精品解析：江苏省镇江市句容高级中学2023-2024学年高三上学期12月学情调研生物试题

2024届高三年级12月学情检测调研试题 生物 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写答题卡的规定位置。 3.请认真核对答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一.单项选择题：共14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 研究表明，核糖体由蛋白质和RNA组成，是细胞内蛋白质合成的场所，当只去除核糖体上的蛋白质后，肽键依然可以合成。下列说法错误的是（ ） A. rRNA都是由细胞核中的染色体上的DNA转录形成的 B. 核糖体上蛋白质中肽键的合成是RNA降低了活化能 C. 核糖体与新型冠状病毒的组成成分水解后都有核糖 D. 肺炎双球菌体内的核糖体不会附着在粗面内质网上 2. 下列关于细胞及化合物的叙述，错误的是（ ） A. C、H、O、N、P是ATP、染色质、质粒、NADPH共有的化学元素 B. 糖蛋白、抗体、RNA聚合酶、限制性内切酶都是具有识别作用物质 C. 卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料 D. 同一个体的B细胞和浆细胞的核DNA的量不一定相等 3. 无论底物还是产物，凡是涉及NTP (核糖核苷三磷酸)或者dNTP (脱氧核糖核苷三磷酸)的酶促反应都需要Mg2+作为酶作用的辅助因子，如DNA的复制和RNA的合成等。下列说法错误的是（ ） A. 叶绿体的和线粒体膜上应该存在Mg2+转运蛋白 B. 细胞呼吸产生ATP的过程中需要Mg2+作为酶作用的辅助因子 C. 造血干细胞等分裂旺盛的细胞中可能含有较多的Mg2+ D. NTP水解的磷酸基团能够使通道蛋白磷酸化完成主动运输 4. 很多生物结论都是通过实验探究获得的，下列有关教材经典实验的叙述正确的是（　　） A. 恩格尔曼以蓝细菌和好氧细菌为实验材料证明叶绿体是进行光合作用的场所 B. 赫尔希和蔡斯以肺炎双球菌和噬菌体为实验材料证明DNA是噬菌体的遗传物质 C. 观察植物细胞质壁分离时，实验材料不能用黑藻叶肉细胞代替洋葱鳞片叶细胞 D. 探究酵母菌无氧呼吸方式时，培养液中葡萄糖会干扰酸性重铬酸钾检测酒精 5. 下列关于细胞生命历程的说法，正确的是（ ） A. 浆细胞衰老后水分减少，核体积减小，分泌抗体的功能下降 B. 靶细胞凋亡后被吞噬细胞清除，属于细胞免疫 C. 已经有科学家用胚胎干细胞成功诱导得到大脑，利用的原理是细胞的全能性 D. 细胞凋亡是一种严格受基因调控的死亡，属于正常的生理性变化 6. 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程十分复杂，存在一个精密的调控机制，如图表示胰岛素分泌的部分调节过程，下列相关叙述错误的是（ ） A. 图中葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散 B. ATP敏感的K+通道关闭与呼吸作用有关 C. 正常胰岛B细胞内K+浓度大于细胞外，K+外流受阻触发Ca2+通道打开 D. 人体缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量升高 7. 下列关于遗传、变异的说法正确的是（ ） A. XYY个体的形成与减数分裂中同源染色体的联会行为有关 B. 体细胞中含有两个染色体组的个体称为二倍体 C. 杂交的结果除了选育新品种外还可以获得杂种表现的优势 D. X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 8. P蛋白是TSH（促甲状腺激素）的受体蛋白，人体细胞内P基因表达过程如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 在甲状腺细胞中可检测出P基因的RNA前体 B. 图中mRNA的碱基数量均少于P基因碱基数量的 C. 图中d过程主要是为了防止基因突变导致异常蛋白质的出现 D. P基因中存在不能翻译成多肽链的片段 9. 下列有关表观遗传的叙述，正确的是（ ） A. 胞嘧啶甲基化后可导致胞嘧啶结构和所在基因的碱基序列发生改变 B. DNA甲基化的本质是基因突变，从而导致性状发生改变 C. 甲基化后DNA在复制时，碱基配对的方式遵循碱基互补配对原则 D. 发生表观遗传现象的子代的表型比例与孟德尔遗传规律相符 10. 下列有关生物进化的叙述，错误的是（ ） A. 自然选择通过作用于特定表现型个体从而影响种群的基因频率 B. 长期使用农药会使害虫种群出现抗药性变异 C. 适应是自然选择的结果，生物多样性是协同进化的结果 D. 生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果 11. 下列关于内环境稳态及生命活动调节的叙述中，正确的是（ ） A. 内环境成分有激素、抗体、血红蛋白、呼吸酶、氨基酸等 B. 稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的 C. 记忆保留时间的长短与记忆细胞的增殖、分化直接有关 D. 边听课边做笔记依赖神经元活动及神经元之间的联系 12. 下列有关植物激素及植物生长发育调节的叙述，错误的是（ ） A. 植物茎的背地生长、植物的向光性、植物的顶端优势现象均体现了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长 B. 光照可以作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程 C. 脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进叶和果实的衰老和脱落 D. 植物的根、茎中感受重力的物质和细胞可以将重力信号转换成运输生长素的信号 13. 关于种群数量变化及其影响因素，下列说法正确的是（ ） A. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化用到构建概念模型的方法 B. 东亚飞蝗在干旱年份容易大爆发，体现了非密度制约因素影响种群数量 C. K值又称为环境容纳量，是一定空间中所能达到的种群的最大数量 D. 种群的年龄组成是指种群中各年龄期个体的数量，包括增长型、稳定型、衰退型 14. 下列关于群落的叙述，正确的是（ ） A. 同一时间栽培，长势相同的人工马尾松群落不存在垂直结构的分层现象 B. 一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中，排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类，该过程属于群落演替 C. 物种组成是区分不同群落的重要特征 D. 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，不利于不同生物充分利用环境资源 二、多项选择题：共4题，每题3分，共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. 如图是在一定温度下测定大豆幼苗呼吸作用和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响），相关叙述错误的是（ ） A. 烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的光合速率 B. 在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物的有氧呼吸速率 C. 在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的速率 D. 烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真正光合速率 16. 信号分子在高等动物生命活动调节过程中起重要作用。下图为细胞之间信息传递的模型，图中Ⅰ、Ⅱ表示细胞，E、F表示物质。据图分析下列说法错误的是（ ） A. 若表示体温调节过程，E为神经递质，Ⅱ可为肾上腺髓质细胞 B. 若表示反射弧中的某部分，则E可表示乙酰胆碱，F表示受体蛋白 C. 若表示血糖调节过程，且E与F结合后Ⅱ内糖原含量上升，则Ⅰ代表胰岛A细胞 D. 若表示水盐调节过程，且E与F结合后Ⅱ对水的重吸收能力增强，则可能是内环境渗透压降低引起的 17. 下图为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值（单位：104kJ）。下列说法错误的是（ ） 项目 净同化量（同化量-呼吸消耗量） 呼吸消耗量 流向分解者 未利用 农作物 110 70 21 58 鸡 8 10 2 3 A. 该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构 B. 该生态系统中鸡和人粪便中能量可被农作物再次同化利用 C. 该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为17% D. 与传统农业种植模式相比，人工生态农场抵抗力稳定性更强 18. 某二倍体动物（2n=4）的基因型为AaDDEe，将其精巢中一个精原细胞中染色体上的DNA双链用放射性同位素32P标记后，放入只含31P的培养基中培养，分裂过程中产生的一个子细胞中染色体及其基因位置关系如图所示。若该精原细胞分裂过程中突变或重组只发生一次，下列相关叙述正确的是（　　） A. 若图中细胞的4条染色体均有放射性，说明该精原细胞没有进行有丝分裂 B. 若细胞只有1、2号染色体有放射性，说明该细胞发生了基因突变 C. 若图中细胞只有1条染色体有放射性，说明该精原细胞DNA至少经过3次复制 D. 与该细胞同时形成且处于同一时期的另一个细胞的基因型为AaDDEE或aaDDEE或AADDEE 三、非选择题：共5题，共60分 19. 我国科学家利用化学催化剂与生物催化剂相结合的方式，依据植物光合作用原理构建人工光合系统，将大气中的CO2合成了淀粉。该人工光合系统的工作流程如图所示，其中①～⑤代表具体过程。 （1）①～⑤中相当于植物光反应过程的是__________；④过程类似于光合作用中C3合成C6的过程，由此推测④过程除需催化剂和三碳化合物外，可能还需要的物质有__________。 （2）干旱缺水条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是__________。而科学家通过一定的措施可消除干旱对人工光合系统中__________（填图中标号）过程的直接影响，从而确保人工光合系统的流程顺利进行。 （3）CO2引发的温室效应给人类生存带来了系列挑战，上述人工光合系统对温室效应的减缓作用__________（填“强于”或“弱于”）植物，原因是__________。 （4）科学家制作“人工叶绿体”时，首先提取菠菜叶绿体中的类囊体，然后将其和一种命名为“Cetch循环”的反应系统一起包裹在与细胞大小相近的“油包水液滴”中，并在其中加入足量NADP+、ADP等物质，实现了CO2的固定和光合成反应（如图所示）。 ①产生羟基乙酸的场所相当于__________，在菠菜光合作用过程中产生的NADPH的作用是__________。若突然将红光改为同等强度的绿光，会暂时引起该反应体系中ADP/ATP的值__________。（填“增大”或“减小”）。 ②“人工叶绿体”膜的磷脂分子排布和细胞膜存在差异，请画出人工叶绿体膜的磷脂分子的排布图__________。（至少画出4个磷脂分子） 20. 腺病毒载体疫苗是根据新型冠状病毒表面刺突蛋白（S蛋白）与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞的特点研制的疫苗。图1中①～⑤代表不同细胞。据图回答下列问题。 （1）图1中物质A、B分别为__________，细胞①由________细胞发育而来，能识别抗原的细胞有__________（填数字）。 （2）灭活病毒疫苗保留了新冠病毒的______性。制备灭活病毒疫苗时，需先大量培养动物细胞，然后再接入新冠病毒扩大培养，你认为用于培养新冠病毒的动物细胞应具备什么特点？________。 （3）图2中，病毒的入侵过程体现了细胞膜具有______功能，组成病毒包膜的化学成分中除了蛋白质还可能含有________。 （4）已知腺病毒是一种双链DNA病毒，在制备新冠腺病毒载体时候需要用到的酶有__________。感染过腺病毒的人群接种腺病毒载体疫苗，会降低疫苗免疫预防效果，原因是_____。 （5）新冠病毒进入人体内环境后，机体会发生相应的免疫反应产生特异性抗体，该过程体现了免疫系统的_______功能。 21. 阿尔兹海默症（AD）是一种神经退行性疾病，临床上表现为记忆障碍、失语等功能障碍。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）据图推测，在正常神经元中Mcl-1的功能是识别并与__________结合，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_____________特异性结合，阻碍__________结合，从而可能成为治疗阿尔兹海默症的药物。 （2）研究发现，患者脑部的神经元数量及神经元之间的突触明显减少。这是由于神经元__________（填“胞体”“树突”或“轴突”）内的核糖体上合成的β-淀粉样蛋白（Aβ）异常积累而引发细胞损伤导致，科研人员推断这种异常积累可能与__________Aβ的酶C表达量下降有关。AD患者的神经纤维常常出现缠结，原因是Aβ蛋白导致微管稳定性丢失，由微管蛋白组成的__________（细胞结构）被破坏，不能维持细胞的正常形态。 （3）科研人员提取正常人和患者的神经元DNA，对酶C基因进行测序，测序结果完全一致，说明酶C基因表达量的改变不是__________导致。分别提取正常人和患者神经元的酶C基因启动子的DNA片段，再分别用具有相同识别序列（CCGG）的HpaII和MspⅠ酶切（但HpaⅡ不能切割甲基化的胞嘧啶）。结果显示正常人该DNA片段用MspⅠ切割后产生的片段数目与用HpaⅡ切割后产生的片段数目的差值__________，说明患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高。 （4）依据上述结果，研究人员推测，患者神经元内的__________酶与酶C基因启动子结合受影响，进而影响了酶C基因的__________。结合上述研究提出一种治疗阿尔兹海默症的方案__________。 22. “实时荧光定量RT—PCR”是新冠疫情防控的一把利刃，通常在1～2h内即可得到检测结果。TagpMan探针是实时荧光定量RT—PCR技术中一种常用探针（如图1），当探针完整时，R发出的荧光信号被Q吸收而不发荧光。在PCR扩增过程中，当Taq酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q，R发出的荧光信号被相应仪器检测到，荧光信号的累积与PCR产物数量完全同步（如图2）。请据图回答： （1）PCR中引物设计的依据是：__________。据图分析Taq酶作用的除了能催化DNA子链的延伸，还能______________。 （2）TagpMan探针与模板结合时遵循__________原则，Q基团连接在探针的__________端（填“5′”或“3′”），一个DNA分子扩增N轮共消耗__________个探针。 （3）可通过检测荧光强度的变化得到一条荧光扩增曲线图（如图），若每分子探针水解释放的R基团荧光强度为定值，则反应体系中某时刻荧光信号强度（Rn）主要与__________、__________有关。当PCR循环到一定次数时，会出现“平台期”，即荧光强度不再增加，此时限制因素可能是__________（答出2点，2分）。可通过反应体系的荧光达到指定强度时的扩增轮数，即CT值，来判断待测样品中目标核酸的含量，CT值越高，则样品中目标DNA含量越__________。 （4）除了荧光检测法，还可以通过__________法分析PCR扩增结果。 23. 某XY性别决定型昆虫的长翅和短翅、七彩体色和单体色分别由基因A（a）、B（b）控制，其中有一对基因位于性染色体上。科研人员将长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交，得到F1全为长翅单体色，F1雌雄个体交配，得到F2的表现型及比例如图所示。 （1）这两对相对性状的遗传符合______________定律，原因是__________________。控制七彩体色和单体色的基因位于___________染色体上，F1雄昆虫的基因型是___________。 （2）F2长翅单体色雄性个体中杂合子占________，让F2中长翅单体色雌雄果蝇随机交配，F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为______________。 （3）研究者在此昆虫的野生型种群中发现了朱砂眼隐性突变体——朱砂眼a（h1h1）和朱砂眼b（h2h2），现要通过一次杂交实验判断朱砂眼a和b是否由同一对等位基因控制，请你写出简单的实验思路并预期实验结果及结论。 实验思路：_______________________________。 预期实验结果及结论：若F1中全为野生型，则说明朱砂眼a和b是由______（同一对/不同对）等位基因控制。若F1全为朱砂眼，则说明朱砂眼a和b是由______（同一对/不同对）等位基因控制。 （4）研究表明，位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因，与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例很接近而难以区分。已知在减数分裂时，雌昆虫的非姐妹染色单体间发生交叉互换，而雄昆虫不发生。假设控制昆虫翅无斑和有斑的等位基因（D、d），与控制昆虫长翅和短翅的等位基因（A、a）位于一对同源染色体上且相距非常远。研究小组通过以下杂交实验证实了该假设是正确的，但子代表现型及比例出现两种结果，见下表： 亲本杂交组合 子代表现型及比例的两种结果Ⅰ和Ⅱ 无斑长翅×无斑长翅 Ⅰ：无斑长翅：无斑短翅：有斑长翅=4：2：2 Ⅱ：无斑长翅：无斑短翅：有斑长翅：有斑短翅=？ 请画出结果Ⅰ所对应的亲本雄昆虫中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系：_____________。 （注：用“”表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因所在位置，不考虑基因在染色体上的顺序）；结果Ⅱ的表现型比例为____________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024届高三年级12月学情检测调研试题 生物 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共8页，满分为100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卡交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写答题卡的规定位置。 3.请认真核对答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一.单项选择题：共14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 研究表明，核糖体由蛋白质和RNA组成，是细胞内蛋白质合成的场所，当只去除核糖体上的蛋白质后，肽键依然可以合成。下列说法错误的是（ ） A. rRNA都是由细胞核中的染色体上的DNA转录形成的 B. 核糖体上蛋白质中肽键的合成是RNA降低了活化能 C. 核糖体与新型冠状病毒的组成成分水解后都有核糖 D. 肺炎双球菌体内的核糖体不会附着在粗面内质网上 【答案】A 【解析】 【分析】1、基因表达即基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译两个主要阶段，其中转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程；翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 2、RNA分子的种类及功能： （1）mRNA：信使RNA；功能：蛋白质合成的直接模板。 （2）tRNA：转运RNA；功能：mRNA.上碱基序列（即遗传密码子）的识别者和氨基酸的转运者。 （3）rRNA：核糖体RNA；功能：核糖体的组成成分。 【详解】A、原核生物没有染色体，原核生物的rRNA是裸露的DNA转录形成的，A错误； B、由题目信息分析，当核糖体上没有蛋白质时肽键依然可以合成，说明起催化作用的是RNA，RNA降低了化学反应的活化能，B正确； C、新型冠状病毒为RNA病毒，核糖体的组成成分中包含RNA，二者水解后的产物中都有核糖，C正确； D、肺炎双球菌是原核生物，没有内质网，D正确。 故选A。 2. 下列关于细胞及化合物的叙述，错误的是（ ） A. C、H、O、N、P是ATP、染色质、质粒、NADPH共有的化学元素 B. 糖蛋白、抗体、RNA聚合酶、限制性内切酶都是具有识别作用的物质 C. 卵细胞体积较大有利于和周围环境进行物质交换，为胚胎早期发育提供所需养料 D. 同一个体的B细胞和浆细胞的核DNA的量不一定相等 【答案】C 【解析】 【分析】1、ATP组成元素是C、H、O、N、P，染色体由蛋白质和DNA组成，含有C、H、O、N、P元素，质粒的本质是DNA，组成元素是C、H、O、N、P，NADPH也含有C、H、O、N、P元素； 2、卵细胞体积较大有利于储存营养物质，为胚胎早期发育提供所需养料，不利于和周围环境进行物质交换。 【详解】A、ATP组成元素是C、H、O、N、P，染色质由蛋白质和DNA组成，含有C、H、O、N、P元素，质粒的本质是DNA，组成元素是C、H、O、N、P，NADPH也含有C、H、O、N、P元素，所以C、H、O、N、P是ATP、染色质、质粒、NADPH共有的化学元素，A正确； B、糖蛋白与细胞表面的识别有关、抗体能够特异性地识别相应抗原并与之结合、RNA聚合酶能够识别基因中的启动子并与之结合、限制性内切酶能够特异性识别DNA分子中的特定核苷酸序列，所以都是具有识别作用的物质，B正确； C、细胞体积较小有利于和周围环境进行物质交换，卵细胞大，营养物质丰富，为胚胎早期发育提供所需养料，C错误； D、B细胞在受到抗原刺激后会增殖分化，分裂过程中DNA含量会加倍，而浆细胞作为高度分化的细胞，不再分裂，因此其DNA数量不会加倍‌，所以同一个体的B细胞和浆细胞的核DNA的量不一定相等，D正确。 故选C。 3. 无论底物还是产物，凡是涉及NTP (核糖核苷三磷酸)或者dNTP (脱氧核糖核苷三磷酸)的酶促反应都需要Mg2+作为酶作用的辅助因子，如DNA的复制和RNA的合成等。下列说法错误的是（ ） A. 叶绿体的和线粒体膜上应该存在Mg2+转运蛋白 B. 细胞呼吸产生ATP的过程中需要Mg2+作为酶作用的辅助因子 C. 造血干细胞等分裂旺盛的细胞中可能含有较多的Mg2+ D. NTP水解的磷酸基团能够使通道蛋白磷酸化完成主动运输 【答案】D 【解析】 【分析】据题意分析可知：涉及NTP（核糖核苷三磷酸）或者dNTP（脱氧核糖核苷三磷酸）的酶促反应有DNA复制，转录，逆转录和RNA自我复制，ATP和ADP转化过程，这些生理过程都需要Mg2+作为酶作用的辅助因子。 【详解】A、线粒体和叶绿体内可进行DNA复制和转录过程，需要Mg2+，所以膜上可能存在Mg2+转运蛋白，A正确； B、ATP去掉两个磷酸基团是RNA的基本组成单位之一腺嘌呤核糖核苷酸，转化时涉及NTP（核糖核苷三磷酸），需要Mg2+作为酶作用的辅助因子，B正确； C、造血干细胞等分裂旺盛的细胞中会进行DNA复制和转录过程，可能含有较多的Mg2+，C正确； D、NTP水解的磷酸基团能够使载体蛋白磷酸化完成主动运输，D错误。 故选D。 4. 很多生物结论都是通过实验探究获得的，下列有关教材经典实验的叙述正确的是（　　） A. 恩格尔曼以蓝细菌和好氧细菌为实验材料证明叶绿体是进行光合作用的场所 B. 赫尔希和蔡斯以肺炎双球菌和噬菌体为实验材料证明DNA是噬菌体的遗传物质 C. 观察植物细胞质壁分离时，实验材料不能用黑藻叶肉细胞代替洋葱鳞片叶细胞 D. 探究酵母菌无氧呼吸方式时，培养液中的葡萄糖会干扰酸性重铬酸钾检测酒精 【答案】D 【解析】 【分析】1、除洋葱鳞片叶外表皮细胞外，叶肉细胞因其中含有叶绿体，也可以用于观察质壁分离和复原实验。 