精品解析：四川省广安中学2025-2026学年高三上学期10月月考生物试题

广安中学高 2023 级高三上期第一次月考生物试题 一、单选题（每小题 3 分，共 45 分） 1. 以下有关 HIV、破伤风杆菌、酵母菌和蓝细菌的叙述，与事实不相符合的是（ ） A. HIV 与其他三种生物相比，最明显的特点是不具有细胞结构 B. 破伤风杆菌能够独立进行各项生命活动，如细胞分裂、生长等 C. 颤蓝细菌的遗传物质核酸主要存在于细胞核中的染色体上 D. 在生命系统结构层次中，酵母菌既是细胞层次也是个体层次 2. 生物体内蛋白质的合成、加工是一个十分复杂的过程，其中多肽链的正确折叠对其正确构象的形成至关重要。如果蛋白质折叠发生错误，蛋白质的构象就会发生改变，影响其功能，严重时会导致疾病发生，此类疾病称为蛋白质构象病。有些蛋白质错误折叠后相互聚集，形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病。下列相关叙述正确的是（ ） A. 多肽链的形成以及折叠过程均发生在核糖体上 B. 蛋白质构象病均可遗传给后代，属于遗传病 C. 题述淀粉样纤维沉淀的主要成分是淀粉和蛋白质 D. 蛋白质构象发生改变后，仍可与双缩脲试剂产生紫色反应 3. 2025 年 1 月，国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果，研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。该成果是人类首次系统性地研究深渊生命，揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能，拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测，错误的是（ ） A. 深渊生物中蛋白质可能通过增加分子内部的氢键数量以适应高压环境 B. 深渊生物生活在黑暗环境中，不能进行光合作用，因此不能合成有机物 C. 深渊生物细胞内不饱和脂肪酸的积累有利于在低温环境中维持细胞膜流动性 D. 深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是 DNA 4. 图示模型为真核细胞中物质变化的相关过程，X 是某种细胞结构。下列叙述正确的是（ ） A. 若 a 是脂肪酸，b 是磷脂，则 X 可参与分泌蛋白的加工 B. 若 a 是核苷酸，b 是 DNA，则 X 可存在于原核细胞 C. 若 a 是 ADP，b 是 ATP，则 X 是具有单层膜的细胞器 D. 若 a 是氨基酸，b 是多肽，则 X 属于生物膜系统 5. 颜色反应是通过化学试剂与物质特定结构作用产生颜色变化的一类化学反应，主要用于物质鉴别与检测。下列有关叙述正确的是（ ） A. 在做麦芽糖酶催化麦芽糖水解的实验中可用斐林试剂检测是否有葡萄糖产生 B. 在做淀粉酶水解淀粉的实验中可用适量的碘液检测淀粉是否被完全水解 C. 在用葡萄糖溶液密封培养酵母菌时可定时用酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生情况 D. 在做蛋白酶水解蛋白质的实验中可用双缩脲试剂检测蛋白质是否被蛋白酶彻底水解 6. 某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是（ ） A. 饥饿状态下自噬参与了细胞内脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量 B. 当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡 C. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D. 细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应 7. 反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能。如图为一定量的蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H＋能催化蔗糖水解。下列分析不正确的是（　　） A. E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖 B. H＋降低的化学反应活化能的值等于E1 C. 蔗糖酶使（E2－E1）的值增大，但反应结束后X不会增多 D. 升高温度可通过改变酶结构而影响酶促反应速率 8. 细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合成酶能将H⁺势能转化为ATP中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合成酶重组到脂质体（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）上，在光照条件下，观察到如下图所示的结果。下列叙述正确的是（ ） A. ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能 B. 甲图中H⁺跨膜运输方式是易化扩散 C. 丙图中H⁺运出脂质体的方式是主动转运 D. 破坏跨膜H⁺浓度梯度对ATP的合成无影响 9. 下图为植物叶肉细胞内的部分代谢过程，①~⑦为相关生理过程。下列叙述正确的是（　　） A. 干旱缺水时和植物缺铁时，首先受到影响的均为过程③ B. 转运蛋白在过程①和②中均可起重要作用 C. 若③中 O2 的产生量等于⑥中 O2 的吸收量，则该细胞所在植株的有机物总量将增加 D. 图中③⑤⑥⑦过程均可产生 ATP 10. 图1为某哺乳动物（2N）细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化曲线，图2为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白（REC8和RAD21L）。下列有关叙述正确的是（ ） A. 若为有丝分裂、则图1中BC段含有四个染色体组 B. 若为减数分裂、则图1中CE段有n对同源染色体 C. 图1中BC和CD时期的细胞均发生黏连复合蛋白REC8的水解 D. RAD21L水解以及同源染色体分离都会发生在图中BC时期 11. 我国科学家“让关节炎小鼠衰老的软骨细胞进行‘光合作用’并重回青春”的研究已经取得阶段性成果。他们提取菠菜的类囊体，制成纳米级类囊体单元（NTUs），再用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出CM-NTUs，注射到患骨关节炎小鼠的膝关节腔中。对该部位进行光照后，发现衰老的软骨细胞代谢得到改善，活力得到恢复。下列分析错误的是（ ） A. 软骨细胞缺乏ATP和还原剂，可能是其患骨关节炎的病因 B. CM-NTUs进入衰老软骨细胞的方式体现了生物膜的流动性 C. 对CM-NTUs进行光照后，可以相继发生光反应和暗反应 D. 用CM对NTUs进行封装，能够避免NTUs被免疫系统清除 12. 感音神经性耳聋是一种由 CDH23 基因（显性基因写作“C”，隐性基因写作“c”）控制的遗传病。图 1 和图 2 是某患感音神经性耳聋家系的遗传图谱和电泳图。不考虑基因位于XY同源区段,下列叙述正确的是（ ） A. 成员的基因型是 Cc B. 成员Ⅲ1不携带致病基因 C. 成员Ⅱ1的孩子可能正常 D. 条带 2 是 C 基因的条带 13. 下图分别表示某动物（2n=8）精巢中处于分裂期的甲细胞和乙细胞，用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒，在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化，发现其依次出现在细胞①→③（或①→④）的不同位置处。下列说法正确的是（ ） A. 乙细胞①→②阶段发生同源染色体的联会，②阶段细胞中有 4 个四分体 B. 甲细胞的着丝粒到达③位置时，细胞内的染色体数为 4n C. 乙细胞荧光点从③向④移动过程中，该细胞中可能存在 16 条染色体 D. 甲细胞和乙细胞中均标记的是一对同源染色体的着丝粒 14. 图1表示我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和研究胚胎发育潜能的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态，即原始态和始发态。原始态干细胞具有最高的发育潜能，始发态干细胞的全能性相对较低。图2是OGT、OGA以及细胞骨架蛋白在胚胎干细胞中表达情况的电泳图谱，OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶，OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶。下列叙述正确的是（ ） A. 过程①类似于愈伤组织再分化过程，即将始发态干细胞转化为原始态干细胞 B. 过程③取用的细胞应来自猴子芽体的滋养层部分 C. 过程④将猴子芽体移入受体母猴时，无须对受体母猴进行同期发情处理 D. 根据图2推测，原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低 15. 汉坦病毒是一种可由啮齿类动物传染给人的 RNA 病毒，人感染该病毒后会引起严重的肾综合征出血热。研究人员尝试对疑似感染人员进行核酸检测，并制备抗汉坦病毒单克隆抗体。下列有关叙述错误的是（ ） A. 能在选择培养基上生存的杂交瘤细胞都能产生抗汉坦病毒抗体 B. 培养杂交瘤细胞时要向培养液中添加动物血清并定期更换培养液 C. 制备抗汉坦病毒单克隆抗体时可用灭活病毒来诱导细胞融合 D. 用 PCR 技术检测汉坦病毒的核酸时需要先进行逆转录得到 DNA 二、非选择题（共 55 分） 16. 科学研究发现，细胞进行主动运输可以如图 1 所示方式进行，图中 a，b，c 代表主动运输的三种类型，o 代表主动运输的离子或小分子）；葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式如图 2 所示。请分析并回答下列问题： （1）据图 2，在小肠腔面，细胞膜上的蛋白 S 有两种结合位点：一种与 Na⁺结合，一种与葡萄糖结合，据图判断小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图 1 中______（填“a”，“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的直接能量来源是______。小肠基膜上 Na⁺-K⁺泵除具有运输 Na⁺、K⁺的功能外，还具有______的功能。 （2）进食时，人体肠道 L 细胞会分泌 GLP - 1，GLP - 1 可作用于胰岛 B 细胞，促进胰岛素的分泌，过程如图 3 所示。据图可知，进食后肠道 L 细胞分泌的 GLP - 1 可以作用于胰岛 B 细胞，原因是胰岛 B 细胞的细胞膜上存在着______，这体现了细胞膜的信息交流的功能。当血糖升高时，葡萄糖通过协助扩散进入细胞氧化分解产生 ATP，导致 ATP/ADP 的比值上升。在 GLP - 1 作用下进一步引发胰岛素释放的机制是______。 （3）某课外兴趣小组同学欲验证小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，设计了如下实验，请完善：①实验步骤：第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，______，其他条件都相同，第三步：一段时间后，测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率。若______，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。 17. 图 1 为绿色植物光合作用过程示意图，图中甲、乙、丙、丁表示能量或物质：图 2 为适宜温度条件下，甲、乙两种植物的 CO₂吸收速率随光照强度的变化曲线图： （1）图 1 光反应的场所是______，丙表示______，它在暗反应中的作用是______。 （2）图 1 光反应的产物乙可以在同一细胞中参与有氧呼吸第______阶段，若某细胞从相邻细胞的叶绿体基质中获得乙并最终利用，至少需通过______层膜 （3）图 2 甲、乙植物中，适宜在弱光条件下生长的是______植物，若适当提高环境中的二氧化碳浓度，A 点将______移，当光照强度由 A 变为 B 时，短时间内甲植物叶肉细胞中 C₃的含量将______（填“增加”“不变”“减少”或“不确定”） （4）当光照强度为 B 时，甲植物和乙植物的光合速率是否相等，原因是_______，限制乙植物光合作用强度的主要环境因素是______。 18. 图 1 表示某雄性动物（2n=4）生殖器官内正常的细胞分裂图，图 2 表示不同时期细胞内染色体、染色单体和核 DNA 数量的柱形图。回答下列问题： （1）图 1 中甲细胞的名称是______，它属于图 2 中类型______的细胞，乙细胞有______个染色体组。 （2）在图 2 的 5 种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有______。 （3）图 2 中哪两种细胞的转变是着丝粒分裂引起的？______。（用序号和箭头连接）。 （4）若该动物某个精原细胞（AaXbY）因减数分裂发生一次异常，产生了 AAY 的精子，则其他精子的基因组成是______。 （5）珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素 B 能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有 3 组实验：用细胞松弛素 B 分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是________，理由是________。 19. 为了研究拟南芥的基因A、B在减数分裂中的功能，研究人员开展了如下实验。结果如下图所示。 （1）通过________法将含卡那霉素抗性基因的T-DNA插入到野生型（AABB）拟南芥基因组中，在含________的培养基中培养，筛选得到基因型分别为AaBB和AABb的单突变体。 （2）将上述得到的两种单突变体杂交得到F1，F1中具有卡那霉素抗性的植株占______。将具有卡那霉素抗性的F1分单株种植，收获F2单独统计。若F2中抗性：不抗性=15:1，则说明F1的基因型为______，其F2抗性植株中纯合子的比例为______。 （3）F2中各植株的茎叶相似，无法区分。为进一步筛选得到F2中的突变体纯合子，提取F2抗性植株的叶片DNA，分别用引物“P1+P3”组合及“P2+P3”组合进行PCR，检测是否扩增，鉴定原理如下图所示。（插入T-DNA的A基因过大，不能完成PCR）， 若________，则相应植株为抗性纯合子aa。依据同样的原理，可得到bb。 （4）上图为两种突变体拟南芥减数分裂过程中的染色体行为变化。据图推测，基因A和B的突变会导致减数分裂发生的异常变化分别是：A突变导致减数分裂Ⅱ_______；B突变导致减数分裂Ⅰ时______。 20. 1965年我国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，导入工程菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。回答下列问题： （1）载体上PO的作用是：_________，用AB和BCA法人工合成两种DNA片段_________（填“AB”“BCA”或“AB和BCA”）获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。 （2）图中是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可添加限制酶_________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为－CCTTTCAGCTCA－，则其中一种引物设计的序列是5'－_________－3'。 （3）β－半乳糖苷酶可以分解无色的X－gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。据此简述筛选工程菌的过程：经Ca²⁺处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了_________的培养基上，筛选出_________菌落即为工程菌。 （4）科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。写出获得赖脯胰岛素正确顺序：_________（填序号） 1赖脯胰岛素功能分析和结构设计 2.借助定点突变改变胰岛素基因序列 3.检验赖脯胰岛素的结构和功能 4.设计赖脯胰岛素氨基酸序列获得所需要的蛋白质和基因序列 5.利用工程菌发酵合成赖脯胰岛素 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安中学高 2023 级高三上期第一次月考生物试题 一、单选题（每小题 3 分，共 45 分） 1. 以下有关 HIV、破伤风杆菌、酵母菌和蓝细菌的叙述，与事实不相符合的是（ ） A. HIV 与其他三种生物相比，最明显的特点是不具有细胞结构 B. 破伤风杆菌能够独立进行各项生命活动，如细胞分裂、生长等 C. 颤蓝细菌的遗传物质核酸主要存在于细胞核中的染色体上 D. 在生命系统结构层次中，酵母菌既是细胞层次也是个体层次 【答案】C 【解析】 【分析】1、生命系统的结构层次：细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。其中细胞是最基本的生命系统结构层次，生物圈是最大的结构层次。 2、HIV属于病毒；破伤风杆菌、蓝细菌属于原核生物；酵母菌属于真核生物。 【详解】A、HIV是病毒，没有细胞结构，破伤风杆菌、酵母菌和蓝细菌都是细胞生物，A正确； B、破伤风杆菌是原核生物，是单细胞生物，能独立完成生命活动，B正确； C、颤蓝细菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，没有染色体，其遗传物质DNA主要存在于拟核，C错误； D、酵母菌是单细胞的真核生物，一个细胞即一个个体，因此在生命系统的结构层次中，酵母菌既是细胞层次也是个体层次，D正确。 故选C。 2. 生物体内蛋白质的合成、加工是一个十分复杂的过程，其中多肽链的正确折叠对其正确构象的形成至关重要。如果蛋白质折叠发生错误，蛋白质的构象就会发生改变，影响其功能，严重时会导致疾病发生，此类疾病称为蛋白质构象病。有些蛋白质错误折叠后相互聚集，形成抗蛋白水解酶的淀粉样纤维沉淀，产生毒性而致病。下列相关叙述正确的是（ ） A. 多肽链的形成以及折叠过程均发生在核糖体上 B 蛋白质构象病均可遗传给后代，属于遗传病 C. 题述淀粉样纤维沉淀的主要成分是淀粉和蛋白质 D. 蛋白质构象发生改变后，仍可与双缩脲试剂产生紫色反应 【答案】D 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，在到高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量由线粒体提供。 【详解】A、多肽链的形成在核糖体，折叠过程发生在内质网，A错误； B、如果蛋白质构象病发生在体细胞中，就不会遗传给后代，B错误； C、根据题干信息淀粉样纤维沉淀是由于蛋白质折叠错误，形成的抗蛋白水解酶的物质，所以主要成分是蛋白质，不含淀粉，C错误； D、蛋白质构象发生改变，含仍然含有多个肽键，所以可与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。 故选D。 3. 2025 年 1 月，国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果，研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物（钩虾）和脊椎动物（鱼类）。该成果是人类首次系统性地研究深渊生命，揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能，拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测，错误的是（ ） A. 深渊生物中蛋白质可能通过增加分子内部的氢键数量以适应高压环境 B. 深渊生物生活在黑暗环境中，不能进行光合作用，因此不能合成有机物 C. 深渊生物细胞内不饱和脂肪酸的积累有利于在低温环境中维持细胞膜流动性 D. 深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是 DNA 【答案】B 【解析】 【详解】A、蛋白质在高压环境下易变性，增加氢键可增强结构稳定性，可以更好地抵抗高压对其结构和功能的影响，以适应高压环境，A正确； B、虽然深渊生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用，但细胞内可以通过其他途径合成有机物。 比如细胞呼吸的过程中会产生一些中间产物，这些中间产物可以作为合成其他有机物的原料，细胞还可以从周围环境中摄取一些小分子物质来合成自身需要的有机物等，B错误； C、在低温环境下，不饱和脂肪酸存在有利于维持细胞膜的流动性。 因为不饱和脂肪酸具有双键，会使分子链发生弯曲，不易排列紧密，从而使细胞膜在低温下也能保持一定的流动性，这对于深渊生物适应低温环境是很重要的，C正确； D、无论是原核生物还是真核生物（包括无脊椎动物和脊椎动物），它们的遗传物质都是DNA，所以深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA，D正确。 故选B。 4. 图示模型为真核细胞中物质变化的相关过程，X 是某种细胞结构。下列叙述正确的是（ ） A. 若 a 是脂肪酸，b 是磷脂，则 X 可参与分泌蛋白的加工 B. 若 a 是核苷酸，b 是 DNA，则 X 可存在于原核细胞 C. 若 a 是 ADP，b 是 ATP，则 X 是具有单层膜的细胞器 D. 若 a 是氨基酸，b 是多肽，则 X 属于生物膜系统 【答案】A 【解析】 【分析】生物膜系统是由细胞膜、核膜、细胞器膜组成。含单层膜的细胞器有：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡；含双层膜的细胞器有：线粒体、叶绿体；无膜的细胞器有：核糖体、中心体。 【详解】A、若a是脂肪酸，b是磷脂，则X可参与合成磷脂，该细胞结构为内质网，内质网也可参与分泌蛋白的合成，A正确； B、由于图示模型为真核细胞的相关过程，若a是核苷酸，b是DNA，则X是细胞核，存在于真核细胞中，原核细胞中没有核膜包被的细胞核，B错误； C、若a是ADP，b是ATP，则X可属于半自主性细胞器，如线粒体、叶绿体，二者均是双层膜，C错误； D、若a是氨基酸，b是多肽，则X是蛋白质合成的场所—核糖体，核糖体没有膜结构，不属于生物膜系统，D错误。 故选A。 5. 颜色反应是通过化学试剂与物质特定结构作用产生颜色变化的一类化学反应，主要用于物质鉴别与检测。下列有关叙述正确的是（ ） A. 在做麦芽糖酶催化麦芽糖水解的实验中可用斐林试剂检测是否有葡萄糖产生 B. 在做淀粉酶水解淀粉的实验中可用适量的碘液检测淀粉是否被完全水解 C. 在用葡萄糖溶液密封培养酵母菌时可定时用酸性重铬酸钾溶液检测酒精的产生情况 D. 在做蛋白酶水解蛋白质的实验中可用双缩脲试剂检测蛋白质是否被蛋白酶彻底水解 【答案】B 【解析】 【详解】A、麦芽糖分解为葡萄糖，二者都是还原糖，都可以和斐林试剂反应，因此不能用斐林试剂检测是否有葡萄糖产生，A错误； B、碘液遇淀粉变蓝，若淀粉被完全水解则无颜色变化，可用此判断淀粉是否水解完全，B正确； C、葡萄糖会和酸性重铬酸钾反应，所以要等到葡萄糖消耗完了才能用酸性重铬酸钾检测酒精，C错误； D、双缩脲试剂与蛋白质（包括蛋白酶）均显紫色，无法判断底物蛋白质是否彻底水解，D错误。 故选B。 6. 某研究团队发现，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬，下列叙述错误的是（ ） A. 饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量 B. 当细胞长时间处在饥饿状态时，过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡 C. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程 D. 细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应 【答案】C 【解析】 【分析】细胞自噬是指在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞，通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量；在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，通过细胞自噬，可以清除受损或衰老的细胞器，以及感染的微生物和毒素，从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬，可能诱导细胞凋亡。 【详解】A、由题干信息可知，小鼠在禁食一定时间后，细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体，随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体，最终脂质小滴在溶酶体内被降解，所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢，使细胞获得所需的物质和能量，来支持基本的生命活动，A正确； B、细胞长时间处在饥饿状态时，细胞可能无法获得足够的能量和营养素，细胞自噬会过度活跃，导致细胞功能紊乱，可能会引起细胞凋亡，B正确； C、溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质，其合成场所是核糖体，在溶酶体内发挥作用，参与了细胞自噬过程，C错误； D、细胞自噬是细胞感应外部环境刺激后表现出的应激性与适应性行为，来支持基本的生命活动，从而维持细胞内部环境的稳定，D正确。 故选C。 7. 反应底物从常态转变为活跃状态所需的能量称为活化能。如图为一定量的蔗糖水解反应能量变化的示意图，已知H＋能催化蔗糖水解。下列分析不正确的是（　　） A. E1和E2表示活化能，X表示果糖和葡萄糖 B. H＋降低的化学反应活化能的值等于E1 C. 蔗糖酶使（E2－E1）的值增大，但反应结束后X不会增多 D. 升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率 【答案】B 【解析】 【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，E1和E2表示活化能，蔗糖是二糖，能够被分解为果糖和葡萄糖，故X表示果糖和葡萄糖，A正确； B、据图可知，E2和E1分别表示在没有催化剂和加入H+后从常态转变为活跃态需要的能量，故H+降低的反应活化能值等于E2-E1，B错误； C、蔗糖酶具有高效性，降低的活化能（E2－E1）的值更大，但由于底物的量有限，所以X产物的量最终不变，C正确； D、酶促反应存在最适温度，升高温度可通过改变酶的结构而影响酶促反应速率，D正确。 故选B。 8. 细菌紫膜质是一种膜蛋白，ATP合成酶能将H⁺势能转化为ATP中的化学能。科学家分别将细菌紫膜质和ATP合成酶重组到脂质体（一种由磷脂双分子层组成的人工膜）上，在光照条件下，观察到如下图所示的结果。下列叙述正确的是（ ） A. ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能 B. 甲图中H⁺跨膜运输的方式是易化扩散 C. 丙图中H⁺运出脂质体的方式是主动转运 D. 破坏跨膜H⁺浓度梯度对ATP的合成无影响 【答案】A 【解析】 【分析】据图示可知，甲图中在光照条件下，H+能逆浓度跨膜运输，则跨膜运输的方式是主动运输，ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，ATP合成酶既具有催化作用也具有运输作用，若破坏跨膜H+浓度梯度会抑制ATP的合成。 【详解】A、由图可知，ATP合成酶能将H+势能转化为ATP中的化学能，ATP合成酶不能将光能直接转化为ATP中的化学能，A正确； B、甲图中在光照条件下，H+能逆浓度跨膜运输，则跨膜运输的方式是主动转运，B错误； C、据图可知，丙图中H+运出脂质体是顺浓度梯度运输，且伴随有ATP的生成，故不属于主动转运，C错误； D、图丙中H+是顺浓度梯度运出脂质体的，因此破坏跨膜H+浓度梯度会影响ATP的合成，D错误。 故选A。 9. 下图为植物叶肉细胞内的部分代谢过程，①~⑦为相关生理过程。下列叙述正确的是（　　） A. 干旱缺水时和植物缺铁时，首先受到影响的均为过程③ B. 转运蛋白在过程①和②中均可起重要作用 C. 若③中 O2 的产生量等于⑥中 O2 的吸收量，则该细胞所在植株的有机物总量将增加 D. 图中③⑤⑥⑦过程均可产生 ATP 【答案】B 【解析】 【分析】根据图示信息：①表示对水分的吸收，②表示细胞对矿质元素吸收，③表示光反应阶段水的光解，④表示暗反应阶段CO2的固定，⑤表示有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段，⑥表示有氧呼吸的第二、三阶段，⑦表示无氧呼吸的第二阶段。 【详解】A、干旱缺水时，会引起叶片气孔关闭，首先受到影响的是过程④，A错误； B、过程①表示水分子进入细胞，其方式有自由扩散和协助扩散，过程②表示无机盐离子进入细胞，主要通过主动运输方式，因此转运蛋白在过程①和②中均可起重要作用，B正确； C、图中光反应过程③中O2的产生量等于有氧呼吸过程⑥中O2的消耗量，则该叶肉细胞净光合作用量等于0，该细胞所在植株的有机物总量将减少，C错误； D、无氧呼吸第二阶段不产生ATP，因此图中产生ATP的过程有③⑤⑥，D错误。 故选B。 10. 图1为某哺乳动物（2N）细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化曲线，图2为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白（REC8和RAD21L）。下列有关叙述正确的是（ ） A. 若为有丝分裂、则图1中BC段含有四个染色体组 B. 若为减数分裂、则图1中CE段有n对同源染色体 C. 图1中BC和CD时期的细胞均发生黏连复合蛋白REC8的水解 D. RAD21L水解以及同源染色体分离都会发生在图中BC时期 【答案】D 【解析】 【分析】1、分析图1：图示为每条染色体的DNA含量，其中AB段表示S期DNA分子复制，BC段表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期，CD段表示着丝粒分裂， DE段表示有丝分裂的后期、末期和减数第二次分裂的后末期。 2、分析图2：REC8蛋白位于姐妹染色单体上，RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上，因此正常情况下，REC8蛋白和 RAD21L蛋白水解分别分生在减数分裂Ⅱ后、减数分裂Ⅰ后。 【详解】A、BC段每条染色体上有2个DNA分子，若为有丝分裂，此时处于G2、有丝分裂前期、中期，含有两个染色体组，A错误； B、若为减数分裂，CE段为减数第二次分裂后期、末期，没有同源染色体，B错误； C、若图1表示减数分裂，REC8蛋白位于姐妹染色单体上，REC8蛋白水解发生在减数分裂第二次分裂的后期，即CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白REC8的水解，但BC时期不会，C错误； D、BC段表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期，RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上，RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期，都会发生在图1中BC时期，D正确。 故选D。 11. 我国科学家“让关节炎小鼠衰老的软骨细胞进行‘光合作用’并重回青春”的研究已经取得阶段性成果。他们提取菠菜的类囊体，制成纳米级类囊体单元（NTUs），再用小鼠软骨细胞膜（CM）进行封装，制备出CM-NTUs，注射到患骨关节炎小鼠的膝关节腔中。对该部位进行光照后，发现衰老的软骨细胞代谢得到改善，活力得到恢复。下列分析错误的是（ ） A. 软骨细胞缺乏ATP和还原剂，可能是其患骨关节炎的病因 B. CM-NTUs进入衰老软骨细胞的方式体现了生物膜的流动性 C. 对CM-NTUs进行光照后，可以相继发生光反应和暗反应 D. 用CM对NTUs进行封装，能够避免NTUs被免疫系统清除 【答案】C 【解析】 【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。 【详解】AC、分析题意，光照小鼠注射部位后，由于该部位含有纳米级类囊体单元，因而可以进行光合作用的光反应，进而合成了ATP和NADPH，因此症状显著缓解，即在细胞内的纳米级类囊体单元上合成了ATP和NADPH，据此推测患者关节内软骨细胞缺乏ATP和还原剂，可能是其患骨关节炎的病因，A正确、C错误 ； B、通过融合将CM-NTUs导入软骨关节炎小鼠的软骨细胞，依赖细胞膜的结构特点——具有一定的流动性，B正确； D、研究人员把CM-NTUs不是NTUs注入患病小鼠的膝关节，这是因为用小鼠软骨细胞膜对NTUs进行封装后，一方面为类囊体发生作用提供了合适的内部环境，另一方面也对NTUs起到了保护作用，避免被免疫系统清除，D正确。 故选C。 12. 感音神经性耳聋是一种由 CDH23 基因（显性基因写作“C”，隐性基因写作“c”）控制的遗传病。图 1 和图 2 是某患感音神经性耳聋家系的遗传图谱和电泳图。不考虑基因位于XY同源区段,下列叙述正确的是（ ） A. 成员的基因型是 Cc B. 成员Ⅲ1不携带致病基因 C. 成员Ⅱ1的孩子可能正常 D. 条带 2 是 C 基因的条带 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据Ⅱ2的电泳图为两个条带，即杂合子表型为正常，且男性可以携带两个基因，可知该病为常染色体隐性遗传病。Ⅱ2的基因型为Cc，则Ⅰ1的基因型可能为CC或Cc，A错误； B、根据Ⅱ3为患者，基因型为cc，可知Ⅲ1一定携带致病基因，B错误； C、成员Ⅱ1的基因型可能为CC或Cc，若其与正常男性结婚，后代可能正常，C正确； D、Ⅱ3为患者，因此其对应的条带2是基因c的条带，D错误。 故选C。 13. 下图分别表示某动物（2n=8）精巢中处于分裂期的甲细胞和乙细胞，用红色荧光和绿色荧光分别标记其中两条染色体的着丝粒，在荧光显微镜下观察着丝粒随时间的变化，发现其依次出现在细胞①→③（或①→④）的不同位置处。下列说法正确的是（ ） A. 乙细胞①→②阶段发生同源染色体的联会，②阶段细胞中有 4 个四分体 B. 甲细胞的着丝粒到达③位置时，细胞内的染色体数为 4n C. 乙细胞荧光点从③向④移动过程中，该细胞中可能存在 16 条染色体 D. 甲细胞和乙细胞中均标记的是一对同源染色体的着丝粒 【答案】A 【解析】 【详解】A、图乙① - ②阶段发生了同源染色体的联会，该动物细胞中2n=8，因而②阶段细胞中有 4 个四分体，A正确； B、甲细胞① - ③过程可能为有丝分裂或减数第二次分裂，若是有丝分裂则细胞内的染色体数为4，若是减数第二次分裂，则细胞内的染色体数为2，B错误； C、乙细胞荧光点从③向④移动过程中，发生了同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，该细胞中染色体数目仍等于体细胞中的染色体数目，即该细胞中可能存在8条染色体，C错误； D、图乙① - ②阶段发生了同源染色体的联会，因而推测乙中两条染色体是一对同源染色体，但图甲为有丝分裂或减数第二次分裂，甲细胞中的两条染色体不一定是一对同源染色体，D错误。 故选A。 14. 图1表示我国科学家利用胚胎干细胞建立体外胚胎和研究胚胎发育潜能的流程。人胚胎干细胞存在两种不同状态，即原始态和始发态。原始态干细胞具有最高的发育潜能，始发态干细胞的全能性相对较低。图2是OGT、OGA以及细胞骨架蛋白在胚胎干细胞中表达情况的电泳图谱，OGT是负责在蛋白质上加糖基的酶，OGA是负责将糖基从蛋白质上去除的酶。下列叙述正确的是（ ） A. 过程①类似于愈伤组织再分化过程，即将始发态干细胞转化为原始态干细胞 B. 过程③取用的细胞应来自猴子芽体的滋养层部分 C. 过程④将猴子芽体移入受体母猴时，无须对受体母猴进行同期发情处理 D. 根据图2推测，原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低 【答案】D 【解析】 【详解】A、过程①将始发态干细胞转化为原始态干细胞，提高了胚胎干细胞的全能性，不是再分化过程，A错误； B、内细胞团将来发育为胎儿的各种组织，滋养层发育为胎盘，过程③所取细胞能分化为其他种类的细胞，应来自内细胞团，B错误； C、图 1 中的猴子芽体是囊胚，将其导入受体母猴时，为提供相同的生理环境，需要对受体母猴进行同期发情处理，C错误； D、根据图 2 结果推测，与始发态干细胞相比，原始态干细胞中 OGA 的含量较高，而 OGA 是负责将糖基从蛋白质上去除的酶，因此推测原始态干细胞发育潜能高的原因是细胞中的糖基化程度低，D正确。 故选D。 15. 汉坦病毒是一种可由啮齿类动物传染给人的 RNA 病毒，人感染该病毒后会引起严重的肾综合征出血热。研究人员尝试对疑似感染人员进行核酸检测，并制备抗汉坦病毒单克隆抗体。下列有关叙述错误的是（ ） A. 能在选择培养基上生存的杂交瘤细胞都能产生抗汉坦病毒抗体 B. 培养杂交瘤细胞时要向培养液中添加动物血清并定期更换培养液 C. 制备抗汉坦病毒单克隆抗体时可用灭活病毒来诱导细胞融合 D. 用 PCR 技术检测汉坦病毒的核酸时需要先进行逆转录得到 DNA 【答案】A 【解析】 【分析】汉坦病毒是一种RNA病毒，主要由蛋白质和RNA构成，遗传物质为RNA。 【详解】A、由于从实验动物体内分离出的B淋巴细胞有多种，因此能在选择培养基上生存的杂交瘤细胞未必都能产生抗汉坦病毒抗体，A错误； B、动物细胞培养时添加动物血清可以补充未知的营养成分，定期更换培养液可防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害，B正确； C、诱导细胞融合，常用诱导剂是聚乙二醇（PEG）或灭活病毒，制备抗汉坦病毒单克隆抗体时可用灭活病毒诱导动物细胞融合，C正确； D、PCR技术只能对DNA进行扩增，汉坦病毒的核酸为RNA，因此利用PCR技术检测汉坦病毒核酸时，需要先进行逆转录得到DNA，D正确。 故选A。 二、非选择题（共 55 分） 16. 科学研究发现，细胞进行主动运输可以如图 1 所示方式进行，图中 a，b，c 代表主动运输的三种类型，o 代表主动运输的离子或小分子）；葡萄糖进出小肠上皮细胞的运输方式如图 2 所示。请分析并回答下列问题： （1）据图 2，在小肠腔面，细胞膜上的蛋白 S 有两种结合位点：一种与 Na⁺结合，一种与葡萄糖结合，据图判断小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图 1 中______（填“a”，“b”或“c”）类型的主动运输，葡萄糖进入小肠上皮细胞的直接能量来源是______。小肠基膜上 Na⁺-K⁺泵除具有运输 Na⁺、K⁺的功能外，还具有______的功能。 （2）进食时，人体肠道 L 细胞会分泌 GLP - 1，GLP - 1 可作用于胰岛 B 细胞，促进胰岛素的分泌，过程如图 3 所示。据图可知，进食后肠道 L 细胞分泌的 GLP - 1 可以作用于胰岛 B 细胞，原因是胰岛 B 细胞的细胞膜上存在着______，这体现了细胞膜的信息交流的功能。当血糖升高时，葡萄糖通过协助扩散进入细胞氧化分解产生 ATP，导致 ATP/ADP 的比值上升。在 GLP - 1 作用下进一步引发胰岛素释放的机制是______。 （3）某课外兴趣小组同学欲验证小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输，设计了如下实验，请完善：①实验步骤：第一步：取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步：甲组细胞给予正常的呼吸条件，______，其他条件都相同，第三步：一段时间后，测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率。若______，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输。 【答案】（1） ①. a ②. 细胞膜内外两侧的Na+浓度差（Na+的电化学势能）    ③. 催化ATP水解 （2） ①. GLP-1受体 ②. 促进ATP转化为cAMP，cAMP生成增多，进而导致K+通道关闭，细胞膜电位发生变化，引起 Ca2+内流，进而促进胰岛素的释放 （3） ①. 抑制细胞呼吸（或加入细胞呼吸抑制剂等） ②. 乙组细胞吸收葡萄糖的速率小于甲组 【解析】 【分析】细胞膜外侧有糖蛋白，起识别和信息交流等作用。小分子物质进出细胞方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。葡萄糖有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。 【小问1详解】 观察图2，小肠上皮细胞吸收葡萄糖是伴随着Na⁺的协同运输，结合图1中主动运输的类型，这种方式符合a类型（协同运输）；从图2可以看出，葡萄糖进入小肠上皮细胞的直接能量来源是膜内外Na⁺浓度差形成的势能；小肠基膜上Na⁺- K⁺泵除了运输Na⁺、K⁺外，还具有ATP水解酶的功能，能够催化ATP水解为运输提供能量。 【小问2详解】 激素与受体结合发挥调节作用，进食后肠道L细胞分泌的GLP-1可以作用于胰岛B细胞，是因为胰岛B细胞的细胞膜上存在着GLP-1受体；这体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能；葡萄糖通过胰岛B细胞膜上的蛋白M是协助扩散的方式进入细胞（因为是顺浓度梯度且需要载体蛋白）；葡萄糖在细胞质基质中氧化分解产生丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体进一步氧化分解，有氧呼吸的三个阶段均有ATP产生，因此产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体。由图可知， 在GLP-1作用下，促进ATP转化为cAMP，cAMP生成增多，进而导致K+通道关闭，细胞膜电位发生变化，引起 Ca2+内流，进而促进胰岛素的释放。 【小问3详解】 小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖，特点是需要载体和能量，则实验的自变量是否提供能量，因变量是吸收速率。实验步骤：第一步（取材编号）：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步（分别作不同处理）：甲组细胞给予正常的呼吸条件，乙组细胞抑制细胞呼吸，其他条件都相同。第三步（观察实验结果）：一段时间后，测定两组细胞对葡萄糖的吸收速率。 预测实验结果并分析：若乙组细胞吸收速率明显小于甲组，说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输；若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同，则说明运输与能量无关，则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式不是主动运输。 17. 图 1 为绿色植物光合作用过程示意图，图中甲、乙、丙、丁表示能量或物质：图 2 为适宜温度条件下，甲、乙两种植物的 CO₂吸收速率随光照强度的变化曲线图： （1）图 1 光反应的场所是______，丙表示______，它在暗反应中的作用是______。 （2）图 1 光反应的产物乙可以在同一细胞中参与有氧呼吸第______阶段，若某细胞从相邻细胞的叶绿体基质中获得乙并最终利用，至少需通过______层膜 （3）图 2 的甲、乙植物中，适宜在弱光条件下生长的是______植物，若适当提高环境中的二氧化碳浓度，A 点将______移，当光照强度由 A 变为 B 时，短时间内甲植物叶肉细胞中 C₃的含量将______（填“增加”“不变”“减少”或“不确定”） （4）当光照强度为 B 时，甲植物和乙植物的光合速率是否相等，原因是_______，限制乙植物光合作用强度的主要环境因素是______。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. ATP##腺苷三磷酸 ③. 提供能量 （2） ①. 三 ②. 6##六 （3） ①. 乙 ②. 左 ③. 减少 （4） ①. 总光合速率等于呼吸速率+净光合速率，当光照强度为 B 时，甲植物和乙植物的净光合速率相等，但甲植物和乙植物的呼吸速率不相等，因此甲植物和乙植物的总光合速率不相等 ②. CO2浓度 【解析】 【分析】题图分析，图1中甲是光能，乙为氧气，丙为ATP，丁为NADPH，表示的是光合作用过程。分析图2：A点表示植物甲的光补偿点，B点表示植物乙的光饱和点，C点为植物甲的光饱和点。 【小问1详解】 光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，分析题图1，叶绿体中的色素吸收光能（甲）后，用于水光解产生氧气（乙），并且生成ATP（丙）和NADPH（丁），ATP在暗反应中的作用是提供能量。 【小问2详解】 图1光反应的产物乙，即氧气可以在同一细胞中进入线粒体中参与有氧呼吸第三阶段，若某细胞从相邻细胞的叶绿体基质中获得乙并最终利用，至少需通过相邻细胞叶绿体的两层膜、相邻细胞的细胞膜、自身细胞的细胞膜、线粒体两层膜，共6层膜。 【小问3详解】 图2的甲、乙植物中，适宜在弱光条件下生长的是乙植物，因为乙植物的光补偿点和饱和点均低于甲植物。A点为甲植物光合作用补偿点，此时甲植物的光合作用等于呼吸作用，若适当提高环境中的二氧化碳浓度，A 点将左移。当光照强度由A变为B时，即光照强度增加，则光反应产生的ATP和NADPH增多，C3还原速率会加快，而二氧化碳的固定过程基本不变，因此，短时间内甲植物叶肉细胞中C3的含量将减少。 【小问4详解】 总光合速率等于呼吸速率+净光合速率，当光照强度为 B 时，甲植物和乙植物的净光合速率相等，但甲植物和乙植物的呼吸速率不相等，因此甲植物和乙植物的总光合速率不相等。乙植物随着光照强度的增加，当光照强度为 B 时，光合速率不再增加，说明此时限制乙植物光合速率的因素主要环境因素是CO2浓度。 18. 图 1 表示某雄性动物（2n=4）生殖器官内正常的细胞分裂图，图 2 表示不同时期细胞内染色体、染色单体和核 DNA 数量的柱形图。回答下列问题： （1）图 1 中甲细胞的名称是______，它属于图 2 中类型______的细胞，乙细胞有______个染色体组。 （2）在图 2 的 5 种细胞类型中，一定具有同源染色体的细胞类型有______。 （3）图 2 中哪两种细胞的转变是着丝粒分裂引起的？______。（用序号和箭头连接）。 （4）若该动物某个精原细胞（AaXbY）因减数分裂发生一次异常，产生了 AAY 的精子，则其他精子的基因组成是______。 （5）珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素 B 能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，可用于诱导三倍体。现有 3 组实验：用细胞松弛素 B 分别阻滞卵母细胞的减数第一次分裂、减数第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。请预测三倍体出现率最低的是________，理由是________。 【答案】（1） ①. 次级精母细胞 ②. Ⅲ ③. 4##四 （2）I、Ⅱ （3）Ⅱ→I（有丝分裂中期→后期）；Ⅳ→Ⅲ（减数第二次分裂中期→后期） （4）aXb、aXb和Y （5） ①. 阻滞受精卵的第一次卵裂 ②. 受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的个体是四倍体而不是三倍体 【解析】 【分析】分析图1甲：该细胞不含同源染色体，且着丝点分裂，处于减数第二次分裂后期；分析图1乙：该细胞含有同源染色体，且着丝点分裂，处于有丝分裂后期；分析图2：Ⅰ中染色单体数为0，染色体数和核DNA数均为8，处于有丝分裂后期；Ⅱ中染色体、核DNA、染色单体数分别为4、8、8，处于减数第一次分裂或者处于有丝分裂前期、中期；Ⅲ中染色体、核DNA数分别为4、4，染色单体为0，处于减数第二次分裂后期；Ⅳ中染色体、核DNA、染色单体数分别为2、4、4，处于减数第二次分裂的前期或中期；Ⅴ中染色体、核DNA数分别为2、2，染色单体为0，处于减数第二次分裂末期。 【小问1详解】 图1甲细胞中无同源染色体，姐妹染色单体分离，处于减数第二次分裂后期，为次级精母细胞。 甲细胞的染色体数为4，染色单体数为 0，核DNA 数为4，对应图2的类型 Ⅲ（染色体：染色单体：核 DNA = 4:0:4）。 图1乙细胞为有丝分裂后期，染色体数目加倍，含4个染色体组。 【小问2详解】 同源染色体在减数第一次分裂后期分离，因此：类型 I（染色体8、染色单体、核DNA8）：有丝分裂后期，含同源染色体； 类型Ⅱ（染色体4、染色单体8、核DNA8）：有丝分裂前期 、中期或减数第一次分裂，含同源染色体；类型Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ：减数第二次分裂时期，无同源染色体。故一定含同源染色体的是I、Ⅱ。 【小问3详解】 着丝粒分裂导致染色单体消失，染色体数目加倍，核DNA数与染色体数相等。对应转变为：Ⅱ→I（有丝分裂中期→后期）；Ⅳ→Ⅲ（减数第二次分裂中期→后期）。 【小问4详解】 精原细胞基因型为AaXbY，产生AAY的精子，说明：减数第一次分裂正常（A/a、Xb/Y分离）；减数第二次分裂时，含A的次级精母细胞分裂异常（姐妹染色单体AA未分离，进入一个精子）。因此，其他精子的基因型为aXb、aXb和Y。 【小问5详解】 珍珠贝卵母细胞分裂一般停留在减数第一次分裂中期，待精子入卵后完成后续过程。细胞松弛素B能阻滞细胞分裂而导致染色体数加倍，用细胞松弛素B用于诱导三倍体，可作用于卵母细胞的减数第一次分裂和减数第二次分裂，使产生的卵细胞染色体数目加倍，与精子受精以后，可形成三倍体。若用细胞松弛素阻滞受精卵的第一次卵裂时，由于受精卵含二个染色体组，染色体数加倍后形成的是四倍体而不是三倍体，因此预测三倍体出现概率最低的是阻滞第一次卵裂。 19. 为了研究拟南芥的基因A、B在减数分裂中的功能，研究人员开展了如下实验。结果如下图所示。 （1）通过________法将含卡那霉素抗性基因的T-DNA插入到野生型（AABB）拟南芥基因组中，在含________的培养基中培养，筛选得到基因型分别为AaBB和AABb的单突变体。 （2）将上述得到的两种单突变体杂交得到F1，F1中具有卡那霉素抗性的植株占______。将具有卡那霉素抗性的F1分单株种植，收获F2单独统计。若F2中抗性：不抗性=15:1，则说明F1的基因型为______，其F2抗性植株中纯合子的比例为______。 （3）F2中各植株的茎叶相似，无法区分。为进一步筛选得到F2中的突变体纯合子，提取F2抗性植株的叶片DNA，分别用引物“P1+P3”组合及“P2+P3”组合进行PCR，检测是否扩增，鉴定原理如下图所示。（插入T-DNA的A基因过大，不能完成PCR）， 若________，则相应植株为抗性纯合子aa。依据同样的原理，可得到bb。 （4）上图为两种突变体拟南芥减数分裂过程中的染色体行为变化。据图推测，基因A和B的突变会导致减数分裂发生的异常变化分别是：A突变导致减数分裂Ⅱ_______；B突变导致减数分裂Ⅰ时______。 【答案】（1） ①. 农杆菌转化  ②. 卡那霉素 （2） ①. 3/4   ②. AaBb  ③. 1/5 （3）仅P1+P3能够完成扩增 （4） ①. A突变导致减数第二次分裂时细胞质无法分裂 ②. B突变导致减数第一次分裂时同源染色体无法联会 【解析】 【分析】1、PCR技术扩增目的基因（1）原理：DNA双链复制（2）过程：第一步：加热至90～95℃DNA解链；第二步：冷却到55～60℃，引物结合到互补DNA链；第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。 2、常用的转化方法：将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是 农杆菌转化法，其次还有基因枪法和 花粉管通道法等。将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术，此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞：先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。 3、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【小问1详解】 将重组质粒插入植物基因组常用农杆菌转化法，由于T-DNA含有卡那霉素抗性基因，所以在含卡那霉素的培养基中，可以筛选出个体。 【小问2详解】 a和b都是抗性基因，亲代基因型分别为AaBB和AABb，所以杂交后，F1代基因型及比例为1AABB：1AABb：1AaBB：1AaBb，所以含抗性基因a或b的比例为3/4，如果F2中抗性：不抗性=15：1，符合9：3：3：1，说明F1的基因型是AaBb，遵循自由组合定律。不含抗性基因的个体基因型为AABB，抗性个体中纯合子只有aabb、AAbb、aaBB，比例为1/5。 【小问3详解】 P1是代表T-DNA的引物，如果能够扩增说明该细胞中目的基因已经转入受体细胞，而P2是A基因的引物，因此如果仅P1+P3能够完成扩增说明该细胞含有目的基因aa。 【小问4详解】 从图中看出aaBB（A基因发生了突变）在减数第一次分裂时，同源染色体联会，但减数第二次分裂时细胞质无法分裂，导致形成的配子染色体数目加倍，而AAbb突变体（B基因发生突变）是减数第一次分裂时同源染色体无法联会。 20. 1965年我国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素，摘取了人工合成蛋白质的桂冠。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法：AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段，利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素；BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，导入工程菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。回答下列问题： （1）载体上PO的作用是：_________，用AB和BCA法人工合成两种DNA片段_________（填“AB”“BCA”或“AB和BCA”）获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。 （2）图中是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接，在设计PCR引物时可添加限制酶_________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后，需要通过PCR技术进行扩增，已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为－CCTTTCAGCTCA－，则其中一种引物设计的序列是5'－_________－3'。 （3）β－半乳糖苷酶可以分解无色的X－gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。据此简述筛选工程菌的过程：经Ca²⁺处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了_________的培养基上，筛选出_________菌落即为工程菌。 （4）科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。写出获得赖脯胰岛素正确顺序：_________（填序号） 1.赖脯胰岛素功能分析和结构设计 2.借助定点突变改变胰岛素基因序列 3.检验赖脯胰岛素结构和功能 4.设计赖脯胰岛素氨基酸序列获得所需要的蛋白质和基因序列 5利用工程菌发酵合成赖脯胰岛素 【答案】（1） ①. RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录 ②. AB和BCA （2） ①. XhoⅠ和MunⅠ ②. －CTCGAGCCTTTCAGCTCA－ （3） ①. 氨苄青霉素和X-gal ②. 白色 （4）14253 【解析】 【分析】蛋白质工程的过程：根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列：预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列（基因）；最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。 【小问1详解】 载体上PO为启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录，结合题干BCA法是通过从人体胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因，以及题干“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA片段”，而在基因的结构中，启动子在非编码区，是不会被转录和翻译的，故AB和BCA法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。 【小问2详解】 根据题图，对于目的基因，SalⅠ和NheⅠ的作用位点在目的基因中间，会破坏目的基因，则在引物设计时不能选择这两种限制酶，那么只能在XhoⅠ和MunⅠ和EcoRⅠ中选择，同时质粒上EcoRⅠ的其中一个作用位点在标记基因上，所以只能选择XhoⅠ和MunⅠ两种限制酶，则需要在设计PCR引物时可添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的识别序列；已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，在设计引物时需要添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的识别序列，根据两种酶在质粒上的位置上可知，XhoⅠ识别序列需要添加在目的基因的左侧，MunⅠ的识别序列需要添加在目的基因的右侧，其中一种引物设计的序列是胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-，由于DNA合成时，新链的延伸方向为5′→3′，即其中一种引物与模板链3′（①处互补的位置）碱基互补配对，所以其中一种引物设计的序列为5′－ CTCGAGCCTTTCAGCTCA－3′。 【小问3详解】 已知：β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色，否则菌落为白色。而结合题干题图，目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达，无法产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解，故简述筛选工程菌的过程为：经Ca²⁺处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后，再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌。 【小问4详解】 科学家利用蛋白质工程技术，研制出了赖脯胰岛素，与天然胰岛素相比，其皮下注射后易吸收、起效快。蛋白质工程的流程为：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。获得赖脯胰岛素正确顺序为：1赖脯胰岛素功能分析和结构设计→4设计赖脯胰岛素氨基酸序列获得所需要的蛋白质和基因序列→2借助定点突变改变胰岛素基因序列→5利用工程菌发酵合成赖脯胰岛素→3检验赖脯胰岛素的结构和功能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $