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安徽省部分学校2023-2024学年高三上学期11月段考生物试题（Word版附解析）
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这是一份安徽省部分学校2023-2024学年高三上学期11月段考生物试题（Word版附解析），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
第I卷 选择题（共45分）
一、选择题（本大题共有15小题，每小题3分，共45分。每小题的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 牛奶中含有蛋白质、乳糖、脂肪等多种物质，营养价值很高，但对于乳糖不耐受者而言，食用这种牛奶易造成腹泻。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 乳糖属于二糖，不能被细胞直接吸收
B. 脂肪氧化分解耗氧量高于等质量乳糖
C. 乳糖不耐受者可能缺乏相关水解酶
D. 蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O、N
【答案】D
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖；由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖，如蔗糖、麦芽糖等；多糖有淀粉、纤维素和糖原。
【详解】A、乳糖属于二糖，不能直接被吸收，须水解成单糖才能被吸收，A正确；
B、脂肪中氢元素含量高于糖类，所以等量的脂肪氧化分解耗氧量高于乳糖，B正确；
C、乳糖不耐受者可能缺乏乳糖水解酶，无法分解摄入的乳糖，C正确；
D、蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O，D错误。
故选D。
2. 下列关于细胞中的水和无机盐的叙述正确的是（ ）
A. Mg是合成蓝细菌所有光合色素必需的元素
B. 秋末冬初对农田进行灌溉有利于冬小麦越冬
C. 根细胞吸收水和无机盐可能都需要蛋白质协助
D. 水分子是极性分子，使水在常温下具有流动性
【答案】C
【解析】
【分析】1、自由水，细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水，其主要功能是：（1）细胞内良好的溶剂；（2）细胞内的生化反应需要水的参与；（3） 多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；（4）运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。
2、结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。
3、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。
【详解】A、Mg是合成叶绿素必需的元素，藻蓝素中不含Mg，A错误；
B、秋末冬初对农田灌溉，小麦细胞的自由水含量高，抗逆性降低，不利于其越冬，B错误；
C、根细胞通过协助扩散和自由扩散方式吸收水，根细胞主要通过主动运输方式吸收无机盐，协助扩散和主动运输都需要转运蛋白协助，C正确；
D、水的极性的特征决定了水是良好的溶剂，水分子间氢键不断地断裂，又不断地形成，决定了水具有流动性，D错误。
故选C。
3. 蛋白水解酶可催化肽键的断裂，图中蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键。某五十二肽分别经酶1、酶2处理后的结果如下，下列叙述错误的是（ ）
A. 用酶1和酶2处理时消耗的水分子数目不同
B. 该五十二肽中赖氨酸数目较苯丙氨酸的数目少1个
C. 用不同种类蛋白酶处理该多肽，可确定该多肽的氨基酸序列
D 用酶2处理该多肽，水解产物D、E用双缩脲试剂检测有紫色现象
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知，蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键后，形成的短肽A、B、C中，肽键减少了5个，苯丙氨酸减少了3个，多了2个羧基；蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键，所以形成的短肽D、E中，肽键减少了3个。
【详解】A、用蛋白酶1处理时去除了22号氨基酸消耗2个水分子，去除了31和32号氨基酸消耗3个水分子，共消耗5个水分子，用蛋白酶2处理时去除了17和52两个氨基酸，消耗3个水分子，因此数目不同，A正确；
B、该多肽中第22、31、32为苯丙氨酸，第17、18、52为赖氨酸，即赖氨酸数目与苯丙氨酸数目相同，B错误；
C、酶具有专一性，用不同种类的蛋白酶处理该多肽，可确定该多肽的氨基酸序列，C正确；
D、用蛋白酶2处理该多肽，水解产物D、E短肽中有肽键，与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
故选B。
4. 阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述错误的是（ ）
A. 若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示—CO—NH—，2表示中心碳原子，在人体中3有21种
B. 若该图为一段DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3有4种
C. 若该图表示淀粉、纤维素和糖原的结构模式图，则它们的基本结构单位相同，但连接方式不同
D. 蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的，既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物
【答案】A
【解析】
【分析】多糖的单体是单糖、蛋白质的单体是氨基酸、核酸的单体是核苷酸。每一个单体都以若干个相邻的碳原子构成的碳链为基本骨架，生物大分子是由单体连接而成的多聚体，因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。
【详解】A、蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的，氨基酸之间通过肽键连接，如果该图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示—CO—NH—，3表示侧链基团R基，在人体中3有21种，A错误；
B、如果该图为一段DNA的结构模式图，则1在中间，表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3是碱基，DNA中的碱基含有A、T、C、G共4种，B正确；
C、淀粉、糖原和纤维素都属于多糖，基本单位都是葡萄糖，但三者连接方式不同从而形成结构和功能不同的多糖，C正确；
D、蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的，蛋白质是生命活动的主要承担着，核酸是生物的遗传物质，生物都含有这两种物质，它们既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物，D正确。
故选A。
5. 下列关于细胞结构与功能的叙述错误的是（ ）
A. 锚定并支撑许多细胞器的细胞骨架由蛋白质纤维组成
B. 核膜周期性的消失和重建有利于细胞核遗传物质的平均分配
C. 神经细胞表面有多个轴突，有助于其接受并传递信息
D. 胰腺细胞富含高尔基体，有助于胰蛋白酶的加工和分泌
【答案】C
【解析】
【分析】细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，A正确；
B、DNA不能通过核膜，核膜的解体与重建有利于遗传物质的平均分配，B正确；
C、轴突的作用是将信息传递给其他神经元、肌肉或腺体，接受并传递信息的是树突，C错误；
D、胰蛋白酶属于分泌蛋白，需要高尔基体的加工，胰腺细胞富含高尔基体，有利于胰蛋白酶的加工和分泌，D正确。
故选C。
6. 甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜，其表面有血凝激素（HA）和神经氨酸酶（NA）两种类型的抗原蛋白。HA有18个亚型，NA有11个亚型。HA和NA可以随机组合，例如HIN1和H1N9.其特异性抗体对应的分子标签集中在病毒HA蛋白上。下列叙述正确的是（ ）
A. HA和NA的合成场所存在差异
B. 流感病毒包膜的骨架为磷脂分子和蛋白质分子
C. 甲型流感病毒的增殖过程需要宿主细胞提供原料、模板、能量和场所
D. 向重症流感病毒H1N1感染者体内输入流感病毒H1N9康复者血清有一定疗效
【答案】D
【解析】
【分析】在人体所有细胞膜的表面，都有多种不同的蛋白质，其中包括作为分子标签来起作用的一组蛋白质。它们就像身份标签，能被自身的免疫细胞所识别。人体所有细胞膜的表面都有一组蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（HLA或MHC），作为分子标签。病原体表面的身份标签主要指其抗原决定簇。
【详解】A、HA和NA的化学本质均为蛋白质，合成场所为宿主细胞中的核糖体，A错误；
B、甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜，细胞膜的骨架为磷脂双分子层，B错误；
C、病毒的增殖过程需要宿主细胞提供原料、酶、能量和场所，模板由病毒提供，C错误；
D、H1N1、H1N9病毒具有相同的H1抗原蛋白，因此流感病毒H1N9康复者血清中有针对H1N9的抗体，该抗体对H1N1也会有一定的抵抗力，D正确。
故选D。
7. “诱导契合”学说认为，在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补结构，继而完成酶促反应，而“锁钥”学说认为，酶具有与底物相结合的互补结构。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶，该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同）进行研究，得到的四组实验结果如下图所示，其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列叙述错误的是（ ）
A. 以上实验结果支持“锁钥”学说
B. S酶与底物结合后，降低了底物转化为产物所需的活化能
C. 若增加SCU+CU组，结果曲线应在②上方，并且平衡点不变
D. 该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
【详解】A、S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同，③曲线说明SCU仍能催化CTH底物的反应，而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应，该实验结果更加支持“诱导契合”学说，A错误；
B、酶加快化学反应的作用机理是降低化学反应所需的活化能，故S酶与底物结合后，降低了底物转化为产物所需的活化能，B正确；
C、根据诱导契合理论，若增加SCU+CU组，SCU已经催化过CU反应，与起始状态比，酶的空间结构与底物的互补更加紧密，结果曲线应在②上方，并且平衡点不变，C正确；
D、根据曲线图可知，该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类，D正确。
故选A。
8. 某些蛋白质在相关酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，在跨膜运输、信息传递等方面均起重要作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移和蛋白质空间结构的改变
B. 伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解得到构建DNA分子的单体
C. 蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递
D. Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用，使载体蛋白空间结构发生变化
【答案】B
【解析】
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团，复原成羟基，失去活性的过程。
【详解】A、当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，即使其磷酸化，该过程伴随能量的转移，蛋白质磷酸化后空间结构会发生改变，活性也被改变，A正确；
B、伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解形成腺嘌呤核糖核苷酸，是构建RNA分子的单体，B错误；
C、根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，故蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递，C正确；
D、Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白，因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能，同时无活性载体蛋白质变成有活性载体蛋白质，空间结构发生变化，D正确。
故选B。
9. 生物学原理在生产生活中具有广泛的应用，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 常用红霉素等抗生素治疗支原体肺炎，原理是破坏细胞壁以抑制其生长繁殖
B. “轮作”利用了不同作物对无机盐的吸收具有选择性从而减缓土壤肥力下降
C. 过保质期的酸奶常出现涨袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的
D. 作物种植提倡使用农家肥是因为其可被植物直接吸收和利用，减少生产成本和污染
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸原理的应用（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。（6）提倡慢跑等有氧运动，剧烈运动会导致氧气供应不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、支原体没有细胞壁，A错误；
B、不同的作物对无机盐的吸收有选择性，所以通过“轮作”可以减缓土壤肥力下降，B正确；
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生气体，所以不会导致涨袋，涨袋的原因有可能是酵母菌在不消耗气体的情况下进行无氧呼吸产生了二氧化碳导致的，C错误；
D、农家肥中的有机物需要通过微生物的分解作用变成无机盐才能被植物吸收和利用，农家肥不能直接被农作物吸收，D错误。
故选B。
10. 下图1为某二倍体生物（2n）细胞分裂一个时期的示意图（仅示部分染色体），图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图1细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组
B. 图2细胞类型e可能是精细胞、卵细胞或第二极体
C. 图2细胞类型c一定有同源染色体，无姐妹染色单体
D. 图2细胞类型a和d一定处于不同的细胞分裂过程中
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂的过程：
（1）分裂间期：DNA复制、蛋白质合成。
（2）分裂期：
1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤丝形成纺锤体。
2）中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。
3）后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。
4）末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
详解】A、图1细胞有同源染色体，且染色体向两极移动，说明该细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，A正确；
B、图2细胞类型e染色体和核DNA数均减半，说明该细胞减数分裂已完成，可能是精细胞、卵细胞或第二极体，B正确；
C、图2细胞类型c染色体和核DNA数相等且为2n，可能处于减数第二次分裂后期，无同源染色体，C错误；
D、细胞类型a染色体和核DNA数相等且为4n，处于有丝分裂后期；细胞类型d染色体：核DNA数=1：2，且染色体数是体细胞的一半，故处于减数第二次分裂前期或中期，D正确。
故选C。
11. 热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下，限制每日摄取的总热量。理论上，热量限制不但能延缓肿瘤生长，还能延缓衰老、延长实验动物的寿命。下列叙述正确的是（ ）
A. 热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关
B. 热量限制可以减少癌细胞的能量来源，抑制原癌基因向抑癌基因进行转化
C. 衰老的细胞内水分减少、体积减小，热量限制可以使动物体内没有衰老的细胞
D. 热量限制的前提是保证蛋白质、无机盐等能源物质摄入以维持细胞的正常代谢
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞衰老的特征：
（1）水少：细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；
（2）酶低：细胞内多种酶的活性降低；
（3）色累：细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；
（4）核大：细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；
（5）透变：细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
2、癌细胞的主要特征：
（1）无限分裂增殖；
（2）形态结构变化；
（3）细胞物质改变：如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等。
【详解】A、细胞衰老目前存在自由基学说和端粒学说两种假说，因此热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关，A正确；
B、热量限制可减少癌细胞的能量来源，但原癌基因和抑癌基因是本来就存在的基因，癌细胞的形成是原癌基因或抑癌基因发生基因突变的结果，B错误；
C、热量限制能延缓衰老，而不是使动物体内没有衰老的细胞，C错误；
D、热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下，限制每日摄取的总热量，但无机盐不是能源物质，D错误。
故选A。
12. 某植物的花色受两对基因控制。某育种工作者让两株纯合植株杂交得F1，F1自交，F2（数量足够多）出现3种花色：红花、粉花和白花，数量比为9∶6∶1。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 控制该植物花色的基因位于非同源染色体上
B. F2植株中与亲本植株基因型相同的比例为1/8
C. F2粉花杂合子自交，后代不可能出现红花
D. F2红花植株与白花植株杂交，后代纯合子种类多于杂合子
【答案】D
【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。
【详解】A、F2花色数量比为9：6：1，是9：3：3：1的变形，说明两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合定律，A正确；
B、设基因为A/a、B/a，则亲本植株基因型为AAbb和aaBB或AABB和aabb，F2植株中AAbb和aaBB或AABB和aabb的比例均为1/8，B正确；
C、F2粉花杂合子基因型为Aabb和aaBb，自交后代不可能出现A_B_，即不可能出现红花，C正确；
D、F2红花植株基因型是（1/3AA、2/3Aa）（1/3BB、2/3Bb），白花植株基因型是aabb，二者杂交后代纯合子有1种，杂合子有3种，D错误。
故选D。
13. 血γ球蛋白缺乏症是一种单基因遗传病，与该病有关的基因用A、a表示。如图是凝胶电泳方法得到的某患者家系的相关基因电泳图谱。下列叙述错误的是（ ）
A. 2号与5号的基因型相同
B. 该病在人群中的发病率男性高于女性
C. 1号和2号再生一个正常女孩，为纯合子的概率是1/3
D. 5号为该病致病基因的携带者，致病基因来自1的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、正常1号和2号生出患病4号可确定该病是隐性遗传病。根据各个体的表型及其电泳带谱对应关系可知3号为显性纯合子，4号为隐性纯合子，1号和5号均为杂合子，即1号携带致病基因，该病是常染色体隐性遗传病，2号与5号的基因型均为Aa，A正确；
B、常染色体隐性遗传病在人群中的发病率无性别差异，B错误；
C、1号和2号均为杂合子，基因型为Aa，再生一个正常女孩A-，基因型为纯合子AA的概率是1/3，C正确；
D、5号的基因型为Aa，致病基因来自1、2的概率相等，均为1/2，D正确。
故选B。
14. 图示表示二倍体生物体内细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用机制。研究发现S蛋白可以抑制分离酶的活性。下列叙述正确的是（ ）
A. 秋水仙素和S蛋白使细胞中染色体数目发生变异的机理相同
B. 过程2中，黏着素被降解后，细胞中染色体组数目不变
C. 过程1中，黏着素存在时，基因重组仍可发生
D. 分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂I后期
【答案】C
【解析】
【分析】过程1和过程2都存在分离素，过程1表示同源染色体的分离，过程2表示姐妹染色单体的分离。
【详解】A、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，而S蛋白与姐妹染色单体分离有关，二者的作用机理不同，A错误；
B、过程2中，在分离酶的作用下，黏着素被降解，着丝粒分裂，染色单体形成染色体，染色体加倍，细胞中染色体组数目加倍，B错误；
C、过程1中，黏着素“黏着”阶段，同源染色体上非姐妹染色单体互换，基因重组仍可发生，C正确；
D、分离酶的作用是使姐妹染色单体分开，而姐妹染色单体分开发生的时期是有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，D错误。
故选C。
15. 下列有关生物学史的叙述，正确的是（ ）
A. 施莱登和施旺的研究运用了完全归纳法
B. 希尔通过实验证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水
C. 自然选择学说认为害虫抗药性变异的产生源于农药的大量使用
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式
【答案】D
【解析】
【分析】由一系列具体事实推出一般结论的思维方法称为归纳法，归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法是指通过对某类事物中的每一个对象或每一子类的考察，从中概括出关于此类事物的一般性结论的推理，不完全归纳法是指通过对某类事物的部分对象或一部分子类的考察，从中概括出关于该类事物的一般性结论的推理。
【详解】A、施莱登和施旺的研究运用的是不完全归纳法，A错误；
B、希尔反应没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有涉及到氧元素的转移，所以不能证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水，B错误；
C、抗药性变异的产生是由于基因突变等，使用农药只能将抗药性变异个体筛选出来，C错误；
D、梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式，D正确。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题（共55分）
二、非选择题（本题包括5小题，共55分）
16. 红树等耐盐植物生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的区域。红树能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。如图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，回答下列问题：
（1）红树细胞的原生质层由____组成，红树根细胞膜功能特点的物质基础是____。
（2）当海水浸入到根周围的环境时，Na+借助于载体蛋白A以主动运输方式运出根细胞，该过程的动力来自于____，主动运输方式对于细胞生命活动的意义是____。与通道蛋白相比，载体蛋白的特点是____。
（3）研究发现近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区高。请利用植物细胞吸水和失水的原理，选择合适材料，验证上述结论。
实验材料：长势相同的近海区红树和河口区红树，蒸馏水、蔗糖、KNO3及相应实验器材。
实验设计思路及预测实验结果：____。
【答案】（1） ①. 细胞膜、液泡膜及之间的细胞质 ②. 细胞膜上转运蛋白的种类和数量
（2） ①. 细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能 ②. 保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质 ③. 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变
（3）实验设计思路：配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察质壁分离的情况
预测实验结果：近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离
【解析】
【分析】逆浓度梯度的运输方式是主动运输，需要载体蛋白和能量。
【小问1详解】
原生之层是由细胞膜、液泡膜及之间的细胞质构成。细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定细胞膜所具有的功能。
【小问2详解】
据题意可知，在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na+借助于载体蛋白A以主动运输方式运出根细胞，此时A还要顺浓度梯度转运H+，因此主动运输钠离子的能量来自于细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能。主动运输可以保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
【小问3详解】
自变量是蔗糖溶液的浓度和不同地区的植物，因变量是质壁分离的情况，因此可以配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察质壁分离的情况。预期结果是近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离
17. 菠菜属于C3植物，其叶肉细胞能进行光合作用。玉米属于C4植物，叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成光合作用，过程如图所示，其叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶（PEP羧化酶）与CO2的亲和力强于C3植物。请回答下列问题：
（1）玉米维管束鞘细胞____（填“能”或“不能”）进行光反应，理由是____，C3还原需要的ATP和NADPH来自____的叶绿体。维管束鞘细胞中丙酮酸除了来自C4的分解，还可来自____（填生理过程）。
（2）与菠菜相比，玉米适宜种植在CO2浓度____（填“高”或“低”）的环境中，理由是____。
（3）若CO2供应突然减少，菠菜叶肉细胞中C3/C5的比值短时间内将____，原因是____。
（4）玉米叶肉细胞结构完整，但不能独立进行光合作用，原因可能是____。
【答案】（1） ①. 不能 ②. 玉米维管束鞘细胞无基粒（或无类囊体） ③. 叶肉细胞 ④. 细胞呼吸
（2） ①. 低 ②. 玉米叶肉细胞中PEP羧化酶与CO2亲和力强，能利用较低浓度的CO2
（3） ①. 减小 ②. CO2供应突然减少，CO2的固定减弱，C5的消耗和C3的生成减少
（4）缺少暗反应相关的酶
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成有机物。
【小问1详解】
由题图可知，玉米维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒（类囊体），而光反应所需的光合色素和酶位于类囊体，故玉米维管束鞘细胞不能进行光反应。C3还原需要的ATP和NADPH来自光反应，据图分析可知叶肉细胞的叶绿体含有类囊体，能进行光反应，故C3还原需要的ATP和NADPH来自叶肉细胞的叶绿体。图中C4可分解成丙酮酸，细胞呼吸第一阶段葡萄糖在酶的催化下也能产生丙酮酸。
【小问2详解】
菠菜属于C3植物，与C3植物相比，C4植物如玉米的叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2具有更强的亲和力，可以把大气中浓度很低的CO2固定下来，并集中到维管束鞘细胞内的叶绿体中被利用，提高光合作用效率，可见与菠菜相比，玉米适宜种植在CO2浓度低的环境中。
【小问3详解】
CO2是暗反应的原料，若CO2供应突然减少，则CO2的固定减弱，C5的消耗减少、C3的生成减少，菠菜叶肉细胞中短时间内C5的含量增加、C3的含量减少，C3/C5的比值将减小。
【小问4详解】
玉米叶肉细胞结构完整，虽然含有类囊体，但不含Rubisc，缺少暗反应相关的酶，故不能独立进行光合作用。
18. 细胞作为基本的生命系统，各个部分既有明确的分工，又有紧密的联系，协调配合共同完成细胞的各种生命活动。请结合所学知识，回答以下问题：
（1）线粒体普遍存在于真核细胞中，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。将细胞膜破坏后，运用____（方法）可将其与其他细胞器分离。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质，该如何操作？____。
（2）当细胞中的线粒体受到损伤后，内质网膜可以出芽形成自噬膜，包裹受损伤的线粒体形成自噬体，并与细胞中的____融合，进而完成线粒体的降解。对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用，无用的废物则排出细胞外，由此可见，细胞自噬具有的生物学意义是____。
（3）____在成分与结构上相似，在结构与功能上紧密联系，共同构成了生物膜系统。请举例说明该系统在细胞生命活动中的重要作用：____（答出1点即可）。
【答案】18. ①. 差速离心法 ②. 先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破，再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开
19. ①. 溶酶体 ②. 获得维持生存所需的物质和能量，维持细胞内部环境的稳定
20. ①. 细胞膜、细胞器膜以及核膜 ②. 细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用；许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点；细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高效有序地进行
【解析】
【分析】线粒体是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
【小问1详解】
分离各种细胞器常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，制备了细胞匀浆，用高速离心机对匀浆进行离心，将各种细胞器分离开。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质，要先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破，再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开。
【小问2详解】
自噬体会与细胞中的溶酶体融合，溶酶体中有多种水解酶，可将线粒体进行降解；自噬溶酶体内的物质被水解后，对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用，无用的废物则排出细胞外，从而细胞获得维持生存所需的物质和能量，并且可以维持细胞内部环境的稳定。
【小问3详解】
细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似，在结构与功能上紧密联系，共同构成了生物膜系统。细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用；许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点；细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高效有序地进行。
19. 大麻是一种雌雄异株的植物，其性别决定类型为XY型。花色有红色和白色两种，由基因R、r控制，抗性有不抗病和抗病之分，由基因D、d控制。现有表型为抗病红花的雌、雄两株植株，对其中一株植株进行诱变处理，使其产生的某种基因型配子不育，然后让这两株植株杂交，F1表型及比例如表所示，不考虑XY同源区段，回答下列问题：
（1）大麻抗性性状中的显性性状是____，基因D、d和R、r的遗传____（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，判断依据是____。
（2）利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因，体现了基因突变具有____的特点。上述诱变处理亲本的性别为____，判断依据是____。F1抗病红花雌株与亲本雌株的基因型相同的概率为____。
（3）进一步研究发现，某大麻突变品系基因型为AA的个体致死，基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因E、e，其中控制缺刻叶的E纯合致死。若构建一个大麻品系，保证无论种植多少代，A的基因频率始终保持1/2，请画出该品系的基因位置图（仅考虑A/a、E/e）。
【答案】19. ①. 抗病 ②. 遵循 ③. F1雌株和雄株存在抗病性状性别差异，D、d位于性染色体，而F1花色无性别差异，R、r位于常染色体
20. ①. 不定向 ②. 雌性 ③. 若雄配子不育，则后代雄株中抗病∶不抗病=1∶1，与实验结果不同（若雄配子不育，则后代中雌株、雄株比例不会是1∶1） ④. 1/2##50%
21.
【解析】
【分析】两对等位基因分别位于两对同源染色体上时，遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
亲代是抗病植株相互杂交，F1出现了不抗病，因此抗病是显性。F1雌雄中抗病与不抗病的比例不一致，说明D/d位于性染色体上，亲代红花相互杂交，F1出现了白花，说明红花是显性，并且F1雌雄中红花与白花比例一致，都是2:1，说明R/r位于常染色体上，因此基因D、d和R、r的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因，体现了基因突变具有不定向性。亲本的基因型是RrXDXd、RrXDY，子代中抗病红花∶不抗病红花∶抗病白花∶不抗病白花=5∶3∶3∶1，推测RXD配子不育。若雄配子不育，则后代雄株中抗病∶不抗病=1∶1，与实验结果不同，因此诱变处理的是雌性，其中雌性经过诱变处理之后 RXD雌配子不育，因此产生的雌配子是：1/3rXD、1/3rXd、1/3RXd，产生的雄配子是1/4RXD、1/4RY、1/4rXD、1/4rY，雌雄配子随机结合之后，F1 抗病红花雌株有1/12RrXDXD、2/12RrXDXd、1/12RRXDXd，则与亲本雌株的基因型相同即产生RrXDXd的概率是1/2。
【小问3详解】
该种大麻基因 A 与 a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因 （E/e），其中控制缺刻叶的显性基因纯合致死。要使 A 的基因频率保持不变，只要 A与a 基因致死概率保持相等，即 a 基因与缺刻叶基因E 连锁在一起即可，故位置关系是： 。
20. 脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成的蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDRF基因表达受阻，则会导致精神异常的发生。图示为BDNF基因的表达及调控过程，回答下列问题：
（1）BDNF基因的本质是____。人体细胞中甲过程可以发生的场所有____，同一个体不同组织细胞的同一条染色体进行甲过程时，启动子的位置____（填“相同”、“不同”或“不完全相同”）
（2）乙过程中mRNA的“5端”位于____（填“A侧”、“B侧”或“不能确定”），图示BDNF基因转录产生的信使RNA上通常会先后结合多个核糖体，共同完成多个肽链的合成，其意义是____。细胞分裂的分裂期不易发生甲过程的原因是____。
（3）若图示miRNA-195基因模板链中（A+G）/（T+C）的比例为1.25，则其转录形成的miRNA-195中（A+G）/（U+C）的比例为____。依据图示基因表达的过程及相互关系，尝试提出一种治疗该疾病的思路：____。
【答案】（1） ①. 具有遗传效应的DNA片段 ②. 细胞核、线粒体 ③. 不完全相同
（2） ①. B侧 ②. 少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质（提高翻译效率） ③. 细胞分裂期染色体高度凝缩，DNA不易解旋，分裂期不易发生转录
（3） ①. 0.8 ②. 敲除miRNA-195基因或抑制miRNA-195基因的转录
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
【小问1详解】
BDNF为DNA，所以BDNF为DNA，基因是具有遗传效应的DNA片端；甲过程为转录，转录可以发生在细胞核和细胞质中；由于基因的选择性表达，不同组织细胞中有相同的蛋白质也有不同的蛋白质，所以其转录的启动子，也不完全相同。
【小问2详解】
由图可知，B端合成短，A端合成肽链长，所以B端开始，向A端方向进行；一个mRNA分子上结合多个核糖体可以用少量mRNA迅速合成大量的蛋白质；细胞分裂期染色体高度凝缩，DNA不易解旋，故分裂期不易发生转录。
【小问3详解】F1
抗病红花
不抗病红花
抗病白花
不抗病白花
雌株
1/3
0
1/6
0
雄株
1/12
1/4
1/12
1/12
本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答。
第I卷 选择题（共45分）
一、选择题（本大题共有15小题，每小题3分，共45分。每小题的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 牛奶中含有蛋白质、乳糖、脂肪等多种物质，营养价值很高，但对于乳糖不耐受者而言，食用这种牛奶易造成腹泻。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 乳糖属于二糖，不能被细胞直接吸收
B. 脂肪氧化分解耗氧量高于等质量乳糖
C. 乳糖不耐受者可能缺乏相关水解酶
D. 蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O、N
【答案】D
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖；由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖，如蔗糖、麦芽糖等；多糖有淀粉、纤维素和糖原。
【详解】A、乳糖属于二糖，不能直接被吸收，须水解成单糖才能被吸收，A正确；
B、脂肪中氢元素含量高于糖类，所以等量的脂肪氧化分解耗氧量高于乳糖，B正确；
C、乳糖不耐受者可能缺乏乳糖水解酶，无法分解摄入的乳糖，C正确；
D、蛋白质、乳糖、脂肪均含有C、H、O，D错误。
故选D。
2. 下列关于细胞中的水和无机盐的叙述正确的是（ ）
A. Mg是合成蓝细菌所有光合色素必需的元素
B. 秋末冬初对农田进行灌溉有利于冬小麦越冬
C. 根细胞吸收水和无机盐可能都需要蛋白质协助
D. 水分子是极性分子，使水在常温下具有流动性
【答案】C
【解析】
【分析】1、自由水，细胞中绝大部分以自由水形式存在的，可以自由流动的水，其主要功能是：（1）细胞内良好的溶剂；（2）细胞内的生化反应需要水的参与；（3） 多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；（4）运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。
2、结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成细胞结构的重要成分。
3、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（高温、干旱、寒冷等）。
【详解】A、Mg是合成叶绿素必需的元素，藻蓝素中不含Mg，A错误；
B、秋末冬初对农田灌溉，小麦细胞的自由水含量高，抗逆性降低，不利于其越冬，B错误；
C、根细胞通过协助扩散和自由扩散方式吸收水，根细胞主要通过主动运输方式吸收无机盐，协助扩散和主动运输都需要转运蛋白协助，C正确；
D、水的极性的特征决定了水是良好的溶剂，水分子间氢键不断地断裂，又不断地形成，决定了水具有流动性，D错误。
故选C。
3. 蛋白水解酶可催化肽键的断裂，图中蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键，蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键。某五十二肽分别经酶1、酶2处理后的结果如下，下列叙述错误的是（ ）
A. 用酶1和酶2处理时消耗的水分子数目不同
B. 该五十二肽中赖氨酸数目较苯丙氨酸的数目少1个
C. 用不同种类蛋白酶处理该多肽，可确定该多肽的氨基酸序列
D 用酶2处理该多肽，水解产物D、E用双缩脲试剂检测有紫色现象
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知，蛋白酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键后，形成的短肽A、B、C中，肽键减少了5个，苯丙氨酸减少了3个，多了2个羧基；蛋白酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键，所以形成的短肽D、E中，肽键减少了3个。
【详解】A、用蛋白酶1处理时去除了22号氨基酸消耗2个水分子，去除了31和32号氨基酸消耗3个水分子，共消耗5个水分子，用蛋白酶2处理时去除了17和52两个氨基酸，消耗3个水分子，因此数目不同，A正确；
B、该多肽中第22、31、32为苯丙氨酸，第17、18、52为赖氨酸，即赖氨酸数目与苯丙氨酸数目相同，B错误；
C、酶具有专一性，用不同种类的蛋白酶处理该多肽，可确定该多肽的氨基酸序列，C正确；
D、用蛋白酶2处理该多肽，水解产物D、E短肽中有肽键，与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
故选B。
4. 阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即是由一定的基本结构单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述错误的是（ ）
A. 若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示—CO—NH—，2表示中心碳原子，在人体中3有21种
B. 若该图为一段DNA的结构模式图，则1表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3有4种
C. 若该图表示淀粉、纤维素和糖原的结构模式图，则它们的基本结构单位相同，但连接方式不同
D. 蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的，既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物
【答案】A
【解析】
【分析】多糖的单体是单糖、蛋白质的单体是氨基酸、核酸的单体是核苷酸。每一个单体都以若干个相邻的碳原子构成的碳链为基本骨架，生物大分子是由单体连接而成的多聚体，因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。
【详解】A、蛋白质是由氨基酸经脱水缩合形成的，氨基酸之间通过肽键连接，如果该图为一段肽链的结构模式图，则1表示中心碳原子，2表示—CO—NH—，3表示侧链基团R基，在人体中3有21种，A错误；
B、如果该图为一段DNA的结构模式图，则1在中间，表示脱氧核糖，2表示磷酸基团，3是碱基，DNA中的碱基含有A、T、C、G共4种，B正确；
C、淀粉、糖原和纤维素都属于多糖，基本单位都是葡萄糖，但三者连接方式不同从而形成结构和功能不同的多糖，C正确；
D、蛋白质和核酸等生物大分子是生物所特有的，蛋白质是生命活动的主要承担着，核酸是生物的遗传物质，生物都含有这两种物质，它们既是生命赖以存在的物质，也是生命活动的产物，D正确。
故选A。
5. 下列关于细胞结构与功能的叙述错误的是（ ）
A. 锚定并支撑许多细胞器的细胞骨架由蛋白质纤维组成
B. 核膜周期性的消失和重建有利于细胞核遗传物质的平均分配
C. 神经细胞表面有多个轴突，有助于其接受并传递信息
D. 胰腺细胞富含高尔基体，有助于胰蛋白酶的加工和分泌
【答案】C
【解析】
【分析】细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，A正确；
B、DNA不能通过核膜，核膜的解体与重建有利于遗传物质的平均分配，B正确；
C、轴突的作用是将信息传递给其他神经元、肌肉或腺体，接受并传递信息的是树突，C错误；
D、胰蛋白酶属于分泌蛋白，需要高尔基体的加工，胰腺细胞富含高尔基体，有利于胰蛋白酶的加工和分泌，D正确。
故选C。
6. 甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜，其表面有血凝激素（HA）和神经氨酸酶（NA）两种类型的抗原蛋白。HA有18个亚型，NA有11个亚型。HA和NA可以随机组合，例如HIN1和H1N9.其特异性抗体对应的分子标签集中在病毒HA蛋白上。下列叙述正确的是（ ）
A. HA和NA的合成场所存在差异
B. 流感病毒包膜的骨架为磷脂分子和蛋白质分子
C. 甲型流感病毒的增殖过程需要宿主细胞提供原料、模板、能量和场所
D. 向重症流感病毒H1N1感染者体内输入流感病毒H1N9康复者血清有一定疗效
【答案】D
【解析】
【分析】在人体所有细胞膜的表面，都有多种不同的蛋白质，其中包括作为分子标签来起作用的一组蛋白质。它们就像身份标签，能被自身的免疫细胞所识别。人体所有细胞膜的表面都有一组蛋白质——组织相容性抗原，也叫人类白细胞抗原（HLA或MHC），作为分子标签。病原体表面的身份标签主要指其抗原决定簇。
【详解】A、HA和NA的化学本质均为蛋白质，合成场所为宿主细胞中的核糖体，A错误；
B、甲型流感病毒包膜主要来源于宿主细胞膜，细胞膜的骨架为磷脂双分子层，B错误；
C、病毒的增殖过程需要宿主细胞提供原料、酶、能量和场所，模板由病毒提供，C错误；
D、H1N1、H1N9病毒具有相同的H1抗原蛋白，因此流感病毒H1N9康复者血清中有针对H1N9的抗体，该抗体对H1N1也会有一定的抵抗力，D正确。
故选D。
7. “诱导契合”学说认为，在与底物结合之前，酶的空间结构不完全与底物互补，在底物的作用下，可诱导酶出现与底物相结合的互补结构，继而完成酶促反应，而“锁钥”学说认为，酶具有与底物相结合的互补结构。为验证上述两种学说，科研人员利用枯草杆菌蛋白酶（S酶，该酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同）进行研究，得到的四组实验结果如下图所示，其中SCTH、SCU分别表示催化CTH、CU反应后的S酶。下列叙述错误的是（ ）
A. 以上实验结果支持“锁钥”学说
B. S酶与底物结合后，降低了底物转化为产物所需的活化能
C. 若增加SCU+CU组，结果曲线应在②上方，并且平衡点不变
D. 该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类
【答案】A
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。催化剂是降低反应的活化能。与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。酶的活性受温度、pH、激活剂或抑制剂等因素的影响。
【详解】A、S酶可催化两种结构不同的底物CTH和CU，且与两者结合的催化中心位置相同，③曲线说明SCU仍能催化CTH底物的反应，而④曲线说明SCTH几乎不能催化CU底物的反应，该实验结果更加支持“诱导契合”学说，A错误；
B、酶加快化学反应的作用机理是降低化学反应所需的活化能，故S酶与底物结合后，降低了底物转化为产物所需的活化能，B正确；
C、根据诱导契合理论，若增加SCU+CU组，SCU已经催化过CU反应，与起始状态比，酶的空间结构与底物的互补更加紧密，结果曲线应在②上方，并且平衡点不变，C正确；
D、根据曲线图可知，该实验的自变量是反应时间、S酶的种类和反应物种类，D正确。
故选A。
8. 某些蛋白质在相关酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，在跨膜运输、信息传递等方面均起重要作用。下列有关说法错误的是（ ）
A. 蛋白质的磷酸化过程伴随着能量的转移和蛋白质空间结构的改变
B. 伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解得到构建DNA分子的单体
C. 蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递
D. Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要蛋白激酶作用，使载体蛋白空间结构发生变化
【答案】B
【解析】
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下，其氨基酸的羟基被磷酸基团取代，变成有活性有功能的蛋白质；去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团，复原成羟基，失去活性的过程。
【详解】A、当ATP在酶的作用下水解时，脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合，从而使后者发生变化，即使其磷酸化，该过程伴随能量的转移，蛋白质磷酸化后空间结构会发生改变，活性也被改变，A正确；
B、伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解形成腺嘌呤核糖核苷酸，是构建RNA分子的单体，B错误；
C、根据题干信息可知，进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，故蛋白质分子中可以发生磷酸化的氨基酸的缺失会影响细胞信息传递，C正确；
D、Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白，因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能，同时无活性载体蛋白质变成有活性载体蛋白质，空间结构发生变化，D正确。
故选B。
9. 生物学原理在生产生活中具有广泛的应用，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 常用红霉素等抗生素治疗支原体肺炎，原理是破坏细胞壁以抑制其生长繁殖
B. “轮作”利用了不同作物对无机盐的吸收具有选择性从而减缓土壤肥力下降
C. 过保质期的酸奶常出现涨袋现象是由于乳酸菌无氧呼吸产生的气体造成的
D. 作物种植提倡使用农家肥是因为其可被植物直接吸收和利用，减少生产成本和污染
【答案】B
【解析】
【分析】细胞呼吸原理的应用（1）种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收。（2）利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头。（3）利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜。（4）稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂。（5）皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风。（6）提倡慢跑等有氧运动，剧烈运动会导致氧气供应不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力。（7）粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存。（8）果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
【详解】A、支原体没有细胞壁，A错误；
B、不同的作物对无机盐的吸收有选择性，所以通过“轮作”可以减缓土壤肥力下降，B正确；
C、乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，不产生气体，所以不会导致涨袋，涨袋的原因有可能是酵母菌在不消耗气体的情况下进行无氧呼吸产生了二氧化碳导致的，C错误；
D、农家肥中的有机物需要通过微生物的分解作用变成无机盐才能被植物吸收和利用，农家肥不能直接被农作物吸收，D错误。
故选B。
10. 下图1为某二倍体生物（2n）细胞分裂一个时期的示意图（仅示部分染色体），图2中细胞类型是依据不同时期细胞中染色体数和核DNA分子数的数量关系而划分的。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 图1细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组
B. 图2细胞类型e可能是精细胞、卵细胞或第二极体
C. 图2细胞类型c一定有同源染色体，无姐妹染色单体
D. 图2细胞类型a和d一定处于不同的细胞分裂过程中
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂的过程：
（1）分裂间期：DNA复制、蛋白质合成。
（2）分裂期：
1）前期：①出现染色体：染色质螺旋变粗变短的结果；②核仁逐渐解体，核膜逐渐消失；③纺锤丝形成纺锤体。
2）中期：染色体的着丝粒排列在细胞中央的赤道板上。染色体形态、数目清晰，便于观察。
3）后期：着丝粒分裂，两条姐妹染色单体分开成为两条子染色体，纺锤丝牵引分别移向两极。
4）末期：①纺锤体解体消失；②核膜、核仁重新形成；③染色体解旋成染色质形态；④细胞质分裂，形成两个子细胞（植物形成细胞壁，动物直接从中部凹陷）。
详解】A、图1细胞有同源染色体，且染色体向两极移动，说明该细胞处于有丝分裂后期，有4个染色体组，A正确；
B、图2细胞类型e染色体和核DNA数均减半，说明该细胞减数分裂已完成，可能是精细胞、卵细胞或第二极体，B正确；
C、图2细胞类型c染色体和核DNA数相等且为2n，可能处于减数第二次分裂后期，无同源染色体，C错误；
D、细胞类型a染色体和核DNA数相等且为4n，处于有丝分裂后期；细胞类型d染色体：核DNA数=1：2，且染色体数是体细胞的一半，故处于减数第二次分裂前期或中期，D正确。
故选C。
11. 热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下，限制每日摄取的总热量。理论上，热量限制不但能延缓肿瘤生长，还能延缓衰老、延长实验动物的寿命。下列叙述正确的是（ ）
A. 热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关
B. 热量限制可以减少癌细胞的能量来源，抑制原癌基因向抑癌基因进行转化
C. 衰老的细胞内水分减少、体积减小，热量限制可以使动物体内没有衰老的细胞
D. 热量限制的前提是保证蛋白质、无机盐等能源物质摄入以维持细胞的正常代谢
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞衰老的特征：
（1）水少：细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢；
（2）酶低：细胞内多种酶的活性降低；
（3）色累：细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能；
（4）核大：细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深；
（5）透变：细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
2、癌细胞的主要特征：
（1）无限分裂增殖；
（2）形态结构变化；
（3）细胞物质改变：如癌细胞膜糖蛋白减少，细胞黏着性降低，易转移扩散。癌细胞膜表面含肿瘤抗原，肝癌细胞含甲胎蛋白等。
【详解】A、细胞衰老目前存在自由基学说和端粒学说两种假说，因此热量限制延缓衰老可能与自由基生成减少或端粒缩短减缓有关，A正确；
B、热量限制可减少癌细胞的能量来源，但原癌基因和抑癌基因是本来就存在的基因，癌细胞的形成是原癌基因或抑癌基因发生基因突变的结果，B错误；
C、热量限制能延缓衰老，而不是使动物体内没有衰老的细胞，C错误；
D、热量限制是指在提供充分的营养成分、保证不发生营养不良的情况下，限制每日摄取的总热量，但无机盐不是能源物质，D错误。
故选A。
12. 某植物的花色受两对基因控制。某育种工作者让两株纯合植株杂交得F1，F1自交，F2（数量足够多）出现3种花色：红花、粉花和白花，数量比为9∶6∶1。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 控制该植物花色的基因位于非同源染色体上
B. F2植株中与亲本植株基因型相同的比例为1/8
C. F2粉花杂合子自交，后代不可能出现红花
D. F2红花植株与白花植株杂交，后代纯合子种类多于杂合子
【答案】D
【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。
【详解】A、F2花色数量比为9：6：1，是9：3：3：1的变形，说明两对基因位于两对同源染色体上，遵循基因自由组合定律，A正确；
B、设基因为A/a、B/a，则亲本植株基因型为AAbb和aaBB或AABB和aabb，F2植株中AAbb和aaBB或AABB和aabb的比例均为1/8，B正确；
C、F2粉花杂合子基因型为Aabb和aaBb，自交后代不可能出现A_B_，即不可能出现红花，C正确；
D、F2红花植株基因型是（1/3AA、2/3Aa）（1/3BB、2/3Bb），白花植株基因型是aabb，二者杂交后代纯合子有1种，杂合子有3种，D错误。
故选D。
13. 血γ球蛋白缺乏症是一种单基因遗传病，与该病有关的基因用A、a表示。如图是凝胶电泳方法得到的某患者家系的相关基因电泳图谱。下列叙述错误的是（ ）
A. 2号与5号的基因型相同
B. 该病在人群中的发病率男性高于女性
C. 1号和2号再生一个正常女孩，为纯合子的概率是1/3
D. 5号为该病致病基因的携带者，致病基因来自1的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、正常1号和2号生出患病4号可确定该病是隐性遗传病。根据各个体的表型及其电泳带谱对应关系可知3号为显性纯合子，4号为隐性纯合子，1号和5号均为杂合子，即1号携带致病基因，该病是常染色体隐性遗传病，2号与5号的基因型均为Aa，A正确；
B、常染色体隐性遗传病在人群中的发病率无性别差异，B错误；
C、1号和2号均为杂合子，基因型为Aa，再生一个正常女孩A-，基因型为纯合子AA的概率是1/3，C正确；
D、5号的基因型为Aa，致病基因来自1、2的概率相等，均为1/2，D正确。
故选B。
14. 图示表示二倍体生物体内细胞分裂过程中黏着素和分离酶的相关作用机制。研究发现S蛋白可以抑制分离酶的活性。下列叙述正确的是（ ）
A. 秋水仙素和S蛋白使细胞中染色体数目发生变异的机理相同
B. 过程2中，黏着素被降解后，细胞中染色体组数目不变
C. 过程1中，黏着素存在时，基因重组仍可发生
D. 分离酶发挥作用的时期为有丝分裂后期和减数分裂I后期
【答案】C
【解析】
【分析】过程1和过程2都存在分离素，过程1表示同源染色体的分离，过程2表示姐妹染色单体的分离。
【详解】A、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，而S蛋白与姐妹染色单体分离有关，二者的作用机理不同，A错误；
B、过程2中，在分离酶的作用下，黏着素被降解，着丝粒分裂，染色单体形成染色体，染色体加倍，细胞中染色体组数目加倍，B错误；
C、过程1中，黏着素“黏着”阶段，同源染色体上非姐妹染色单体互换，基因重组仍可发生，C正确；
D、分离酶的作用是使姐妹染色单体分开，而姐妹染色单体分开发生的时期是有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期，D错误。
故选C。
15. 下列有关生物学史的叙述，正确的是（ ）
A. 施莱登和施旺的研究运用了完全归纳法
B. 希尔通过实验证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水
C. 自然选择学说认为害虫抗药性变异的产生源于农药的大量使用
D. 梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式
【答案】D
【解析】
【分析】由一系列具体事实推出一般结论的思维方法称为归纳法，归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。完全归纳法是指通过对某类事物中的每一个对象或每一子类的考察，从中概括出关于此类事物的一般性结论的推理，不完全归纳法是指通过对某类事物的部分对象或一部分子类的考察，从中概括出关于该类事物的一般性结论的推理。
【详解】A、施莱登和施旺的研究运用的是不完全归纳法，A错误；
B、希尔反应没有排除叶绿体中其他物质的干扰，也没有涉及到氧元素的转移，所以不能证明光合作用产生的氧气中氧全部来自水，B错误；
C、抗药性变异的产生是由于基因突变等，使用农药只能将抗药性变异个体筛选出来，C错误；
D、梅塞尔森和斯塔尔利用密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制方式，D正确。
故选D。
第Ⅱ卷 非选择题（共55分）
二、非选择题（本题包括5小题，共55分）
16. 红树等耐盐植物生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的区域。红树能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用。如图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图，回答下列问题：
（1）红树细胞的原生质层由____组成，红树根细胞膜功能特点的物质基础是____。
（2）当海水浸入到根周围的环境时，Na+借助于载体蛋白A以主动运输方式运出根细胞，该过程的动力来自于____，主动运输方式对于细胞生命活动的意义是____。与通道蛋白相比，载体蛋白的特点是____。
（3）研究发现近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区高。请利用植物细胞吸水和失水的原理，选择合适材料，验证上述结论。
实验材料：长势相同的近海区红树和河口区红树，蒸馏水、蔗糖、KNO3及相应实验器材。
实验设计思路及预测实验结果：____。
【答案】（1） ①. 细胞膜、液泡膜及之间的细胞质 ②. 细胞膜上转运蛋白的种类和数量
（2） ①. 细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能 ②. 保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质 ③. 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变
（3）实验设计思路：配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察质壁分离的情况
预测实验结果：近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离
【解析】
【分析】逆浓度梯度的运输方式是主动运输，需要载体蛋白和能量。
【小问1详解】
原生之层是由细胞膜、液泡膜及之间的细胞质构成。细胞膜上转运蛋白的种类和数量决定细胞膜所具有的功能。
【小问2详解】
据题意可知，在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na+借助于载体蛋白A以主动运输方式运出根细胞，此时A还要顺浓度梯度转运H+，因此主动运输钠离子的能量来自于细胞膜两侧H+浓度梯度产生的势能。主动运输可以保证细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
【小问3详解】
自变量是蔗糖溶液的浓度和不同地区的植物，因变量是质壁分离的情况，因此可以配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，分别取近海区红树和河口区红树的根尖成熟区细胞，进行质壁分离实验，观察质壁分离的情况。预期结果是近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才发生质壁分离
17. 菠菜属于C3植物，其叶肉细胞能进行光合作用。玉米属于C4植物，叶肉细胞和维管束鞘细胞共同完成光合作用，过程如图所示，其叶肉细胞的叶绿体固定CO2的酶（PEP羧化酶）与CO2的亲和力强于C3植物。请回答下列问题：
（1）玉米维管束鞘细胞____（填“能”或“不能”）进行光反应，理由是____，C3还原需要的ATP和NADPH来自____的叶绿体。维管束鞘细胞中丙酮酸除了来自C4的分解，还可来自____（填生理过程）。
（2）与菠菜相比，玉米适宜种植在CO2浓度____（填“高”或“低”）的环境中，理由是____。
（3）若CO2供应突然减少，菠菜叶肉细胞中C3/C5的比值短时间内将____，原因是____。
（4）玉米叶肉细胞结构完整，但不能独立进行光合作用，原因可能是____。
【答案】（1） ①. 不能 ②. 玉米维管束鞘细胞无基粒（或无类囊体） ③. 叶肉细胞 ④. 细胞呼吸
（2） ①. 低 ②. 玉米叶肉细胞中PEP羧化酶与CO2亲和力强，能利用较低浓度的CO2
（3） ①. 减小 ②. CO2供应突然减少，CO2的固定减弱，C5的消耗和C3的生成减少
（4）缺少暗反应相关的酶
【解析】
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成有机物。
【小问1详解】
由题图可知，玉米维管束鞘细胞的叶绿体没有基粒（类囊体），而光反应所需的光合色素和酶位于类囊体，故玉米维管束鞘细胞不能进行光反应。C3还原需要的ATP和NADPH来自光反应，据图分析可知叶肉细胞的叶绿体含有类囊体，能进行光反应，故C3还原需要的ATP和NADPH来自叶肉细胞的叶绿体。图中C4可分解成丙酮酸，细胞呼吸第一阶段葡萄糖在酶的催化下也能产生丙酮酸。
【小问2详解】
菠菜属于C3植物，与C3植物相比，C4植物如玉米的叶肉细胞中的PEP羧化酶对CO2具有更强的亲和力，可以把大气中浓度很低的CO2固定下来，并集中到维管束鞘细胞内的叶绿体中被利用，提高光合作用效率，可见与菠菜相比，玉米适宜种植在CO2浓度低的环境中。
【小问3详解】
CO2是暗反应的原料，若CO2供应突然减少，则CO2的固定减弱，C5的消耗减少、C3的生成减少，菠菜叶肉细胞中短时间内C5的含量增加、C3的含量减少，C3/C5的比值将减小。
【小问4详解】
玉米叶肉细胞结构完整，虽然含有类囊体，但不含Rubisc，缺少暗反应相关的酶，故不能独立进行光合作用。
18. 细胞作为基本的生命系统，各个部分既有明确的分工，又有紧密的联系，协调配合共同完成细胞的各种生命活动。请结合所学知识，回答以下问题：
（1）线粒体普遍存在于真核细胞中，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。将细胞膜破坏后，运用____（方法）可将其与其他细胞器分离。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质，该如何操作？____。
（2）当细胞中的线粒体受到损伤后，内质网膜可以出芽形成自噬膜，包裹受损伤的线粒体形成自噬体，并与细胞中的____融合，进而完成线粒体的降解。对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用，无用的废物则排出细胞外，由此可见，细胞自噬具有的生物学意义是____。
（3）____在成分与结构上相似，在结构与功能上紧密联系，共同构成了生物膜系统。请举例说明该系统在细胞生命活动中的重要作用：____（答出1点即可）。
【答案】18. ①. 差速离心法 ②. 先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破，再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开
19. ①. 溶酶体 ②. 获得维持生存所需的物质和能量，维持细胞内部环境的稳定
20. ①. 细胞膜、细胞器膜以及核膜 ②. 细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用；许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点；细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高效有序地进行
【解析】
【分析】线粒体是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
【小问1详解】
分离各种细胞器常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，制备了细胞匀浆，用高速离心机对匀浆进行离心，将各种细胞器分离开。若想继续获得与有氧呼吸相关的线粒体内膜及其包裹的基质，要先将线粒体放在低渗溶液中使其外膜涨破，再离心将外膜与线粒体内膜及其包裹的基质分开。
【小问2详解】
自噬体会与细胞中的溶酶体融合，溶酶体中有多种水解酶，可将线粒体进行降解；自噬溶酶体内的物质被水解后，对细胞有用的降解产物可以被细胞再利用，无用的废物则排出细胞外，从而细胞获得维持生存所需的物质和能量，并且可以维持细胞内部环境的稳定。
【小问3详解】
细胞膜、细胞器膜以及核膜在成分与结构上相似，在结构与功能上紧密联系，共同构成了生物膜系统。细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用；许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点；细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高效有序地进行。
19. 大麻是一种雌雄异株的植物，其性别决定类型为XY型。花色有红色和白色两种，由基因R、r控制，抗性有不抗病和抗病之分，由基因D、d控制。现有表型为抗病红花的雌、雄两株植株，对其中一株植株进行诱变处理，使其产生的某种基因型配子不育，然后让这两株植株杂交，F1表型及比例如表所示，不考虑XY同源区段，回答下列问题：
（1）大麻抗性性状中的显性性状是____，基因D、d和R、r的遗传____（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，判断依据是____。
（2）利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因，体现了基因突变具有____的特点。上述诱变处理亲本的性别为____，判断依据是____。F1抗病红花雌株与亲本雌株的基因型相同的概率为____。
（3）进一步研究发现，某大麻突变品系基因型为AA的个体致死，基因A与a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因E、e，其中控制缺刻叶的E纯合致死。若构建一个大麻品系，保证无论种植多少代，A的基因频率始终保持1/2，请画出该品系的基因位置图（仅考虑A/a、E/e）。
【答案】19. ①. 抗病 ②. 遵循 ③. F1雌株和雄株存在抗病性状性别差异，D、d位于性染色体，而F1花色无性别差异，R、r位于常染色体
20. ①. 不定向 ②. 雌性 ③. 若雄配子不育，则后代雄株中抗病∶不抗病=1∶1，与实验结果不同（若雄配子不育，则后代中雌株、雄株比例不会是1∶1） ④. 1/2##50%
21.
【解析】
【分析】两对等位基因分别位于两对同源染色体上时，遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
亲代是抗病植株相互杂交，F1出现了不抗病，因此抗病是显性。F1雌雄中抗病与不抗病的比例不一致，说明D/d位于性染色体上，亲代红花相互杂交，F1出现了白花，说明红花是显性，并且F1雌雄中红花与白花比例一致，都是2:1，说明R/r位于常染色体上，因此基因D、d和R、r的遗传遵循自由组合定律。
【小问2详解】
利用射线诱变可使同一基因产生多种不同等位基因，体现了基因突变具有不定向性。亲本的基因型是RrXDXd、RrXDY，子代中抗病红花∶不抗病红花∶抗病白花∶不抗病白花=5∶3∶3∶1，推测RXD配子不育。若雄配子不育，则后代雄株中抗病∶不抗病=1∶1，与实验结果不同，因此诱变处理的是雌性，其中雌性经过诱变处理之后 RXD雌配子不育，因此产生的雌配子是：1/3rXD、1/3rXd、1/3RXd，产生的雄配子是1/4RXD、1/4RY、1/4rXD、1/4rY，雌雄配子随机结合之后，F1 抗病红花雌株有1/12RrXDXD、2/12RrXDXd、1/12RRXDXd，则与亲本雌株的基因型相同即产生RrXDXd的概率是1/2。
【小问3详解】
该种大麻基因 A 与 a所在的同源染色体上还存在一对控制缺刻叶和圆叶的等位基因 （E/e），其中控制缺刻叶的显性基因纯合致死。要使 A 的基因频率保持不变，只要 A与a 基因致死概率保持相等，即 a 基因与缺刻叶基因E 连锁在一起即可，故位置关系是： 。
20. 脑源性神经营养因子（BDNF）是由两条肽链构成的蛋白质，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若BDRF基因表达受阻，则会导致精神异常的发生。图示为BDNF基因的表达及调控过程，回答下列问题：
（1）BDNF基因的本质是____。人体细胞中甲过程可以发生的场所有____，同一个体不同组织细胞的同一条染色体进行甲过程时，启动子的位置____（填“相同”、“不同”或“不完全相同”）
（2）乙过程中mRNA的“5端”位于____（填“A侧”、“B侧”或“不能确定”），图示BDNF基因转录产生的信使RNA上通常会先后结合多个核糖体，共同完成多个肽链的合成，其意义是____。细胞分裂的分裂期不易发生甲过程的原因是____。
（3）若图示miRNA-195基因模板链中（A+G）/（T+C）的比例为1.25，则其转录形成的miRNA-195中（A+G）/（U+C）的比例为____。依据图示基因表达的过程及相互关系，尝试提出一种治疗该疾病的思路：____。
【答案】（1） ①. 具有遗传效应的DNA片段 ②. 细胞核、线粒体 ③. 不完全相同
（2） ①. B侧 ②. 少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质（提高翻译效率） ③. 细胞分裂期染色体高度凝缩，DNA不易解旋，分裂期不易发生转录
（3） ①. 0.8 ②. 敲除miRNA-195基因或抑制miRNA-195基因的转录
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
【小问1详解】
BDNF为DNA，所以BDNF为DNA，基因是具有遗传效应的DNA片端；甲过程为转录，转录可以发生在细胞核和细胞质中；由于基因的选择性表达，不同组织细胞中有相同的蛋白质也有不同的蛋白质，所以其转录的启动子，也不完全相同。
【小问2详解】
由图可知，B端合成短，A端合成肽链长，所以B端开始，向A端方向进行；一个mRNA分子上结合多个核糖体可以用少量mRNA迅速合成大量的蛋白质；细胞分裂期染色体高度凝缩，DNA不易解旋，故分裂期不易发生转录。
【小问3详解】F1
抗病红花
不抗病红花
抗病白花
不抗病白花
雌株
1/3
0
1/6
0
雄株
1/12
1/4
1/12
1/12
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