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重庆市育才中学2022-2023学年高三生物下学期开学考试试题（Word版附解析）
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这是一份重庆市育才中学2022-2023学年高三生物下学期开学考试试题（Word版附解析），共26页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
重庆市育才中学校高 2023 届高三（下）开学考试
生物试题
一、选择题
1. 下列关于生物体中化合物的合成及功能的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞内氨基酸之间的脱水缩合不会使氨基数减少
B. 磷脂中甘油的两个羟基与磷酸及其他衍生物结合
C. 淀粉和脂肪是植物细胞内储存能量的重要有机物
D. 细胞内的含氮化合物都可以为生命活动提供能量
【答案】C
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程。
【详解】A、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程。氨基酸之间的脱水缩合会使氨基数减少，部分氨基参与构成肽链，A错误；
B、磷脂中含有磷酸基团、含氮碱基、甘油和两个长的脂肪酸链，甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合，B错误；
C、淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，脂肪是生物体储存能量的物质，植物细胞内含有淀粉和脂肪，因此淀粉和脂肪是植物细胞内储存能量的重要有机物，C正确；
D、细胞内的部分含氮化合物比如ATP等，可以为生命活动提供能量，但核酸也是含氮化合物，不可以为生命活动提供能量，D错误。
故选C。
2. 动植物细胞普遍存在线粒体的融合和分裂现象。颗粒状线粒体可融合形成线条状线粒体，线条状线粒体可分裂为颗粒状线粒体。但是分裂异常会导致线粒体破碎，融合异常则会导致线粒体形态延长。科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中，在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程，且分裂后的两个线粒体均呈现黄色（绿色和红色叠加所致）。线粒体基因FZO编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase，若该基因发生突变，突变细胞内观察不到线条状线粒体。下列说法错误的是（ ）
A. 线粒体的融合和分裂保持动态平衡有利于维持细胞内线粒体数量的相对稳定
B. 线粒体融合和分裂异常可能会影响线粒体的功能
C. 线粒体先融合再分裂的过程实现了线粒体间的物质交换
D. GTPase可能起到抑制线粒体融合的作用
【答案】D
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，为生命活动提供能量。需能多的细胞，线粒体的数量多。线粒体中含有少量的DNA和RNA，因此线粒体是半自主性细胞器，它可以自主合成部分蛋白质。
【详解】A、线粒体通过不断的融合和分裂不仅保证了线粒体的大小、数目及分布的稳定性，同时完成新老线粒体的更新，对细胞代谢的意义很大，A正确；
B、根据题干信息“线粒体分裂异常会导致线粒体破碎，融合异常则会导致线粒体形态延长”，推测异常可能会影响线粒体的功能，B正确；
C、根据题干信息“科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中，在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程，且分裂后的两个线粒体均呈现黄色（绿色和红色叠加所致）”，推测整个过程中实现了线粒体间的物质交换，C正确；
D、根据题干信息“线粒体基因FZO编码线粒体外膜上跨膜大分子蛋白GTPase，若该基因发生突变，突变细胞内观察不到线条状线粒体”，说明GTPase可能起到促进线粒体融合的作用，D错误；
故选D。
3. 下图中①和②为小鼠膀胱上皮细胞中的溶酶体，①为初级溶酶体，尚未参与细胞内的消化过程；②为次级溶酶体，正在参与细胞内的消化过程。①和②中的H+浓度比细胞质基质高100倍以上。下列相关叙述错误的是（ ）
A. ①和②均有磷脂双分子层构成的膜结构
B. ①和②均能合成并储存多种酸性水解酶
C. ②中有衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌
D. 细胞质基质中的H+运输进入①需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】溶酶体为单层膜细胞器。由题意可知，②为次级溶酶体，正在参与细胞内的消化过程，溶酶体可消化衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌。
【详解】A、溶酶体为单层膜细胞器，含有磷脂双分子构成的膜结构，A正确；
B、酶的化学本质大部分是蛋白质，少数是RNA，由核糖体合成或转录形成，溶酶体不能合成，B错误；
C、②为次级溶酶体，正在参与细胞内的消化过程，溶酶体可消化衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌，C正确；
D、①和②中的H+浓度比细胞质基质高100倍以上，说明细胞质基质进入①的为逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输，需要消耗能量，D正确。
故选B。
4. Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输，它们有两种状态，结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选，保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是（ ）
A. GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B. Arf由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C. 两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化
D. 运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
【答案】B
【解析】
【分析】1、ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷（1分子核糖和1分子腺嘌呤组成），P代表磷酸基团。
2、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量
【详解】A、根据题干“GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代”，结合ATP的结构简式，可知GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成，A正确；
B、由题意可知，Arf结合GDP时为不活跃状态，Arf结合GTP时为活跃状态，GDP转化为GTP消耗能量，因此Arf由不活跃状态转化为活跃状态消耗能量，B错误；
C、Arf结合GDP时为不活跃状态，Arf结合GTP时为活跃状态，GDP和GTP的相互转化需要相应酶的催化，故两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化，C正确；
D、根据分析中分泌蛋白的合成与分泌过程可知，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，D正确。
故选B。
5. CLAC通道是细胞应对内质网中钙超载的一种保护机制，可避免因钙离子浓度过高引起的内质网功能紊乱，该通道功能的实现依赖于一种位于内质网上的跨膜蛋白TMCO1。研究发现，内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度，并形成具有钙离子通道活性的四聚体， 将内质网中过多的钙离子排出，从而消除内质网钙过载给细胞带来的多种威胁，一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子通道活性随之丧失。下列叙述正确的是（ ）
A. CLAC 通道蛋白进行物质转运时，其空间构象会发生改变
B. 内质网中钙过载时通过TMCO1释放钙离子的过程要消耗ATP
C. 敲除编码TMCO1的基因会影响分泌蛋白的加工和运输
D. 哺乳动物的血液中钙离子过高，动物会出现抽搐等症状
【答案】C
【解析】
【分析】CLAC通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制，该通道依赖的TMCO1是内质网跨膜蛋白，则TMCO1基因缺陷的细胞可能会出现内质网中钙离子浓度异常。
【详解】A、CLAC通道蛋白跨膜运输物质时，其空间构象不发生改变，A错误；
B 、内质网上的跨膜蛋白TMCO1是钙离子通道，可使内质网中过多的钙离子顺浓度梯度运出内质网，属于协助扩散方式，不消耗ATP ，B错误；
C 、敲除编码 TMCO1的基因，细胞将失去应对内质网钙离子超载的能力，引起内质网功能紊乱， 而内质网参与分泌蛋白的加工和运输，所以敲除TMCO1的基因会影响分泌蛋白的加工和运输 ，C正确；
D 、哺乳动物的血液中钙离子过低，动物会出现抽搐等症状，钙浓度过高会出现肌无力症状，D错误。
故选C。
6. 蛋白激酶A（PKA）由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP（腺苷酸环化酶催化ATP环化形成）调节（如下图）。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法正确的是（ ）
A. 只有催化亚基和调节亚基同时存在时，PKA才能保持较高的活性
B. 蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的合成
C. ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA等物质的原料
D. cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性催化亚基
【答案】D
【解析】
【分析】1、据题干的信息：活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，说明蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解。
2、据图分析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基。
【详解】A、据图分析：调节亚基和催化亚基同时存在时，PKA是低活性而非高活性，A错误；
B、据题干的信息：活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程，B错误；
C、腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP，故ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP的原料，但ATP水解后形成的AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是合成RNA的原料，C错误；
D、据图可知，cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基，D正确。
故选D。
7. 高赖氨酸血症是由 AASS 基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症，该基因编码的 AASS 蛋白包含LKR 和 SDH 两个结构域。正常情况下进入线粒体内的赖氨酸，在LKR 的催化下形成酵母氨酸，酵母氨酸在 SDH 的催化下分解产生的 a-氨基己二酸半醛经过系列反应彻底氧化分解。LKR 异常或SDH 异常均会导致高赖氨酸血症，且后者还会导致线粒体异常增大而影响线粒体功能。下列说法正确的是（ ）
A. 高赖氨酸血症的根本原因是 LKR 和SDH 的两个结构域异常
B. 正常情况下，赖氨酸在线粒体中彻底氧化分解
C. 人体中的赖氨酸可以从食物中获取也可以通过自身转化合成
D. 抑制LKR 活性可用于治疗高赖氨酸血症
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，高赖氨酸血症的根本原因是 AASS 基因突变引起的，且正常情况下，进入线粒体内的赖氨酸，在LKR的催化下形成酵母氨酸，酵母氨酸在 SDH的催化下分解产生的α-氨基己二酸半醛经过系列反应彻底氧化分解。
【详解】A、分析题意可知，高赖氨酸血症是由AASS基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症，所以高赖氨酸血症的根本原因是AASS基因突变引起的，A错误；
B、由题意可知，正常情况下，赖氨酸需直接在线粒体中彻底氧化分解，B正确；
C、赖氨酸为组成蛋白质的必需氨基酸，必须从食物中获取，C错误；
D、由题意可知，LKR异常或 SDH异常均会导致高赖氨酸血症，所以抑制LKR活性不能用于治疗高赖氨酸血症，D错误。
故选B。
8. 化疗药物阿霉素通过抑制细胞DNA和RNA的合成能有效治疗乳腺癌、消化道肿瘤。研究表明，阿霉素在人体内代谢过程中产生活性氧（ROS），会造成心肌细胞线粒体膜及线粒体DNA 损伤，导致其具有心脏毒性。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自于第二阶段
B. 使用阿霉素时可配合使用清除ROS的药物以减轻其毒性
C. 阿霉素可通过抑制心肌细胞核DNA的合成而具有心脏毒性
D 阿毒素造成线粒体亚显微结构改变而使心肌细胞供能不足
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中，葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量的[H]和ATP；第二阶段在线粒体基质中，丙酮酸和H2O分解成CO2，产生大量的[H]和少量的ATP；第三阶段在线粒体内膜，[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP。
【详解】A、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和H2O分解成CO2，产生大量的[H]和少量的ATP，少部分NADH来自第一阶段，A正确；
B、由题“阿霉素在人体内代谢过程中产生活性氧，导致心脏毒性”可知，使用阿霉素时可配合使用清除ROS的药物以减轻其毒性，B正确；
C、心脏毒性是因为阿霉素代谢中产生的活性氧造成心肌细胞线粒体膜及线粒体DNA损伤，不是因为阿霉素抑制心肌细胞核DNA的合成，C错误；
D、线粒体属于亚显微结构，阿霉素代谢中产生的活性氧造成心肌细胞线粒体膜损伤，线粒体膜损伤会影响心肌细胞呼吸作用，使心肌细胞供能不足，D正确。
故选C。
9. 生物实验不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律，而且有利于启发学生积极思维，培养学生的科学素养。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 可根据实验装置中是否有CO2生成来判断酵母菌的呼吸方式
B. 可用引流法改变洋葱鳞片叶内表皮临时装片细胞周围的液体环境
C. 用光学显微镜不能观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层的位置
D. 同一细胞中的不同结构成分与醋酸洋红液的结合能力相同
【答案】B
【解析】
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩．由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
【详解】A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，A错误；
B、引流法中，随着液体的流动，可以改变洋葱鳞片叶内表皮临时装片细胞周围的液体环境，B正确；
C、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，用光学显微镜可以观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层的位置，C错误；
D、醋酸洋红液属于碱性染料，容易与染色体结合，不易与其他结构成分结合，D错误。
故选B。
10. 光补偿点指光合作用吸收的CO2，与呼吸作用释放的CO2CO，相等时的光照强度。在一定范围内，光合速率随光照强度增加，当达到某一光照强度时光合速率不再增加，该光照强度称为光饱和点。下表是甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的对比实验数据。
生长期
光补偿点（μmol·m﹣2·s﹣1）
光饱和点（μmol·m﹣2·s﹣1）
最大净光合速率（μmolCO2·m﹣2·s﹣1）
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
68
52
1853
1976
21．67
27．26
蜡熟期
75
72
1732
1365
19．17
12．63
注：灌浆期幼穗开始有机物的积累，谷粒内含物呈白色浆状；蜡熟期叶片逐渐变黄，米粒变硬，即将成熟。
下列有关叙述正确的是（ ）
A. 据表中数据可推测，甲品种水稻产量高于乙品种
B. 蜡熟期光补偿点增大，必然是呼吸速率上升导致的
C. 若增加CO2浓度，其光补偿点和光饱和点都将增大
D. 蜡熟期净光合速率的变化可能与叶绿素含量的变化有关
【答案】D
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素。
1.温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2.二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3.光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、灌浆期幼穗开始有机物积累，表中数据显示，乙品种在灌浆期的最大净光合速率大于甲植物，故乙品种可积累的有机物多，能获得较高的产量，A错误；
B、据表分析可知，植物由灌浆期到蜡熟期，甲、乙品种的光补偿点增大，光饱和点降低，最大净光合速率均在下降，叶片光合作用速率下降，B错误；
C、若增加CO2浓度，则光合速率会增加，因此对于甲、乙植物来说，其光补偿点下降，而光饱和点将增大，C错误；
D、蜡熟期叶片逐渐变黄，叶绿体中叶绿素含量下降，光反应速率下降，进而导致暗反应速率也下降，所以两种植物的净光合速率均下降，这与此时叶绿素含量下降密切相关，D正确。
故选D。
11. 细胞内部与外部通过细胞膜进行营养物质和代谢产物的交换，以保障细胞内部环境相对稳定。当细胞内部环境恶化到一定程度时会触发细胞分裂、凋亡过程，其关系如图所示（横坐标表示细胞内部环境，范围0~1，0为最差，1为最好）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 随细胞分裂的进行，细胞内部环境的恶化程度增大
B. 细胞分裂、凋亡是内部环境恶化程度决定的被动过程
C. 若某细胞发生突变，使B点右移、A点左移则该细胞可能变成癌细胞
D. 若细胞内部环境经常处于略低于B的状态，则细胞更容易发生癌变
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图知：在细胞环境由1恶化到0的过程中，随着细胞分裂的进行，A点的细胞内部环境恶化程度高于B点；细胞分裂、凋亡由细胞内部环境恶化程度触发的主动过程，不属于被动过程；因细胞突变导政B点右移的结果是细胞更易分裂，左移的结果是细胞更不易凋亡，这样最终结果是细胞数量增加，可能导致癌症；环境经经处中略低于B的状态时，细胞更易分裂，在分裂程中容易变异，所以更容易发生癌变。
【详解】A、由图可知，在细胞环境由1恶化到0的过程中，随着细胞分裂的进行，A点的细胞内部环境恶化程度高于B点，即随细胞分裂的进行，细胞内部环境的恶化程度增大，A正确；
B、细胞分裂、凋亡是由细胞内部环境恶化程度触发的主动过程，不属于被动过程，B错误；
C、若某细胞因细胞突变导政B点右移的结果是细胞更易分裂，左移的结果是细胞更不易凋亡，这样最终结果是细胞数量增加，.可能导致癌症，C正确；
D、环境经经处中略低于B的状态时，细胞更易分裂，在分裂程中容易变异，所以更容易发生癌变，D正确。
故选B。
12. 图 1 是某组织局部结构模式图。图 2 所示为甲状腺激素在细胞内的作用机理，其中 PB 表示甲状腺激素的血浆运输蛋白、P 表示 RNA 聚合酶、TH 表示甲状腺激素。下列叙述正确的是（ ）
A. 图 1 中，红细胞只能通过无氧呼吸消耗葡萄糖产生 CO2
B. 图 1 中，A 液中均不含血红蛋白、呼吸酶、溶菌酶等物质
C. 图 2 中，pre-mRNA 需在细胞质中加工后才能进行翻译
D. 据图分析，人成熟红细胞内没有甲状腺激素发挥其调节功能的基础
【答案】D
【解析】
【分析】PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白，将甲状腺激素运输至细胞核内，甲状腺激素和其它的因子结合，启动基因的转录，转录形成mRNA，RNA翻译形成蛋白质。
【详解】A、红细胞无氧呼吸不产生CO2，A错误；
B、图1中，A液为组织液，含有溶菌酶，B错误；
C、图2中，pre-mRNA需在细胞核中剪切加工成为成熟的RNA后才作为合成蛋白质的模板mRNA，然后进行翻译，C错误；
D、甲状腺激素的受体位于细胞核内，人成熟红细胞内没有细胞核，因此没有甲状腺激素发挥其调节功能的基础，D正确。
故选D。
13. 深度睡眠调节过程中，睡眠中枢谷氨酸能神经元（BF）释放的腺苷抑制觉醒神经元（交感神经元）的兴奋限制瞳孔扩张、激活睡眠相关神经元（副交感神经元）使瞳孔缩小。图 1 为腺苷合成及转运示意图，图 2 是能高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中 BF 胞外腺苷水平变化的一种腺苷传感器。下列说法错误的是（ ）
A. BF 作为突触前神经元，通过胞吐的形式释放神经递质
B. 腺苷作为一种神经递质，可与睡眠相关神经元上的不同受体结合
C. 可以促进 AK 的活性可改善失眠症患者睡眠
D. 组装腺苷传感器时需消除荧光蛋白与 ATP 发生荧光反应的结构
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：图1表示腺苷合成及转运示意图，囊泡中的ATP通过胞吐出来被利用，转化为腺苷，而腺苷又可以通过核苷转运体进入囊泡转化为ATP。图2表示腺苷传感器，当腺苷与受体结合，导致受体一侧的绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光。
【详解】A、BF作为突触前神经元，通过胞吐的形式释放神经递质，A正确；
B、结合题意“腺苷抑制觉醒神经元的兴奋限制瞳孔扩张、激活睡眠相关神经元使瞳孔缩小”可知，腺苷可与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，激活睡眠相关神经元来促进睡眠，B正确；
C、AK可以促进腺苷合成AMP，促进AK的活性进而使ATP合成增加，细胞外的腺苷运进细胞的速率升高，因此细胞外液中腺苷数量减少，而腺苷与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，激活睡眠相关神经元来促进睡眠，因此通过促进AK的活性不可改善失眠症患者睡眠，C错误；
D、结合图2可知，传感器的工作原理是腺苷与受体结合改变受体的空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并在被激发后发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度，故组装腺苷传感器时需消除荧光蛋白与ATP发生荧光反应的结构，D正确。
故选C。
14. 免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件：①对“非己”的分子标志进行特异识别；②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群；③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是（ ）
A. 针对胞外毒素，事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B. 针对异体移植细胞，事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息
C. 事件②中，辅助性T细胞在胸腺中大量增殖，分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子
D. 事件③中，效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
【答案】B
【解析】
【分析】1、体液免疫过程为：大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生细胞因子，少数抗原直接刺激B细胞，B细胞受到刺激后，在细胞因子的作用下，开始一系列的增殖分化， 大部分分化为浆细胞（效应B细胞）产生抗体，小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫过程：抗原经吞噬细胞摄取、处理和呈递给细胞毒性T细胞，接受抗原刺激后细胞毒性T细胞增殖、分化产生记忆细胞和新的细胞毒性T细胞，新的细胞毒性T细胞与相应的靶细胞密切接触，进而导致靶细胞裂解死亡，抗原暴露出来，此时体液中抗体与抗原发生特异性结合形成细胞集团或沉淀，最后被吞噬细胞吞噬消化。
【详解】A、胞外毒素是抗原，B细胞与抗原的识别具有特异性，一个未活化的B细胞只能被一种胞外毒素致敏，A错误；
B、异体移植细胞是抗原，其进入体内后，巨噬细胞吞噬该抗原，可形成抗原MHC复合体，再将抗原MHC复合体呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞，故事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体信息，B正确；
C、事件②中，辅助性T细胞在骨髓中大量增殖，在胸腺中成熟，而不是在胸腺中大量增殖，辅助性T细胞能分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子，这些蛋白因子可以加速B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化，C错误；
D、记忆细胞群可以在二次免疫的时候增殖分化成效应细胞群，但不具有杀灭和清除入侵病原体的功能，D错误。
故选B。
15. 下图是外源性过敏原引起哮喘的示意图。下列说法正确的是（ ）
A. 外源性过敏原首次进入机体就会引发哮喘
B. 浆细胞识别过敏原后能够分泌特异性抗体
C. 过敏原首次引起浆细胞产生的抗体会吸附在肥大细胞表面
D. 临床药物可以通过促进过敏介质释放来治疗哮喘
【答案】C
【解析】
【分析】过敏反应属于一种免疫能力过高即过于敏感的免疫失调病，它是已免疫的机体再次接受相同过敏原刺激时，过敏原与附着于某些细胞（如皮肤、消化道及呼吸道黏膜、某些血细胞表面）上的抗体结合，引起该细胞释放组织胺从而引起过敏反应。
【详解】A、由分析可知，外源性过敏原首次进入机体不会引发哮喘，A错误；
B、浆细胞没有识别功能，B错误；
C、过敏原首次引起浆细胞产生的抗体会吸附在肥大细胞表面，C正确；
D、临床治疗哮喘应该是抑制过敏介质释放，D错误。
故选C。
16. DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程称为DNA甲基化，被甲基化修饰的基因不能表达。已知鼠的灰色（A）与褐色（a）是一对相对性状，下图表示部分被甲基化的DNA片段及遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式会发生改变
B. 基因印记均在亲代细胞有丝分裂过程中建立
C. DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶的识别和结合
D. 子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色＝3∶1
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:雄配子中印记重建:将等位基因A、a全部甲基化；雌配子中印记重建是：将等位基因A、a全部去甲基化。
【详解】A、甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式不会发生改变，A错误；
B、据图知:印记基因的印记均是在配子中建立的，即减数分裂过程中，而不是有丝分裂过程中，B错误；
C、据题干信息“DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程称为DNA甲基化，被甲基化修饰的基因不能表达”，可知:甲基化是DNA的变化，故是阻碍RNA聚合酶与启动子的结合从而调控基因的表达，C正确；
D、雄鼠产生的A雄配子、a雄配子中的A基因、a基因均被甲基化，都不能表达；雌鼠产生的A雌配子、a雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化，都能表达，因此该雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表现型比例均为灰色:褐色=1:1，D错误。
故选C。
17. 新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白表达水平。核糖体“移码”是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质。下列有关该现象叙述不正确的是（ ）
A. 核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率
B. 若“移码”发生在正常人体细胞中，则可能导致其性状改变
C. 核糖体“移码”会导致RNA上起始密码子位置发生改变
D. 新冠病毒的“移码”的机制，不会导致基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】1、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的3个碱基叫作一个密码子。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
3、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
4、基因控制性状的两种方式：
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；
（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、根据题意，核糖体“移码”导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质，故核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率，A正确；
B、基因可以通过两种方式控制生物体的性状，若“移码”发生在正常人体细胞中，会导致细胞合成新的蛋白质，则可能导致其性状改变，B正确；
C、核糖体“移码”只是影响翻译过程中碱基序列的读取，不会改变RNA上起始密码子的位置，C错误；
D、新冠病毒的“移码”的机制不会改变基因的碱基序列，所以不会导致基因突变，D正确。
故选C。
18. 图1表示某种二倍体动物处于细胞分裂某时期的图像；图2表示一条染色体上的DNA数目变化与分裂时期的关系。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中①②③图像都发生于图2的EF段
B. 若①表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂图像，则该变异发生于图2的EF段
C. ②图像的变化属于染色体结构变异，发生于图2的CD段和EF段
D. 若③表示基因型为AABb的某动物细胞分裂图像，则该变异主要发生于图2的CD段
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析可知，细胞①②③都处于减数第二次分裂后期；图2中CD段代表存在姐妹染色单体，EF段代表姐妹染色单体分开。
【详解】A、图1中①②③图像都没有姐妹染色体单体，都处于分裂后期，每条染色体上含有1个DNA分子，都在图2中的CD段，A正确；
B、细胞①处于减数第二次分裂后期，细胞内发生的变异是由于减数第一次分裂时基因A、a所在的同源染色体未分离导致的，即该变异发生于减数第一次分裂过程中，而此时细胞内的每条染色体上含有2个DNA分子，对应图2中的CD段，B错误；
C、细胞②中右侧的两条子染色体的颜色不同，说明该变异是由于减数第一次分裂的四分体时期发生了同源染色体的两条姐妹染色单体的交叉互换所致，属于基因重组，而此时细胞内的每条染色体上含有2个DNA分子，发生于图2的CD段，C错误；
D、图1中①的变异属于染色体变异、②的变异属于基因重组、③的变异属于基因突变，都属于可遗传的变异，而③的变异（基因突变）主要发生在间期，即图2的BC段，D错误。
故选A。
19. 玉米是人类重要的粮食作物，起源于墨西哥类蜀黍，二者都是二倍体（2n）,但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝，顶端优势明显，而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝，二者的果穗也有很大差异，这种变化有人工选择的作用。将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交，F1代果穗的形态介于两者之间,原因是二者穗的形态受多对独立遗传的等位基因控制，取F1代自交，F2代果穗的形态表现出连续的变异，其F1自交后代F2代植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是（ ）
A. 杂交育种可将玉米和墨西哥类蜀黍两个物种的优良性状集中在一起
B. 与果穗的表现型相关的等位基因数有6对
C. 种植墨西哥类蜀黍的过程中，该种群的基因频率发生定向改变
D. 长枝的玉米比侧枝的墨西哥类蜀黍更适应自然环境
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、玉米和墨西哥类蜀黍之间不存在生殖隔离，属于同一物种； A错误；
B、将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交，F1代果穗的形态介于两者之间，F2代有1/64像玉米，1/64≈（1/2）3×（1/2）3，1/64像墨西哥类蜀黍，1/64≈（1/2）3×（1/2）3，说明F1产生的雌雄配子均为23种，可推出果穗的表现型相关的等位基因数有3对，B错误；
C、在长期的种植过程中，墨西哥类蜀黍的种群中会发生可遗传变异（突变和基因重组），进而出现了多种多样的性状，优良的性状通过农民的选择性种植被保留下来，不断地积累，使相应基因的频率发生了改变，最终进化成现代玉米。C正确；
D、人为的选择育种所获得的性状是符合人类需求的产品，但不一定更适合自然环境，D错误。
故选C。
20. 某对等位基因的多种突变可导致某种遗传病。甲、乙两个家系中的患病情况及该遗传病相关基因测序的结果如图，图中只显示有突变基因个体的部分序列（其他未显示序列正常）。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常，且两个家系中所有个体染色体结构和数量均正常。下列叙述错误的是（ ）
A. 根据家系甲及其测序结果，无法判断致病基因是否为隐性
B. 根据家系乙及其测序结果，可以确认该遗传病为伴X染色体遗传
C. 家系甲II－1和家系乙II－2的基因型不相同
D. 若不考虑其他突变，家系甲II－1和家系乙II－1结婚，则女儿的患病概率为1/2
【答案】D
【解析】
【分析】1、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
3、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。
【详解】A、可能是由于基因突变导致的II－1患病，也可能是父母遗传给II－1的，所以根据家系甲及其测序结果，无法判断致病基因是否为隐性，A正确；
B、图中只显示有突变基因个体的部分序列（其他未显示序列正常），据图可知家系乙的Ⅰ-1不含有致病基因，Ⅰ-2含有异常基因但是不患病，据此可判断该遗传病为伴X染色体遗传，B正确；
C、据图可知两个家系中发生突变的基因序列不同，所以家系甲II－1和家系乙II－2的基因型不相同，C正确；
D、由于不知道家系甲中的遗传病是显性还是隐性，所以家系甲II－1和家系乙II－1结婚，则女儿的患病概率无法计算，D错误。
故选D。
二、非选择题
21. 细胞的膜系统破裂后，具膜细胞器的膜碎片结合各自成分融合成的囊泡称为微粒体，具有与活细胞中相同的生物活性和功能。将含各种微粒体的胰岛B细胞匀浆进行低速离心，除去含细胞核、线粒体、溶酶体等微粒体的沉淀物后，再将上清液进行高速离心，分离出表面光滑的光面微粒体和表面附着核糖体的粗面微粒体。SRP和DP是分别存在于细胞质基质和内质网膜上的蛋白质，为探究SRP、DP和内质网在胰岛素合成过程中的作用，在含有核糖体、tRNA、酶类、氨基酸等无细胞翻译体系中，分别加入不同成分进行如下实验。
实验组别
胰岛素mRNA
SRP
DP
粗面微粒体
产物
1
＋
－
－
－
含105个氨基酸残基的前胰岛素原（含信号肽）
2
＋
＋
－
－
含有约70个氨基酸残基的肽链（含信号肽）
3
＋
＋
＋
－
含105个氨基酸残基的前胰岛素原（含信号肽）
4
＋
＋
＋
＋
含86个氨基酸残基的胰岛素原（不含信号肽）
注：“＋”和“－”分别表示“存在”和“不存在”
（1）根据实验结果分析：胰岛素合成过程中，首先在__________上合成一段含有约70个氨基酸残基的肽链，这段肽链一端的信号肽与SRP结合，后者通过与内质网上的DP结合，将核糖体—新生肽引导至内质网。该过程中，翻译过程的暂停开始于__________与__________的结合，翻译过程的继续开始于__________与__________的结合。
（2）第4组实验中生成的胰岛素原没有生物活性，但胰岛B细胞分泌的胰岛素却具有生物活性。导致二者差别的生理过程是__________。
（3）若向无细胞翻译体系中加入胰岛素mRNA、SRP和粗面微粒体，推测翻译的产物是__________。
（4）实验中利用含各种微粒体的胰岛B细胞匀浆，获得光面微粒体和粗面微粒体的方法是__________，能够形成光面微粒体的细胞器有__________。
【答案】（1） ①. 游离核糖体 ②. 信号肽 ③. SRP（两空顺序可顺倒） ④. SRP ⑤. DP（两空顺序可颠倒）
（2）胰岛素原在高尔基体中进一步加工
（3）含86个氨基酸残基的胰岛素原（不含信号肽）
（4） ①. 差速离心法 ②. 高尔基体、光面内质网
【解析】
【分析】根据题意，分泌蛋白先在游离的核糖体合成，形成一段多肽链后，信号识别颗粒（SRP）识别信号，再与内质网上信号识别受体DP结合，将核糖体-新生肽引导至内质网，SRP脱离，信号引导肽链进入内质网，形成折叠的蛋白质，随后，核糖体脱落。
【小问1详解】
由题意可知，分泌蛋白首先在细胞质基质中游离的核糖体上起始合成，然后核糖体-新生肽会附着至内质网；对比表格中的实验组1和2，SRP的存在会使肽链延伸停止，也即是SRP与信号结合后会导致翻译过程停止，故翻译过程的暂停开始于信号肽与SRP的结合；对比1、2、 3组可知，当DP参与后，多肽链可继续合成，故翻译过程的继续开始于SRP与DP的结合。
【小问2详解】
胰岛素属于分泌蛋白，其形成需要核糖体、内质网和高尔基体等参与，第4组实验中生成的胰岛素原没有生物活性，但胰岛B细胞分泌的胰岛素却具有生物活性，导致二者差别的生理过程是胰岛素原在高尔基体中进一步加工。 。
【小问3详解】
结合表格可知，若向无细胞翻译体系中加入胰岛素mRNA、SRP和粗面微粒体（含有DP），推测翻译的产物是含86个氨基酸残基的胰岛素原。
【小问4详解】
由于各种细胞器的密度不同，故可通过差速离心法获得光面微粒体和粗面微粒体；结合题意“具膜细胞器的膜碎片结合各自成分融合成的囊泡称为微粒体”可知，能够形成光面微粒体的细胞器有高尔基体、光面内质网。
22. 共生固氮是自然界生物可用氮的最大天然来源，豆科植物进化出根瘤来容纳根瘤菌以进行共生固氮。为研究大豆根瘤形成的机理，科研人员进行了一系列研究。下图是大豆光合作用产物的形成及运输和大豆与根瘤菌关系示意图。请分析回答：
（1）参与光合作用的很多分子都含有氮，由光反应产生并参与暗反应的含氮的物质为_____。光照和温度等条件适宜时，图中CO2 的来源是_____。CO2 固定后转换为磷酸丙糖（TP），TP 运出叶绿体后合成蔗糖。催化TP 合成蔗糖的酶存在于_________。
（2）为大豆叶片提供 C18O2，大豆根中的淀粉会含18O 请写出元素18O 转移的路径（用图中相关物质的的名称及箭头表示）：_____。
（3）据图推测蔗糖进入维管束细胞的跨膜运输需要的条件是_____。与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是______（任写一点即可）。
（4）植株缺N 会导致光合能力下降，为了验证根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，从而促进光合作用，现提供以下实验材料：生长状态良好且带有根瘤的若干大豆植株、完全培养液、缺氮培养液、光合作用测定仪、其他所需材料。请补充完整实验设计思路：
将大豆植株均分成甲、乙两组（甲为对照组），____________。一段时间后，利用光合作用测定仪分别测定甲、乙两组大豆植株的光合速率。结束后再将乙组用____________培养，一段时间后，再用光合作用测定仪测定该组大豆植株的光合速率。
【答案】（1） ①. NADPH和ATP ②. 呼吸作用产生和从外界吸收 ③. 细胞质基质
（2）C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉
（3） ①. 能量和转运蛋白（或载体蛋白） ②. 溶质分子个数相对较少，渗透压稳定；且蔗糖是非还原糖，性质较稳定
（4） ①. 甲组不做处理，乙组去除全部根瘤，在相同且适宜条件下，用缺氮培养液培养 ②. 完全培养液
【解析】
【分析】光合作用概括地分为光反应和暗反应两个阶段，光反应中会发生水的分解和ATP、NADPH的合成，暗反应中会发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，光反应会给暗反应提供ATP和NADPH，暗反应会给光反应提供ADP、Pi和NADP+。对照实验的类型一般有空白对照、自身对照、相互对照和条件对照等。
【小问1详解】
由光反应产生并参与暗反应的含氮的物质为NADPH和ATP；光照和温度等条件适宜时，光合作用强度大于呼吸作用强度，因此图中二氧化碳的来源是从呼吸作用产生和从外界获得；从图上看，TP是在叶绿体外，细胞质基质中合成蔗糖的，所以催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质。
【小问2详解】
为大豆叶片提供C18O2会参与光合作用的暗反应固定为C3，据图所示C3转换为磷酸丙糖（TP），TP 运出叶绿体后合成蔗糖，蔗糖进入维管束细胞，最终运输至根部形成淀粉，因此元素18O转移的路径：C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉。
【小问3详解】
据图可知，蔗糖进入维管束细胞逆浓度梯度运输，属于主动运输，需要的条件是能量和载体蛋白。蔗糖为二糖，分子量比葡萄糖更大，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是溶质分子个数相对较少，渗透压稳定；且蔗糖是非还原糖，性质较稳定。
【小问4详解】
由题意可知，应先让甲组与乙组之间进行对照，再让乙组进行自身前后对照，为了验证“根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，从而促进光合作用”，实验应该对对照组甲组不做处理，实验组乙组去除全部根瘤，在相同且适宜条件下，用缺氮培养液培养，培养一段时间后甲组大豆植株的光合速率大于乙组，此时再用完全培养液去培养乙组，一段时间后发现乙组的光合速率和之前相比增大且和甲组几乎相同，则能证明根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，从而促进光合作用。
23. 新型隐球菌是一种低毒性病原体，能侵染人和动物，从而造成危害。某实验小组通过实验研究了太子参须多糖对隐球菌感染模型小鼠的免疫调理作用。他们将小鼠随机分成空白对照组、隐球菌感染模型组、太子参须多糖治疗组进行实验。回答下列问题：
（1）新型隐球菌初次侵入小鼠体内后，机体的免疫防御机制启动，首先由_____细胞处理侵入机体 的新型隐球菌。细胞免疫在隐球菌侵入机体后，对维持机体的稳态起到关键作用，其作用机理是__。
（2）在实验中，给药方案为；第 1~2d 对空白组小鼠作去离子水滴鼻处理，模型组及治疗组小鼠的处理为_____；第 7d 以后，空白组小鼠灌服蒸馏水，治疗组小鼠灌服等量适宜浓度的太子参须多糖，模型组小鼠的处理为_________，连续处理 7d，期间各组均自由摄食和饮水，分别于相应时间对小鼠进行称体质量，并记录其体质量的变化。
（3）上述实验的实验结果如图所示。与模型组相比，治疗组体质量_____（填“低于”“等于”或“高于”） 模型组，且经过太子参须多糖治疗后小鼠体质量恢复到与对照组相近，这说明_____。
【答案】（1） ①. 抗原呈递 ②. 细胞毒性T细胞与被新型隐球菌感染的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡，抗原暴露，最终通过抗体的作用将其消灭
（2） ①. 用等量的含有新型隐球菌去离子水进行滴鼻处理 ②. 灌服等量的蒸馏水
（3） ①. 高于 ②. 太子参须多糖对隐球菌感染小鼠的免疫功能具有调理作用
【解析】
【分析】免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时，机体能抵抗病原体的入侵；异常时，免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
【小问1详解】
新型隐球菌初次侵入小鼠体内后，作为抗原性异物会使机体的免疫防御机制启动，首先由抗原呈递细胞处理侵入机体的新型隐球菌。细胞免疫在隐球菌侵入机体后，此时细胞免疫起作用，其其作用机理为细胞毒性T细胞接受抗原刺激后，细胞毒性T细胞大量增殖分化出新的细胞毒性T细胞，同时细胞因子能加强该作用，细胞毒性T细胞与被新型隐球菌感染的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡，抗原暴露，最终通过抗体的作用将其消灭。
【小问2详解】
本实验的目的是研究太子参须多糖对隐球菌感染模型小鼠的免疫调理作用，实验的自变量为是否用太子参须多糖对感染小鼠进行处理，因变量是被感染小鼠的体质量的变化。据此可知实验设计的过程为给药方案为；第1~2d对空白组小鼠作去离子水滴鼻处理，模型组及治疗组小鼠的处理为用等量的含有新型隐球菌去离子水进行滴鼻处理；第7d以后，空白组小鼠灌服蒸馏水，治疗组小鼠灌服等量适宜浓度的太子参须多糖，模型组小鼠的处理为灌服等量的蒸馏水，连续处理7d，期间各组均自由摄食和饮水，分别于相应时间对小鼠进行称体质量，并记录其体质量的变化。
【小问3详解】
根据图示的实验结果可知。与模型组相比，治疗组体质量高于模型组，且经过太子参须多糖治疗后小鼠体质量恢复到与对照组相近，该实验结果能说明太子参须多糖对隐球菌感染小鼠的免疫功能具有调理作用。
24. 我国繁育大白菜（2N=20）有 7000 多年历史，自然界为野生型，为研究大白菜抽薹（tái）开花的调控机制，某科研单位将野生型的大白菜经过诱变育种得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。进行实验如下：
突变体甲 × 野生型→F1（表现型与突变体甲相同） 突变体乙 × 野生型→F1（表现型与突变体乙相同）F1（表现型与突变体甲相同）× F1（表现型与突变体乙相同）→F2（新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=1：1：1：1）。
（1）若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，野生型性状对突变体甲与突变体乙性状是_____（显性/隐性）。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上（不考虑交叉互换），将 F2中的新性状个体进行自交，统计其所有后代。若新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=_____（填比例），说明两个不同突变位点分别位于两对同源染色体上；若新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=_____ （填比例），说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上。
（2）为探究上述白菜早抽薹的原因，对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较，结果 如下：
①由上图可知，白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因序列发生________（填碱基变化），导致 mRNA 上________，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。
②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶，通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响 F 基因的表达，F 基因是抽薹的主要抑制基因。野生型与突变体甲的 F 基因表达的相对水平如下图（野生型与突变体甲的 F 基因均正常）。请根据以上信息推测突变体甲抽薹提前的原因：________
【答案】（1） ①. 隐性 ②. 9：3：3：1 ③. 2：1：1：0
（2） ①. G//C替换为 A//T ②. 终止密码子提前出现，翻译过程提前终止 ③. 因为基因突变导致合成甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使 F 基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，白菜提前抽薹
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
由题干可知，突变体甲×野生型→F1的表现型与突变体甲相同，故突变体甲性状对野生型性状是显性；突变体乙×野生型→F1表现型与突变体乙相同，故突变体乙性状对野生型性状是显性。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上，将F2中的新性状个体进行自交，统计其所有后代。若两个不同突变位点分别位于两对同源染色体上，甲的基因型可表示为AAbb，乙的基因型可表示为aaBB，两对等位基因遵循自由组合定律，则F2中的新性状个体为双杂合子AaBb，自交后代新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=9：3：3：1；若两个不同突变位点位于一对同源染色体上，A与b在一条染色体上，a与B在一条染色体上，两对等位基因遵循连锁定律，新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=2：1：1：0。
【小问2详解】
①由上图可知，白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因中的非模板链的碱基TGG变成TAG，即碱基对G//C突变为A//T，导致mRNA上的终止密码子（终止翻译）提前出现，使翻译过程提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。
②分析数据可知，野生型F基因表达水平比突变体甲高，而研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶，通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响抽薹抑制基因F的表达，可推测突变体甲因为基因突变导致合成甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使F基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，突变体甲提前抽薹。
25. 人类视网膜上有分辨红、绿色的视锥细胞，若编码红、绿色觉（感光色素）的基因表达异常则会出现色弱或色盲。
（1）编码红、绿感光色素的基因位于X染色体上，其遗传和性别相关联的现象称为_____________。图1是一个红绿色盲家族系谱图，Ⅲ-2和Ⅲ-3是一对同卵双胞胎。判断该家系的遗传是否符合典型的伴X染色体隐性遗传病的特点并写出判断依据_____________。
（2）研究发现，红、绿色觉基因起源于同一祖先色觉基因，二者编码的蛋白有96%的氨基酸序列相同。正常情况下，X染色体上有一个红色觉基因和一个或多个绿色觉基因，只有完整的红色觉基因和距离红色觉基因最近的绿色觉基因才能在视网膜中表达，因二者高度同源，可发生片段交换形成嵌合基因，影响色觉，机理如图2所示。
①检测发现Ⅱ-1的色觉基因组成为，其父母均为色觉正常的纯合子，请推测Ⅱ-1患病的原因_____。
②Ⅲ-2的色觉基因组成为，据图判断其色觉（辨别红、绿颜色）的具体表现为_____________。
（3）检测发现Ⅲ-2和Ⅲ-3的色觉基因及相关基因（DXS）序列并无差异。扩增二人X染色体上的DXS，用限制酶PstⅠ处理结果相同（图3中P组所示），用限制酶HapⅡ和PstⅠ混合处理（H组）结果有差异（图3）。已知HapⅡ对甲基化的DNA无效，推测Ⅲ-2和Ⅲ-3这对双胞胎色觉表现差异的原因_____________。
（4）请根据该色盲家系所揭示的研究结果，阐释你对“基因控制生物性状”的理解。
【答案】（1） ①. 伴性遗传 ②. 不符合，Ⅲ-2色盲，IV-1、 IV-3正常
（2） ①. I-2减数分裂时X染色体上的红、绿色觉基因发生片段交换重组形成嵌合基因并传递给Ⅱ-1，嵌合基因不能正常表达，影响色觉 ②. 红色觉正常，绿色盲或绿色弱
（3）Ⅲ-2来自父方的DXS甲基化，Ⅲ-3来自母方的DXS甲基化，甲基化的DXS使同一条染色体上的色觉基因表达（Ⅲ-2表达来自父方的色觉基因，Ⅲ-3表达来自母方的色觉基因），因此Ⅲ-2 患红绿色盲而Ⅲ-3色觉正常
（4）基因结构的改变、基因的修饰、相关基因的调控均影响基因编码的蛋白质，进而影响生物的性状
【解析】
【分析】伴性遗传的基因是指位于性染色体上的基因在遗传时性状总是与性别相关联的现象。父本携带有致病基因的X染色体总是来自其母亲，也必然传给其女儿。
【小问1详解】
根据伴性遗传的定义可知，编码红、绿感光色素的基因位于X染色体上，则说明其遗传和性别相关联的现象称为伴性遗传。分析图1家系图可知，I-1和I-2表现正常，而Ⅱ-1患病，说明该病为隐性遗传病，若该病致病基因位于X染色体上，则Ⅲ-2的X染色体会传给其儿子IV-1和IV-3，导致其儿子患色盲，但家系图中Ⅲ-2色盲，而IV-1、 IV-3正常，则说明该家系的遗传不符合典型的伴X染色体隐性遗传病的特点。
【小问2详解】
分析题意“只有完整的红色觉基因和距离红色觉基因最近的绿色觉基因才能在视网膜中表达，因二者高度同源，可发生片段交换形成嵌合基因，影响色觉”，结合题图可知，Ⅱ-1中含有红、绿色觉基因发生片段交换重组形成嵌合基因，又因Ⅱ-1的父母表现正常，因此嵌合基因的形成发生在Ⅱ-1的母亲中，因此可推测Ⅱ-1患病的原因I-2减数分裂时X染色体上的红、绿色觉基因发生片段交换重组形成嵌合基因并传递给Ⅱ-1，嵌合基因不能正常表达，影响色觉。分析Ⅲ-2的色觉基因组成可知其含有正常红色觉基因和绿红嵌合基因，因此其表型为红色觉正常，绿色盲或绿色弱。
【小问3详解】
对比分析图3的扩增条带可知，Ⅲ-2中含有一条来自父方（Ⅱ-1）的DXS甲基化，Ⅲ-3含有一条来自母方（Ⅱ-2）的DXS甲基化，甲基化的DXS使同一条染色体上的色觉基因表达，即Ⅲ-2表达来自父方的色觉基因，由于父方携带色盲基因，因此Ⅲ-2 患红绿色盲，而Ⅱ-2含正常基因，Ⅲ-3表达来自母方的正常色觉基因，因此Ⅲ-3色觉正常。
【小问4详解】
题目中涉及到因为基因片段交换而导致基因结构的改变、基因的甲基化等，说明基因结构的改变、基因的修饰、相关基因的调控均影响基因编码的蛋白质，进而直接或间接影响生物的性状。
重庆市育才中学校高 2023 届高三（下）开学考试
生物试题
一、选择题
1. 下列关于生物体中化合物的合成及功能的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞内氨基酸之间的脱水缩合不会使氨基数减少
B. 磷脂中甘油的两个羟基与磷酸及其他衍生物结合
C. 淀粉和脂肪是植物细胞内储存能量的重要有机物
D. 细胞内的含氮化合物都可以为生命活动提供能量
【答案】C
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程。
【详解】A、脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水的过程。氨基酸之间的脱水缩合会使氨基数减少，部分氨基参与构成肽链，A错误；
B、磷脂中含有磷酸基团、含氮碱基、甘油和两个长的脂肪酸链，甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合，B错误；
C、淀粉是植物细胞的储能物质，糖原是动物细胞的储能物质，脂肪是生物体储存能量的物质，植物细胞内含有淀粉和脂肪，因此淀粉和脂肪是植物细胞内储存能量的重要有机物，C正确；
D、细胞内的部分含氮化合物比如ATP等，可以为生命活动提供能量，但核酸也是含氮化合物，不可以为生命活动提供能量，D错误。
故选C。
2. 动植物细胞普遍存在线粒体的融合和分裂现象。颗粒状线粒体可融合形成线条状线粒体，线条状线粒体可分裂为颗粒状线粒体。但是分裂异常会导致线粒体破碎，融合异常则会导致线粒体形态延长。科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中，在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程，且分裂后的两个线粒体均呈现黄色（绿色和红色叠加所致）。线粒体基因FZO编码线粒体外膜上的跨膜大分子蛋白GTPase，若该基因发生突变，突变细胞内观察不到线条状线粒体。下列说法错误的是（ ）
A. 线粒体的融合和分裂保持动态平衡有利于维持细胞内线粒体数量的相对稳定
B. 线粒体融合和分裂异常可能会影响线粒体的功能
C. 线粒体先融合再分裂的过程实现了线粒体间的物质交换
D. GTPase可能起到抑制线粒体融合的作用
【答案】D
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”，为生命活动提供能量。需能多的细胞，线粒体的数量多。线粒体中含有少量的DNA和RNA，因此线粒体是半自主性细胞器，它可以自主合成部分蛋白质。
【详解】A、线粒体通过不断的融合和分裂不仅保证了线粒体的大小、数目及分布的稳定性，同时完成新老线粒体的更新，对细胞代谢的意义很大，A正确；
B、根据题干信息“线粒体分裂异常会导致线粒体破碎，融合异常则会导致线粒体形态延长”，推测异常可能会影响线粒体的功能，B正确；
C、根据题干信息“科研人员将绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白分别注入两个相邻的线粒体中，在1分钟之内观察到了这两个线粒体先融合后分裂的过程，且分裂后的两个线粒体均呈现黄色（绿色和红色叠加所致）”，推测整个过程中实现了线粒体间的物质交换，C正确；
D、根据题干信息“线粒体基因FZO编码线粒体外膜上跨膜大分子蛋白GTPase，若该基因发生突变，突变细胞内观察不到线条状线粒体”，说明GTPase可能起到促进线粒体融合的作用，D错误；
故选D。
3. 下图中①和②为小鼠膀胱上皮细胞中的溶酶体，①为初级溶酶体，尚未参与细胞内的消化过程；②为次级溶酶体，正在参与细胞内的消化过程。①和②中的H+浓度比细胞质基质高100倍以上。下列相关叙述错误的是（ ）
A. ①和②均有磷脂双分子层构成的膜结构
B. ①和②均能合成并储存多种酸性水解酶
C. ②中有衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌
D. 细胞质基质中的H+运输进入①需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】溶酶体为单层膜细胞器。由题意可知，②为次级溶酶体，正在参与细胞内的消化过程，溶酶体可消化衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌。
【详解】A、溶酶体为单层膜细胞器，含有磷脂双分子构成的膜结构，A正确；
B、酶的化学本质大部分是蛋白质，少数是RNA，由核糖体合成或转录形成，溶酶体不能合成，B错误；
C、②为次级溶酶体，正在参与细胞内的消化过程，溶酶体可消化衰老损伤的细胞器或入侵细胞的病菌，C正确；
D、①和②中的H+浓度比细胞质基质高100倍以上，说明细胞质基质进入①的为逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输，需要消耗能量，D正确。
故选B。
4. Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输，它们有两种状态，结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选，保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是（ ）
A. GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B. Arf由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C. 两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化
D. 运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
【答案】B
【解析】
【分析】1、ATP的结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷（1分子核糖和1分子腺嘌呤组成），P代表磷酸基团。
2、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量
【详解】A、根据题干“GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代”，结合ATP的结构简式，可知GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成，A正确；
B、由题意可知，Arf结合GDP时为不活跃状态，Arf结合GTP时为活跃状态，GDP转化为GTP消耗能量，因此Arf由不活跃状态转化为活跃状态消耗能量，B错误；
C、Arf结合GDP时为不活跃状态，Arf结合GTP时为活跃状态，GDP和GTP的相互转化需要相应酶的催化，故两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化，C正确；
D、根据分析中分泌蛋白的合成与分泌过程可知，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，D正确。
故选B。
5. CLAC通道是细胞应对内质网中钙超载的一种保护机制，可避免因钙离子浓度过高引起的内质网功能紊乱，该通道功能的实现依赖于一种位于内质网上的跨膜蛋白TMCO1。研究发现，内质网上的跨膜蛋白TMCO1可以感知内质网中过高的钙浓度，并形成具有钙离子通道活性的四聚体， 将内质网中过多的钙离子排出，从而消除内质网钙过载给细胞带来的多种威胁，一旦内质网中的钙离子浓度恢复到正常水平，钙离子通道活性随之丧失。下列叙述正确的是（ ）
A. CLAC 通道蛋白进行物质转运时，其空间构象会发生改变
B. 内质网中钙过载时通过TMCO1释放钙离子的过程要消耗ATP
C. 敲除编码TMCO1的基因会影响分泌蛋白的加工和运输
D. 哺乳动物的血液中钙离子过高，动物会出现抽搐等症状
【答案】C
【解析】
【分析】CLAC通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制，该通道依赖的TMCO1是内质网跨膜蛋白，则TMCO1基因缺陷的细胞可能会出现内质网中钙离子浓度异常。
【详解】A、CLAC通道蛋白跨膜运输物质时，其空间构象不发生改变，A错误；
B 、内质网上的跨膜蛋白TMCO1是钙离子通道，可使内质网中过多的钙离子顺浓度梯度运出内质网，属于协助扩散方式，不消耗ATP ，B错误；
C 、敲除编码 TMCO1的基因，细胞将失去应对内质网钙离子超载的能力，引起内质网功能紊乱， 而内质网参与分泌蛋白的加工和运输，所以敲除TMCO1的基因会影响分泌蛋白的加工和运输 ，C正确；
D 、哺乳动物的血液中钙离子过低，动物会出现抽搐等症状，钙浓度过高会出现肌无力症状，D错误。
故选C。
6. 蛋白激酶A（PKA）由两个调节亚基和两个催化亚基组成，其活性受cAMP（腺苷酸环化酶催化ATP环化形成）调节（如下图）。活化的PKA催化亚基能将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性。下列有关说法正确的是（ ）
A. 只有催化亚基和调节亚基同时存在时，PKA才能保持较高的活性
B. 蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的合成
C. ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP、DNA等物质的原料
D. cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性催化亚基
【答案】D
【解析】
【分析】1、据题干的信息：活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，说明蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化的过程伴随着ATP的水解。
2、据图分析：活化的调节亚基与非活化的催化亚基可在cAMP的作用下产生无活性的调节亚基和游离态、活化的催化亚基。
【详解】A、据图分析：调节亚基和催化亚基同时存在时，PKA是低活性而非高活性，A错误；
B、据题干的信息：活化的PKA催化亚基可将ATP上的磷酸基团转移到特定蛋白质的丝氨酸或苏氨酸残基上进行磷酸化，改变这些蛋白的活性，ATP上的磷酸基团转移的过程即是ATP的水解过程，B错误；
C、腺苷酸环化酶催化ATP环化形成cAMP，故ATP不仅是生物的直接供能物质，还是合成cAMP的原料，但ATP水解后形成的AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）是合成RNA的原料，C错误；
D、据图可知，cAMP与调节亚基结合，使调节亚基和催化亚基分离，释放出高活性的催化亚基，D正确。
故选D。
7. 高赖氨酸血症是由 AASS 基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症，该基因编码的 AASS 蛋白包含LKR 和 SDH 两个结构域。正常情况下进入线粒体内的赖氨酸，在LKR 的催化下形成酵母氨酸，酵母氨酸在 SDH 的催化下分解产生的 a-氨基己二酸半醛经过系列反应彻底氧化分解。LKR 异常或SDH 异常均会导致高赖氨酸血症，且后者还会导致线粒体异常增大而影响线粒体功能。下列说法正确的是（ ）
A. 高赖氨酸血症的根本原因是 LKR 和SDH 的两个结构域异常
B. 正常情况下，赖氨酸在线粒体中彻底氧化分解
C. 人体中的赖氨酸可以从食物中获取也可以通过自身转化合成
D. 抑制LKR 活性可用于治疗高赖氨酸血症
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，高赖氨酸血症的根本原因是 AASS 基因突变引起的，且正常情况下，进入线粒体内的赖氨酸，在LKR的催化下形成酵母氨酸，酵母氨酸在 SDH的催化下分解产生的α-氨基己二酸半醛经过系列反应彻底氧化分解。
【详解】A、分析题意可知，高赖氨酸血症是由AASS基因突变引起的氨基酸代谢缺陷症，所以高赖氨酸血症的根本原因是AASS基因突变引起的，A错误；
B、由题意可知，正常情况下，赖氨酸需直接在线粒体中彻底氧化分解，B正确；
C、赖氨酸为组成蛋白质的必需氨基酸，必须从食物中获取，C错误；
D、由题意可知，LKR异常或 SDH异常均会导致高赖氨酸血症，所以抑制LKR活性不能用于治疗高赖氨酸血症，D错误。
故选B。
8. 化疗药物阿霉素通过抑制细胞DNA和RNA的合成能有效治疗乳腺癌、消化道肿瘤。研究表明，阿霉素在人体内代谢过程中产生活性氧（ROS），会造成心肌细胞线粒体膜及线粒体DNA 损伤，导致其具有心脏毒性。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自于第二阶段
B. 使用阿霉素时可配合使用清除ROS的药物以减轻其毒性
C. 阿霉素可通过抑制心肌细胞核DNA的合成而具有心脏毒性
D 阿毒素造成线粒体亚显微结构改变而使心肌细胞供能不足
【答案】C
【解析】
【分析】有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中，葡萄糖分解成丙酮酸，产生少量的[H]和ATP；第二阶段在线粒体基质中，丙酮酸和H2O分解成CO2，产生大量的[H]和少量的ATP；第三阶段在线粒体内膜，[H]和氧结合产生H2O，同时生成大量的ATP。
【详解】A、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和H2O分解成CO2，产生大量的[H]和少量的ATP，少部分NADH来自第一阶段，A正确；
B、由题“阿霉素在人体内代谢过程中产生活性氧，导致心脏毒性”可知，使用阿霉素时可配合使用清除ROS的药物以减轻其毒性，B正确；
C、心脏毒性是因为阿霉素代谢中产生的活性氧造成心肌细胞线粒体膜及线粒体DNA损伤，不是因为阿霉素抑制心肌细胞核DNA的合成，C错误；
D、线粒体属于亚显微结构，阿霉素代谢中产生的活性氧造成心肌细胞线粒体膜损伤，线粒体膜损伤会影响心肌细胞呼吸作用，使心肌细胞供能不足，D正确。
故选C。
9. 生物实验不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律，而且有利于启发学生积极思维，培养学生的科学素养。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 可根据实验装置中是否有CO2生成来判断酵母菌的呼吸方式
B. 可用引流法改变洋葱鳞片叶内表皮临时装片细胞周围的液体环境
C. 用光学显微镜不能观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层的位置
D. 同一细胞中的不同结构成分与醋酸洋红液的结合能力相同
【答案】B
【解析】
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩．由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。
【详解】A、酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2，A错误；
B、引流法中，随着液体的流动，可以改变洋葱鳞片叶内表皮临时装片细胞周围的液体环境，B正确；
C、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，用光学显微镜可以观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层的位置，C错误；
D、醋酸洋红液属于碱性染料，容易与染色体结合，不易与其他结构成分结合，D错误。
故选B。
10. 光补偿点指光合作用吸收的CO2，与呼吸作用释放的CO2CO，相等时的光照强度。在一定范围内，光合速率随光照强度增加，当达到某一光照强度时光合速率不再增加，该光照强度称为光饱和点。下表是甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的对比实验数据。
生长期
光补偿点（μmol·m﹣2·s﹣1）
光饱和点（μmol·m﹣2·s﹣1）
最大净光合速率（μmolCO2·m﹣2·s﹣1）
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
68
52
1853
1976
21．67
27．26
蜡熟期
75
72
1732
1365
19．17
12．63
注：灌浆期幼穗开始有机物的积累，谷粒内含物呈白色浆状；蜡熟期叶片逐渐变黄，米粒变硬，即将成熟。
下列有关叙述正确的是（ ）
A. 据表中数据可推测，甲品种水稻产量高于乙品种
B. 蜡熟期光补偿点增大，必然是呼吸速率上升导致的
C. 若增加CO2浓度，其光补偿点和光饱和点都将增大
D. 蜡熟期净光合速率的变化可能与叶绿素含量的变化有关
【答案】D
【解析】
【分析】影响光合作用的环境因素。
1.温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。
2.二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
3.光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。
【详解】A、灌浆期幼穗开始有机物积累，表中数据显示，乙品种在灌浆期的最大净光合速率大于甲植物，故乙品种可积累的有机物多，能获得较高的产量，A错误；
B、据表分析可知，植物由灌浆期到蜡熟期，甲、乙品种的光补偿点增大，光饱和点降低，最大净光合速率均在下降，叶片光合作用速率下降，B错误；
C、若增加CO2浓度，则光合速率会增加，因此对于甲、乙植物来说，其光补偿点下降，而光饱和点将增大，C错误；
D、蜡熟期叶片逐渐变黄，叶绿体中叶绿素含量下降，光反应速率下降，进而导致暗反应速率也下降，所以两种植物的净光合速率均下降，这与此时叶绿素含量下降密切相关，D正确。
故选D。
11. 细胞内部与外部通过细胞膜进行营养物质和代谢产物的交换，以保障细胞内部环境相对稳定。当细胞内部环境恶化到一定程度时会触发细胞分裂、凋亡过程，其关系如图所示（横坐标表示细胞内部环境，范围0~1，0为最差，1为最好）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 随细胞分裂的进行，细胞内部环境的恶化程度增大
B. 细胞分裂、凋亡是内部环境恶化程度决定的被动过程
C. 若某细胞发生突变，使B点右移、A点左移则该细胞可能变成癌细胞
D. 若细胞内部环境经常处于略低于B的状态，则细胞更容易发生癌变
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图知：在细胞环境由1恶化到0的过程中，随着细胞分裂的进行，A点的细胞内部环境恶化程度高于B点；细胞分裂、凋亡由细胞内部环境恶化程度触发的主动过程，不属于被动过程；因细胞突变导政B点右移的结果是细胞更易分裂，左移的结果是细胞更不易凋亡，这样最终结果是细胞数量增加，可能导致癌症；环境经经处中略低于B的状态时，细胞更易分裂，在分裂程中容易变异，所以更容易发生癌变。
【详解】A、由图可知，在细胞环境由1恶化到0的过程中，随着细胞分裂的进行，A点的细胞内部环境恶化程度高于B点，即随细胞分裂的进行，细胞内部环境的恶化程度增大，A正确；
B、细胞分裂、凋亡是由细胞内部环境恶化程度触发的主动过程，不属于被动过程，B错误；
C、若某细胞因细胞突变导政B点右移的结果是细胞更易分裂，左移的结果是细胞更不易凋亡，这样最终结果是细胞数量增加，.可能导致癌症，C正确；
D、环境经经处中略低于B的状态时，细胞更易分裂，在分裂程中容易变异，所以更容易发生癌变，D正确。
故选B。
12. 图 1 是某组织局部结构模式图。图 2 所示为甲状腺激素在细胞内的作用机理，其中 PB 表示甲状腺激素的血浆运输蛋白、P 表示 RNA 聚合酶、TH 表示甲状腺激素。下列叙述正确的是（ ）
A. 图 1 中，红细胞只能通过无氧呼吸消耗葡萄糖产生 CO2
B. 图 1 中，A 液中均不含血红蛋白、呼吸酶、溶菌酶等物质
C. 图 2 中，pre-mRNA 需在细胞质中加工后才能进行翻译
D. 据图分析，人成熟红细胞内没有甲状腺激素发挥其调节功能的基础
【答案】D
【解析】
【分析】PB表示甲状腺激素的血浆运输蛋白，将甲状腺激素运输至细胞核内，甲状腺激素和其它的因子结合，启动基因的转录，转录形成mRNA，RNA翻译形成蛋白质。
【详解】A、红细胞无氧呼吸不产生CO2，A错误；
B、图1中，A液为组织液，含有溶菌酶，B错误；
C、图2中，pre-mRNA需在细胞核中剪切加工成为成熟的RNA后才作为合成蛋白质的模板mRNA，然后进行翻译，C错误；
D、甲状腺激素的受体位于细胞核内，人成熟红细胞内没有细胞核，因此没有甲状腺激素发挥其调节功能的基础，D正确。
故选D。
13. 深度睡眠调节过程中，睡眠中枢谷氨酸能神经元（BF）释放的腺苷抑制觉醒神经元（交感神经元）的兴奋限制瞳孔扩张、激活睡眠相关神经元（副交感神经元）使瞳孔缩小。图 1 为腺苷合成及转运示意图，图 2 是能高特异性、高灵敏度地记录正常睡眠-觉醒周期中 BF 胞外腺苷水平变化的一种腺苷传感器。下列说法错误的是（ ）
A. BF 作为突触前神经元，通过胞吐的形式释放神经递质
B. 腺苷作为一种神经递质，可与睡眠相关神经元上的不同受体结合
C. 可以促进 AK 的活性可改善失眠症患者睡眠
D. 组装腺苷传感器时需消除荧光蛋白与 ATP 发生荧光反应的结构
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析：图1表示腺苷合成及转运示意图，囊泡中的ATP通过胞吐出来被利用，转化为腺苷，而腺苷又可以通过核苷转运体进入囊泡转化为ATP。图2表示腺苷传感器，当腺苷与受体结合，导致受体一侧的绿色荧光蛋白构象改变并发出荧光。
【详解】A、BF作为突触前神经元，通过胞吐的形式释放神经递质，A正确；
B、结合题意“腺苷抑制觉醒神经元的兴奋限制瞳孔扩张、激活睡眠相关神经元使瞳孔缩小”可知，腺苷可与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，激活睡眠相关神经元来促进睡眠，B正确；
C、AK可以促进腺苷合成AMP，促进AK的活性进而使ATP合成增加，细胞外的腺苷运进细胞的速率升高，因此细胞外液中腺苷数量减少，而腺苷与睡眠相关神经元细胞膜上的不同受体结合，抑制觉醒神经元的兴奋，激活睡眠相关神经元来促进睡眠，因此通过促进AK的活性不可改善失眠症患者睡眠，C错误；
D、结合图2可知，传感器的工作原理是腺苷与受体结合改变受体的空间结构，进而使绿色荧光蛋白构象改变并在被激发后发出荧光，因此可通过检测荧光强度来指示腺苷浓度，故组装腺苷传感器时需消除荧光蛋白与ATP发生荧光反应的结构，D正确。
故选C。
14. 免疫应答的特殊性与记忆包括三个事件：①对“非己”的分子标志进行特异识别；②淋巴细胞反复分裂产生数量大的淋巴细胞群；③淋巴细胞分化成特化的效应细胞群和记忆细胞群。下列叙述正确的是（ ）
A. 针对胞外毒素，事件①中一个未活化的B细胞可能被任何一种胞外毒素致敏
B. 针对异体移植细胞，事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体的信息
C. 事件②中，辅助性T细胞在胸腺中大量增殖，分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子
D. 事件③中，效应细胞群和记忆细胞群协同杀灭和清除入侵病原体
【答案】B
【解析】
【分析】1、体液免疫过程为：大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理，暴露出这种病原体所特有的抗原，将抗原传递给辅助性T细胞，刺激辅助性T细胞产生细胞因子，少数抗原直接刺激B细胞，B细胞受到刺激后，在细胞因子的作用下，开始一系列的增殖分化， 大部分分化为浆细胞（效应B细胞）产生抗体，小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合，从而抑制病原体的繁殖和对人体细胞的黏附。
2、细胞免疫过程：抗原经吞噬细胞摄取、处理和呈递给细胞毒性T细胞，接受抗原刺激后细胞毒性T细胞增殖、分化产生记忆细胞和新的细胞毒性T细胞，新的细胞毒性T细胞与相应的靶细胞密切接触，进而导致靶细胞裂解死亡，抗原暴露出来，此时体液中抗体与抗原发生特异性结合形成细胞集团或沉淀，最后被吞噬细胞吞噬消化。
【详解】A、胞外毒素是抗原，B细胞与抗原的识别具有特异性，一个未活化的B细胞只能被一种胞外毒素致敏，A错误；
B、异体移植细胞是抗原，其进入体内后，巨噬细胞吞噬该抗原，可形成抗原MHC复合体，再将抗原MHC复合体呈递给辅助性T细胞和细胞毒性T细胞，故事件①中辅助性T细胞和细胞毒性T细胞都需接受抗原MHC复合体信息，B正确；
C、事件②中，辅助性T细胞在骨髓中大量增殖，在胸腺中成熟，而不是在胸腺中大量增殖，辅助性T细胞能分泌白细胞介素-2等多种蛋白因子，这些蛋白因子可以加速B细胞和细胞毒性T细胞的增殖分化，C错误；
D、记忆细胞群可以在二次免疫的时候增殖分化成效应细胞群，但不具有杀灭和清除入侵病原体的功能，D错误。
故选B。
15. 下图是外源性过敏原引起哮喘的示意图。下列说法正确的是（ ）
A. 外源性过敏原首次进入机体就会引发哮喘
B. 浆细胞识别过敏原后能够分泌特异性抗体
C. 过敏原首次引起浆细胞产生的抗体会吸附在肥大细胞表面
D. 临床药物可以通过促进过敏介质释放来治疗哮喘
【答案】C
【解析】
【分析】过敏反应属于一种免疫能力过高即过于敏感的免疫失调病，它是已免疫的机体再次接受相同过敏原刺激时，过敏原与附着于某些细胞（如皮肤、消化道及呼吸道黏膜、某些血细胞表面）上的抗体结合，引起该细胞释放组织胺从而引起过敏反应。
【详解】A、由分析可知，外源性过敏原首次进入机体不会引发哮喘，A错误；
B、浆细胞没有识别功能，B错误；
C、过敏原首次引起浆细胞产生的抗体会吸附在肥大细胞表面，C正确；
D、临床治疗哮喘应该是抑制过敏介质释放，D错误。
故选C。
16. DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程称为DNA甲基化，被甲基化修饰的基因不能表达。已知鼠的灰色（A）与褐色（a）是一对相对性状，下图表示部分被甲基化的DNA片段及遗传印记对小鼠等位基因表达和传递的影响。下列说法正确的是（ ）
A. 甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式会发生改变
B. 基因印记均在亲代细胞有丝分裂过程中建立
C. DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶的识别和结合
D. 子代小鼠的表型及比例为灰色∶褐色＝3∶1
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:雄配子中印记重建:将等位基因A、a全部甲基化；雌配子中印记重建是：将等位基因A、a全部去甲基化。
【详解】A、甲基化后的DNA在复制时，碱基配对的方式不会发生改变，A错误；
B、据图知:印记基因的印记均是在配子中建立的，即减数分裂过程中，而不是有丝分裂过程中，B错误；
C、据题干信息“DNA分子中的胞嘧啶结合一个甲基基团的过程称为DNA甲基化，被甲基化修饰的基因不能表达”，可知:甲基化是DNA的变化，故是阻碍RNA聚合酶与启动子的结合从而调控基因的表达，C正确；
D、雄鼠产生的A雄配子、a雄配子中的A基因、a基因均被甲基化，都不能表达；雌鼠产生的A雌配子、a雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化，都能表达，因此该雌鼠与雄鼠杂交，子代小鼠的表现型比例均为灰色:褐色=1:1，D错误。
故选C。
17. 新冠病毒依赖核糖体“移码”的特殊机制来提高病毒蛋白表达水平。核糖体“移码”是指病毒RNA翻译过程中核糖体会向前或向后滑动一两个核苷酸，导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质。下列有关该现象叙述不正确的是（ ）
A. 核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率
B. 若“移码”发生在正常人体细胞中，则可能导致其性状改变
C. 核糖体“移码”会导致RNA上起始密码子位置发生改变
D. 新冠病毒的“移码”的机制，不会导致基因突变
【答案】C
【解析】
【分析】1、mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸，这样的3个碱基叫作一个密码子。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质，这一过程叫作翻译。
3、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
4、基因控制性状的两种方式：
（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状；
（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、根据题意，核糖体“移码”导致病毒可以利用一条RNA为模板翻译产生两种蛋白质，故核糖体“移码”可扩展病毒所携带遗传信息的利用率，A正确；
B、基因可以通过两种方式控制生物体的性状，若“移码”发生在正常人体细胞中，会导致细胞合成新的蛋白质，则可能导致其性状改变，B正确；
C、核糖体“移码”只是影响翻译过程中碱基序列的读取，不会改变RNA上起始密码子的位置，C错误；
D、新冠病毒的“移码”的机制不会改变基因的碱基序列，所以不会导致基因突变，D正确。
故选C。
18. 图1表示某种二倍体动物处于细胞分裂某时期的图像；图2表示一条染色体上的DNA数目变化与分裂时期的关系。下列说法正确的是（ ）
A. 图1中①②③图像都发生于图2的EF段
B. 若①表示基因型为AaBb的某动物细胞分裂图像，则该变异发生于图2的EF段
C. ②图像的变化属于染色体结构变异，发生于图2的CD段和EF段
D. 若③表示基因型为AABb的某动物细胞分裂图像，则该变异主要发生于图2的CD段
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析可知，细胞①②③都处于减数第二次分裂后期；图2中CD段代表存在姐妹染色单体，EF段代表姐妹染色单体分开。
【详解】A、图1中①②③图像都没有姐妹染色体单体，都处于分裂后期，每条染色体上含有1个DNA分子，都在图2中的CD段，A正确；
B、细胞①处于减数第二次分裂后期，细胞内发生的变异是由于减数第一次分裂时基因A、a所在的同源染色体未分离导致的，即该变异发生于减数第一次分裂过程中，而此时细胞内的每条染色体上含有2个DNA分子，对应图2中的CD段，B错误；
C、细胞②中右侧的两条子染色体的颜色不同，说明该变异是由于减数第一次分裂的四分体时期发生了同源染色体的两条姐妹染色单体的交叉互换所致，属于基因重组，而此时细胞内的每条染色体上含有2个DNA分子，发生于图2的CD段，C错误；
D、图1中①的变异属于染色体变异、②的变异属于基因重组、③的变异属于基因突变，都属于可遗传的变异，而③的变异（基因突变）主要发生在间期，即图2的BC段，D错误。
故选A。
19. 玉米是人类重要的粮食作物，起源于墨西哥类蜀黍，二者都是二倍体（2n）,但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝，顶端优势明显，而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝，二者的果穗也有很大差异，这种变化有人工选择的作用。将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交，F1代果穗的形态介于两者之间,原因是二者穗的形态受多对独立遗传的等位基因控制，取F1代自交，F2代果穗的形态表现出连续的变异，其F1自交后代F2代植株的果穗中约有1/64像玉米，约有1/64像墨西哥类蜀黍。下列叙述正确的是（ ）
A. 杂交育种可将玉米和墨西哥类蜀黍两个物种的优良性状集中在一起
B. 与果穗的表现型相关的等位基因数有6对
C. 种植墨西哥类蜀黍的过程中，该种群的基因频率发生定向改变
D. 长枝的玉米比侧枝的墨西哥类蜀黍更适应自然环境
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变产生的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异，在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、玉米和墨西哥类蜀黍之间不存在生殖隔离，属于同一物种； A错误；
B、将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交，F1代果穗的形态介于两者之间，F2代有1/64像玉米，1/64≈（1/2）3×（1/2）3，1/64像墨西哥类蜀黍，1/64≈（1/2）3×（1/2）3，说明F1产生的雌雄配子均为23种，可推出果穗的表现型相关的等位基因数有3对，B错误；
C、在长期的种植过程中，墨西哥类蜀黍的种群中会发生可遗传变异（突变和基因重组），进而出现了多种多样的性状，优良的性状通过农民的选择性种植被保留下来，不断地积累，使相应基因的频率发生了改变，最终进化成现代玉米。C正确；
D、人为的选择育种所获得的性状是符合人类需求的产品，但不一定更适合自然环境，D错误。
故选C。
20. 某对等位基因的多种突变可导致某种遗传病。甲、乙两个家系中的患病情况及该遗传病相关基因测序的结果如图，图中只显示有突变基因个体的部分序列（其他未显示序列正常）。甲、乙家系中两患者的外祖父均表现正常，且两个家系中所有个体染色体结构和数量均正常。下列叙述错误的是（ ）
A. 根据家系甲及其测序结果，无法判断致病基因是否为隐性
B. 根据家系乙及其测序结果，可以确认该遗传病为伴X染色体遗传
C. 家系甲II－1和家系乙II－2的基因型不相同
D. 若不考虑其他突变，家系甲II－1和家系乙II－1结婚，则女儿的患病概率为1/2
【答案】D
【解析】
【分析】1、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
3、伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。
【详解】A、可能是由于基因突变导致的II－1患病，也可能是父母遗传给II－1的，所以根据家系甲及其测序结果，无法判断致病基因是否为隐性，A正确；
B、图中只显示有突变基因个体的部分序列（其他未显示序列正常），据图可知家系乙的Ⅰ-1不含有致病基因，Ⅰ-2含有异常基因但是不患病，据此可判断该遗传病为伴X染色体遗传，B正确；
C、据图可知两个家系中发生突变的基因序列不同，所以家系甲II－1和家系乙II－2的基因型不相同，C正确；
D、由于不知道家系甲中的遗传病是显性还是隐性，所以家系甲II－1和家系乙II－1结婚，则女儿的患病概率无法计算，D错误。
故选D。
二、非选择题
21. 细胞的膜系统破裂后，具膜细胞器的膜碎片结合各自成分融合成的囊泡称为微粒体，具有与活细胞中相同的生物活性和功能。将含各种微粒体的胰岛B细胞匀浆进行低速离心，除去含细胞核、线粒体、溶酶体等微粒体的沉淀物后，再将上清液进行高速离心，分离出表面光滑的光面微粒体和表面附着核糖体的粗面微粒体。SRP和DP是分别存在于细胞质基质和内质网膜上的蛋白质，为探究SRP、DP和内质网在胰岛素合成过程中的作用，在含有核糖体、tRNA、酶类、氨基酸等无细胞翻译体系中，分别加入不同成分进行如下实验。
实验组别
胰岛素mRNA
SRP
DP
粗面微粒体
产物
1
＋
－
－
－
含105个氨基酸残基的前胰岛素原（含信号肽）
2
＋
＋
－
－
含有约70个氨基酸残基的肽链（含信号肽）
3
＋
＋
＋
－
含105个氨基酸残基的前胰岛素原（含信号肽）
4
＋
＋
＋
＋
含86个氨基酸残基的胰岛素原（不含信号肽）
注：“＋”和“－”分别表示“存在”和“不存在”
（1）根据实验结果分析：胰岛素合成过程中，首先在__________上合成一段含有约70个氨基酸残基的肽链，这段肽链一端的信号肽与SRP结合，后者通过与内质网上的DP结合，将核糖体—新生肽引导至内质网。该过程中，翻译过程的暂停开始于__________与__________的结合，翻译过程的继续开始于__________与__________的结合。
（2）第4组实验中生成的胰岛素原没有生物活性，但胰岛B细胞分泌的胰岛素却具有生物活性。导致二者差别的生理过程是__________。
（3）若向无细胞翻译体系中加入胰岛素mRNA、SRP和粗面微粒体，推测翻译的产物是__________。
（4）实验中利用含各种微粒体的胰岛B细胞匀浆，获得光面微粒体和粗面微粒体的方法是__________，能够形成光面微粒体的细胞器有__________。
【答案】（1） ①. 游离核糖体 ②. 信号肽 ③. SRP（两空顺序可顺倒） ④. SRP ⑤. DP（两空顺序可颠倒）
（2）胰岛素原在高尔基体中进一步加工
（3）含86个氨基酸残基的胰岛素原（不含信号肽）
（4） ①. 差速离心法 ②. 高尔基体、光面内质网
【解析】
【分析】根据题意，分泌蛋白先在游离的核糖体合成，形成一段多肽链后，信号识别颗粒（SRP）识别信号，再与内质网上信号识别受体DP结合，将核糖体-新生肽引导至内质网，SRP脱离，信号引导肽链进入内质网，形成折叠的蛋白质，随后，核糖体脱落。
【小问1详解】
由题意可知，分泌蛋白首先在细胞质基质中游离的核糖体上起始合成，然后核糖体-新生肽会附着至内质网；对比表格中的实验组1和2，SRP的存在会使肽链延伸停止，也即是SRP与信号结合后会导致翻译过程停止，故翻译过程的暂停开始于信号肽与SRP的结合；对比1、2、 3组可知，当DP参与后，多肽链可继续合成，故翻译过程的继续开始于SRP与DP的结合。
【小问2详解】
胰岛素属于分泌蛋白，其形成需要核糖体、内质网和高尔基体等参与，第4组实验中生成的胰岛素原没有生物活性，但胰岛B细胞分泌的胰岛素却具有生物活性，导致二者差别的生理过程是胰岛素原在高尔基体中进一步加工。 。
【小问3详解】
结合表格可知，若向无细胞翻译体系中加入胰岛素mRNA、SRP和粗面微粒体（含有DP），推测翻译的产物是含86个氨基酸残基的胰岛素原。
【小问4详解】
由于各种细胞器的密度不同，故可通过差速离心法获得光面微粒体和粗面微粒体；结合题意“具膜细胞器的膜碎片结合各自成分融合成的囊泡称为微粒体”可知，能够形成光面微粒体的细胞器有高尔基体、光面内质网。
22. 共生固氮是自然界生物可用氮的最大天然来源，豆科植物进化出根瘤来容纳根瘤菌以进行共生固氮。为研究大豆根瘤形成的机理，科研人员进行了一系列研究。下图是大豆光合作用产物的形成及运输和大豆与根瘤菌关系示意图。请分析回答：
（1）参与光合作用的很多分子都含有氮，由光反应产生并参与暗反应的含氮的物质为_____。光照和温度等条件适宜时，图中CO2 的来源是_____。CO2 固定后转换为磷酸丙糖（TP），TP 运出叶绿体后合成蔗糖。催化TP 合成蔗糖的酶存在于_________。
（2）为大豆叶片提供 C18O2，大豆根中的淀粉会含18O 请写出元素18O 转移的路径（用图中相关物质的的名称及箭头表示）：_____。
（3）据图推测蔗糖进入维管束细胞的跨膜运输需要的条件是_____。与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是______（任写一点即可）。
（4）植株缺N 会导致光合能力下降，为了验证根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，从而促进光合作用，现提供以下实验材料：生长状态良好且带有根瘤的若干大豆植株、完全培养液、缺氮培养液、光合作用测定仪、其他所需材料。请补充完整实验设计思路：
将大豆植株均分成甲、乙两组（甲为对照组），____________。一段时间后，利用光合作用测定仪分别测定甲、乙两组大豆植株的光合速率。结束后再将乙组用____________培养，一段时间后，再用光合作用测定仪测定该组大豆植株的光合速率。
【答案】（1） ①. NADPH和ATP ②. 呼吸作用产生和从外界吸收 ③. 细胞质基质
（2）C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉
（3） ①. 能量和转运蛋白（或载体蛋白） ②. 溶质分子个数相对较少，渗透压稳定；且蔗糖是非还原糖，性质较稳定
（4） ①. 甲组不做处理，乙组去除全部根瘤，在相同且适宜条件下，用缺氮培养液培养 ②. 完全培养液
【解析】
【分析】光合作用概括地分为光反应和暗反应两个阶段，光反应中会发生水的分解和ATP、NADPH的合成，暗反应中会发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，光反应会给暗反应提供ATP和NADPH，暗反应会给光反应提供ADP、Pi和NADP+。对照实验的类型一般有空白对照、自身对照、相互对照和条件对照等。
【小问1详解】
由光反应产生并参与暗反应的含氮的物质为NADPH和ATP；光照和温度等条件适宜时，光合作用强度大于呼吸作用强度，因此图中二氧化碳的来源是从呼吸作用产生和从外界获得；从图上看，TP是在叶绿体外，细胞质基质中合成蔗糖的，所以催化TP合成蔗糖的酶存在于细胞质基质。
【小问2详解】
为大豆叶片提供C18O2会参与光合作用的暗反应固定为C3，据图所示C3转换为磷酸丙糖（TP），TP 运出叶绿体后合成蔗糖，蔗糖进入维管束细胞，最终运输至根部形成淀粉，因此元素18O转移的路径：C18O2→C3→TP→蔗糖→淀粉。
【小问3详解】
据图可知，蔗糖进入维管束细胞逆浓度梯度运输，属于主动运输，需要的条件是能量和载体蛋白。蔗糖为二糖，分子量比葡萄糖更大，与葡萄糖相比，以蔗糖作为运输物质的优点是溶质分子个数相对较少，渗透压稳定；且蔗糖是非还原糖，性质较稳定。
【小问4详解】
由题意可知，应先让甲组与乙组之间进行对照，再让乙组进行自身前后对照，为了验证“根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，从而促进光合作用”，实验应该对对照组甲组不做处理，实验组乙组去除全部根瘤，在相同且适宜条件下，用缺氮培养液培养，培养一段时间后甲组大豆植株的光合速率大于乙组，此时再用完全培养液去培养乙组，一段时间后发现乙组的光合速率和之前相比增大且和甲组几乎相同，则能证明根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，从而促进光合作用。
23. 新型隐球菌是一种低毒性病原体，能侵染人和动物，从而造成危害。某实验小组通过实验研究了太子参须多糖对隐球菌感染模型小鼠的免疫调理作用。他们将小鼠随机分成空白对照组、隐球菌感染模型组、太子参须多糖治疗组进行实验。回答下列问题：
（1）新型隐球菌初次侵入小鼠体内后，机体的免疫防御机制启动，首先由_____细胞处理侵入机体 的新型隐球菌。细胞免疫在隐球菌侵入机体后，对维持机体的稳态起到关键作用，其作用机理是__。
（2）在实验中，给药方案为；第 1~2d 对空白组小鼠作去离子水滴鼻处理，模型组及治疗组小鼠的处理为_____；第 7d 以后，空白组小鼠灌服蒸馏水，治疗组小鼠灌服等量适宜浓度的太子参须多糖，模型组小鼠的处理为_________，连续处理 7d，期间各组均自由摄食和饮水，分别于相应时间对小鼠进行称体质量，并记录其体质量的变化。
（3）上述实验的实验结果如图所示。与模型组相比，治疗组体质量_____（填“低于”“等于”或“高于”） 模型组，且经过太子参须多糖治疗后小鼠体质量恢复到与对照组相近，这说明_____。
【答案】（1） ①. 抗原呈递 ②. 细胞毒性T细胞与被新型隐球菌感染的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡，抗原暴露，最终通过抗体的作用将其消灭
（2） ①. 用等量的含有新型隐球菌去离子水进行滴鼻处理 ②. 灌服等量的蒸馏水
（3） ①. 高于 ②. 太子参须多糖对隐球菌感染小鼠的免疫功能具有调理作用
【解析】
【分析】免疫防御是机体排除外来抗原性异物的一种免疫防护作用，这是免疫系统最基本的功能。该功能正常时，机体能抵抗病原体的入侵；异常时，免疫反应过强、过弱或缺失，可能会导致组织损伤或易被病原体感染等问题。
【小问1详解】
新型隐球菌初次侵入小鼠体内后，作为抗原性异物会使机体的免疫防御机制启动，首先由抗原呈递细胞处理侵入机体的新型隐球菌。细胞免疫在隐球菌侵入机体后，此时细胞免疫起作用，其其作用机理为细胞毒性T细胞接受抗原刺激后，细胞毒性T细胞大量增殖分化出新的细胞毒性T细胞，同时细胞因子能加强该作用，细胞毒性T细胞与被新型隐球菌感染的靶细胞密切接触，使靶细胞裂解死亡，抗原暴露，最终通过抗体的作用将其消灭。
【小问2详解】
本实验的目的是研究太子参须多糖对隐球菌感染模型小鼠的免疫调理作用，实验的自变量为是否用太子参须多糖对感染小鼠进行处理，因变量是被感染小鼠的体质量的变化。据此可知实验设计的过程为给药方案为；第1~2d对空白组小鼠作去离子水滴鼻处理，模型组及治疗组小鼠的处理为用等量的含有新型隐球菌去离子水进行滴鼻处理；第7d以后，空白组小鼠灌服蒸馏水，治疗组小鼠灌服等量适宜浓度的太子参须多糖，模型组小鼠的处理为灌服等量的蒸馏水，连续处理7d，期间各组均自由摄食和饮水，分别于相应时间对小鼠进行称体质量，并记录其体质量的变化。
【小问3详解】
根据图示的实验结果可知。与模型组相比，治疗组体质量高于模型组，且经过太子参须多糖治疗后小鼠体质量恢复到与对照组相近，该实验结果能说明太子参须多糖对隐球菌感染小鼠的免疫功能具有调理作用。
24. 我国繁育大白菜（2N=20）有 7000 多年历史，自然界为野生型，为研究大白菜抽薹（tái）开花的调控机制，某科研单位将野生型的大白菜经过诱变育种得到了抽薹早突变体甲和抽薹晚突变体乙。进行实验如下：
突变体甲 × 野生型→F1（表现型与突变体甲相同） 突变体乙 × 野生型→F1（表现型与突变体乙相同）F1（表现型与突变体甲相同）× F1（表现型与突变体乙相同）→F2（新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=1：1：1：1）。
（1）若突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，野生型性状对突变体甲与突变体乙性状是_____（显性/隐性）。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上（不考虑交叉互换），将 F2中的新性状个体进行自交，统计其所有后代。若新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=_____（填比例），说明两个不同突变位点分别位于两对同源染色体上；若新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=_____ （填比例），说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上。
（2）为探究上述白菜早抽薹的原因，对野生型基因与突变体甲基因进行相关检测和比较，结果 如下：
①由上图可知，白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因序列发生________（填碱基变化），导致 mRNA 上________，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。
②研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶，通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响 F 基因的表达，F 基因是抽薹的主要抑制基因。野生型与突变体甲的 F 基因表达的相对水平如下图（野生型与突变体甲的 F 基因均正常）。请根据以上信息推测突变体甲抽薹提前的原因：________
【答案】（1） ①. 隐性 ②. 9：3：3：1 ③. 2：1：1：0
（2） ①. G//C替换为 A//T ②. 终止密码子提前出现，翻译过程提前终止 ③. 因为基因突变导致合成甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使 F 基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，白菜提前抽薹
【解析】
【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
由题干可知，突变体甲×野生型→F1的表现型与突变体甲相同，故突变体甲性状对野生型性状是显性；突变体乙×野生型→F1表现型与突变体乙相同，故突变体乙性状对野生型性状是显性。要确定两个不同突变位点基因是否在一对同源染色体上，将F2中的新性状个体进行自交，统计其所有后代。若两个不同突变位点分别位于两对同源染色体上，甲的基因型可表示为AAbb，乙的基因型可表示为aaBB，两对等位基因遵循自由组合定律，则F2中的新性状个体为双杂合子AaBb，自交后代新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=9：3：3：1；若两个不同突变位点位于一对同源染色体上，A与b在一条染色体上，a与B在一条染色体上，两对等位基因遵循连锁定律，新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=2：1：1：0。
【小问2详解】
①由上图可知，白菜的抽薹时间提前是因为野生型基因中的非模板链的碱基TGG变成TAG，即碱基对G//C突变为A//T，导致mRNA上的终止密码子（终止翻译）提前出现，使翻译过程提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。
②分析数据可知，野生型F基因表达水平比突变体甲高，而研究发现上述野生型基因的表达产物是一种甲基转移酶，通过催化染色体中组蛋白的甲基化来影响抽薹抑制基因F的表达，可推测突变体甲因为基因突变导致合成甲基转移酶结构和功能异常，使染色体组蛋白甲基化水平降低，进而使F基因表达水平下降，解除对抽薹的抑制，突变体甲提前抽薹。
25. 人类视网膜上有分辨红、绿色的视锥细胞，若编码红、绿色觉（感光色素）的基因表达异常则会出现色弱或色盲。
（1）编码红、绿感光色素的基因位于X染色体上，其遗传和性别相关联的现象称为_____________。图1是一个红绿色盲家族系谱图，Ⅲ-2和Ⅲ-3是一对同卵双胞胎。判断该家系的遗传是否符合典型的伴X染色体隐性遗传病的特点并写出判断依据_____________。
（2）研究发现，红、绿色觉基因起源于同一祖先色觉基因，二者编码的蛋白有96%的氨基酸序列相同。正常情况下，X染色体上有一个红色觉基因和一个或多个绿色觉基因，只有完整的红色觉基因和距离红色觉基因最近的绿色觉基因才能在视网膜中表达，因二者高度同源，可发生片段交换形成嵌合基因，影响色觉，机理如图2所示。
①检测发现Ⅱ-1的色觉基因组成为，其父母均为色觉正常的纯合子，请推测Ⅱ-1患病的原因_____。
②Ⅲ-2的色觉基因组成为，据图判断其色觉（辨别红、绿颜色）的具体表现为_____________。
（3）检测发现Ⅲ-2和Ⅲ-3的色觉基因及相关基因（DXS）序列并无差异。扩增二人X染色体上的DXS，用限制酶PstⅠ处理结果相同（图3中P组所示），用限制酶HapⅡ和PstⅠ混合处理（H组）结果有差异（图3）。已知HapⅡ对甲基化的DNA无效，推测Ⅲ-2和Ⅲ-3这对双胞胎色觉表现差异的原因_____________。
（4）请根据该色盲家系所揭示的研究结果，阐释你对“基因控制生物性状”的理解。
【答案】（1） ①. 伴性遗传 ②. 不符合，Ⅲ-2色盲，IV-1、 IV-3正常
（2） ①. I-2减数分裂时X染色体上的红、绿色觉基因发生片段交换重组形成嵌合基因并传递给Ⅱ-1，嵌合基因不能正常表达，影响色觉 ②. 红色觉正常，绿色盲或绿色弱
（3）Ⅲ-2来自父方的DXS甲基化，Ⅲ-3来自母方的DXS甲基化，甲基化的DXS使同一条染色体上的色觉基因表达（Ⅲ-2表达来自父方的色觉基因，Ⅲ-3表达来自母方的色觉基因），因此Ⅲ-2 患红绿色盲而Ⅲ-3色觉正常
（4）基因结构的改变、基因的修饰、相关基因的调控均影响基因编码的蛋白质，进而影响生物的性状
【解析】
【分析】伴性遗传的基因是指位于性染色体上的基因在遗传时性状总是与性别相关联的现象。父本携带有致病基因的X染色体总是来自其母亲，也必然传给其女儿。
【小问1详解】
根据伴性遗传的定义可知，编码红、绿感光色素的基因位于X染色体上，则说明其遗传和性别相关联的现象称为伴性遗传。分析图1家系图可知，I-1和I-2表现正常，而Ⅱ-1患病，说明该病为隐性遗传病，若该病致病基因位于X染色体上，则Ⅲ-2的X染色体会传给其儿子IV-1和IV-3，导致其儿子患色盲，但家系图中Ⅲ-2色盲，而IV-1、 IV-3正常，则说明该家系的遗传不符合典型的伴X染色体隐性遗传病的特点。
【小问2详解】
分析题意“只有完整的红色觉基因和距离红色觉基因最近的绿色觉基因才能在视网膜中表达，因二者高度同源，可发生片段交换形成嵌合基因，影响色觉”，结合题图可知，Ⅱ-1中含有红、绿色觉基因发生片段交换重组形成嵌合基因，又因Ⅱ-1的父母表现正常，因此嵌合基因的形成发生在Ⅱ-1的母亲中，因此可推测Ⅱ-1患病的原因I-2减数分裂时X染色体上的红、绿色觉基因发生片段交换重组形成嵌合基因并传递给Ⅱ-1，嵌合基因不能正常表达，影响色觉。分析Ⅲ-2的色觉基因组成可知其含有正常红色觉基因和绿红嵌合基因，因此其表型为红色觉正常，绿色盲或绿色弱。
【小问3详解】
对比分析图3的扩增条带可知，Ⅲ-2中含有一条来自父方（Ⅱ-1）的DXS甲基化，Ⅲ-3含有一条来自母方（Ⅱ-2）的DXS甲基化，甲基化的DXS使同一条染色体上的色觉基因表达，即Ⅲ-2表达来自父方的色觉基因，由于父方携带色盲基因，因此Ⅲ-2 患红绿色盲，而Ⅱ-2含正常基因，Ⅲ-3表达来自母方的正常色觉基因，因此Ⅲ-3色觉正常。
【小问4详解】
题目中涉及到因为基因片段交换而导致基因结构的改变、基因的甲基化等，说明基因结构的改变、基因的修饰、相关基因的调控均影响基因编码的蛋白质，进而直接或间接影响生物的性状。
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