精品解析：浙江省杭州及周边2024-2025学年高一下学期4月期中生物试题

绝密★考试结束前 2024学年第二学期期中杭州地区（含周边）重点中学 高一年级生物学科试题卷 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题卷。 选择题部分 一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 同位素标记法是生物学实验中常用的方法，下列物质可用15N标记的是（ ） A. 蛋白质 B. 油脂 C. 纤维素 D. 淀粉 2. 下列有关操作及其应用的对应关系，正确的是（ ） A. 纤维素酶处理——去除大肠杆菌细胞壁 B. 补充维生素A——直接促进人体吸收钙、磷 C. 补充Fe2+——缓解肌肉抽搐的症状 D. 羊膜腔穿刺——产前诊断 3. 阿斯巴甜（非营养性代糖）是一种人工甜味剂，常用于无糖饮品。某研究小组对此展开实验，检测不同无糖饮品的营养成分，实验结果如下表。下列叙述正确的是（ ） 无糖可乐 无糖发酵乳 无糖雪碧 无糖茶饮 本尼迪特试剂（斐林试剂） + + + - 双缩脲试剂 - + - - 注：“+”表示出现显色反应，“-”表示无反应 A. 双缩脲试剂检测时需进行水浴加热 B. 结果显示无糖发酵乳含葡萄糖和油脂 C. 事先去除饮品所含色素可避免干扰结果观测 D. 阿斯巴甜可代替葡萄糖为细胞供能 4. 下列关于植物体内色素叙述正确的是（ ） A. 叶绿素是含镁的小分子有机物 B. 胡萝卜素仅存在于叶肉细胞中 C. 叶黄素主要吸收红光和蓝紫光 D. 常用95%乙醇对光合色素进行分离 5. 内质网中蛋白质氧化折叠产生的副产物H2O2可上调衰老相关基因的表达。下列叙述正确的是（ ） A. 提高蛋白质氧化折叠速率可延缓细胞衰老 B. 衰老细胞内各种细胞代谢过程均衰退减弱 C. 衰老细胞核内染色质凝聚不影响基因表达 D. 年轻人机体清除H2O2能力总体强于老年人 6. 华丽硫珠菌是目前发现的最大细菌，不仅可以通过化学反应获得能量，同时也具备光合细菌的特征，细胞内存在多个膜囊，其内含遗传物质和核糖体。下列叙述正确的是（ ） A. 膜囊中的遗传物质和蛋白质结合形成染色质 B. 该菌的遗传物质是脱氧核糖核苷酸 C. 膜囊内可进行基因的转录和蛋白质的合成 D. 光合作用相关的酶分布于该菌的叶绿体中 线粒体针对受损的嵴可进行精确清除和修复，受损的嵴会释放活性氧自由基（ROS）激活附近溶酶体膜上的Ca2+通道，使其内部高浓度Ca2+流出，进而激活线粒体外膜上的另一个通道，在外膜上形成一个孔，使受损的嵴通过这个孔“挤”出线粒体，被临近的溶酶体消化降解。阅读材料完成下列小题： 7. 上述过程涉及多种物质或结构转移，下列叙述正确的是（ ） A. 受损的嵴所释放的ROS渗透进入细胞质基质（细胞溶胶） B. Ca2+从溶酶体进入细胞质基质（细胞溶胶）需要消耗ATP C. 受损的嵴从孔“挤”出线粒体属于易化扩散（协助扩散） D. 受损的嵴进入溶酶体体现了生物膜具有一定的流动性 8. 关于线粒体受损嵴的清除过程，下列叙述正确的是（ ） A. 抑制溶酶体膜上的Ca2+通道不利于线粒体修复 B. ROS激活Ca2+通道体现了细胞膜的识别功能 C. 溶酶体内的降解产物不可被细胞再利用 D. ROS积累不影响细胞的结构与功能 9. 真核细胞中生物膜把各种细胞器分隔开来，如同一个个小的区室。各区室之间物质的输送通常是以膜泡的方式进行。下列叙述正确的是（ ） A. 膜泡的移动与细胞骨架有关 B. 内质网断裂的膜泡可形成溶酶体 C. 动物细胞中核膜解体形成的小泡参与新细胞壁合成 D. 核糖体通过膜泡将蛋白质运输至内质网 10. 如图为孟德尔遗传实验中豌豆亲本杂交获得F1的实验过程。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A. ①操作应在花粉成熟后进行 B. 上述实验中高茎为父本，矮茎为母本 C. F1进行自交实验时也需进行①②操作 D. ①操作后需对操作对象进行套袋 11. 拟显性是指杂合子的一对同源染色体中一条染色体上的显性基因缺失，导致另一条染色体上对应的隐性等位基因得以表达的现象。下列变异容易导致“拟显性”现象的是（ ） A. 染色体片段缺失 B. 非同源染色体自由组合 C. 染色体片段倒位 D. 染色体片段重复 12. 某实验小组利用黑藻叶片和一定浓度的甘油开展质壁分离及复原实验，实验过程中观察到如图所示的实验现象。下列叙述正确的是（ ） A. a处为细胞膜，b处为液泡膜 B. 延长实验时间，细胞可能完成自动复原 C. 实验过程中，细胞的吸水能力不断增强 D. 制作装片前需用HCl对黑藻叶片进行解离 13. 研究发现秀丽隐杆线虫体内直肠细胞可自然转变为运动神经元，这种现象被称为转分化。下列叙述错误的是（ ） A. 转分化前后基因内部碱基序列发生改变 B. 转分化前后细胞形态发生改变 C. 转分化是基因选择性表达的结果 D. 转分化前后细胞内蛋白质种类或含量有所改变 14. 投弹手甲虫是一类攻击性较强的昆虫，遇到危险时可快速产生超高温热醌攻击进而吓退捕食者，原理如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 两种酶可为喷射反应提供活化能 B. 高温将导致两种酶肽键断裂 C. 热醌的快速产生体现酶的高效性 D. 两种酶无法在细胞外发挥作用 15. 某兴趣小组利用三组相同的装置（如左图）探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响，将气球中装满含有5%葡萄糖的酵母菌悬液后沉入装有水的烧杯中并关闭气阀，分别置于三个不同的温度下进行实验，记录各组烧杯内液面上升的高度。下列叙述正确的是（ ） A. 40℃是酵母菌细胞呼吸的最适温度 B. 液面上升高度是本实验因变量检测指标之一 C. 若实验过程中气阀开放，60℃下的注射器溶液最先变绿 D. 酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体 16. 研究发现，癌细胞中异常扩增的癌基因大量存在于染色体外DNA（ecDNA）上，如图为ecDNA的结构示意图。下列叙述错误的是（ ） A. ecDNA分子基本骨架的组成元素中不含N B. ecDNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基的比值为1 C. ecDNA分子中共2个游离的磷酸基团 D. ecDNA分子中磷酸二酯键数目与核苷酸数目相等 17. 我国医疗团队成功应用噬菌体与抗生素联合治疗的方案治愈了多重耐药粘质沙雷菌引发的严重肺部感染。下列叙述错误的是（ ） A. 应选用特异性侵染并裂解粘质沙雷菌的噬菌体进行治疗 B. 粘质沙雷菌为噬菌体增殖提供原料、能量和场所 C. 亲代噬菌体的蛋白质外壳不会进入粘质沙雷菌 D. 裂解释放的子代噬菌体DNA均有一条链来自亲代噬菌体 18. 番茄果实发育从受精后的子房开始。从受精到果实成熟，果实的细胞层数仅增加了约2倍，而细胞体积却扩大了上万倍（图1）。研究表明细胞体积扩大的主要驱动力是核内复制——一种特殊的细胞周期（图2）。已知正常的细胞周期如图3，下列叙述错误的是（ ） A. 番茄果实大小由细胞数量和细胞大小共同决定 B. 番茄果实细胞体积与细胞内核DNA含量无关 C. 核内复制的S期，细胞进行DNA复制 D 核内复制无M期，细胞不发生胞质分裂 19. 我国科学家对罕见棕白色大熊猫“七仔”家庭进行基因组分析，发现“七仔”棕色毛的产生与1号染色体上BACE基因缺失25个碱基对有关，变异后的基因记作B1。已知I-2及I-3均携带B1基因。下列叙述正确的是（ ） A. B1基因内部的终止密码子提前出现 B. 产生B1基因的变异类型是基因突变 C. II-4体内一定携带B1基因 D. Ⅲ-6与I-2基因型相同的概率为1/2 20. 左图为DNA分子中某些基因转录的模板链分布情况，右图为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中箭头所指的泡状结构为复制泡，是DNA中正在复制的部分。下列叙述错误的是（ ） A. 左图中各基因的本质区别是碱基序列不同 B. 转录和DNA的复制均需解旋酶催化氢键断裂 C. 右图的DNA上存在多个复制起点 D. DNA的两条链都可作为复制和转录的模板 非选择题部分 二、非选择题（本大题共5小题，共60分） 21. 蓝细菌具有高效的CO2浓缩机制（图1），使其在低无机碳浓度下仍可维持高效的光合作用。为改良水稻的光合能力，科学家尝试将蓝细菌的基因B（编码转运蛋白B）转入水稻细胞，获得稳定遗传的转基因水稻，并对转基因水稻的相关性能进行检测。 请回答下列问题： （1）蓝细菌和水稻细胞均含有R酶和C酶，其中__________酶催化CO2固定为__________。已知该酶对CO2的亲和力较低，水稻细胞仅通过__________（填运输方式）吸收CO2，而蓝细菌细胞膜上的转运蛋白B可通过__________（填运输方式）将环境中的无机碳浓缩至细胞内，以__________的形式进入羧化体后重新分解产生CO2，为该酶提供高浓度的CO2环境。 （2）研究发现相同环境条件下，转基因水稻胞间CO2浓度较普通水稻低，从转运蛋白B的角度分析，其原因是__________。 （3）图2中的__________点（填“A”、“B”或“C”）为CO2饱和点，该点之后限制水稻光合速率的内部因素主要是光合色素的__________、R酶的__________等。 （4）图2中水稻__________（填“1”或“2”）为转基因水稻，判断依据是转基因水稻对低浓度CO2的利用能力更__________，因此其CO2补偿点应__________（填“低于”或“高于”）普通水稻。 22. 某基因型为EE的二倍体生物（2n=20），其若干原始生殖细胞的核DNA均被32P标记，将上述细胞置于不含32P的培养液中进行一次有丝分裂后再进行减数分裂。下图为该减数分裂过程中显微镜下观察到的部分细胞图像。 请回答下列问题： （1）减数分裂过程中，各图对应时期出现先后顺序为__________（用字母表示），其中图A所处时期为__________，细胞中存在__________个四分体，①处方框内现象出现的原因是__________，图C所示细胞中含__________套遗传信息和__________个染色体组。 （2）不考虑基因突变和染色体变异，图D中②细胞的基因型为__________；图C所示细胞内带有32P标记的核DNA分子至少为__________个，图D中的②细胞内带有32P标记的染色体数至少为_________条。 23. 在原核生物中，大多数基因表达的调控是通过操纵子实现的。图1表示大肠杆菌乳糖操纵子模型及其调节过程，其中lacZ、lacY和lacA三个结构基因编码参与乳糖代谢的三种酶。已知上述结构基因的表达受阻遏蛋白和激活蛋白CAP的共同调控，当DNA分子上无阻遏蛋白结合时，RNA聚合酶可结合启动子启动结构基因的低水平表达，若同时存在cAMP-CAP复合物，则可促进RNA聚合酶与启动子的结合，启动结构基因的高水平表达。图2表示大肠杆菌在含有一定浓度的葡萄糖和乳糖的环境中生长的情况。 请回答下列问题： （1）图1中__________可与阻遏蛋白结合，使其构象改变无法与__________结合，RNA聚合酶可顺利结合启动子，并以结构基因的__________链为模板，根据__________、__________、G-C和C-G的碱基配对原则，合成mRNA.多个__________可同时认读该mRNA上的遗传密码，由__________转运对应的氨基酸，最终合成的多条多肽链__________（填“可能不同”或“完全相同”）。 （2）图2形成的原因是：在含有一定浓度的葡萄糖和乳糖的环境中，大肠杆菌主要利用__________作为能源物质，当该物质耗尽时，乳糖操纵子中结构基因的转录__________（填“增强”或“减弱”），大肠杆菌对乳糖的利用能力__________（填“增强”或“减弱”），③阶段中大肠杆菌主要利用__________作为能源物质。 24. 小鼠体长及毛色分别由A/a和M/m基因控制，其中A基因控制体长正常，a基因控制体长短小。现取若干纯合的正常黄毛小鼠品系与纯合的短小黑毛小鼠品系进行正反交实验，各组F2个体由该组F1雌雄个体相互交配获得，实验结果如下表。 组别 母本 父本 F1的表型及比例 F2的表型及比例（仅毛色） 甲 正常、黄毛 短小、黑毛 全为正常黑毛 黑毛:黄毛=3:1 乙 短小、黑毛 正常、黄毛 全为短小黑毛 黑毛:黄毛=3:1 请回答下列问题： （1）毛色中黑毛为__________性状，判断依据为__________。 （2）科学家对乙组F1个体的A、a基因进行测序分析，结果显示F1均带有序列正常但高度甲基化的A基因，据此推测甲乙两组F1个体表型不同的原因是：雌配子可将A基因__________（填“甲基化”或“去甲基化”），而雄配子可将A基因__________（填“甲基化”或“去甲基化”）。因此甲组F1个体内A基因正常表达而表现为体长正常，乙组F1个体内A基因__________过程受阻无法表达而表现为短小性状。上述遗传现象属于__________现象。 （3）仅考虑A/a基因，短小雌鼠的基因型有__________种。若A/a和M/m位于同一对同源染色体上，则甲组F1个体细胞内A基因与__________基因位于同一条染色体上，不考虑交叉互换的情况下，F2表型及比例为正常黄毛：短小黑毛：正常黑毛=__________。 25. 正常情况下细菌细胞内ATP的含量维持在相对稳定的水平，技术人员据此研发出基于荧光素-荧光素酶体系的细菌数量快速测定方法，检测原理如图所示。现有研究小组运用该方法探究药物利福平（RFP）对结核分歧杆菌生长的影响。 请回答下列问题： （1）1个ATP分子由1分子__________、1分子腺嘌呤和3个磷酸基团组成。据图分析，为荧光素发光供能时，1个ATP水解释放__________个磷酸基团。在荧光素和荧光素酶充足的情况下，检测样品中细菌数越多，ATP含量越__________，荧光强度越__________。 （2）实验步骤 步骤 具体操作 1 取若干培养瓶，分别加入等量结核分歧杆菌悬液 2 取各培养瓶中的适量菌液加入细胞裂解液，沸水浴8min后转移至反应管（内含荧光素和缓冲液）中，待其a后分别加入100ul荧光素酶，混匀3min后检测初始荧光值（RLU） 3 将培养瓶分为4组，分别加入b后置于相同且适宜的环境中培养 4 在培养的1、3、5、7天时分别重复步骤2 5 c ①请补充上述实验步骤：a__________；b__________；c__________。 ②步骤2中加入细胞裂解液的目的是__________。 （3）实验结果分析 实验结果表明，利福平能够__________（填“促进”或“抑制”）结核分歧杆菌的生长，且作用效果与其__________和__________呈正相关。 （4）为评估上述测定方法可否应用于混合微生物的含量测定，研究小组进一步开展实验获得如下数据： 不同细菌在不同ATP荧光值下的菌落总数CFU/mL ATP荧光值[RLU/50μL] 大肠埃希氏菌 枯草芽孢杆菌 蜡状芽孢杆菌 乳酸链球菌 乳酸片球菌 100 1.1×104 5.8×103 1.2×104 1.6×104 9.2×103 1000 1.1×105 5.3×104 1.2×105 1.5×105 1.0×105 10000 1.2×106 4.8×105 1.1×106 1.3×106 1.1×106 上述细菌中，__________细胞中的ATP含量最高。 （5）综合上述实验，影响混合微生物样品荧光强度的主要因素有微生物的数量和__________，以及荧光素用量、__________、温度、pH和反应时间等等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 绝密★考试结束前 2024学年第二学期期中杭州地区（含周边）重点中学 高一年级生物学科试题卷 考生须知： 1.本卷满分100分，考试时间90分钟。 2.答题前，在答题卷指定区域填写班级、姓名、考场号、座位号及准考证号并填涂相应数字。 3.所有答案必须写在答题卷上，写在试卷上无效。 4.考试结束后，只需上交答题卷。 选择题部分 一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 同位素标记法是生物学实验中常用的方法，下列物质可用15N标记的是（ ） A. 蛋白质 B. 油脂 C. 纤维素 D. 淀粉 【答案】A 【解析】 【分析】糖类的组成元素除了几丁质外，都只有C、H、O组成，核酸的组成元素为C、H、O、N、P，脂肪的组成元素只有C、H、O。 【详解】A、蛋白质的组成元素为C、H、O、N，因此可用15N标记，A正确； B、油脂的组成元素为C、H、O，不含氮，因此不能用15N标记，B错误； C、纤维素的组成元素是C、H、O，不含氮，因此不能用15N标记，C错误； D、淀粉的组成元素是C、H、O，不含氮，因此不能用15N标记，D错误。 故选A。 2. 下列有关操作及其应用的对应关系，正确的是（ ） A. 纤维素酶处理——去除大肠杆菌细胞壁 B. 补充维生素A——直接促进人体吸收钙、磷 C. 补充Fe2+——缓解肌肉抽搐的症状 D. 羊膜腔穿刺——产前诊断 【答案】D 【解析】 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：①维持细胞的生命活动，如Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。②维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。③调节细胞内的渗透压。 【详解】A、大肠杆菌为原生生物，细胞壁的成分为肽聚糖，纤维素酶不能将其细胞壁去掉，A错误； B、维生素D可以促进肠道对钙和磷的吸收，因此适当补充维生素D有利于肠道对钙和磷的吸收，B错误； C、人体血液中钙离子浓度过高易出现肌无力现象，钙离子浓度过低易出现抽搐现象，因此补充钙可缓解肌肉抽搐的症状，C错误； D、羊水中含有胎儿脱落的细胞，通过检测胎儿细胞内的基因或染色体可判断其是否含有某些遗传病，因此通过羊膜腔穿刺，进行产前诊断，可判断胎儿是否含有某种遗传病，D正确。 故选D。 3. 阿斯巴甜（非营养性代糖）是一种人工甜味剂，常用于无糖饮品。某研究小组对此展开实验，检测不同无糖饮品的营养成分，实验结果如下表。下列叙述正确的是（ ） 无糖可乐 无糖发酵乳 无糖雪碧 无糖茶饮 本尼迪特试剂（斐林试剂） + + + - 双缩脲试剂 - + - - 注：“+”表示出现显色反应，“-”表示无反应 A. 双缩脲试剂检测时需进行水浴加热 B. 结果显示无糖发酵乳含葡萄糖和油脂 C. 事先去除饮品所含色素可避免干扰结果观测 D. 阿斯巴甜可代替葡萄糖为细胞供能 【答案】C 【解析】 【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。 【详解】A、双缩脲试剂可用于检测蛋白质的存在，且不需进行水浴加热，A错误； B、结果显示无糖发酵乳含还原糖和蛋白质，但不能确定还原糖是否是葡萄糖，B错误； C、事先去除饮品所含色素可避免干扰结果观测，因为本实验检测的指标是通过观察颜色实现的，C正确； D、阿斯巴甜是一种非营养性代糖，因而不可代替葡萄糖为细胞供能，D错误。 故选C。 4. 下列关于植物体内色素叙述正确的是（ ） A. 叶绿素是含镁的小分子有机物 B. 胡萝卜素仅存在于叶肉细胞中 C. 叶黄素主要吸收红光和蓝紫光 D. 常用95%乙醇对光合色素进行分离 【答案】A 【解析】 【分析】叶绿体中的叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 【详解】A、叶绿素是含镁的小分子有机物，缺镁会影响叶绿素的合成，A正确； B、胡萝卜中的胡萝卜素存在有色体中，B错误； C、叶黄素主要吸收蓝紫光，C错误； D、常用95%乙醇对光合色素进行提取，分离色素用层析液，D错误。 故选A。 5. 内质网中蛋白质氧化折叠产生的副产物H2O2可上调衰老相关基因的表达。下列叙述正确的是（ ） A. 提高蛋白质氧化折叠速率可延缓细胞衰老 B. 衰老细胞内各种细胞代谢过程均衰退减弱 C. 衰老细胞核内染色质凝聚不影响基因表达 D. 年轻人机体清除H2O2能力总体强于老年人 【答案】D 【解析】 【分析】细胞衰老的过程是细胞的生理状态和化学反应发生复杂变化的过程，最终表现为细胞的形态、结构和功能发生变化。 【详解】A、题意显示，内质网中蛋白质氧化折叠产生的副产物H2O2可上调衰老相关基因的表达，据此推测，提高蛋白质氧化折叠速率可加速细胞衰老，A错误； B、衰老细胞的代谢减弱，但并不意味着衰老细胞中所有的代谢速率均减慢，B错误； C、衰老细胞核内染色质凝聚，不利于转录，从而影响基因的表达，C错误； D、题意显示，内质网中蛋白质氧化折叠产生的副产物H2O2可上调衰老相关基因的表达，与年轻人相比，老年人体内的细胞普遍衰老，据此推测，年轻人机体清除H2O2能力总体强于老年人，D正确。 故选D。 6. 华丽硫珠菌是目前发现的最大细菌，不仅可以通过化学反应获得能量，同时也具备光合细菌的特征，细胞内存在多个膜囊，其内含遗传物质和核糖体。下列叙述正确的是（ ） A. 膜囊中的遗传物质和蛋白质结合形成染色质 B. 该菌的遗传物质是脱氧核糖核苷酸 C. 膜囊内可进行基因的转录和蛋白质的合成 D. 光合作用相关的酶分布于该菌的叶绿体中 【答案】C 【解析】 【分析】华丽硫珠菌属于原核生物，没有成形的细胞核，细胞质中只有核糖体一种细胞器，其细胞壁的主要成分是肽聚糖。 【详解】AB、华丽硫珠菌是目前发现的最大细菌，因此属于原核生物，不含染色体，其遗传物质为DNA，即脱氧核糖核酸，AB错误； C、由图可知，膜囊内含遗传物质和核糖体，因此膜囊内可进行基因的转录和蛋白质的合成，C正确； D、华丽硫珠菌属于原核生物，没有叶绿体，D错误。 故选C。 线粒体针对受损的嵴可进行精确清除和修复，受损的嵴会释放活性氧自由基（ROS）激活附近溶酶体膜上的Ca2+通道，使其内部高浓度Ca2+流出，进而激活线粒体外膜上的另一个通道，在外膜上形成一个孔，使受损的嵴通过这个孔“挤”出线粒体，被临近的溶酶体消化降解。阅读材料完成下列小题： 7. 上述过程涉及多种物质或结构的转移，下列叙述正确的是（ ） A. 受损的嵴所释放的ROS渗透进入细胞质基质（细胞溶胶） B Ca2+从溶酶体进入细胞质基质（细胞溶胶）需要消耗ATP C. 受损的嵴从孔“挤”出线粒体属于易化扩散（协助扩散） D. 受损的嵴进入溶酶体体现了生物膜具有一定的流动性 8. 关于线粒体受损嵴的清除过程，下列叙述正确的是（ ） A. 抑制溶酶体膜上的Ca2+通道不利于线粒体修复 B. ROS激活Ca2+通道体现了细胞膜的识别功能 C. 溶酶体内的降解产物不可被细胞再利用 D. ROS积累不影响细胞的结构与功能 【答案】7. D 8. A 【解析】 【分析】物质的运输方式：自由扩散（顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白、不消耗能量）、协助扩散（顺浓度梯度运输、需要转运蛋白、不消耗能量）、主动运输（逆浓度梯度运输、需要转运蛋白、消耗能量）、胞吞和胞吐（不需要转运蛋白、消耗能量）。 【7题详解】 A、根据题意可知，受损的嵴会释放活性氧自由基（ROS）激活附近溶酶体膜上的Ca2+通道，使其内部高浓度Ca2+流出，进而激活线粒体外膜上的另一个通道，在外膜上形成一个孔，使受损的嵴通过这个孔“挤”出线粒体，因此受损的嵴所释放的ROS是通过外膜上的孔进入细胞质基质的，不是渗透作用，A错误； B、溶酶体内的钙离子浓度高于细胞质基质，钙离子通过通道蛋白进入细胞质基质为协助扩散，不消耗能量，B错误； C、协助扩散需要膜上的转运蛋白参与，而受损的嵴从孔“挤”出线粒体没有涉及转运蛋白运输，因此不属于易化扩散（协助扩散），C错误； D、受损的嵴进入溶酶体的过程类似胞吞，依赖细胞膜的流动性，D正确。 故选D。 【8题详解】 A、根据题意：受损的嵴会释放活性氧自由基（ROS）激活附近溶酶体膜上的Ca2+通道，使其内部高浓度Ca2+流出，进而激活线粒体外膜上的另一个通道，在外膜上形成一个孔，使受损的嵴通过这个孔“挤”出线粒体，被临近的溶酶体消化降解。因此抑制溶酶体膜上的Ca2+通道不利于线粒体修复，A正确； B、ROS激活Ca2+通道没有涉及细胞膜，不能体现细胞膜的识别功能，B错误； C、溶酶体内的降解产物如果是对细胞有用的，则可被细胞再利用，C错误； D、活性氧自由基（ROS）积累，会损失细胞结构，因而会影响细胞的结构与功能，D错误。 故选A。 9. 真核细胞中生物膜把各种细胞器分隔开来，如同一个个小的区室。各区室之间物质的输送通常是以膜泡的方式进行。下列叙述正确的是（ ） A. 膜泡的移动与细胞骨架有关 B. 内质网断裂的膜泡可形成溶酶体 C. 动物细胞中核膜解体形成的小泡参与新细胞壁合成 D. 核糖体通过膜泡将蛋白质运输至内质网 【答案】A 【解析】 【分析】细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。 【详解】A、微丝和微管是构成细胞骨架的重要结构，大部分微管是一种暂时性的结构，可以快速解体和重排，在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用，如内质网形成的囊泡就是沿细胞骨架移动的，即膜泡的移动与细胞骨架有关，A正确； B、内质网断裂的囊泡会与高尔基体膜融合，高尔基体形成的囊泡可形成溶酶体，B错误； C、动物细胞没有细胞壁，不会形成细胞壁，C错误； D、核糖体是没有膜的结构，不能形成膜泡，D错误。 故选A。 10. 如图为孟德尔遗传实验中豌豆亲本杂交获得F1的实验过程。据图分析，下列叙述正确的是（ ） A. ①操作应在花粉成熟后进行 B. 上述实验中高茎为父本，矮茎为母本 C. F1进行自交实验时也需进行①②操作 D. ①操作后需对操作对象进行套袋 【答案】D 【解析】 【分析】孟德尔豌豆杂交实验过程（人工异花授粉过程）为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花授粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄的柱头上）→套上纸袋。 【详解】A、豌豆为自花闭花授粉植物，①为去雄，为避免自花授粉，应在花粉成熟前进行去雄，A错误； B、提供花粉的矮茎植株为父本，接受花粉的高茎植株为母本，B错误； C、豌豆为自花闭花授粉植物，自交时不需要去雄和人工授粉，C错误； D、为防止其它植株的花粉为其授粉，保证子代为人工授粉的后代，因此①操作后需对操作对象进行套袋，D正确。 故选D。 11. 拟显性是指杂合子的一对同源染色体中一条染色体上的显性基因缺失，导致另一条染色体上对应的隐性等位基因得以表达的现象。下列变异容易导致“拟显性”现象的是（ ） A. 染色体片段缺失 B. 非同源染色体自由组合 C. 染色体片段倒位 D. 染色体片段重复 【答案】A 【解析】 【分析】染色体结构的变异主要包括以下4种类型：1、缺失：染色体某一片段的缺失；2、增添：染色体增加了某一片段；3、倒位：染色体的某一片段颠倒180°；4、易位：染色体某一片段移接到另一条非同源染色体上。 【详解】根据题意可知，拟显性是指杂合子的一对同源染色体中一条染色体上的显性基因缺失，导致另一条染色体上对应的隐性等位基因得以表达的现象，即同源染色体的一条发生了片段缺失，属于染色体结构变异中的染色体片段缺失，A正确，BCD错误。 故选A。 12. 某实验小组利用黑藻叶片和一定浓度的甘油开展质壁分离及复原实验，实验过程中观察到如图所示的实验现象。下列叙述正确的是（ ） A. a处为细胞膜，b处为液泡膜 B. 延长实验时间，细胞可能完成自动复原 C. 实验过程中，细胞的吸水能力不断增强 D. 制作装片前需用HCl对黑藻叶片进行解离 【答案】B 【解析】 【分析】在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以形成对照，符合科学探究实验的对照原则；在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强。原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 【详解】A、图示为细胞分离的状态，a为细胞壁，b为细胞膜，A错误； B、由于甘油分子可进入细胞，因此发生质壁分离的过程中甘油分子不断进入细胞，会导致细胞液的浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水而发生质壁分离后的复原，因此延长实验时间，细胞可能完成自动复原，B正确； C、该实验先是质壁分离，然后是复原，质壁分离过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强，但复原过程中，细胞液的渗透压减小，细胞的吸水能力会不断减小，C错误； D、该实验过程需要保持细胞活性，不能用HCl处理，因为用HCl对黑藻叶片进行解离后细胞会死亡，D错误。 故选B。 13. 研究发现秀丽隐杆线虫体内的直肠细胞可自然转变为运动神经元，这种现象被称为转分化。下列叙述错误的是（ ） A. 转分化前后基因内部碱基序列发生改变 B. 转分化前后细胞形态发生改变 C. 转分化是基因选择性表达的结果 D. 转分化前后细胞内蛋白质种类或含量有所改变 【答案】A 【解析】 【分析】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。 【详解】AC、研究秀丽隐杆线虫发育与细胞分化时，发现其体内的直肠细胞不经过细胞分裂可自然转变为运动神经元，这种从一种已分化细胞转变为另一种分化细胞的现象称为转分化，该过程是基因选择性表达的结果，转分化前后基因内部碱基序列不发生改变，A错误；C正确； B、直肠细胞和运动神经元细胞的结构和功能不同，因此转分化前后细胞形态和功能都发生了改变，B正确； D、转分化过程的实质是基因选择性表达，因此转分化前后细胞内蛋白质种类或含量有所改变，D正确。 故选A。 14. 投弹手甲虫是一类攻击性较强的昆虫，遇到危险时可快速产生超高温热醌攻击进而吓退捕食者，原理如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 两种酶可为喷射反应提供活化能 B. 高温将导致两种酶的肽键断裂 C. 热醌的快速产生体现酶的高效性 D. 两种酶无法在细胞外发挥作用 【答案】C 【解析】 【分析】酶的作用机理是降低化学反应的活化能。具有专一性、高效性、作用条件较温和的特性。过酸、过碱或温度过高，均会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活。 【详解】A、酶不能为化学反应提供活化能，酶的作用机理是降低化学反应的活化能，A错误； B、高温会导致酶的空间结构改变，但不会导致肽键断裂，B错误； C、据图可知：“投弹手甲虫”的体内有产生氢醌和过氧化氢的腺体，当敌人出现时，它们会将这两种液体注入腹部尾端的“贮存室”中，以最佳的配比进行快速的化学反应。这种化学反会使其从尾部喷出温度近100℃的气体，就形成了这种“高温气弹”，因此该过程体现了酶的高效性，C正确； D、只要条件适宜，酶可以在细胞内或细胞外发挥作用，D错误。 故选C。 15. 某兴趣小组利用三组相同装置（如左图）探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响，将气球中装满含有5%葡萄糖的酵母菌悬液后沉入装有水的烧杯中并关闭气阀，分别置于三个不同的温度下进行实验，记录各组烧杯内液面上升的高度。下列叙述正确的是（ ） A. 40℃是酵母菌细胞呼吸的最适温度 B. 液面上升高度是本实验因变量检测指标之一 C. 若实验过程中气阀开放，60℃下的注射器溶液最先变绿 D. 酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所只有线粒体 【答案】B 【解析】 【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是：（1）酵母菌是兼性厌氧型生物；（2）酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定，因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，或使澄清石灰水变浑浊；（3）酵母菌无氧呼吸产生的酒精可用重铬酸钾鉴定，由橙色变成灰绿色。 【详解】A、题中实验只设计了三个温度梯度，不能说明40℃是酵母菌细胞呼吸的最适温度，A错误； B、本实验是探究温度对酵母菌细胞呼吸的影响，酵母菌不管有氧呼吸还是无氧呼吸都会产生二氧化碳，引起液面上升，体现酵母菌的呼吸强度，故液面上升高度是本实验因变量检测指标之一，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液是检测二氧化碳的，根据右图可知，40℃下液面上升最高，表明产生的二氧化碳最多，故若实验过程中气阀开放，40℃下的注射器溶液最先由蓝变绿到黄，C错误； D、酵母菌有氧呼吸产生二氧化碳的产所是线粒体，无氧呼吸产生二氧化碳的场所是细胞质基质，D错误。 故选B。 16. 研究发现，癌细胞中异常扩增的癌基因大量存在于染色体外DNA（ecDNA）上，如图为ecDNA的结构示意图。下列叙述错误的是（ ） A. ecDNA分子基本骨架的组成元素中不含N B. ecDNA分子中嘌呤碱基与嘧啶碱基的比值为1 C. ecDNA分子中共2个游离的磷酸基团 D. ecDNA分子中磷酸二酯键数目与核苷酸数目相等 【答案】C 【解析】 【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G，其中A-T之间有2个氢键，C-G之间有3个氢键）。 【详解】A、ecDNA分子的基本骨架是由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的，脱氧核糖和磷酸中均不含N，A正确； B、据图可知ecDNA分子为环状的双链DNA，两条链之间遵循碱基配对（A-T、G-C），因此嘌呤碱基与嘧啶碱基的比值为1，B正确； C、据图可知ecDNA分子为环状的双链DNA，不含游离的磷酸基团，C错误； D、一条链的相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键相连，由于ecDNA分子为环状的双链DNA，因此磷酸二酯键数目与核苷酸数目相等，D正确。 故选C。 17. 我国医疗团队成功应用噬菌体与抗生素联合治疗的方案治愈了多重耐药粘质沙雷菌引发的严重肺部感染。下列叙述错误的是（ ） A. 应选用特异性侵染并裂解粘质沙雷菌的噬菌体进行治疗 B. 粘质沙雷菌为噬菌体增殖提供原料、能量和场所 C. 亲代噬菌体的蛋白质外壳不会进入粘质沙雷菌 D. 裂解释放的子代噬菌体DNA均有一条链来自亲代噬菌体 【答案】D 【解析】 【分析】噬菌体的繁殖过程：吸附→注入（只有噬菌体的DNA注入细菌内，并作为控制子代噬菌体合成的模板）→合成子代噬菌体的DNA和蛋白质外壳（控制者：噬菌体的DNA；原料、能量、场所等均由细菌提供）→组装→释放。 【详解】A、噬菌体为专性寄生在细菌体内的病毒，因此应选用特异性侵染并裂解粘质沙雷菌的噬菌体进行治疗，A正确； B、噬菌体没有细胞结构，其在宿主细胞内增殖时由宿主细胞提供原料、能量和场所等，B正确； C、噬菌体侵染细菌时只有DNA进入宿主细胞，蛋白质外壳不进入宿主细胞，因此亲代噬菌体的蛋白质外壳不会进入粘质沙雷菌，C正确； D、由于DNA复制为半保留复制，因此第一次复制形成的两个DNA均有一条链来自亲代噬菌体，但再次复制时，第一次复制新合成的链也可作为模板，因此经过多次复制形成的大量噬菌体中，只有少数噬菌体DNA有一条链来自亲代噬菌体，多数噬菌体的DNA两条链都是利用宿主细胞内的原料合成的，D错误。 故选D。 18. 番茄果实发育从受精后的子房开始。从受精到果实成熟，果实的细胞层数仅增加了约2倍，而细胞体积却扩大了上万倍（图1）。研究表明细胞体积扩大的主要驱动力是核内复制——一种特殊的细胞周期（图2）。已知正常的细胞周期如图3，下列叙述错误的是（ ） A. 番茄果实大小由细胞数量和细胞大小共同决定 B. 番茄果实细胞体积与细胞内核DNA含量无关 C. 核内复制的S期，细胞进行DNA复制 D. 核内复制无M期，细胞不发生胞质分裂 【答案】B 【解析】 【分析】细胞周期可以分为分裂间期和分裂期，分裂间期常常进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，细胞体积会略微的增大，而分裂期则是对核中的染色体和DNA进行均等分配，实现核遗传物质均等分配到两个子细胞中去。 【详解】A、根据题意可知，从受精到果实成熟，果实的细胞层数仅增加了约2倍，而细胞体积却扩大了上万倍，说明番茄果实大小由细胞数量和细胞大小共同决定，A正确； B、研究表明细胞体积扩大的主要驱动力是核内复制，根据图1可知，不同层次的细胞内的核DNA含量不同，因此可说明番茄果实细胞体积与细胞内核DNA含量有关，B错误； C、核内复制分为S期和G期，其中S期进行DNA复制，C正确； D、根据图2可知，核内复制无M期，因此一个细胞不能分裂为两个细胞（即不能发生胞质分裂），导致细胞内核DNA加倍，D正确。 故选B。 19. 我国科学家对罕见棕白色大熊猫“七仔”家庭进行基因组分析，发现“七仔”棕色毛的产生与1号染色体上BACE基因缺失25个碱基对有关，变异后的基因记作B1。已知I-2及I-3均携带B1基因。下列叙述正确的是（ ） A. B1基因内部的终止密码子提前出现 B. 产生B1基因的变异类型是基因突变 C. II-4体内一定携带B1基因 D. Ⅲ-6与I-2基因型相同的概率为1/2 【答案】B 【解析】 【分析】基因突变是指DNA中碱基对的增添、缺失、替换导致基因结构发生改变的过程。 【详解】A、终止密码子位于mRNA上，不在基因内部，A错误； B、根据“七仔”棕色毛的产生与1号染色体上BACE基因缺失25个碱基对有关，变异后的基因记作B1，可知产生B1基因的变异类型是基因突变，B正确； C、已知I-2及I-3均携带B1基因，但表型正常，说明B1基因为隐性基因，即I-2为杂合子，I-1表型正常，也含正常基因，因此II-4不一定携带B1基因，C错误； D、由于七仔的基因型为B1B1，因此Ⅲ-6的基因型为杂合子，I-2基因型也是杂合子，因此Ⅲ-6与I-2基因型相同的概率为1，D错误。 故选B。 20. 左图为DNA分子中某些基因转录的模板链分布情况，右图为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中箭头所指的泡状结构为复制泡，是DNA中正在复制的部分。下列叙述错误的是（ ） A. 左图中各基因的本质区别是碱基序列不同 B. 转录和DNA的复制均需解旋酶催化氢键断裂 C. 右图的DNA上存在多个复制起点 D. DNA的两条链都可作为复制和转录的模板 【答案】B 【解析】 【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。 【详解】A、不同基因的碱基序列不同，储存的遗传信息不同，因此左图中各基因的本质区别是碱基序列不同，A正确； B、转录过程不需要解旋酶，B错误； C、右图的一个复制泡说明有一个位置在进行DNA复制，存在一个复制起点，根据图示含有多个复制泡，说明右图的DNA上存在多个复制起点，C正确； D、DNA复制时两条链都可以作为模板。据左图可知，转录时不同基因的模板链不同，但可以是DNA的不同链，因此DNA的两条链都可作为复制和转录的模板，D正确。 故选B。 非选择题部分 二、非选择题（本大题共5小题，共60分） 21. 蓝细菌具有高效的CO2浓缩机制（图1），使其在低无机碳浓度下仍可维持高效的光合作用。为改良水稻的光合能力，科学家尝试将蓝细菌的基因B（编码转运蛋白B）转入水稻细胞，获得稳定遗传的转基因水稻，并对转基因水稻的相关性能进行检测。 请回答下列问题： （1）蓝细菌和水稻细胞均含有R酶和C酶，其中__________酶催化CO2固定为__________。已知该酶对CO2的亲和力较低，水稻细胞仅通过__________（填运输方式）吸收CO2，而蓝细菌细胞膜上的转运蛋白B可通过__________（填运输方式）将环境中的无机碳浓缩至细胞内，以__________的形式进入羧化体后重新分解产生CO2，为该酶提供高浓度的CO2环境。 （2）研究发现相同环境条件下，转基因水稻胞间CO2浓度较普通水稻低，从转运蛋白B的角度分析，其原因是__________。 （3）图2中的__________点（填“A”、“B”或“C”）为CO2饱和点，该点之后限制水稻光合速率的内部因素主要是光合色素的__________、R酶的__________等。 （4）图2中水稻__________（填“1”或“2”）为转基因水稻，判断依据是转基因水稻对低浓度CO2的利用能力更__________，因此其CO2补偿点应__________（填“低于”或“高于”）普通水稻。 【答案】（1） ①. R ②. 三碳酸/C3 ③. 扩散/自由扩散/简单扩散 ④. 主动运输/主动转运 ⑤. （2）转基因水稻细胞膜上存在转运蛋白B，提高细胞从胞间吸收CO2的速率（划线处为采分点） （3） ①. C ②. 比例/含量 ③. 数量/活性 （4） ①. 1 ②. 强 ③. 低于 【解析】 【分析】光合作用过程包括光反应和暗反应： （1）光反应：场所在叶绿体类囊体薄膜，完成水的光解产生氧气、ATP的合成及NADPH的合成；（2）暗反应场所在叶绿体基质中，包括二氧化碳的固定、C3的还原。光反应为暗反应C3的还原阶段提供NADPH和ATP。 【小问1详解】 据图1可知，R酶催化CO2和五碳糖固定形成三碳酸。CO2进入细胞的方式为自由扩散，由高浓度向低浓度运输。由图可知，转运蛋白B可将HCO3-从细胞外转运至细胞内，需要消耗能量，故为逆浓度梯度的主动运输，主动运输能将低浓度的HCO3-浓缩到细胞内，HCO3-进入羧化体在C酶的作用下分解为CO2，为光合作用的暗反应提供原料。 【小问2详解】 由于转基因水稻细胞膜上存在转运蛋白B，可通过运输HCO3-进入细胞进而提高细胞从胞间吸收CO2的速率，因此会导致转基因水稻胞间CO2浓度较普通水稻低。 【小问3详解】 CO2饱和点是光合速率达到最大时的最小CO2浓度，因此图2中的C点为CO2饱和点，该点之后限制水稻光合速率的内部因素主要是光合色素的含量和R酶的数量或活性等。 【小问4详解】 根据图2可知，相同CO2浓度下，水稻1的光合速率大于水稻2，说明水稻1对CO2的利用率更高，因此推测水稻1为转基因水稻，由于其利用CO2的能力强，因此在较低的CO2浓度下即可达到CO2补偿点，故转基因水稻的CO2补偿点应低于普通水稻。 22. 某基因型为EE的二倍体生物（2n=20），其若干原始生殖细胞的核DNA均被32P标记，将上述细胞置于不含32P的培养液中进行一次有丝分裂后再进行减数分裂。下图为该减数分裂过程中显微镜下观察到的部分细胞图像。 请回答下列问题： （1）减数分裂过程中，各图对应时期出现的先后顺序为__________（用字母表示），其中图A所处时期为__________，细胞中存在__________个四分体，①处方框内现象出现的原因是__________，图C所示细胞中含__________套遗传信息和__________个染色体组。 （2）不考虑基因突变和染色体变异，图D中②细胞的基因型为__________；图C所示细胞内带有32P标记的核DNA分子至少为__________个，图D中的②细胞内带有32P标记的染色体数至少为_________条。 【答案】（1） ①. ACDB ②. 减数第一次分裂前期/前期Ⅰ/MⅠ前期 ③. 10 ④. 联会时，同源染色体（或四分体）的非姐妹染色单体发生片段交换（或交叉互换） ⑤. 4 ⑥. 2 （2） ①. EE ②. 20 ③. 10 【解析】 【分析】图示A为联会时期，B为减数第二次分裂末期，C为减数第一次分裂后期，D为减数第二次分裂后期。 【小问1详解】 A图为同源染色体联会时期，为减数第一次分裂前期，B含有4个细胞核，为减数第二次分裂末期，C中同源染色体正在分离，为减数第一次分裂后期，D中含有两个细胞，每个细胞中着丝粒断裂，姐妹染色单体分离，为减数第二次分裂后期，因此减数分裂过程中，各图对应时期出现的先后顺序为A→C→D→B。该生物含有20条染色体，10对同源染色体，因此联会时期可形成10个四分体，①处方框内表示联会时，同源染色体（或四分体）的非姐妹染色单体发生片段交换（或交叉互换）。C为减数第一次分裂后期，DNA已经完成了复制，含有同源染色体和姐妹染色单体，因此含有4套遗传信息，由于着丝粒还没有断裂，因此含有两个染色体组。 【小问2详解】 该生物的基因型为EE，减数第一次分裂后同源染色体分离，不考虑变异，姐妹染色单体上含有相同的基因，D为减数第二次分裂后期，因此②细胞的基因型为EE。由于DNA复制为半保留复制，原始生殖细胞的核DNA均被32P标记，将上述细胞置于不含32P的培养液中进行一次有丝分裂后再进行减数分裂，则DNA共复制两次，第一次DNA复制并完成有丝分裂后，每个子细胞的DNA上均为一条链含有32P，经过第二次DNA复制后，每个染色体上含有两个DNA，其中只有一个DNA的一条链含有32P，其它链均不含32P，图C为减数第一次分裂后期，含有20条染色体，40个核DNA，只有一半的DNA的一条链含有32P，因此带有32P标记的核DNA分子至少为20个；经过减数第一次分裂后，每个子细胞含有10条染色体（20个核DNA），每条染色体上的两个DNA只有一个DNA的一条链含有32P，减数第二次分裂后期着丝粒断裂，细胞内含有20条染色体，20个核DNA，其中含有32P的DNA为10个。即图D中的②细胞内带有32P标记的染色体数至少为10条。 23. 在原核生物中，大多数基因表达的调控是通过操纵子实现的。图1表示大肠杆菌乳糖操纵子模型及其调节过程，其中lacZ、lacY和lacA三个结构基因编码参与乳糖代谢的三种酶。已知上述结构基因的表达受阻遏蛋白和激活蛋白CAP的共同调控，当DNA分子上无阻遏蛋白结合时，RNA聚合酶可结合启动子启动结构基因的低水平表达，若同时存在cAMP-CAP复合物，则可促进RNA聚合酶与启动子的结合，启动结构基因的高水平表达。图2表示大肠杆菌在含有一定浓度的葡萄糖和乳糖的环境中生长的情况。 请回答下列问题： （1）图1中__________可与阻遏蛋白结合，使其构象改变无法与__________结合，RNA聚合酶可顺利结合启动子，并以结构基因的__________链为模板，根据__________、__________、G-C和C-G的碱基配对原则，合成mRNA.多个__________可同时认读该mRNA上的遗传密码，由__________转运对应的氨基酸，最终合成的多条多肽链__________（填“可能不同”或“完全相同”）。 （2）图2形成的原因是：在含有一定浓度的葡萄糖和乳糖的环境中，大肠杆菌主要利用__________作为能源物质，当该物质耗尽时，乳糖操纵子中结构基因的转录__________（填“增强”或“减弱”），大肠杆菌对乳糖的利用能力__________（填“增强”或“减弱”），③阶段中大肠杆菌主要利用__________作为能源物质。 【答案】（1） ①. 乳糖 ②. 阻遏蛋白结合点/DNA ③. b ④. T-A（或A-U） ⑤. A-U（或T-A） ⑥. 核糖体 ⑦. tRNA ⑧. 可能不同 （2） ①. 葡萄糖 ②. 增强 ③. 增强 ④. 乳糖 【解析】 【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。翻译时以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。 【小问1详解】 图1中乳糖可与阻遏蛋白结合，使其构象改变无法与DNA结合，RNA聚合酶可顺利结合启动子，驱动转录过程，由于转录的模板链方向应该为3’→5’，因而推测图中基因转录时是以结构基因的b链为模板进行的，根据T-A、A-U、G-C和C-G的碱基配对原则将游离的核糖核苷酸依次排列上去，合成mRNA，多个核糖体可同时认读该mRNA上的遗传密码，由tRNA转运对应的氨基酸，最终合成的多条多肽链“可能不同”，因为这里多个核糖体结合的起始密码子可能不同。 【小问2详解】 图2形成的原因是：在含有一定浓度的葡萄糖和乳糖的环境中，乳糖与阻遏蛋白结合，抑制了乳糖分解的相关酶的合成，乳糖不被分解，此时大肠杆菌主要利用葡萄糖作为能源物质，当该物质耗尽时，乳糖操纵子中结构基因的转录“增强”，大肠杆菌对乳糖的利用能力“增强”或“减弱”，③阶段随着葡萄糖耗尽，因此，此时大肠杆菌主要利用乳糖作为能源物质。 24. 小鼠体长及毛色分别由A/a和M/m基因控制，其中A基因控制体长正常，a基因控制体长短小。现取若干纯合正常黄毛小鼠品系与纯合的短小黑毛小鼠品系进行正反交实验，各组F2个体由该组F1雌雄个体相互交配获得，实验结果如下表。 组别 母本 父本 F1的表型及比例 F2的表型及比例（仅毛色） 甲 正常、黄毛 短小、黑毛 全为正常黑毛 黑毛:黄毛=3:1 乙 短小、黑毛 正常、黄毛 全为短小黑毛 黑毛:黄毛=3:1 请回答下列问题： （1）毛色中黑毛为__________性状，判断依据为__________。 （2）科学家对乙组F1个体的A、a基因进行测序分析，结果显示F1均带有序列正常但高度甲基化的A基因，据此推测甲乙两组F1个体表型不同的原因是：雌配子可将A基因__________（填“甲基化”或“去甲基化”），而雄配子可将A基因__________（填“甲基化”或“去甲基化”）。因此甲组F1个体内A基因正常表达而表现为体长正常，乙组F1个体内A基因__________过程受阻无法表达而表现为短小性状。上述遗传现象属于__________现象。 （3）仅考虑A/a基因，短小雌鼠的基因型有__________种。若A/a和M/m位于同一对同源染色体上，则甲组F1个体细胞内A基因与__________基因位于同一条染色体上，不考虑交叉互换的情况下，F2表型及比例为正常黄毛：短小黑毛：正常黑毛=__________。 【答案】（1） ①. 显性 ②. F1全为黑毛，而F2中出现黄毛/亲本分别为黄毛和黑毛，F1全为黑毛 （2） ①. 去甲基化 ②. 甲基化 ③. 转录 ④. 表观遗传 （3） ①. 2 ②. m ③. 1:2:1 【解析】 【分析】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，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。 【小问1详解】 据表可知，亲本为纯合的黄毛和黑毛杂交，子一代均为黑毛，可知黑毛为显性性状。 【小问2详解】 根据表格信息可知，母本体长正常时，子一代体长均正常，而父本体长正常时，子一代体长全为短小，且F1均带有序列正常但高度甲基化A基因，因此可知，雌配子可将A基因去甲基化，使其在子一代中正常转录和翻译，表现为体长正常；而雄配子可将A基因甲基化，从而使其在子一代中不能转录，进而不能翻译形成蛋白质，表现为体长短小。这种因为DNA上甲基化影响基因表达、进而影响生物性状的现象称为表观遗传。 【小问3详解】 若Aa中的A来自雄配子，则A不能表达，因此Aa的雌鼠也会表现为短小，而aa的个体一定是短小，因此仅考虑A/a基因，短小雌鼠的基因型有Aa和aa两种；黑毛为显性性状，甲组亲本为正常、黄毛（AAmm）、短小、黑毛（aaMM），因此若A/a和M/m位于同一对同源染色体上，则甲组F1个体细胞内A基因与m连锁，不考虑交叉互换的情况下，子一代产生的雌雄配子均为Am∶aM=1∶1，由于雌配子可将A基因去甲基化，雄配子可将A基因甲基化，因此子二代基因型为AAmm∶AaMm（其中A来自父本和来自母本的概率相同）∶aaMM=1∶2∶1，故F2表型及比例为正常黄毛（1AAmm）∶短小黑毛（1AaMm+1aaMM）∶正常黑毛（1AaMm）=1∶2∶1。 25. 正常情况下细菌细胞内ATP的含量维持在相对稳定的水平，技术人员据此研发出基于荧光素-荧光素酶体系的细菌数量快速测定方法，检测原理如图所示。现有研究小组运用该方法探究药物利福平（RFP）对结核分歧杆菌生长的影响。 请回答下列问题： （1）1个ATP分子由1分子__________、1分子腺嘌呤和3个磷酸基团组成。据图分析，为荧光素发光供能时，1个ATP水解释放__________个磷酸基团。在荧光素和荧光素酶充足的情况下，检测样品中细菌数越多，ATP含量越__________，荧光强度越__________。 （2）实验步骤 步骤 具体操作 1 取若干培养瓶，分别加入等量结核分歧杆菌悬液 2 取各培养瓶中的适量菌液加入细胞裂解液，沸水浴8min后转移至反应管（内含荧光素和缓冲液）中，待其a后分别加入100ul荧光素酶，混匀3min后检测初始荧光值（RLU） 3 将培养瓶分为4组，分别加入b后置于相同且适宜的环境中培养 4 在培养的1、3、5、7天时分别重复步骤2 5 c ①请补充上述实验步骤：a__________；b__________；c__________。 ②步骤2中加入细胞裂解液的目的是__________。 （3）实验结果分析 实验结果表明，利福平能够__________（填“促进”或“抑制”）结核分歧杆菌的生长，且作用效果与其__________和__________呈正相关。 （4）为评估上述测定方法可否应用于混合微生物的含量测定，研究小组进一步开展实验获得如下数据： 不同细菌在不同ATP荧光值下的菌落总数CFU/mL ATP荧光值[RLU/50μL] 大肠埃希氏菌 枯草芽孢杆菌 蜡状芽孢杆菌 乳酸链球菌 乳酸片球菌 100 1.1×104 5.8×103 1.2×104 1.6×104 9.2×103 1000 1.1×105 5.3×104 1.2×105 1.5×105 10×105 10000 1.2×106 4.8×105 1.1×106 1.3×106 1.1×106 上述细菌中，__________细胞中的ATP含量最高。 （5）综合上述实验，影响混合微生物样品荧光强度的主要因素有微生物的数量和__________，以及荧光素用量、__________、温度、pH和反应时间等等。 【答案】（1） ①. 核糖 ②. 2 ③. 高##多 ④. 强 （2） ①. 冷却 ②. 等量不同浓度的利福平溶液/等量0-1.0ug/mL的利福平溶液 ③. 分析所得实验数据并得出结论 ④. 促进细胞破裂，使细胞内的ATP充分暴露 （3） ①. 抑制 ②. 浓度（或作用时间） ③. 作用时间（或浓度） （4）枯草芽孢杆菌 （5） ①. 种类/比例 ②. 荧光素酶用量 【解析】 【分析】据图可知，荧光素在荧光素酶和ATP等物质的参与下可进行反应发出荧光。因为发光强度与ATP的含量成正比，所以可以根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。 【小问1详解】 ATP的结构简式为A-P～P～P，A为腺苷，由一分子核糖和一分子含氮碱基组成，因此1个ATP分子由1分子核糖、1分子腺嘌呤和3个磷酸基团组成。AMP是腺苷一磷酸，是ATP释放2个磷酸基团形成的，因此为荧光素发光供能时，1个ATP水解释放2个磷酸基团。在荧光素和荧光素酶充足的情况下，由于每个细菌中的ATP含量相对稳定，因此检测样品中细菌数越多，ATP含量越多，在荧光素酶的作用下将荧光素转化为荧光的强度越大。 【小问2详解】 ①为防止高温使加入的荧光素酶失活，需要将细胞裂解液沸水浴8min后转移至反应管（内含荧光素和缓冲液）中，待其冷却后分别加入100ul荧光素酶，混匀3min后检测初始荧光值（RLU）。结合（3）的实验结果可知本实验的自变量为利福平的浓度和有无，因此将培养瓶分为4组，分别加入等量不同浓度的利福平溶液/等量0-1.0ug/mL的利福平溶液后置于相同且适宜的环境中培养；实验步骤的最后一步应为分析所得实验数据并得出结论。 ②步骤2中加入细胞裂解液的目的是促进细胞破裂，使细胞内的ATP充分暴露，便于为化学反应供能。 【小问3详解】 由图可知，培养一天后，随着培养天数和利福平浓度的增加，结核分歧杆菌的数量增长均减慢甚至数量下降，说明利福平能够抑制结核分歧杆菌的生长，且作用效果与其浓度和作用时间呈正相关。 【小问4详解】 正常情况下细菌细胞内ATP的含量维持在相对稳定的水平，根据表格数据可知，相同ATP荧光值下枯草芽孢杆菌的菌落数最少，说明单个枯草芽孢杆菌细胞内的ATP含量最高。 【小问5详解】 根据（4）表格数据可知，微生物的的种类不同，荧光强度可能不同；影响混合微生物样品荧光强度的主要因素有微生物的数量和微生物的的种类，以及荧光素用量、荧光素酶用量、温度、pH和反应时间等等。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $