精品解析：重庆市渝中区巴蜀中学校2024-2025学年高三上学期9月月考生物试题

生物学试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国自古就有“冬吃萝卜夏吃姜，不用医生开处方”的说法。萝卜的根部含水量高，膳食纤维含量高；叶片含钙量高达350mg/100g，还富含成骨必需的维生素K，使补钙效果更好。下列叙述错误的是（ ） A. 萝卜在被腌制成萝卜干的过程中失去的主要是自由水 B. 膳食纤维能促进胃肠的蠕动和排空 C. 根与叶是植物体实现水分平衡两个重要器官 D. 钙是人体必需的微量元素，参与构成骨骼和牙齿 2. 内毒素存在于某些细菌的细胞壁中，在细菌死亡或自溶后被释放出来。内毒素由特异性多糖、核心多糖和脂质A三部分构成，脂质A是其中的主要毒性组分，携带多种饱和脂肪酸长链和磷酸基团。下列叙述错误的是（　　） A. 内毒素的加工和运输与高尔基体有关 B. 内毒素至少含有C、H、O、P四种元素 C. 推测脂质A在室温时更可能以固态形式存在 D. 与脂质A相比，核心多糖的H元素含量更低 3. 肽核酸（PNA）是一种人工合成的聚合物，其主链由重复的单体聚合而成，结构如图所示（Base表示碱基）。PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合，可用作核酸探针、抗癌剂等。下列叙述错误的是（　　） A. PNA多样性与核酸多样性的决定因素相似 B. PNA单体与蛋白质单体的连接方式相似 C. 作抗癌剂时，PNA与癌细胞的RNA结合能抑制其转录过程 D. PNA能与核酸形成稳定结构可能由于细胞内缺乏降解PNA的酶 4. 有科学家提出肿瘤治疗的新思路，即利用近红外光激活分子手提钻（MJH）的振动模式时，会产生协调一致的整体分子振动，诱导细胞膜穿孔。具体步骤如图所示：MJH结合到脂双层后，通过激活分子振动，使与MJH紧密接触的磷脂区域产生孔洞，剩余的磷脂分子会重新组织，填补空位，但孔洞持续产生，直至细胞膜破裂，细胞死亡。下列叙述错误的是（　　） A. MJH结合到脂双层内的部分具有疏水性 B. 磷脂分子填补空位过程体现了细胞膜的流动性 C. MJH诱导的细胞死亡属于细胞坏死 D. 使用此治疗方法时，应用近红外光照射患肿瘤小鼠的全身 5. 秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体，但成熟精子中的线粒体数量明显低于精细胞。我国科学家在秀丽隐杆线虫体内首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡，并命名为“线粒体囊”。研究表明，生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号，依赖SPE-12和SPE-8等酶的作用，触发精细胞释放线粒体囊，过程如图所示。下列推测中不合理的是（　　） A. 精细胞中线粒体的清除可能没有细胞自噬的参与 B. 蛋白酶和SPE-12从合成到发挥作用经过的细胞器类型不同 C. 线粒体的数量可能和精子的运动能力与可育性有关 D. 蛋白质构成的细胞骨架可参与物质的定向运输 6. RagC是细胞内一种调节细胞生长的蛋白质。无活性的RagC只能由细胞质进入细胞核，有活性的RagC只能由细胞核进入细胞质。有活性的RagC与核膜上受体结合后，抑制转录因子SKN1的活性，进而导致抑制细胞生长的蛋白ACAD10的表达量下降。下列叙述正确的是（　　） A. 无活性的RagC进入细胞核会穿过4层磷脂分子 B. RagC的蛋白结构在细胞中会发生可逆性变化 C. 控制ACAD10的基因表达与核质之间的信息交流无关 D. 推测癌细胞中SKN1的活性应高于正常细胞 7. 分节丝状菌是可在人、小鼠等多种动物肠道内共生的异养厌氧型细菌，在防御病原微生物感染等方面发挥重要作用。下列叙述正确的是（　　） A. 光学显微镜下可观察到分节丝状菌的DNA呈线性 B. 分节丝状菌与小鼠的遗传物质彻底水解得到的碱基都有五种 C. 分节丝状菌能产生ATP的场所只有细胞质基质 D. 肠道感染时可服用大量抗生素杀灭所有肠道微生物 8. 钙泵是一种存在于各种生物膜上的运输Ca2+的ATP水解酶，能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库（内质网等储存Ca2+的细胞器），以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时，Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法错误的是（　　） A. 贫血时钙泵的运输速率可能会降低 B. Ca2+出入细胞的方式不相同，出入钙库的方式也不相同 C. 钙泵参与运输Ca2+过程属于吸能反应 D. 内质网膜上的钙泵出现功能障碍会导致抽搐 9. 溶酶体消化作用的途径一般可概括成内吞作用、吞噬作用和自噬作用3种途径，如图所示，每种途径都将导致不同来源的物质在细胞内被消化。下列叙述最合理的是（　　） A. 若内吞泡中的是某种蛋白质复合物，则膜上该复合物的受体蛋白数量会持续减少 B. 图中的线粒体可能出现了结构受损或者功能退化 C. 初级溶酶体中的物质来自高尔基体，次级溶酶体中的物质不能被高尔基体利用 D. 次级溶酶体中所含的酶种类一定比初级溶酶体多 10. 研究者发现一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以甲-乙-丙-丁方式连接而成，将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见下表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（　　） 肽链 褐藻酸类底物 纤维素类底物 S1 S2 W1 W2 甲-乙-丙-丁 ++ +++ + +++ 乙-丙-丁 ++ +++ - - 甲 - - + ++ 乙 +++ ++ - - 丙 - - - - 丁 - - - - 注：-表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。 A. 甲与乙的催化功能不同，与其结构不同密切相关 B. 依底物种类不同，甲在该酶中发挥的作用会有所不同 C. 针对褐藻酸类底物，乙的催化活性会受到肽链“丙-丁”的影响 D. 针对纤维素类底物，甲的催化活性会受到肽链“丙-丁”的影响 11. 某小组为验证寡霉素和DNP两种呼吸抑制剂的作用，对离体的线粒体进行分阶段处理，检测线粒体的耗氧量变化，操作和结果如图甲所示，其中阶段3、4、5的底物均充足。寡霉素可抑制ATP合酶（机制如图乙所示）对H+的转运，从而抑制ATP生成；DNP是一种脂溶性物质，能结合H+，将其从内外膜间隙转运至线粒体基质。已知线粒体内膜两侧H+浓度梯度越大，线粒体耗氧速率越小，下列说法错误的是（　　） A. 阶段2耗氧量增加可能因为促进了ATP的生成 B. 阶段3加入的底物可能是丙酮酸 C. 抑制剂I是DNP，抑制剂Ⅱ是寡霉素 D. 线粒体在阶段5比阶段3释放热量的速率更快 12. 有科学家提出，由于林冠层上部叶片的遮蔽影响了下部叶片对光的捕获，可通过降低叶片的叶绿素含量以提高林冠层的整体光合作用速率。根据此假设，降低叶片叶绿素含量后，下列叙述错误的是（　　） A. 红光和蓝紫光可更多地到达林冠层下部叶片 B. 叶肉细胞中用于合成光合作用相关酶的氮元素减少 C. 林冠层上部叶片光合速率降低，下部叶片光合速率提高 D. 改变林冠层的叶片角度也能实现相似的效果 13. 铁元素对心脏功能的正常维持具有重要意义。研究发现心肌细胞中SLC40A1基因过度表达（大量合成SLC40A1蛋白）会导致心肌细胞中铁明显缺乏和NADPH含量的变化，进而导致线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡等，最终可导致心脏衰竭的发生，机制如图所示，箭头表示引起的相应变化。下列推测正确的是（　　） A. 可判断SLC40A1蛋白是通道蛋白，发挥作用过程中不与Fe2+结合 B. 铁缺乏可导致线粒体外膜破裂，导致该膜上无法进行有氧呼吸 C. 铁缺乏所引起的氧化应激与NADPH的减少有关 D. 该心肌细胞的凋亡只与SLC40A1这一种基因有关 14. 在细胞有丝分裂间期，SV4蛋白弥散分布于细胞膜、细胞质。为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4蛋白的合成，发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如图。下列相关推测不合理的是（　　） A. 正常细胞的纺锤体和染色体都是在前期出现、末期消失 B. 为达到实验目的，可通过抑制核糖体的功能抑制SV4蛋白的合成 C. SV4蛋白缺失可能导致中心体介导的星射线组装异常 D. 图示时期的细胞中染色体数为核DNA数的一半 15. 科研人员为研究某种动物体细胞的细胞周期，在T0时将S期的细胞全部用3H标记，然后换用无放射性的新鲜培养液继续培养，不同间隔时间取样观察其中带3H标记的M期细胞。T1（T1=T0+4h）时发现被标记的细胞开始进入M期；直到T2（T2=T1+7h）时才观察不到任何一个处于M期、带3H标记的细胞，并发现其中有持续5h所有处于M期的细胞都带3H标记；T3（T3=T2+13h）时出现带3H标记的细胞第二次进入M期。下列说法正确的是（　　） A. 该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为9h、6h、4h和1h B. T0～T1时间段，被3H标记的细胞全部完成了核DNA的复制 C. 在T1～T2时间段抑制纺锤体形成，则所有被3H标记的细胞都无法完成正常分裂 D. 在T2+6h时抑制核DNA的复制，则部分被3H标记的细胞可完成正常分裂 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心（参与光反应阶段）中的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素能清除光有毒产物。部分过程如图所示。 （1）强光条件下，限制光合速率的主要是____反应阶段，从O2的来源和去路分析，此时叶肉细胞内O2浓度过高的原因是____。 （2）Rubisco是一个双功能酶，光照条件下，它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，CO2和O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。结合以上信息，光呼吸对解除光抑制的积极意义是____。 （3）用纸层析法分离缺乏类胡萝卜素的突变体植株叶片的色素，滤纸上可见_____（填颜色）的条带。与正常植株相比，该突变体植株在强光下的光合速率_____，原因是__________。 （4）科研人员采用清水处理灌浆期小麦（W）为对照组、0.3mol/L水杨酸溶液处理相同小麦（SA）为实验组，设置适宜温度中等强光（MTI）组、高等强光（HTI）组，测定不同条件下小麦叶绿体中D1蛋白含量及净光合速率的变化，如图所示。 D1蛋白位于_____上。据图分析，0.3mol/L水杨酸溶液通过_____来缓解HTI组小麦的光抑制现象。 17. 小肠上皮细胞的寿命仅为几天，科研人员对小肠上皮细胞更新机制进行了研究。 （1）如图甲所示，潘氏细胞和小肠上皮细胞都是由小肠干细胞_____而来。能进行营养吸收的小肠上皮细胞中_____（填“存在”或“不存在”）潘氏细胞中指导合成溶菌酶的基因。 （2）小肠干细胞中特异性地表达L蛋白，并且每个细胞中的表达量基本一致。科研人员将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接，转入小鼠受精卵细胞中，随后从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养。一段时间后在培养液中加入药物T。几天后洗去药物T，将小肠干细胞转入新的培养液中培养（记为第0天），定期取样并测定样品的绿色荧光相对强度，结果如图乙所示。 ①样品中绿色荧光相对强度的变化可反映_____的变化。 ②若药物T直接导致细胞正常代谢活动中断，最终将导致细胞_____（填“凋亡”或“坏死”）。 ③若药物T处理只会使蛋白K的含量下降，科研人员观察到该药物处理停止后0~4天，小肠干细胞中蛋白K的含量仍较低。推测蛋白K的作用可能是_____。 （3）研究发现，蛋白K含量较低时，小肠干细胞会分泌P因子，并作用于周围的小肠干细胞。据此推测，上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是P因子_____。 18. 错误折叠的蛋白质会留在内质网中作为一种信号激活内质网膜上的特殊受体，进而激活一系列相关生理反应，促使细胞制造出更多伴侣蛋白（协助蛋白质进行正确折叠），过程如图所示。但当细胞的蛋白质合成超过内质网的转运和折叠能力时，错误折叠的蛋白质在内质网中大量积累，会诱发细胞凋亡程序的启动。 （1）伴侣蛋白改变的是被协助蛋白质的____，该过程可能涉及____键的形成（写出一种即可）。 （2）伴侣蛋白mRNA出核孔时____（填“会”或“不会”）消耗能量，随后结合位于____的核糖体，开始进行翻译过程。 （3）正确折叠的蛋白A在进一步加工转运后，可能发挥的作用是_____（填字母）。 a．识别化学信号 b．作为信号分子c．催化蛋白质水解 d．转运葡萄糖 （4）Wolcott-Rallison综合征（WRS）由患者的PERK基因突变引起，以永久性新生儿糖尿病为主要临床表现。PERK就是一种可以感知内质网中错误折叠的蛋白质的受体。结合以上信息，可以推测WRS患者的病因：胰岛B细胞中蛋白质合成旺盛，容易出现错误折叠的蛋白质。WRS患者的PERK基因突变后，____，最终导致糖尿病。 19. 研究发现，玉米（2n=20）精原细胞在减数分裂过程中，导致花粉败育的原因有如下两种： ①同源染色体配对时，有2条非同源染色体发生了融合，导致染色体丢失或失活（失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能），如图甲所示； ②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时，发生异常横裂而形成“等臂染色体”，如图乙所示。 上述两个过程产生了染色体数目或形态异常的配子，这样的配子一般都不可育。 已知每次减数分裂时只有图甲的2条染色体或图乙的2条染色单体出现异常，其他未显示的染色体均正常，不考虑其他变异，请回答下列问题： （1）图甲过程发生的具体时期为_____，此时发生图示行为的细胞中有_____个正常的四分体；若精原细胞发生图甲所示情况，且失活的染色体以及正常的2条相应染色体（一共3条染色体）在之后会随机分配到细胞的两极（一极至少有其中的1条染色体），则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。 （2）图乙过程发生的具体时期为______，此时的细胞中含有_____条染色体；若精原细胞发生图乙所示情况，且2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极，则产生的花粉中可育花粉的占比为_______。 20. 高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素（主要水解产物是木糖），可以用作燃料乙醇生产的原材料。野生型酿酒酵母是用作乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏专一性的木糖代谢酶，故不能直接利用木糖进行乙醇发酵。研究人员通过基因工程手段让酵母细胞表达木糖转运体，并将木糖代谢相关的XR酶和XDH酶的基因导入野生型酿酒酵母中，筛选出如图甲（URA3基因是尿嘧啶合成基因）的工程菌a，在工程菌a细胞内建立起了木糖代谢的通路，如图乙所示。 （1）在合适的发酵条件下发现，工程菌a相对于野生型酿酒酵母对于木糖的利用效率并未得到显著的改善，结合图乙和所学知识，试分析可能原因：______（答2点）。 （2）在上述问题解决后，为了进一步提高乙醇的产量，研究人员利用基因工程技术将能表达XK酶的XK基因与高效启动子相连，导入野生型酵母中，按下图所示技术路线筛选出工程菌b，其中A~D代表PCR扩增引物，LEU2基因是亮氨酸合成基因。 ①为了使XK基因与载体质粒正确有效连接，可以通过PCR技术在XK基因的上、下游分别引入______（在图中选择相应的限制性内切酶填入）的识别序列，设计的扩增引物位置是图中的______（选填大写字母）。 ②选择以上所有过程所涉及到的物质填空：筛选获得工程菌a的培养基应使用______为唯一碳源，并且不能添加_______；制备工程菌b需要导入重组质粒a和重组质粒b到受体细胞，该受体细胞应为______合成缺陷型酿酒酵母。 （3）如下表是工程菌a和工程菌b在同等适宜条件下分别进行木糖发酵实验的部分产物检测结果。 木糖利用g/L 木糖醇产量g/L 乙醇产量g/L 工程菌a 56 4.8 6.9 工程菌b 12.4 07 9.4 结合图和表中数据，分析工程菌b比工程菌a乙醇产量高的原因：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 生物学试卷 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。在试题卷上作答无效。 3．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分，考试用时75分钟。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 我国自古就有“冬吃萝卜夏吃姜，不用医生开处方”的说法。萝卜的根部含水量高，膳食纤维含量高；叶片含钙量高达350mg/100g，还富含成骨必需的维生素K，使补钙效果更好。下列叙述错误的是（ ） A. 萝卜在被腌制成萝卜干的过程中失去的主要是自由水 B. 膳食纤维能促进胃肠的蠕动和排空 C. 根与叶是植物体实现水分平衡的两个重要器官 D. 钙是人体必需的微量元素，参与构成骨骼和牙齿 【答案】D 【解析】 【分析】人体常见的大量元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等。 【详解】A、萝卜在被腌制成萝卜干的过程中失去的水主要是自由水，A正确； B、膳食纤维能促进胃肠的蠕动和排空，但难以被人体消化吸收，B正确； C、根能吸收水分，叶能散失水分，是植物体实现水分平衡两个重要器官，C正确； D、钙是人体必需的大量元素，参与构成骨骼和牙齿，D错误。 故选D。 2. 内毒素存在于某些细菌的细胞壁中，在细菌死亡或自溶后被释放出来。内毒素由特异性多糖、核心多糖和脂质A三部分构成，脂质A是其中的主要毒性组分，携带多种饱和脂肪酸长链和磷酸基团。下列叙述错误的是（　　） A. 内毒素的加工和运输与高尔基体有关 B. 内毒素至少含有C、H、O、P四种元素 C. 推测脂质A在室温时更可能以固态形式存在 D. 与脂质A相比，核心多糖的H元素含量更低 【答案】A 【解析】 【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即甘油三酯。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态，如日常炒菜用的食用油（花生油、豆油和菜籽油等）；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 【详解】A、高尔基体是真核生物中的一种细胞器，而题干信息，内毒素存在于某些细菌的细胞壁中，细菌是原核生物，不含有高尔基体，A错误； B、题干信息，内毒素由特异性多糖、核心多糖和脂质A三部分构成，脂质A是其中的主要毒性组分，携带多种饱和脂肪酸长链和磷酸基团，可见内毒素至少含有C、H、O、P四种元素，B正确； C、题干信息，脂质A是其中的主要毒性组分，携带多种饱和脂肪酸长链，而大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态，可见推测脂质A在室温时更可能以固态形式存在，C正确； D、糖类中C、H元素含量比脂质低，故与脂质A相比，核心多糖的H元素含量更低，D正确。 故选A。 3. 肽核酸（PNA）是一种人工合成的聚合物，其主链由重复的单体聚合而成，结构如图所示（Base表示碱基）。PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合，可用作核酸探针、抗癌剂等。下列叙述错误的是（　　） A. PNA多样性与核酸多样性的决定因素相似 B. PNA单体与蛋白质单体的连接方式相似 C. 作抗癌剂时，PNA与癌细胞的RNA结合能抑制其转录过程 D. PNA能与核酸形成稳定结构可能由于细胞内缺乏降解PNA的酶 【答案】C 【解析】 【分析】DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对。碱基之间的这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。题意分析，肽核酸（PNA）是人工合成的，用类多肽骨架取代糖——磷酸主链的DNA类似物，因此其中含有的碱基为A、G、C、T四种。 【详解】A、核酸的多样性主要是碱基对的排列顺序具有多样性，题干信息PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合，可见PNA多样性与核酸多样性的决定因素相似，A正确； B、题图可知，PNA单体以肽键相连，这与蛋白质单体的连接方式相似，B正确； C、作抗癌剂时，PNA与癌细胞的RNA结合能抑制其翻译过程，C错误； D、题干信息：肽核酸（PNA）是一种人工合成的聚合物，其主链由重复的单体聚合而成，PNA可通过碱基互补配对与核酸稳定结合，可见PNA能与核酸形成稳定结构可能由于细胞内缺乏降解PNA的酶，D正确。 故选C。 4. 有科学家提出肿瘤治疗的新思路，即利用近红外光激活分子手提钻（MJH）的振动模式时，会产生协调一致的整体分子振动，诱导细胞膜穿孔。具体步骤如图所示：MJH结合到脂双层后，通过激活分子振动，使与MJH紧密接触的磷脂区域产生孔洞，剩余的磷脂分子会重新组织，填补空位，但孔洞持续产生，直至细胞膜破裂，细胞死亡。下列叙述错误的是（　　） A. MJH结合到脂双层内的部分具有疏水性 B. 磷脂分子填补空位的过程体现了细胞膜的流动性 C. MJH诱导的细胞死亡属于细胞坏死 D. 使用此治疗方法时，应用近红外光照射患肿瘤小鼠的全身 【答案】D 【解析】 【分析】1、细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 2、细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开；（2）控制物质的进出细胞，具有选择透过性；（3）进行细胞间的信息交流。 【详解】A、MJH结合到脂双层内的部分在磷脂分子的疏水端，因此MJH结合到脂双层内的部分具有疏水性，A正确； B、磷脂分子填补空位的过程说明磷脂分子可以运动，体现了细胞膜的流动性，B正确； C、MJH结合到脂双层后，使与MJH紧密接触的磷脂区域产生孔洞，导致细胞膜破裂，细胞死亡，因此属于细胞坏死，C正确； D、使用此治疗方法时，应使肿瘤细胞死亡同时保证不伤害正常细胞，即用近红外光照射患肿瘤小鼠的肿瘤细胞，D错误。 故选D。 5. 秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体，但成熟精子中的线粒体数量明显低于精细胞。我国科学家在秀丽隐杆线虫体内首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡，并命名为“线粒体囊”。研究表明，生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号，依赖SPE-12和SPE-8等酶的作用，触发精细胞释放线粒体囊，过程如图所示。下列推测中不合理的是（　　） A. 精细胞中线粒体的清除可能没有细胞自噬的参与 B. 蛋白酶和SPE-12从合成到发挥作用经过的细胞器类型不同 C. 线粒体的数量可能和精子的运动能力与可育性有关 D. 蛋白质构成的细胞骨架可参与物质的定向运输 【答案】A 【解析】 【分析】分析题文描述和题图：生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号，依赖SPE-12和SPE-8等酶的作用，使精细胞质膜鼓出，将细胞内健康线粒体包裹其中，形成“线粒体囊”。 【详解】A、在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体，这说明秀丽隐杆线虫的精细胞中线粒体的清除不发生在精细胞中，而将线粒体通过线粒体囊运输到其他含有溶酶体的细胞中自噬，A错误； B、蛋白酶在精细胞外发挥作用，SPE-12在精细胞内发挥作用，据此可推知：二者从合成到发挥作用经过的细胞器类型不同，B正确； C、“线粒体囊”的产生是精子中线粒体数量调控的主要机制，线粒体的数量可能和精子的运动能力与可育性有关，C正确； D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。可见，蛋白质构成的细胞骨架可参与物质的定向运输，D正确。 故选A。 6. RagC是细胞内一种调节细胞生长的蛋白质。无活性的RagC只能由细胞质进入细胞核，有活性的RagC只能由细胞核进入细胞质。有活性的RagC与核膜上受体结合后，抑制转录因子SKN1的活性，进而导致抑制细胞生长的蛋白ACAD10的表达量下降。下列叙述正确的是（　　） A. 无活性的RagC进入细胞核会穿过4层磷脂分子 B. RagC的蛋白结构在细胞中会发生可逆性变化 C. 控制ACAD10的基因表达与核质之间的信息交流无关 D. 推测癌细胞中SKN1的活性应高于正常细胞 【答案】B 【解析】 【分析】细胞核主要结构有：核膜、核仁、染色质。核膜由双层膜构成，膜上有核孔，是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流的孔道。染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 【详解】A、核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，大分子物质通过核孔进出细胞核。因此，无活性的RagC进入细胞核是通过核孔，穿过0层磷脂分子层，A错误； B、依题意，无活性的RagC只能由细胞质进入细胞核，有活性的RagC只能由细胞核进入细胞质，推断RagC的蛋白结构在细胞中会发生可逆性变化，B正确； C、依题意，有无活性的RagC蛋白可在核质间进行交换，且有活性的RagC与核膜上受体结合后，抑制转录因子SKN1的活性，进而导致抑制细胞生长的蛋白ACAD10的表达量下降。可推断控制ACAD10的基因表达与核质之间的信息交流有关，C错误； D、适宜条件下，癌细胞具有无限增殖的特点，其生长较正常细胞快。依题意，蛋白ACAD10起抑制细胞生长的作用，转录因子SKN1的活性被抑制时，蛋白ACAD10的表达量下降，对细胞生长的抑制作用减弱（SKN1能促进抑制细胞生长的蛋白ACAD10的表达），故推测癌细胞中SKN1的活性应低于正常细胞，D错误。 故选B。 7. 分节丝状菌是可在人、小鼠等多种动物肠道内共生的异养厌氧型细菌，在防御病原微生物感染等方面发挥重要作用。下列叙述正确的是（　　） A. 光学显微镜下可观察到分节丝状菌的DNA呈线性 B. 分节丝状菌与小鼠的遗传物质彻底水解得到的碱基都有五种 C. 分节丝状菌能产生ATP的场所只有细胞质基质 D. 肠道感染时可服用大量抗生素杀灭所有肠道微生物 【答案】C 【解析】 【分析】小鼠为分节丝状菌提供栖息地和营养物质，定殖于小鼠回肠末端的分节丝状菌能够刺激T细胞增殖并分泌淋巴因子，进而加强宿主对鼠类柠檬酸杆菌等条件致病菌的抵抗能力。 【详解】A、光学显微镜无法观察到DNA的结构，A错误； B、分节丝状菌与小鼠的遗传物质都是DNA，彻底水解得到的碱基都只有4种（A、T、C、G），B错误； C、分节丝状菌是异养厌氧型细菌，只进行无氧呼吸，无氧呼吸的场所为细胞质基质，故分节丝状菌能产生ATP的场所只有细胞质基质，C正确； D、分节丝状菌是肠道内共生菌，在防御病原微生物感染等方面发挥重要作用，若肠道感染时服用大量抗生素杀灭所有肠道微生物，也会将分节丝状菌杀死，D错误。 故选C。 8. 钙泵是一种存在于各种生物膜上的运输Ca2+的ATP水解酶，能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库（内质网等储存Ca2+的细胞器），以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+。当细胞受到刺激时，Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质基质。下列相关说法错误的是（　　） A. 贫血时钙泵运输速率可能会降低 B. Ca2+出入细胞的方式不相同，出入钙库的方式也不相同 C. 钙泵参与运输Ca2+的过程属于吸能反应 D. 内质网膜上的钙泵出现功能障碍会导致抽搐 【答案】D 【解析】 【分析】根据题干信息，“钙泵是一种存在于细胞膜及细胞器膜上的运输Ca2+的ATP水解酶，其能驱动细胞质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库”，则细胞质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库是主动运输；而“Ca2+又会从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质”，说明运输方式是协助扩散。 【详解】A、贫血时，会导致物质运输速率下降，影响能量供应，则钙泵的活性可能会降低，A正确； B、Ca2+泵出细胞或泵入内质网腔内，需要钙泵，钙泵能运输Ca2+，而且能将ATP水解提供能量，属于主动运输；Ca2+从细胞外或钙库中借助通道蛋白进入细胞质，是从高浓度运输到低浓度，属于协助扩散，不消耗ATP，所以Ca2+出入细胞的方式不相同，出入钙库的方式也不相同，B正确； C、钙泵是一种存在于各种生物膜上的运输Ca2+的ATP水解酶，钙泵能运输Ca2+，而且能将ATP水解提供能量，属于吸能反应，C正确； D、钙泵是能驱动细胞质基质中的Ca2+泵出细胞或泵入细胞内的钙库（内质网等储存Ca2+的细胞器），以维持细胞质基质内低浓度的Ca2+，若内质网膜上的钙泵出现功能障碍，无法将细胞质基质中的Ca2+泵入细胞内的钙库，可能会导致血浆中Ca2+浓度过过高，从而导致肌无力，D错误。 故选D。 9. 溶酶体消化作用的途径一般可概括成内吞作用、吞噬作用和自噬作用3种途径，如图所示，每种途径都将导致不同来源的物质在细胞内被消化。下列叙述最合理的是（　　） A. 若内吞泡中的是某种蛋白质复合物，则膜上该复合物的受体蛋白数量会持续减少 B. 图中的线粒体可能出现了结构受损或者功能退化 C. 初级溶酶体中的物质来自高尔基体，次级溶酶体中的物质不能被高尔基体利用 D. 次级溶酶体中所含的酶种类一定比初级溶酶体多 【答案】B 【解析】 【分析】溶酶体是细胞内具有消化作用的细胞器，其消化作用通过内吞作用、吞噬作用和自噬作用等途径实现。内吞作用是细胞摄取外界物质的一种方式，吞噬作用主要针对较大的颗粒或细胞，自噬作用则是消化自身受损或衰老的细胞器等。 【详解】A、内吞泡中的某种蛋白质复合物被内吞后，膜上该复合物的受体蛋白数量不一定会持续减少，可能会有相应的调节机制来维持其数量平衡，A 错误； B 、 图中显示线粒体可通过自噬作用被溶酶体消化，这可能意味着线粒体出现了结构受损或者功能退化，B 正确； C 、初级溶酶体中的物质来自高尔基体，次级溶酶体中无用的排出去，有用的留下来，C 错误； D 、次级溶酶体是初级溶酶体与其他泡融合形成的，所含的酶种类不一定比初级溶酶体多，D 错误。 故选B。 10. 研究者发现一种天然多糖降解酶，其肽链由4段序列以甲-乙-丙-丁方式连接而成，将各段序列以不同方式构建新肽链，并评价其催化活性，部分结果见下表。关于各段序列的生物学功能，下列分析错误的是（　　） 肽链 褐藻酸类底物 纤维素类底物 S1 S2 W1 W2 甲-乙-丙-丁 ++ +++ + +++ 乙-丙-丁 ++ +++ - - 甲 - - + ++ 乙 +++ ++ - - 丙 - - - - 丁 - - - - 注：-表示无活性，+表示有活性，+越多表示活性越强。 A. 甲与乙的催化功能不同，与其结构不同密切相关 B. 依底物种类不同，甲在该酶中发挥的作用会有所不同 C. 针对褐藻酸类底物，乙的催化活性会受到肽链“丙-丁”的影响 D. 针对纤维素类底物，甲的催化活性会受到肽链“丙-丁”的影响 【答案】D 【解析】 【分析】酶的特性为高效性、专一性、作用条件温和，作用机理为降低化学反应活化能。 【详解】A、由表可知，甲具有催化纤维素类底物的活性，乙具有催化褐藻酸类底物的活性，甲与乙催化功能不同，可能与其结构不同密切相关，A正确； B、甲对褐藻酸类底物和纤维素类底物的活性不同，说明底物种类不同，甲在该酶中发挥的作用会有所不同，B正确； C、由表可知，乙-丙-丁与乙相比，去除丙-丁后，催化褐藻酸类底物的活性不同，说明针对褐藻酸类底物，乙的催化活性会受到肽链“丙-丁”的影响，C正确； D、由于没有甲-丙-丁这种肽链，针对纤维素类底物，无法判断甲的催化活性是否受到肽链“丙-丁”的影响，D错误。 故选D。 11. 某小组为验证寡霉素和DNP两种呼吸抑制剂的作用，对离体的线粒体进行分阶段处理，检测线粒体的耗氧量变化，操作和结果如图甲所示，其中阶段3、4、5的底物均充足。寡霉素可抑制ATP合酶（机制如图乙所示）对H+的转运，从而抑制ATP生成；DNP是一种脂溶性物质，能结合H+，将其从内外膜间隙转运至线粒体基质。已知线粒体内膜两侧H+浓度梯度越大，线粒体耗氧速率越小，下列说法错误的是（　　） A. 阶段2耗氧量增加可能因为促进了ATP的生成 B. 阶段3加入的底物可能是丙酮酸 C. 抑制剂I是DNP，抑制剂Ⅱ是寡霉素 D. 线粒体在阶段5比阶段3释放热量的速率更快 【答案】C 【解析】 【分析】有氧呼吸得场所是细胞质基质和线粒体，有氧呼吸第一阶段的场所是细胞质基质，一分子葡萄糖可分解成两分子丙酮酸，4个[H]以及释放少量能量，释放得能量一部分以热能形式散失，一部分以化学能得形式储存在ATP中；第二阶段的场所为线粒体基质，丙酮酸和水形成二氧化碳和[H]，以及释放少量能量，释放得能量一部分以热能形式散失，一部分以化学能得形式储存在ATP中；第三阶段的场所是线粒体内膜，一二阶段形成的[H]和氧气反应形成水并释放大量能量，释放得能量一部分以热能形式散失，一部分以化学能得形式储存在ATP中。 【详解】A、根据图示信息可知，加入ADP后，在阶段2中耗氧量增加，所以推测可能是因为促进了ATP的生成，A正确； B、加入底物后，耗氧量明显增多，说明能进行有氧呼吸第三阶段，即加入的物质能推动有氧呼吸第三阶段的进行，所以加入的物质可以是丙酮酸和NADH，B正确； C、根据题意可知，寡霉素可抑制ATP合酶（机制如图乙所示）对H+的转运，从而抑制ATP生成，加入抑制剂Ⅱ后，线粒体内氧气消耗量增加，可能是促进了ATP的合成，说明抑制剂Ⅱ不能是寡霉素，C错误； D、根据图示信息可知，阶段5比阶段3的耗氧速率更快，由此推测，线粒体在阶段5比阶段3释放热量的速率更快，D正确。 故选C。 12. 有科学家提出，由于林冠层上部叶片的遮蔽影响了下部叶片对光的捕获，可通过降低叶片的叶绿素含量以提高林冠层的整体光合作用速率。根据此假设，降低叶片叶绿素含量后，下列叙述错误的是（　　） A. 红光和蓝紫光可更多地到达林冠层下部叶片 B. 叶肉细胞中用于合成光合作用相关酶的氮元素减少 C. 林冠层上部叶片光合速率降低，下部叶片光合速率提高 D. 改变林冠层的叶片角度也能实现相似的效果 【答案】B 【解析】 【分析】植物中光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素两大类，可以吸收、转化和传递光能。 【详解】A、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，降低（林冠层上部叶片）叶绿素的含量后，红光和蓝紫光可更多地到达林冠层下部叶片，以提高林冠层的整体光合作用速率，A正确； B、氮元素是叶绿素的组成元素之一，降低叶片叶绿素含量后，用于合成叶绿素的氮元素减少，用于合成光合作用相关酶的氮元素增多，B错误； C、降低叶片叶绿素含量后，林冠层上部叶片吸收的光能减少，光合速率降低，植物下部叶片接受到的光照增多，光合速率提高，C正确； D、改变林冠层的叶片角度，使下部叶片接受到更多的光照，也可以提高林冠层的整体光合作用速率，D正确。 故选B。 13. 铁元素对心脏功能的正常维持具有重要意义。研究发现心肌细胞中SLC40A1基因过度表达（大量合成SLC40A1蛋白）会导致心肌细胞中铁明显缺乏和NADPH含量的变化，进而导致线粒体功能障碍、氧化应激和细胞凋亡等，最终可导致心脏衰竭的发生，机制如图所示，箭头表示引起的相应变化。下列推测正确的是（　　） A. 可判断SLC40A1蛋白通道蛋白，发挥作用过程中不与Fe2+结合 B. 铁缺乏可导致线粒体外膜破裂，导致该膜上无法进行有氧呼吸 C. 铁缺乏所引起的氧化应激与NADPH的减少有关 D. 该心肌细胞的凋亡只与SLC40A1这一种基因有关 【答案】C 【解析】 【分析】分析题意和题图：心肌细胞中SLC40A1基因过度表达，在合成的大量SLC40A1蛋白的协助下，Fe2+通过主动运输的方式从心肌细胞外排，导致心肌细胞中铁明显缺乏，说明SLC40A1蛋白是一种Fe2+载体蛋白。铁缺乏，会导致线粒体功能障碍、使Fe3+转化为Fe2+。在Fe3+转化为Fe2+的过程中消耗NADPH，引起NADPH减少，导致氧化应激，进而引起细胞凋亡。 【详解】A、由题意和题图可知：心肌细胞中大量合成SLC40A1蛋白会导致心肌细胞中铁明显缺乏，说明SLC40A1蛋白能协助Fe2+通过主动运输的方式逆浓度梯度从心肌细胞外排，因此SLC40A1蛋白是一种Fe2+载体蛋白，发挥作用过程中会与Fe2+结合，A错误； B、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，有氧呼吸的第二、第三阶段的场所分别是线粒体基质、线粒体内膜，而外膜上不会进行有氧呼吸，B错误； C、铁缺乏会引起Fe3+转化为Fe2+，此过程消耗NADPH，导致NADPH减少，进而发生氧化应激，导致细胞凋亡，C正确； D、细胞凋亡是由基因决定的自动结束生命的过程，该心肌细胞的凋亡不只与SLC40A1这一种基因有关，还跟铁浓度等有关，D错误。 故选C。 14. 在细胞有丝分裂间期，SV4蛋白弥散分布于细胞膜、细胞质。为探究SV4蛋白在细胞分裂中的作用，研究者抑制肿瘤细胞SV4蛋白的合成，发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，显微镜下观察纺锤体及染色体如图。下列相关推测不合理的是（　　） A. 正常细胞的纺锤体和染色体都是在前期出现、末期消失 B. 为达到实验目的，可通过抑制核糖体的功能抑制SV4蛋白的合成 C. SV4蛋白缺失可能导致中心体介导的星射线组装异常 D. 图示时期的细胞中染色体数为核DNA数的一半 【答案】B 【解析】 【分析】1、连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次 分裂完成时为止，为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。 2、动物细胞周期各时期特征：间期：完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成，中心粒倍增，同时细胞有适度的生长。前期：染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体，这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核 仁逐渐解体，核膜逐渐消失。 从中心体发出星射线， 形成一个梭形的纺锤体。中期：每条染色体的着丝粒两侧，都有星射线丝附着在上面，星射线牵引着染色体运动，使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直，类似于地球上赤道的位置，称为赤道板。 后期：每个着丝粒分裂成两个，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，由星射线丝牵引着分别向细胞的两极移动，结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同，每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体的形态和数目也相同。末期：当这两套染色体分别到达细胞的两极以后，每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时，星射线逐渐消失，出现了新的核膜和核仁， 形成两个新的细胞核。细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一 个细胞核。 【详解】A、正常细胞有丝分裂纺锤体和染色体出现在前期，消失在末期，A不符合题意； B、核糖体是蛋白质合成的场所，但细胞分裂过程中需要的蛋白质不止SV4这一种蛋白，若抑制核糖体的功能，也会影响其它蛋白质的合成，就违背了实验的单一变量原则，不能达到实验目的，B符合题意； C、依题意，抑制肿瘤细胞SV4mRNA的翻译过程发现细胞分裂前期到后期的时间显著延长，说明SV4蛋白在细胞分裂过程中起了作用，由图可知，实验组纺锤体与染色体组装的量比对照组低，SV4蛋白缺失可能导致中心体介导的星射线组装异常，C不符合题意； D、照片中的细胞处于有丝分裂中期，在有丝分裂的中期，染色体的数量是细胞核中DNA数量的一半，D不符合题意。 故选B。 15. 科研人员为研究某种动物体细胞的细胞周期，在T0时将S期的细胞全部用3H标记，然后换用无放射性的新鲜培养液继续培养，不同间隔时间取样观察其中带3H标记的M期细胞。T1（T1=T0+4h）时发现被标记的细胞开始进入M期；直到T2（T2=T1+7h）时才观察不到任何一个处于M期、带3H标记的细胞，并发现其中有持续5h所有处于M期的细胞都带3H标记；T3（T3=T2+13h）时出现带3H标记的细胞第二次进入M期。下列说法正确的是（　　） A. 该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为9h、6h、4h和1h B. T0～T1时间段，被3H标记的细胞全部完成了核DNA的复制 C. 在T1～T2时间段抑制纺锤体形成，则所有被3H标记的细胞都无法完成正常分裂 D. 在T2+6h时抑制核DNA的复制，则部分被3H标记的细胞可完成正常分裂 【答案】A 【解析】 【分析】1、细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止． 包分裂间期和分裂期。 2、特点：一个细胞周期=分裂间期（在前，时间长大约占90%～95%，细胞数目多）+分裂期（在后，时间短占5%～10%，细胞数目少）。 3、有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）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；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、T1（T1=T0+4h）时发现被标记的细胞开始进入M期，说明最先完成DNA复制的细胞经历G2期进入分裂期，即G2期长4h；到T2（T2=T1+7h）时才观察不到任何一个处于M期、带3H标记的细胞，即最后一个完成DNA复制的细胞经过S期、G2期和M期所需要的时间为11h，其中有持续5h所有处于M期的细胞都带3H标记，即G2+M期为5h，则M期为1h，因此S期时间为6h，T1时细胞初次进入进入M期，T3时细胞再次进入M期，则一个完整的细胞周期所需的时长为13+7=20h，则G1期时间为9h，因此该细胞周期中G1、S、G2和M期时长分别为9h、6h、4h和1h，A正确； B、T0～T1时间段为4h，S期为6h，因此被3H标记的细胞部分完成了核DNA的复制，B错误； C、T1～T2时间段为7h，M期为1h，在T1～T2时间段抑制纺锤体形成，部分细胞可完成正常分裂，C错误； D、在T2+6h时所有细胞都处于G1期，抑制核DNA的复制，所有细胞都不能正常分裂，D错误。 故选A。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心（参与光反应阶段）中的D1蛋白，从而损伤光合结构。类胡萝卜素能清除光有毒产物。部分过程如图所示。 （1）强光条件下，限制光合速率的主要是____反应阶段，从O2的来源和去路分析，此时叶肉细胞内O2浓度过高的原因是____。 （2）Rubisco是一个双功能酶，光照条件下，它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，CO2和O2竞争性结合Rubisco的同一活性位点。结合以上信息，光呼吸对解除光抑制的积极意义是____。 （3）用纸层析法分离缺乏类胡萝卜素的突变体植株叶片的色素，滤纸上可见_____（填颜色）的条带。与正常植株相比，该突变体植株在强光下的光合速率_____，原因是__________。 （4）科研人员采用清水处理灌浆期小麦（W）为对照组、0.3mol/L水杨酸溶液处理相同小麦（SA）为实验组，设置适宜温度中等强光（MTI）组、高等强光（HTI）组，测定不同条件下小麦叶绿体中D1蛋白含量及净光合速率的变化，如图所示。 D1蛋白位于_____上。据图分析，0.3mol/L水杨酸溶液通过_____来缓解HTI组小麦的光抑制现象。 【答案】（1） ①. 暗 ②. 强光条件下叶肉细胞光反应增强，产生更多的O2，而此时植物气孔关闭，叶肉细胞释放的O2量减少 （2）强光条件下，叶肉细胞中O2浓度升高，而光呼吸可以消耗一部分O2，降低叶肉细胞中的O2浓度，减少光有毒产物的产生，减少对光合结构的损伤 （3） ①. 蓝绿色和黄绿色 ②. 低 ③. 由于类胡萝卜素能清除光有毒产物，在强光条件下，该突变体植株中的光有毒物质无法有效清除，导致光合结构损伤较正常植物严重，光合速率较正常植物低 （4） ①. （叶绿体）类囊体薄膜 ②. 促进D1蛋白基因的表达，增加D1蛋白的含量 【解析】 【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应两个阶段。光反应的场所是叶绿体类的囊体薄膜，发生的物质变化有水的光解、ATP和NADPH的生成；暗反应的场所是叶绿体基质，发生的物质变化有CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。 【小问1详解】 强光条件下，植物吸收光能较多，光反应较快，此时限制光合速率的主要是暗反应阶段，暗反应又称为碳反应。强光条件下，由于叶肉细胞光反应增强，产生更多的O2，而此时植物气孔关闭，叶肉细胞释放的O2量减少，所以叶肉细胞内O2浓度会过高。 【小问2详解】 强光条件下，叶肉细胞中O2浓度过高，在竞争性结合Rubisco的同一活性位点时O2占据优势，植物进行光呼吸，而光呼吸可以消耗一部分O2，降低叶肉细胞中的O2浓度，减少光有毒产物的产生，减少对光合结构的损伤，所以可以在一定程度上解除光抑制。 【小问3详解】 植物中光合色素有叶绿素和类胡萝卜素两大类，用纸层析法分离缺乏类胡萝卜素的突变体植株叶片的色素，在滤纸上可见蓝绿色的叶绿素a条带和黄绿色的叶绿素b条带。与正常植株相比，该突变体植株在强光下的光合速率较低，因为类胡萝卜素能清除光有毒产物，而该突变体中不含类胡萝卜素，在强光条件下，该突变体植株中的光有毒物质无法有效清除，导致光合结构损伤较正常植物严重，光合速率较正常植物低。 【小问4详解】 D1蛋白位于PSⅡ反应中心中，而PSⅡ反应中心参与光反应阶段，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜上，所以D1蛋白位于叶绿体的类囊体薄膜上。据图分析，在高等强光（HTI）条件下，实验组中的D1蛋白相对含量高于对照组，且实验组的净光合速率高于对照组，所以0.3mol/L水杨酸溶液可能是通过促进D1蛋白基因的表达，增加D1蛋白的含量来缓解HTI组小麦的光抑制现象。 17. 小肠上皮细胞的寿命仅为几天，科研人员对小肠上皮细胞更新机制进行了研究。 （1）如图甲所示，潘氏细胞和小肠上皮细胞都是由小肠干细胞_____而来。能进行营养吸收的小肠上皮细胞中_____（填“存在”或“不存在”）潘氏细胞中指导合成溶菌酶的基因。 （2）小肠干细胞中特异性地表达L蛋白，并且每个细胞中的表达量基本一致。科研人员将绿色荧光蛋白基因与L蛋白基因连接，转入小鼠受精卵细胞中，随后从转基因小鼠体内分离小肠干细胞进行离体培养。一段时间后在培养液中加入药物T。几天后洗去药物T，将小肠干细胞转入新的培养液中培养（记为第0天），定期取样并测定样品的绿色荧光相对强度，结果如图乙所示。 ①样品中绿色荧光相对强度变化可反映_____的变化。 ②若药物T直接导致细胞正常代谢活动中断，最终将导致细胞_____（填“凋亡”或“坏死”）。 ③若药物T处理只会使蛋白K的含量下降，科研人员观察到该药物处理停止后0~4天，小肠干细胞中蛋白K的含量仍较低。推测蛋白K的作用可能是_____。 （3）研究发现，蛋白K含量较低时，小肠干细胞会分泌P因子，并作用于周围的小肠干细胞。据此推测，上述实验中第4天后荧光强度逐步恢复的原因是P因子_____。 【答案】（1） ①. 分裂、分化 ②. 存在 （2） ①. 小肠干细胞数目 ②. 坏死 ③. 对小肠干细胞的凋亡有抑制作用 （3）促进周围的小肠干细胞增殖，使小肠干细胞数目恢复 【解析】 【分析】细胞分化是是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，实质是基因的选择性表达。 【小问1详解】 ① 潘氏细胞和小肠上皮细胞都是由小肠干细胞增殖分化而来。② 能进行营养吸收的小肠上皮细胞中存在潘氏细胞中指导合成溶菌酶的基因。因为生物体细胞都是由受精卵经过有丝分裂和分化形成的，每个细胞都包含该生物体的全套遗传物质，只是在不同细胞中基因进行选择性表达。 【小问2详解】 ① L蛋白基因是目的基因，导入小鼠受精卵细胞前需要用限制酶进行切割，并用DNA连接酶将之绿色荧光蛋白基因连接。绿色荧光蛋白基因相当于标记基因，所以小肠干细胞离体培养的培养液中绿色荧光强度可反映出小肠干细胞数目的变化。 ② 若药物 T 直接导致细胞正常代谢活动中断，最终将导致细胞坏死。凋亡是细胞程序性死亡，是由基因控制的主动过程；而坏死是由外界不利因素导致的细胞意外死亡。 ③药物T处理使绿色荧光强度降低，即蛋白K的合成量下降，药物T处理停止后0～4天，小肠干细胞中蛋白K的含量仍较低，说明蛋白K对小肠干细胞的凋亡有抑制作用。 【小问3详解】 已知蛋白K含量较低时，小肠干细胞会分泌P因子，并作用于周围的小肠干细胞。图示4天时K蛋白的含量最低，而后荧光强度逐步增加，说明P因子促进周围的小肠干细胞增殖，使小肠干细胞数目恢复。 18. 错误折叠的蛋白质会留在内质网中作为一种信号激活内质网膜上的特殊受体，进而激活一系列相关生理反应，促使细胞制造出更多伴侣蛋白（协助蛋白质进行正确折叠），过程如图所示。但当细胞的蛋白质合成超过内质网的转运和折叠能力时，错误折叠的蛋白质在内质网中大量积累，会诱发细胞凋亡程序的启动。 （1）伴侣蛋白改变的是被协助蛋白质的____，该过程可能涉及____键的形成（写出一种即可）。 （2）伴侣蛋白mRNA出核孔时____（填“会”或“不会”）消耗能量，随后结合位于____的核糖体，开始进行翻译过程。 （3）正确折叠的蛋白A在进一步加工转运后，可能发挥的作用是_____（填字母）。 a．识别化学信号 b．作为信号分子c．催化蛋白质水解 d．转运葡萄糖 （4）Wolcott-Rallison综合征（WRS）由患者的PERK基因突变引起，以永久性新生儿糖尿病为主要临床表现。PERK就是一种可以感知内质网中错误折叠的蛋白质的受体。结合以上信息，可以推测WRS患者的病因：胰岛B细胞中蛋白质合成旺盛，容易出现错误折叠的蛋白质。WRS患者的PERK基因突变后，____，最终导致糖尿病。 【答案】（1） ①. 空间结构 ②. 氢 （2） ①. 会 ②. 内质网 （3）abcd （4）导致患者无法感知内质网中错误折叠的蛋白质，造成胰岛B细胞中错误折叠的蛋白质不断积累，进而诱导部分胰岛B细胞凋亡，大量错误折叠的蛋白质无法恢复成正确折叠的蛋白质（如胰岛素），也使得胰岛素分泌量减少 【解析】 【分析】据图分析，错误的蛋白质A一方面与内质网膜上的受体结合，使得受体被活化，并作为信号分子通过核孔后作用于细胞核中的伴侣蛋白基因，进而转录形成伴侣蛋白mRNA，该伴侣蛋白mRNA通过核孔出来与核糖体结合，翻译产生伴侣蛋白并进入内质网腔内；错误的蛋白质A另一方面与伴侣蛋白结合，进而形成正确折叠的蛋白质A。 【小问1详解】 据图分析可知，错误的蛋白质A与内质网膜上的受体结合后，会使得该受体被活化；“纠错”过程是对错误折叠的蛋白质进行的改正，因此该过程改变的是蛋白质的空间结构；该过程可能涉及氢键的形成，氢键不影响原有肽链的组成。 【小问2详解】 物质进出核孔需要其上的蛋白质协助转运，故伴侣蛋白mRNA出核孔时会消耗能量；据图可知，伴侣蛋白mRNA随后结合位于内质网上的核糖体，开始进行翻译过程。 【小问3详解】 正确折叠的蛋白A在高尔基体进一步加工成膜蛋白镶嵌或附着在细胞膜上，这些膜蛋白可以作为某些离子进出的通道，如转运葡萄糖，也可以作为信号分子或识别化学信号，如胰岛素等，也可以是一些水解酶，如胃蛋白酶，abcd正确。 故选abcd。 【小问4详解】 据题干信息可知，WRS患者的PERK基因突变后，导致患者无法感知内质网中错误折叠的蛋白质，造成胰岛B细胞中错误折叠的蛋白质不断积累，进而诱导部分胰岛B细胞凋亡，胰岛素分泌量减少，同时，大量错误折叠的蛋白质无法恢复成正确折叠的蛋白质（如胰岛素），也使得胰岛素分泌量减少，最终导致糖尿病。 19. 研究发现，玉米（2n=20）精原细胞在减数分裂过程中，导致花粉败育的原因有如下两种： ①同源染色体配对时，有2条非同源染色体发生了融合，导致染色体丢失或失活（失活的染色体失去了着丝粒分裂等功能），如图甲所示； ②连接两条姐妹染色单体的着丝粒在本该正常纵裂时，发生异常横裂而形成“等臂染色体”，如图乙所示。 上述两个过程产生了染色体数目或形态异常的配子，这样的配子一般都不可育。 已知每次减数分裂时只有图甲的2条染色体或图乙的2条染色单体出现异常，其他未显示的染色体均正常，不考虑其他变异，请回答下列问题： （1）图甲过程发生的具体时期为_____，此时发生图示行为的细胞中有_____个正常的四分体；若精原细胞发生图甲所示情况，且失活的染色体以及正常的2条相应染色体（一共3条染色体）在之后会随机分配到细胞的两极（一极至少有其中的1条染色体），则产生的花粉中可育花粉的占比为_____。 （2）图乙过程发生的具体时期为______，此时的细胞中含有_____条染色体；若精原细胞发生图乙所示情况，且2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极，则产生的花粉中可育花粉的占比为_______。 【答案】（1） ①. 减数分裂Ⅰ前期 ②. 8 ③. 1/6 （2） ①. 减数分裂Ⅱ后期 ②. 20 ③. 1/2 【解析】 【分析】在减数分裂前，每个精原细胞的染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次，最后形成四个精细胞。这两次分裂分别叫作减数分裂Ⅰ（也叫减数第一次分裂）和减数分裂Ⅱ（也叫减数第二次分裂）。 【小问1详解】 依题意，图甲所示变化发生在同源染色体配对时，同源染色体配对联会发生在减数分裂Ⅰ的前期，故图甲过程发生的具体时期为减数分裂Ⅰ前期。依题意，发生图甲所示行为时，有2条非同源染色体发生了融合，导致染色体丢失或失活。又玉米精原细胞的染色体数为2n=20，四分体由两条同源染色体两两配对而成，正常能联会的染色体有16条，故此时发生图示行为的细胞中有8个正常的四分体。依题意，3条染色体染色体随机分配，3条中至少有一条会分配到细胞的一极，且染色体数目异常或染色体形态异常的配子一般都不可育。假设与图甲中变化的相关的三条染色体为A、B、D，且D染色体是结构异常的那条染色体。则初级精母细胞经甲变异后，产生的配子及比例可表示为：1AB：1D：1AD：1B：1BD、1A。其中，含正常染色体数和形态正常的染色体的配子可育，即A、B是可育配子，故产生的花粉中可育花粉的占比为1/6。 【小问2详解】 图乙过程中染色体着丝粒分裂异常，着丝粒分裂发生在减数分裂Ⅱ后期。依题意，玉米细胞的染色体数为2n=20，精原细胞经减数分裂Ⅰ染色体数减半，又经减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色体数加倍，则减数分裂Ⅱ后期染色体也为20条。依题意，2条“等臂染色体”在之后会随机分配到细胞的两极。“等臂染色体”产生现象发生在减数分裂Ⅱ后期，该染色体所在的细胞为次级精母细胞，由该细胞产生的两个精细胞染色体异常，则由同一初级精母细胞分裂而来的另一次级精母细胞产生的配子是正常的，因此该精原细胞产生的配子中有1/2出现异常。 20. 高粱等植物的秸秆中含有丰富的半纤维素（主要水解产物是木糖），可以用作燃料乙醇生产的原材料。野生型酿酒酵母是用作乙醇发酵的重要菌种，但因其缺乏专一性的木糖代谢酶，故不能直接利用木糖进行乙醇发酵。研究人员通过基因工程手段让酵母细胞表达木糖转运体，并将木糖代谢相关的XR酶和XDH酶的基因导入野生型酿酒酵母中，筛选出如图甲（URA3基因是尿嘧啶合成基因）的工程菌a，在工程菌a细胞内建立起了木糖代谢的通路，如图乙所示。 （1）在合适的发酵条件下发现，工程菌a相对于野生型酿酒酵母对于木糖的利用效率并未得到显著的改善，结合图乙和所学知识，试分析可能原因：______（答2点）。 （2）在上述问题解决后，为了进一步提高乙醇的产量，研究人员利用基因工程技术将能表达XK酶的XK基因与高效启动子相连，导入野生型酵母中，按下图所示技术路线筛选出工程菌b，其中A~D代表PCR扩增引物，LEU2基因是亮氨酸合成基因。 ①为了使XK基因与载体质粒正确有效连接，可以通过PCR技术在XK基因的上、下游分别引入______（在图中选择相应的限制性内切酶填入）的识别序列，设计的扩增引物位置是图中的______（选填大写字母）。 ②选择以上所有过程所涉及到的物质填空：筛选获得工程菌a的培养基应使用______为唯一碳源，并且不能添加_______；制备工程菌b需要导入重组质粒a和重组质粒b到受体细胞，该受体细胞应为______合成缺陷型酿酒酵母。 （3）如下表是工程菌a和工程菌b在同等适宜条件下分别进行木糖发酵实验的部分产物检测结果。 木糖利用g/L 木糖醇产量g/L 乙醇产量g/L 工程菌a 5.6 4.8 6.9 工程菌b 12.4 0.7 9.4 结合图和表中数据，分析工程菌b比工程菌a乙醇产量高的原因：______。 【答案】（1）重组酵母的木糖转运体的转运效率不高；酒精发酵与木糖代谢竞争NADH；酵母细胞质内环境与XR、XDH等酶的最适反应环境不一致进而导致酶活性下降 （2） ①. BamHI和SmaI ②. BC ③. 木糖 ④. 尿嘧啶 ⑤. 亮氨酸、尿嘧啶 （3） 工程菌b导入了与增强启动子相连的XK基因，使得细胞超表达XK酶，提高了木糖代谢的中间产物木酮糖转变为X5P的效率，有利于产物向乙醇发酵转化，故工程菌b提高了乙醇产量 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 在合适的发酵条件下发现，工程菌a相对于野生型酿酒酵母对于木糖的利用效率并未得到显著的改，结合图乙原因可能是重组酵母的木糖转运体的转运效率不高，因而无法提高木糖的利用率；酒精发酵与木糖代谢竞争NADH，因而不能高效利用木糖；酵母细胞质内环境与XR、XDH等酶的最适反应环境不一致进而导致酶活性下降，因而木糖的利用效率低。 【小问2详解】 为了使XK基因与载体质粒正确有效连接，可以通过PCR技术在XK基因的上、下游分别引入限制酶BamH和SmaI的识别序列，之所以这样设计是因为在质粒的强启动子和终止子之间有这些限制酶的识别序列，并且黏性末端不同，可以保证正确相连，不能用NdeI酶切割，其在质粒上有2个酶切位点，在引物的5’端添加上限制酶的识别序列，再用对应酶切后通过DNA连接酶连接。由于引物的作用是在DNA聚合酶的催化下，在引物的3’端连接上脱氧核苷酸，且引物应接在模板链的3’端，因此，设计的扩增引物位置是图中的BC。 制备工程菌a导入的是质粒a，质粒a中含有URA3基因（尿嘧啶合成酶基因），因此，所用的受体细胞是③尿嘧啶缺陷型酿酒酵母；工程菌a中由于导入了重组质粒a，因此具有利用木糖的能力和自身合成尿嘧啶的能力，即需要用作筛选的培养基中加入木糖为唯一碳源、缺少尿嘧啶。 制备工程菌b导入的是质粒a和质粒b，其中含有的是LEU2基因（亮氨酸合成酶基因）和URA3基因（尿嘧啶合成酶基因），因此所用的受体细胞是亮氨酸、尿嘧啶双缺陷型酿酒酵母；由于受体菌中导入了重组质粒a和b，因而成功导入的工程菌应该具有合成亮氨酸和尿嘧啶的能力，同时也可利用木糖，因此可在培养基中加入木糖为唯一碳源、缺少亮氨酸、缺少尿嘧啶将工程菌b筛选出来； 【小问3详解】 工程菌b导入了与增强启动子相连的XK基因，使得细胞超表达XK酶，提高了木糖代谢的中间产物木酮糖转变为X5P的效率，有利于产物向乙醇发酵转化，故工程菌b提高了乙醇产量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$