2、由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 【详解】A、恩格尔曼用好氧细菌和水绵为实验材料，直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用，A错误； B、赫尔希和蔡斯以大肠杆菌和噬菌体为实验材料证明DNA是噬菌体的遗传物质，B错误； C、黑藻叶片的叶肉细胞属于成熟的植物细胞，其中含有叶绿体，可以用于观察植物细胞质壁分离和复原，C错误； D、酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化，因此培养液中的葡萄糖会干扰酸性重铬酸钾检测酒精，D正确。 故选D。 5. 下列关于细胞生命历程的说法，正确的是（ ） A. 浆细胞衰老后水分减少，核体积减小，分泌抗体的功能下降 B. 靶细胞凋亡后被吞噬细胞清除，属于细胞免疫 C. 已经有科学家用胚胎干细胞成功诱导得到大脑，利用的原理是细胞的全能性 D. 细胞凋亡是一种严格受基因调控的死亡，属于正常的生理性变化 【答案】D 【解析】 【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。 2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 【详解】A、细胞衰老时细胞内水分减少，细胞核体积增大，A错误； B、吞噬细胞对凋亡细胞的清除属于人体的第二道防线，属于非特异性免疫，B错误； C、已经有科学家用胚胎干细胞成功诱导得到大脑，大脑是器官，不是个体，所以该过程不能体现细胞全能性，只是利用了细胞增殖和分化的原理，C错误； D、细胞凋亡是基因决定的细胞死亡过程，属于正常的生理性变化，D正确。 故选D。 6. 胰岛B细胞分泌胰岛素的过程十分复杂，存在一个精密的调控机制，如图表示胰岛素分泌的部分调节过程，下列相关叙述错误的是（ ） A. 图中葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散 B. ATP敏感的K+通道关闭与呼吸作用有关 C. 正常胰岛B细胞内的K+浓度大于细胞外，K+外流受阻触发Ca2+通道打开 D. 人体缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量升高 【答案】D 【解析】 【分析】1、胰岛素是人体内唯一降低血糖的激素，胰高血糖素和肾上腺素都可以促进肝糖原分解为葡萄糖进入血液，升高血糖浓度，二者具有协同作用。胰岛素可胰高血糖素在生理作用上具有拮抗作用。 2、据图分析：当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞，引起细胞内ATP浓度增加，进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭，K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖减低。 【详解】A、题图中葡萄糖顺浓度梯度进入细胞，且需要载体蛋白，属于协助扩散，A正确； B、题图中显示在细胞呼吸过程中，葡萄糖氧化分解产生ATP，促进ATP与ADP的比值上升，进而促进ATP敏感的K+通道关闭，故与细胞呼吸有关，B正确； C、ATP敏感的K+通道蛋白是协助扩散需用的转运蛋白，细胞内K+浓度大，因而当K+发生协助扩散时应是K+外流，K+外流受阻，说明ATP敏感的K+通道关闭，触发Ca2+通道打开，C正确； D、图中Ca2+通道打开，Ca2+内流，促进胰岛素释放，故缺钙可能会导致血浆中胰岛素含量下降，D错误。 故选D。 7. 下列关于遗传、变异的说法正确的是（ ） A. XYY个体的形成与减数分裂中同源染色体的联会行为有关 B. 体细胞中含有两个染色体组的个体称为二倍体 C. 杂交的结果除了选育新品种外还可以获得杂种表现的优势 D. X染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 【答案】C 【解析】 【分析】如何判断单倍体与多倍体：首先看该生物的发育来源：如果该生物体是由配子直接发育而成，则无论体细胞中含有几个染色体组，都称为单倍体，无需进行第二步；如果该生物体由受精卵（合子）发育而成，则需要进行第二步看其体细胞中含有几个染色体组，体细胞中含有几个染色体组，该生物就称为几倍体。 【详解】A、XYY是由异常精子YY与卵细胞受精导致，YY精子是MⅡ后期Y的姐妹染色单体没有分离所导致，与联会无关，A错误； B、体细胞中含两个染色体组的个体若是由配子发育而来，则成为单倍体，B错误； C、杂交可以集合亲本优良性状，故杂交结果除了选育新品种外还可以获得杂种表现的优势，C正确； D、X 染色体显性遗传病在女性中的发病率等于1-（1-a）2（a为致病基因频率），D错误。 故选C。 8. P蛋白是TSH（促甲状腺激素）的受体蛋白，人体细胞内P基因表达过程如图所示，下列叙述错误的是（ ） A. 在甲状腺细胞中可检测出P基因的RNA前体 B. 图中mRNA的碱基数量均少于P基因碱基数量的 C. 图中d过程主要是为了防止基因突变导致异常蛋白质的出现 D. P基因中存在不能翻译成多肽链的片段 【答案】C 【解析】 【分析】分析图：a表示转录，b表示RNA的正常剪切得到正常mRNA，c表示异常剪切得到异常mRNA，d表示异常mRNA被分解。 【详解】A、P蛋白是TSH（促甲状腺激素）的受体蛋白，在甲状腺细胞中表达，所以可以在甲状腺细胞中可检测出P基因的RNA前体，A正确； B、图中mRNA都通过剪切去掉了一部分核苷酸序列，所以中mRNA的碱基数量均少于P基因碱基数量的，B正确； C、图中d过程把异常mRNA被分解，是为了防止异常剪切形成mRNA导致异常蛋白质的出现，C错误； D、据图可知，P基因中存在不能翻译成多肽链的片段即内含子，D正确。 故选C。 9. 下列有关表观遗传的叙述，正确的是（ ） A. 胞嘧啶甲基化后可导致胞嘧啶结构和所在基因的碱基序列发生改变 B. DNA甲基化的本质是基因突变，从而导致性状发生改变 C. 甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式遵循碱基互补配对原则 D. 发生表观遗传现象的子代的表型比例与孟德尔遗传规律相符 【答案】C 【解析】 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，如甲基化会抑制基因的表达。 【详解】A、胞嘧啶甲基化后不会导致所在基因的碱基序列发生改变，A错误； B、DNA甲基化不会改变相关基因的碱基序列，不是基因突变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，B错误； C、甲基化后的DNA在复制时，碱基对的配对方式不发生改变，仍遵循碱基互补配对原则，C正确； D、发生表观遗传现象的子代的表型可能会发生改变，比例与孟德尔遗传规律不相符，D错误。 故选C。 10. 下列有关生物进化叙述，错误的是（ ） A. 自然选择通过作用于特定表现型个体从而影响种群的基因频率 B. 长期使用农药会使害虫种群出现抗药性变异 C. 适应是自然选择的结果，生物多样性是协同进化的结果 D. 生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果 【答案】B 【解析】 【分析】现代生物进化理论的内容：种群是生物进化的基本单位，也是繁殖的基本单位；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致物种的形成；生物进化的实质是种群基因频率的改变；物种形成的标志是产生生殖隔离。 【详解】A、自然选择通过作用于特定表现型的个体，选择有利变异保留下来，从而影响种群的基因频率，A正确； B、变异是本来就有的，首先有抗药性变异，农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择，使得具有抗药性的害虫在种群中逐渐占据优势，B错误； C、适应环境的生物是被自然选择保留下来的，生物多样性是生物与生物、生物与环境间协同进化的结果，C正确； D、生态系统多样性主要是生物的不定向变异与定向选择在进化过程中共同作用的结果，D正确。 故选B。 11. 下列关于内环境稳态及生命活动调节的叙述中，正确的是（ ） A. 内环境成分有激素、抗体、血红蛋白、呼吸酶、氨基酸等 B. 稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的 C. 