2022-2023学年湖南省岳阳市岳阳县一中高三上学期第一次月考生物试题含解析

这是一份2022-2023学年湖南省岳阳市岳阳县一中高三上学期第一次月考生物试题含解析，共25页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题，实验题等内容，欢迎下载使用。

湖南省岳阳市岳阳县一中2022-2023学年高三上学期第一次月考生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．病毒是非细胞形态的生命体，它与细胞在起源上的关系一直是科学家探索的问题。内源性起源假说认为，病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”。下列说法不支持该观点的是（    ）
A．从结构上分析，支原体作为最简单的细胞也比病毒结构复杂
B．作为细胞固有成分的质粒，可以脱离细胞并在细胞之间传递
C．某些病毒的遗传物质可全部或部分转移到宿主细胞染色体上
D．细胞原癌基因与部分病毒的基因序列具有高度的相似性
【答案】A
【分析】生物病毒是一类个体微小，结构简单，只含单一核酸（DNA或RNA），必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
【详解】A、病毒没有细胞结构，支原体具有细胞结构，支原体作为最简单的细胞比病毒结构复杂不能支持病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”这一观点，A符合题意；
B、质粒是细菌、酵母菌等生物中染色体（或拟核）以外的DNA分子，质粒是细胞的一部分，可脱离细胞并在细胞之间传递能支持病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”这一观点，B不符合题意；
C、病毒的遗传物质是DNA或RNA，多种病毒的遗传物质可全部或部分转移到宿主细胞染色体上能支持病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”这一观点，C不符合题意；
D、细胞中存在原癌基因和抑癌基因，细胞原癌基因与部分病毒的基因序列具有高度的相似性，能支持病毒起源于正常细胞的核酸片段“逃逸”这一观点，D不符合题意。
故选A。
2．下图展示了不同物质进入细胞的几种方式，其中ATPase为ATP水解酶。下列有关叙述错误的是（    ）

A．物质①进入细胞的速率与膜两侧的浓度差有关，例如甘油进入皮肤细胞
B．物质②进入细胞的速率与浓度差和能量有关，例如葡萄糖进入红细胞
C．物质③进入细胞时，ATPase除催化ATP水解外，还具有载体的功能
D．物质④进入细胞的方式为胞吞作用，主要运输一些大分子物质
【答案】B
【分析】从图中可以看出，①-④代表的跨膜方式分别是自由扩散，协助扩散，主动运输和胞吞四种方式。
【详解】A、物质①进入细胞的方式为自由扩散，自由扩散速率主要与膜两侧的浓度差有关，A正确；
B、物质②进入细胞方式为协助扩散，协助扩散不需要消耗能量，但需要转运蛋白的协助，B错误；
C、③的运输方式为主动运输，ATP ase除催化ATP水解外，还具有载体的功能，C正确；
D、一些大分子物质④进入细胞的方式为胞吞作用，D正确。
故选B。
3．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行观察，原生质体长度和细胞长度分别用X和Y表示。下列有关叙述正确的是（    ）
A．盖上盖玻片时，需将盖玻片的中心接触液滴并轻轻放下以防止气泡出现
B．鳞片叶细胞在质壁分离过程中X/Y值可能逐渐变小，液泡紫色越来越深
C．鳞片叶细胞在质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐增强
D．用酶解法去除细胞壁应在低渗溶液中进行，目的是为了维持细胞形态
【答案】B
【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【详解】A、盖上盖玻片时，将盖玻片的边缘接触液滴，并轻轻放下以防止气泡出现，A错误；
B、细胞壁伸缩性较小，所以细胞在质壁分离过程中细胞长度长度几乎不变，因此同一细胞在质壁分离过程中，X/Y值可能逐渐变小，液泡紫色越来越深，B正确；
C、鳞片叶细胞在质壁分离复原的过程中，细胞的吸水能力逐渐减弱，C错误；
D、用酶解法去除细胞壁时，为维持细胞形态，酶解过程应在等渗溶液中进行，低渗溶液原生质体会吸水涨破，D错误。
故选B。
4．植物细胞的细胞膜、液泡膜上含有一种H+-ATP酶，可以转运H+，有利于细胞对细胞外溶质分子的吸收和维持液泡内的酸性环境。下图是植物细胞对H+运输示意图，下列相关说法错误的是（    ）

A．在细胞质基质、细胞液、细胞外环境中，细胞质基质的pH值最大
B．H+进出植物细胞的跨膜运输方式都是主动运输
C．H+-ATP酶是一种膜蛋白，能催化ATP水解和运输H+出细胞
D．植物细胞呼吸受到抑制，会影响细胞对细胞外某些溶质分子的吸收
【答案】B
【分析】题图分析：利用ATP水解释放能量，将细胞内的H+泵出细胞外，也能将H+泵入液泡中，说明H+出细胞和H+进液泡均为主动运输。同时，H+也会通过协助扩散进入细胞。
【详解】A、据题图分析，H+运出细胞和运进液泡需要载体蛋白H+-ATP酶的协助，同时需要ATP水解提供能量，表明H+运出细胞和运进液泡的运输方式是主动运输，H+运出细胞和运进液泡是逆H+浓度梯度，所以细胞质基质中H+浓度小于胞外H+浓度和细胞液H+浓度，H+浓度越小，其pH越大，故细胞质基质的pH最大，A正确；
B、H+运出细胞的方式是主动运输，而细胞外H+和溶质分子进入细胞需要蛋白质的协助，但不需要细胞代谢提供能量，说明细胞外H+进入细胞的方式是协助扩散，B错误；
C、据图分析可知，H+-ATP酶是一种膜蛋白，能催化ATP水解通过主动运输将H+运出细胞，C正确；
D、植物细胞呼吸受到抑制，细胞呼吸产生的ATP减少，会影响H+的运输，从而影响细胞对某些溶质分子的吸收，D正确。
故选B。
5．腺苷三磷酸二钠片主要用于进行性肌萎缩等后遗症的辅助治疗，其药理是腺苷三磷酸作为一种辅酶不仅能改善机体代谢，还可参与体内脂肪、蛋白质、糖、核酸等的代谢。下列说法错误的是（    ）
A．腺苷三磷酸的末端磷酸基团具有较高的转移势能
B．腺苷三磷酸脱掉两个磷酸基团后可成为合成DNA的基本单位
C．腺苷三磷酸能够为人体内蛋白质、核酸等物质的合成提供能量
D．腺苷三磷酸可通过参与载体蛋白的磷酸化过程来改善机体代谢
【答案】B
【分析】ATP的结构简式是A-P～P～P，其中A代表腺苷，是由一分子磷酸和一分子核糖组成的，P代表磷酸基团。ATP是大多数生命活动的直接能源物质。
【详解】A、ATP又称腺苷三磷酸，由于末端磷酸基团具有较高的转移势能，使得远离A的那个特殊化学键不稳定，该键容易断裂和重新生成，A正确；
B、腺苷三磷酸含有核糖，脱掉两个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸，可成为合成RNA的基本单位，B错误；
C、人体内蛋白质、核酸等物质的合成需要ATP水解供能，C正确；
D、载体蛋白磷酸化过程需要消耗能量，因此ATP分子末端磷酸基团脱离，腺苷三磷酸可通过参与该过程从而改善机体代谢，D正确。
故选B。
6．支原体感染引起的传染性尿道炎较难治愈。如图是支原体细胞结构示意图，相关叙述正确的是(　　)

A．支原体通过有丝分裂而增殖
B．细胞膜和核糖体构成支原体的生物膜系统
C．在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上
D．青霉素能抑制细胞壁的形成，可用于治疗支原体感染引起的疾病
【答案】C
【详解】A.、支原体是原核生物，通过二分裂而增殖，A错误；
B、细胞膜构成支原体的生物膜系统，无核膜，B错误；
C、在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上，原核细胞没有核膜的限制，转录和翻译可以同时进行，C正确；
D、青霉素能抑制细胞壁的形成，不可用于治疗支原体感染引起的疾病，由图可知支原体没有细胞壁，D错误。
故选C。
7．维生素B1与ATP反应生成焦磷酸硫胺素（TPP）。丙酮酸脱氢酶只有与TPP结合，才能催化丙酮酸氧化分解。维生素B1缺乏的人丙酮酸脱氢酶活性降低，丙酮酸会被转化为乳酸，引起高乳酸血症。下列有关叙述正确的是（    ）
A．TPP主要在线粒体基质中起作用
B．甲亢患者对维生素B1的需求量降低
C．高乳酸血症患者无氧呼吸产生的CO2增多
D．维生素B1缺乏导致供给丙酮酸氧化分解的活化能减少
【答案】A
【分析】有氧呼吸的第二阶段为丙酮酸氧化分解释放能量，发生在线粒体基质中；酶的作用机理是降低化学反应所需活化能。
【详解】A、分析题干信息可知，丙酮酸脱氢酶只有与TPP结合，才能催化丙酮酸氧化分解，丙酮酸氧化分解主要发生在线粒体中，故TPP主要在线粒体基质中起作用，A正确；
B、维生素B1缺乏者，丙酮酸脱氢酶活性降低，丙酸氧化分解供能减少，而甲亢患者甲状腺激素分泌较多，需要维生素B1促进丙酮酸的氧化分解，因此甲亢患者对维生素B1的需求量升高 ，B错误；
C、高乳酸血症患者无氧呼吸不产生的CO2，C错误；
D、维生素B1缺乏使丙酮酸脱氢酶活性降低，丙酮酸氧化分解反应所需的活化能升高，而不是供给丙酮酸氧化分解反应所需的活化能减少，D错误。
故选A。
8．某生物兴趣小组欲测定温度对植物光合作用速率的影响，他们将生长状况相同的同种植物随机均分为4组进行实验，在不同的温度下测定叶片质量变化(均考虑为有机物的质量变化)。如图表示在不同温度下，测定某植物叶片质量变化情况的操作流程及结果。下列说法错误的是（    ）

A．从操作流程分析，该植物的呼吸速率可表示为X mg/h
B．从操作流程分析，该植物的总光合速率可表示为（2X+Y）mg/h
C．从实验结果分析，随温度升高，总光合速度先升高后下降
D．在14℃下维持10小时光照后10小时黑暗，该植物叶片会增重30mg
【答案】C
【分析】据图分析：呼吸作用速率=单位时间内无光处理前后质量减少量=M-（M-X）=X，因此X表示呼吸作用速率，净光合作用速率=单位时间内有光处理前后质量增加量=(M+Y)-（M-X）=Y+X，因此Y表示净光合作用速率。真正的光合速率=呼吸速率+净光合速率=X+Y+X=2X+Y。
【详解】A、由分析可知，植物的呼吸速率可用X mg/h表示，A正确；
B、由分析可知，总光合速率可表示为（2X+Y）mg/h，B正确；
C、从实验结果分析，随着温度的升高，2X+Y的值分别为4、7、8、9，故总光合速度越来越大，C错误；
D、14℃时，光照10小时积累的有机物量=（Y+X）×10=（2+3）×10=50mg；10小时黑暗消耗的有机物量=X×10=2×10=20mg，所以该植物叶片会增重50-20=30mg，D正确。
故选C。
【点睛】
9．某生物兴趣小组向酵母菌培养液中通入不同浓度的O2后，CO2的产生量与O2的消耗量变化趋势如图所示（假设酵母菌的呼吸底物为葡萄糖）。下列相关叙述正确（    ）

A．O2浓度为a时，呼吸底物（葡萄糖）中的能量大多以热能形式散失
B．O2浓度为b时，呼吸作用产生的NADH多数在线粒体内膜上被消耗
C．O2浓度为c时，约有3/5的葡萄糖用于酵母菌细胞的无氧呼吸过程
D．若实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线Ⅰ、Ⅱ趋势均不发生改变
【答案】B
【分析】有氧呼吸总反应式： ；
无氧呼吸产酒精的反应式： ；
无氧呼吸产生乳酸的反应式： 。
【详解】A、O2浓度为a时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约占2/6/[2/6+（15－2）/2]=2/41，其中的能量大多以热的形式散失，无氧呼吸消耗的葡萄糖约占39/41，其中的能量大多储存在酒精中，综合来看，此时呼吸作用消耗的葡萄糖的能量大多储存在酒精中，A错误；
B、O2浓度为b时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约占6/6/[6/6+（10－6）/2]=1/3，其产生的NADH约占（24×1/3）/[24×1/3+4×（1－1/3）]=3/4，且全部在线粒体内膜上被消耗，B正确；
C、O2浓度为c时，酵母菌有氧呼吸消耗的葡萄糖约占10/6/[10/6+（12－10）/2]=5/8，约有1－5/8=3/8的葡萄糖用于酵母菌的酒精发酵，C错误；
D、乳酸菌只能进行无氧呼吸，且其呼吸产物为乳酸，不产生CO2，若实验中的酵母菌更换为乳酸菌，则曲线Ⅰ、Ⅱ走势均会发生改变，D错误。
故选B。
10．如图为植物体内发生的光合作用和光呼吸作用的示意图，在CO2与RuBP反应过程中，O2能与CO2竞争相关酶的活性部位。下列相关叙述错误的是（    ）

A．光呼吸的作用可能是消耗低CO2环境下积累的NADPH和ATP对叶绿体造成的伤害
B．光呼吸的存在会降低糖的合成效率
C．在大棚种植蔬菜时可通过增施有机肥，降低“光呼吸”作用
D．在高O2环境中植物不能进行光合作用
【答案】D
【分析】题图分析：图示表明1分子RuBP在高二氧化碳环境中与1分子二氧化碳结合生成2分子三碳酸后参与卡尔文循环，在高氧环境中1分子RuBP与1分子氧结合生成1分子三碳酸参与卡尔文循环，同时生成1分子二碳化合物进入线粒体参与呼吸作用释放出二氧化碳。
【详解】A、低CO2环境下，暗反应减弱，光反应产生的NADPH和ATP会积累，光呼吸作用会产生三碳酸，从而消耗多余的NADPH和ATP，避免NADPH和ATP对叶绿体造成伤害，A正确；
B、光呼吸的存在会使CO2与RuBP固定生成三碳酸的速率减小，从而降低糖的合成效率，B正确；
C、O2能与CO2竞争相关酶的活性部位，在大棚种植蔬菜时可通过增施有机肥，从而增大CO2浓度，可抑制氧气与RuBP结合，从而抑制光呼吸，C正确；
D、在高O2环境中O2能与CO2竞争相关酶的活性部位，使CO2与RuBP固定生成三碳酸的速率减小，植物光合作用减弱，因此在高O2环境中植物也能进行光合作用，D错误。
故选D。
11．在荧光显微镜下观察某动物的一个精原细胞的分裂过程如下图所示，在每次DNA复制后，基因A，a用红色标记，B，b用绿色标记。①②③细胞都处于染色体向两极移动的时期。不考虑基因突变和交叉互换，下列有关推测合理的是（    ）

A．①中向每一极移动都有红、绿色荧光点各2个
B．②中向每一极移动都有红、绿色荧光点各1个
C．③中向每一极移动都有红、绿色荧光点各2个
D．④中都有红、绿色荧光点各2个
【答案】A
【分析】分析题图：①、②、③细胞都处于染色体向两极移动时期，则①细胞处于有丝分裂后期；②细胞处于减数第一次分裂后期；③细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、①是有丝分裂后期，移向两极的染色体中均含有被标记基因的基因，因此移向每一极的均有红、绿色荧光点各2个，A正确；
B、②细胞处于减数第一次分裂后期，此时同源染色体分开移向两极，A和a、B和b彼此分离，移向每一极都有都有红、绿色荧光点各2个，B错误；
C、③是减数第二次分裂后期，由于减数第一次分裂后期时，同源染色体分离，非同源染色体自有组合，因此产生的次级精母细胞中都有红、绿色荧光点各2个，并且两个同色荧光点会随子染色体的分离而移向两级，向每一极移动都有红、绿色荧光点各1个，C错误；
D、在减数第二分裂后期时，次级精母细胞③中向每一极移动都有红、绿色荧光点各1个，则产生的精细胞④中都有红、绿色荧光点各1个，D错误。
故选A。

二、多选题
12．已知酶的竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间结构。图乙中的曲线a为无抑制剂时的反应速率，下列叙述正确的是（    ）

A．图甲中，影响曲线2和曲线3的因素分别是pH和温度
B．图甲曲线1中，B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响
C．图甲曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线b
D．可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存
【答案】BC
【分析】1.pH对酶促反应的影响：每种酶只能在一定的pH范围内才表现出活性，过酸或过碱都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。酶在最适pH的条件下活性最高。
2.温度对酶活性的影响：在一定的温度范围内，酶活性随温度升高而升高；酶在最适温度时活性最大；超过最适温度，酶活性随温度升高而下降直至失活。低温时酶的空间结构稳定，高温会使酶因空间结构遭到破坏而永久失活。
3.底物浓度对酶促反应的影响：在底物浓度较低时，随底物浓度的增加，与酶分子结合的底物分子的数量逐渐增多，酶促反应速率也随之加快；当所有酶分子都与底物分子结合时，酶促反应速率达到最大值，此时，再增加底物浓度，酶促反应速率不再增加。
【详解】A、高温、过酸、过碱都会使酶因空间结构发生改变而永久失活，据此可推知：在图甲中，影响曲线2的因素是温度，影响曲线3的因素是pH，A错误；
B、图甲的曲线1可以表示底物浓度对酶促反应的影响，在B点时限制反应速率的因素是酶的浓度等，所以在B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响，B正确；
C、依题意可知，非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性；竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，从而降低酶对底物的催化效应，因此图乙中的曲线b表示竞争性抑制剂存在时的作用效果，曲线c表示非竞争性抑制剂对反应速率影响的作用效果。图甲的曲线1中，在A点之前限制反应速率的因素是底物浓度，加入酶的竞争性抑制剂后，会导致与酶分子结合的底物分子的数量减少，酶促反应速率下降，会使曲线1变为图乙中的曲线b，C正确；
D、图甲曲线2中的C点对应的是低温条件，曲线3中的F点对应的pH呈现强酸性、I点对应的pH为最适pH，酶应在最适pH、低温条件下保存，D错误。
故选BC。
13．下图表示植物叶肉细胞叶绿体的类囊体膜上发生的部分代谢过程，其中运输H+的载体蛋白有两种类型，从而实现H+在膜两侧间的穿梭。下列分析正确的是（    ）

A．图中过程产生了氧气、ATP和NADPH等
B．H+可由叶绿体基质进入类囊体腔，该过程属于主动运输但消耗的能量不是由ATP提供的
C．通过类囊体膜转运H+的两种机制不相同
D．据图分析，氧气产生后扩散到细胞外共需要穿过3层生物膜
【答案】ABC
【分析】叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器，其主要功能是进行光合作用。叶绿体由双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体是一种扁平的小囊状结构，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的色素和酶。许多类囊体叠合而成基粒。基粒之间充满着基质，其中含有与光合作用有关的酶。
【详解】A、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，图示过程为光合作用的光反应阶段，发生在类囊体膜上，该过程产生了氧气、ATP和NADPH等，A正确；
B、图中在类囊体膜上H+的顺浓度梯度的推动下促进了ATP的合成，显然H+由叶绿体基质进入类囊体腔是逆浓度梯度进行的属于主动运输，消耗能量，从图中看出，没有消耗ATP，B正确；
C、通过类囊体膜转运H+的两种机制不相同，H+进入类囊体腔是逆浓度进入的属于主动运输，而从类囊体腔转运出去是通过协助扩散完成的，C正确；
D、O2在类囊体腔中产生，首先需要穿过类囊体膜达到叶绿体基质中，再穿过叶绿体的两层膜结构到达细胞质基质中，再穿过细胞膜到达细胞外，该过程穿越了4层生物膜，D错误。
故选ABC。
14．为测定某种子萌发时细胞呼吸类型设置如下装置，关闭活塞，在25℃下经过20min后再观察红色液滴的移动情况，下列对实验结果的分折符合实际的是（    ）

A．装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞呼吸消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞呼吸释放CO2的体积
B．只要装置1的红色液滴左移，就能说明萌发的种子既进行有氧呼吸也进行无氧呼
C．若该种子是油料种子，20min后有可能观察到装置1和装置2的红色液滴都左移
D．若装置1的红色液滴不移动，装置2的红色液滴右移，则说明萌发的种子只进行无氧呼吸
【答案】CD
【分析】根据题意和图示分析可知：装置1中：NaOH吸收了CO2，所以测定的是O2的吸收量，因此能判断有氧呼吸的强度，当液滴不动时则无O2吸收，表明没有进行有氧呼吸；当液滴向左移动，则吸收了O2，进行了有氧呼吸；装置2中：当红色液滴不动时，O2的吸收=CO2的释放，表明没有进行无氧呼吸；当红色液滴向右移动时，CO2的释放大于O2的吸收，表明进行了无氧呼吸；据此分析。
【详解】A、根据题意可知装置1的红色液滴向左移动的体积是细胞有氧呼吸消耗O2的体积，装置2的红色液滴向右移动的体积是细胞有氧呼吸和无氧呼吸释放CO2和有氧呼吸消耗O2的体积之差，A错误；
B、只要装置1的红色液滴左移，就能说明萌发的种子进行了有氧呼吸，B错误；
C、脂肪中氢原子比例高，氧化分解时需要消耗较多氧气，装置2的红色液滴可能左移，C正确；
D、若装置1的红色液滴不移动（没有进行有氧呼吸），装置2的红色液滴右移（进行了无氧呼吸），则说明萌发的种子只进行无氧呼吸，D正确。
故选CD。
15．为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因（A1～A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述正确的是（    ）

A．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
B．考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
C．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常
D．不考虑同源染色体互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常
【答案】ABC
【分析】减数分裂过程：1、细胞分裂前的间期：细胞进行DNA复制；2、减一前期：同源染色体联会，形成四分体，形成染色体、纺锤体，核仁核膜消失，同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换；3、减一中期：同源染色体着丝点（粒）对称排列在赤道板两侧；4、减一后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极；5、减一末期：细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体；6、减二前期：次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体；7、减二中期：染色体着丝点排在赤道板上；8、减二后期：染色体着丝点（粒）分离，染色体移向两极；9、减二末期：细胞一分为二，次级精母细胞形成精细胞，次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。
根据电泳图可知患儿从父亲继承了A4基因，从母亲继承了A2、A3基因。母亲为杂合子，说明在减数分裂过程中A2、A3所在21号染色体未正常分离。
【详解】A、如果发生交叉互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确；
B、考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确；
C、不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确。
D、不考虑同源染色体交叉互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。
故选ABC。
16．细胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫，减轻高盐伤害的途径之一。植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+泵入液泡，建立液泡膜两侧的浓度梯度。该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡，同时将Na+由细胞质基质运进液泡，实现Na+区隔化。下列说法正确的是（    ）
A．细胞质基质中的H+和Na+均以主动运输方式进入液泡
B．转运蛋白M能同时转运H+和Na+，故其不具有特异性
C．H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象
D．施加H+焦磷酸酶抑制剂，Na+跨液泡膜运输速率会减弱
【答案】ACD
【分析】题意分析，“植物抵御盐胁迫的主要方式是通过Na+/H+转运蛋白将Na+逆向转运出细胞外或将Na+区隔化于液泡中，从而抵制过高的Na浓度”，这完全符合主动运输的特点，从而增大了细胞液的浓度，使植物细胞的吸水能力增强，从而适应盐碱环境。
【详解】A、植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡，说明H+进入液泡需要消耗能量，需要载体，为主动运输；Na+由细胞质基质运进液泡，是利用液泡膜两侧的H+浓度梯度的驱动，同时需要转运蛋白M的协助，为主动运输，A正确；
B、转运蛋白M可同时转运Na+和H+，但不能转运其他物质，说明该转运蛋白具有特异性，B错误；
C、载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变，H+焦磷酸酶能将H+运进液泡，起到了转运蛋白的作用，故H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象，C正确；
D、H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡，使液泡内侧的H+浓度高于细胞质基质，该浓度梯度能驱动Na+由细胞质基质运进液泡，故若加入H+焦磷酸酶抑制剂，Na+跨液泡膜运输速率会减弱，D正确。
故选ACD。

三、综合题
17．某生物兴趣小组的同学以盆栽番茄为材料，设置常温（对照）、常温+高CO2（实验1）、高温（实验2）、高温+高CO2（实验3）共4个处理，研究长期高温与高CO2后叶片内可溶性糖含量和淀粉含量、番茄生物量（干物质积累量）的关系。每个处理设置3个重复，每个重复20株番茄，试验共处理45d。如图为实验结束时的各物质含量情况。回答下列问题：

(1)番茄叶肉细胞叶绿体中的色素可将光能转化为活跃的化学能，储存在___________中，同时发生_______产生O2，这一过程发生在__________（填场所）。
(2)由图可知，所有处理的番茄叶片可溶性糖含量无显著差异。番茄叶片淀粉含量在实验3条件下显著高于实验1，而番茄生物量则刚好相反，原因可能是_____________。
(3)研究人员提取并分离了常温和常温+高CO2长时间处理的番茄植株叶片的光合色素，提取光合色素常用的溶剂是____________，若上述两组实验的光反应无显著差异，则可推断____________。
【答案】(1)     NADPH和ATP     水的光解     类囊体薄膜
(2)增施CO2可以缓解高温胁迫对番茄的抑制，增加生物量，但长期的高浓度CO2措施导致同化物输出率降低，淀粉在叶片中积累。
(3)     无水乙醇     常温+高CO2是番茄植株叶片通过促进光合作用的暗反应来提高光合速率

【分析】1、图中不同处理下番茄叶片可溶性糖含量和淀粉含量比较：（1）与常温条件相比较，常温+高CO2条件或者高温或者高温+CO2条件下，可溶性糖的含量基本一致。（2）与常温条件相比较，常温+高CO2条件或者高温条件下淀粉含量与对照组基本一致，高温+高CO2条件下淀粉含量明显升高，说明在此条件下，淀粉在叶片中积累。
2、高温和增施高CO2对番茄生物量的影响：（1）与对照组相比较，常温+高CO2条件下，番茄的生物量明显高于对照组；高温或者高温+高CO2条件下，番茄生物量含量低于对照组。
（1）
番茄叶肉细胞叶绿体中的色素可将光能转化为活跃的化学能，储存在ATP和NADPH中，同时水光解产生O2，光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上。
（2）
光合作用在叶绿体基质中合成淀粉，淀粉是植物的储能物质，可以为其他器官提供物质和能量。番茄叶片淀粉含量在实验3条件下显著高于实验1，说明淀粉在叶片中积累。在高温条件下，番茄生物量降低，通过增施CO2可增加番茄生物量，可能是因为增施CO2可以缓解高温胁迫对番茄的抑制，增加生物量，但长期的高浓度CO2措施导致同化物输出率降低，淀粉在叶片中积累。
（3）
提取色素用无水乙醇，在常温和常温+高CO2处理下，两组实验的光反应无显著差异，说明温度升高并不影响光反应，但是温度升高可促进可溶性糖的含量、淀粉含量及生物量的增加，由此可推测常温+高CO2是番茄植株叶片通过促进光合作用的暗反应来提高光合速率。
18．胰岛素是人体调节血糖（血液中的葡萄糖）的重要激素，其本质为蛋白质。血糖升高时，更多的葡萄糖经胰岛B细胞膜上GLUT2顺浓度转运进入细胞内被氧化分解，使ATP生成量增加，引起细胞膜上ATP敏感的钾通道关闭，抑制K+外流：细胞内K+浓度升高。从而打开细胞膜上L型钙通道，Ca2+内流增加，刺激胰岛素分泌颗粒与细胞膜融合，将胰岛素分泌至细胞外，其分泌机制如图（图中①～③表示生理过程，a一c表示物质）.据图回答：

(1)胰岛B细胞中包裹胰岛素颗粒的囊泡来源于_________（填细胞器名称）：胰岛素释放后，与靶细胞膜表面的特异性受体结合，起调节血糖作用，该过程体现了细胞膜的功能是_________。
(2)图示细胞中，葡萄糖、Ca2+和胰岛素三类物质的跨膜运输需要消耗能量的是_________，可为该运输提供能量的过程是__________________（填写图中数字）：与骨肌细胞的无氧呼吸相比，二者共有的代谢产物是_________（填写图中字母），
(3)与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐渐释放能量的，其生物学意义是_________。
【答案】(1)     高尔基体     进行细胞间的信息交流
(2)     胰岛素的跨膜运输     ①②③     b
(3)使有机物中的能量逐步地转移到ATP中；有利于维持细胞的相对稳定状态

【分析】题图分析，当葡萄糖浓度升高，通过GLUT2蛋白转运到胰岛B细胞内，转化成丙酮酸转运到线粒体参与有氧呼吸二、三阶段产生大量ATP，ATP浓度升高使ATP敏感的K+通道关闭，K+无法外流促进Ca2+通道打开，Ca2+内流促进胰岛素分泌颗粒移动到细胞膜分泌胰岛素。图中①～③表示的生理过程为有氧呼吸第一阶段、有氧呼吸第二阶段和有氧呼吸第三阶段，a~c表示的物质依次为二氧化碳、还原氢和水。
（1）
胰岛B细胞中包裹胰岛素颗粒的囊泡属于生物膜系统，其来源于高尔基体脱落形成的小泡，因为高尔基体与分泌物的形成有关。胰岛素释放后，与靶细胞膜表面的特异性受体结合，促进组织细胞对糖的摄取、利用和储存，从而降低血糖，该过程体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。
（2）
图示细胞中，葡萄糖进入过程是顺浓度梯度进行的，且需要转运蛋白的协助，为协助扩散，Ca2+进入该细胞的过程也表现为顺浓度梯度进行，需要钙离子通道的协助，为协助扩散方式，胰岛素分泌出去的方式为胞吐，该过程需要消耗能量，即这三类物质中胰岛素的分泌过程需要消耗能量，有氧呼吸的三个阶段都能产生ATP，因此图中①②③过程均可为胞吐提供能量；有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段相同，都能产生丙酮酸、还原氢和ATP，图中a为CO2，b为还原氢，c为水，因此与骨骼肌细胞的无氧呼吸相比，二者共有的代谢产物是b。
（3）
与燃烧迅速释放能量相比，有氧呼吸是逐级释放能量的，这可使有机物中的能量逐步地转移到ATP中，有利于维持细胞的相对稳定状态，同时也能保证机体获得足够的能量。
19．下图1为渗透装置的示意图。图2为猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞体积和初始体积之比的变化曲线（O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时NaCl浓度）。已知细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白，在细胞膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白，可提高水分子的运输效率。请据图回答下列问题：

(1)图1渗透装置达到渗透平衡时S1溶液的渗透压_____（填“大于”“等于”或“小于”）S2溶液的渗透压。若达到平衡后吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将_____（填“变大”“不变”或“变小”）
(2)根据图2可知，猪的红细胞在浓度约为_____的NaCl溶液中能保持正常状态。将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，一段时间后红细胞乙的吸水能力_____（填“大于”“等于”或“小于”）红细胞甲。
(3)渗透作用就是水分子通过半透膜的扩散。我们常说“水从低浓度往高浓度流”，这一描述与教材上的“自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输”这句话_____（填“矛盾”或“不矛盾”），理由是_____。
【答案】(1)     大于     变小
(2)     150mmol/L     大于
(3)     不矛盾     这里的低浓度和高浓度指的是溶液的浓度。从水分子的角度来说，低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度溶液，所以水分子是顺相对浓度梯度运输

【分析】分析图1可知，图1为渗透装置的示意图，漏斗内液面上升，则漏斗内溶液（S1）浓度大于漏斗外溶液（S2）。
分析图2可知，猪的红细胞在浓度为150 mmol•L-1 左右的NaCl溶液中能保持正常形态。B点的NaCl的溶液浓度高，因此红细胞失水量多，细胞液渗透压较高，因此细胞吸水能力较强。
（1）
渗透平衡时，液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者渗透压关系仍是S1＞S2。达到渗透平衡时，由于有水分子进入，达到渗透平衡时，漏斗内的溶液（S1）浓度下降，漏斗外溶液（S2）浓度则增大，漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）浓度差下降，此时若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，再次平衡时m将变小。
（2）
由图2曲线可知，猪的红细胞在浓度为 150mmol/L的NaCl溶液中细胞体积与初始体积之比为1，说明猪的红细胞在此浓度的NaCl溶液中能保持正常形态。将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的NaCl溶液中，由于B点的NaCl的溶液浓度高，因此红细胞乙失水量多，细胞液渗透压较高，因此细胞吸水能力大于红细胞甲。
（3）
“水从低浓度往高浓度流”这句话与教材中“水是顺相对含量梯度运输”是不矛盾的；前者的低浓度和高浓度指的是溶液的浓度；而从水分子的角度分析，低浓度溶液中水分子数目相对来说多于高浓度的溶液，所以说水是顺相对含量梯度运输。
20．某二倍体动物的基因型为AaBb，已知图甲细胞取自该动物的某一器官，图乙表示细胞分裂过程中染色体与核DNA比值的变化。回答下列问题：

(1)若该动物为雌性个体，与图甲细胞一起产生的次级卵母细胞在分裂结束后，最终产生的卵细胞的基因型为____________。若该动物为雄性个体，则产生甲的精原细胞，最终产生的4个精子的基因型为____________。
(2)图甲可对应图乙的____________段，图乙中。点时细胞内的染色体变化为____________。
(3)已知胸苷（TdR）双阻断法可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。下图中G1、S、G2、M期依次为8h、6h、4h、1h。某研究小组利用上述方法来同步化细胞周期，实验过程如下：
①阻断I:将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TR（DNA复制抑制剂）的培养液中，培养时间不短于____________h；才能使细胞都停留在图b所示的S期。

②解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6h至13h之间，才能继续进行第二次TdR的阻断，原因是____________。
③阻断Ⅱ：处理与阻断I相同。经过以上处理后，所有细胞都停留在____________，从而实现细胞周期的同步化。
【答案】(1)     ab     AB、AB 、ab 、ab
(2)     cd     着丝粒分裂，染色单体变为染色体
(3)     13     保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期     G1/S期交界处

【分析】分析图甲，结合“基因型为AaBb”可知该细胞为减数第二次分裂后期的细胞。
（1）
若该动物为雌性个体，与图甲细胞一起产生的次级卵母细胞（aabb）在分裂结束后，最终产生的卵细胞的基因型为ab。若该动物为雄性个体，则产生甲的精原细胞，最终产生的4个精子的基因型为AB、AB 、ab 、ab。
（2）
图甲可对应图乙的cd段，图乙中c点(减数第二次分裂后期或者有丝分裂后期）时细胞内的染色体变化为着丝粒分裂，染色单体变为染色体。
（3）
①阻断I:将连续分裂的动物细胞培养在含有过量TR（DNA复制抑制剂）的培养液中，培养时间不短于8+4+1=13h；才能使细胞都停留在图b所示的S期。
②解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间应控制在6h至13h之间，才能继续进行第二次TdR的阻断，原因是保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期，且分裂最快的细胞还不能再次进入S期。
③阻断Ⅱ：处理与阻断I相同。经过以上处理后，所有细胞都停留在G1/S期交界处，从而实现细胞周期的同步化。

四、实验题
21．为了研究pH对某种酶活性的影响，设置三个实验组：A组（pH=5．0）、B组（pH=7．0）和C组（pH=9．0），在最适温度下测定各组不同反应时间内的产物浓度（其他条件相同且适宜），结果见下图。回答下列问题：

(1)该实验的自变量和因变量分别是_____。
(2)如果在时间T1时，向A组反应体系中增加1倍量的该种酶，其他条件保持不变，那么A组最后产物浓度_____（填“增加”或“不变”），原因是_____。
(3)该实验中，酶的活性大小除用图中的指标表示外，还可以用_____来表示。为进一步探究该酶作用的最适pH，实验的大致思路是：_____。
【答案】(1)pH##pH和反应时间、产物浓度
(2)     不变     T1时，A组产物浓度不再增加的限制因素是底物的量有限，与酶的数量没有关系（或底物已被完全消耗）
(3)     单位时间内底物##反应物的消耗量     在pH为0～7．0的范围内，分别设置pH=0、pH=1．0……pH=7．0的组别进行重复实验，最适温度（其他条件相同且适宜）下测定各组不同反应时间内的产物浓度

【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，绝大多数是蛋白质，少数是RNA;酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱和重金属可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活。
【详解】（1）该实验的自变量为pH和反应时间，因变量为产物浓度。酶促反应速率用单位时间内的产物浓度变化量来表示。
（2）T1时，A组产物浓度已达到稳定，说明底物已被完全分解，此时限制产物浓度的因素是底物的量，与酶的数量无关，因此，若此时向反应体系中增加1倍量的酶，A组产物浓度不变。
（3）A、B、C三组最终产物浓度相同，但达到最终产物浓度所需时间不同，说明三组中酶的活性不同。A组达到最终产物浓度所需的时间最短，故A组酶的活性最高。酶的活性大小除用图中的“产物浓度”作为指标外，还可以用“单位时间内底物（或反应物）的消耗量”作为指标。A、B、C三组产物浓度达到稳定的时间依次增加，说明酶的活性依次减弱，即A组（pH=5．0）酶的活性最高，由于无法确定该酶的最适pH与5．0的大小关系，故为进一步探究该酶的最适pH，应在pH为0～7．0的范围内开展实验，即在pH为0～7．0的范围内，分别设置pH=0、pH=1．0……pH=7．0的组别进行重复实验，最适温度（其他条件相同且适宜）下测定各组不同反应时间内的产物浓度。