精品解析：江苏省扬州市扬州大学附属中学东部分校2022-2023学年高三上学期10月第一次月考生物试卷

2023届高三年级第一学期阶段检测一 生物试卷 （时间：75分钟 总分：100分） 考生注意：1. 本试卷共分两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题。 2. 请将答案直接填涂在答卷纸上。 3. 试卷范围：必修1+必修2的DNA复制+基因工程。 一、选择题：本大题共14题，每题2分，共28分。每小题只有一个选项是最符合题意。 1. 关于下图所示生物或细胞的叙述，正确的是 A. 图甲和图乙没有染色体，遗传信息储存在RNA中 B. 图乙和图丁都能进行光合作用制造有机物 C. 图乙、图丙和图丁均有由纤维素和果胶构成的细胞壁 D. 四幅图的生物维持生命活动的能量都由自身呼吸作用提供 2. 研究发现，COP膜泡运输是内质网和高尔基体之间物质转运机制之一。内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质。内质网驻留蛋白的羧基端有一段特殊的信号肽，若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡，会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合，将整个蛋白质通过COPI转运膜泡送回内质网。下列叙述正确的是（　　） A. 内质网和高尔基体在结构上通过COP转运膜泡建立联系 B. 如果内质网驻留蛋白上缺乏信号肽，该蛋白质不可能被分泌到细胞外 C. 信号肽与信号肽受体识别与结合的过程说明细胞间存在信息交流 D. 内质网驻留蛋白的合成和转运需要高尔基体的加工 3. Na+-K+泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如图所示，它具有ATP酶活性，能将Na+排出细胞外，同时将K+运进细胞内，以维持细胞内外Na+和K+的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖细胞两侧的Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述错误的是（　　） A. 图中所示过程说明细胞膜具有选择透过性 B. 图中细胞对C6H12O6和K+的吸收方式均为协助扩散 C. 载体蛋白2可能与细胞内pH的调节有关 D. 图中各种载体蛋白不只具有运输功能 4. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如下图所示）。下列有关叙述正确的是　　 A. 为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤 B. 质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱 C. 质壁分离和复原的过程中，水分子进出细胞的方式均为被动运输 D. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 5. ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物，图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP的相互转化，以下说法错误的是（　　） A. 图1的ATP是细胞生命活动的直接能源，其中的A代表腺苷 B. 图2中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 C. 在无氧与有氧的条件下，细胞质基质中都可发生图2向左的反应 D. 酶1和酶2作用结果不同，但机理都是降低化学反应的活化能 6. 如果将含有两对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，让其先进行一次有丝分裂，然后进行减数分裂，下列有关叙述错误的是（ ） A. 在减数第一次分裂过程中，细胞内有4个被15N标记的DNA B. 在产生的8个精子中，最多有4个精子不含15N标记的DNA C. 在减数第二次分裂中，细胞内含有2条被15N标记的染色体 D. 在减数第二次后期，细胞内被15N标记的DNA数目可能是4个，也可能是2个 7. 某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，F1随机交配获得F2。以下分析错误的是（　　） A. 自然界中，该高等动物白色个体的基因型共有5种，黑色和黄色各有2种 B. 若F2中黑色：黄色：白色个体之比接近3：3：10，则两对基因独立遗传 C. 若检测F2中的黑色个体是纯合子还是杂合子，可将其与白色纯合子杂交 D. 若F1减数分裂时两对基因发生了重组，则增强了生物变异的多样性 8. 下图为某植物叶肉细胞中两种膜结构以及发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是（　　） A. 图1、2中的两种生物膜上都发生了相同形式的能量转换 B. 图1中的A是[H]，图2中的B全来自丙酮酸和H2O C. 图1、图2中生物膜来自不同细胞器，其主要成分不同 D. 两种生物膜除了产生上述物质外，还均可产生ATP 9. 某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验。他们对室内空气中的CO2含量进行了24h测定，并根据数据绘制成下图曲线。图中表示光合速率等于呼吸速率的点是（ ） A. a、b B. b、c C. a、c D. a、d 10. 科学家哈维·阿尔特、查尔斯·赖斯以及迈克尔·霍顿，因在丙型肝炎病毒（HCV）研究方面所做出的贡献面获得诺贝尔生理学或医学奖。HCV是一种具包膜的单链+RNA病毒，该+RNA能作为翻译的模板合成包括RNA依赖的RNA聚合酶NS5B在内的多种病毒蛋白，经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞。HCV通过抵抗细胞凋亡而影响机体对被病毒感染细胞的清除，使病毒在肝细胞内持续复制而造成肝损伤。下说法错误的是（ ） A. 肝细胞表面的脂蛋白受体可能介导HCV对肝细胞的入侵 B. 该病毒+RNA上含有与tRNA上反密码子互补配对的碱基序列 C. 促进细胞凋亡相关基因的表达将导致被HCV感染的肝细胞异常增殖 D. NS5B抑制剂可成为治疗丙型肝炎的靶点药物 11. 细胞周期可分为间期和分裂期（M期），间期又分为G1期、S期和G2期。下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间（单位：h），下列叙述正确的是（ ） 细胞周期 G1 S G2 M 合计 时长 1．3 2．7 2．9 0．6 7．5 A. G2期细胞内每条染色体含2条染色单体，染色体数目加倍 B. M期细胞内中心体发出星射线形成纺锤体 C. 若用含DNA合成抑制剂的培养液培养4．8 h后，则所有细胞都被阻断在S期 D. 胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同，但G1、S、G2和M期的时间长短不同 12. 某玉米品种含一对等位基因A和a，其中a基因纯合的植株花粉败育，即不能产生花粉，含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的玉米若干，每代均为自由交配直至F2，F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为（　　） A. 3∶1 B. 4∶1 C. 5∶1 D. 8∶1 13. 下图甲表示基因型为AABb的二倍体动物某细胞进行分裂的示意图（1、2为常染色体），图乙为该动物体内正在分裂的某细胞中染色体、核DNA和染色单体的相对数量关系图。若不考虑交叉互换，下列叙述错误的是（　　） A. 图甲细胞中a基因的出现一定是基因突变的结果 B. 该动物只产生基因型为AB和aB两种比例相等的配子 C. 图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的相对数量关系可用图乙表示 D. 图乙表示的不同时期的细胞中染色体数目可能不同 14. 目前研究混杂DNA群体中的特异DNA序列，一般基于两种不同的方法，即DNA克隆和DNA分子杂交，如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 方法①需要限制酶和DNA连接酶 B. 方法②需要解旋酶和DNA聚合酶 C. 方法③需要对探针进行特殊标记 D. 方法①②③都遵循碱基互补配对原则 二、选择题：本大题共5题，每题3分，共15分。每小题不止一个选项符合题意，全选对者得3分，选对但不全者得1分，其他情况不得分。 15. 如图表示某植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的主要过程，其中甲~丁表示生理过程发生的场所，a~e表示物质，相关叙述正确的是（ ） A. 甲和丙中产生的[H]参与相同的代谢过程 B. 乙、丁分别表示线粒体和叶绿体基质 C. 物质d、e均以自由扩散的方式穿越生物膜 D. 给植物提供18O标记的c，18O会出现在e中 16. 生物学上经常利用放射性同位素原子替代非放射性同位素原子，在实验中追踪放射性流向，来确定元素流向，这种实验技术叫做放射性同位素标记法。下列有关放射性同位素标记法说法中，错误的是（　　） A. 用含15N的培养液培养大肠杆菌证明了DNA边解旋边复制的特点 B. 赫尔希和蔡斯用含35S的噬菌体侵染细菌证明了DNA是遗传物质 C. 用H218O的水浇灌植物一段时间后，在H2O、CO2、（CH2O）、O2等物质中可检测到18O D. 在乳腺细胞中注射3H标记的亮氨酸，科学家可以根据放射性追踪分泌蛋白的形成途径 17. 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物，在两对独立遗传的基因(A和a、B和b)的控制下，可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA干扰的方式获得了产油率更高的品种，基本原理如下图所示。下列说法中错误的是（　　） A. 产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为AAbb、aaBB B. 该研究通过抑制基因B表达过程中的翻译阶段来提高产油率 C. 图示表明基因可以通过直接控制蛋白质和脂质的合成来控制性状 D. 图示中过程①、过程②中不会发生T与A的碱基配对现象 18. PCR扩增时，引物设计和退火温度的设定是非常重要的。下列有关叙述正确的是（　　） A. 为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制酶酶切位点 B. 设计引物时，若引物长度过短，则引物与模板链结合的特异性较好 C. 若退火温度过高，则会破坏引物与模板的碱基互补配对 D. PCR扩增n次，获得等长的目的基因片段数目为2n+1-2 19. 动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低。用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用 B. 癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响 C. 鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用减弱 D. 细胞自噬受相关基因调控，自噬过强时会引起细胞凋亡 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 20. 黄瓜是日光温室中栽培最普遍的蔬菜。为提高黄瓜产量，科研人员研究了春季和冬季日变化对温室栽培黄瓜叶片光合速率的影响（如下图所示），同时对两个黄瓜品种的光合产物输出率进行了研究，实验中使用14C标记的CO2对黄瓜叶片饲喂48小时后，经测定环境中相应气体的变化量并计算得到相关数值（如下表所示）。 季节 品种 14C光合产物输出率（%） 14C光合产物在植株各部分的分配 冬季 长春密刺 22.27 2.34 10.66 2.53 农大14号 35.27 3.98 19.80 5.11 春季 长春密刺 51.99 3695 8.78 2.08 农大14号 47.17 23.03 13.68 3.71 （1）实验中黄瓜吸收的CO2参与光合作用的__________阶段，该阶段进行的场所是________________。 （2）图示温室黄瓜叶片的光合速率冬季明显低于春季，从环境因素分析，其主要原因有_______________________。由表中结果推断，冬季日光温室黄瓜叶片光合速率低的生理原因还可能是_______________________________________。 （3）在光合产物输出率实验中采用的研究方法是_______________。黄瓜吸收14C标记的CO2一段时间后，下列哪些物质可能含有14C标记_________。（①纤维素 ②丙酮酸 ③蛋白质） （4）从黄瓜产量的角度分析，春季农民宜选择____________品种种植，依据是______________________。 21. cAMP（环化一磷酸腺苷）是一种细胞内的信号分子，其结构如图甲所示。研究表明，cAMP对初级卵母细胞完成减数第一次分裂有抑制作用，大致机理如图乙所示。请据图回答： （1）由图可知被激活的酶A能催化ATP脱去______并发生环化形成cAMP，cAMP最直接的生理作用是______，cAMP的彻底水解产物有______。 （2）女性在胚胎时期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞，从分子层面分析该过程细胞核内主要的变化是______；初级卵母细胞启动减数第一次分裂则需等到进入青春期之后。依据上图推测，进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是：______，细胞内的cAMP浓度降低，______减少，解除了对减数第一次分裂的抑制作用。 （3）初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数第一次分裂是因为影响了縊缩环，为此搜集了小鼠的初级卵母细胞，在诱导恢复分裂后，用两种特异性药物（药物H和药物F）进行了实验，结果如下图所示。 ①有人准备从小鼠输卵管冲取卵母细胞来作为本实验的材料，你认为是否可行?______，原因是______。 ②根据上述结果推测，药物F对减数分裂的影响类同于图乙中的信号分子。______（1或2），cAMP对减数第一次分裂的影响是________________________________________________。 22. 图甲、图乙是某种雄性动物细胞分裂示意图，图丙表示该动物细胞分裂过程中核DNA数量变化曲线，请据图回答下列问题： （1）图甲细胞含有______对同源染色体，图乙细胞含有_______个染色体组。 （2）图甲和图乙细胞可以同时在该动物的______（器官）中发现，其分别对应图丙的_____段。假设该生物的一个精原细胞中一条染色体上的DNA分子用15N进行标记，并供给14N的原料进行培养，在该细胞分裂形成的精子中，含15N的精子所占比例为_________。 （3）若该雄性动物的基因型为AaBb，则图乙细胞中染色体①上b基因的产生原因是________，基因B与b的分离发生在图丙的________段。 （4）若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为aBb的子细胞，其可能的原因是_____；_____。（必须说明细胞分裂时期和具体的染色体行为） （5）若图乙细胞产生了一个基因型为AB的精子，请画出产生该精子的次级精母细胞分裂后期图，并在图中标注相关基因_______。 23. 已知小鼠皮毛的颜色受一对位于常染色体上的A/a基因及一对未知位置的B/b基因控制，其色素物质的代谢途径如图1所示。此外，基因A和B还与胚胎发育有关，小鼠胚胎必须有酶1或者酶2才能成活。请分析回答下列有关问题： （1）由题干和图中信息可知，由图可知基因可通过__________从而控制生物体的性状，白色雌性小鼠的基因型有_______种。 （2）推测B/b基因在染色体上的位置情况有如图2中Ⅰ～Ⅲ的情况。 为了确定B/b基因在染色体上的位置，选用纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交，产生了足够多的子代（不考虑基因突变和交叉互换）。请预测结果及结论： ①若B/b基因在染色体上的位置如图Ⅰ所示，则亲本基因型分别为________、________，F1表现型是__________，F1中雌雄个体相互交配，F2的表现型及比例为_________。 ②若F1的表现型全为黑鼠，F1中雌雄个体相互交配，F2中的表现型及比例为___________，则可判断B/b基因在染色体上的位如图Ⅱ所示。 ③若F1的表现型及比例为__________，则可判断B/b基因在染色体上的位置如图Ⅲ所示。 （3）若实验结果符合图Ⅲ所示，将F1中雌雄个体相互交配后，理论上F2中出现灰色雄鼠的概率为_______，F2种群中A基因频率为_________。 24. 科研人员发现在人类肿瘤细胞中LMNA基因表达异常，LMNA基因编码的核纤层蛋白与维持细胞核的正常形态有关。科研人员利用CRISPR/Cas9技术对体外培养的HepG2（人源肺癌细胞）细胞株进行基因编辑，获得了LMNA基因敲除的稳定细胞系。 （1）Cas9是一种核酸内切酶，它与sgRNA（向导RNA）构成的复合体能与DNA分子特定碱基序列结合，如图1。作用时sgRNA与DNA单链进行碱基互补配对，然后Cas9催化_________水解，从而使DNA在PAM序列（几乎存在于所有基因中）的______________（填“上游”或“下游”）被切断。 （2）一般来说，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和________（填“相同”或“不同”）的sgRNA结合构成复合体进行相关基因的编辑，其中Cas9对DNA的切割____________（填“具有”或“不具有”）类似于限制酶的“限制性”。 （3）HepG2细胞中没有编码Cas9的基因，需将Cas9基因及sgRNA基因拼接形成拼接基因并与质粒结合导入HepG2细胞，sgRNA的合成需要_____________酶的催化。 （4）用图2中的质粒以及含Cas9-sgRNA拼接基因的DNA片段构建表达载体时，应选用____进行酶切。将构建好的表达载体与用__________处理的细菌置于适宜反应体系中培养。然后将培养的细菌涂布于含___________的平板培养基上，37℃培养，24h后挑取菌落，提取质粒作为模板，选择图3中引物组合________和_________，通过PCR和电泳技术鉴定是否重组成功。 （5）用鉴定成功的工程菌对HepG2细胞进行转染，培养三天后收集HepG2细胞，从分子水平和细胞水平检测导入是否成功。 ①提取HepG2细胞的基因组，对DNA分子的__________________序列进行检测。 ②请写出细胞水平的一项检测指标：__________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2023届高三年级第一学期阶段检测一 生物试卷 （时间：75分钟 总分：100分） 考生注意：1. 本试卷共分两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题。 2. 请将答案直接填涂在答卷纸上。 3. 试卷范围：必修1+必修2的DNA复制+基因工程。 一、选择题：本大题共14题，每题2分，共28分。每小题只有一个选项是最符合题意。 1. 关于下图所示生物或细胞的叙述，正确的是 A. 图甲和图乙没有染色体，遗传信息储存在RNA中 B. 图乙和图丁都能进行光合作用制造有机物 C. 图乙、图丙和图丁均有由纤维素和果胶构成的细胞壁 D. 四幅图的生物维持生命活动的能量都由自身呼吸作用提供 【答案】B 【解析】 【详解】A、图甲为噬菌体，没有细胞结构，图乙为蓝藻，没有细胞核，因此图甲和图乙都没有染色体，但二者的遗传信息储存在DNA中，A错误； B、图乙所示的蓝藻细胞含有藻蓝素和叶绿素，图丁所示的叶肉细胞含有叶绿体，因此都能进行光合作用制造有机物，B正确； C、图丁所示的叶肉细胞有由纤维素和果胶构成的细胞壁，图乙所示的蓝藻和图丙所示的酵母菌的细胞壁不是由纤维素和果胶构成，C错误； D、除了图甲外，其余三幅图的生物维持生命活动的能量都由自身呼吸作用提供，D错误。 故选B。 2. 研究发现，COP膜泡运输是内质网和高尔基体之间物质转运机制之一。内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质。内质网驻留蛋白的羧基端有一段特殊的信号肽，若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡，会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合，将整个蛋白质通过COPI转运膜泡送回内质网。下列叙述正确的是（　　） A. 内质网和高尔基体在结构上通过COP转运膜泡建立联系 B. 如果内质网驻留蛋白上缺乏信号肽，该蛋白质不可能被分泌到细胞外 C. 信号肽与信号肽受体识别与结合的过程说明细胞间存在信息交流 D. 内质网驻留蛋白的合成和转运需要高尔基体的加工 【答案】A 【解析】 【分析】题干信息“内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质。”、“内质网驻留蛋白的羧基端有一段特殊的信号肽，若内质网驻留蛋白被意外包装进入COPⅡ转运膜泡，会从内质网逃逸到高尔基体，此时高尔基体顺面膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合，将整个蛋白质通过COPI转运膜泡送回内质网” 【详解】A、根据题干信息可知，内质网和高尔基体在结构上通过COP转运膜泡建立联系，A正确； B、根据题干信息“高尔基体顺面膜囊区的信号肽受体就会识别信号肽并与之结合，将整个蛋白质通过COPI转运膜泡送回内质网”，因此如果缺乏信号肽，则该蛋白质不会被送回内质网，因此可能被分泌到细胞外，B错误； C、信号肽与信号肽受体识别与结合的过程不是发生在细胞之间的，所以不能说明细胞间存在信息交流，C错误； D、内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质，可见内质网驻留蛋白的合成和转运不需要高尔基体的加工，D错误。 故选A。 【点睛】 3. Na+-K+泵是普遍存在于动物细胞表面的一种载体蛋白，如图所示，它具有ATP酶活性，能将Na+排出细胞外，同时将K+运进细胞内，以维持细胞内外Na+和K+的浓度差。载体蛋白1和载体蛋白2依赖细胞两侧的Na+浓度差完成相应物质的运输。下列叙述错误的是（　　） A. 图中所示过程说明细胞膜具有选择透过性 B. 图中细胞对C6H12O6和K+的吸收方式均为协助扩散 C. 载体蛋白2可能与细胞内pH的调节有关 D. 图中各种载体蛋白不只具有运输功能 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析：载体蛋白1在Na+-K+泵转运离子的过程同时又把Na+从和葡萄糖运进细胞内，而载体蛋白2在Na+-K+泵转运离子的过程同时又把Na+转运到细胞内，把氢离子运出细胞。 【详解】A、图中所示过程说明细胞对物质输入和输出有选择性，说明细胞膜具有选择透过性，A正确； B、K+运进细胞内均需要消耗能量，吸收葡萄糖利用钠离子通过载体蛋白1顺浓度梯度运输产生的势能进行主动运输，图中细胞对C6H12O6和K+的吸收方式属于主动运输，B错误； C、载体蛋白2可以将氢离子运出细胞外，可能与细胞内pH的调节有关，C正确； D、“Na+-K+泵”具有ATP酶活性，也可协助钠离子和钾离子运输，所以Na+-K+泵既有运输功能，又有催化功能，D正确。 故选B。 4. 在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察（如下图所示）。下列有关叙述正确的是　　 A. 为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤 B. 质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐减弱 C. 质壁分离和复原的过程中，水分子进出细胞的方式均为被动运输 D. 吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 【答案】C 【解析】 【分析】据图可知，第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的正常状态，第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蒸馏水中的质壁分离复原状态。 【详解】A. 不可以省略第一次显微观察步骤，这一步的观察现象要作为对照，A错误； B. 质壁分离过程中细胞吸水能力逐渐增强，B错误； C. 质壁分离和复原的过程中，水分子进出细胞的方式均为被动运输，C正确； D. 吸水纸的主要作用是吸引液体在盖玻片下移动，使植物细胞完全浸在液体中，D错误。 故选C。 5. ATP是细胞中重要的高能磷酸化合物，图1为ATP的结构，图2为ATP与ADP的相互转化，以下说法错误的是（　　） A. 图1的ATP是细胞生命活动的直接能源，其中的A代表腺苷 B. 图2中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能 C. 在无氧与有氧的条件下，细胞质基质中都可发生图2向左的反应 D. 酶1和酶2的作用结果不同，但机理都是降低化学反应的活化能 【答案】A 【解析】 【分析】图1表示ATP，字母A表示腺嘌呤，b、c为高能磷酸键，五边形表示核糖，圆形表示磷酸基团。图2中酶1催化的反应是ATP的水解；酶2催化的反应是ATP的合成。 【详解】A、图1的ATP是细胞生命活动的直接能源，其中的A代表腺嘌呤，A错误； B、图2中，ATP合成时所需要的能量可以来源于光合作用中色素分子所吸收的光能、呼吸作用中有机物氧化分解所释放的化学能，ATP水解释放的能量可以转化为用于生物发光的光能和用于吸能反应的化学能，B正确； C、细胞有氧呼吸与无氧呼吸均可产生能量用于合成ATP，故在无氧与有氧的条件下，细胞质基质中都可发生图2向左的反应，C正确； D、酶1催化ATP水解，酶2催化ATP合成，酶1和酶2的作用结果不同，但机理都是降低化学反应的活化能，D正确。 故选A。 6. 如果将含有两对同源染色体的精原细胞的DNA分子用15N标记，并供给14N的原料，让其先进行一次有丝分裂，然后进行减数分裂，下列有关叙述错误的是（ ） A. 在减数第一次分裂过程中，细胞内有4个被15N标记的DNA B. 在产生的8个精子中，最多有4个精子不含15N标记的DNA C. 在减数第二次分裂中，细胞内含有2条被15N标记的染色体 D. 在减数第二次后期，细胞内被15N标记的DNA数目可能是4个，也可能是2个 【答案】D 【解析】 【分析】该精原细胞经一次有丝分裂后，形成的两个精原细胞中每条染色体均含15N，精原细胞进行减数分裂，复制得到的染色体中一条染色单体含15N，一条染色单体不含15N，减Ⅰ后期同源染色体分离，形成的两个次级精母细胞。减Ⅱ后期姐妹染色单体分离，形成的两个染色体一个含15N，一个不含15N，则两个含15N的染色体可能同时进入同一个精细胞，也可能分别进入两个精细胞。 【详解】AB、有丝分裂过程中DNA进行半保留复制，在减数第一次分裂过程中，细胞内有4个被15N标记的DNA，由于减Ⅱ后期姐妹染色单体分离，形成的两个染色体一个含15N，一个不含15N，两个含15N的染色体可能同时进入同一个精细胞，所以在产生的8个精子中，最多有4个精子不含15N标记的DNA，AB正确； C、由于在减数第一次分裂中同源染色体分离，所以在减数第二次分裂中，细胞内含有2条被15N标记的染色体，C正确； D、在减数第二次后期，细胞内被15N标记的DNA数目只能是2个，D错误。 故选D。 7. 某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，F1随机交配获得F2。以下分析错误的是（　　） A. 自然界中，该高等动物白色个体的基因型共有5种，黑色和黄色各有2种 B. 若F2中黑色：黄色：白色个体之比接近3：3：10，则两对基因独立遗传 C. 若检测F2中的黑色个体是纯合子还是杂合子，可将其与白色纯合子杂交 D. 若F1减数分裂时两对基因发生了重组，则增强了生物变异多样性 【答案】C 【解析】 【分析】本题主要考查基因的分离定律和自由组合定律。据题意可知，白色的基因型为A_ B_ 、aabb，黄色个体的基因型为aaB_，黑色个体的基因型为A_ bb，用纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，则亲本的基因型为aaBB和AAbb。 【详解】A、该高等动物白色个体的基因型共有AABB、AaBB、AaBb、 AABb、aabb共5种 ，黄色个体的基因型为aaBB和aaBb共2种，黑色个体的基因型为AAbb和Aabb共2种，A正确； B、若F2中黑色：黄色：白色个体之比接近3：3：10，即F2的表现型之和为16，是9：3：3：1的变式，说明控制毛色的两对等位基因位于两对非同源染色体上，能独立遗传，遵循基因的自由组合定律，B正确； C、若检测F2中的黑色个体A_ bb是纯合子还是杂合子，可进行测交实验，即选择基因型为aabb的白色纯合子与之杂交，但白色纯合子还有AABB，故不能用白色纯合子进行检测，C错误； D、若F1减数分裂时两对基因发生了重组，就会产生多种配子，能丰富后代的多样性，则增强了生物变异的多样性，D正确。 故选C。 8. 下图为某植物叶肉细胞中两种膜结构以及发生的生化反应模式图。下列有关叙述正确的是（　　） A. 图1、2中的两种生物膜上都发生了相同形式的能量转换 B. 图1中的A是[H]，图2中的B全来自丙酮酸和H2O C. 图1、图2中生物膜来自不同细胞器，其主要成分不同 D. 两种生物膜除了产生上述物质外，还均可产生ATP 【答案】D 【解析】 【分析】题图分析：图1因为存在色素分子，并且能发生水的光解，说明是类囊体薄膜；图2结构发生还原氢的氧化，说明是有氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体的内膜上。 【详解】A、图l、2中的两种生物膜上都发生能量的转换，但转换形式不同，前者光能转换成活跃的化学能，后者稳定的化学能转换成活跃的化学能和热能，A错误； B、图l中的A是[H]，图2中的B来自葡萄糖和H2O，B错误； C、图1、图2中的生物膜来自不同细胞器，但其主要成份相同，都是蛋白质和磷脂分子，C错误； D、图l膜是类囊体薄膜，还能发生ATP的合成；图2膜发生的是还原氢的氧化，发生在线粒体的内膜上，能够形成大量的ATP，D正确。 故选D。 9. 某校生物兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验。他们对室内空气中CO2含量进行了24h测定，并根据数据绘制成下图曲线。图中表示光合速率等于呼吸速率的点是（ ） A. a、b B. b、c C. a、c D. a、d 【答案】B 【解析】 【分析】据图分析：图中曲线表示温室内CO2含量的变化，曲线上升时，表示呼吸作用大于光合作用或只进行呼吸作用；曲线下降时，表示光合作用大于呼吸作用，即二氧化碳的消耗大于产生。 【详解】分析曲线可知，ab 段表示二氧化碳浓度是升高的，表示光合作用小于呼吸作用，b 点时二氧化碳浓度不再升高，说明光合速率等于呼吸速率，bc段表示二氧化碳浓度降低，说明光合作用大于呼吸作用，c点时二氧化碳浓度不再下降，说明光合速率等于呼吸速率，因此在曲线中，光合速率与呼吸速率相等的点是b、c两点，B正确。 故选B。 10. 科学家哈维·阿尔特、查尔斯·赖斯以及迈克尔·霍顿，因在丙型肝炎病毒（HCV）研究方面所做出的贡献面获得诺贝尔生理学或医学奖。HCV是一种具包膜的单链+RNA病毒，该+RNA能作为翻译的模板合成包括RNA依赖的RNA聚合酶NS5B在内的多种病毒蛋白，经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞。HCV通过抵抗细胞凋亡而影响机体对被病毒感染细胞的清除，使病毒在肝细胞内持续复制而造成肝损伤。下说法错误的是（ ） A. 肝细胞表面的脂蛋白受体可能介导HCV对肝细胞的入侵 B. 该病毒+RNA上含有与tRNA上反密码子互补配对的碱基序列 C. 促进细胞凋亡相关基因的表达将导致被HCV感染的肝细胞异常增殖 D. NS5B抑制剂可成为治疗丙型肝炎的靶点药物 【答案】C 【解析】 【分析】病毒是一类没有细胞结构的生物，主要有由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。 【详解】A、由HCV经血液循环与脂蛋白结合后感染肝细胞可知，肝细胞表面的脂蛋白受体可能介导HCV对肝细胞的入侵，A正确； B、该+RNA能作为翻译的模板合成包括RNA依赖的RNA聚合酶NS5B在内的多种病毒蛋白，所以说该病毒+RNA上含有与tRNA上反密码子互补配对的碱基序列（即密码子），B正确； C、HCV能够抵抗细胞凋亡使病毒在肝细胞内持续复制而造成肝损伤，而不是促进细胞凋亡相关基因的表达将导致被HCV感染的肝细胞异常增殖，C错误； D、NS5B抑制剂即RNA聚合酶抑制剂，因为能抑制RNA复制，所以能抑制病毒繁殖，因而可成为治疗丙型肝炎的靶点药物，D正确。 故选C。 11. 细胞周期可分为间期和分裂期（M期），间期又分为G1期、S期和G2期。下表为实验测得离体培养的胡萝卜根尖细胞的细胞周期各阶段时间（单位：h），下列叙述正确的是（ ） 细胞周期 G1 S G2 M 合计 时长 1．3 2．7 2．9 0．6 7．5 A. G2期细胞内每条染色体含2条染色单体，染色体数目加倍 B. M期细胞内中心体发出星射线形成纺锤体 C. 若用含DNA合成抑制剂的培养液培养4．8 h后，则所有细胞都被阻断在S期 D. 胡萝卜各组织细胞周期时间长短相同，但G1、S、G2和M期的时间长短不同 【答案】C 【解析】 【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期历时长，占细胞周期的90%—95%，其中G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，为S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成。 【详解】A、G2期细胞内每条染色体含2条染色单体，但染色体数目不变，A错误； B、胡萝卜根尖细胞内无中心体，M期从细胞的两极发出纺锤丝，形成梭形的纺锤体，B错误； C、S期最主要的特征是DNA的合成，用含DNA合成抑制剂的培养液培养4．8 h，G1期和S期细胞被阻断在S期，刚完成DNA复制的细胞还需要经过G2期、M期和G1期，共需要2．9+0．6+1．3=4．8h，因此用含DNA合成抑制剂的培养液培养4．8 h，则所有细胞都被阻断在S期，C正确； D、胡萝卜各组织细胞周期时间长短不同，G1、S、G2和M期的时间长短也不同，D错误。 故选C。 12. 某玉米品种含一对等位基因A和a，其中a基因纯合的植株花粉败育，即不能产生花粉，含A基因的植株完全正常。现有基因型为Aa的玉米若干，每代均为自由交配直至F2，F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为（　　） A. 3∶1 B. 4∶1 C. 5∶1 D. 8∶1 【答案】C 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】基因型为Aa的个体自由交配后，F1代的基因型及比例是：AA： Aa：aa=1 ：2： 1，其中aa花粉败育，进行自由交配时，F1产生的雌配子的基因型及比例是A：a=1：1，雄配子的基因型及比例是A：a=2： 1，所以，自由交配得F2中 aa的基因型占比=1/2×1/3=1/6， A_ 的基因型占比=5/6，所以F2植株中正常植株与花粉败育植株的比例为5：1，C正确，ABD错误。 故选C。 13. 下图甲表示基因型为AABb的二倍体动物某细胞进行分裂的示意图（1、2为常染色体），图乙为该动物体内正在分裂的某细胞中染色体、核DNA和染色单体的相对数量关系图。若不考虑交叉互换，下列叙述错误的是（　　） A. 图甲细胞中a基因的出现一定是基因突变的结果 B. 该动物只产生基因型为AB和aB两种比例相等的配子 C. 图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的相对数量关系可用图乙表示 D. 图乙表示的不同时期的细胞中染色体数目可能不同 【答案】B 【解析】 【分析】分析甲图：甲细胞不含同源染色体，着丝点整齐的排列在赤道板上，故该细胞处于减数第二次分裂中期；分析乙图，染色体：核DNA：染色单体=1：2：2，说明该细胞中染色体着丝点未分裂，可能处于有丝分裂前期、中期，减数第一次分裂，或者减数第二次分裂前期、中期，据此分析。 【详解】A. 该生物的基因型为AABb，因此图甲细胞中a基因的出现一定是基因突变的结果，A正确； B、该动物能产生基因型为AB、aB、Ab三种配子，B错误； C、图甲细胞内染色体、核DNA和染色单体的数量关系可用图乙表示，即染色体：核DNA：染色单体=1：2：2，C正确； D、图乙可表示的不同细胞时期中染色体数目可能不同，如减数第一次分裂和减数第二次分裂前期、中期细胞中染色体：核DNA：染色单体之比均为1：2：2，但染色体数目不同，D正确。 故选B。 14. 目前研究混杂DNA群体中的特异DNA序列，一般基于两种不同的方法，即DNA克隆和DNA分子杂交，如图所示。下列有关叙述错误的是（ ） A. 方法①需要限制酶和DNA连接酶 B. 方法②需要解旋酶和DNA聚合酶 C. 方法③需要对探针进行特殊标记 D. 方法①②③都遵循碱基互补配对原则 【答案】B 【解析】 【分析】1、DNA分子克隆(或基因克隆)：是指在体外将DNA分子片段与载体DNA片段连接，转入细胞获得大量拷贝的过程。其基本步骤包括：制备目的基因→将目的基因与载体用限制性内切酶切割和连接，制成重组DNA→导入宿主细胞→筛选、鉴定→扩增和表达。 2、DNA分子杂交的基础是具有互补碱基序列的DNA分子，可以通过碱基对之间形成氢键等，形成稳定的双链区。在进行DNA分子杂交前，先要将两种生物的DNA分子从细胞中提取出来，再通过加热或提高pH的方法，将双链DNA分子分离成为单链，这个过程称为变性。然后，将两种生物的DNA单链放在一起杂交，其中一种生物的DNA单链事先用同位素进行标记。如果两种生物DNA分子之间存在互补的部分，就能形成双链区。由于同位素被检出的灵敏度高，即使两种生物DNA分子之间形成百万分之一的双链区，也能够被检出。 【详解】A、方法①中将目的基因与载体用限制性内切酶切割和连接制成DNA重组，需要限制酶和DNA连接酶，A正确； B、方法②体外扩增技术中高温变性-退火-延伸，不需要解旋酶，B错误； C、方法③需要对探针进行特殊标记，这样才能特异性检测，C正确； D、方法①②③都遵循碱基互补配对原则，D正确。 故选B。 二、选择题：本大题共5题，每题3分，共15分。每小题不止一个选项符合题意，全选对者得3分，选对但不全者得1分，其他情况不得分。 15. 如图表示某植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的主要过程，其中甲~丁表示生理过程发生的场所，a~e表示物质，相关叙述正确的是（ ） A. 甲和丙中产生的[H]参与相同的代谢过程 B. 乙、丁分别表示线粒体和叶绿体基质 C. 物质d、e均以自由扩散的方式穿越生物膜 D. 给植物提供18O标记的c，18O会出现在e中 【答案】BCD 【解析】 【分析】如图表示某植物叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的主要过程，其中甲发生了光反应，表示叶绿体类囊体薄膜，丁发生了光合作用暗反应，为叶绿体基质，丙发生有氧呼吸第一阶段，为细胞质基质，乙中进行有氧呼吸的第二、三阶段，为线粒体。其中a为ATP，b为丙酮酸，c为水，d为氧气，e为二氧化碳。 【详解】A、甲发生了光反应，产生的[H]参与暗反应，丙发生有氧呼吸第一阶段，产生的[H]参与有氧呼吸第三阶段，生成水，A错误； B、乙中进行有氧呼吸的第二、三阶段，为线粒体，丁发生了光合作用暗反应，为叶绿体基质，B正确； C、d为氧气，e为二氧化碳，均以自由扩散的方式穿越生物膜，C正确； D、给植物提供18O标记的水，参与有氧呼吸第二阶段18O会出现在二氧化碳中，D正确。 故选BCD。 16. 生物学上经常利用放射性同位素原子替代非放射性同位素原子，在实验中追踪放射性流向，来确定元素流向，这种实验技术叫做放射性同位素标记法。下列有关放射性同位素标记法的说法中，错误的是（　　） A. 用含15N的培养液培养大肠杆菌证明了DNA边解旋边复制的特点 B. 赫尔希和蔡斯用含35S的噬菌体侵染细菌证明了DNA是遗传物质 C. 用H218O的水浇灌植物一段时间后，在H2O、CO2、（CH2O）、O2等物质中可检测到18O D. 在乳腺细胞中注射3H标记的亮氨酸，科学家可以根据放射性追踪分泌蛋白的形成途径 【答案】ABC 【解析】 【分析】1、同位素标记法在生物学中是一种重要的研究手段，在生物课本中：分泌蛋白的形成过程、光合作用中水的来源和二氧化碳的转移途径、噬菌体侵染细菌实验、DNA分子的半保留复制等均利用了该手段。 2、DNA复制方式主要是半保留复制。 3、H2O参与有氧呼吸第二阶段产生CO2，CO2可参与光合作用中的碳反应。 【详解】A、用含15N的培养液培养大肠杆菌证明了DNA半保留复制方式，15N不具有放射性，A错误； B、赫尔希和蔡斯用含35S的噬菌体侵染细菌时，噬菌体的蛋白质没有进入细菌，不能证明DNA是遗传物质，B错误； C、用H218O浇灌植物一段时间后，在H2O、CO2(水参与有氧呼吸第二阶段产生二氧化碳)、（CH2O)（含有18O标记的二氧化碳参与光合作用暗反应）、O2（水参与光合作用光反应中水的光解产生氧气）等物质中可检测到18O，15N不具有放射性，C错误； D、在乳腺细胞中注射3H标记的亮氨酸，科学家可以根据放射性追踪分泌蛋白的形成途径，被标记的亮氨酸按照时间的先后出现在不同细胞器或细胞结构，并最终分泌到细胞外，D正确。 故选ABC。 17. 磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)是某油料作物细胞中的一种中间代谢产物，在两对独立遗传的基因(A和a、B和b)的控制下，可转化为油脂或蛋白质。某科研小组通过RNA干扰的方式获得了产油率更高的品种，基本原理如下图所示。下列说法中错误的是（　　） A. 产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为AAbb、aaBB B. 该研究通过抑制基因B表达过程中的翻译阶段来提高产油率 C. 图示表明基因可以通过直接控制蛋白质和脂质的合成来控制性状 D. 图示中过程①、过程②中不会发生T与A的碱基配对现象 【答案】ACD 【解析】 【分析】分析题意和题图:基因A控制合成酶a，使PEP转化为油脂。基因B的链2正常表达出酶b，可使PEP转化为蛋白质。以基因B的链1诱导转录出的RNA可与链2正常转录出的mRNA形成双链RNA，干扰酶b的合成，抑制PEP转化为蛋白质，从而提高油脂产量。 【详解】A、根据图示可分析出产油率高植株和产蛋白高植株的基因型分别为A_ bb、aaB_ ，A错误； B、当抑制基因B表达后,其形成的RNA会与mRNA形成双链，从而通过抑制翻译过程减少酶b的量，使PEP形成油脂，提高产油率，B正确； C、图示表明基因是通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状，C错误； D、图示中过程①与过程②分别由基因B中的链1、链2转录,转录时DNA上的碱基T与RNA上的碱基A能发生互补配对，D错误。 故选ACD。 【点睛】本题结合图解，考查遗传信息的转录和翻译、基因与性状的关系，要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程，识记基因控制性状的途径，能正确分析题图，从中提取有效信息准确答题。 18. PCR扩增时，引物的设计和退火温度的设定是非常重要的。下列有关叙述正确的是（　　） A. 为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制酶酶切位点 B. 设计引物时，若引物长度过短，则引物与模板链结合的特异性较好 C. 若退火温度过高，则会破坏引物与模板的碱基互补配对 D. PCR扩增n次，获得等长的目的基因片段数目为2n+1-2 【答案】AC 【解析】 【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定的DNA片段的核酸合成技术，利用的原理是DNA复制，需要条件有模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶），过程包括：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。 【详解】A、获得目的基因后一般需要将目的基因连接到质粒上，在引物上加酶切位点可以使后续的连接过程简单、可控，A正确； B、特异性一般通过引物长度和退火温度控制，若引物长度过短，则引物与模板链结合的特异性较差，B错误； C、退火的目的是让引物与DNA模板靠碱基互补配对而形成部分双链，温度过高会使形成的部分双链不稳定，即“破坏引物与模板间的碱基对”，C正确； D、根据DNA的半保留复制特点，PCR扩增n次，前2次循环后4个DNA均不等长，第3次开始出现等长基因片段，共获得等长基因片段数目为2n-2n，D错误。 故选AC。 19. 动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低。用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞自噬在细胞废物清除、结构重建中发挥着重要作用 B. 癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响 C. 鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用减弱 D. 细胞自噬受相关基因调控，自噬过强时会引起细胞凋亡 【答案】ABD 【解析】 【分析】分析题意，癌细胞中抑痛基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，因此，NOR1蛋白含量低，经过DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，NOR1 蛋白含量升高，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制，显然癌变细胞中自噬比较普遍，该现象的抑制使得癌细胞增殖受到抑制，据此可推测自噬过程能为癌变细胞提供原料。 【详解】A、根据题干信息可知，细胞自噬在细胞废物清除、结构重建、生长发育中发挥着重要作用，A正确； B、根据题干信息分析，鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，导致NOR1蛋白含量低，经过DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，NOR1蛋白含量升高，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制，推测癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响，从而缓解癌细胞增殖过程中对营养的需求，B正确； C、NOR1基因表达，自噬体囊泡难以形成，自噬作用被抑制，则鼻咽细胞癌变后，NOR1基因转录受到抑制，自噬作用增强，C错误； D、题目显示NOR1基因的表达能阻止细胞自噬的发生，显然细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡有关，自噬过强时会引起细胞凋亡，D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 20. 黄瓜是日光温室中栽培最普遍的蔬菜。为提高黄瓜产量，科研人员研究了春季和冬季日变化对温室栽培黄瓜叶片光合速率的影响（如下图所示），同时对两个黄瓜品种的光合产物输出率进行了研究，实验中使用14C标记的CO2对黄瓜叶片饲喂48小时后，经测定环境中相应气体的变化量并计算得到相关数值（如下表所示）。 季节 品种 14C光合产物输出率（%） 14C光合产物在植株各部分的分配 冬季 长春密刺 22.27 2.34 10.66 2.53 农大14号 35.27 3.98 19.80 5.11 春季 长春密刺 51.99 36.95 8.78 2.08 农大14号 47.17 23.03 13.68 3.71 （1）实验中黄瓜吸收CO2参与光合作用的__________阶段，该阶段进行的场所是________________。 （2）图示温室黄瓜叶片的光合速率冬季明显低于春季，从环境因素分析，其主要原因有_______________________。由表中结果推断，冬季日光温室黄瓜叶片光合速率低的生理原因还可能是_______________________________________。 （3）在光合产物输出率实验中采用的研究方法是_______________。黄瓜吸收14C标记的CO2一段时间后，下列哪些物质可能含有14C标记_________。（①纤维素 ②丙酮酸 ③蛋白质） （4）从黄瓜产量的角度分析，春季农民宜选择____________品种种植，依据是______________________。 【答案】（1） ①. 暗反应 ②. 叶绿体（基质） （2） ①. 冬季光照强度和温度比春季低 ②. 在冬季光合产物输出率低，光合产物在叶片中积累，抑制了光合作用 （3） ①. 同位素标记法（同位素示踪法） ②. ①②③ （4） ①. 长春密刺 ②. 光合产物输出率高、光合产物在瓜处分配比例高 【解析】 【分析】1、分析题图可知：冬季日光温室黄瓜叶片光合速率明显低于春季，这是由于冬季的光照弱且光照时间短，气温和地温较低，春季的光照强且光照时间长，气温和地温较高的原因。 2、光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生还原氢与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物。 【小问1详解】 二氧化碳在光合作用过程中参与暗反应阶段的二氧化碳固定过程，暗反应的场所是叶绿体（基质）。 【小问2详解】 光照强度可通过影响光反应来影响光合速率，温度可通过影响酶的活性来影响光合速率，由于冬季光照强度和温度较春季的要低，所以冬季日光温室黄瓜叶片光合速率明显低于春季。据表分析，光合作用的产物在叶片中积累，抑制了光合作用，所以冬季日光温室黄瓜叶片光合速率低的原因还可能是在冬季栽培条件下其光合产物输出率低，光合产物在叶片中积累，抑制了光合作用。 【小问3详解】 本实验采用了14C标记CO2，故采用的研究方法是同位素标记法（同位素示踪法）。14C标记的CO2可用于二氧化碳的固定， 产生纤维素、淀粉等多糖，淀粉可水解成葡萄糖，而葡萄糖经呼吸作用等过程转移到其他含碳有机物如丙酮酸等物质中，也可转化到蛋白质中，故选①②③。 【小问4详解】 表中春季时光合作用产物输出率和光合产物在植株各部分的分配中，长春密刺比农大14号的光合产物输出率高，且长春密刺比农大14号的光合产物在瓜处分配比例高，能够增多产量，所以长春密刺更适合春季栽培。 【点睛】本题考查了光合作用的过程，呼吸作用和光合作用在物质上的联系、影响光合作用的环境因素等相关知识点，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力。 21. cAMP（环化一磷酸腺苷）是一种细胞内的信号分子，其结构如图甲所示。研究表明，cAMP对初级卵母细胞完成减数第一次分裂有抑制作用，大致机理如图乙所示。请据图回答： （1）由图可知被激活的酶A能催化ATP脱去______并发生环化形成cAMP，cAMP最直接的生理作用是______，cAMP的彻底水解产物有______。 （2）女性在胚胎时期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞，从分子层面分析该过程细胞核内主要的变化是______；初级卵母细胞启动减数第一次分裂则需等到进入青春期之后。依据上图推测，进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是：______，细胞内的cAMP浓度降低，______减少，解除了对减数第一次分裂的抑制作用。 （3）初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。有人认为cAMP抑制减数第一次分裂是因为影响了縊缩环，为此搜集了小鼠的初级卵母细胞，在诱导恢复分裂后，用两种特异性药物（药物H和药物F）进行了实验，结果如下图所示。 ①有人准备从小鼠输卵管冲取卵母细胞来作为本实验的材料，你认为是否可行?______，原因是______。 ②根据上述结果推测，药物F对减数分裂的影响类同于图乙中的信号分子。______（1或2），cAMP对减数第一次分裂的影响是________________________________________________。 【答案】（1） ①. 两个磷酸基团（PPi） ②. 使酶P活化（使R与酶P分离） ③. 磷酸、核糖、腺嘌呤 （2） ①. DNA的复制 ②. 信号分子2作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A活性（ATP的水解、cAMP的形成） ③. 活化的酶P （3） ①. 不可行 ②. 输卵管中冲取的卵母细胞基本已完成减数第一次分裂 ③. 1 ④. 阻止缢缩环的形成、干扰缢缩环的定位（在卵母细胞上分布的位置） 【解析】 【分析】1、分析图甲：cAMP（环化一磷酸腺苷）是一种细胞内的信号分子。 2、分析图乙：信号分子2作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A，细胞内的cAMP浓度降低，活化的酶P减少，解除了对减数第一次分裂的抑制作用。 3、分析柱形图：只加药物F时，没有完成减数第一次分裂的细胞增多，且此时产生两个体积相近的细胞；只加药物H时，没有完成减数第一次分裂的细胞减少。 【小问1详解】 由图可知，被激活的酶A能催化ATP脱去两个磷酸基团并发生环化形成cAMP，cAMP能使酶P活化(使R与酶P分离)；cAMP的彻底水解产物有磷酸、核糖、腺嘌呤。 【小问2详解】 卵原细胞经过减数第一次分裂前的间期发育为初级卵母细胞，女性在胎儿期卵原细胞就发育成为初级卵母细胞，从分子层面分析该过程细胞核内主要的变化是DNA的复制。依据上图推测，进入青春期后女性的初级卵母细胞恢复分裂的信号途径是：信号分子2作用于S2蛋白，通过G2蛋白抑制酶A，细胞内的cAMP浓度降低，活化的酶P减少，解除了对减数第一次分裂的抑制作用。 【小问3详解】 ①初级卵母细胞是由卵原细胞经过减数第一次分裂间期的染色体复制后形成的，场所是卵巢，因此应从小鼠的卵巢中获取初级卵母细胞，输卵管中冲取的卵母细胞基本已完成减数第一次分裂，因此有人准备从小鼠输卵管冲取卵母细胞来作为本实验的材料的想法是不可行的。②根据图中结果可知，只加药物F时，没有完成减数第一次分裂的细胞增多，且此时产生两个体积相近的细胞，只加药物H时，没有完成减数第一次分裂的细胞减少，这说明药物H特异性抑制酶P，药物F特异性激活酶A，药物F对减数分裂的影响类同于图乙中的信号分子1。由实验结果分析，CAMP抑制减数第一次分裂的原因可能是阻止缢缩环的形成及干扰缢缩环的定位(在卵母细胞上分布的位置)。 22. 图甲、图乙是某种雄性动物细胞分裂示意图，图丙表示该动物细胞分裂过程中核DNA数量变化曲线，请据图回答下列问题： （1）图甲细胞含有______对同源染色体，图乙细胞含有_______个染色体组。 （2）图甲和图乙细胞可以同时在该动物的______（器官）中发现，其分别对应图丙的_____段。假设该生物的一个精原细胞中一条染色体上的DNA分子用15N进行标记，并供给14N的原料进行培养，在该细胞分裂形成的精子中，含15N的精子所占比例为_________。 （3）若该雄性动物的基因型为AaBb，则图乙细胞中染色体①上b基因的产生原因是________，基因B与b的分离发生在图丙的________段。 （4）若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为aBb的子细胞，其可能的原因是_____；_____。（必须说明细胞分裂时期和具体的染色体行为） （5）若图乙细胞产生了一个基因型为AB的精子，请画出产生该精子的次级精母细胞分裂后期图，并在图中标注相关基因_______。 【答案】（1） ①. 4 ②. 2 （2） ①. 精巢 ②. bc、ef ③. 50% （3） ①. 基因突变 ②. ef、fg（或eg） （4） ①. 减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离 ②. 减数第二次分裂后期染色体①上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极 （5） 【解析】 【分析】分析题图：图甲细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；图乙细胞含有同源染色体，且同源染色体联会形成四分体，处于减数第一次分裂前期；图丙表示该动物细胞分裂时期核DNA数量变化曲线，其中d点之前表示有丝分裂过程中DNA含量变化规律，而d点之后表示减数分裂过程中DNA含量变化规律。 【小问1详解】 同源染色体指的是一般大小形态相同、一条来自父方一条来自母方。染色体组指的是一个二倍体生物的配子中的全部染色体。结合图示分析可知，图甲细胞含有4对同源染色体，图乙细胞含有2个染色体组。 【小问2详解】 图甲、图乙是某种雄性动物细胞分裂示意图，图甲细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；图乙细胞含有同源染色体，且同源染色体联会形成四分体，处于减数第一次分裂前期，既能进行有丝分裂又能进行减数分裂，因此图甲和图乙细胞可以同时在该动物的精巢。 有丝分裂细胞中DNA复制一次，末期减半一次，减数分裂DNA复制一次，连续减半两次，因此d之前代表有丝分裂，d之后代表减数分裂。 图甲和图乙细胞分别对应图丙的bc、ef。精原细胞中一条染色体上的DNA分子用15N进行标记，并供给14N的原料进行培养，复制后该染色体的两个DNA都是一条链含有15N，一条链含有14N，其余染色体全都是14N，减数第一次分裂同源染色体分离，减数第二次分裂姐妹染色单体分离，因此在该细胞分裂形成的精子中，含15N的精子所占比例为50%。 【小问3详解】 若该雄性动物的基因型为AaBb，则图乙细胞中染色体①上b基因的产生原因是基因突变。①上的B和②上的b分离发生在减数第一次分裂后期，对应图丙的ef，①上的B和b分离发生在减数第二次分裂后期，对应图丙的fg。 【小问4详解】 若图乙细胞分裂完成后形成了基因型为aBb的子细胞，其可能的原因是减数第一次分裂后期同源染色体①和②没有分离或者减数第二次分裂后期染色体①上姐妹染色单体分开后没有移向细胞两极。 【小问5详解】 若图乙细胞产生了一个基因型为AB的精子，结合图乙可知，对应的次级精母细胞基因型为AABb。次级精母细胞分裂后期的特点是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，如图所示： 23. 已知小鼠皮毛的颜色受一对位于常染色体上的A/a基因及一对未知位置的B/b基因控制，其色素物质的代谢途径如图1所示。此外，基因A和B还与胚胎发育有关，小鼠胚胎必须有酶1或者酶2才能成活。请分析回答下列有关问题： （1）由题干和图中信息可知，由图可知基因可通过__________从而控制生物体的性状，白色雌性小鼠的基因型有_______种。 （2）推测B/b基因在染色体上的位置情况有如图2中Ⅰ～Ⅲ的情况。 为了确定B/b基因在染色体上的位置，选用纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠杂交，产生了足够多的子代（不考虑基因突变和交叉互换）。请预测结果及结论： ①若B/b基因在染色体上的位置如图Ⅰ所示，则亲本基因型分别为________、________，F1表现型是__________，F1中雌雄个体相互交配，F2的表现型及比例为_________。 ②若F1的表现型全为黑鼠，F1中雌雄个体相互交配，F2中的表现型及比例为___________，则可判断B/b基因在染色体上的位如图Ⅱ所示。 ③若F1的表现型及比例为__________，则可判断B/b基因在染色体上的位置如图Ⅲ所示。 （3）若实验结果符合图Ⅲ所示，将F1中雌雄个体相互交配后，理论上F2中出现灰色雄鼠的概率为_______，F2种群中A基因频率为_________。 【答案】（1） ①. 控制酶的合成进而控制代谢过程 ②. 2 （2） ①. AAbb ②. aaBB ③. 皆为黑色（雌雄皆为黑色） ④. 黑鼠:灰鼠:白鼠＝3:1:1 ⑤. 黑鼠:灰鼠:白鼠＝2:1:1 ⑥. 黑色雌鼠:灰鼠雄鼠＝1:1 （3） ①. 3/14 ②. 4/7 【解析】 【分析】1、分析图可知两个基因通过控制两种酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。 2、基因与性状不是简单的对应关系，大多数情况下，一对基因控制一种性状，但是一对基因也可能与多种性状有关，一个性状也可能由多对基因控制。 3、基因位于两对不同的染色体上，两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律；基因位于同一对染色体上，遵循基因分离定律。 4、根据题意和图可得：白鼠基因型为aaB_，灰鼠基因型为A_bb、黑鼠基因型为A_B_，基因型为aabb个体不能成活。 【小问1详解】 图中两个基因通过控制两种酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；小鼠胚胎必须有酶1或者酶2才能成活所以白色小鼠的基因型由aaBB,aaBb两种基因型。 【小问2详解】 由图I可知A/a基因和B/b基因位于两对不同的常染色体上，两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，并且I的基因型为AaBb,亲本为纯种的灰色雌鼠和白色雄鼠，所以亲本基因型分别为AAbb、aaBB，F1表现型是皆为黑色；F1基因型为AaBb,雌雄个体相互交配，小鼠胚胎必须有酶1或者酶2才能成活，由此可得F2的表现型及比例为黑鼠：灰鼠：白鼠=9：3：3（或3：1：1）； 如图Ⅱ所示基因位于同一对染色体上，遵循基因分离定律，若F1的表现型全为黑鼠，F1中雌雄个体相互交配，F2中的表现型及比例为黑鼠：灰鼠：白鼠=2：1：1，则可判断B/b基因在染色体上的位置如图Ⅱ所示； 如图Ⅲ所示基因位于两对不同的染色体上，两对基因独立遗传，遵循基因的自由组合定律，若F1的表现型及比例为黑色雌鼠：灰鼠雄鼠=1：1，则可判断B/b基因在染色体上的位置如图Ⅲ所示。 【小问3详解】 若实验结果符合图Ⅲ，将F1中雌雄个体（AaXBXb、AaXbY）相互交配后，理论上F2中基因型aaXbXb（1/16）和aaXbY（1/16）的胚胎不能发育，出现灰色雄鼠（A-XbY）的概率为3/4×1/4÷（1-1/16-1/16）=3/14，由于aaXbXb（1/16）和aaXbY（1/16）的胚胎不能发育，所以F2种群中AA：Aa：aa=1/4：1/2：1/4×（1-1/2）=2：4：1，故A基因频率为（4×2+4）÷（2×2+4×2+1×2）=4/7。 24. 科研人员发现在人类肿瘤细胞中LMNA基因表达异常，LMNA基因编码的核纤层蛋白与维持细胞核的正常形态有关。科研人员利用CRISPR/Cas9技术对体外培养的HepG2（人源肺癌细胞）细胞株进行基因编辑，获得了LMNA基因敲除的稳定细胞系。 （1）Cas9是一种核酸内切酶，它与sgRNA（向导RNA）构成的复合体能与DNA分子特定碱基序列结合，如图1。作用时sgRNA与DNA单链进行碱基互补配对，然后Cas9催化_________水解，从而使DNA在PAM序列（几乎存在于所有基因中）的______________（填“上游”或“下游”）被切断。 （2）一般来说，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和________（填“相同”或“不同”）的sgRNA结合构成复合体进行相关基因的编辑，其中Cas9对DNA的切割____________（填“具有”或“不具有”）类似于限制酶的“限制性”。 （3）HepG2细胞中没有编码Cas9的基因，需将Cas9基因及sgRNA基因拼接形成拼接基因并与质粒结合导入HepG2细胞，sgRNA的合成需要_____________酶的催化。 （4）用图2中的质粒以及含Cas9-sgRNA拼接基因的DNA片段构建表达载体时，应选用____进行酶切。将构建好的表达载体与用__________处理的细菌置于适宜反应体系中培养。然后将培养的细菌涂布于含___________的平板培养基上，37℃培养，24h后挑取菌落，提取质粒作为模板，选择图3中引物组合________和_________，通过PCR和电泳技术鉴定是否重组成功。 （5）用鉴定成功的工程菌对HepG2细胞进行转染，培养三天后收集HepG2细胞，从分子水平和细胞水平检测导入是否成功。 ①提取HepG2细胞的基因组，对DNA分子的__________________序列进行检测。 ②请写出细胞水平的一项检测指标：__________________。 【答案】（1） ①. 磷酸二酯键 ②. 上游 （2） ①. 不同 ②. 不具有 （3）RNA聚合酶 （4） ①. EcoRI ②. Ca2+（CaCl2） ③. 嘌呤霉素 ④. I ⑤. Ш（两空位置可调换） （5） ①. 碱基 (或核苷酸) ②. HepG2细胞的细胞核形态或单位时间内细胞数目的增长量等 【解析】 【分析】1、基因工程的工具：（1）限制酶：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。（2）DNA连接酶：连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。（3）运载体：常用的运载体：质粒、噬菌体的衍生物、动植物病毒。 2、基因工程的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导人受体细胞、目的基因的检测与鉴定。通常利用PCR获取和扩增目的基因。在构建基因表达载体时，首先会用一定的限制酶切割载体，使它出现一个切口；然后用同一种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段；再利用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，这样就形成了一个重组DNA分子；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。将目的基因导入受体细胞的方法有：将目的基因导入植物细胞采用最多的方法是农杆菌介导转化技术(农杆菌转化法)，其次还有基因枪法和花粉管通道技术(花粉管通道法)；将目的基因导入动物细胞最常用的方法是显微注射技术；将目的基因导入微生物细胞常用Ca2+处理法。目的基因进入受体细胞后，是否稳定维持和表达其遗传特性，只有通过检测与鉴定才能知道，首先是分子水平的检测，包括通过PCR等技术检受体细胞的染色体DNA上是否插入了目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA；从受体细胞中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交，检测目的基因是否翻译成相应蛋白等；其次，还需要进行个体生物学水平的鉴定。 【小问1详解】 Cas9是一种核酸内切酶，其作用特点是使两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂，故Cas9催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键水解；结合图1，NGG为PAM序列，单链DNA的方向是由5'端到3'端，故左侧为PAM序列的上游，Cas9的切点在PAM序列左侧，故Cas9使DNA在PAM序列的上游被切断。 【小问2详解】 根据碱基互补配对原则，在使用CRISPR/Cas9系统对不同基因进行编辑时，应使用Cas9和不同的sgRNA进行基因的相关编辑，因为Cas9与sgRNA（向导RNA）构成的复合体能与DNA分子特定碱基序列结合，而Cas9本身不能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，也因此Cas9对DNA的切割不具有类似于限制酶的“限制性”。 【小问3详解】 RNA的合成需要RNA聚合酶的参与，因此，sgRNA的合成也需要RNA聚合酶的催化。 【小问4详解】 根据图2，应选用EcoRI进行酶切，因为BamHI基因会切割嘌呤霉素抗性基因，导致重组质粒没有标记基因；将构建好的表达载体与用Ca2+（CaCl2）处理的细菌置于适宜反应体系中培养；由于重组质粒的标记基因为嘌呤霉素抗性基因，因此将培养的细菌涂布于含嘌呤霉素的平板培养基上培养；37℃培养，24h后挑取菌落，提取质粒作为模板，引物的设计是针对目的基因的上下游序列设计的，其分别与目的基因两端的两条DNA单链碱基互补，因此引物有两个，分别为图3中I和Ⅲ。 【小问5详解】 从分子水平检测，可以直接对DNA分子碱基序列进行检测；根据题干信息，人类肿瘤细胞中LMNA基因表达异常，LMNA基因编码的核纤层蛋白与维持细胞核的正常形态有关，因此，在细胞水平可以检测HepG2细胞的细胞核形态或单位时间内细胞数目的增长量等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $