精品解析：河北省衡水中学2024-2025学年高三上学期综合素质评价四生物试题

2024-2025学年度高三年级上学期综合素质评价四 生物学科 考试时间：75分钟 一、单选题（每题2分，共26分） 1. 下列有关细胞中分子的叙述，正确的是（ ） A. 植物缺少微量元素Mg会影响叶绿素合成，光反应速率降低，进而影响光合作用 B. 糖类是主要的能源物质，生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在 C. 氢键比较弱，不断断裂又不断形成，使水在常温下呈液体状态，因此水是良好的溶剂 D. 人鼠细胞融合实验中荧光标记磷脂分子，证明了细胞膜具有流动性 【答案】B 【解析】 【分析】①细胞中常见的化学元素中，含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素，称为大量元素，有些元素含量很少，如Fe、Mn、Cu、B、Mo等，称为微量元素； ②氢键比较弱，不断地断裂又不断地形成，使水在常温下呈液体状态，因此水具有流动性；水分子为极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。 【详解】A、Mg为大量元素，并非微量元素，A错误； B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”，糖类大致可分为单糖、二糖和多糖等几类，生物体内的糖绝大多数以多糖的形式存在，B正确； C、氢键比较弱，不断地断裂又不断地形成，使水在常温下呈液体状态，因此水具有流动性，C错误； D、人鼠细胞融合实验中用荧光标记膜蛋白分子，证明了细胞膜具有流动性，D错误。 故选B。 2. 下图体现了ATP为主动运输供能的过程，有关叙述正确的是（ ） A. 若细胞呼吸速率下降，则可能会导致膜两侧Ca2+浓度差增大 B. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，细胞中需能的生命活动都是由ATP直接提供的 C. 载体蛋白的磷酸化过程耗能，并且导致载体蛋白的空间结构和活性都发生改变 D. 主动运输、胞吞胞吐都需要转运蛋白的参与，并伴随着ATP的水解 【答案】C 【解析】 【分析】ATP又叫腺苷三磷酸，简称为ATP，其结构式是：A-P～P～P。A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团。“～”表示特殊化学键。 【详解】A、主动运输是逆浓度运输，会使细胞膜两侧物质的浓度差增大；若细胞呼吸速率下降，主动运输速率下降，则可能会导致膜两侧Ca2+浓度差减小，A错误； B、细胞中所有需要能量的生命活动主要是由ATP直接提供能量的，此外还有GTP、CTP以及电化学势能等，B错误； C、图示过程可知，载体蛋白的磷酸化过程耗能，并且导致载体蛋白的空间结构和活性都发生改变，C正确； D、胞吞胞吐不需要转运蛋白的参与，但是需要膜蛋白参与，D错误。 故选C。 3. 下列有关生物科学史的叙述，正确的是（ ） A. 魏斯曼发现减数分裂的过程，为孟德尔发现遗传的基本规律提供了理论依据 B. 罗伯特森发现细胞膜呈暗一亮一暗的三层结构，为细胞膜流动性的发现提供了直接证据 C. 萨顿以果蝇为研究材料提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过实验证明了假说 D. 约翰逊将遗传因子命名为基因，提出了基因型和表型的概念 【答案】D 【解析】 【分析】孟德尔用假说-演绎法，利用豌豆进行杂交使用，提出分离定律和自由组合定律；萨顿通过观察蝗虫体细胞中染色体和基因的关系，提出基因在染色体上的假说；摩尔根利用果蝇做实验，证明了基因在染色体上。 【详解】A、魏斯曼从理论上预测在精子和卵细胞成熟的过程中，必然有一个特殊的过程使染色体数目减少一半，即魏斯曼预测了减数分裂的存在，但没有发现减数分裂的过程，A错误； B、罗伯特森发现细胞膜呈暗一亮—暗三层，提出了膜的静态模型，不能作为细胞膜具有流动性的证据，B错误； C、萨顿以蝗虫为研究材料提出基因在染色体上的假说，摩尔根以果蝇为实验材料证明了基因在染色体上的假说，C错误； D、约翰逊将遗传因子命名为基因，提出了基因型和表型的概念，D正确。 故选D。 4. 2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”，大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，不考虑突变、迁移及自然选择，则下列有关说法正确的是（ ） A. 大熊猫种群中全部个体所含有的B、b基因，叫作该种群的基因库 B. 若该对等位基因只位于X染色体上，则该种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为16%、40% C. 若该对等位基因位于常染色体上，则该种群自由交配后子代中杂合子的概率约为48% D. 大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因型频率的定向改变 【答案】C 【解析】 【分析】基因库指的是种群中所有个体含有的全部基因。基因频率是基因库中某个基因在全部等位基因数中的比值。 【详解】A、基因库指的是种群中所有个体含有的全部基因。大熊猫种群中全部个体所含有的B、b基因，是该种群的基因库中很少的一部分，A错误； B、若该对等位基因只位于X染色体上，在雌性个体中，XbXb为40%×40%=16%，在雄性个体中，XbY为40%，而雌雄数量相等，所以该种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为8%、20%，B错误； C、若该对等位基因位于常染色体上，则该种群自由交配后子代中杂合子的概率约为2×60%×40%=48%，C正确； D、生物进化的实质是基因频率发生定向改变的过程，大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质也是种群基因频率的定向改变，D错误。 故选C。 5. 果蝇（2n=8）是遗传学研究中经常使用的实验材料，下列有关在果蝇精巢中发生的细胞分裂的叙述，错误的是（ ） A. 若观察到细胞中染色体数为8，则该细胞处于有丝分裂的前期或中期 B. 减数分裂过程中当细胞中染色体与核DNA数量比为1:2时，可能不含同源染色体 C. 细胞内染色体组数最多可达到4个，染色体组数为2时，细胞内可能会发生非同源染色体自由组合 D. 处于减数分裂Ⅱ中期的细胞中每条染色体含2条染色单体，含有0条或1条Y染色体 【答案】A 【解析】 【分析】减数分裂过程： （1）减数分裂前的间期：染色体的复制。 （2）减数分裂I：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）减数分裂Ⅱ：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，胞质分裂。 【详解】A、若观察到细胞中染色体数为8，则该细胞也可处于减数分裂I的前期、中期、后期，A错误； B、减数分裂过程中当细胞中染色体与核DNA数量比为1:2时，可能位于减数分裂Ⅱ的前期、中期，此时不含同源染色体，B正确； C、有丝分裂后期细胞内染色体组数可达到4个，染色体组数为2时，细胞内可能位于减少分裂I的后期，此时细胞会发生非同源染色体自由组合，C正确； D、处于减数分裂Ⅱ中期的细胞中每条染色体含2条染色单体，由于同源染色体已分离，可能有0条或1条Y染色体，D正确。 故选A。 6. 蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，而空气中的CO2浓度一般较低，蓝细菌具有CO2浓缩机制如下图所示。研究还发现，R酶能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列相关叙述正确的是（ ） A. CO2以协助扩散方式通过光合片层膜 B. 浓缩机制可提高CO2与R酶的结合率 C. R酶可抑制CO2固定，减少有机物积累 D. 转入转运蛋白基因后光合速率减小 【答案】B 【解析】 【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。 2、光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段。 （1）光反应阶段在叶绿体类囊体薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用有关的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和NADPH。②ATP的合成，ADP与Pi接受光能形成ATP。 （2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①CO2的固定，CO2与C5结合生成两个C3。②C3的还原，C3在NADPH、酶、ATP等作用下，生成C5和有机物。 【详解】A、依题意，图示为蓝细菌的CO2浓缩机制，据图可知，CO2进入光合片层膜要依赖CO2转运蛋白，同时消耗能量。因此，CO2以主动运输的方式通过光合片层膜，A错误； B、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度，提高CO2与R酶的结合率，B正确； C、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，CO2浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度。因此，当R酶周围CO2浓度高时，CO2与R酶的结合率高，促进CO2固定，提高光合作用速率；当R酶周围O2浓度高时，O2与R酶的结合率高，抑制CO2固定，降低光合作用速率，C错误； D、转入 HCO3−转运蛋白基因后，膜上 HCO3−转运蛋白量增加，为暗反应提供的CO2增加，暗反应速率增加，促使光反应速率增加，从而使光合速率增加，D错误。 故选B。 7. 某地区发现了一个腓骨肌萎缩症（CMT）家系，如图1所示，其病因是GJBI基因突变，用红色、绿色荧光探针分别标记GJBI基因有、无突变的核酸序列，当PCR循环次数增多时，相应的荧光信号逐渐增强，图1家系中部分个体的检测结果如图2所示。下列说法错误的是（ ） A. 由图1可知，该遗传病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传 B. IV-2、II-2、II-3荧光信号检测结果均与V-1一致 C. 若V-1与正常男性结婚，生育一个男孩患病的概率为1/4 D. 为了有效预防该病的产生和发展，可采用遗传咨询、产前诊断等手段 【答案】C 【解析】 【分析】遗传病的监测和预防（1）产前诊断：胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。（2）遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。 【详解】A、据图1可知，II-3和II-4正常，但生有患病的儿子III-7，说明该病是隐性遗传病，又因该遗传病表现为隔代遗传，且患者均为男性，故该遗传病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传，A正确； B、由题干“用红色、绿色荧光探针分别标记GJBI基因有、无突变的核酸序列，当PCR循环次数增多时，相应的荧光信号逐渐增强”可知，图2中随着循环次数增加，绿色荧光和红色荧光信号同步增强时，说明其含有不同基因，即V-1为杂合子，该遗传病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传，根据遗传系谱图可推测IV-2、II-2、II-3均为杂合子，所以荧光信号检测结果均与V-1一致，B正确； C、该病遗传方式为伴X染色体隐性遗传，设相关基因是B／b，故V-1的基因型是XBXb,正常男性的基因型为XBY，二者生育一个男孩患病的概率为1／2，C错误； D、为了有效预防该病的产生和发展，可采用遗传咨询、产前诊断等手段，D正确。 故选C。 8. 多囊肾病（PKD）是一种常染色体显性遗传病，部分病人会发展为肾功能衰竭。某PKD患者的PKD1基因发生突变，使表达产物P1酶转变为P2酶，导致患者病情加重。检测发现，与P1酶相比，P2酶的活性更强，氨基酸数目更多。miRNA-15a是一种微小RNA，在基因表达调控中起重要作用。研究人员检测了PKD患者和正常人血清中的miRNA-15a含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 与编码P1酶的基因相比，编码P2酶的基因中终止密码子滞后出现 B. 推测PKD患者的肾功能衰竭程度与miRNA-15a的表达水平之间呈反比关系 C. 若通过基因检测判断胎儿患PKD，则胎儿的性染色体组成为XY D. 促进核糖体与突变后的PKD1基因的mRNA结合会加重PKD患者的肾衰竭病情 【答案】D 【解析】 【分析】①mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，每3个这样的碱基叫作1个密码子； ②分析图中信息可得，出现肾功能衰竭的PKD患者的miRNA-15a的相对表达量远高于未出现肾功能衰竭的PKD患者、患者家系中的正常人和对照组正常人，由此可推测PKD患者的肾功能衰竭程度与miRNA-15a的表达水平之间应呈正比关系。 【详解】A、密码子位于mRNA上，而不位于基因上，A错误； B、观察图中信息可得，出现肾功能衰竭的PKD患者的miRNA-15a的相对表达量远高于未出现肾功能衰竭的PKD患者，由此可推测PKD患者的肾功能衰竭程度与miRNA-15a的表达水平之间应呈正比关系，B错误； C、根据题目信息可知多囊肾病（PKD）是一种常染色体显性遗传病，其遗传过程与性别无关，因此通过基因检测判断胎儿患PKD，无法判断胎儿的性染色体组成，C错误； D、促进核糖体与突变后的PKD1基因的mRNA结合会增加P2酶的合成，从而加重PKD患者的肾衰竭病情，D正确。 故选D。 9. 果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有一只只含7条染色体的直翅雄果蝇（记为突变体甲），产生原因是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端，且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况，进行了如图所示的杂交实验。已知突变体甲在减数分裂时，未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极；配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换，下列分析与推断错误的是（　　） A. 突变体甲果蝇的变异类型为染色体变异 B. 根据实验可确定果蝇的直翅为显性性状 C. 实验中正常雌果蝇的基因型为Aa D. 突变体甲中含基因a的Ⅳ号常染色体移接到X染色体末端 【答案】D 【解析】 【分析】1、基因的分离定律的实质是：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；在减数分 裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分 离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代； 2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上 的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过 程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源 染色体上的非等位基因自由组合； 3、决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。 【详解】A、由题意可知，突变体甲只含 7 条染色体，是由于Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端，且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失引起的，这种变异类型为染色体结构变异，A正确； B、从杂交实验结果来看，子代出现了直翅和弯翅两种性状，且直翅的比例较大，所以可以确定果蝇的直翅为显性性状，B正确； CD、依题意，甲×正常雌果蝇→F1中直翅∶弯翅=7∶1，且雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1，可知直翅为显性，且翅形的遗传与性别相关联，A基因移接至X染色体上。甲果蝇表型为直翅，且A基因移接至X染色体上，其基因型可表示为O-XAY（O表示该染色体缺少相应基因，-表示染色体上未知的基因），正常雌果蝇的基因型可表示为--XX。则甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-XAY×--XX。两对染色体独立遗传，若单独考虑性染色体的遗传，甲与正常雌果蝇杂交可表示XAY×XX，所得子代为1XAX：1XY；若单独考虑常染色体，甲与正常雌果蝇杂交可表示为O-×--，所得子代为1O-：1O -：1--：1--。又知雄果蝇群体中的直翅∶弯翅=3∶1，结合性染色体遗传的雄性子代基因型XY可推断，单独考虑的常染色体杂交O-×--所得的子代1O-：1O-中，一定至少有一个是OA，即雌果蝇中一定含A基因。而其余的1O -：1--：1--，一定有一个基因型为Oa或aa，两种情况中都一定有a来自雌性果蝇，所以与甲杂交的亲本雌果蝇的基因型一定为Aa。综合以上分析，①中亲本雌果蝇的基因型一定为Aa，甲中含基因A的1条染色体一定移接到X染色体末端，C正确、D 错误。 故选D。 10. 适应辐射是指短时间内由一个共同的祖先种起源，在进化过程中经过辐射状扩展分化成许多物种，适应于各种生活方式的现象，如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 适应辐射通常发生在祖先开拓新的生活环境时或大灭绝后 B. 达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种地雀可能是适应辐射的产物 C. 蚕蛾雌虫通常比雄虫大，且雌虫和雄虫的翅膀颜色和图案不同是适应辐射的产物 D. 群体中出现可遗传的有利变异和不同环境的定向选择是适应辐射形成的必要条件 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。生殖隔离的产生是新物种形成的标志。生物进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的共同进化，通过漫长的共同进化形成生物多样性。 【详解】A、适应辐射是由一个共同的祖先种起源，在进化过程中经过辐射状扩展分化成许多物种，适应于各种生活方式的现象，因此适应辐射通常发生在祖先开拓新的生活环境时或大灭绝后，A正确； B、达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种地雀来自共同的祖先，是适应辐射的产物，B正确； C、雌虫和雄虫是同一种生物，不属于适应辐射，C错误； D、适应辐射的形成是（长期）自然选择的结果，突变和基因重组能为生物进化提供原材料，即突变和基因重组产生的可遗传的变异和不同环境的定向选择是适应形成的必要条件，D正确。 故选C。 11. 科学家设计了如图所示的“人造子宫”：半透明“生物袋”内充满电解质溶液（人工羊水），袋外配置的机器胎盘与早产小羊脐带的血管连通。早产小羊通过循环系统将含有CO2和其他代谢废物的血液运送到机器胎盘中，机器胎盘将血液更新后再回输到小羊体内。“人造子宫”有望为人类早产儿提供更好的医疗帮助。下列有关叙述错误的是（ ） A. “人造子宫”采用半透明生物袋的优点是便于观察，机器胎盘主要解决的是供氧、营养问题 B. 羊羔产生的代谢废物要经过循环系统、泌尿系统、呼吸系统等排到体外 C. “人造子宫”中的羊羔细胞可不断分裂分化，也会发生细胞凋亡 D. 羊羔内环境稳态的实质是指内环境的理化性质维持相对稳定，稳态的维持与神经-体液-免疫调节网络有关 【答案】D 【解析】 【分析】分析题干可知人造子宫是一个孵化器，在孕育的最后阶段扮演一下子宫，以救活早产儿，人造子宫解决了体内胚胎着床后难以观察其发育过程，对人类的医学研究和发展具有重要意义。 【详解】A、人造子宫采用半透明生物袋的优点是便于观察，机器胎盘主要解决的是供氧、营养问题，A正确； B、羊羔通过细胞代谢产生的废物，可通过自身的循环系统和泌尿系统、呼吸系统排出，B正确； C、“人造子宫”中的羊羔在发育过程中，细胞可不断分裂分化，也会发生细胞凋亡，C正确； D、羊羔内环境稳态的实质是指内环境的化学成分和理化性质维持相对稳定，稳态的维持与神经-体液-免疫调节网络有关，D错误。 故选D。 12. 针灸中的针法是用特制的金属针，按一定穴位，刺入患者体内，运用某些操作手法以达到治病的目的。如图甲、乙分别为利用细针和粗针进行针灸治疗时，针刺部位附近神经末梢的电位变化（阈电位是指在刺激作用下，静息电位绝对值从最大值降低到将能产生动作电位时的膜电位）。下列叙述正确的是（ ） A. 图中用细针和粗针治疗时引起膜内外电位差异的主要原因是膜内外Na+浓度差不同 B. 用细针进行针灸治疗时Na+通道无法开启，Na+不能内流形成动作电位 C. 利用粗针进行针灸治疗时，力度加大可使动作电位峰值变大 D. 图乙中bc段变化的原因是K+外流，K+外流依靠转运蛋白完成 【答案】D 【解析】 【分析】1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。 2、兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、由题图可知，用细针治疗时膜内外电位差没有超过阈电位，没有产生动作电位，而用粗针治疗时产生了动作电位，说明细针刺激和粗针刺激的强度存在差异，A错误； B、用细针和粗针治疗时膜内外电位差都发生了变化，说明都发生了Na+内流，即用细针进行针灸治疗时Na+通道能够开启，B错误； C、用粗针治疗时产生了动作电位，但力度加大不能使动作电位峰值变大，C错误； D、图乙中bc段为静息电位的恢复过程，其变化的原因是K+外流，K+外流依靠通道蛋白（转运蛋白）完成，D正确。 故选D。 13. 糖尿病能显著增加认知障碍发生的风险，研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中含有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），该物质能使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。下图表示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。下列有关叙述错误的是（ ） A. 为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，可将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠，检测并对比对照组和实验组miR-9-3p的含量即可得出结论 B. 据图可推测：IR状态下②的胰岛素受体减少或受损，其释放的③经体液运输到脑部，miR-9-3p进入神经细胞抑制细胞内的基因表达，导致认知水平降低 C. 为研究miR-9-3p对突触的影响，可设置三组实验，自变量为小鼠类型及miR-9-3p的有无，因变量为各组突触相对数量的变化情况 D. 当神经冲动传导至①时，突触前膜释放的神经递质与突触后膜受体结合，若引起突触后膜膜内电位升高，则可能会引发突触后神经元兴奋 【答案】A 【解析】 【分析】1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位。受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋就以电信号的形式传递下去。 2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 【详解】A、IR状态下突触数量会减少，故为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，需测定对照和实验组miR-9-3p含量，同时还需通过实验检测对照和实验组突触数量，以便确定miR-9-3p含量的变化以及突触数量变化与小鼠认知水平的联系，A错误； B、在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织细胞上的胰岛素受体的合成受阻，使其数量减少，或结构异常，导致胰岛素无法与其结合而发挥作用，降血糖作用被削弱；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，图中由②释放的③经体液运输至脑部，miR-9-3p 进入神经细胞，miR-9-3p与mRNA结合导致mRNA不能作为模板起翻译作用，从而抑制相关基因的表达，导致认知水平降低，B正确； C、本实验目的是研究miR-9-3p对突触的影响，则实验的自变量是小鼠类型及miR-9-3p的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，应设置3组，a是对照组，b、c组是分别注射正常鼠和 IR 鼠置于缓冲液中的AT-EV，则a对照组应是注射等量的缓冲液，因变量为各组突触相对数量的变化情况，C正确； D、当神经冲动传导至①时，轴突末梢内的突触小泡移至突触前膜处释放神经递质，进入到突触间隙，而后神经递质与突触后膜的受体结合，引起突触后膜发生电位变化，由外正内负→外负内正，因此引起突触后膜膜内电位升高，D正确。 故选A。 二、多选题（每小题3分，少选得1分，多选、错选不得分，共15分） 14. 如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程示意图，其中a、b、c、d表示生理过程，甲表示细胞器，乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是（　　） A. a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定 B. 甲的内膜上含有催化ATP合成的酶 C. 给植物提供H218O一段时间后，产物O2、（CH2O）、CO2、H2O都会出现18O D. 光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 【答案】C 【解析】 【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。 【详解】A、a过程为水的光解，产生的NADPH可以用于C3的还原，A错误； B、甲是叶绿体，叶绿体的类囊体薄膜上含有催化ATP合成的酶，B错误； C、给植物提供H218O一段时间后，a过程产生18O2，水参与有氧呼吸的第二阶段（H2O＋丙酮酸→CO2＋[H]＋能量），c过程会出现C18O2，18O2参与有氧呼吸的第三阶段生成水，d过程会出现H218O，b过程为CO2参与的暗反应，C18O2参与b过程会生成（CH218O），C正确； D、根细胞没有叶绿体，根细胞只能进行呼吸作用，ATP合成场所是细胞质基质、线粒体，D错误。 故选C。 15. 结肠癌是一种起源于结肠黏膜上皮的常见消化道恶性肿瘤，其发生过程中的分子生物学模型如下图所示。根据结肠癌发生的分子生物学模型分析，下列叙述正确的是（ ） A. 从细胞形态的角度分析，结肠癌细胞已失去了正常结肠黏膜上皮细胞的形态 B. 从基因的角度分析，APC、K-ras、DCC、p53基因的功能是调控细胞的生长和增殖 C. 从遗传角度分析，结肠癌是体细胞遗传物质改变引起的，一般不能遗传给后代 D. 从蛋白质活性角度分析，抑癌基因突变使相应蛋白质活性增强，可能引起细胞癌变 【答案】ABC 【解析】 【分析】一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易再体内分散和转移，等等。 【详解】A、据图可知，从细胞形态的角度分析，结肠癌细胞已失去了正常结肠上皮细胞的形态，A正确； B、K-ras是原癌基因，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，APC、DCC、p53是抑癌基因，抑制细胞的生长和增殖，B正确； C、从遗传角度分析，结肠癌是体细胞遗传物质改变引起的，由于该癌变发生的部位是体细胞内，因此一般不能遗传给后代，C正确； D、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变，D错误。 故选ABC。 16. 鼢鼠擅长在地下打洞，还收集各种植物和草类的种子，这导致牧草的产量大大下降，并影响农作物的存活率。（T1、T2）的草原和农田中鼢鼠的相关基因型进行调查，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 据图可知，T1∼T2时间段内农田中的鼢鼠发生了进化 B. 若让T1时草原中的鼢鼠进行自由交配，则子代灰色鼢鼠中杂合子可能占4/7 C. 农田和草原中鼢鼠的基因频率不同，是因为长期地理隔离后形成了生殖隔离 D. 农田中的鼢鼠发生了基因突变或基因重组使农田中鼢鼠的H基因频率发生改变 【答案】CD 【解析】 【分析】在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 【详解】A、据图可知，T1时间段，农田鼢鼠HH=0.6，Hh=0.3，hh=0.1，可得H=0.75，h=0.25 ，草原鼢鼠HH=0.3，Hh=0.6，hh=0.1，可得H=0.6，h=0.4；T2时间段，农田鼢鼠HH=0.1，Hh=0.7，hh=0.2，可得H=0.45，h=0.55 ，草原鼢鼠HH=0.2，Hh=0.6，hh=0.2，可得H=0.5，h=0.5；T1∼T2时间段内农田中的鼢鼠和草原上的鼢鼠基因频率均发生改变，说明两者均发生了进化，A正确； B、T1时草原中的鼢鼠基因型频率为HH=0.3，Hh=0.6，hh=0.1，则此阶段雌雄草原鼢鼠经减数分裂产生3/5H、2/5h的雌配子和3/5H、2/5h的雄配子，雌雄配子随机结合后，子代灰色鼢鼠H-占比21/25，杂合子Hh占比12/25，则子代灰色鼢鼠中杂合子占比为12/21=4/7，B正确； C、农田和草原中鼢鼠的基因频率不同，说明发生了进化，但两者还可能是同一物种，要判断两者之间是否形成生殖隔离，可将两者进行交配，观察是否能产生可育后代，C错误； D、基因重组不会使基因频率改变，基因突变发生概率较低，农田中鼢鼠的H基因频率发生改变主要是由于自然选择，D错误。 故选CD。 17. 乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，发挥作用后可被乙酰胆碱酯酶降解。有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活，引起中毒，有机磷农药中毒，常用阿托品治疗。下列叙述错误的是（ ） A. 突触前膜释放的乙酰胆碱经自由扩散到达突触后膜 B. 乙酰胆碱与突触后膜受体结合后引起K+内流 C. 有机磷农药中毒导致突触后神经元持续兴奋 D. 阿托品可能具有促进突触前膜释放乙酰胆碱的作用 【答案】ABD 【解析】 【分析】兴奋在突触处的传递过程是；当兴奋传至神经元的轴突末端时，突触前膜内的突触小泡释放神经递质，神经递质进入突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元的兴奋（抑制）。乙酰胆碱作用于突触后膜上的受体发挥作用后，立即在胆碱酯酶的催化作用下水解。 【详解】A、突触前膜释放的乙酰胆碱到达突触后膜的方式为扩散，A错误； B、乙酰胆碱为兴奋性递质，其与突触后膜受体结合后引起Na+内流，B错误； C、有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活，从而使乙酰胆碱持续作用于突触后膜，引起突触后神经元持续兴奋，C正确； D、阿托品常用于治疗有机磷农药中毒引起的突触后神经元持续兴奋，不可能促进突触前膜释放乙酰胆碱，D错误。 故选ABD。 18. 某鳞翅目昆虫（ZW型）的红眼、白眼受位于性染色体上的一对等位基因A/a控制，现将1个致死基因S导入红眼雄性品系中，再进行杂交实验，如下图所示。已知基因S纯合导致胚胎致死，若不考虑互换和基因突变，下列叙述错误的是（ ） A. A/a可能位于Z染色体上或ZW染色体的同源区段上 B. 致死基因S导入到了a基因所在的Z染色体上 C. 等位基因A/a与致死基因S的遗传遵循自由组合定律 D. 若F2中红眼雌性个体性染色体组成为ZZW，其基因型可能有3种 【答案】ABC 【解析】 【分析】1、蝴蝶的性别决定方式为ZW型，雌性蝴蝶的基因组成为ZW，雄性染色体组成为ZZ。 2、基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【详解】ABC、由F1杂交组合纯合红眼雌和红眼雄杂交，F2中出现白眼个体可知红眼为显性性状。由题中信息可知，红眼雄（转基因品系）与白眼雌（正常品系）杂交，子代出现白眼雄性，说明红眼雄（转基因品系）为杂合子，则后代理论上白眼雌性：白眼雄性：红眼雄性：红眼雌性=1：1：1：1，但后代未出现红眼雌性，说明其致死，已知基因S纯合导致胚胎致死，则致死红眼雌性基因型为ZASW，由此说明A/a可能位于Z染色体上，而非ZW染色体的同源区段上，致死基因S导入了R基因所在的Z染色体上，则等位基因A/a与致死基因S位于一对同源染色体上，它们的遗传不遵循自由组合定律，ABC错误； D、F1中红眼雄的基因型为ZASZa，与其杂交的红眼雌蝇的基因型为ZAW，二者杂交，在F2中发现了一只染色体组成为ZZW的红眼雌，其基因型可能为ZASZAW，ZAZaW，ZASZaW，D正确。 故选ABC。 三、非选择题（共59分） 19. 下图为杜鹃花叶肉细胞叶绿体部分结构及相关反应示意图，光系统I（PSD）和光系统Ⅱ（PSII）是叶绿体进行光吸收的功能单位。PSII吸收光能的分配有三个去路：①PSⅡ光化学反应所利用的能量；②PSII调节性热耗散等形式的能量耗散；③非调节性的能量耗散。研究发现，③部分的分配占比过大将对PSII的结构产生破坏。 （1）杜鹃根尖伸长区细胞中能合成ATP的场所是_____；在类囊体薄膜上光能被转化为电能，后被转化为化学能储存在_____中；生产者除了利用光能还可以利用化学能，如硝化细菌能将土壤中的氨（NH3）氧化成亚硝酸，进而氧化成硝酸，释放出的化学能可以被硝化细菌用来将_____。 （2）据图可知，NADPH合成过程中所需电子的最初供体是_____，推动ATP合成所需能量的直接来源是_____。 （3）为探索某种杜鹃花叶片对光环境变化的适应及响应机制，研究人员将其长期遮阴培养后，置于全光照下继续培养一段时间。并进行相关检测，结果如下表所示： 条件 遮阴 全光照 PSII光能转化效率（100%） 79.3 49.4 光合电子传递效率（μmol·m-2·s-1） 64.9 37.8 请结合表中数据，从光能分配角度分析，该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱的原因是全光照下，PSⅡ吸收的光能_____，导致PSIⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低。 【答案】（1） ①. 细胞质基质、线粒体 ②. ATP、NADPH ③. CO2和H2O合成糖类/有机物 （2） ①. H2O ②. （膜两侧的）H+浓度差/H+顺浓度梯度运输产生的势能 （3）分配到③部分的占比过大，对PSII结构造成破坏 【解析】 【分析】据图可知，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为氧气和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP酶的作用下，H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。 【小问1详解】 根尖伸长区没有叶绿体，合成ATP的场所有细胞质基质和线粒体。据图可知，PSI与PSII属于光反应过程，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，光反应先将光能被转化为电能，再转化为活跃化学能储存在ATP、NADPH中，用于暗反应中的C3还原过程。硝化细菌为自养型生物，可以将氨氧化成亚硝酸，进而氧化成硝酸，并利用无机氧化所释放的能量制造有机物。 【小问2详解】 由图分析可知，PSII中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为氧气和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH，故NADPH合成过程中所需电子的最初供体是水。另一方面，在ATP酶的作用下，H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故ATP合成所需能量的直接来源是膜两侧的H+浓度差。 【小问3详解】 由题干可知，非调节性的能量耗散的分配占比过大将对PSⅡ的结构产生破坏。结合表中数据，全光照下，该品种杜鹃花PSII吸收的光能分配到非调节性的能量耗散的占比过大，对PSII结构造成破坏，导致PSⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低，使该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱。 20. 图甲为遗传信息流动的部分过程，图乙为图甲中的一个环节，已知miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA（靶RNA），进而调控基因的表达。请据图分析回答下列问题： （1）图甲中①过程与磷酸二酯键合成有关的酶有______（写2种），③过程的原料是______。若经②过程获得的mRNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%，转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的______。 （2）图乙对应于图甲中的过程______（填序号），图乙中甲硫氨酸对应的密码子是______。 （3）由图可知，miRNA基因调控目的基因表达的机理是______。研究发现，同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类及合成的蛋白质有显著差异，根本原因是______。 （4）已知某基因控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列（脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG）。翻译该多肽的mRNA与其对应基因的非模板链相比，mRNA特有的化学组成成分有______。若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成“一脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”，则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是______（用碱基和箭头表示）。 【答案】（1） ①. DNA连接酶、DNA聚合酶 ②. （四种）核糖核苷酸 ③. 34% （2） ①. ④ ②. AUG （3） ①. 成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA（靶RNA）并与之结合，干扰tRNA识别密码子，进而阻止翻译过程 ②. 基因的选择性表达 （4） ①. 核糖、尿嘧啶 ②. T➡C 【解析】 【分析】分析甲图：①表示DNA的自我复制，②、③表示转录，④表示翻译；分析乙图：乙图表示翻译过程，该过程是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。 【小问1详解】 ①图甲中①过程为DNA复制，该过程中与磷酸二酯键合成有关的酶有DNA聚合酶和DNA连接酶； ②图甲中③过程为以DNA为模板合成tRNA的转录过程，该过程的原料是四种核糖核苷酸； ③由题意知，mRNA中A+U=42%，DNA分子的模板链中C=24%，由于“mRNA中A+U=42%”，根据碱基互补配对原则，所以DNA分子的模板链中A+T=42%，因此该链中的G=1-A-T-C=1-42%-24%=34%，则与其互补的另一条DNA单链中胞嘧啶C=34%。 【小问2详解】 ①观察图乙可得，图乙为翻译过程，对应图甲中的过程④； ②密码子是指mRNA上的三个相邻碱基，图乙中甲硫氨酸的反密码子UAC，翻译过程中是密码子和反密码子碱基互补配对，对应的mRNA密码子是AUG。 【小问3详解】 ①分析题目信息可得，成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA（靶RNA）并与之结合，干扰tRNA识别密码子，进而阻止翻译过程，从而调控目的基因的表达； ②同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类及合成的蛋白质有显著差异，其根本原因是基因的选择性表达。 【小问4详解】 ①RNA与DNA相比，RNA特有是化学组成成分有核糖和尿嘧啶； ②根据题目信息可知，多肽中是谷氨酸变为甘氨酸，谷氨酸密码子有GAA、GAG，甘氨酸密码子有GGU、GGC、GGA、GGG，结合题目信息的“一个碱基发生变化”，应为密码子第二位碱基A替换为碱基G，根基碱基互补配对原则，该基因片段模板链上的碱基变化为碱基T替换为碱基C。 21. 家蚕为二倍体生物，卵色是重要的遗传性状。第2白卵基因（a）与第3白卵基因（b）均位于10号染色体上，控制白卵性状，两者对应的显性基因分别为A、B，当存在两种显性基因时，蚕卵才呈正常的黑色。回答下列相关问题： （1）家蚕卵色的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，原因是______。 （2）仅考虑这两对基因，基因型为Aabb和aaBb的家蚕表型______（填“相同”或“不同”）。基因型为AaBb的家蚕表型为______，除此以外表现该表型的基因型还有______种。 （3）为大量饲养雄蚕，育种工作者用辐射诱变方法反复处理杂合子雌蚕（如图1），使一条10号染色体的部分片段（包括A或B）易位到W染色体上，其余部分丢失。通过此方法育成A系统和B系统（如图2）两种雌蚕。已知这两种雌蚕的W染色体均不能与10号染色体组合并分配到同一雌配子中，且不含10号染色体或不含10号染色体片段的配子不具活力。 ①将A系统的雌蚕与基因型如图3的雄蚕杂交，子代的表型为______ ②将B系统雌蚕与基因型如图4（请在相应方框中画出相应基因在染色体上的分布）的雄蚕杂交，结果与上述杂交结果相同，这两种杂交方法可利用卵色快速区分雄蚕和雌蚕，在生产上具有应用价值______。 【答案】（1） ①. 不遵循 ②. 两对基因位于一对同源染色体上，属于同源染色体上的非等位基因 （2） ①. 相同 ②. 黑卵 ③. 3##三 （3） ①. 雌性均为白卵、雄性均为黑卵 ②. 【解析】 【分析】基因分离定律实质：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；当细胞进行减数分裂，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子当中，独立地随配子遗传给后代。 【小问1详解】 由题意可知，控制卵色的两对基因（A/a和B/b）位于一对同源染色体上，属于同源染色体上的非等位基因，因此它们的遗传不遵循自由组合定律，而是遵循基因的分离定律。 【小问2详解】 据题干信息“当存在两种显性基因时，蚕卵才呈正常的黑色”分析可知，仅考虑这两对基因，基因型为Aabb和aaBb的家蚕表型相同，因为两者都只能产生一种显性基因，而无法同时拥有两种显性基因（AA和BB），所以它们的蚕卵都表现为白卵。而基因型为AaBb的家蚕由于能同时拥有两种显性基因，所以其表型为黑卵。除此之外，表现黑卵表型的基因型还有三种，分别是AABb、AaBB和AABB，它们都能同时拥有两种显性基因。 【小问3详解】 ①将A系统的雌蚕（其W染色体上带有A基因片段，且10号染色体上无A基因）与基因型如图3的雄蚕杂交，由于W染色体与10号染色体不能组合到同一雌配子中，且不含10号染色体或不含10号染色体片段的配子不具活力，所以雌蚕产生两种雌配子，而雄蚕能产生雄配子一种，所以子代的雌蚕表现为白卵，雄蚕表现为黑卵，即子代的表型为雌性均为白卵、雄性均为黑卵。②为了得到与上述相同的杂交结果，B系统雌蚕（其W染色体上带有B基因片段，且10号染色体上无B基因）需要与一种特定基因型的雄蚕杂交。这种雄蚕的基因型应为 ，其杂交过程与A系统类似，因此子代的表型为雌性均为白卵、雄性均为黑卵。这两种杂交方法在生产上具有重要的应用价值，因为它们能够通过卵色快速区分雄蚕和雌蚕，从而简化饲养过程，提高生产效率。 22. 生长激素（GH）对机体的生长发育起着关键作用，实验证明生长激素（GH）能诱导肝细胞产生胰岛素样生长因子（IGF-1），游离态IGF-1与受体结合后能促进钙、磷等元素及氨基酸进入软骨细胞，从而促进生长发育，下图表示小鼠骨生长的部分调节机制。据图回答下列问题： （1）该调节机制中的下丘脑是脑的重要组成部分，其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还与______等的控制有关。 （2）据图推测软骨细胞具有______受体，神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经血液运输作用于垂体，促进垂体分泌GH，上述过程属于______（填“分级调节”、“负反馈调节”或“神经一体液调节”）。研究表明，GH能促进软骨细胞增殖，IGF-1促进软骨细胞分化，这说明GH与IGF-1在促进骨的生长和发育上具有______作用。 （3）长期高血糖会引起脑部神经系统受损，导致认知功能出现障碍，引发糖尿病脑病，而姜黄素对糖尿病脑病有一定的治疗效果，相关实验及数据测定如下图所示。 ①据图推测IGF-1______神经细胞凋亡。 ②结合实验分析，简述姜黄素治疗糖尿病脑病的机理______。 【答案】（1）生物节律 （2） ①. GH受体和IGF-1受体 ②. 神经-体液调节 ③. 协同 （3） ①. 抑制 ②. 姜黄素通过增加脑部神经细胞中IGF-1的含量，抑制神经元细胞的凋亡，改善神经系统的功能 【解析】 【分析】由图可知，GH是垂体分泌的激素，可以作用于肝脏、软骨细胞等细胞，其分泌受下丘脑分泌的GHRH的调节。 【小问1详解】 下丘脑中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢、血糖调节的中枢，还与生物节律的控制有关。 【小问2详解】 由图可知，GH和IGF-1均可作用于软骨细胞，故推测软骨细胞上具有GH和IGF-1的受体。 神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经血液运输作用于垂体，促进垂体分泌GH，该过程属于神经-体液调节。 GH能促进软骨细胞增殖，IGF-1促进软骨细胞分化，说明二者具有协同作用，共同促进骨的生长和发育。 【小问3详解】 ①由图可知，IGF-1的相对含量越高，神经细胞的凋亡率反而越低，二者呈反相关，故推测IGF-1会抑制神经细胞的凋亡。 ②与正常大鼠对比，糖尿病大鼠IGF-1的相对含量较低，而神经细胞的凋亡率较高，经过姜黄素治疗后，IGF-1的相对含量升高，而神经细胞的凋亡率下降，故推测姜黄素通过增加脑部神经细胞中IGF-1的含量，抑制神经元细胞的凋亡，改善神经系统的功能。 23. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。回答下列问题： （1）水稻虽然具有杂种优势，但只能杂交一代的原因是______。 B基因是编码水稻花药正常发育必要的一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1，据图分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是______。 （2）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2结果显示，双隐性突变体的表型是______。 （3）育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，据图2推测，短日照条件下F2表型及比例为______．该实验设计______（填“能”“不能”）证明这两对等位基因独立遗传。 【答案】（1） ①. F1自交后代会出现性状分离 ②. b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致 （2）长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育 （3） ①. 完全雄性不育∶育性正常＝1∶3 ②. 不能 【解析】 【分析】分析图1可知，b基因的碱基序列中从编码S氨基酸以后缺失了若干，使终止信号提前出现；从图2可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0。 【小问1详解】 因为F1自交后代会出现性状分离，故水稻虽然具有杂种优势，但只能杂交一代。由图1可知，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育是由b基因编码区碱基缺失，翻译提前终止，肽链变短，B蛋白功能异常所致。 【小问2详解】 由图2结果可知，野生型在长日照和短日照条件下花粉全育，双隐性突变体在长日照条件下花粉育性为50%，而在短日照条件下，花粉育性为0，因此双隐性突变体的表型是在长日照条件下，花粉半不育，短日照条件下花粉全不育。 【小问3详解】 以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，根据题意可知，A基因突变体（aa）表现为短日照条件下完全雄性不育，F1基因型是AaBb，其自交得到F2，在短日照条件下A-B-和A-bb表现为育性正常，而aaB-和aabb表现为完全雄性不育；若这两对基因不是独立遗传，即aB连锁，Ab连锁，子代中aaBB∶AaBb∶AAbb=1∶2∶1，短日照条件下，F2表现为完全雄性不育∶育性正常=1∶3。若两对基因独立遗传，则子二代9A-B-+3A-bb在短日照条件下表现为育性正常，而3aaB-和1aabb表现为完全雄性不育；子二代分离比也是完全雄性不育∶育性正常=1∶3，因此该实验设计不能证明这两对等位基因独立遗传。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高三年级上学期综合素质评价四 生物学科 考试时间：75分钟 一、单选题（每题2分，共26分） 1. 下列有关细胞中分子的叙述，正确的是（ ） A. 植物缺少微量元素Mg会影响叶绿素合成，光反应速率降低，进而影响光合作用 B. 糖类是主要的能源物质，生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在 C. 氢键比较弱，不断断裂又不断形成，使水在常温下呈液体状态，因此水是良好的溶剂 D. 人鼠细胞融合实验中荧光标记磷脂分子，证明了细胞膜具有流动性 2. 下图体现了ATP为主动运输供能的过程，有关叙述正确的是（ ） A. 若细胞呼吸速率下降，则可能会导致膜两侧Ca2+浓度差增大 B. ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，细胞中需能的生命活动都是由ATP直接提供的 C. 载体蛋白的磷酸化过程耗能，并且导致载体蛋白的空间结构和活性都发生改变 D. 主动运输、胞吞胞吐都需要转运蛋白的参与，并伴随着ATP的水解 3. 下列有关生物科学史的叙述，正确的是（ ） A. 魏斯曼发现减数分裂的过程，为孟德尔发现遗传的基本规律提供了理论依据 B. 罗伯特森发现细胞膜呈暗一亮一暗的三层结构，为细胞膜流动性的发现提供了直接证据 C. 萨顿以果蝇为研究材料提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过实验证明了假说 D. 约翰逊将遗传因子命名为基因，提出了基因型和表型的概念 4. 2022年北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”，大熊猫是其设计原型。大熊猫最初是食肉动物，经过进化，其99%的食物都来源于竹子。现在一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若该种群中B的基因频率为60%，b的基因频率为40%，不考虑突变、迁移及自然选择，则下列有关说法正确的是（ ） A. 大熊猫种群中全部个体所含有的B、b基因，叫作该种群的基因库 B. 若该对等位基因只位于X染色体上，则该种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为16%、40% C. 若该对等位基因位于常染色体上，则该种群自由交配后子代中杂合子的概率约为48% D. 大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因型频率的定向改变 5. 果蝇（2n=8）是遗传学研究中经常使用的实验材料，下列有关在果蝇精巢中发生的细胞分裂的叙述，错误的是（ ） A. 若观察到细胞中染色体数为8，则该细胞处于有丝分裂的前期或中期 B. 减数分裂过程中当细胞中染色体与核DNA数量比为1:2时，可能不含同源染色体 C. 细胞内染色体组数最多可达到4个，染色体组数为2时，细胞内可能会发生非同源染色体自由组合 D. 处于减数分裂Ⅱ中期的细胞中每条染色体含2条染色单体，含有0条或1条Y染色体 6. 蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，而空气中的CO2浓度一般较低，蓝细菌具有CO2浓缩机制如下图所示。研究还发现，R酶能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列相关叙述正确的是（ ） A. CO2以协助扩散方式通过光合片层膜 B. 浓缩机制可提高CO2与R酶的结合率 C. R酶可抑制CO2固定，减少有机物积累 D. 转入转运蛋白基因后光合速率减小 7. 某地区发现了一个腓骨肌萎缩症（CMT）家系，如图1所示，其病因是GJBI基因突变，用红色、绿色荧光探针分别标记GJBI基因有、无突变的核酸序列，当PCR循环次数增多时，相应的荧光信号逐渐增强，图1家系中部分个体的检测结果如图2所示。下列说法错误的是（ ） A. 由图1可知，该遗传病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传 B. IV-2、II-2、II-3荧光信号检测结果均与V-1一致 C. 若V-1与正常男性结婚，生育一个男孩患病的概率为1/4 D. 为了有效预防该病的产生和发展，可采用遗传咨询、产前诊断等手段 8. 多囊肾病（PKD）是一种常染色体显性遗传病，部分病人会发展为肾功能衰竭。某PKD患者的PKD1基因发生突变，使表达产物P1酶转变为P2酶，导致患者病情加重。检测发现，与P1酶相比，P2酶的活性更强，氨基酸数目更多。miRNA-15a是一种微小RNA，在基因表达调控中起重要作用。研究人员检测了PKD患者和正常人血清中的miRNA-15a含量，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 与编码P1酶的基因相比，编码P2酶的基因中终止密码子滞后出现 B. 推测PKD患者的肾功能衰竭程度与miRNA-15a的表达水平之间呈反比关系 C. 若通过基因检测判断胎儿患PKD，则胎儿的性染色体组成为XY D. 促进核糖体与突变后的PKD1基因的mRNA结合会加重PKD患者的肾衰竭病情 9. 果蝇的直翅、弯翅受Ⅳ号常染色体上的等位基因A、a控制。现有一只只含7条染色体的直翅雄果蝇（记为突变体甲），产生原因是Ⅳ号常染色体中的1条移接到某条非同源染色体末端，且移接的Ⅳ号常染色体着丝粒丢失。为探究Ⅳ号常染色体移接情况，进行了如图所示的杂交实验。已知突变体甲在减数分裂时，未移接的Ⅳ号常染色体随机移向一极；配子和个体的存活力都正常。不考虑其他突变和染色体互换，下列分析与推断错误的是（　　） A. 突变体甲果蝇的变异类型为染色体变异 B. 根据实验可确定果蝇的直翅为显性性状 C. 实验中正常雌果蝇的基因型为Aa D. 突变体甲中含基因a的Ⅳ号常染色体移接到X染色体末端 10. 适应辐射是指短时间内由一个共同的祖先种起源，在进化过程中经过辐射状扩展分化成许多物种，适应于各种生活方式的现象，如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 适应辐射通常发生在祖先开拓新的生活环境时或大灭绝后 B. 达尔文在加拉帕戈斯群岛发现的13种地雀可能是适应辐射的产物 C. 蚕蛾雌虫通常比雄虫大，且雌虫和雄虫的翅膀颜色和图案不同是适应辐射的产物 D. 群体中出现可遗传的有利变异和不同环境的定向选择是适应辐射形成的必要条件 11. 科学家设计了如图所示的“人造子宫”：半透明“生物袋”内充满电解质溶液（人工羊水），袋外配置的机器胎盘与早产小羊脐带的血管连通。早产小羊通过循环系统将含有CO2和其他代谢废物的血液运送到机器胎盘中，机器胎盘将血液更新后再回输到小羊体内。“人造子宫”有望为人类早产儿提供更好的医疗帮助。下列有关叙述错误的是（ ） A. “人造子宫”采用半透明生物袋的优点是便于观察，机器胎盘主要解决的是供氧、营养问题 B. 羊羔产生的代谢废物要经过循环系统、泌尿系统、呼吸系统等排到体外 C. “人造子宫”中的羊羔细胞可不断分裂分化，也会发生细胞凋亡 D. 羊羔内环境稳态的实质是指内环境的理化性质维持相对稳定，稳态的维持与神经-体液-免疫调节网络有关 12. 针灸中的针法是用特制的金属针，按一定穴位，刺入患者体内，运用某些操作手法以达到治病的目的。如图甲、乙分别为利用细针和粗针进行针灸治疗时，针刺部位附近神经末梢的电位变化（阈电位是指在刺激作用下，静息电位绝对值从最大值降低到将能产生动作电位时的膜电位）。下列叙述正确的是（ ） A. 图中用细针和粗针治疗时引起膜内外电位差异的主要原因是膜内外Na+浓度差不同 B. 用细针进行针灸治疗时Na+通道无法开启，Na+不能内流形成动作电位 C. 利用粗针进行针灸治疗时，力度加大可使动作电位峰值变大 D. 图乙中bc段变化的原因是K+外流，K+外流依靠转运蛋白完成 13. 糖尿病能显著增加认知障碍发生的风险，研究团队发现在胰岛素抵抗（IR）状态下，脂肪组织释放的外泌囊泡（AT-EV）中含有高含量的miR-9-3p（一种miRNA），该物质能使神经细胞结构功能改变，导致认知水平降低。下图表示IR鼠脂肪组织与大脑信息交流机制。下列有关叙述错误的是（ ） A. 为研究抑制miR-9-3p可否改善IR引起的认知障碍症状，可将miR-9-3p抑制剂导入实验鼠，检测并对比对照组和实验组miR-9-3p的含量即可得出结论 B. 据图可推测：IR状态下②的胰岛素受体减少或受损，其释放的③经体液运输到脑部，miR-9-3p进入神经细胞抑制细胞内的基因表达，导致认知水平降低 C. 为研究miR-9-3p对突触的影响，可设置三组实验，自变量为小鼠类型及miR-9-3p的有无，因变量为各组突触相对数量的变化情况 D. 当神经冲动传导至①时，突触前膜释放的神经递质与突触后膜受体结合，若引起突触后膜膜内电位升高，则可能会引发突触后神经元兴奋 二、多选题（每小题3分，少选得1分，多选、错选不得分，共15分） 14. 如图表示植物叶肉细胞中光合作用和呼吸作用的过程示意图，其中a、b、c、d表示生理过程，甲表示细胞器，乙表示反应场所。下列有关叙述正确的是（　　） A. a过程产生的NADPH可以用于CO2的固定 B. 甲的内膜上含有催化ATP合成的酶 C. 给植物提供H218O一段时间后，产物O2、（CH2O）、CO2、H2O都会出现18O D. 光照条件下植物根细胞的细胞质基质、线粒体和叶绿体中都有ATP合成 15. 结肠癌是一种起源于结肠黏膜上皮的常见消化道恶性肿瘤，其发生过程中的分子生物学模型如下图所示。根据结肠癌发生的分子生物学模型分析，下列叙述正确的是（ ） A. 从细胞形态的角度分析，结肠癌细胞已失去了正常结肠黏膜上皮细胞的形态 B. 从基因的角度分析，APC、K-ras、DCC、p53基因的功能是调控细胞的生长和增殖 C. 从遗传角度分析，结肠癌是体细胞遗传物质改变引起的，一般不能遗传给后代 D. 