江苏省南通市某校2023-2024学年高一下学期4月月考生物试题（解析版）

这是一份江苏省南通市某校2023-2024学年高一下学期4月月考生物试题（解析版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列各组元素中，大量参与组成线粒体内膜的是（ ）
A. O、P、NB. C、N、Si
C. S、P、CaD. N、P、Na
【答案】A
【分析】线粒体内膜属于生物膜，其主要成分是磷脂和蛋白质，蛋白质是由C、H、O、N等元素组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P。
【详解】线粒体内膜属于生物膜，生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，蛋白质是由C、H、O、N等元素组成，磷脂的组成元素为C、H、O、N、P，二者均不含Si、Ca、Na，A正确，BCD错误。
故选A
2. 下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（ ）
A. 自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C. 无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D. 无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用
【答案】D
【分析】水在细胞中以两种形式存在：一部分水与细胞内的其他物质相结合，为结合水；绝大部分以游离的形式存在，可以流动，为自由水，参与细胞中各种代谢活动。
细胞中的无机盐含量比较少，但具有重要的生理功能，如很多无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞中各种生命活动，当某些无机盐含量过多或过少时，生物体可能出现相应病症。
【详解】A、自由水是生化反应的介质，有些水还直接作为反应物参与生物化学反应，如有氧呼吸，A错误；
B、结合水是组成细胞结构的重要成分，主要存在形式是水与蛋白质、多糖等物质结合，成为生物体的构成成分，而液泡中的水属于自由水，B错误；
CD、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，能参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Mg2+是合成叶绿素的原料，C错误、D正确。
故选D。
3. 下列关于糖类的叙述，正确的是（ ）
A. 单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B. 构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C. 细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关
D. 糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
【答案】D
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖，单糖包括葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖等，二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖等，多糖包括淀粉、纤维素和糖原。
【详解】单糖是最简单的糖类，不能水解为更简单的糖类，A错误；淀粉、纤维素和糖原都属于多糖，它们的单体都是葡萄糖，B错误；细胞识别与细胞膜外侧的糖蛋白有关，而糖蛋白是由蛋白质和多糖组成的，C错误；植物利用空气中的二氧化碳和水为原料，通过叶绿体合成糖类等有机物，即光合作用的产物主要是糖类，且细胞壁的结构成分也是糖类，因此大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确。
4. 核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 组成元素都有C、H、O、N
B. 细胞内合成新的分子时都需要模板
C. 在细胞质和细胞核中都有分布
D. 高温变性后降温都能缓慢复性
【答案】D
【详解】A、核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；
B、核酸和蛋白质的合成都需要模板。合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；
C、核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；
D、DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。
故选D。
5. 细胞可运用不同的方式跨膜转运物质，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 物质自由扩散进出细胞的速度既与浓度梯度有关，也与分子大小有关
B. 小肠上皮细胞摄入和运出葡萄糖与细胞质中各种溶质分子的浓度有关
C. 神经细胞膜上运入K+的载体蛋白和运出K+的通道蛋白都具有特异性
D. 肾小管上皮细胞通过主动运输方式重吸收氨基酸
【答案】B
【分析】小分子物质物质出入细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。自由扩散不需要载体和能量；协助扩散需要载体，但不需要能量；主动运输需要载体，也需要能量；自由扩散和协助扩散是由高浓度向低浓度运输，是被动运输。大分子物质通过胞吞和胞吐出入细胞，胞吞和胞吐过程依赖于生物膜的流动性结构特点，需要消耗能量。
【详解】A、物质通过自由扩散的方式进出细胞的速度与浓度梯度有关，也与分子大小有关，A正确；
B、小肠上皮细胞通过钠葡萄糖共转运蛋白摄入葡萄糖为主动运输，与钠离子浓度差有关，并不是与细胞质中各种溶质分子的浓度有关，B错误；
C、膜转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，二者都具有特异性，载体蛋白只允许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，通道蛋白只允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，C正确；
D、肾小管上皮细胞重吸收氨基酸的方式是主动运输，D正确。
故选B。
6. 下列关于真核细胞的结构与功能的叙述，正确的是（ ）
A. 根据细胞代谢需要，线粒体、叶绿体可在细胞质基质中移动和增殖
B. 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C. 人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞中则较少
D. 高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
【答案】A
【分析】细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化，细胞内含有多种细胞器，各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。
【详解】A、线粒体是细胞的“动力车间”，叶绿体是光合作用的场所，根据细胞代谢的需要，线粒体、叶绿体可以在细胞质基质中移动和增殖，A正确；
B、细胞质基质中含有RNA，不含DNA，而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA，所含核酸种类不同，B错误；
C、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道，在未分化的细胞中数量较少，而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液，细胞中的内质网数量较多，C错误；
D、高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关，不参与分泌蛋白的合成，D错误。
故选A。
7. 下列关于细胞代谢的叙述正确的是（ ）
A. 光照下，叶肉细胞中的ATP均源于光能的直接转化
B. 供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇
C. 蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP
D. 供氧充足时，真核生物在线粒体外膜上氧化[H]产生大量ATP
【答案】B
【详解】A、光照下，叶肉细胞可以进行光合作用和有氧呼吸，光合作用中产生的ATP来源于光能的转化，有氧呼吸中产生的ATP来源于有机物的氧化分解，A错误；
B、供氧不足时，酵母菌在细胞质基质中进行无氧呼吸，将丙酮酸转化为乙醇和二氧化碳 ，B正确；
C、蓝细菌属于原核生物，没有线粒体，但进行有氧呼吸，C错误；
D、供氧充足时，真核生物在线粒体内膜上氧化[H]产生大量ATP ，D错误。
故选B。
8. 下列关于细胞生命历程的叙述正确的是（ ）
A. 胚胎干细胞为未分化细胞，不进行基因选择性表达
B. 成人脑神经细胞衰老前后，代谢速率和增殖速率都由快变慢
C. 刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡
D. 只有癌细胞中能同时发现突变的原癌基因和抑癌基因
【答案】C
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞衰老，会引起代谢速率变慢。但是如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有细胞衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化。
【详解】A、胚胎干细胞为未分化细胞，但是也会进行基因的选择性表达，A错误；
B、细胞衰老，会引起代谢速率变慢。但是如果一个细胞不再进行细胞增殖，但是还没有细胞衰老，那它的增殖速率在衰老前后就不会发生变化，B错误；
C、细胞凋亡是生物体正常的生理现象，有利于个体的发育，刚出生不久的婴儿体内也会有许多细胞发生凋亡，C正确；
D、原癌基因和抑癌基因同时发生突变，也不一定会发生细胞癌变，D错误。
故选C。
9. 下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A. 1与2、3、4互为等位基因，与6、7、8互为非等位基因
B. 同一个体的精原细胞有丝分裂前期也应含有基因1～8
C. 1与3都在减数第一次分裂分离，1与2都在减数第二次分裂分离
D. 1分别与6、7、8组合都能形成重组型的配子
【答案】B
【分析】由图可知，图中为一对同源染色体，1与2、5与6、3与4、7与8为相同基因，1（或2）与3或4可能是等位基因，5（或6）与7或8可能是等位基因。
【详解】1与2是相同基因，1与3、4可能互为等位基因，1与6、7、8互为非等位基因，A错误；精原细胞有丝分裂前期与其进行减数分裂时形成的初级精母细胞含有的染色体的数目和基因种类、数目均相同，故均含有基因1~8，B正确；若不考虑交叉互换，1与3会在减数第一次分裂的后期随同源染色体的分开而分离，1与2会在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离，若考虑交叉互换，则1与2可能会在减数第一次分裂的后期随同源染色体分开而分离，1与3可能在减数第二次分裂的后期随姐妹染色单体的分开而分离，C错误；1与5在同一条姐妹染色单体上，5与6是相同的基因，因此1与6的组合不能形成重组配子，D错误。故选B。
10. 有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野生型性状，下列叙述错误的是（ ）
A. 桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子
B. 突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C. 自然繁育条件下，桔红带黑斑性状容易被淘汰
D. 通过多次回交，可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
【答案】D
【分析】已知该鱼体色受一对等位基因控制，设为A、a，繁殖桔红带黑斑品系时，后代出现的表现型比例为桔红带黑斑∶橄榄绿带黄斑＝2∶1，说明桔红带黑斑为显性性状，且后代存在显性纯合致死情况。
【详解】A、由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离，说明该品系均为杂合子，A正确；
B、由分析可知，桔红带黑斑为显性性状，则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因，杂合桔红带黑斑鱼（Aa）相互交配，子代表现型比例为2∶1，可推得基因型为AA的个体死亡，即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，B正确；
C、由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，自然繁育条件下，该显性基因的频率会逐渐下降，则桔红带黑斑性状容易被淘汰，C正确；
D、桔红带黑斑基因显性纯合致死，则无论回交多少次，所得桔红带黑斑品系均为杂合子，D错误。
故选D。
11. 某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT，下列叙述正确的是（ ）
A. CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B. CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C. 若CTCTT重复6次，则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D. CTCTT重复次数越多，该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
【答案】C
【分析】基因表达的过程包括转录和翻译，以DNA的一条单链为模板，转录出的mRNA从核孔中游离出，到达细胞质的核糖体上，参与蛋白质的合成（翻译）。
基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。
【详解】A、重复序列位于膜蛋白基因编码区，CTCTT重复次数的改变即基因中碱基数目的改变，会引起基因突变，A错误；
B、基因中嘧啶碱基的比例＝嘌呤碱基的比例＝50%，CTCTT重复次数的改变不会影响该比例，B错误；
C、CTCTT重复6次，即增加30个碱基对，由于基因中碱基对数目与所编码氨基酸数目的比例关系为3∶1，则正好增加了10个氨基酸，重复序列后编码的氨基酸序列不变，C正确；
D、重复序列过多可能影响该基因的表达，编码的蛋白质相对分子质量不一定变大，D错误；
故选C。
12. 分析黑斑蛙的核型，需制备染色体标本，流程如下，相关叙述正确的是（ ）
A. 可用蛙红细胞替代骨髓细胞制备染色体标本
B. 秋水仙素处理的目的是为了诱导染色体数加倍
C. 低渗处理的目的是为了防止细胞过度失水而死亡
D. 染色时常选用易使染色体着色的碱性染料
【答案】D
【分析】分析黑斑蛙的核型，需制备染色体标本，培养细胞并用秋水仙素处理，秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成，从而抑制细胞中的染色体被牵引向两极；低渗处理的目的是使组织细胞充分吸水膨胀，染色体分散；染色体易被碱性染料染成深色，如龙胆紫溶液等。
【详解】A、蛙红细胞只能进行无丝分裂，因此不能用蛙红细胞替代骨髓细胞制备染色体标本，A错误；
B、该实验目的是分析黑斑蛙的核型，加秋水仙素目的是抑制染色体移向两极，让大量细胞处于有丝分裂中期，便于观察核型，B错误；
C、等渗溶液是为了防止细胞过度失水而死亡，低渗处理的目的是使组织细胞充分吸水膨胀，染色体分散，C错误；
D、染色时常选用易使染色体着色的碱性染料，如龙胆紫染液，D正确。
故选D。
13. 下列关于生物变异与育种的叙述，正确的是（ ）
A. 基因重组只是基因间的重新组合，不会导致生物性状变异
B. 基因突变使DNA序列发生的变化，都能引起生物性状变异
C. 弱小且高度不育的单倍体植株，进行加倍处理后可用于育种
D. 多倍体植株染色体组数加倍，产生的配子数加倍，有利于育种
【答案】C
【分析】生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括自由组合型和交叉互换型两种类型；染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
【详解】基因重组是在有性生殖的过程，控制不同性状的基因的重新组合，会导致后代性状发生改变，A错误；基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变，但由于密码子的简并性等原因，基因突变不一定会导致生物体性状发生改变，B错误；二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕，但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍，为可育的二倍体，且肯定是纯种，C正确；多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加（如三倍体），其后代遗传会严重的不平衡，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱，不能形成正常的配子，因此不利于育种，D错误。
14. 采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 用镊子撕取的外表皮，若带有少量的叶肉细胞仍可用于实验
B. 将外表皮平铺在洁净的载玻片上，直接用高倍镜观察细胞状态
C. 为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液
D. 实验观察到许多无色细胞，说明紫色外表皮中有大量细胞含无色液泡
【答案】A
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、洋葱鳞片叶叶肉细胞有原生质层和大液泡，所以可以发生质壁分离，且细胞质中不含有叶绿体，而洋葱外表皮细胞呈紫色，所以即使洋葱鳞片叶外表皮上带有叶肉细胞，也不影响实验结果，A正确；
B、质壁分离实验中全程只在低倍镜下观察，B错误；
C、为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片一侧滴加蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，洋葱细胞就浸泡在蔗糖溶液中，C错误；
D、紫色外表皮细胞中有一个紫色大液泡，那些无色的细胞应该是鳞茎细胞，不是鳞片叶外表皮，D错误。
故选A。
二、多选题
15. 下图为高等动物细胞结构示意图，下列相关叙述正确的是
A. 结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B. 具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C. RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D. ④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
【答案】BD
【分析】题图为高等动物细胞结构示意图，①为中心体，在分裂间期复制，在分裂前期形成纺锤体；②为高尔基体，主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；③是核孔，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；④、⑤均为核糖体，是蛋白质合成的场所，主要由RNA和蛋白质组成。
【详解】结构①为中心体，在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增，A错误；结构②为高尔基体，与细胞分泌物的形成有关，B正确；结构③是核孔，RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核，参与转录过程，而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质，参与翻译过程，可见，二者穿过结构③的方向不同，C错误；④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体，核糖体主要由RNA和蛋白质组成，D正确。故选BD。
16. 人体骨髓中存在少量属于多能干细胞的间充质干细胞（MSC），下图为MSC分裂、分化成多种组织细胞的示意图，下列叙述错误的是（ ）

A. 组织细胞中的DNA和RNA与MSC中的相同
B. MSC不断增殖分化，所以比组织细胞更易衰老
C. MSC中的基因都不能表达时，该细胞开始凋亡
D. 不同诱导因素使MSC分化形成不同类型的细胞
【答案】ABC
【分析】据图分析，MSC为多能干细胞的间充质干细胞，其先进行细胞分裂产生了更多的MSC，在经过细胞分化形成了脂肪细胞、成纤维细胞、肌细胞和成骨细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达。
【详解】组织细胞中的DNA与MSC细胞中的DNA相同，但是RNA不同，A错误；组织细胞是MSC细胞增殖分化形成的，因此组织细胞比MSC细胞更容易衰老，B错误；当MSC中的基因都不能表达时，说明该细胞早就已经开始凋亡了，C错误；不同诱导因素能够使MSC分化形成不同类型的细胞，D正确。
17. 下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述正确的是（ ）
A. 朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl为一对等位基因
B. 在有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
C. 在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D. 在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极
【答案】BCD
【分析】据图分析，朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条常染色体上，辰砂眼基因v和白眼基因w都位于X染色体上。
【详解】A.根据以上分析可知，朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于同一条常染色体上，而等位基因应该位于同源染色体上，A错误；
B.在有丝分裂中期，所有染色体的着丝点都排列在赤道板上，B正确；
C.在有丝分裂后期，着丝点分裂、姐妹染色单体分离，分别移向细胞的两极，两极都含有与亲本相同的遗传物质，因此两极都含有基因cn、cl、v、w，C正确；
D.在减数第二次分裂后期， X染色体与常染色体可以同时出现在细胞的同一极，因此基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确；
因此，本题答案选BCD。
18. 家族性高胆固醇血症（FH）是一种遗传病，纯合子患者在人群中出现的概率约1/1000000。图是某FH家系的系谱图，下列叙述正确的是（ ）
A. FH为常染色体显性遗传病
B. FH患者双亲中至少有一人为FH患者
C. 杂合子患者在人群中出现的频率约为1/500
D. Ⅲ6的患病基因由父母双方共同提供
【答案】ABC
【分析】分析系谱图可知：Ⅱ7和Ⅱ8均患病，其后代中出现了正常女儿，说明该病为显性遗传病，Ⅱ8患病，但其女儿正常，可知致病基因位于常染色体上。
【详解】A、由分析可知，该病为常染色体显性遗传病，A正确；
B、显性遗传病的患者，其双亲中至少有一个为患者，B正确；
C、已知纯合子患者出现概率为1/1000000，可知显性基因频率为1/1000，则隐性基因频率为999/1000，推知杂合子的概率为2×1/1000×999/1000≈1/500，C正确；
D、Ⅲ6可能为显性纯合子或杂合子，故其患病基因可能由父母双方共同提供，也可能由一方提供，D错误。
故选ABC。
三、非选择题（60分，除特殊标注，每空1分）
19. 下图为真核细胞中3种结构的示意图，请回答下列问题：
（1）甲的名称为__________，其中行使遗传功能的结构主要是___________（用图中字母填空）。处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有________（在甲、乙、丙中选择）。
（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________（填序号）的形成直接有关。①内质网 ②高尔基体 ③中心体 ④核糖体
（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）在细胞分裂前间期，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代谢特点是_______。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是_________________。
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. 细胞核 ②. a ③. 乙
（2）④ （3）①. e ②. h ③. 酶
（4）①. 自身不能合成胆碱 ②. 成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有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表示叶绿体外膜、g表示叶绿体内膜、h表示类囊体薄膜堆叠而成的基粒。
【小问1详解】
图中甲表示细胞核，乙表示线粒体，丙表示叶绿体，细胞核中a（染色质）是DNA的主要载体，是行使遗传功能的主要结构；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，即含有乙。
【小问2详解】
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，故选④。
【小问3详解】
乙表示线粒体，丙表示叶绿体，叶绿体和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，从而为化学反应需要的酶提供更多的附着场所。
【小问4详解】
①将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，可推测链孢霉营养缺陷型突变株自身不能合成胆碱，培养基中提供的3H标记的胆碱可对细胞中的线粒体进行标记。
②由于链孢霉营养缺陷型突变株自身不能合成胆碱，故实验中所用的“另一种培养基”成分与前一步骤的培养基相同，只是胆碱没有3H标记。
③由表中数据可知，每增殖一代，线粒体的相对放射性就会减半，可推测增多的线粒体是由亲代线粒体分裂增殖形成的，故三种假设中成立的是Ⅲ。
20. 线粒体对维持旺盛的光合作用至关重要。下图示叶肉细胞中部分代谢途径，虚线框内示“草酰乙酸/苹果酸穿梭”，请据图回答下列问题。

（1）叶绿体在_________上将光能转变成化学能，参与这一过程的两类色素是_________、_________。
（2）光合作用时，CO2与C5结合产生三碳酸，继而还原成三碳糖（C3），为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3必须用于再生______________；运到细胞质基质中的C3可合成蔗糖运出细胞，以蔗糖形式运输的主要优势是_____________________ ；每运出一分子蔗糖相当于固定了______个CO2分子。
（3）在光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。草酸乙酸/苹果酸穿梭可有效地将光照产生的___________中的还原能输出叶绿体，并经线粒体转化为_______中的化学能。
（4）为研究线粒体对光合作用的影响，用寡霉素（电子传递链抑制剂）处理大麦，实验方法是:取培养10--14d大麦苗，将其茎浸入添加了不同浓度寡霉素的水中，通过蒸腾作用使药物进入叶片。光照培养后，测定，计算光合放氧速率（单位为µmlO2•mg-1chl•h-1，chl为叶绿素）。请完成下表。
【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. 叶绿素 ③. 类胡萝卜素
（2）①. C5 ②. 蔗糖是非还原糖、性质稳定 ③. 12
（3）①. NADPH ②. ATP
（4）①. 在水中加入相同体积、不含寡霉素的丙酮 ②. 减少叶片差异造成的误差 ③. 叶绿素定量测定（或测定叶绿素含量）
【分析】图示表示植物叶肉细胞光合作用的碳反应、蔗糖的合成以及呼吸作用过程的代谢途径，设计实验研究线粒体对光合作用的影响。
【小问1详解】
光合作用光反应场所为类囊体薄膜，将光能转变成化学能，参与该反应的光和色素是叶绿素、类胡萝卜素。
【小问2详解】
据题意在暗反应进行中为维持光合作用持续进行，部分新合成的C3可以转化为C5继续被利用；以蔗糖作为运输物质，其溶液中溶质分子个数相对较少，渗透压相对稳定，而且蔗糖为非还原糖，性质较稳定。一分子蔗糖含12个C原子，C5含有5个碳原子，据图固定1个CO2合成1个C3，因为还要再生出C5，故需要12个CO2合成一分子蔗糖。
【小问3详解】
NADPH起还原剂的作用，含有还原能，呼吸作用过程中能量释放用于合成ATP中的化学能和热能。
【小问4详解】
设计实验遵循单一变量原则，对照原则，等量原则，对照组为在水中加入相同体积不含寡霉素丙酮溶液。对照组和各实验组均测定多个大麦叶片的原因是减少叶片差异造成的误差。称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定其中叶绿素的含量。
21. 图1所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系（①～⑦表示代谢途径）。Rubisc是光合作用的关键酶之一，CO2和O2竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO2合成糖；C5氧化则产生乙醇酸（C2），C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。请都图回各下列问题：

（1）图1中，类囊体膜直接参与的代谢途径有___________（从①～⑦中选填），在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是___________。
（2）在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的___________在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O，否则会产生过多自由基。
（3）将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化，获得曲线a、b（图Ⅱ）。
①曲线a，0～t1时（没有光照，只进行呼吸作用）段释放的CO2源于细胞呼吸；t1～t2时段，CO2的释放速度有所增加，此阶段的CO2源于________________（生理过程），产生CO2的场所主要是___________________。
②曲线b，当时间到达t2点后，室内CO2浓度不再改变，其原因是_____________________。
（4）光呼吸可使光合效率下降20%-50%，科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图Ⅲ代谢途径，通过降低了光呼吸，提高了植株生物量。上述工作体现了______（层次）多样性的价值。

（5）研究表明，对某些植物而言在高温干旱强光下，光合作用产生的ATP和还原能积累会产生有害物质导致叶绿体结构破坏，造成光抑制。据图I分析，此情况下光呼吸存在的主要生理意义在于_____________。
【答案】（1）①. ①⑥ ②. 叶绿素a和叶绿素b
（2）过氧化氢 （3）①. 细胞呼吸和光呼吸 ②. 线粒体 ③. 光合作用强度等于呼吸作用强度（或CO2吸收速率与释放速率相等）
（4）遗传（基因）
（5）光呼吸能消耗过多的ATP 和还原能（NADPH）
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。
【小问1详解】
类囊体薄膜发生的反应有水的光解产生[H]与氧气，以及ATP和NADPH的形成，即①⑥。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素主要有叶绿素a和叶绿素b两种，叶绿素a呈蓝绿色，叶绿素b呈黄绿色；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，用红光照射参与反映的主要是叶绿素a和叶绿素b。
【小问2详解】
过氧化氢酶能将过氧化氢分解为O2和H2O，所以在C2循环途径中，乙醇酸进入过氧化物酶体被继续氧化，同时生成的过氧化氢在过氧化氢酶催化下迅速分解为O2和H2O。
【小问3详解】
a曲线t1～t2时段，有光照，所以CO2是由细胞呼吸和光呼吸共同产生，无论细胞呼吸还是光呼吸，产生CO2的场所都在线粒体。b曲线有光照后t1～t2时段CO2下降最后达到平衡，说明CO2吸收速率与释放速率相等。
【小问4详解】
光呼吸可使光合效率下降20%-50%，科学家在烟草叶绿体中组装表达了衣藻的乙醇酸脱氢酶和南瓜的苹果酸合酶，形成了图Ⅲ代谢途径，通过降低了光呼吸，提高了植株生物量，这过程的实质是通过通过转基因技术将编码乙醇酸脱氢酶的基因和编码苹果酸合酶的基因导入到烟草细胞，这体现了遗传多样性的科研价值。
【小问5详解】
光呼吸能消耗过多的ATP 和还原能（NADPH），这有利于缓解过多的ATP和还原能对光合作用的抑制。
22. 已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下：

请回答下列问题：
（1）设计实验①与实验②的主要目的是验证___________________。
（2）理论上预期实验①的F2基因型共有_________种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为_____，雄性个体中表现上图乙性状的概率为_________。
（3）实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：
①若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为__________。
②若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子（基因型）种类和比例为_____________。
③检验该蝇产生的原因可用表现型为_________________的果蝇与其杂交。
【答案】（1）眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关
（2）①. 12 ②. 0 ③. 3/8
（3）①. XbXb ②. XbXb：Y：Xb：XbY=1：1：2：2 ③. 红眼雄性
【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。题图分析：实验①和②互为正交和反交，实验①中F1的基因型和表现型分别为AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），实验②中正常情况下F1的基因型和表现型分别为AaXbY（长翅白眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀）。
【小问1详解】
据图可知，无论正交还是反交，长翅性状在雌雄中都无差别，而眼色在雄性中结果不同，故通过实验①和②，主要是验证眼色性状的遗传与性别有关，而翅形性状的遗传与性别无关。
【小问2详解】
实验①中F1的基因型和表现型分别为分别为AaXBY（长翅红眼）、AaXBXb（长翅红眼），雌雄相互交配得到F2，根据自由组合定律推测，其基因型种类为3×4=12种。F2个体中表现为残翅白眼雌性（图甲）个体的概率为1/4×0=0，即F2中雌性个体均表现为红眼。雄性个体中表现为图乙（长翅红眼A_XBY）的概率为3/4×1/2=3/8。
【小问3详解】
若只考虑眼色，实验②中F1的基因型和表现型分别为XBXb（长红♀）、XbY（长白♂），若F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，则其基因型可能为XbXb（白♀）、XbXbY（白♀），则它们出现的原因依次为雄性个体发生基因突变，产生了Xb类型的精子参与受精所致、母本在减数分裂产生卵细胞的过程中同源染色体没有分开进入同一个次级卵母细胞，或者是减数第二次分裂时，由于着丝点分裂产生的两条染色体进入同一个卵细胞所致，即为以下结果：
①若该雌蝇是基因突变导致的，即父本由于基因突变产生了Xb类型的精子参与受精，因而该雌蝇的基因型为XbXb。
②若该雌蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，即该雌性果蝇的基因型为XbXbY，由于同源染色体进入子细胞的机会是均等的，则其产生的卵细胞的类型及比例为XbXb∶Y∶Xb∶XbY=1∶1∶2∶2。
③若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY，则应选择某一雄性果蝇与之杂交；若选择XbY，则子代无论雌雄都表现为白色，因此，应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。
23. 科学家研发了多种RNA药物用于疾病治疗和预防，图中①～④示意4种RNA药物的作用机制。请回答下列问题。
（1）细胞核内转录合成RNA以___________为模板，需要___________与启动子识别结合后催化。前体mRNA需加工为成熟的mRNA，才能转运到细胞质中发挥作用，说明___________对大分子物质的转运具有________（特性）。
（2）机制①:有些杜兴氏肌营养不良症患者DMD蛋白基因的51外显子片段中发生___________，使_______上提前产生______________，从而核糖体脱离它不能合成有功能的小DMD蛋白。为治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成_________________，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。
（3）机制②:有些高胆固醇血症患者的PCSK9蛋白可促进低密度脂蛋白的内吞受体降解，血液中胆固醇含量偏高。转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA被剪断，从而抑制细胞内的__________________合成，治疗高胆固醇血症。
（4）机制③:mRNA药物进入患者细胞内可表达正常的功能蛋白，替代变异蛋白发挥治疗作用。通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，目的是_______。
（5）机制④:编码新冠病毒S蛋白的mRNA疫苗，进入人体细胞，在内质网上的核糖体中合成S蛋白，经过___________修饰加工后输送出细胞，可作为抗原诱导人体产生特异性免疫反应。
【答案】（1）①. DNA的一条链 ②. RNA聚合酶 ③. 核孔（或核孔复合体）④. 选择性
（2）①. 基因突变 ②. mRNA ③. 终止密码子 ④. 双链RNA
（3）PCSK9蛋白 （4）利于mRNA药物进入组织细胞，同时防止mRNA被降解
（5）内质网和高尔基体
【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，需要解旋酶和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。
【小问1详解】
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要RNA聚合酶的催化；mRNA需要加工为成熟mRNA后才能被转移到细胞质中发挥作用，该过程是通过核孔进行的，说明核孔对大分子物质的转运具有选择性。
【小问2详解】
若DMD蛋白基因的51外显子片段中发生基因突变，即发生碱基对的增添、替换或缺失，可能导致mRNA上的碱基发生改变，终止密码提前出现，从而不能合成DMD蛋白而引发杜兴氏肌营养不良；由图可知，治疗该疾病，将反义RNA药物导入细胞核，使其与51外显子转录产物结合形成双链RNA，DMD前体mRNA剪接时，异常区段被剔除，从而合成有功能的小DMD蛋白，减轻症状。
【小问3详解】
高胆固醇是由于胆固醇含量过高引起的，转入与PCSK9mRNA特异性结合的siRNA，导致PCSK9mRNA不能发挥作用，即抑制模板翻译出PCSK9蛋白，低密度脂蛋白的内吞受体降解减慢，从而使胆固醇含量正常。
【小问4详解】
通常将mRNA药物包装成脂质体纳米颗粒，脂质体与细胞膜的基本结构类似，防止mRNA降解，协助mRNA跨膜进入细胞。
【小问5详解】
新冠病毒的S蛋白属于膜上的蛋白，膜上的蛋白质在内质网上的核糖体合成后，还需要经内质网和高尔基体的修饰加工后输送出细胞；疫苗相当于抗原，可诱导人体产生特异性免疫反应。
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
实验步骤的目的
简要操作过程
配制不同浓度的寡霉素丙酮溶液
寡霉素难溶于水，需先溶于丙酮，配制高浓度母液，
并用丙酮稀释成不同药物浓度，用于加入水中
设置寡霉素为单一变量的对照组
①_________
②_______________
对照组和各实验组均测定多个大麦叶片
光合放氧测定
用氧电极测定叶片放氧
③_______________
称重叶片，加乙醇研磨，定容，离心，取上清液测定