经系统退行性疾病，其发病主要诱因是β—淀粉样蛋白（Aβ）在脑组织液中沉积，影响了神经小胶质细胞（MC细胞）的功能，发病机制模式图如图1，请回答下列问题：‎ ‎（1）MC细胞接收到Aβ沉积的信号后，细胞质中经磷酸化的K酶可以______________IK磷酸化，磷酸化的IK蛋白很快就与NF蛋白分离，游离的NF进入______________内，与IL-1基因前端的调控序列结合，该基因通过______________过程合成IL-1mRNA，mRNA通过进入细胞质，经______________过程合成并分泌大量IL-1蛋白，诱发炎症，最终导致神经系统的功能障碍。‎ ‎（2）为探明药物X治疗AD的机理，科研人员利用正常的MC细胞进行了相关实验，获得实验结果如图2。‎ 由图2结果可知，药物X能够抑制Aβ的作用，判断的依据是___________。已知药物X对细胞核中NF蛋白含量无显著影响，综合图1和图2，药物X治疗AD的机理可能是___________。‎ ‎（3）已知IK的磷酸化位点位于其末端肽段N。欲验证“IK磷酸化能诱发炎症”，请在空格处填入字母编号将实验设计补充完整（已有研究表明，实验中的肽段对细胞内NF蛋白的入核、IL-1蛋白的合成与分泌均无直接影响）。‎ 分组 实验处理 炎症检测指标 对照组 ‎①________‎ ‎②________‎ ‎______‎ 实验组 ‎③______‎ ‎④c a．细胞中导入与N的氨基酸种类、数目、序列相同的肽段 b．细胞中导入与N的氨基酸种类、数目、序列不同的肽段 c．加入溶于缓冲液的Aβ沉积物 d．加入与c等量的同种缓冲液 e．培养液中IL-1的含量 f．MC细胞中磷酸化IK与IK的比值 ‎【答案】 (1). 促进 (2). 细胞核 (3). 转录 (4). 翻译 (5). 随着药物X浓度的增大，IL-1的相对表达量递减 (6). 药物X通过抑制IL-1的翻译过程减少IL-1的分泌量 (7). b (8). c (9). a (10). d ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）MC细胞接收到Aβ沉积的信号后，细胞质中经磷酸化的K酶可以促进IK磷酸化，磷酸化的IK蛋白很快就与NF蛋白分离，游离的NF进入细胞核内，与IL-1基因前端的调控序列结合，该基因通过转录过程合成IL-1mRNA，mRNA通过进入细胞质，经翻译过程合成并分泌大量IL-1蛋白，诱发炎症，最终导致神经系统的功能障碍。‎ ‎（2）据图可知IL-1的表达量随药物X浓度的升高而降低，故药物X能抑制Aβ的作用；若药物X对细胞核中NF蛋白含量无显著影响，推测药物X的影响IL-1的翻译过程，通过抑制翻译过程减少IL-1的分泌。‎ ‎（3）与N的氨基酸种类、数目、序列相同的肽段可与IK的末端肽段竞争磷酸化的机会，造成对IK的磷酸化减弱，游离的NF蛋白减少，最终导致IL-1的合成量减少。以是否导入与N的氨基酸种类、数目、序列相同的肽段为自变量，预期对照组的炎症检测指标高于实验组。‎ ‎20. 苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白具有良好的杀虫效果，且具有高效、安全的优点，Bt基因也因此成为应用最为广泛的杀虫基因。Bt基因位于苏云金芽孢杆菌的质粒A上，为了了解Bt基因的序列信息首先要得到完整的Bt基因，科学家们进行了如下实验：‎ ‎（1）首先用限制酶Hind III处理质粒A，得到多个DNA片段，分别与质粒B连接，获得重组DNA分子，并将这些重组DNA分子导入经_____________处理的大肠杆菌中，由此构建了苏云金芽孢杆菌的部分基因组文库。‎ ‎（2）研究人员利用抗Bt毒蛋白的抗体，进行_____________，并通过电泳检测上述文库中不同大肠杆菌菌株的Bt毒蛋白表达情况，结果如图1所示。‎ 根据电泳结果推测菌株3中仅插入了Bt基因的一部分序列，并非完整基因，研究人员作出这一推测的依据是_____________。对菌株3中插入的DNA片段序列进行测序（计为Bt-1序列），并根据序列制成了DNA探针X。‎ ‎（3）为了获得完整的Bt基因，研究人员又使用限制酶Pst I切割质粒A，得到多个DNA片段。利用探针X通过_____________方法可确定其中含有Bt基因序列的DNA片段，进行测序（计为Bt-2序列）。如图2，为了将Bt-1和Bt-2两段DNA分子连接起来，研究人员用限制酶__________和DNA连接酶处理两段序列，获得的重组DNA分子计为Bt-3。‎ ‎（4）为了进一步验证Bt-3中包含完整的Bt基因，请写出简要的实验步骤和检测指标。_____________________________________________________________________‎ ‎【答案】 (1). Ca2+ (2). 抗原-抗体杂交 (3). 菌株3中Bt基因表达的蛋白质的分子量小于Bt毒蛋白的分子量 (4). DNA分子杂交 (5). Hind III或PstI (6). 将Bt-3与质粒B连接构建重组DNA后，导入大肠杆菌，用抗Bt毒蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，并通过电泳检测该大肠杆菌菌株的Bt毒蛋白表达情况 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）用Ca2+处理大肠杆菌，使大肠杆菌处于感受态，有利于重组DNA分子的导入。‎ ‎（2）检测目的基因是否翻译成蛋白质常采用抗原-抗体杂交的方法。分析电泳图1可知，菌株3中Bt基因表达的蛋白质的分子量小于Bt毒蛋白的分子量，因此可推测菌株3中仅插入了Bt基因的一部分序列，并非完整基因。‎ ‎（3）利用DNA分子杂交技术，能与探针X形成杂交双链的DNA片段，即可确定其中含有Bt基因序列。分析图2可知，Bt-1和 Bt-2具有部分相同序列，若用限制酶Hind III处理两段序列，可以将Bt-2切开，获得相同序列和不同序列两部分，再用DNA连接酶连接Bt-1和Bt-2的不同序列部分，即得到重组的Bt-3。同理，用限制酶PstI处理，可以将Bt-1切开，获得相同序列和不同序列两部分，再用DNA连接酶连接Bt-2和Bt-1的不同序列部分，也可得到重组的Bt-3。‎ ‎（4）为了进一步验证Bt-3中包含完整的Bt基因，可参照步骤（2）的方法，即将Bt-3与质粒B连接构建重组DNA后，导入大肠杆菌，用抗Bt毒蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，并通过电泳检测该大肠杆菌菌株的Bt毒蛋白表达情况。‎ ‎21. 中药在我国凭借切实的疗效得到了广泛应用。芍药的主要药效成分是芍药苷，研究人员利用抗芍药苷的单克隆抗体对不同配伍方剂中芍药苷的含量进行了测定。‎ ‎（1）将_______________与蛋白结合作为抗原对小鼠进行免疫。并在_______________前取血清作为免疫结果的阴性对照样品。‎ ‎（2）取免疫后的小鼠脾脏细胞和_______________置于离心管中，加入_______________促进细胞融合。融合后的细胞加入选择培养液中培养一周，而后进行专一抗体检测筛选出_______________进行克隆化培养，最终获得与芍药苷特异性结合的单克隆抗体。‎ ‎（3）为了确定制备的单克隆抗体可以用于芍药苷含量的检测，研究人员检测了单抗与芍药苷结构类似的其他中药小分子化合物结合率，结果如下表：‎ 化合物 结合反应率（%）‎ 芍药苷 ‎100‎ 人参皂苷 ‎<0．27‎ 三七皂苷 ‎<0．01‎ 甾类 ‎<0．01‎ 黄酮类 ‎<0．01‎ 该结果充分体现了单克隆抗体______________的特点。‎ ‎（4）研究人员选择了《伤寒论》中6个含有白芍的方剂进行研究。首先按照原书中配方进行药物配制，打碎后用相同浓度的乙醇浸提，过滤获得提取液。而后利用单克隆抗体对提取液中的芍药苷含量进行测定，并计算芍药苷溶出率（溶出率=芍药苷质量/方剂中添加白芍质量），结果见下图。‎ 实验中还测定了单独白芍一味药物中的芍药苷溶出率，测定的目的是_____________。结果显示，除_____________两种方剂外，其他配伍对芍药苷溶出率有较大影响，可见药物成分间存在着复杂的相互作用。‎ ‎（5）研究不同配伍方剂中药物有效成分含量的意义在于_____________。‎ ‎【答案】 (1). 芍药苷 (2). 免疫处理 (3). 骨髓瘤细胞 (4). 聚乙二醇 (5). 能产生抗芍药苷的单克隆抗体的杂交瘤细胞 (6). 特异性强、灵敏度高 (7). 作为对照 (8). 白芍和四逆散 (9). 提高用药的安全性和准确性 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）要制备抗芍药苷的单克隆抗体，故应该将芍药苷和蛋白结合作为抗原对小鼠进行免疫处理，免疫处理前需血清作为对照。‎ ‎（2）将已免疫的B细胞和骨髓瘤细胞进行混合培养，加入聚乙二醇诱导融合。对融合后的细胞分别进行两次筛选，筛选出能产生抗芍药苷的单克隆抗体的杂交瘤细胞，进行克隆化培养。‎ ‎（3）由图可知，单克隆抗体与芍药苷的结合率为100%，与其他小分子化合物的结合率较低，体现单克隆抗体特异性强、灵敏度高的特点。‎ ‎（4）实验中还测定了单独白芍一味药物中的芍药苷溶出率，测定的目的是形成空白对照。根据实验结果可知，四逆汤和单独白芍一味药物中芍药苷的溶出率几乎一致，其他各组对芍药苷的溶出率均有较大的影响。‎ ‎（5）研究不同配伍方剂中药物有效成分的含量，可以提高用药的安全性和准确性。‎