从蛋白质活性角度分析，抑癌基因突变使相应蛋白质活性增强，可能引起细胞癌变 16. 鼢鼠擅长在地下打洞，还收集各种植物和草类的种子，这导致牧草的产量大大下降，并影响农作物的存活率。（T1、T2）的草原和农田中鼢鼠的相关基因型进行调查，结果如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 据图可知，T1∼T2时间段内农田中的鼢鼠发生了进化 B. 若让T1时草原中的鼢鼠进行自由交配，则子代灰色鼢鼠中杂合子可能占4/7 C. 农田和草原中鼢鼠的基因频率不同，是因为长期地理隔离后形成了生殖隔离 D. 农田中的鼢鼠发生了基因突变或基因重组使农田中鼢鼠的H基因频率发生改变 17. 乙酰胆碱是一种兴奋性神经递质，发挥作用后可被乙酰胆碱酯酶降解。有机磷农药能使乙酰胆碱酯酶失活，引起中毒，有机磷农药中毒，常用阿托品治疗。下列叙述错误的是（ ） A. 突触前膜释放的乙酰胆碱经自由扩散到达突触后膜 B. 乙酰胆碱与突触后膜受体结合后引起K+内流 C. 有机磷农药中毒导致突触后神经元持续兴奋 D. 阿托品可能具有促进突触前膜释放乙酰胆碱的作用 18. 某鳞翅目昆虫（ZW型）的红眼、白眼受位于性染色体上的一对等位基因A/a控制，现将1个致死基因S导入红眼雄性品系中，再进行杂交实验，如下图所示。已知基因S纯合导致胚胎致死，若不考虑互换和基因突变，下列叙述错误的是（ ） A. A/a可能位于Z染色体上或ZW染色体的同源区段上 B. 致死基因S导入到了a基因所在的Z染色体上 C. 等位基因A/a与致死基因S的遗传遵循自由组合定律 D. 若F2中红眼雌性个体性染色体组成为ZZW，其基因型可能有3种 三、非选择题（共59分） 19. 下图为杜鹃花叶肉细胞叶绿体部分结构及相关反应示意图，光系统I（PSD）和光系统Ⅱ（PSII）是叶绿体进行光吸收的功能单位。PSII吸收光能的分配有三个去路：①PSⅡ光化学反应所利用的能量；②PSII调节性热耗散等形式的能量耗散；③非调节性的能量耗散。研究发现，③部分的分配占比过大将对PSII的结构产生破坏。 （1）杜鹃根尖伸长区细胞中能合成ATP的场所是_____；在类囊体薄膜上光能被转化为电能，后被转化为化学能储存在_____中；生产者除了利用光能还可以利用化学能，如硝化细菌能将土壤中的氨（NH3）氧化成亚硝酸，进而氧化成硝酸，释放出的化学能可以被硝化细菌用来将_____。 （2）据图可知，NADPH合成过程中所需电子的最初供体是_____，推动ATP合成所需能量的直接来源是_____。 （3）为探索某种杜鹃花叶片对光环境变化的适应及响应机制，研究人员将其长期遮阴培养后，置于全光照下继续培养一段时间。并进行相关检测，结果如下表所示： 条件 遮阴 全光照 PSII光能转化效率（100%） 79.3 49.4 光合电子传递效率（μmol·m-2·s-1） 64.9 37.8 请结合表中数据，从光能分配角度分析，该品种杜鹃花对全光照的适应能力较弱的原因是全光照下，PSⅡ吸收的光能_____，导致PSIⅡ光能转化效率和光合电子传递效率降低。 20. 图甲为遗传信息流动的部分过程，图乙为图甲中的一个环节，已知miRNA是真核细胞中的一类内源性的具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA。成熟的miRNA组装成沉默复合体，识别某些特定的mRNA（靶RNA），进而调控基因的表达。请据图分析回答下列问题： （1）图甲中①过程与磷酸二酯键合成有关的酶有______（写2种），③过程的原料是______。若经②过程获得的mRNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的42%，转录形成它的DNA区段中一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的24%，胸腺嘧啶占30%，则另一条链上的胞嘧啶占该链碱基总数的______。 （2）图乙对应于图甲中的过程______（填序号），图乙中甲硫氨酸对应的密码子是______。 （3）由图可知，miRNA基因调控目的基因表达的机理是______。研究发现，同一生物体内不同的组织细胞中miRNA种类及合成的蛋白质有显著差异，根本原因是______。 （4）已知某基因控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列（脯氨酸的密码子是CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的密码子是GAA、GAG；赖氨酸的密码子是AAA、AAG；甘氨酸的密码子是GGU、GGC、GGA、GGG）。翻译该多肽的mRNA与其对应基因的非模板链相比，mRNA特有的化学组成成分有______。若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成“一脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”，则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是______（用碱基和箭头表示）。 21. 家蚕为二倍体生物，卵色是重要的遗传性状。第2白卵基因（a）与第3白卵基因（b）均位于10号染色体上，控制白卵性状，两者对应的显性基因分别为A、B，当存在两种显性基因时，蚕卵才呈正常的黑色。回答下列相关问题： （1）家蚕卵色的遗传______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，原因是______。 （2）仅考虑这两对基因，基因型为Aabb和aaBb的家蚕表型______（填“相同”或“不同”）。基因型为AaBb的家蚕表型为______，除此以外表现该表型的基因型还有______种。 （3）为大量饲养雄蚕，育种工作者用辐射诱变方法反复处理杂合子雌蚕（如图1），使一条10号染色体的部分片段（包括A或B）易位到W染色体上，其余部分丢失。通过此方法育成A系统和B系统（如图2）两种雌蚕。已知这两种雌蚕的W染色体均不能与10号染色体组合并分配到同一雌配子中，且不含10号染色体或不含10号染色体片段的配子不具活力。 ①将A系统的雌蚕与基因型如图3的雄蚕杂交，子代的表型为______ ②将B系统雌蚕与基因型如图4（请在相应方框中画出相应基因在染色体上的分布）的雄蚕杂交，结果与上述杂交结果相同，这两种杂交方法可利用卵色快速区分雄蚕和雌蚕，在生产上具有应用价值______。 22. 生长激素（GH）对机体的生长发育起着关键作用，实验证明生长激素（GH）能诱导肝细胞产生胰岛素样生长因子（IGF-1），游离态IGF-1与受体结合后能促进钙、磷等元素及氨基酸进入软骨细胞，从而促进生长发育，下图表示小鼠骨生长的部分调节机制。据图回答下列问题： （1）该调节机制中的下丘脑是脑的重要组成部分，其中有体温调节中枢、水平衡的调节中枢等，还与______等的控制有关。 （2）据图推测软骨细胞具有______受体，神经递质刺激下丘脑分泌GHRH，经血液运输作用于垂体，促进垂体分泌GH，上述过程属于______（填“分级调节”、“负反馈调节”或“神经一体液调节”）。研究表明，GH能促进软骨细胞增殖，IGF-1促进软骨细胞分化，这说明GH与IGF-1在促进骨的生长和发育上具有______作用。 （3）长期高血糖会引起脑部神经系统受损，导致认知功能出现障碍，引发糖尿病脑病，而姜黄素对糖尿病脑病有一定的治疗效果，相关实验及数据测定如下图所示。 ①据图推测IGF-1______神经细胞凋亡。 ②结合实验分析，简述姜黄素治疗糖尿病脑病的机理______。 23. 通过雄性不育机制的研究可大幅降低杂交水稻的培育难度，对保障粮食安全具有重要意义。我国科研人员发现两个光周期依赖的雄性不育突变株，对其进行研究。回答下列问题： （1）水稻虽然具有杂种优势，但只能杂交一代的原因是______。 B基因是编码水稻花药正常发育必要的一种转录因子，纯合的B基因突变体（bb）在长日照条件下雄性半不育（花粉只有50%可育），短日照条件下育性正常，BB和Bb在长日照、短日照条件下均育性正常。对B和b基因的测序结果如图1，据图分析，B基因突变体（bb）长日照条件下雄性半不育的原因是______。 （2）为探索A、B基因在花粉育性中的作用，科研人员构建了双隐性突变体（aabb），检测野生型和双隐性突变体在长日照和短日照条件下的花粉育性，结果如图2结果显示，双隐性突变体的表型是______。 （3）育种工作中以基因型为aaBB和AAbb的亲本杂交，F1自交，得到F2，据图2推测，短日照条件下F2表型及比例为______．该实验设计______（填“能”“不能”）证明这两对等位基因独立遗传。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $