精品解析：吉林省长春市第十七中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题

长春市第十七中学 2026—2027学年度上学期高三第一学程考试 生物学试题 一、选择题：本题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起（ ） A. 血红蛋白含量降低 B. 肌肉抽搐 C. 神经细胞兴奋性降低 D. 甲状腺肿大 2. 支原体是导致人类呼吸道感染、尿道感染等疾病的病原体之一，是目前发现的能在无生命的培养基中生长繁殖的最小细胞。下图为支原体的结构模式图。下列叙述错误的是（ ） A. 支原体细胞中合成的蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工 B. 支原体不能合成蛋白质 C. 支原体没有线粒体，但是可以进行有氧呼吸 D. 抑制细胞壁合成的抗生素不能治疗由支原体感染引起的疾病 3. 脂滴是近些年发现的一种新型细胞器，由单层磷脂构成细胞器膜。下列说法正确的是（　　） A. 脂滴不含除碳、氢、氧以外元素 B. 脂肪是构成细胞膜的重要成分，也是构成细胞器膜的重要成分 C. 脂滴细胞器膜上的磷脂头部朝向脂滴外部 D. 溶酶体与脂滴膜结构相同，均是具有单层膜的细胞器 4. 生物学实验中常用特定试剂对生物组织中的某些化合物进行鉴定。胰蛋白酶能特异性水解肽链中赖氨酸或精氨酸的羧基端肽键。下列相关叙述正确的是（ ） A. 向稀释的鸡蛋清溶液中加入胰蛋白酶充分反应后，滴加双缩脲试剂不会出现紫色 B. 滴加体积分数为50%的酒精可以洗去浮色，是因为苏丹Ⅲ染液易溶于酒精溶液 C. 依据溴麝香草酚蓝溶液颜色变化的深浅可判断酵母菌培养液中CO2的产生情况 D. 将0.1 g/mLNaOH和0.01 g/mLCuSO4混合后加入样液中，水浴加热检测还原糖 5. 血浆中I-逆浓度进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）借助Na+电化学梯度来运输，如下图所示。哇巴因是一种钠钾泵抑制剂，NO3-可与I-竞争NIS。下列相关分析不正确的是（　　） A. NIS转运离子时需与离子结合，且自身构象改变 B. 钠钾泵具有运输和催化功能 C. Na+进出甲状腺滤泡上皮细胞的方式相同 D. 哇巴因和和NO3-都可影响甲状腺激素的合成 6. 近年来研究发现，原核细胞也存在细胞骨架，人们已经在细菌中发现了 FtsZ、MreB 和 CreS 这 3 种重要的细胞骨架蛋白。下列有关说法错误的是（　　） A. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白与原核细胞的物质运输、能量转化、信息传递、细胞分裂等生命活动密切相关 B. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白锚定并支撑着线粒体、核糖体等多种细胞器 C. 高温破坏 FtsZ、MreB 和 CreS 的空间结构，从而使其功能不可逆地丧失 D. 细菌合成 FtsZ、MreB 和 CreS 时有可能直接在细胞质基质中对蛋白质进行加工 7. 下列科学史实验与结论均相符且正确的叙述是（　　） 选项 科学史实验 结论 A 将紫色洋葱鳞片叶内表皮置于一定浓度的蔗糖溶液中，观察到质壁分离现象 植物细胞的细胞膜相当于半透膜 B 毕希纳通过实验证实酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同 引起发酵的是酵母细胞中的某些物质 C 英国植物学家希尔发现在光照下叶绿体可合成 ATP 光合作用可以产生ATP D 鲁宾和卡门利用18O同时标记H2O和CO2提供给植物，检测氧气的放射性 光合作用产生的O2来自H2O A. A B. B C. C D. D 8. 蓝细菌具有一种特殊的 CO2浓缩机制，部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 蓝细菌含细胞膜、光合片层膜等生物膜系统 B. 图中 CO2穿过光合片层膜的方式为自由扩散 C. CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现 CO2的浓缩 D. 过程①需要 ATP 参与 9. 基因重组是生物变异的重要来源之一，下列叙述错误的是（　　） A. 同胞兄妹间的遗传差异主要源于减数分裂过程中的基因重组和雌雄配子的随机结合 B. 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的互换而交换将会导致基因重组 C. 非同源染色体的自由组合可导致基因重组，该过程会使种群基因频率发生定向改变 D. 纯合子自交子代出现性状分离，可能是基因突变或染色体变异导致的，与基因重组无关 10. 农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，正确的是（　　） A. 种子萌发时，细胞内结合水与自由水比例上升 B. 水只能通过磷脂分子移动产生的缝隙进入细胞 C. 水参与了有氧呼吸过程 CO2的生成 D. 萌发时所需要的有机物全部来自种子本身的光合作用 11. 人的前胰岛素原是由 110 个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由 51 个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是（　　） A. 线粒体内膜凹陷形成嵴，有利于细胞有氧呼吸 B. 根尖成熟区有根毛，有利于吸收水分 C. 硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂 D. 精子尾部有线粒体，有利于精子运动 12. 快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的 SUMO 化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是（　　） A. 乳酸可以促进分裂间期 DNA 分子的复制 B. 较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂 C. 在癌细胞分裂末期，会观察到细胞板的出现 D. 可以开发提高蛋白质甲的活性的药物来治疗癌症 13. 二倍体生物体细胞中某对同源染色体少一条的个体称为单体（2n-1）。玉米（2n=20）的各种单体的配子育性及结实率与二倍体的相同，现发现一株野生型玉米的隐性突变体，为确定其突变基因在染色体上的位置，研究人员构建了一系列缺少不同染色体的野生型玉米单体，分别与该隐性突变体杂交，留种并单独种植。下列分析错误的是（　　） A. 玉米单体在减数分裂Ⅰ的过程中，可观察到10对四分体 B. 单体产生的原因可能是减数分裂Ⅱ后期着丝粒未分裂 C. 可构建10种野生型玉米单体并测交来确定突变基因的位置 D. 若突变基因位于缺失的染色体上，则杂交子代有2种表型 14. 某研究小组将生理状态一致的紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞分别浸泡在蔗糖溶液和乙二醇溶液中进行实验，其原生质体体积变化情况如图Ⅱ所示。图Ⅰ为显微镜下观察到的某一时刻紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的图像，下列叙述正确的是（ ） A. 图Ⅰ细胞的细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度 B. 甲溶液是蔗糖溶液，乙溶液是乙二醇溶液 C. 0～60s，可观察到植物细胞在甲、乙溶液中的体积均显著变小 D. 60s时，甲溶液中的细胞比乙溶液中的吸水能力更强 15. 细胞衰老是细胞生命历程的正常环节，伴随着细胞周期停滞及细胞的形态、结构和功能改变。Senolytics类药物可选择性诱导衰老细胞凋亡。下列叙述正确的是（ ） A. 衰老细胞增殖能力减弱，细胞周期较正常细胞缩短 B. 机体清除衰老细胞的过程属于基因调控的细胞凋亡 C. Senolytics类药物通过破坏细胞膜的结构诱导细胞死亡 D. 端粒缩短导致细胞衰老，因此人成熟红细胞无衰老历程 二、选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得 3 分，选对但不全得 1 分，有选错得 0 分。 16. 下图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d 代表不同的小分子物质，A、B、C 代表不同的大分子物质。下列说法正确的是（　　） A. 部分无细胞结构的生物也可以由 B 和 C 组成 B. 在植物细胞内，与物质 A 作用相近的是脂肪，相对于糖类而言，脂肪中的氢与氧的比值比糖类中的高 C. 物质 b 在人体细胞中共 21 种，其中有 8 种是人体细胞自身可以合成的 D. 图中的 A、B、C 都存在单体，都以碳链作为其基本骨架 17. 肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下，肌细胞质基质Ca2+浓度极低，此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中（一种特殊的内质网）。肌质网膜上存在一种Ca2+ 载体，能催化水解 ATP 实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态（E1 和 E2）如图所示。下列相关叙述不正确的是（　　） A. 该载体对Ca2+的转运过程利用的 ATP 只来自于线粒体 B. E1 中该载体通过构象变化向肌质网内运输Ca2+导致肌收缩 C. 若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D. 随着待转运Ca2+浓度的增加，该载体的运输速率会持续增加 18. 将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中，在最适温度下一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表，下列分析错误的是（　　） 0min 5min 10min 15min 20min 25min 30min CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1 10.3 O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4 14.4 A. 0~5min 植物进行有氧呼吸，NADH 和 ATP 的生成总是相伴随 B. 25~30min 植物只进行无氧呼吸，此时细胞质基质中会有 NADH 的积累 C. 若在 15min 给予植物一定强度的光照，则装置中的O2含量可能会上升 D. 15~20min 装置中的蔬菜产生的CO2最少，但该时间段呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少 19. 三倍体西瓜由于含糖量高且无子，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示，Pn）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，胞间CO2浓度与气孔开度成正相关。以下分析正确的是（　　） A. 与13:00时相比，15:00时叶绿体中消耗C5的速率相对较高 B. 14:00后叶片的Pn下降，导致植株内有机物含量开始减少 C. 9:00与16:00时净光合速率相同，此时植物体内有机物含量也相同 D. 叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度 20. 某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（　　） A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和1次着丝粒分裂 B. 4个细胞中都不含有同源染色体 C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和互换 D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞，最少有4个细胞含32P 三、非选择题：本题共4小题，共55分。 21. 甲状腺激素的化学本质为碘化酪氨酸，是由I取代酪氨酸R基中的H而生成，根据被取代的H的数量和位置可分为T3和T4等类型，下图为甲状腺激素的合成过程示意图，根据所学知识回答下列问题。 （1）酪氨酸的分子式为C9H11NO3，由氨基酸的结构通式推知其R基为________；利用I⁻和酪氨酸合成的甲状腺球蛋白分泌到细胞外需穿过________层磷脂分子 （2）若要探究甲状腺球蛋白的合成路径，可用3H标记的酪氨酸培养甲状腺滤泡细胞，通过检测放射性来观察，随时间会检测到先后出现放射性的具膜细胞器有________，后者的功能是________，若用18O替换3H来完成这一实验是否可行，并说明理由________。 （3）碘化甲状腺球蛋白进入甲状腺滤泡上皮细胞后，在酸性水解酶的作用下水解为T3和T4，该水解酶最有可能来自于________（填细胞器名称）。 22. Rubisco 是一个双功能酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能。RuBP 与O2结合后形成一种氧合产物，产生光呼吸，导致碳的流失，从而降低植物的光合作用。科学家研究发现，甘蔗、玉米等植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞中的叶绿体会相互合作，叶肉细胞中存在 PEP 羧化酶，其与CO2的亲和力是 Rubisco 的 60 倍，能有效降低光呼吸，提高光合作用效率。图 1 为光合作用过程中部分物质的代谢关系，图 2 为甘蔗、玉米光合作用中碳同化反应的示意图。请回答下列问题： （1）当CO2浓度较高时，在________（填场所）中，Rubisco 会催化 RuBP 与CO2形成________；当O2浓度较高时，RuBP 和O2结合形成C3（PGA）和________。 （2）从图 2 可看出，PEP 羧化酶能使 Rubisco 周围CO2浓度提高 20 - 120 倍之多的原因是________。这有利于热带植物在关闭气孔，空气中的二氧化碳不易进入细胞时，维管束鞘细胞仍能进行CO2的固定，此时CO2的来源有________。 （3）像甘蔗、玉米等植物固定CO2的最初产物是四碳化合物，称为C4植物。据图推测，同等高温或干旱条件下，C4植物比一般C3植物固定CO2的能力______（填“强”或“弱”）；利用玉米叶片进行有关实验，实验中多次打孔获得叶圆片，并对叶圆片进行干燥称重，结果如下表（假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变）。则叶圆片光照 1h 后的有机物制造量表达式是（用表中相关字母表示）________。 实验前 黑暗 1h 后 再光照 1h 后 叶圆片干燥称重（g/cm2） x y z 23. 下图1表示玉米（2n=20）的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像，下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系，下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图，下图4为测定该植物细胞增殖过程中不同的细胞①~⑦中染色体数与核DNA数的关系图。请据下图回答下列问题： （1）图1中的细胞2中有________条染色体，染色体的行为是________。 （2）图3的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，与图2中BC段对应的有________（用图3的序号表示）。 （3）图4中细胞⑦最可能处于________期，一定不含同源染色体的细胞有______。 （4）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。实现细胞周期同步化的常用方法是胸苷（TdR）双阻断法。若某细胞群G1、S、G2、M期依次为11h、8h、3h、4h，先用 TdR 特异性抑制DNA合成，经第一次阻断，________期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在________交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，第二次阻断应至少在第一次洗去TdR之后_____h进行。 24. 玉米是我国重要的粮食作物，面对当前玉米市场供不应求的现状，如何在我国有效的耕地面积内提高玉米的产量成为玉米育种的核心问题。科研人员筛选到了一株叶片变窄的纯合突变玉米植株（nb）。围绕该突变体，科研人员进行了以下研究。 （1）将nb植株与正常叶的野生型植株杂交得F1，F1自交得F2。F2中正常叶的植株有167株，窄叶植株有59株。可得出两个结论：①控制该窄叶和正常叶的等位基因__________（填“遵循”或“不遵循”）基因分离定律；②野生型和nb植株叶的宽度性状是由一对等位基因控制（G/g），且窄叶为隐性性状。将F1和nb杂交，子代的表型及比例为__________。 （2）科研人员初步检测出nb窄叶基因位于1号或2号染色体上。科研人员分别在玉米1号和2号染色体上挑选能够区分突变体与野生型的分子标记（SSR）用于基因定位。以正常叶的野生型植株、nb植株、F2的50株正常叶植株混合样本、F2的50株窄叶植株混合样本的DNA作为模板，设计SSR的引物，进行PCR扩增并电泳鉴定，其中部分材料的电泳条带如图1所示。请在答题卷上画出支持“g基因位于1号染色体上”的F2窄叶混合植株样本电泳条带图________。 注：SSR为短串联重复序列，如…（CA）n…。根据不同品系、不同染色体上（CA）重复次数不同，且和待测基因紧密连锁的特点进行基因定位。 （3）接下来科研人员对nb植株和野生型植株的1号染色体进行有关基因测序，测序结果如图2： 基因G/g转录时，mRNA合成的方向是__________（填“5'→3'”或“3'→5'”）。由基因测序结果推测，与蛋白G相比，蛋白g的变化是___________，判断依据是____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 长春市第十七中学 2026—2027学年度上学期高三第一学程考试 生物学试题 一、选择题：本题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起（ ） A. 血红蛋白含量降低 B. 肌肉抽搐 C. 神经细胞兴奋性降低 D. 甲状腺肿大 【答案】A 【解析】 【分析】部分无机盐离子的具体功能：（1）I-是甲状腺激素的组成成分，缺乏时甲状腺激素合成减少，成年人患地方性甲状腺肿；（2）Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分，缺乏时患贫血；（3）Ca2+：血钙过低时，会出现抽搐现象；血钙过高时，会患肌无力；（4）Mg2+是组成叶绿素的元素之一，缺乏时叶片变黄，无法进行光合作用； 【详解】A、Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分，缺铁会直接引起血红蛋白含量降低，A正确； B、血钙过低时，会出现抽搐现象，B错误； C、神经细胞兴奋性降低与细胞外Na+浓度低有关，C错误； D、I-是甲状腺激素的组成成分，缺乏时甲状腺激素合成减少，成年人患地方性甲状腺肿，D错误。 故选A。 2. 支原体是导致人类呼吸道感染、尿道感染等疾病的病原体之一，是目前发现的能在无生命的培养基中生长繁殖的最小细胞。下图为支原体的结构模式图。下列叙述错误的是（ ） A. 支原体细胞中合成的蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工 B. 支原体不能合成蛋白质 C. 支原体没有线粒体，但是可以进行有氧呼吸 D. 抑制细胞壁合成的抗生素不能治疗由支原体感染引起的疾病 【答案】B 【解析】 【详解】A、支原体为原核生物，细胞内不存在内质网、高尔基体等复杂的细胞器，因此其合成的蛋白质不需要经过内质网和高尔基体加工，A正确； B、支原体细胞内含有核糖体，核糖体是蛋白质合成的场所，因此支原体可以合成蛋白质，B错误； C、支原体没有线粒体，但细胞膜上分布有与有氧呼吸相关的酶，可在细胞质基质和细胞膜上完成有氧呼吸过程，C正确； D、支原体没有细胞壁结构，抑制细胞壁合成的抗生素无法对其产生作用，因此不能治疗支原体感染引发的疾病，D正确。 3. 脂滴是近些年发现的一种新型细胞器，由单层磷脂构成细胞器膜。下列说法正确的是（　　） A. 脂滴不含除碳、氢、氧以外元素 B. 脂肪是构成细胞膜的重要成分，也是构成细胞器膜的重要成分 C. 脂滴细胞器膜上的磷脂头部朝向脂滴外部 D. 溶酶体与脂滴膜结构相同，均是具有单层膜的细胞器 【答案】C 【解析】 【详解】A、脂滴是一种细胞器，由单层磷脂构成细胞器膜，磷脂含C、H、O、N、P，因此脂滴含有除C、H、O外的其他元素，A错误； B、构成细胞膜和细胞器膜的重要成分是磷脂，而不是脂肪，脂肪主要是细胞内良好的储能物质，B错误； C、脂滴由单层磷脂构成细胞器膜，磷脂分子头部亲水，尾部疏水，脂滴内部是脂肪（疏水），所以磷脂头部朝向脂滴外部（亲水环境），C正确； D、溶酶体是具有单层膜的细胞器，但溶酶体的膜是双层磷脂分子构成的，而脂滴是单层磷脂构成的膜，二者膜结构不同，D错误。 故选C。 4. 生物学实验中常用特定试剂对生物组织中的某些化合物进行鉴定。胰蛋白酶能特异性水解肽链中赖氨酸或精氨酸的羧基端肽键。下列相关叙述正确的是（ ） A. 向稀释的鸡蛋清溶液中加入胰蛋白酶充分反应后，滴加双缩脲试剂不会出现紫色 B. 滴加体积分数为50%的酒精可以洗去浮色，是因为苏丹Ⅲ染液易溶于酒精溶液 C. 依据溴麝香草酚蓝溶液颜色变化的深浅可判断酵母菌培养液中CO2的产生情况 D. 将0.1 g/mLNaOH和0.01 g/mLCuSO4混合后加入样液中，水浴加热检测还原糖 【答案】B 【解析】 【详解】A、胰蛋白酶的化学本质是蛋白质，且鸡蛋清被水解后生成的多肽也含有肽键，二者都能与双缩脲试剂反应出现紫色，A错误； B、苏丹Ⅲ染液是有机物，易溶于有机溶剂酒精，因此脂肪鉴定实验中可用体积分数为50%的酒精洗去浮色，B正确； C、溴麝香草酚蓝溶液检测CO2时的颜色变化为蓝→绿→黄，通常依据变色的快慢判断CO₂的产生速率，而非颜色深浅，C错误； D、检测还原糖的斐林试剂由0.1g/mL NaOH和0.05g/mL CuSO4等体积混合制成，D错误。 5. 血浆中I-逆浓度进入甲状腺滤泡上皮细胞是由钠碘同向转运体（NIS）借助Na+电化学梯度来运输，如下图所示。哇巴因是一种钠钾泵抑制剂，NO3-可与I-竞争NIS。下列相关分析不正确的是（　　） A. NIS转运离子时需与离子结合，且自身构象改变 B. 钠钾泵具有运输和催化功能 C. Na+进出甲状腺滤泡上皮细胞的方式相同 D. 哇巴因和和NO3-都可影响甲状腺激素的合成 【答案】C 【解析】 【详解】A、NIS是转运离子的载体蛋白，转运离子时需要与被转运的离子结合，且自身构象发生改变，A正确； B、钠钾泵可以运输Na+和K+，同时可以催化ATP水解为运输提供能量，因此具有运输和催化功能，B正确； C、Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是顺Na+电化学梯度，借助NIS的协助扩散；Na+出细胞是逆浓度梯度，依靠钠钾泵消耗ATP的主动运输，二者运输方式不同，C错误； D、哇巴因抑制钠钾泵，会使细胞外Na+浓度降低，破坏Na+电化学梯度，导致NIS无法运输I-进入细胞；NO3-与I-竞争NIS，也会减少I-的摄入，I-是甲状腺激素合成的原料，因此二者都可影响甲状腺激素的合成，D正确。 6. 近年来研究发现，原核细胞也存在细胞骨架，人们已经在细菌中发现了 FtsZ、MreB 和 CreS 这 3 种重要的细胞骨架蛋白。下列有关说法错误的是（　　） A. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白与原核细胞的物质运输、能量转化、信息传递、细胞分裂等生命活动密切相关 B. FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白锚定并支撑着线粒体、核糖体等多种细胞器 C. 高温破坏 FtsZ、MreB 和 CreS 的空间结构，从而使其功能不可逆地丧失 D. 细菌合成 FtsZ、MreB 和 CreS 时有可能直接在细胞质基质中对蛋白质进行加工 【答案】B 【解析】 【详解】A、真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架，细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。FtsZ、MreB 和 CreS 是细菌中重要的细胞骨架蛋白，而细菌是由原核细胞构成的原核生物，因此FtsZ、MreB 和 CreS 等蛋白与原核细胞的物质运输、能量转化、信息传递、细胞分裂等生命活动密切相关，A正确； B、原核细胞中没有线粒体，因此原核细胞中的FtsZ、MreB和CreS等蛋白不会锚定并支撑着线粒体，B错误； C、FtsZ、MreB 和 CreS 的化学本质都是蛋白质，高温会破坏蛋白质的空间结构，导致蛋白质的功能不可逆地丧失，C正确； D、组成细菌的原核细胞中没有内质网和高尔基体，因此细菌合成 FtsZ、MreB 和 CreS 时有可能直接在细胞质基质中对蛋白质进行加工，D正确。 故选B。 7. 下列科学史实验与结论均相符且正确的叙述是（　　） 选项 科学史实验 结论 A 将紫色洋葱鳞片叶内表皮置于一定浓度的蔗糖溶液中，观察到质壁分离现象 植物细胞的细胞膜相当于半透膜 B 毕希纳通过实验证实酵母细胞提取液与活酵母细胞作用相同 引起发酵的是酵母细胞中的某些物质 C 英国植物学家希尔发现在光照下叶绿体可合成 ATP 光合作用可以产生ATP D 鲁宾和卡门利用18O同时标记H2O和CO2提供给植物，检测氧气的放射性 光合作用产生的O2来自H2O A. A B. B C. C D. D 【答案】B 【解析】 【详解】A、将紫色洋葱鳞片叶内表皮置于一定浓度的蔗糖溶液中观察到质壁分离现象，说明植物细胞的原生质层相当于半透膜，而不是细胞膜，原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成，A错误； B、毕希纳将酵母细胞研碎，用提取液和葡萄糖反应，得到了酒精，与活酵母细胞作用相同，所以他认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，B正确； C、英国植物学家希尔发现的是在光照下叶绿体可发生水的光解产生氧气等，而不是发现光照下叶绿体可合成ATP，C错误； D、鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2提供给植物，检测氧气的放射性，从而得出光合作用产生的O2来自H2O，而不是同时标记，D错误。 故选B。 8. 蓝细菌具有一种特殊的 CO2浓缩机制，部分过程如图所示。下列叙述正确的是（　　） A. 蓝细菌含细胞膜、光合片层膜等生物膜系统 B. 图中 CO2穿过光合片层膜的方式为自由扩散 C. CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现 CO2的浓缩 D. 过程①需要 ATP 参与 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。蓝细菌是由原核细胞构成的原核生物，具有细胞膜，没有细胞器膜和核膜，因此没有生物膜系统，A错误； B、图中 CO2穿过光合片层膜需要消耗能量，需要转运蛋白的参与，其方式为主动运输，B错误； C、由图可知，羧酶体具有蛋白质外壳，CO2无法进出，因此CO2必须转化为HCO3-才能进入羧酶体实现 CO2的浓缩，C正确； D、过程①为CO2的固定，不需要ATP的参与，D错误。 故选C。 9. 基因重组是生物变异的重要来源之一，下列叙述错误的是（　　） A. 同胞兄妹间的遗传差异主要源于减数分裂过程中的基因重组和雌雄配子的随机结合 B. 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的互换而交换将会导致基因重组 C. 非同源染色体的自由组合可导致基因重组，该过程会使种群基因频率发生定向改变 D. 纯合子自交子代出现性状分离，可能是基因突变或染色体变异导致的，与基因重组无关 【答案】C 【解析】 【详解】A、有性生殖过程中，减数分裂的基因重组（同源染色体非姐妹染色单体交叉互换、非同源染色体自由组合）和雌雄配子的随机结合是后代遗传多样性的主要来源，因此同胞兄妹的遗传差异主要由该原因导致，A正确； B、减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换，会导致同源染色体上的等位基因交换、非等位基因重组，属于基因重组的典型类型，B正确； C、非同源染色体自由组合属于基因重组，该过程仅对原有基因进行重新组合，不会改变种群的基因频率；且种群基因频率的定向改变是自然选择的结果，不是基因重组导致的，C错误； D、纯合子不存在等位基因，自交过程不会发生基因重组，也不会出现性状分离，若子代出现性状分离，只能是基因突变或染色体变异产生了杂合子导致，与基因重组无关，D正确。 10. 农谚有云：“雨生百谷”。“雨”有利于种子的萌发，是“百谷”丰收的基础。下列关于种子萌发的说法，正确的是（　　） A. 种子萌发时，细胞内结合水与自由水比例上升 B. 水只能通过磷脂分子移动产生的缝隙进入细胞 C. 水参与了有氧呼吸过程 CO2的生成 D. 萌发时所需要的有机物全部来自种子本身的光合作用 【答案】C 【解析】 【详解】A、种子萌发时，代谢加强，结合水转变为自由水，细胞内自由水所占的比例升高，A错误； B、水也可以借助通道蛋白以协助扩散方式进入细胞，B错误； C、CO2的生成是在有氧呼吸第二阶段，有水的参与，C正确； D、种子萌发时还不能进行光合作用，所需要的有机物来自种子储存的营养物质，D错误。 故选C。 11. 人的前胰岛素原是由 110 个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由 51 个氨基酸组成的活性胰岛素，才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是（　　） A. 线粒体内膜凹陷形成嵴，有利于细胞有氧呼吸 B. 根尖成熟区有根毛，有利于吸收水分 C. 硝化细菌没有中心体，因而不能进行细胞分裂 D. 精子尾部有线粒体，有利于精子运动 【答案】C 【解析】 【详解】A、线粒体内膜凹陷形成嵴，增大了膜面积，有利于细胞有氧呼吸，A正确； B、根尖成熟区有根毛，增大接触面积，有利于吸收水分，B正确； C、硝化细菌是原核生物没有中心体，但能进行细胞分裂，中心体不是细胞分裂必需的，C错误； D、精子尾部有线粒体，能为其尾部提供能量，有利于精子运动，D正确。 故选C。 12. 快速分裂的癌细胞内会积累较高浓度的乳酸。研究发现，乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的 SUMO 化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程。下列叙述正确的是（　　） A. 乳酸可以促进分裂间期 DNA 分子的复制 B. 较高浓度乳酸可以抑制细胞的有丝分裂 C. 在癌细胞分裂末期，会观察到细胞板的出现 D. 可以开发提高蛋白质甲的活性的药物来治疗癌症 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据题目信息可知乳酸与锌离子结合可以抑制蛋白甲的活性，甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程，乳酸不能促进DNA复制，能促进有丝分裂后期，A错误； B、乳酸能促进有丝分裂后期，进而促进分裂，B错误； C、癌细胞属于动物细胞，不会出现细胞板，C错误； D、根据题目信息可知蛋白甲活性下降导致蛋白乙的SUMO化修饰加强，进而加快有丝分裂后期的进程，促进细胞的有丝分裂，由此可知，开发提高蛋白甲的活性的药物可以抑制癌细胞分裂，从而可以治疗癌症，D正确。 故选D。 13. 二倍体生物体细胞中某对同源染色体少一条的个体称为单体（2n-1）。玉米（2n=20）的各种单体的配子育性及结实率与二倍体的相同，现发现一株野生型玉米的隐性突变体，为确定其突变基因在染色体上的位置，研究人员构建了一系列缺少不同染色体的野生型玉米单体，分别与该隐性突变体杂交，留种并单独种植。下列分析错误的是（　　） A. 玉米单体在减数分裂Ⅰ的过程中，可观察到10对四分体 B. 单体产生的原因可能是减数分裂Ⅱ后期着丝粒未分裂 C. 可构建10种野生型玉米单体并测交来确定突变基因的位置 D. 若突变基因位于缺失的染色体上，则杂交子代有2种表型 【答案】A 【解析】 【详解】A、玉米单体（2n-1=19）在减数分裂Ⅰ时，由于某对同源染色体缺失一条，无法形成四分体，因此只能观察到9对四分体，而非10对，A错误； B、单体产生的原因可能是减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离，导致形成n-1的配子，与正常配子结合后形成2n-1个体，B正确； C、玉米有10对同源染色体，需构建10种缺失不同染色体的单体进行测交，通过子代表型确定突变基因位置，C正确； D、若突变基因位于缺失染色体上，野生型单体（Ao）与隐性突变体（aa）杂交，子代基因型为Aa（显性）和oa（隐性），表型比例为1∶1，D正确。 故选A。 14. 某研究小组将生理状态一致的紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞分别浸泡在蔗糖溶液和乙二醇溶液中进行实验，其原生质体体积变化情况如图Ⅱ所示。图Ⅰ为显微镜下观察到的某一时刻紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的图像，下列叙述正确的是（ ） A. 图Ⅰ细胞的细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度 B. 甲溶液是蔗糖溶液，乙溶液是乙二醇溶液 C. 0～60s，可观察到植物细胞在甲、乙溶液中的体积均显著变小 D. 60s时，甲溶液中的细胞比乙溶液中的吸水能力更强 【答案】A 【解析】 【详解】A、图Ⅰ细胞处于质壁分离状态，可能正在发生质壁分离（细胞液浓度小于外界溶液浓度）、正在发生质壁分离复原（细胞液浓度大于外界溶液浓度）或处于渗透平衡状态（细胞液浓度等于外界溶液浓度），因此细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度，A正确； B、乙二醇可通过自由扩散进入细胞，使细胞液浓度升高，细胞吸水后发生质壁分离自动复原，因此原生质体体积先降后升的甲溶液是乙二醇溶液；蔗糖不能进入细胞，细胞仅发生质壁分离不自动复原，因此原生质体体积下降后保持稳定的乙溶液是蔗糖溶液，B错误； C、植物细胞的细胞壁伸缩性很小，0~60s虽然原生质体体积显著变小，但整个细胞的体积变化很小，C错误； D、细胞吸水能力与细胞液浓度正相关，60s时乙溶液中细胞原生质体体积更小，失水更多，细胞液浓度更高，吸水能力比甲溶液中的细胞更强，D错误。 15. 细胞衰老是细胞生命历程的正常环节，伴随着细胞周期停滞及细胞的形态、结构和功能改变。Senolytics类药物可选择性诱导衰老细胞凋亡。下列叙述正确的是（ ） A. 衰老细胞增殖能力减弱，细胞周期较正常细胞缩短 B. 机体清除衰老细胞的过程属于基因调控的细胞凋亡 C. Senolytics类药物通过破坏细胞膜的结构诱导细胞死亡 D. 端粒缩短导致细胞衰老，因此人成熟红细胞无衰老历程 【答案】B 【解析】 【详解】A、衰老细胞细胞周期停滞，丧失正常增殖能力，不存在细胞周期缩短的情况，A错误； B、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的程序性死亡过程，机体清除衰老细胞的过程属于细胞凋亡，受基因调控，B正确； C、题干明确说明Senolytics类药物的作用是选择性诱导衰老细胞凋亡，细胞凋亡是程序性死亡，并非通过破坏细胞膜结构导致细胞坏死，C错误； D、人成熟红细胞虽无细胞核和端粒，但仍有固定的寿命，会经历衰老、凋亡的生命历程，D错误。 二、选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对得 3 分，选对但不全得 1 分，有选错得 0 分。 16. 下图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d 代表不同的小分子物质，A、B、C 代表不同的大分子物质。下列说法正确的是（　　） A. 部分无细胞结构的生物也可以由 B 和 C 组成 B. 在植物细胞内，与物质 A 作用相近的是脂肪，相对于糖类而言，脂肪中的氢与氧的比值比糖类中的高 C. 物质 b 在人体细胞中共 21 种，其中有 8 种是人体细胞自身可以合成的 D. 图中的 A、B、C 都存在单体，都以碳链作为其基本骨架 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、由题推知B是蛋白质、C是RNA，部分无细胞结构的生物，比如RNA病毒由 蛋白质和RNA组成，A正确； B、A是淀粉，在植物细胞内，与物质淀粉作用相近的储能物质是脂肪，相对于糖类而言，脂肪分子中氢含量相对较多，氧含量相对较少，因此脂肪中的氢与氧的比值比糖类中的高，B正确； C、物质b是氨基酸，在人体细胞中共 21 种，其中有8 种是人体细胞不能合成的，被称为必需氨基酸，C错误； D、图中a（葡萄糖）、b（氨基酸）、c（核糖核苷酸）是A（淀粉）、B（蛋白质）、C（RNA）的单体，每一个单体是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，因此生物大分子也是以碳链为基本骨架，D正确。 故选ABD。 17. 肌细胞质基质中Ca2+浓度升高将引起肌收缩。静息状态下，肌细胞质基质Ca2+浓度极低，此时胞内Ca2+主要存储于肌质网中（一种特殊的内质网）。肌质网膜上存在一种Ca2+ 载体，能催化水解 ATP 实现Ca2+逆浓度跨膜运输。该载体转运过程中的两个状态（E1 和 E2）如图所示。下列相关叙述不正确的是（　　） A. 该载体对Ca2+的转运过程利用的 ATP 只来自于线粒体 B. E1 中该载体通过构象变化向肌质网内运输Ca2+导致肌收缩 C. 若该载体数量不足或功能减弱可导致肌收缩的停止发生异常 D. 随着待转运Ca2+浓度的增加，该载体的运输速率会持续增加 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、根据题干信息，该载体对Ca2+的转运是主动运输方式，需要消耗ATP，ATP可来自于线粒体和细胞质基质，A错误； B、图示中载体的 E1状态是载体蛋白的磷酸化，通过其空间结构变化完成Ca2+的逆浓度梯度运输，E2是去磷酸化状态，恢复可以重新结合Ca2+的状态，因此这个主动运输过程是把Ca2+向肌质网(其内Ca2+浓度高)中运输，降低了肌细胞质基质中Ca2+浓度，肌肉不收缩，B错误； C、肌质网膜上的Ca2+载体数量不足或功能减弱，不利于肌质网回收Ca2+，使肌细胞质基质中Ca2+维持较高浓度，可导致肌收缩的停止发生异常，引起肌细胞持续收缩， C正确； D、在主动运输中，在一定范围内随着待转运Ca2+浓度的增加，该载体的运输速率增大，但受到载体数量等的限制，达到最大速率后保持稳定，D错误。 故选ABD。 18. 将某绿色蔬菜放置在密闭、黑暗的容器中，在最适温度下一段时间内分别测定了其中O2、CO2相对含量数据见下表，下列分析错误的是（　　） 0min 5min 10min 15min 20min 25min 30min CO2相对含量 1 4 5.6 6.7 7.7 9.1 10.3 O2相对含量 20 17 15.8 15.0 14.6 14.4 14.4 A. 0~5min 植物进行有氧呼吸，NADH 和 ATP 的生成总是相伴随 B. 25~30min 植物只进行无氧呼吸，此时细胞质基质中会有 NADH 的积累 C. 若在 15min 给予植物一定强度的光照，则装置中的O2含量可能会上升 D. 15~20min 装置中的蔬菜产生的CO2最少，但该时间段呼吸作用消耗的葡萄糖并非最少 【答案】AB 【解析】 【详解】A、0~5min内，O2相对含量从20降至17（氧气消耗），CO2相对含量从1升至4（二氧化碳释放），消耗的氧气的量等于产生的CO2的量，说明植物只进行有氧呼吸，有氧呼吸第一、二阶段产生NADH的过程会产生少量ATP，但在有氧呼吸第三阶段，NADH的消耗过程伴随着产生大量ATP，A错误； B、25~30min内，O2相对含量保持14.4不变（无氧气消耗，即无有氧呼吸），但CO2仍在增加，说明植物只进行无氧呼吸。无氧呼吸第一阶段产生的NADH会在第二阶段被消耗，不会在细胞质基质中积累，B错误； C、若在15min给予植物一定强度的光照，若光照强度足够使光合作用强度大于呼吸作用强度，则光合作用产生的O2量会大于呼吸作用消耗的O2量，装置中O2含量可能上升，C正确；  ​ D、有氧呼吸的方程式为：C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量；无氧呼吸产生CO2的方程式为：C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量，15~20min装置中的蔬菜产生的CO2最少，为7.7－6.7=1，O2的消耗量为15－14.6=0.4，有氧呼吸消耗氧气的体积与产生CO2体积相同，按照比例关系可求得，该时段葡萄糖的总消耗量为0.4÷6+（1－0.4）÷2=22/60；10-15min时，CO2的产生量为6.7－5.6=1.1，O2的消耗量为15.8－15=0.8，依据比例关系，可求得葡萄糖的消耗量为0.8÷6+（1.1－0.8）÷2=17/60，故15-20min的时间段，植物参与呼吸作用的葡萄糖并非最少，D正确。 故选AB。 19. 三倍体西瓜由于含糖量高且无子，备受人们青睐。下图是三倍体西瓜叶片净光合速率（以CO2吸收速率表示，Pn）与胞间CO2浓度（Ci）的日变化曲线，胞间CO2浓度与气孔开度成正相关。以下分析正确的是（　　） A. 与13:00时相比，15:00时叶绿体中消耗C5的速率相对较高 B. 14:00后叶片的Pn下降，导致植株内有机物含量开始减少 C. 9:00与16:00时净光合速率相同，此时植物体内有机物含量也相同 D. 叶片的Pn先后两次下降，主要限制因素分别是CO2浓度和光照强度 【答案】AD 【解析】 【详解】A、与13:00时相比，15:00时胞间二氧化碳浓度更高，则二氧化碳与C5固定成C3的速率加快，即15:00时叶绿体中消耗C5的速率相对较高，A正确； B、14:00 后叶片的Pn下降，但只要Pn大于 0，植株就一直在积累有机物，有机物含量仍在增加，B错误； C、9:00 - 16:00 期间植株一直在积累有机物，所以 16:00 时植物体内有机物含量高于 9:00 时，C错误； D、第一次Pn下降是在中午左右，此时气孔开度减小，胞间CO2浓度降低，主要限制因素是CO2浓度；第二次Pn下降是在下午较晚时候，光照强度逐渐减弱，主要限制因素是光照强度，D正确。 故选AD。 20. 某二倍体动物（2n=4）精原细胞DNA中的P均为32P，精原细胞在不含32P的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲~丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。 不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（　　） A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和1次着丝粒分裂 B. 4个细胞中都不含有同源染色体 C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和互换 D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞，最少有4个细胞含32P 【答案】ABC 【解析】 【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞2次DNA复制，1次着丝粒分裂，A正确； B、题干叙述明确表示减数第一次分裂已完成，染色体数目只有体细胞的一半，同源染色体的分离发生在减数第一次分裂后期，所以4个细胞中都不含有同源染色体，B正确； C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞中，每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂前的间期完成DNA复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和交叉互换，C正确； D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，最少有5个细胞含32P，D错误。 故选ABC。 三、非选择题：本题共4小题，共55分。 21. 甲状腺激素的化学本质为碘化酪氨酸，是由I取代酪氨酸R基中的H而生成，根据被取代的H的数量和位置可分为T3和T4等类型，下图为甲状腺激素的合成过程示意图，根据所学知识回答下列问题。 （1）酪氨酸的分子式为C9H11NO3，由氨基酸的结构通式推知其R基为________；利用I⁻和酪氨酸合成的甲状腺球蛋白分泌到细胞外需穿过________层磷脂分子 （2）若要探究甲状腺球蛋白的合成路径，可用3H标记的酪氨酸培养甲状腺滤泡细胞，通过检测放射性来观察，随时间会检测到先后出现放射性的具膜细胞器有________，后者的功能是________，若用18O替换3H来完成这一实验是否可行，并说明理由________。 （3）碘化甲状腺球蛋白进入甲状腺滤泡上皮细胞后，在酸性水解酶的作用下水解为T3和T4，该水解酶最有可能来自于________（填细胞器名称）。 【答案】（1） ①. -C7H7O ②. 0 （2） ①. 内质网、高尔基体 ②. 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 ③. 不可行，18O是稳定同位素，不具有放射性 （3）溶酶体 【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】 氨基酸的结构通式为C2H4O2NR，已知酪氨酸分子式为C9H11NO3，则其R基为-C7H7O；甲状腺球蛋白是分泌蛋白，通过胞吐方式分泌到细胞外，不穿过磷脂分子层，因此穿过磷脂分子层数为0。 【小问2详解】 以3H标记的酪氨酸培养甲状腺滤泡细胞，一段时间后会在细胞外检测到3H-甲状腺球蛋白，3H-酪氨酸是合成蛋白质的原料，首先在细胞的核糖体上被利用，合成多肽链，在内质网上进行初步加工，以囊泡形式运输到高尔基体上进一步加工，最后以囊泡形式运输到细胞膜，因此检测到先后出现放射性的具膜细胞器有内质网和高尔基体，高尔基体的功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，若用18O替换3H来完成这一实验不可行，原因是18O是稳定同位素，不具有放射性。 【小问3详解】 溶酶体中含有多种水解酶，能分解衰老和损伤的细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病菌和病毒，酸性水解酶最有可能来自于溶酶体。 22. Rubisco 是一个双功能酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能。RuBP 与O2结合后形成一种氧合产物，产生光呼吸，导致碳的流失，从而降低植物的光合作用。科学家研究发现，甘蔗、玉米等植物的叶肉细胞和维管束鞘细胞中的叶绿体会相互合作，叶肉细胞中存在 PEP 羧化酶，其与CO2的亲和力是 Rubisco 的 60 倍，能有效降低光呼吸，提高光合作用效率。图 1 为光合作用过程中部分物质的代谢关系，图 2 为甘蔗、玉米光合作用中碳同化反应的示意图。请回答下列问题： （1）当CO2浓度较高时，在________（填场所）中，Rubisco 会催化 RuBP 与CO2形成________；当O2浓度较高时，RuBP 和O2结合形成C3（PGA）和________。 （2）从图 2 可看出，PEP 羧化酶能使 Rubisco 周围CO2浓度提高 20 - 120 倍之多的原因是________。这有利于热带植物在关闭气孔，空气中的二氧化碳不易进入细胞时，维管束鞘细胞仍能进行CO2的固定，此时CO2的来源有________。 （3）像甘蔗、玉米等植物固定CO2的最初产物是四碳化合物，称为C4植物。据图推测，同等高温或干旱条件下，C4植物比一般C3植物固定CO2的能力______（填“强”或“弱”）；利用玉米叶片进行有关实验，实验中多次打孔获得叶圆片，并对叶圆片进行干燥称重，结果如下表（假设整个实验过程中叶圆片的细胞呼吸速率不变）。则叶圆片光照 1h 后的有机物制造量表达式是（用表中相关字母表示）________。 实验前 黑暗 1h 后 再光照 1h 后 叶圆片干燥称重（g/cm2） x y z 【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. C3 ③. 乙醇酸 （2） ①. PEP羧化酶能将低浓度CO2固定为C4，C4进入维管束鞘细胞后释放CO2  ②. 细胞呼吸和C4的释放    （3） ①. 强 ②. z+x-2y 【解析】 【分析】光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应。绿色植物在照光条件下的呼吸作用。特点是呼吸基质在被分解转化过程中虽也放出CO2，但不能转换成能量ATP，而使光合产物被白白地耗费掉。在黑暗条件下，呼吸过程能不断转换形成ATP，并把自由能释放出来，以供根系的吸收功能、有机物质的合成与运转功能以及各种物质代谢反应等等功能的需要，从而促进生命活动的顺利进行。 【小问1详解】 据图1中的信息，当CO2浓度较高时，Rubsico会催化RuBP与CO2形成C3，场所是叶绿体基质。当O2浓度较高时，RuBP和O2结合形成C3和乙醇酸。 【小问2详解】 图2中，C4进入维管束鞘细胞，生成CO2和C3（丙酮酸），其中的CO2参与暗反应（卡尔文循环），C3（丙酮酸）回到叶肉细胞中，进行循环利用。由于PEP羧化酶与CO2的亲和力是Rubisco的60倍，故PEP羧化酶能将低浓度CO2固定为C4，C4进入维管束鞘细胞后释放CO2，使Rubisco周围CO2浓度提高许多。此时维管束鞘细胞进行CO2固定时CO2的来源有细胞呼吸和C4途径的释放。 【小问3详解】 根据推测，同等高温或干旱条件下，C4植物（如甘蔗、玉米）比一般C3植物固定CO2的能力强。因为C4植物的 PEP 羧化酶与CO2亲和力高，能在CO2浓度较低时也能有效固定CO2。黑暗后1h叶圆片的干重为y，即呼吸强度为（x-y）；第2小时的净光合作用强度为（z-y），所以实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度=（z-y）+（x-y）=z+x-2y。 23. 下图1表示玉米（2n=20）的花粉母细胞进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像，下图2表示细胞分裂的不同时期每条染色体上DNA含量变化的关系，下图3表示细胞分裂不同时期细胞内不同物质相对含量的柱形图，下图4为测定该植物细胞增殖过程中不同的细胞①~⑦中染色体数与核DNA数的关系图。请据下图回答下列问题： （1）图1中的细胞2中有________条染色体，染色体的行为是________。 （2）图3的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，与图2中BC段对应的有________（用图3的序号表示）。 （3）图4中细胞⑦最可能处于________期，一定不含同源染色体的细胞有______。 （4）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。实现细胞周期同步化的常用方法是胸苷（TdR）双阻断法。若某细胞群G1、S、G2、M期依次为11h、8h、3h、4h，先用 TdR 特异性抑制DNA合成，经第一次阻断，________期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在________交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，第二次阻断应至少在第一次洗去TdR之后_____h进行。 【答案】（1） ①. 20 ②. 同源染色体联会 （2） I、Ⅱ （3） ①. 有丝分裂后 ②. ①② （4） ①. S ②. G1/S ③. 8 【解析】 【分析】细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止；包扩分裂间期和分裂期；分裂间期历时长，占细胞周期的90%--95%，则选观察细胞有丝分裂的材料，选分裂期长，占细胞周期比例大的。G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。 【小问1详解】 分析图1可知，图1中的细胞2处于减数第一次分裂前期，此时细胞中含有20条染色体，该时期染色体的行为为同源染色体联会。 【小问2详解】 图2中BC段每条染色体含有2个DNA分子，该时期含有染色单体，此时染色体数目：染色体单体数目：核DNA分子数目=1：2：2，图3中I、Ⅱ与图2中BC段相对应。 【小问3详解】 图4中细胞⑦染色体数目加倍，为4n，该细胞处于有丝分裂后期，细胞①为生殖细胞，不含同源染色体，细胞②处于减数第二次分裂前期或中期，不含有同源染色体，细胞③可能为分裂之前的细胞或处于减数第二次分裂后期的细胞，不一定含有同源染色体，细胞④和⑤处于复制阶段，含有同源染色体，细胞⑥处于有丝分裂前期或中期或减数第一次分裂过程，含有同源染色体，细胞⑦处于有丝分裂后期，含有同源染色体，因此，图4中一定不含同源染色体的细胞有①②。 【小问4详解】 TdR能特异性抑制DNA的合成，DNA分子复制发生在S期，经第一次阻断，S期细胞立刻被抑制，其余细胞最终停留在G1/S交界处；洗去TdR可恢复正常的细胞周期，第二次阻断目的是让所有细胞都能停留在G1/S交界处，从而实现细胞周期同步化，S期的时间为8h，因此，第二次阻断应至少在第一次洗去TdR之后8h 进行。 24. 玉米是我国重要的粮食作物，面对当前玉米市场供不应求的现状，如何在我国有效的耕地面积内提高玉米的产量成为玉米育种的核心问题。科研人员筛选到了一株叶片变窄的纯合突变玉米植株（nb）。围绕该突变体，科研人员进行了以下研究。 （1）将nb植株与正常叶的野生型植株杂交得F1，F1自交得F2。F2中正常叶的植株有167株，窄叶植株有59株。可得出两个结论：①控制该窄叶和正常叶的等位基因__________（填“遵循”或“不遵循”）基因分离定律；②野生型和nb植株叶的宽度性状是由一对等位基因控制（G/g），且窄叶为隐性性状。将F1和nb杂交，子代的表型及比例为__________。 （2）科研人员初步检测出nb窄叶基因位于1号或2号染色体上。科研人员分别在玉米1号和2号染色体上挑选能够区分突变体与野生型的分子标记（SSR）用于基因定位。以正常叶的野生型植株、nb植株、F2的50株正常叶植株混合样本、F2的50株窄叶植株混合样本的DNA作为模板，设计SSR的引物，进行PCR扩增并电泳鉴定，其中部分材料的电泳条带如图1所示。请在答题卷上画出支持“g基因位于1号染色体上”的F2窄叶混合植株样本电泳条带图________。 注：SSR为短串联重复序列，如…（CA）n…。根据不同品系、不同染色体上（CA）重复次数不同，且和待测基因紧密连锁的特点进行基因定位。 （3）接下来科研人员对nb植株和野生型植株的1号染色体进行有关基因测序，测序结果如图2： 基因G/g转录时，mRNA合成的方向是__________（填“5'→3'”或“3'→5'”）。由基因测序结果推测，与蛋白G相比，蛋白g的变化是___________，判断依据是____________。 【答案】（1） ①. 遵循 ②. 正常叶：窄叶=1：1 （2） （3） ①. 5′→3′ ②. 肽链变短 ③. g基因缺失2个碱基，使mRNA上提前出现终止密码子，肽链变短；翻译提前终止，肽链变短 【解析】 【小问1详解】 分析题意，将nb植株与正常叶的野生型植株杂交得F1，F1自交得F2。F2中正常叶的植株有167株，窄叶叶片植株有59株，比例接近于3∶1，说明控制该窄叶和正常叶的等位基因遵循分离定律。野生型和nb植株叶的宽度性状是由一对等位基因控制（G/g），且窄叶为隐性性状。将F1和nb杂交，F1（基因型是Gg）和nb（基因型是gg）杂交，子代Gg∶gg=1∶1，表型比例为正常叶（或野生型）：窄叶=1:1。 【小问2详解】 由题意可知，分子标记（SSR）可用于基因定位，若“g基因位于1号染色体上”，以正常叶的野生型植株（GG）、nb植株（gg）、F250株正常叶植株（GG、Gg）混合样本、F250株窄叶植株（gg）混合样本的DNA作为模板，设计SSR的引物，进行PCR扩增并电泳鉴定，由于野生型不含g基因，则F2中1号染色体对应的SSR应来自nb染色体，2号染色体可来自野生型植株和nb植株，故F2窄叶混合植株样本可绘制图形如下： 【小问3详解】 在转录过程中，DNA模板被转录方向是从3′端向5′端；mRNA链的合成方向是从5′端向3′端。结合图示可知，突变基因缺失2个碱基（AT），以其模板链转录得到的mRNA序列为5,......GUG UUC UUU UAG C......3,，从而使终止密码子（UAG）提前出现，翻译提前终止，肽链变短 ，故与蛋白G相比，蛋白g的变化是肽链变短。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $