精品解析：湖南省岳阳市汨罗市第一中学2025-2026学年高三上学期12月期中生物试题

2025年12月高三生物期中考试试题 一、单选题（每题3分，共36分） 1. 糖类、脂质和蛋白质是动植物不可缺少的物质。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞间的信息交流都需要细胞膜上的糖被参与 B. 大多数动物脂肪含不饱和脂肪酸，在室温时呈固态 C. 用苏丹Ⅲ染液对花生子叶染色，高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒 D. 生物膜主要由脂质、蛋白质和糖类组成，其中蛋白质决定生物膜的功能 2. 霍乱肠毒素是由一个a亚单位和多个b亚单位构成蛋白质。b亚单位和小肠黏膜上皮细胞上的H受体结合，a亚单位被细胞膜内陷形成的囊泡带入细胞。a亚单位催化合成ADP-R，ADP-R与G蛋白结合后活化腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶催化生成cAMP，进而导致腹泻。下列说法错误的是（ ） A. b亚单位和H受体的结合体现了细胞间信息交流的功能 B. a亚单位进入细胞的过程需消耗能量 C. G蛋白基因缺陷的小肠黏膜上皮细胞中的腺苷酸环化酶活性较低 D. 可以通过抑制腺苷酸环化酶的活性治疗霍乱肠毒素导致的腹泻 3. 小分子药物难通过毛细血管内皮细胞组成的血脑屏障，影响脑部疾病治疗。已知血浆中的铁蛋白可通过结合内皮细胞膜上的受体穿过血脑屏障，科研人员将药物与铁蛋白结合，使药物也能进入脑部。该过程中不会发生的是（　　） A. 形成囊泡 B. 与转运蛋白相应位点结合 C. 受体蛋白的识别 D. ATP的水解 4. 某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是（　　） A. 蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网 B. 蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性 C. 提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性 D. 病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性 5. 孟德尔在豌豆杂交实验中还观察了另外两对相对性状：豆荚形状（饱满/缢缩）和花的位置（腋生/顶生）。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交，F1全为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2，F2出现了四种表型且比例为9:3:3:1。下列分析正确的是（ ） A. 通过观察F2的表型及比例，孟德尔提出“遗传因子”成对存在且彼此独立，这是他对分离定律的初步解释 B. 自由组合定律的实质是F1产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合 C. 若从F2中取一粒饱满豆荚顶生花的豌豆和一粒缢缩豆荚腋生花的豌豆杂交，后代有四种表型且比例为1:1:1:1，则说明两对基因遵循自由组合定律 D. 若F1与亲本缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交，后代有四种表型且比例为1:1:1:1，说明控制豆荚形状和花的位置的基因位于非同源染色体上 6. 颜色变化常作为生物实验结果观察的一项重要指标，下面是一些学生在实验中遇到的问题，其中的错误操作或想法是（　　） ①用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹Ⅲ染液，滴1~2滴50%盐酸洗去浮色 ②取新鲜的菠菜叶，加少许SiO2和无水乙醇，研磨液呈黄绿色。于是判断是菠菜叶用量太少导致 ③在纸层析法分离叶绿体中色素结果中，蓝绿色带最宽，可判断为叶绿素a含量最多 ④光镜观察乳酸菌、酵母菌和蓝细菌的细胞，都能看到核糖体 ⑤用淀粉酶水解淀粉和蔗糖来探究酶的专一性，可用碘液检测 A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ②④⑤ D. ①②④⑤ 7. 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的，而温度对酶的催化作用有显著影响，图甲为温度对反应速率影响曲线，图乙为温度对玉米幼苗有氧呼吸第三阶段ATP生成量和耗氧量影响柱形图。据图判断下列叙述正确的是（　　） A. 图甲a点和b点对应的酶活性相同 B. 图乙玉米幼苗在4℃比25℃有氧呼吸产热多 C. 据图甲分析，玉米幼苗处于细胞呼吸的最适温度时，产生更多能量最有利于生长发育 D. 据图乙分析，幼苗25℃比4℃有氧呼吸消耗更少葡萄糖，因此玉米种子的适宜储藏温度为25℃ 8. 科学家在癌细胞中发现一类存在于细胞核内，独立于染色体之外的环状DNA分子（eccDNA）。相关叙述正确的是（　　） A. 每个eccDNA分子含有两个游离的磷酸基团 B. 双链eccDNA中A+G的比例具有特异性 C. eccDNA可通过着丝粒与纺锤丝连接，确保均等分配至子细胞 D. eccDNA一条链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连 9. 研究表明，细胞中的OTUD1蛋白可以直接结合并抑制铁反应元件结合蛋白2（IREB2）的泛素化，从而抑制IREB2蛋白的降解，激活其下游转铁蛋白基因TFRC的表达。TFRC的合成增多，导致铁离子大量进入细胞，引起自由基增多，细胞死亡，即铁死亡（如图）。下列说法错误的是（ ） A. 基因OTUD1可能属于原癌基因，其过量表达会促进细胞的铁死亡 B. IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达 C 铁离子借助TFRC以协助扩散方式大量进入细胞，引起细胞凋亡 D. 提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长 10. CO2是制约光合作用的重要因素。蓝细菌具有特殊的CO2浓缩机制，如下图所示。羧化体具有蛋白质外壳可限制气体扩散，其中的碳酸酐酶可催化和H+反应生成CO2。下列叙述正确的是（　　） A. CO2以自由扩散的方式通过蓝细菌的光合片层膜 B. 若羧化体中含量突然下降，短时间内C3的含量会减少 C. 蓝细菌光反应产生的ATP和NADPH分别为暗反应提供能量和还原剂 D. 若将羧化体合成基因成功转入烟草内，则该植株光补偿点高于正常烟草 11. 我国道路交通安全法规定，在高速公路上，机动车的车速最高不得超过120km/h，行车要与前车保持适当距离。另外，我国还禁止酒后驾车。下列有关分析错误的是（ ） A. 行车过程中发现危险并进行紧急处置，需经过复杂的条件反射过程 B. 发现危险到紧急处置需要一定的时间，因为兴奋在突触处传递需要电信号与化学信号的转化，从而延长了反应时间 C. 高速开车过程中，交感神经比副交感神经更兴奋，两者都包含传入神经和传出神经 D. 酒精会麻痹神经系统，使神经系统反应减缓，因此酒后更容易出事 12. 下图是人体细胞线粒体某环状DNA的复制过程。下列有关叙述中，错误的是（　　） A. 该DNA分子的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构 B 该DNA分子复制时需要原料、引物、DNA聚合酶、能量等参与 C. 该DNA以α链为模板进行复制时，子链的延伸方向是5'→3' D. α链中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和与该DNA分子腺嘌呤的数量不一定相等 二、多选题（每题4分，共16分） 13. 细胞衰老可分为“复制性衰老”和“应激性衰老”。“复制性衰老”又称为“刻在DNA里的衰老”，其DNA在反复复制中端粒变短导致衰老；“应激性衰老”由外因导致，当细胞处于不利的应激环境中时，DNA和蛋白质等大分子受到损伤，细胞代谢紊乱最终导致衰老。以下事实支持“复制性衰老”的有（　　） A. 水熊虫身体有超强的自我修复能力，但在条件适宜情况下水熊虫寿命只有几个月 B 体外培养成纤维细胞，经多次分裂后，细胞出现增殖减慢、生长停滞、丧失分化能力等现象 C. HeLa细胞生长过程中会迅速积累非端粒的DNA损伤，然而，HeLa细胞的分裂次数仍然是无限的 D. 紫外线刺激会通过破坏皮肤中的胶原蛋白和弹性纤维，导致皮肤失去弹性和紧致度，加速细胞衰老 14. 果蝇的红眼对白眼为显性，为伴X遗传，灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制，显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交，F1相互杂交，F2中体色与翅型的表型及比例为灰身长翅：灰身截翅：黑身长翅：黑身截翅=9:3:3:1。F2表型中不可能出现（ ） A. 黑身中雌性：雄性=1:1 B. 灰身全为雌性 C. 长翅全为雌性 D. 白眼全为截翅 15. 某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%~20%，且每个种群只处于一个营养级。流入各种群的能量数值如下表所示。下列叙述错误的是（ ） 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量[] 3.45 12.8 10.2 0.48 226.5 A. 表中生物及分解者共同构成了生态系统 B. 甲在该生态系统中处于第四营养级 C. 此生态系统中的乙和丙具有种间竞争关系 D. 若丁增重M千克，则至少需要戊1000M千克 16. 图是下丘脑—垂体—靶腺之间的分级调控示意图，相关叙述正确的是（ ） A. 图示过程说明激素调节受中枢神经系统的调节 B. 图示靶腺激素可以是甲状腺激素、肾上腺素、性激素 C. 甲亢患者体内促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素水平都降低 D. 图示分级调节、多级负反馈调节有利于机体的精确调控 三、解答题（共24分） 17. 图甲表示龙葵根尖细胞处于有丝分裂不同时期的模式图。图乙是不同浓度氯化（CdCl）对龙葵根尖细胞有丝分裂指数（处于分裂期的细胞占细胞总数的百分比）的影响。 （1）请按细胞有丝分裂过程将图中细胞A、B、C、D排序：_________。 （2）在D细胞的中央出现的结构为_________，其作用是_________。 （3）该植物体中，处于减数第一次分裂前期的细胞与图B相比，染色体具有的特殊行_________。 （4）由图乙可知，CdCl2能将细胞分裂抑制在_________（填“分裂间期”或“分裂期”），依据是_________。 （5）为了研究CdCl2对细胞周期影响的机理，某小组分别取图乙中的对照组（不含CdCl2）细胞和50μmol/LCdCl2处理组的细胞进行研究，得到如下结果。其中G1表示DNA合成前期，S表示DNA合成期，G2表示DNA合成后期，M表示分裂期。请结合上述资料分析，CdCl2的作用机理可能是_________。 18. Menkes病（MD），是一种罕见的先天性铜代谢异常疾病，主要特征是头发呈现卷曲或扭曲的外观。患儿通常在3岁之前死亡，研究表明，该病主要与ATP7A基因有关。某家系有关该病的遗传系谱如图，Ⅱ-4和Ⅱ-6不携带致病基因。 （1）根据文中信息可知，Menkes病的遗传方式最可能为_______。 （2）Sanger双脱氧链终止法是DNA测序的基本方法，其原理是：双脱氧指的是双脱氧核苷酸（ddNTP），这种核苷酸在2、3号位C上都脱氧，而脱氧核苷酸（dNTP）只在2号位C上脱氧。DNA子链延伸时需要3号位C上羟基提供氢才能脱水缩合形成磷酸二酯键，双脱氧核苷酸没有这个羟基，所以子链将无法从5'端向3'继续延伸而终止。测序分成四个PCR反应体系，每个反应的缓冲液中加入待测序的核酸模板、1种ddNTP、4种dNTP、_______、_______。再对PCR的结果进行电泳，就可以读出序列了。对该患儿相关组织的ATP7A基因进行Sanger测序，对其中一条脱氧核苷酸链测序电泳结果如下图： 则该患儿ATP7A基因该段所测模板序列从5'端到3'端为_____。 （3）Ⅱ-6与Ⅱ-7这对夫妻还想再生一个不携带ATP7A致病基因的孩子，医生选取了妻子的4个卵原细胞进行培养并提取相关细胞进行局部基因测序（不考虑交换），结果如下表所示。 不同极体的基因序列结果 表1 不同极体的基因序列结果 序号 A B C D ATP7A基因部分序列 —ACACAAGAA— —TGTGTTCTT— —ACATAAGAA— —TGTATTCTT— —ACACAAGAA— —TGTGTTCTT— —ACATAAGAA— —TGTATTCTT— 来源 第一极体 第一极体 第二极体（来源于次级卵母细胞分裂） 第二极体（来源于次级卵母细胞分裂） 注：正常ATP7A基因部分序列为—ACACAAGAA— —TGTGTTCTT— 为了不将致病基因遗传给后代，依据表中信息，医生可选择卵原细胞_______（答全才可得分）产生的卵细胞进行人工授精，依据是________。 四、实验题（共24分） 19. 细胞自噬是细胞通过降解自身成分实现物质循环利用的过程，溶酶体在其中发挥关键作用。溶酶体膜上的转运蛋白参与物质运输的过程如图所示，其中蛋白 X 将 H⁺泵入溶酶体，蛋白 Z 可将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质，实现了降解产物的回收利用；蛋白 Y 介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体，为溶酶体内的代谢过程提供原料。三者相互配合，保障了溶酶体的正常功能。 （1）蛋白质 Y 运输葡萄糖的方式为____________________，影响蛋白质 X 运输 H⁺速率的因素有____________。 （2）维持溶酶体和细胞质基质之间的 pH 梯度依赖的蛋白质是____________________，结合图示，试从酶活性和物质运输两个方面阐述溶酶体维持较低的 pH 值的作用①____________________；②____________________。 （3）研究人员通过药物处理细胞，三种药物可分别破坏三种转运蛋白的活动。测定溶酶体内外相关物质浓度及转运蛋白活性，结果如下表所示:（“+”表示相对浓度， “+ ”越多，则相对浓度越大） 溶酶体内H⁺浓度 溶酶体内葡萄糖浓度 细胞质基质氨基酸浓度 对照组 +++ ++ ++ 药物A处理 + ++ + 药物B处理 +++ + ++ 药物C处理 ++++ ++ + 根据实验结果分析，药物C可破坏________的活性，根据实验结果可知，蛋白Z的运输功能依赖于蛋白X建立的H⁺浓度梯度，试阐述得出该结论的依据________。 20. 皮肤上的痒觉、痛觉等感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节（DRG）的感觉神经元传入脊髓，整合、上传、产生相应的感觉。 （1）机体在______产生痒觉的过程_____（填“属于”或“不属于”）反射。 （2）已知组胺（外源致痒剂）刺激大鼠会产生痒觉，同时大鼠会表现出抓痒行为，为探究PTEN蛋白（由PTEN基因编码）和TRPV1蛋白（由TRPV1基因编码）对大鼠产生痒觉及抓痒行为的影响，科研小组做了一系列的实验，结果发现：PTEN蛋白会减弱机体对外源致痒剂信号的传导，从而降低对致痒剂的敏感性，同时PTEN蛋白会抑制TRPV1基因的表达，而TRPV1蛋白会促进痒觉的产生。据上述实验结果，请你写出该科研小组的实验方案：_____。 （3）电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用，为探究电针疗法的镇痛效果及其机制，进行的动物实验处理（表）及结果（柱状图）如下： 动物模型 分组 治疗处理 对照组：在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水 A 不治疗 疼痛模型组：在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛物质诱导剂 B 不治疗 C 电针治疗 设置A组的具体目的是作为对照，排除生理盐水的浓度、体积等对实验结果的干扰以及_____，与疼痛模型组（B、C组）对比，探究电针治疗的效果以及排除正常大鼠自身生理状态（如正常神经调节等）对实验结果的影响。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关，由结果推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用，依据是_____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年12月高三生物期中考试试题 一、单选题（每题3分，共36分） 1. 糖类、脂质和蛋白质是动植物不可缺少的物质。下列叙述正确的是（　　） A. 细胞间的信息交流都需要细胞膜上的糖被参与 B. 大多数动物脂肪含不饱和脂肪酸，在室温时呈固态 C. 用苏丹Ⅲ染液对花生子叶染色，高倍镜下可观察到橘黄色的脂肪颗粒 D. 生物膜主要由脂质、蛋白质和糖类组成，其中蛋白质决定生物膜的功能 【答案】C 【解析】 【分析】脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油(又称甘油三酯)。其中甘油的分子比较简单，而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。 【详解】A、细胞间的信息交流基本上需要细胞膜上的糖蛋白参与，但高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流，A错误； B、大多数动物脂肪含饱和脂肪酸，在室温时呈固态，B错误； C、用苏丹Ⅲ染液对花生子叶染色，高倍镜下可观察到橘黄色脂肪颗粒，C正确； D、生物膜主要由脂质、蛋白质组成，其中脂质中磷脂含量最丰富，还含有少量糖类，其中蛋白质的种类和数量决定生物膜的功能，D错误。 故选C。 2. 霍乱肠毒素是由一个a亚单位和多个b亚单位构成蛋白质。b亚单位和小肠黏膜上皮细胞上的H受体结合，a亚单位被细胞膜内陷形成的囊泡带入细胞。a亚单位催化合成ADP-R，ADP-R与G蛋白结合后活化腺苷酸环化酶，腺苷酸环化酶催化生成cAMP，进而导致腹泻。下列说法错误的是（ ） A. b亚单位和H受体的结合体现了细胞间信息交流的功能 B. a亚单位进入细胞的过程需消耗能量 C. G蛋白基因缺陷的小肠黏膜上皮细胞中的腺苷酸环化酶活性较低 D. 可以通过抑制腺苷酸环化酶的活性治疗霍乱肠毒素导致的腹泻 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞间信息交流是指细胞之间传递信息的过程。霍乱肠毒素的b亚单位（来自霍乱弧菌，属于细菌，不是细胞）与小肠黏膜上皮细胞上的H受体结合，是病原体与宿主细胞的相互作用，并非细胞间的信息交流，A错误； B、a亚单位被细胞膜内陷形成的囊泡带入细胞，该过程属于胞吞。胞吞是大分子物质进入细胞的方式，需要消耗能量，B正确； C、根据题意，a亚单位催化合成的ADP-R与G蛋白结合后活化腺苷酸环化酶。若G蛋白基因缺陷，G蛋白异常，会影响腺苷酸环化酶的活化，导致其活性较低，C正确； D、腺苷酸环化酶催化生成cAMP进而导致腹泻，所以抑制腺苷酸环化酶的活性，可减少cAMP的生成，从而治疗霍乱肠毒素导致的腹泻，D正确。 故选A。 3. 小分子药物难通过毛细血管内皮细胞组成的血脑屏障，影响脑部疾病治疗。已知血浆中的铁蛋白可通过结合内皮细胞膜上的受体穿过血脑屏障，科研人员将药物与铁蛋白结合，使药物也能进入脑部。该过程中不会发生的是（　　） A. 形成囊泡 B. 与转运蛋白相应位点结合 C. 受体蛋白的识别 D. ATP的水解 【答案】B 【解析】 【详解】A、铁蛋白通过胞吞进入细胞时，细胞膜内陷形成囊泡，A正确； B、胞吞依赖膜上受体识别，无需与转运蛋白结合，B错误； C、铁蛋白需与内皮细胞膜受体结合，受体识别是必要步骤，C正确； D、胞吞过程消耗能量，ATP水解提供能量，D正确。 故选B。 4. 某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是（　　） A. 蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网 B. 蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性 C. 提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性 D. 病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，不能体现受体识别的专一性 【答案】B 【解析】 【分析】由题意，某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞，即前提再经加工后即为成熟蛋白，说明蛋白P前体通过囊泡从内质网转移至高尔基体。碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性。 【详解】A、核糖体没有膜结构，不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，A错误； B、蛋白P被排出细胞的过程为胞吐，依赖细胞膜的流动性，B正确； C、由题意，碱性会导致蛋白P空间结构改变，提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为酸性，C错误； D、病原菌侵染使蛋白P不被受体识别，即受体结构改变后即不能识别，能体现受体识别的专一性，D错误。 故选B。 5. 孟德尔在豌豆杂交实验中还观察了另外两对相对性状：豆荚形状（饱满/缢缩）和花的位置（腋生/顶生）。他用纯种饱满豆荚腋生花的豌豆与纯种缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交，F1全为饱满豆荚腋生花。F1自交得F2，F2出现了四种表型且比例为9:3:3:1。下列分析正确的是（ ） A. 通过观察F2的表型及比例，孟德尔提出“遗传因子”成对存在且彼此独立，这是他对分离定律的初步解释 B. 自由组合定律的实质是F1产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非等位基因自由组合 C. 若从F2中取一粒饱满豆荚顶生花的豌豆和一粒缢缩豆荚腋生花的豌豆杂交，后代有四种表型且比例为1:1:1:1，则说明两对基因遵循自由组合定律 D. 若F1与亲本缢缩豆荚顶生花豌豆杂交，后代有四种表型且比例为1:1:1:1，说明控制豆荚形状和花的位置的基因位于非同源染色体上 【答案】D 【解析】 【详解】A、通过观察F2的表型及比例，孟德尔提出“遗传因子”成对存在且彼此独立，这是他对自由组合定律的初步解释，并非分离定律，A错误； B、自由组合定律的实质是F1产生配子时，同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，B错误； C、假设相关基因为A/a、B/b，根据F1可知，饱满豆荚和腋生花都是显性性状，若从F2中取一粒饱满豆荚顶生花的豌豆和一粒缢缩豆荚腋生花的豌豆杂交，后代有四种表型且比例为1:1:1:1。则F2两亲本的基因型分别为Aabb和aaBb。无论两对等位基因是否位于一对同源染色 体上或2对非同源染色体上，其结果都会出现1：1：1：1，故不能说明 两对基因遵循自由组合定律，C错误； D、若F1与亲本缢缩豆荚顶生花的豌豆杂交，后代有四种表型且比例为1：1：1：1，这属于测交，若F1测交后代比例为1：1：1：1，说明F1产生的配子类型及比例为1：1：1：1，表明两对等位基因的遗传互不干扰，位于非同源染色体上，遵循基因的自由组合定律，D正确。 故选D。 6. 颜色变化常作为生物实验结果观察的一项重要指标，下面是一些学生在实验中遇到的问题，其中的错误操作或想法是（　　） ①用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹Ⅲ染液，滴1~2滴50%盐酸洗去浮色 ②取新鲜的菠菜叶，加少许SiO2和无水乙醇，研磨液呈黄绿色。于是判断是菠菜叶用量太少导致 ③在纸层析法分离叶绿体中色素的结果中，蓝绿色带最宽，可判断为叶绿素a含量最多 ④光镜观察乳酸菌、酵母菌和蓝细菌的细胞，都能看到核糖体 ⑤用淀粉酶水解淀粉和蔗糖来探究酶的专一性，可用碘液检测 A. ①②③④ B. ①③④⑤ C. ②④⑤ D. ①②④⑤ 【答案】D 【解析】 【详解】①苏丹染色后应使用酒精洗去浮色，而非盐酸，①错误； ②研磨液黄绿色可能因未加CaCO₃导致叶绿素分解，而非叶片量少，②错误； ③蓝绿色带最宽说明叶绿素a含量最多，③正确； ④光镜下无法观察到核糖体，④错误； ⑤碘液检测可以检测淀粉，不能用于检测蔗糖，⑤错误。 故选D。 7. 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的，而温度对酶的催化作用有显著影响，图甲为温度对反应速率影响曲线，图乙为温度对玉米幼苗有氧呼吸第三阶段ATP生成量和耗氧量影响柱形图。据图判断下列叙述正确的是（　　） A. 图甲a点和b点对应的酶活性相同 B. 图乙玉米幼苗在4℃比25℃有氧呼吸产热多 C. 据图甲分析，玉米幼苗处于细胞呼吸的最适温度时，产生更多能量最有利于生长发育 D. 据图乙分析，幼苗25℃比4℃有氧呼吸消耗更少葡萄糖，因此玉米种子的适宜储藏温度为25℃ 【答案】B 【解析】 【分析】图甲曲线是温度对反应速率的影响，在一定的范围内，随温度增大，反应速率升高，超过最适温度后，随温度升高，反应速率降低。由图乙可知，温度降低后，玉米幼苗耗氧量增加，但ATP生成量减少。 【详解】A、由于低温只是抑制酶的活性，而高温会导致酶空间结构改变而失活，因此a和b点的反应速率相同，但酶的活性不同，A错误； B、有氧呼吸产生的能量主要以热能的形式散失，根据图乙可知，玉米幼苗在4℃比25℃时耗氧量提高了，但产生的ATP减少了，因此可推测4℃比25℃有氧呼吸产热多，B正确； C、最适温度下酶活性最高、呼吸速率最快，有机物被细胞呼吸分解加快，因此不一定此时积累有机物最多，即不一定最有利于生长，C错误； D、图乙中在幼苗期25℃比4℃有氧呼吸耗氧量低，有氧呼吸消耗的葡萄糖少，但种子中一般是温度低时细胞呼吸弱，消耗的葡萄糖少，因此玉米种子应在低温条件下储藏，D错误。 故选B。 8. 科学家在癌细胞中发现一类存在于细胞核内，独立于染色体之外的环状DNA分子（eccDNA）。相关叙述正确的是（　　） A. 每个eccDNA分子含有两个游离的磷酸基团 B. 双链eccDNA中A+G的比例具有特异性 C. eccDNA可通过着丝粒与纺锤丝连接，确保均等分配至子细胞 D. eccDNA一条链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连 【答案】D 【解析】 【详解】A、eccDNA为环状结构，其双链闭合，每条链的磷酸基团均通过磷酸二酯键连接，没有游离的磷酸基团，A错误； B、双链DNA中，A与T配对，C与G配对，因此（A+G）的总比例等于（T+C），且（A+G）在双链中的比例为1/2，不具有特异性，B错误； C、着丝粒是染色体特有的结构，eccDNA独立于染色体存在，无法通过着丝粒与纺锤丝连接，C错误； D、DNA单链中，相邻两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接，即一个脱氧核糖的3'位与下一个脱氧核糖的5'位磷酸相连，中间以脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖的形式连接相邻碱基，D正确。 故选D。 9. 研究表明，细胞中的OTUD1蛋白可以直接结合并抑制铁反应元件结合蛋白2（IREB2）的泛素化，从而抑制IREB2蛋白的降解，激活其下游转铁蛋白基因TFRC的表达。TFRC的合成增多，导致铁离子大量进入细胞，引起自由基增多，细胞死亡，即铁死亡（如图）。下列说法错误的是（ ） A. 基因OTUD1可能属于原癌基因，其过量表达会促进细胞铁死亡 B. IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达 C. 铁离子借助TFRC以协助扩散方式大量进入细胞，引起细胞凋亡 D. 提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长 【答案】A 【解析】 【分析】原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，细胞发生癌变后具有无限增殖的能力。 【详解】A、分析题意可知，基因OTUD1能抑制IREB2的泛素化，激活TFRC基因的表达，TFRC的合成增多，会引起细胞死亡，故基因OTUD1过量表达会促进细胞的铁死亡，该基因可能属于抑癌基因，A错误； B、启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，用于驱动基因的转录，IREB2可能促进RNA聚合酶与启动子结合以激活基因TFRC表达，B正确； C、据图可知，铁离子进入细胞是顺浓度梯度进行的，且该过程需要TFRC协助，故方式是协助扩散，C正确； D、据题分析可知，TFRC的合成增多，会导致铁离子大量进入细胞，引起自由基增多，细胞死亡，故提高肿瘤组织中基因TFRC的表达量有利于抑制肿瘤组织的生长，D正确。 故选A。 10. CO2是制约光合作用的重要因素。蓝细菌具有特殊的CO2浓缩机制，如下图所示。羧化体具有蛋白质外壳可限制气体扩散，其中的碳酸酐酶可催化和H+反应生成CO2。下列叙述正确的是（　　） A. CO2以自由扩散的方式通过蓝细菌的光合片层膜 B. 若羧化体中含量突然下降，短时间内C3的含量会减少 C. 蓝细菌光反应产生的ATP和NADPH分别为暗反应提供能量和还原剂 D. 若将羧化体合成基因成功转入烟草内，则该植株光补偿点高于正常烟草 【答案】B 【解析】 【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生的场所是叶绿体的类囊体薄膜，色素分子吸收、传递和转换的光能，一部分用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分用于合成ATP。暗反应发生的场所是叶绿体基质，首先发生CO2的固定，即CO2和C5结合形成两分子的C3，C3接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。 【详解】A、光合片层膜内二氧化碳浓度经过浓缩后高于光合片层外，故CO2以主动运输的方式通过蓝细菌的光合片层膜，A错误； B、若羧化体中含量突然下降，短时间内二氧化碳+C5→C3下降，故短时间内C3的含量会减少，B正确； C、蓝细菌光反应产生的NADPH为暗反应提供能量和作为还原剂，C错误； D、由题意可知，HCO3- 转运蛋白和CO2转运蛋白有助于提高羧化体中CO2浓度。若将蓝细菌的HCO3- 转运蛋白基因和CO2转运蛋白基因转入烟草内，则转基因成功后，通过CO2浓缩机制，进入叶绿体中的CO2浓度增大，在较弱的光照条件下，光合作用强度即可等于呼吸作用强度，可见，理论上该转基因植株光补偿点比正常烟草要低，D错误。 故选B。 11. 我国道路交通安全法规定，在高速公路上，机动车的车速最高不得超过120km/h，行车要与前车保持适当距离。另外，我国还禁止酒后驾车。下列有关分析错误的是（ ） A. 行车过程中发现危险并进行紧急处置，需经过复杂的条件反射过程 B. 发现危险到紧急处置需要一定的时间，因为兴奋在突触处传递需要电信号与化学信号的转化，从而延长了反应时间 C. 高速开车过程中，交感神经比副交感神经更兴奋，两者都包含传入神经和传出神经 D. 酒精会麻痹神经系统，使神经系统反应减缓，因此酒后更容易出事 【答案】C 【解析】 【详解】A、行车时紧急处置属于后天习得的条件反射，需大脑皮层参与，A正确； B、突触处传递需电-化学-电信号转换，耗时较长，导致反应延迟，B正确； C、交感神经和副交感神经均属于传出神经（自主神经系统），不包含传入神经，C错误； D、酒精抑制神经功能，降低反应速度，增加事故风险，D正确。 故选C。 12. 下图是人体细胞线粒体某环状DNA的复制过程。下列有关叙述中，错误的是（　　） A. 该DNA分子的两条脱氧核苷酸链反向平行盘旋成双螺旋结构 B. 该DNA分子复制时需要原料、引物、DNA聚合酶、能量等参与 C. 该DNA以α链为模板进行复制时，子链的延伸方向是5'→3' D. α链中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和与该DNA分子腺嘌呤的数量不一定相等 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA分子的两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成规则的双螺旋结构，A正确； B、该DNA分子复制时需要原料、引物、解旋酶、DNA聚合酶、能量等参与，B正确； C、DNA复制时，子链的延伸方向是5'→3'，C正确； D、由于DNA的两条链之间通过碱基互补配对，故两条链之间A=T，G=C，故单链中腺嘌呤和胸腺嘧啶之和与整个DNA分子腺嘌呤的数量相等，D错误。 故选D。 二、多选题（每题4分，共16分） 13. 细胞衰老可分为“复制性衰老”和“应激性衰老”。“复制性衰老”又称为“刻在DNA里的衰老”，其DNA在反复复制中端粒变短导致衰老；“应激性衰老”由外因导致，当细胞处于不利的应激环境中时，DNA和蛋白质等大分子受到损伤，细胞代谢紊乱最终导致衰老。以下事实支持“复制性衰老”的有（　　） A. 水熊虫身体有超强的自我修复能力，但在条件适宜情况下水熊虫寿命只有几个月 B. 体外培养成纤维细胞，经多次分裂后，细胞出现增殖减慢、生长停滞、丧失分化能力等现象 C. HeLa细胞生长过程中会迅速积累非端粒的DNA损伤，然而，HeLa细胞的分裂次数仍然是无限的 D. 紫外线刺激会通过破坏皮肤中的胶原蛋白和弹性纤维，导致皮肤失去弹性和紧致度，加速细胞衰老 【答案】AB 【解析】 【详解】A、水熊虫的超强自我修复能力，说明水熊虫细胞分裂旺盛，但水熊虫寿命短，这一事实支持“复制性衰老”，A正确； B、体外培养成纤维细胞，经多次分裂后，细胞出现增殖减慢、生长停滞、丧失分化能力等现象，这一事实支持“复制性衰老”，B正确； C、HeLa细胞的分裂次数无限，虽然在分裂过程中积累了非端粒的DNA损伤，但细胞并没有因为分裂次数的增加导致衰老，这一事实反驳了“复制性衰老”的观点，C错误； D、紫外线是加速细胞衰老的外因，在紫外线的刺激下，会通过破坏皮肤中的胶原蛋白和弹性纤维导致皮肤失去弹性和紧致度，加速细胞衰老，这一事实支持“应激性衰老”的观点，D错误。 故选AB。 14. 果蝇的红眼对白眼为显性，为伴X遗传，灰身与黑身、长翅与截翅各由一对基因控制，显隐性关系及其位于常染色体或X染色体上未知。纯合红眼黑身长翅雌果蝇与白眼灰身截翅雄果蝇杂交，F1相互杂交，F2中体色与翅型的表型及比例为灰身长翅：灰身截翅：黑身长翅：黑身截翅=9:3:3:1。F2表型中不可能出现（ ） A. 黑身中雌性：雄性=1:1 B. 灰身全为雌性 C. 长翅全为雌性 D. 白眼全为截翅 【答案】BC 【解析】 【详解】A、假设控制红眼和白眼的基因用W、w表示，控制黑身和灰身的基因用A、a表示，控制长翅和截翅的基因用B、b表示，已知F2中灰身：黑身=3:1，长翅：截翅=3:1，可知灰身、长翅为显性性状。若控制体色的基因位于常染色体上，常染色体遗传与性别无关，黑身个体的雌雄比例为1:1；A不符合题意； B、若灰身全为雌性，说明控制灰身的基因位于性染色体（X、Y染色体）上，且灰身为显性、黑身为隐性（因为F2中灰身：黑身 = 3:1）。则亲本的基因型是XaXa×XAYA，F1的基因型是XAXa、XaYA，则F2中的灰身基因型为XAXa、XAYA、XaYA，灰身不仅表现为雌性，B符合题意； C、若长翅全为雌性，则控制翅型的基因位于X染色体上，亲本的基因型为XBXB×XbY，F1的基因型是XBXb、XBY，则F2中的长翅基因型有XBXB、XBXb、XBY，长翅不仅表现为雌性，C符合题意； D、若控制翅型的基因位于X染色体上，则对于眼色和翅型，亲本的基因型为XBWXBW×XbwY，F2中的白眼和截翅连锁，D不符合题意。 故选BC。 15. 某陆地生态系统中，除分解者外，仅有甲、乙、丙、丁、戊5个种群。调查得知，该生态系统有4个营养级，营养级之间的能量传递效率为10%~20%，且每个种群只处于一个营养级。流入各种群的能量数值如下表所示。下列叙述错误的是（ ） 种群 甲 乙 丙 丁 戊 能量[] 3.45 12.8 10.2 0.48 226.5 A. 表中生物及分解者共同构成了生态系统 B. 甲在该生态系统中处于第四营养级 C. 此生态系统中的乙和丙具有种间竞争关系 D. 若丁增重M千克，则至少需要戊1000M千克 【答案】ABD 【解析】 【分析】分析题表，能量流动逐级递减，相邻两个营养级间传递效率是10%-20%，可推测该生态系统的食物网为 ： 【详解】A、表中生物包含生产者和消费者，生态系统的成分还包括分解者和非生物的物质和能量，A错误； B、根据食物网可知，丁属于该生态系统的第四营养级，是组成成分中的三级消费者，B错误； C、此生态系统中的乙和丙都捕食戊，具有种间竞争关系，C正确； D、若丁增重M千克，“至少”则传递效率根据20%进行计算，故至少需要戊M÷20%÷20%÷20%=125M千克，D错误。 故选ABD。 16. 图是下丘脑—垂体—靶腺之间的分级调控示意图，相关叙述正确的是（ ） A. 图示过程说明激素调节受中枢神经系统的调节 B. 图示靶腺激素可以是甲状腺激素、肾上腺素、性激素 C. 甲亢患者体内促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素水平都降低 D. 图示分级调节、多级负反馈调节有利于机体的精确调控 【答案】ACD 【解析】 【分析】激素分泌的分级调节：下丘脑分泌促激素释放激素作用于垂体，垂体分泌促激素作用于靶腺，靶腺分泌相应激素；当血液中靶腺激素含量过高时，会反过来抑制下丘脑和垂体分泌相关激素，使靶腺激素分泌减少，维持体内激素水平相对稳定。  【详解】A、从图中可以看出，内外环境变化先作用于中枢神经系统，然后中枢神经系统作用于下丘脑促垂体区，进而启动激素调节过程，这充分说明激素调节受中枢神经系统的调节，A正确； B、肾上腺素是由肾上腺髓质分泌，其分泌调节不存在下丘脑—垂体—靶腺这样的分级调节模式，而甲状腺激素和性激素存在这种分级调节，所以图示靶腺激素不可以是肾上腺素，B错误；  C、甲亢患者体内甲状腺激素分泌过多，通过负反馈调节，会抑制下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素和垂体分泌促甲状腺激素，所以患者体内促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素水平都降低，C正确；  D、图示存在下丘脑—垂体—靶腺的分级调节，同时靶腺激素又可以通过负反馈调节作用于下丘脑和垂体，这种分级调节和多级负反馈调节能够使机体的激素水平保持相对稳定，有利于机体的精确调控，D正确。 故选ACD。 三、解答题（共24分） 17. 图甲表示龙葵根尖细胞处于有丝分裂不同时期的模式图。图乙是不同浓度氯化（CdCl）对龙葵根尖细胞有丝分裂指数（处于分裂期的细胞占细胞总数的百分比）的影响。 （1）请按细胞有丝分裂过程将图中细胞A、B、C、D排序：_________。 （2）在D细胞的中央出现的结构为_________，其作用是_________。 （3）该植物体中，处于减数第一次分裂前期的细胞与图B相比，染色体具有的特殊行_________。 （4）由图乙可知，CdCl2能将细胞分裂抑制在_________（填“分裂间期”或“分裂期”），依据是_________。 （5）为了研究CdCl2对细胞周期影响的机理，某小组分别取图乙中的对照组（不含CdCl2）细胞和50μmol/LCdCl2处理组的细胞进行研究，得到如下结果。其中G1表示DNA合成前期，S表示DNA合成期，G2表示DNA合成后期，M表示分裂期。请结合上述资料分析，CdCl2的作用机理可能是_________。 【答案】（1）BCAD （2） ①. 细胞板 ②. 向四周扩展形成细胞壁，使细胞一分为二 （3）同源染色体联会 （4） ①. 分裂间期 ②. CdCl2使有丝分裂指数减小，分裂间期细胞数目增多 （5）CdCl2通过抑制DNA的复制，使细胞分裂停留在G1期 【解析】 【分析】1、真核生物细胞增殖方式主要有：有丝分裂、减数分裂、无丝分裂等。 2、对于有丝分裂来说，细胞周期指的是连续分裂的细胞，从一次分裂期结束开始，到下一次分裂期结束为止，为一个细胞周期。 3、细胞周期：分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（前期、中期、后期、末期）。其中，S期进行DNA的复制。 【小问1详解】 据图分析可知，A为有丝分裂后期（着丝粒分裂），B为有丝分裂的前期，C为有丝分裂的中期（所有染色体的着丝粒排列在赤道板中央），D为有丝分裂末期，故排序为BCAD。 【小问2详解】 D细胞为有丝分裂末期，该细胞为植物细胞，细胞中央出现细胞板；细胞板的作用是向四周扩展形成新的细胞壁，使得细胞一分为二。 【小问3详解】 图B为有丝分裂前期，染色体散乱的分布在细胞中，处于减数第一次分裂前期，同源染色体会进行联会形成四分体。 【小问4详解】 据图乙分析可知，CdCl2能将细胞分裂抑制在分裂间期，因为CdCl2能使有丝分裂指数减小，分裂期细胞数目减少，而分裂间期细胞数目增多。 【小问5详解】 据图分析可知，相对于对照组而言，CdCl2能使分裂间期细胞大多停留在G1期，所以原因可能是CdCl2通过抑制DNA的复制，使得细胞分裂停留在G1期。 18. Menkes病（MD），是一种罕见的先天性铜代谢异常疾病，主要特征是头发呈现卷曲或扭曲的外观。患儿通常在3岁之前死亡，研究表明，该病主要与ATP7A基因有关。某家系有关该病的遗传系谱如图，Ⅱ-4和Ⅱ-6不携带致病基因。 （1）根据文中信息可知，Menkes病的遗传方式最可能为_______。 （2）Sanger双脱氧链终止法是DNA测序的基本方法，其原理是：双脱氧指的是双脱氧核苷酸（ddNTP），这种核苷酸在2、3号位C上都脱氧，而脱氧核苷酸（dNTP）只在2号位C上脱氧。DNA子链延伸时需要3号位C上羟基提供氢才能脱水缩合形成磷酸二酯键，双脱氧核苷酸没有这个羟基，所以子链将无法从5'端向3'继续延伸而终止。测序分成四个PCR反应体系，每个反应的缓冲液中加入待测序的核酸模板、1种ddNTP、4种dNTP、_______、_______。再对PCR的结果进行电泳，就可以读出序列了。对该患儿相关组织的ATP7A基因进行Sanger测序，对其中一条脱氧核苷酸链测序电泳结果如下图： 则该患儿ATP7A基因该段所测模板序列从5'端到3'端为_____。 （3）Ⅱ-6与Ⅱ-7这对夫妻还想再生一个不携带ATP7A致病基因的孩子，医生选取了妻子的4个卵原细胞进行培养并提取相关细胞进行局部基因测序（不考虑交换），结果如下表所示。 不同极体的基因序列结果 表1 不同极体的基因序列结果 序号 A B C D ATP7A基因部分序列 —ACACAAGAA— —TGTGTTCTT— —ACATAAGAA— —TGTATTCTT— —ACACAAGAA— —TGTGTTCTT— —ACATAAGAA— —TGTATTCTT— 来源 第一极体 第一极体 第二极体（来源于次级卵母细胞分裂） 第二极体（来源于次级卵母细胞分裂） 注：正常ATP7A基因部分序列为—ACACAAGAA— —TGTGTTCTT— 为了不将致病基因遗传给后代，依据表中信息，医生可选择卵原细胞_______（答全才可得分）产生的卵细胞进行人工授精，依据是________。 【答案】（1）伴X隐性遗传 （2） ①. 引物 ②. 耐高温的DNA聚合酶（Taq酶） ③. CCCCTGCCTC （3） ①. BC ②. 妻子含有正常基因和致病基因，A的第一极体含有正常基因，则次级卵母细胞含有致病基因；B的第一极体含有致病基因，则次级卵母细胞含有正常基因；C的来源于次级卵母细胞的第二极体含有正常基因，则卵细胞含有正常基因，D的来源于次级卵母细胞的第二极体含有致病基因基因，则卵细胞含有突变基因 【解析】 【分析】PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。 【小问1详解】 由图可知，III-9和III-10的父母均表现正常，说明该病由隐性基因控制，且根据题干信息，Ⅱ-4和Ⅱ-6不携带致病基因，可判断该病为为伴X隐性遗传。 【小问2详解】 PCR反应体系需要DNA模板，引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）。根据电泳结果分析碱基序列：ddATP终止对应位置为4、9，对应模板链碱基T；ddGTP终止对应位置为1、2、3、4、7、8、10，对应模板链碱基C；ddCTP终止对应位置为6，对应模板链碱基G；对应模板链碱基A，关于测序结果，因为电泳方向是从左往右，所以应该从右往左读取，合成的子链的结果应该就是5'-GAGGCAGGGG-3'，那模板链与它反向平行，序列就应该是5'-CCCCTGCCTC-3'。 【小问3详解】 为了不将致病基因遗传给后代，卵细胞应不携带致病基因，初级卵母细胞经减数第一次分裂产生次级卵母细胞和第一极体，次级卵母细胞经减数第二次分裂产生卵细胞和第二极体。A的第一极体含有正常基因，则次级卵母细胞含有致病基因；B的第一极体含有致病基因，则次级卵母细胞含有正常基因；C的来源于次级卵母细胞的第二极体含有正常基因，则卵细胞含有正常基因，D的来源于次级卵母细胞的第二极体含有致病基因基因，则卵细胞含有突变基因。医生可选择卵原细胞BC产生的卵细胞进行人工授精。 四、实验题（共24分） 19. 细胞自噬是细胞通过降解自身成分实现物质循环利用的过程，溶酶体在其中发挥关键作用。溶酶体膜上的转运蛋白参与物质运输的过程如图所示，其中蛋白 X 将 H⁺泵入溶酶体，蛋白 Z 可将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质，实现了降解产物的回收利用；蛋白 Y 介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体，为溶酶体内的代谢过程提供原料。三者相互配合，保障了溶酶体的正常功能。 （1）蛋白质 Y 运输葡萄糖的方式为____________________，影响蛋白质 X 运输 H⁺速率的因素有____________。 （2）维持溶酶体和细胞质基质之间的 pH 梯度依赖的蛋白质是____________________，结合图示，试从酶活性和物质运输两个方面阐述溶酶体维持较低的 pH 值的作用①____________________；②____________________。 （3）研究人员通过药物处理细胞，三种药物可分别破坏三种转运蛋白的活动。测定溶酶体内外相关物质浓度及转运蛋白活性，结果如下表所示:（“+”表示相对浓度， “+ ”越多，则相对浓度越大） 溶酶体内H⁺浓度 溶酶体内葡萄糖浓度 细胞质基质氨基酸浓度 对照组 +++ ++ ++ 药物A处理 + ++ + 药物B处理 +++ + ++ 药物C处理 ++++ ++ + 根据实验结果分析，药物C可破坏________的活性，根据实验结果可知，蛋白Z的运输功能依赖于蛋白X建立的H⁺浓度梯度，试阐述得出该结论的依据________。 【答案】（1） ①. 协助扩散##易化扩散 ②. 物质的浓度、载体蛋白质的数量和种类、能量等 （2） ①. 蛋白X ②. 为溶酶体水解酶提供最适酸性环境，保证其高效降解物质的活性 ③. 建立H+浓度梯度，为蛋白Z逆浓度梯度转运氨基酸提供动力 （3） ①. 蛋白Z ②. 药物A导致溶酶体内H+浓度下降，同时细胞质基质氨基酸浓度也下降 【解析】 【分析】物质跨膜运输的方式：（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；（2）协助扩散：物质从高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。 【小问1详解】 由题干可知，蛋白Y介导葡萄糖顺浓度梯度进入溶酶体，顺浓度梯度且需要载体蛋白，所以运输方式为协助扩散（易化扩散）。蛋白X运输H+需要消耗ATP，属于主动运输，影响其运输速率的因素有物质的浓度、载体蛋白质的数量和种类、能量等。 【小问2详解】 从图中可以看出，蛋白X利用ATP将H+泵入溶酶体，从而维持溶酶体内低pH（酸性）环境，因此维持pH梯度的蛋白质是蛋白X。从酶活性角度，溶酶体内的水解酶在较低pH值下能保持较高活性（为溶酶体水解酶提供最适酸性环境），这样才能有效降解自身成分；从物质运输角度，溶酶体内较高的H+浓度（较低pH），形成了H+浓度梯度，为蛋白Z逆浓度梯度运输氨基酸提供了动力，保障氨基酸的回收利用。 【小问3详解】 据表可知，药物C处理导致细胞质基质中氨基酸浓度下降，说明氨基酸从溶酶体向细胞质基质的运输受阻，而蛋白Z负责将氨基酸逆浓度梯度转运到细胞质基质，因此药物C最可能破坏的是蛋白Z的活性。据表可知，药物A处理后，溶酶体内H+浓度降低，同时细胞质基质中氨基酸浓度也降低，这说明当蛋白X功能受损（H⁺梯度被破坏）时，蛋白Z的运输功能也受阻（氨基酸无法有效运出），因此蛋白Z的主动运输依赖于蛋白X建立的H+浓度梯度。 20. 皮肤上的痒觉、痛觉等感受器均能将刺激引发的信号经背根神经节（DRG）的感觉神经元传入脊髓，整合、上传、产生相应的感觉。 （1）机体在______产生痒觉的过程_____（填“属于”或“不属于”）反射。 （2）已知组胺（外源致痒剂）刺激大鼠会产生痒觉，同时大鼠会表现出抓痒行为，为探究PTEN蛋白（由PTEN基因编码）和TRPV1蛋白（由TRPV1基因编码）对大鼠产生痒觉及抓痒行为的影响，科研小组做了一系列的实验，结果发现：PTEN蛋白会减弱机体对外源致痒剂信号的传导，从而降低对致痒剂的敏感性，同时PTEN蛋白会抑制TRPV1基因的表达，而TRPV1蛋白会促进痒觉的产生。据上述实验结果，请你写出该科研小组的实验方案：_____。 （3）电针疗法是用带微弱电流的针灸针刺激特定穴位的镇痛疗法。背根神经节中表达的P2X蛋白在痛觉信号传入中发挥重要作用，为探究电针疗法的镇痛效果及其机制，进行的动物实验处理（表）及结果（柱状图）如下： 动物模型 分组 治疗处理 对照组：在正常大鼠足掌皮下注射生理盐水 A 不治疗 疼痛模型组：在正常大鼠足掌皮下注射等体积致痛物质诱导剂 B 不治疗 C 电针治疗 设置A组的具体目的是作为对照，排除生理盐水的浓度、体积等对实验结果的干扰以及_____，与疼痛模型组（B、C组）对比，探究电针治疗的效果以及排除正常大鼠自身生理状态（如正常神经调节等）对实验结果的影响。疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关，由结果推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达发挥一定的镇痛作用，依据是_____。 【答案】（1） ①. 大脑皮层 ②. 不属于 （2）取若干只生理状态正常的大鼠，平均分为4个组，A组不做处理，B敲除PTEN基因，C组敲除TRPVI基因，D组同时敲除PTEN基因和TRPV1基因，四组用相同且适宜的组胺给予刺激 ，一定时间内检测大鼠的抓痒次数 （3） ①. 给出正常大鼠的疼痛阈值和P2X相对表达水平 ②. C组P2X相对表达水平低于B组且与A组接近，但C组疼痛阈值高于B组 【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：兴奋以电信号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1详解】 因为感觉是在大脑皮层形成的，而反射需要完整的反射弧（包含感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器），产生痒觉的过程没有传出神经和效应器的参与，所以不属于反射。 【小问2详解】 自变量是实验中研究者主动操纵、能引起因变量发生变化的因素。 在该实验中，自变量是大鼠的基因情况（PTEN基因和TRPV1基因的表达情况）。具体分为野生型大鼠（正常表达PTEN和TRPV1基因）、PTEN基因敲除大鼠（不表达PTEN蛋白）、TRPV1基因敲除大鼠（不表达TRPV1蛋白）、PTEN基因与TRPV1基因双敲除大鼠这几种不同基因表达情况的大鼠分组。因变量是随着自变量的变化而产生变化的结果变量。此实验的因变量是大鼠的抓痒行为频率。通过给不同基因情况（自变量）的大鼠注射等量组胺后，观察记录各组大鼠抓痒行为频率（因变量），来探究PTEN蛋白和TRPV1蛋白对大鼠产生痒觉及抓痒行为的影响。 因此实验方案为取若干只生理状态正常的大鼠，平均分为4个组，A组不做处理，B敲除PTEN基因，C组敲除TRPVI基因，D组同时敲除PTEN基因和TRPV1基因，四组用相同且适宜的组胺给予刺激 ，一定时间内检测大鼠的抓痒次数。 【小问3详解】 设置A组的具体目的是作为对照，排除生理盐水的浓度、体积等对实验结果的干扰以及给出正常大鼠的疼痛阈值和P2X相对表达水平。与B组（疼痛模型不治疗组）相比，C组P2X相对表达水平低于B组且与A组接近，但C组疼痛阈值高于B组，而疼痛阈值与痛觉敏感性呈负相关（疼痛阈值越高，痛觉敏感性越低），因此推测电针疗法可能通过抑制P2X的表达，降低痛觉敏感性，从而发挥镇痛作用。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $