精品解析：河北省廊坊市第一中学等校2026-2027学年高三年级上学期10月检测生物试题

高三生物 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于细胞中蛋白质的叙述，错误的是（ ） A. 蛋白质分子中每条肽链上的氨基酸之间可通过肽键相连，其合成场所是核糖体 B. 高温会使蛋白质发生空间结构不可逆的改变而导致其功能丧失 C. 细胞内蛋白质含量处于动态平衡与溶酶体的功能相关 D. 细胞膜上的蛋白质均匀分布于磷脂双分子层两侧，且大多能运动 2. 气温骤然下降容易造成植物体内发生冰冻，使其受伤甚至死亡，称为冻害。下图为冬小麦在不同时期细胞内水的含量变化，已知提高细胞液的浓度可使植物的结冰温度降低。下列叙述错误的是（ ） A. 随气温下降，冬小麦细胞内减少的自由水都转化为了结合水 B. 冬小麦细胞内与淀粉或蛋白质结合的水属于结合水 C. 自由水含量下降使作物细胞的代谢水平降低，抗冻能力增强 D. 气温骤降前减少浇灌、给作物补光都有利于预防冻害发生 3. 下列关于参与高等植物细胞增殖过程的细胞结构的叙述，正确的是（ ） A. 细胞分裂过程与纤维素构成的网架结构——细胞骨架有关 B. 染色质的形成、细胞周期的调控均需要核糖体参与 C. 在有丝分裂前期，中心体发出星射线形成纺锤体 D. 在有丝分裂末期，细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞 4. 植物体内存在多种细胞间信息交流方式，以协调其生命活动。下列叙述错误的是（ ） A. 花粉与柱头细胞的细胞膜直接接触传递信息，无需细胞膜上蛋白质的参与 B. 被病原体感染的细胞释放的水杨酸能迅速传递至整株植物可能是通过胞间连丝完成的 C. 信号分子参与细胞间的信息交流，最终引起靶细胞原有生理活动的改变 D. 植物体各部位的活动协调统一与物质和能量的交换、细胞间信息交流均有关 5. 下列实例与生物学中“结构与功能相适应”的观点不符的是（ ） A. 核膜和核孔使细胞核与细胞质既相对独立又可以进行交流 B. 细胞核中的染色质使细胞核成为细胞的遗传信息库 C. 蛋白质合成旺盛的细胞中核仁明显增大 D. 不含细胞核的细胞无法进行代谢和遗传 6. 我国空间站的生命科学实验包含三类细胞学实验材料：①“太空水稻”的离体细胞；②小鼠骨髓间充质干细胞；③由人诱导多能干细胞（iPS细胞）构建的心肌类器官。下列叙述错误的是（ ） A. ②③中的干细胞均保留了分裂和分化能力，且这种能力受环境因素的影响 B. ①经组织培养可发育成完整植株，说明已分化的植物细胞仍具有产生完整有机体的潜能 C. ③中iPS细胞由于遗传物质改变，导致形成的心肌细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异 D. ①的全能性高于②③，目前人类无法成功将单个已分化的动物体细胞培养成新个体 7. 科研人员用中等剂量的过氧化氢处理体外培养的小鼠海马区神经干细胞，发现其出现典型的衰老特征，如细胞周期抑制蛋白表达量明显上调、端粒缩短。下列叙述错误的是（ ） A. 典型的衰老特征可能包括神经干细胞中自由基的含量明显升高 B. 细胞周期抑制蛋白表达量上调会使神经干细胞的分裂减慢 C. 若用高剂量的过氧化氢处理神经干细胞，可能会使其坏死 D. 细胞衰老过程中线粒体DNA两端的端粒会缩短 8. ATP是细胞的能量“货币”，下列叙述正确的是（ ） A. ATP中的A代表腺嘌呤，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能 B. ATP可为生命活动直接供能，其水解的过程为放能反应 C. 由于ATP在人体细胞中含量较多，因此细胞一般不会缺乏能量 D. 叶绿体中的ADP和Pi一般会从类囊体薄膜向基质移动 9. 实验中的选材直接决定实验能否成功。下列有关叙述错误的是（ ） A. 黑藻叶片是观察叶绿体形态和细胞质流动的良好材料 B. 不宜选择淀粉和淀粉酶作为实验材料探究pH对酶活性的影响 C. 可选择紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞探究植物细胞的吸水和失水 D. 观察细胞有丝分裂时剪取的根尖越长越容易观察到分裂期的细胞 10. 某种植物的株高受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制（两对等位基因均为不完全显性），每个显性基因对植物株高的作用效果相同且有累加效应，隐性基因也是如此。基因型不同的个体甲、乙自交产生的子一代的株高与数量比如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 甲能产生Ab、ab两种比例相等的配子，这是基因自由组合的结果 B. 乙的基因型为AaBb，子代中株高为80cm的植株基因型有3种 C. 每个显性基因对株高的贡献是30cm，每个隐性基因的贡献是10cm D. 将甲与乙杂交，子一代中株高为60cm的个体占3/8 11. 某哺乳动物（2n=24）体内细胞正常分裂过程中，细胞内染色体和核DNA含量的变化如图1所示，图2为处于不同时期的细胞分裂示意图（仅显示部分染色体）。不考虑其他变异，下列叙述正确的是（ ） A. 据图2的乙或丙细胞均可判断出该哺乳动物的性别是雄性 B. 图1中g、i、l时由于着丝粒分裂使得细胞中染色体数量加倍 C. 图2中属于有丝分裂过程的细胞是甲，对应图1中的kl时期 D. 通过减数分裂即可维持该哺乳动物亲子代间核DNA数量稳定 12. 孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交实验，最终提出了分离定律。下列有关该研究过程及孟德尔获得成功的原因，分析错误的是（ ） A. “F2中为什么会出现3∶1的性状分离比”，属于假说—演绎法中“提出问题”环节 B. 依据假说对F2中3∶1性状分离比作出解释，属于“演绎推理”环节 C. 孟德尔让F1与矮茎豌豆杂交，通过实验得到与预测相符的结果，从而验证了假说 D. 选用豌豆作实验材料、运用统计学方法分析实验数据等都是孟德尔获得成功的原因 13. 果蝇的红眼（W）对白眼（w）为显性，摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明了萨顿的假说。下列有关叙述错误的是（ ） A. 萨顿通过观察蝗虫细胞中染色体的行为变化，推测基因在染色体上 B. 果蝇眼色的遗传表现说明W/w的遗传遵循基因的分离定律，但又与性别相关联 C. 在雌果蝇中基因W/w位于一对同源染色体的相同位置上，属于等位基因 D. 摩尔根通过果蝇眼色杂交实验得出“基因在染色体上呈线性排列”的结论 二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 巨噬细胞是人体免疫系统中的重要细胞，既能吞噬并清除病原体，又能分泌细胞因子（部分属于分泌蛋白）来调节免疫反应。研究发现，巨噬细胞膜上还存在Na+-K+泵——一种能水解ATP的载体蛋白，每水解1分子ATP，可将3个Na+泵出细胞、将2个K+泵入细胞。下列有关叙述正确的是（ ） A. ATP水解释放出的磷酸基团与Na+-K+泵结合使其磷酸化，空间结构发生改变后逆浓度梯度运输Na+和K+ B. 巨噬细胞吞噬病原体时，细胞膜内陷形成囊泡将病原体包裹并运入细胞的过程需要消耗能量 C. 巨噬细胞分泌细胞因子时，囊泡膜与细胞膜融合的过程体现了细胞膜的流动性，不需要蛋白质参与 D. Na+-K+泵的功能说明蛋白质既能参与细胞内物质的运输又能催化细胞中的化学反应 15. 为探究Mg2+和Cu2+对H2O2酶活性的影响，某研究小组用新鲜猪肝研磨液（含H2O2酶）设计了如下实验（已知：Na+不影响H2O2酶活性），以单位时间内O2的产生量作为观测指标。下列叙述正确的是（ ） 加入试剂 第1组 第2组 第3组 第4组 猪肝研磨液 + + + + 蒸馏水 + - - - MgSO4溶液 - + - - CuSO4溶液 - - + - Na2SO4溶液 - - - + H2O2溶液 + + + + 单位时间O2产生量 较多 最多 很少 较多 A. 第2组实验中应先将猪肝研磨液加入H2O2溶液中，再加入MgSO4溶液混合 B. 本实验的自变量是所加溶液的种类，H2O2溶液的体积、温度等属于无关变量，各组保持相同且适宜 C. 第1组能产生较多O2，说明猪肝研磨液中的H2O2酶催化H2O2分解时具有高效性 D. 第4组可排除SO42-对本实验结果的干扰，上述结果说明Mg2+激活、Cu2+抑制H2O2酶的活性 16. 酪氨酸在细胞代谢中发挥着重要作用，其代谢失衡会导致氧化应激水平升高，从而激活p53基因。p53蛋白可依据细胞损伤的程度，诱导细胞进入不同的生命历程，其部分调控机制如下图所示。细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）是细胞分裂所必需的。下列相关叙述正确的是（ ） A. ROS攻击磷脂分子后，会引发新的自由基产生，形成负反馈，从而加剧细胞衰老 B. SASP基因表达量升高会导致细胞核体积增大、染色质收缩，多种酶的活性下降 C. p53基因属于抑癌基因，其表达产物能阻滞细胞周期 D. BAX表达量增加可促进细胞发生由基因决定的细胞程序性死亡 17. 某二倍体自花传粉植物的2号染色体上有三对连续排列的基因D/d、E/e、F/f，其功能如下表所示。有一株E/e基因所在片段缺失的植株甲（叶形和株高均为杂合子）开白花，已知两条同源染色体均缺失该片段的植株死亡。下列分析错误的是（ ） 显性基因 所控制的性状 相对性状 D 缺刻叶 圆叶 E 紫花 白花 F 高茎 矮茎 A. 植株甲在减数分裂时2号染色体的非姐妹染色单体之间不能发生互换 B. 考虑基因在染色体上的位置，植株甲的上述基因分布共有4种可能 C. 植株甲发生的变异属于基因突变，可为生物进化提供原材料 D. 植株甲自交产生的后代中，肯定会出现一定比例的圆叶或矮茎植株 18. 如图为某精原细胞某次分裂过程中两条染色体的着丝粒在细胞中的移动路径，依次为①②③④。下列叙述正确的是（ ） A. 该细胞进行的是减数分裂，这两条染色体为同源染色体 B. ②时期两条染色体上的非等位基因可以发生基因重组 C. ③时期每条染色体都含有四条姐妹染色单体 D. ④时期由于着丝粒分裂，细胞中染色体的数目较③时期数目加倍 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 气孔是由一对保卫细胞围成的小孔，是植物叶片与外界进行CO2和H2O交换的“门户”。科研人员以河北赵县雪花梨幼苗为材料，研究了气孔张开的部分机理，保卫细胞膜上的H+-ATP酶泵出H+，使细胞膜超极化，激活K+通道蛋白KAT1，在细胞膜两侧电位差驱动下，KAT1运输K+进入保卫细胞，如下图所示。回答下列问题： （1）由图可知，H+-ATP酶将H⁺泵出保卫细胞的方式是___________，判断依据是_________________________________。K⁺经KAT1进入保卫细胞时___________（填“需要”或“不需要”）与KAT1相结合。 （2）若保卫细胞内积累了大量K+、Cl-和苹果酸，细胞液渗透压增大，促使水分子通过______________________（填跨膜运输方式）进入细胞，气孔张开。若用呼吸抑制剂处理保卫细胞，一段时间内气孔开度将___________，原因是____________________________________________。 （3）根据以上研究，提出1条夏季对雪花梨幼苗进行园间管理的可行性措施：______________________。 20. 河北承德等地的“农光互补”产业是光伏发电与农作物栽培相结合的新型农业模式，太阳能光伏板架设在农田上方，板下光照强度约为自然全光照的35%~40%，且以散射光为主（蓝紫光的比例高于直射光）。某光伏农业园的科研人员以作物甲、乙为材料，在适宜温度、充足CO2等外界条件下测定了两种作物叶片净光合速率随光照强度的变化（图1），并测定了叶片中光合色素的含量（表1）。回答下列问题： 作物 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 甲 1.8 0.6 0.5 乙 1.6 1.1 0.4 注：叶绿素b在蓝紫光区捕获光能的能力高于叶绿素a。 表1 两种作物叶片中光合色素的含量（单位：mg·g-1鲜重） （1）据图1分析，光照强度超过12klx时继续增强光照，甲的净光合速率不再增加，此时限制其净光合速率继续升高的主要内部因素是__________________________________________________（写出1点）；光照强度为1klx时，甲叶肉细胞中产生ATP的场所是____________________。 （2）若板下光照强度约为2klx，据图1判断，适宜在板下种植的作物是__________，判断依据是____________________________________________________________。 （3）提取作物叶片中的光合色素时，需加入__________作为提取剂，加入碳酸钙的目的是________________________________________。据表1分析，作物乙可以通过____________________方式适应板下光照。 （4）正午时段，光伏板间隙漏光处光照强、温度高，板下作物气孔部分关闭，出现“光合午休”现象。与上午相比，“光合午休”时作物叶绿体中C3的含量______________、NADPH的含量______________。 （5）已知作物乙的呼吸速率为2 μmol CO2·m-2·h-1（昼夜不变）。若某日板下有效光照10h（期间光照强度为4klx，对应乙的净光合速率为8 μmol CO2·m-2·h-1，则该日作物乙一昼夜积累的有机物（以CO2量计）为______________μmol CO2·m-2。 21. 玉米是我国重要的粮食作物，干旱胁迫是限制其产量的主要因素之一。研究表明，玉米2号染色体上的D基因编码一种抗旱蛋白，能有效提高玉米的耐旱性。研究人员在玉米群体中发现了两个D基因的自然突变基因D1和D2，已知D1突变不影响抗旱功能，D2突变会导致抗旱功能完全丧失，d基因编码的蛋白质无抗旱活性；当玉米植株同时含有D1和D2时，由于D1蛋白与D2蛋白形成无功能的二聚体，导致植株表现为不抗旱，而同时含有D和D2时，D蛋白不与D2蛋白聚合，植株表现为抗旱。回答下列问题： （1）D、D1、D2、d基因在遗传学上互为____________，它们最根本的区别是______________________________________________________________________。 （2）基因型为D1D2的植株自交后代中抗旱植株所占比例为____________；该玉米群体中抗旱植株的基因型共有____________种。 （3）育种研究员将一个D基因通过转基因技术导入基因型为D1D2植株的5号染色体上，获得基因型为D1D2D的植株甲，导入的D基因与D1、D2基因在遗传时遵循____________定律；植株甲自交（不考虑互换和突变），干旱胁迫处理自交后代，则抗旱子代中抗旱性状能稳定遗传的个体所占比例为____________。 （4）玉米籽粒颜色由2号染色体上的另一对等位基因Y/y控制，黄色（Y）对白色（y）为完全显性。纯合抗旱黄色玉米（DDYY）与纯合不抗旱白色玉米（ddyy）杂交，理论上所得F1自交后代的表型及比例为____________；若F1自交后代中出现了一定比例的抗旱白色玉米和不抗旱黄色玉米，则原因是________________________________________________________________________。 22. 家鸽的性别决定方式为ZW型，家鸽羽色是重要的品种特征。研究发现，家鸽羽色主要受三对等位基因控制：B/b和D/d两对基因共同控制色素的种类，而A/a控制色素能否合成，其机理如下图1所示，其中隐性基因均不能表达出具有相应功能的蛋白质。某鸽场为选育特定颜色的品系，进行了如下表1所示杂交实验。不考虑Z、W染色体的同源区段，回答下列问题： 组别 亲本杂交组合 F1表型及比例 甲 淡紫羽雌鸽×棕褐羽雄鸽 深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=1∶1∶1∶1 乙 淡紫羽雄鸽×棕褐羽雌鸽 深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=1∶1∶1∶1 丙 深灰羽雄鸽×白羽雌鸽 白羽∶深灰羽∶棕褐羽=2∶1∶1 表1 （1）表1中甲、乙两组实验叫作____________实验。若三对基因均独立遗传，且均位于常染色体上，则白羽个体的基因型有____________种。 （2）研究发现丙组F1中白羽个体均为雄鸽，深灰羽和棕褐羽个体均为雌鸽。若仅A/a基因位于____________染色体上，则丙组亲本深灰羽雄鸽的基因型为____________。 （3）欲进一步探究B/b、D/d两对基因是否位于性染色体上，可在上述甲、乙实验的基础上补充调查____________________________。若B/b、D/d两对基因均位于常染色体上，为确定B/b、D/d是否独立遗传，应选择甲组F1中的_______________（填表型）个体之间进行杂交，能说明B/b、D/d独立遗传的杂交结果为_______________________。 （4）该鸽场引进了分子检测技术，可对单一个体进行特定基因的PCR扩增与电泳分析（不同基因的扩增条带位置均不同）；另研究发现W染色体上存在一段Z染色体没有的特异性DNA序列M。若要在雏鸽时期（羽色、性别均不易分辨）准确筛选出丙组F1中纯合棕褐羽的雌鸽，应检测的基因或序列是________________________，符合要求的雏鸽检测结果为________________________。 23. 为了提高马铃薯的耐寒性，我国科研人员欲将一个与抗寒性密切相关的S基因通过基因工程导入马铃薯，培育抗寒新品种。如图表示质粒载体和S基因的部分结构示意图，下表表示相关限制酶的识别序列及切割位点。回答下列问题： 限制酶 BglⅡ BamHI XbaI NheI 识别序列及切割位点 5′-A↓GATCT-3′ 3′-TCTAG↑A-5′ 5′-G↓GATCC-3′ 3′-CCTAG↑G-5′ 5′-T↓CTAGA-3′ 3′-AGATC↑T-5′ 5′-G↓CTAGC-3′ 3′-CGATC↑G-5′ （1）利用PCR技术扩增S基因时，需要加入4种原料，写出其中的2种：__________________，应选择的引物组合是__________________。为使S基因正确插入Ti质粒，需用限制酶______________________处理质粒，扩增S基因时，在所选上游引物的5′端添加限制酶__________________的碱基序列。 （2）将重组质粒导入马铃薯细胞，常采用____________法，为筛选成功导入S基因的植物细胞，应在培养基中添加____________，理由是________________________________________________。 （3）将成功导入S基因的马铃薯细胞培育成完整植株后，需在分子水平和个体水平两个层面进行检测与鉴定，其中分子水平上，可利用__________________技术检测马铃薯的染色体DNA上是否插入了S基因以及______________________，个体水平上鉴定抗寒马铃薯的方法为_____________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共13小题，每小题2分，共26分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于细胞中蛋白质的叙述，错误的是（ ） A. 蛋白质分子中每条肽链上的氨基酸之间可通过肽键相连，其合成场所是核糖体 B. 高温会使蛋白质发生空间结构不可逆的改变而导致其功能丧失 C. 细胞内蛋白质含量处于动态平衡与溶酶体的功能相关 D. 细胞膜上的蛋白质均匀分布于磷脂双分子层两侧，且大多能运动 【答案】D 【解析】 【详解】A、氨基酸在核糖体上通过脱水缩合形成肽键，进而连接成肽链，因此每条肽链上的氨基酸之间通过肽键相连，蛋白质的合成场所是核糖体，A正确； B、高温会破坏蛋白质的空间结构使其变性，该过程是不可逆的，会导致蛋白质的功能丧失，B正确； C、溶酶体中含有多种水解酶，可以分解细胞内衰老、损伤的蛋白质，因此细胞内蛋白质的合成和分解维持的动态平衡，与溶酶体的功能相关，C正确； D、细胞膜上的蛋白质分布具有不对称性，有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层，并非均匀分布于磷脂双分子层两侧，D错误。 2. 气温骤然下降容易造成植物体内发生冰冻，使其受伤甚至死亡，称为冻害。下图为冬小麦在不同时期细胞内水的含量变化，已知提高细胞液的浓度可使植物的结冰温度降低。下列叙述错误的是（ ） A. 随气温下降，冬小麦细胞内减少的自由水都转化为了结合水 B. 冬小麦细胞内与淀粉或蛋白质结合的水属于结合水 C. 自由水含量下降使作物细胞的代谢水平降低，抗冻能力增强 D. 气温骤降前减少浇灌、给作物补光都有利于预防冻害发生 【答案】A 【解析】 【详解】A、由图可知随气温下降，冬小麦植株总含水量下降，结合水含量上升，说明减少的自由水只有部分转化为结合水，还有部分自由水散失到体外，并非都转化为结合水，A错误； B、结合水是细胞内与淀粉、蛋白质等亲水性物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分，B正确； C、自由水参与细胞内多种代谢活动，自由水含量下降会使细胞代谢水平降低；同时结合水比例升高、细胞液浓度升高，植物结冰温度降低，抗冻能力增强，C正确； D、气温骤降前减少浇灌可减少植物吸收自由水，降低自由水比例；补光可促进光合作用积累有机物，提高细胞液浓度，均可降低结冰温度，有利于预防冻害，D正确。 3. 下列关于参与高等植物细胞增殖过程的细胞结构的叙述，正确的是（ ） A. 细胞分裂过程与纤维素构成的网架结构——细胞骨架有关 B. 染色质的形成、细胞周期的调控均需要核糖体参与 C. 在有丝分裂前期，中心体发出星射线形成纺锤体 D. 在有丝分裂末期，细胞膜向内凹陷缢裂成两个子细胞 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，纤维素是植物细胞壁的主要成分，不是细胞骨架的组成物质，A错误； B、染色质主要由DNA和蛋白质组成，细胞周期的调控依赖多种调控蛋白（如调控酶、周期蛋白等），蛋白质的合成场所是核糖体，因此两个过程均需要核糖体参与，B正确； C、高等植物细胞不含中心体，有丝分裂前期是细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体，中心体发出星射线是动物和低等植物细胞纺锤体的形成方式，C错误； D、高等植物细胞有丝分裂末期，赤道板位置会形成细胞板，细胞板向四周扩展形成细胞壁，最终将细胞一分为二；细胞膜向内凹陷缢裂是动物细胞有丝分裂末期的特征，D错误。 4. 植物体内存在多种细胞间信息交流方式，以协调其生命活动。下列叙述错误的是（ ） A. 花粉与柱头细胞的细胞膜直接接触传递信息，无需细胞膜上蛋白质的参与 B. 被病原体感染的细胞释放的水杨酸能迅速传递至整株植物可能是通过胞间连丝完成的 C. 信号分子参与细胞间的信息交流，最终引起靶细胞原有生理活动的改变 D. 植物体各部位的活动协调统一与物质和能量的交换、细胞间信息交流均有关 【答案】A 【解析】 【详解】A、花粉与柱头细胞通过细胞膜直接接触传递信息时，需要细胞膜上的特异性受体（本质为糖蛋白）参与识别过程，并非无需蛋白质参与，A错误； B、胞间连丝是植物细胞间进行物质运输和信息交流的通道，被病原体感染细胞释放的水杨酸可通过胞间连丝快速传递至整株植物，B正确； C、信号分子与靶细胞的受体结合后，会调控靶细胞的代谢等生命活动，最终引起靶细胞原有生理活动的改变，C正确； D、植物体是多细胞生物，各部位生命活动的协调统一依赖细胞间的物质和能量交换、信息交流共同完成，D正确。 5. 下列实例与生物学中“结构与功能相适应”的观点不符的是（ ） A. 核膜和核孔使细胞核与细胞质既相对独立又可以进行交流 B. 细胞核中的染色质使细胞核成为细胞的遗传信息库 C. 蛋白质合成旺盛的细胞中核仁明显增大 D. 不含细胞核的细胞无法进行代谢和遗传 【答案】D 【解析】 【详解】A、核膜将细胞核与细胞质分隔，使细胞核内环境相对独立，核孔可实现核质之间的物质交换和信息交流，符合结构与功能相适应的观点，A错误； B、染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，因此含染色质的细胞核可作为细胞的遗传信息库，符合结构与功能相适应的观点，B错误； C、核仁与rRNA的合成、核糖体的形成有关，核糖体是蛋白质合成的场所，因此蛋白质合成旺盛的细胞中核仁明显增大，符合结构与功能相适应的观点，C错误； D、原核细胞没有成形的细胞核，但有拟核结构储存遗传物质，仍可进行正常的代谢和遗传，该表述与“结构与功能相适应”的观点不符，D正确。 6. 我国空间站的生命科学实验包含三类细胞学实验材料：①“太空水稻”的离体细胞；②小鼠骨髓间充质干细胞；③由人诱导多能干细胞（iPS细胞）构建的心肌类器官。下列叙述错误的是（ ） A. ②③中的干细胞均保留了分裂和分化能力，且这种能力受环境因素的影响 B. ①经组织培养可发育成完整植株，说明已分化的植物细胞仍具有产生完整有机体的潜能 C. ③中iPS细胞由于遗传物质改变，导致形成的心肌细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异 D. ①的全能性高于②③，目前人类无法成功将单个已分化的动物体细胞培养成新个体 【答案】C 【解析】 【详解】A、小鼠骨髓间充质干细胞、人诱导多能干细胞均属于干细胞，保留分裂和分化能力，细胞的增殖、分化等生命活动会受环境因素（如空间站的微环境等）影响，A正确； B、水稻离体细胞经植物组织培养可发育为完整植株，证明已分化的植物细胞具有全能性，即仍具有产生完整有机体的潜能，B正确； C、iPS细胞分化形成心肌细胞的实质是基因的选择性表达，该过程遗传物质未发生改变，心肌细胞形态、结构和功能的稳定性差异是基因选择性表达的结果，C错误； D、植物细胞的全能性高于动物细胞，①为植物离体细胞，全能性高于②③的动物细胞；目前已分化的动物体细胞的全能性仍受限制，人类无法成功将单个已分化的动物体细胞直接培养成新个体，D正确。 7. 科研人员用中等剂量的过氧化氢处理体外培养的小鼠海马区神经干细胞，发现其出现典型的衰老特征，如细胞周期抑制蛋白表达量明显上调、端粒缩短。下列叙述错误的是（ ） A. 典型的衰老特征可能包括神经干细胞中自由基的含量明显升高 B. 细胞周期抑制蛋白表达量上调会使神经干细胞的分裂减慢 C. 若用高剂量的过氧化氢处理神经干细胞，可能会使其坏死 D. 细胞衰老过程中线粒体DNA两端的端粒会缩短 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据细胞衰老的自由基学说，自由基大量积累是细胞衰老的重要原因，因此表现出衰老特征的神经干细胞中自由基含量可能明显升高，A正确； B、细胞周期抑制蛋白的作用是抑制细胞周期的正常进行，其表达量上调会阻碍神经干细胞的增殖过程，使细胞分裂减慢，B正确； C、高剂量过氧化氢的细胞毒性远高于中等剂量，可能直接破坏细胞的正常结构，引发细胞坏死，C正确； D、端粒是真核细胞核内染色体（核DNA）两端特有的DNA-蛋白质复合体，线粒体DNA没有染色体结构，不存在端粒，D错误。 8. ATP是细胞的能量“货币”，下列叙述正确的是（ ） A. ATP中的A代表腺嘌呤，其中末端的磷酸基团具有较高的转移势能 B. ATP可为生命活动直接供能，其水解的过程为放能反应 C. 由于ATP在人体细胞中含量较多，因此细胞一般不会缺乏能量 D. 叶绿体中的ADP和Pi一般会从类囊体薄膜向基质移动 【答案】B 【解析】 【详解】A、ATP中的A代表腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，并非单纯的腺嘌呤，A错误； B、ATP是细胞的直接能源物质，其水解过程中高能磷酸键断裂，释放能量，属于放能反应，可直接为生命活动供能，B正确； C、ATP在人体细胞中含量极少，但其与ADP的相互转化十分迅速，因此可保障细胞能量供应，C错误； D、叶绿体的类囊体薄膜是光反应的场所，光反应会利用ADP和Pi合成ATP，因此ADP和Pi是从叶绿体基质向类囊体薄膜移动，D错误。 9. 实验中的选材直接决定实验能否成功。下列有关叙述错误的是（ ） A. 黑藻叶片是观察叶绿体形态和细胞质流动的良好材料 B. 不宜选择淀粉和淀粉酶作为实验材料探究pH对酶活性的影响 C. 可选择紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞探究植物细胞的吸水和失水 D. 观察细胞有丝分裂时剪取的根尖越长越容易观察到分裂期的细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、黑藻叶片薄，仅由1~2层叶肉细胞构成，叶绿体大而清晰，可将叶绿体作为细胞质流动的标志物，因此是观察叶绿体形态和细胞质流动的良好材料，A正确； B、酸性条件下淀粉会发生水解，会干扰实验结果的判定，因此不宜选择淀粉和淀粉酶作为实验材料探究pH对酶活性的影响，B正确； C、紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞具有中央大液泡和原生质层，若使用带颜色的外界溶液（如添加红墨水的蔗糖溶液），可清晰观察到植物细胞的吸水和失水现象，C正确； D、根尖中只有分生区（约根尖2~3mm处）的细胞具有分裂能力，剪取的根尖过长会包含大量不分裂的伸长区、成熟区细胞，反而更难观察到分裂期的细胞，D错误。 10. 某种植物的株高受两对独立遗传的等位基因A/a、B/b控制（两对等位基因均为不完全显性），每个显性基因对植物株高的作用效果相同且有累加效应，隐性基因也是如此。基因型不同的个体甲、乙自交产生的子一代的株高与数量比如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 甲能产生Ab、ab两种比例相等的配子，这是基因自由组合的结果 B. 乙的基因型为AaBb，子代中株高为80cm的植株基因型有3种 C. 每个显性基因对株高的贡献是30cm，每个隐性基因的贡献是10cm D. 将甲与乙杂交，子一代中株高为60cm的个体占3/8 【答案】A 【解析】 【详解】A、甲自交子一代株高比例为1：2：1，对应3种株高，说明甲仅含一对杂合基因、一对纯合基因，基因型为AABb或Aabb或aaBb或AaBB。以Aabb为例，它只能产生Ab、ab两种比例相等的配子，该现象是等位基因分离的结果，并非非等位基因的自由组合（自由组合需至少两对基因都杂合才能发生），A错误； BC、两对独立遗传基因A/a、B/b，累加效应，每个显性、隐性基因均有贡献，乙自交后代株高：40、60、80、100、120，比例为1：4：6：4：1，是AaBb自交的累加遗传，显性基因数量0、1、2、3、4，对应5种高度；乙自交，0个显性基因(aabb)→40cm；4个显性基因(AABB)→120cm。总差值120-40=80cm，一共4个显性替换隐性，每替换1个，增加20cm。aabb：4个隐性基因，株高为40cm，1个隐性基因贡献10cm；AABB：4个显性基因，株高为120cm，1个显性基因贡献30cm。乙基因型AaBb，株高为80cm，有2个显性基因。基因型有AAbb、aaBB、AaBb，共3种，BC正确； D、甲 (Aabb)与乙(AaBb)杂交，甲产生的配子为Ab：ab=1：1；乙产生的配子为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，目标是子代总基因贡献=60cm。设显性基因数量n，总高度=30n +10(4-n)=20n +40。20n+40=60，解得n=1(子代有1个显性基 因)。 杂交子代，含1个显性基因的基因型为Aabb(1显)、aaBb(1显) ，则Ab×ab→Aabb=1/2×1/4=1/8；ab×aB→aaBb=1/2×1/4=1/8；ab×Ab→Aabb=1/2×1/4=1/8，共3/8，故将甲与乙杂交，子一代中株高为60cm的个体占3/8，D正确。 11. 某哺乳动物（2n=24）体内细胞正常分裂过程中，细胞内染色体和核DNA含量的变化如图1所示，图2为处于不同时期的细胞分裂示意图（仅显示部分染色体）。不考虑其他变异，下列叙述正确的是（ ） A. 据图2的乙或丙细胞均可判断出该哺乳动物的性别是雄性 B. 图1中g、i、l时由于着丝粒分裂使得细胞中染色体数量加倍 C. 图2中属于有丝分裂过程的细胞是甲，对应图1中的kl时期 D. 通过减数分裂即可维持该哺乳动物亲子代间核DNA数量稳定 【答案】C 【解析】 【详解】A、图2丙细胞中同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均等分裂，因此该哺乳动物的性别是雄性，但乙细胞为减数第二次分裂后期，细胞质均等分裂，既可能是雄性的次级精母细胞，也可能是雌性的第一极体，无法判断性别，A错误； B、图1中g（减数第二次分裂后期）、l（有丝分裂后期）的染色体数目加倍是着丝粒分裂导致的，但i时染色体数目加倍是受精作用的结果，B错误； C、图2中甲细胞存在同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，属于有丝分裂中期，乙细胞不含同源染色体，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，处于减数分裂Ⅱ后期，丙细胞中同源染色体正在分离，处于减数分裂Ⅰ后期，所以属于有丝分裂过程的细胞是甲图，图1中kl时期包含有丝分裂中期，故甲对应kl时期，C正确； D、减数分裂仅使配子的核DNA数目减半，还需要结合受精作用使受精卵核DNA数目恢复到体细胞水平，才能维持亲子代间核DNA数量稳定，D错误。 12. 孟德尔用纯种高茎豌豆与纯种矮茎豌豆作亲本进行杂交实验，最终提出了分离定律。下列有关该研究过程及孟德尔获得成功的原因，分析错误的是（ ） A. “F2中为什么会出现3∶1的性状分离比”，属于假说—演绎法中“提出问题”环节 B. 依据假说对F2中3∶1性状分离比作出解释，属于“演绎推理”环节 C. 孟德尔让F1与矮茎豌豆杂交，通过实验得到与预测相符的结果，从而验证了假说 D. 选用豌豆作实验材料、运用统计学方法分析实验数据等都是孟德尔获得成功的原因 【答案】B 【解析】 【详解】A、孟德尔观察到纯种高茎和矮茎豌豆杂交的F₂出现3：1的性状分离比后，提出该问题，属于假说—演绎法的“提出问题”环节，A正确； B、依据假说对F₂的3：1性状分离比作出解释，属于“提出假说、解释问题”环节；演绎推理是指依据假说预测测交实验结果的过程，B错误； C、孟德尔设计F₁与隐性纯合子矮茎豌豆的测交实验，实验结果与演绎预测的1：1性状分离比相符，验证了假说的正确性，C正确； D、孟德尔获得成功的原因包括：选用豌豆作为实验材料（自然状态下多为纯种、相对性状易区分）、用统计学方法分析实验数据、从一对到多对逐步研究相对性状等，D正确。 13. 果蝇的红眼（W）对白眼（w）为显性，摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明了萨顿的假说。下列有关叙述错误的是（ ） A. 萨顿通过观察蝗虫细胞中染色体的行为变化，推测基因在染色体上 B. 果蝇眼色的遗传表现说明W/w的遗传遵循基因的分离定律，但又与性别相关联 C. 在雌果蝇中基因W/w位于一对同源染色体的相同位置上，属于等位基因 D. 摩尔根通过果蝇眼色杂交实验得出“基因在染色体上呈线性排列”的结论 【答案】D 【解析】 【详解】A、萨顿以蝗虫为实验材料，观察减数分裂过程中染色体的行为变化，发现基因和染色体行为存在明显的平行关系，由此推测基因在染色体上，A正确； B、控制果蝇眼色的W/w是一对等位基因，遗传时遵循基因的分离定律，由于该对基因位于X染色体上，因此性状表现与性别相关联，B正确； C、等位基因是位于同源染色体相同位置、控制相对性状的基因，雌果蝇的性染色体组成为XX，W/w位于两条X染色体的相同位置，属于等位基因，C正确； D、摩尔根通过果蝇眼色杂交实验证明了“基因位于染色体上”，而“基因在染色体上呈线性排列”是摩尔根等人后续通过测定基因在染色体上的相对位置得出的结论，并非该眼色杂交实验的结论，D错误。 二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。 14. 巨噬细胞是人体免疫系统中的重要细胞，既能吞噬并清除病原体，又能分泌细胞因子（部分属于分泌蛋白）来调节免疫反应。研究发现，巨噬细胞膜上还存在Na+-K+泵——一种能水解ATP的载体蛋白，每水解1分子ATP，可将3个Na+泵出细胞、将2个K+泵入细胞。下列有关叙述正确的是（ ） A. ATP水解释放出的磷酸基团与Na+-K+泵结合使其磷酸化，空间结构发生改变后逆浓度梯度运输Na+和K+ B. 巨噬细胞吞噬病原体时，细胞膜内陷形成囊泡将病原体包裹并运入细胞的过程需要消耗能量 C. 巨噬细胞分泌细胞因子时，囊泡膜与细胞膜融合的过程体现了细胞膜的流动性，不需要蛋白质参与 D. Na+-K+泵的功能说明蛋白质既能参与细胞内物质的运输又能催化细胞中的化学反应 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、Na⁺-K⁺泵的运输属于主动运输，ATP水解释放的磷酸基团可使Na⁺-K⁺泵磷酸化，导致其空间结构发生改变，进而实现Na⁺和K⁺的逆浓度梯度运输，A正确； B、巨噬细胞吞噬病原体的方式为胞吞，胞吞过程需要消耗ATP，B正确； C、巨噬细胞分泌细胞因子属于胞吐，囊泡膜与细胞膜融合的过程既体现了细胞膜的流动性，也需要膜上相关蛋白质的识别、参与，C错误； D、Na⁺-K⁺泵作为载体蛋白可运输Na⁺、K⁺，同时还能催化ATP水解，说明蛋白质既可以参与物质运输，也可以催化化学反应，D正确。 15. 为探究Mg2+和Cu2+对H2O2酶活性的影响，某研究小组用新鲜猪肝研磨液（含H2O2酶）设计了如下实验（已知：Na+不影响H2O2酶活性），以单位时间内O2的产生量作为观测指标。下列叙述正确的是（ ） 加入试剂 第1组 第2组 第3组 第4组 猪肝研磨液 + + + + 蒸馏水 + - - - MgSO4溶液 - + - - CuSO4溶液 - - + - Na2SO4溶液 - - - + H2O2溶液 + + + + 单位时间O2产生量 较多 最多 很少 较多 A. 第2组实验中应先将猪肝研磨液加入H2O2溶液中，再加入MgSO4溶液混合 B. 本实验的自变量是所加溶液的种类，H2O2溶液的体积、温度等属于无关变量，各组保持相同且适宜 C. 第1组能产生较多O2，说明猪肝研磨液中的H2O2酶催化H2O2分解时具有高效性 D. 第4组可排除SO42-对本实验结果的干扰，上述结果说明Mg2+激活、Cu2+抑制H2O2酶的活性 【答案】BD 【解析】 【详解】A、若先将猪肝研磨液加入H₂O₂溶液中，反应会立即启动，此时再加入MgSO₄溶液，无法准确测定Mg²⁺对酶活性的影响，应先将酶与MgSO₄溶液混合处理后再加底物，A错误； B、本实验中不同组加入的溶液种类不同，为自变量；H₂O₂溶液体积、温度等会影响实验结果但不是本实验研究的变量，属于无关变量，实验中需保持各组无关变量相同且适宜，B正确； C、酶的高效性是指与无机催化剂相比，酶的催化效率更高，第1组没有设置无机催化剂的对照组，只能说明H₂O₂酶具有催化作用，无法体现高效性，C错误； D、已知Na⁺不影响H₂O₂酶活性，第4组加入Na₂SO₄溶液后单位时间O₂产生量与第1组相近，可排除SO₄²⁻对实验结果的干扰；第2组O₂产生量高于第1组，说明Mg²⁺能激活H₂O₂酶活性，第3组O₂产生量远低于第1组，说明Cu²⁺能抑制H₂O₂酶活性，D正确。 16. 酪氨酸在细胞代谢中发挥着重要作用，其代谢失衡会导致氧化应激水平升高，从而激活p53基因。p53蛋白可依据细胞损伤的程度，诱导细胞进入不同的生命历程，其部分调控机制如下图所示。细胞周期蛋白依赖激酶（CDK）是细胞分裂所必需的。下列相关叙述正确的是（ ） A. ROS攻击磷脂分子后，会引发新的自由基产生，形成负反馈，从而加剧细胞衰老 B. SASP基因表达量升高会导致细胞核体积增大、染色质收缩，多种酶的活性下降 C. p53基因属于抑癌基因，其表达产物能阻滞细胞周期 D. BAX表达量增加可促进细胞发生由基因决定的细胞程序性死亡 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、ROS攻击磷脂分子后会引发新的自由基产生，进一步加剧自由基的生成，该过程属于正反馈，而非负反馈，A错误； B、SASP是衰老相关基因，其表达量升高会诱导细胞进入衰老状态，衰老细胞的特征包括细胞核体积增大、染色质收缩、多种酶的活性下降，B正确； C、原癌基因调节细胞周期，促进细胞正常分裂，抑癌基因阻止细胞不正常增殖，促进损伤细胞衰老或凋亡，P53可诱导损伤细胞衰老凋亡，属于抑癌基因，C正确； D、BAX是促凋亡因子，其表达量增加可促进细胞凋亡，细胞凋亡就是由基因决定的细胞程序性死亡，D正确。 17. 某二倍体自花传粉植物的2号染色体上有三对连续排列的基因D/d、E/e、F/f，其功能如下表所示。有一株E/e基因所在片段缺失的植株甲（叶形和株高均为杂合子）开白花，已知两条同源染色体均缺失该片段的植株死亡。下列分析错误的是（ ） 显性基因 所控制的性状 相对性状 D 缺刻叶 圆叶 E 紫花 白花 F 高茎 矮茎 A. 植株甲在减数分裂时2号染色体的非姐妹染色单体之间不能发生互换 B. 考虑基因在染色体上的位置，植株甲的上述基因分布共有4种可能 C. 植株甲发生的变异属于基因突变，可为生物进化提供原材料 D. 植株甲自交产生的后代中，肯定会出现一定比例的圆叶或矮茎植株 【答案】ACD 【解析】 【详解】A、减数分裂时同源染色体的非姐妹染色单体之间是可以互换的，A错误； B、依据题干信息可知，植株甲开白花，说明E所在片段缺失，则植株甲的基因型可以表示为DdOeFf，考虑基因在染色体上的位置，异常染色体（含缺失片段O）上D/d与F/f的组合为D-O-F、D-O-f、d-O-F、d-O-f，对应正常染色体（含e）上的组合为d-e-f、d-e-F、D-e-f、D-e-F，B正确； C、植株甲所发生的变异属于基因片段的缺失，属于染色体变异，C错误； D、若甲的正常染色体上同时携带D和F、异常染色体上同时携带d和f，甲自交后存活的个体中，仅DdeOFf、DDeeFF两种基因型，全部为缺刻叶高茎，不会出现圆叶或矮茎植株，D错误。 18. 如图为某精原细胞某次分裂过程中两条染色体的着丝粒在细胞中的移动路径，依次为①②③④。下列叙述正确的是（ ） A. 该细胞进行的是减数分裂，这两条染色体为同源染色体 B. ②时期两条染色体上的非等位基因可以发生基因重组 C. ③时期每条染色体都含有四条姐妹染色单体 D. ④时期由于着丝粒分裂，细胞中染色体的数目较③时期数目加倍 【答案】AB 【解析】 【详解】A、根据着丝粒的移动途径可知，该精原细胞分裂过程中图中两条染色体先配对，然后移动到细胞中央，最终两条染色体分别移向细胞两极，符合减数第一次分裂同源染色体联会再分离的特征，因此该细胞进行减数分裂，两条染色体为同源染色体，A正确； B、②时期为减数第一次分裂前期（四分体时期），此时同源染色体的非姐妹染色单体可发生交换，导致两条染色体上的非等位基因发生基因重组，B正确； C、③时期为减数第一次分裂中期，每条染色体含有2条姐妹染色单体，C错误； D、④时期为减数第一次分裂后期，仅发生同源染色体分离，着丝粒不分裂，细胞中染色体数目与③时期一致，并未加倍，D错误。 三、非选择题：本题共5小题，共59分。 19. 气孔是由一对保卫细胞围成的小孔，是植物叶片与外界进行CO2和H2O交换的“门户”。科研人员以河北赵县雪花梨幼苗为材料，研究了气孔张开的部分机理，保卫细胞膜上的H+-ATP酶泵出H+，使细胞膜超极化，激活K+通道蛋白KAT1，在细胞膜两侧电位差驱动下，KAT1运输K+进入保卫细胞，如下图所示。回答下列问题： （1）由图可知，H+-ATP酶将H⁺泵出保卫细胞的方式是___________，判断依据是_________________________________。K⁺经KAT1进入保卫细胞时___________（填“需要”或“不需要”）与KAT1相结合。 （2）若保卫细胞内积累了大量K+、Cl-和苹果酸，细胞液渗透压增大，促使水分子通过______________________（填跨膜运输方式）进入细胞，气孔张开。若用呼吸抑制剂处理保卫细胞，一段时间内气孔开度将___________，原因是____________________________________________。 （3）根据以上研究，提出1条夏季对雪花梨幼苗进行园间管理的可行性措施：______________________。 【答案】（1） ①. 主动运输##主动转运 ②. 需要载体蛋白（H+-ATP酶）并消耗ATP（或逆浓度梯度运输）（答出“逆浓度”或“需要载体、耗能”均可） ③. 不需要 （2） ①. 自由扩散和协助扩散 ②. 减小 ③. 呼吸抑制剂抑制细胞呼吸，ATP生成减少，H+泵出减少，进而K+内流减少，细胞液渗透压下降，保卫细胞失水，气孔开度减小 （3）增施钾肥（K+）、适时灌溉（保持土壤水分）、适时遮阴等（任意一点即可） 【解析】 【小问1详解】 分析题图，H⁺是从保卫细胞内（低浓度侧）往细胞外（高浓度侧）逆浓度跨膜，该过程依赖H⁺-ATP酶作为载体，同时水解ATP为ADP和Pi，消耗ATP水解释放的能量，方式是主动运输；由题意可知，KAT1是K⁺通道蛋白，通道蛋白的跨膜运输转运过程中不需要与被转运的离子结合。 【小问2详解】 水分子的跨膜运输存在两条途径：一是直接穿过磷脂双分子层的间隙，属于自由扩散，二是借助膜上的水通道蛋白完成跨膜，属于协助扩散；分析题意及题图，保卫细胞呼吸产生ATP ，保卫细胞膜上的H+-ATP酶泵出H+，使细胞膜超极化，激活K+通道蛋白KAT1，在细胞膜两侧电位差驱动下，KAT1运输K+进入保卫细胞，会导致 细胞内积累溶质、渗透压升高 ，进而促进细胞吸水、气孔张开， 当使用呼吸抑制剂后，保卫细胞的细胞呼吸被抑制，ATP合成量大幅减少，H⁺-ATP酶的主动运输过程受阻，泵出的H⁺减少，细胞膜电位差无法维持，K⁺经KAT1内流的过程也随之受阻，保卫细胞内的溶质浓度下降、细胞液渗透压降低，保卫细胞无法正常吸水甚至出现失水，最终气孔开度减小。 【小问3详解】 K⁺是气孔张开过程的关键溶质，增施钾肥可以提升保卫细胞外的K⁺浓度，促进K⁺内流，维持气孔正常开放，保障叶片CO₂交换、提升光合效率；夏季高温易导致植物缺水，适时灌溉可以维持土壤水分充足，避免保卫细胞渗透压失衡失水，保证气孔正常张开；适时遮阴可以降低叶片蒸腾速率，避免保卫细胞过度失水，防止气孔非正常关闭。 20. 河北承德等地的“农光互补”产业是光伏发电与农作物栽培相结合的新型农业模式，太阳能光伏板架设在农田上方，板下光照强度约为自然全光照的35%~40%，且以散射光为主（蓝紫光的比例高于直射光）。某光伏农业园的科研人员以作物甲、乙为材料，在适宜温度、充足CO2等外界条件下测定了两种作物叶片净光合速率随光照强度的变化（图1），并测定了叶片中光合色素的含量（表1）。回答下列问题： 作物 叶绿素a 叶绿素b 类胡萝卜素 甲 1.8 0.6 0.5 乙 1.6 1.1 0.4 注：叶绿素b在蓝紫光区捕获光能的能力高于叶绿素a。 表1 两种作物叶片中光合色素的含量（单位：mg·g-1鲜重） （1）据图1分析，光照强度超过12klx时继续增强光照，甲的净光合速率不再增加，此时限制其净光合速率继续升高的主要内部因素是__________________________________________________（写出1点）；光照强度为1klx时，甲叶肉细胞中产生ATP的场所是____________________。 （2）若板下光照强度约为2klx，据图1判断，适宜在板下种植的作物是__________，判断依据是____________________________________________________________。 （3）提取作物叶片中的光合色素时，需加入__________作为提取剂，加入碳酸钙的目的是________________________________________。据表1分析，作物乙可以通过____________________方式适应板下光照。 （4）正午时段，光伏板间隙漏光处光照强、温度高，板下作物气孔部分关闭，出现“光合午休”现象。与上午相比，“光合午休”时作物叶绿体中C3的含量______________、NADPH的含量______________。 （5）已知作物乙的呼吸速率为2 μmol CO2·m-2·h-1（昼夜不变）。若某日板下有效光照10h（期间光照强度为4klx，对应乙的净光合速率为8 μmol CO2·m-2·h-1，则该日作物乙一昼夜积累的有机物（以CO2量计）为______________μmol CO2·m-2。 【答案】（1） ①. 光合色素（叶绿素）的含量、相关酶的数量等 ②. 细胞质基质、线粒体、叶绿体（类囊体薄膜） （2） ①. 乙 ②. 光照强度为2klx时，乙的净光合速率高于甲 （3） ①. 无水乙醇 ②. 防止色素被破坏 ③. 提高叶绿素b含量 （4） ①. 减少（下降） ②. 增多（上升） （5）52 【解析】 【小问1详解】 依据题干信息，实验处于适宜温度、充足CO₂的外界条件，甲光照强度超过光饱和点（12klx）后，净光合速率不再增加，此时限制其净光合速率升高的主要内部因素有光合色素（叶绿素）的含量、相关酶的数量等；光照强度1klx时，甲的整株净光合速率为0，但叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用，因此产生ATP的场所有类囊体薄膜（光反应）、线粒体（有氧呼吸第二、三阶段）、细胞质基质（呼吸作用第一阶段）。 【小问2详解】 板下光照强度2klx属于弱光环境，从图1可知，该光照强度下乙的净光合速率大于0，可积累有机物，正常生长，而甲的净光合速率小于0，无法正常生长，因此乙更适合板下种植。 【小问3详解】 光合色素易溶于有机溶剂，常用无水乙醇作为提取剂；碳酸钙可中和细胞破碎后释放的有机酸，防止叶绿素被酸性物质破坏；结合表1和题干注释，乙的叶绿素b含量远高于甲，叶绿素b捕获蓝紫光能力更强，因此有利于板下在弱光下捕获光能，进行光合作用。 【小问4详解】 光合午休时气孔部分关闭，CO₂吸收量减少，CO₂固定生成C₃的速率下降，而短时间内C₃的还原仍在进行，因此C₃含量减少；C₃合成量减少，光反应产生的NADPH消耗速率减慢，因此NADPH在叶绿体内积累，含量上升。 【小问5详解】 一昼夜有机物积累量（以CO₂计）= 光照下净光合积累量 - 黑暗时段呼吸消耗量 = 10h×8 μmol·m⁻²·h⁻¹ - (24-10)h×2 μmol·m⁻²·h⁻¹ = 80 - 28=52μmol CO₂·m⁻²。 21. 玉米是我国重要的粮食作物，干旱胁迫是限制其产量的主要因素之一。研究表明，玉米2号染色体上的D基因编码一种抗旱蛋白，能有效提高玉米的耐旱性。研究人员在玉米群体中发现了两个D基因的自然突变基因D1和D2，已知D1突变不影响抗旱功能，D2突变会导致抗旱功能完全丧失，d基因编码的蛋白质无抗旱活性；当玉米植株同时含有D1和D2时，由于D1蛋白与D2蛋白形成无功能的二聚体，导致植株表现为不抗旱，而同时含有D和D2时，D蛋白不与D2蛋白聚合，植株表现为抗旱。回答下列问题： （1）D、D1、D2、d基因在遗传学上互为____________，它们最根本的区别是______________________________________________________________________。 （2）基因型为D1D2的植株自交后代中抗旱植株所占比例为____________；该玉米群体中抗旱植株的基因型共有____________种。 （3）育种研究员将一个D基因通过转基因技术导入基因型为D1D2植株的5号染色体上，获得基因型为D1D2D的植株甲，导入的D基因与D1、D2基因在遗传时遵循____________定律；植株甲自交（不考虑互换和突变），干旱胁迫处理自交后代，则抗旱子代中抗旱性状能稳定遗传的个体所占比例为____________。 （4）玉米籽粒颜色由2号染色体上的另一对等位基因Y/y控制，黄色（Y）对白色（y）为完全显性。纯合抗旱黄色玉米（DDYY）与纯合不抗旱白色玉米（ddyy）杂交，理论上所得F1自交后代的表型及比例为____________；若F1自交后代中出现了一定比例的抗旱白色玉米和不抗旱黄色玉米，则原因是________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 等位基因 ②. 碱基序列（脱氧核苷酸序列）不同 （2） ①. 1/4##25% ②. 6##六 （3） ①. 自由组合 ②. 7/13 （4） ①. 抗旱黄色∶不抗旱白色=3∶1 ②. F1在减数分裂过程中2号染色体上控制籽粒颜色和抗旱性状的基因随非姐妹染色单体交换而重组，产生了重组型配子Dy和dY 【解析】 【小问1详解】 D、D₁、D₂、d均是位于玉米2号染色体同一基因位点的不同变异形式，属于等位基因；等位基因的本质差异是基因内部的脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同。 【小问2详解】 基因型为D₁D₂的植株本身同时含D₁和D₂，表现为不抗旱；其自交时，遵循基因分离定律，子代基因型及比例为D₁D₁：D₁D₂：D₂D₂=1：2：1，根据题干信息可知，D₁突变不影响抗旱功能，因此D₁D₁抗旱；D₁D₂同时含两个突变基因表现为不抗旱，D₂D₂的抗旱功能完全丧失表现为不抗旱，因此抗旱植株仅占全部子代的1/4（25%）；分析题意，D基因编码一种抗旱蛋白，D1突变不影响抗旱功能，D2突变会导致抗旱功能完全丧失，d基因编码的蛋白质无抗旱活性，则该玉米群体中抗旱植株的基因型共有DD、DD₁、DD2、Dd、D₁D₁、D₁d共6种。  【小问3详解】 D₁、D₂基因位于2号染色体上，转入的新D基因被整合到5号染色体上，两部分基因位于非同源染色体上，因此遗传时遵循基因的自由组合定律；植株甲的基因型可以记为D₁D₂D（仅1个转入的D基因），减数分裂时，2号染色体上的D₁/D₂分离、5号染色体上的D/无D（记为O）分离，产生的配子类型及比例为：D₁D：D₁O：D₂D：D₂O=1：1：1：1，自交后代总共有16种组合，只要携带转入的D基因，即使同时存在D₂也表现为抗旱，仅不含D基因、同时为D₁D₂、D₂D₂的个体不抗旱，计算可得抗旱个体共占13份， 纯合的抗旱基因型分别为D₁D₁DD、D₁D₁OO（D₁D₁本身抗旱）、D₂D₂DD，共占7份，因此抗旱子代中稳定遗传个体占比为7/13。  【小问4详解】 D/d和Y/y原本都位于2号染色体上，属于连锁基因：纯合DDYY和ddyy杂交得到的F1基因型为DdYy，连锁状态为DY在一条2号染色体、dy在同源的另一条2号染色体上。若无互换，F1仅能产生DY和dy两种配子，自交后代基因型为DDYY：DdYy：ddyy=1：2：1，表型为抗旱黄色：不抗旱白色=3：1， 如果后代出现了抗旱白色（D_yy）和不抗旱黄色（ddY_）的重组类型，说明F1减数分裂时，2号同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，重组产生了Dy和dY的新型配子，受精后就出现了重组表型。 22. 家鸽的性别决定方式为ZW型，家鸽羽色是重要的品种特征。研究发现，家鸽羽色主要受三对等位基因控制：B/b和D/d两对基因共同控制色素的种类，而A/a控制色素能否合成，其机理如下图1所示，其中隐性基因均不能表达出具有相应功能的蛋白质。某鸽场为选育特定颜色的品系，进行了如下表1所示杂交实验。不考虑Z、W染色体的同源区段，回答下列问题： 组别 亲本杂交组合 F1表型及比例 甲 淡紫羽雌鸽×棕褐羽雄鸽 深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=1∶1∶1∶1 乙 淡紫羽雄鸽×棕褐羽雌鸽 深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=1∶1∶1∶1 丙 深灰羽雄鸽×白羽雌鸽 白羽∶深灰羽∶棕褐羽=2∶1∶1 表1 （1）表1中甲、乙两组实验叫作____________实验。若三对基因均独立遗传，且均位于常染色体上，则白羽个体的基因型有____________种。 （2）研究发现丙组F1中白羽个体均为雄鸽，深灰羽和棕褐羽个体均为雌鸽。若仅A/a基因位于____________染色体上，则丙组亲本深灰羽雄鸽的基因型为____________。 （3）欲进一步探究B/b、D/d两对基因是否位于性染色体上，可在上述甲、乙实验的基础上补充调查____________________________。若B/b、D/d两对基因均位于常染色体上，为确定B/b、D/d是否独立遗传，应选择甲组F1中的_______________（填表型）个体之间进行杂交，能说明B/b、D/d独立遗传的杂交结果为_______________________。 （4）该鸽场引进了分子检测技术，可对单一个体进行特定基因的PCR扩增与电泳分析（不同基因的扩增条带位置均不同）；另研究发现W染色体上存在一段Z染色体没有的特异性DNA序列M。若要在雏鸽时期（羽色、性别均不易分辨）准确筛选出丙组F1中纯合棕褐羽的雌鸽，应检测的基因或序列是________________________，符合要求的雏鸽检测结果为________________________。 【答案】（1） ①. 正反交 ②. 18 （2） ①. Z ②. BBDdZaZa或BbDdZaZa （3） ①. F1中各种羽色家鸽的性别 ②. 深灰羽和蓝灰羽（或深灰羽） ③. 子代深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=1∶1∶1：1（或子代深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=9∶3∶3∶1，结果与前一空对应） （4） ①. M、B/b、D/d ②. M序列扩增呈阳性，且电泳后只在B基因、d基因所在位置出现条带 【解析】 【小问1详解】 根据题干信息，白羽：A_ _ _，深灰羽：aaB_D_，棕褐羽：aaB_dd，淡紫羽：aabbD_，蓝灰羽：aabbdd。甲组和乙组的亲本性状组合完全相反，父本母本的表型互换，属于正反交实验。白羽个体的基因型为A_，三对基因在常染色体上且独立遗传时，A_的组合共2种（AA、Aa），B/b和D/d各有3种基因型，总基因型数为2×3×3=18种。 【小问2详解】 丙组亲本深灰羽雄aaB_D_，白羽雌A_ ，子代白羽A_全为雄鸽，有色羽aa-全为雌鸽，性状与性别完全关联，且家鸽为ZW型性别决定，说明控制色素能否合成的A/a位于Z染色体上。F1出现棕褐羽雌性（B_ddZaW），说明亲本深灰羽雄D/d基因型为Dd，结合A/a位于Z染色体，最终亲本深灰羽雄基因型为BBDdZaZa或BbDdZaZa。 【小问3详解】 若B/b、D/d位于性染色体上，正反交的F1不同羽色的性别比例会出现显著差异；若两对基因都在常染色体上，不同羽色的雌雄比例均为1:1，因此通过统计F1中各种羽色家鸽的性别即可判断基因位置。甲组亲本为淡紫羽（aabbD_）×棕褐羽（aaB_dd），F1深灰羽基因型为aaBbDd，蓝灰羽为aabbdd，为确定B/b、D/d是否独立遗传，可选择深灰羽×蓝灰羽，若符合自由组合定律，子代深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=1∶1∶1：1；也可选深灰羽×深灰羽，子代深灰羽∶淡紫羽∶棕褐羽∶蓝灰羽=9∶3∶3∶1，说明B/b、D/d独立遗传。 【小问4详解】 若要筛选丙组F1中纯合棕褐羽雌性个体，W染色体上有序列M，应检测的基因或序列是M、B/b、D/d，若M序列扩增呈阳性，且电泳后只在B基因、d基因所在位置出现条带，说明待测个体为纯合棕褐羽雌性（aaBBddZW）。 23. 为了提高马铃薯的耐寒性，我国科研人员欲将一个与抗寒性密切相关的S基因通过基因工程导入马铃薯，培育抗寒新品种。如图表示质粒载体和S基因的部分结构示意图，下表表示相关限制酶的识别序列及切割位点。回答下列问题： 限制酶 BglⅡ BamHI XbaI NheI 识别序列及切割位点 5′-A↓GATCT-3′ 3′-TCTAG↑A-5′ 5′-G↓GATCC-3′ 3′-CCTAG↑G-5′ 5′-T↓CTAGA-3′ 3′-AGATC↑T-5′ 5′-G↓CTAGC-3′ 3′-CGATC↑G-5′ （1）利用PCR技术扩增S基因时，需要加入4种原料，写出其中的2种：__________________，应选择的引物组合是__________________。为使S基因正确插入Ti质粒，需用限制酶______________________处理质粒，扩增S基因时，在所选上游引物的5′端添加限制酶__________________的碱基序列。 （2）将重组质粒导入马铃薯细胞，常采用____________法，为筛选成功导入S基因的植物细胞，应在培养基中添加____________，理由是________________________________________________。 （3）将成功导入S基因的马铃薯细胞培育成完整植株后，需在分子水平和个体水平两个层面进行检测与鉴定，其中分子水平上，可利用__________________技术检测马铃薯的染色体DNA上是否插入了S基因以及______________________，个体水平上鉴定抗寒马铃薯的方法为_____________________________________。 【答案】（1） ①. 腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸（任写2种即可） ②. F1和R2 ③. BglⅡ和NheI ④. BamHⅠ （2） ①. 农杆菌转化 ②. 潮霉素 ③. 潮霉素抗性基因与S基因均在T-DNA中，会随T-DNA一同转移并整合到受体细胞DNA中 （3） ①. PCR ②. S基因是否转录出mRNA ③. 将转基因马铃薯与非转基因马铃薯在相同低温条件下种植，观察并比较二者的生长状况 【解析】 【小问1详解】  PCR的原理是体外DNA复制，合成DNA子链的原料是4种脱氧核糖核苷酸，包括腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸；PCR的子链延伸方向是从引物的3'端向5'端的反方向（即新链沿5'→3'方向合成），且扩增方向要和S基因的转录方向匹配， 题图中S基因的转录方向向右，上游引物需要结合在S基因的左侧模板链、向右延伸，下游引物结合在S基因的右侧互补链、向左延伸，因此只能选择引物F1​和R2​；观察Ti质粒的T-DNA区域：插入位点位于左侧35S启动子下游，可用的酶切位点是BglⅡ和NheⅠ；如果用BamHⅠ切割，会直接破坏右侧的潮霉素抗性基因，同时无法保证目的基因插入后受启动子驱动，因此选择BglⅡ和NheI处理质粒；观察表格的酶切黏性末端特点：BglⅡ切割后产生的黏性末端是5'-GATC-3'，BamHⅠ切割后也能产生完全相同的5'-GATC-3'黏性末端，二者是同尾酶。为了让S基因两端产生和质粒酶切后匹配的黏性末端，同时保证S基因插入方向和启动子转录方向一致，需要在扩增S基因的上游引物5'端添加BamHⅠ的识别碱基序列，酶切后产生的黏性末端可以和BglⅡ切割质粒产生的黏性末端互补配对，最终实现定向连接。 【小问2详解】 马铃薯是双子叶植物，农杆菌可以天然侵染双子叶植物的受伤组织，将T-DNA转移整合到植物基因组中，因此常采用农杆菌转化法；据图可知，Ti质粒的T-DNA区域同时包含潮霉素抗性基因和S基因，二者会随T-DNA一同转移、整合到马铃薯受体细胞的染色体DNA上，只有成功导入了含S基因的重组质粒的细胞，才能在添加潮霉素的培养基上存活，未成功转化的细胞会被潮霉素杀死，从而完成阳性细胞筛选。 【小问3详解】 分子水平检测目的基因是否插入受体染色体基因组，采用PCR技术，可以特异性扩增出S基因的片段，验证插入结果； 除了验证目的基因插入基因组，还需要检测S基因是否转录出mRNA（即目的基因的转录情况），后续还可进一步检测目的基因是否翻译出对应蛋白质，完成表达的分子验证；个体水平需要直接验证转基因植株的耐寒表型：将生长状态一致的转基因马铃薯和非转基因野生型马铃薯置于相同的低温环境中种植，其他培养条件完全相同，观察并对比两组植株的生长状态、受冻损伤情况，判断转基因植株的抗寒能力是否提升。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $