天津市河西区2024-2025学年高三上学期期中考试生物试卷（解析版）

这是一份天津市河西区2024-2025学年高三上学期期中考试生物试卷（解析版），共20页。
1．每题选出答案后，用铅笔将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。
2．本卷共12题，每小题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。
1. 如图表示在细胞内发生的一系列生物大分子的合成过程，其中A、B、C、D表示生物大分子，D是细胞内的储能物质，b、c、d表示组成对应大分子的单体，下列叙述正确的是（ ）
A. A主要分布在细胞核中，组成它的单体是核糖核苷酸
B. B、C具有多样性是因为b、c种类多样
C. c可以起到信息传递的作用，也可以与双缩脲试剂反应显紫色
D. 在植物细胞和动物细胞内D可代表不同物质，但d代表同一物质
【答案】D
【分析】分析题图：A是DNA，b是核糖核苷酸，B是RNA，c是氨基酸，C是蛋白质（酶），d是单糖，D是多糖。
【详解】A、A是DNA，主要分布在细胞核中，组成它的单体是脱氧核苷酸，A错误；
B、B是RNA，RNA具有多样性是因为核糖核苷酸排列顺序具有多样性，其种类一般都含有4种，C是蛋白质，蛋白质具有多样性是因为组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序和空间结构具有多样性，B错误；
C、c是氨基酸，不能起到信息传递的作用，也不可以与双缩脲试剂反应显紫色，C错误；
D、D是细胞内的储能物质，在植物细胞内和在动物细胞内D代表不同物质，前者是淀粉，后者是糖原，但d代表同一物质葡萄糖，D正确。
故选D。
2. 肌红蛋白（Mb）是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，含有C、H、O、N、Fe五种元素，由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。下列说法正确的是（ ）
A. Mb具有较好的水溶性与其分子表面的极性侧链基团有关
B. Fe作为大量元素，参与构成血红素辅基
C. 组成Mb的肽链中氧原子数与氨基酸数相同
D. 空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞内供氧充足
【答案】A
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，其结构通式是，即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。
【详解】A、Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面，则Mb表面极性侧链基团能够与水分子结合而使Mb溶于水，A正确；
B、Fe是微量元素，B错误；
C、由题意可知，Mb含有一条肽链，肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键，一个肽键连接一个氧原子，肽键数=氨基酸数-1，肽链的末端的羧基含有两个氧原子，若不考虑侧链基团中的氧原子，则肽链中氧原子数=肽键数+2=氨基酸数+ 1，C错误；
D、肌红蛋白（Mb）是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质，空腹采血若发现血浆中Mb明显增高，则表明肌肉细胞发生了破裂，D错误。
故选A。
3. 在无任何相反压力时，渗透吸水会使细胞膨胀甚至破裂。如图是三种生物细胞避免渗透膨胀的不同机制，叙述错误的是（ ）
A. 三种生物细胞的边界均是细胞膜
B. 动物细胞避免渗透膨胀可能需要转运蛋白的协助
C. 植物细胞吸水达到渗透平衡时，细胞内外溶液浓度相等
D. 原生生物通过收缩泡释放水，依赖细胞膜的流动性
【答案】C
【分析】题图分析，动物细胞通过将细胞内的离子运输到细胞外而防止细胞过度吸水而涨破。植物细胞的细胞壁伸缩性较小，因为细胞壁的支持和保护作用，植物细胞不能过度吸水而涨破。原生生物通过形成收缩泡将细胞内的水分向外释放，从而抵抗过度吸水而涨破。
【详解】A、细胞的边界就是细胞膜，这是细胞结构的基本特点，对于动物细胞、植物细胞和原生生物细胞都是如此，A正确；
B、动物细胞要避免渗透膨胀，可能需要转运蛋白将过多的离子等物质转运出去，从而调节渗透压，防止细胞过度吸水膨胀，B 正确；
C、植物细胞有细胞壁的存在，当植物细胞吸水达到动态平衡时，细胞液的浓度可能大于外界溶液浓度，因为细胞壁对植物细胞有支持和保护的作用，所以细胞不会持续吸水，C错误；
D、原生生物通过收缩泡释放水，收缩泡是细胞膜内陷形成的，这个过程依赖于细胞膜的流动性，D正确。
故选C。
4. 在植物细胞中参与淀粉水解的酶主要有α-淀粉酶和β-淀粉酶。其中α-淀粉酶耐高温不耐酸，能以随机的方式从淀粉分子内部将其水解。β-淀粉酶不耐高温，但在pH=3.3时仍有部分活性，它能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解。在淀粉、Ca2+等处理方式的影响下，β-淀粉酶在50℃条件下，经不同时间保存后的活性测定结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 两种淀粉酶均能提高淀粉水解反应的活化能
B. 在前50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性先增强后减弱
C. β-淀粉酶水解淀粉的产物是麦芽糖，β-淀粉酶的活性随pH升高逐渐增强
D. 比较可知，30mml·L-1Ca2+处理方式最有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性
【答案】B
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，酶具有专一性、高效性、作用条件温和的特性。
【详解】A、酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提高，A错误；
B、由图可知，在前20min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性增强，在20-50min，2%淀粉的处理方式使β-淀粉酶的活性减弱，B正确；
C、β-淀粉酶能使淀粉从末端以两个单糖为单位进行水解，故β-淀粉酶水解淀粉的产物是麦芽糖。β-淀粉酶在pH=3.3时仍有部分活性，其活性随pH升高先增强后减弱，C错误；
D、比较曲线可知，30mml·L-1Ca2++2%淀粉的处理方式更有利于较长时间维持β-淀粉酶的活性，D错误。
故选B。
5. 动物细胞分裂时，粘连蛋白将两条姐妹染色单体粘连在一起，水解酶可水解粘连蛋白，该酶在间期DNA复制完成后就存在，分裂中期开始大量起作用，姐妹染色单体间的着丝粒位置存有一种SGO蛋白，保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离。下列叙述错误的是（ ）
A. SGO蛋白在细胞分裂间期通过核糖体合成并由核孔进入细胞核
B. SGO蛋白作用机理与秋水仙素诱导染色体加倍相同
C. SGO蛋白失活及粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期
D. 在减数分裂过程中，粘连蛋白水解后可能会发生等位基因的分离
【答案】B
【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、分裂间期细胞中主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，染色体复制形成染色单体，因此在细胞分裂间期，SGO蛋白由核糖体合成并经核孔进入细胞核，A正确；
B、SGO蛋白作用机理是保护粘连蛋白不被水解，从而保证细胞分裂过程中染色体的正确排列与分离，秋水仙素的作用机理是抑制纺锤体形成，从而使染色体数目加倍，二者的作用机理不同，B错误；
C、SGO蛋白失活、粘连蛋白水解可发生在有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期，导致姐妹染色单体分开成为染色体，C正确；
D、粘连蛋白被完全水解的同时，姐妹染色单体分开成为染色体，正常情况下，是相同基因分离，若发生基因突变或互换等变异，姐妹染色单体上可能存在等位基因，因此可能发生等位基因的分离，D正确。
故选B。
6. 溶酶体内pH为4.6左右，溶酶体膜上存在两种H+转运蛋白，如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 溶酶体的形成与核糖体、高尔基体、线粒体等细胞器有关
B. 溶酶体破裂释放的蛋白酶会催化质膜的基本骨架分解
C. 转运蛋白1是载体蛋白，可能同时具有ATP水解酶活性
D. 若转运蛋白2转运过程中不与H+结合，推测其为通道蛋白
【答案】B
【分析】溶酶体中含有多种水解酶（水解酶的本质是蛋白质），能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器，清除侵入细胞的病毒或病菌，被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。溶酶体属于生物膜系统，由高尔基体出芽形成。分离细胞器的方法是差速离心法。
【详解】A、溶酶体中水解酶的形成与分泌蛋白合成加工过程相似，在细胞中的核糖体内合成，依次经过内质网和高尔基体的加工，最后以囊泡形式转运到溶酶体中，并且需要线粒体提供能量，A正确；
B、溶酶体破裂释放的蛋白酶，由于pH不适宜，不会催化质膜的基本骨架分解，B错误；
C、转运蛋白1是载体蛋白，H+由低浓度运输到高浓度，需要能量，转运蛋白1可能同时具有ATP水解酶活性，C正确；
D、若转运蛋白2转运过程中不与H+结合，则其为通道蛋白，D正确。
故选B。
7. 氯化两面针碱是植物两面针产生的生物碱，具有抗肿瘤的作用。为探究氯化两面针碱对人口腔鳞癌的体外抗癌作用，某研究团队用氯化两面针碱体外处理人口腔鳞癌细胞，并根据细胞中核DNA含量不同对细胞分别计数，处理前与处理48小时后计数结果如图。下列说法正确的是（ ）

A. 处于b峰的细胞均为分裂期细胞
B. b峰细胞染色体均是a峰细胞染色体的2倍
C. 氯化两面针碱可能促进癌细胞中心体发出星射线
D. 氯化两面针碱处理后癌细胞的细胞周期会发生变化
【答案】D
【分析】细胞周期
（1）概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止为一个细胞周期。
（2）细胞周期包括分裂间期和分裂期。
①分裂间期：G1期为RNA和有关蛋白质合成的旺盛时期，为DNA合成做准备；S期进行DNA复制；G2期合成有丝分裂所必需的RNA和蛋白质，为分裂期做准备。
②分裂期：可人为将它分为前、中、后、末四个时期，此时期完成遗传物质的均分。
【详解】A、由题图可知，a峰细胞中的核DNA数为46，此时细胞还未进行DNA复制，处于细胞分裂间期的G1期；b峰细胞中的核DNA数为92，DNA已完成复制，含量加倍，处于细胞分裂间期的G2期和分裂期，A错误；
B、由A项分析可知，b峰细胞处于细胞分裂间期的G2期和分裂期，在分裂间期的G2期和分裂前期、中期时，着丝粒没有分裂，姐妹染色单体没有分开，染色体数目没有加倍，和a峰细胞中染色体数相等；在分裂后期和末期时，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，是a峰细胞中染色体数的2倍，B错误；
C、用氯化两面针碱处理人口腔鳞癌细胞后，核DNA数为46的a峰细胞数目减少，核DNA数为92的b峰细胞增多，说明氯化两面针碱不影响DNA复制，但影响细胞分裂。中心体发出星射线形成纺锤体发生在分裂前期，不影响，C错误；
D、由C项分析可知，氯化两面针碱不影响DNA复制，但影响细胞分裂。因此用氯化两面针碱处理癌细胞后会导致癌细胞的细胞周期发生变化，D正确。
故选D。
8. 生物体的衰老原理的假说之一是自由基学说，下图为其机理示意图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 自由基的增多可能引起细胞衰老，也可能引起细胞癌变
B. 由图可知，过程②、①的作用效果属于正反馈调节
C. 若过程③攻击的是酪氨酸酶，则会引起人患白化病
D. 过程④可能导致细胞膜上蛋白质的种类或数量发生改变
【答案】C
【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的缺失、增添或替换，导致基因结构的改变。
衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
题图展示了产生自由基的原因及自由基产生后的作用机理。
【详解】A、由图可知，自由基攻击DNA导致基因中碱基对的缺失、替换等，因此自由基的增多可能引起细胞衰老，也可能引起细胞癌变，A正确；
B、由图可知，过程②的作用效果促进过程①属于正反馈调节，B正确；
C、若过程③攻击的是酪氨酸酶，会导致酶活性降低，黑色素合成减少，头发变白，而白化病是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的，C错误；
D、④过程使DNA分子中的基因碱基对缺失或替换，导致遗传信息发生改变，可能导致细胞膜上蛋白质种类或数量发生改变，D正确。
故选C。
9. 生物将遗传物质传递给其他细胞而非其子代的过程称为基因水平转移。例如农杆菌可通过感染植物细胞实现基因向植物基因组的转化。下列叙述错误的是（ ）
A. 基因水平转移不能为生物进化提供原材料
B. 生物界共用一套遗传密码是基因水平转移实现表达的基础
C. R型肺炎链球菌可通过基因水平转移转化为S型肺炎链球菌
D. 通过农杆菌转化到植物染色体上的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律
【答案】A
【分析】肺炎链球菌的转化实验：（1）实验材料：肺炎链球菌：R 型：无多糖类荚膜、无毒性、菌落粗糙；S 型：有多糖类荚膜、有毒性、菌落光滑，使人患肺炎，使小鼠患败血症。（2）肺炎链球菌体内转化实验：1928年由英国科学家格里菲思等人进行。结论：加热杀死的S型菌中含有促成R型活菌转化成S型活菌的活性物质——“转化因子”。
【详解】A、基因水平转移使转移的基因和受体细胞原有的基因基因重组，使遗传物质发生改变，能为生物进化提供原材料，A错误；
B、生物界共用一套遗传密码，翻译时相同遗传密码决定的是同种氨基酸，这是基因水平转移实现表达的基础，B正确；
C、S型菌的相关基因转移到R型菌，基因决定性状，R型菌可通过基因水平转移转化为S型肺炎链球菌，C正确；
D、农杆菌将目的基因整合到受体细胞的染色体DNA上，随受体染色体DNA的复制而复制，通过农杆菌转化到植物染色体上的基因遗传时遵循孟德尔遗传规律，D正确。
故选A。
10. 研究发现，当细胞中缺乏氨基酸供给时，携带氨基酸的负载tRNA会转化为未携带氨基酸的空载tRNA，空载tRNA能调控基因的表达，具体过程如下图所示，①、②代表生理过程，a-d代表不同状态的核糖体。下列说法正确的是（ ）
A. 负载tRNA的5`端是携带氨基酸的部位
B. ①与②过程发生的碱基互补配对方式完全相同
C. a状态的核糖体距离终止密码子最远
D. 空载tRNA对转录和翻译过程的作用效果均表现为抑制
【答案】D
【分析】据图分析，①过程表示的是转录，转录的产物是RNA，需要RNA聚合酶的参与，同时利用的原料是核糖核苷酸。②是翻译，左边的肽链更长，更早进行翻译，右边的肽链更短，翻译时间更晚，因此核糖体移动的方向是从右到左。
【详解】A、负载tRNA的3`端是携带氨基酸的部位，A错误；
B、①转录过程中碱基互补配对方式：A-U、C-G、G-C、T-A，②翻译过程中碱基互补配对方式A-U、U-A、G-C、C-G，①与②过程发生的碱基互补配对方式不完全相同，B错误；
C、a状态的核糖体是最早进行翻译的，距离终止密码子最近，C错误；
D、当细胞缺乏氨基酸时，空载tRNA通过激活蛋白激酶抑制翻译过程，也可以抑制基因的转录，因此空载tRNA通过抑制转录和翻译过程来快速停止蛋白质的合成，D正确。
故选D。
11. 在DNA甲基转移酶（Dnmt）的作用下，基因启动子区发生5'胞嘧啶的甲基化可导致基因转录沉默。某植物用5-azaC处理后，5'胞嘧啶的甲基化水平明显降低，开花提前。当敲除Dnmt 基因时，甲基化的DNA复制出的子链不会被甲基化。下列说法正确的是（ ）
A. 5'胞嘧啶的甲基化导致启动子区的碱基序列发生改变
B. 5-azaC的去甲基化作用直接导致相应基因的基因频率升高
C. Dnmt基因通过控制Dnmt的合成直接控制生物的性状
D. 双链均甲基化的DNA在无Dnmt时，复制两次可得到去甲基化的DNA
【答案】D
【分析】分析题干可知：Dnmt 基因的表达产物DNA甲基转移酶（Dnmt）会使基因启动子区发生5'胞嘧啶的甲基化可导致基因无法正常转录和表达，进一步影响生物性状。
表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，DNA甲基化是表观遗传的一种类型。
【详解】A、DNA甲基化是表观遗传的一种类型，表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，故5'胞嘧啶的甲基化并未改变启动子区的碱基序列，A错误；
B、5-azaC的去甲基化作用只是解除了基因转录沉默，基因能够正常表达，但是基因的种类和数量并未发生改变，即5-azaC的去甲基化作用并不会导致相应基因的基因频率升高，B错误；
C、据题干，Dnmt 基因合成DNA甲基转移酶（Dnmt），基因通过控制酶的合成影响代谢进而间接控制生物性状，C错误；
D、根据题干“ 当敲除Dnmt 基因时，甲基化的DNA复制出的子链不会被甲基化”，结合DNA的半保留复制特点，以一个双链均甲基化的DNA复制为例，复制一次的时候，得到的两个DNA分子均为一条甲基化的链和一条正常的链；复制两次后会得到2个DNA分子其两条链均为正常链，无甲基化，另外2个DNA分子均为一条链甲基化，另一条链正常，D正确。
故选D。
12. 戈谢病是患者由于缺乏β-葡萄糖脑苷脂酶而引起不正常的葡萄糖脑苷脂在细胞内积聚所致，患者肝脾肿大。下图是用凝胶电泳的方法得到的某患者家系带谱，据图分析，下列推断不正确的是（ ）

A. 人群中该病男女患病概率大致相等
B. 2号的基因带谱与1号、3号相同
C. 4号个体的次级精母细胞中会有4个致病基因
D. 5号与父母基因型相同的概率为0
【答案】C
【分析】根据题图可以看出，1号和2号都正常，生的孩子4号是患者，故该病是隐性遗传病，由4号的带谱图可知，基因带谱中短条带代表隐性基因，又因为4号的父亲1号有致病基因但表现正常，所以该病不是体X染色体隐性遗传病，而是常染色体隐性遗传病。
【详解】A、 根据题图可以看出，1号和2号都正常，生的孩子4号是患者，故该病是隐性遗传病，由4号的带谱图可知，基因带谱中短条带代表隐性基因，又因为4号的父亲1号有致病基因但表现正常，所以该病不是体X染色体隐性遗传病，而是常染色体隐性遗传病，男女患病概率相等，A正确；
B、 因为1号、2号、3号都是杂合子，他们的基因带谱相同，B正确；
C、 4号个体为男性患者，设致病基因为a，正常基因为A，他的基因型为aa。在初级精母细胞中基因加倍，有4个a，经过减数第一次分裂，同源染色体分离，次级精母细胞中只含有2个致病基因，C错误；
D、 5号是正常个体，其基因型为AA，父母为携带者Aa，所以5号与父母基因型相同的概率为0，D正确。
故选C。
第Ⅱ卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。
2．本卷共5题，共52分。
13. 血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成，在血液中是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白（LDL）颗粒形式运输到其他组织细胞（靶细胞）中，以满足这些细胞对胆固醇的需要，同时减低血浆中胆固醇含量。如图是LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的途径。
（1）胆固醇参与人体血液中脂质的运输，还是构成动物_______的重要成分。
（2）LDL受体的化学本质是蛋白质。据此推测，与LDL受体加工、修饰有关的细胞器是_______。
（3）胞内体膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H+泵入胞内体的腔中，使腔内pH降低，从而引起LDL与受体分离，此过程中，H+_______（填“需要”或“不需要”）与该载体蛋白结合。H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是载体蛋白_______，导致其空间结构改变。
（4）人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质。研究人员发现，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL受体减少。根据这个实验现象，设计一种治疗高胆固醇血脂症的思路：_______。
【答案】（1）细胞膜 （2）内质网、高尔基体、线粒体
（3）①. 需要 ②. 发生磷酸化
（4）开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物
【分析】分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，由囊泡包裹着到达高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工，然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外，该过程消耗的能量由线粒体提供。
（1）胆固醇是动物细胞膜的重要成分，胆固醇除了参与人体血液中脂质的运输，还参与构成人体细胞膜。
（2）LDL受体受体的化学本质是蛋白质，核糖体是合成蛋白质的场所，合成的蛋白质需要经过内质网、高尔基体的进一步加工后才能转移到细胞膜上，同时需要线粒体供能，因此，与LDL受体加工、修饰有关的细胞器有内质网、高尔基体、线粒体。
（3）胞内体膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H+泵入细胞内，将H+泵进胞内体腔中的方式为主动运输，此过程中，H+需要与质子泵结合，H+-ATP酶在转运H+时发生的变化是载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变，从而将H+泵入细胞内。
（4）PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质，研究人员发现，当利用PCSK9基因的某种突变体，使PCSK9蛋白活性增强时，会增加LDL受体在溶酶体中的降解，导致细胞表面LDL减少，进而表现高胆固醇血症，根据上述机理设计治疗高胆固醇血脂症的核心是设法抑制PCSK9蛋白的活性，或让该蛋白质含量减少，进而增加LDL受体的数量，从而减少血液中的LDL的含量，因此治疗思路为：开发PCSK9蛋白活性抑制类药物，最终使PCSK9蛋白减少或活性减弱，进而达到治疗的目的。
14. 图1表示西瓜幼苗叶肉细胞中光合作用和有氧呼吸的部分过程，其中C3和C5在不同代谢过程中表示不同的化合物；图2为该植物光合作用速率、呼吸作用速率随温度变化的曲线图。
（1）图1中过程①至⑤表示的生化反应中，可以产生ATP的过程是______。
（2）由图2可知_____点以后对应的室温可使西瓜有机物的积累量增加。CD段实际光合作用速率_____（填“不变”，“降低”或“增大”）。
（3）淀粉和蔗糖是西瓜叶片光合作用的两个主要的末端产物。糖类物质的转运过程如图3所示。磷酸转运器能将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运到叶绿体外，同时将释放的Pi（无机磷酸）运回叶绿体基质，是调控磷酸丙糖运输的关键结构。
①若磷酸转运器的活性受到抑制，光合作用速率会降低。据图分析，导致光合作用速率降低的原因是叶绿体内磷酸丙糖和淀粉积累，抑制暗反应，则______积累，进一步抑制光反应。
②当Pi缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中输出_____（填“增多”或“减少”），在农业生产上可以采取______措施增加蔗糖的合成，从而增加西瓜产量。
【答案】（1）①③ （2）①. A ②. 增大
（3）①. 光反应的产物ATP和NADPH ②. 减少 ③. 施加磷肥
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段包括水的光解和ATP的合成；暗反应阶段包括C3的还原和二氧化碳的固定。
（1）分析题图1可知，图中①表示细胞呼吸第一阶段，葡萄糖分解成丙酮酸，②⑤表示暗反应中C3的还原，④表示光合作用暗反应中CO2的固定，③表示内酮酸分解产生CO2过程，即有氧呼吸第二阶段。有氧呼吸三个阶段都能产生ATP，光合作用光反应阶段能产生ATP，故可以产生ATP的过程是①③。
（2）净光合作用=总光合作用-呼吸作用，由图可知，A点时，从空气中吸收的二氧化碳为0，说明植物的净光合速率为0，A点以后西瓜从空气中吸收的二氧化碳量大于零，净光合速率大于零，有机物积累量增加。CD段实际光合作用速率=净光合作用+呼吸作用，CD段净光合速率不变，但呼吸速率在增加，故实际光合速率增大。
（3）暗反应过程包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程，据图分析，导致光合作用速率降低的原因是叶绿体内磷酸糖淀粉积累，抑制暗反应，则光反应的产物ATP和NADPH积累，进一步抑制光反应。②磷酸丙糖运出叶绿体时，需吸收无机磷（Pi），结合图形分析，当无机磷缺乏时，磷酸丙糖从叶绿体中的输出过程会受阻，从而导致输出减少；基于上述研究，在农业生产上可以采取施加磷肥措施增加蔗糖的合成，从而增加西瓜产量。
15. 细胞中有很多的细胞器，它们组成了细胞的基本结构，使细胞能正常的工作、运转。下图为真核细胞中3种结构的示意图。
（1）处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有_____（在甲、乙、丙中选择）。从结构上讲，甲、乙、丙的一个共同点是______。
（2）蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大，而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小，这表明结构c与_____（结构）的形成直接有关。
（3）许多重要的化学反应在生物膜上进行，乙、丙分别通过_____（用图中字母填空）扩大了膜面积，从而为这些反应需要的_____提供更多的附着场所。
（4）在细胞分裂间期，结构乙的数目增多，其增多的方式有3种假设：I．细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成；Ⅱ．细胞利用其他生物膜装配形成；III．结构乙分裂增殖形成。有人通过放射性标记实验，对上述假设进行了探究，方法如下：首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱（磷脂的前体）培养基中培养，然后转入另一种培养基中继续培养，定期取样，检测细胞中结构乙的放射性。结果如下：
①与野生型相比，实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的特点是______。②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是成分与前一步骤的培养基相同，同时要求______。③通过上述实验，初步判断3种假设中成立的是______（在I、Ⅱ、Ⅲ中选择）。
【答案】（1）①. 乙 ②. 都具有双层膜
（2）核糖体 （3）①. e、h ②. 酶
（4）①. 自身不能合成胆碱 ②. 胆碱没有3H标记 ③. Ⅲ
【分析】据图分析，甲表示细胞核，乙表示线粒体，丙表示叶绿体，其中a为染色质，b为核膜(含核孔)，c为核仁，d为线粒体外膜，e为线粒体内膜，f为叶绿体外膜，g为叶绿体内膜，h为类囊体薄膜堆叠而成的基粒。
（1）图中甲表示细胞核，乙表示线粒体，丙表示叶绿体；处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞没有叶绿体和成形的细胞核，但是有线粒体。从结构上讲，甲、乙、丙的一个共同点是都具有双层膜。
（2）图中c表示核仁，蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大，而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小，而蛋白质的合成场所是核糖体，因此说明核仁与核糖体的形成有关。
（3）丙叶绿体和乙线粒体都具有增大膜面积的方式，线粒体通过e内膜向内折叠增大了有氧呼吸第三阶段的面积，叶绿体通过h类囊体薄膜的堆叠增大了光合作用光反应的场所，从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。
（4）①根据题意分析，链孢霉营养缺陷型突变株在加有胆碱的培养基培养，说明链孢霉营养缺陷型突变株自身不能合成胆碱。②另一种培养基成分应该与前一步骤中的培养基相同，只是胆碱没有3H标记，这样能使链孢霉营养缺陷型突变株生长环境相同，排除培养基差异带来的影响，又能检测原有放射性物质的变化。③根据表格数据分析，测得的相对放射性隔代逐渐减少一半，可以看出线粒体是由分裂增殖形成的，即假设Ⅲ成立。
16. 某种蝴蝶（2N=56）的性别决定方式为ZW型，蝴蝶的长口器（R）对短口器（r）为显性，且R、r仅位于Z染色体上，野生型蝴蝶有长口器和短口器两种类型。研究人员通过基因工程培育出一种特殊长口器蝴蝶雄性品系（ZRZr），其中一条Z染色体上携带隐性致死基因t。已知当t基因纯合（ZtZt，ZtW）时导致胚胎死亡。（以下均不考虑互换与基因突变等特殊情况）。
（1）研究该种蝴蝶的基因组，应测定_______条染色体上DNA的序列。若要通过一次交配产生的子代性状来判断性别，请写出可选择杂交组合_______（写出基因型即可）。为确定长口器蝴蝶雄性品系（ZRZr）中致死基因t位于哪条Z染色体上，研究人员让该蝴蝶品系与短口器雌性个体交配，发现子代蝴蝶表型为雄性长口器：雄性短口器：雌性短口器=1：1：1。由此可以判断致死基因t位于_______（填“ZR”或“Z”）染色体上。
（2）利用上述（1）得到的子代雄性长口器蝴蝶与另一野生型雌性长口器蝴蝶杂交，后代中的长口器蝴蝶占_______；若后代还出现一只成活的性染色体为ZZW的短口器蝴蝶，从减数分裂形成配子的过程分析，该蝴蝶出现的原因是雄性长口器蝴蝶在减数分裂Ⅱ时，两条Zr染色体______，形成了ZrZr类型的雄配子。
（3）蝴蝶的紫翅（M）对黄翅（m）为显性，位于常染色体上，用两种纯合的野生型蝴蝶进行杂交得到F1，F1雌雄交配得F2，F2出现4种表型，且比例为紫翅长口器：紫翅短口器：黄翅长口器：黄翅短口器=5：3：3：1。究其原因是有一种雌配子不育，则该不育雌配子的基因型是_______，亲本纯合野生型蝴蝶的基因型是______。
（4）科研人员将两个绿色荧光蛋白基因（用●表示）导入上述（3）中F1的常染色体或Z染色体上。下图甲、乙、丙表示F1雄蝶的三种导入位置，已知M基因在1号染色体上。
若甲、乙、丙三个类型分别与基因型为mmZrW的普通个体测交，子代蝴蝶中发出绿色荧光的概率从大到小依次为_______。
【答案】（1）①. 29 ②. ZrZr和ZRW ③. ZR
（2）①. 2/3 ②. 雄性长口器蝴蝶在减数分裂II时，两条Zr染色体移向了同一极，形成了ZrZr类型的雄配子
（3）①. MZR ②. MMZrW和mmZRZR
（4）甲>丙>乙
【分析】蝴蝶的性别决定方式为ZW型，R/r基因只存在于Z染色体上，雌性蝴蝶的基因组成为ZW，雄性染色体组成为ZZ。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的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
（1）研究这种蝴蝶的基因组，应研究27条常染色体 + Z、W性染色体，应测定29条染色体上DNA的序列。蝴蝶的长口器（R）对短口器（r）为显性，且R、r仅位于Z染色体上，若要通过一次交配产生的子代性状来判断性别，可选择杂交组合ZrZr和ZRW，子代雌性（ZrW）全为短口器，雄性（ZRZr）全为长口器；若致死基因t位于ZR染色体上，长口器蝴蝶雄性品系基因型为ZRtZr，与短口器雌性个体ZrW交配，子代ZRtZr（雄性长口器）：ZRtW（致死）：ZrZr（雄性短口器）：ZrW（雌性短口器）=1：0：1：1，与题干子代蝴蝶表型为雄性长口器：雄性短口器︰雌性短口器=1：1：1一致；若致死基因t位于Zr染色体上，长口器蝴蝶雄性品系基因型为ZRZrt，与短口器雌性个体ZrW交配，子代ZRZr（雄性长口器）：ZRW（雌性长口器）：ZrtZr（雄性短口器）：ZrtW（致死）=1：1：0：1，与题干子代蝴蝶表型为雄性长口器：雄性短口器︰雌性短口器=1：1：1不一致，故致死基因t位于ZR染色体上；
（2）上述得到的子代ZRtZr（雄性长口器）与ZRW（雌性长口器）杂交，后代为ZRtZR（雄性长口器）：ZRtW（致死）：ZRZr（雄性长口器）：ZrW（雌性短口器）=1：0：1：1，因此，后代中长口器蝴蝶占2/3。短口器为隐性性状，所以性染色体为ZZW的短口器蝴蝶的基因型是ZrZrW，该短口器蝴蝶形成属于染色体（数目）变异。从亲本形成配子过程分析，原因是亲本雄性长口器蝴蝶在减数分裂II时，两条Zr染色体移向了同一极，形成了ZrZr类型的雄配子，并和含染色体的W的雌配子受精后发育而成；
（3）蝴蝶的紫翅（M）对黄翅（m）为显性，位于常染色体上，蝴蝶的长口器（R）对短口器（r）为显性，且R、r仅位于Z染色体上，现有两种纯合的野生型蝴蝶进行杂交得F1，F1相互交配得F2，F2出现4种表型，故F1基因型为MmZRZr×MmZRW，F2中正常后代紫翅长 口器：紫翅短口器：黄翅长口器：黄翅短口器9: 3: 3: 1，现为5: 3: 3: 1，两种单显类型以及双隐性类型没有至死，当雌配子为MZR配子不育时，比例符合。因此可推断该结果出现的原因是母本的含MZR基因的雌 配子不育，由此可确定亲本纯合野生型蝴蝶的基因型是MMZrW和mmZRZR；
（4）假设绿色荧光蛋白基因用G表示，图示中甲整合的G基因位于一对同源染色体上，产生的配子都含有G基因，乙是连锁在一条同源染色体上，不发生交叉互换的话有1/2的配子含有G基因；丙图位于两对同源染色体上，产生的配子有3/4含有G基因，因此将甲乙丙分别与普通个体测交，子代中发出绿色荧光概率大小是甲＞丙＞乙。
17. 肾上腺—脑白质营养不良（ALD）是一种伴X染色体的隐性遗传病（致病基因用d表示），主要累积肾上腺和脑白质，表现为进行性的精神运动障碍，视力及听力下降和（或）肾上腺皮质功能低下等，患者发病程度差异较大。科研人员对该病进行了深入研究。图1是关于该病的某家系的遗传系谱图。

（1）为确定该家系相关成员的基因组成与发病原因，科研人员进行了如下研究。
①首先提取该家系中四名女性与此基因有关的DNA片段并进行PCR技术操作，产物酶切后进行电泳（正常基因含一个限制酶切位点，突变基因增加了一个酶切位点），结果如图2。由图2可知突变基因新增的酶切位点位于______（填“310bp”“217bp”“118bp”或“93bp”）DNA片段中；四名女性中______是杂合子。
②已知女性每个细胞所含两条X染色体中的一条总是保持固缩状态而失活，推测失活染色体上的基因无法表达的原因是染色体呈固缩状态无法______，从而无法进行转录。
③分别提取四名女性的mRNA作为模板，______出cDNA，进行PCR技术处理，计算产物量的比例，结果如表。综合图2与表，推断Ⅱ-3、Ⅱ-4发病的原因是来自______（填“父方”或“母方”）的X染色体失活概率较高，以______（填“正常”或“突变”）基因的表达为主。
（2）ALD可造成脑白质功能不可逆损伤，尚无有效的治疗方法，通过遗传咨询和产前诊断可以对该病进行监测和预防。图1家系中Ⅱ—1（不携带d基因）与Ⅱ—2婚配后，若生女孩，是否患病?______（填“一定”“不一定”或“一定不”）。
【答案】（1）①. 310bp ②. I-1、II-3、II-4 ③. 解旋 ④. 逆（反）转录 ⑤. 父方 ⑥. 突变
（2）不一定
【分析】基因含一个限制酶切位点，酶切后能形成两种长度的DNA片段；基因含有两个个酶切位点，酶切后可形成3种长度的DNA片段。
由图1可知，Il-3、Il-4的基因型为XDXd，由题可知，女性每个细胞所含两条X染色体中的一条总是保持固缩状态而失活。结合表1中，Il-3、Il-4个体突变基因的表达量明显高于正常基因，由此可推断Il-3、Il-4发病的原因是来自父方的X染色体失活概率较高。
遗传咨询和产前诊断可以对该病进行监测和预防。
（1）①正常基因含一个限制酶切位点，因此正常基因酶切后只能形成两种长度的DNA片段；突变基因增加了一个酶切位点，则突变基因酶切后可形成3种长度的DNA片段。所以结合图2可知，正常基因酶切后可形成长度为310bp和118bp的两种DNA片段，而基因突变酶切后可形成长度为217bp、93bp和118bp的三种DNA片段，这说明突变基因新增的酶切位点位于长度为310bp（217+93）的DNA片段中。正常纯合个体的基因经过酶切只能形成两种长度的DNA片段，杂合子的基因经过酶切后可形成四种长度的DNA片段，因此图2四名女性中l-1、Il-3、Il-4是杂合子。
②已知女性每个细胞所含两条X染色体中的一条总是保持固缩状态而失活，其失活染色体上的基因无法表达的原因是染色体呈固缩状态无法解旋进行转录。
③以mRNA为模板合成cDNA的过程称为逆转录。表1中，Il-3、Il-4个体突变基因的表达量明显高于正常基因，由此可推断Il-3、Il-4发病的原因是来自父方的X染色体失活概率较高，以突变（Xd）基因表达为主。
（2）ALD属于遗传病，通过遗传咨询和产前诊断可以对该病进行监测和预防。该病为伴X染色体隐性遗传病，图1家系中Il-1(不携带d基因，基因型为XDXD与II-2(XdY)婚配后，所生男孩的基因型均为XDY，不患病；所生女孩的基因型均为XDXd，其是否患病取决于X染色体失活情况，因此不一定患病。
标记后细胞增殖的代数
1
2
3
4
测得的相对放射性
2.0
1.0
0.5
0.25
样本来源
PCR产物量的比例（突变：正常）
I-1
24：76
Ⅱ-3
80：20
Ⅱ-4
100：0
Ⅱ-5
0：100