精品解析：山东省聊城市第三中学2025-2026学年高三上学期第一次月考生物试题

高三年级上学期第一次 生物质量检测 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在细胞的生命活动中，下列细胞器或结构不会出现核酸的是（ ） A. 端粒 B. 核糖体 C. 高尔基体 D. 线粒体 2. 胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（ ） A. 磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面 B. 球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与 C. 胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性 D. 胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子 3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是（ ） A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C. 变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D. 变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致 4. 核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上，核质间通过核孔复合体参与的物质运输方式主要有如图所示的三种，其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性 B. 某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作是被动运输 C. 以丙方式进入细胞核的物质的运输速度，会受相应受体的浓度制约 D. DNA聚合酶、ATP、mRNA、核DNA等均可经核孔复合体进出细胞核 5. 研究耐盐的作物有利于充分利用盐碱地扩大粮食产区，下图是某耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫的相关结构示意图(SOS1和NHX均为转运蛋白)。下列说法错误的是（　　） A. Na⁺在液泡中的适度积累有利于根细胞吸水 B. H⁺离开根细胞与Na⁺进入液泡所用的能量类型相同 C. 组成SOS1和NHX的基本单位中都含有C、H、O、N四种元素 D. H⁺-ATP泵既是一种转运蛋白又是一种水解酶 6. 内共生学说是一种用于解释真核细胞中线粒体起源的学说，该学说认为线粒体起源于被真核细胞吞噬后并与之共生的好氧细菌，下列说法中不支持该学说的是（ ） A. 线粒体内的蛋白质绝大多数由核DNA指导合成 B. 线粒体内无染色体且DNA为环状 C. 线粒体外膜类似于真核细胞细胞膜，内膜类似于细菌细胞膜 D. 线粒体内核糖体的形成与核仁无关 7. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的Ｄ蛋白磷酸化增强，会引起癌细胞线粒体嵴密度增大，乳酸脱氢酶（催化丙酮酸生成乳酸）含量降低等相应变化，癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是（ ） A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大 B. D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加 C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程生成少量ATP D. 抑制Ｄ蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低 8. 肌肉干细胞有着强大的自我更新和多向分化能力，其在肌肉的生长维持和损伤修复中都发挥重要作用。肌肉干细胞可分化为成肌细胞，成肌细胞可相互融合为肌纤维。研究表明肌肉干细胞转化为肌纤维后，细胞中Wnt/β-catenin通路恢复静息状态。下列说法错误的是（ ） A. 肌肉损伤后难以自我修复的原因可能是肌肉干细胞功能异常 B. 肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程发生了基因的选择性表达 C. 激活Wnt/β-catenin通路不利于肌肉干细胞的分化 D. 通常情况下，肌纤维中含有多个细胞核，有利于控制各项生命活动的进行 9. 细胞周期控制系统通过周期性激活随后关闭关键蛋白质来调控细胞周期，磷酸化反应和去磷酸化反应是细胞用来改变蛋白质活性开或关的最通用的方法之一。细胞周期控制系统的核心是细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk），它们的活性呈周期性升降。如图所示为推动细胞从G2期进入M期的复合物M-Cdk的活化过程。下列叙述不正确的是（ ） A. 不同激酶（Weel和Cak）使M-Cdk的不同位点发生磷酸化，体现了酶的专一性 B. 磷酸化的M-Cdk无活性，需要磷酸酶去除Cdk上任意一个磷酸基团才能活化 C. 活化的M-Cdk可激活更多的Cdc25，进一步促进M-Cdk的活化，这体现了正反馈调节 D. 推测活化的M-Cdk在进入下一个细胞周期之前会失活 10. 某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是（ ） A. T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体 B. T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列 C. T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍 D. T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动 11. 下列关于生物学实验原理、方法及现象的叙述，正确的是（ ） A. 为防止葡萄糖与酸性重铬酸钾反应而干扰对酒精的检测，可同时加入斐林试剂 B. 观察细胞有丝分裂时，解离后细胞死亡导致无法比较细胞周期不同时期的长短 C. 检测生物组织中的脂肪的实验中酒精有冲洗作用 D. 高倍显微镜下可观察到黑藻细胞叶绿体的运动和双层膜结构 12. 某作物的雄性育性与细胞质基因（P、H）和细胞核基因（D、d）相关。现有该作物的4个纯合品种：①（P）dd（雄性不育）、②（H）dd（雄性可育）、③（H）DD（雄性可育）、④（P）DD（雄性可育），科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是（ ） A. ①和②杂交，产生的后代雄性不育 B. ②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变 C. ①和③杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种 D. ①和③杂交后代作父本，②和③杂交后代作母本，二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1 13. 某种小鼠的毛色受AY（黄色）、A（鼠色）、a（黑色）3个基因控制，三者互为等位基因，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，并且基因型AYAY胚胎致死（不计入个体数）。下列叙述错误的是（　　） A. 若AYa个体与AYA个体杂交，则F1有3种基因型 B. 若AYa个体与Aa个体杂交，则F1有3种表现型 C. 若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交，则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体 D. 若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交，则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体 14. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A. 除过程①所示方法外，还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞 B. 过程②应选用MⅠ期的卵母细胞，通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除 C. 过程③通过电融合法使两细胞融合，这体现细胞膜具有一定的流动性 D. 组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育 15. 下列有关实验的说法正确的是（ ） A. 色素的提取和分离实验中，胡萝卜素含量最少所以扩散速度最快 B. 鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 C. 电泳时，凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 强光照射时植物细胞光反应会产生大量NADPH，NADPH的积累会造成叶绿体损伤。细胞可通过草酰乙酸一苹果酸循环及AOX（交替氧化酶）途径消耗掉叶绿体中过剩的NADPH，相关过程如图所示。AOX能促进NADH与O2反应生成H2O，此过程产生极少量ATP。下列说法正确的是（ ） A. NADPH和NADH均为还原剂，其消耗场所均在膜上 B. AOX途径生成的ATP可为细胞内外的生命活动供能 C. 强光照射时阻断草酰乙酸一苹果酸循环，细胞产热减少 D. 强光时增大CO2浓度可导致AOX途径生成的H2O减少 17. 在弱光及黑暗条件下，衣藻无氧呼吸产生的丙酮酸可进一步代谢产生弱酸（HA），导致类囊体酸化，过程如图1，类囊体酸化对氧气释放情况的影响如图2，下列说法正确的是（　　） A. H⁺运出类囊体受阻是类囊体酸化的关键原因 B. 类囊体内 pH 与细胞内弱酸的总积累量呈正相关 C. 图2结果说明 KOH 对最大氧气释放量无影响 D. 弱光条件下，类囊体酸化促进了衣藻加速释放氧气 18. 端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。正常体细胞DNA复制完成后，5'端RNA引物一旦切去，就会留下一段无法填补的空缺。下列说法正确的是（ ） A. 端粒酶结构中的RNA序列是合成RNA的模板 B. 端粒酶结构中的蛋白质成分可催化磷酸二酯键的形成 C. 正常体细胞中端粒酶活性极低，导致染色体随DNA复制而缩短 D. 端粒酶的活性与细胞的癌变密切相关，对细胞的衰老、凋亡影响较小 19. 莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌，已知含过量莠去津的固体培养基不透明。下列说法正确的是（ ） A. A瓶到C瓶培养的目的是初步选择能降解莠去津的细菌并扩大培养 B. 使用涂布器蘸取菌液将菌种接种到固体培养基中 C. 图中无透明圈的菌落生长所需氮源主要来源于氮气 D. 图中透明圈越大的菌落降解莠去津能力越强 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 20. 叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸，C5的结合与反应方向取决于CO2和O2的相对浓度。水稻叶肉细胞中光呼吸和光合作用的关系如图所示，不考虑叶片呼吸作用的影响。回答下列问题。 （1）C3生成糖类的过程中NADPH的作用是______，甘油酸转化为C3会消耗ATP，产生的ADP和Pi在叶绿体中被再利用的途径是______。 （2）光呼吸中C5与O2结合的反应场所是叶绿体的______；光呼吸过程______（填“提高”“降低”或“不改变”）水稻光合作用效率，若提高水稻产量，可通过适当升高CO2浓度达到增产目的，据图解释其原理是______。 （3）研究人员利用基因工程构建了一条新的“光呼吸支路”，使光呼吸的中间产物乙醇酸直接在叶绿体内被催化并最终完全分解为CO2，并将这条支路定位在水稻叶绿体中，大大提高了水稻的产量。结合题干信息分析水稻产量提高的机制是______。 21. 玉米固定CO2的方式除卡尔文循环（C3途径）外还存在C4途径，故又称为C4植物。玉米叶肉细胞中的叶绿体有基粒，维管束鞘细胞中无基粒。C4植物光合作用的暗反应过程如图所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3。 （1）可选用玉米_____（填“叶肉”或“维管束鞘”）细胞的叶绿体进行希尔反应实验，该细胞的叶绿体中含有希尔反应所需的_____等物质。 （2）图中C3途径中的C3是_____。丙酮酸转化为PEP的过程属于_____（填“吸能”或“放能”）反应。 （3）据上述信息分析，玉米的酶1对CO2的亲和力比酶2_____（填“强”或“弱”），使得维管束鞘细胞的CO2浓度比叶肉细胞______。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物。与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的原因是_____。 22. 瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题： （1）两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。 F1的黑色凸形是基因型为______亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是______性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为_____。 （2）近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？______，判断的依据是_____。此外，还可以在_____水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 组1 组2 组3 组4 未阻止表达 阻止表达 （3）为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是_____；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定_____。 （4）进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____ A. F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B. F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达 C. F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D. F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达 23. 病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）利用改造的病毒载体携带靶基因片段侵染植物，在细胞内产生双链RNA（dsRNA），激活植物自身基因沉默机制，降解目标mRNA。番茄易感白粉病，研究发现SIMLO基因的过表达会抑制番茄抗病性。科研人员利用VIGS沉默SIMLO基因以增强番茄抗性，操作流程如图。回答下列问题： （1）过程①反应体系中加入的物质除引物、原料、模板外，还需要添加的酶有________，过程①中，下游序列应添加在引物的________，添加的序列应为5′—________—3′（写出六个碱基）。 （2）过程②将环状质粒扩增为线性DNA的作用是________。 （3）过程③无缝克隆如图2所示，T5核酸外切酶的主要功能是从双链DNA的5′端向3′端方向切割________，释放单核苷酸。据图可知，T5核酸外切酶水解脱氧核苷酸链的长度应________（“大于”、“等于”或“小于”）上游（或下游）序列长度，目的是使相应序列能够完全互补配对。 （4）过程④将TRV1质粒和重组质粒导入农杆菌后，在培养基中应加入________进行筛选。 （5）导入植物细胞的CP-SIMLO-RZ基因转录后在________催化下，被剪切为CP RNA、SIMLO RNA、RZ RNA。SIMLO RNA进一步在________的催化作用下形成dsRNA，从而诱导内源SIMLO基因沉默，增强番茄抗性。 24. 某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。 （1）为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是_______，为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的______（填“3'端”或“5'端”）。 （2）PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是______。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是______。 （3）融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是______；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是______。 （4）根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三年级上学期第一次 生物质量检测 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 在细胞的生命活动中，下列细胞器或结构不会出现核酸的是（ ） A. 端粒 B. 核糖体 C. 高尔基体 D. 线粒体 【答案】C 【解析】 【详解】A、端粒是染色体末端的DNA-蛋白质复合体，含有DNA，A错误； B、核糖体由rRNA和蛋白质组成，B错误； C、高尔基体参与蛋白质加工和分泌，其结构由膜构成，不含DNA或RNA，C正确； D、线粒体含有自身的DNA和RNA，属于半自主细胞器，D错误。 故选C。 2. 胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（ ） A. 磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面 B. 球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与 C. 胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性 D. 胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子 【答案】C 【解析】 【分析】溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。 【详解】A、磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A错误； B、球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B错误； C、胞吞形成的囊泡（单层膜）能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C正确； D、胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。 故选C。 3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是（ ） A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C. 变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D. 变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致 【答案】A 【解析】 【分析】1、溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，如果溶酶体的膜破裂，水解酶就会逸出至细胞质，可能造成细胞自溶。 2、细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构，包括细胞质骨架和细胞核骨架，其中细胞骨架的主要作用是维持细胞的一定形态。细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通动脉的作用；细胞骨架还将细胞内基质区域化；此外，细胞骨架还具有帮助细胞移动行走的功能。细胞骨架的主要成分是微管、微丝和中间纤维。 【详解】A、科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长，细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用，锚定并支撑着许多细胞器，所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关，A正确； B、摄入的食物进入溶酶体中，被溶酶体中的水解酶分解为小分子，B错误； C、变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程需要质膜上的蛋白质进行识别，C错误； D、变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致，D错误。 故选A。 4. 核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上，核质间通过核孔复合体参与的物质运输方式主要有如图所示的三种，其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述错误的是（ ） A. 细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性 B. 某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作是被动运输 C. 以丙方式进入细胞核的物质的运输速度，会受相应受体的浓度制约 D. DNA聚合酶、ATP、mRNA、核DNA等均可经核孔复合体进出细胞核 【答案】D 【解析】 【分析】细胞核能够控制细胞的代谢和遗传，细胞核的核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；染色质由DNA和蛋白质组成；核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 【详解】A、图丙中，物质进入核孔还需要与受体结合，说明细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性，A正确； B、分析题意，只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，即某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体是不需要能量的，但由于需要蛋白质协助，故可看作是被动运输，B正确； C、丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，方式可视作主动运输，主动运输的运输速度受相应的受体浓度的制约，C正确； D、染色质的主要成分是DNA和蛋白质，DNA无法通过核孔进出，D错误。 故选D。 5. 研究耐盐的作物有利于充分利用盐碱地扩大粮食产区，下图是某耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫的相关结构示意图(SOS1和NHX均为转运蛋白)。下列说法错误的是（　　） A. Na⁺在液泡中的适度积累有利于根细胞吸水 B. H⁺离开根细胞与Na⁺进入液泡所用的能量类型相同 C. 组成SOS1和NHX的基本单位中都含有C、H、O、N四种元素 D. H⁺-ATP泵既是一种转运蛋白又是一种水解酶 【答案】B 【解析】 【详解】A、Na⁺在液泡中的适度积累提高了液泡的渗透压，有利于根细胞吸水，A正确； B、由图可知，H+离开根细胞是通过H+-ATP泵逆浓度梯度运输，消耗的是ATP水解释放的化学能，而Na+进入液泡是利用液泡膜两侧H+的电化学梯度势能来驱动的，二者所用的能量形式不同，B错误； C、SOS1和NHX均为转运蛋白，组成蛋白质的基本元素都有C、H、O、N四种，C正确； D、H⁺-ATP泵既能转运物质跨膜运输，也可催化ATP水解，故H⁺-ATP泵既是一种转运蛋白又是一种水解酶，D正确。 故选B。 6. 内共生学说是一种用于解释真核细胞中线粒体起源的学说，该学说认为线粒体起源于被真核细胞吞噬后并与之共生的好氧细菌，下列说法中不支持该学说的是（ ） A. 线粒体内的蛋白质绝大多数由核DNA指导合成 B. 线粒体内无染色体且DNA为环状 C. 线粒体外膜类似于真核细胞细胞膜，内膜类似于细菌细胞膜 D. 线粒体内核糖体的形成与核仁无关 【答案】A 【解析】 【详解】A、如果线粒体起源于被真核细胞吞噬后与之共生的好氧细菌，按照内共生学说，线粒体自身应该能合成大部分蛋白质，但该选项表明线粒体内的蛋白质绝大多数由核 DNA 指导合成，这与内共生学说中好氧细菌（线粒体前身）能自主合成自身蛋白质的预期不符，不支持该学说，A符合题意； B、细菌的 DNA 是环状且无染色体，线粒体内无染色体且 DNA 为环状，与细菌类似，支持内共生学说，B不符合题意； C、线粒体外膜类似于真核细胞细胞膜，内膜类似于细菌细胞膜，符合内共生学说中真核细胞吞噬好氧细菌后，好氧细菌的细胞膜成为线粒体内膜，真核细胞的细胞膜成为线粒体外膜的观点，支持该学说，C不符合题意； D、细菌没有核仁，线粒体内核糖体的形成与核仁无关，和细菌类似，支持内共生学说，D不符合题意。 故选A。 7. 研究发现癌细胞线粒体外膜上的Ｄ蛋白磷酸化增强，会引起癌细胞线粒体嵴密度增大，乳酸脱氢酶（催化丙酮酸生成乳酸）含量降低等相应变化，癌细胞可通过上述变化调控代谢以适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。下列说法正确的是（ ） A. D蛋白磷酸化可使癌细胞线粒体分解葡萄糖的速率增大 B. D蛋白磷酸化增强时细胞耗氧量和NADH产生量均增加 C. 癌细胞中丙酮酸转化为乳酸的过程生成少量ATP D. 抑制Ｄ蛋白的磷酸化癌细胞内的乳酸生成速率降低 【答案】B 【解析】 【分析】研究发现癌细胞线粒体外膜上的D蛋白磷酸化增强，会引起癌细胞线粒体嵴密度增大，乳酸脱氢酶含量降低等相应变化，这些变化有助于癌细胞适应其增殖速度快、代谢旺盛的特点。 【详解】A、线粒体不分解葡萄糖，只能分解丙酮酸，A错误； B、D蛋白磷酸化增强导致线粒体嵴密度增大，导致有氧呼吸增强，因此细胞耗氧量和NADH产生量均会增加，B正确； C、丙酮酸转化为乳酸的过程不生成ATP，C错误； D、抑制D蛋白的磷酸化会导致乳酸脱氢酶含量增加，使得丙酮酸转化为乳酸的速率增加，从而导致乳酸生成速率较快，D错误。 故选B。 8. 肌肉干细胞有着强大的自我更新和多向分化能力，其在肌肉的生长维持和损伤修复中都发挥重要作用。肌肉干细胞可分化为成肌细胞，成肌细胞可相互融合为肌纤维。研究表明肌肉干细胞转化为肌纤维后，细胞中Wnt/β-catenin通路恢复静息状态。下列说法错误的是（ ） A. 肌肉损伤后难以自我修复的原因可能是肌肉干细胞功能异常 B. 肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程发生了基因的选择性表达 C. 激活Wnt/β-catenin通路不利于肌肉干细胞的分化 D. 通常情况下，肌纤维中含有多个细胞核，有利于控制各项生命活动的进行 【答案】C 【解析】 【详解】A、肌肉干细胞有着强大的自我更新和多向分化能力，其在肌肉的生长维持和损伤修复中都发挥重要作用，若肌肉损伤后难以自我修复，则可能是肌肉干细胞功能异常，A正确； B、肌肉干细胞分化为成肌细胞的过程发生了基因的选择性表达，因为细胞分化的本质是基因的选择性表达，B正确； C、题意显示，研究表明肌肉干细胞转化为肌纤维后，细胞中Wnt/β-catenin通路恢复静息状态，所以激活Wnt/β-catenin通路有利于肌肉干细胞的分化，C错误； D、题意显示，肌肉干细胞可分化为成肌细胞，成肌细胞可相互融合为肌纤维，因此，肌纤维中含有多个细胞核，有利于控制各项生命活动的进行，D正确。 故选C。 9. 细胞周期控制系统通过周期性激活随后关闭关键蛋白质来调控细胞周期，磷酸化反应和去磷酸化反应是细胞用来改变蛋白质活性开或关的最通用的方法之一。细胞周期控制系统的核心是细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk），它们的活性呈周期性升降。如图所示为推动细胞从G2期进入M期的复合物M-Cdk的活化过程。下列叙述不正确的是（ ） A. 不同激酶（Weel和Cak）使M-Cdk的不同位点发生磷酸化，体现了酶的专一性 B. 磷酸化的M-Cdk无活性，需要磷酸酶去除Cdk上任意一个磷酸基团才能活化 C. 活化的M-Cdk可激活更多的Cdc25，进一步促进M-Cdk的活化，这体现了正反馈调节 D. 推测活化的M-Cdk在进入下一个细胞周期之前会失活 【答案】B 【解析】 【分析】有丝分裂分为：DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）与DNA合成后期（G2期），分裂期（M期）；G1期、S期和G2期共同组成间期，细胞要连续经过G1→S→G2→M。 【详解】A、不同激酶（Weel和Cak）使M-Cdk的不同位点发生磷酸化，体现了酶的专一性，A正确； B、分析题图可知，磷酸化的M-Cdk需要磷酸酶去除Cdk上的抑制性磷酸基团才能活化，B错误； C、分析题图可知，活化的M-Cdk能通过促使Cdc25活化性磷酸化，活化性磷酸化又促使活化的M-Cdk生成，该过程属于正反馈调节，C正确； D、由题干信息可知，细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶（Cdk）的活性呈周期性升降，M-Cdk的作用是推动细胞细胞从G2期进入M期，因此在进入下一个细胞周期之前会失活，D正确。 故选B。 10. 某植物中，T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，从而影响细胞的增殖。下列推测错误的是（ ） A. T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体 B. T基因突变导致染色体着丝粒无法在赤道板上排列 C. T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍 D. T基因突变影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动 【答案】B 【解析】 【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、纺锤体的形成是在前期，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变的细胞在分裂期可形成一个梭形纺锤体，A正确； B、染色体着丝粒排列在赤道板上是中期的特点，T基因的突变影响的是后期纺锤体伸长的时间和长度，因此T基因突变染色体着丝粒可以在赤道板上排列，B错误； C、着丝粒是自动分裂的，不需要依靠纺锤丝的牵拉，因此T基因突变的细胞在分裂后期染色体数能正常加倍，C正确； D、T基因的突变会导致细胞有丝分裂后期纺锤体伸长的时间和长度都明显减少，进而影响纺锤丝牵引染色体向细胞两极移动，D正确。 故选B。 11. 下列关于生物学实验原理、方法及现象的叙述，正确的是（ ） A. 为防止葡萄糖与酸性重铬酸钾反应而干扰对酒精的检测，可同时加入斐林试剂 B. 观察细胞有丝分裂时，解离后细胞死亡导致无法比较细胞周期不同时期的长短 C. 检测生物组织中的脂肪的实验中酒精有冲洗作用 D. 高倍显微镜下可观察到黑藻细胞叶绿体的运动和双层膜结构 【答案】C 【解析】 【详解】A、为防止葡萄糖与酸性重铬酸钾反应而干扰对酒精的检测，应该将培养的时间延长，以便消耗完葡萄糖，加入斐林试剂会影响颜色的观察，因此不必加入斐林试剂，A错误； B、在观察细胞有丝分裂时，可通过比较不同时期细胞数目的多少来比较细胞周期不同时期的长短，B错误； C、检测生物组织中的脂肪实验中，用苏丹Ⅲ染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，酒精在此有冲洗（洗去浮色）的作用，C正确； D、叶绿体的双层膜结构在电子显微镜下才能看见，D错误。 故选C。 12. 某作物的雄性育性与细胞质基因（P、H）和细胞核基因（D、d）相关。现有该作物的4个纯合品种：①（P）dd（雄性不育）、②（H）dd（雄性可育）、③（H）DD（雄性可育）、④（P）DD（雄性可育），科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是（ ） A. ①和②杂交，产生的后代雄性不育 B. ②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变 C. ①和③杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种 D. ①和③杂交后代作父本，②和③杂交后代作母本，二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1 【答案】D 【解析】 【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 【详解】A、①（P）dd（雄性不育）作为母本和②（H）dd（雄性可育）作为父本杂交，产生的后代的基因型均为（P）dd，表现为雄性不育，A正确； B、②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变，即表现为稳定遗传，B正确； C、①（P）dd（雄性不育）作为母本和③（H）DD（雄性可育）作为父本杂交，产生的后代的基因型为（P）Dd，为杂交种，自交后代会表现出性状分离，因而需要年年制种，C正确； D、①和③杂交后代的基因型为（P）Dd，②和③杂交后代的基因型为（H）Dd，若前者作父本，后者作母本，则二者杂交的后代为（H）_ _，均为雄性可育，不会出现雄性不育，D错误。 故选D。 13. 某种小鼠的毛色受AY（黄色）、A（鼠色）、a（黑色）3个基因控制，三者互为等位基因，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，并且基因型AYAY胚胎致死（不计入个体数）。下列叙述错误的是（　　） A. 若AYa个体与AYA个体杂交，则F1有3种基因型 B. 若AYa个体与Aa个体杂交，则F1有3种表现型 C. 若1只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠杂交，则F1可同时出现鼠色个体与黑色个体 D. 若1只黄色雄鼠与若干只纯合鼠色雌鼠杂交，则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体 【答案】C 【解析】 【分析】由题干信息可知，AY对A、a为完全显性，A对a为完全显性，AYAY胚胎致死，因此小鼠的基因型及对应毛色表型有AYA（黄色）、AYa（黄色）、AA（鼠色）、Aa（鼠色）、aa（黑色），据此分析。 【详解】A、若AYa个体与AYA个体杂交，由于基因型AYAY胚胎致死，则F1有AYA、AYa、Aa共3种基因型，A正确； B、若AYa个体与Aa个体杂交，产生的F1的基因型及表现型有AYA（黄色）、AYa（黄色）、Aa（鼠色）、aa（黑色），即有3种表现型，B正确； C、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只黑色雌鼠（aa）杂交，产生的F1的基因型为AYa（黄色）、Aa（鼠色），或AYa（黄色）、aa（黑色），不会同时出现鼠色个体与黑色个体，C错误； D、若1只黄色雄鼠（AYA或AYa）与若干只纯合鼠色雌鼠（AA）杂交，产生的F1的基因型为AYA（黄色）、AA（鼠色），或AYA（黄色）、Aa（鼠色），则F1可同时出现黄色个体与鼠色个体，D正确。 故选C。 14. 我国科学家成功地用iPS细胞克隆出了活体小鼠，部分流程如下图所示。其中Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是（　　） A. 除过程①所示方法外，还可以通过直接将特定蛋白导入细胞来制备iPS细胞 B. 过程②应选用MⅠ期的卵母细胞，通过显微操作法将卵母细胞的细胞核去除 C. 过程③通过电融合法使两细胞融合，这体现细胞膜具有一定的流动性 D. 组蛋白的乙酰化或去甲基化有利于重构胚的发育 【答案】B 【解析】 【分析】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，叫作表观遗传。除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。 【详解】A、制备iPS细胞，除了图中①所示的用小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞的方法外，还可以借助载体将特定基因导入细胞中，或直接将特定蛋白导入细胞中来诱导形成iPS细胞 ，A正确； B、过程②是去除卵母细胞的细胞核，应选用处于MⅡ期的卵母细胞，因为MⅡ期卵母细胞的细胞质中含有促进细胞核全能性表达的物质，且通过显微操作技术可以将卵母细胞的细胞核去除，B错误； C、过程③是将iPS细胞与去核卵母细胞融合形成重构胚，通过电融合法使两细胞融合，这体现了细胞膜具有一定的流动性，因为细胞膜的流动性是细胞融合的基础，C正确； D、Kdm4d为组蛋白去甲基化酶，TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂，它们的作用是促进重构胚的发育，说明组蛋白的乙酰化和去甲基化有利于重构胚的发育，D正确。 故选B。 15. 下列有关实验的说法正确的是（ ） A. 色素的提取和分离实验中，胡萝卜素含量最少所以扩散速度最快 B. 鉴定DNA时，应将丝状物直接加入到二苯胺试剂中进行沸水浴 C. 电泳时，凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 D. 橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色 【答案】D 【解析】 【详解】A、色素的提取和分离实验中，胡萝卜素扩散速度最快是因为其在层析液中的溶解度最高，而不是含量最少，A错误； B、鉴定DNA时，应先将丝状物溶解在2mol/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺试剂进行沸水浴，不能直接加入，B错误； C、电泳时，凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示电泳的进程，而不是指示DNA分子的具体位置，C错误； D、橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色，故探究酵母菌呼吸方式的实验中需要适当延长酵母菌培养时间，耗尽葡萄糖，D正确。 故选D。 二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 16. 强光照射时植物细胞光反应会产生大量NADPH，NADPH的积累会造成叶绿体损伤。细胞可通过草酰乙酸一苹果酸循环及AOX（交替氧化酶）途径消耗掉叶绿体中过剩的NADPH，相关过程如图所示。AOX能促进NADH与O2反应生成H2O，此过程产生极少量ATP。下列说法正确的是（ ） A. NADPH和NADH均为还原剂，其消耗场所均在膜上 B. AOX途径生成的ATP可为细胞内外的生命活动供能 C. 强光照射时阻断草酰乙酸一苹果酸循环，细胞产热减少 D. 强光时增大CO2浓度可导致AOX途径生成的H2O减少 【答案】CD 【解析】 【分析】光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。 【详解】A、NADPH是光合作用光反应产生的还原剂，在叶绿体基质中参与暗反应，其消耗场所不在膜上；NADH是细胞呼吸过程中产生的还原剂，在有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上与氧气反应，消耗场所是膜上，A错误； B、由题可知，AOX途径生成的ATP作为信号分子参与信号转导，而不是为细胞内外的生命活动供能，B错误； C、从图中能看到草酰乙酸-苹果酸循环过程伴随热能产生。若强光照射时阻断此循环，该循环产热途径被切断，细胞产热就会减少，C正确； D、强光时增大CO2浓度，会促进卡尔文循环（暗反应），更多地消耗NADPH，使得叶绿体中过剩NADPH减少，通过草酰乙酸-苹果酸循环转运到线粒体的NADH减少，进而AOX途径消耗的NADH减少，AOX途径生成的H2O也会减少，D正确。 故选CD。 17. 在弱光及黑暗条件下，衣藻无氧呼吸产生的丙酮酸可进一步代谢产生弱酸（HA），导致类囊体酸化，过程如图1，类囊体酸化对氧气释放情况的影响如图2，下列说法正确的是（　　） A. H⁺运出类囊体受阻是类囊体酸化的关键原因 B. 类囊体内 pH 与细胞内弱酸的总积累量呈正相关 C. 图2结果说明 KOH 对最大氧气释放量无影响 D. 弱光条件下，类囊体酸化促进了衣藻加速释放氧气 【答案】ACD 【解析】 【分析】无氧呼吸的场所为细胞质基质，只有第一阶段释放少量能量；类囊体薄膜是光合作用光反应阶段的场所，发生了水的光解，光反应的产物有氧气、ATP和NADPH。 【详解】A、由图1可知，弱酸分子可进入类囊体腔，并解离出氢离子，由于氢离子无法直接穿过类囊体膜，且类囊体腔内的缓冲能力有限，导致腔内氢离子不断积累，出现酸化，H⁺运出类囊体受阻是类囊体酸化的关键原因，A正确； B、类囊体腔内的酸化程度与无氧呼吸（场所为细胞质基质）产生弱酸的总积累量呈正相关，pH 与细胞内弱酸的总积累量呈负相关，即无氧呼吸产生弱酸的总积累量多，进而类囊体腔内的酸化程度高，可说明无氧呼吸产生弱酸导致类囊体腔酸化，B错误； CD、衣藻暗处理3小时后一组给予弱光光照，另一组进行相同处理并额外添加氢氧化钾，由图2可知,弱光组释放氧气的时间早于KOH（碱性物质）+弱光组，且更快达到最大氧气释放量，二者最大氧气释放量相同，CD正确。 故选ACD。 18. 端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列。正常体细胞DNA复制完成后，5'端RNA引物一旦切去，就会留下一段无法填补的空缺。下列说法正确的是（ ） A. 端粒酶结构中的RNA序列是合成RNA的模板 B. 端粒酶结构中的蛋白质成分可催化磷酸二酯键的形成 C. 正常体细胞中端粒酶活性极低，导致染色体随DNA复制而缩短 D. 端粒酶的活性与细胞的癌变密切相关，对细胞的衰老、凋亡影响较小 【答案】BC 【解析】 【详解】A、根据题干“端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列”可知，端粒酶结构中的RNA序列是合成DNA的模板，A错误； B、端粒酶中的蛋白质能够催化合成DNA，催化磷酸二酯键的形成，B正确； C、正常体细胞DNA复制完成后，5'端RNA引物一旦切去，就会留下一段无法填补的空缺，说明正常体细胞中端粒酶活性极低，不能合成端粒DNA的重复序列来弥补空缺，导致染色体随DNA复制而缩短，C正确； D、端粒酶的活性与细胞的癌变密切相关，同时也与细胞的衰老、凋亡有较大关系。细胞衰老的端粒学说认为，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸，进而影响细胞的衰老和凋亡，D错误。 故选BC。 19. 莠去津是一种含氮农药，在土壤中不易降解，为修复被其污染的土壤，可按下面程序选育能降解莠去津的细菌，已知含过量莠去津的固体培养基不透明。下列说法正确的是（ ） A. A瓶到C瓶培养的目的是初步选择能降解莠去津的细菌并扩大培养 B. 使用涂布器蘸取菌液将菌种接种到固体培养基中 C. 图中无透明圈的菌落生长所需氮源主要来源于氮气 D. 图中透明圈越大的菌落降解莠去津能力越强 【答案】AC 【解析】 【详解】A、图中从A瓶到C瓶液体培养过程为选择培养，目的是初步选择能降解莠去津的细菌（目的菌）并增加其数量，菌落是在固体培养基上生长出来的子细胞群体，A正确； B、用移液枪取菌液接种到固体培养基上，而后待涂布器上的酒精燃尽后用涂布器将菌种均匀涂布在固体培养基中，B错误； C、含过量莠去津的固体培养基不透明，能够分解培养基中的莠去津的菌落周围会形成透明圈，所以选择的目的菌是有透明圈菌落中的细菌，而无透明圈的菌落生长所需氮源主要来源于氮气，C正确； D、图中透明圈和菌落直径比值越大的菌落降解莠去津能力越强，D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共55分。 20. 叶肉细胞中的O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸，C5的结合与反应方向取决于CO2和O2的相对浓度。水稻叶肉细胞中光呼吸和光合作用的关系如图所示，不考虑叶片呼吸作用的影响。回答下列问题。 （1）C3生成糖类的过程中NADPH的作用是______，甘油酸转化为C3会消耗ATP，产生的ADP和Pi在叶绿体中被再利用的途径是______。 （2）光呼吸中C5与O2结合的反应场所是叶绿体的______；光呼吸过程______（填“提高”“降低”或“不改变”）水稻光合作用效率，若提高水稻产量，可通过适当升高CO2浓度达到增产目的，据图解释其原理是______。 （3）研究人员利用基因工程构建了一条新的“光呼吸支路”，使光呼吸的中间产物乙醇酸直接在叶绿体内被催化并最终完全分解为CO2，并将这条支路定位在水稻叶绿体中，大大提高了水稻的产量。结合题干信息分析水稻产量提高的机制是______。 【答案】（1） ①. 作为还原剂和提供能量 ②. 参与光反应生成ATP （2） ①. 基质 ②. 降低 ③. CO2浓度升高促进C5与CO2反应，加快光合作用速率，同时抑制C5与O2反应，减弱光呼吸，从而增加有机物的生成，减少有机物的消耗 （3）减少原本释放于线粒体的CO2，将乙醇酸中的碳更多的留在叶绿体中，提高叶绿体中CO2浓度，抑制光呼吸，提高水稻的光合效率 【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。 【小问1详解】 在光合作用的暗反应阶段，C3生成糖类的过程中NADPH可以作为还原剂和提供能量，在光合作用的光反应阶段，ADP和Pi参与生成ATP。 【小问2详解】 从图中可知，光呼吸和光合作用的暗反应都涉及C5的反应，而暗反应的场所是叶绿体基质，所以光呼吸中C5与O2结合的反应场所是叶绿体的基质。光呼吸过程中，C5与O2结合，消耗了C5，这使得用于光合作用暗反应中固定CO2的C5减少，进而降低了水稻光合作用效率。因为C5的结合与反应方向取决于CO2和O2的相对浓度，适当升高CO2浓度，会使CO2与O2的相对浓度升高，C5更多地与CO2结合进行光合作用的暗反应，减少了C5与O2结合进行光呼吸的量，从而促进光合作用，达到增产目的。 【小问3详解】 研究人员利用基因工程构建了一条新的“光呼吸支路”，使光呼吸的中间产物乙醇酸直接在叶绿体内被催化并最终完全分解为CO2，减少原本释放于线粒体的CO2，将乙醇酸中的碳更多的留在叶绿体中，提高叶绿体中CO2浓度，抑制光呼吸，提高水稻的光合效率。 21. 玉米固定CO2的方式除卡尔文循环（C3途径）外还存在C4途径，故又称为C4植物。玉米叶肉细胞中的叶绿体有基粒，维管束鞘细胞中无基粒。C4植物光合作用的暗反应过程如图所示，酶1为PEP羧化酶，可以固定低浓度的CO2形成C4，酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3。 （1）可选用玉米_____（填“叶肉”或“维管束鞘”）细胞的叶绿体进行希尔反应实验，该细胞的叶绿体中含有希尔反应所需的_____等物质。 （2）图中C3途径中的C3是_____。丙酮酸转化为PEP的过程属于_____（填“吸能”或“放能”）反应。 （3）据上述信息分析，玉米的酶1对CO2的亲和力比酶2_____（填“强”或“弱”），使得维管束鞘细胞的CO2浓度比叶肉细胞______。小麦叶肉细胞没有酶1催化生成C4的过程，称为C3植物。与小麦相比，玉米更适应高温、干旱环境的原因是_____。 【答案】（1） ①. 叶肉 ②. 光合色素和酶 （2） ①. 3-磷酸甘油酸 ②. 吸能 （3） ①. 强 ②. 高 ③. 高温、干旱时，气孔部分关闭，叶片内CO2浓度低；玉米含有酶1，可固定较低浓度CO2，进行暗反应 【解析】 【分析】题图分析：叶肉细胞的叶绿体有类囊体，能够完成光反应，但没有RuBP羧化酶，不能完成暗反应的全过程，只能在PEP酶的催化下将CO2整合到C4化合物中。C4化合物进入维管束鞘细胞中后释放出的CO2参与暗反应（卡尔文循环）。维管束鞘细胞的叶绿体没有类囊体，不能进行光反应。在RuBP羧化酶的催化下，C4化合物释放出的CO2被固定为C3化合物，进而被还原为糖类。 【小问1详解】 由题意可知，玉米为C4植物，其叶肉细胞的叶绿体有基粒，维管束鞘细胞中无基粒。因此可选用玉米的叶肉细胞的叶绿体进行希尔反应实验，因为该细胞含有基粒，基粒上有希尔反应所需的光合色素和酶等物质。 【小问2详解】 在卡尔文循环（C3途径）中，C3是3-磷酸甘油酸（PGA）‌，即CO2固定的第一个产物。由题图可知，丙酮酸转化为PEP的过程中伴随着ATP转化为ADP和Pi的过程，需要消耗能量，因此该过程属于吸能反应。 【小问3详解】 酶2为RuBP羧化酶，可以固定高浓度的CO2形成C3，酶1为PEP羧化酶，能固定低浓度的CO2，说明酶1对CO2的亲和力比酶2强。这样会使维管束鞘细胞的CO2浓度比叶肉细胞高。高温、干旱环境下，植物气孔部分关闭，CO2吸收减少，叶片内CO2浓度低，玉米因为有C4途径，能利用酶1固定低浓度的CO2，保证暗反应顺利进行，而小麦是C3植物，不能有效利用低浓度CO2，所以玉米更适应高温、干旱环境。 22. 瓢虫鞘翅上的斑点图案多样而复杂。早期的杂交试验发现，鞘翅的斑点图案由某条染色体上同一位点（H基因位点）的多个等位基因（h、HC、HS、HSP等）控制的。HC、HS、HSP等基因各自在鞘翅相应部位控制黑色素的生成，分别使鞘翅上形成独特的斑点图案；基因型为hh的个体不生成黑色素，鞘翅表现为全红。通过杂交试验研究，并不能确定H基因位点的具体位置、序列等情况。回答下列问题： （1）两个体杂交，所得F1的表型与两个亲本均不同，如图所示。 F1的黑色凸形是基因型为______亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是______性状。若F1雌雄个体相互交配，F2表型的比例为_____。 （2）近期通过基因序列研究发现了P和G两个基因位点，推测其中之一就是H基因位点。为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达的实验结果对应表中哪两组？______，判断的依据是_____。此外，还可以在_____水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 组1 组2 组3 组4 未阻止表达 阻止表达 （3）为进一步研究P位点基因的功能，进行了相关实验。两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是_____；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定_____。 （4）进一步研究发现，鞘翅上有产生黑色素的上层细胞，也有产生红色素的下层细胞，P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素。综合上述研究结果，下列对第（1）题中F1（HCHS）表型形成原因的分析，正确的有哪几项_____ A. F1鞘翅上，HC、HS选择性表达 B. F1鞘翅红色区域，HC、HS都不表达 C. F1鞘翅黑色凸形区域，HC、HS都表达 D. F1鞘翅上，HC、HS只在黑色区域表达 【答案】（1） ①. HCHC ②. 显性 ③. 1:2:1 （2） ①. 组3、组4 ②. 组3和组4表现为全红，组1和组2表型不变 ③. 转录 （3） ①. 黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点 ②. 黑色斑点面积大小 （4）ABD 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 亲本为HCHC×HSHS  一对等位基因的遗传遵循基因的分离定律 F1应该为HCHS，结合亲本的表型可知，F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现，说明黑色斑是显性性状 基因对表型的影响 基因通过控制蛋白质的合成，进而影响生物体性状 可以在转录水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响 （2）逻辑推理与论证： 【小问1详解】 由图分析，HCHC个体有黑色凸形，所以F1的黑色凸形是基因型为HCHC亲本的表型在F1中的表现，表明该亲本的黑色斑是显性性状。F1的基因型为HCHS，若F1雌雄个体相互交配，F2基因型及比例为HCHC：HCHS：HSHS=1:2:1，三种基因型对应的表型各不相同，所以表型比例为1:2:1。 【小问2详解】 为验证该推测，研究人员在翻译水平上分别阻止了P和G位点的基因表达，实验结果如表所示。结果表明，P位点就是控制黑色素生成的H基因位点，那么阻止P位点基因表达后实验结果应该是没有黑色素生成，对应3、4组。判断的依据是组3和组4相应位点基因表达被阻止后，黑色素无法形成，表现为全红；组1和组2相应基因位点表达被阻止后不影响黑色素生成，表型不变。此外，还可以在转录水平上阻止基因表达，以分析基因对表型的影响。 【小问3详解】 两个大小相等的完整鞘翅P位点基因表达产生的mRNA总量，如图甲所示，说明P位点基因的表达可以促进鞘翅黑色素的生成，判断的理由是黑底红点P位点基因表达产生的mRNA总量远远大于红底黑点；黑底红点鞘翅面积相等的不同部位P位点基因表达产生的mRNA总量，如图乙所示，图中a、b、c部位mRNA总量的差异，说明P位点基因在鞘翅不同部位的表达决定黑色斑点面积大小。 【小问4详解】 P位点基因只在产生黑色素的上层细胞内表达，促进黑色素的生成，并抑制下层细胞生成红色素，所以红色区域，HC、HS都不表达，HC、HS只在黑色区域表达，根据图（1）可知HC控制黑色凸形生成，HS控制大片黑色区域生成，所以F1鞘翅上，HC、HS选择性表达，黑色凸形区域，HC表达，ABD正确。 23. 病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）利用改造的病毒载体携带靶基因片段侵染植物，在细胞内产生双链RNA（dsRNA），激活植物自身基因沉默机制，降解目标mRNA。番茄易感白粉病，研究发现SIMLO基因的过表达会抑制番茄抗病性。科研人员利用VIGS沉默SIMLO基因以增强番茄抗性，操作流程如图。回答下列问题： （1）过程①反应体系中加入的物质除引物、原料、模板外，还需要添加的酶有________，过程①中，下游序列应添加在引物的________，添加的序列应为5′—________—3′（写出六个碱基）。 （2）过程②将环状质粒扩增为线性DNA的作用是________。 （3）过程③无缝克隆如图2所示，T5核酸外切酶的主要功能是从双链DNA的5′端向3′端方向切割________，释放单核苷酸。据图可知，T5核酸外切酶水解脱氧核苷酸链的长度应________（“大于”、“等于”或“小于”）上游（或下游）序列长度，目的是使相应序列能够完全互补配对。 （4）过程④将TRV1质粒和重组质粒导入农杆菌后，在培养基中应加入________进行筛选。 （5）导入植物细胞的CP-SIMLO-RZ基因转录后在________催化下，被剪切为CP RNA、SIMLO RNA、RZ RNA。SIMLO RNA进一步在________的催化作用下形成dsRNA，从而诱导内源SIMLO基因沉默，增强番茄抗性。 【答案】（1） ①. 逆转录酶和Taq DNA聚合酶 ②. 5′端 ③. CTGCAG （2）有利于与SIMLO基因（目的基因）整合 （3） ①. 磷酸二酯键 ②. 大于 （4）氨苄青霉素和卡那霉素 （5） ①. 自切割核糖核酸酶 ②. RNA复制酶 【解析】 【分析】PCR由变性-退火-延伸三个基本反应步骤构成：（1）模板DNA的变性：模板DNA经加热至90℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下一轮反应作准备。（2）模板DNA与引物的退火（复性）：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至50℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合。（3）延伸：DNA聚合酶由降温时结合上的引物开始沿着DNA链合成互补链。此阶段的温度依赖于DNA聚合酶。该步骤时间依赖于聚合酶以及需要合成的DNA片段长度。 【小问1详解】 过程①是从番茄细胞总RNA获取SIMLO基因，首先需要逆转录酶将RNA逆转录为cDNA，然后再用TaqDNA聚合酶进行PCR扩增。PCR扩增时，引物的延伸方向是从5′端到3′端，下游序列应添加在引物的5′端。结合图中序列等信息，添加的序列应为5′−CTGCAG−3′。 【小问2详解】 环状质粒是闭合的环状结构，将其扩增为线性DNA后，线性DNA更有利于与SIMLO基因（目的基因）进行整合，从而构建重组质粒。 【小问3详解】 T5核酸外切酶的主要功能是从双链DNA的5′端向3′端切割磷酸二酯键，使核苷酸之间的连接断裂，释放单核苷酸。从图2可知，T5核酸外切酶水解脱氧核苷酸链的长度应大于上游（或下游）序列长度，这样才能保证在切割后，相应序列能够完全互补配对，实现无缝克隆。 【小问4详解】 因为TRV1质粒和重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因（Ampr）和卡那霉素抗性基因（Kanr），所以在培养基中加入氨苄青霉素和卡那霉素，只有成功导入含这两种抗性基因质粒的农杆菌才能存活，从而进行筛选。 【小问5详解】 导入植物细胞的CP-SIMLO-RZ 基因转录后，在自切割核糖核酸酶的催化下，被剪切成CP RNA、SIMLO RNA、RZ RNA。 SIMLO RNA 进一步在RNA复制酶的催化作用下，以自身为模板进行复制，形成双链的dsRNA，从而诱导内源SIMLO基因沉默，增强番茄抗性。 24. 某种类型的白血病由蛋白P引发，蛋白UBC可使P被蛋白酶识别并降解，药物A可通过影响这一过程对该病起到治疗作用。为探索药物A治疗该病的机理，需构建重组载体以获得融合蛋白FLAG-P和FLAG-P△。P△是缺失特定氨基酸序列的P，FLAG是一种短肽，连接在P或P△的氨基端，使融合蛋白能与含有FLAG抗体的介质结合，但不影响P或P△的功能。 （1）为构建重组载体，需先设计引物，通过PCR特异性扩增P基因。用于扩增P基因的引物需满足的条件是_______，为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的______（填“3'端”或“5'端”）。 （2）PCR扩增得到的P基因经酶切连接插入载体后，与编码FLAG的序列形成一个融合基因，如图甲所示，其中“ATGTGCA”为P基因编码链起始序列。将该重组载体导入细胞后，融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同。据图甲分析，出现该问题的原因是______。修改扩增P基因时使用的带有EcoRⅠ识别序列的引物来解决该问题，具体修改方案是______。 （3）融合蛋白表达成功后，将FLAG-P、FLAG-P△、药物A和UBC按照图乙中的组合方式分成5组。各组样品混匀后分别流经含FLAG抗体的介质，分离出与介质结合的物质并用UBC抗体检测，检测结果如图丙所示。已知FLAG-P和FLAG-P△不能降解UBC，由①②③组结果的差异推测，药物A的作用是______；由②④组或③⑤组的差异推测，P△中缺失的特定序列的作用是______。 （4）根据以上结果推测，药物A治疗该病的机理是______。 【答案】（1） ①. 能与P基因母链的一段碱基序列互补配对、短单链核酸 ②. 5'端 （2） ①. P基因编码链的第一个碱基与EcoRⅠ识别序列的最后两个碱基编码一个氨基酸，导致mRNA的密码子被错位读取。 ②. 在引物中的EcoRⅠ识别序列3'端添加1个碱基 （3） ①. 增强FLAG-P与UBC的结合 ②. 参与P与UBC的结合 （4）药物A通过增强P与UBC结合促进P降解 【解析】 【分析】PCR过程：①变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解旋为单链；②温度下降到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸：当温度上升到72℃左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 【小问1详解】 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核苷酸，因此设计扩增P基因的引物，需要两种引物分别与两条模板链3'端的碱基序列互补。DNA聚合酶延伸时，是将脱氧核苷酸加到引物的3'端，为了不破坏目的基因，该限制酶识别序列应添加在引物的5'端。 【小问2详解】 融合基因转录出的mRNA序列正确，翻译出的融合蛋白中FLAG的氨基酸序列正确，但P基因对应的氨基酸序列与P不同，说明P基因翻译时出错。由图可看出，在转录出的mRNA中，限制酶识别序列对应的最后两个碱基与P基因对应的第一个碱基构成一个密码子，导致读码框改变，翻译出的氨基酸序列改变，可通过在EcoRⅠ识别序列3'端添加1个碱基，使其碱基数目加上FLAG的碱基数目为3的倍数，这样能保证P基因转录出的mRNA上的读码框不改变，能够正常翻译。 【小问3详解】 ①组仅添加UBC，处理后，用UBC抗体检测，不出现杂交带；②组添加UBC和FLAG-P，出现杂交带；③组添加UBC、药物A和FLAG-P，杂交带更加明显，说明药物A的作用是促进UBC与FLAG-P的结合。由②④组或③⑤组的差异在于②③组使用FLAG-P，出现杂交带；④⑤组使用FLAG-P△，不出现杂交带，据此推测P△中缺失的特定序列是与UBC结合的关键序列。 【小问4详解】 根据（3）的分析推测，药物A促进UBC与FLAG-P的结合，从而促进蛋白P被蛋白酶识别并降解，达到治疗的目的。 【点睛】本题难点在于分析翻译出错的原因，需要结合翻译相关知识对图进行仔细分析方可得出结论。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $