[生物]福建省泉州市2024-2025学年高三上学期开学考试(解析版)

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温馨提示：
1．本试卷共8页，包括单项选择题和非选择题两部分。
2．请将试题答案统一填写在答题卡上。
一、单项选择题（本题共15小题，其中，1～10小题，每题2分；11～15小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 如图是支原体结构模式图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 支原体无核膜包被的细胞核
B. 支原体无核酸与蛋白质组成的复合物
C. 支原体的细胞结构与细菌不完全相同
D. 支原体是原核生物，无复杂的生物膜系统
【答案】B
【分析】原核细胞：细胞较小，无核膜、无核仁，没有成形的细胞核；遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核；没有染色体，DNA不与蛋白质结合；细胞器只有核糖体；有细胞壁，成分与真核细胞不同。
【详解】A、支原体是原核生物，无核膜包被的细胞核，A正确；
B、支原体存在由蛋白质和核酸组成的复合物，如核糖体（由RNA和蛋白质组成），B错误；
C、支原体的细胞结构与细菌不完全相同，如支原体无细胞壁而细菌有，C正确；
D、生物膜系统包括细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，支原体是原核生物，没有核膜和具膜细胞器，无复杂的生物膜系统，D正确。
故选B。
2. 如图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 能在水中结晶的药物包在脂质体内部
B. 脂溶性的药物包在两层磷脂分子之间
C. 药物进入细胞依赖于细胞膜的流动性
D. 转运蛋白可将脂质体运送到特定细胞
【答案】D
【分析】据图分析，脂质体由磷脂双分子组成，其中磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸头部是亲水的，脂肪酸尾部是疏水的。
【详解】AB、图中的脂质体由磷脂双分子组成，其中磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸头部是亲水的，脂肪酸尾部是疏水的。故水中结晶的药物被包在脂质体内，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间，AB正确；
C、脂质体是磷脂双分子层构成的，具有一定的流动性，其到达细胞后与细胞的细胞膜发生融合，通过类似于胞吞的方式进入细胞，进而使药物在细胞内发挥作用，即药物进入细胞依赖于细胞膜的流动性，C正确；
D、脂质体运送到特定细胞与细胞膜上相关的受体蛋白有关，不需要转运蛋白，D错误。
故选D。
3. 下列高中生物学实验中，所用试剂与作用不匹配的是（ ）
【答案】D
【分析】生物组织中化合物的鉴定：
（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。
（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。
【详解】A、苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色，据此可进行脂肪的检测，借助显微镜可观察到被染成橘黄色的脂肪颗粒，A正确；
B、分离叶绿体中的色素采用的方法是纸层析法，所用的试剂是层析液，原理是不同色素在层析液中溶解度不同，因而在滤纸上扩散的速度不同，据此可将不同的色素分离开来，B正确；
C、在观察根尖有丝分裂的实验中，为了便于观察，通常将染色体进行染色，染色所用的试剂是甲紫溶液，C正确；
D、在DNA的粗提取与鉴定实验中，2ml/L的NaCl溶液的作用是溶解DNA，D错误。
故选D。
4. 自身免疫性肝炎是由免疫系统攻击肝细胞引起的。下列与该病相关的描述，正确的是（ ）
A. 患者血浆中肝细胞内含物含量下降
B. 自身免疫性肝炎属于免疫缺陷症
C. T细胞不参与攻击肝细胞的过程
D. 可使用免疫抑制剂进行疾病治疗
【答案】D
【分析】自身免疫病：是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病。如系统性红斑狼疮、风湿性心脏病、类风湿性关节炎。
【详解】A、患者肝细胞损伤，肝细胞的内含物释放，导致血浆中肝细胞内含物含量上升，A错误；
B、在该疾病中所发生的肝损伤是由免疫系统攻击肝细胞引起的，属于自身免疫病，B错误；
C、自身免疫性肝炎是由免疫系统攻击肝细胞引起的，因此T细胞参与攻击肝细胞的过程，C错误；
D、自身免疫性肝炎是由免疫系统攻击肝细胞引起的，可使用免疫抑制剂减弱免疫系统对肝细胞的攻击，D正确。
故选D。
溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。溶酶体膜上的转运蛋白V-ATPase酶可利用ATP水解释放的能量，将细胞质基质中的H⁺转运进溶酶体中，以维持溶酶体中pH的稳定。溶酶体贮积症（LSDs）是一种遗传性代谢疾病，是由于溶酶体内的水解酶、激活蛋白、转运蛋白及溶酶体蛋白加工校正酶的缺乏，引起溶酶体功能缺陷，致使代谢物在组织器官贮积所导致的疾病。阅读材料完成下列小题：
5. 以下关于V-ATPase酶的作用推测错误的是（ ）
A. V-ATPase酶具有催化和运输的功能
B. V-ATPase酶运输H⁺时不需要与之结合
C. H⁺进入溶酶体的过程为逆浓度梯度运输
D. V-ATPase酶功能异常可能使溶酶体中pH升高
6. 利用基因工程生产的一种药用蛋白——T酶，可被胞吞进入细胞并与溶酶体融合，弥补了患者溶酶体中相应酶的缺陷，可用于治疗溶酶体贮积症。下列相关叙述错误的是（ ）
A. T酶胞吞进入细胞需要膜蛋白的参与
B. 正常人溶酶体可以合成类似T酶的酶
C. 正常人溶酶体中含有可以降解蛋白质的酶
D. 测定溶酶体中酶活性及特定贮积产物可初步诊断是否患LSDs
【答案】5. B 6. B
【分析】V-ATPase为溶酶体膜上的一种蛋白质，形成过程类似于分泌蛋白，V-ATPase具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度将细胞质基质中的H+转运到溶酶体内，故其运输方式为主动运输。
【5题详解】A、由题干V-ATPase酶可利用ATP水解释放的能量，将细胞质基质中的H+转运进溶酶体中，推测V-ATPase酶具有催化和运输的功能，A正确；
BC、H+在转运蛋白V-ATPase酶的作用下进入溶酶体会消耗ATP，为主动运输，说明V-ATPase酶是一种载体蛋白，载体蛋白运输物质时需要与物质结合并发生构象的改变，B错误；C正确；
D、V-ATPase酶功能异常，运输H+受抑制可能会使溶酶体pH升高，D正确。
故选B。
【6题详解】A、T酶胞吞进入细胞需要膜蛋白的参与，A正确；
B、T酶化学本质为蛋白质，因此类似T酶的酶化学本质也为蛋白质，在核糖体上合成，B错误；
C、溶酶体内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，因此正常人溶酶体中含有可以降解蛋白质的酶，C正确；
D、溶酶体贮积症是由于溶酶体内的水解酶、激活蛋白、转运蛋白及溶酶体蛋白加工校正酶的缺乏，引起溶酶体功能缺陷，致使代谢物在组织器官贮积所导致的疾病，因此，可通过测定溶酶体中酶活性及特定贮积产物进行初步诊断该病，D正确。
故选B。
7. 斑马（2N＝44）和驴（2N＝62）杂交产生的后代，称为斑驴兽（驴为母本）或驴斑兽（斑马为母本）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 斑驴兽和驴斑兽都是二倍体生物
B. 斑驴兽和驴斑兽之间存在生殖隔离
C. 斑驴兽的体细胞中最多有53对同源染色体
D. 驴斑兽的某些性状受斑马的细胞质基因决定
【答案】C
【分析】隔离包括地理隔离和生殖隔离，生殖隔离是不同物种之间一般是不能交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代。地理隔离是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。生殖隔离的形成标志着新物种的形成。
【详解】A、斑马（2N＝44）和驴（2N＝62）体内含有2个染色体组，都是二倍体，A正确；
B、斑驴兽（驴为母本）或驴斑兽（斑马为母本）属于不同生物，两者间存在生殖隔离，B正确；
C、分析题意可知，斑驴兽内有一组斑马的染色体（ 22条）和一组驴的染色体（31条），共有53条染色体，它们来自两个物种，不是同源染色体，C错误；
D、驴斑兽的亲代斑马为母本，受精时卵细胞中的细胞质参与受精，故驴斑兽的某些性状受斑马的细胞质基因决定，D正确。
故选C。
8. 下表为福建省2010-2019年期间生态足迹、生态承载力及生态赤字情况调查表，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 调查期间我省生态承载力小于生态足迹，处于生态赤字状态
B. 调查期间我省生态赤字有所降低，主要和生态承载力的提高有关
C. 居民绿色出行的生活方式主要通过提升生态承载力，以减少生态赤字
D. 通过加大对农业的科技投入以提高生态承载能力，可以减少生态赤字
【答案】C
【分析】生态足迹就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间，其含义就是要维持一个人、地区、国家的生存所需要的或者指能够容纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。生态足迹估计要承载一定生活质量的人口，需要多大的可供人类使用的可再生资源或者能够消纳废物的生态系统。
【详解】A、由表格数据可知，调查期间我省生态承载力小于生态足迹，处于生态赤字状态，A正确；
B、由表格数据可知，调查期间我省生态赤字有所降低，主要和生态承载力的提高有关，B正确；
C、居民绿色出行的生活方式主要通过降低生态足迹，以减少生态赤字，C错误；
D、通过加大对农业的科技投入以提高生态承载能力，减少生态赤字，D正确。
故选C。
9. 甲型流感病毒表面有HA和NA等蛋白，HA有18种亚型，NA有11种亚型，HA和NA可以随机组合。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 甲型流感病毒表面存在多种抗原分子
B. 不同的甲型流感病毒可能携带同种抗原分子
C. 食用未全熟肉蛋类食物可能感染动物流感病毒
D. 接种一次流感病毒疫苗可常年避免感染流感病毒
【答案】D
【分析】病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞体内病毒由蛋白质和核酸组成，根据核酸类型，可分为DNA病毒或RNA病毒。
【详解】A、甲型流感病毒表面有HA和NA等蛋白，由此可知甲型流感病毒表面存在多种抗原分子，A正确；
B、甲型流感病毒表面有HA和NA等蛋白，HA有18种亚型，NA有11种亚型，HA和NA可以随机组合，不同的甲型流感病毒可能携带同种抗原分子，B正确；
C、未全熟肉蛋类食物可携带流感病毒，因此食用未全熟肉蛋类食物可能感染动物流感病毒，C正确；
D、甲流病毒遗传物质为RNA，容易发生变异，且流感病毒有多种类型，因此接种一次流感病毒疫苗仍可感染流感病毒，D错误。
故选D。
10. 研究发现，细胞核DNA转录得到的前体RNA需要剪接后才能执行相应的功能。切赫团队利用某真核生物的前体rRNA纯化液和细胞核提取液开展相关实验，结果如下表。下列相关叙述正确的是（ ）
注：“＋”表示添加，“－”表示不添加
A. 可用双缩脲试剂鉴定剪接前体rRNA的酶
B. 剪接前体rRNA需要细胞核提取液的参与
C. rRNA分子具备催化自身剪接过程的能力
D. 实验中经剪接后的RNA可作为翻译的模板
【答案】C
【分析】基因的表达过程包括转录和翻译两个主要阶段。转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】A、双缩脲试剂可用于鉴定蛋白质的存在，而剪接前体rRNA的酶其化学本质未必是蛋白质，A错误；
B、根据表中两组实验结果可推测，剪接前体rRNA不需要细胞核提取液的参与，B错误；
C、表中两组实验结果相同，因而可推测rRNA分子具备催化自身剪接过程的能力，C正确；
D、实验中经剪接后的RNA不都可以作为翻译的模板，如rRNA可参与组成核糖体，D错误。
故选C。
11. 下图表示核受体介导的信号转导通路。核受体是一类转录调节因子，可分布在细胞核内和细胞质中，能与相应激素结合形成复合物。复合物与DNA上的HRE序列结合发挥调节作用。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 胞质受体与核受体均在细胞质中合成
B. 类固醇激素借助相应的通道蛋白进入细胞核内发挥作用
C. 激素-受体复合物通过碱基互补配对与HRE序列结合
D. HRE通过改变mRNA上的编码信息而发挥作用
【答案】A
【分析】基因表达过程，包括转录和翻译过程，转录的主要场所是细胞核，在细胞核内转录形成RNA时，通过核孔进入细胞质，与核糖体结合进行翻译过程；翻译过程是在核糖体上，以mRNA为模板、以20种氨基酸为原料、以tRNA为运输氨基酸的工具形成多肽链的过程。
【详解】A、质受体与核受体化学本质都是蛋白质，蛋白质在细胞质中的核糖体上合成，A正确；
B、类固醇激素是脂溶性物质，可通过自由扩散的方式进入细胞，B错误；
C、激素-受体复合物中不含碱基，因此不能与HRE序列碱基互补配对，C错误；
D、复合物与DNA上的HRE序列结合发挥调节作用，启动或抑制基因的转录，不改变mRNA上的编码信息，D错误。
故选A。
12. 某兴趣小组利用碳青霉烯类抗生素进行如下实验。步骤1：将大肠杆菌接种于培养基平板上，并将平板划分为四个大小一致的区域，分别标记①～④。①区域放入1张不含碳青霉烯类抗生素的圆形滤纸片，②～④区域各放入1张含碳青霉烯类抗生素的相同圆形滤纸片，将培养皿倒置于适宜条件下培养12～16h。步骤2：挑取该平板上位于抑菌圈边缘菌落的细菌配制菌液，重复上述实验操作，培养至第3代，观察、测量并记录每一代的实验结果，结果如下表。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 步骤1中应使用平板划线法进行大肠杆菌接种
B. 抑菌圈边缘的菌落更易培养出具有抗药性的细菌
C. 步骤2应取每一代直径最大的抑菌圈边缘菌落的细菌配制菌液
D. 抑菌圈逐代减小说明大肠杆菌在抗生素的作用下产生变异
【答案】B
【分析】本实验目的是探究抗生素对细菌的选择作用，可根据抑菌圈的大小判定碳青霉烯类抗生素的选择作用，抑菌圈越大，说明选择作用越强，图中①为对照组，②③④为实验组。
【详解】A、将大肠杆菌接种于培养基平板上，接种方法为稀释涂布平板法，A错误；
B、本实验目的是探究抗生素对细菌的选择作用，抗生素能抑制细菌的生长，可根据抑菌圈的大小判定碳青霉烯类抗生素的选择作用，抑菌圈越大，说明选择作用越强。在抑菌圈边缘可能由突变后产生耐药性的菌株，B正确；
C、由表可知，随着实验代数的增加，抑菌圈逐渐减小，说明细菌的耐药性逐渐增强，步骤2应取每一代直径最小的抑菌圈边缘菌落的细菌配制菌液，C错误；
D、细菌中耐药性基因是通过基因突变产生的，抗生素对细菌耐药性的产生起选择作用，D错误。
故选B。
13. 在培育克隆猴“中中”和“华华”的过程中，研究人员将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入到重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，重新激活被抑制的基因（M），大大提高了重构胚的发育率和妊娠率。下列叙述正确的是（ ）
A. 组蛋白的甲基化可提高重构胚的发育率
B. 去甲基化酶Kdm4d可切除甲基化修饰的脱氧核苷酸序列
C. 降低组蛋白的乙酰化可激活被抑制基因的表达
D. 组蛋白去甲基化酶和组蛋白脱乙酰酶可改变组蛋白的表观遗传修饰
【答案】D
【分析】分析题意：组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶，该酶能降低组蛋白的甲基化水平；组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用，提高组蛋白的乙酰化水平。
【详解】AC、由题意可知，将组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA注入到重构胚，同时用组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA处理重构胚，使组蛋白去甲基化，同时维持较高的乙酰化水平，能重新激活被抑制的基因（M），大大提高了重构胚的发育率，AC错误；
B、去甲基化酶Kdm4d可降低组蛋白的甲基化水平，但不能切除甲基化修饰的脱氧核苷酸序列，B错误；
D、组蛋白去甲基化酶可降低组蛋白的甲基化水平，组蛋白脱乙酰酶可降低组蛋白乙酰化水平，从而改变组蛋白的表观遗传修饰，D正确。
故选D。
14. 为探究不同光照对辣椒幼苗生理特性的影响，某研究小组选择生理状态一致的辣椒幼苗进行了15天（d）实验处理。15天后在适宜且相同的条件下测定叶片相关指标，结果如表所示，下列相关推测合理的是（ ）
A. 蓝光连续照射处理时间越长越能增强辣椒幼苗光合作用速率
B. 相比蓝光，连续照射24h/d处理的红光更不利于辣椒幼苗生长
C. 红光连续照射24h/d导致净光合速率较低的原因之一是气孔导度下降
D. 相比CW组，TW组胞间CO2浓度更高，从而促进了辣椒幼苗的暗反应
【答案】C
【分析】影响光合作用的外部因素有二氧化碳浓度、光照强度、温度、光质等。
【详解】A、蓝光连续照射14h/d的净光合速率高于蓝光连续照射24h/d的净光合速率，不能得出蓝光连续照射处理时间越长越能增强辣椒幼苗光合作用速率的结论，A错误；
B、由图可知，相比蓝光，连续照射24h/d处理的红光净光合作用较高，有利于辣椒幼苗生长，B错误；
C、红光连续照射24h/d辣椒的气孔导度较小，因此红光连续照射24h/d导致净光合速率较低的原因之一是气孔导度下降，C正确；
D、CW组的净光合作用速率高于TW组，即CW的光反应和暗反应速率都高于TW组，TW组胞间CO2浓度更高，是由于光合作用下降导致CO2不能及时被消耗，D错误。
故选C。
15. 大规模持续单一种植农作物导致黄土高原土壤退化（土壤肥力衰减）。研究人员对黄土高原进行退耕还草研究，调查得到弃耕还草后30年不同深度土壤（0-5cm、20-30cm、70-100cm）中碳储量和全氮含量如下图所示，下列说法错误的是（ ）
A. 农耕期间，系统维持稳定需要持续的物质和能量输入
B. 弃耕后，表层土壤的碳储量呈现出上升趋势
C. 土壤中氮含量与碳含量表现出高度的正相关
D. 弃耕7年内，深层土壤全氮量下降表明土壤仍在退化
【答案】D
【分析】维持生态平衡，提高生态系统的稳定性，一方面要控制对生态系统的干扰强度，在不超过生态系统自我调节能力的范围内，合理适度地利用生态系统。例如，对过度利用的森林与草原，首先应封育，待恢复到较好状态时再适度利用。另一方面，对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调。例如，为使单一作物的农田生态系统保持稳定，需要不断施肥、灌溉、控制病虫害；还可以人工建造“生态屏障”。
【详解】A、对人类利用强度较大的生态系统，应给予相应的物质、能量的投入，保证生态系统内部结构与功能的协调，因此农耕期间，系统维持稳定需要持续的物质和能量输入，A正确；
B、据图可知，弃耕后，表层土壤的碳储量呈现出上升趋势，B正确；
C、由图可知，土壤中氮含量与碳含量变化类似，表现出高度的正相关，C正确；
D、弃耕7年内，深层土壤碳储量和全氮量下降说明微生物的分解作用增强，表层土壤碳储量和全氮量上升，说明土壤退化有所改善，D错误。
故选D。
二、非选择题（本题共5小题，共60分）
16. 拟南芥在红光下出现开花延迟，其基本调节过程如图。请回答：

（1）光敏色素B是一类____复合体；CO的直接作用是____。
（2）红光调节拟南芥开花的过程包括____、传导信号、____三个基本环节。据图分析，红光信号传导到细胞核内在分子水平上体现出的具体形式是____。
（3）植物的生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。下图表示环境因素（A）、植物激素（B）和基因表达（C）三者调节植物生长发育过程的影响关系。补充图中有关内容①____；②____；③____（在横线上填写相应字母）。

【答案】（1）①. 色素-蛋白质 ②. 促进（成花素基因）FT转录
（2）①. 感受信号 ②. 发生反应 ③. （核内）CO含量减少
（3）①. B ②. A ③. C
【分析】植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
【小问1详解】光敏色素接受红光信号后，也可以影响核内的基因表达，光敏色素是一类色素-蛋白复合体；由图可知，核内CO含量减少，成花素基因（FT）转录减弱，因此CO的直接作用是促进（成花素基因）FT转录。
【小问2详解】由图可知，红光调节拟南芥开花的过程包括感受信号、传导信号、发生反应三个基本环节。据图分析，红光信号传导到细胞核内在分子水平上体现出的具体形式是（核内）CO含量减少。
【小问3详解】高等植物是由很多细胞组成的高度复杂的有机体，它的正常生长发育需要各个器官、组织、细胞之间的协调和配合。植物生长发育的调控，是基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同构成的网络。植物细胞里储存着全套基因，但是某个细胞的基因如何表达则会根据需要作调整。植物的生长、发育、繁殖、休眠，都处在基因适时选择性表达的调控之下。对于多细胞植物体来说，细胞与细胞之间、器官与器官之间的协调，需要通过激素传递信息。激素作为信息分子、会影响细胞的基因表达，从而起到调节作用。同时，激素的产生和分布是基因表达调控的结果，也受到环境因素的影响。因此②为环境因素（A），①为植物激素（B），③为基因表达（C）。
17. 某科研小组为研究大豆（2N＝40）叶片颜色性状的遗传方式，选用两个品种的纯种绿叶大豆作为亲本进行杂交实验，F1全部表现为绿叶，F1自交后得到的F2中，绿叶：黄叶＝15:1。请回答：
（1）研究人员推测叶片颜色性状由两对等位基因控制，则F2中绿叶大豆的基因型有____种；F2绿叶大豆中与亲本基因型相同的个体所占的比例为____，与F1基因型相同的个体所占的比例为____。
（2）研究人员发现，F2中黄叶大豆植株产生的种子均为黄种皮，绿叶大豆植株产生的种子既有黄种皮又有绿种皮，且F2中绿种皮绿叶：黄种皮绿叶：黄种皮黄叶＝12：3：1。种皮颜色由____对等位基因控制。种皮颜色和叶片颜色性状的遗传____（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律。
（3）研究人员通过基因定位分析发现，叶片颜色性状由两对等位基因控制，分别是位于1号染色体上的G、g和11号染色体上的Y、y。检测得知F2中黄种皮绿叶基因型为ggY_，黄种皮黄叶基因型为ggyy。据此推测，控制种皮颜色的基因位于____号染色体上，理由是____。
【答案】（1）①. 8##八 ②. 2/15 ③. 4/15
（2）①. 1##一 ②. 不遵循
（3）①. 1 ②. 黄种皮性状与g基因相关联
【分析】基因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】分析题意，用两个品种的纯种绿叶大豆作为亲本进行杂交实验，F1全部表现为绿叶，F1自交后得到的F2中，绿叶：黄叶＝15：1，是9：3：3：1的变式，说明符合自由组合定律，设相关基因是是A/a、B/b，则F1基因型是AaBb，F2中绿叶（A-B-、A-bb、aaB-）：黄叶（aabb）＝15：1，绿叶大豆的基因型有4＋2＋2=8种；双亲基因型是AAbb、aaBB，F2绿叶（A-B-、A-bb、aaB-）大豆中与亲本基因型相同的个体所占的比例为2/15；与F1基因型相同的个体AaBb所占的比例为4/15。
【小问2详解】F2中绿种皮绿叶：黄种皮绿叶：黄种皮黄叶＝12：3：1，绿种皮∶黄种皮=3∶1，种皮颜色由一对等位基因控制；若种皮颜色和叶片颜色性状的遗传遵循自由组合定律，则应为（3∶1）（15：1），子代分离比应为45∶15∶3∶1，但实际上是F2中绿种皮绿叶：黄种皮绿叶：黄种皮黄叶＝12：3：1，说明种皮颜色和叶片颜色性状的遗传不遵循自由组合定律。
【小问3详解】分析题意，检测得知F2中黄种皮绿叶基因型为ggY_，黄种皮黄叶基因型为ggyy，说明黄种皮性状与g基因相关联，则可推知控制种皮颜色的基因位于1号染色体上。
18. 在氧气充足的情况下，肿瘤细胞主要依赖于糖酵解（即葡萄糖分解为丙酮酸）过程获取能量。糖酵解过程中，丙酮酸激酶M2（PKM2）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和ADP反应生成丙酮酸和ATP。研究发现乳腺癌细胞的糖酵解过程增强是因为PKM2基因的过量表达。请回答：
（1）PKM2可在有氧呼吸中的第____阶段起作用；PKM2催化PEP转化为丙酮酸的反应属于____（填“吸能”或“放能”）反应。相比正常细胞，乳腺癌细胞在有氧条件下消耗葡萄糖的量较____。
（2）科研人员研制了一种PKM2抑制剂以治疗三阴性乳腺癌（TNBC），但发现单独使用该抑制剂治疗TNBC的效果不佳。为探究治疗效果不佳的原因，科研人员分别检测TNBC细胞（对照组）和降低PKM2基因表达水平的TNBC细胞（实验组）的糖酵解速率及细胞耗氧率，结果如图1；另取三组实验组细胞检测细胞基础耗氧水平，随后抑制细胞有氧呼吸一段时间，分别添加三种细胞呼吸底物进行培养，检测细胞耗氧率相对值，结果如图2。
①图1实验结果表明降低PKM2基因表达水平对TNBC细胞的影响是____。
②图2实验中利用实验组细胞检测其耗氧率相对值时，实验中还应设置的处理是：取____（填“对照组细胞”或“实验组细胞”）检测细胞基础耗氧水平，随后抑制细胞有氧呼吸一段时间，不添加细胞呼吸底物进行培养，检测细胞耗氧率相对值。
③综合图1图2实验结果推测，单独使用PKM2抑制剂治疗TNBC效果不佳的主要原因可能是____。
④提出一种使用PKM2抑制剂的改进措施以提高治疗TNBC效果____。
【答案】（1）①. 一 ②. 放能 ③. 多
（2）①. 糖酵解速率降低，细胞耗氧率升高 ②. 实验组细胞 ③. TNBC细胞利用脂肪酸等底物进行有氧呼吸获取能量 ④. 使用PKM2抑制剂的同时，使用药物抑制脂肪酸（和谷氨酰胺）氧化分解
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【小问1详解】丙酮酸激酶M2（PKM2）催化磷酸烯醇式丙酮酸（PEP）和ADP反应生成丙酮酸和ATP，因此PKM2可在有氧呼吸中的第一阶段起作用；PKM2催化PEP转化为丙酮酸的反应可合成ATP，因此属于放能反应。在氧气充足的情况下，肿瘤细胞主要依赖于糖酵解（即葡萄糖分解为丙酮酸）过程获取能量，即无氧呼吸过程，因此相比正常细胞，乳腺癌细胞在有氧条件下消耗葡萄糖的量较多。
【小问2详解】①由图可知，实验组细胞糖酵解速率减慢，细胞耗氧率增加，表明降低PKM2基因表达水平对TNBC细胞的影响是糖酵解速率降低，细胞耗氧率升高。
②图2结果为三组实验组细胞检测细胞基础耗氧水平，因此还应该取对照组细胞检测细胞基础耗氧水平，随后抑制细胞有氧呼吸一段时间，不添加细胞呼吸底物进行培养，检测细胞耗氧率相对值。
③综合图1图2实验结果推测，单独使用PKM2抑制剂治疗TNBC效果不佳的主要原因可能是TNBC细胞利用脂肪酸、谷氨酰胺等底物进行有氧呼吸获取能量。
④使用PKM2抑制剂的同时，使用药物抑制脂肪酸（和谷氨酰胺）氧化分解可提高治疗TNBC效果。
19. 2型糖尿病发病早期往往表现为无症状或轻症，随病情发展而表现出明显的高血糖症状。因此，探讨影响2型糖尿病病情发展的相关因素，有助于病情监测。P2Y12是一种在中枢神经系统和外周组织中均有表达的受体。腹腔交感神经（CG）兴奋后可分泌出ATP，与肝脏组织细胞上的P2Y12受体结合，进而调节肝细胞的糖类代谢过程。研究人员为探究P2Y12受体在2型糖尿病病情发展过程中的作用，进行如下表所示实验处理。
注：“+”表示注射，“-”表示不注射；P2Y12shRNA是一种可干扰P2Y12基因表达的短链RNA。
部分实验结果如下图1、2所示。请回答：

（1）腹腔交感神经分泌出的ATP所起作用是____。实验设置D组的作用是____。
（2）已知葡萄糖被肝脏吸收后，在葡萄糖激酶（GK）的作用下转化为6-磷酸葡萄糖，进而代谢并储存为糖原。据图分析：
①2型糖尿病模型大鼠的____细胞中P2Y12表达量会明显增加。
②2型糖尿病大鼠CG放电活动____（填“增强”、“减弱”或“不变”）。
③推测2型糖尿病肝脏糖代谢紊乱的可能机制为____。
（3）已知替格瑞洛是一种P2Y12拮抗剂，欲验证替格瑞洛能以P2Y12为作用靶点治疗2型糖尿病，设计实验如下：
①将若干2型糖尿病模型大鼠平均分为两组；
②实验组：静脉注射适量溶解于生理盐水的替格瑞洛；对照组：静脉注射____。
③检测CG的P2Y12表达量、放电活动情况及血糖浓度。与对照组相比，实验组的预期结果为____。
【答案】（1）①. 作为信号分子（或传递信息或作为神经递质）②. 排除注射质粒/空载质粒/空白质粒对实验结果的影响
（2）①. CG（腹腔交感神经）、肝脏 ②. 增强 ③. CG、肝脏细胞中P2Y12数量增多，CG放电活动增强，导致肝脏GK减少
（3）①. 等量生理盐水 ②. CG的P2Y12表达量基本不变，CG放电活动减弱，血糖浓度降低
【分析】一、大多数糖尿病是Ⅱ型，又称非胰岛素依赖型糖尿病。Ⅱ型糖尿病患者有正常的甚 至高于正常水平的胰岛素，但细胞对胰岛素的敏感性降低了。这种患者无须注 射胰岛素，可通过食疗或锻炼缓解病症。
二、根据题意可知，实验目的是探究P2Y12受体在2型糖尿病病情发展过程中的作用，实验应该遵循对照原则、单一变量原则和控制无关变量原则。
【小问1详解】题干信息：腹腔交感神经（CG）兴奋后可分泌出ATP，与肝脏组织细胞上的P2Y12受体结合，进而调节肝细胞的糖类代谢过程；可见腹腔交感神经分泌出的ATP所起作用是作为信号分子（或传递信息或作为神经递质）。实验设置D组的作用是排除注射质粒/空载质粒/空白质粒对实验结果的影响。
【小问2详解】图1表示细胞中P2Y12和GK蛋白表达水平，由图1可知，2型糖尿病模型大鼠的CG（腹腔交感神经）、肝脏细胞中P2Y12表达量会明显增加。图2表示CG放电活动情况，由图2可知，2型糖尿病大鼠CG放电活动增强。由图1和图2分析可知，2型糖尿病肝脏糖代谢紊乱的可能机制为CG、肝脏细胞中P2Y12数量增多，CG放电活动增强，导致肝脏GK减少。
【小问3详解】实验目的为验证替格瑞洛能以P2Y12为作用靶点治疗2型糖尿病，则替格瑞洛的有无为自变量，实验应该遵循对照原则，单一变量原则和控制无关变量原则，可见根据题意：实验组：静脉注射适量溶解于生理盐水的替格瑞洛；对照组：静脉注射等量生理盐水；实验结果：检测CG的P2Y12表达量、放电活动情况及血糖浓度。与对照组相比，实验组的预期结果为CG的P2Y12表达量基本不变，CG放电活动减弱，血糖浓度降低。
20. 棉花黄萎病是由大丽轮枝菌（一种真菌）引发的病害，防治难度极大。为观察大丽轮枝菌对棉花根的侵染路径，研究人员利用绿色荧光蛋白基因（gfp）转染大丽轮枝菌，培育出表达绿色荧光蛋白的转基因菌株，过程如下图。请回答：
HindⅢ和BamHⅠ切割后的质粒片段（3.5Kb）。
注：HindⅢ的识别序列是5'-GGATCC'-3'；BamH I的识别序列是5'-AAGCTT-3'；潮霉素可以抑制真核和原核生物的多肽合成。
（1）过程①用____方法扩增目的gfp。为保证gfp正确插入到质粒中，还需要在引物的____（填“5'”或“3'”）端添加限制酶的识别序列，其中引物Ⅰ应该添加的是限制酶____的识别序列。
（2）过程②可能获得的重组环状DNA的长度有____（填字母a～e）。
a．1.4Kb b．2.1Kb c．3.5Kb d．4.2Kb e．7.0Kb
（3）过程③④⑤中，需要用潮霉素进行筛选的过程有____（填序号）。含有重组质粒的农杆菌侵染大丽轮枝菌后，gfp能随着____转移并整合到大丽轮枝菌的染色体DNA上。
（4）最终筛选出____的大丽轮枝菌侵染棉花根部并观察侵染路径。
【答案】（1）①. PCR（或聚合酶链式反应）②. 5' ③. HindⅢ
（2）ade
（3）①. ③④ ②. T-DNA（可转移的DNA）
（4）发绿色荧光
【分析】PCR原理：在解旋酶作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端自3'端延伸的。
【小问1详解】过程①用PCR（或聚合酶链式反应）方法扩增目的gfp，需要一对引物。DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，故为保证gfp正确插入到质粒中，还需要在引物的5'端添加限制酶的识别序列。转录的方向从启动子到终止子，结合图和限制酶的识别序列可知，引物Ⅰ应该添加的是限制酶HindⅢ的识别序列。
【小问2详解】由图可知，HindⅢ和BamHⅠ切割后的质粒片段的长度为3.5Kb，gfp的长度为0.7Kb，则过程②获得的重组环状DNA的长度可能为3.5+0.7=4.2Kb或0.7+0.7=1.4Kb或3.5+3.5=7.0Kb。
故选ade。
【小问3详解】重组质粒上有潮霉素抗性基因作为标记基因，过程③④⑤中，需要用潮霉素进行筛选的过程有③④。农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可整合到受体细胞的染色体DNA上，故含有重组质粒的农杆菌侵染大丽轮枝菌后，gfp能随着T-DNA（可转移的DNA）转移并整合到大丽轮枝菌的染色体DNA上。
【小问4详解】为观察大丽轮枝菌对棉花根的侵染路径，研究人员利用绿色荧光蛋白基因（gfp）转染大丽轮枝菌，培育出表达绿色荧光蛋白的转基因菌株，因此最终筛选出发绿色荧光的大丽轮枝菌侵染棉花根部并观察侵染路径。
选项
实验
试剂
作用
A
检测生物组织中的脂肪
苏丹Ⅲ染液
将脂肪颗粒染成橘黄色，便于观察
B
绿叶中色素的提取和分离
层析液
分离叶绿体中的色素
C
观察根尖有丝分裂
甲紫溶液
将染色体染成紫色，便于观察
D
DNA的粗提取与鉴定
2ml/L的NaCl溶液
析出粗提取的DNA
分组
①
②
反应体系
前体rRNA纯化液
＋
＋
细胞核提取液
＋
－
实验结果
前体rRNA均被剪接并可执行相应功能
区域
抑菌圈直径/cm
第1代
第2代
第3代
②
2.26
1.89
1.62
③
2.41
1.91
1.67
④
2.42
1.87
1.69
处理
净光合速率
（mml/m2·s）
气孔导度
（mml/m2·s）
胞间CO2浓度
（mml/m2·s）
白光连续照射14h/d（CW）
7.1
0．42
380
蓝光连续照射14h/d（CB）
3.7
0．29
300
红光连续照射24h/d（CR）
4.2
0．32
400
白光连续照射24h/d（TW）
2.5
0．22
420
蓝光连续照射24h/d（TB）
2.3
0．14
280
红光连续照射24h/d（TR）
2.4
0．17
402
分组
实验对象
实验处理
P2Y12 shRNA质粒
对照质粒
A
正常大鼠
-
-
B
2型糖尿病模型大鼠
-
-
C
2型糖尿病模型大鼠
+
-
D
2型糖尿病模型大鼠
-
+