精品解析：上海市格致中学2025-2026学年高三9月月考生物试题

格致中学高三生物 1. 癫痫与神经递质：癫痫是一种常见慢性神经系统疾病。神经递质γ-氨基丁酸（GABA）和谷氨酸失衡，与癫痫密切相关。下图为反射弧局部示意图。 （1）谷氨酸的侧链基团为-CH2-CH2-COOH，而GABA的结构简式为HOOC-CH2-CH2-CH2-NH2，从化学结构看，二者含相同数量的________。（编号选填） ①碳原子 ②氢原子 ③氨基 ④羧基 （2）谷氨酸和GABA作为神经递质，在人体内的作用是________。 A. 提供能量 B. 催化反应 C. 传递信息 D. 合成原料 （3）如图所示，谷氨酸受体有AMPA、NMDA受体等；GABA受体主要有GABA-A、GABA-B受体。谷氨酸与AMPA受体结合会引发一系列反应。下列说法正确的是________。 A. 质膜对Na+通透性增加 B. 膜内Na+浓度比膜外高 C. 膜内电位变为正电位 D. 由化学信息变为电信号 （4）据图判断，谷氨酸和GABA在神经元间传递信息时的作用分别为________。 A. 促进、促进 B. 促进、抑制 C. 抑制、抑制 D. 抑制、促进 （5）根据图及题中信息分析，神经元异常放电的可能原因有________。 A. 神经递质比例失衡 B. 离子通道功能异常 C. 离子进出质膜异常 D. 突触连接发生异常 神经元受刺激后，通过细胞膜电位变化产生并传导电信号，此为神经元放电。大脑神经元因各种原因，电活动失控，出现突然、过度且同步的放电，即神经元异常放电，这是癫痫发病时常见现象。 （6）突触间隙中的GABA会被突触前神经元等质膜上的GABA转运体（GAT）重新摄取并降解。当 GABA与GAT结合时，利用Na+和Cl-内流所释放的能量，将GABA一同转运进入细胞。GABA被分解为琥珀酸和谷氨酸，如图所示。琥珀酸可进入三羧酸循环供能。由此可见，GABA被重吸收并分解的意义是________。 注：GAD为谷氨酸脱羧酶、GABA-T为γ-氨基丁酸转氨酶、SSADH为琥珀酸半醛脱氢酶 A. 维持神经递质平衡 B. 维持膜内外离子平衡 C. 维持能量代谢平衡 D. 避免神经元过度兴奋 （7）氨己烯酸是一种抗癫痫药，其结构类似GABA，能与GABA-T形成不可逆的共价结合。结合图及题中信息，说明氨己烯酸治疗癫痫的机制_______。 （8）除氨己烯酸抗癫痫机制外，还可依据哪些不同机制设计生产抗癫痫药物？________。（编号选填） ①促进GABA转运体  ②激活GABA受体③抑制AMPA受体④阻滞钠离子通道 2. 信号肽假说与蛋白质的转运 信号肽假说认为，细胞中合成蛋白质时首先在核糖体上合成含有信号序列的肽链，最终被运往各个部位。图是细胞中各细胞器分工合作合成运输蛋白质的过程。 （1）关于信号肽假说，下列有关叙述错误的是______。（多选） A. 细胞的生物膜系统中只有细胞膜具有信息交流功能 B. 游离核糖体上脱水缩合形成的肽链都含有信号序列 C. 合成分泌蛋白能力较强的细胞，其粗面内质网较发达 D. 分泌蛋白在合成与加工过程中体现了膜的选择透过性 （2）科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是_____。 （3）由图可知，溶酶体中的蛋白质的合成过程大致是：首先在_______的核糖体中合成一段肽链后，随后核糖体会迁移至_____的表面，这段肽链也会随之转运到_____腔内，再经过加工折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，随后通过______转运至_____在其中加入修饰基团。 A．内质网 B．高尔基体 C．细胞质基质 D．囊泡 （4）由图可知，并非所有的蛋白质都需要内质网和高尔基体的加工和修饰，送往不同结构的蛋白质具有不同的______，这是细胞内蛋白质定向运输所必需的。 核糖体迁移的原理如图所示。 组别 核糖体 信号识别颗粒（SRP） 内质网 实验结果 1 + - - 合成的肽链比正常肽链长 2 + + - 合成的肽链比正常肽链短 3 + + + 合成的肽链与正常肽链一致 （5）对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有______与内质网膜上的DP（SRP受体）识别并结合后，肽链的延伸才会继续。 （6）根据信号肽假说，组别2中的肽链______（填“含有”或“不含有”）信号序列。若在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体_____（填“能”或“不能”）附着于内质网上。 3. 盐胁迫下的细胞应对机制 研究表明，在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜借助质子泵（H+-ATP酶）使两侧H+形成的电化学梯度，借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，使其能在土壤盐分为3%~12%的中重度盐碱地生长。 （1）盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于_____的浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。（单选） A. 细胞质基质 B. 植物细胞外的间隙液 C. 液泡内的细胞液 （2）当盐浸入到根周围的环境时，Na+顺浓度梯度大量进入根部细胞，在此情况下，SOS1发生磷酸化，导致Na+通过_______方式运出细胞的能力增强，同时细胞质基质中的Ca2+浓度增加会_______HKT1活性，________AKT1活性，使细胞内的代谢恢复正常。_______（单选） A．激活、激活 B．抑制、激活 C．激活、抑制 D．抑制、抑制 （3）据图分析，各结构中H+浓度分布存在差异，该差异主要由位于______上的质子泵转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力，帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内，从而减少Na+对胞内代谢的影响。Na+通过NHX进入液泡的运输方式是_______。 （4）若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显减少，其原因是_______。 （5）图是NaCl处理模拟盐胁迫，甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。根据结果可知，盐胁迫下，GB可通过_______提高玉米的耐盐性。 4. 常言道“春暖花开”。然而，研究发现，低温(1～7℃)会激活TOR(一种酶)的活性，进而诱导植物开花，部分过程如图1所示。其中，TOR可作用于PRC2(一种蛋白质)核心亚基(C、E、F、M)，从而影响PRC2催化染色质组蛋白H3第27位赖氨酸(H3K27)甲基化的功能；FLC为抑制开花的基因。为进一步探究TOR作用于PRC2的亚基种类，研究人员构建了转基因拟南芥，部分过程如图2所示。已知，Pup是原核生物体内的一种蛋白质，在PafA(Pup连接酶)的作用下，能与被TOR作用后的PRC2的某种亚基结合，并形成“Pup-亚基”复合物。研究人员利用特殊方法可检测上述复合物，以研究TOR与PRC2之间的微弱作用。 （1）植物“感知”低温的部位主要在茎的幼嫩组织，该部位还能发生的生命现象有___________。(多选) A. 合成生长素 B. 运输生长素 C. 向光弯曲生长 D. 背离重力生长 （2）植物开花所需的能量来源路径有___________。(编号选填并排序) ①丙酮酸→电子传递链→ATP ②糖类→丙酮酸+NADH+ATP ③→五碳糖→三碳化合物 ④光能→ATP、NADPH→糖类 （3）若对植物施加TOR抑制剂，细胞核内PRC2活性降低。据图1及相关信息推测，H3K27甲基化___________(促进/抑制)FLC基因表达；植物开花的表观遗传机制直接调控FLC基因的___________(转录/翻译)过程。 （4）据图2及相关信息推断，导入农杆菌A的目的基因是___________，过程①需要的工具酶有___________。(编号选填) ①Pup基因 ②FLC基因 ③DNA连接酶 ④RNA聚合酶 ⑤DNA聚合酶 ⑥限制性内切核酸酶 （5）图2中，筛选农杆菌A的培养基与培养基C在成分上的主要区别是：前者需要额外加入___________，后者需要额外加入___________。(编号选填) ①琼脂 ②自来水 ③植物激素 ④X-gal ⑤卡那霉素 ⑥伊红、美兰 （6）据已学知识判断，图2过程④包括___________过程。(多选) A. 脱分化 B. 再分化 C. 细胞分裂 D. 细胞凋亡 （7）研究人员将野生型拟南芥(WT)和转基因拟南芥(TA)的幼苗培养若干天后，获得含PRC2的提取液并分组(如图所示)：甲组不做处理。乙组加入表面结合Pup抗体的微型磁珠，充分反应(不影响PRC2亚基与Pup结合)，并分离未能被结合的PRC2的其他亚基；利用凝胶电泳技术，分别检测甲组PRC2各亚基种类和乙组微型磁珠上PRC2的亚基种类。实验发现，TOR作用于PRC2的F亚基。据相关信息，请补全图中各组实验结果的示意图________。 （8）研究发现，TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基第14位丝氨酸。随后，PRC2进入细胞核。据相关信息，请完成表的实验方案，以验证上述结论。(编号选填) 表 组别 植株 实验处理 检测指标 预期结果 1 F亚基缺失的突变体幼苗 __________ 绿色荧光蛋白的细胞内定位 定位于细胞核部位 2 ___________ __________ ___________ 注：GFP基因表达产物为绿色荧光蛋白 ①定位于细胞核部位 ②转入GFP-野生型TOR融合基因 ③定位于细胞质部位 ④转入GFP-野生型F亚基融合基因 ⑤TOR缺失的突变体幼苗 ⑥将含目的基因的大肠杆菌导入农杆菌 ⑦F亚基缺失的突变体幼苗 ⑧转入GFP-第14位丝氨酸突变F亚基融合基因 5. 植物的孟德尔遗传 某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示，不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。 组别 亲本杂交组合 F1 F2 实验一 甲（白花植株）×乙（白花植株） 全为蓝花植株 蓝花植株：白花植株=10：6 实验二 AaBb（诱变）（♀）×aabb（♂） 发现1株三体蓝花植株，该三体仅基因A或a所在染色体多了1条 / （1）据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传______（填“符合”或“不符合”，2分）自由组合定律。实验一的F2中，蓝花植株中纯合体的占比为______。 A．1/16 B．1/8 C．1/10 D．1/5 （2）已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。只考虑A/a基因，请写出其产生有三种可能的配子______、______、______。同时考虑A/a基因、B/b基因，请写出实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为______、______、______。 （3）请通过1次杂交实验，探究被诱变亲本染色体异常分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时，任意2条同源染色体可正常联会并分离，另1条同源染色体随机移向细胞任一极。实验方案：_______（填标号），统计子代表型及比例。 ①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交 预期结果：若____，则染色体不分离发生在减数分裂I：否则，发生在减数分裂Ⅱ。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 格致中学高三生物 1. 癫痫与神经递质：癫痫是一种常见慢性神经系统疾病。神经递质γ-氨基丁酸（GABA）和谷氨酸失衡，与癫痫密切相关。下图为反射弧局部示意图。 （1）谷氨酸的侧链基团为-CH2-CH2-COOH，而GABA的结构简式为HOOC-CH2-CH2-CH2-NH2，从化学结构看，二者含相同数量的________。（编号选填） ①碳原子 ②氢原子 ③氨基 ④羧基 （2）谷氨酸和GABA作为神经递质，在人体内的作用是________。 A. 提供能量 B. 催化反应 C. 传递信息 D. 合成原料 （3）如图所示，谷氨酸受体有AMPA、NMDA受体等；GABA受体主要有GABA-A、GABA-B受体。谷氨酸与AMPA受体结合会引发一系列反应。下列说法正确的是________。 A. 质膜对Na+通透性增加 B. 膜内Na+浓度比膜外高 C. 膜内电位变为正电位 D. 由化学信息变为电信号 （4）据图判断，谷氨酸和GABA在神经元间传递信息时的作用分别为________。 A. 促进、促进 B. 促进、抑制 C. 抑制、抑制 D. 抑制、促进 （5）根据图及题中信息分析，神经元异常放电的可能原因有________。 A. 神经递质比例失衡 B. 离子通道功能异常 C. 离子进出质膜异常 D. 突触连接发生异常 神经元受刺激后，通过细胞膜电位变化产生并传导电信号，此为神经元放电。大脑神经元因各种原因，电活动失控，出现突然、过度且同步的放电，即神经元异常放电，这是癫痫发病时常见现象。 （6）突触间隙中的GABA会被突触前神经元等质膜上的GABA转运体（GAT）重新摄取并降解。当 GABA与GAT结合时，利用Na+和Cl-内流所释放的能量，将GABA一同转运进入细胞。GABA被分解为琥珀酸和谷氨酸，如图所示。琥珀酸可进入三羧酸循环供能。由此可见，GABA被重吸收并分解的意义是________。 注：GAD为谷氨酸脱羧酶、GABA-T为γ-氨基丁酸转氨酶、SSADH为琥珀酸半醛脱氢酶 A. 维持神经递质平衡 B. 维持膜内外离子平衡 C. 维持能量代谢平衡 D. 避免神经元过度兴奋 （7）氨己烯酸是一种抗癫痫药，其结构类似GABA，能与GABA-T形成不可逆的共价结合。结合图及题中信息，说明氨己烯酸治疗癫痫的机制_______。 （8）除氨己烯酸抗癫痫机制外，还可依据哪些不同机制设计生产抗癫痫药物？________。（编号选填） ①促进GABA转运体  ②激活GABA受体③抑制AMPA受体④阻滞钠离子通道 【答案】（1）②③ （2）C （3）ACD （4）B （5）ABCD （6）ABC （7）GABA作为抑制性神经递质，可抑制突触后膜产生动作电位，有效阻止神经元异常放电，维持神经系统稳定。正常情况下，GABA和α-酮戊二酸在GABA-T催化下分解为琥珀酸半醛和谷氨酸，致使神经细胞内GABA浓度降低。氨己烯酸因结构与GABA类似，能与GABA-T以共价键形式不可逆结合，阻断GABA分解途径。这使得神经细胞内GABA浓度显著上升，增强了GABA对突触后膜的抑制作用，进而有效抑制神经元异常放电，发挥抗癫痫功效。 （8）②③④ 【解析】 【分析】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。 【小问1详解】 氨基酸除侧链基团部分外，还有一个碳原子、一个氢原子、一个氨基和一个羧基，这部分结构的元素组成为C2H4O2N，则谷氨酸的元素组成为C5H9O4N；GABA的元素组成为C4H9O2N，结合两种物质的化学结构可知，二者含相同数量的H元素、N元素和氨基，②③符合题意，①④不符合题意。 故选②③。 【小问2详解】 神经递质作为信使，起传递信息的作用，ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【小问3详解】 A、据图可知，谷氨酸与AMPA结合后，Na+通道打开，质膜对Na+通透性增加，A正确； B、细胞膜外的Na+浓度比细胞外Na+浓度高，神经细胞膜兴奋时，Na+通过协助扩散进入细胞，Na+平衡时，细胞外的Na+浓度仍比细胞内Na+浓度高，B错误； C、谷氨酸与AMPA结合，打开Na+通道，说明谷氨酸是兴奋性神经递质，使细胞兴奋，兴奋的细胞膜内电位由负变正，C正确； D、谷氨酸携带的信息是化学信息，刺激膜后产生局部电流，化学信息转变为电信号，D正确。 故选ACD。 【小问4详解】 据图可知，谷氨酸打开Na+通道，化学信号转变成电信号，促进信息传递；GABA与GABA-A结合，打开Cl-通道，GABA与GABA-B结合，打开K+通道，都使细胞外负电荷增加，使细胞更难兴奋，抑制信息传递。综合以上分析，谷氨酸和GABA在神经元间传递信息时的作用分别为促进和抑制，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问5详解】 A、谷氨酸促进信息传递，是兴奋性神经递质，GABA抑制信息传递，是抑制性神经递质，它们共同维持信息正常传递，若它们的比例失调，可能会引起神经元异常放电，A正确； BC、谷氨酸和GABA通过控制不同离子通道控制离子进出神经元，以维持信息正常传递，离子通道功能异常，离子进出质膜异常，可能会引起神经元异常放电，BC正确； D、突触连接发生异常，神经递质和受体间结合会异常，也可能引起神经元异常放电，D正确。 故选ABCD。 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。 【小问6详解】 A、GABA 被重吸收分解，能防止其在突触间隙积累过多或过少，维持神经递质平衡，保证神经信号传递正常，A正确； B、GABA 重吸收利用Na+和Cl-内流能量，有助于维持膜内外离子平衡，稳定细胞膜电位，B正确； C、GABA 分解产生的琥珀酸可进入三羧酸循环供能，维持能量代谢平衡，C正确； D、GABA 是抑制性神经递质，重吸收并分解会解除对突触后细胞的抑制，不会避免神经元过度兴奋，D错误。 故选ABC。 【小问7详解】 由题意可知，氨己烯酸结构类似 GABA，能与 GABA - T 形成不可逆共价结合，抑制 GABA - T 活性 。GABA - T 受抑制，使 GABA 分解受阻，突触间隙中 GABA 积累 。GABA 作为抑制性神经递质，积累后能增强对大脑神经元的抑制作用，减少神经元异常放电，维持神经系统稳定。正常情况下，GABA和α-酮戊二酸在GABA-T催化下分解为琥珀酸半醛和谷氨酸，致使神经细胞内GABA浓度降低。氨己烯酸因结构与GABA类似，能与GABA-T以共价键形式不可逆结合，阻断GABA分解途径。这使得神经细胞内GABA浓度显著上升，增强了GABA对突触后膜的抑制作用，进而有效抑制神经元异常放电，发挥抗癫痫功效。 【小问8详解】 ①、促进GABA转运体，会加速GABA被重吸收，使突触间隙中GABA含量减少，不利于抑制神经元兴奋，不能治疗癫痫，①错误； ②、激活GABA受体，可使GABA更好地发挥抑制神经元兴奋的作用，有助于治疗癫痫，②正确； ③、抑制AMPA受体，可减少兴奋性神经递质的作用，降低神经元的兴奋性，从而治疗癫痫，③正确； ④、阻滞钠离子通道，可抑制神经元因钠离子内流引起的去极化，从而抑制神经元兴奋，达到治疗癫痫的目的，④正确。 故选②③④。 2. 信号肽假说与蛋白质的转运 信号肽假说认为，细胞中合成蛋白质时首先在核糖体上合成含有信号序列的肽链，最终被运往各个部位。图是细胞中各细胞器分工合作合成运输蛋白质的过程。 （1）关于信号肽假说，下列有关叙述错误的是______。（多选） A. 细胞的生物膜系统中只有细胞膜具有信息交流功能 B. 游离核糖体上脱水缩合形成的肽链都含有信号序列 C. 合成分泌蛋白能力较强的细胞，其粗面内质网较发达 D. 分泌蛋白在合成与加工过程中体现了膜的选择透过性 （2）科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是_____。 （3）由图可知，溶酶体中的蛋白质的合成过程大致是：首先在_______的核糖体中合成一段肽链后，随后核糖体会迁移至_____的表面，这段肽链也会随之转运到_____腔内，再经过加工折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，随后通过______转运至_____在其中加入修饰基团。 A．内质网 B．高尔基体 C．细胞质基质 D．囊泡 （4）由图可知，并非所有的蛋白质都需要内质网和高尔基体的加工和修饰，送往不同结构的蛋白质具有不同的______，这是细胞内蛋白质定向运输所必需的。 核糖体迁移的原理如图所示。 组别 核糖体 信号识别颗粒（SRP） 内质网 实验结果 1 + - - 合成的肽链比正常肽链长 2 + + - 合成的肽链比正常肽链短 3 + + + 合成的肽链与正常肽链一致 （5）对比组别2和3的结果，结合图中信息可知，只有______与内质网膜上的DP（SRP受体）识别并结合后，肽链的延伸才会继续。 （6）根据信号肽假说，组别2中的肽链______（填“含有”或“不含有”）信号序列。若在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体_____（填“能”或“不能”）附着于内质网上。 【答案】（1）ABD （2）同位素标记法 （3） ①. C ②. A ③. A ④. D ⑤. B （4）信号序列##信号肽 （5）SRP##识别和结合了信号序列的SRP （6） ①. 含有 ②. 不能 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【小问1详解】 A、信号序列能与内质网膜上的SRP受体结合，到游离核糖体附着在内质网上继续合成多肽，据此可知，细胞器膜有受体，也有信息交流功能，A错误； B、核糖体上脱水缩合形成的肽链不一定都含有信号序列，只有需要内质网加工的多肽链含有信号序列，B错误； C、粗面内质网越发达，表明内质网上核糖体越多，细胞合成分泌蛋白的功能就越强，C正确； D、溶酶体的水解酶在加工和分泌过程中体现了膜的流动性，D错误。 故选ABD。 【小问2详解】 科学家运用同位素标记法研究分泌蛋白的合成与运输。 【小问3详解】 由图可知，溶酶体中的蛋白质的合成过程大致是：首先在游离的核糖体上（细胞质基质）中合成一段肽链后，随后核糖体会迁移至内质网的表面，这段肽链也会随之转运到内质网腔内，再经过加工折叠形成具有一定空间结构的蛋白质，随后通过囊泡转运至高尔基体 ，并在其中加入修饰基团。 【小问4详解】 由图可知，并非所有的蛋白质都需要内质网和高尔基体的加工和修饰（如胞质可溶性蛋白），因为送往不同结构的蛋白质具有不同的信号序列/信号肽，可使细胞内蛋白质定向运输。 【小问5详解】 对比组别2和3的结果可知，组别2反应体系中不存在内质网，则合成的肽链比正常肽链短一段；结合题图信息可知，只有识别并结合了信号序列的 SRP 与内质网膜上的 DP（SRP 受体）识别并结合后，肽链的延伸才会继续。 【小问6详解】 组别2的反应体系中没有内质网，不能将信号序列切除所以组别2中的肽链含有信号序列。根据题干信息“游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成”可知若在合成新生肽阶段就切除了信号序列，游离的核糖体不能附着于内质网上。 3. 盐胁迫下的细胞应对机制 研究表明，在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞，会抑制K+进入细胞，导致细胞中Na+/K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，如图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，其根细胞生物膜借助质子泵（H+-ATP酶）使两侧H+形成的电化学梯度，借助Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，使其能在土壤盐分为3%~12%的中重度盐碱地生长。 （1）盐碱地上大多数植物很难生长，主要原因是土壤溶液浓度大于_____的浓度，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。（单选） A. 细胞质基质 B. 植物细胞外的间隙液 C. 液泡内的细胞液 （2）当盐浸入到根周围的环境时，Na+顺浓度梯度大量进入根部细胞，在此情况下，SOS1发生磷酸化，导致Na+通过_______方式运出细胞的能力增强，同时细胞质基质中的Ca2+浓度增加会_______HKT1活性，________AKT1活性，使细胞内的代谢恢复正常。_______（单选） A．激活、激活 B．抑制、激活 C．激活、抑制 D．抑制、抑制 （3）据图分析，各结构中H+浓度分布存在差异，该差异主要由位于______上的质子泵转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力，帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内，从而减少Na+对胞内代谢的影响。Na+通过NHX进入液泡的运输方式是_______。 （4）若使用ATP抑制剂处理细胞，Na+的排出量会明显减少，其原因是_______。 （5）图是NaCl处理模拟盐胁迫，甘氨酸甜菜碱（GB）影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。根据结果可知，盐胁迫下，GB可通过_______提高玉米的耐盐性。 【答案】（1）C （2） ①. 主动运输 ②. B （3） ①. 细胞膜和液泡膜 ②. 主动运输 （4）由于H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少，而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少 （5）提高液泡膜NHX载体活性 【解析】 【分析】题图分析，根细胞的细胞质基质中pH为7.5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5.5，细胞质基质中H+含量比细胞膜外和液泡膜内低，H+运输到细胞膜外和液泡内是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。SOS1将H+运进细胞质基质的同时，将Na+排出细胞。NHX将H+运入细胞质基质的同时，将Na+运输到液泡内，即钠离子的排出消耗的是氢离子的梯度势能，该过程使得细胞质基质中钠离子浓度维持相对较低的状态，有利于缓解盐胁迫。 【小问1详解】 盐碱地土壤盐分过多，土壤溶液浓度大于植物根部细胞液泡内的细胞液，植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫，故盐碱地上大多数植物很难生长，C正确，AB错误。 故选C。 【小问2详解】 当盐浸入到根周围环境时，Na+顺浓度梯度大量进入根部细胞，SOS1发生磷酸化，导致Na+通过主动运输方式运出细胞的能力增强，能量来自H+顺浓度梯度产生的电化学势能，Ca2+能调节Na+、K+转运蛋白的功能，为使细胞内代谢恢复正常，要减少Na+进入细胞，增加K+进入细胞，所以细胞质基质中Ca2+浓度增加会抑制HKT1（Na+进入细胞的载体）活性，激活AKT1（K+进入细胞的载体）活性，B正确，ACD错误。 故选B。 【小问3详解】 据图分析，图示各结构中H+浓度分布存在差异，图示H+浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX，且同时实现钠离子的逆浓度梯度转运，即通过盐分的排出和盐分集中到液泡中的过程实现了细胞质基质中钠离子含量的相对稳定，可见图示各部分中H+浓度分布存在差异，主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+来维持的，即实现了膜外和液泡内H+的高浓度。对于Na+进入液泡是逆浓度梯度，由H+浓度差提供动力，属于主动运输。 【小问4详解】 由题目信息，由于H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输，需要ATP为其提供能量，使用ATP抑制剂处理细胞，H+运出细胞减少， 而Na+的排出依赖于H+浓度差，因此Na+排出量减少。 【小问5详解】 从图2可以看出，NaCl处理模拟盐胁迫下，添加GB时，液泡膜NHX载体活性比单独NaCl处理时高，说明GB可通过提高液泡膜NHX载体活性而提高玉米的耐盐性。 4. 常言道“春暖花开”。然而，研究发现，低温(1～7℃)会激活TOR(一种酶)的活性，进而诱导植物开花，部分过程如图1所示。其中，TOR可作用于PRC2(一种蛋白质)核心亚基(C、E、F、M)，从而影响PRC2催化染色质组蛋白H3第27位赖氨酸(H3K27)甲基化的功能；FLC为抑制开花的基因。为进一步探究TOR作用于PRC2的亚基种类，研究人员构建了转基因拟南芥，部分过程如图2所示。已知，Pup是原核生物体内的一种蛋白质，在PafA(Pup连接酶)的作用下，能与被TOR作用后的PRC2的某种亚基结合，并形成“Pup-亚基”复合物。研究人员利用特殊方法可检测上述复合物，以研究TOR与PRC2之间的微弱作用。 （1）植物“感知”低温的部位主要在茎的幼嫩组织，该部位还能发生的生命现象有___________。(多选) A. 合成生长素 B. 运输生长素 C. 向光弯曲生长 D. 背离重力生长 （2）植物开花所需的能量来源路径有___________。(编号选填并排序) ①丙酮酸→电子传递链→ATP ②糖类→丙酮酸+NADH+ATP ③→五碳糖→三碳化合物 ④光能→ATP、NADPH→糖类 （3）若对植物施加TOR抑制剂，细胞核内PRC2活性降低。据图1及相关信息推测，H3K27甲基化___________(促进/抑制)FLC基因表达；植物开花的表观遗传机制直接调控FLC基因的___________(转录/翻译)过程。 （4）据图2及相关信息推断，导入农杆菌A的目的基因是___________，过程①需要的工具酶有___________。(编号选填) ①Pup基因 ②FLC基因 ③DNA连接酶 ④RNA聚合酶 ⑤DNA聚合酶 ⑥限制性内切核酸酶 （5）图2中，筛选农杆菌A的培养基与培养基C在成分上的主要区别是：前者需要额外加入___________，后者需要额外加入___________。(编号选填) ①琼脂 ②自来水 ③植物激素 ④X-gal ⑤卡那霉素 ⑥伊红、美兰 （6）据已学知识判断，图2过程④包括___________过程。(多选) A. 脱分化 B. 再分化 C. 细胞分裂 D. 细胞凋亡 （7）研究人员将野生型拟南芥(WT)和转基因拟南芥(TA)的幼苗培养若干天后，获得含PRC2的提取液并分组(如图所示)：甲组不做处理。乙组加入表面结合Pup抗体的微型磁珠，充分反应(不影响PRC2亚基与Pup结合)，并分离未能被结合的PRC2的其他亚基；利用凝胶电泳技术，分别检测甲组PRC2各亚基种类和乙组微型磁珠上PRC2的亚基种类。实验发现，TOR作用于PRC2的F亚基。据相关信息，请补全图中各组实验结果的示意图________。 （8）研究发现，TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基第14位丝氨酸。随后，PRC2进入细胞核。据相关信息，请完成表的实验方案，以验证上述结论。(编号选填) 表 组别 植株 实验处理 检测指标 预期结果 1 F亚基缺失的突变体幼苗 __________ 绿色荧光蛋白的细胞内定位 定位于细胞核部位 2 ___________ __________ ___________ 注：GFP基因表达产物为绿色荧光蛋白 ①定位于细胞核部位 ②转入GFP-野生型TOR融合基因 ③定位于细胞质部位 ④转入GFP-野生型F亚基融合基因 ⑤TOR缺失的突变体幼苗 ⑥将含目的基因的大肠杆菌导入农杆菌 ⑦F亚基缺失的突变体幼苗 ⑧转入GFP-第14位丝氨酸突变F亚基融合基因 【答案】（1）ABCD （2）④②① （3） ①. 抑制 ②. 转录 （4） ①. ① ②. ③⑥ （5） ①. ④⑤ ②. ③ （6）BCD （7） （8） ①. ④ ②. ⑦ ③. ⑧ ④. ③ 【解析】 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。 （4）目的基因的检测与鉴定。 【小问1详解】 生长素的主要合成部位是幼嫩的芽、茎和发育的种子，据此可知植物“感知”低温的部位，即茎的幼嫩组织能合成生长素，结合向光性的产生可推测该部位还可运输生长素，并且能表现出向光弯曲生长的现象，若水平放置，该部位也可表现出背地生长的特征，即幼嫩的茎的组织可以表现的生命现象有ABCD。 故选ABCD。 【小问2详解】 植物开花所需的能量直接来自呼吸作用产生的ATP，呼吸作用过程进行的顺序为②①；呼吸作用消耗的有机物是由植物光合作用产生的，即④过程，因此植物开花所需要的能量来源路径依次经过了④光能→ATP、NADPH→糖类、②糖类→丙酮酸+NADH+ATP和①丙酮酸→电子传递链→ATP 。 【小问3详解】 若对植物施加TOR抑制剂，细胞核内PRC2活性降低。据图1及相关信息推测，H3K27甲基化抑制FLC基因表达；可见，植物开花的表观遗传机制直接调控FLC基因的转录过程，进而实现了对开花的调控。 【小问4详解】 据图2及相关信息推断，导入农杆菌A的目的基因是①Pup基因 ，该基因表达的蛋白质能与被TOR作用后的PRC2的某种亚基结合，并形成“Pup-亚基”复合物。过程①需要的工具酶有③DNA连接酶 和⑥限制性内切核酸酶，进而获得目的基因表达载体。 【小问5详解】 图2中，筛选农杆菌A的培养基与培养基C在成分上的主要区别是：前者需要额外加入④X-gal ⑤卡那霉素，则在该培养基中能生长的且菌落表现为无色的为目的菌，菌落表现为蓝色的为导入空质粒的农杆菌，后者需要额外加入③植物激素，进而调控植物组织培养的方向，实现愈伤组织的再分化过程。 【小问6详解】 图2过程④为再分化过程，在细胞水平上该过程通过细胞分裂、分化实现，且该过程中有细胞的凋亡，即过程④包括的具体过程有B再分化、C细胞分裂和D细胞凋亡。 故选BCD。 【小问7详解】 研究人员将野生型拟南芥(WT)和转基因拟南芥(TA)的幼苗培养若干天后，获得含PRC2的提取液并分组：甲组不做处理。乙组加入表面结合Pup抗体的微型磁珠，充分反应，并分离未能被结合的PRC2的其他亚基；利用凝胶电泳技术，分别检测甲组PRC2各亚基种类和乙组微型磁珠上PRC2的亚基种类。实验发现，TOR作用于PRC2的F亚基。则相应的抗原-抗体杂交结果应该显示在转基因拟南芥组的F位点，该结果能支撑相应的结论，同理甲组不作处理，且野生型和转基因拟南芥中均包含相关的结合亚基，即C、E、F、M，因此在两类拟南芥体内均呈现，如下图所示： 【小问8详解】 表格中实验目的是验证上述结论，即TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基第14位丝氨酸。随后，PRC2进入细胞核。该实验的自变量为是否转入正常的F亚基，因变量为绿色荧光出现的部位，则第一组的处理为 ④转入GFP-野生型F亚基融合基因，则在实验材料中能实现TOR在细胞质基质作用于PRC2的F亚基，随后，PRC2进入细胞核，因而可在细胞核中检测到绿色荧光蛋白，第二组中选择⑦F亚基缺失的突变体幼苗， 进行的实验处理为⑧转入GFP-第14位丝氨酸突变F亚基融合基因，则该材料中TOR在细胞质基质无法作用于PRC2 ，进而也不能进入到细胞核中，因此可在细胞质基质中检测到绿色荧光，因而相关基因③定位于细胞质部位。 5. 植物的孟德尔遗传 某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，该植物有2条蓝色素合成途径。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素。已知基因a和基因b不编码蛋白质，无蓝色素时植物的花为白花。相关杂交实验及结果如表所示，不考虑其他突变和染色体互换；各配子和个体活力相同。 组别 亲本杂交组合 F1 F2 实验一 甲（白花植株）×乙（白花植株） 全为蓝花植株 蓝花植株：白花植株=10：6 实验二 AaBb（诱变）（♀）×aabb（♂） 发现1株三体蓝花植株，该三体仅基因A或a所在染色体多了1条 / （1）据实验一分析，等位基因A、a和B、b的遗传______（填“符合”或“不符合”，2分）自由组合定律。实验一的F2中，蓝花植株中纯合体的占比为______。 A．1/16 B．1/8 C．1/10 D．1/5 （2）已知实验二中被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离。只考虑A/a基因，请写出其产生有三种可能的配子______、______、______。同时考虑A/a基因、B/b基因，请写出实验二中的F1三体蓝花植株的3种可能的基因型为______、______、______。 （3）请通过1次杂交实验，探究被诱变亲本染色体异常分离发生的时期。已知三体细胞减数分裂时，任意2条同源染色体可正常联会并分离，另1条同源染色体随机移向细胞任一极。实验方案：_______（填标号），统计子代表型及比例。 ①三体蓝花植株自交 ②三体蓝花植株与基因型为aabb的植株测交 预期结果：若____，则染色体不分离发生在减数分裂I：否则，发生在减数分裂Ⅱ。 【答案】（1） ①. 符合 ②. D （2） ①. AA ②. aa ③. Aa ④. AAaBb ⑤. AaaBb ⑥. aaabb （3） ①. ① ②. 子代蓝花：白花=5：3 【解析】 【分析】题干信息分析，基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素，说明A_B_和aabb表现为蓝花，A_bb和aaB_表现为白花。 【小问1详解】 实验一，亲本甲白花植株和乙白花植株杂交，子一代均为蓝花植株，蓝花植株自交子二代蓝花植株：白花植株=10：6，为9：3：3：1的变式，满足自由组合定律，且已知某二倍体两性花植物的花色由2对等位基因A、a和B、b控制，因此等位基因A、a和B、b的遗传符合自由组合定律。基因A和基因B分别编码途径①中由无色前体物质M合成蓝色素所必需的酶A和酶B；另外，只要有酶A或酶B存在，就能完全抑制途径②的无色前体物质N合成蓝色素，说明A_B_和aabb表现为蓝花，A_bb和aaB_表现为白花，蓝花植株占10/16，其中纯合子为AABB和aabb，分别占蓝花植株的1/10，因此蓝花植株纯合体的占比为2/10=1/5。 故选D。 【小问2详解】 已知该三体蓝花植株仅基因A或a所在染色体多了1条，且被诱变亲本在减数分裂时只发生了1次染色体不分离，同时含A、B个体或同时不含A、B个体表现为蓝花，可能的原因是减数第一次分裂含A和a的同源染色体未分离，产生AaB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AaaBb蓝花个体；也可能是减数第一次分裂正常，减数第二次分裂含A的姐妹染色单体分离后移向同一极，从而产生AAB的配子，与母本产生的ab配子结合形成AAaBb的蓝花个体；也可能是减数第二次分裂后期，含a的姐妹染色单体分离后移向同一极，产生aab的配子，与母本产生的ab配子结合形成aaabb的蓝花个体。 【小问3详解】 减数第一次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AaaBb，减数第二次分裂异常产生的三体蓝花植株基因型为AAaBb或aaabb，无论自交还是测交，若子代都只有蓝花，则该蓝花植株基因型为aaabb，因此需要区分蓝花植株基因型为AaaBb还是AAaBb。 若进行测交，AaaBb个体进行测交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1，测交后代含A的个体和不含A的个体比值为1:1，再考虑B、b基因，测交的结果是Bb:bb=1:1，因此子代蓝花:白花=1:1； AAaBb个体进行测交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2，测交后代含A的个体和不含A的个体比值为5:1，再考虑B、b基因，测交的结果是Bb:bb=1:1，因此子代蓝花:白花=1:1，两种基因型的个体测交结果相同，无法进行判断。 若进行自交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，Aaa可以产生的配子种类及比例为A:a:Aa:aa=1:2:2:1，含A的配子:不含A配子=1:1，自交后代含A的个体和不含A的个体比值为3:1，再考虑B、b基因，自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1，因此子代蓝花:白花=5:3； AAaBb个体进行自交，利用分离定律思维求解，先考虑A、a基因，AAa可以产生的配子种类及比例为A:a:AA:Aa=2:1:1:2，含A的配子:不含A配子=5:1，自交后代含A的个体和不含A的个体比值为35:1，再考虑B、b基因，自交的结果是BB:Bb:bb=1:2:1，因此子代蓝花:白花=（35×3+1）:（35+3）=53:19，两种三体蓝花植株自交子代表型及比例不同，可以判断染色体分离异常发生的时期。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $