精品解析：2023年上海市高中合格考生物试题

（2023年6月） 上海市普通高中学业水平合格性考试 生物学试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作等一律不得分。 3．“单选”指每题只有一个正确选项；“多选”指每题有两个或两个以上正确选项；“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。这三种类型的试题均须以填涂的方式作答。 一、GLA基因（24分） 1. 图表示X染色体上编码α-半乳糖苷酶的GLA基因调控溶酶体功能的部分机制，其中Gb3是一种脂质。异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），这种变化会引起溶酶体功能异常。 （1）GLA基因所携带的遗传信息的储存形式是___（单选）。 A. 磷酸数量 B. 五碳糖种类 C. 碱基序列 D. 脱氧核糖结构 （2）图中过程I是___（单选）。 A. DNA复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录 （3）图中物质甲进入细胞质通过的结构是___（单选）。 A. 核仁 B. 核孔 C. 磷脂分子间隙 D. 核糖体 （4）产生异常GLA基因的根本原因是___（单选）。 A. 基因突变 B. 染色体结构变异 C. 基因重组 D. 染色体数目变异 （5）异常GLA基因模板链中对应第227位氨基酸的核苷酸序列为___（单选）。 A. 5'-CGA-3' B. 5'-CCA-3' C. 5'-TCG-3' D. 5'-TGG-3' （6）GLA基因异常的细胞内会出现Gb3积累，据图1推测可能的原因是α-半乳糖苷酶___（多选）。 A. 分子结构改变 B. 改变了Gb3结构 C. 催化效率升高 D. 结合Gb3的效率下降 （7）Gb3过度积累将导致溶酶体功能异常，这会影响蛋白质的___（单选）。 A. 加工 B. 运输 C. 分解 D. 储存 （8）若某男性携带了异常GLA基因，据题意推测，该基因来自于___（单选）。 A. 母亲 B. 父亲 C. 母亲和父亲 D. 母亲或父亲 （9）携带异常GLA基因的男性，在其精子形成过程中，一定含有异常GLA基因的细胞是___（多选）。 A. 精原细胞 B. 初级精母细胞 C. 次级精母细胞 D. 精细胞 （10）针对溶酶体功能异常，下列①~⑥中可作为诊断方法的是___，可作为治疗方法的是___（编号选填）。 ①检测GLA基因 ②使用α-半乳糖苷酶 ③检测Gb3含量 ④修复异常GLA基因 ⑤检测α-半乳糖苷酶活性 ⑥抑制Gb3产生 二、线粒体与内质网（20分） 2. 研究表明，线粒体融合蛋白2（Mfn2）将线粒体外膜和内质网膜距离拉近，使线粒体和内质网形成紧密的联系，这种联系在磷脂代谢中具有独特作用，如图所示。其中，PS、PE、PC为不同的磷脂，I、Ⅱ代表不同的部位。 （1）要鉴定Mfn2的化学本质，可用的试剂是___（单选）。 A. 班氏试剂 B. 双缩脲试剂 C. 苏丹IV染液 D. DNS试剂 （2）下列选项中，能正确表示Mfn2基本单位的结构通式是___（单选）。 A. B. C. D. （3）据图和题意分析，Mfn2的作用是___（单选）。 A. 维持结构 B. 储存信息 C. 催化反应 D. 转换能量 （4）图中部位1和Ⅱ的差异是___（多选）。 A. 所承担的功能 B. 蛋白质的种类 C. 结构的基本骨架 D. 蛋白质的比例 （5）Mfn2只能与PS作用却不与PC作用，这决定于Mfn2的___（多选）。 A. 肽键结构 B. 氨基酸种类 C. 空间结构 D. 氨基酸排列顺序 （6）在线粒体中，PS转换成PE会脱去一个CO2，下列①~③过程中，还会产生CO2的是___，能产生ATP的是___（编号选填）。 ①丙酮酸生成乙酰辅酶A②三羧酸循环③电子传递 （7）研究发现，细胞缺失Mfn2会出现一些异常，其中包括PE和PC含量明显下降，但成熟蛋白质的形成不受影响。结合图分析，缺失Mfn2___（编号选填）。 ①只会影响PS在内质网和线粒体之间的转运 ②会影响PS和PE在内质网和线粒体之间的转运 ③会破坏内质网的结构导致其功能彻底丧失 ④会破坏线粒体的结构从而彻底阻断能量转化 ⑤不会使内质网和线粒体彼此独立的功能完全丧失 三、植物与氮素（16分） 3. 氨素是植物生长、发育过程中重要的营养元素。研究人员利用不同配比的铵盐和硝酸盐探究氨素对某种铁线莲光合作用的影响，结果如表所示。 氮素配比铵盐∶硝酸盐 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 最大光合速率 （μmolm-2·s-1） 最大CO2固定速率 （μmolm-2·s-1） 光合电子传递速率相对值 3∶1 0.58 0.43 12.39 20.92 18.63 1∶1 1.52 0.68 1086 23.65 19.19 1∶3 1.78 1.21 12.69 23.55 21.26 （1）要获得铁线莲光合速率的数据，可以通过测定单位面积叶片在单位时间内的___（编号选填）。 ①氧气释放量 ②二氧化碳吸收量 ③ATP生成量 ④NADPH消耗量 （2）铁线莲的光合作用中，高能电子传递和CO2固定的场所依次是___（单选）。 A 类囊体膜、叶绿体基质 B. 类囊体膜、类囊体膜 C 叶绿体基质、类囊体膜 D. 叶绿体基质、叶绿体基质 （3）研究人员得到的结论是：氮素配比为1∶3时，铁线莲光合作用效果最佳。表1所示实验结果中支持这一结论的依据是：在该配比下___（多选）。 A. 叶绿素a的含量最高，对光能的利用效率最高 B. 最大CO2固定速率较高，能产生较多的ATP C. 光合作用相关酶的活性最高，因而碳反应效率高 D. 光合电子传递速率相对值最高，因而碳反应效率高 有些有毒含氮化合物中的氯素不能被植物直接利用。研究发现，SagB酶能促进这些含氮化合物的降解，降解后氮素能被植物利用。SagB基因分布情况和部分生物进化关系如图所示，其中，其中I~V对应进化历程中的不同时期。 研究人员推测高等植物中的SagB基因可能是通过不同物种之间进行遗传物质交流而获得的。这种现象称为水平基因转移（HGT）。 （4）据图推测高等植物中的SagB基因可能来源于___（多选）。 A 绿藻 B. 红藻 C. 古细菌 D. 细菌 （5）SagB基因为生物进化研究提供了___（单选）。 A. 化石证据 B. 分子生物学证据 C. 胚胎学证据 D. 细胞生物学证据 （6）高等植物通过HGT获得SagB基因最有可能发生于图3中的___（单选）。 A. I时期 B. Ⅱ时期 C. Ⅲ时期 D. IV时期 （7）高等植物获得并保留SagB基因，主导该进化过程的是___（单选）。 A. 遗传变异 B. 地理隔离 C. 生殖隔离 D. 自然选择 四、铜对植物细胞的影响（20分） 4. 铜离子是植物多酚氧化酶等多种酶的辅助因子。在农业生产上，用铜盐作微量元素肥料可使农作物显著增产，但过量的铜会对植物生长产生危害。 （1）据题意推测，铜盐使农作物显著增产的原因可能是铜离子可以___（单选）。 A. 作为能源物质 B. 参与化学反应 C. 传递遗传信息 D. 维持细胞温度 （2）若通过测定单位时间内底物的消耗量来表示多酚氧化酶的活性，通常采用的方法是___（层析法/分光分度法/同位素标记法）。 （3）长期缺铜会使叶片出现黑色病斑，导致该现象可能的原因是___（单选）。 A. 细胞坏死 B. 细胞分化 C. 细胞分裂 D. 细胞生长 研究人员进行了硫酸铜对蚕豆根尖细胞有丝分裂影响的研究，观察发现有丝分裂过程中部分细胞产生了微核，如图所示。微核是一些丧失着丝粒的染色体片段。 （4）图所示的是细胞有丝分裂的___（前期/中期/后期）。下列①~④为观察到该图像所进行的实验操作，正确的操作顺序是___。 ①固定、解离、漂洗、染色②用硫酸铜溶液处理细胞③用高倍镜观察④用低倍镜观察 （5）研究人员还发现硫酸铜会干扰纺锤丝的形成。如果用硫酸铜溶液处理蚕豆的花粉母细胞（相当于动物的初级精母细胞），该干扰可能发生在减数分裂___（前期I/后期I/末期I），会导致细胞分裂时染色体___（形成/分离/解旋）异常。 （6）下图为不同浓度的硫酸铜溶液对蚕豆根尖细胞处理的实验结果。根据实验数据并结合题意，从有丝分裂的角度分析，可否得出“在实验浓度范围内，硫酸铜对植物生长有害”的结论?说明理由___。 五、阿尔茨海默症（20分） 5. 阿尔茨海默症（AD）是一种慢性中枢神经系统退行性疾病，其中早发性阿尔茨海默症（EOFAD）多发于20~60岁左右，主要症状表现为进行性记忆力减退，最终可能导致重度认知障碍。图是某EOFAD患者的系谱图。 （1）经检测，Ⅱ-1不携带EOFAD的致病基因，据图可推断该致病基因为___（显性/隐性）基因，位于___（常/X）染色体。 （2）25岁的Ⅲ-1准备结婚。因家族原因，她对自己是否需要基因检测进行了遗传咨询。下列表述中为咨询师给出的正确建议及理由是___（单选）。 A. 需要，因其母亲是患者，Ⅲ-1肯定遗传了致病基因 B. 需要，虽然Ⅲ-1目前未表现出异常，但可能携带致病基因 C. 不需要，因Ⅲ-1和Ⅱ-1表型相同，Ⅲ-1一定不携带致病基因 D. 不需要，只要Ⅱ-1和无该病家族史的男性婚配，后代就不会患该病 （3）I-2的致病基因是其正常基因的第488位碱基A被G所替换，该致病基因可能最早来源于I-2的___（早期胚胎细胞/精细胞），该细胞发生变异的时期最有可能是___（有丝分裂/减数分裂1减数分裂Ⅱ）间期。 已知散发性AD（无家族性遗传）与早老素1蛋白（PSEN1）的增加密切相关，而PSENI基因的表达与其启动子甲基化程度（可以用基因甲基化率衡量）有关。研究人员对老年散发性AD患者的PSENI基因甲基化程度进行了研究，结果如表所示。 组别 患者年龄段 PSEN/基因甲基化率（%） 1 <65岁 20.00 2 65~70岁 23.95 3 >70岁 15.87 （4）PSEN1基因的第497~499位碱基容易缺失。若某细胞发生该变异，下列①~⑤中，有可能与正常细胞不同的是___（编号选填）。 ①DNA的核苷酸序列 ②RNA核苷酸序列 ③染色体的数量 ④染色体上的基因数 ⑤早老素1蛋白的合成场所 （5）欲完善该研究，还需增加的对照人群是___（老年正常人群/青年正常人群/青年EOFAD患者）。 （6）DNA甲基化会阻碍基因的表达。结合表2数据和题意推测，在人群中___（65岁以下/65~70岁/70岁以上）年龄段的人群患AD的风险最大，原因是___。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ （2023年6月） 上海市普通高中学业水平合格性考试 生物学试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作等一律不得分。 3．“单选”指每题只有一个正确选项；“多选”指每题有两个或两个以上正确选项；“编号选填”指用试题中所列出的数字编号答题，每空的正确选项有一个或多个。这三种类型的试题均须以填涂的方式作答。 一、GLA基因（24分） 1. 图表示X染色体上编码α-半乳糖苷酶的GLA基因调控溶酶体功能的部分机制，其中Gb3是一种脂质。异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），这种变化会引起溶酶体功能异常。 （1）GLA基因所携带的遗传信息的储存形式是___（单选）。 A. 磷酸数量 B. 五碳糖种类 C 碱基序列 D. 脱氧核糖结构 （2）图中过程I是___（单选）。 A. DNA复制 B. 转录 C. 翻译 D. 逆转录 （3）图中物质甲进入细胞质通过的结构是___（单选）。 A. 核仁 B. 核孔 C. 磷脂分子间隙 D. 核糖体 （4）产生异常GLA基因的根本原因是___（单选）。 A. 基因突变 B. 染色体结构变异 C. 基因重组 D. 染色体数目变异 （5）异常GLA基因模板链中对应第227位氨基酸的核苷酸序列为___（单选）。 A. 5'-CGA-3' B. 5'-CCA-3' C. 5'-TCG-3' D. 5'-TGG-3' （6）GLA基因异常的细胞内会出现Gb3积累，据图1推测可能的原因是α-半乳糖苷酶___（多选）。 A. 分子结构改变 B. 改变了Gb3结构 C. 催化效率升高 D. 结合Gb3的效率下降 （7）Gb3过度积累将导致溶酶体功能异常，这会影响蛋白质的___（单选）。 A. 加工 B. 运输 C. 分解 D. 储存 （8）若某男性携带了异常GLA基因，据题意推测，该基因来自于___（单选）。 A. 母亲 B. 父亲 C. 母亲和父亲 D. 母亲或父亲 （9）携带异常GLA基因的男性，在其精子形成过程中，一定含有异常GLA基因的细胞是___（多选）。 A. 精原细胞 B. 初级精母细胞 C. 次级精母细胞 D. 精细胞 （10）针对溶酶体功能异常，下列①~⑥中可作为诊断方法的是___，可作为治疗方法的是___（编号选填）。 ①检测GLA基因 ②使用α-半乳糖苷酶 ③检测Gb3含量 ④修复异常GLA基因 ⑤检测α-半乳糖苷酶活性 ⑥抑制Gb3产生 【答案】（1）C （2）B （3）B （4）A （5）D （6）AD （7）C （8）A （9）AB （10） ①. ①③⑤ ②. ②④⑥ 【解析】 【分析】DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。特点有普遍性、随机性、低频性、可逆性、多害少利性。 【小问1详解】 GLA基因所携带的遗传信息的储存形式是碱基序列或脱氧核苷酸序列中，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问2详解】 图中过程I是将DNA双链结构，变为物质甲单链结构，该过程代表转录，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问3详解】 图中过程I代表转录，物质甲为mRNA，通过核孔进入细胞质，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问4详解】 由题干信息可知，异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），所以产生异常GLA基因的根本原因是基因突变，A正确，BCD错误。 故选A。 【小问5详解】 异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），按照碱基互补配对原则，异常GLA基因模板链中对应第227位氨基酸的核苷酸序列为5'-TGG-3'，D正确，ABC错误。 故选D。 【小问6详解】 由图可知，α-半乳糖苷酶会催化Gb3分解，GLA基因异常的细胞内会出现Gb3积累，可能的原因是α-半乳糖苷酶分子结构改变，不能起催化作用，或者结合Gb3的效率下降，使得Gb3不能被分解，导致积累，AD正确，BC错误。 故选AD。 【小问7详解】 溶酶体功能是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，所以Gb3过度积累将导致溶酶体功能异常，这会影响蛋白质的分解，C正确，ABD错误。 故选C。 【小问8详解】 图表示X染色体上编码α-半乳糖苷酶的GLA基因调控溶酶体功能的部分机制，若某男性携带了异常GLA基因，则该基因来自母亲，A正确，BCD错误。 故选A。 【小问9详解】 携带异常GLA基因的男性，在其精子形成过程中，一定含有异常GLA基因的细胞是精原细胞和初级精母细胞，而次级精母细胞和精细胞由于同源染色体的分离，可能含有，也可能不含有，AB正确，CD错误。 故选AB。 【小问10详解】 α-半乳糖苷酶会催化Gb3分解，异常GLA基因编码的α-半乳糖苷酶第227位氨基酸由精氨酸（密码子5'-CGA-3'）变为脯氨酸（密码子5'-CCA-3'），这种变化会引起溶酶体功能异常，所以可作为诊断方法的是①检测GLA基因、③检测Gb3含量和⑤检测α-半乳糖苷酶活性，可作为治疗方法的是②使用α-半乳糖苷酶、④修复异常GLA基因和抑制Gb3产生。 二、线粒体与内质网（20分） 2. 研究表明，线粒体融合蛋白2（Mfn2）将线粒体外膜和内质网膜距离拉近，使线粒体和内质网形成紧密的联系，这种联系在磷脂代谢中具有独特作用，如图所示。其中，PS、PE、PC为不同的磷脂，I、Ⅱ代表不同的部位。 （1）要鉴定Mfn2的化学本质，可用的试剂是___（单选）。 A. 班氏试剂 B. 双缩脲试剂 C 苏丹IV染液 D. DNS试剂 （2）下列选项中，能正确表示Mfn2基本单位的结构通式是___（单选）。 A. B. C. D. （3）据图和题意分析，Mfn2的作用是___（单选）。 A. 维持结构 B. 储存信息 C. 催化反应 D. 转换能量 （4）图中部位1和Ⅱ的差异是___（多选）。 A. 所承担的功能 B. 蛋白质的种类 C. 结构的基本骨架 D. 蛋白质的比例 （5）Mfn2只能与PS作用却不与PC作用，这决定于Mfn2的___（多选）。 A. 肽键结构 B. 氨基酸种类 C. 空间结构 D. 氨基酸排列顺序 （6）在线粒体中，PS转换成PE会脱去一个CO2，下列①~③过程中，还会产生CO2的是___，能产生ATP的是___（编号选填）。 ①丙酮酸生成乙酰辅酶A②三羧酸循环③电子传递 （7）研究发现，细胞缺失Mfn2会出现一些异常，其中包括PE和PC含量明显下降，但成熟蛋白质的形成不受影响。结合图分析，缺失Mfn2___（编号选填）。 ①只会影响PS在内质网和线粒体之间的转运 ②会影响PS和PE在内质网和线粒体之间的转运 ③会破坏内质网的结构导致其功能彻底丧失 ④会破坏线粒体的结构从而彻底阻断能量转化 ⑤不会使内质网和线粒体彼此独立的功能完全丧失 【答案】（1）B （2）C （3）A （4）ABD （5）BCD （6） ①. ①② ②. ②③ （7）②⑤ 【解析】 【分析】蛋白质的基本组成单位为氨基酸，氨基酸的结构特点是，至少有一个氨基和一个羧基，并有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应。 【小问1详解】 Mfn2是蛋白质，蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，可用双缩脲试剂鉴定Mfn2的本质，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问2详解】 Mfn2是蛋白质，其基本单位是氨基酸，氨基酸的结构特点是，至少有一个氨基和一个羧基，并有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【小问3详解】 线粒体融合蛋白2（Mfn2）将线粒体外膜和内质网膜距离拉近，使线粒体和内质网形成紧密的联系，可知Mfn2的作用是维持结构，A正确，BCD错误。 故选A。 【小问4详解】 I为内质网的膜，II为线粒体的膜，生物膜的基本支架均是磷脂双分子层，不同生物膜的蛋白质的种类和比例不同，所承担的功能也不同，ABD正确，C错误。 故选ABD。 【小问5详解】 每个蛋白质的肽键的结构是一样的，蛋白质的空间结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及空间结构有关，BCD正确，A错误。 故选BCD。 【小问6详解】 ①丙酮酸在线粒体基质脱去一个CO2，生成乙酰辅酶A，②三羧酸循环中乙酰辅酶A与草酰乙酸结合形成柠檬酸，逐步氧化产生CO2，故选①②，②三羧酸循环的过程会产生ATP，③电子传递也会产生ATP，故选②③。 【小问7详解】 ①②由图可知，PS和PE在内质网和线粒体之间可以转运，细胞缺失Mfn2会出现一些异常，会影响PS和PE在内质网和线粒体之间的转运，①错误，②正确； ③④⑤线粒体融合蛋白2（Mfn2）将线粒体外膜和内质网膜距离拉近，使线粒体和内质网形成紧密的联系，不会破坏内质网的结构导致其功能彻底丧失，也不会破坏线粒体的结构从而彻底阻断能量转化，但会使使内质网和线粒体彼此独立的功能完全丧失，③④错误，⑤正确； 故选②⑤。 三、植物与氮素（16分） 3. 氨素是植物生长、发育过程中重要的营养元素。研究人员利用不同配比的铵盐和硝酸盐探究氨素对某种铁线莲光合作用的影响，结果如表所示。 氮素配比铵盐∶硝酸盐 叶绿素a （mg·g-1） 叶绿素b （mg·g-1） 最大光合速率 （μmolm-2·s-1） 最大CO2固定速率 （μmolm-2·s-1） 光合电子传递速率相对值 3∶1 0.58 0.43 12.39 20.92 18.63 1∶1 1.52 0.68 10.86 23.65 19.19 1∶3 1.78 1.21 12.69 23.55 21.26 （1）要获得铁线莲光合速率的数据，可以通过测定单位面积叶片在单位时间内的___（编号选填）。 ①氧气释放量 ②二氧化碳吸收量 ③ATP生成量 ④NADPH消耗量 （2）铁线莲的光合作用中，高能电子传递和CO2固定的场所依次是___（单选）。 A. 类囊体膜、叶绿体基质 B. 类囊体膜、类囊体膜 C. 叶绿体基质、类囊体膜 D. 叶绿体基质、叶绿体基质 （3）研究人员得到的结论是：氮素配比为1∶3时，铁线莲光合作用效果最佳。表1所示实验结果中支持这一结论的依据是：在该配比下___（多选）。 A. 叶绿素a的含量最高，对光能的利用效率最高 B. 最大CO2固定速率较高，能产生较多的ATP C. 光合作用相关酶的活性最高，因而碳反应效率高 D. 光合电子传递速率相对值最高，因而碳反应效率高 有些有毒含氮化合物中的氯素不能被植物直接利用。研究发现，SagB酶能促进这些含氮化合物的降解，降解后氮素能被植物利用。SagB基因分布情况和部分生物进化关系如图所示，其中，其中I~V对应进化历程中的不同时期。 研究人员推测高等植物中的SagB基因可能是通过不同物种之间进行遗传物质交流而获得的。这种现象称为水平基因转移（HGT）。 （4）据图推测高等植物中的SagB基因可能来源于___（多选）。 A. 绿藻 B. 红藻 C. 古细菌 D. 细菌 （5）SagB基因为生物进化研究提供了___（单选）。 A. 化石证据 B. 分子生物学证据 C. 胚胎学证据 D. 细胞生物学证据 （6）高等植物通过HGT获得SagB基因最有可能发生于图3中的___（单选）。 A. I时期 B. Ⅱ时期 C. Ⅲ时期 D. IV时期 （7）高等植物获得并保留SagB基因，主导该进化过程是___（单选）。 A. 遗传变异 B. 地理隔离 C. 生殖隔离 D. 自然选择 【答案】（1）①② （2）A （3）AC （4）CD （5）B （6）D （7）D 【解析】 【分析】在光合作用的光反应阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能，有两方面的用途：一是将H2O分解，形成为O2和NADPH。二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。在光合作用的暗反应阶段，CO2和C5结合形成14C3，这个过程称作CO2的固定。C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原为C5和糖类（CH2O），此过程为C3的还原。 【小问1详解】 光合作用是指绿色植物，通过叶绿体，利用光能，将CO2和H2O转化成储存着能量的有机物，并且释放出O2的过程。要获得铁线莲光合速率的数据，可以通过测定单位面积叶片在单位时间内的氧气释放量或二氧化碳吸收量，即①②。 【小问2详解】 铁线莲的光合作用中，高能电子传递发生在光反应阶段，CO2固定发生在暗反应阶段，光反应和暗反应的场所依次是类囊体膜、叶绿体基质，A正确，BCD错误。 故选A。 【小问3详解】 A、由表中信息可知，氮素配比为1∶3时，叶绿素a的含量最高，叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光，因此对光能的利用效率最高，A正确； B、氮素配比为1∶3时，最大CO2固定速率较高，CO2固定过程没有ATP的产生，B错误； C、氮素配比为1∶3时，最大光合速率最高，说明光合作用相关酶的活性最高，因而碳（暗）反应效率高，C正确； D、氮素配比为1∶3时，光合电子传递速率相对值最高，因而光反应效率高，D错误。 故选AC。 【小问4详解】 由图可知：绿藻和红藻均不含有SagB基因，古细菌和细菌都含有SagB基因，据此可推测：高等植物中的SagB基因可能来源于古细菌和细菌，AB错误，CD正确。 故选CD。 【小问5详解】 SagB基因是有遗传效应的DNA片段，为生物进化研究提供了分子生物学证据，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问6详解】 由图可知：IV时期出现的苔藓植物含有SagB基因，通过Ⅴ时期由苔藓植物进化为种子植物（高等植物）和蕨类植物。可见，高等植物通过HGT获得SagB基因最有可能发生于图3中的IV时期，ABC错误，D正确。 故选D。 【小问7详解】 突变（基因突变与染色体变异的统称）和基因重组产生进化的原材料。自然选择使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向进化，使种群中控制有利变异的基因频率增加，控制不利变异的基因频率减少。地理隔离和生殖隔离均会导致种群间的基因不能自由交流。综上分析，高等植物获得并保留SagB基因，主导该进化过程的是自然选择，ABC错误，D正确。 故选D。 四、铜对植物细胞的影响（20分） 4. 铜离子是植物多酚氧化酶等多种酶的辅助因子。在农业生产上，用铜盐作微量元素肥料可使农作物显著增产，但过量的铜会对植物生长产生危害。 （1）据题意推测，铜盐使农作物显著增产的原因可能是铜离子可以___（单选）。 A. 作为能源物质 B. 参与化学反应 C. 传递遗传信息 D. 维持细胞温度 （2）若通过测定单位时间内底物的消耗量来表示多酚氧化酶的活性，通常采用的方法是___（层析法/分光分度法/同位素标记法）。 （3）长期缺铜会使叶片出现黑色病斑，导致该现象可能的原因是___（单选）。 A. 细胞坏死 B. 细胞分化 C. 细胞分裂 D. 细胞生长 研究人员进行了硫酸铜对蚕豆根尖细胞有丝分裂影响的研究，观察发现有丝分裂过程中部分细胞产生了微核，如图所示。微核是一些丧失着丝粒的染色体片段。 （4）图所示的是细胞有丝分裂的___（前期/中期/后期）。下列①~④为观察到该图像所进行的实验操作，正确的操作顺序是___。 ①固定、解离、漂洗、染色②用硫酸铜溶液处理细胞③用高倍镜观察④用低倍镜观察 （5）研究人员还发现硫酸铜会干扰纺锤丝的形成。如果用硫酸铜溶液处理蚕豆的花粉母细胞（相当于动物的初级精母细胞），该干扰可能发生在减数分裂___（前期I/后期I/末期I），会导致细胞分裂时染色体___（形成/分离/解旋）异常。 （6）下图为不同浓度的硫酸铜溶液对蚕豆根尖细胞处理的实验结果。根据实验数据并结合题意，从有丝分裂的角度分析，可否得出“在实验浓度范围内，硫酸铜对植物生长有害”的结论?说明理由___。 【答案】（1）B （2）分光光度法 （3）A （4） ①. 前期 ②. ②①④③ （5） ①. 前期I ②. 分离 （6）可以。在实验浓度范围内，无论在哪一硫酸铜浓度下微核细胞率均高于对照组；又由于微粒是丧失着丝粒的染色体片段，说明硫酸铜干扰了蚕豆根尖细胞正常的有丝分裂，对其生长有害 【解析】 【分析】细胞中的无机盐： （1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态。 （2）无机盐的生物功能：a、复杂化合物的组成成分。b、维持正常的生命活动：如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。 【小问1详解】 铜离子是植物多酚氧化酶等多种酶的辅助因子，因而促进细胞代谢，促进增产，铜盐作为无机盐不能作为能源物质、不能传递遗传信息，也不能维持细胞温度，其功能是可以作为酶的辅助因子参与化学反应，B正确。 故选B。 【小问2详解】 若通过测定单位时间内底物的消耗量来表示多酚氧化酶的活性，通常采用的方法是分光分度法，该方法可以检测溶液中物质浓度的变化。 【小问3详解】 长期缺铜会使叶片出现黑色病斑，这是细胞坏死的表现，不属于正常的生命现象，而细胞分化、细胞分裂和细胞生长均属于正常的生命现象，A符合题意。 故选A。 【小问4详解】 图示细胞中染色体散乱分布、染色体和纺锤体出现，因而处于有丝分裂的前期。本实验的目的是研究硫酸铜对蚕豆根尖细胞有丝分裂影响，若要观察有丝分裂通常选择根尖分生区细胞制片观察，制片的顺序为解离→漂洗→染色→制片，根据该实验的目的可知，需要对根尖分生区细胞进行硫酸铜溶液培养，而后制片观察，因此实验的正确顺序为②用硫酸铜溶液处理细胞→①固定、解离、漂洗、染色→④用低倍镜观察→③用高倍镜观察。 【小问5详解】 研究人员还发现硫酸铜会干扰纺锤丝的形成。如果用硫酸铜溶液处理蚕豆的花粉母细胞（相当于动物的初级精母细胞），该干扰可能发生在减数分裂前期I，因为该时期细胞中纺锤体形成，进而会导致细胞分裂时染色体分离异常，可能会形成染色体数目加倍的细胞。 【小问6详解】 下图为不同浓度的硫酸铜溶液对蚕豆根尖细胞处理的实验结果。图示结果显示，“在实验浓度范围内，硫酸铜均会增加微核细胞率，进而导致细胞异常，对植物生长有害，即实验结论可描述为：在实验浓度范围内，无论在哪一硫酸铜浓度下微核细胞率均高于对照组；又由于微粒是丧失着丝粒的染色体片段，说明硫酸铜干扰了蚕豆根尖细胞正常的有丝分裂，对其生长有害。 五、阿尔茨海默症（20分） 5. 阿尔茨海默症（AD）是一种慢性中枢神经系统退行性疾病，其中早发性阿尔茨海默症（EOFAD）多发于20~60岁左右，主要症状表现为进行性记忆力减退，最终可能导致重度认知障碍。图是某EOFAD患者的系谱图。 （1）经检测，Ⅱ-1不携带EOFAD的致病基因，据图可推断该致病基因为___（显性/隐性）基因，位于___（常/X）染色体。 （2）25岁的Ⅲ-1准备结婚。因家族原因，她对自己是否需要基因检测进行了遗传咨询。下列表述中为咨询师给出的正确建议及理由是___（单选）。 A. 需要，因其母亲是患者，Ⅲ-1肯定遗传了致病基因 B. 需要，虽然Ⅲ-1目前未表现出异常，但可能携带致病基因 C. 不需要，因Ⅲ-1和Ⅱ-1表型相同，Ⅲ-1一定不携带致病基因 D. 不需要，只要Ⅱ-1和无该病家族史的男性婚配，后代就不会患该病 （3）I-2的致病基因是其正常基因的第488位碱基A被G所替换，该致病基因可能最早来源于I-2的___（早期胚胎细胞/精细胞），该细胞发生变异的时期最有可能是___（有丝分裂/减数分裂1减数分裂Ⅱ）间期。 已知散发性AD（无家族性遗传）与早老素1蛋白（PSEN1）的增加密切相关，而PSENI基因的表达与其启动子甲基化程度（可以用基因甲基化率衡量）有关。研究人员对老年散发性AD患者的PSENI基因甲基化程度进行了研究，结果如表所示。 组别 患者年龄段 PSEN/基因甲基化率（%） 1 <65岁 20.00 2 65~70岁 23.95 3 >70岁 15.87 （4）PSEN1基因的第497~499位碱基容易缺失。若某细胞发生该变异，下列①~⑤中，有可能与正常细胞不同的是___（编号选填）。 ①DNA核苷酸序列 ②RNA的核苷酸序列 ③染色体的数量 ④染色体上的基因数 ⑤早老素1蛋白的合成场所 （5）欲完善该研究，还需增加的对照人群是___（老年正常人群/青年正常人群/青年EOFAD患者）。 （6）DNA甲基化会阻碍基因的表达。结合表2数据和题意推测，在人群中___（65岁以下/65~70岁/70岁以上）年龄段的人群患AD的风险最大，原因是___。 【答案】（1） ①. 显性 ②. 常 （2）B （3） ①. 早期胚胎细胞 ②. 有丝分裂 （4）①② （5）老年正常人群 （6） ①. 70岁以上 ②. 由题意可知，散发性AD的患病风险与早老素蛋白1（PSEN1）的数目呈正相关；又因为PSENI基因的甲基化率越低，其表达的产物就越多。因此PSENI基因的甲基化率最低的70岁以上人群，患病风险最大 【解析】 【分析】1、由系谱图可以看出，早发性阿尔茨海默症呈现代代相传的特点，最有可能是显性遗传； 2、DNA甲基化：DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。所谓DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下，在基因组CpG二核苷酸的胞嘧啶5号碳位共价键结合一个甲基基团。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。 【小问1详解】 题意可知，Ⅱ-1不携带EOFAD的致病基因，因此据图可推断该致病基因为显性基因，由于Ⅰ-2患病、Ⅱ-1不患病，因此致病基因位于常染色体上； 【小问2详解】 虽然Ⅲ-1目前未表现出异常，她母亲患病，Ⅲ-1仍有可能携带致病基因，因此需要进行基因检测，ACD错误、B正确。 故选B。 【小问3详解】 I-2的致病基因是其正常基因的第488位碱基A被G所替换，该致病基因可能最早来源于I-2的早期胚胎细胞，该细胞发生变异的时期最有可能是有丝分裂间期； 【小问4详解】 PSEN1基因的第497~499位碱基容易缺失，若某细胞发生该变异则为基因突变，使基因中碱基序列发生改变，因此DNA的核苷酸序列、RNA的核苷酸序列有可能与正常细胞不同，而染色体的数量、染色体上的基因数、早老素1蛋白的合成场所不会发生改变，故选①②； 【小问5详解】 由题意可知，该实验仅对老年散发性AD患者的PSENI基因甲基化程度进行了研究，为了增加说服力，还需要对老年正常人群进行对照实验； 【小问6详解】 由于DNA甲基化会阻碍基因的表达，由表格信息可知，年龄超过70岁时PSEN/基因甲基化率的比值降低，即超过70岁的年龄段的人群患AD的风险最大，因为由题意可知，散发性AD的患病风险与早老素蛋白1（PSEN1）的数目呈正相关；又因为PSENI基因的甲基化率越低，其表达的产物就越多。因此PSENI基因的甲基化率最低的70岁以上人群，患病风险最大。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $