精品解析：重庆市江津中学校2026-2027学年高三上学期第一阶段质量检测生物试题

2026-2027学年上期第一阶段质量检测 高三生物学试卷 注意事项： 1．本试题满分100分，考试用时75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 用核酸分子特异性染料处理洋葱鳞片叶内表皮细胞，细胞内没有被标记的细胞器是（　　） A. 中心体 B. 核糖体 C. 液泡 D. 溶酶体 2. 细胞学说被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一，它标志着生物学研究进入了细胞水平。下列关于细胞学说及其相关观点的叙述，正确的是（ ） A. 眼虫是一种单细胞真核生物，一个眼虫就是一个完整的生命体 B. 耐格里总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，对细胞学说进行了补充 C. 细胞学说揭示了动植物的统一性和多样性，从而阐明了生物界的统一性与多样性 D. 施莱登和施旺建立细胞学说使用了完全归纳法 3. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物，营寄生生活，其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是（ ） A. 螺原体属于原核生物，因没有染色体，能通过无丝分裂快速繁殖 B. 螺原体内核糖体的形成与核仁无关，只能利用宿主细胞中的成分合成蛋白质 C. 螺原体没有线粒体，但细胞内含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸 D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体 4. 武当道茶富含镁、锌、锰等多种矿物质。在采摘后需将新鲜茶叶加热快炒，再进行揉捻、干燥。下列有关说法错误的是（ ） A. 茶叶经高温炒制过程的初期，丧失的主要是自由水 B. 锌、锰等为人体所需的微量元素，能够调节人体生命活动 C. 新鲜茶叶细胞中的元素主要以离子的形式存在 D. 揉捻可破坏茶叶细胞的生物膜，释放细胞液中的风味物质 5. 某蛋白质（非环肽）由60个氨基酸构成，有关信息如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 该蛋白质由4条肽链构成 B. 该蛋白质的R基含有4个游离氨基 C. 该蛋白质彻底水解至少消耗55个水分子 D. 该蛋白质至少含67个氮原子 6. 下图为真核细胞中蛋白质分选转运的部分过程，其中数字表示细胞结构或细胞器。下列叙述正确的是（ ） A. ①完成肽链合成后，内质网定向信号序列引导其转移到②中 B. ③参与溶酶体的形成 C. ④中的酶可催化葡萄糖分解为丙酮酸 D. ⑤中的蛋白质都来自图中过程 7. 相分离是指生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程，这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态，与周围基质形成界限。例如，核仁就是一种高度依赖相关蛋白的相分离，从而形成具有内部层次结构的液滴。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 通过相分离形成的结构并不稳定，在细胞内可发生可逆性的动态变化 B. 核孔相当于一种具有选择性的水凝胶状屏障 C. 核仁与核糖体的形成有关，代谢越旺盛的真核细胞，核仁体积越大 D. 乳酸菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器的形成可能与相分离有关 8. 迁移体是由我国科学家发现的一种细胞器，受损线粒体可通过进入迁移体（一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为研究K基因在该过程中的作用，用绿色、红色荧光分别标记迁移体和线粒体，检测不同处理下迁移体中的红色荧光相对值，操作及结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 线粒体中进行的代谢反应会生成大量的ATP，可用于细胞内多种吸能反应 B. K基因或其表达产物的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中 C. 若红绿荧光均存在于迁移体中，可初步支持“线粒体胞吐” D. 磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本支架 9. 某二倍体动物初级精母细胞中大概有16%的细胞发生了图1所示过程，该个体产生的精细胞中具有图2所示染色体组成的精细胞的比例为（ ） A. 46% B. 16% C. 4% D. 42% 10. 铜死亡是细胞内铜超载导致且受调控的程序性细胞死亡，其机制过程发生在图示结构甲中。下列叙述错误的是（ ） 注：FDX1为铁氧还蛋白1，可将Cu2+还原成Cu+；DLAT为二氢硫辛酰胺乙酰转移酶，脂酰化后可催化丙酮酸转化为乙酰辅酶A；LIAS为硫辛酰合成酶，可催化DLAT脂酰化。 A. FDX1将Cu2+还原为Cu+，增强毒性，促进铜死亡 B. DLAT被LIAS脂酰化后参与丙酮酸代谢，其异常聚集导致代谢紊乱 C. 在高浓度铜的诱导下，人体的成熟红细胞较肝细胞更容易发生铜死亡 D. 蛋白质毒性应激反应由Fe-S簇蛋白不稳定和DLAT聚集共同引发 11. 某兴趣小组发现樱桃受机械损伤后会加速腐烂，推测这一现象与损伤导致的樱桃有氧呼吸速率增大有关。樱桃的细胞呼吸如图1所示，其中①~④表示相关过程，A~E表示物质。为验证该假设，设计了图2的实验装置，并对比了未受损伤与机械损伤的樱桃在有氧环境下的呼吸速率。下列选项正确的是（ ） A. 图1中，物质B代表CO2，其中的氧元素均来源于葡萄糖 B. 图1中的①②③④都可以为ATP的合成提供能量 C. 与放入损伤的樱桃相比，若在图2装置中放入完整未损伤的樱桃，有色液滴向左移动会更慢 D. 图2应设置对照组，在容器中放入与实验组等量的消毒的无活力的樱桃和等量的清水 12. 1946年，卡尔文团队在光照下将14CO2通入小球藻培养液中，经不同时间后将培养液迅速倒入热酒精中，用层析法和放射自显影技术进行产物的分离和鉴定，结果如下图。下列分析错误的是（　　） A. 热酒精的作用是迅速杀死细胞，终止反应 B. 图中Y位置上的产物可能是RuBP(C₅) C. 突然停止光照，短时间内3-磷酸甘油酸含量增加 D. 同一位置、不同时间的黑斑面积可反映某种产物相对含量 13. 在做绿叶中色素的提取和分离实验时，甲、乙、丙、丁四名同学使用相关试剂的情况如下表所示（“+”表示正常使用，“++”表示使用过量，“-”表示未使用），其余操作均正常。他们所得的实验结果依次为（ ） 相关试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 + ++ - + 水 - - + - 碳酸钙 - + + + 二氧化硅 + + + - A. ①③②③ B. ①④③② C. ③③①② D. ③④②③ 14. 生物科学史蕴含科学研究的思路和方法。下列科学史实验与结论相符的是（ ） 科学家 实验 结论 A 鲁宾和卡门 用分别标记和，观察氧气的放射性 证明了生成的氧气来源于 B 萨姆纳 用丙酮作溶剂，从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶，并证明脲酶的本质是蛋白质 证明了大多数酶是蛋白质，少数是RNA C 恩格尔曼 将载有水绵和需氧细菌的临时装片置于无空气的小室内，黑暗中用极细光束照射水绵 证明了光合作用产生有机物，且场所是叶绿体 D 毕希纳 将酵母细胞研磨、过滤获得提取液，与葡萄糖混合后产生气泡 证明了引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，而非酵母细胞本身 A. A B. B C. C D. D 15. PLM法是测定细胞周期的经典方法，其原理及过程如下：TdR可抑制DNA复制，使处于S期的细胞受到抑制，其他时期的细胞不受影响，洗去TdR后，S期细胞继续分裂。用3H−TdR（胸腺嘧啶脱氧核苷）短期体外培养细胞，使S期的全部细胞被3H标记，然后将3H−TdR洗脱，置换新鲜培养液并继续培养。随后，每隔一段时间定期取样并检测放射性，计算M期标记细胞数占M期细胞总数的比例（PLM），可确定细胞周期各时期的时长。下表为实验过程中记录的一些时间数据。下列叙述错误的是（ ） 时间点 实验现象 t0时 置换新鲜培养液并开始培养 t1（t1=t0+3 h）时 M期开始出现被标记的细胞 t2（t2=t1+2 h）时 PLM值刚达到100% t3（t3=t2+4 h）时 PLM值开始减小 t4（t4=t3+9 h）时 M期再次开始出现被标记的细胞 注：分裂间期包含G1、S、G2三个时期，其中S期完成DNA复制，G1期和G2期完成相关蛋白质的合成，为后续阶段做准备，分裂期用M表示 A. 若培养液中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸，其会在G1和G2期被大量利用 B. G1期合成的相关蛋白可能有解旋酶，G2期合成的相关蛋白可能与纺锤体形成相关 C. 从更换培养液开始，到被标记的M期细胞开始出现时，所经历的时间为G2期时长 D. 由表可知，该细胞的细胞周期总时长为18 h，其中M期时长为2 h，S期时长为6 h 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 盐胁迫下，植物部分根细胞会发生质壁分离，同时Na+大量进入根细胞，抑制酶的活性，对细胞产生毒害。图1为根的结构示意图，图2为耐盐植物细胞在盐胁迫下调控过程示意图。请回答下列问题： （1）图1中能明显发生质壁分离的细胞主要分布于成熟区，该部位细胞中的____________相当于一层半透膜，在一定相同浓度蔗糖溶液的处理下，不同的根尖细胞发生质壁分离的程度不同，推测出现这一现象最可能的原因是____________________________________。 （2）图2细胞中的SOS2（一种激酶）激活____________，将细胞质基质中的Na+运出细胞和转运至液泡中以减轻盐毒害。该过程Na+跨膜转运的方式为____________，理由是________________________________________________________________________。 （3）植物细胞成熟过程中，F蛋白调控多泡体（MVB）融合成大液泡。最新研究发现，盐胁迫下，拟南芥根尖伸长区表现为液泡碎片化，即液泡数量多而单个液泡体积小。对此提出三种假说：①原有大液泡缢裂为很多MVB；②MVB融合形成大液泡过程受阻；③细胞膜胞吞过程增强，形成很多MVB。以下实验结果支持假说②的有____________（填字母）。 a．Na+内流进入细胞质基质，引发F蛋白降解 b．盐胁迫下部分MVB膜上有来自细胞膜的Na+/H+共转运载体 c．阻断F蛋白降解，盐胁迫下未出现液泡碎片化现象 17. 江津是“中国柑橘之乡”。柑橘在采摘、贮运和果汁加工过程中，果肉、果汁常发生褐变，主要与多酚氧化酶（PPO）有关；PPO能催化细胞内多酚类物质氧化为醌类物质，醌类物质进一步聚合形成褐色物质。某研究小组从江津锦橙果肉中提取PPO，先测定不同温度、不同pH下PPO的相对活性（图1、图2），又在最适条件下（35℃、pH6.0）测定不同多酚底物浓度下PPO催化反应的速率，并比较加入1.0mmol/LCu2+前后的结果（图3）。根据相关信息回答下列问题： （1）PPO的化学本质是蛋白质，在细胞内合成场所是____________；鉴定其化学本质可选用____________试剂。 （2）几江街道某果汁厂为保证柑橘果汁色泽良好，同时提高果汁出汁率，设计如下工艺：先将柑橘汁于60℃短时处理，冷却至40℃后再加入果胶酶。结合图1分析该工艺的合理性原因____________________________________；结合图1和图2，从影响酶活性的角度出发，为柑橘加工防褐变提出两条措施：________________________________________________________________。 （3）据图3回答：对照组中，底物浓度较低时反应速率随底物浓度增大而近似线性增大，底物浓度较高时速率趋于稳定，此时限制因素是________________________；与对照组相比，含Cu2+组提高底物浓度后，其最大速率仍明显低于对照组。据此判断，Cu2+对PPO的抑制____________（填“是”或“否”）属于“与底物竞争结合位点”的类型。有同学建议用含Cu2+的溶液处理柑橘汁以彻底防止褐变，请从食品安全角度评价该建议并说明理由：______________________________________________________。 18. 光抑制是光合作用中普遍存在的现象。当光能过量时，光系统II（PSII）中电子（）过度积累会产生活性氧（ROS），破坏PSII的结构与功能，导致光合速率下降。研究发现，低氧条件下叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子可流向生成氢气（H2）的代谢途径（图甲）。科研人员进一步采用“非基因方式电子引流”策略，利用人工电子梭（一种可逆的氧化还原媒介物）——铁氰化钾接收多余电子，有效缓解了光抑制（图乙）。 回答下列问题： （1）由图甲可知，PSⅡ上水的光解所产生的O2至少需穿过层磷脂分子才能被相邻细胞最终利用；正常光合作用过程中，经PSⅠ传递、由Fd和Fp介导的高能电子最终用于将__________还原为____________，从而为暗反应（卡尔文循环）提供还原剂。 （2）低氧条件下氢化酶活性提高，若电子大量流向氢化酶而导致NADPH生成减少，则短时间内叶绿体基质中C5的含量将________（填“增加”“减少”或“基本不变”）。结合图甲和图乙分析，铁氰化钾能有效缓解光抑制的作用机制是_________________________。 （3）低氧条件下，植物根细胞有氧呼吸减弱、无氧呼吸增强。一般情况下，植物根细胞无氧呼吸（以葡萄糖为底物）的产物是__________；与有氧呼吸相比，无氧呼吸释放能量较少，其原因是____________________________。 （4）植物在生长过程中，光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量，原因是____________________________________________________________。 19. 某常见蟋蟀的性别决定方式为XO型，雄性（XO，2n=21）、雌性（XX，2n=22） （1）图1为显微镜下观察到的精巢中部分细胞减数分裂图像，其中1、2是初级精母细胞，3、4是次级精母细胞。细胞1中含有的四分体数目为________；细胞2中，四分体中的______________________之间经常发生缠绕并交换相应的片段；细胞4中同源染色体对数为________。 （2）某兴趣小组进一步测定了蟋蟀精原细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的同源染色体对数、染色体和核DNA分子数目，结果如图2、图3所示，a～g表示相关细胞： ①图3中g细胞所处的分裂时期位于图2中的________（用图中字母作答）阶段。在细胞分裂过程中，图2中BC段变化的原因是________________________。 ②图3中一定存在同源染色体的细胞有________________（用图中字母作答）。 （3）雌性蟋蟀体内初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。为了探索具体的机理，该兴趣小组收集了小鼠的初级卵母细胞，在诱导恢复分裂后，用两种特异性药物（药物H和药物F）进行了实验，结果如下图4所示。根据上述结果推测，药物H的影响是________（选填“促进”或“抑制”）初级卵母细胞完成减数分裂；从对缢缩环的影响角度分析，药物F对减数第一次分裂的影响可能是________（选填“促进”或“抑制”）缢缩环的形成。 20. 生长激素可用于治疗垂体性侏儒症，但人体内含量微少，提取困难。利用大肠杆菌通过基因工程生产人生长激素的过程如图所示。回答下列问题： （1）目的基因的筛选与获取：过程③可以利用PCR技术大量扩增目的基因，原理是________________，该反应需要在一定的缓冲液中进行，需要DNA模板、4种脱氧核苷酸、2种引物和_______________，其中引物的作用是________________________________________。 （2）基因表达载体的构建：为了使基因A在质粒中正确连接，需要在基因A的两端分别添加限制酶的酶切位点，需在基因A的左、右两侧分别添加________________（填限制酶名称）的识别序列，在此过程中还需要使用________________将目的基因与质粒连接起来。 （3）将目的基因导入受体细胞：步骤⑤在导入前，一般先用________________处理大肠杆菌，使之处于感受态。 （4）目的基因的检测与鉴定：若要利用山羊膀胱生物反应器生产人生长激素，应该把基因A与________________________________等调控元件重组在一起。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年上期第一阶段质量检测 高三生物学试卷 注意事项： 1．本试题满分100分，考试用时75分钟。 2．考生作答时，请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上答题无效。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45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. 用核酸分子特异性染料处理洋葱鳞片叶内表皮细胞，细胞内没有被标记的细胞器是（　　） A. 中心体 B. 核糖体 C. 液泡 D. 溶酶体 【答案】C 【解析】 【详解】A、中心体仅分布在动物细胞和低等植物细胞中，洋葱属于高等植物，其鳞片叶内表皮细胞不存在中心体，A不符合题意； B、核糖体由rRNA和蛋白质组成，rRNA属于核酸，可被核酸特异性染料标记，B不符合题意； C、液泡是洋葱鳞片叶内表皮细胞含有的细胞器，内部的细胞液包含糖类、无机盐、蛋白质等物质，不含核酸，因此不会被核酸染料标记，C符合题意； D、溶酶体主要分布在动物细胞中，高中阶段认为高等植物细胞不含有溶酶体，不属于该细胞内的细胞器，D不符合题意。 2. 细胞学说被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一，它标志着生物学研究进入了细胞水平。下列关于细胞学说及其相关观点的叙述，正确的是（ ） A. 眼虫是一种单细胞真核生物，一个眼虫就是一个完整的生命体 B. 耐格里总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，对细胞学说进行了补充 C. 细胞学说揭示了动植物的统一性和多样性，从而阐明了生物界的统一性与多样性 D. 施莱登和施旺建立细胞学说使用了完全归纳法 【答案】A 【解析】 【详解】A、眼虫是单细胞真核生物，单个细胞即可完成全部生命活动，因此一个眼虫就是一个完整的生命体，A正确； B、“细胞通过分裂产生新细胞”是魏尔肖总结提出的，对细胞学说进行了补充，B错误； C、细胞学说揭示了动植物的统一性，阐明了生物界的统一性，并没有揭示动植物和生物界的多样性，C错误； D、施莱登和施旺仅观察了部分动植物的细胞结构就总结出细胞学说的相关结论，使用的是不完全归纳法，D错误。 3. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物，营寄生生活，其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是（ ） A. 螺原体属于原核生物，因没有染色体，能通过无丝分裂快速繁殖 B. 螺原体内核糖体的形成与核仁无关，只能利用宿主细胞中的成分合成蛋白质 C. 螺原体没有线粒体，但细胞内含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸 D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体 【答案】C 【解析】 【详解】A、无丝分裂是真核生物特有的细胞分裂方式，螺原体属于原核生物，通过二分裂的方式进行繁殖，A错误； B、螺原体是原核生物，细胞内核糖体的形成与核仁无关，可利用自身核糖体完成蛋白质的合成，并非只能利用宿主细胞的成分合成蛋白质，B错误； C、螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物，是原核生物，没有线粒体，其细胞内含有与有氧呼吸有关的酶，能够进行有氧呼吸，C正确； D、螺原体属于支原体类微生物，支原体没有细胞壁结构，青霉素通过抑制肽聚糖合成来破坏细胞壁，因此无法杀死螺原体，D错误。 4. 武当道茶富含镁、锌、锰等多种矿物质。在采摘后需将新鲜茶叶加热快炒，再进行揉捻、干燥。下列有关说法错误的是（ ） A. 茶叶经高温炒制过程的初期，丧失的主要是自由水 B. 锌、锰等为人体所需的微量元素，能够调节人体生命活动 C. 新鲜茶叶细胞中的元素主要以离子的形式存在 D. 揉捻可破坏茶叶细胞的生物膜，释放细胞液中的风味物质 【答案】C 【解析】 【详解】A、自由水流动性强、易蒸发，结合水与细胞内其他物质结合不易散失，高温炒制初期，茶叶丧失的主要是自由水，A正确； B、锌和锰属于人体所需的微量元素，可参与组成功能化合物、调节人体生命活动，B正确； C、细胞中的元素大多以化合物的形式存在，无机盐主要以离子形式存在，C错误； D、揉捻可破坏茶叶细胞的细胞膜、液泡膜等生物膜结构，使液泡的细胞液中风味物质释放出来，D正确。 5. 某蛋白质（非环肽）由60个氨基酸构成，有关信息如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 该蛋白质由4条肽链构成 B. 该蛋白质的R基含有4个游离氨基 C. 该蛋白质彻底水解至少消耗55个水分子 D. 该蛋白质至少含67个氮原子 【答案】D 【解析】 【详解】AB、题图显示该蛋白质总共有9个羧基，其中6个位于R基上，所以其余3个各位于肽链一端，因此该蛋白质由3条肽链构成，每条肽链的另一端是氨基，而已知该蛋白质共存在10个氨基，因此位于R基上的氨基数为7，AB错误； C、该蛋白质（非环状）共60个氨基酸，由3条肽链构成，所以整个蛋白质中的肽键数为60－3＝57个，所以其彻底水解时至少需要消耗57个水分子，C错误； D、该蛋白质存在60个氨基酸（每个氨基酸都有1个氮原子），R基上共存在7个氨基，所以氮原子数至少为60＋7＝67个，D正确。 6. 下图为真核细胞中蛋白质分选转运的部分过程，其中数字表示细胞结构或细胞器。下列叙述正确的是（ ） A. ①完成肽链合成后，内质网定向信号序列引导其转移到②中 B. ③参与溶酶体的形成 C. ④中的酶可催化葡萄糖分解为丙酮酸 D. ⑤中的蛋白质都来自图中过程 【答案】B 【解析】 【详解】A、题图中①是核糖体，②是内质网，附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白时，先合成一段内质网定向信号序列，随即引导核糖体结合到内质网，边合成肽链边将肽链转移到内质网中，然后才能完成肽链的合成，并非完成整条肽链合成后才转移，A错误； B、题图中③是高尔基体，溶酶体由高尔基体出芽形成，其内部的水解酶需要经过高尔基体加工，B正确； C、题图中④是线粒体，葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞呼吸第一阶段，反应场所为细胞质基质，线粒体中不存在催化该过程的酶，C错误； D、题图中⑤是叶绿体，叶绿体自身含有核糖体，可合成部分自身所需的蛋白质，所以并非所有蛋白质都来自题图中的转运过程，D错误。 7. 相分离是指生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程，这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态，与周围基质形成界限。例如，核仁就是一种高度依赖相关蛋白的相分离，从而形成具有内部层次结构的液滴。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 通过相分离形成的结构并不稳定，在细胞内可发生可逆性的动态变化 B. 核孔相当于一种具有选择性的水凝胶状屏障 C. 核仁与核糖体的形成有关，代谢越旺盛的真核细胞，核仁体积越大 D. 乳酸菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器的形成可能与相分离有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、相分离依靠生物大分子的弱相互作用形成液态或胶态凝聚体，结构不稳定，可随细胞生理状态发生可逆性动态变化，比如细胞分裂期核仁会解体，分裂结束后重建，A正确； B、核孔具有选择透过性，可选择性控制核质之间的物质交换，其功能和结构特性符合选择性水凝胶状屏障的特点，B正确； C、真核细胞的核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关，代谢旺盛的细胞需要合成更多蛋白质，所需核糖体数量更多，因此核仁体积更大，C正确； D、乳酸菌是原核生物，细胞内仅含有核糖体这一种无膜细胞器，不存在中心体，D错误。 8. 迁移体是由我国科学家发现的一种细胞器，受损线粒体可通过进入迁移体（一种囊泡结构）而被释放到细胞外，即“线粒体胞吐”。为研究K基因在该过程中的作用，用绿色、红色荧光分别标记迁移体和线粒体，检测不同处理下迁移体中的红色荧光相对值，操作及结果如图。下列叙述不正确的是（ ） A. 线粒体中进行的代谢反应会生成大量的ATP，可用于细胞内多种吸能反应 B. K基因或其表达产物的作用可能是抑制需要胞吐的线粒体进入迁移体中 C. 若红绿荧光均存在于迁移体中，可初步支持“线粒体胞吐” D. 磷脂双分子层构成了迁移体膜的基本支架 【答案】B 【解析】 【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二、三阶段在线粒体内进行，可产生大量ATP，ATP是细胞的直接能源物质，可用于细胞内多种吸能反应，A正确； B、对比实验结果：未敲除K基因且用药物C处理组的迁移体红色荧光相对值远高于敲除K基因且用药物C处理组，说明K基因或其表达产物可促进受损线粒体进入迁移体，并非抑制该过程，B错误； C、绿色荧光标记迁移体、红色荧光标记线粒体，若迁移体中同时存在两种荧光，说明线粒体位于迁移体中，可初步支持“线粒体胞吐”的过程，C正确； D、迁移体是囊泡结构，其膜属于生物膜，磷脂双分子层是生物膜的基本支架，D正确。 9. 某二倍体动物初级精母细胞中大概有16%的细胞发生了图1所示过程，该个体产生的精细胞中具有图2所示染色体组成的精细胞的比例为（ ） A. 46% B. 16% C. 4% D. 42% 【答案】A 【解析】 【详解】ABCD、1个发生互换的初级精母细胞经减数分裂形成4个精细胞，其中图2所示的重组类型精细胞占1/4，已知初级精母细胞中大概有16%的细胞发生了互换，因此图2所示染色体组成的精细胞的比例为16%×1/4=4%；还有1-16%=84%的初级精母细胞没有发生交换，产生1/2×84%=42%图2所示染色体组成的精细胞。综合以上分析，该个体产生的精细胞中具有图2所示染色体组成的精细胞的比例为4%+42%=46%，A正确、BCD错误。 10. 铜死亡是细胞内铜超载导致且受调控的程序性细胞死亡，其机制过程发生在图示结构甲中。下列叙述错误的是（ ） 注：FDX1为铁氧还蛋白1，可将Cu2+还原成Cu+；DLAT为二氢硫辛酰胺乙酰转移酶，脂酰化后可催化丙酮酸转化为乙酰辅酶A；LIAS为硫辛酰合成酶，可催化DLAT脂酰化。 A. FDX1将Cu2+还原为Cu+，增强毒性，促进铜死亡 B. DLAT被LIAS脂酰化后参与丙酮酸代谢，其异常聚集导致代谢紊乱 C. 在高浓度铜的诱导下，人体的成熟红细胞较肝细胞更容易发生铜死亡 D. 蛋白质毒性应激反应由Fe-S簇蛋白不稳定和DLAT聚集共同引发 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图可知，FDX1能把Cu2+还原为Cu+，而Cu+会引发后续一系列反应，包括使Fe-S簇蛋白不稳定、引发蛋白质毒性应激等，最终导致铜死亡，说明Cu+的毒性更强，A正确； B、根据图和注文信息，LIAS可催化DLAT脂酰化，脂酰化后的DLAT会参与丙酮酸代谢，而当Cu+引发蛋白质聚集后，DLAT的正常功能受到影响，异常聚集会导致丙酮酸代谢紊乱，B正确； C、人体成熟红细胞无线粒体，铜死亡主要与线粒体内Cu+导致的Fe-S簇蛋白不稳定及DLAT聚集有关，肝细胞含有线粒体，因此在高浓度铜的诱导下肝细胞更容易发生铜死亡，C错误； D、由题图可知，Fe-S簇蛋白不稳定和DLAT聚集共同引发蛋白质毒性应激反应，最终导致铜死亡，D正确。 11. 某兴趣小组发现樱桃受机械损伤后会加速腐烂，推测这一现象与损伤导致的樱桃有氧呼吸速率增大有关。樱桃的细胞呼吸如图1所示，其中①~④表示相关过程，A~E表示物质。为验证该假设，设计了图2的实验装置，并对比了未受损伤与机械损伤的樱桃在有氧环境下的呼吸速率。下列选项正确的是（ ） A. 图1中，物质B代表CO2，其中的氧元素均来源于葡萄糖 B. 图1中的①②③④都可以为ATP的合成提供能量 C. 与放入损伤的樱桃相比，若在图2装置中放入完整未损伤的樱桃，有色液滴向左移动会更慢 D. 图2应设置对照组，在容器中放入与实验组等量的消毒的无活力的樱桃和等量的清水 【答案】C 【解析】 【详解】A、物质B为CO₂，有氧呼吸第二阶段生成CO₂时，氧元素来自葡萄糖和参与反应的水，A错误； B、图1对应呼吸过程：①为呼吸作用第一阶段，②为无氧呼吸第二阶段，③为有氧呼吸第二阶段，④为有氧呼吸第三阶段，其中①③④可以为ATP的合成提供能量，但②是无氧呼吸第二阶段，该过程不释放能量，无法为ATP的合成提供能量，B错误； C、图2中20%NaOH溶液会吸收容器内的CO₂，有色液滴左移的距离代表有氧呼吸的O₂消耗量；题干表明机械损伤会使樱桃有氧呼吸速率增大，因此未损伤的樱桃有氧呼吸速率更低，O₂消耗更少，有色液滴左移更慢，C正确； D、对照组的作用是排除温度、气压等无关变量对液滴移动的干扰，应保持与实验组单一变量，需放入等量消毒的无活力樱桃和等量20%NaOH溶液，而非清水，D错误。 12. 1946年，卡尔文团队在光照下将14CO2通入小球藻培养液中，经不同时间后将培养液迅速倒入热酒精中，用层析法和放射自显影技术进行产物的分离和鉴定，结果如下图。下列分析错误的是（　　） A. 热酒精的作用是迅速杀死细胞，终止反应 B. 图中Y位置上的产物可能是RuBP(C₅) C. 突然停止光照，短时间内3-磷酸甘油酸含量增加 D. 同一位置、不同时间的黑斑面积可反映某种产物相对含量 【答案】B 【解析】 【详解】A、热酒精的作用是迅速杀死细胞、使酶失活，从而立刻终止暗反应，让碳反应停留在通入14CO2后的特定时间点，保证我们检测到的是对应时间点的中间产物，A正确； B、0.5s时，只有一个明显的斑点，说明此时只有一种主要产物，即14CO2固定的第一个产物(C3)。随着时间延长(5s、30s)，斑点数量增多，说明产物不断转化，生成了更多种类的有机物。第一个出现的斑点就是最早被标记的产物，对应0.5s的图谱。观察三张图，最早出现的斑点在后续时间的图谱中位置是一致的，也就是Y位置，说明Y是第一个被标记的产物——3-磷酸甘油酸(C3)，B错误； C、突然停止光照后，ATP和NADPH减少，直接减慢C3还原过程，3-磷酸甘油酸(C3)短时间内增加，C正确； D、放射自显影图谱中位置代表产物的种类(不同物质的电泳迁移率不同，位置不同)。黑斑大小/亮度代表产物中14C的含量，也就是该产物的相对含量/生成量，D正确。 13. 在做绿叶中色素的提取和分离实验时，甲、乙、丙、丁四名同学使用相关试剂的情况如下表所示（“+”表示正常使用，“++”表示使用过量，“-”表示未使用），其余操作均正常。他们所得的实验结果依次为（ ） 相关试剂 甲 乙 丙 丁 无水乙醇 + ++ - + 水 - - + - 碳酸钙 - + + + 二氧化硅 + + + - A. ①③②③ B. ①④③② C. ③③①② D. ③④②③ 【答案】A 【解析】 【详解】甲实验中加入了正常量的无水乙醇和二氧化硅，未加入碳酸钙，所以叶绿素在研磨过程中可能会被破坏，但类胡萝卜素不受影响，所以实验结果可能是①；乙加入的无水乙醇过量，可能会导致色素浓度被稀释，丁未加入二氧化硅，可能会导致叶片在研磨时不充分，从而使得提取出的色素量不够，所以乙和丁的实验结果都可能是③；丙所用试剂是水而非无水乙醇，光合色素为脂溶性，所以无法用水提取出来，因此实验结果为②。由分析可知，甲、乙、丙、丁的实验结果依次是①③②③，A符合题意。 14. 生物科学史蕴含科学研究的思路和方法。下列科学史实验与结论相符的是（ ） 科学家 实验 结论 A 鲁宾和卡门 用分别标记和，观察氧气的放射性 证明了生成的氧气来源于 B 萨姆纳 用丙酮作溶剂，从刀豆种子中提取出了脲酶的结晶，并证明脲酶的本质是蛋白质 证明了大多数酶是蛋白质，少数是RNA C 恩格尔曼 将载有水绵和需氧细菌的临时装片置于无空气的小室内，黑暗中用极细光束照射水绵 证明了光合作用产生有机物，且场所是叶绿体 D 毕希纳 将酵母细胞研磨、过滤获得提取液，与葡萄糖混合后产生气泡 证明了引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，而非酵母细胞本身 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【详解】A、18O是稳定同位素，不具有放射性，A错误； B、萨姆纳仅证明了脲酶的本质是蛋白质，“大多数酶是蛋白质，少数是RNA”是后续科学家的研究结论，B错误； C、恩格尔曼的该实验只能证明光合作用的场所是叶绿体、光合作用可产生氧气，并未证明光合作用产生有机物，C错误； D、毕希纳用无活酵母细胞的提取液实现了葡萄糖发酵，证明引起发酵的是酵母菌细胞中的某些物质，而非酵母活细胞本身，D正确。 15. PLM法是测定细胞周期的经典方法，其原理及过程如下：TdR可抑制DNA复制，使处于S期的细胞受到抑制，其他时期的细胞不受影响，洗去TdR后，S期细胞继续分裂。用3H−TdR（胸腺嘧啶脱氧核苷）短期体外培养细胞，使S期的全部细胞被3H标记，然后将3H−TdR洗脱，置换新鲜培养液并继续培养。随后，每隔一段时间定期取样并检测放射性，计算M期标记细胞数占M期细胞总数的比例（PLM），可确定细胞周期各时期的时长。下表为实验过程中记录的一些时间数据。下列叙述错误的是（ ） 时间点 实验现象 t0时 置换新鲜培养液并开始培养 t1（t1=t0+3 h）时 M期开始出现被标记的细胞 t2（t2=t1+2 h）时 PLM值刚达到100% t3（t3=t2+4 h）时 PLM值开始减小 t4（t4=t3+9 h）时 M期再次开始出现被标记的细胞 注：分裂间期包含G1、S、G2三个时期，其中S期完成DNA复制，G1期和G2期完成相关蛋白质的合成，为后续阶段做准备，分裂期用M表示 A. 若培养液中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸，其会在G1和G2期被大量利用 B. G1期合成的相关蛋白可能有解旋酶，G2期合成的相关蛋白可能与纺锤体形成相关 C. 从更换培养液开始，到被标记的M期细胞开始出现时，所经历的时间为G2期时长 D. 由表可知，该细胞的细胞周期总时长为18 h，其中M期时长为2 h，S期时长为6 h 【答案】D 【解析】 【详解】A、尿嘧啶核糖核苷酸是RNA合成的原料，G₁期和G₂期需要通过转录、翻译合成相关蛋白质，因此会大量利用该原料，A正确； B、G₁期为S期DNA复制做准备，解旋酶是DNA复制必需的酶，可在G₁期合成；G₂期为M期做准备，纺锤体形成于M期前期，相关组成蛋白可在G₂期合成，B正确； C、被³H−TdR标记的是S期细胞，S期末端的细胞最先结束S期进入G₂期，经过G₂期后进入M期，因此更换培养液到首次出现标记M期细胞的时间等于G₂期时长，C正确； D、第一次出现标记M期细胞（t₁=3h）到第二次出现标记M期细胞（t₄=18h）的间隔为一个完整细胞周期，总时长为；S期时长为M期开始出现被标记的细胞到PLM值开始减小，对应的时长为6h，M期时长为开始出现被标记的细胞到PLM值刚达到100%，对应的时长为2h,D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 盐胁迫下，植物部分根细胞会发生质壁分离，同时Na+大量进入根细胞，抑制酶的活性，对细胞产生毒害。图1为根的结构示意图，图2为耐盐植物细胞在盐胁迫下调控过程示意图。请回答下列问题： （1）图1中能明显发生质壁分离的细胞主要分布于成熟区，该部位细胞中的____________相当于一层半透膜，在一定相同浓度蔗糖溶液的处理下，不同的根尖细胞发生质壁分离的程度不同，推测出现这一现象最可能的原因是____________________________________。 （2）图2细胞中的SOS2（一种激酶）激活____________，将细胞质基质中的Na+运出细胞和转运至液泡中以减轻盐毒害。该过程Na+跨膜转运的方式为____________，理由是________________________________________________________________________。 （3）植物细胞成熟过程中，F蛋白调控多泡体（MVB）融合成大液泡。最新研究发现，盐胁迫下，拟南芥根尖伸长区表现为液泡碎片化，即液泡数量多而单个液泡体积小。对此提出三种假说：①原有大液泡缢裂为很多MVB；②MVB融合形成大液泡过程受阻；③细胞膜胞吞过程增强，形成很多MVB。以下实验结果支持假说②的有____________（填字母）。 a．Na+内流进入细胞质基质，引发F蛋白降解 b．盐胁迫下部分MVB膜上有来自细胞膜的Na+/H+共转运载体 c．阻断F蛋白降解，盐胁迫下未出现液泡碎片化现象 【答案】（1） ①. 原生质层  ②. 不同根尖细胞的细胞液浓度存在差异，导致在相同外界蔗糖溶液浓度下失水程度不同 （2） ①. Na⁺/H⁺共转运载体 ②. 主动运输 ③. 该过程为逆浓度运输，需要载体蛋白的协助，消耗H+浓度差提供的能量 （3）ac 【解析】 【小问1详解】 图1中成熟区（根毛区）细胞具有中央大液泡，是发生明显质壁分离的主要部位。该区域细胞的原生质层（由细胞膜、液泡膜及两者之间的细胞质组成）相当于半透膜。不同根尖细胞的细胞液浓度存在差异，导致在相同外界蔗糖溶液浓度下失水程度不同，从而质壁分离程度不同。 【小问2详解】 图2细胞中的SOS2激活细胞膜和液泡膜上的Na⁺/H⁺共转运载体。将细胞质基质中的Na⁺运出细胞或转运至液泡内，以降低细胞质中Na⁺浓度，减轻毒害。据图可知Na+外排和转运到液泡中均为逆浓度运输，需要载体蛋白的协助，消耗H+浓度差提供的能量，因此运输方式均为主动运输。 【小问3详解】 a，根据题意可知，若F蛋白降解，其调控MVB融合的功能丧失使MVB融合受阻，Na+内流进入细胞质基质，引发F蛋白降解支持假说②，a正确； b、盐胁迫下部分MVB膜上有来自细胞膜的Na+/H+共转运载体，表明MVB可能来自细胞膜胞吞，支持假说③，b错误； c、说明F蛋白正常存在时，MVB能融合，若F蛋白被降解，融合受阻，支持假说②，c正确。 17. 江津是“中国柑橘之乡”。柑橘在采摘、贮运和果汁加工过程中，果肉、果汁常发生褐变，主要与多酚氧化酶（PPO）有关；PPO能催化细胞内多酚类物质氧化为醌类物质，醌类物质进一步聚合形成褐色物质。某研究小组从江津锦橙果肉中提取PPO，先测定不同温度、不同pH下PPO的相对活性（图1、图2），又在最适条件下（35℃、pH6.0）测定不同多酚底物浓度下PPO催化反应的速率，并比较加入1.0mmol/LCu2+前后的结果（图3）。根据相关信息回答下列问题： （1）PPO的化学本质是蛋白质，在细胞内合成场所是____________；鉴定其化学本质可选用____________试剂。 （2）几江街道某果汁厂为保证柑橘果汁色泽良好，同时提高果汁出汁率，设计如下工艺：先将柑橘汁于60℃短时处理，冷却至40℃后再加入果胶酶。结合图1分析该工艺的合理性原因____________________________________；结合图1和图2，从影响酶活性的角度出发，为柑橘加工防褐变提出两条措施：________________________________________________________________。 （3）据图3回答：对照组中，底物浓度较低时反应速率随底物浓度增大而近似线性增大，底物浓度较高时速率趋于稳定，此时限制因素是________________________；与对照组相比，含Cu2+组提高底物浓度后，其最大速率仍明显低于对照组。据此判断，Cu2+对PPO的抑制____________（填“是”或“否”）属于“与底物竞争结合位点”的类型。有同学建议用含Cu2+的溶液处理柑橘汁以彻底防止褐变，请从食品安全角度评价该建议并说明理由：______________________________________________________。 【答案】（1） ①. 核糖体 ②. 双缩脲 （2） ①. 60℃短时处理可大幅降低PPO的活性，减少褐变，冷却至40℃（果胶酶适宜的作用温度）后加入果胶酶，可高效分解细胞壁中的果胶，可避免果胶酶失活，从而提高出汁率 ②. ①将果汁置于高温（如60℃以上）短时处理，使PPO活性大幅降低；②将果汁pH调至过酸（如pH<2）或过碱（如pH>8）的范围，抑制PPO的活性。 （3） ①. PPO（多酚氧化酶）的量（浓度） ②. 否 ③. 该建议不合理，Cu²⁺属于重金属离子，会危害人体健康，不符合食品安全要求。 【解析】 【小问1详解】 PPO的化学本质是蛋白质，在细胞内合成场所是核糖体，因为核糖体是合成蛋白质的场所；鉴定其化学本质可选用双缩脲试剂，根据是否出现紫色反应来判断蛋白质的有无。 【小问2详解】 结合图1可知60℃时PPO活性极低，可减少褐变，60℃短时处理可大幅降低PPO的活性，减少褐变，冷却至40℃（果胶酶适宜的作用温度）后加入果胶酶，可高效分解细胞壁中的果胶，提高出汁率，因此该操作合理。从影响酶活性的角度出发，从温度、pH角度分析，可通过高温处理、偏离PPO最适pH的酸碱环境来抑制PPO活性，实现防褐变，如将果汁置于高温（如60℃以上）短时处理，使PPO活性大幅降低；②将果汁pH调至过酸（如pH<2）或过碱（如pH>8）的范围，抑制PPO的活性。 【小问3详解】 底物浓度足够高时，酶全部被底物饱和，反应速率不再上升，此时限制因素是PPO（多酚氧化酶）的量（浓度）。竞争性抑制剂的特点是提高底物浓度可抵消抑制作用，最终达到和对照组一致的最大反应速率，但Cu2+组最大速率始终低于对照组，因此不属于竞争底物结合位点的类型。Cu2+是重金属离子，会使蛋白质变性，危害健康，不能用于食品加工。 18. 光抑制是光合作用中普遍存在的现象。当光能过量时，光系统II（PSII）中电子（）过度积累会产生活性氧（ROS），破坏PSII的结构与功能，导致光合速率下降。研究发现，低氧条件下叶绿体内氢化酶活性提高，部分电子可流向生成氢气（H2）的代谢途径（图甲）。科研人员进一步采用“非基因方式电子引流”策略，利用人工电子梭（一种可逆的氧化还原媒介物）——铁氰化钾接收多余电子，有效缓解了光抑制（图乙）。 回答下列问题： （1）由图甲可知，PSⅡ上水的光解所产生的O2至少需穿过层磷脂分子才能被相邻细胞最终利用；正常光合作用过程中，经PSⅠ传递、由Fd和Fp介导的高能电子最终用于将__________还原为____________，从而为暗反应（卡尔文循环）提供还原剂。 （2）低氧条件下氢化酶活性提高，若电子大量流向氢化酶而导致NADPH生成减少，则短时间内叶绿体基质中C5的含量将________（填“增加”“减少”或“基本不变”）。结合图甲和图乙分析，铁氰化钾能有效缓解光抑制的作用机制是_________________________。 （3）低氧条件下，植物根细胞有氧呼吸减弱、无氧呼吸增强。一般情况下，植物根细胞无氧呼吸（以葡萄糖为底物）的产物是__________；与有氧呼吸相比，无氧呼吸释放能量较少，其原因是____________________________。 （4）植物在生长过程中，光合作用产生的ATP的量远大于细胞呼吸产生的ATP的量，原因是____________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 14 ②. NADP+（氧化型辅酶Ⅱ） ③. NADPH（还原型辅酶Ⅱ） （2） ①. 减少 ②. 铁氰化钾可以接收PSII处积累的多余电子，减少活性氧的生成，避免PSII的结构与功能被破坏，从而缓解光抑制 （3） ①. 酒精和CO2 ②. 无氧呼吸中葡萄糖分子的大部分能量储存在酒精等有机物中，未被完全释放出来 （4）植物光合作用产生的ATP用于暗反应合成有机物，而这些有机物中的能量不仅要满足自身细胞呼吸的消耗，还要用于构建自身植株结构、供给生长发育等过程，因此光合作用生成的ATP总量远大于细胞呼吸产生的ATP总量。 【解析】 【小问1详解】 由图甲可知，PSⅡ上水的光解所产生的O2至少需穿过类囊体膜（1）、叶绿体膜（2）、细胞膜（出进2）、线粒体膜（2）共7层膜、14层磷脂分子才能被相邻细胞最终利用（线粒体中被利用）；正常光合作用过程中，经PSⅠ传递、由Fd和Fp介导的高能电子最终用于将NADP+还原为NADPH，从而为暗反应（卡尔文循环）提供还原剂，同时还能提供能量。 【小问2详解】 低氧条件下氢化酶活性提高，若电子大量流向氢化酶而导致NADPH生成减少，则C3还原速率下降，生成的C5少，因而短时间内叶绿体基质中C5的含量将“减少”。结合图甲和图乙分析， 根据题干信息，光抑制的原因是PSII电子过度积累产生活性氧破坏PSII结构，铁氰化钾作为人工电子梭可以接收多余的电子，避免电子过度积累产生ROS，保护PSII的结构功能，从而缓解光抑制。 【小问3详解】 绝大多数植物根细胞无氧呼吸的产物是酒精（乙醇）和二氧化碳，即低氧条件下，植物根细胞有氧呼吸减弱、无氧呼吸增强。此时植物根细胞无氧呼吸（以葡萄糖为底物）的产物是酒精和二氧化碳。无氧呼吸过程中葡萄糖分解不彻底，大部分能量仍然储存在酒精等未完全氧化的有机物中，只有少部分能量被释放出来，因此释放的能量远少于有氧呼吸。 【小问4详解】 光合作用光反应产生的ATP全部用于暗反应合成有机物，这些有机物中的能量，一部分通过细胞呼吸释放出少部分能量储存在ATP中，其余大部分以热能散失；同时植物作为生产者，光合产物不仅要满足自身细胞呼吸的需求，还要大量用于构建植物体的结构物质、供给生长发育，因此光合作用生成的ATP总数量远多于细胞呼吸产生的ATP。 19. 某常见蟋蟀的性别决定方式为XO型，雄性（XO，2n=21）、雌性（XX，2n=22） （1）图1为显微镜下观察到的精巢中部分细胞减数分裂图像，其中1、2是初级精母细胞，3、4是次级精母细胞。细胞1中含有的四分体数目为________；细胞2中，四分体中的______________________之间经常发生缠绕并交换相应的片段；细胞4中同源染色体对数为________。 （2）某兴趣小组进一步测定了蟋蟀精原细胞有丝分裂和减数分裂不同时期的同源染色体对数、染色体和核DNA分子数目，结果如图2、图3所示，a～g表示相关细胞： ①图3中g细胞所处的分裂时期位于图2中的________（用图中字母作答）阶段。在细胞分裂过程中，图2中BC段变化的原因是________________________。 ②图3中一定存在同源染色体的细胞有________________（用图中字母作答）。 （3）雌性蟋蟀体内初级卵母细胞的不均等分裂依赖于细胞膜内陷位置形成的缢缩环。为了探索具体的机理，该兴趣小组收集了小鼠的初级卵母细胞，在诱导恢复分裂后，用两种特异性药物（药物H和药物F）进行了实验，结果如下图4所示。根据上述结果推测，药物H的影响是________（选填“促进”或“抑制”）初级卵母细胞完成减数分裂；从对缢缩环的影响角度分析，药物F对减数第一次分裂的影响可能是________（选填“促进”或“抑制”）缢缩环的形成。 【答案】（1） ①. 10 ②. 非姐妹染色单体 ③. 0 （2） ①. CD ②. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，同源染色体对数随之加倍 ③. d、e、f 、g （3） ①. 促进 ②. 抑制 【解析】 【小问1详解】 图1为显微镜下观察到的精巢中部分细胞减数分裂图像，其中1、2是初级精母细胞，3、4是次级精母细胞。由于蟋蟀雄性为（XO，2n=21），因此细胞1中含有的四分体数目为10个；细胞2中，四分体中的同源染色体的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕并交换相应的片段引发基因重组；细胞4为次级精母细胞，由于该细胞形成过程中经过了同源染色体分离过程，因而细胞中同源染色体对数为0。 【小问2详解】 ①图3中g染色体数为4n、核DNA数为4n，对应有丝分裂后期，此时同源染色体对数加倍，对应图2的CD段；图2中BC段同源染色体对数加倍，原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍。 ② 图3中：a染色体数n、核DNA数n，为减数分裂完成的配子，无同源染色体；b染色体数n、核DNA数2n，为减数第二次分裂前中期细胞，无同源染色体；c染色体数2n、核DNA数2n，可以是减数第二次分裂后期细胞，无同源染色体；d、e的核DNA数为2n~4n，说明细胞中进行DNA复制，含有同源染色体，f细胞中染色体数目为2n，核DNA数目为4n，对应有丝分裂前中期、减数第一次分裂的细胞，g为有丝分裂后期细胞，因此一定存在同源染色体的是d、e、f 、g 。 【小问3详解】 对比未加药物H和加药物H的组别，加H组正常完成减数第一次分裂的细胞比例更高，说明药物H促进初级卵母细胞完成减数分裂；仅加药物F的组别出现了大量产生两个体积相近细胞的情况，说明缢缩环的位置异常，无法正常完成不均等分裂，推测药物F抑制缢缩环的正常形成，导致细胞均等分裂。 20. 生长激素可用于治疗垂体性侏儒症，但人体内含量微少，提取困难。利用大肠杆菌通过基因工程生产人生长激素的过程如图所示。回答下列问题： （1）目的基因的筛选与获取：过程③可以利用PCR技术大量扩增目的基因，原理是________________，该反应需要在一定的缓冲液中进行，需要DNA模板、4种脱氧核苷酸、2种引物和_______________，其中引物的作用是________________________________________。 （2）基因表达载体的构建：为了使基因A在质粒中正确连接，需要在基因A的两端分别添加限制酶的酶切位点，需在基因A的左、右两侧分别添加________________（填限制酶名称）的识别序列，在此过程中还需要使用________________将目的基因与质粒连接起来。 （3）将目的基因导入受体细胞：步骤⑤在导入前，一般先用________________处理大肠杆菌，使之处于感受态。 （4）目的基因的检测与鉴定：若要利用山羊膀胱生物反应器生产人生长激素，应该把基因A与________________________________等调控元件重组在一起。 【答案】（1） ①. DNA半保留复制 ②. 耐高温的DNA聚合酶 ③. 与DNA模板链的相应部位进行碱基互补配对，让Taq酶从引物的3'端开始延伸子链 （2） ①. Alu Ⅰ和Hind Ⅱ ②. DNA连接酶 （3）Ca2+ （4）山羊膀胱上皮细胞中特异性表达的基因的启动子 【解析】 【小问1详解】 过程③可以利用PCR技术大量扩增目的基因，PCR技术的原理是DNA半保留复制，PCR技术需要在一定的缓冲液中进行，需要DNA模板、4种脱氧核苷酸、2种引物和耐高温的DNA聚合酶（Taq酶），引物的作用是与DNA模板链的相应部位进行碱基互补配对，为DNA聚合酶提供结合的起始位点，让Taq酶从引物的3'端开始延伸子链。 【小问2详解】 BamH Ⅰ会破坏标记基因，Alu Ⅰ的酶切位点位于启动子和终止子之间、EcoR Ⅰ的酶切位点会破坏复制原点、Hind Ⅱ的酶切位点位于终止子附近，因此为了使基因A在质粒中正确连接，需要在基因A的两端分别添加限制酶的酶切位点，结合质粒中的酶切位点可知，需在基因A的左、右两侧分别添加限制酶Alu Ⅰ和Hind Ⅱ的识别序列，双酶切的优点表现在能避免质粒和目的基因自身环化、反向连接，保证目的基因正确插入表达框；目的基因和酶切后的质粒需要通过DNA连接酶连接形成磷酸二酯键，构建重组载体。 【小问3详解】 重组质粒导入大肠杆菌前，一般先用钙离子处理大肠杆菌，使之处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，即步骤⑤在导入前，一般先用Ca2+处理大肠杆菌，使之处于感受态。 【小问4详解】 启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可驱动基因的转录，若要利用山羊膀胱生物反应器生产人的生长激素，应该把A基因与山羊膀胱上皮细胞中特异性表达的基因的启动子等调控元件重组在一起，保证目的基因在膀胱细胞中表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $