湖南省湘东九校2023-2024学年高三上学期第一次联考生物试题（Word版附解析）

绝密★启用前湖南省2024届高三九校联盟第一次联考生物学注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试题卷上无效。3．考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。一、选择题：本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.细胞是生物体结构和功能的基本单位，是最基本的生命系统，由多种元素和化合物构成。下列相关叙述错误的是（　　）A.地球上任何生物的生命活动都离不开细胞B.细胞中含量最多的化合物是蛋白质C.碳是最基本的元素，也是生命核心元素，没有碳就没有生命D.脂质存在于所有细胞中，其化学元素主要是C、H、O，有些含有N、P，常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等【答案】B【解析】【分析】1、细胞生物（包括原核生物和真核生物）的细胞中含有DNA和RNA两种核酸、其中DNA是遗传物质，非细胞生物（病毒）中含有DNA或RNA一种核酸、其遗传物质是DNA或RNA。2、脂质包括脂肪、磷脂和固醇等，固醇又包括胆固醇、性激素、维生素D，不同类的脂质功能不同。【详解】A、生命活动离不开细胞，细胞是生物体结构和功能的基本单位，单细胞生物单个细胞就能完成各种生命活动，多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动，病毒虽然没有细胞结构，但它不能独立生活，只有寄生在活细胞中才能表现出生命活性，A正确；B、细胞中含量最多的化合物是水，B错误；C、由于组成生物体的生物大分子均以碳链为骨架，因此碳元素是最基本元素，被科学家称为“生命的核心元素”，C正确；D、脂质存在于所有细胞中，其化学元素主要是C、H、O，有些含有N、P，常见的脂质有脂肪、磷脂和 固醇等，D正确。故选B。2.加州大学生物科学探究所研究发现了一种被称为分子开关的蛋白质，这种蛋白质确保了细胞生命活动的正常进行。分子开关通过蛋白质磷酸化和去磷酸化调控蛋白质的活性，其作用机理如图所示，下列相关叙述正确的是（　　）A.蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程是一个可逆反应B.图中ATP初步水解产物可作为烟草花叶病毒的基本组成单位之一C.蛋白质磷酸化属于放能反应，与ATP的水解相联系，ATP水解产生的磷酸基团使蛋白质磷酸化D.蛋白质磷酸化和去磷酸化的过程中，空间结构都会改变【答案】D【解析】【分析】由图示可知：无活性蛋白质形成为有活性蛋白质的过程中，需要ATP在蛋白激酶的催化形成ADP，即此过程需要ATP水解供能；有活性蛋白质形成为无活性蛋白质的过程中，需要水在蛋白磷酸酶的催化下进行。【详解】A、蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程所需要的条件和酶都不同，故属于不可逆反应，A错误；B、ATP初步水解产物为ADP和Pi，ADP是由AMP（腺嘌呤核糖核苷酸）和Pi组成，不能作为烟草花叶病毒的基本组成单位之一，B错误；C、通过图示可知，蛋白质磷酸化过程需要消耗ATP，与ATP的水解相联系，属于吸能反应，C错误；D、蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复，因此蛋白质磷酸化、蛋白质去磷酸化，蛋白质的空间结构都发生了改变，D正确。故选D。3.2023年10月2日，瑞典皇家科学院宣布，将2023年诺贝尔生理学奖授予卡塔林·考里科和德鲁·维斯曼，以表彰他们在mRNA碱基修饰方面的突破性发现。这些发现使得针对COVID-19的有效mRNA疫苗得以开发。研究发现，与未修饰的mRNA相比，碱基修饰生成的mRNA既能减少炎症反应，又能显著增加相关蛋白质的产量。下列有关叙述正确的是（　　）A.mRNA碱基被修饰后碱基序列发生改变B.mRNA疫苗的基本原理是将抗原的mRNA导入人体内，在人体内环境合成抗原蛋白并刺激机体产生特 异性免疫反应C.碱基修饰的mRNA能显著增加相关蛋白质的产量，则细胞中内质网和高尔基体更发达D.mRNA疫苗通过胞吞进入人体细胞，体现了细胞膜流动性的功能特点【答案】C【解析】【分析】1、疫苗属于抗原，常见的疫苗有灭活病毒疫苗、减毒活疫苗、重组病毒载体疫苗、核酸疫苗等。2、分泌蛋白的合成与加工过程：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。【详解】A、mRNA碱基被修饰，不会改变碱基序列，其碱基序列保持不变，A错误；B、mRNA疫苗需要在人体细胞中合成抗原蛋白，内环境中不能合成抗原蛋白，B错误；C、碱基修饰的mRNA能够显著增加相关蛋白质的产量，细胞中蛋白质合成与加工增加，需要更多核糖体、内质网和高尔基体，故核糖体数量增加，内质网、高尔基体更发达，C正确；D、mRNA疫苗通过胞吞进入人体细胞，体现细胞膜具有一定的流动性这一结构特点，D错误。故选C。4.酶在我们日常生活中的应用越来越广泛。小酥肉外焦里嫩，其制作最关键是用嫩肉粉（含有相关酶）处理猪瘦肉，使小酥肉口感鲜嫩。下列有关酶的说法错误的是（　　）A.嫩肉粉中起分解作用的酶主要是脂肪酶B.溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用C.加酶洗衣粉比普通洗衣粉能更有效地去除奶渍、油渍D.胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可用于去除坏死组织【答案】A【解析】【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。 【详解】A、猪瘦肉的主要成分是蛋白质，嫩肉粉中起分解作用的酶主要是蛋白酶，A错误；B、溶菌酶是免疫细胞或其他细胞产生的免疫活性物质，能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用，B正确；C、加酶洗衣粉中含有蛋白酶、脂肪酶等，在处理奶渍、油渍时，比普通洗衣粉有更强的去污能力，C正确；D、胰蛋白酶可用于促进伤口愈合和溶解血凝块，还可去除坏死组织，抑制污染微生物的繁殖，D正确。故选A。5.细胞色素C氧化酶（COX）是细胞中普遍含有的一种蛋白质，位于线粒体内膜上参与细胞呼吸。正常情况下，外源性COX不能通过细胞膜进入细胞，但在缺氧时，细胞膜的通透性增加，外源性COX便能进入细胞及线粒体内，参与[H]和氧气的结合，增加ATP的合成，提高氧气的利用率。氰化物能够抑制植物细胞色素C氧化酶（COX）的活性，而对同在内膜上的交替氧化酶（AOX）活性无影响。消耗等量呼吸底物的情况下，有氰化物时会比无氰化物时产生的热量更多，这种呼吸方式称为抗氰呼吸。下列说法错误的是（　　）A.消耗等量底物的情况下，氰化物使细胞呼吸产生的ATP减少B.细胞内合成ATP的过程都需要细胞色素C氧化酶（COX）C.进入线粒体的外源性COX可以促进丙酮酸的利用从而抑制乳酸的产生D.氰化物对COX与AOX的活性影响不同，直接原因是两者结构不同，根本原因是控制两者合成的基因不同【答案】B【解析】【分析】1、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]与氧气结合生成水。2、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同；无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质，丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。【详解】A、氰化物能够抑制植物细胞线粒体内膜上M蛋白的活性，有氰化物时会比无氰化物时产生的热量更多，因此，消耗等量底物的情况下，氰化物使细胞呼吸产生的ATP减少，A正确；B、细胞色素C氧化酶（COX）位于线粒体内膜上，参与有氧呼吸的第三阶段，而无氧呼吸、有氧呼吸第一阶段都在细胞质中进行，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，不需要细胞色素C氧化酶（COX）参与，B错误；C、进入线粒体的外源性COX可以促进丙酮酸在有氧呼吸中的利用，从而抑制无氧呼吸，抑制乳酸的产生，C正确； D、COX与AOX的本质都是蛋白质，氰化物对COX与AOX的活性影响不同，直接原因是两者蛋白质的结构不同，蛋白质是基因的表达产物，所以氰化物对COX与AOX的活性影响不同，根本原因是控制两者合成的基因不同，D正确。故选B。6.内质网的生命活动异常会引发自身的保护机制——内质网应激。最典型的就是未折叠蛋白反应：未折叠蛋白聚集在内质网中，诱导细胞减少蛋白质的合成，同时激活自噬信号通路形成自噬体包裹受损内质网，运送至溶酶体并与溶酶体融合进行降解。下列说法正确的是（　　）A.内质网进入自噬体、自噬体与溶酶体融合都体现了细胞间的信息传递B.自噬体也可包裹线粒体等其他受损细胞器，最后由溶酶体降解C.未折叠蛋白反应使核糖体功能加强，从而导致内质网功能紊乱D.内质网应激反应过强可能引起细胞自噬过强进而导致细胞坏死【答案】B【解析】【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积，其外连细胞膜，内连核膜，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。【详解】A、内质网进入自噬体、自噬体与溶酶体融合都是细胞内的活动，不能体现细胞间的信息传递，A错误；B、自噬体可包裹细胞中受损的细胞器，送至溶酶体并与溶酶体融合进行降解，B正确；C、根据题中“未折叠蛋白聚集在内质网诱导细胞减少蛋白质的合成”可知，未折叠蛋白反应能抑制核糖体的功能，减少蛋白质的合成，C错误；D、内质网应激反应过强可能引起细胞自噬过强，细胞自噬受相关基因的调控，与细胞编程性死亡有关系，自噬过强时会引起细胞凋亡，D错误。故选B。7.下列关于孟德尔的一对相对性状的豌豆杂交实验的叙述，正确的是（　　）A.F1高茎自交出现了性状分离是基因重组的结果B.等位基因随同源染色体的分离而分开属于假说内容C.测交实验结果出现两种表型比例为1∶1，属于实验验证D.F2出现3∶1的性状分离比的结果能直接体现孟德尔分离定律的实质【答案】C【解析】【分析】“假说一演绎法”五个步骤：发现现象→提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证。孟德尔探 索遗传规律及摩尔根探索基因位置的科学方法都是“假说一演绎法”。【详解】A、F1高茎自交出现了性状分离只涉及一对等位基因，不是基因重组的结果，A错误；B、孟德尔所在的年代还没有“基因”一词，也不知道等位基因位于同源染色体上，B错误；C、测交实验结果出现两种表型比例为1∶1，属于实验验证，C正确；D、F2出现3∶1的性状分离比的结果间接体现孟德尔分离定律的实质，D错误。故选C。8.图1为某单基因遗传病的系谱图。科研人员对系谱图中某些个体的该病相关基因用某种限制酶处理，并进行电泳分析，得到如图2结果。不考虑致病基因位于X、Y染色体同源区段的情况，下列有关推断正确的是（　　）A.致病基因位于X染色体上B.正常基因内部存在一个该种限制酶的酶切位点C.图2中表示该致病基因的是条带②D.Ⅲ2和Ⅲ4所生正常女儿携带致病基因的概率是3/5【答案】D【解析】【分析】Ⅱ-1和Ⅱ-2表型正常，生出一个Ⅲ-3患病的孩子，符合“无中生有”为隐性；由Ⅱ-1和Ⅱ-2电泳图，可知条带②③为致病基因的电泳条带，条带①为正常基因的电泳条带；所以由Ⅲ-1和Ⅲ-2的电泳结果，可知Ⅱ-1和Ⅱ-2含有正常基因条带和致病基因条带，即Ⅱ-1和Ⅱ-2为杂合子，所以该病为常染色 体隐性遗传病。【详解】A、Ⅱ-1和Ⅱ-2表型正常，生出一个Ⅲ-3患病的孩子，符合“无中生有”为隐性；由Ⅲ-1和Ⅲ-2的电泳结果，可知Ⅱ-1和Ⅱ-2含有正常基因条带和致病基因条带，即Ⅱ-1和Ⅱ-2为杂合子，所以该病为常染色体隐性遗传病，A错误；B、Ⅱ-1和Ⅱ-2表型正常，由Ⅱ-1和Ⅱ-2电泳图，可知条带②③为致病基因的电泳条带，条带①为正常基因的电泳条带，所以正常基因内部不存在该种限制酶的酶切位点，B错误；C、Ⅱ-1和Ⅱ-2表型正常，由Ⅱ-1和Ⅱ-2电泳图，可知条带②③为致病基因的电泳条带，C错误；D、假设该常染色体隐性遗传病用（A/a）表示，则Ⅲ-1和Ⅲ-2基因型为Aa，所以Ⅲ-2基因型为（1/3AA、2/3Aa）和Ⅲ-4基因型为Aa，所生孩子患病的概率为2/3×1/2×1/2=1/6，所以正常孩子概率为1-1/6=5/6；所生孩子孩子中AA基因型频率为2/3A×1/2A=2/6；所以Aa=1-1/6-2/6=3/6；所以正常女孩中携带致病基因的概率为3/6÷5/6=3/5，D正确。故选D。9.正常条件下，血液中出现缺氧、CO2浓度升高和H+浓度增加等变化时，会刺激颈动脉体产生神经冲动传入脑干，引起呼吸、心跳加快等反应。下列相关叙述错误的是（　　）A.缺氧、CO2浓度升高等变化不属于内环境稳态失调B.H+刺激颈动脉体的过程属于激素调节C.CO2既是代谢废物也可作为信号分子D.脑干通过内脏运动神经支配呼吸、心跳等生命活动【答案】B【解析】【分析】内环境稳定是指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态，其调节网络是神经—体液—免疫调节网络。【详解】A、内环境稳态失调是指当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏的现象，而血液中出现缺氧、CO2升高等变化可通过机体进行自我调节，使内环境仍然能处于相对稳定的状态，因此并不能说明内环境稳态失调，A正确；B、H+不是激素，其刺激颈动脉体的过程不属于激素调节，B错误；C、CO2是细胞呼吸产生的代谢废物，CO2浓度升高时CO2也能作为一种信号刺激颈动脉体产生神经冲动，C正确；D、内脏运动神经是自主神经，脑干通过内脏运动神经支配呼吸、心跳等生命活动，D正确。故选B。10.CAR—T疗法（嵌合抗原受体T细胞免疫疗法）是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法，是指在体外将 一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体（CAR）的病毒载体转入T细胞。该嵌合细胞利用定位导航装置CAR，专门识别体内肿瘤细胞，从而实现精准杀伤恶性肿瘤。下列说法错误的是（　　）A.在构建嵌合体时，选取的T细胞主要是细胞毒性T细胞B.CAR—T嵌合细胞在人体内主要发挥免疫自稳功能C.CAR—T嵌合细胞的构建原理之一是基因重组D.CAR—T疗法比化疗和放疗的副作用要小【答案】B【解析】【分析】CAR-T疗法就是嵌合抗原受体T细胞免疫疗法，是把一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞，即把T细胞改造成CAR-T细胞这是一种治疗肿瘤的新型精准靶向疗法。近几年通过优化改良在临床肿瘤治疗上取得很好的效果，是一种非常有前景的，能够精准、快速、高效，且有可能治愈癌症的新型肿瘤免疫治疗方法。【详解】A、细胞免疫的中心细胞是细胞毒性T细胞，据此可推测，在构建嵌合体时，选取的T细胞主要是细胞毒性T细胞，A正确；B、CAR-T嵌合细胞进入人体后攻击的是体内的肿瘤细胞，可见，在人体内主要发挥免疫监视功能，B错误；C、CAR—T疗法是在体外将一个含有能识别肿瘤细胞且激活T细胞的嵌合抗原受体的病毒载体转入T细胞，把T细胞改造成CAR-T细胞，这属于基因工程技术，原理是基因重组，C正确；D、嵌合细胞利用定位导航装置CAR，专门识别体内肿瘤细胞，从而实现精准杀伤恶性肿瘤，比化疗和放疗的副作用要小，D正确。故选B。11.鸡的祖先是一种野生的原鸡，它们是经过长期的驯化和改良，才形成了今天我们看到的具有肉质鲜嫩、产蛋率高、生长速度快等优良性状的各品种的家鸡。下列叙述正确的是（　　）A.自然选择在家鸡驯化过程中起主导作用B.家鸡的基因库与原鸡的基因库完全相同C.家鸡在驯化和改良的过程中发生了基因重组D.驯化形成的家鸡保留了原鸡的各种性状【答案】C【解析】【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 【详解】A、自然选择通常选择出的是适应环境条件的类型，而人工选择选择的通常是对人类有利的类型，故人工选择在家鸡驯化过程中起主导作用，A错误；B、基因库是指一个种群所有基因的总和，经过长期驯化和改良，家鸡具有多种优良性状，则可推测原鸡与家鸡的基因库不完全相同，B错误；C、家鸡品种的培育借助于杂交育种，该过程的原理主要是基因重组，C正确；D、驯化形成的家鸡保留了原鸡的优良性状，而一些不利性状在选择中被淘汰，D错误。故选C。12.抗利尿激素是一种九肽激素，可引起血管平滑肌收缩和促进集合管重吸收水。下图是抗利尿激素促进集合管主细胞重吸收水的作用机制示意图，图中AQP2、AQP3、AQP4均为水通道蛋白。下列叙述正确的是（　　）A.图示各部分结构的渗透压大小排序为：小管液＞集合管主细胞＞组织液＞血浆B.抗利尿激素对血管平滑肌和集合管细胞的作用不同是两种细胞的遗传物质不同导致受体不同引起的C.抗利尿激素可通过调节集合管主细胞细胞膜上水通道蛋白的数量来调节水的重吸收D.当人饮水不足时，机体内由垂体合成且释放的抗利尿激素增加【答案】C【解析】 【分析】水盐平衡的调节中枢在下丘脑，但产生渴觉的部位在大脑皮层，水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素。当机体缺水或摄食食物过咸时，细胞外液渗透压升高，会刺激下丘脑渗透压感受器，一方面引起下丘脑分泌抗利尿激素并运输至垂体后叶储存，需要时由垂体释放，另一方面将兴奋传至大脑皮层产生渴觉，引起主动饮水。【详解】A、图示为抗利尿激素促进肾集合管主细胞重吸收水的作用机制示意图，水分子是通过被动运输的途径被重吸收的，其方向是从渗透压小的向渗透压大的一方移动，据此推测图示各部分结构的渗透压大小排序为：小管液＜集合管主细胞＜组织液＜血浆，A错误；B、血管平滑肌和集合管细胞的遗传物质相同，B错误；C、分析题意可知，图中AQP2、AQP3、APQ4均为水通道蛋白，图示抗利尿激素与V2受体结合，通过GS蛋白激活腺苷酸环化酶，促使细胞内含有AQP2的囊泡转移到细胞的顶端膜，从而使顶端膜对水的通透性增加，据此可知，抗利尿激素可通过调节集合管主细胞细胞膜上水通道蛋白的数量来调节水的重吸收，C正确；D、当人饮水不足时，机体内由下丘脑合成、神经垂体释放的抗利尿激素增加，该激素作用于肾小管和集合管，促进其对水的重吸收，从而使尿量减少，D错误。故选C。二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。13.内共生学说认为线粒体、叶绿体极有可能是由真核生物吞噬蓝细菌形成的，内质网和高尔基体是真核细胞适应环境逐渐进化出来的，而溶酶体测是由高尔基体演化而来的，下图是细胞中溶酶体的形成过程，分析下列有关说法错误的是（　　） A.溶酶体酶的糖链在内质网中形成，M6P标志的形成在高尔基体中B.溶酶体酶的合成过程与分泌蛋白合成过程经历的细胞器种类一致C.错误运往细胞外的溶酶体酶能通过M6P受体众导的胞吞作用回收到前溶酶体中D.M6P受体与溶酶体分离后，其去向由囊泡包裹着运往细胞膜，成为细胞膜蛋白【答案】D【解析】【分析】分泌蛋白是指在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质，分泌蛋白的合成依次经过的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体，该过程中主要由线粒体提供能量。【详解】A、根据图分析，溶酶体中的酶是在核糖体上合成的，经过内质网加工形成糖链，在高尔基体中形成M6P标志，A正确；B、分泌蛋白合成过程经历的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体，由图：溶酶体酶的合成也是经过了核糖体、内质网、高尔基体这些细胞器，所以溶酶体酶的合成过程与分泌蛋白合成过程经历的细胞器种类一致，B正确；C、由图可知，错误运往细胞外的溶酶体酶，通过与细胞膜上的M6P受体结合，通过胞吞作用回收到细胞内，与前溶酶体融合进入前溶酶体中，C正确；D、M6P受体与溶酶体分离后，一部分由囊泡包裹着运往细胞膜，成为细胞膜蛋白；一部分由囊泡包裹着运往高尔基体重新被利用，D错误。故选D。14.根据科学家对光合作用探索历程部分实验的分析，下列有关叙述错误的是（　　）A.希尔反应模拟了叶绿体光合作用中的光反应阶段，说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水B.鲁宾和卡门通过两组对比实验证明了光合作用释放的氧气来自H2O而不来源于CO2，并检测到了具有放射性的18O2C.阿尔农的实验说明ATP的合成总是与水的光解相伴随D.希尔反应中氧化态电子受体变为还原态电子受体，其实质是NADP+与H+结合形成NADH【答案】ABD【解析】【分析】光合作用发现历程：（1）普利斯特利通过实验证明植物能净化空气；（2）梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能；（3）萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉； （4）恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体；（5）鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水；（6）卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。【详解】A、由于缺少加入CO2的另一组对照实验，故不清楚植物光合作用产生的氧气中的氧元素是否能来自于CO2，A错误；B、18O是一种稳定同位素，不属于放射性同位素，B错误；C、阿尔农发现光合作用中叶绿体合成ATP总是与水的光解相伴随，C正确；D、希尔反应中氧化态电子受体变为还原态电子受体，其实质是NADP+与H+结合形成NADPH，D错误。故选ABD。15.若某二倍体高等动物（2n=4），一个基因型为AaBbCc的精原细胞（DNA被32P全部标记）放在不含32P的培养液中培养，形成如图所示的1个细胞（甲），图中仅标明部分基因。不考虑图示以外的其他变异，下列叙述错误的是（　　）A.图示细胞形成的精子类型有4种B.若此精原细胞先经历过一次有丝分裂，再进行减数分裂形成甲细胞，则甲细胞中含32P的核DNA有4个C.图示细胞中含有2个染色体组，2对同源染色体，6个核DNA分子D.形成图示细胞的过程中一定发生了染色体变异【答案】BC【解析】【分析】结合题干可知，精原细胞的基因型为AaBbCc，图示细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，结合图中染色体上基因分布的情况可知，a所在的姐妹染色体与b所在的妹染色体发生了交换，二者为非同源染色体，发生在非同源染色体之间的染色体片段的交换属于染色体的结构变异中的易位。【详解】A、图中细胞处于减数第一次分裂后期，A与c在同一条染色体上，A与C在另一条同源染色体上，其基因型为AAaaBBbbCCcc，由题干可知，基因a所在的染色单体与b所在的染色单体发生了交换，则产生的2个次级精母细胞的基因型分别为AAabcc（A与c在同一条染色体上，ab在姐妹染色单体上） 和abBBCC（a与C在同一条染色体上、b与C在另一条同源染色体上），故图示细胞形成的精子类型有4种，分别为Abc、Aac、aBC、BbC，A正确；B、该图是减I后期，因此形成该细胞的过程中复制了2次，正常情况应该是有4个核DNA含32P，但因为发生了易位，因此可能有4或5个核DNA含32P，B错误；C、图示细胞中的染色体已经发生复制，1条染色体上2个DNA分子，处于减数第一次分裂后期，该细胞中含有2个染色体组，2对同源染色体，8条染色单体，8个核DNA分子，C错误；D、结合题干可知，精原细胞的基因型为AaBbCc，图示细胞中同源染色体分离，非同源染色体自由组合，结合图中染色体上基因分布的情况可知，a所在的染色体与a所在的染色体发生了交换，二者为非同源染色体，发生在非同源染色体之间的染色体片段的交换属于染色体的结构变异中的易位，D正确。故选BC。16.无义突变是指基因中单个碱基替换导致出现终止密码子，肽链合成提前终止。科研人员成功合成了一种tRNA（sup—tRNA），能帮助A基因第401位碱基发生无义突变的成纤维细胞表达出完整的A蛋白。过程如下图。下列叙述正确是（　　）A.sup—tRNA上的反密码子在自然界是不存在的B.该sup—tRNA修复翻译过程来帮助无义突变的A基因表达出完整的A蛋白C.该sup—tRNA也能帮助由其他碱基替换发生的无义突变的基因表达出正常的蛋白质D.若图中正常读取的密码子5′—UGG—3′，为则与其配对的反密码子为5′—ACC—3′【答案】AB【解析】【分析】转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程。翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。【详解】A、反密码子是与密码子碱基互补配对的，分析题意可知，sup—tRNA是科研人员成功合成的，故sup—tRNA上的反密码子在自然界是不存在的，A正确；B、据图分析可知，在sup-tRNA作用下，能在翻译过程中恢复读取A基因，进而抵消因无义突变造成的影响，B正确；C、由于mRNA和tRNA之间严格遵循A-U、U-A、G-C、C-G的碱基互补配对原则，故该sup—tRNA不 能帮助由其他碱基替换发生的无义突变的基因表达出正常的蛋白质，C错误；D、若图中正常读取的密码子5′—UGG—3′，为则与其配对的反密码子为5′—CCA—3′，D错误。故选AB。三、非选择题：本题共5小题，共60分。17.自然界中的绿色植物根据光合作用暗反应过程中CO2的固定途径不同可以分C3、C4、和CAM三种类型。玉米、甘蔗等属于C4植物，其PEP羧化酶与CO2有强亲和力，可以将环境中低浓度的CO2固定下来，集中到维管束鞘细胞，其过程如图1所示。而景天科等CAM植物（芦荟、仙人掌）固定CO2的方式比较特殊，其过程如图2所示；图3表示不同地区A、B、C三类植物在晴朗夏季的光合作用日变化曲线。请据图分析回答下列问题：（1）在显微镜下观察玉米叶片结构时发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少____（填“基粒”或“基质”）结构。CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要____（填“高”或“低”）。由图1可知，C4植物与CAM植物固定CO2不同之 处主要体现在：____。（2）C4植物和CAM植物分别对应图3中的____类植物（用字母A、B、C表示），判断依据是____。（3）在上午10点时，突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，图3中植物A、B细胞中C3含量的变化分别是____，分析其变化原因是____。【答案】（1）①.基粒②.低③.C4植物固定CO2在空间上分离（或在不同的细胞内固定CO2），CAM植物固定CO2在时间上分离（或在夜晚捕获CO2，白天固定CO2）（2）①.C、A（顺序不能颠倒）②.C4植物PEP羧化酶与CO2有强亲和力，可以将环境中低浓度的CO2固定下来，集中到维管束鞘细胞，当外界干旱或蒸腾作用较强导致气孔部分关闭时，C4植物就能利用细胞间隙里的含量低的CO2，无光合午休。而CAM植物夜间吸收的CO2生成苹果酸储存在液泡中，白天苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用，白天不吸收CO2（3）①.A基本不变，B下降②.A植物10点时气孔关闭，CO2吸收速率为0，苹果酸脱羧释放的CO2可供给卡尔文循环正常进行，使C3含量基本不变。B植物为C3植物，10点时突然降低环境中的CO2浓度，C3的固定减慢，同时C3的还原不变，所以C3含量降低【解析】【分析】光合作用过程：光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能，将水分解为氧和H+，另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生在叶绿体基质，先进行二氧化碳的固定，即在特定酶的作用下，CO2和C5结合形成两分子的C3，在有关酶的作用下，C3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C3，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C3，经过一系列变化，又形成C5，这些C5又可以参与CO2的固定。【小问1详解】由图1可知，维管束鞘细胞中能进行卡尔文循环，由于该过程发生在叶绿体基质中，因此推测其可能缺少基粒。结合图2可知，CAM植物在晚上气孔张开，吸收二氧化碳变成苹果酸，苹果酸进入液泡储存起来，白天苹果酸分解释放出二氧化碳用于卡尔文循环，因此CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要低。由图1可知，C4植物与CAM植物在捕获和固定大气中的CO2的方式上最明显的区别表现在：C4植物捕获和固定CO2的反应在空间上分离（或在不同的细胞内捕获和固定CO2），CAM植物捕获和固定CO2的反应在时间上分离（或在夜晚捕获CO2，白天固定CO2），这些特性都是长期适应环境的结果。【小问2详解】C4植物的特点是可以利用低浓度CO2，即在晴朗夏季的中午，由于温度过高气孔关闭CO2吸收量下降，但曲线C在夏季中午仍然能维持较高的光合速率，表明C是C4植物；CAM植物在夜间吸收CO2生成苹果酸储存在液泡中，白天不吸收CO2，白天利用苹果酸经脱羧作用释放CO₂，对应曲线A。 【小问3详解】在上午10点时，突然降低环境中CO2浓度后一小段时间内，由于A植物利用的是夜间吸收CO2生成苹果酸经脱羧作用释放的CO₂，故卡尔文循环正常进行，C3含量基本不变。B植物为C3植物，突然降低环境中CO2浓度后的一小段时间内，C3不能利用低浓度CO2，因此C3的固定减慢，同时C3的还原不变，所以C3含量降低。18.脑缺血发生与高血脂、糖尿病、高血压、血管的老化、吸烟等密切相关，脑缺血会引起局部脑神经缺氧而轻度受损，甚至造成脑神经细胞死亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞（M）是存在于骨髓中具有多种分化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。（1）干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是____。利用干细胞疗法可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建的原因是____。（2）研究发现，M的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞（N）中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M的线粒体转移对N的影响，进行了如下实验。分组第1组第2组第3组处理方法用含有M线粒体培养基对N进行培养用不含线粒体的培养基对____进行培养用不含线粒体的培养基对正常脑神经细胞进行培养①请将实验补充完整：____。②检测得到各组神经细胞内的ATP水平相对值如图。③根据上述实验结果，推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制：____。（3）如何预防脑缺血，请给出你的建议：____（至少答出两点）。【答案】（1）①.基因的选择性表达②.干细胞具有分裂和分化的能力，可诱导生成神经细胞等 （2）①.N②.M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量（3）养成良好生活习惯；稳定血压；稳定情绪等【解析】【分析】1、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。细胞分化可使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程，细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程，细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制，在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。 3、细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常的生命现象【小问1详解】干细胞与神经细胞形态、结构和功能不同的根本原因是基因的选择性表达。干细胞是指动物和人体内少数保留分裂和分化能力的细胞。利用干细胞疗法可能实现对缺血坏死神经结构与功能的修复和重建的原因是干细胞具有分裂和分化的能力，可诱导生成神经细胞等。【小问2详解】①该实验中，探究M对缺氧损伤的脑神经细胞N的修复作用，第3组作为正常对照组，则采用正常脑神经细胞作为对照。第2组应为用不含有M线粒体的培养基对N进行培养。根据上述实验可知M的线粒体转移可提高缺氧损伤脑神经细胞（N）的ATP水平，由此可推测M对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为：M的线粒体可转移到脑缺血神经细胞中，增加损伤细胞中线粒体数量，使有氧呼吸加强产生更多ATP，为损伤细胞修复提供充足的能量。【小问3详解】预防脑缺血的建议：养成良好生活习惯；稳定血压；稳定情绪等。19.某多年生雌雄同株异花植物的高秆（A）对矮秆（a）为显性，宽叶（B）对窄叶（b）为显性。现有一双杂合植株，其某基因所在染色体发生片段缺失（缺失片段不含该基因），该植株自交，F1中高秆宽叶∶矮秆宽叶=3∶1。已知含片段缺失染色体的一种性别的配子致死，（不考虑基因突变和染色体片段互换）请回答下列问题：（1）控制茎秆高度和叶形的两对等位基因在遗传中____（填“是”或“否”）遵循基因的自由组合定律。亲本中的____基因所在的染色体发生片段缺失。F1中含有片段缺失染色体的植株所占比例为____。（2）请利用该双杂合植株和各种正常纯合植株设计杂交实验，探究含片段缺失染色体的雄配子致死还是 雌配子致死。实验思路：____。预期结果和结论：____。【答案】19.①.是②.b③.1/220.①.让该双杂合植株与正常（高秆/矮秆）窄叶植株进行正反交实验，观察并统计后代的表型及比例②.若该双杂合植株作为母本时杂交实验的后代表现均为宽叶，作为父本时杂交实验的后代表现为宽叶∶窄叶=1∶1，则含片段缺失染色体的雌配子致死；若该双杂合植株作为母本时杂交实验的后代表现为宽叶∶窄叶=1∶1，作为父本时杂交实验的后代表现均为宽叶，则含片段缺失染色体的雄配子致死【解析】【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。【小问1详解】该双杂合植株的基因型为AaBb，自交后代中只有宽叶，说明b基因所在的染色体发生片段缺失。若两对等位基因位于一对同源染色体上，则因为发生染色体片段缺失，该植株自交后代不会出现高杆：矮杆=3：1的比例，不符合题干信息，说明两对等位基因位于两对同源染色体上，故在遗传时遵循基因的自由组合定律。只考虑B/b基因，已知含片段缺失染色体的一种类型配子致死，故该植株自交后代为1/2BB、1/2Bb-（b-表示位于片段缺失染色体上的b基因），即F1中含有片段缺失染色体的植株所占比例为1/2。【小问2详解】探究含片段缺失染色体的雌配子致死还是雄配子致死，可选择正常窄叶植株（bb）与该双杂合植株（Bb-）进行正反交，观察后代的表型。若含片段缺失染色体的雌配子致死，则该双杂合植株作为母本的杂交实验的后代（Bb）均表现为宽叶，作为父本的杂交实验的后代（Bb：bb-=l：1）表现为宽叶：窄叶=l：1；若含片段缺失染色体的雄配子致死，则该双杂合植株作为母本的杂交实验的后代（Bb：bb=1：1）表现为宽叶：窄叶秆=1：1，作为父本的杂交实验的后代（Bb）均表现为宽秆。20.人类中枢神经系统中有BDNF（脑源性神经营养因子），其主要作用是影响神经可塑性和认知功能。众多研究表明，抑郁症与BDNF基因甲基化水平及外周血中BDNF的mRNA含量变化等有关。图1为DNA甲基化机理图，图2为BDNF基因表达及调控过程。 （1）DNM73是一种DNA甲基化转移酶。结合图1和所学知识，下列叙述正确的是____。A.DNA分子中胞嘧啶甲基化会影响DNA的复制B.DNA甲基化是不可遗传的变异C.DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与起始密码子结合D.DNA甲基转移酶发挥作用需与DNA结合（2）图2中②过程识别原则为____。③过程中1个mRNA分子上相继结合多个核糖体的意义是____。（3）miRNA—195是miRNA中的一种，miRNA是人类细胞中具有调控功能的非编码RNA，据图2分析，miRNA调控基因表达的机制是____。（4）若抑郁症患者细胞中个DNA分子的某碱基对C—G替换成T—A，____（填“会”“不会”或“不一定”）导致生物性状的改变。（5）研究发现，大脑中5—羟色胺（5—HT）信号可刺激BDNF的表达，与抗抑郁机制有着紧密联系，并且在一定程度上受5—羟色胺回收转运体（5—HTT）的调节，5—HTT由SLC6A4基因编码。请结合已有知识提出种可行的抗抑郁治疗方案：____。【答案】（1）D（2）①.碱基互补配对原则②.可以同时进行多条肽链的合成，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质（3）miRNA与所调控基因的mRNA碱基互补配对，通过抑制基因的翻译来调控基因的表达（4）不一定（5）研发5-HT水解酶抑制剂和5-HTT的抑制剂来治疗抑郁症；设法抑制SLC6A4基因的表达以减少5-HTT的数量，进而增加突触间隙中5-HT的含量，缓解抑郁症状【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。【小问1详解】A、DNA分子中胞嘧啶甲基化会影响DNA的转录，A错误； B、DNA甲基化没有引起基因中碱基序列的改变，但是可以遗传的，B错误；C、DNA甲基化可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合，进而影响了基因的表达，导致了表型的改变，C错误；D、DNA甲基转移酶的作用对象是相关的基因上的碱基，因而其发挥作用的过程需与DNA结合，D正确。故选D。【小问2详解】图2中②过程中miRNA-195和BDNF的mRNA通过碱基互补配对原则形成了双链的RNA，使得其无法与核糖体结合，故图2中②过程识别原则为碱基互补配对原则。③过程中1个mRNA分子上相继结合多个核糖体的意义是可以同时进行多条肽链的合成，少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。【小问3详解】据图2分析，miRNA调控基因表达的机制是miRNA与所调控基因的mRNA碱基互补配对，通过抑制基因的翻译实现对基因表达的调控。【小问4详解】DNA分子的某碱基对C—G替换成T—A，由于密码子的简并性等原因，生物的性状不一定发生改变。【小问5详解】研究发现，小鼠大脑中5-羟色胺（5-HT）信号可刺激BDNF的表达，与抗抑郁机制有着紧密联系，并且在一定程度上受5-羟色胺转运体（5-HTT）的调节，5-HTT由SLC6A4基因编码，由于5-HT浓度低导致抑郁症。因此可以研发一些5-HT水解酶和5-HT转运体的抑制剂来治疗抑郁症，也可设法抑制SLC6A4基因的表达来设法减少5-HTT的数量，进而增加突触间隙中5-HT的含量，缓解抑郁症状。　　　21.辣椒素是辣椒细胞中的一种活性成分，它可以让哺乳类生物产生“辣”“灼热”等感觉。实验证明，辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1，并打开其通道。研究发现静息状态下，细胞外Ca2+浓度高于细胞内，此状态会抑制Na+内流。据图结合相关知识回答下列问题：（1）吃辣椒时喝热饮会____（填“加重”“不影响”或“减轻”）辣觉，该过程____（填“属于”或“ 不属于”）条件反射，原因是____。（2）图1中①的结构为____，①中发生的信号转变为____。（3）依据图文信息，推测辣椒素刺激引起机体产生辣觉的机制是：辣椒素激活感觉神经末梢膜上TRPV1，通道开启→____（用箭头和文字表述）→感觉神经末梢产生兴奋→兴奋通过传入神经，最终传至大脑皮层的感觉中枢。（4）研究表明，炎症因子IL—6可使Ca2+通道（TRPV1）通透性增强，从而引起炎症痛，其分子机制如图2所示。据图分析IL6通过PI3K发挥作用的两个途径：①促进____；②促进____。【答案】（1）①.加重②.不属于③.没有完整的反射弧（2）①.突触②.电信号→化学信号→电信号（3）Ca2+内流显著增强→胞外Ca2+浓度减小→对Na+内流的抑制作用减弱→Na+内流（4）①.TRPV1蛋白合成##翻译②.含有TRPV1蛋白的囊泡与细胞膜融合##胞吐【解析】【分析】1、静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位;受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。2、兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质(化学信号)，递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位(电信号)，从而将兴奋传递到下一个神经元。3、神经调节是指在神经系统的直接参与下所实现的生理功能调节过程，是人体最重要的调节方式。人体通过神经系统对各种刺激作出规律性应答的过程叫做反射，反射是神经调节的基本方式。反射的结构基础为反射弧，包括五个基本环节：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。感受器是连接神经调节受刺激的器官，效应器是产生反应的器官；中枢在脑和脊髓中，传入和传出神经是将中枢与感受器和效应器联系起来的通路。【小问1详解】由题意辣椒素和43℃以上的高温都可以激活TRPV1，并打开其通道可知，较高温度刺激能激活TRPV1，且TRPV1是位于疼痛感神经末梢的阳离子通道蛋白，它可以通过开合控制相关离子进出神经细胞，使神经细胞膜产生快速的电位变化，电信号就会沿着神经细胞传至大脑，所以激活的TRPV1促进离子进出神经细胞，增强电信号的传导，使疼觉增强。因此吃辣椒时喝热饮会加重辣觉，但由于没有完整的反射弧，所以该过程不属于反射。【小问2详解】据图可知，图1中①的结构为突触，在突触发生的信号转变为电信号→化学信号→电信号。【小问3详解】静息状态下，细胞外Ca2+浓度高于细胞内，此状态抑制Na+内流。而TRPV1是一种高效介导Ca2+内流的 离子通道。随着TRPV1被辣椒素激活，大量Ca2+内流。细胞外Ca2+浓度降低，不能抑制Na+内流。感觉神经末梢Na+内流，形成动作电位，兴奋沿神经纤维传递。感觉中枢在大脑皮层，当兴奋传至大脑皮层痛觉中枢，形成痛觉。【小问4详解】