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四川省成都列五2024-2025学年高三上学期9月月考试卷+生物（含答案）
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1. 环孢菌素A是一种从真菌培养液中分离出的由11个氨基酸组成的天然环肽，是临床上常用的免疫抑制药物。相关叙述正确的是（ ）
A. 环孢菌素A与ATP共有的元素组成为C、H、O、N
B. 环孢菌素A在核糖体上合成，结构中含10个肽键
C. 高温失效的环孢菌素A仍可用双缩脲试剂鉴定显蓝色
D. 环孢菌素A可用于艾滋病等免疫缺陷疾病的治疗
【答案】A
【解析】
【分析】氨基酸是组成蛋白质的基本单位，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，进而形成蛋白质。肽键的数目 = 氨基酸的数目 - 肽链的数目。双缩脲试剂与蛋白质反应产生紫色络合物。免疫抑制药物是用于抑制免疫系统过度反应的药物。
【详解】A 、 ATP 的元素组成是 C、H、O、N、P，环孢菌素 A 是由氨基酸组成的环肽，其元素组成是 C、H、O、N 等，二者共有的元素组成为 C、H、O、N，A 正确；
B 、 环孢菌素 A 是由 11 个氨基酸组成的环肽，环肽中肽键的数目等于氨基酸的数目，即含 11 个肽键，B 错误；
C 、 高温使蛋白质的空间结构改变，但肽键未断裂，仍可用双缩脲试剂鉴定，反应显紫色，不是蓝色，C 错误；
D 、 环孢菌素 A 是免疫抑制药物，而艾滋病是免疫缺陷疾病，需要增强免疫，不能用免疫抑制药物治疗，D 错误。
故选A。
2. 下列关于肺炎双球菌、蓝球藻和酵母菌三种生物的叙述错误的是（ ）
A. 三者中只有酵母菌具有由细胞膜、细胞器膜等组成的生物膜系统
B. 蓝球藻含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物
C. 三种生物分裂增殖时细胞内都发生染色体规律性的变化
D. 三种生物细胞内都存在ATP和ADP相互转化的能量供应机制
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞共有的特征是均有细胞膜、细胞质结构，均有核糖体这一合成蛋白质的细胞器，均以DNA作为遗传物质，原核细胞与真核细胞最明显的差异是有无核膜包被的成形的细胞核。
【详解】A、肺炎双球菌和蓝球藻属于原核生物，不具有生物膜系统；酵母菌属于真核生物，具有生物膜系统，A正确；
B、蓝球藻含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物，B正确；
C、肺炎双球菌和蓝球藻属于原核生物，其细胞中不含染色体，因此不会在细胞增殖过程中发生染色体规律性变化，C错误；
D、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性。因此三种生物细胞内都存在ATP和ADP相互转化的能量供应机制，D正确。
故选C。
3. 如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内的溶液（S1）和漏斗外的溶液（S2）为两种不同浓度的溶液，水分子可以透过半透膜，而溶质分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 初始时S1溶液的浓度大于S2溶液，平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液
B. 植物根尖分生区细胞的细胞膜相当于半透膜，主要通过渗透作用吸水
C. 将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时细胞液浓度等于S2溶液
D. 将细胞内液浓度与S2相同红细胞置于S1溶液中，其会吸水涨破
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1）浓度大于漏斗外溶液(S2)。
【详解】A、渗透平衡时，液面高的一侧形成的一定的压力，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，A错误；
B、根尖分生区细胞主要通过吸胀作用吸水，B错误；
C、根尖成熟区细胞的原生质层相当于一层半透膜，将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时，水分子进出细胞的速率平衡，细胞液浓度等于S2溶液浓度，C正确；
D、分析图知漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1）浓度大于漏斗外溶液(S2)，红细胞细胞内液浓度=S2，将该红细胞置于S1溶液中，红细胞会发生渗透失水，D错误。
故选C。
4. 膜蛋白是位于细胞膜或细胞器膜上的一类蛋白质，它们在生物膜系统中扮演着至关重要的角色。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞膜上的部分糖类和脂质结合形成糖脂
B. 电子显微镜观察到细胞膜的中间一层明带由蛋白质分子组成
C. 神经递质与突触后膜的受体蛋白结合并改变突触后膜对离子的通透性
D. 线粒体内膜上的蛋白质可参与细胞中ATP的形成
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜的成分主要包括脂质、蛋白质和少量的糖类，磷脂构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。蛋白质的功能：有些蛋白是构成细胞和生物体的重要物质；催化作用的酶；运输作用，如血红蛋白运输氧气；调节作用，如胰岛素，生长激素；免疫作用，如免疫球蛋白（抗体）。
【详解】A、细胞膜外表面的部分糖类和脂质结合形成糖脂，A正确；
B、电子显微镜观察到的中间一层明带由双层脂类分子组成，B错误；
C、神经递质释放到突触间隙中，并且经过扩散到达突触后膜，立即与突触后膜上的蛋白质受体结合，并且改变突触后膜对离子的通透性，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，C正确；
D、线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，该阶段需要酶的催化，发生[H]与氧结合生成水，释放能量并生成ATP的过程，D正确。
故选B。
5. NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。铵毒发生后，适当增加硝酸盐会缓解铵毒。下列说法正确的是（ ）
A. NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会使细胞外酸化增强而缓解铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】
【分析】1、像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2、主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、由题干信息可知，NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；
B、根据题图信息可知，NO3-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，说明膜内NO3-浓度高于膜外，所以NO3-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；
C、铵毒发生后，细胞外酸化，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO3-，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，因此可以通过吸收更多的NO3-从而导致H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C错误；
D、根据题图信息可知，载体蛋白NRT1．1转运NO3-属于主动运输，运输H+属于协助扩散，协助扩散与主动运输的速率与被运输物质浓度在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，受到转运蛋白数量（主动运输还受到ATP）的限制，D错误。
故选B。
6. 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种极难降解塑料。科学家从某种细菌中发现了能够降解PET的酶（WTPET酶），后又陆续发现了其突变体ThermPET酶和DuraPET酶。科研人员分析了各种PET酶的结构与功能，设计并制造了全新的FASTPET酶。如图是在50℃条件下对这四种酶分解PET效果的测试结果。下列叙述错误的是（ ）
A. 该测试结果不能证明酶具有高效性和专一性
B. 在该实验条件下，WTPET酶的空间结构可能被破坏
C. 在该实验过程中，FASTPET酶的活性逐渐降低
D. FASTPET酶的生产利用了蛋白质工程的技术手段
【答案】C
【解析】
【分析】由图分析可知，四种酶分解PET效果FAST>Therm>Dura>WT。
【详解】A、该测试结果只是比较50℃条件下这四种酶分解PET的效果，不能证明酶具有高效性和专一性，A正确；
B、在50℃的实验条件下，WTPET酶几乎没有活性，可能是空间结构被破坏，B正确；
C、从折线的斜率看，FASTPET酶促反应速率先增大后减小，酶促反应速率变化既与酶活性有关，也与底物浓度有关，C错误；
D、FASTPET酶是科研人员分析各种PET酶的结构与功能的基础上设计出来的，利用了蛋白质工程的技术手段，D正确。
故选C。
7. 研究表明，决定细胞“命运”的内因是基因选择性表达，外因是细胞信号的特异性组合。下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图，图中字母分别代表不同的胞外信号。下列叙述正确的是（ ）
A. 图①中胞外信号 DE 引起细胞分裂，不发生基因选择性表达过程
B. 图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化，高度分化的细胞一般不分裂
C. 图③中无胞外信号作用时细胞凋亡，说明细胞凋亡不受基因调控
D. 刚出生不久的婴儿体内一般只发生①和②过程，不会发生③过程
【答案】B
【解析】
【分析】当细胞内同时存在A、B、C、D、E信号时，细胞完成分裂的过程。当细胞内同时存在A、B、C、F、G时，细胞完成分化的过程。当细胞没有信号时，启动凋亡过程。
【详解】A、细胞分裂的过程中，也存在基因的选择性表达，A错误；
B、图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化，高度分化的细胞一般不分裂，B正确；
C、图③中细胞凋亡是基因控制的程序性死亡的过程，C错误；
D、在个体发育过程中，始终存在③细胞凋亡，D错误。
故选B。
8. 酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在最适温度、适宜PH值等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，实验结果如下图所示，已知Na+和SO42-几乎不影响该反应。下列分析正确的是（ ）
A. 实验中的自变量有两个，因变量只有一个
B. 实验过程中唾液淀粉酶催化淀粉水解是因为提高了反应的活化能
C. 由实验结果可知，Cu2+、Cl-可能改变了酶的空间结构
D. 降低温度a、c两点会向左下方移动，b点不变
【答案】C
【解析】
【分析】1、实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量叫自变量，随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。除自变量外、实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度(pH)前，随着温度(pH) 的升高，酶活性增强；到达最适温度(pH) 时，酶活性最强，超过最适温度(pH)后，随着温度(pH)的升高，酶活性降低。
【详解】A、实验中的自变量有三个，分别是氯离子、铜离子和淀粉溶液的浓度，因变量只有淀粉水解的速率，A错误；
B、实验过程中唾液淀粉酶催化淀粉水解是因为降低了反应的活化能，B错误；
C、由图可知，Cu2+、Cl-可能改变了酶的空间结构，进而影响了酶的活性，反应速率发生改变，C正确；
D、图中唾液淀粉酶是在最适温度下催化的，降低温度a、b、c均会向左下方移动，D错误。
故选C。
9. 研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析正确的是（ ）
A. 过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起
B. 加入的呼吸底物是葡萄糖
C. 过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
D. 过程②耗氧速率变化和过程④耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢，第三阶段是还原氢与氧气结合形成。
2、真核细胞中有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、第三阶段发生在线粒体中。
3、有氧呼吸的三个阶段都释放能量，释放的能量大部分以热能的形式散失，一部分转移到ATP中。
【详解】A、④过程氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，⑤过程氧气浓度的下降速度加快，说明两者耗氧速率变化的主要原因是ADP含量引起的，A正确；
B、线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，因此图中加入的呼吸底物是丙酮酸，B错误；
C、由题图曲线可知，加入线粒体后，①过程氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段，消耗量氧气，C错误；
D、过程②氧气浓度降低的速率较慢，但加入呼吸底物后，过程③氧气浓度的下降速度加快，说明过程②耗氧速率变化的原因是呼吸底物不足；④过程氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，⑤过程氧气浓度的下降速度加快，说明④耗氧速率变化的主要原因是ADP含量不足，D错误。
故选A。
10. 关于科学方法，下列叙述正确的是（ ）
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中运用了加法原理
B. 摩尔根证明基因位于染色体上运用了假说一演绎法
C. 施莱登和施旺建立“细胞学说”时运用了完全归纳法
D. 鲁宾和卡门研究光合作用中氧气来源，使用了放射性同位素标记法
【答案】B
【解析】
【分析】1、同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。同位素标记法也叫同位素示踪法。
2、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出，细胞学说的内容有：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所组成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。
【详解】A、艾弗里通过在S型细菌的细胞提取物中，分别加入蛋白酶、RNA酶、DNA酶等进行处理，证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，这种自变量的控制方法利用了“减法原理”，A错误；
B、摩尔根运用“假说—演绎法”证明“基因位于染色体上”，B正确；
C、施莱登与施旺运用了不完全归纳的方法得出了“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论，该结论是建立在部分动植物细胞研究基础之上，并未将所有生物的细胞都进行研究，C错误；
D、鲁宾和卡门研究光合作用中氧气来源，使用了同位素标记法，但18O的氧气没有放射性，D错误。
故选B。
11. 实际应用中， PCR技术并非以脱氧核苷酸为原料，而是以4种dNTP（脱氧核苷三磷酸，N可以为A、T、C、G中的一种）作为原料参与子链的延伸，其结构如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 若N为A，则图中的物质为ATP，能为细胞生命活动直接提供能量
B. dNTP作为原料的优点在于有两个特殊的化学键，水解α键可释放出大量能量
C. dNTP的γ位和β位磷酸基团能够快速水解为PCR反应体系提供能量
D. 用γ位32P标记的dNTP作为原料，可将32P标记到新合成的DNA分子上
【答案】C
【解析】
【分析】核苷三磷酸（NTP）是一种含有三个磷酸基团的核苷酸，由一个碱基、三个磷酸基团和一个核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为RNA分子的合成原料；脱氧核苷三磷酸（dNTP）是一种含有三个磷酸基团的核苷酸，由一个碱基、三个磷酸基团和一个脱氧核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为DNA分子的合成原料。
【详解】A、组成ATP中的五碳糖是核糖，而图中的五碳糖是脱氧核糖，故图中的物质不为ATP，A错误；
B、dNTP有两个特殊的化学键，但只有远离A的特殊的化学键水解才可释放出大量能量，B错误；
C、dNTP的γ位和β位磷酸基团能够快速水解与合成，持续为PCR反应体系提供能量，C正确；
D、参与合成DNA为α位的P，故用γ位32P标记的dNTP作为原料，不可将32P标记到新合成的DNA分子上，D错误。
故选C。
12. 遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）是一种罕见的口腔遗传病。2022年，我国科学家对某一典型的HGF家系（如图）进行了研究，发现该病是由ZNF862基因显性突变导致。相关叙述正确的是（ ）
A. ZNF862基因位于X染色体上
B. Ⅱ2和Ⅱ3基因型相同的概率为1/3
C. Ⅲ7为纯合子概率是0
D. Ⅲ4和Ⅲ5再生育一个患病男孩的概率是1/2
【答案】C
【解析】
【分析】常染色体上的显性基因控制的性状在雌雄中表现一致，X染色体上的基因控制的性状，若雄性患病，则女儿和母亲一定患病。
【详解】A、题干已知该基因为显性基因，若位于X染色体上，则男患者的母亲和女儿一定患病，题目中的Ⅱ4、Ⅲ5 、 Ⅳ2、都正常，说明基因位于常染色体上，A错误；
B、Ⅱ2和Ⅱ3基因型相同，都是Aa，B错误；
C、Ⅲ7 患病，基因型为Aa，为纯合子的概率是0，C正确；
D、根据图推知，Ⅲ4的基因型是Aa，Ⅲ5的基因型是aa，再生育一个患病男孩的概率是1/2×1/2=1/4，D错误。
故选C。
13. 细胞的生命历程往往包括细胞分裂、分化、衰老和死亡。下列有关说法正确的是（ ）
A. 由于蛙的成熟红细胞没有细胞核，所以只能通过无丝分裂进行增殖
B. 人的血红蛋白和免疫球蛋白结构差异很大，是基因选择性表达的结果
C. 自由基可攻击细胞内磷脂、DNA 和蛋白质等生物分子，导致细胞衰老
D. 细胞自噬只有在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时才会发生
【答案】C
【解析】
【分析】细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。 多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。因此，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
【详解】A、蛙的成熟红细胞有细胞核，只不过在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以通过无丝分裂进行增殖，A错误；
B、人的血红蛋白和免疫球蛋白结构差异很大，直接原因是构成它们的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同，根本原因是两者的基因（核苷酸的排列顺序不同）不同，B错误；
C、自由基学说认为，自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如磷脂、DNA、蛋白质等，引起细胞衰老，C正确；
D、细胞处于营养缺乏条件下，或细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，都可发生细胞自噬，D错误。
故选C。
14. 将果蝇一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。取一个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵，转入无放射性的发育培养液中继续培养。分析此过程，以下说法正确的是（ ）
A. 减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有四个被3H标记的DNA分子
B. 这四个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为四条
C. 受精卵第一次有丝分裂后期含3H标记的染色体数为四条
D. 受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数都为四条
【答案】ABC
【解析】
【分析】将果蝇一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。DNA在S期进行半保留复制，因此得到的初级精母细胞中的染色体都被标记，一条染色单体含一个DNA分子，均被标记。初级精母细胞一分为二，得到的次级精母细胞染色体数目减半，均被标记，最后得到的精细胞中的染色体也都被标记。
【详解】A、四分体是一对同源染色体配对形成的结构，减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有四个被3H标记的DNA分子，A正确；
B、果蝇体细胞含8条染色体，精子中的染色体数目减半，这四个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为四条，B正确；
C、受精卵含8条染色体，4条被标记，4条未标记，转入无放射性的发育培养液中继续培养，染色体复制后有4条染色单体被标记，第一次有丝分裂后期染色体数目加倍，含3H标记的染色体数为4条，C正确；
D、有丝分裂后期染色单体分开，分别移向两极（此过程形成的子染色体随机地移向细胞两极），受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数为0～4条，D错误。
故选ABC。
15. 研究人员欲将某动物体内基因X导入大肠杆菌的质粒中保存，质粒含有抗性基因与酶切位点，目的基因两端酶切位点如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 使用HindⅢ和XbaI进行酶切能避免基因X与质粒反向连接
B. 目的基因X与质粒连接可使用E.cliDNA连接酶
C. Ca2+处理大肠杆菌能降低细胞膜通透性，有利于重组质粒导入受体细胞
D. 含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、分析题图可知，使用HindⅢ和XbaI进行酶切会产生不同的粘性末端，故能避免基因X与质粒反向连接，A正确；
B、目的基因X与质粒用HindⅢ和XbaI酶切会产生粘性末端，E.cliDNA连接酶可连接粘性末端，故目的基因X与质粒连接可使用E.cliDNA连接酶，B正确；
C、用Ca2+处理大肠杆菌，能提高细胞膜的通透性，使细胞处于感受态即能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，有利于重组质粒导入受体细胞，C错误；
D、分析题图可知，重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，故含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长，D正确。
故选C。
16. 某兴趣小组进行了下列实验：取甲（雌蕊正常，雄蕊异常，表现为雄性不育）、乙（雌蕊、雄蕊均可育）两株水稻进行相关实验，实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a为完全显性，另外B基因会抑制不育基因的表达，使之表现为可育。下列分析错误的是（ ）
A. A基因为不育基因，F₁产生4种比例相等的配子
B. F₂．出现可育株：雄性不育株=13：3是基因重组的结果
C. 甲的基因型为AAbb，F₂可育株中能稳定遗传的个体占3/13
D. F₁与基因型为aabb个体杂交后代可育株：雄性不育株=3:1
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律实质：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。一对同源染色体上有很多个基因，一对同源染色体的相同位点的基因可能是等位基因或者相同基因。
【详解】A、F1个体自交得到的F2中可育株：雄性不育株=13：3，是“9：3：3：1”的变式，则F1的基因型为AaBb，说明A为不育基因，B基因会抑制不育基因的表达，F1产生4种比例相等的配子，A正确；
B、F2出现可育株：雄性不育株=13：3与非同源染色体上的非等位基因自由组合有关，属于基因重组，B正确；
C、可育株的基因型为A_B_、aaB_、aabb，雄性不育株的基因型是A_bb，由F1的基因型推知甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB，可育株个体的基因型为1/13AABB，2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aBB，2/13aaBb，1/13aabb，故F2可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1-2/13-4/13=7/13，C错误；
D、F1与基因型为aabb个体杂交，后代可育株(AaBb、aaBb、aabb)：雄性不育株(Aabb)=3：1，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5个小题，共52分。
17. 2018年7月中国科学院植物研究所在海南三亚发现一个具有分泌功能的植物新种（高等植物），该植物细胞的亚显微结构的局部如下图1所示。请据图回答下列问题：
（1）由于细胞质中______（结构）的存在和支持，使细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中。
（2）结构A能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，则结构A为____________，其控制物质进出细胞核________（有/无）选择性。
（3）经检验该植物细胞的分泌物中含有一种蛋白质，请写出该蛋白质在细胞中从合成至分泌出细胞的“轨迹”：______。（用“→”和文字表示）。科学家们常用___法来研究该过程，说明细胞器之间的协调配合。
（4）该植物相邻细胞之间可通过F进行信息交流，则F代表______________。
（5）吞噬细胞的系统边界是___________，可控制物质进出细胞。图2是生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性比较。（据图推测）H2O通过________方式通过生物膜。
【答案】（1）细胞骨架
（2） ①. 核孔 ②. 有
（3） ①. 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 ②. （放射性）同位素标记
（4）胞间连丝 （5） ①. 细胞膜 ②. 被动运输（自由扩散和协助扩散）
【解析】
【分析】分析图1可知，表示该植物细胞亚显微结构的局部图，其中结构A为核孔，B为核糖体，C为内质网，D为内质网，E为线粒体，F为胞间连丝，G为高尔基体，M和N为囊泡。
分析图2可知，生物膜和人工膜对于甘油、二氧化碳、氧气的运输速率相同，生物膜运输水的速率大于人工膜，人工膜对K+、Na+、Cl-三种离子的通透性相同，且均处于较低值，而生物膜对三种离子的通透性不同，说明生物膜对物质运输具有选择透过性。
【小问1详解】
细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中，是因为细胞质中有支持细胞器的细胞骨架。
【小问2详解】
结构A为核孔，其能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出的通道，对物质的进出具有选择性。
【小问3详解】
分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”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“出芽”形成囊泡→细胞膜。因此，该蛋白质在细胞中从合成至分泌出细胞的“轨迹”：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜，科学家们常用同位素标记法研究分泌蛋白的合成并分泌过程。
【小问4详解】
该植物相邻细胞之间可通过F胞间连丝进行信息交流。
【小问5详解】
吞噬细胞的系统边界是细胞膜，可控制物质进出细胞。H2O在生物膜上的通透性大于在人工膜上的通透性，说明生物膜上还存在着协助H2O通过的物质，所以H2O通过被动运输（自由扩散和协助扩散）式通过生物膜。
18. 某野生绿色植物具有极高的种植价值，科研人员为了研究其叶片在不同光照强度下对密闭水浴箱内的CO2浓度变化速率的影响，特设置图一装置，其中A～E时间段光源逐渐向左移动。假设实验过程中的呼吸强度不变，其他条件适宜，所测得结果如图二曲线所示。回答下列问题：
（1）实验室中常用______（试剂）提取该绿色植物叶片中的色素；用纸层析法分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。
（2）叶片的呼吸速率为______，影响叶片光合速率大小的主要内部因素是______，水浴箱的作用是______。
（3）AB时间段，小室内CO2，浓度______（填“增大”或“减小”）。解释AB时间曲线出现这种变化趋势的原因：______。实验进行到E时，光源不再移动，F时限制叶片光合速率的主要环境因素是______。
（4）请设计一个实验以确定绿色植物的最适光照强度，写出实验思路：______。
【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 叶绿素a
（2） ①. M ②. 色素（叶绿体）含量、酶的数量等 ③. 维持温度的相对恒定
（3） ①. 增大 ②. 由于光照逐渐增强，光合作用逐渐增强，光合作用消耗的CO2逐渐增多，而呼吸速率不变，导致叶片释放CO2的速率逐渐减慢 ③. 光照强度
（4）设置系列不同光照强度培养绿色植物，一段时间后，测定其净光合速率，则得到的光饱和点（或刚达到最大净光合速率的光照强度）为最适光照强度
【解析】
【分析】图中A之前二氧化碳的变化速率表示实际的呼吸速率，A开始光照后，二氧化碳的变化速率可表示净光合速率。
【小问1详解】
光合色素易溶于有机溶剂，故提取绿色植物叶片中的色素，常用无水乙醇。用纸层析法分离色素时，叶绿素a在层析液中溶解度较叶绿素b大。
【小问2详解】
根据黑暗条件下，二氧化碳的变化速率可知，叶片的呼吸速率为M；影响叶片光合速率大小的主要内部因素是色素(叶绿体)含量、酶的数量等。水浴箱可以维持温度的相对恒定。
【小问3详解】
AB时间段内光合速率小于呼吸速率，由于光照逐渐增强，光合作用逐渐增强，光合作用消耗的CO2逐渐增多，而呼吸速率不变，导致叶片释放的CO2速率逐渐减慢，但AB时间段小室内CO2浓度在增大。分析图二，实验进行到e时，持续充入二氧化碳，密闭水浴箱内的CO2浓度变化速率为0，说明e点光合速率等于呼吸速率，随着二氧化碳浓度不断增大，e-f时光合速率不断增大，f时不再变化，说明已达到二氧化碳的饱和点，此时限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度。
【小问4详解】
请设计一个实验以确定绿色植物的最适光照强度，自变量应为不同的光照强度，设置系列不同光照强度培养绿色植物，一段时间后，测定其净光合速率，则得到的光饱和点（或刚达到最大净光合速率的光照强度）为最适光照强度。
19. 图1表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物（2n=8）中两条染色体的着丝粒（分别用“●”和“○”表示），在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示；图2表示细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化图；图3表示减数分裂过程中细胞核内染色体数变化图；图4为减数分裂过程（甲~丁）中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图5表示某哺乳动物的基因型为AaBb，某个卵原细胞进行减数分裂的过程，不考虑染色体互换，①②③代表相关过程，I~IV表示细胞。回答下列问题：
（1）图1中①→②过程发生在__________时期，同源染色体出现__________行为：细胞中③→④过程每条染色体含DNA含量相当于图2中__________段的变化。
（2）图2中A1B1段上升的原因是细胞内发生__________，若图2和图3表示同一个细胞分裂过程，则图2中发生C1D1段变化的原因与图3中__________段的变化原因相同。
（3）非同源染色体的自由组合发生在图4的__________时期（填甲、乙、丙、丁）；等位基因的分离发生在图5中的__________（填序号）过程中。
（4）图5中细胞Ⅱ的名称为__________。细胞中可形成__________个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB，则细胞IV的基因型是___________。
（5）若细胞IV的基因型为ABb的原因可能是___________。
【答案】（1） ①. 减数第一次分裂前期 ②. 联会 ③. B1C1
（2） ①. DNA的复制 ②. D2E2
（3） ①. 甲 ②. ①
（4） ①. 次级卵母细胞 ②. 0 ③. Ab
（5）减数第一次分裂后期，含有B、b的同源染色体没有分开，移向了细胞的同一极
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：(1)间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；(2)前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；(3)中期：染色体形态固定、数目清晰；(4)后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；(5)末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：(1)减数第一次分裂间期：染色体的复制。(2)减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程：①前期：染色体散乱排布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
小问1详解】
图1中①→②过程表现为同源染色体两两配对，即出现同源染色体联会，发生在减数第一次分裂前期。细胞中③→④为同源染色体分离，发生在减数第一次分裂后期，此时每条染色体上含有2个DNA分子，对应图2中B1C1段的变化。
【小问2详解】
图2中A1B1段发生DNA的复制，每条染色体上的DNA数目加倍。若图2和图3表示同一个细胞分裂过程，则图2减数分裂中C1D1表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂，与图3中D2E2段变化相同，该过程发生在减数第二次分裂后期。
【小问3详解】
非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，对应图4中的甲时期，该时期的细胞中每条染色体含有两个染色单体。基因的分离定律发生在减数第一次分裂后期，对应图5中的①过程。
【小问4详解】
图5表现为不均等分裂，因而表示的是卵细胞的产生过程，图中细胞Ⅱ的名称为次级卵母细胞。Ⅱ细胞不含有同源染色体，不含有四分体。根据等位基因彼此分离，非等位基因自由组合的特征可推测，若细胞Ⅲ的基因型是aaBB，则细胞Ⅱ的基因型是AAbb，相应的细胞Ⅳ的基因型是Ab。
【小问5详解】
若细胞Ⅳ的基因型为ABb，存在等位基因，则最可能的原因是减数第一次分裂后期，含有B、b这对等位基因的同源染色体没有分离进入到次级卵母细胞中。
20. 野生型果蝇为灰体、红眼，某实验室保存着黑檀体、白眼等单基因隐性突变体果蝇。请回答下列问题：
（1）某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交，F1相互交配得F2。若F2中表型及比例为______，则可验证体色的遗传符合分离定律；若表型及比例为______，则可验证眼色受X染色体上的等位基因控制。
（2）现用两个纯系果蝇进行杂交实验，实验结果如下表。
控制果蝇红眼和白眼的基因位于常染色体，用A、a表示。基因D、d与紫眼相关，位于X染色体上。同时具有A和D基因表现为紫眼。
①根据表中结果可推测等位基因A、a位于常染色体上，依据是F2的性状分离比为3∶3∶2是______的变式。
②F2中白眼果蝇的基因型有______种。
③F2中雌雄紫眼果蝇自由交配，后代表型及比例为_____________________ （表型包含性别）。
④白眼果蝇基因型较多，某学习小组为确定某只白眼雄果蝇的基因型，进行了如下实验。实验思路：将该雄果蝇与多只纯系______眼雌果蝇杂交，观察并统计子代果蝇表型及比例。
预期结果：
Ⅰ．若子代表型及比例为______，则该雄果蝇基因型为_________________。
Ⅱ．若子代果蝇眼色均为红眼，则该雄果蝇基因型为_______________。
【答案】（1） ①. 灰体∶黑檀体=3∶1 ②. 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
（2） ①. 9∶3∶3∶1 ②. 4 ③. 紫眼雌∶白眼雌∶紫眼雄∶红眼雄∶白眼雄=8∶1∶4∶4∶1 ④. 红 ⑤. 紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇=1∶1 ⑥. aaXDY ⑦. aaXdY
【解析】
【分析】1、果蝇繁殖速度快、易于饲养、具有多对易区分的相对性状、子代数量多便于进行统计学分析，果蝇染色体数目少，便于观察和进行基因定位，多个优点使果蝇适合作为遗传学研究材料。
2、位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，会导致性状之间的自由组合，而位于一对同源染色体上的非等位基因不能自由组合，其控制的性状间也不能自由组合。
【小问1详解】
若想验证体色的遗传符合分离定律，选具有相对性状的亲本杂交，F1雌雄个体相互交配，F2中灰体：黑檀体=3：1，则说明遵循分离定律。若眼色受X染色体上的等位基因控制，用B/b表示，则亲本白眼雄果蝇基因型为XbY，红眼雌果蝇基因型为XBXB，F1的基因型为XBXb，XBY，F1相互交配得F2，F2中的基因型为XBXB：XBXb：XBY：XbY=1：1：1：1，即F2中的表型及比例为红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。
【小问2详解】
①已知控制果蝇红眼和白眼的基因用A、a表示。基因D、d与紫眼相关，位于X染色体上。同时具有A和D基因表现为紫眼。F2的性状分离比为3∶3∶2（6:6:4）是9∶3∶3∶1的变式，因此两对等位基因遵循基因的自由组合定律，两对基因独立遗传，已知D/d位于X染色体上，则A/a位于常染色体上。
②亲本红眼和白眼杂交，F1没有出现白眼，说明红眼是显性，由A基因控制，故亲本基因型为AAXdXd、aaXDY，子一代基因型为AaXDXd、AaXdY，F2中白眼果蝇的基因型有aaXDXd、aaXdXd、aaXDY、aaXdY共4种。
③依题意，同时具有A和D基因表现为紫眼，亲本基因型为AAXdXd、aaXDY，可推出F1基因型为AaXDXd、AaXdY，F2中雌紫眼果蝇基因型为1/3AAXDXd，2/3AaXDXd，雄紫眼果蝇基因型为1/3AAXDY，2/3AaXDY，自由交配，两对等位基因分别计算，可得子代A_：aa=8：1；XDXD：XDXd：XDY：XdY=1：1：1：1；所以子代紫眼雌：白眼雌：紫眼雄：红眼雄：白眼雄=16：2：8：8：2=8：1：4：4：1。
④要想确定某只白眼雄果蝇基因型（aaXDY或aaXdY），可将该雄果蝇与多只纯系红眼雌果蝇（基因型AAXdXd）杂交，观察并统计子代果蝇性状及比例：
Ⅰ、若白眼果蝇基因型为aaXDY，与红眼雌果蝇AAXdXd杂交，子代AaXDXd：AaXdY=1：1，对应紫眼雌果蝇：红眼雄果蝇=1：1。
Ⅱ、若白眼果蝇基因型为aaXdY，与红眼雌果蝇AAXdXd杂交，子代AaXdXd、AaXdY，全都是红眼。
21. 研究人员利用农杆菌转化法将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因 Bar导入陆地棉中，经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的棉花。回答下列问题：
（1）利用PCR扩增目的基因的前提是_____。扩增Bar基因，需要设计_____种引物，扩增3次需要_____对引物。
（2）图1质粒中TetR基因的作用是_____，与单酶切相比，双酶切构建基因表达载体的优点是_____（答出两点）。
（3）Bar 基因缺少限制酶的识别序列，为确保目的基因正确连接到质粒上，需要在引物的_____端添加限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的识别序列
（4）培育转基因棉花的过程中，除了利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，还可利用_____法。检测 Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用_____技术。
（5）提取 T₁ 代转基因棉花的基因组 DNA，利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的 DNA样品进行检测。在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外，还与_____（答出两点）有关。为筛选出符合育种目标的植株，
（6）将抗草铵膦除草剂的某转基因植株自交一代，发现其后代大约有 1/4的个体不具有草铵膦除草剂的抗性，其原因是_____。
【答案】（1） ①. 已知目的基因两端的核苷酸序列 ②. 2 ③. 7
（2） ①. 便于重组DNA分子的筛选 ②. 防止目的基因和质粒自身环化，防止目的基因反向接入质粒
（3）5' （4） ①. 花粉管通道 ②. 抗原—抗体杂交
（5）凝胶的浓度和DNA分子的构象
（6）抗草铵膦除草剂（Bar）基因只插入到受体细胞的一条染色体DNA上，亲代产生的未导入Bar基因的配子受精
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：
①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸；转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达。
【小问1详解】
利用PCR扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因两端的核苷酸序列，据此可以设计引物。扩增Bar基因，需要设计2种引物，分别与模板DNA的两条链的3’端进行配对，扩增3次形成23=8个DNA分子，每个DNA分子有2条链，其中只有原来的模板链不带有引物，因此该过程中需要23×2-2=14个引物，即7对引物。
【小问2详解】
图1质粒中TetR基因的作用是作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选，与单酶切相比，双酶切构建基因表达载体的优点是防止目的基因和质粒自身环化，防止目的基因反向接入质粒，进而可能影响基因表达产物的形成。
【小问3详解】
Bar 基因缺少限制酶的识别序列，为确保目的基因正确连接到质粒上，需要在引物的5’端添加限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的识别序列，Bar 基因的碱基序列和限制酶的识别序列如图1所示，根据碱基互补配对原则以及引物配对的位置可以分析出扩增 Bar基因时所用的引物碱基序列为5'-GAATTCAT-3'、5'-GGATCCCT-3'。
【小问4详解】
培育转基因棉花的过程中，除了利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，还可利用花粉管通道法，我国抗虫棉的培育就是用该技术进行了转基因过程。检测 Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用抗原—抗体杂交技术，该技术的原理是抗原、抗体特异性结合。
【小问5详解】
提取 T1 代转基因棉花的基因组 DNA，利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的 DNA样品进行检测，在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外，还与凝胶的浓度和DNA分子的构象有关。
【小问6详解】
将抗草铵膦除草剂的某转基因植株自交一代，发现其后代大约有 1/4的个体不具有草铵膦除草剂的抗性，这是因为该抗性植株相当于杂合子，其自交会发生性状分离，即抗草铵膦除草剂（Bar）基因只插入到受体细胞的一条染色体DNA上（为杂合子），亲代产生的未导入Bar基因的配子受精进而产生了不具有抗性的植株。P
F₁
F₁自交得F₂
甲与乙杂交
全部可育
可育株：雄性不育株=13：3
亲本
F1
F2
红眼雌
白眼雄
紫眼雌
红眼雄
红眼∶紫眼∶白眼=3∶3∶2（各眼色雌雄个体数基本相等）
1. 环孢菌素A是一种从真菌培养液中分离出的由11个氨基酸组成的天然环肽，是临床上常用的免疫抑制药物。相关叙述正确的是（ ）
A. 环孢菌素A与ATP共有的元素组成为C、H、O、N
B. 环孢菌素A在核糖体上合成，结构中含10个肽键
C. 高温失效的环孢菌素A仍可用双缩脲试剂鉴定显蓝色
D. 环孢菌素A可用于艾滋病等免疫缺陷疾病的治疗
【答案】A
【解析】
【分析】氨基酸是组成蛋白质的基本单位，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，进而形成蛋白质。肽键的数目 = 氨基酸的数目 - 肽链的数目。双缩脲试剂与蛋白质反应产生紫色络合物。免疫抑制药物是用于抑制免疫系统过度反应的药物。
【详解】A 、 ATP 的元素组成是 C、H、O、N、P，环孢菌素 A 是由氨基酸组成的环肽，其元素组成是 C、H、O、N 等，二者共有的元素组成为 C、H、O、N，A 正确；
B 、 环孢菌素 A 是由 11 个氨基酸组成的环肽，环肽中肽键的数目等于氨基酸的数目，即含 11 个肽键，B 错误；
C 、 高温使蛋白质的空间结构改变，但肽键未断裂，仍可用双缩脲试剂鉴定，反应显紫色，不是蓝色，C 错误；
D 、 环孢菌素 A 是免疫抑制药物，而艾滋病是免疫缺陷疾病，需要增强免疫，不能用免疫抑制药物治疗，D 错误。
故选A。
2. 下列关于肺炎双球菌、蓝球藻和酵母菌三种生物的叙述错误的是（ ）
A. 三者中只有酵母菌具有由细胞膜、细胞器膜等组成的生物膜系统
B. 蓝球藻含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物
C. 三种生物分裂增殖时细胞内都发生染色体规律性的变化
D. 三种生物细胞内都存在ATP和ADP相互转化的能量供应机制
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞共有的特征是均有细胞膜、细胞质结构，均有核糖体这一合成蛋白质的细胞器，均以DNA作为遗传物质，原核细胞与真核细胞最明显的差异是有无核膜包被的成形的细胞核。
【详解】A、肺炎双球菌和蓝球藻属于原核生物，不具有生物膜系统；酵母菌属于真核生物，具有生物膜系统，A正确；
B、蓝球藻含有叶绿素和藻蓝素，是能进行光合作用的自养生物，B正确；
C、肺炎双球菌和蓝球藻属于原核生物，其细胞中不含染色体，因此不会在细胞增殖过程中发生染色体规律性变化，C错误；
D、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，普遍存在于生物界中，是生物界的共性。因此三种生物细胞内都存在ATP和ADP相互转化的能量供应机制，D正确。
故选C。
3. 如图为研究渗透作用的实验装置，漏斗内的溶液（S1）和漏斗外的溶液（S2）为两种不同浓度的溶液，水分子可以透过半透膜，而溶质分子则不能。当渗透达到平衡时，液面差为m。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 初始时S1溶液的浓度大于S2溶液，平衡时S1溶液的浓度等于S2溶液
B. 植物根尖分生区细胞的细胞膜相当于半透膜，主要通过渗透作用吸水
C. 将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时细胞液浓度等于S2溶液
D. 将细胞内液浓度与S2相同红细胞置于S1溶液中，其会吸水涨破
【答案】C
【解析】
【分析】据图分析，渗透装作用是指水分通过半透膜，从溶质浓度低的溶液向溶质浓度高的溶液的转移现象；漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1）浓度大于漏斗外溶液(S2)。
【详解】A、渗透平衡时，液面高的一侧形成的一定的压力，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，A错误；
B、根尖分生区细胞主要通过吸胀作用吸水，B错误；
C、根尖成熟区细胞的原生质层相当于一层半透膜，将根尖成熟区细胞置于S2溶液中，渗透失水平衡时，水分子进出细胞的速率平衡，细胞液浓度等于S2溶液浓度，C正确；
D、分析图知漏斗内液面上升，则漏斗内溶液(S1）浓度大于漏斗外溶液(S2)，红细胞细胞内液浓度=S2，将该红细胞置于S1溶液中，红细胞会发生渗透失水，D错误。
故选C。
4. 膜蛋白是位于细胞膜或细胞器膜上的一类蛋白质，它们在生物膜系统中扮演着至关重要的角色。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞膜上的部分糖类和脂质结合形成糖脂
B. 电子显微镜观察到细胞膜的中间一层明带由蛋白质分子组成
C. 神经递质与突触后膜的受体蛋白结合并改变突触后膜对离子的通透性
D. 线粒体内膜上的蛋白质可参与细胞中ATP的形成
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜的成分主要包括脂质、蛋白质和少量的糖类，磷脂构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。蛋白质的功能：有些蛋白是构成细胞和生物体的重要物质；催化作用的酶；运输作用，如血红蛋白运输氧气；调节作用，如胰岛素，生长激素；免疫作用，如免疫球蛋白（抗体）。
【详解】A、细胞膜外表面的部分糖类和脂质结合形成糖脂，A正确；
B、电子显微镜观察到的中间一层明带由双层脂类分子组成，B错误；
C、神经递质释放到突触间隙中，并且经过扩散到达突触后膜，立即与突触后膜上的蛋白质受体结合，并且改变突触后膜对离子的通透性，引起突触后膜发生兴奋性或抑制性的变化，C正确；
D、线粒体内膜上进行有氧呼吸的第三阶段，该阶段需要酶的催化，发生[H]与氧结合生成水，释放能量并生成ATP的过程，D正确。
故选B。
5. NO3-和NH4+是植物利用的主要无机氮源，NH4+的吸收由根细胞膜两侧的电位差驱动，NO3-的吸收由H浓度梯度驱动，相关转运机制如图。铵肥施用过多时，细胞内NH4+的浓度增加和细胞外酸化等因素引起植物生长受到严重抑制的现象称为铵毒。铵毒发生后，适当增加硝酸盐会缓解铵毒。下列说法正确的是（ ）
A. NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量直接来自ATP
B. NO3-通过SLAH3转运到细胞外的方式属于被动运输
C. 铵毒发生后，增加细胞外的NO3-会使细胞外酸化增强而缓解铵毒
D. 载体蛋白NRT1.1转运NO3-和H的速度与二者在膜外的浓度呈正相关
【答案】B
【解析】
【分析】1、像水分子这样，物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输又分为自由扩散和协助扩散两类。
2、主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
【详解】A、由题干信息可知，NH4+的吸收是根细胞膜两侧的电位差驱动的，所以NH4+通过AMTs进入细胞消耗的能量不是来自ATP，A错误；
B、根据题图信息可知，NO3-进入根细胞膜是H+的浓度梯度驱动，进行的逆浓度梯度运输，说明膜内NO3-浓度高于膜外，所以NO3-通过SLAH3转运到细胞外是顺浓度梯度运输，属于被动运输，B正确；
C、铵毒发生后，细胞外酸化，H+在细胞外更多，增加细胞外的NO3-，NO3-的吸收由H+浓度梯度驱动，因此可以通过吸收更多的NO3-从而导致H+向细胞内转运，减少细胞外的H+，从而减轻铵毒，C错误；
D、根据题图信息可知，载体蛋白NRT1．1转运NO3-属于主动运输，运输H+属于协助扩散，协助扩散与主动运输的速率与被运输物质浓度在一定范围内呈正相关，超过一定范围后不成比例，受到转运蛋白数量（主动运输还受到ATP）的限制，D错误。
故选B。
6. 聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是一种极难降解塑料。科学家从某种细菌中发现了能够降解PET的酶（WTPET酶），后又陆续发现了其突变体ThermPET酶和DuraPET酶。科研人员分析了各种PET酶的结构与功能，设计并制造了全新的FASTPET酶。如图是在50℃条件下对这四种酶分解PET效果的测试结果。下列叙述错误的是（ ）
A. 该测试结果不能证明酶具有高效性和专一性
B. 在该实验条件下，WTPET酶的空间结构可能被破坏
C. 在该实验过程中，FASTPET酶的活性逐渐降低
D. FASTPET酶的生产利用了蛋白质工程的技术手段
【答案】C
【解析】
【分析】由图分析可知，四种酶分解PET效果FAST>Therm>Dura>WT。
【详解】A、该测试结果只是比较50℃条件下这四种酶分解PET的效果，不能证明酶具有高效性和专一性，A正确；
B、在50℃的实验条件下，WTPET酶几乎没有活性，可能是空间结构被破坏，B正确；
C、从折线的斜率看，FASTPET酶促反应速率先增大后减小，酶促反应速率变化既与酶活性有关，也与底物浓度有关，C错误；
D、FASTPET酶是科研人员分析各种PET酶的结构与功能的基础上设计出来的，利用了蛋白质工程的技术手段，D正确。
故选C。
7. 研究表明，决定细胞“命运”的内因是基因选择性表达，外因是细胞信号的特异性组合。下图为部分信号决定细胞“命运”的示意图，图中字母分别代表不同的胞外信号。下列叙述正确的是（ ）
A. 图①中胞外信号 DE 引起细胞分裂，不发生基因选择性表达过程
B. 图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化，高度分化的细胞一般不分裂
C. 图③中无胞外信号作用时细胞凋亡，说明细胞凋亡不受基因调控
D. 刚出生不久的婴儿体内一般只发生①和②过程，不会发生③过程
【答案】B
【解析】
【分析】当细胞内同时存在A、B、C、D、E信号时，细胞完成分裂的过程。当细胞内同时存在A、B、C、F、G时，细胞完成分化的过程。当细胞没有信号时，启动凋亡过程。
【详解】A、细胞分裂的过程中，也存在基因的选择性表达，A错误；
B、图②中胞外信号 FG 诱导细胞分化，高度分化的细胞一般不分裂，B正确；
C、图③中细胞凋亡是基因控制的程序性死亡的过程，C错误；
D、在个体发育过程中，始终存在③细胞凋亡，D错误。
故选B。
8. 酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在最适温度、适宜PH值等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl-对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，实验结果如下图所示，已知Na+和SO42-几乎不影响该反应。下列分析正确的是（ ）
A. 实验中的自变量有两个，因变量只有一个
B. 实验过程中唾液淀粉酶催化淀粉水解是因为提高了反应的活化能
C. 由实验结果可知，Cu2+、Cl-可能改变了酶的空间结构
D. 降低温度a、c两点会向左下方移动，b点不变
【答案】C
【解析】
【分析】1、实验过程中可以变化的因素称为变量。其中人为改变的变量叫自变量，随着自变量的变化而变化的变量称做因变量。除自变量外、实验过程中可能还会存在一些可变因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。
2、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度(pH)前，随着温度(pH) 的升高，酶活性增强；到达最适温度(pH) 时，酶活性最强，超过最适温度(pH)后，随着温度(pH)的升高，酶活性降低。
【详解】A、实验中的自变量有三个，分别是氯离子、铜离子和淀粉溶液的浓度，因变量只有淀粉水解的速率，A错误；
B、实验过程中唾液淀粉酶催化淀粉水解是因为降低了反应的活化能，B错误；
C、由图可知，Cu2+、Cl-可能改变了酶的空间结构，进而影响了酶的活性，反应速率发生改变，C正确；
D、图中唾液淀粉酶是在最适温度下催化的，降低温度a、b、c均会向左下方移动，D错误。
故选C。
9. 研究影响豌豆幼苗细胞线粒体耗氧速率的因素，按图示顺序依次向测定仪中加入线粒体及相应物质，测定氧气浓度的变化，结果如图（注：图中呼吸底物是指在呼吸过程中被氧化的物质）。下列分析正确的是（ ）
A. 过程④耗氧速率降低和过程⑤耗氧速率加快的主要原因都是由ADP含量变化引起
B. 加入的呼吸底物是葡萄糖
C. 过程①没有进行有氧呼吸第三阶段
D. 过程②耗氧速率变化和过程④耗氧速率变化的主要原因都是由呼吸底物不足引起
【答案】A
【解析】
【分析】1、有氧呼吸过程分为三个阶段，第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，第二阶段是丙酮酸和水反应形成二氧化碳和还原氢，第三阶段是还原氢与氧气结合形成。
2、真核细胞中有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二、第三阶段发生在线粒体中。
3、有氧呼吸的三个阶段都释放能量，释放的能量大部分以热能的形式散失，一部分转移到ATP中。
【详解】A、④过程氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，⑤过程氧气浓度的下降速度加快，说明两者耗氧速率变化的主要原因是ADP含量引起的，A正确；
B、线粒体中进行氧化分解的物质是丙酮酸，因此图中加入的呼吸底物是丙酮酸，B错误；
C、由题图曲线可知，加入线粒体后，①过程氧气浓度略有下降，说明在线粒体中进行了有氧呼吸的第三阶段，消耗量氧气，C错误；
D、过程②氧气浓度降低的速率较慢，但加入呼吸底物后，过程③氧气浓度的下降速度加快，说明过程②耗氧速率变化的原因是呼吸底物不足；④过程氧气浓度降低的速率较慢，但加入ADP后，⑤过程氧气浓度的下降速度加快，说明④耗氧速率变化的主要原因是ADP含量不足，D错误。
故选A。
10. 关于科学方法，下列叙述正确的是（ ）
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验中运用了加法原理
B. 摩尔根证明基因位于染色体上运用了假说一演绎法
C. 施莱登和施旺建立“细胞学说”时运用了完全归纳法
D. 鲁宾和卡门研究光合作用中氧气来源，使用了放射性同位素标记法
【答案】B
【解析】
【分析】1、同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素标记的化合物，其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。同位素标记法也叫同位素示踪法。
2、细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出，细胞学说的内容有：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所组成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞是由老细胞分裂产生的。
【详解】A、艾弗里通过在S型细菌的细胞提取物中，分别加入蛋白酶、RNA酶、DNA酶等进行处理，证明DNA是肺炎链球菌的遗传物质，这种自变量的控制方法利用了“减法原理”，A错误；
B、摩尔根运用“假说—演绎法”证明“基因位于染色体上”，B正确；
C、施莱登与施旺运用了不完全归纳的方法得出了“所有的动植物都是由细胞构成的”这一结论，该结论是建立在部分动植物细胞研究基础之上，并未将所有生物的细胞都进行研究，C错误；
D、鲁宾和卡门研究光合作用中氧气来源，使用了同位素标记法，但18O的氧气没有放射性，D错误。
故选B。
11. 实际应用中， PCR技术并非以脱氧核苷酸为原料，而是以4种dNTP（脱氧核苷三磷酸，N可以为A、T、C、G中的一种）作为原料参与子链的延伸，其结构如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 若N为A，则图中的物质为ATP，能为细胞生命活动直接提供能量
B. dNTP作为原料的优点在于有两个特殊的化学键，水解α键可释放出大量能量
C. dNTP的γ位和β位磷酸基团能够快速水解为PCR反应体系提供能量
D. 用γ位32P标记的dNTP作为原料，可将32P标记到新合成的DNA分子上
【答案】C
【解析】
【分析】核苷三磷酸（NTP）是一种含有三个磷酸基团的核苷酸，由一个碱基、三个磷酸基团和一个核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为RNA分子的合成原料；脱氧核苷三磷酸（dNTP）是一种含有三个磷酸基团的核苷酸，由一个碱基、三个磷酸基团和一个脱氧核糖组成，脱去两个磷酸基团后可以作为DNA分子的合成原料。
【详解】A、组成ATP中的五碳糖是核糖，而图中的五碳糖是脱氧核糖，故图中的物质不为ATP，A错误；
B、dNTP有两个特殊的化学键，但只有远离A的特殊的化学键水解才可释放出大量能量，B错误；
C、dNTP的γ位和β位磷酸基团能够快速水解与合成，持续为PCR反应体系提供能量，C正确；
D、参与合成DNA为α位的P，故用γ位32P标记的dNTP作为原料，不可将32P标记到新合成的DNA分子上，D错误。
故选C。
12. 遗传性牙龈纤维瘤病（HGF）是一种罕见的口腔遗传病。2022年，我国科学家对某一典型的HGF家系（如图）进行了研究，发现该病是由ZNF862基因显性突变导致。相关叙述正确的是（ ）
A. ZNF862基因位于X染色体上
B. Ⅱ2和Ⅱ3基因型相同的概率为1/3
C. Ⅲ7为纯合子概率是0
D. Ⅲ4和Ⅲ5再生育一个患病男孩的概率是1/2
【答案】C
【解析】
【分析】常染色体上的显性基因控制的性状在雌雄中表现一致，X染色体上的基因控制的性状，若雄性患病，则女儿和母亲一定患病。
【详解】A、题干已知该基因为显性基因，若位于X染色体上，则男患者的母亲和女儿一定患病，题目中的Ⅱ4、Ⅲ5 、 Ⅳ2、都正常，说明基因位于常染色体上，A错误；
B、Ⅱ2和Ⅱ3基因型相同，都是Aa，B错误；
C、Ⅲ7 患病，基因型为Aa，为纯合子的概率是0，C正确；
D、根据图推知，Ⅲ4的基因型是Aa，Ⅲ5的基因型是aa，再生育一个患病男孩的概率是1/2×1/2=1/4，D错误。
故选C。
13. 细胞的生命历程往往包括细胞分裂、分化、衰老和死亡。下列有关说法正确的是（ ）
A. 由于蛙的成熟红细胞没有细胞核，所以只能通过无丝分裂进行增殖
B. 人的血红蛋白和免疫球蛋白结构差异很大，是基因选择性表达的结果
C. 自由基可攻击细胞内磷脂、DNA 和蛋白质等生物分子，导致细胞衰老
D. 细胞自噬只有在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时才会发生
【答案】C
【解析】
【分析】细胞通过细胞分裂增加细胞数量的过程，叫作细胞增殖。单细胞生物通过细胞增殖而繁衍。 多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。生物体内也不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充。因此，细胞增殖是重要的细胞生命活动，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
【详解】A、蛙的成熟红细胞有细胞核，只不过在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，所以通过无丝分裂进行增殖，A错误；
B、人的血红蛋白和免疫球蛋白结构差异很大，直接原因是构成它们的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构不同，根本原因是两者的基因（核苷酸的排列顺序不同）不同，B错误；
C、自由基学说认为，自由基会攻击和破坏细胞内各种执行正常功能的生物分子，如磷脂、DNA、蛋白质等，引起细胞衰老，C正确；
D、细胞处于营养缺乏条件下，或细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时，都可发生细胞自噬，D错误。
故选C。
14. 将果蝇一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。取一个精子与正常的无放射性的卵细胞结合形成受精卵，转入无放射性的发育培养液中继续培养。分析此过程，以下说法正确的是（ ）
A. 减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有四个被3H标记的DNA分子
B. 这四个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为四条
C. 受精卵第一次有丝分裂后期含3H标记的染色体数为四条
D. 受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数都为四条
【答案】ABC
【解析】
【分析】将果蝇一个普通的精原细胞放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液中，让其进行减数分裂并产生四个精子。DNA在S期进行半保留复制，因此得到的初级精母细胞中的染色体都被标记，一条染色单体含一个DNA分子，均被标记。初级精母细胞一分为二，得到的次级精母细胞染色体数目减半，均被标记，最后得到的精细胞中的染色体也都被标记。
【详解】A、四分体是一对同源染色体配对形成的结构，减数分裂Ⅰ前期形成的四分体中都含有四个被3H标记的DNA分子，A正确；
B、果蝇体细胞含8条染色体，精子中的染色体数目减半，这四个精子都含3H，每个精子中被标记的染色体数为四条，B正确；
C、受精卵含8条染色体，4条被标记，4条未标记，转入无放射性的发育培养液中继续培养，染色体复制后有4条染色单体被标记，第一次有丝分裂后期染色体数目加倍，含3H标记的染色体数为4条，C正确；
D、有丝分裂后期染色单体分开，分别移向两极（此过程形成的子染色体随机地移向细胞两极），受精卵第一次有丝分裂产生的子细胞含3H标记的染色体数为0～4条，D错误。
故选ABC。
15. 研究人员欲将某动物体内基因X导入大肠杆菌的质粒中保存，质粒含有抗性基因与酶切位点，目的基因两端酶切位点如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
A. 使用HindⅢ和XbaI进行酶切能避免基因X与质粒反向连接
B. 目的基因X与质粒连接可使用E.cliDNA连接酶
C. Ca2+处理大肠杆菌能降低细胞膜通透性，有利于重组质粒导入受体细胞
D. 含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程技术基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】A、分析题图可知，使用HindⅢ和XbaI进行酶切会产生不同的粘性末端，故能避免基因X与质粒反向连接，A正确；
B、目的基因X与质粒用HindⅢ和XbaI酶切会产生粘性末端，E.cliDNA连接酶可连接粘性末端，故目的基因X与质粒连接可使用E.cliDNA连接酶，B正确；
C、用Ca2+处理大肠杆菌，能提高细胞膜的通透性，使细胞处于感受态即能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，有利于重组质粒导入受体细胞，C错误；
D、分析题图可知，重组质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，故含有基因X的大肠杆菌能在氨苄青霉素选择培养基中生长，D正确。
故选C。
16. 某兴趣小组进行了下列实验：取甲（雌蕊正常，雄蕊异常，表现为雄性不育）、乙（雌蕊、雄蕊均可育）两株水稻进行相关实验，实验过程和结果如下表所示。已知水稻雄性育性由等位基因A/a控制，A对a为完全显性，另外B基因会抑制不育基因的表达，使之表现为可育。下列分析错误的是（ ）
A. A基因为不育基因，F₁产生4种比例相等的配子
B. F₂．出现可育株：雄性不育株=13：3是基因重组的结果
C. 甲的基因型为AAbb，F₂可育株中能稳定遗传的个体占3/13
D. F₁与基因型为aabb个体杂交后代可育株：雄性不育株=3:1
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律实质：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。一对同源染色体上有很多个基因，一对同源染色体的相同位点的基因可能是等位基因或者相同基因。
【详解】A、F1个体自交得到的F2中可育株：雄性不育株=13：3，是“9：3：3：1”的变式，则F1的基因型为AaBb，说明A为不育基因，B基因会抑制不育基因的表达，F1产生4种比例相等的配子，A正确；
B、F2出现可育株：雄性不育株=13：3与非同源染色体上的非等位基因自由组合有关，属于基因重组，B正确；
C、可育株的基因型为A_B_、aaB_、aabb，雄性不育株的基因型是A_bb，由F1的基因型推知甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB，可育株个体的基因型为1/13AABB，2/13AABb、2/13AaBB、4/13AaBb、1/13aBB，2/13aaBb，1/13aabb，故F2可育株中能稳定遗传的个体所占的比例为1-2/13-4/13=7/13，C错误；
D、F1与基因型为aabb个体杂交，后代可育株(AaBb、aaBb、aabb)：雄性不育株(Aabb)=3：1，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5个小题，共52分。
17. 2018年7月中国科学院植物研究所在海南三亚发现一个具有分泌功能的植物新种（高等植物），该植物细胞的亚显微结构的局部如下图1所示。请据图回答下列问题：
（1）由于细胞质中______（结构）的存在和支持，使细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中。
（2）结构A能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，则结构A为____________，其控制物质进出细胞核________（有/无）选择性。
（3）经检验该植物细胞的分泌物中含有一种蛋白质，请写出该蛋白质在细胞中从合成至分泌出细胞的“轨迹”：______。（用“→”和文字表示）。科学家们常用___法来研究该过程，说明细胞器之间的协调配合。
（4）该植物相邻细胞之间可通过F进行信息交流，则F代表______________。
（5）吞噬细胞的系统边界是___________，可控制物质进出细胞。图2是生物膜和人工膜（双层磷脂）对多种物质的通透性比较。（据图推测）H2O通过________方式通过生物膜。
【答案】（1）细胞骨架
（2） ①. 核孔 ②. 有
（3） ①. 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 ②. （放射性）同位素标记
（4）胞间连丝 （5） ①. 细胞膜 ②. 被动运输（自由扩散和协助扩散）
【解析】
【分析】分析图1可知，表示该植物细胞亚显微结构的局部图，其中结构A为核孔，B为核糖体，C为内质网，D为内质网，E为线粒体，F为胞间连丝，G为高尔基体，M和N为囊泡。
分析图2可知，生物膜和人工膜对于甘油、二氧化碳、氧气的运输速率相同，生物膜运输水的速率大于人工膜，人工膜对K+、Na+、Cl-三种离子的通透性相同，且均处于较低值，而生物膜对三种离子的通透性不同，说明生物膜对物质运输具有选择透过性。
【小问1详解】
细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中，是因为细胞质中有支持细胞器的细胞骨架。
【小问2详解】
结构A为核孔，其能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出的通道，对物质的进出具有选择性。
【小问3详解】
分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”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“出芽”形成囊泡→细胞膜。因此，该蛋白质在细胞中从合成至分泌出细胞的“轨迹”：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜，科学家们常用同位素标记法研究分泌蛋白的合成并分泌过程。
【小问4详解】
该植物相邻细胞之间可通过F胞间连丝进行信息交流。
【小问5详解】
吞噬细胞的系统边界是细胞膜，可控制物质进出细胞。H2O在生物膜上的通透性大于在人工膜上的通透性，说明生物膜上还存在着协助H2O通过的物质，所以H2O通过被动运输（自由扩散和协助扩散）式通过生物膜。
18. 某野生绿色植物具有极高的种植价值，科研人员为了研究其叶片在不同光照强度下对密闭水浴箱内的CO2浓度变化速率的影响，特设置图一装置，其中A～E时间段光源逐渐向左移动。假设实验过程中的呼吸强度不变，其他条件适宜，所测得结果如图二曲线所示。回答下列问题：
（1）实验室中常用______（试剂）提取该绿色植物叶片中的色素；用纸层析法分离色素时，叶绿素a和叶绿素b在层析液中溶解度较大的是______。
（2）叶片的呼吸速率为______，影响叶片光合速率大小的主要内部因素是______，水浴箱的作用是______。
（3）AB时间段，小室内CO2，浓度______（填“增大”或“减小”）。解释AB时间曲线出现这种变化趋势的原因：______。实验进行到E时，光源不再移动，F时限制叶片光合速率的主要环境因素是______。
（4）请设计一个实验以确定绿色植物的最适光照强度，写出实验思路：______。
【答案】（1） ①. 无水乙醇 ②. 叶绿素a
（2） ①. M ②. 色素（叶绿体）含量、酶的数量等 ③. 维持温度的相对恒定
（3） ①. 增大 ②. 由于光照逐渐增强，光合作用逐渐增强，光合作用消耗的CO2逐渐增多，而呼吸速率不变，导致叶片释放CO2的速率逐渐减慢 ③. 光照强度
（4）设置系列不同光照强度培养绿色植物，一段时间后，测定其净光合速率，则得到的光饱和点（或刚达到最大净光合速率的光照强度）为最适光照强度
【解析】
【分析】图中A之前二氧化碳的变化速率表示实际的呼吸速率，A开始光照后，二氧化碳的变化速率可表示净光合速率。
【小问1详解】
光合色素易溶于有机溶剂，故提取绿色植物叶片中的色素，常用无水乙醇。用纸层析法分离色素时，叶绿素a在层析液中溶解度较叶绿素b大。
【小问2详解】
根据黑暗条件下，二氧化碳的变化速率可知，叶片的呼吸速率为M；影响叶片光合速率大小的主要内部因素是色素(叶绿体)含量、酶的数量等。水浴箱可以维持温度的相对恒定。
【小问3详解】
AB时间段内光合速率小于呼吸速率，由于光照逐渐增强，光合作用逐渐增强，光合作用消耗的CO2逐渐增多，而呼吸速率不变，导致叶片释放的CO2速率逐渐减慢，但AB时间段小室内CO2浓度在增大。分析图二，实验进行到e时，持续充入二氧化碳，密闭水浴箱内的CO2浓度变化速率为0，说明e点光合速率等于呼吸速率，随着二氧化碳浓度不断增大，e-f时光合速率不断增大，f时不再变化，说明已达到二氧化碳的饱和点，此时限制叶片光合速率的主要环境因素是光照强度。
【小问4详解】
请设计一个实验以确定绿色植物的最适光照强度，自变量应为不同的光照强度，设置系列不同光照强度培养绿色植物，一段时间后，测定其净光合速率，则得到的光饱和点（或刚达到最大净光合速率的光照强度）为最适光照强度。
19. 图1表示用不同颜色的荧光标记某雄性动物（2n=8）中两条染色体的着丝粒（分别用“●”和“○”表示），在荧光显微镜下观察到它们的移动路径如箭头所示；图2表示细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化图；图3表示减数分裂过程中细胞核内染色体数变化图；图4为减数分裂过程（甲~丁）中的染色体数、染色单体数和核DNA分子数的数量关系图。图5表示某哺乳动物的基因型为AaBb，某个卵原细胞进行减数分裂的过程，不考虑染色体互换，①②③代表相关过程，I~IV表示细胞。回答下列问题：
（1）图1中①→②过程发生在__________时期，同源染色体出现__________行为：细胞中③→④过程每条染色体含DNA含量相当于图2中__________段的变化。
（2）图2中A1B1段上升的原因是细胞内发生__________，若图2和图3表示同一个细胞分裂过程，则图2中发生C1D1段变化的原因与图3中__________段的变化原因相同。
（3）非同源染色体的自由组合发生在图4的__________时期（填甲、乙、丙、丁）；等位基因的分离发生在图5中的__________（填序号）过程中。
（4）图5中细胞Ⅱ的名称为__________。细胞中可形成__________个四分体。若细胞Ⅲ的基因型是aaBB，则细胞IV的基因型是___________。
（5）若细胞IV的基因型为ABb的原因可能是___________。
【答案】（1） ①. 减数第一次分裂前期 ②. 联会 ③. B1C1
（2） ①. DNA的复制 ②. D2E2
（3） ①. 甲 ②. ①
（4） ①. 次级卵母细胞 ②. 0 ③. Ab
（5）减数第一次分裂后期，含有B、b的同源染色体没有分开，移向了细胞的同一极
【解析】
【分析】1、有丝分裂不同时期的特点：(1)间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；(2)前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；(3)中期：染色体形态固定、数目清晰；(4)后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；(5)末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程：(1)减数第一次分裂间期：染色体的复制。(2)减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。(3)减数第二次分裂过程：①前期：染色体散乱排布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
小问1详解】
图1中①→②过程表现为同源染色体两两配对，即出现同源染色体联会，发生在减数第一次分裂前期。细胞中③→④为同源染色体分离，发生在减数第一次分裂后期，此时每条染色体上含有2个DNA分子，对应图2中B1C1段的变化。
【小问2详解】
图2中A1B1段发生DNA的复制，每条染色体上的DNA数目加倍。若图2和图3表示同一个细胞分裂过程，则图2减数分裂中C1D1表示减数第二次分裂后期着丝粒断裂，与图3中D2E2段变化相同，该过程发生在减数第二次分裂后期。
【小问3详解】
非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，对应图4中的甲时期，该时期的细胞中每条染色体含有两个染色单体。基因的分离定律发生在减数第一次分裂后期，对应图5中的①过程。
【小问4详解】
图5表现为不均等分裂，因而表示的是卵细胞的产生过程，图中细胞Ⅱ的名称为次级卵母细胞。Ⅱ细胞不含有同源染色体，不含有四分体。根据等位基因彼此分离，非等位基因自由组合的特征可推测，若细胞Ⅲ的基因型是aaBB，则细胞Ⅱ的基因型是AAbb，相应的细胞Ⅳ的基因型是Ab。
【小问5详解】
若细胞Ⅳ的基因型为ABb，存在等位基因，则最可能的原因是减数第一次分裂后期，含有B、b这对等位基因的同源染色体没有分离进入到次级卵母细胞中。
20. 野生型果蝇为灰体、红眼，某实验室保存着黑檀体、白眼等单基因隐性突变体果蝇。请回答下列问题：
（1）某同学将纯合灰体白眼雄果蝇和纯合黑檀体红眼雌果蝇进行杂交，F1相互交配得F2。若F2中表型及比例为______，则可验证体色的遗传符合分离定律；若表型及比例为______，则可验证眼色受X染色体上的等位基因控制。
（2）现用两个纯系果蝇进行杂交实验，实验结果如下表。
控制果蝇红眼和白眼的基因位于常染色体，用A、a表示。基因D、d与紫眼相关，位于X染色体上。同时具有A和D基因表现为紫眼。
①根据表中结果可推测等位基因A、a位于常染色体上，依据是F2的性状分离比为3∶3∶2是______的变式。
②F2中白眼果蝇的基因型有______种。
③F2中雌雄紫眼果蝇自由交配，后代表型及比例为_____________________ （表型包含性别）。
④白眼果蝇基因型较多，某学习小组为确定某只白眼雄果蝇的基因型，进行了如下实验。实验思路：将该雄果蝇与多只纯系______眼雌果蝇杂交，观察并统计子代果蝇表型及比例。
预期结果：
Ⅰ．若子代表型及比例为______，则该雄果蝇基因型为_________________。
Ⅱ．若子代果蝇眼色均为红眼，则该雄果蝇基因型为_______________。
【答案】（1） ①. 灰体∶黑檀体=3∶1 ②. 红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1
（2） ①. 9∶3∶3∶1 ②. 4 ③. 紫眼雌∶白眼雌∶紫眼雄∶红眼雄∶白眼雄=8∶1∶4∶4∶1 ④. 红 ⑤. 紫眼雌果蝇∶红眼雄果蝇=1∶1 ⑥. aaXDY ⑦. aaXdY
【解析】
【分析】1、果蝇繁殖速度快、易于饲养、具有多对易区分的相对性状、子代数量多便于进行统计学分析，果蝇染色体数目少，便于观察和进行基因定位，多个优点使果蝇适合作为遗传学研究材料。
2、位于非同源染色体上的非等位基因发生自由组合，会导致性状之间的自由组合，而位于一对同源染色体上的非等位基因不能自由组合，其控制的性状间也不能自由组合。
【小问1详解】
若想验证体色的遗传符合分离定律，选具有相对性状的亲本杂交，F1雌雄个体相互交配，F2中灰体：黑檀体=3：1，则说明遵循分离定律。若眼色受X染色体上的等位基因控制，用B/b表示，则亲本白眼雄果蝇基因型为XbY，红眼雌果蝇基因型为XBXB，F1的基因型为XBXb，XBY，F1相互交配得F2，F2中的基因型为XBXB：XBXb：XBY：XbY=1：1：1：1，即F2中的表型及比例为红眼雌蝇∶红眼雄蝇∶白眼雄蝇=2∶1∶1。
【小问2详解】
①已知控制果蝇红眼和白眼的基因用A、a表示。基因D、d与紫眼相关，位于X染色体上。同时具有A和D基因表现为紫眼。F2的性状分离比为3∶3∶2（6:6:4）是9∶3∶3∶1的变式，因此两对等位基因遵循基因的自由组合定律，两对基因独立遗传，已知D/d位于X染色体上，则A/a位于常染色体上。
②亲本红眼和白眼杂交，F1没有出现白眼，说明红眼是显性，由A基因控制，故亲本基因型为AAXdXd、aaXDY，子一代基因型为AaXDXd、AaXdY，F2中白眼果蝇的基因型有aaXDXd、aaXdXd、aaXDY、aaXdY共4种。
③依题意，同时具有A和D基因表现为紫眼，亲本基因型为AAXdXd、aaXDY，可推出F1基因型为AaXDXd、AaXdY，F2中雌紫眼果蝇基因型为1/3AAXDXd，2/3AaXDXd，雄紫眼果蝇基因型为1/3AAXDY，2/3AaXDY，自由交配，两对等位基因分别计算，可得子代A_：aa=8：1；XDXD：XDXd：XDY：XdY=1：1：1：1；所以子代紫眼雌：白眼雌：紫眼雄：红眼雄：白眼雄=16：2：8：8：2=8：1：4：4：1。
④要想确定某只白眼雄果蝇基因型（aaXDY或aaXdY），可将该雄果蝇与多只纯系红眼雌果蝇（基因型AAXdXd）杂交，观察并统计子代果蝇性状及比例：
Ⅰ、若白眼果蝇基因型为aaXDY，与红眼雌果蝇AAXdXd杂交，子代AaXDXd：AaXdY=1：1，对应紫眼雌果蝇：红眼雄果蝇=1：1。
Ⅱ、若白眼果蝇基因型为aaXdY，与红眼雌果蝇AAXdXd杂交，子代AaXdXd、AaXdY，全都是红眼。
21. 研究人员利用农杆菌转化法将海岛棉中抗草铵膦除草剂基因 Bar导入陆地棉中，经培养筛选获得抗草铵膦除草剂的棉花。回答下列问题：
（1）利用PCR扩增目的基因的前提是_____。扩增Bar基因，需要设计_____种引物，扩增3次需要_____对引物。
（2）图1质粒中TetR基因的作用是_____，与单酶切相比，双酶切构建基因表达载体的优点是_____（答出两点）。
（3）Bar 基因缺少限制酶的识别序列，为确保目的基因正确连接到质粒上，需要在引物的_____端添加限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的识别序列
（4）培育转基因棉花的过程中，除了利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，还可利用_____法。检测 Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用_____技术。
（5）提取 T₁ 代转基因棉花的基因组 DNA，利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的 DNA样品进行检测。在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外，还与_____（答出两点）有关。为筛选出符合育种目标的植株，
（6）将抗草铵膦除草剂的某转基因植株自交一代，发现其后代大约有 1/4的个体不具有草铵膦除草剂的抗性，其原因是_____。
【答案】（1） ①. 已知目的基因两端的核苷酸序列 ②. 2 ③. 7
（2） ①. 便于重组DNA分子的筛选 ②. 防止目的基因和质粒自身环化，防止目的基因反向接入质粒
（3）5' （4） ①. 花粉管通道 ②. 抗原—抗体杂交
（5）凝胶的浓度和DNA分子的构象
（6）抗草铵膦除草剂（Bar）基因只插入到受体细胞的一条染色体DNA上，亲代产生的未导入Bar基因的配子受精
【解析】
【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：
①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与表达。其中，基因表达载体的构建是基因工程的核心。
引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。用于PCR的引物长度通常为20~30个核苷酸；转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达。
【小问1详解】
利用PCR扩增目的基因的前提是要有一段已知目的基因两端的核苷酸序列，据此可以设计引物。扩增Bar基因，需要设计2种引物，分别与模板DNA的两条链的3’端进行配对，扩增3次形成23=8个DNA分子，每个DNA分子有2条链，其中只有原来的模板链不带有引物，因此该过程中需要23×2-2=14个引物，即7对引物。
【小问2详解】
图1质粒中TetR基因的作用是作为标记基因，便于重组DNA分子的筛选，与单酶切相比，双酶切构建基因表达载体的优点是防止目的基因和质粒自身环化，防止目的基因反向接入质粒，进而可能影响基因表达产物的形成。
【小问3详解】
Bar 基因缺少限制酶的识别序列，为确保目的基因正确连接到质粒上，需要在引物的5’端添加限制酶EcRⅠ和BamHⅠ的识别序列，Bar 基因的碱基序列和限制酶的识别序列如图1所示，根据碱基互补配对原则以及引物配对的位置可以分析出扩增 Bar基因时所用的引物碱基序列为5'-GAATTCAT-3'、5'-GGATCCCT-3'。
【小问4详解】
培育转基因棉花的过程中，除了利用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞，还可利用花粉管通道法，我国抗虫棉的培育就是用该技术进行了转基因过程。检测 Bar基因是否在陆地棉细胞中翻译常利用抗原—抗体杂交技术，该技术的原理是抗原、抗体特异性结合。
【小问5详解】
提取 T1 代转基因棉花的基因组 DNA，利用琼脂糖凝胶电泳对提取到的 DNA样品进行检测，在凝胶中DNA分子的迁移速率除与DNA分子的大小有关外，还与凝胶的浓度和DNA分子的构象有关。
【小问6详解】
将抗草铵膦除草剂的某转基因植株自交一代，发现其后代大约有 1/4的个体不具有草铵膦除草剂的抗性，这是因为该抗性植株相当于杂合子，其自交会发生性状分离，即抗草铵膦除草剂（Bar）基因只插入到受体细胞的一条染色体DNA上（为杂合子），亲代产生的未导入Bar基因的配子受精进而产生了不具有抗性的植株。P
F₁
F₁自交得F₂
甲与乙杂交
全部可育
可育株：雄性不育株=13：3
亲本
F1
F2
红眼雌
白眼雄
紫眼雌
红眼雄
红眼∶紫眼∶白眼=3∶3∶2（各眼色雌雄个体数基本相等）
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