[生物][期末]北京市东城区2023-2024学年高一下学期7月期末考试(解析版)

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本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 下列不属于蓝细菌特征的是（ ）
A. 有染色体B. 有核糖体
C. 能进行细胞呼吸D. 能进行光合作用
【答案】A
【分析】原核细胞（如细菌、蓝细菌）与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核（没有核膜、核仁和染色体）。原核生物没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸（DNA和RNA）和蛋白质等物质。
【详解】蓝细菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，没有染色体；只有核糖体一种细胞器；其细胞内含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用合成有机物，属于自养生物；能进行细胞呼吸，A错误，BCD正确。
故选A。
2. 正常生物体细胞中溶酶体H+、Cl-跨膜转运机制如图所示，其中Cl-进入溶酶体需借助于相同转运蛋白上H+顺浓度梯度运输产生的势能。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ）

A. 通过H+载体蛋白将H+运入溶酶体的方式为主动运输
B. 使用ATP合成抑制剂可引起溶酶体内的吞噬物积累
C. 突变体细胞中损伤和衰老的细胞器无法及时清除
D. 溶酶体破裂后释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】D
【分析】（1） 被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸等。
（2）主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
（3）胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。
【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；
B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若使用ATP合成抑制剂，ATP合成减少，H+进入溶酶体减少，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；
C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；
D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。
故选D。
3. 端粒是染色体末端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，起到维持染色体稳定的作用。在进行有丝分裂的细胞中，端粒DNA序列的合成只能由端粒酶（RNA和蛋白质组成）催化完成。相关叙述正确的是（ ）
A. 端粒和端粒酶的基本单位分别是脱氧核苷酸和氨基酸
B. 端粒酶能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能
C. 随细胞分裂次数的增加端粒DNA序列会不断延长
D. 研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老
【答案】D
【分析】分析题意，端粒是真核生物染色体末端的一种特殊结构，实质上是一段重复序列，作用是保持染色体的完整性。DNA每复制一次，端粒就缩短一点，所以端粒的长度反映细胞复制潜能，被称作细胞寿命的“有丝分裂钟”。
【详解】A、分析题意，端粒酶由RNA和蛋白质组成，其中RNA的基本单位是核糖核苷酸，蛋白质的基本单位是氨基酸，端粒是染色体末端一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，蛋白质的基本单位是氨基酸，A错误；
B、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，由此可知端粒酶不能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能，B错误；
C、端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列和蛋白质组成的复合体，每条染色体均含两个端粒，随细胞分裂端粒不断缩短，C错误；
D、根据端粒学说可知，细胞的衰老与端粒缩短有关，而端粒核苷酸序列的合成只能由端粒酶催化完成，故研发提高端粒酶活性的药物有望延缓机体细胞的衰老，D正确。
故选D。
4. 研究人员将遮阴处理后的冬小麦叶片（甲）与自然光下生长的冬小麦叶片（乙）置于黑暗条件下，一段时间后突然暴露于光饱和点（光合速率达到最大时的光照强度），光饱和点下测得的甲、乙净光合速率如图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 捕获光能的色素位于甲、乙的叶绿体类囊体薄膜上
B. 甲净光合速率变化的适应和启动过程较长
C. 随着光照时间延长甲、乙光合作用强度不断升高
D. 限制乙净光合速率的环境因素主要有CO2浓度、温度等
【答案】C
【分析】影响植物光合作用的因素主要是光照强度、CO2浓度、温度等。据图1分析可知冬小麦叶片暴露于光饱和点的强光下，净光合速率均逐渐增加，说明光合速率的变化需要适应和启动的过程。气孔导度影响二氧化碳的吸收，二氧化碳吸收减慢导致碳反应速率减慢，光合作用速率减慢。光照射后的短时间内，气孔导度低，吸收的CO2少；光反应增强使叶肉细胞快速吸收利用CO2。
【详解】A、捕获光能的色素是叶绿素，位于甲、乙冬小麦的叶绿体类囊体薄膜上，A正确；
B、由于甲进行过遮荫处理，因此叶绿素含量可能较低，所以甲净光合速率的适应和启动过程需要光照促进叶绿素的合成，因此所需时间较长，B正确；
C、随着光照时间的延长，光合作用的强度不再升高，这时候限制光合作用的因素不再是光照，二十其他因素，例如二氧化碳等因素，C错误；
D、随着光照时间的延长，乙的光合作用强度不再升高，这时候限制乙光合作用的因素不再是光照，限制乙净光合速率的环境因素主要有CO2浓度、温度等，D正确。
故选C。
5. 豌豆用作遗传实验材料的优点不包括（ ）
A. 自花闭花受粉，避免外来花粉干扰
B. 自然状态下一般都是纯种，杂交结果可靠
C. 生长快，在母本上即可观察子代所有性状
D. 具有多对易于区分的性状，便于观察分析
【答案】C
【分析】豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是：（1）豌豆是严格的自花、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种；（2）豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；（3）豌豆的花大，易于操作；（4）豌豆生长期短，易于栽培。
【详解】AB、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，从而避免了外来花粉的干扰，因此自然状态下一般是纯种，杂交结果可靠，这是豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因，AB正确；
C、在母本上不能观察子代的性状，需将母本上的种子种植后，才能观察子代的性状，C错误；
D、豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察，这是豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因，D正确。
故选C。
6. 下图为一只正常雄果蝇体细胞中两对同源染色体上部分基因的分布示意图。据图分析，下列叙述错误的是（ ）
A. D与d、E与e互为等位基因，E与d、E与w互为非等位基因
B. 有丝分裂后期，图中所示的基因不会同时出现在细胞的同一极
C. A与a基因位于X、Y染色体的同源区段，其后代性状可能与性别有关
D. 不考虑突变，减数分裂时若基因d、e出现在细胞同一极，说明发生了染色体互换
【答案】B
【分析】题图分析，染色体1和染色体2属于同源染色体，染色体3和染色体4属于一对特殊的同源染色体，为性染色体，染色体1和染色体2为常染色体。
【详解】A、染色体1和2是同源染色体，3和4是同源染色体，染色体1与3或4是非同源染色体，D与d、E与e互为等位基因，E与d、E与w互为非等位基因，A正确；
B、有丝分裂时，所有染色体经复制形成的姐妹染色单体在后期会彼此分离，图中所有基因会同时出现在细胞同一极，B错误；
C、控制刚毛与截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上与性别相关联，C正确；
D、若减数分裂四分体时期，染色体1和2发生交换，使D/d与E/e基因发生重组，再经过减数第一次分裂的后期非同源染色体的自由组合，则基因d、e可能出现在细胞的同一极，D正确。
故选B。
7. 赫尔希和蔡斯利用“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”证实DNA是遗传物质，关于实验过程的叙述正确的是（ ）
A. 需用含35S或32P的培养基培养噬菌体来进行标记
B. 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与之分离
C. 35S标记组离心后，检测出沉淀物的放射性很高
D. 在新形成的部分子代噬菌体中可以检测到35S
【答案】B
【分析】噬菌体侵染细菌实验：
（1）噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
（2）噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、噬菌体是DNA病毒，必须寄生在活细胞中，在培养基无法生存，用含35S或32P的培养基无法标记噬菌体，A错误；
B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，B正确；
C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时DNA进入细菌体内，蛋白质外壳留在外面，搅拌、离心后，检测出上清液的放射性较高，C错误；
D、噬菌体在细菌内繁殖后代时用自身的DNA为模板以半保留方式进行复制合成遗传物质，而子代噬菌体的蛋白质外壳是以大肠杆菌体内的原料来合成的，所以实验所获得的子代噬菌体不含35S，D错误。
故选B。
8. 单唾液酸四己糖神经节苷脂沉积病是一种单基因遗传病，主要发生在婴幼儿时期，随病情发展，出现智力发育迟缓、癫痫等多种症状。下图为该病患者的家系图。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 可通过在人群中随机调查判断遗传方式
B. 该病为常染色体隐性遗传病
C. Ⅲ-3为杂合子的概率是2/3
D. 若Ⅱ-2再次怀孕，生育健康孩子概率为3/4
【答案】A
【分析】“无中生有为隐性，女病男正非伴性”，Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病，却生出了患病的Ⅲ-2（女性），可知该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、应该在患者家系中调查遗传方式，A错误；
B、Ⅱ-1和Ⅱ-2不患病，却生出了患病的Ⅲ-2（女性），可知该病为常染色体隐性遗传病，B正确；
C、Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型为Aa，Ⅲ-3表现正常，为杂合子的概率是2/3，C正确；
D、Ⅱ-1和Ⅱ-2基因型为Aa，如果若Ⅱ-2再次怀孕，生育健康孩子（A_）的概率为3/4，D正确。
故选A。
9. 下列关于DNA双螺旋结构叙述错误的是（ ）
A. DNA的两条单链方向相反，链间的碱基以氢键连接
B. DNA的两条单链碱基数量相等且均作为复制的模板
C. DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基端为3'端
D. DNA分子中每一个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连
【答案】D
【分析】DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，具有独特的双螺旋结构， 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。DNA分子中的遗传信息是指储藏在DNA分子中碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序。
【详解】AB、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，具有独特的双螺旋结构；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基的配对是有一定原则的，即A只能与T配对，G只能与C配对，因此DNA的两条单链碱基数量相等，在复制时双螺旋打开，每条链均可以作为复制的模板，AB正确；
C、DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基的一端为3’端，游离的磷酸一端为5’端，C正确；
D、DNA分子中的每条链都有一端，其脱氧核糖只连接一个磷酸基团，D错误。
故选D。
10. 密码子表中共64个密码子，一般情况下，其中61个密码子编码20种氨基酸，另外3个是终止密码子。下列说法错误的是（ ）
A. mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子
B. 起始密码子和终止密码子是mRNA上转录的起点和终点
C. 几个密码子编码同一种氨基酸增强了密码子的容错性
D. 几乎所有生物都可共用此表说明生物可能有共同起源
【答案】B
【分析】密码子是位于mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基，共64个。
【详解】A、密码子位于mRNA上，决定1个氨基酸的3个相邻碱基即为密码子，A正确；
B、mRNA是翻译的模板链，起始密码子和终止密码子是mRNA上翻译的起点和终点，B错误；
C、—种氨基酸可以由多种密码子编码，体现了密码子的简并性，增强了密码子的容错性，能够保持遗传性状的相对稳定，C正确；
D、地球上几乎所有的生物共用一套密码子，说明了生物起源于共同的祖先，D正确。
故选B。
11. 杂交狼尾草是由二倍体美洲狼尾草和四倍体象草杂交得到的优质牧草，具有适应性强、产量高等优点。研究人员利用图中所示育种方案获得可大量繁殖的新品种甲，其中n代表一个染色体组。以下分析错误的是（ ）
A. 杂交狼尾草的体细胞中含有六个染色体组
B. 杂交狼尾草在减数分裂时染色体联会发生紊乱
C. 秋水仙素通过抑制纺锤体形成诱导染色体数目加倍
D. 获得的新品种甲自交后代的体细胞中含有42条染色体
【答案】A
【分析】秋水仙素可抑制纺锤体的形成，从而导致细胞中染色体数目加倍，作用时期是有丝分裂前期。
【详解】A、分析题意和题图可知，杂交狼尾草是由二倍体美洲狼尾草和四倍体象草杂交得到的优质牧草，故杂交狼尾草的体细胞中含有3个染色体组，A错误；
B、杂交狼尾草的体细胞中含有3个染色体组，在减数分裂时染色体联会发生紊乱，很难产生正常的配子，B正确；
C、秋水仙素可抑制纺锤体的形成，但不影响着丝粒的正常分裂，从而导致细胞中染色体数目加倍，作用时期是有丝分裂前期，C正确；
D、杂交狼尾草是由二倍体美洲狼尾草和四倍体象草杂交得到的优质牧草，故杂交狼尾草含有21条染色体，经过秋水仙素处理，染色体数目加倍，故获得的新品种甲自交后代的体细胞中含有42条染色体，D正确。
故选A。
12. 野生果蝇的复眼由正常眼变成棒眼和超棒眼，是由于某个染色体中编号为16A的区段（含有多个基因）发生了如下图的变化。由此可见复眼小眼数的变异属于染色体结构变异中的（ ）

A. 染色体片段的缺失
B. 染色体片段的增加
C. 染色体片段位置的颠倒
D. 染色体片段移接到非同源染色体上
【答案】B
【分析】染色体变异是指生物细胞中染色体在数目和结构上发生的变化，包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异是指染色体发生断裂后，在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异，分为缺失（染色体片段的丢失，引起片段上所带基因随之丢失）、重复（染色体上增加了某个相同片段）、倒位（一个染色体上的某个片段的正常排列顺序发生180°颠倒）、易位（染色体的某一片段移接到另一非同源染色体上）4种类型。
【详解】据图判断，16A的区段增加，重复了片段，属于染色体片段的增加。ACD错误，B正确。
故选B
13. 我国在1万年前就开始野生水稻的驯化。经长期驯化和改良，现代水稻产量不断提高。尤其是袁隆平院士团队培育的超级杂交稻品种，创造水稻高产新记录。下列叙述错误的是（ ）
A. 现代水稻与野生水稻的基因库完全相同
B. 此过程中选择定向改变了水稻进化的方向
C. 水稻杂交后出现新基因型，是变异的来源
D. 杂交稻品种的培育主要利用基因重组原理
【答案】A
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、基因库是指一个种群所有基因的总和，经过长期驯化和改良，现代稻产量不断提高，则可推测现代稻与野生稻的基因库不完全相同，A错误；
B、自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型，而人工选择选择的通常是对人类有利的类型，故人工选择在水稻驯化过程中起主导作用，人工选择决定了水稻进化的方向，B正确；
C、杂交产生了新的基因型，产生新的性状，是变异的来源，C正确；
D、超级杂交稻品种的培育借助于杂交育种，该过程的原理主要是基因重组，D正确。
故选A。
14. 埃及斑蚊是传播某传染病的媒介。某地区喷洒杀虫剂后，此蚊种群数量减少了99%，但一年后该种群又恢复到原来的数量，此时再度喷洒相同的杀虫剂后，仅杀死了40%的斑蚊。下列分析正确的是（ ）
A. 杀虫剂诱导斑蚊基因突变产生了抗药基因
B. 斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性
C. 第一年斑蚊种群没有基因突变，但第二年发生了突变
D. 原斑蚊种群中就有少数个体存在抗药基因
【答案】D
【分析】在使用杀虫剂之前，埃及斑蚊种群已经有少数个体基因突变产生抗药性基因，使用杀虫剂后，杀虫剂对埃及斑蚊种群抗药性进行定向选择，使埃及斑蚊种群的抗药性基因频率上升，因此再使用杀虫剂后仅杀死了40%的埃及斑蚊。
【详解】A、斑蚊的抗药性基因在使用杀虫剂之前就已经产生，斑蚊基因突变产生抗药性基因是随机发生的，并不是杀虫剂诱导的，A错误；
B、有无抗药性是由基因决定的，无抗药性基因会被杀死，有抗药性基因则会被选择存活下来，第二次喷洒杀虫剂仅杀死了40%的斑蚊，死亡数量减少是因为第二年的斑蚊大多是第一年有抗药性基因斑蚊的后代，有抗药性基因型的斑蚊占得比重更大，斑蚊抗药性的增强是由于杀虫剂对其抗药性进行了定向选择，并不是由于斑蚊体内累积的杀虫剂增加了自身的抗药性，B错误；
C、基因突变具有普遍性，随时都可能发生，第一年的斑蚊种群存在基因突变，正是突变产生的抗药性基因使部分个体得以存活，C错误；
D、在使用杀虫剂之前，原来的斑蚊种群中就有少数个体有抗药性基因，杀虫剂只是对斑蚊的抗药性进行了选择，使斑蚊的抗药性基因频率上升，D正确。
故选D。
15. 茶尺蠖（茶尺蛾的幼虫）是我国茶树的主要害虫，影响茶叶产量。研究人员比较了甲、乙两地茶尺蠖对E病毒的敏感度，结果如图。以下说法错误的是（ ）
A. 由图可知，甲地茶尺蠖对E病毒更敏感
B. 两地茶尺蛾颜色深浅不同，因此判定为两个物种
C. 为确定两地茶尺蛾是否为同一物种，可进行杂交实验
D. 若两地茶尺蛾杂交后代不可育，说明两者存在生殖隔离
【答案】B
【分析】隔离包括地理隔离和生殖隔离。地理隔离指同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。生殖隔离指不同物种之间一般不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象。隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】A、据图可知，甲地的茶尺蠖对E病毒的敏感性比乙地的茶尺蠖更强，A正确；
B、判定两地茶尺蠖是否为两个物种，应该根据他们是否存在生殖隔离，根据两地茶尺蛾颜色深浅不同，不能判定为两个物种，B错误；
CD、为确定两地茶尺蛾是否为同一物种，可进行杂交实验，如果浅色型茶尺蛾与黑色型茶尺蛾之间能够相互交配并产生可育后代，说明两者仍为同一物种，即二者不存在生殖隔离，若两地茶尺蛾杂交后代不可育，说明两者存在生殖隔离，CD正确。
故选B。
第二部分
本部分共6题，共70分。
16. 青椒富含维生素和辣椒素等，市场需求量高，但在采后储存中易发生衰老和变质。冷藏是果蔬保鲜的常见方法，磁场（MF）作为新技术成为研究热点。研究者对常规冷藏处理（CR组）及适宜强度磁场冷藏处理（MF组）在青椒保鲜中的作用展开研究。

（1）细胞呼吸分解_________并释放能量。青椒储存过程中热量增加与细胞中ATP不足都会引起果实衰老变质。
（2）研究者测定了两组青椒的呼吸速率，结果如图1。说明MF能更有效抑制青椒的呼吸作用，依据是在图中储存时间范围内，MF组青椒呼吸速率_________。
（3）实验发现，MF组青椒细胞中ATP含量始终高于CR组。检测线粒体内膜上细胞色素C氧化酶（CCO）活性，结果如图2。

①CCO是一种蛋白复合体，位于线粒体内膜上，相关结构如图3。据图分析，CCO是有氧呼吸第_________阶段的关键酶，能够接受电子，并将电子提供给氧气，进而氧气与_________结合最终生成水。
②依据图2和图3，推测MF组青椒细胞中ATP含量始终高于CR组的机理是_________。
（4）综合以上信息可以得出MF组比CR组更适于果蔬保鲜，请从能量变化的角度进行解释_____。
【答案】（1）有机物 （2）始终低于CR组
（3）①. 三##3 ②. [H] ③. MF组青椒细胞CCO的活性始终高于CR组，使更多的H+逆浓度梯度跨膜运输，加大了线粒体内膜两侧的H+浓度差，促进ATP合成
（4）与CR组相比，MF组能够更有效降低细胞呼吸速率，减少能量释放，且释放的能量更多地用于合成ATP，缓解细胞能量供应不足所导致的细胞衰老；同时使热能散失减少，进一步缓解青椒衰老变质。
【分析】有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量 ATP（三磷酸腺苷）的过程。 有氧呼吸分为三个阶段： 第一阶段：在细胞质基质中进行，葡萄糖分解为丙酮酸和少量的[H]（还原氢），释放少量能量。 第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水彻底分解为二氧化碳和[H]，释放少量能量。 第三阶段：在线粒体内膜上进行，前两个阶段产生的[H]与氧结合生成水，释放大量能量。
（1）细胞呼吸是细胞内将有机物进行一系列氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，并释放出能量的过程。
（2）图中信息说明 MF 能更有效抑制青椒的呼吸作用，依据是在图中储存时间范围内观察因变量呼吸速率，MF 组青椒呼吸速率整体低于 CR 组。
（3）有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，前两个阶段产生的[H]与氧结合生成水，释放大量能量，因此据图分析，CCO 是有氧呼吸第三阶段的关键酶，能够接受电子，并将电子提供给氧气，进而氧气与[H]结合最终生成水。
依据图2和图3，推测MF组青椒细胞中ATP含量始终高于CR组的机理是MF组青椒细胞CCO的活性始终高于CR组，使更多的H+逆浓度梯度跨膜运输，加大了线粒体内膜两侧的H+浓度差，促进ATP合成。
（4）综合以上信息可以得出 MF 组比 CR 组更适于果蔬保鲜，从能量变化的角度进行解释：MF 组能更有效地抑制青椒的呼吸作用，呼吸速率更低，细胞呼吸消耗的有机物更少，产生的热量也更少；同时 MF 组细胞中 ATP 含量更高，能更好地维持细胞正常的生命活动，减少果实衰老变质的发生，所以 MF 组更适合果蔬保鲜。
17. 儿童早衰症可导致儿童早衰和老化，患者一般只能活到7～20岁。90%的儿童早衰症是由于负责编码核纤层蛋白A的LMNA基因发生突变引起的，目前缺乏有效的治疗手段。
（1）正常情况下，真核生物基因经_________过程形成的前体mRNA，需剪切去除内含子对应的mRNA序列，才能形成成熟mRNA。
（2）由图1可知，该病由于LMNA发生基因突变，引起mRNA异常剪切，使成熟mRNA碱基数目_________，导致核纤层蛋白A的_________改变。细胞内毒性核纤层蛋白A的累积会引发细胞核形态异常、DNA损伤增加，患者出现早衰症状。

（3）腺嘌呤碱基编辑器（ABE）可以实现对突变基因的精准校正，其作用机制如图2。据图可知，ABE由dCas9和腺嘌呤脱氨酶构成的融合蛋白与sgRNA结合而成，其中sgRNA负责_________，腺嘌呤脱氨酶能够将A转变为I，最终引发的碱基对的替换是__________。
（4）通过实验验证“ABE能逆转早衰小鼠中的致病点突变且能显著延长寿命”。设计实验如下表，请完善表中方案（选填下面字母）。
注：AAV病毒是常见的微小病毒，可作为载体进入细胞
a．正常小鼠 b．早衰小鼠c．不处理d．AAV病毒e．携ABE的AAV病毒g．小鼠寿命f．LMNA基因碱基序列
进一步检测上述各组毒性核纤层蛋白A的含量，实验结果应为______。本研究为ABE在儿童早衰症治疗中提供实验证据，显示出ABE在基因治疗中的巨大潜力。
【答案】（1）转录 （2）①. 减少 ②. 空间结构
（3）①. 与突变基因中特定的脱氧核苷酸序列结合 ②. A—T变为G—C
（4）①. b ②. b ③. c ④. e ⑤. f g ⑥. 4组毒性核纤层蛋白A含量低于2、3组，接近1组
【分析】基因突变的概念：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传。
（1）DNA通过转录形成RNA。
小问2详解】
由图可知，LMNA发生基因突变后，转录及加工成熟的mRNA碱基数目比正常基因转录成熟的mRNA短，碱基数目减少，最终翻译出的蛋白质空间结构发生改变，对应的功能也发生改变。
（3）由图可知，sgRNA负责与突变基因中特定的脱氧核苷酸序列结合，腺嘌呤脱氨酶能够将A转变为I，DNA复制时I被DNA聚合酶识别为G，则最终发生的碱基对的替换为A—T变为G—C。
（4）该实验的目的是验证ABE能逆转早衰小鼠中的致病点突变且能显著延长寿命，则实验的自变量是有无ABE处理，因变量为LMNA基因碱基序列和小鼠寿命，根据实验设置对照原则，正常小鼠不做任何处理，其余模型小鼠分为三组，一组模型小鼠不做任何处理，一组模型小鼠用AV病毒处理，另一组模型小鼠用携带ABE的AAV病毒处理，目的是排除AAV病毒对实验结果的影响，检测的指标为小鼠寿命和LMNA基因碱基序列。
该实验为验证性实验，则预期的实验结果为4组毒性核纤层蛋白A含量低于2、3组，接近1组。
18. 玉米是世界上重要的粮食作物。研究玉米叶色突变体对阐明光合作用调控机理、增加作物产量具有重要意义。
（1）某品系玉米甲自然突变后，通过连续自交获得突变体乙，甲与乙杂交过程及结果如图1。

①据图1可初步判断，此玉米叶色的遗传受两对基因控制，用A/a、B/b表示。这两对基因的位置关系如图2中________（填“a”或“b”）所示，符合孟德尔的_________定律。
②若要进一步验证，可用F1与________进行测交，后代的表型及比例为_________，说明上述判断成立。
③研究发现，A基因控制A酶合成，B基因控制B酶合成，当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用，使叶片呈现黄色。据此分析，图1的F2中黄色叶的基因型为______。F2绿色叶植株中有部分个体无论自交多少代，其后代仍为绿色叶，这样的个体在F2绿色叶植株中所占的比例为_______。
（2）进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色；28℃为黄色；32℃为绿色。说明生物体的表型受________共同影响。
【答案】（1）①. a ②. （基因的）自由组合 ③. 乙 ④. 绿色叶：黄色叶：白色叶=2：1：1 ⑤. aaBB、aaBb ⑥. 1/3
（2）基因与环境
【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组合是互不干扰的；在减数分裂形成配子的过程中，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。
（1）①据图1可知，F2中绿色叶：黄色叶：白色叶=12：3：1，是9：3：3：1的变式，说明这两对基因符合孟德尔的自由组合定律，这两对基因位于两对同源染色体上，位置关系如图2中a所示。
②若要进一步验证，可用F1与隐性纯合子aabb（即图1中的乙）进行测交，AaBb×aabb→AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，即后代的表型及比例为绿色叶：黄色叶：白色叶=2：1：1。
③当A酶不存在时B酶对叶绿素形成有一定的补偿作用，使叶片呈现黄色，再结合F2中绿色叶：黄色叶：白色叶=12：3：1，因此图1的F2中黄色叶的基因型为aaBB、aaBb。F2绿色叶植株（基因型为A_B_或Aabb或AAbb）中有部分个体无论自交多少代，其后代仍为绿色叶，说明这样的个体的基因型为AABB或AAbb或AABb，在F2绿色叶植株中所占的比例为4/12，即1/3。
（2）进一步研究发现突变体乙在18℃叶色为白色；28℃为黄色；32℃为绿色，即同一基因型的突变体乙在不同的温度下表型不同，说明生物体的表型受基因与环境共同影响。
19. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。
联会复合体的形成
减数分裂是有性生殖生物配子发生过程中一种特殊分裂方式。为实现减数分裂过程中同源染色体的精确分离，需要在同源染色体之间建立稳定的物理连接，这主要依赖于同源染色体联会时联会复合体（SC）的形成以及同源染色体间的互换，而SC的正常形成对减数分裂过程中染色体互换又有着必不可少的支持和调控作用。
SC是减数分裂过程中的一种非永久性拉链状蛋白复合物，由两条平行排列的侧轴和位于侧轴之间的中央区域组成（图1）。中央区域由中轴和横向纤维组成，中轴位于SC中央，而横向纤维则位于中轴两侧，并将中轴和侧轴连接在一起。
SC的组装起始于侧轴的形成。进入减数分裂后，黏连蛋白首先开始在染色体上组装，使染色体出现环状结构。侧轴蛋白S2随后被募集到黏连蛋白所在区域，通过其羧基端（C端）的卷曲螺旋结构与S3互作进而募集S3，侧轴蛋白向两侧延伸，最终形成贯穿整条染色体的侧轴。
侧轴形成后，同源染色体发生配对，在配对区域，SC的中央区域开始组装。首先是横向纤维S1的组装，早期研究认为，S1通过其C端与S2的C端卷曲螺旋结构互作而被募集，而在新近实验中发现，S2敲除小鼠中的S1依然可以被募集到黏连蛋白上，超高分辨显微镜的观察结果（图2）也显示了类似的结果。S1被募集后，E1等中轴蛋白陆续被募集，最终形成完整的SC。
SC作为减数分裂染色体行为的结构基础，其相关蛋白的突变往往会导致减数分裂异常，从而诱发减数分裂停滞、配子无法产生和不孕不育。解析SC的结构和功能，为SC异常所致人类不孕不育的诊治带来新希望。
（1）SC是_________期形成的，对染色体互换有着必不可少的支持和调控作用。
（2）从文中可以推知，若S2蛋白C端的卷曲螺旋结构被破坏，可能引发的直接结果是__________。
（3）依据文中信息推测，S1可能通过与___________结合被募集，图2中证明这一推测的依据是__________。
（4）SC作用完成后会逐渐降解，若某个精母细胞中的SC没有降解，可能会导致_________，进而会形成___________个异常的精子。
（5）SC相关蛋白的突变往往会导致减数分裂异常进而引起不孕不育，结合文本信息分析，以下情况可能会引起个体不孕不育的是______。
A. S1基因所在染色体片段发生互换
B. S2蛋白无法被水解
C. S3基因所在染色体片段缺失
D. E1基因发生碱基对缺失
【答案】（1）减数分裂I前
（2）S3不能被募集，侧轴无法形成
（3）①. 黏连蛋白 ②. S1的C端更多地定位于黏连蛋白所在的区域
（4）①. 减数分裂I后期同源染色体无法分离 ②. 4
（5）BCD
【分析】（1）根据题意，SC为联会复合体，形成于同源染色体联会时，因此形成于减数分裂I前。
（2）从文中可以推知，S2被募集到黏连蛋白所在区域，通过其羧基端（C端）的卷曲螺旋结构与S3互作进而募集S3，侧轴蛋白向两侧延伸，最终形成贯穿整条染色体的侧轴，因此若S2蛋白C端的卷曲螺旋结构被破坏，可能引发的直接结果是S3不能被募集，侧轴无法形成。
（3）根据题意，S2敲除小鼠中的S1依然可以被募集到黏连蛋白上，依据文中信息推测，S1可能通过与黏连蛋白结合被募集，图2中S1-C曲线更多的与黏连蛋白的曲线相重合，证明这一推测的依据是S1的C端更多地定位于黏连蛋白所在的区域。
（4）根据题意，SC作用与同源染色体的配对有关，因此若某个精母细胞中的SC没有降解，则减数分裂I后期同源染色体无法分离，进行导致形成4个异常的精子。
（5）A、S1基因所在染色体片段发生互换，是同源染色体的互换，并不会导致个体的不孕不育，A不符合题意；
B、C、D、SC是减数分裂过程中的一种非永久性拉链状蛋白复合物，因此在减数分裂中SC蛋白的水解也是减数分裂正常进行的条件，如果S2蛋白无法被水解，则同源染色体不能正常分离，S3基因所在染色体片段缺失，E1基因发生碱基对缺失，都会导致SC不能正常组装，进而影响减数分裂，BCD符合题意。
故选BCD。
20. m6A甲基化是RNA甲基化的主要形式。NF1是一类转录因子，NF1m6A甲基化与癌症形成有关。IG3是一种m6A阅读蛋白，能够识别并结合m6A甲基化位点。科研人员对IG3、NF1m6A甲基化与癌症的关系展开研究。
（1）m6A甲基化是指RNA中腺嘌呤（A）的第6位N原子上添加甲基基团的化学修饰现象。其RNA的碱基序列_________（填“发生”或“未发生”）变化。RNA甲基化会影响RNA的稳定性、调控基因表达中的______过程。
（2）癌细胞具有_________等特征（写出两点）。观察IG3正常表达胃癌细胞和IG3敲低胃癌细胞0h和72h的划痕区域，如图1，72h划痕区域的变化结果表明IG3能够_________胃癌的发生。
（3）NF1m6A甲基化主要在NF1mRNA3'端的3个位点。对这3个位点进行突变，标记为突变1、2、3，检测NF1表达量，结果如图2。推断IG3调控NF1表达的过程主要依赖于位点1，依据是__________。
（4）已有研究可知IR1和IR2基因在人和哺乳动物致癌过程中起关键作用。对两组细胞相关指标检测，结果如图3。结果证明IR1是胃癌中IG3和NF1的关键下游基因，理由是__________。
（5）综合以上信息，补充下图，说明IG3、NF1m6A甲基化与胃癌的关系_____。（横线上填写文字，括号中填写“+”表示促进或“-”表示抑制）。
【答案】（1）①. 未发生 ②. 翻译
（2）①. 能够无限增殖；容易在体内分散和转移；形态结构发生显著变化；膜上的糖蛋白等物质减少等 ②. 促进
（3）与对照组相比，敲低IG3后，突变2、3组NF1表达量显著降低，与未突变组一致，而突变1组NF1表达量无显著变化
（4）图3（a）中，和对照组相比，IG3敲低组的IR1蛋白量显著增多而IR2蛋白量无明显差异，说明IG3降低IR1蛋白量，对IR2影响不大；图3（b）中，和对照组相比，NF1敲低组的IR1mRNA含量显著增多，说明NF1能够抑制IR1的表达
（5）IG3NF1 m6A甲基化位点1NF1表达IR1表达胃癌发生
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。包括甲基化和乙酰化。
（1）甲基化属于表观遗传，碱基序列保持不变，RNA是翻译的模板，RNA甲基化会影响翻译过程。
（2）癌细胞的特征：能够无限增殖；容易在体内分散和转移；形态结构发生显著变化；膜上的糖蛋白等物质减少等
（3）IG3正常表达胃癌细胞72h的划痕区域明显大于0h，说明IG3能够促进胃癌的发生。
（4）据图判断，IG3敲低2、3突变组的NF1表达量比对照组低，但突变组的NF1表达量没有明显变化，所以推断IG3调控NF1表达的过程主要依赖于位点1。
（5）和对照组相比，图3（a）中，IG3敲低组的IR1蛋白量显著增多但是IR2蛋白量无明显差异，说明IG3降低IR1蛋白量，但是对IR2影响不大；图3（b）中，和对照组相比，NF1敲低组的IR1mRNA含量显著增多，说明NF1能够抑制IR1的表达
21. “日出而作，日落而息”是一种原始的作息节律。科学家从果蝇体内克隆出per基因，并对其调控昼夜节律的分子机制展开研究。
（1）野生型果蝇昼夜节律是24h，经诱变获得节律为19h、28h和无节律的三种突变体，相应per基因记作perS、perL和perO。
①已知per基因位于X染色体上，科学家将无节律、长节律的雄性个体分别与野生型的雌性个体杂交，F1全为正常节律，表明perO、perL均为_____性基因。
②欲探究perO基因和perL基因的位置关系，进行下图所示杂交实验（棒眼为伴X显性遗传）。研究者观察F2中________个体的节律，发现其均表现为长节律，说明perO和perL为________（填“等位”或“非等位”）基因，做出此判断的理由是________。

（2）科学家发现per基因的表达也存在昼夜周期性节律，于是提出负反馈理论解释per基因表达的周期性变化，即PER蛋白被合成后，一部分在细胞质中降解，一部分入核抑制per基因的表达。进入细胞核的PER蛋白越多，per基因表达量越低。一定时间后，PER蛋白含量开始下降，per基因的表达量随之升高，完成一个昼夜节律的循环。能支持上述解释的证据包括_________。
A. PER蛋白可定位在细胞核中
B. 与PER蛋白相比较，PERS蛋白的稳定性更高，不易在细胞质降解
C. 被转入额外per（正常节律）基因的果蝇，昼夜节律变短
D. PER蛋白没有与DNA结合的位点
（3）PER蛋白需与TIM蛋白结合才能进入细胞核，据此推测perL突变体昼夜节律延长的原因可能是_________。
（4）从进化与适应的角度分析，per基因突变改变昼夜节律给自然界生物带来的不良影响是_________。
【答案】（1）①. 隐 ②. 非棒眼雌性 ③. 等位 ④. 若perO和perL为非等位基因，那么perO和perL会被相同位置上的野生型基因掩盖掉，表现出野生型的性状（节律正常）（2）ABC
（3）PERL蛋白空间结构改变，与TIM蛋白结合能力变弱
（4）打破了生物在进化过程中与环境形成的协调关系，适应性下降
【分析】基因突变的特点：①普遍性：所有生物都可能发生基因突变，低等生物、高等动植物等。②随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。③不定向性：可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。④低频性：自然状态下，突变的频率比较低。⑤多害少利性：多数有害，少数有利，也有中性。
（1）①per基因位于X染色体上，将无节律、长节律的雄性个体分别与野生型的雌性个体杂交，F1全为正常节律，表明perO、perL均为隐性基因；
②应观察非棒眼雌性个体的节律，发现其均表现为长节律，说明perO和perL为等位基因，理由如下：若perO和perL为非等位基因，那么perO和perL会被相同位置上的野生型基因掩盖掉，表现出野生型的性状（节律正常）。
（2）PER蛋白被合成后，一部分在细胞质中降解，一部分入核抑制per基因的表达。进入细胞核的PER蛋白越多，per基因表达量越低。一定时间后，PER蛋白含量开始下降，per基因的表达量随之升高，完成一个昼夜节律的循环，即负理论调节。因此推测推测果蝇通过直接调节per基因的转录，使per的mRNA和蛋白质呈周期性变化。故：
A、PER蛋白可定位在细胞核中，A正确；
B、与PER蛋白相比较，PERS蛋白的稳定性更高，不易在细胞质降解，B正确；
C、被转入额外per（正常节律）基因的果蝇，昼夜节律变短，C正确；
D、PER蛋白没有与DNA结合的位点，D错误。
故选ABC。
（3）PERL蛋白空间结构改变，与TIM蛋白结合能力变弱，导致PER蛋白需与TIM蛋白结合才能进入细胞核，使perL突变体昼夜节律延长。
（4）从进化与适应的角度分析，per基因突变改变昼夜节律给自然界生物带来的不良影响是打破了生物在进化过程中与环境形成的协调关系，适应性下降。
组别
1
2
3
4
材料
正常小鼠
____
_____
早衰小鼠
处理方式（注射）
不处理
_____
AAV病毒
_____
检测指标
__________