[生物][期末]湖南省长沙市宁乡市2023-2024学年高一下学期期末考试(解析版)

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1. 下列关于细胞膜成分和结构探索历程的叙述，正确的是（ ）
A. 欧文顿用500多种化学物质对动物细胞的通透性进行了上万次实验，推测出细胞膜由脂质组成
B. 戈特和格伦德尔用丙酮提取口腔上皮细胞中的脂质，测得脂质单分子层面积恰为细胞表面积的2倍
C. 罗伯特森观察到细胞膜为暗—亮—暗三层结构，提出细胞膜结构为脂质—蛋白质—脂质，并将其描述为静态的统一结构
D. 辛格和尼科尔森提出的细胞膜的流动镶嵌模型不属于数学模型
【答案】D
【分析】对细胞膜成分的研究发现，细胞膜主要是由脂质不蛋百质组成的。此外，还有少量的糖类，其中脂质约占细胞膜总质量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%~10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。
【详解】1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。据此推测：细胞膜是由脂质组成的，A错误；
B、1925年，两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。他们由此推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列连续的两层，B错误；
C、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，他结合其他科学家的工作，大胆地提出了细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子。他把细胞膜描述为静态的统一结构，C错误；
D、辛格和尼科尔森提出的细胞膜的流动镶嵌模型属于物理模型，D正确。
故选D。
2. “结构和功能相适应”是生物学的基本观点之一。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，有利于细胞生命活动的高效进行
B. 根尖分生区细胞具有中央大液泡，有利于根吸收水分
C. 叶绿体中存在的类囊体结构可扩大生物膜面积，为酶提供附着位点，这有利于叶绿体发挥作用
D. 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器，而含有丰富的血红蛋白，这有利于其运输氧气
【答案】B
【详解】A、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,有利于细胞生命活动的高效有序地进行，A正确；
B、根尖分生区的细胞为幼嫩的细胞，细胞中没有中央大液泡，B错误；
C、叶绿体中基粒类囊体结构可扩大生物膜面积，增加光合色素和酶的分布，有利于叶绿体发挥作用，C正确；
D、哺乳动物成熟的红细胞的主要功能是运输氧气和二氧化碳，没有细胞核和细胞器，内含丰富的血红蛋白，有利于运输氧气，D正确。
故选B。
3. 为研究植物细胞渗透失水或吸水现象，某同学将某植物成熟的叶肉细胞放入一定浓度的甲物质溶液中，一段时间后观察到叶肉细胞发生了渗透吸水现象。下列说法错误的是（ ）
A. 该植物的成熟叶肉细胞具有中央液泡
B. 该植物成熟叶肉细胞中相当于半透膜的结构是原生质层
C. 叶肉细胞的细胞液中的水能经扩散进入甲物质溶液
D. 水不能自由通过该叶肉细胞的细胞壁
【答案】D
【分析】对于水分子来说，细胞壁是全透性的，即水分子可以自由地通过细胞壁，细胞壁的作用主要是保护和支持细胞，伸缩性比较小。成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间，将细胞质挤成一薄层，所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【详解】A、植物的叶肉细胞是成熟的植物细胞，具有中央液泡，A正确；
B、细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层，该植物成熟叶肉细胞中相当于半透膜的结构是原生质层，B正确；
C、渗透现象的过程中，水分子是双向扩散，即叶肉细胞液中的H2O能经扩散进入甲物质溶液中，只不过单位时间内从外界溶液进入叶肉细胞的水分子数量多于从叶肉细胞进入外界溶液的水分子数量，C正确；
D、细胞壁是全透的，因此甲物质和H2O能自由通过该叶肉细胞的细胞壁，D错误。
故选D。
4. 下列有关物质跨膜运输方式的叙述，正确的是（ ）
A. 乙醇、钠离子均可逆浓度梯度进行跨膜运输
B. 顺浓度梯度且需要转运蛋白协助的物质跨膜运输方式是协助扩散
C. 胰岛素分泌出细胞的方式不需要消耗能量
D. 小肠上皮细胞和成熟红细胞吸收葡萄糖的方式都是协助扩散
【答案】B
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有CO2、O2、甘油、苯、酒精等，协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖，K+等。
【详解】A、逆浓度梯度进行的物质跨膜运输只有主动运输，乙醇进出细胞的方式是自由扩散，A错误；
B、顺浓度梯度且需要转运蛋白协助的物质跨膜运输方式是协助扩散，B正确；
C、胰岛素从产生的细胞分泌出去的方式是胞吐，需要消耗能量，C错误；
D、小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式可以是主动运输，成熟的红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，D错误。
故选B。
5. 20世纪80年代，科学家发现了一种酶——RNaseP酶。分析发现，RNaseP酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。研究发现，将这种酶中的蛋白质除去，并提高剩余物质的浓度，留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性。这一研究结果表明（ ）
A. 一些RNA具有生物催化作用
B. 酶都是由RNA和蛋白质组成的
C. 酶的化学本质都是蛋白质
D. 酶的化学本质都是RNA
【答案】A
【分析】分析题意可知：RNaseP酶虽然同时具有蛋白质和RNA，但是除去蛋白质后，留下的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，证明起作用的就是构成这种酶的RNA，从而证明该RNA具有生物催化作用。
【详解】A、一些RNA是酶，具有生物催化作用，符合题意，A正确；
B、酶的本质是RNA和蛋白质，但对某一种酶来说只能是RNA或蛋白质，B错误；
C、有些酶是RNA，C错误；
D、有些酶是蛋白质，D错误。
故选A。
6. 细胞增殖是个体生长过程中的重要生命活动，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 赤道板和细胞板都是有丝分裂过程中真实存在的物质性的结构
B. 真核细胞的增殖方式是有丝分裂，原核细胞的增殖方式是无丝分裂
C. 连续分裂的细胞才具有细胞周期，且分裂期的时间短于分裂间期
D. 细胞分裂间期染色体经过复制后，染色体数目加倍、DNA的数目加倍
【答案】C
【详解】A、赤道板是虚拟的、不存在的，细胞板是真实存在的，A错误；
B、有丝分裂和无丝分裂都是真核细胞的分裂方式，原核细胞的增殖方式是二分裂，B错误；
C、连续分裂的细胞才具有细胞周期，细胞周期中分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，分裂间期时间长，分裂期时间短，C正确；
D、细胞分裂间期DNA完成复制过程，其数量加倍，染色体数目不变，D错误。
故选C。
7. 下列关于孟德尔获得成功的原因的叙述，错误的是（ ）
A. 孟德尔根据豌豆测交实验的结果提出了合理的假说
B. 统计学方法的使用有助于得出遗传规律
C. 正确选用实验材料是获得成功的关键
D. 由单因子到多因子的研究方法是获得成功的重要原因
【答案】A
【分析】孟德尔获得成功的原因：
（1）选材：豌豆是严格的自花传粉且闭花授粉的植物，自然状态下为纯种；品系丰富，具多个可区分的性状，且杂交后代可育，易追踪后代的分离情况，总结遗传规律；
（2）由单因子到多因子的科学思路（即先研究1对相对性状，再研究多对相对性状）；
（3）利用统计学方法；
（4）科学的实验程序和方法。
【详解】A、提出假说是在豌豆的杂交实验之后，A错误；
B、应用统计学即数学方法的使用，有助于得出规律，B正确；
C、用豌豆做遗传实验材料，是孟德尔获得成功的重要原因之一，C正确；
D、先研究1对相对性状，再研究多对相对性状，即由单因子到多因子的研究方法是成功的重要原因，D正确。
故选A。
8. 依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄，提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状（芦花和非芦花）受1对等位基因控制，芦花鸡和非芦花鸡进行杂交，正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断正确的是（ ）
A. 正交亲本中雄鸡为芦花鸡，雌鸡为非芦花鸡
B. 反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡均为芦花鸡
C. 正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
D. 仅根据羽毛性状不可区分正交子代性别
【答案】C
【分析】伴性遗传：位于性染色体上的基因所控制的性状，在遗传上总是和性别相关联的现象。由题干信息可知，芦花鸡与非芦花鸡进行正反交，子代表现型不一致，说明该性状的遗传与性别有关，应为伴性遗传。
【详解】A、正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡，正反交结果不一致，说明控制鸡羽毛性状芦花和非芦花的基因位于Z染色体上，且芦花为显性。设基因A/a控制芦花和非芦花性状，根据题意可知，正交为ZaZa（非芦花雄鸡）×ZAW（芦花雌鸡），子代为ZAZa、ZaW，且芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交为ZAZA×ZaW，子代为ZAZa、ZAW，且全为芦花鸡，A错误；
B、反交子代芦花鸡相互交配，即ZAZa×ZAW，所产雌鸡一半为ZAW（芦花）、一半为ZaW（非芦花），B错误；
C、正交子代中芦花雄鸡为ZAZa（杂合子），反交子代中芦花雄鸡为ZAZa（杂合子），C正确；
D、正交子代为ZAZa（芦花雄鸡）、ZaW（非芦花雌鸡），可根据羽毛性状区分性别，D错误。
故选C。
9. 研究发现，Cyclin B3（蛋白）在雌性哺乳动物生殖细胞形成过程中发挥了独特作用，当Cyclin B3缺失时雌性小鼠不能产生后代（个体）。为揭示Cyclin B3的作用机理，研究者对Cyclin B3缺失雌鼠和正常雌鼠卵细胞的形成过程进行了观察对比，并绘制了下图。据此推测，Cyclin B3的功能是（ ）
A. 促进纺锤体的形成B. 促进DNA的复制
C. 促进同源染色体的分离D. 促进着丝粒的分裂
【答案】C
【分析】图中表示减数分裂的部分图解。与正常小鼠相比，CyclinB3缺失小鼠的同源染色体不能分离，减数第二次分裂过程不能正常进行。
【详解】A、由图可知，CyclinB3缺失雌鼠的卵细胞形成了纺锤体，说明CyclinB3的功能不是促进纺锤体的形成，A错误；
B、DNA复制发生在减数第一次分裂前的间期，由图可知，CyelinB3缺失雌鼠和正常雌鼠的卵细胞在间期Ⅰ均正常进行分裂，说明CyclinB3的功能不是促进DNA的复制，B错误；
C、由图可知，与正常雌鼠卵细胞的形成过程相比，CyelinB3缺失雌鼠的卵细胞在减数第一次分裂后期才有异常，CyclinB3缺失雌鼠的卵细胞中同源染色体不能分离，减数第二次分裂过程不能正常进行，说明CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离，C正确；
D、减数分裂过程中着丝粒的分裂发生在减数第二次分裂后期，图中未显示减数第二次分裂后期图像，无法得出CyclinB3有促进着丝粒分裂的作用，D错误。
故选C。
10. 从科学家发现染色体主要由蛋白质和DNA组成到确定真正的遗传物质，历史上多位科学家进行了不断探索。下列有关说法正确的是（ ）
A. 烟草花叶病毒侵染烟草实验证明了DNA是遗传物质
B. 格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明了“转化因子”是DNA
C. 赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是遗传物质
D. 艾弗里团队的肺炎链球菌转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
【答案】C
【分析】赫尔希和蔡斯的实验表明：噬菌体侵染细菌时，DNA进入到细菌的细胞中，而蛋白质外壳仍留在外面。因此，子代噬菌体的各种性状，是通过亲代的DNA遗传的。DNA才是真正的遗传物质。
【详解】A、烟草花时病毒的实验研究证明RNA是遗传物质，A错误；
B、格里菲思的肺炎链球菌转化实验证明加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子，但并未证明转化因子是DNA，B错误；
C、赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验能证明DNA是遗传物质，C正确；
D、艾弗里团队的肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
故选C。
11. 研究发现，端粒DNA由富含鸟嘌呤脱氧核苷酸的短重复序列构成。因细胞分裂而损伤的端粒可以通过以下方式进行修复，进而稳定染色体的结构。下列叙述错误的是（ ）
A. 端粒修复时，端粒酶既提供模板，也起到催化作用
B. 端粒酶中RNA上相邻的3个碱基组成一个密码子
C. 端粒酶中核酸链碱基之间存在氢键
D. 该过程中遗传信息从RNA向DNA传递
【答案】B
【分析】端粒学说：每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA—蛋白质复合体，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截。随着细胞分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列就会受到损伤，结果使细胞活动渐趋异常。
【详解】A、端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，使端粒保持一定长度，故端粒修复时端粒酶既提供模板也起到催化作用，A正确；
B、mRNA上决定氨基酸的3个相邻碱基组成一个密码子，B错误；
C、端粒酶的RNA不是一条直的单链，而是弯曲的，在弯曲的部位，RNA自己的碱基跟自己的碱基互补配对连起来，碱基对中存在氢键，故端粒酶中核酸链的碱基之间存在氢键，C正确；
D、端粒酶由RNA和蛋白质构成，能够利用自身RNA为模板使端粒末端的DNA重复序列得以延长，使端粒保持一定长度，所以端粒酶催化的反应过程中，遗传信息的流向是RNA→DNA，D正确。
故选B。
12. 施一公教授团队首次获得剪接体复合物的高分辨率空间三维结构，阐述了剪接体剪接RNA前体的基本工作机理，实现RNA剪接领域中里程碑的突破。如图是剪接体参与的S基因的表达过程，下列说法错误的是（ ）
A. 剪接体起作用的过程是②，此过程的正常结果是形成成熟的mRNA
B. 过程①③均需要酶的参与，都存在“核酸—蛋白质”复合物
C. 细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA经加工后可形成三种RNA，只有mRNA可编码多肽
D. 过程③中一个mRNA分子上可结合多个核糖体，同时合成多条不同多肽链
【答案】D
【分析】根据图示分析可知：①是转录，②RNA剪接加工，③是翻译，④是异常mRNA分解。
【详解】A、由题干和图可知，剪接体起作用的过程是②，此过程的正常结果是形成成熟的 mRNA，A 正确；
B、过程①②③分别表示转录、剪切和翻译过程，都需要相应的酶的参与，都存在“核酸一蛋白质”复合物，B正确；
C、细胞中以DNA的一条单链为模板转录出的RNA经加工后可形成mRNA（编码肽链）、rRNA（与蛋白质一起构成核糖体）、tRNA（运输氨基酸），C正确；
D、过程③中一个mRNA分子上可结合多个核糖体，由于模板mRNA相同，因此可同时合成多条相同的多肽链，D错误。
故选D。
13. 蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏蛋白D则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如图所示。P序列在精子中非甲基化，其调控的A基因在子代中能正常表达；P序列在卵细胞中甲基化（甲基化需要甲基化酶的参与），其调控的A基因在子代中不能表达。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 基因型为Aa的雄鼠为正常鼠，而基因型为Aa的雌鼠为侏儒鼠
B. 提高正在发育中的侏儒鼠体内的去甲基化酶活性，侏儒症状不一定都能缓解
C. 侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代不一定都是侏儒鼠
D. 正常雌鼠与正常雄鼠交配，子代有可能为侏儒鼠
【答案】A
【分析】根据图示及题意分析可知：侏儒鼠（雌雄）：aa、Aa（A基因来自母方）；正常鼠（雌雄）：AA（其中一个A基因来自父方），Aa（A基因来自父方）
【详解】A、当A 基因来自母方时，基因型为Aa 的雌、雄鼠均为侏儒鼠，当A 基因来自父方时，基因型为 Aa 的雌、雄鼠均为正常鼠，A错误；
B、提高去甲基化酶的活性会使P序列甲基化程度降低，对A 基因表达的抑制作用减弱，从而使得发育中的小鼠（基因型为 Aa）的侏儒症状得到一定程度上的缓解，但基因型为aa 的侏儒鼠的侏儒症状不能被缓解，B正确；
C、若侏儒雌鼠（aa）与侏儒雄鼠（Aa）交配，子代中基因型为Aa（A 基因来自父方）的小鼠均发育正常，即子代不一定都是侏儒鼠，C正确；
D、若正常雌鼠（Aa）与正常雄鼠（Aa）交配，子代中基因型为Aa的小鼠中的A基因若来自母方，则其表现为侏儒鼠，基因型为 aa 的个体也为侏儒鼠，D正确。
故选A。
14. 我国早在《诗经》中就有“田祖有神，秉畀炎火”记载，意思是用火除去田中害虫，该除虫方法后来被用于消灭蝗虫。雌蝗虫体细胞内染色体数为（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23（22+X）。图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，图2是该细胞内的染色体组成。下列相关分析错误的是（ ）
A. 这张照片展示的是雄蝗虫通过减数分裂形成精子过程中的细胞
B. 减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现12个四分体
C. 该蝗虫体内细胞中的染色体数目只有46、23、12、11、24、22这6种情况
D. 萨顿在研究蝗虫细胞减数分裂时提出了基因在染色体上这个假说
【答案】B
【分析】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。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。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。
【详解】A、据图可知，图示细胞中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，且两极的染色体数目不同，故应为雄性蝗虫的细胞，是雄蝗虫通过减数分裂形成精子过程中的细胞，A正确；
B、分析题意，雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23（22+X），由于X染色体只有一条，无法联会，故减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现11个四分体，B错误；
C、该蝗虫体细胞染色体数为23条，进行分裂时，可能出现的染色体数目共有46（有丝分裂后期、末期）、23（细胞分裂的间期，体细胞或减数第一次分裂）、12（减数第二次分裂前期、中期）、11（减数第二次分裂前期、中期）、24（减数第二次分裂后期、末期）、22（减数第二次分裂后期、末期）这6种可能情况，C正确；
D、萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中，运用类比推理法，提出了“基因在染色体上”这个假说，D正确。
故选B。
15. 现在通过“刷脸”和核对身份证信息，人们无需纸质火车票就能进站乘车，人脸识别技术的应用使我们的生活更加便利。下列说法错误的是（ ）
A. 人脸识别技术是通过识别人面部多个性状实现的
B. 面部性状的相关基因指导酶合成的过程属于中心法则的一部分
C. 面部性状都是相关基因通过控制酶的合成来间接控制的
D. DNA的多样性和特异性决定了人脸识别技术的可行性
【答案】C
【分析】（1）DNA分子能够储存足够量的遗传信息，遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性：DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
（2）基因可以通过控制酶的合成进而控制细胞代谢而控制生物的性状，也可能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。
【详解】A、人脸识别技术利用了DNA分子的特异性，进而表现出人与人之间的差异性，从而可通过识别人面部多个性状实现的，A正确；
B、每个人相关基因的碱基排列顺序的差异，决定了人脸特征的多样性，相关基因指导蛋白质合成的过程属于中心法则的一部分，B正确；
C、面部特征有的是相关基因通过控制酶的合成来实现的，有的是相关基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状来实现的，C错误；
D、DNA的多样性和特异性是人脸多样性和特异性的物质基础，决定了人脸识别技术的可行性，D正确。
故选C。
二、选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
16. 某种ATP合成酶广泛分布于线粒体内膜、叶绿体类囊体膜上，当H+顺浓度梯度借助其穿过膜时，该酶能促使ADP与Pi形成ATP。下列关于ATP和ATP合成酶的说法，错误的是（ ）
A. 自然界的所有生物中普遍有ATP合成酶存在
B. ATP失去两个磷酸形成的化合物中的磷酸基团具有较高的转移势能
C. ADP和Pi合成ATP的过程需要能量，可知本题中H+的跨膜运输过程需要消耗能量
D. 该种ATP合成酶不只具有降低化学反应活化能的作用
【答案】ABC
【分析】ATP与ADP相互转化的过程
（1）ADP和ATP的关系：ADP是二磷酸腺苷的英文名称缩写，分子式可简写成A-P～P，从分子简式中可以看出。ADP比ATP少了一个磷酸基团和个高能磷酸键。ATP的化学性质不稳定。对细胞的正常生活来说。ATP与ADP的相互转化，是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
（2）ATP的水解：在有关酶的催化作用下ATP分子中远离A的那个高能磷酸键很容易水解。于是远离A的那个P就脱离开来。形成游离的Pi（磷酸）。
（3）ATP的合成：在另一种酶的作用下，ADP接受能量与一个Pi结合转化成ATP。ATP与ADP相互转变的反应是不可逆的，反应式中物质可逆，能量不可逆。ADP和Pi可以循环利用，所以物质可逆；但是形成ATP时所需能量绝不是ATP水解所释放的能量，所以能量不可逆。
【详解】A、ATP合成酶广泛分布于线粒体内膜、叶绿体类囊体膜上，不属所有生物中普遍有ATP合成酶存在，如：病毒，A错误；
B、ATP失去两个磷酸形成的化合物为腺嘌呤核糖核苷酸，为RNA的基本组成单位，不具有较高的转移势能，B错误；
C、H+顺浓度梯度借助其穿过膜时，不需要消耗能量，C错误；
D、ATP合酶发挥作用过程中，H+顺浓度梯度穿过ATP合酶，可见ATP合酶既具有催化作用，同时也具有运输作用，D正确。
故选ABC。
17. 中风也叫脑卒中，脑部血液循环障碍导致局部神经结构损伤、功能缺失的被称为缺血性脑卒中，一般发病较快，病死率较高。科研人员试图将神经干细胞移植到脑内来治疗缺血性脑卒中，有关研究目前取得了一定的进展。下列叙述正确的是（ ）
A. 神经干细胞是轻度分化的细胞，其分裂次数不受限制
B. 神经干细胞在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化等过程
C. 脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞凋亡
D. 神经干细胞与神经细胞功能不同的根本原因是基因的选择性表达
【答案】BD
【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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。
（2）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，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，属于不正常的细胞死亡，对生物体有害。
【详解】A、神经干细胞具有分裂分化能力，是轻度分化的细胞，其分裂次数受限制，A错误；
B、神经干细胞具有分裂分化能力，在参与损伤部位修复过程中发生了细胞分裂、分化等过程，以弥补局部神经结构损伤、功能缺失的问题，B正确；
C、细胞坏死是指在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，脑部血液循环障碍导致局部神经细胞死亡属于细胞坏死，C错误；
D、神经干细胞与神经细胞形态、结构、功能不同是因为发生了细胞分化，细胞分化的本质是基因的选择性表达，D正确。
故选BD。
18. KRAS基因是位于人类12号染色体上的一种原癌基因，其突变可能会导致肺癌。KRAS基凶突变与细胞癌变的关系如图所示，图中的药物A对KRAS基因突变导致的肺癌有一定的治疗效果（编码链指双链DNA中不能进行转录的那一条DNA链）。下列说法正确的是（ ）
A. 图中KRAS基因的碱基对G-C替换为T-A引起了基因碱基序列改变
B. 正常情况下.细胞中的原癌基因也会表达
C. 图中KRAS基因突变后产生突变的KRAS蛋白，从而抑制细胞增殖
D. 药物A通过抑制突变的KRAS蛋白的产生来治疗肺癌
【答案】AB
【分析】人和动物细胞中的 DNA 上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】A、由图可知，KRAS基因发生碱基G—C替换为T—A，引起了基因碱基序列改变，A正确；
B、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，因此正常情况下细胞中的原癌基因也会表达，B正确；
C、图中KRAS基因突变后产生突变的KRAS蛋白，从而导致细胞异常增殖，C错误；
D、药物A能够抑制持续活化的KRAS蛋白的作用，从而抑制细胞异常增殖来治疗肺癌，D错误。
故选AB。
19. 影响同一性状的两对等位基因中的一对基因（显性或隐性）掩盖另一对基因中显性基因的作用时，所表现出的遗传效应被称为上位效应，其中的掩盖者被称为上位基因，被掩盖者被称为下位基因，若上位效应由隐性基因引起，则称之为隐性上位，由显性基因引起则称之为显性上位。在某植物的杂交过程中，F2的花色和花型出现以下性状分离比，下列说法错误的是（ ）
A. 该植物F2中花色性状分离比出现9∶3∶4的原因是显性上位
B. 基因控制花色合成的途径可以表示为：
C. 该植物F2中花型性状分离比出现12∶3∶1的原因是隐性上位
D. 控制花型的两对基因中P基因对R基因具有上位效应
【答案】AC
【分析】根据图示分析可知：紫色A_B_、红色 A_bb、白色 aaB_和aabb
【详解】A、F1紫花基因型为AaBb，F2花色性状及比例为紫色：红色：白色=9：3：4，说明aaB_也表现为白色，aa 隐性基因掩盖了B基因的作用，所以是隐性上位，A错误；
B、若有A基因存在，合成酶A使白色底物转变为红色底物，若有B基因存在，合成酶B使红色底物转变为紫色底物，所以花色相应的表型对应的基因型是紫色A_B_、红色 A_bb、白色 aaB_和aabb，可以用来说明控制花色的基因间相互作用的生化途径，B正确；
CD、F1花形基因型为PpRr， F2表型及比例为三角形：长圆形：圆形=12：3：1，是9：3：3：1的变式，亲本三角形基因型为PPrr，说明P_R_和P_rr 都表现为三角形，PpR_表现为长圆形，P基因掩盖了 R 基因的作用，所以控制花形的两对基因中P对R是显性上位，C错误，D正确。
故选AC。
20. 摆动假说指出，mRNA上的密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对，密码子的专一性主要是这两个碱基对的作用，反密码子的第一个碱基（以5’-3’方向，与密码子的第三个碱基配对）决定一个tRNA所能解读的密码子数目。当反密码子的第一个碱基是C或A时，则只能和G或U配对，但当反密码子的第一个碱基是U或G时，则可以和两个碱基配对，即U可以和A或G配对，G可以和C或U配对。依据摆动假说，下列说法错误的是（ ）
A. 细胞中的tRNA和mRNA都是通过转录产生的
B. 依据摆动假说，可知密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的
C. 依据摆动假说，可推测出生物体内tRNA种类多于密码子的种类
D. 依据摆动假说，反密码子为UAC时，密码子为GUG或AUG
【答案】CD
【分析】基因表达过程包括转录和翻译，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。
【详解】A、细胞的tRNA、rRNA和mRNA是通过转录产生的，A正确；
B、根据题干“摆动假说指出，mRNA上的密码子的第一、第二个碱基与tRNA上的反密码子相应的碱基形成强的配对，密码的专一性主要是由于这两个碱基对的作用”可知，密码子与编码的氨基酸之间并不都是一一对应的，B正确；
C、根据题干“反密码子的第一个碱基（以5′→3′方向，与密码子的第三个碱基配对）决定一个tRNA所能解读的密码子数目。当反密码子的第一个碱基是C或A时，则只能和G或U配对。但当反密码子上的第一个碱基是U或G时，则可以和两个碱基配对，即U可以和A或G配对，G可以和C或U配对”，故不能推测生物体内tRNA种类多于密码子的种类，C错误；
D、当反密码子的第一个碱基是C或A时，则只能和G或U配对，但当反密码子上的第一个碱基是U或G时，则可以和两个碱基配对，即U可以和A或G配对，G可以和C或U配对，因此反密码子为UAC，则密码子为GUG或GUA，D错误。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共50分。
21. 根据表中内容，围绕高等植物洋葱的细胞将表格内容填写完整。
【答案】①. 根尖分生区 ②. 细胞质基质和线粒体 ③. 中心体 ④. 质壁分离和复原 ⑤. 醋酸洋红
【详解】（1）观察植物细胞的有丝分裂的实验材料通常是洋葱根尖分生区细胞；
（2）洋葱根尖分生区细胞无叶绿体，不能进行光合作用，所以能够产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体；
（3）高等植物所有细胞都没有中心体，洋葱地上部管状叶肉细胞无中心体；
（4）洋葱鳞片叶外表皮含有紫色液泡，可用于观察质壁分离及复原实验；
（5）观察有丝分裂时给染色体染色的试剂是碱性染料，如甲紫（龙胆紫）或醋酸洋红。
22. 请回答下列有关光合作用和细胞呼吸的问题：
（1）绿色植物利用太阳能把CO2和H2O制造成有机物，现将叶绿体悬浮液置于白光下，一段时间后发现有氧气放出，O2产生的部位是______，突然改用光照强度与白光相同的绿光照射，短时间内C3的含量会______（填“上升”或“下降”）。
（2）给小鼠吸入18O2，在呼出的CO2中______（填“能”或“不能”）检测到C18O2。
（3）如图为通入不同浓度的O2时，一定量的混有酵母菌的葡萄糖培养液中产生的酒精和的量（相对值）的曲线图。氧浓度为d时酵母菌进行的呼吸方式是______；当氧浓度为c时，用于酵母菌有氧呼吸的葡萄糖占总消耗葡萄糖的比例是______。
【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. 上升
（2）能 （3）①. 有氧呼吸 ②. 2/3
【分析】无氧呼吸：酒精发酵：；
有氧呼吸：；
产物中如果有CO2产生，则有两种可能：有氧呼吸或酒精发酵。
有氧呼吸过程中：分解葡萄糖：产生二氧化碳=1：6；无氧呼吸过程：分解葡萄糖：产生的二氧化碳：酒精=1：2：2。
（1）如果在适宜反应条件下，用白光照射离体的新鲜叶绿体一段时间后，叶绿体会释放氧气，场所是类囊体薄膜，若突然改用光照强度与白光相同的绿光照射，光反应减弱，产生还原氢和ATP的速率减慢，三碳化合物还原减慢，而短时间内二氧化碳固定速率不变，因此三碳化合物上升，五碳化合物含量下降；
（2）给小鼠吸入18O2，其可以参与有氧呼吸第三阶段，生成H218O，H218O可在有氧呼吸第二阶段中，生成C18O2；
（3）分析曲线可知氧气浓度为d时，产生酒精的量为0，说明酵母菌此时进行有氧呼吸，不进行无氧呼吸；设氧气浓度为c时有氧呼吸消耗的葡萄糖是x，无氧呼吸消耗的葡萄糖为y，由曲线得出关系式：2y=6、6x+2y=15，解得 y=3、x=1.5，所以酒精发酵的葡萄糖只占2/3。
23. 已知家蚕（2N=56）为ZW型的性别决定。黄眼（A）对黑眼（a）为显性，位于10号染色体（常染色体）上，AA个体在胚胎期不能正常发育，即纯合致死；亮色茧（B）对暗色茧（b）为显性，也位于10号染色体上，BB个体在胚胎期也不能正常发育。回答下列有关遗传的问题：
（1）用黄眼暗色茧家蚕与黑眼亮色茧家蚕进行杂交，在不考虑互换的前提下，让F1中的亮色茧家蚕随机交配，子代出现黑眼睛色茧的概率是______。让F1黄眼亮色茧家蚕雌雄个体相互交配，后代的表型为______。该方法建立的是一个家蚕的平衡致死品系。该品系的雌雄家蚕交配（不考虑互换和基因突变），子代与亲代相比，子代中A基因的频率会不变，原因是______。
（2）雄家蚕对桑叶的利用率高且蚕丝质量好。为了快速选育出大量的雄家蚕，1975年B.A.斯特鲁尼科夫，利用位于Z染色体上的两个纯合致死基因D和E建立了家蚕的平衡致死品系，育成了子代只出生雄蚕的亲本家蚕品系：即父本（雄蚕）基因型为_____的个体和母本（雌蚕）基因型为_____的个体，它们交配的后代中只有雄蚕。
【答案】（1）①. 1/11 ②. 黄眼亮色 ③. 因为子代基因型中AAbb，aaBB的个体致死，仅有基因型为AaBb的个体存活，与亲代基因一致，所以不变
（2）①. ZDeZdE ②. ZdeW
【分析】AA和BB个体在胚胎期都不能正常发育，所以不存在AA_ _和_ _BB的个体。用Aabb（Ab、ab分别连锁） 与aaBb（aB、ab分别连锁） 进行杂交，不考虑交叉互换，子一代为AaBb（Ab、aB分别连锁）、Aabb（Ab、ab分别连锁）、aabb（ab连锁）、aaBb（ab、aB分别连锁） 。用基因型AaBb（Ab、aB分别连锁）为 雌雄个体相互交配，由于AA和BB致死，后代为AaBb（Ab、aB分别连锁）。
（1）两对基因位于一对同源染色体上，所以两对基因不遵循基因的自由组合定律。用黄眼暗色茧家蚕 与黑眼亮色茧家蚕 进 行杂交，在不考虑交叉互换的前提下，子一代为 ，F1中亮色茧家蚕，基因型分别为AaBb，aaBb，各占1/2，让它们随机交配，AaBb产生1/4Ab，1/4aB配子，aaBb产生1/4aB，1/4ab配子，即雌雄各产生三种配子，分别是1/4Ab，1/2aB，1/4ab，子代中aabb为1/16，但子代中有1/16AAbb和1/4aaBB致死，所以子代中黑眼暗色茧的概率是1/11。
F1中黄眼亮色茧家蚕 占比为 1/4，用F1黄眼亮色茧家蚕 雌雄个体相互交配，由于AA和BB致死，后代的表现型全为黄眼亮色茧。
该方法建立的是一个家蚕的平衡致死品系。该品系的雌雄家蚕交配（不考虑互换和基因突变），子代与亲代相比，子代中A基因的频率会不变，因为子代中基因型为AAbb和aaBB的个体致死，仅有基因型为AaBb的个体存活，与亲代基因型一致，A基因频率不变。
（2）蚕的性别决定是ZW型，雄蚕和雌蚕的性染色体组成分别是ZZ和ZW。雄家蚕对桑叶的利用率高且蚕丝质量好。为了快速选育出大量的雄家蚕，要利用位于Z染色体上的两个纯合致死基因D和E，选取父本（雄蚕）基因型为ZDeZdE的个体和母本（雌蚕）基因型为ZdeW的个体，它们交配的后代中只有雄蚕，雌性全部致死。
24. 造血干细胞内BCR基因和ABL基因发生融合，表达的BCR—ABL蛋白能使与细胞异常增殖有关的蛋白质（CP）磷酸化激活，造成白细胞异常增殖，从而引发慢性粒细胞白血病（CML），其主要机理如图1所示。急性粒细胞白血病（AML）患者的造血干细胞内，RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常。请回答下列问题：
（1）药物S能与ATP竞争性结合BCR—ABL蛋白，据图推测，该药物的作用机理是______。AML患者致病的根本原因是RUNX1基因中发生了碱基对______。
（2）急性粒细胞白血病还与GPX3基因（编码抗氧化酶）异常表达有关。若要继续探究GPX3基因表达调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”，研究者设计了以下实验来验证上述推测，请完善实验过程并分析讨论：
①实验原理：
GPX3基因甲基化可抑制基因的转录：组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散，可______（选填“促进”或“抑制”）GPX3基因转录。因此，可通过分子杂交技术检测细胞内GPX3基因转录形成的mRNA进行验证。
②实验思路：
第一步：分别用______药物（A药）和组蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞。
第二步：检测GPX3基因的相对表达量，并做统计分析。
③实验结果：如图3所示（其中“—”代表不添加任何药物）。
④实验结论：据图3推测，GPX3基因表达的调控机制是______。
【答案】（1）①. 易位（染色体结构变异）抑制CP磷酸化（抑制ATP磷酸基团转移到CP上）②. 替换
（2）①. 促进 ②. 去甲基化 ③. DNA甲基化
【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。
（1）据图可知，ATP与BCR-ABL蛋白结合后，导致细胞异常增殖有关的蛋白质（CP）磷酸化激活，造成白细胞异常增殖，如果药物S能与ATP竞争性结合BCR-ABL蛋白，抑制ATP磷基团转移到CP上，从而抑制白细胞的异常增殖。根据题干信息“RUNX1基因编码的一种调节靶基因转录的蛋白质α亚基第107位对应的氨基酸出现异常”，如果是增添或者缺失，会导致多个氨基酸种类发生改变，而该过程只导致1个氨基酸改变，所以是基因突变中的替换。
（2）①组蛋白乙酰化使染色体中蛋白质与DNA形成的结构变得松散，使RNA聚合酶可以更容易的与DNA结合，促进转录过程。
②实验的目的是探究GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”还是“组蛋白修饰”，如果GPX3基因的异常表达与“DNA甲基化”有关，那么使用去甲基化药物（A药）处理患者的粒细胞后，那么GPX3基因的表达量就会增加；如果GPX3基因的异常表达与“组蛋白修饰”有关，那么使用组蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞，那么GPX3基因的表达量就会减少；所以可以用去甲基化药物（A药）和组蛋白乙酰化酶抑制剂（B药）处理患者的粒细胞。
④由图3所示，当使用A药之后，GPX3基因的表达量增加，使用B药之后，GPX3基因的表达量不变，故可推测GPX3基因表达的调控机制是“DNA甲基化”。
25. 随着生命科学技术的不断发展，物种形成、生物多样性发展机制的理论也在不断地发展与完善。如图是科学家利用果蝇所做的进化实验，两组实验仅喂养食物不同，其他饲养环境条件一致。
（1）第一期时，甲箱和乙箱的全部果蝇属于______（填“同一”或“不同”）种群。
（2）经过八代或更长时间之后，甲箱果蝇体色变深，乙箱果蝇体色不变。将甲、乙品系果蝇混养时，发现果蝇交配择偶时只选择同体色的果蝇进行交配。以此推断，本实验中甲、乙品系果蝇不属于同一物种，理由是______。
（3）经过八代或更长时间后，两箱中的果蝇体色发生了很大的变化，请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因：两箱分养造成______，当两箱中果蝇发生变异后，经过食物选择，导致种群______发生改变，形成两个群体的体色差异很大。
（4）如表统计刚是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因［A/a、T（T1、T2）/t、E/e］中显性基因频率的数据：
第十代，甲箱中基因型为EE的果蝇个体出现的频率是______。
【答案】（1）不同 （2）出现生殖隔离现象
（3）①. 地理隔离 ②. 基因频率
（4）42.25%
【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
（1）第一期时，甲箱和乙箱中的果蝇被箱子分隔开，属于两个种群。
（2）由题意可知，经过八代或更长时间之后，甲、乙品系果蝇再混养时，果蝇交配择偶时只选择与同体色个体进行交配，两品系的果蝇都只和同品系的果蝇交配，即两品系果蝇之间产生了生殖隔离，属于两个物种。
（3）两箱分养造成了地理隔离，不同种群间不能进行基因交流，各箱中的基因频率向不同方向改变，最终形成的两品系体色差异很大。
（4）第十代时，甲箱中E的基因频率为65%，则e的基因频率35%，因此该对等位基因EE个体出现的频率是65% ×65% =42.25%。
细胞部位
洋葱（1）______细胞
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
洋葱地上部管状叶肉细胞
合成ATP的场所
（2）______
细胞质基质和线粒体
细胞质基质、线粒体和叶绿体
细胞器类型
无液泡、中心体和叶绿体
无中心体和叶绿体
（3）无______
实验用途
观察有丝分裂
观察（4）______
提取叶绿体中的色素
实验特征或原理
需要醋酸洋红液或（5）______染色
需要0.3g/ml蔗糖溶液和清水
需要无水乙醇作提取液
世代
甲箱
乙箱
果蝇数
A
T1
E
果蝇数
A
T2
E
第一代
20只
100%
0
64%
20只
100%
0
65%
第四代
350只
89%
15%
64.8%
285只
97%
8%
65.5%
第七代
500只
67%
52%
65.2%
420只
96%
66%
65.8%
第十代
560只
61%
89%
65%
430只
95%
93%
65%