湖南省三湘名校教育联盟2023届高三生物上学期第一次大联考试卷（Word版有解析）

三湘名校教育联盟·2023届高三第一次大联考生物学一、选择题1.蛋白质是细胞内重要的大分子物质，是生命活动的主要承担者。下列关于蛋白质的叙述，正确的是（）A.人体不同细胞的细胞膜上蛋白质的种类和数量相同B.组成蛋白质的氨基酸都只含有一个氨基和一个羧基C.组成蛋白质的各种氨基酸之间都只通过肽键连接D.高温等条件可使蛋白质特定的高级空间结构被破坏【答案】D【解析】【分析】人体不同细胞的细胞膜上蛋白质的种类和数量不完全相同；组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基；组成蛋白质的氨基酸之间除形成肽键外，还可形成二硫键等。【详解】A、不同细胞膜的功能不同，膜上蛋白质的种类和数量决定膜功能，所以不同，A错误；B、组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基，B错误；C、组成蛋白质的氨基酸之间还可能形成氢键和二硫键，C错误；D、高温、强酸、强碱等条件可使蛋白质特定的空间结构被破坏，D正确。故选D。2.磷酸肌酸（C～P）是一种存在于肌肉和其他兴奋性组织（如脑和神经）中的高能磷酸化合物，它和ATP在一定条件下可以相互转化，细胞在急需供能时，在酶的催化下，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，余下部分为肌酸（C），这样可以在短时间内维持细胞中ATP含量的相对稳定。下列叙述错误的是（）A.ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能B.磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能C.剧烈运动时，肌肉细胞中磷酸肌酸与肌酸含量的比值会有所升高D.细胞中的磷酸肌酸对于维持ATP含量的相对稳定具有重要作用【答案】C【解析】 【分析】：磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP；剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降。ATP中A代表腺苷，P代表磷酸基团，合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用，合成场所在线粒体，叶绿体，细胞质基质。【详解】A、ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能等任何形式的能，A正确；B、磷酸肌酸可作为能量的存储形式，但不能直接为肌肉细胞供能，直接能源物质是ATP，B正确；C、剧烈运动时，消耗ATP加快，ADP转化为ATP的速率也加快，磷酸肌酸的磷酸基团转移到ADP分子上，产生肌酸，导致磷酸肌酸和肌酸含量的比值会有所下降，C错误；D、由题意可知，细胞中的磷酸肌酸对维持ATP含量的稳定具有重要作用，D正确。故选C。3.下列关于细胞呼吸原理应用的叙述，错误的是（）A.稻田定期排水，可避免无氧呼吸产生乳酸导致烂根B.储粮的仓库需要通过降低温度和氧气含量等来延长保质期C.制作面包时，酵母菌进行细胞呼吸产生的CO2引起面包松软D.提倡慢跑可避免细胞因供氧不足进行无氧呼吸产生大量乳酸【答案】A【解析】【分析】细胞呼吸原理的应用：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；稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂；提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力；粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；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、稻田需要定期排水，如果稻田中的氧气不足，水稻根部会因细胞无氧呼吸产生大量的酒精，从而使根系变黑、腐烂，A错误；B、低温和低氧条件下可以降低种子的呼吸作用，所以储粮的仓库需要通过降低温度和氧气含量等来延长保质期，B正确；C、制作面包时，酵母菌进行呼吸作用能产生CO2，使面包变得松软，C正确； D、提倡慢跑等有氧运动是为了避免剧烈运动条件下，细胞无氧呼吸产生大量乳酸，D正确。故选A。4.叶绿体是细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。下列叙述错误的是（）A.借助高倍显微镜可观察菠菜叶表皮细胞中叶绿体的形态和分布B.光学显微镜下观察细胞质的流动，可用叶绿体的运动作为标志C.叶绿体外膜、内膜及类囊体薄膜的基本支架都是磷脂双分子层D.叶绿体中不同色素在层析液中的溶解度不同，因此可用纸层析法分离【答案】A【解析】【分析】菠菜叶表皮细胞中不含叶绿体；提取叶绿体中的光合色素用无水乙醇等有机溶剂，纸层析法可用于光合色素的分离。【详解】A、在菠菜叶的表皮细胞中不含有叶绿体，因而不可借助高倍显微镜观察到菠菜叶表皮细胞中叶绿体的形态和分布，A错误；B、由于叶绿体有颜色，便于观察，可用于观察细胞质的流动，B正确；C、叶绿体外膜、内膜及类囊体薄膜都属于生物，生物膜的基本支架都是磷脂双分子层，C正确；D、纸层析法用于色素的分离，利用的是不同的色素在层析液中的溶解度不同，D正确。故选A。5.现代分子生物学技术能够用特定分子与染色体上的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，从而在染色体上显示某种特定颜色的荧光点。现对正常分裂细胞的某一基因进行定位，发现一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点（不考虑变异）。下列叙述正确的是（）A.这两个荧光点表示的基因为等位基因B.该细胞的同源染色体可能正在发生联会C.该细胞的染色体数可能是体细胞的两倍D.该分裂细胞可能处于减数分裂Ⅱ后期【答案】B【解析】【分析】题意分析，现代分子生物学技术能够用特定分子，与染色体上的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，从而在染色体上显示某种特定颜色的荧光点，显 然荧光点的数目代表了相同基因的数目，发现一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点，说明该染色体经过了复制，即一条染色体含有两个DNA分子。【详解】A、一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点，说明该染色体经过了复制，即这两个荧光点表示的基因为相同的基因，A错误；B、联会时的细胞已经复制完成，可能有两个荧光点，B正确；C、一条染色体上有两个DNA分子，说明存在染色单体，该细胞可能处于有丝分裂前、中期和减数分裂Ⅰ的全过程，此时染色体数目与体细胞的染色体数目相同，该细胞也可处于减数分裂Ⅱ前、中期，但此时细胞中的染色体数目是体细胞染色体数目的一半，因此，该细胞的染色体数不可能是体细胞的两倍，C错误；D、正常分裂细胞的一条染色体上有某种特定颜色的两个荧光点，说明一条染色体上有两个DNA分子，说明存在染色单体，在减数分裂Ⅱ后期，着丝点分裂，没有染色单体，因此该染色体的状态不可能处于减数分裂Ⅱ后期，D错误；故选B。6.CMT1腓骨肌萎缩症由等位基因A/a控制，鱼鳞病由等位基因B/b控制。图1表示某家族遗传系谱图。图2表示乙家庭中的部分成员鱼鳞病基因电泳图。下列说法正确的是（）A.据图判断鱼鳞病为伴X染色体显性遗传病B.图1中Ⅱ6的基因型为AaXBXB或AaXBXbC.基因B发生碱基对的增添形成等位基因bD.Ⅱ6和Ⅱ7再生一个患病孩子的概率为7/16 【答案】D【解析】【分析】分析图1：甲家族中，Ⅰ1、Ⅰ2都不患CMT1腓骨肌萎缩症，但有患病女儿，符合“无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子为正非伴性”，说明该病为常染色体隐性遗传病；乙家族中，Ⅰ3、Ⅰ4都不患鱼鳞病，但他们有一个患该病的儿子，根据上述口诀，则该病为X染色体隐性遗传病。【详解】A、据口诀“无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子为正非伴性”分析可知，鱼鳞病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，A错误；B、CMT1腓骨肌萎缩症为常染色体隐性遗传病，鱼鳞病为伴X染色体隐性遗传病，图1中Ⅱ6与Ⅱ7生出两病兼患男性个体，则Ⅱ6的基因型为AaXBXb，B错误；C、由图2的基因片段可知，B基因长度大于b基因的长度，说明基因B发生碱基对的缺失形成等位基因b，C错误；D、Ⅱ6的基因型为AaXBXb，Ⅱ7的基因型为AaXBY，他们生一个正常孩子的概率为9/16，故生出患病孩子的概率为7/16，D正确。故选D。7.科学家以大肠杆菌为材料进行实验，首先用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，让其繁殖若干代后转移至含有14NH4Cl的培养液中，在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行离心，该实验的结果为“DNA以半保留方式进行复制”提供了证据。下列叙述错误的是（）A.大肠杆菌具有容易培养、繁殖速率快等优点B.在14NH4Cl培养液中进行培养时不含15N的DNA不被复制C.设定收集大肠杆菌时刻的主要依据是大肠杆菌的繁殖速率D.收集到的DNA分子中含15N的占比随时间推移会逐渐降低【答案】B【解析】【分析】若DNA的复制方式为半保留复制，则亲代的DNA分子的两条链都是15N，转移到14N的培养液中培养，获得的子代始终都只有两个DNA分子含有15N，其余都是14N。【详解】A、大肠杆菌具有容易培养、繁殖速率快等优点，常用作验证DNA半保留复制的实验材料，A正确；B、在14NH4Cl培养液中进行培养时，不含15N的DNA也会进行复制，B错误；C 、根据大肠杆菌的繁殖速率进而设定收集大肠杆菌时刻，以确保获得准确的子代大肠杆菌数量，C正确；D、DNA以半保留方式进行复制，无论复制多少代，收集到的子代DNA中只有两个DNA分子含有15N，因此收集到的DNA分子中含15N的占比随时间推移会逐渐降低，D正确。故选B。8.脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，相应的非甲基化能活化基因的表达。下列推测正确的是（）A.心肌细胞和胰岛A细胞的呼吸酶基因均处于甲基化状态B.胞嘧啶的甲基化可能会阻碍RNA聚合酶与起始密码子结合C.由于甲基化修饰不会改变基因中的碱基序列，因此与细胞癌变无关D.胰岛A细胞的呼吸酶基因和胰高血糖素基因均处于非甲基化状态【答案】D【解析】【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。【详解】A、心肌细胞和胰岛A细胞的呼吸酶基因均进行表达，因此都处于非甲基化状态，A正确；B、胞嘧啶的甲基化可能与阻碍RNA聚合酶与启动子的结合，B正确；C、甲基化修饰虽然不会改变DNA分子中的碱基序列，但会导致基因失活，一旦原癌基因和抑癌基因发生高度甲基化，可能会导致细胞癌变，C正确；D、胰岛A细胞既能进行细胞呼吸又能合成和分泌胰高血糖素，因此细胞内呼吸酶基因和胰高血糖素基因都处于非甲基化状态，D错误。故选D。9.研究人员发现，刺激猫支配尾巴的交感神经后可引起尾巴上的毛竖立，同时心脏活动加速；如果将自尾巴回流的静脉结扎，再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立，而心脏活动不加速。下列对该实验现象的分析，错误的是（）A.脑神经和脊神经中都有支配内脏和腺体的传出神经B.猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏 C.实验猫尾巴上的毛竖立，同时心脏活动加速，副交感神经活动减弱D.副交感神经是传入神经，与交感神经的作用往往相反【答案】D【解析】【分析】分析题意可知，猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏；交感神经和副交感神经都是传出神经，两者对同一器官的支配作用往往相反。刺激猫支配尾巴的交感神经（传出神经）后可引起尾巴上的毛竖立，同时心脏活动加速；如果将自尾巴回流的静脉结扎，再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立，但心脏活动不加速，说明整个调节过程属于神经-体液调节。【详解】A、脑神经和脊神经中都有支配内脏和腺体的传出神经，A正确；B、根据题意，如果将自尾巴回流的静脉结扎，再刺激该交感神经就只能引起尾巴上的毛竖立，但心脏活动不加速，说明猫支配尾巴的交感神经末梢释放的化学物质可由静脉回流至心脏，B正确；CD、交感神经和副交感神经都是传出神经，但二者对同一器官的支配作用往往相反，故刺激猫支配尾巴的交感神经后可引起尾巴上的毛竖立，同时心脏活动加速，说明交感神经的活动增强，副交感神经活动减弱，C正确、D错误。故选D。10.下列关于体液免疫叙述，错误的是（）A.能刺激B细胞活化的两个信号来自病原体和辅助性T细胞B.辅助性T细胞分泌的细胞因子可以促进B细胞的增殖分化C.记忆B细胞再次接触同种抗原刺激能迅速分泌大量的抗体D.抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附【答案】C【解析】【分析】体液免疫的过程：少数抗原直接刺激B细胞，大部分抗原被抗原呈递细胞吞噬，将抗原信息呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞和B细胞结合是B细胞活化的第二个信号，辅助性T细胞分泌细胞因子促进B细胞分化为浆细胞和记忆B细胞，浆细胞分泌抗体，抗体与抗原结合，抑制抗原增殖和对人体细胞的粘附。【详解】A、B细胞活化的两个信号分别是病原体与B细胞接触形成的第一信号刺激及辅助性T细胞传递的第二信号的刺激，A正确； B、辅助性T细胞分泌的细胞因子可以促进B细胞的增殖分化，使B细胞分化为浆细胞和记忆B细胞，B错误；C、记忆B细胞再次接触同种抗原能迅速增殖分化，由分化后的浆细胞分泌抗体，C错误；D、浆细胞分泌的特异性抗体只能与细胞外的特定病原体结合，从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附，D正确。故选C。11.大规模饲养草食性动物的养殖场会产生大量粪便，若直接排放会造成环境污染，可用以粪便为食的蜣螂进行处理。下列叙述正确的是（）A.草食性动物属于该生态系统中的次级消费者，处于第二营养级B.牧草的绿色吸引草食动物和粪便气味吸引蜣螂都属化学信息传递C.草食性动物同化的能量只有少部分能通过粪便被蜣螂摄入体内D.蜣螂的活动促进了物质的循环利用，有利于维持生态系统的稳定【答案】D【解析】【分析】1、生态系统的信息分为物理信息、化学信息、行为信息。2、生态系统的功能有能量流动、物质循环和信息传递，其中能量流动具有单向流动、逐级递减的特点，能量传递效率为10%-20%，不能循环利用，但可以提高利用率。3、在食物链中，生产者为第一营养级，食草动物为第二营养级，食草动物粪便中的能量还是属于第一营养级，食草动物并没有获得这部分能量，食草动物获得的能量为同化量，同化量=摄入量-粪便量。【详解】A、草食性动物属于第二营养级，是该生态系统中初级消费者，A错误；B、牧草的绿色吸引草食动物是颜色引起的，属于物理信息，B错误；C、草食性动物粪便中的能量不属于其同化的能量，是上一营养级的能量，C错误；D、蜣螂属于分解者，分解者的活动促进了物质的循环利用，有利于维持生态系统的稳定，D正确。故选D。12.检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准，常用滤膜法测定，其操作流程如下图所示。EMB培养基上形成的不同菌落中，大肠杆菌菌落呈深紫色。下列对该实验操作的分析，正确的是（） A.测定前，滤杯、滤膜、滤瓶、镊子和水样均需进行灭菌处理B.若培养后的平板没有长出菌落，则可能是滤膜孔径过小所致C.将过滤完的滤膜贴在EMB培养基上，此过程属于接种操作D.EMB培养基属于选择培养基，只有大肠杆菌能够正常生长【答案】C【解析】【分析】大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝（EMB培养基的指示剂）反应，菌落呈深紫色，因此可以制备EMB培养基来鉴别大肠杆菌。在实验室进行微生物培养的时候都需要进行严格的无菌操作，尽量减少杂菌的污染。【详解】A、水样中有大肠杆菌，不能对水样进行灭菌处理，否则无法检验某水体中大肠杆菌数目是否符合生活饮用水卫生标准，A错误；B、滤膜法需要将微生物留在滤膜上，则滤膜孔径应该比大肠杆菌小，因此若培养后的平板没有长出菌落，则可能是滤膜孔径过大所致，B错误；C、由于过滤完后细菌粘附在滤膜上，将过滤完的滤膜贴在EMB培养基上可以将粘附的菌种接种在培养基上，C正确；D、大肠杆菌的代谢能与伊红美蓝（EMB培养基的指示剂）反应，菌落呈深紫色，因此EMB培养基属于鉴别培养基，没有选择作用，D错误。故选C。二、选择题13.科学家激活小鼠皮肤细胞中三种在神经前体细胞大量表达的转录因子（调控基因转录的蛋白质），将小鼠皮肤细胞直接转化为能发育成大脑神经细胞的前体细胞，且该细胞能在实验室大量培养，该方法为受损神经细胞的再生提供了一条崭新途径。下列叙述正确的是（）A.皮肤细胞与神经细胞形态不同是由于两者的蛋白质完全不同 B.正常状态下，皮肤细胞一般不会大量表达这三种转录因子C.由皮肤细胞转化为神经前体细胞是基因突变导致的D.神经前体细胞是一种具有分裂、分化能力的细胞【答案】BD【解析】【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。【详解】A、皮肤细胞与神经细胞的蛋白质组成不完全相同，A错误；B、一般而言，正常的皮肤细胞属于高度分化的细胞，不再大量表达这三种在神经前体细胞中大量表达的转录因子，B正确；C、细胞分化过程中，细胞中的遗传物质并未发生改变，C错误；D、大脑神经细胞的前体细胞能在实验室大量培养，且该方法能为受损神经细胞的再生提供一条崭新途径，说明神经前体细胞能够分裂和分化，D正确。故选BD。14.如图为某细菌mRNA与对应的翻译产物的示意图。下列叙述错误的是（）A.mRNA分子上的密码子均能与转运RNA上的反密码子配对B.在该mRNA合成的过程中，核糖体就可以与之结合并开始翻译过程C.一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质D.mRNA上的AUG是翻译的起始密码，它是由基因中的启动子转录形成【答案】AD【解析】【分析】题图分析：信使RNA上有有三个起始密码子（AUG），与核糖体结合翻译形成3种蛋白质；作为多肽链合成的起始信号，作为起始信号的密码子称为起始密码子。另外注意这是某细菌mRNA与对应的翻译产物示意图。启动子是RNA聚合酶识别、结合和开始转录的一段DNA序列，它含有RNA聚合酶特异性结合和转录起始所需的保守序列，启动子本身不被转录。 【详解】A、mRNA分子上的终止密码子无相应的反密码子配对，A错误；B、细菌为原核生物，转录和翻译可同时进行，B正确；C、图示中的AUG是翻译的起始密码，一个mRNA有多个起始密码，所以一个mRNA可翻译成多种蛋白质，C正确；D、启动子位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，其本身并不转录，因此mRNA上的AUG不是由基因中的启动子转录形成，D错误。故选AD。15.柑桔的果皮色泽同时受多对独立遗传的等位基因控制（如A、a；B、b；C、c…）。当个体的基因型中每对等位基因都至少合有一个显性基因时（即A_B_C…）为红色，每对等位基因都不含显性基因时（即aabbcc…）为黄色，否则为橙色、现有果皮颜色分别为红色、黄色、橙色的三株柑桔进行如下实验：实验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1实验乙：红色×橙色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1据此分析正确的是（）A.柑桔果皮的色泽受两对等位基因控制B.实验甲中亲子代红色个体的基因型不同C.实验乙橙色亲本有3种可能的基因型D.实验乙的子代橙色个体具有9种基因型【答案】CD【解析】【分析】实验甲：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1。相当于测交，说明受三对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律，由于ABC基因同时存在时为红色，没有ABC基因就为黄色，其余基因型就为橙色。因此亲代基因型为AaBbCc×aabbcc。实验乙：红色×橙色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1。后代出现黄色（aabbcc），故亲本中红色基因型是AaBbCc，所以橙色为Aabbcc或aaBbcc或aabbCc。【详解】A、实验甲中，红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1，子代出现了1/8即（1/2）2的黄色植株，说明柑桔果皮的色泽受3对等位基因控制，A错误；B、实验甲的亲本基因型为AaBbCc×aabbcc，因此实验甲亲子代中红色植株都是AaBbCc，B错误；C、实验乙中，红色亲本的基因型是AaBbCc，由子代中红色植株所占比例为3/16，可推出橙 色亲本含1对杂合基因和2对隐性纯合基因，因此橙色亲本可能有3种基因型，即3/4×1/2×1/2，可推测橙色亲本含1对杂合基因和2对隐性纯合基因，所以橙色亲本可能有3种基因型，即Aabbcc、aaBbcc和aabbCc，C正确；D、实验乙亲本红色的基因型为AaBbCc，橙色的基因型为Aabbcc（或aaBbcc或aabbCc），故实验乙的子代基因型共有3×2×2（或2×3×2或2×2×3）=12种，其中红色子代有2种基因型，黄色子代有1种基因型，则橙色子代有9种基因型，D正确。故选CD。16.新冠病毒是一种高传染性、有致死性的病毒，其遗传物质为单股的RNA，用RNA（＋）表示。病毒颗粒感染宿主细胞后，立即表达合成出一种特异的RNA聚合酶，该酶可催化自身RNA的复制（如图）。据图和所学知识判断，下列说法正确的是（）A.图中RNA（＋）复制之后才能指导合成RNA聚合酶B.RNA（＋）和RNA（－）携带的遗传信息相同C.RNA（＋）可作为翻译的模板指导合成宿主细胞的蛋白质D.新冠病毒的核酸检测与RNA（＋）链中特定的碱基序列有关【答案】D【解析】【分析】如图表示RNA的复制过程，RNA聚合酶的作用是催化单个核糖核苷酸以RNA（+）为模板进行碱基互补配对得到RNA（-），然后再得到RNA（+）。【详解】A、RNA（＋）可以直接指导RNA聚合酶合成，不用先复制，A错误；B、RNA（＋）和RNA（－）对应的碱基排列顺序互补，携带的遗传信息也不同，B错误；C、RNA（＋）可作为翻译的模板，指导病毒的蛋白质合成而不是宿主细胞的蛋白质合成，C错误；D、新冠病毒的核酸检测原理是DNA分子杂交原理，与RNA（＋）链中特定的碱基序列有关，D正确。故选D。 三、非选择题17.某科研单位对水稻幼苗吸收Ca2＋、K＋、NH4＋等离子及水稻叶肉细胞中叶绿体、线粒体功能进行了相关研究。现有适宜水稻幼苗生长的完全培养液、物质X、适宜浓度的①葡萄糖、②丙酮酸、③NaHCO3三种溶液，甲试管（线粒体悬浮液）、乙试管（叶绿体悬浮液）中的叶绿体和线粒体结构和功能完整。回答下列问题：（1）常温下，研究人员用完全培养液培养水稻的幼苗时，发现水稻幼苗对培养液中的Ca2＋、K＋、NH4＋均能正常吸收。在添加物质X后，对Ca2＋吸收量明显减少，但对K＋、NH4＋的吸收量没有明显变化，则加入的物质X最可能的作用是______。若将常温条件改为55℃的环境温度，发现水稻幼苗对三种离子的吸收连率均明显降低，导致此结果的主要原因可能是______。（2）从细胞结构的角度分析，上述甲、乙两试管中溶液的渗透压应______相同，才能保持两种细胞器正常的结构和功能。在光照充足、其他条件均适宜的环境中，给甲试管添加①②③中的某一种溶液后有气体产生，则所加溶液种类及产生气体的原因是______。在此条件下，给乙试管加入溶液③后叶绿体中有O2产生，如果叶绿体外表的双层膜破裂后再重复上述实验，______（填“有”或“没有”）O2产生，原因是______。（3）离子载体是一些能够极大提高对某些离子通透性的物质。目前发现的大多数离子载体是细菌产生的抗生素，它们能够杀死某些微生物，其中短杆菌肽A是一种十五肽的离子载体，它能有选择地将单价阳离子顺浓度通过膜，如H＋、NH4＋、K＋、Na＋等，最终使膜内外部分单价阳离子浓度趋于平衡。据此推测这类抗生素的杀菌机理是______。【答案】（1）①.抑制了Ca2＋载体蛋白的活性②.温度过高影响呼吸酶的活性，呼吸速率下降，从而导致细胞内ATP供应不足（2）①.与相应细胞器内的渗透压②.丙酮酸，丙酮酸在线粒体内被氧化分解产生CO2③.有④.类囊体膜是H2O分解产生O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能（3）使微生物细胞无法维持膜内外某些物质（离子）正常的浓度梯度而死亡【解析】【分析】水稻幼苗吸收Ca2＋、K＋、NH4＋等离子属于主动运输，需要载体蛋白和消耗能量。【小问1详解】水稻幼苗对培养液中的Ca2＋、K＋、NH4＋均能正常吸收，说明水稻细胞膜上运输上述离子的载体蛋白功能正常。在添加物质X后，对Ca2＋吸收量明显减少，但对K＋、NH4＋的吸收量没有明显变化，说明细胞能量供应正常，则加入的物质X最可能是抑制了Ca2＋载体蛋白的活性。若将常温条件改为55℃的环境温度，发现水稻幼苗对三种离子的吸收连率均明显降低，则可 能是温度过高影响呼吸酶的活性，呼吸速率下降，从而导致细胞内ATP供应不足，离子运输速率下降。【小问2详解】若要保持两种细胞器正常的结构和功能，防止细胞器吸水或失水，需要使甲、乙两试管中溶液的渗透压与相应细胞器内的渗透压相同。线粒体是有氧呼吸的主要场所，可利用丙酮酸分解产生CO2，因此甲试管内加的是丙酮酸。叶绿体是光合作用的场所，在类囊体薄膜上可进行水光解产生氧气，因此如果叶绿体外表的双层膜破裂后再重复上述实验，由于类囊体膜的功能不受影响，因此仍会有氧气释放。【小问3详解】短杆菌肽A能使膜内外部分单价阳离子浓度趋于平衡，使微生物细胞不能维持某些离子正常的浓度梯度，进而无法进行正常代谢而死亡。18.日光温室中黄瓜植株高大，叶片多，叶面积大，研究不同叶位叶片的光合作用对提高黄瓜产量具有重要的意义，下表是某科研小组在日光温室中开展相关研究得到的部分实验数据。回答下列问题：叶位光合速率（CO2μmol·m﹣2·s﹣1）基粒厚度（μm）片层数上位叶14.791.7910.90中上位叶17.452.4617.77基部叶3.723.0617.91（1）叶绿素主要吸收______。光照条件下，黄瓜植株叶肉细胞的叶绿体中NADP＋的移动方向是______。（2）据表分析，黄瓜上位叶的光合速率低于中上位叶，主要原因是______。（3）基部叶的基粒厚度和片层数最大，但基部叶片光合速率最低。研究人员推测，这可能是由于______，导致基部叶片接受的光照相对较弱造成的。（4）为验证（3）中的推测，需要设计实验进一步研究，请简要写出实验设计思路：______。（5）若上述推测成立，请你为提高温室栽培黄瓜的产量提出一条可行的措施：______。【答案】（1）①.红光和蓝紫光②.叶绿体基质→类囊体薄膜（2）上位叶比中上位叶的基粒厚度小、片层数少 （3）叶片的相互遮挡（或上位叶和中上位叶的遮挡）（4）在其他条件与上述实验条件一致的情况下，增强处理基部叶的光照强度，培养一段时间，测定基部叶的光合速率（5）适当补光、合理密植、尽量增加温室光照（如清洗温室外覆盖材料增加透光率、减少遮阳网等材料的遮荫面积等）【解析】【分析】光合作用的过程：①光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；②暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：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C5和糖类等有机物。【小问1详解】叶绿素主要吸收红光和蓝紫光；光反应（类囊体薄膜）产生的NADPH和ATP用于暗反应（叶绿体基质）C3的还原，暗反应产生的NADP＋转移至光反应，故叶绿体中NADP＋的移动方向是叶绿体基质→类囊体薄膜。【小问2详解】据表中研究结果可知，上位叶、中上位叶和基部叶的基粒厚度依次增大，片层数依次增多，因而黄瓜上位叶的光合速率低于中上位叶，与基粒厚度和片层数有关。【小问3详解】由于黄瓜植株高大，叶片多，叶面积大，叶片互相遮挡较严重，因而基部叶片光合速率最低，可能与叶片的相互遮挡（或上位叶和中上位叶的遮挡）导致基部叶片接受的光照较弱有关。小问4详解】为了证实基部叶的光合速率低与叶片接受的光照强弱有关，则实验自变量为光照强度，因变量为光合速率，可增大光照强度处理基部叶，其他条件与上述实验条件一致，培养一段时间，测定基部叶的光合速率。与表中数据比较，若基部叶的光合速率增大，表明推测成立。【小问5详解】根据题中研究结果可知，日光温室内的弱光环境以及叶片的相互遮挡是影响黄瓜产量的因素，因而采取适当补光、尽量减少叶片相互遮挡、增大受光面积等措施有助于提高黄瓜的产量。19.果蝇的性别决定方式为XY型，其部分相对性状如下表所示。果绳的毛型由基因D、d控制；翅型由两对基因控制，基因型为A_bb表现为完整翅，其余基因型均为残翅；眼色的棕色和朱红色分别受基因M/m、N/n控制，暗红色是棕色与朱红色叠加的结果。品系甲为白眼隐性纯合突变体。回答下列问题： 翅型眼色毛型翅长野生型完整翅暗红色直毛长翅突变型残翅棕色、朱红色、白色分叉毛短翅（1）相对性状是指______。残翅由完整翅突变而来，完整翅不能突变为长翅或短翅，这是因为完整翅和长翅或短翅______（填“属于”或“不属于”）相对性状。（2）研究人员用品系甲与野生型果蝇乙进行正反交实验，所得F1均为暗红眼。将F1中雄绳与品系甲进行杂交，所得F2为暗红眼∶白眼＝1∶1；将F1中雌蝇与品系甲进行杂交，所得F2为暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼＝42∶8∶8∶42。根据杂交结果，推测M/m、N/n这两对基因的位置关系为______；出现暗红眼∶棕色眼∶朱红眼∶白眼＝42∶8∶8∶42的原因可能是______。（3）在饲养果蝇过程中，偶尔出现一只分叉毛残翅雄果蝇，让其与某只直毛完整翅雌果蝇杂交，F1中雌雄果蝇均为直毛残翅∶直毛完整翅＝1∶1，选取F1中直毛完整翅雌雄果蝇交配，得到F2为直毛完整翅♀∶直毛残翅♀∶直毛完整翅♂∶分叉毛完整翅♂∶直毛残翅♂∶分叉毛残翅♂＝4∶2∶2∶1∶1，则亲本果蝇的基因型是______，后代翅型出现该比例的原因最可能是______。【答案】（1）①.一种生物的同一性状的不同表现类型②.不属于（2）①.M/m、N/n两对基因位于一对同源染色体上，且M、N位于同一条染色体上②.F1雌蝇通过减数分裂产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间眼色基因片段发生交换（3）①.AabbXDXD和aabbXdY②.完整翅个体纯合致死（基因型为AAbb的个体致死）【解析】【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】 据表分析，果蝇适合做遗传学研究材料的原因是具有多对易于区分的相对性状。基因突变只能突变为等位基因，残翅由完整翅突变而来，但完整翅却不能突变成长翅或短翅，这是因为基因突变只能产生相对性状，而完整翅与长翅(或短翅)不属于相对性状。【小问2详解】品系甲与野生型果蝇乙进行正反交实验，所得F1均为暗红眼，说明控制眼色色素合成的两对基因均位于常染色体上。品系甲为白眼隐性纯合突变体，由棕色素与朱红色素的合成分别受M/m、N/n基因的控制可知：其基因型应为mmnn。F1个体基因型为MmNn，品系甲基因型为mmnn，F1中雄蝇与品系甲进行杂交，所得F2为暗红眼:白眼=1∶1；F2表现型及比例暗红眼:白眼=1:1可知：这两对基因位于一对同源染色体上。将F1中雌蝇与品系甲进行杂交，所得F2为暗红眼:棕色眼:朱红眼:白眼=42：8：8：42，说明F1雌果蝇MmNn可以发生同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换。故根据杂交结果，推测这两对基因的位置关系为两对基因位于一对同源染色体上，且M、N位于同一条染色体上；出现暗红眼:棕色眼:朱红眼:白眼=42：8：8：42的原因可能是F1中雌蝇在产生配子时，同源染色体的非姐妹染色单体间眼色基因片段发生交叉互换。【小问3详解】由题可知，F2代中雌蝇全为直毛，雄蝇直毛：分叉毛=1：1，说明D/d位于X染色体上；完整翅A_bb、残翅有A_B_、aaB_、aabb，如果要残翅和完整翅杂交出现F1残翅:完整翅=1:1，则亲本基因型为aabb、Aabb，再根据代F1和F2的表现型和比例，可推出亲代基因型为AabbXDXD、aabbXdY。选取F1中直毛完整翅雌雄果蝇交配，F2中会有直毛完整翅(1AAbbXDXD、1AAbbXDXd、2AabbXDXD、2AabbXDXd)、直毛残翅(1aabbXDXD、1aabbXDXd)、直毛完整翅(1AAbbXDY、2AabbXDY)、分叉毛完整翅(1AAbbXdY、2AabbXdY)、直毛残翅(1aabbXDY)、分叉毛残翅(1aabbXdY)，F2中出现4∶2∶2∶2：1∶1的原因最可能是完整翅(AAbb)个体纯合致死。【点睛】本题考查基因自由组合定律应用的相关知识，意在考查学生能从题意中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。20.神经—体液—免疫调节网络是人体维持稳态的主要调节机制，机体内各个器官、系统在该调节机制下保持协调一致。回答下列问题：（1）垂体分泌的TSH能调控甲状腺的分泌活动，而对其他腺体没有调控作用，原因是______。（2） 研究发现，若人体血液中钠含量长时间低于正常值，会引起脑细胞水肿，产生恶心、呕吐、乏力、头痛、嗜睡、反应迟钝等神经系统抑制性症状。血钠过低引起脑细胞水肿的原因是__________________。（3）饥饿状态下，流出肝脏的血液中胰高血糖素的含量比流入肝脏的血液中胰高血糖素的含量______（填“高”或“低”），原因是______。（4）研究发现，精神紧张、过度悲伤等条件下机体的抵抗力降低，容易诱发很多疾病，愉快的情绪能使免疫功能增强。结合所学知识可以推测：免疫细胞发挥作用一方面需受到抗原的刺激；另一方面还受______三种信号分子的调节。【答案】（1）只有甲状腺细胞上有识别TSH的特异性受体（2）血钠不足，细胞外液渗透压降低，水分扩散进入脑细胞内（3）①.低②.胰高血糖素与肝细胞膜上受体结合并发挥作用后会被灭活（4）神经递质、激素和细胞因子【解析】【分析】1、激素随体液运到全身，只作用于特定的靶细胞、靶器官，是因为靶细胞、靶器官细胞的表面有激素作用的特异性受体。2、下丘脑是内分泌调节的枢纽，也是血糖调节中枢、体温调节中枢、水盐平衡调节中枢，还与生物节律有关。3、激素与其受体结合并发挥作用后即被灭活【小问1详解】垂体分泌的TSH能调控甲状腺的分泌活动，而对其他腺体没有调控作用，是因为只有甲状腺细胞上有识别TSH的特异性受体，激素必须与相应受体结合后才能发挥作用。【小问2详解】血钠过低导致血浆渗透压降低，血浆中水分向脑细胞内扩散，从而引起脑细胞水肿。【小问3详解】胰高血糖素能够作用于肝脏细胞，促进肝脏中肝糖原分解，该激素与肝细胞膜上受体结合并发挥作用后即被灭活，因此饥饿状态下，流出肝脏的血液中胰高血糖素的含量比流入肝脏的含量低。【小问4详解】依题所述，精神状态能够影响机体的免疫能力，且神经－体液－免疫调节网络是人体维持稳态的主要调节机制，因此免疫细胞发挥作用除受到抗原刺激外，还受到神经递质、激素和淋巴因子的调节。 21.艾塞那肽是从蜥蜴唾液中分离出来的一种多肽激素，能够刺激机体产生胰岛素。研究人员将艾塞那肽基因的表达载体转入烟草叶绿体后，转基因植株叶片中艾塞那肽蛋白的表达量占总可溶性蛋白的14.3%。回答下列问题：（1）限制酶破坏的化学键是______。将目的基因导入叶绿体时，不宜使用农杆菌转化法的原因是______。（2）叶绿体基因组分为基因区和基因间隔区，将艾塞那肽基因导入叶绿体时，应将目的基因导入叶绿体基因组的______，理由是______。（3）基因表达载体中应含有启动子，启动子是指______。科研小组为了使导入叶绿体的艾塞那肽基因只有在光照下才能表达，将该基因首端的启动子替换为受光调控的PSbA启动子，这种替换______（填“会”或“不会”）改变艾塞那肽的氨基酸序列，原因是______。【答案】（1）①.磷酸二酯键②.农杆菌转化法会将目的基因整合到染色体DNA上，而不进入叶绿体基因组中（2）①.基因间隔区②.防止外源基因插入后对叶绿体内源基因（的表达）造成影响（3）①.RNA聚合酶识别、结合并启动转录的DNA片段②.不会③.编码艾塞那肽的碱基序列中不含启动子【解析】【分析】1、基因工程的工具酶（1）限制性内切核酸酶：功能：能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。（2）DNA连接酶—“分子缝合针”：作用：将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。2、基因工程的基本步骤：目的基因的筛选与获取，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。3、农杆菌转化法（1）农杆菌的特点：农杆菌自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物；农杆菌的Ti质粒上的TDNA能够整合到所侵染细胞的染色体DNA上。（2）转化方法：将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA中，让农杆菌侵染植物细胞。【小问1详解】限制酶破坏的化学键是磷酸二酯键，农杆菌转化法会将目的基因插入T-DNA 中，导致目的基因整合到宿主细胞的染色体DNA上，而无法进入叶绿体基因组中。【小问2详解】叶绿体基因组分为基因区和基因间隔区，基因间隔区不编码蛋白质，可用于研究植物系统发育、分子进化和种群遗传学。将艾塞那肽基因导入叶绿体时，外源基因应导入到叶绿体基因组的基因间隔区，其目的是防止外源基因插入后对叶绿体内源基因造成影响。【小问3详解】启动子的作用是启动子是提供RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因转录出mRNA，最终表达出所需要的蛋白质。科研小组为了使导入叶绿体的艾塞那肽基因只有在光照下才能表达，将该基因首端的启动子替换为受光调控的PSbA启动子，这种替换不会改变艾塞那肽的氨基酸序列。因为编码艾塞那肽的碱基序列中不含启动子。