四川省泸州市2024-2025学年高三上学期第一次教学质量诊断性考试生物试卷（解析版）

这是一份四川省泸州市2024-2025学年高三上学期第一次教学质量诊断性考试生物试卷（解析版），共20页。
注意事项：
每小题选出答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。
选择题：本题共15个小题，每小题3分，共45分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 轮状病毒是一种双链核糖核酸病毒，主要感染小肠上皮细胞，可引起腹泻。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 组成轮状病毒的元素有C、H、O、N、P
B. 轮状病毒经DNA酶处理后会失去侵染能力
C. 轮状病毒不同基因中碱基的排列顺序互不相同
D. 小肠上皮细胞的核糖体可合成轮状病毒的外壳
【答案】B
【分析】病毒没有细胞结构，属于寄生生物，其结构只有蛋白质外壳和核酸。组成病毒的核酸分为两种，因此可以将病毒分为DNA病毒和RNA病毒。
【详解】A、轮状病毒是一种双链核糖核酸病毒即双链RNA，因此组成轮状病毒的元素有C、H、O、N、P，A正确；
B、轮状病毒是一种双链核糖核酸病毒，遗传物质是RNA，DNA酶只能水解DNA，轮状病毒经DNA酶处理后并没有被水解，仍然会侵染能力，B错误；
C、基因的不同在于碱基的排列顺序不同，故轮状病毒不同基因中碱基的排列顺序互不相同，C正确；
D、轮状病毒主要感染小肠上皮细胞，小肠上皮细胞的核糖体可合成轮状病毒的外壳，D正确。
故选B。
2. 真核细胞的分泌蛋白需经内质网和高尔基体的加工才能成熟。现有4种酵母菌，野生型酵母菌能正常产生分泌蛋白，甲型突变体是线粒体缺陷型酵母菌，乙、丙型突变体分别是内质网膜、高尔基体膜结构异常导致分泌蛋白滞留的缺陷型酵母菌。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 酵母菌合成的蛋白质必须经过内质网和高尔基体加工
B. 甲型突变体不可能完成分泌蛋白的合成和分泌过程
C. 乙型突变体会在内质网中积累大量具有活性的蛋白质
D. 丙型突变体的高尔基体膜会因功能障碍出现膜面积增大
【答案】D
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、酵母菌合成的分泌蛋白质必须经过内质网和高尔基体加工，胞内蛋白质不需要，A错误；
B、甲型突变体是线粒体缺陷型酵母菌，酵母菌可进行无氧呼吸提供少量的能量，完成完成分泌蛋白的合成和分泌过程，B错误；
C、分泌蛋白需要内质网和高尔基体加工成熟才具备生物活性，乙型突变体会在内质网中积累大量不具有活性的蛋白质，C错误；
D、丙型突变体是高尔基体膜结构异常导致分泌蛋白滞留的缺陷型酵母菌，高尔基体不能形成囊泡，因此丙型突变体的高尔基体膜会因功能障碍出现膜面积增大，D正确。
故选D。
3. 研究发现，盐胁迫下大量Na＋会进入植物根部细胞，影响细胞内酶的活性，进而影响蛋白质的正常合成。耐盐碱植物根毛细胞中的液泡不仅对植物细胞内的环境起调节作用，还参与抵抗盐胁迫。右图为某耐盐植物在高盐环境中的有关生理活动示意图，其中NHX、SOS1和HKT1是有关转运蛋白。下列有关叙述合理的是（ ）

A. 有关部位pH大小为：液泡pH＜细胞质基质pH＜细胞膜外pH
B. NHX、SOS1均能转运H＋和Na＋，两种转运蛋白都不具有专一性
C. 高盐胁迫时，Na＋进入根细胞和进入液泡均不需要消耗能量
D. 该植物可通过排出Na＋和提高细胞渗透压来适应高盐碱环境
【答案】D
【分析】物质跨膜运输的方式：
（1）自由扩散：物质从高浓度到低浓度，不需要载体，不耗能，例如气体、小分子脂质；
（2）协助扩散：物质高浓度到低浓度，需要膜转运蛋白的协助，不耗能，如葡萄糖进入红细胞；
（3）主动运输：物质从低浓度到高浓度，需要载体蛋白的协助，耗能，如离子、氨基酸、葡萄糖等。
【详解】A、据图分析，H＋由细胞质基质进入液泡，需要消耗ATP，则H＋由低浓度进入高浓度，液泡pH＜细胞质基质pH，H＋由细胞质基质进入细胞膜外，也需要消耗能量，H＋由低浓度进入高浓度，细胞膜外pH＜细胞质基质pH，A错误；
B、NHX、SOS1只能转运H＋和Na＋，具有专一性，B错误；
C、高盐胁迫时，Na＋进入根细胞是从高浓度进入低浓度，不需要消耗能量，Na＋进入液泡依靠H＋提供的电化学势能，C错误；
D、提高细胞液中Na+浓度，能提高细胞液的渗透压，增加细胞对水的吸收，从而适应高盐碱环境，D正确。
故选D。
4. GajA酶存在于某些细菌中，与细菌防御病毒侵染有关。细菌中正常浓度的ATP会抑制GajA酶的活性，病毒侵入后高强度的复制、转录会激活GajA酶，激活的GajA酶可对病毒核酸进行切割，抑制病毒增殖。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 病毒入侵后激活的GajA酶的空间结构会发生改变
B. 病毒的入侵会显著升高细菌细胞中ATP/ADP的值
C. GajA酶被激活的原因可能是ATP水解产物浓度增加
D. 被激活的GajA酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键
【答案】B
【分析】酶具有专一性，限制酶可识别特定序列，切割特定位点，分析题意可知，GajA酶属于限制酶。
【详解】A、病毒入侵后， GajA 酶被激活，既由抑制状态变为激活状态，激活的GajA酶的空间结构会发生改变，A正确；
B、病毒的入侵会导致ATP消耗增多，会降低细菌细胞中ATP/ADP的值，即病毒的入侵会显著降低细菌细胞中ATP/ADP的值，B错误；
C、依据题干信息，正常浓度的 ATP 会抑制GajA酶的活性，当高强度的转录消耗大量ATP，ATP水解产物浓度增加，激活GajA 酶，即GajA酶被激活的原因可能是ATP水解产物浓度增加，C正确；
D、依据题干信息，激活的 GajA 酶能对外来病毒的核酸进行切割，核苷酸之间通过磷酸二酯键进行连接，故激活的 GajA 酶能破坏病毒核酸分子的磷酸二酯键，D正确。
故选B。
5. 渍害是因洪涝积水或地下水位过度升高，作物根系长期缺氧，而对植株造成的伤害。发生溃害时，地下部分的一些细胞通过无氧呼吸产生乙醇，乙醇在乙醇脱氢酶的催化下，生成NADH等，使乙醇得以分解。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 发生渍害时，地上部分的细胞仍以有氧呼吸为主
B. 乙醇脱氢酶活性升高，有利于减轻植物渍害
C. 地下部分细胞产生乙醇的场所是细胞质基质
D. 地下部分的细胞能合成NADH，地上部分不能合成
【答案】D
【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质进行，第二阶段在线粒体基质进行，第三阶段在线粒体内膜进行，且第三阶段释放的能量最多。无氧呼吸分为两个阶段，均在细胞质基质进行。由表可知，胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。
【详解】A、发生渍害时，地上部分的细胞不缺氧，则仍以有氧呼吸为主，A正确；
B、乙醇在乙醇脱氢酶的催化下，生成NADH等，使乙醇得以分解，所以乙醇脱氢酶活性升高，有利于减轻植物渍害，B正确；
C、细胞无氧呼吸产生乙醇的场所是细胞质基质，C正确；
D、细胞通过有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生NADH，所以地下部分的细胞和地上部分的细胞都能合成NADH，D错误。
故选D。
6. 下图为眼虫在适宜条件下增殖的示意图，图中③④仅显示了部分染色体，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 眼虫增殖过程中细胞核的变化与动物有丝分裂完全相同
B. ②-③时期细胞两极发出纺锤丝牵引染色体移向细胞中央
C. ④时期染色体数目加倍，导致细胞核中含两套染色体
D. ⑤时期眼虫细胞质的分裂方式与高等植物细胞的相同
【答案】C
【分析】动植物细胞有丝分裂各时期的特点：
前期：染色体散乱排布在细胞中，核膜核仁消失；
中期：着丝粒整齐排列在赤道板上，是观察染色体的最佳时期；
后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分别移向两极；
末期：核膜核仁重新出现，染色体和纺锤体消失。
【详解】A、由图可知，眼虫增殖过程中始终存在核膜，而动物细胞有丝分裂的前期核膜消失，末期核膜重现，A错误；
B、眼虫是动物细胞，含有中心体，中心体与动物细胞分裂过程中纺锤体的形成有关，因此②-③时期细胞内应由中心体发出的星射线形成的纺锤体牵引染色体移向细胞中央，B错误；
C、③-④时期发生了着丝粒断裂，细胞内的染色体数目加倍，导致细胞核中含两套染色体，C正确；
D、⑤时期，细胞质的分裂方式与高等动物细胞相同，都是直接从细胞中央缢裂，与高等植物细胞不同，D错误。
故选C。
7. 细胞的衰老和凋亡都与特定基因的表达有关。研究表明，某高等生物细胞中存在着一种nuc-1基因，该基因编码的蛋白质能使DNA降解，因此nuc-1基因又被称为细胞“死亡基因”。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 生物发育过程中，细胞的产生和死亡均保持动态平衡
B. DNA降解后，部分遗传信息无法表达，引发细胞凋亡
C. 胚胎发育过程中，有些细胞中的nuc-1基因也会表达
D. 通过诱导nuc-1基因过量表达，有望治疗多种癌症
【答案】A
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，又叫细胞的编程序死亡或程序性死亡．nuc-1基因编码的蛋白质能使DNA降解，使细胞死亡，说明nuc-1基因与细胞凋亡有关。
【详解】A、生物发育过程中，细胞的产生与死亡并不是始终保持动态平衡，如发育的早期至个体成熟阶段，细胞产生的速度大于死亡的速度，导致细胞总量增加，A错误；
BD、nuc-1基因编码的蛋白质能使DNA降解，DNA降解后，部分遗传信息无法表达，会引发细胞凋亡，所以通过诱导nuc-1基因的过量表达，促进癌细胞凋亡，有望治疗多种癌症，BD正确；
C、胚胎发育过程中，存在细胞的凋亡，所以有些细胞中的nuc-1基因会表达，C正确。
故选A
8. 某种两性花的植物可以通过自花传粉或异花传粉繁殖后代。在25℃条件下，基因型为AA和Aa的植株都开红花，基因型为aa的植株开白花；在30℃条件下，各种基因型的植株均开白花。下列有关说法正确的是（ ）
A. 不同温度下同一植株花色不同说明环境能控制生物的性状
B. 同一植株不同温度下花色不同，是基因选择性表达的结果
C. 将某白花植株自交，后代在任意温度下生长都会开出白花
D. 将某植株在25℃条件下进行自交实验，可根据后代表型判断亲本基因型
【答案】D
【分析】生物的性状受遗传物质（基因）的控制，但也会受生活环境的影响；生物的性状是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境共同作用的结果。
【详解】A、不同温度下同一植株花色不同说明环境能影响生物性状，A错误；
B、由题干知，基因型是AA和Aa的该植物在25℃条件下都开红花、而在30℃条件下均开白花，说明环境能影响生物的性状，B错误；
C、由题干知，在30℃的条件下，各种基因型的植株均开白花，所以30℃的条件下生长的白花植株自交，在25℃的条件下生长的后代可能出现红花植株，C错误；
D、探究该植株的基因型，可将该植株在25℃条件下进行自交，并在25℃的条件下培养后代，如果后代全部是红花植株、说明该植植株的基因型为AA，如果都开白花、说明该植株的基因型为aa，如果既有开白花的植株，也有开红花的植株，则说明该植株的基因型为Aa，D正确。
故选D。
9. DNA指纹技术是用限制酶切割样品DNA后，通过电泳等操作把切割后的DNA片段按大小分开。右图是一对夫妇和三个子女的DNA切割片段。在不考虑交叉互换、染色体变异、基因突变等情况下，下列分析正确的是（ ）
A. 基因I和基因II可能位于同一条染色体上
B. 基因III是显性基因不可能是隐性基因
C. 若仅考虑基因IV，则母亲不可能为纯合子
D. 基因V可能是位于X染色体上的基因
【答案】C
【分析】常染色体上某基因传给子女的概率相同，父亲的X染色体只能传给女儿，父亲的Y染色体只能传给儿子。
【详解】A、由DNA指纹表格分析，母亲的基因Ⅰ片段，传递给女儿1和儿子，母亲的基因Ⅱ片段没有传递给女儿1和儿子，而是传递给了女儿2，因此基因Ⅰ片段和基因Ⅱ片段不可能位于一条染色体上，A错误；
B、基因III随父亲传给了两个女儿，没有传给儿子，只能说明其可能位于X染色体上，无法判断其显隐性，B错误；
C、若仅考虑基因IV，若母亲为纯合子，则所有后代均应该含有基因IV，根据DNA指纹技术可知，母亲不可能为纯合子，C正确；
D、由DNA指纹表格分析，父亲的基因Ⅴ传递给了女儿1，没有传递给女儿2，因此Ⅴ不可能位于X染色体上，D错误。
故选C。
10. MPF是一种在细胞分裂过程中能促进染色体凝集的因子。当MPF含量升高时，促进核膜破裂，并使染色质高度螺旋；当MPF被降解时、染色体则解螺旋。如图表示非洲爪蟾卵母细胞在不同时期的MPF含量变化，CD段为减数第二次分裂前短暂的间歇期，EF段有受精作用的发生，下列有关叙述正确的是（ ）
A. AE段表示减数分裂过程，EG段表示有丝分裂过程
B. MPF可促进BC、FG段染色体复制形成姐妹染色单体
C. BC段发生等位基因分离，DE段发生非等位基因自由组合
D. 细胞内染色体上着丝粒的分裂发生在DE段与FG段
【答案】D
【分析】由题意可知：MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，导致细胞进入分裂的前期；当MPF被降解时，染色体则解螺旋，细胞又进入分裂的末期。因此AB段为减数第一次分裂前的间期，BC段为减数第一次分裂，CD段为减数第一次分裂和减数第二次分裂之间短暂的间期，DE段处于减数第二次分裂时期，EF段有受精作用的发生，FG段为有丝分裂。
【详解】A、据题干信息分析可知，EF段有受精作用的发生，故FG段表示有丝分裂过程，A错误；
B、据题干信息分析可知，MPF含量升高，可促进核膜破裂，使染色质浓缩成染色体，但不能促进染色体复制形成姐妹染色单体，B错误；
C、据题干信息和题图分析可知，BC段为减数第一次分裂，等位基因随着同源染色体的分开而分离，发生在减数第一次分裂后期，DE段处于减数第二次分裂时期，非等位基因自由组合发生在减数第一次分裂后期，C错误；
D、据题干信息和题图分析可知，DE段处于减数第二次分裂时期，FG段为有丝分裂，此时段的细胞内染色体上着丝粒会发生分裂，D正确。
故选D。
11. 乳链菌肽是由某类乳酸菌产生的一种多肽，是天然抑菌剂。某工厂生产该类乳酸菌用于工业发酵乳链菌肽，当发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L时发酵过程结束，经处理后分装、质检后可上市。下列有关说法错误的是（ ）
A. 培养菌株之前宜采用湿热灭菌的方法对培养基进行灭菌处理
B. 为保证培养的活菌数符合产品要求不宜采用显微镜直接计数
C. 发酵结束前取0.2mL发酵液涂布平板计数时稀释度为10-7最合适
D. 发酵结束后可采用过滤、沉淀等方法将发酵液中菌体分离和干燥
【答案】C
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配置、灭菌、接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产品。
【详解】A、培养基一般采用湿热灭菌法进行灭菌处理，不能用干热灭菌法处理，A正确；
B、显微镜直接计数时死菌和活菌均包含在内，且无法区分，导致统计结果偏大，不符合产品要求，B正确；
C、符合生产标准的发酵液中菌体的浓度为2×1011个/L，发酵结束前取0.2mL发酵液涂布平板计数时稀释度为10-7时平板上的菌落数约为2×1011个/L×0.2ml×10-7×10-3=4个，不在30~300范围内，影响结果的准确性，因此稀释度为10-7不合适，C错误；
D、发酵产品不同，分离提纯的方法一般不同，如果产品是菌体，可采用过滤、沉淀等方法将菌体从培养液中分离和干燥，D正确。
故选C。
12. 生物碱是一类碱性含氮化合物，它不是植物生长必需的物质，在植物体内含量少，有治疗疾病的作用，可从植物中获取。下图是以铁皮石斛为材料，运用组织培养技术培养拟原球茎（简称PLBs，类似愈伤组织）生产生物碱的实验流程。下列有关叙述正确的是（ ）

A. 为了提高PLB8的诱导率，诱导时应注意严格灭菌并提供光照
B. 图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为再分化生产生物碱
C. 生物碱为铁皮石斛的次生代谢物，主要在③阶段合成并提取
D. 若细胞数量/生物碱产量的值越大，则该细胞系为高产细胞系
【答案】C
【分析】在一定的激素和营养等条件的诱导下，外植体可脱分化形成愈伤组织。在脱分化过程中，植物细胞的分化程度逐渐降低，全能性逐渐升高。脱分化形成的愈伤组织由一些排列疏松而无规则，高度液泡化、呈无定形状态的薄壁细胞组成。
【详解】A、上述实验过程中需要在无菌条件下进行操作，实验器械需要进行灭菌处理，为了提高PLB8的诱导率，诱导时应注意对实验器械进行严格灭菌，实验材料进行消毒，但光照也未必是一定需要的，A错误；
B、题意显示PLBs类似愈伤组织，因此，图中过程①为脱分化形成PLBs，过程②为植物细胞培养过程，不属于再分化，B错误；
C、生物碱不是细胞进行正常生命活动必需的物质，因而为铁皮石斛的次生代谢物，其主要在③阶段合成并提取，C正确；
D、若生物碱产量/细胞数量的值越大，则该细胞系为高产细胞系，D错误。
故选C。
13. 小鼠的皮肤细胞能在一定条件下转化为能够再分化的干细胞 干细胞可用于治疗某些疾病。下图是实验小鼠皮肤细胞培养的基本过程，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图中甲→丁过程均需要营造一个无菌、无毒、无氧的环境
B. 乙过程用胰蛋白酶或胃蛋白酶处理，可以获得单个细胞
C. 丙和丁培养过程中，一般会在培养瓶壁上形成单层细胞
D. 丙过程细胞完成1次有丝分裂，丁过程细胞完成多次有丝分裂
【答案】C
【分析】图示中甲表示从实验小鼠获取皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒；乙表示用胰蛋白酶将组织细胞分散成单个细胞；丙表示原代培养过程；丁表示传代培养。
【详解】A、离体动物细胞培养需要无菌、无毒、需氧的环境，甲过程表示从实验小鼠身上取下皮肤组织，该过程需要对小鼠进行消毒，A错误；
B、皮肤细胞培养前需用胰蛋白酶等处理皮肤组织，使细胞分散开，并制成细胞悬液，不能使用胃蛋白酶，B错误；
C、丙过程表示原代培养，丁过程表示传代培养，由于接触抑制，正常动物细胞培养时在培养瓶壁上只能形成单层细胞，C正确；
D、丙过程表示原代培养细胞也可完成多次有丝分裂，D错误。
故选C。
14. 天然的T4溶菌酶（A0）来源于T4噬菌体，在食品防腐、医药工业等方面有广泛应用，但热稳定性较差。为提高该酶的热稳定性，研究人员将T4溶菌酶（A0）第3位上的异亮氨酸替换为半胱氨酸，该处的半胱氨酸可与第97位半胱氨酸间形成二硫键，从而获得热稳定性高的T4溶菌酶（A1）。下列说法正确的是（ ）
A. A1热稳定性较A0高的原因与氨基酸之间形成的化学键有关
B. 根据A1的氨基酸序列，就能准确推出相应的脱氧核苷酸序列
C. 工业化生产中A0的合成需经过基因的表达过程，A1则直接合成
D. 将A0、A1分别与底物混合后，再置于相同的高温环境中以检测活性
【答案】A
【分析】蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础，通过基因修饰或基因合成，对现有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活的需求。
【详解】A、研究人员将T4溶菌酶（A0）第3位上的异亮氨酸替换为半胱氨酸，使该处的半胱氨酸可与第97位半胱氨酸间形成二硫键，从而提高了热稳定性，所以A1热稳定性较A0高的原因与氨基酸之间形成的化学键（二硫键）有关，A正确；
B、由于密码子的简并性，根据A1的氨基酸序列，不能准确推出相应的脱氧核苷酸序列，B错误；
C、A0和A1都是蛋白质，在工业化生产中都需经过基因的表达过程合成，C错误；
D、检测酶活性时，应先将酶和底物分别置于相同的高温环境中一段时间后再混合，若先混合再置于高温环境中，在升温过程中酶就可能已经发挥作用了，D错误。
故选A。
15. 生物技术安全是国家安全体系的重要组成部分。规范生物技术研究、防止生物技术滥用，才能保障人民生命健康。下列关于生物技术的安全性和伦理问题的分析，合理的是（ ）
A. 转基因作物若被动物食用，目的基因会转入到动物体细胞中
B. 将a-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中，可防止基因污染
C. 生殖性克隆和治疗性克隆的本质是相同的，都会面临伦理问题
D. 若加工后的转基因产品不含转基因成分，则不必进行转基因标识
【答案】B
【分析】转基因生物的安全性问题：食物安全（滞后效应、过敏源、营养成分改变）、生物安全（对生物多样性的影响）、环境安全（对生态系统稳定性的影响）。对待转基因技术的利弊，正确的做法应该是趋利避害，不能因噎废食。
【详解】A、目的基因在动物消化道里会被分解为脱氧核苷酸，不会进入细胞内，A错误；
B、将a-淀粉酶基因与目的基因同时转入植物中，可导致转基因植物花粉失活，防止基因污染，B正确；
C、生殖性克隆是以产生新个体为目的克隆，治疗性克隆是为了治疗疾病，结果和本质是不相同的，C错误；
D、加工后的转基因产品不含转基因成分，仍要进行转基因标识，D错误。
故选B。
第二部分 非选择题（共55分）
注意事项：
1．必须使用0.5毫米黑色签字笔在答题卡上题目指示区域内作答，答在该试题卷上无效。
2．第二部分共5个大题，共计55分。
16. 细胞中时刻都在进行着繁忙的“货物”运输，高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。下图是发生在高尔基体反面的三条蛋白质分选途径，图中1、2、3表示不同的途径。请分析回答：

（1）高尔基体内的“货物”主要来自内质网，内质网膜鼓出形成的_____包裹“货物”进入高尔基体的顺面，该过程需要______（填细胞结构）释放的能量来驱动。
（2）途径1中，高尔基体内的部分蛋白质会在某酶的作用下转化形成甲酶，甲酶能水解衰老、损伤的细胞结构，则甲酶最可能分选到______中，若途径1受阻，造成该细胞器功能受损，可能导致的结果是________（写出1点即可）。
（3）研究发现，途径2中小泡内的“货物”早已合成，暂时聚集在细胞膜附近，待相关“信号”刺激再分泌到细胞外；途径3中小泡内的“货物”合成后立即分泌到细胞外。据此分析，细胞膜上的受体蛋白的分泌最可能来自于途径_______（选填“2”或“3”）。为探究胰岛B细胞分泌胰岛素的方式是途径2还是途径3，某研究小组设计了如下实验：
若甲、乙两组胰岛素分泌量_______（选填“相等”或“不相等”），则说明胰岛素的分泌方式是途径2，原因是_______。
【答案】（1）①. 囊泡 ②. 线粒体
（2）①. 溶酶体 ②. 细胞内衰老、损伤的细胞器不能及时清除
（3）①. 2 ②. 相等 ③. 甲组加入蛋白质合成抑制剂，但胰岛素已合成，若为途径2则两组分泌量相等
【分析】分析题图，表示高尔基体定向转运不同蛋白质时的不同机制，从图中可以看出，从高尔基体分泌出来的蛋白质有三条途径。
【详解】（1）从图中可知，高尔基体内的“货物”主要来自内质网，内质网膜鼓出形成的囊泡包裹“货物”进入高尔基体的顺面，在细胞中，许多生命活动都需要消耗能量，而能量主要由线粒体释放。内质网形成的小泡运输到高尔基体顺面这一过程需要能量，这个能量由线粒体释放。
（2）甲酶能水解衰老、损伤的细胞结构，溶酶体中含有多种水解酶，可以水解衰老、损伤的细胞器等物质，所以甲酶最可能分选到溶酶体中。若途径1受阻，溶酶体功能受损，可能导致细胞内衰老、损伤的细胞器不能及时被清除等结果。
（3）受体蛋白是存在于细胞膜上的蛋白质，它早已合成，暂时聚集在细胞膜附近，待相关“信号”刺激再分泌到细胞外，这符合途径2的特点，所以细胞膜上的受体蛋白的分泌最可能来自于途径2。若胰岛素的分泌方式是途径3，那么蛋白质合成抑制剂对其分泌没有影响，甲、乙两组胰岛素分泌量不相等，若胰岛素的分泌方式是途径2，甲组加入蛋白质合成抑制剂，但胰岛素已合成，甲、乙两组胰岛素分泌量相等。
17. 新叶伸向和煦的阳光，蚱蜢觊觎绿叶的芬芳。细胞的生命活动离不开能量的供应和利用，几乎所有生物赖以生存的能量都来源于光合作用。光合作用完成能量转换、维持生物生存和碳氧平衡等，是重要的科研领域。请分析回答：
（1）“新叶”中的叶肉细胞通过光合作用的____阶段获得驱动生命活动的能源物质ATP，这些ATP在_______合成；蚱蜢细胞也能通过某些生理活动获得ATP，ATP中的能量主要来源于_____（填物质名称）。
（2）科学家利用合成生物学技术开展模拟光合作用的研究：从菠菜叶肉细胞分离出类囊体，与NADP＋、ADP、Pi等配成水溶液，用磷脂分子将水溶液包裹形成甲图所示的“油包水”液滴结构（即水溶液以小液滴的形式分散于油中）。将“油包水”液滴接受明暗交替处理，检测到液滴中有NADPH生成，且NADPH的含量在明期增加、暗期保持不变如图乙，NADPH含量出现规律性变化的原因是_______。在该实验基础上，如果将多种酶和_______加入“油包水”液滴中，并提供CO2，液滴内有可能形成新的有机物。
【答案】（1）①. 光反应 ②. 叶绿体类囊体薄膜 ③. 葡萄糖
（2）①. 明期类囊体进行光反应生成NADPH，暗期没有光照光反应不能进行，不能生成NADPH ②. C5
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，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三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【详解】（1）光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的，光反应能生成ATP和NADPH，由此可知，“新叶”中的叶肉细胞通过光合作用的光阶段获得驱动生命活动的能源物质ATP，这些ATP在类囊体的薄膜上合成。蚱蜢细胞属于动物细胞，其获得 ATP 的主要生理过程是呼吸作用，呼吸作用中能量主要来源于葡萄糖等有机物的氧化分解。
（2）分析图乙可知，此结构内NADPH含量在明期上升，暗期基本保持不变，说明此结构内的类囊体膜上在明期进行了光反应过程，光能将水分解产生了H+，H+与NADP+结合产生了NADPH并逐渐积累，而在暗期，NADPH没有生成也没有消耗，其含量保持稳定。进一步将多种酶、五碳化合物加入“油包水”液滴内，再通入充足的CO2作为原料，用一定光照处理时可形成化学反应循环，形成新的有机物。
18. 水稻是我国第一大粮食作物，其选种问题与粮食产量密切相关，是国家粮食安全的重要保障。水稻(2N=24)）是自花传粉植物，水稻胚芽鞘上具有紫线性状，该性状可用于杂交水稻种子的筛选。请分析回答：
（1）我国遗传学家率先绘制了水稻基因遗传图，水稻基因组测序需完成______条染色体上的DNA碱基序列的测定。
（2）已知胚芽鞘有、无紫线的性状由B/b、D/d这两对等位基因控制，为研究紫线性状的遗传规律，科研人员利用纯种水稻进行如图杂交实验。
①控制胚芽鞘有、无紫线性状的每对基因均遵循基因的_______定律，根据实验结果可知，籼稻1和粳稻1的基因型分别是______。
②籼稻2和粳稻1杂交，F2代中紫线：无紫线＝9：7的原因是______，F2代中能稳定遗传的植株占F2的比例是_________。
（3）进一步研究发现B/b、D/d还能控制种皮壳尖的紫色、无紫色，且控制方式与胚芽鞘相同。已知种皮壳尖是由母本的体细胞发育而来，胚芽鞘由受精卵发育而来。科研人员将籼稻2和粳稻1杂交，所结种子种皮壳尖及胚芽鞘表型分别是________。
【答案】（1）12 （2）①. 分离定律和自由组合定律 ②. BBDD、BBdd（或bbDD）③. 两对等位基因位于非同源染色体上，在减数分裂过程中，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，形成BD:Bd:bD:bd = 1:1:1:1的配子，受精时雌雄配子随机结合，由于只有B_D_表现为紫线，其他组合表现为无紫线，所以出现9:7的比例 ④. 1/4
（3）无紫色、紫线
【分析】分析图可知，籼稻1紫线和粳稻2无紫线杂交，F2的紫线：无紫线=9：7，说明控制胚芽鞘有无紫线的两对等位基因（B和b，D和d）位于非同源染色体上，籼稻1的基因型为BBDD，粳稻2的基因型为bbdd。粳稻1无紫线和籼稻2无紫线，后代F1全为紫线，则粳稻1的基因型为BBdd（或bbDD），籼稻2的基因型为bbDD（或BBdd）。
【详解】（1）水稻（2N=24）是自花传粉的植物，欲测定水稻的基因组序列，需对12条染色体进行基因测序。
（2）①分析图可知，籼稻1紫线和粳稻2无紫线杂交，F2的紫线：无紫线=9：7，说明控制胚芽鞘有无紫线的两对等位基因（B和b，D和d）位于非同源染色体上，控制胚芽鞘有、无紫线性状的每对基因均遵循基因的分离定律和自由组合定律，籼稻1的基因型为BBDD，粳稻2的基因型为bbdd。粳稻1无紫线和籼稻2无紫线，后代F1全为紫线，则粳稻1的基因型为BBdd（或bbDD），籼稻2的基因型为bbDD（或BBdd）。
②粳稻1的基因型为BBdd（或bbDD），籼稻2的基因型为bbDD（或BBdd）。籼稻2和粳稻1杂交，后代F1全为紫线（BbDd），F1自交时，两对等位基因位于非同源染色体上，在减数分裂过程中，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，形成BD:Bd:bD:bd = 1:1:1:1的配子，受精时雌雄配子随机结合，由于只有B_D_表现为紫线，其他组合表现为无紫线，所以出现9:7的比例。F2代中纯合的有BBDD、BBdd、bbDD、bbdd，能稳定遗传的植株占F2的比例是1/4。
（3）由于种子外的壳尖是由母本的体细胞发育而来，胚芽鞘由受精卵发育而来，故籼稻2和粳稻1杂交杂交后的种子都是外壳尖无紫色，胚芽鞘紫线。
19. “人造精子”是一种可替代精子使卵细胞“受精”的单倍体胚胎干细胞。科学家将某种动物单倍体胚胎干细胞注射到卵细胞中成功培育出健康的该种动物。该技术不仅为动物模型的获得提供了新手段，同时也为动物生殖、遗传与发育调控机理研究提供了新思路。右图是科研人员利用胚胎操作技术，通过两种方式获得重组细胞，进而培育出该种动物“人造精子”的流程。请回答下列问题：

（1）方式一成功获得“人造精子”的关键操作是及时去除______的细胞核。
（2）方式二中选择卵母细胞作为受体细胞的原因是卵母细胞具有_________（答两点）的优点，操作中注入完整的精子而非精子的细胞核，原因是______。
（3）目前，构建成功的该动物单倍体胚胎干细胞系，均为性染色为X染色体的细胞系，无法获得性染色体为Y的单倍体胚胎干细胞系，这与该生物Y染色体比X染色体短小有关。据此推测可能的原因是_______________。若将成功构建的“人造精子”与卵细胞结合繁殖正常的二倍体动物，该动物的性别是___________。
【答案】（1）卵母细胞
（2）①. 体积大、易操作、营养物质丰富等 ②. 卵母细胞需要借助精子中的物质来完成减数分裂等一系列过程，如果只注入精子的细胞核则无法完成这些过程。
（3）①. Y染色体比X染色体短小，其携带的基因较少，可能缺乏维持单倍体胚胎干细胞系构建和发育所必需的基因。 ②. 雌性
【分析】动物细胞培养是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。
动物核移植是指将动物的一个细胞的细胞核移入一个去掉细胞核的卵母细胞中，使其重组并发育成一个新的胚胎。
动物细胞融合也称细胞杂交，是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。
【详解】（1）分析题图可知，在方式一中，一般用显微操作法对MⅡ中期卵母细胞去核，方式一成功获得“人造精子”的关键操作是及时去除卵母细胞的细胞核。
（2）从形态结构方面考虑，卵母细胞作为受体细胞具有体积大，易操作、营养物质丰富等优点，故方式二中选择卵母细胞作为受体细胞；操作中注入完整的精子而非精子的细胞核，原因是卵母细胞需要借助精子中的物质来完成减数分裂等一系列过程，如果只注入精子的细胞核则无法完成这些过程。
（3）该实验无法获得含Y染色体的单倍体胚胎干细胞，其最可能原因可能是Y染色体上的基因无法支持单倍体胚胎干细胞的存活（或Y染色体上缺少支持单倍体胚胎干细胞存活的基因）。根据题干信息：构建成功的该动物单倍体胚胎干细胞系，均为性染色为X染色体的细胞系，无法获得性染色体为Y的单倍体胚胎干细胞系，故若将成功构建的“人造精子”与卵细胞结合繁殖正常的二倍体动物，该动物的性别是雌性。
20. 基因编辑技术可实现对特定DNA片段的敲除、加入等。新一代基因编辑技术CRISPR Cas9用特殊的引导序列sgRNA将基因剪刀-Cas9酶精准定位到所需修饰的基因上进行编辑，如图1。水稻的OsSWEET11基因（位于11号染色体上）是被白叶枯病菌广泛利用的感病基因，利用CRISPR Cas9技术可实现对水稻OsSWEET11基因的“敲除”，培育出抗白叶枯病菌的优良植株。图2是利用农杆Ti质粒构建的表达载体。
请分析回答：
（1）由图1可知，Cas9-sgRNA复合体相当于基因工程中的_____酶，根据靶序列设计的sgRNA中相应序列是5＇-ACG······UCG-3＇，可知Cas9-sgRN复合体切割的靶序列是5＇-______-3＇。
（2）操作过程中需将图2的表达载体导入农杆菌，该表达载体中的目的基因是_______。让已含表达载体的农杆菌感染野生型水稻愈伤组织，可实现对愈伤组织细胞中OsSWEET11基因的“敲除”，表达载体中潮霉素抗性基因作为标记基因，其作用是_______ 。
（3）将转基因的愈伤组织进行培养，获得甲、乙、丙植株，在个体水平上对甲、乙、丙进行抗白叶枯病菌的鉴定，方法是________。如果显示甲植株感病，乙植株不感病，丙植株感病程度介于两者之间，从基因剪刀-Cas9酶对细胞目的基因“敲除”的数量考虑，猜测丙植株感病情况的原因是：______。
【答案】（1）①. 限制 ②.
（2）①. Cas9 - sgRNA复合体对应的基因 ②. 筛选出导入表达载体的愈伤组织细胞
（3）①. 用白叶枯病菌感染甲、乙、丙植株，观察它们的发病情况 ②. 丙植株的部分细胞中的OsSWEET11基因被Cas9酶敲除，而还有部分细胞中的该基因未被敲除。
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：现在常用PCR技术扩增获取目的基因，此外还可以从基因文库中或通过人工合成获取。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）由题意可知，利用CRISPR/Cas9技术可实现对水稻OsSWEET11基因进行“敲除”，即Cas9-gRNA相当于基因工程中使用的限制酶，其作用是识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。设计gRNA时，根据靶序列按碱基互补配对原则进行设计，已知sgRNA中相应序列是5＇-ACG······UCG-3＇，可知Cas9-sgRN复合体切割的靶序列是5＇-＇。
（2）操作过程中需将图2的表达载体导入农杆菌，该表达载体中的目的基因是Cas9 - sgRNA复合体对应的基因，让已含表达载体的农杆菌感染野生型水稻愈伤组织，可实现对愈伤组织细胞中OsSWEET11基因的“敲除”，表达载体中潮霉素抗性基因作为标记基因，检测目的基因是否正常表达，以筛选出转入表达载体的愈伤组织。
（3）将转基因操作后的愈伤组织进行培养，获得甲、乙、丙三棵植株，在个体生物学水平上对这三棵植株进行抗白叶枯病菌的鉴定，即进行个体生物学鉴定，用适量的白叶枯病菌同时去侵染三棵植株，观察感病情况，结果显示甲植株感病，乙植株不感病，丙植株感病程度介于两者之间，从CRISPR/Cas9基因编辑技术对细胞目的基因“敲除”的数量角度考虑，上述结果说明，甲植株的OsSWEET11基因被全部定点敲除，乙植株的OsSWEET11基因未实现定点敲除，而丙植株的感病情况说明其中的OsSWEET11基因被切除了一个，相当于是杂合子即丙植株的部分细胞中的OsSWEET11基因被Cas9酶敲除，而还有部分细胞中的该基因未被敲除。
组别
实验处理
甲组
葡萄糖浓度为1.5g/L的培养液＋一定量的蛋白质合成抑制剂（生理盐水配制）＋胰岛B细胞
乙组
葡萄糖浓度为1.5g/L的培养液＋等量的生理盐水＋等量的胰岛B细胞