记忆保留时间的长短与记忆细胞的增殖、分化直接有关 D. 边听课边做笔记依赖神经元的活动及神经元之间的联系 【答案】D 【解析】 【分析】记忆是将已获信息进行贮存和再现的过程，短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关，长期记忆与新突触的建立有关。 【详解】A、血红蛋白存在于红细胞内，不属于内环境成分，A错误； B、稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环和泌尿系统共同维持的，B错误； C、短期记忆与神经元的活动及神经元之间的联系有关，长期记忆与新突触的建立有关，C错误； D、边听课边做笔记是一系列的反射活动，需要神经元的活动以及神经元之间通过突触传递信息，D正确。 故选D。 12. 下列有关植物激素及植物生长发育调节的叙述，错误的是（ ） A. 植物茎的背地生长、植物的向光性、植物的顶端优势现象均体现了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长 B. 光照可以作为一种信号，影响、调控植物生长、发育的全过程 C. 脱落酸的主要作用是抑制细胞分裂，促进气孔关闭，促进叶和果实的衰老和脱落 D. 植物的根、茎中感受重力的物质和细胞可以将重力信号转换成运输生长素的信号 【答案】A 【解析】 【分析】植物激素是指植物体内一定部位产生，从产生部位运输到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。生长素可促进细胞伸长、促进果实发育，赤霉素主要促进细胞伸长，从而引起植株增高，还能促进种子萌发和果实发育；脱落酸可抑制细胞分裂、促进果实的衰老和脱落、保持休眠。植物生命活动中，各种植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素相互作用、共同调节。 【详解】A、 植物茎的背地生长、植物的向光性都只体现生长素促进生长，没有体现出生长素抑制生长；植物的顶端优势现象体现了生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，A错误； B、在自然界中，种子萌发，植株生长、开花、衰老，等等，都会受到光的调控，光作为一种信号，影响、调控植物 生长、发育的全过程，B正确； C、 脱落酸主要作用：抑制细胞分裂；促进气孔关闭；促进叶和果实的衰老和脱落；维持种子休眠，C正确； D、植物的根、茎中具有感受重力的物质和细胞，可以将重力信号转换成运输生长素的信号，造成生长素分布不均衡，从而调节植物的生长方向，D正确。 故选A。 13. 关于种群数量变化及其影响因素，下列说法正确的是（ ） A. 探究培养液中酵母菌种群数量的变化用到构建概念模型的方法 B. 东亚飞蝗在干旱年份容易大爆发，体现了非密度制约因素影响种群数量 C. K值又称为环境容纳量，是一定空间中所能达到的种群的最大数量 D. 种群的年龄组成是指种群中各年龄期个体的数量，包括增长型、稳定型、衰退型 【答案】B 【解析】 【分析】影响种群数量变化的因素分两类，一类是密度制约因素，即影响程度与种群密度有密切关系的因素；另一类是非密度制约因素，即影响程度与种群密度无关的因素。 【详解】A、探究培养液中酵母菌种群数量的变化用到构建数学模型的方法，A错误； B、对于东亚飞蝗来说，气候干旱正是其种群爆发式增长的主要原因，气候是非密度制约因素，B正确； C、一定的环境条件所能维持的种群最大数量称为环境容纳量，而并非一定环境能达到的种群最大数量，C错误； D、年龄结构是指一个种群中各年龄期的个体数目所占的比例，D错误。 故选B。 14. 下列关于群落的叙述，正确的是（ ） A. 同一时间栽培，长势相同的人工马尾松群落不存在垂直结构的分层现象 B. 一种当地从未分布的新杂草出现在某农田生态系统中，排挤了原有的杂草而成为主要的杂草种类，该过程属于群落演替 C. 物种组成是区分不同群落的重要特征 D. 群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，不利于不同生物充分利用环境资源 【答案】C 【解析】 【分析】生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，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。因此，研究某种动物的生态位，通常要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等。研究某种植物的生态位，通常要研究它在研究区域内的出现频率、种群密度、植株高度等特征，以及它与其他物种的关系等。群落中各生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境之间协同进化的结果。 【详解】A、人工马尾松群落存在垂直结构的分层现象，A错误； B、一种群落被另一个群落优势取代，才是群落演替，B错误； C、物种组成是区分不同群落的重要特征，也是决定群落性质最重要的因素，C正确； D、群落中每种生物都占据着相对稳定生态位，利于不同生物充分利用环境资源，D错误。 故选C。 二、多项选择题：共4题，每题3分，共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. 如图是在一定温度下测定大豆幼苗呼吸作用和光合作用强度的实验装置（呼吸底物为葡萄糖，不考虑装置中微生物的影响），相关叙述错误的是（ ） A. 烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的光合速率 B. 在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定植物的有氧呼吸速率 C. 在遮光条件下，烧杯中盛放清水，可用于测定植物有氧呼吸的速率 D. 烧杯中盛放清水，可用于测定一定光照强度下真正光合速率 【答案】ACD 【解析】 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【详解】A、烧杯中盛放NaHCO3溶液，NaHCO3溶液可以为光合作用提供二氧化碳，消耗的氧气量则为植物的净光合速率，故能用于测定一定光强下植物的净光合速率，A错误； B、种子有氧呼吸消耗氧气，产生的二氧化碳被NaOH溶液吸收，故在遮光条件下，烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定种子有氧呼吸强度，B正确； C、在遮光条件下．植物能进行有氧呼吸，而有氧呼吸消耗的氧气量等于有氧呼吸产生的二氧化碳量，故烧杯中盛放清水，不能用于测定种子有氧呼吸的强度，C错误； D、一定光照强度下，植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，故烧杯中盛放清水，不能用于测定一定光照强度下真光合速率，D错误。 故选ACD。 16. 信号分子在高等动物生命活动调节过程中起重要作用。下图为细胞之间信息传递的模型，图中Ⅰ、Ⅱ表示细胞，E、F表示物质。据图分析下列说法错误的是（ ） A. 若表示体温调节过程，E为神经递质，Ⅱ可为肾上腺髓质细胞 B. 若表示反射弧中的某部分，则E可表示乙酰胆碱，F表示受体蛋白 C. 若表示血糖调节过程，且E与F结合后Ⅱ内糖原含量上升，则Ⅰ代表胰岛A细胞 D. 若表示水盐调节过程，且E与F结合后Ⅱ对水的重吸收能力增强，则可能是内环境渗透压降低引起的 【答案】CD 【解析】 【分析】分析图解可知，细胞Ⅰ产生的物质E能够通过细胞外液的运输，到达细胞Ⅱ，与细胞Ⅱ上的相应受体蛋白结合，从而传递相应信息。生物体中的信号分子包括：激素、神经递质、淋巴因子等。 【详解】A、若表示体温调节过程，E为神经递质，Ⅱ可为肾上腺髓质细胞，肾上腺素分泌可增加产热，A正确； B、如果上图表示的是反射过程，则E表示的是神经递质，神经递质能作用于突触后膜，则F表示的是突触后膜上的受体蛋白，B正确； C、如果上图表示血糖调节过程，且E与F结合后Ⅱ内糖原含量上升，则Ⅰ代表胰岛B细胞，E为胰岛素促进Ⅱ细胞合成糖原，C错误； D、如果上图表示水盐调节过程，且E与F结合后，促使Ⅱ对水的重吸收能力增强，则原因可能是内环境渗透压升高引起的，D错误。 故选CD。 17. 下图为一个小型人工生态农场的模式图以及该小型人工生态农场中农作物和鸡的部分能量值（单位：104kJ）。下列说法错误的是（ ） 项目 净同化量（同化量-呼吸消耗量） 呼吸消耗量 流向分解者 未利用 农作物 110 70 21 58 鸡 8 10 2 3 A. 该小型生态系统的结构包括生物成分及它们之间形成的营养结构 B. 该生态系统中鸡和人粪便中能量可被农作物再次同化利用 C. 该生态系统中第一营养级到第二营养级的能量传递效率约为17% D. 与传统农业种植模式相比，人工生态农场抵抗力稳定性更强 【答案】AB 【解析】 【分析】生态系统的结构包括组成成分和营养结构，其中组成成分包括生产者，消费者，分解者，非生物的物质和能量，营养结构指的是食物链和食物网。两个营养级之间的能量传递效率是指相邻的两个营养级同化量之间的比值。能量传递效率一般为10%-20%。 【详解】A、生态系统的结构包括组成成分和营养结构，即该小型生态系统的结构包括生物成分和非生物的物质、能量以及营养结构，A错误； B、该生态系统中鸡和人粪便中能量不可被农作物再次同化利用，B错误； C、该生态系统中第一营养级（农作物）的同化量=110+70=180，农作物流向下一营养级的能量为110-21-58=31，由此可计算出第一营养级到第二营养级的能量传递效率=31÷180×100%=17.2%，C正确； D、与传统农业种植模式相比，人工生态农场物种丰富度较高，营养结构相对复杂，所以抵抗力稳定性更强，D正确。 故选AB。 18. 某二倍体动物（2n=4）的基因型为AaDDEe，将其精巢中一个精原细胞中染色体上的DNA双链用放射性同位素32P标记后，放入只含31P的培养基中培养，分裂过程中产生的一个子细胞中染色体及其基因位置关系如图所示。若该精原细胞分裂过程中突变或重组只发生一次，下列相关叙述正确的是（　　） A. 若图中细胞的4条染色体均有放射性，说明该精原细胞没有进行有丝分裂 B. 若细胞只有1、2号染色体有放射性，说明该细胞发生了基因突变 C. 若图中细胞只有1条染色体有放射性，说明该精原细胞DNA至少经过3次复制 D. 与该细胞同时形成且处于同一时期的另一个细胞的基因型为AaDDEE或aaDDEE或AADDEE 【答案】ACD 【解析】 【分析】1、减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：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）减数第二次分裂过程：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：着丝点（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。2、DNA分子复制方式为半保留复制。 【详解】A、若4条染色体均有放射性，说明该精原细胞只经过了一次DNA复制，因此只进行了减数分裂，即该精原细胞没有进行有丝分裂，A正确； B、若细胞只有1、2号染色体有放射性，说明该细胞分裂时一定发生了基因重组，出现个别染色体有放射性，至少要经历两次有丝分裂，在第三次的减数分裂中，若发生基因突变，1、2号染色体中应该只有一条有放射性，B错误； C、因为细胞中共有4条染色体，在第一次复制后子代DNA都具有放射性，第二次复制后，一半的DNA分子具有放射性，位于同一条染色体的姐妹染色单体：一条有放射性，一条无放射性。而图中DNA分子只有一个有放射性，因此在进行减数分裂之前细胞已进行至少两次有丝分裂，第二次有丝分裂时，在有丝分裂的后期姐妹染色体单体分开后随机移向细胞的两极，所以在细胞中具有放射性的染色体有可能是0条、1条、2条、3条、4条，所以DNA分子第三次复制就可能出现只有1条染色体具有放射性的情况，C正确； D、该精原细胞分裂过程中突变或重组只发生一次，图中细胞的基因型为AaDDee，与该细胞同时形成且处于同一时期的另一个细胞的基因型为AaDDEE或aaDDEE或AADDEE，D正确。 故选ACD。 三、非选择题：共5题，共60分 19. 我国科学家利用化学催化剂与生物催化剂相结合的方式，依据植物光合作用原理构建人工光合系统，将大气中的CO2合成了淀粉。该人工光合系统的工作流程如图所示，其中①～⑤代表具体过程。 （1）①～⑤中相当于植物光反应过程的是__________；④过程类似于光合作用中C3合成C6的过程，由此推测④过程除需催化剂和三碳化合物外，可能还需要的物质有__________。 （2）干旱缺水条件下，很多植物光合作用速率降低，主要原因是__________。而科学家通过一定的措施可消除干旱对人工光合系统中__________（填图中标号）过程的直接影响，从而确保人工光合系统的流程顺利进行。 （3）CO2引发的温室效应给人类生存带来了系列挑战，上述人工光合系统对温室效应的减缓作用__________（填“强于”或“弱于”）植物，原因是__________。 （4）科学家制作“人工叶绿体”时，首先提取菠菜叶绿体中的类囊体，然后将其和一种命名为“Cetch循环”的反应系统一起包裹在与细胞大小相近的“油包水液滴”中，并在其中加入足量NADP+、ADP等物质，实现了CO2的固定和光合成反应（如图所示）。 ①产生羟基乙酸的场所相当于__________，在菠菜光合作用过程中产生的NADPH的作用是__________。若突然将红光改为同等强度的绿光，会暂时引起该反应体系中ADP/ATP的值__________。（填“增大”或“减小”）。 ②“人工叶绿体”膜的磷脂分子排布和细胞膜存在差异，请画出人工叶绿体膜的磷脂分子的排布图__________。（至少画出4个磷脂分子） 【答案】（1） ①. ①② ②. ATP、NADPH （2） ①. 叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少影响暗反应过程 ②. ② （3） ①. 强于 ②. 人工光合系统不进行呼吸作用释放CO2  （4） ①. 叶绿体基质 ②. 提供能量和作还原剂 ③. 增大 ④. 【解析】 【分析】分析题图：①为太阳能电池吸收光能；②为水电解形成氧气和氢气；③为二氧化碳和氢气在无机催化剂催化下形成甲醛，进而单碳缩合形成三碳化合物；④三碳化合物进行三碳缩合形成六碳化合物；⑤六碳化合物在生物酶的催化作用下形成淀粉。 【小问1详解】 由图示可知：①为太阳能电池吸收太阳能的过程，类似于光反应阶段光合色素吸收光能，②类似于光合作用的光反应阶段水的光解过程，③④⑤类似于暗反应阶段，所以①～⑤中相当于植物光反应过程的是①②；④过程类似于光合作用中C3合成C6的过程，由此推测④过程除需催化剂和三碳化合物外，可能还需要的物质是光反应产生的ATP和NADPH。 【小问2详解】 干旱条件下土壤含水量低，导致植物叶片气孔开放程度降低，CO2的吸收量减少，影响暗反应的过程，因此干旱条件下很多植物光合作用速率降低。②类似于光合作用的光反应阶段水的光解过程，而科学家通过一定的措施可消除干旱对人工光合系统中②水的光解过程的直接影响，即缺水的影响，从而确保光反应产生的ATP和NADPH的数量，进而确保人工光合系统流程的顺利进行。 【小问3详解】 上述人工光合系统对温室效应的减缓作用强于植物，原因是人工光合系统不进行呼吸作用，不释放CO2。 【小问4详解】 ①据图可知，产生羟基乙酸的场所相当于叶绿体基质，在菠菜光合作用过程中产生的NADPH的作用是为C3的还原提供能量和作还原剂,。若突然将红光改为同等强度的绿光，由于植物几乎不吸收绿光，等同于光照减弱，此时ADP消耗速率降低、ATP产生速率降低，而ATP的消耗ADP产生暂时不变，故会暂时引起该反应体系中ADP/ATP的值增大。 ②“人工叶绿体”膜的磷脂分子排布和细胞膜存在差异，根据磷脂分子的头部具有亲水性和尾部具有疏水性可知，人工叶绿体膜的磷脂分子的排布图如下： 20. 腺病毒载体疫苗是根据新型冠状病毒表面刺突蛋白（S蛋白）与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞的特点研制的疫苗。图1中①～⑤代表不同细胞。据图回答下列问题。 （1）图1中物质A、B分别为__________，细胞①由________细胞发育而来，能识别抗原的细胞有__________（填数字）。 （2）灭活病毒疫苗保留了新冠病毒的______性。制备灭活病毒疫苗时，需先大量培养动物细胞，然后再接入新冠病毒扩大培养，你认为用于培养新冠病毒的动物细胞应具备什么特点？________。 （3）图2中，病毒的入侵过程体现了细胞膜具有______功能，组成病毒包膜的化学成分中除了蛋白质还可能含有________。 （4）已知腺病毒是一种双链DNA病毒，在制备新冠腺病毒载体时候需要用到的酶有__________。感染过腺病毒的人群接种腺病毒载体疫苗，会降低疫苗免疫预防效果，原因是_____。 （5）新冠病毒进入人体内环境后，机体会发生相应的免疫反应产生特异性抗体，该过程体现了免疫系统的_______功能。 【答案】（1） ①. 细胞因子、抗体 ②. 造血干 ③. ①②③④ （2） ①. 抗原 ②. 细胞表面含ACE2受体 （3） ①. 信息交流 ②. 磷脂 （4） ①. 逆转录酶、限制酶、DNA连接酶 ②. 在接种腺病毒载体疫苗前，若人体曾感染过腺病毒，人体中产生的腺病毒抗体（或者细胞毒性T细胞）会消灭部分腺病毒，导致疫苗的有效性降低 （5）免疫防御 【解析】 【分析】图1分析：图示为灭活病毒疫苗和腺病毒载体疫苗作用示意图。灭活病毒疫苗被注入人体后，作为抗原被人体免疫系统识别，引起人体发生免疫应答；腺病毒载体疫苗被注入人体后，可以表达出新冠病毒的S蛋白，S蛋白被人体免疫系统识别成抗原，刺激人体产生免疫应答。其中涉及到的细胞①抗原呈递细胞，②是辅助性T细胞，③是B淋巴细胞，④是记忆B细胞，⑤是浆细胞，物质B是抗体。 【小问1详解】 图1中的物质A能促进③B淋巴细胞增殖分化形成④记忆细胞和⑤浆细胞，因此物质A是细胞因子，物质B是由⑤浆细胞合成分泌的，是抗体；细胞①是抗原呈递细胞，由造血干细胞发育而来，能识别抗原的细胞有①（抗原呈递细胞）、②（辅助性T细胞）、③（B淋巴细胞）、④（记忆B细胞）； 【小问2详解】 灭活病毒疫苗保留了新冠病毒的抗原性；由题意和图2可知，新型冠状病毒表面刺突蛋白（S蛋白）与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞，因此用于培养新冠病毒的动物细胞的表面含ACE2受体； 【小问3详解】 图2中新型冠状病毒表面刺突蛋白（S蛋白）与人细胞膜上ACE2受体结合后入侵人体细胞体现了细胞膜具有信息交流的功能，生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，因此组成病毒包膜的化学成分中除了蛋白质还可能含有磷脂； 【小问4详解】 在制备新冠腺病毒载体时候需要用到的酶有逆转录酶、限制酶、DNA连接酶；感染过腺病毒的人群接种腺病毒载体疫苗，会降低疫苗免疫预防效果，原因是在接种腺病毒载体疫苗前，若人体曾感染过腺病毒，人体中产生的腺病毒抗体（或者细胞毒性T细胞）会消灭部分腺病毒，导致疫苗的有效性降低； 【小问5详解】 新冠病毒进入人体内环境后，机体会发生相应的免疫反应产生特异性抗体，该过程体现了免疫系统的免疫防御功能。 21. 阿尔兹海默症（AD）是一种神经退行性疾病，临床上表现为记忆障碍、失语等功能障碍。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）据图推测，在正常神经元中Mcl-1的功能是识别并与__________结合，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_____________特异性结合，阻碍__________结合，从而可能成为治疗阿尔兹海默症的药物。 （2）研究发现，患者脑部的神经元数量及神经元之间的突触明显减少。这是由于神经元__________（填“胞体”“树突”或“轴突”）内的核糖体上合成的β-淀粉样蛋白（Aβ）异常积累而引发细胞损伤导致，科研人员推断这种异常积累可能与__________Aβ的酶C表达量下降有关。AD患者的神经纤维常常出现缠结，原因是Aβ蛋白导致微管稳定性丢失，由微管蛋白组成的__________（细胞结构）被破坏，不能维持细胞的正常形态。 （3）科研人员提取正常人和患者的神经元DNA，对酶C基因进行测序，测序结果完全一致，说明酶C基因表达量的改变不是__________导致。分别提取正常人和患者神经元的酶C基因启动子的DNA片段，再分别用具有相同识别序列（CCGG）的HpaII和MspⅠ酶切（但HpaⅡ不能切割甲基化的胞嘧啶）。结果显示正常人该DNA片段用MspⅠ切割后产生的片段数目与用HpaⅡ切割后产生的片段数目的差值__________，说明患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高。 （4）依据上述结果，研究人员推测，患者神经元内的__________酶与酶C基因启动子结合受影响，进而影响了酶C基因的__________。结合上述研究提出一种治疗阿尔兹海默症的方案__________。 【答案】（1） ①. LC3A ②. BAX基因 ③. Mcl-1 ④. Mcl-1和BAX （2） ①. 胞体 ②. 分解##降解 ③. 细胞骨架 （3） ①. 基因突变 ②. 小于患者的相应差值 （4） ①. RNA聚合##RNA聚合酶 ②. 转录 ③. 抑制酶C基因启动子甲基化水平增高；增加酶C（或“分解Aβ的酶”）基因的表达量 【解析】 【分析】1、神经系统的结构和功能的基本单位是神经元，它由胞体和突起组成。神经元之间的结构是突触；2、提取正常人和患者神经元的酶C基因启动子的DNA片段，再分别用具有相同识别序列（CCGG）的HpaⅡ和MspⅠ酶切（但HpaⅡ不能切割甲基化的胞嘧啶）。若患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高，则正常人该DNA片段用MspⅠ切割后产生的片段数目与用HpaⅡ切割后产生的片段数目的差值小于患者的相应差值； 3、基因上的启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点，RNA聚合酶催化转录过程。 【小问1详解】 据图可知，LC3A与Mcl-1和UMI-77的复合体结合抑制了BAX与Mcl-1结合，从而可以解除线粒体自噬过程受阻，说明正常神经元中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；结合题意可知，线粒体自噬过程受阻与BAX蛋白有关，又知阿尔茨海默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，可推测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；据图可知，UMI-77能与Mcl-1蛋白特异性结合，阻止了Mcl-1和BAX的结合，Mel-1和LC3A与自噬囊泡形成有关，因此上述过程促进了自噬泡的形成，有利于线粒体自噬； 【小问2详解】 神经元之间的结构是突触。核糖体是蛋白质合成的场所，存在于神经元的胞体内，阿尔茨海默是一种神经退行性疾病，患者神经元核糖体上合成的β－淀粉样蛋白（Aβ）异常积累而引发细胞损伤导致。科研人员推断这种异常积累可能与降解Aβ的酶C表达量下降有关；细胞骨架是细胞内以蛋白质纤维为主要成分的网络结构，主要由微管、微丝、中间丝构成，关系较为密切且互相联系，能维持细胞的正常形态，保持细胞内部结构的有序性等，由微管蛋白组成的细胞骨架被破坏，不能维持细胞的正常形态； 【小问3详解】 科研人员提取正常人和患者的神经元DNA，对酶C基因进行测序，测序结果完全一致，说明控制酶C基因表达量的基因的碱基的排列顺序没有变化，说明不是基因突变所致；科研人员分别提取正常人和患者神经元的酶C基因启动子的DNA片段，再分别用具有相同识别序列（CCGG）的HpaⅡ和MspⅠ酶切（但HpaⅡ不能切割甲基化的胞嘧啶）。结果显示正常人该DNA片段用MspⅠ切割后产生的片段数目与用HpaⅡ切割后产生的片段数目的差值小于患者的相应差值，说明患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高，因为甲基化是在碱基CG两边添加甲基集团，HpaⅡ不能切割甲基化的胞嘧啶，结果用HpaⅡ切割后产生的片段数目相对少一些，患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高，用MspⅠ切割后产生的片段数目与用HpaⅡ切割后产生的片段数目的差值较大一些； 【小问4详解】 研究人员推测，患者神经元内的RNA聚合酶与酶C基因启动子结合受影响，因为启动子的作用是让转录开始，转录需要RNA聚合酶，所以进而影响了酶C基因的转录过程。结合上述研究提出一种治疗阿尔茨海默症的方案：患者细胞中酶C基因启动子甲基化程度更高，所以可以抑制酶C基因启动子甲基化水平增高，或者患者酶C表达量下降，所以增加酶C（或“分解Aβ的酶”）基因的表达量，都可以作为治疗阿尔兹海默症的方案。 22. “实时荧光定量RT—PCR”是新冠疫情防控的一把利刃，通常在1～2h内即可得到检测结果。TagpMan探针是实时荧光定量RT—PCR技术中一种常用探针（如图1），当探针完整时，R发出的荧光信号被Q吸收而不发荧光。在PCR扩增过程中，当Taq酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R和Q，R发出的荧光信号被相应仪器检测到，荧光信号的累积与PCR产物数量完全同步（如图2）。请据图回答： （1）PCR中引物设计的依据是：__________。据图分析Taq酶作用的除了能催化DNA子链的延伸，还能______________。 （2）TagpMan探针与模板结合时遵循__________原则，Q基团连接在探针的__________端（填“5′”或“3′”），一个DNA分子扩增N轮共消耗__________个探针。 （3）可通过检测荧光强度的变化得到一条荧光扩增曲线图（如图），若每分子探针水解释放的R基团荧光强度为定值，则反应体系中某时刻荧光信号强度（Rn）主要与__________、__________有关。当PCR循环到一定次数时，会出现“平台期”，即荧光强度不再增加，此时限制因素可能是__________（答出2点，2分）。可通过反应体系的荧光达到指定强度时的扩增轮数，即CT值，来判断待测样品中目标核酸的含量，CT值越高，则样品中目标DNA含量越__________。 （4）除了荧光检测法，还可以通过__________法分析PCR扩增结果。 【答案】（1） ①. 目的基因特定的核苷酸序列 ②. 催化RNA(TaqMan探针)的水解 （2） ①. 碱基互补配对 ②. 3' ③. 2N-1 （3） ①. 扩增次数 ②. 样品中病毒初始数量（病毒样品模板RNA含量） ③. 荧光探针的数量、引物的数量、dNTP的数量、酶活性降低 ④. 少 （4）琼脂糖凝胶电泳 【解析】 【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 【小问1详解】 用PCR扩增目的基因时，需要设计引物，引物设计的的依据是目的基因特定的核苷酸序列。根据图1和图2可知，Taq酶的除了能催化DNA子链的延伸，还能催化RNA(TaqMan探针)的水解，TaqMan探针水解释放出游离R供仪器检测到。 【小问2详解】 引物与探针均具特异性，与模板结合时遵循碱基互补配对原则。根据图中子链延伸的方向可知，图中Q基团连接在探针的3'端，因为子链的延伸方向为5'方向。一个DNA分子扩增N轮共产生2N个DNA分子，在进行扩增的过程中每个DNA分子均需要与探针结合，去除最先的一个DNA分子，共需要2N-1个探针。 【小问3详解】 在PCR扩增过程中，Taq酶遇到探针时会使探针水解而释放出游离的R，因此，扩增次数越多，样品中病毒初始数量（病毒样品模板RNA含量）越多，则被水解的探针越多，释放出游离的R多，反应体系中某时刻荧光信号强度（Rn）也越强。当PCR循环到一定次数时，会出现“平台期”，即荧光强度不再增加，此时限制因素可能是荧光探针的数量、引物的数量、dNTP的数量、酶活性降低等。CT值越高，说明扩增次数越多，则样品中目标DNA含量越少。 【小问4详解】 可利用琼脂糖凝胶电泳法检测PCR产物的大小，从而确定是否存在目的片段，即除了荧光检测法，还可以通过琼脂糖凝胶电泳法分析PCR扩增结果。 23. 某XY性别决定型昆虫的长翅和短翅、七彩体色和单体色分别由基因A（a）、B（b）控制，其中有一对基因位于性染色体上。科研人员将长翅七彩体色雌性昆虫与短翅单体色雄性昆虫进行杂交，得到F1全为长翅单体色，F1雌雄个体交配，得到F2的表现型及比例如图所示。 （1）这两对相对性状的遗传符合______________定律，原因是__________________。控制七彩体色和单体色的基因位于___________染色体上，F1雄昆虫的基因型是___________。 （2）F2长翅单体色雄性个体中杂合子占________，让F2中长翅单体色雌雄果蝇随机交配，F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为______________。 （3）研究者在此昆虫的野生型种群中发现了朱砂眼隐性突变体——朱砂眼a（h1h1）和朱砂眼b（h2h2），现要通过一次杂交实验判断朱砂眼a和b是否由同一对等位基因控制，请你写出简单的实验思路并预期实验结果及结论。 实验思路：_______________________________。 预期实验结果及结论：若F1中全为野生型，则说明朱砂眼a和b是由______（同一对/不同对）等位基因控制。若F1全为朱砂眼，则说明朱砂眼a和b是由______（同一对/不同对）等位基因控制。 （4）研究表明，位于一对同源染色体上位置相距非常远的两对等位基因，与非同源染色体上的两对等位基因在形成配子时的比例很接近而难以区分。已知在减数分裂时，雌昆虫的非姐妹染色单体间发生交叉互换，而雄昆虫不发生。假设控制昆虫翅无斑和有斑的等位基因（D、d），与控制昆虫长翅和短翅的等位基因（A、a）位于一对同源染色体上且相距非常远。研究小组通过以下杂交实验证实了该假设是正确的，但子代表现型及比例出现两种结果，见下表： 亲本杂交组合 子代表现型及比例的两种结果Ⅰ和Ⅱ 无斑长翅×无斑长翅 Ⅰ：无斑长翅：无斑短翅：有斑长翅=4：2：2 Ⅱ：无斑长翅：无斑短翅：有斑长翅：有斑短翅=？ 请画出结果Ⅰ所对应的亲本雄昆虫中控制这两种性状的基因在染色体上的位置关系：_____________。 （注：用“”表示，其中横线表示染色体，圆点表示基因所在位置，不考虑基因在染色体上的顺序）；结果Ⅱ的表现型比例为____________________。 【答案】（1） ①. 基因的自由组合 ②. 长翅单体色：短翅单体色：长翅七彩体色：短翅七彩体色=9：3：3：1，符合基因自由组合定律 ③. X、Y ④. AaXbYB （2） ①. 5/6 ②. 1/24 （3） ①. 用朱砂眼a与朱砂眼b杂交，观察F1的眼色性状 ②. 不同对 ③. 同一对 （4） ①. ②. 5：1：1：1 【解析】 【分析】题图分析：F1全为长翅单体色，长翅和单体色为显性；F2雌雄中长翅：短翅=3：1，故A（a）基因位于常染色体上，1/4单体色雌性，1/4七彩雌性，1/2单体色雄性，推测B（b）位于性染色体上，又亲代七彩雌性（XbXb）与单体色雄性（XBYB）杂交后代全为单体色，B（b）位于X、Y同源区段。 【小问1详解】 这两对相对性状的遗传符合基因的自由组合定律，原因是长翅单体色：短翅单体色：长翅七彩体色：短翅七彩体色=9：3：3：1；F1全为长翅单体色，长翅和单体色为显性；F2雌雄中长翅：短翅=3：1，故A（a）基因位于常染色体上，1/4单体色雌性，1/4七彩雌性，1/2单体色雄性，推测B（b）位于性染色体上，又亲代七彩雌性（XbXb）与单体色雄性（XBYB）杂交后代全为单体色，B（b）位于X、Y同源区段。亲代雌性基因型为AAXbXb，雄性基因型为aaXBYB，F1雄昆虫的基因型是AaXbYB。 【小问2详解】 F1雄昆虫的基因型是AaXbYB，雌昆虫的基因型是AaXBXb，F2长翅单体色雄性个体（A-X-YB）中纯合子AAXBYB占1/3×1/2=1/6，故杂合子占5/6；让F2中长翅单体色雌雄果蝇（A-X-YB×A-XbXB）随机交配，F3中短翅单体色雌性个体所占的比例为2/3Aa×2/3Aa×1/4×（1/2XbYB×XbXB×1/4+1/2XBYB×XbXB×1/2）=1/24。 【小问3详解】 该突变为隐形突变，则用朱砂眼a与朱砂眼b杂交，观察F1的眼色性状。若F1中全为野生型（即两对隐性突变都被显性基因覆盖），则说明两者由不同对等位基因控制；若F1全为朱砂眼，则说明两者由同一对等位基因控制。 【小问4详解】 结果Ⅰ显示，无斑：有斑=3：1，长翅：短翅=3：1，且子代不出现有斑短翅个体，说明亲本无斑与短翅连锁且为杂合子，A和d位于同一条染色体上，即 。若A和D位于同一条染色体上，雌性配子有四种Ad，aD，AD，ad，与雄性配子AD，ad结合后，产生子代无斑长翅：无斑短翅：有斑长翅：有斑短翅=5：1：1：1。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$