天津市和平区2024—2025学年高三上学期期末考试生物试题（解析版）

这是一份天津市和平区2024—2025学年高三上学期期末考试生物试题（解析版），共17页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 血管壁平滑肌细胞膜上存在Ca2+通道蛋白，Ca2+由此顺浓度梯度进入细胞，与相应蛋白结合后，引起血管壁平滑肌细胞收缩，血压升高。下列叙述不正确的是（ ）。
A. Ca2+进入血管壁平滑肌细胞属于协助扩散
B. Ca2+通道蛋白的量增多，会导致低血压
C. Ca2+通过Ca2+通道蛋白时无需与其结合
D. 细胞中的Ca2+对维持正常生命活动有重要作用
【答案】B
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，通道蛋白转运物质时自身构象不发生改变。
【详解】A、由题意可知，Ca2+通过通道蛋白顺浓度梯度进入细胞，所以Ca2+进入血管壁平滑肌细胞属于协助扩散，A正确；
B、Ca2+通道蛋白表达量上调，使更多的Ca2+进入血管壁平滑肌细胞，从而引起血管壁平滑肌细胞收缩加强，血压升高，B错误；
C、分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，所以Ca2+通过Ca2+通道蛋白时无需与其结合，C正确；
D、由题意可知，Ca2+在血压的变化过程中具有重要作用，即细胞中的Ca2+对维持正常生命活动有重要作用，D正确。
故选B。
2. 下列有关酶的说法错误的是（ ）
A. 绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是 RNA
B. 溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，具有抗菌消炎的作用
C. 酸可催化淀粉水解，因此探究pH对酶活性影响时一般不用淀粉酶
D. 在酶促反应中，当底物充足时，随着酶浓度的增加，酶活性逐渐增强
【答案】D
【分析】酶具有高效性、专一性、作用条件较温和的特点。温度和pH都能影响酶的活性。
【详解】A、酶是活细胞产生的，绝大多数的酶是蛋白质，少数的酶是RNA，A正确；
B、溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁，使细菌大量吸水涨破，因此具有抗菌消炎的效果，B正确；
C、酶促反应的速率可以用底物单位时间的减少表示，也可用生成物单位时间内的增加表示，由于酸可催化淀粉水解，因此探究pH对酶活性影响时一般不用淀粉酶，C正确；
D、酶浓度的大小会影响反应速率，但不影响酶活性，因此当底物充足时，随着酶浓度的增加，反应速率增加，但酶活性不变，D错误。
故选D。
3. 艾滋病（AIDS）是人感染免疫缺陷病毒（HIV）导致的传染性疾病，下图1是HIV增殖过程示意图，图2是某人感染HIV后10年内血液中HIV的数量和辅助性T细胞数量，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 图1中过程①需要逆转录酶，该过程主要在辅助性T细胞内完成
B. 过程④表示翻译，需要宿主细胞内游离的氨基酸作为原料
C. 艾滋病的传播途径有血液传播、性传播，也可由母亲遗传给子女
D. 感染艾滋病初期辅助性T细胞数量增加，免疫系统能消灭大部分HIV
【答案】C
【分析】HIV是RNA病毒，由RNA和蛋白质外壳组成，HIV没有细胞结构，必需寄生在辅助性T细胞中才能生存。
【详解】A、图1中过程①是由RNA逆转录形成DNA，需要逆转录酶，由于HIV的宿主细胞主要是辅助性T细胞，因此上述过程主要在辅助性T细胞内完成，A正确；
B、④过程是以mRNA为模板合成蛋白质的翻译过程，需要宿主细胞内游离的氨基酸作为原料，B正确；
C、艾滋病的传播途径有血液传播、性传播和母婴传播，属于传染病，不属于遗传病，因此不能由母亲遗传给子女，C错误；
D、根据图2可知，感染艾滋病初期辅助性T细胞数量增加，免疫功能增强，免疫系统能消灭大部分HIV，使HIV数量迅速减少，D正确。
故选C。
4. 突变酵母的发酵效率高于野生型，常在酿酒工业发酵中使用。下图为呼吸链突变酵母的呼吸过程，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 突变酵母产生[H]的量很少
B. 突变酵母乙醇代谢途径未变
C. 氧气充足时，野生型酵母种群增殖速率大于突变体
D. 通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是线粒体
【答案】D
【分析】参与果酒制作的微生物是酵母菌，其新陈代谢类型为异养兼性厌氧型。果酒制作的原理：
（1）在有氧条件下，反应式如下：。
（2）在无氧条件下，反应式如下： 。
【详解】A、突变酵母细胞可通过乙醇代谢途径在第一阶段产生少量[H]，A正确；
B、突变酵母由于线粒体中呼吸链中断，在有氧气的条件下也可以产生酒精，乙醇代谢途径产生途径未变，B正确；
C、氧气充足时，野生型酵母通过有氧呼吸获得大量能量，可以为种群增殖提供大量能量，种群增殖速率大于突变体，C正确；
D、由于在线粒体中呼吸链中断，所以通入氧气后，突变酵母产生ATP的主要部位是细胞质基质，D错误。
故选D。
5. 克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见图。Xg1和Xg2为X染色体上的等位基因。导致该患儿染色体异常最可能的原因是（ ）。
A. 精原细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B. 精原细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C. 卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D. 卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
【答案】A
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异。染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。
【详解】根据题图可知，父亲的基因型是XXg1Y，母亲的基因型是XXg2XXg2，患者的基因型是XXg1XXg2Y，故父亲产生的异常精子的基因型是XXg1Y，原因是同源染色体在减数分裂Ⅰ后期没有分离，A正确，BCD错误。
故选A。
6. 发生过敏反应时，肾小球的通透性改变，血浆蛋白会进入尿液，从而使机体出现蛋白尿。下列叙述错误的是（ ）
A. 血浆溶质的绝大部分是蛋白质
B. 血浆蛋白丢失有可能导致机体免疫功能下降
C. 血浆蛋白丢失会引起组织液增加，引发组织水肿
D. 组织液中的蛋白质需通过毛细血管壁才能进入血浆
【答案】D
【分析】抗体是机体产生的专门应对抗原的蛋白质，能随血液循环和淋巴循环到达身体的各个部位，属于血浆蛋白。组织水肿是由于组织液增多造成的，其水分可以从血浆、细胞内液渗透而来。组织液中包括细胞代谢产物在内的大部分能够被毛细血管的静脉端重新吸收，进入血浆，小部分被毛细淋巴管吸收后通过淋巴循环进入血浆。
【详解】A、血浆溶质绝大多数是蛋白质，除此之外还有无机盐、葡萄糖、氨基酸等，A正确；
B、血浆中存在一些与免疫有关的蛋白质，如血浆中的抗体，所以说血浆蛋白丢失可能会导致免疫功能下降，B正确；
C、血浆蛋白丢失可能会导致血浆渗透性下降，组织液渗透吸水，导致组织水肿，C正确；
D、组织液中的蛋白质除了通过毛细血管壁，还可以通过淋巴循环进入血浆，D错误。
故选D。
7. 鸢尾素是肌细胞分泌的一种小分子蛋白质，能抑制胰岛B细胞凋亡、促进肌肉摄取、利用和储存葡萄糖，从而改善血糖状况。下列关于鸢尾素的叙述，不正确的是（ ）。
A. 能促进肌细胞内糖原的合成
B. 能促进食物中糖类物质转化为血糖
C. 合成和分泌需要有核糖体、内质网等参与
D. 在血糖调节上与胰岛素具有协同作用
【答案】B
【分析】胰岛A细胞分泌胰高血糖素，能升高血糖，只有促进效果没有抑制作用，即促进肝糖原的分解和非糖类物质转化；胰岛B细胞分泌胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、鸢尾素能促进肌肉储存葡萄糖，说明其能促进肌细胞内肌糖原的合成，A正确；
B、分析题意可知，鸢尾素促进肌肉摄取、利用和储存葡萄糖，其作用是降低血糖浓度，故不能促进食物中糖类物质转化为血糖，B错误；
C、鸢尾素是肌细胞分泌的一种小分子蛋白质，属于分泌蛋白，分泌蛋白的合成和分泌需要有核糖体、内质网等参与，C正确；
D、鸢尾素促进肌肉摄取、利用和储存葡萄糖，说明其血糖调节上与胰岛素具有协同作用，均可降低血糖浓度，D正确。
故选B。
8. 某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他们先从学校的1800名学生中随机抽取了180名学生（男女生各一半）作为首批调查对象，结果有女性色盲患者3人、男性色盲患者8人，女性色盲基因携带者13人.则在该校全体学生中色盲基因的频率是（ ）。
A. 10%B. 20%C. 80%D. 90%
【答案】A
【分析】基因频率是指在一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。
【详解】色盲是伴X隐性遗传，假定色盲基因是Xb，其等位基因是XB，根据基因频率的概念可知，Xb=Xb÷（XB+Xb）×100%；又由题干可知：XbXb=3人，XBXb=13人，XBXB=90-3-13=74人，XbY=8人，XBY=90-8=82人，代入基因频率的计算公式Xb=Xb÷（XB+Xb）×100%=（3×2+13+8）÷（3×2+13+8+74×2+13+82）×100%=10%。
故选A。
9. 下表是某中年男子血液化验单中的部分数据。据所学知识判断下列叙述正确的是（ ）
A. 该男子可能患有糖尿病，可口服胰岛素制剂进行治疗
B. 该男子可能患有高血脂，应不吃脂肪，多吃糖类食物
C. 该男子的总胆固醇偏高，可能会引发高血压
D. 血液的生化指标应保持恒定，否则将引起代谢紊乱
【答案】C
【分析】内环境稳态实质是稳态不是绝对的而是相对稳定状态，是内环境理化性质保持动态的稳定。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叫做稳态。健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。
根据表格可知，表中是某中年男子血液化验单中的部分数据，该男子血糖含量明显高于正常值，可能患有糖尿病；该男子甘油三酯偏高，可能患有高血脂；该男子的促甲状腺激素（TSH）含量偏高，其体内的甲状腺激素可能分泌不足，患有甲状腺肿大。
【详解】A、根据表格分析可知，该男子血清葡萄糖含量偏高，可能患有糖尿病，胰岛素化学本质是蛋白质，只能注射，不能口服，A错误；
B、根据表格分析可知，该男子甘油三酯含量偏高，可能患有高血脂，因糖在体内可转化为脂肪，故不应多吃糖，B错误；
C、根据表格分析可知，该男子的总胆固醇含量高于正常值，体内多余的胆固醇会沉积在血管壁内侧，引起血压升高，C正确；
D、血液的生化指标应是在正常范围内保持相对的稳定，而不是恒定不变的，D错误。
故选C。
【点睛】本题以生活中某中年男子血液化验单中的部分数据为情景，考查内环境的稳态、高血脂、高血压和血糖调节的相关知识。考生要理解和掌握内环境稳态的实质等相关内容，利用分析与综合的科学思维，获取表中的有效信息，结合所学知识作出推理，准确的判断各选项。
10. 端粒是存在于真核细胞染色体末端的一小段DNA—蛋白质复合体，细胞的每次分裂都会使端粒长度缩短，当端粒不能再缩短时，细胞就无法继续分裂，而端粒酶能延伸端粒DNA，其过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 端粒酶在修复端粒时需要的原料为核糖核苷酸
B. 卵细胞中的端粒酶活性较高，端粒修复后可进行减数分裂
C. 端粒酶的RNA作为新合成端粒DNA的模板
D. 支原体的端粒DNA序列会随复制次数增加逐渐缩短
【答案】C
【分析】控制细胞分裂次数的时钟，是位于染色体两端名为端粒的结构，它会随着细胞分裂而变短．而癌细胞中有延长端粒的端粒酶，由此可见，体细胞不能无限分裂的根本原因是控制端粒酶合成的基因没有表达，导致体细胞缺少端粒酶，不能延长端粒。
【详解】A、通过图示可知，通过端粒酶中的RNA作为逆转录的模板，逆转录出端粒DNA，所以需要的原料为脱氧核糖核苷酸，A错误；
B、卵细胞是卵原细胞通过减数分裂后形成的细胞，不能再进行减数分裂，B错误；
C、通过图示可知，通过端粒酶中的RNA作为逆转录的模板，逆转录出端粒DNA，C正确；
D、支原体的端粒DNA序列不会随复制次数增加逐渐缩短，D错误；
故选C。
11. 下列有关神经调节的叙述，正确的是（ ）
A. 反射是机体神经调节的结构基础
B. 机体受刺激后产生神经冲动与胞外Na+内流有关
C. 神经递质与突触后膜上的受体结合，一定引起突触后神经元兴奋
D. 神经系统可支配某些内分泌腺的分泌，故神经系统的发育和功能不受激素的影响
【答案】B
【详解】A．机体神经调节的结构基础是反射弧，A错误；
B．机体受刺激后产生神经冲动，即膜上的静息电位变为动作电位，动作电位的产生与Na+内流有关，B正确；
C．神经递质与突触后膜上的受体结合，可引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制，C错误；
D．某些内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能，D错误；
答案选B。
12. 下列关于免疫学应用的相关叙述错误的是（ ）
A. 疫苗不必包含一个完整的病原体
B. 注射灭活的流感病毒属于免疫预防
C. 利用抗原和抗体反应的高度特异性进行免疫诊断
D. 器官移植时，供者与受者的主要HLA有一半以上相同就不会引发免疫排斥
【答案】D
【分析】器官移植是将一个个体的某一器官整体或部分地转移到另一个体（或本体的另一位置，如自体皮肤移植）的过程；器官移植存在的主要问题：免疫排斥反应和供体器官不足．针对免疫排斥反应，可采用免疫抑制剂来提高移植器官的成活率
【详解】A、疫苗不必包含一个完整的病原体，也可以是蛋白质，A正确；
B、注射灭活的流感病毒使机体发生免疫反应，属于免疫预防，B正确；
C、利用抗原和抗体反应的高度特异性，进行免疫诊断，C 正确；
D、器官移植时，供者与受者之间的主要 HLA 只要有一半以上相同，就可以进行移植手术，但仍然可能发生免疫排斥反应，D错误。
故选D。
二、非选择题（共5小题，共52分）
13. 随着生活水平的提高，因糖、脂过量摄入导致的肥胖、非酒精性脂肪肝炎（NASH）等代谢性疾病频发。此类疾病与脂滴的代谢异常有关。请回答下列问题：
（1）脂肪作为细胞内良好的______物质，在生命活动需要时分解为______和脂肪酸，通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分解。
（2）脂滴是细胞中储存脂肪等脂质的一种泡状结构。研究发现NASH模型小鼠（高脂饲料饲喂获得）的肝细胞内，脂滴体积增大并大量积累。脂代谢异常产生的活性氧（ROS）会攻击磷脂分子，导致内质网面积减少；细胞核被挤压而结构受损，影响其控制细胞的______和代谢；溶酶体破裂，释放其中的______，引发细胞凋亡。
（3）进一步研究发现肝细胞内存在脂质自噬的过程，可有效降解脂滴从而减少脂质的堆积，抵抗非酒精性脂肪肝病的发展。下图表示脂质自噬的方式及过程。

①溶酶体是动物细胞中的“清道夫”，在植物细胞中具有相似功能的细胞器是______。图中的细胞器和囊泡并非自由漂浮于细胞质中，而是可以沿着某种网架结构进行移动。该结构是由蛋白质纤维构成的，称为______。
②图中方式①和②中形成自噬溶酶体的结构基础是生物膜具有______。方式③中脂滴膜蛋白PLIN2经分子伴侣Hsc70识别后才可与溶酶体膜上的LAMP2A受体结合进入溶酶体发生降解，推测该自噬方式具有一定的______性。
【答案】（1）①. 储能 ②. 甘油
（2）①. 遗传 ②. 水解酶
（3）①. 液泡 ②. 细胞骨架 ③. 一定的流动性 ④. 专一性/特异性
【分析】脂肪是良好的储能物质；细胞核是遗传和代谢的控制中心；溶酶体内含有多种水解酶，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；线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
【详解】（1）脂肪是细胞内良好的储能物质，在生命活动需要时分解为游离脂肪酸和甘油，通过多种途径进入细胞呼吸过程被氧化分解。
（2）细胞核是遗传和代谢的控制中心，细胞核被挤压而结构受损，影响其控制细胞的遗传和代谢；溶酶体内含有多种水解酶，溶酶体破裂，会释放其中的水解酶，引发细胞凋亡。
（3）溶酶体中含有多种水解酶，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“清道夫”，在植物细胞中具有相似功能的细胞器是液泡；细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，细胞器和囊泡可以沿着网架结构进行移动；
图中方式①和②中出现的细胞器膜融合、细胞器吞噬等现象，说明自噬溶酶体形成的结构基础是生物膜具有一定流动性；方式③中脂滴膜蛋白PLIN2经分子伴侣Hsc70识别后才可与溶酶体膜上的LAMP2A受体结合进入溶酶体发生降解，推测该自噬方式具有一定的专一性（特异性）。
14. 科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图所示。
（1）兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻的两个神经元间传递需要通过的结构是______。
（2）图中T细胞为______（填“细胞毒性”或“辅助性”）T细胞，可分泌细胞因子作用于B细胞，促使B细胞增殖分化为______、______。
（3）已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。请设计实验思路并预期实验结果。实验材料及用具：
小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。
完善实验设计思路：取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组______作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射______；一段时间后，检测两组小鼠______的产生量。
预期实验结果：______。
【答案】（1）突触 （2）①. 辅助性 ②. 浆细胞 ③. 记忆B细胞
（3）①. 脾神经切断 ②. 注射相同剂量N抗原 ③. 抗N抗体 ④. 实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量
【分析】神经元间兴奋的传递：兴奋在神经元之间的传递通过突触完成，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，突触后膜上有神经递质的特异性受体，当兴奋传至轴突末端时，轴突末端的突触小体释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，使突触后膜所在神经元兴奋或抑制。
【详解】（1）兴奋在相邻神经元之间是通过突触进行传递的，突触后膜上有神经递质的特异性受体，当兴奋传至轴突末端时，轴突末端的突触小体释放神经递质，作用于突触后膜上的受体，使突触后膜所在神经元兴奋或抑制。
（2）在体液免疫过程中，吞噬细胞处理抗原后呈递给辅助性T细胞，活化了的辅助性T细胞可分泌细胞因子作用于致敏的B细胞，B细胞经过增殖、分化，形成记忆B细胞和浆细胞。
（3）本实验目的是验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力，因此实验中的自变量为脑-脾神经通路是否被破坏。设计实验时要围绕单一自变量，保证无关变量相同且适宜，最终体液免疫能力的高低可通过产生抗体的量来进行检测。实验设计思路为：①取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组小鼠不作任何处理作为对照组；②分别给两组小鼠注射相同剂量的N 抗原；③一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量。预期实验结果：破坏脑-脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力，因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。
15. 阅读材料，回答以下问题：
番茄易受低温伤害，导致严重减产。存在于叶绿体和细胞核中的Y基因过度表达株系比野生型明显耐低温。低温还会导致活性氧（ROS）产生，破坏植物细胞光合膜系统。与野生型相比，低温处理后Y基因过度表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少。
类囊体膜上的光合复合体PSII是光反应中吸收、传递并转化光能的重要场所，叶绿体基因编码的D1蛋白是PSII的核心蛋白，低温会破坏D1蛋白。常温下Y基因过度表达株系中的D1蛋白含量与野生型相同，而低温处理下，野生型中D1蛋白含量下降，Y基因过度表达植株的D1蛋白含量基本保持稳定，从而保护了PSII。
（1）低温导致番茄细胞产生大量的______破坏叶绿体类囊体膜，影响光反应的进行，为碳反应提供的ATP和NADPH减少，降低了植物光合速率。据文中信息，低温下Y基因过表达植株有利于光反应进行的直接原因有______。
（2）为研究Y蛋白在低温胁迫下维持D1蛋白含量稳定的机制，科研人员进行了如下实验。
结果说明：在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解。请在上述表格①、②处将实验结果补充完整①_____；②_____。
（3）如图为野生型、Y基因过度表达及敲除植株，4℃处理12小时后在一定光照强度下测定的净光合速率。下列相关分析合理的包括（ ）（多选）。
A. Y基因过度表达植株的CO2饱和点大于野生型
B. CO2浓度在100∼200μml⋅ml-1之间时，三组植株净光合速率随CO2浓度的增加而升高
C. CO2浓度等于250μml⋅ml-1时，若突然增大光强，叶绿体内C5将减少
D. CO2浓度大于250μml⋅ml-1时，限制野生型和Y基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光强
【答案】（1）①. ROS ②. Y基因过度表达植株叶绿体的类囊体结构相对完整；低温下Y基因过度表达植株的D1蛋白含量稳定，从而保护了PSII
（2）①. D1蛋白含量基本等于 ②. 与D1蛋白降解相关基因的转录量基本等于 （3）ABD
【分析】影响植物光合作用的因素中，主要是二氧化碳浓度、温度、光照强度三大外界因素和酶的量、色素含量等内因。分析题干可知，Y基因过度表达株系比野生型明显耐低温，低温还会导致活性氧（ROS）产生，破坏植物细胞光合膜系统，降低光合作用强度。
【详解】（1）分析题干可知，低温导致番茄细胞产生大量的ROS会破坏叶绿体类囊体膜，影响光反应的进行，光反应进行水的光解和ATP的合成，为碳反应（暗反应）提供ATP和NADPH，光反应减弱，为碳反应提供的ATP和NADPH减少，降低了植物光合速率。据文中信息，低温下Y基因过度表达植株有利于光反应进行的直接原因有Y基因过度表达植株叶绿体的类囊体结构相对完整；低温下Y基因过度表达植株的D1蛋白含量稳定，从而保护了PSII。
（2）根据实验结果：在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解。由此推出Y基因过度表达植株D1蛋白含量基本等于野生型，且与D1蛋白降解相关基因的转录量基本等于野生型。
（3）A、CO2饱和点是指植物达最大光合速率时所需的最低CO2浓度，据图分析可知，野生型达CO2饱和点时Y基因过度表达植株的光合速率还在上升，A正确；
B、据图可知CO2浓度在100~200μml·ml-1之间时，三组植株净光合速率随CO2浓度的增加而升高，B正确；
C、CO2浓度等于250μml·ml-1时，Y基因敲除植株光合速率保持不变，若突然增大光强，该植株叶绿体内C5不会改变，C错误；
D、CO2浓度大于250μml·ml-1时，野生型和Y基因敲除植株净光合速率不在发生改变，限制野生型和Y基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光强，D正确。
故选ABD。
16. 野生型甜瓜是雌雄同株异花植物，其植株上存在单性雄花（只有雄蕊）和单性雌花（只有雌蕊）。
（1）研究人员发现一株全为两性花（一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊）的突变体m。为探究甜瓜花性别分化的机制，进行了如下研究。已知基因A和B控制甜瓜花的性别，用野生型甜瓜与突变体m进行杂交实验，结果如下图。据此判断两对基因位于______（填“同源染色体”或“非同源染色体”）上。
（2）研究表明，A基因调控雄蕊发育，B基因调控雌蕊发育，雌蕊发育后A基因方可表达。花蕊发育过程中乙烯抑制B基因的表达，不同部位花发育过程中乙烯含量有差异，因而野生型植株上同时开雌花和雄花。某些花中乙烯含量高导致B基因不表达，最终只发育出雌蕊，F2中全雌花植株的基因型为______。某些花中乙烯含量低，B基因表达，______（填“促进”或“抑制”）雌蕊发育，A基因______（填“表达”或“不表达”），解除了A基因对雄蕊发育的抑制，故只发育出雄蕊。
（3）综合上述信息完善下方A、B基因在甜瓜花性别分化中的调控机制图。在括号中选填“+”“-”（+表示促进，-表示抑制）_____。
【答案】（1）非同源染色体
（2）①. Aabb或AAbb ②. 抑制 ③. 不表达
（3）
【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。
【详解】（1）分析题意，野生型甜瓜与突变体m进行杂交，F1全为野生型，F1自交，F2出现了9：3：3：1的分离比，说明两对基因独立遗传，即甜瓜性别是由非同源染色体上的2对等位基因决定的。
（2）根据题意，可知A基因调控雄蕊发育，B基因调控雌蕊发育，雌蕊发育后A基因方可表达，花蕊发育过程中乙烯抑制B基因的表达，最终只发育出雌蕊，F₂中全雌花植株的基因型为A_bb，即Aabb或AAbb；如B基因表达，由于B抑制雌蕊发育，A基因不表达，解除了A基因对雄蕊发育的抑制，故发育出雄蕊。
（3）由于花蕊发育过程中乙烯抑制B基因的表达，最终只发育出雌蕊；B基因表达，由于B抑制雌蕊发育，A基因不表达，解除了A基因对雄蕊发育的抑制，故发育出雄蕊。故A、B基因在甜瓜花性别分化中的调控机制图为：
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（用d表示），患者发病程度差异较大，科研人员对该病进行了深入研究。
（1）图1为某患者家系图，其中Ⅱ-2的基因型是______。
（2）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首先提取四名女性与此基因有关的DNA片段并进行PCR，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______（310bp/217bp/118bp/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解旋进行______。
③分别提取四名女性的mRNA作为模板，______出cDNA，进行PCR，计算产物量的比例，结果如表。
综合图2与表1，推断Ⅱ-3、Ⅱ-4发病的原因是来自______（父方/母方）的X染色体失活概率较高。
（3）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，若生男孩，是否患病？______，原因是_____。若生女孩，是否患病？______，原因是_____。
【答案】（1）XdY （2）①. 长度为310bpDNA片段中 ②. I-1、II-3、II-4 ③. 转录 ④. 逆转录 ⑤. 父方
（3）①. 否 ②. 所生男孩的基因型均为XDY，所以不患病 ③. 不一定 ④. 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
【分析】分析图2：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．结合图2可知，正常基因酶切后可形成长度为310bp和93bp的两种DNA片段，而基因突变酶切后可形成长度为217bp、118bp和93bp的三种DNA片段。分析表格：II-3、II-4个体突变基因的表达量明显高于正常基因。
【详解】（1）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（用d表示），Ⅱ-2的基因型是XdY。
（2）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。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、118bp和93bp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的DNA片段中；正常纯化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 I-1、II-3、II-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，II-3、II-4个体突变基因的表达量明显高于正常基因，且Ⅱ-3、Ⅱ-4为杂合子，但表现为发病，父亲的基因型为XDY，其XD必传给女儿，由此推断Ⅱ-3、Ⅱ-4发病的原因是来自父亲的X染色体失活概率较高,以突变基因表达为主。
（3）该病为伴X染色体隐性遗传病，图1家系中II-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，所以不患病；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。
项目
测定值
单位
参考范围
血清葡萄糖
223
mg/dL
60～110
甘油三酯
247
mg/dL
50～200
总胆固醇
280
mg/dL
150～220
促甲状腺激素（TSH）
5.9
μIU/mL
1.4～4.4
实验材料
实验处理
检测指标
实验结果
Y基因过度表达植株及野生型
施加硫酸链霉素（可抑制叶绿体编码的基因翻译）后，低温处理
D1蛋白含量
Y基因过度表达植株①___野生型
低温处理
与D1蛋白降解相关基因的转录量
Y基因过度表达植株②___野生型
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