2024~2025学年天津市北辰区高三(上)11月期中考试生物试卷(解析版)

这是一份2024~2025学年天津市北辰区高三(上)11月期中考试生物试卷(解析版)，共19页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题（共12道题，每题4分，共48分。每题给出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的）
1. 下列有关组成细胞的化学元素和化合物的叙述，错误的是（ ）
A. 磷是RNA、DNA、脱氧核糖等不可缺少的成分，属于大量元素
B. 糖类可以为细胞的生活提供能量，是主要的能源物质
C. 组成细胞的元素中C、O、H、N的含量最多，其中C是最基本元素
D. 梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类相似，但含量有明显差别
【答案】A
【分析】组成细胞中的有机物主要有：糖类、脂质、蛋白质和核酸。脂肪的元素组成只有C、H、O三种元素；核酸和ATP的元素组成为C、H、O、N、P。不同生物，其化学元素组成种类大体相同，含量差异很大。
【详解】A、脱氧核糖的组成元素是C、H、O，不含磷元素，A错误；
B、糖类可以为细胞的生活提供能量，是主要的能源物质，糖类包括单糖、二糖和多糖等，B正确；
C、组成细胞的元素中C、O、H、N的含量最多，其中C是最基本元素，C正确；
D、梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类大体相似，但由于二者功能不同，各种化合物的含量会有明显差别，D正确。
故选A。
2. 头发可以受环境因素影响而发生不同程度的损伤，其中烫发是常见因素之一。头发的主要成分是角蛋白，烫发时先用还原剂破坏肽链之间的二硫键（—S—S—），使之被还原成游离的巯基（—SH），易于变形；再用发夹和发卷将头发塑成一定的形状；最后用氧化剂在新位置形成二硫键，固定发型。下列叙述错误的是（ ）
A. 二硫键是蛋白质空间结构形成和维持的重要化学键
B. 烫发过程中，相关蛋白质的空间结构和肽键均会发生变化
C. 烫发的实质是破坏原有二硫键，改变巯基间的相对位置再重新形成二硫键
D. 细胞中的蛋白质被还原或被氧化均可能影响蛋白质的生物学活性
【答案】B
【分析】蛋白质的变性：受热、酸碱、重金属盐、某些有机物(乙醇、甲醛等)紫外线等作用时蛋白质可发生变性，失去其生理活性；变性是不可逆过程，是化学变化过程。
【详解】A、氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链间通过氢键、二硫键等进一步折叠、盘旋形成更复杂的蛋白质，故二硫键是蛋白质空间结构形成和维持的重要化学键，A正确；
B、烫发时先用还原剂破坏肽链之间的二硫键（−S−S−），使之被还原成游离的巯基（−SH），再用氧化剂在新位置形成二硫键，所以角蛋白变性可导致部分有关的化学键包括二硫键等断裂，但肽键不变，B错误；
C、在烫发过程中，角蛋白的肽链之间的二硫键（−S−S−）先被还原成游离的巯基（−SH），再用氧化剂在新位置形成二硫键，C正确；
D、细胞中的蛋白质被还原或被氧化均可能影响其空间结构，进而影响蛋白质的生物学活性，D正确。
故选B。
3. 实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序正确的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】D
【分析】（1）双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液；
（2）观察细胞质流动、叶绿体和线粒体时，制作临时装片→低倍显微镜下找到细胞结构→高倍显微镜下观察。
【详解】A、在鉴定蛋白质时要先加2ml双缩脲试剂A液，再向试管中加入3-4滴双缩脲试剂B，A错误；
B、在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B错误；
C、探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误；
D、探究植物细胞的吸水和失水，先用 0.3g/mL 的蔗糖溶液处理后出现质壁分离现象，再用清水处理后出现质壁分离的复原现象，D正确。
故选D。
4. 木耳原产我国，是重要的药食兼用真菌。但如果长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞杆菌，后者能分泌耐高温的米酵菌酸和毒黄素，造成食物中毒。下列相关叙正确的是（ ）
A. 与毒黄素合成相关的基因遵循孟德尔遗传定律
B. 木耳和椰毒假单胞杆菌的细胞核都含有DNA
C. 米酵菌酸和毒黄素的加工、运输不需要内质网参与
D. 长时间泡发的木耳通过高温烹饪可以明显降低中毒的可能性
【答案】C
【分析】真核细胞具有以核膜为界限的细胞核，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，没有除了核糖体之外的众多复杂的细胞器。
【详解】A、椰毒假单胞杆菌属于原核生物，不含染色体，相关的基因不遵循孟德尔遗传定律，A错误；
B、椰毒假单胞杆菌是原核生物，其细胞没有细胞核，B错误；
C、椰毒假单胞杆菌属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，不含内质网，C正确；
D、根据题意可知，该细菌产生的米酵菌酸和毒黄素具有耐高温特性，且造成食物中毒。故炒熟后食用，不能降低米酵菌酸中毒的可能性，D错误。
故选C。
5. 动物的昼夜节律与 perid、timeless等周期基因密切相关，这些基因的表达及调控过程如图所示。perid基因编码的蛋白PER在夜间累积而在白天降解， timeless 基因编码的TIM 蛋白与PER 蛋白结会后进入细胞核， 能够调节 perid基因的表达，进而影响其控制昼夜节律。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 周期基因只在生物体特定细胞中表达
B. 核仁中的 PER 基因指导PER 蛋白合成
C. TIM与 PER 结合物影响周期基因转录
D. PER 蛋白不能单独从核孔进入细胞核
【答案】B
【分析】根据题图分析：周期基因经过转录和翻译产生PER蛋白，TIM蛋白与PER蛋白结合后进入细胞核，能够调节perid基因的表达，进而影响其控制昼夜节律。
【详解】A、周期基因的表达具有细胞特异性，只在特定的细胞类型中发挥作用，A正确；
B、基因位于染色体上，所以是染色体上的perid基因指导PER蛋白合成，B错误；
C、由图可看出，TIM与PER的结合物影响周期基因的转录，进而影响基因的表达，C正确；
D、TIM蛋白与PER蛋白结合后才能进入细胞核，D正确。
故选B。
6. ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶） 是厌氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图甲所示。Ca²⁺对淹水胁迫的辣椒幼苗根厌氧呼吸的影响实验结果，如图乙所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 酶E和 LDH 都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性
B. 辣椒幼苗根每个细胞厌氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C. Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醇和乳酸积累造成的伤害
D. ADH和LDH 催化反应过程中不会释放能量用于 ATP 的形成
【答案】D
【分析】酶的特性：①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍。②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。 ③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。
【详解】A、酶具有专一性，酶的专一性是指每一种酶只能催化一种或者一类化学反应，A错误；
B、辣椒幼苗根每个细胞中都含有ADH和LDH，故厌氧呼吸既能产生乳酸，也可产生乙醇，B错误；
C、由图乙可知，Ca2+能减弱LDH的活性，增强ADH的活性，结合甲图可知，LDH能催化乳酸生成，ADH能催化乙醛生成乙醇，故Ca2+影响ADH、LDH 的活性，能减少乙醛和乳酸积累造成的伤害，C错误；
D、根据题意“ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶） 是厌氧呼吸的关键酶”可知，厌氧呼吸只有第一阶段才有少量能量释放，由图甲可知，这两种酶不在第一阶段发挥作用，故ADH和LDH催化反应过程中不会释放能量用于ATP的形成，D正确。
故选D。
7. 细胞自噬就是细胞“吃掉”自身的结构和物质，其信号调控如图所示，AKT和mTr均为有关的酶。下列叙述正确的是（ ）
A. AKT的激活会引发细胞凋亡，营养物质的缺乏会引发细胞自噬
B. 细胞自噬需要借助溶酶体的降解，降解后的物质都被排出细胞外
C. 胰岛素会促进葡萄糖的氧化分解，抑制细胞自噬和细胞凋亡
D. 细胞自噬会降解自身的结构和物质，不利于维持内部环境稳定
【答案】C
【分析】分析图a：胰岛素通过与特异性受体结合，激活AKT来抑制凋亡。激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞，另一方面可以促进葡萄糖分解为中间产物。同时通过ATK激活mTr来抑制自噬的发生。
分析图b：当细胞外葡萄糖不足或无胰岛素时，ATK和mTr失活，细胞通过启动细胞自噬过程为细胞提供ATP；同时通过解除ATK对凋亡的抑制使细胞凋亡。
【详解】A、结合图a可知，胰岛素通过与特异性受体结合，激活AKT来抑制凋亡，若AKT的失活会引发细胞凋亡，营养物质的缺乏会引发细胞自噬，细胞自噬的部分产物可供细胞重新利用，A错误；
B、细胞自噬需要借助溶酶体的降解，降解后的物质被重新利用（有用的物质）或被排出细胞外，B错误；
C、分析图a，当细胞外葡萄糖充足时（胰岛素浓度偏高），ATK和mTr被激活，细胞通过抑制细胞自噬和凋亡过程为细胞提供ATP，C正确；
D、分析图b可知，能源物质短缺时，细胞自噬会降解自身的结构和物质，为细胞提供ATP和物质，保证正常生命活动的进行，是细胞存活的自我保护机制，D错误。
故选C。
8. 某种两性花的植物，可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在 25 ℃的条件下，基因型为 AA 和 Aa 的植株都开红花，基因型为 aa 的植株开白花，但在 30 ℃ 的条件下，各种基因型的植株均开白花。下列说法错误的是（ ）
A. 不同温度条件下同一植株花色不同说明环境能影响生物的性状
B. 若要探究某开白花植株的基因型，最简单可行的方法是在 25 ℃条件下进行杂交实验
C. 在 25 ℃的条件下生长的白花植株自交，后代中不会出现红花植株
D. 在 30 ℃的条件下生长的白花植株自交，产生的后代在 25 ℃条件下生长可能会出现红花植株
【答案】B
【分析】生物的性状受遗传物质（基因）的控制，但也会受生活环境的影响；生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。
【详解】A、在 25 ℃的条件下，基因型为 AA 和 Aa 的植株都开红花，但在30℃的条件下，各种基因型的植株均开白花”，说明该植物花色的性状受环境（温度）的影响，即该现象说明环境能影响生物的性状，A正确；
B、为探究一开白花植株的基因型，最简单可行的方法是在25℃条件下进行自交实验，而后通过观察后代的花色确定白花植株的基因型，B错误；
C、在25℃的条件下生长的白花植株的基因型为aa，则其能稳定遗传，自交后代中不会出现红花植株，C正确；
D、在30℃的条件下生长的白花植株的基因型可能为AA或Aa或aa，其自交产生的后代基因型可能为AA或AA、Aa、aa或aa，其中AA、Aa在25℃条件下长大后开红花，D正确。
故选B。
9. 1866年，被誉为“遗传学之父”的孟德尔成功揭露了遗传的两大定律。时隔30多年，这一发现才被科学家们越来越重视并进而对基因的本质和作用进行了深入研究，下列有关生物遗传的描述正确的是（ ）
A. 在大多数情况下，基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系
B. 位于X或Y染色体上的基因，其控制的性状与性别的形成都有一定的关系
C. 等位基因都位于同源染色体上，非等位基因都位于非同源染色体上
D. 对所有生物来说，基因是有遗传效应的 DNA片段
【答案】A
【分析】基因分为质基因和核基因，核基因位于染色体上，在细胞分裂过程中，染色体上的基因会随着染色体发生相应的行为变化。质基因是指线粒体和叶绿体基质中DNA上的基因。
【详解】A、在生物体内，一个性状可能由多个基因共同控制，一个基因也可能影响多个性状，所以在大多数情况下，基因与性状的关系不是简单的一一对应的关系，A正确；
B、位于X或Y染色体上的基因，其控制的性状与性别相关联，但与性别的形成没有关系，性别是由性染色体决定的，B错误；
C、等位基因都位于同源染色体上，非等位基因可能位于非同源染色体上，也可能位于同源染色体的不同位置上，C错误；
D、对于有细胞结构的生物来说，基因是有遗传效应的DNA片段，但对于某些病毒来说，基因是有遗传效应的RNA片段，D错误。
故选A。
10. 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B，科研人员设计了如图所示两种方法来探究该病毒的遗传物质是DNA还是 RNA．一段时间后检测甲、乙两组子代病毒B的放射性和丙、丁两组子代病毒B的产生情况。下列相关说法正确的是（ ）
A. 同位素标记法中，若换用3H标记上述两种核苷酸也能实现实验目的
B. 酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA 酶和 RNA 酶应用了加法原理
C. 若甲组产生的子代病毒B无放射性而乙组有，则说明该病毒的遗传物质是DNA
D. 若丙组能产生子代病毒B 而丁组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是DNA
【答案】A
【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），二者在结构上的主要区别在于含氮碱基和五碳糖的不同。其中，DNA特有碱基T，组成DNA的五碳糖为脱氧核糖；RNA特有碱基U，组成RNA的五碳糖为核糖。
【详解】A、核苷酸的元素组成为C、H、O、N、P，两种核苷酸都含有H元素，因此同位素标记法中，若换用3H 标记上述两种核苷酸，仍能通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性判断出病毒 B 的遗传物质是 DNA 还是 RNA，能实现实验目的，A正确；
B、酶解法中，向丙、丁两组分别加入 DNA 酶和 RNA 酶应用了减法原理，而不是加法原理，B错误；
C、若甲组产生的子代病毒无放射性而乙组有，说明子代病毒中含有32P 标记的尿嘧啶，说明该病毒的遗传物质是 RNA，C错误；
D、若丙组能产生子代病毒 B 而丁组不能产生，说明 RNA 被 RNA 酶水解后病毒无法增殖产生子代，所以该病毒的遗传物质是 RNA，D错误。
故选A。
阅读下列材料，回答第下列小题。
抗凋亡蛋白ARC 是一种人体细胞内合成的凋亡抑制蛋白，在心肌细胞、骨骼肌细胞以及神经元中高表达，可抑制细胞的凋亡途径。下图是细胞中ARC基因的表达及某种调控表达的过程示意图。

11. 下列关于细胞凋亡的叙述错误的是（ ）
A. 不受细胞外环境的影响
B. 是细胞细胞自动结束生命的过程
C. 是严格受基因调控的
D. 基因组成相同的细胞，凋亡途径可能不同
12. 下列关于图中ARC 基因表达调控的叙述错误的是（ ）
A. 图示过程中存在碱基互补配对的过程是a、b、d、e
B. b过程正在合成多肽链，终止子位于模板的左端
C. ARC基因的两条链中，与b过程的模板链互补的链称为模板链
D. miR-223基因过度表达，会抑制抗凋亡蛋白ARC的合成，最终导致心力衰竭
【答案】11. A 12. B
【分析】基因表达包括转录和翻译过程，转录是指以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化；翻译是指以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程的原料是氨基酸。
【11题详解】
AC、细胞凋亡严格受基因调控，同时也会受到外界环境因素影响，A错误，C正确；
B、细胞凋亡是由基因控制的细胞程序性死亡，是细胞自动结束生命的过程，B正确；
D、细胞凋亡也存在蛋白质的合成，由于存在基因的选择性表达，基因组成相同的细胞，凋亡途径可能不同，D正确。
故选A。
【12题详解】
A、a、d过程为转录，b过程为翻译，e为两条RNA链杂交，图示过程中存在碱基互补配对的过程是a、b、d、e，A正确；
B、b过程翻译的方向从右向左，终止密码子位于模板的左端，B错误；
C、与mRNA互补的链称为模板链，C正确；
D、miR-223基因的表达产物可阻止b过程，若过度表达会导致ARC含量下降，导致心肌细胞凋亡引起心力衰竭，D正确。
故选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题（共5道题，共52分）
13. 在许多植物中，花的开放对于成功授粉至关重要，部分植物的花能够反复开合，主要是相关细胞膨压（原生质体对细胞壁的压力） 变化引起的。龙胆花在处于低温16℃下30min内发生闭合，而在转移至正常生长温度22℃光照条件下30min 内重新开放，这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关，其相关机理如下图所示。
（1）图中细胞膜和囊泡膜均属于生物膜，生物膜功能的复杂程度直接取决于_____。
（2）水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式有_____。
（3）龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大，该过程主要体现出的细胞膜功能是_____。
（4）据图分析，龙胆花由低温转正常温度、光照条件下重新开放的机理是：温度升高促使_____后转移至细胞膜，促进水运输； 光照促进Ca²⁺运输至细胞内，_____，运输水的能力增强，膨压增大。
【答案】（1）膜蛋白的种类和数量
（2）自由扩散和协助扩散
（3）控制物质进出细胞
（4）①. 囊泡上的水通道蛋白去磷酸化 ②. 激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化
【分析】物质跨膜运输的方式：
自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；
协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；
主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等；
分析题图：正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强。如果仅在常温条件下，水通道蛋白不发生磷酸化，运输水的功能不会增强，龙胆花开放速度会变慢；该过程导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大，引起龙胆花重新开放。
（1）蛋白质在细胞膜执行功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多；细胞内所有的膜统称为生物膜，生物膜组成成分和结构很相似，故生物膜功能的复杂程度直接取决于蛋白质的种类与数量；
（2）一部分水分子通过自由扩散进出细胞的，更多的水分子是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散方式进出细胞的，因此水分子进出龙胆花冠近轴表皮细胞的运输方式有自由扩散和协助扩散；
（3）龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下，水分子通过自由扩散和协助扩散进入花冠近轴表皮细胞中，导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大，引起龙胆花重新开放，该过程可以体现细胞膜具有控制物质进出细胞的功能；
（4）龙胆花由低温转正常温度、光照条件下，一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜，促进水运输；另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内，激活蛋白激酶GsCPK16，使水通道蛋白磷酸化，运输水的活性增强，膨压增大。
14. 智慧农业通过智能技术精准调控植物工厂内光照、温度、湿度、CO2和营养液等因素，果蔬生长快、周期短、不受季节影响。生菜过快生长易引发生理性病害如干烧心，影响叶菜的品质和经济效益。科研人员对生菜干烧心的发生及其防控进行了研究，实验结果如表所示。
请回答：
（1）LED 光源为生菜的光合作用提供_____，光反应发生的场所在_____，光反应需要暗反应提供的物质有_____。
（2）据表分析，与新叶 Ca²⁺含量呈负相关的指标是_____。
（3）降低环境湿度不仅能有效防控生菜干烧心的发生，还能提高生菜的品质，如图所示。
综合分析，干烧心发生率随湿度降低而下降的主要原因是_____，选用_____组的条件，最有利于提高生菜产量和品质。
【答案】（1）①. 能量 ②. 类囊体膜 ③. ADP、NADP⁺、Pi
（2）干烧心发生率 （3）①. （湿度降低）气孔导度增大， 蒸腾速率提高， 引起新叶Ca²⁺含量升高 ②. 戊
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段，其中光反应包括水的光解和ATP的生成，暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP，暗反应发生场所是叶绿体基质中，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物，在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原，随后，一些接受能量并被还原的三碳化合物在酶的作用下，经过一系列反应转化成糖类，另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物，这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。
（1）生菜进行光合作用需要光照，其中LED光源为生菜的光合作用提供能量；光合作用包括光反应和暗反应过程，其中光反应发生的场所在叶绿体的类囊体薄膜；暗反应为光反应提供的物质有ADP、NADP＋（Pi）。
（2）分析表格数据可知，新叶 Ca²⁺含量呈负相关的指标是干烧心发生率（%）。
（3）分析题意，降低环境湿度不仅能有效防控生菜干烧心的发生，还能提高生菜的品质，综合分析，干烧心发生率随湿度降低而下降的主要原因是（湿度降低）气孔导度增大，蒸腾速率提高，引起新叶Ca2+含量升高（干烧心发生率降低）；据图可知，选用戊组的条件，气孔导度和胞间二氧化碳浓度均最高，且维生素C含量最多，最有利于提高生菜产量和品质。
15. 供体细胞的分化状态和表观遗传修饰模式是影响体细胞核移植胚胎发育的重要因素。为研究供体细胞RNAm6A修饰（即RNA某位点的甲基化）水平对猪核移植胚胎发育的影响，研究者进行了系列实验。
（1）动物体细胞核移植通常将______移入去核卵母细胞中，发育的早期胚胎中可分离获得具有自我更新和分化潜能的______可用于医学研究。
（2）RNAm6A修饰可通过提高mRNA结构稳定性来影响早期胚胎发育。猪骨髓间充质干细胞（甲组）属于多能干细胞，猪胎儿成纤维细胞（乙组）则是处于分化终端的体细胞。研究者比较了两细胞内RNAm6A修饰水平及其作为核供体时重构胚的发育效率，结果如图1、2.

结果表明，核供体细胞的分化程度越高，______。
（3）研究发现甲组细胞内甲基化转移酶M（催化RNAm6A修饰）的表达水平高于乙组。为验证RNAm6A修饰水平与核移植胚胎发育能力的关系，研究者进行如下实验：
请推测实验组的检测结果（与对照组对比）：______。
（4）研究者分析了M基因启动子的甲基化水平，发现骨髓间充质干细胞中M基因启动子的甲基化水平为22%，而猪胎儿成纤维细胞则为50%。为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，据此设计如下表实验，请填写表中①②③处内容。
【答案】（1）①. 完整的供体细胞 ②. 胚胎干细胞
（2）RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低
（3）实验组胚胎卵裂率和囊胚率均高于对照组
（4）①. DNA甲基化抑制剂处理猪胎儿成纤维细胞 ②. 对骨髓瘤间充质干细胞和猪胎儿成纤维细胞不做任何处理 ③. RNA修饰水平
【分析】题图分析：图1中，甲组（猪骨髓间充质干细胞）RNAm6A修饰水平高于乙组（猪胎儿成纤维细胞），说明细胞分化程度越高，RNAm6A修饰水平越低。图2中，卵裂期作为核供体时重构胚的发育效率远高于囊胚期，并且甲组在两个时期都高于乙组，说明细胞分化程度越高，核移植重构胚的发育效率越低。
表格分析：与对照组相比，导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高，说明M基因过表达产物甲基转移酶M，能提高核移植胚胎的发育能力。
（1）动物体细胞核移植通常将完整的供体细胞移入去核卵母细胞中，从早期胚胎中分离获得的胚胎干细胞，由于具有自我更新和分化潜能，可用于医学研究。
（2）图1中，甲组（猪骨髓间充质干细胞）RNAm6A修饰水平高于乙组（猪胎儿成纤维细胞），说明细胞分化程度越高，RNAm6A修饰水平越低。图2中，卵裂期作为核供体时重构胚的发育效率远高于囊胚期，并且甲组在两个时期都高于乙组，说明细胞分化程度越高，核移植重构胚的发育效率越低。综上所述，核供体细胞的分化程度越高，RNA修饰水平和核移植重构胚的发育效率越低。
（3）为了实验中排除载体对实验结果的影响，对照组应导入空载体。由表格数据可知，实验组导入M基因过表达载体胚胎卵裂率、囊胚率都有提高。
（4）实验目的为研究导致不同供体细胞RNAm6A修饰水平差异的原因，实验组1用DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞，实验组2DNA甲基化抑制剂处理猪胎儿成纤维细胞，对照组对骨髓瘤间充质干细胞和猪胎儿成纤维细胞不做任何处理，检测指标为M基因甲基化水平和RNA修饰水平。
16. 图1、2是某雌性小鼠体内细胞的分裂示意图（仅显示部分染色体），图3是该小鼠减数分裂过程中核 DNA 含量变化曲线，图4表示百合（2n=24） 正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段，图5是百合减数不同时期的显微照片。

（1）图1细胞中含有_____个四分体，图2细胞的名称为_____。
（2）图3中同源染色体分离发生在_____段（填字母），姐妹染色单体分离发生在_____段（填字母），细胞发生基因的自由组合对应图3的_____段（填字母）。
（3）图4中，若纵坐标是染色体数且a=24，则该曲线可表示_____分裂。
（4）图5中各细胞出现的先后顺序是_____（用箭头和序号表示）。
（5）若该雌性小鼠的基因型为AaXDXd，一个原始生殖细胞正常减数分裂产生了一个基因型为AXD的极体，产生的生殖细胞的基因型为_____。
【答案】（1）①. 0 ②. 初级卵母细胞
（2）①. CD ②. EF ③. CD
（3）减数分裂 （4）①→③→②→⑤→④
（5）aXᵈ 或 AXD
【分析】同源染色体：减数第一次分裂前期，配对的两条染色体，形状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方，叫做同源染色体。同源染色体两两配对的现象叫做联会。由于每条染色体都含有两条姐妹染色单体，因此，联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫做四分体。
减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂过程中，染色体只复制一次，而细胞分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
（1）图1细胞处于有丝分裂的后期，着丝点分裂，没有同源染色体的联会，没有四分体存在，四分体的个数为0，由题意可知，图2细胞表示雌性小鼠体内细胞的分裂示意图，又因为该细胞同源染色体出现联会现象，所以图2细胞处于减数第一次分裂的前期，名称为初级卵母细胞。
（2）图3是该小鼠减数分裂过程中核DNA含量变化曲线，其中BC段表示间期DNA复制，DE段表示减数第一次分裂完成，FG段表示减数第二次分裂完成。同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，即图3中的CD段；姐妹染色单体分离发生在减数第二次分裂后期，即图3中的EF段；基因的自由组合发生在减数第一次分裂后期，即图3的CD段。
（3）图4表示百合（2n=24）正常细胞分裂过程中物质或结构数量变化曲线的部分区段，若纵坐标是染色体数且 a=24，图中b时期在发生染色体减半，则图不可能是有丝分裂，因为有丝分裂不会出现染色体在24的基础上减半，因此只能表示减数分裂，如果是减数第一次分裂的时期，则b时期可表示减数第一次分裂未完成，含有同源染色体，如果是减数第二次分裂的时期，b时期不含同源染色体，因此图中b时期的细胞内不一定有同源染色体；若纵坐标是核 DNA 数且a=48，则该曲线可表示有丝分裂或减数分裂，因为都可能发生DNA在48的基础上减半。
（4）图5中各细胞出现的先后顺序是 ①（减数分裂间期）→③（减数第一次分裂前期）→②（减数第一次分裂后期）→⑤（减数第二次分裂后期）→④（减数第二次分裂末期）
（5） 已知雌性小鼠的基因型为AaXDXd，一个原始生殖细胞正常减数分裂，在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，即A与a分离， XD与Xd分离。产生的一个极体基因型为AXD，如果没有染色体的互换，则同时产生的另一个极体基因型为AXD，那么与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为 aXd，如果有染色体的互换，则同时产生的另一个极体基因型为aXd，那么与该极体同时产生的生殖细胞的基因型为 AXD。
17. 太谷核不育小麦是我国在小麦中首次发现的显性雄性不育突变体，其不育性状由位于小麦4号染色体上的单基因M控制。
（1）选取某太谷核不育小麦与野生型杂交时，太谷核不育小麦需作_____（填“父本”或“母本”），杂交后代中雄性可育与雄性不育的比例为1∶1，则该太谷核不育小麦基因型为_____。
（2）为简化雄性不育的筛选工作，研究人员以太谷核不育小麦为材料，培育了基因M与显性矮秆基因N位于同一条染色体上的双杂合小麦品种，命名为“矮败”。“矮败”小麦与野生型杂交，后代矮秆全为不育，高秆全为可育； 但会出现少量矮秆可育和高秆不育个体，出现该现象的最可能原因是_____。
（3）近日，科学家成功的将拟南芥植株的一个可育基因 R 导入“矮败”小麦幼胚细胞中，使其表现为矮秆雄性可育。经初步鉴定，导入的可育基因R 所在染色体与4号染色体可能存在如图所示的三种位置关系，请设计实验进行探究。
实验思路：让该植株自交，观察并统计子代表型及比例。
预期实验结果与结论：
①若子代中矮秆可育：高秆可育=_____，则基因 R 所在染色体与4号染色体的位置关系如图1所示；
②若矮秆不育：矮秆可育：高秆可育=1：2：1，则基因R所在染色体与4号染色体的位置关系如图2所示；
③若矮秆不育：矮秆可育：高秆可育=_____，则基因R 所在染色体与4号染色体的位置关系如图3所示。
【答案】（1）①. 母本 ②. Mm
（2）矮败小麦减数第一次分裂前期4号染色体中的非姐妹染色单体发生了互换，产生了少量 Mn和mN的配子
（3）①. 矮秆可育： 高秆可育=3： 1 ②. 矮秆可育：矮秆不育：高秆可育=9：3：4
【分析】自由组合定律的实质：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。
基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
（1）太谷核不育小麦属于雄性不育，只能作母本，正常小麦作父本。
太谷核不育小麦接受其他可育小麦的花粉后结实，其后代不育株与可育株各占一半，即为测交实验，说明小麦的育性受一对等位基因控制，不育小麦为杂合子Mm，产生的雌配子中M和m的比例为1：1。
（2）培育了显性雄性不育基因(M)与显性矮秆基因(N)位于同一条染色体上，则这两对等位基因不会发生自由组合，但是若矮败小麦在减数第一次分裂前期，4号染色体中的非姐妹染色单体发生互换，产生了少量基因型为Mn和mN的配子，则会出现矮秆雄性可育植株和高杆雄性不育植株。
（3）探究基因R是否整合到4号染色体上，可通过杂交观察后代是否符合自由组合定律来判断，若不符合自由组合定律则R整合到4号染色体上，若符合自由组合定律则R没有整合到4号染色体上。则实验设计如下：实验思路：让该种植株自交，观察统计子代的表型及比例。
预期结果及结论：若子代中矮秆可育∶高秆可育=3∶1，则说明R基因整合到了4号染色体上，基因R所在染色体与4号染色体的位置关系如图1所示；
若子代表型及比例为矮秆不育∶矮秆可育∶高秆可育＝1∶2∶1，则说明R基因整合到了4号染色体上，基因R所在染色体与4号染色体的位置关系如图2所示；
若子代表型及比例为矮秆可育∶矮秆不育∶高秆可育＝9∶3∶4，则说明基因R整合到了4号染色体以外的其他染色体，基因R所在染色体与4号染色体的位置关系如图3所示。
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
检测生物组织中的蛋白质
先将双缩脲试剂A液和B液混合，再加入待测样液中
B
观察细胞质流动
用高倍镜更容易找到特定区域的黑藻叶肉细胞
C
探究温度对酶活性的影响
室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温
D
探究植物细胞的吸水和失水
先用0.3g/mL的蔗糖溶液处理后出现质壁分离现象，再用清水处理后出现质壁分离的复原现象
项目
甲组
乙组
丙组
丁组
戊组
LED 红光： LED蓝光
1：2
2：1
3：2
3：2
3：2
湿度 （%）
90
90
90
70
50
叶绿素含量（g•m⁻²）
0.141
0.155
0.183
0.175
0.180
叶净光合速 （μml•m⁻²•s⁻¹）
15.85
16.81
19.47
19.52
19.45
新叶钙离子含量（%）
40.41
38.62
25.20
50.66
63.94
干烧心发生率（%）
51.65
58.32
63.91
46.54
25.68
组别
对核供体细胞的处理方法
核移植胚胎发育能力的检测结果
胚胎总数
胚胎卵裂率
囊胚率
对照组
导入空载体
187
59. 4%
16. 8%
实验组
导入M基因过表达载体
185
？
？
组别
处理方法
检测指标
实验组 1
DNA甲基化抑制剂处理骨髓间充质干细胞
M基因甲基化水平
③________
实验组2
①____
对照组
②_______