四川省绵阳市南山中学2026届高三上学期10月月考生物试卷（Word版附解析）

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生物学试题
本试卷分为试题卷和答题卡两部分，其中试题卷共 8 页，答题卡共 2 页。满分 100 分，考试
时间 75 分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的学校、班级、姓名用 0.5 毫米黑色签字笔填写清楚，同时用 2B
铅笔将考号准确填涂在“准考证号”栏目内。
2．选择题使用 2B 铅笔填涂在答题卡对应题目标号的位置上，如需改动用橡皮擦擦干净后再
选涂其它答案；非选择题用 0.5 毫米黑色签字笔书写在答题卡的对应框内，超出答题区域书写
的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
3．考试结束后将答题卡收回。
一、选择题（本题共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分，每小题给出的四个选项中，只有一个
选项是符合题目要求的）
1. 人体中 K+不存在的跨膜运输方式是（ ）
A. 自由扩散 B. 易化扩散
C. 被动运输 D. 主动运输
【答案】A
【解析】
【详解】A、自由扩散是物质顺浓度梯度、不消耗能量且无需载体蛋白的运输方式，K⁺为带电离子，无法直
接通过磷脂双层进行自由扩散，A 正确；
B、易化扩散需载体蛋白协助，顺浓度梯度运输。例如，神经细胞静息时 K⁺外流即通过易化扩散（如钾离
子通道），B 错误；
C、被动运输包括自由扩散和易化扩散。虽然 K⁺不能自由扩散，但可通过易化扩散进行被动运输，因此被
动运输存在，C 错误；
D、主动运输需载体蛋白并消耗能量，逆浓度梯度运输。例如，钠钾泵将 K⁺逆浓度梯度运入细胞，D 错误。
故选 A。
2. 农谚有云：“春水铺，秋谷堆。”雨水是促使谷物萌发生长的关键力量。下列说法错误的是（ ）
A. 大豆种子萌发过程中，会将脂肪转化为可溶性糖
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B. 发芽水稻种子中的淀粉经水解产生的单糖只有葡萄糖
C. 水直接参与了有氧呼吸中丙酮酸的氧化分解，这一过程为谷物的发育提供了能量
D. 水分子的非极性特性使其成为细胞内良好的溶剂，其含量升高更有利于谷物萌发
【答案】D
【解析】
【详解】A、油料种子如大豆，在萌发时期会将脂肪转化为可溶性糖（如葡萄糖）为萌发提供能量，A 正确；
B、淀粉由葡萄糖组成，水解后仅生成葡萄糖一种单糖，B 正确；
C、水直接参与了有氧呼吸中丙酮酸的氧化分解，即有氧呼吸第二阶段，为谷物的发育提供了能量，C 正确；
D、水分子为极性分子，其极性分子的特性使其成为良好的溶剂，D 错误。
故选 D。
3. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶 2 种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定
区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，某四十九肽经该内切酶作用后的情况如
下图，下列叙述错误的是（ ）
A. 内切酶作用于肽链的特定区域与其自身结构相关
B. 短肽 A、B、C 比四十九肽的氧原子数少 1 个
C. 形成短肽 A、B、C 共消耗 2 分子水
D. 若用蛋白外切酶处理该多肽，最终会得到 49 个氨基酸
【答案】C
【解析】
【详解】A、内切酶分子表面存在特定的“功能区域”，是实现底物识别切割特定肽键的核心，A 正确；
B、短肽 A、B、C 的形成过程中共去掉第 17、31 和 32 号苯丙氨酸 3 个，此过程共需要断裂 5 个肽键（分
别位于 16 号和 17 号、17 号和 18 号、30 号和 31 号、31 号和 32 号、32 号和 33 号）、消耗 5 个水分子，每
个苯丙氨酸含有 2 个氧原子、每个水分子含有 1 个氧原子，所以短肽 A、B、C 比该四十九肽的氧原子数少
2×3-5=1 个，B 正确；
C、短肽 A、B、C 的形成过程中共去掉 3 个苯丙氨酸（C9H11NO2），这需要断裂 5 个肽键，消耗 5 个水分子，
C 错误；
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D、外切酶专门作用于肽链末端的肽键，若该四十九肽用蛋白外切酶处理，可得到 49 个氨基酸，D 正确。
故选 C。
4. 在高中生物学实验中，酒精因浓度不同而承担多种角色。下列实验中关于酒精作用的叙述，错误的是（ ）
A. 在绿叶中色素的提取和分离实验中，常用无水乙醇对绿叶中色素进行提取
B. 脂肪鉴定实验中，体积分数为 50%的酒精用于洗去浮色，避免干扰观察
C. 观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中，体积分数为 95%的酒精用于漂洗解离后的根尖
D. DNA 粗提取实验中，预冷的体积分数为 95%的酒精用于沉淀 DNA，去除蛋白质等杂质
【答案】C
【解析】
【详解】A、在绿叶中色素的提取和分离实验中，无水乙醇作为有机溶剂可溶解并提取色素，A 正确；
B、脂肪鉴定中，苏丹染色后需用 50%酒精洗去切片表面的浮色，避免干扰观察，B 正确；
C、观察根尖分生区细胞有丝分裂时，解离液为盐酸和酒精的混合液，解离后需用清水漂洗以去除解离液，
而非用 95%酒精漂洗，C 错误；
D、DNA 粗提取时，预冷的 95%酒精可降低 DNA 溶解度，使其沉淀析出，同时去除部分蛋白质杂质，D 正
确。
故选 C。
5. 多数分泌蛋白含有信号肽序列，通过内质网-高尔基体(ER-Glgi)途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途
径；但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖 ER-Glgi 途径，称为非经典分泌途径(如下图)。下列
相关叙述错误的是（ ）
A. 非经典分泌途径有的伴随着生物膜的转化
B. 生物体中常见的分泌蛋白有抗体、消化酶和一部分激素等
C. 经典的蛋白分泌途径体现了生物膜的功能特性，有利于膜成分的更新
D. 非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充
【答案】C
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【解析】
【详解】A、非经典分泌如溶酶体分泌和外泌体，也存在生物膜的转化，体现了膜的流动性，A 正确；
B、生物体中常见的分泌蛋白有抗体、消化酶和一部分激素，B 正确；
C、经典蛋白质分泌需要通过囊泡来实现，体现细胞膜的流动性，即结构特性，利于膜成分更新，C 错误；
D、非经典分泌途径 存在，能够使一些特殊结构的蛋白质易于分泌，非经典分泌途径的存在对经典分泌途
径是一种必要和有益的补充，D 正确。
故选 C。
6. 真核细胞中核糖体的合成是细胞核与细胞质精密协作的典范，下列关于这一生理活动叙述错误的是（ ）
A. 核仁是核糖体 RNA 合成、加工的场所，与核糖体的形成有关
B. 组成核糖体的蛋白质在细胞质中合成后被运输进入细胞核
C. 核孔是由多种蛋白质构成的复合体，实现了核质之间的物质交换和信息交流
D. 不同类型的细胞，其细胞核的核孔复合体数量、分布情况大致相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、核仁是 rRNA（核糖体 RNA）合成、加工及核糖体亚基组装的场所，与核糖体的形成直接相关，
A 正确；
B、核糖体的蛋白质成分在细胞质中的核糖体合成后，需通过核孔运输至细胞核内参与组装，B 正确；
C、核孔是由多种蛋白质构成的复合体，作为选择性通道，调控核质间的物质交换（如蛋白质、RNA 的运
输）和信息交流（如信号传递），C 正确；
D、核孔复合体的数量和分布因细胞类型及功能不同而异。例如，代谢旺盛的细胞（如分泌蛋白合成活跃的
细胞）核孔数量较多，而代谢不活跃的细胞核孔较少，D 错误。
故选 D。
7. 植物细胞中的液泡是一种酸性细胞器，膜上有 V-ATPase 能够催化 ATP 的水解并运输 H+，液泡吸收半
胱氨酸（Cys）由 H+浓度梯度驱动，如图所示。液泡酸化消失会导致线粒体功能异常而使细胞出现衰老症
状。下列叙述错误的是（ ）
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A. H+进入液泡的过程中 V-ATPase 的空间结构会发生变化
B. 正常情况下，细胞质基质中 Cys 的浓度低于液泡中的浓度
C. 若液泡中的 H+大量外流，会抑制葡萄糖在线粒体内的分解
D. 液泡中存在水解酶，由此推测液泡可能有分解衰老、损伤细胞器的功能
【答案】C
【解析】
【分析】主动运输：逆浓度梯度的运输方式，需要消耗能量，需要载体蛋白。
【详解】A、H+进入液泡的方式是主动运输，要消耗 ATP 还需要载体蛋白的协助，并且载体蛋白构象会发
生变化，A 正确；
B、Cys-H+转运蛋白要依靠 H+顺浓度梯度产生的势能来运输 Cys，属于主动运输，因此正常情况下，细胞质
基质中 Cys 的浓度低于液泡中的浓度，B 正确；
C、若液泡中的 H+大量外流，会导致液泡酸化消失影响线粒体功能，但葡萄糖不会进入线粒体，C 错误；
D、液泡内有类似于溶酶体的水解酶，可推测其具有和溶酶体类似的功能，可以分解衰老、损伤细胞器，D
正确。
故选 C。
8. 呼吸作用的原理广泛应用在生产生活中，如农业生产、食品保存、医疗健康等。下列叙述正确的有几项
（ ）
①“犁地深一寸，等于上层粪”主要是“犁地”能促进作物根部细胞对二氧化碳的吸收
②用透气的纱布包扎伤口，目的是促进伤口周围细胞的有氧呼吸
③大雨后对农田及时排涝能防止马铃薯块茎受酒精毒害
④低温、低氧、干燥等条件有利于水果和蔬菜的保鲜
⑤用红色塑料薄膜代替无色塑料薄膜，可提高大棚蔬菜 光合作用速率
A. 零项 B. 一项 C. 三项 D. 四项
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【答案】A
【解析】
【详解】①“犁地深一寸，等于上层粪”，犁地主要是为了疏松土壤，增加土壤中的氧气含量，促进作物
根部细胞的有氧呼吸，而不是促进对二氧化碳的吸收，①错误；
②透气纱布使伤口处抑制破伤风杆菌（厌氧菌）的繁殖，而非促进细胞有氧呼吸，②错误；
③马铃薯块茎无氧呼吸产物为乳酸，排涝为避免无氧呼吸产生乳酸，而非酒精，③错误；
④果蔬保鲜需低温、低氧和适宜湿度，干燥会加速脱水，④错误；
⑤光合色素主要吸收红光和蓝紫光，故为提高大棚蔬菜的产量，应选用无色的塑料，使所有的光都能透过
供蔬菜利用，⑤错误。
故选 A。
9. 海鞘未受精的卵经过活体染色后，可被人工分离为四种不同颜色的卵片（具有细胞膜），如图所示。研究
发现只有红卵片含有细胞核，不同卵片所含物质不完全相同，其中一些物质与细胞的发育命运有关。下列
选项中，对“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”的推断，最有力的实验证据组合是（ ）
①只有红卵片受精后才能形成胚胎，并且只能分化成表皮细胞；
②当红卵片和黄卵片融合并受精后，产生含有表皮细胞和肌肉细胞的胚胎；
③当红卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后所得胚胎仅含有表皮细胞；
④当黄卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后都不会产生含有肌肉细胞的胚胎。
A. ①②③ B. ①② C. ②③④ D. ①③④
【答案】A
【解析】
【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。
2、细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。
3、细胞分化的实质：基因的选择性表达。
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4、细胞分化的意义：使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
【详解】①题干提出只有红卵片含有细胞核，实验结果为只有红卵片受精后才能形成胚胎，并且只能分化
成表皮细胞，说明红卵片具有决定分化为表皮细胞 能力，①符合题意；
②当红卵片和黄卵片融合并受精后，产生含有表皮细胞和肌肉细胞的胚胎，题干信息“不同卵片所含物质
不完全相同，”结合①实验证据，可以说明“黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”，②符合题意；
③当红卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后所得胚胎仅含有表皮细胞，结合①②的实验证据，说明棕卵片
和白卵片不具有决定分化为肌肉细胞的能力，①②③组合可以说明“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞
的能力”，③符合题意；
④当黄卵片与棕卵片或白卵片融合，受精后都不会产生含有肌肉细胞的胚胎，说明都不能决定分化成肌肉，
④不符合题意；
综上所述，①②③组合可以说明“只有黄卵片具有决定分化为肌肉细胞的能力”，A 正确，BCD 错误。
故选 A。
10. 细胞衰老表现为细胞形态、结构和功能的改变。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞持续分裂过程中端粒缩短可引起细胞衰老
B. 皮肤生发层新形成细胞替代衰老细胞过程中有新蛋白合成
C. 哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老
D. 衰老小肠上皮细胞的膜通透性改变，物质吸收效率降低
【答案】C
【解析】
【分析】衰老细胞的特征：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；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降
低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、端粒随细胞分裂逐渐缩短，当端粒缩短到临界值时，细胞停止分裂并衰老，符合端粒学说，A
正确；
B、皮肤生发层细胞分裂产生新细胞时，需合成 DNA 复制所需的酶及结构蛋白，故有新蛋白生成，B 正确；
C、哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡是机体细胞的自然更新过程，即使是新生个体，也会通过成熟红细胞
的程序性死亡更新机体细胞，故哺乳动物成熟红细胞的程序性死亡会导致机体的衰老说法不正确，C 错误；
D、衰老细胞的细胞膜通透性改变，载体蛋白减少或功能下降，物质吸收效率降低，D 正确；
故选 C。
11. 高等雄性动物（二倍体）的某细胞部分染色体组成示意图如下，图中①、②表示染色体，a、b、c、d
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表示染色单体。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞分裂间期，普通光学显微镜下可见细胞中复制形成的染色单体 a 与 b
B. 一个 DNA 分子复制后形成的两个 DNA 分子，可存在于 a 与 b 中，但不存在于 c 与 d 中
C. 若 a 与 d 出现在该细胞产生的一个精子中，则 b 与 c 可出现在同时产生的另一精子中
D. 有丝分裂后期着丝粒分开，导致染色体数目及等位基因数量加倍
【答案】B
【解析】
【详解】A、在有丝分裂或减数分裂前的间期，染色质进行复制，制作临时装片进行解离的时候细胞死亡，
故普通光学显微镜下不可见细胞中复制形成的染色单体 a 与 b，A 错误；
B、一个 DNA 分子复制后形成的两个 DNA 分子位于两条姐妹染色单体中，因而可存在于 a 与 b 中，但不
存在于 c 与 d 中，B 正确；
C、若 a 与 d 出现在该细胞产生的一个精子中，则 b 与 d 可出现在同时产生的另一个精子中，但 b 与 c 不可
能，C 错误；
D、有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，导致染色体数目加倍，但基因数量不变，D 错误。
故选 B。
12. 如图 1 表示 DNA 复制过程，I、Ⅱ表示相关的酶，图 2 表示合成酶 1 的部分过程，图中 Asn，Ser，Gly
表示三种不同的氨基酸。下列有关说法正确的是（ ）
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A. 酶 I 和酶Ⅱ都作用于磷酸二酯键
B. G1y 对应的反密码子为 5'-UCC-3'
C. 图 1 体现出 DNA 复制的特点是双向复制和半保留复制
D. 图 2 中涉及的 3 种 RNA 内部均不存在碱基互补配对
【答案】B
【解析】
【详解】A、图 1 表示 DNA 复制过程，酶 I 可将 DNA 双链解开为解旋酶，作用于氢键；酶Ⅱ的作用是合成
子链，为 DNA 聚合酶，作用于磷酸二酯键，A 错误；
B、翻译时，tRNA 的反密码子与 mRNA 的密码子反向互补配对。图 2 中，Gly 对应的密码子是 mRNA 上的
5'-GGA-3'，因此 tRNA 上的反密码子应为 5'-UCC-3'，B 正确；
C、图 1 体现出 DNA 复制的特点是边解旋边复制和半保留复制，并未体现出双向复制，C 错误；
D、图 2 中涉及 3 种 RNA：翻译的模板 mRNA，转运氨基酸的 tRNA，构成核糖体的 rRNA；其中 tRNA 内
部存在部分双链区，有碱基互补配对，D 错误。
故选 B。
13. 某动物家系的系谱图如图所示。a1、a2、a3、a4 是位于 X 染色体上的等位基因，Ⅰ-1 基因型为 XalXa2，
Ⅰ-2 基因型为 Xa3Y，Ⅱ-1 和Ⅱ-4 基因型均为 Xa4Y，Ⅳ-1 为纯合子的概率为（ ）
A. 3/64 B. 3/32 C. 1/8 D. 3/16
【答案】D
【解析】
【分析】决定它们的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
【详解】根据题干信息和图可知：Ⅰ-1 基因型为 XalXa2，Ⅰ-2 基因型为 Xa3Y，所以Ⅱ-2 和Ⅱ-3 的基因型
及其概率为 1/2Xa1Xa3 和 1/2Xa2 Xa3。又因为Ⅱ-1 和Ⅱ-4 基因型均为 Xa4Y，可以算出Ⅲ-1 的基因型及其概
率为 1/4Xa1Xa4、1/4Xa2Xa4 和 2/4Xa3Xa4，而Ⅲ-2 的基因型及其概率为 1/4Xa1Y、1/4Xa2Y 和 2/4Xa3Y。所以
可以得出Ⅳ-1 为纯合子的概率为 3/16，即 ABC 错误，D 正确。
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故选 D。
14. 在“科学号”考察船对中国南海科考中，我国科学家采集了某海域 1146 米深海冷泉附近沉积物样品。
他们通过富集培养分离、鉴定得到新的微生物菌株 A，再利用三种碳源培养该菌株，获得数据如图。富集
培养是使混合微生物群体中某特定微生物比例激增的培养方法。下列相关分析正确的是（ ）
A. 富集培养是因为沉积物样品中目的菌株数量过少，所需培养基是选择培养基
B. 菌株 A 在以纤维素为碳源时生长状况最好，且在培养中始终能合成纤维素酶
C. 以不同碳源培养菌株 A 时，都要放在低温、有氧等条件下进行微生物培养
D. 可以采用细菌计数板对菌株 A 进行计数，统计结果与真实值相比通常偏小
【答案】A
【解析】
【分析】分析图中曲线可知，在以纤维素为碳源的培养基中，细胞数量最多，可推知新菌株 A 在以纤维素
为碳源时生长状况最好。
【详解】A、根据题干信息，富集培养是利用选择培养基使混合微生物群体中某特定微生物比例激增，以扩
增深海微生物数量，A 正确；
B、据图分析，菌株 A 在以纤维素为碳源时生长状况最好，木聚糖次之，淀粉最差。菌株 A 在以淀粉为碳
源时细胞数量从实验开始就缓慢增长，说明淀粉酶在菌株 A 细胞内始终存在，而以纤维素为碳源时，细胞
数量从第 3 天才开始增长，说明纤维素酶是菌株 A 细胞在纤维素诱导下合成，B 错误；
C、菌株 A 来自某海域 1146 米深海冷泉附近，培养条件需模拟深海环境，如低温、无氧环境等，C 错误；
D、采用细菌计数板对菌株 A 进行计数，统计结果一般是活细胞和死细胞的总和，与真实值相比偏大，D
错误。
故选 A。
15. 活化的 T 细胞表面的程序性死亡受体 1 （PD-1）与正常细胞表面程序性死亡配体 1 （PD-L1）一旦结
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合，T 细胞即可“认清”对方，不触发免疫反应。肿瘤细胞可过量表达 PD-L1 进行免疫逃逸。肿瘤治疗时将
化疗药物与抗 PD-L1 单克隆抗体结合，形成抗体-药物偶联物（抗 PD-L1-ADC），效果比只使用抗 PD-L1 单
克隆抗体更好。下列叙述错误的是（ ）
A. 制备抗 PD-L1 单克隆抗体时，第二种筛选过程需要用到 PD-L1 蛋白
B. 体外条件下培养第二种筛选得到的杂交瘤细胞可获取大量所需抗体
C. 抗 PD-L1-ADC 既可阻断 PD-1 与 PD-L1 结合，又能杀伤肿瘤细胞
D. 若设计制备抗 PD-1-ADC 可产生与抗 PD-L1-ADC 相同的治疗效果
【答案】D
【解析】
【详解】A、制备单克隆抗体时，第二次筛选是筛选出能产生所需特异性抗体 杂交瘤细胞。因为要得到抗
PD-L1 单克隆抗体，所以需要用 PD-L1 蛋白去筛选出能产生与之特异性结合抗体的杂交瘤细胞，A 正确；
B、第二种筛选得到的杂交瘤细胞，需要在体外条件下培养或者注射到小鼠腹腔内培养，可获取大量所需抗
体，B 正确；
C、抗 PD - L1 - ADC 是化疗药物与抗 PD - L1 单克隆抗体结合形成的，抗 PD - L1 单克隆抗体可阻断 PD-1
与 PD- L1 结合，化疗药物能杀伤肿瘤细胞，所以抗 PD-L1-ADC 既可阻断 PD-1 与 PD-L1 结合，又能杀伤
肿瘤细胞，C 正确；
D、PD - 1 和 PD - L1 是不同的物质，设计制备抗 PD - 1 - ADC 与抗 PD - L1 - ADC 的作用位点不同，产生
的治疗效果不一定相同，D 错误。
故选 D。
二、非选择题（共 5 个小题、共 55 分）
16. 正常情况下细菌细胞内 ATP 的含量维持在相对稳定的水平，技术人员据此研发出基于荧光素—荧光素
酶体系的细菌数量快速测定方法，检测原理如图所示。现有研究小组运用该方法探究药物利福平（RFP）对
结核分歧杆菌生长的影响。据图回答下列问题：
（1）1 个 ATP 分子由 1 分子______、1 分子腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成。据图分析，为荧光素发光供
能时，1 个 ATP 水解释放______个磷酸基团。
（2）实验步骤
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步骤 具体操作
1 取若干培养瓶，分别加入等量结核分歧杆菌悬液
取各培养瓶中的适量菌液加入细胞裂解液，沸水浴 8min 后转移至反应管
2 （内含荧光素和缓冲液）中，待其 a 后分别加入 100ul 荧光素酶，混匀 3min
后检测初始荧光值（RLU）
3 将培养瓶分为 4 组，分别加入 b 后置于相同且适宜的环境中培养
4 在培养的 1、3、5、7 天时分别重复步骤 2
5 分析所得实验数据并得出结论
①请补充上述实验步骤：a______；b______。
②步骤 2 中加入细胞裂解液的目的是______。
（3）实验结果分析：如下图所示，利福平能够______（填“促进”或“抑制”）结核分歧杆菌的生长。
【答案】（1） ①. 核糖 ②. 2
（2） ①. 冷却 ②. 等量不同浓度的利福平溶液/等量 0～1.0μg/mL 的利福平溶液 ③. 促进细胞
破裂，使细胞内的 ATP 充分暴露
（3）抑制
【解析】
【分析】分析题意和“荧光素—荧光素酶体系的细菌数量快速测定方法的检测原理图”可知，荧光素在荧
光素酶和 ATP 等物质的参与下可进行反应发出荧光。因为发光强度与 ATP 的含量成正比，所以可以根据发
光强度计算出生物组织中 ATP 的含量。
【小问 1 详解】
ATP 的结构可以简写成 A—P～P～P，“A”代表由核糖和腺嘌呤组成的腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代
表特殊的化学键，因此 1 个 ATP 分子由 1 分子核糖、1 分子腺嘌呤和 3 个磷酸基团组成。1 个腺苷一磷
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酸（AMP）含有 1 个磷酸基团，是 1 个 ATP 水解释放 2 个磷酸基团形成的。
【小问 2 详解】
①为防止高温使加入的荧光素酶失活，需要将细胞裂解液沸水浴 8min 后转移至反应管（内含荧光素和缓冲
液）中，待其冷却后分别加入 100ul 荧光素酶，混匀 3min 后检测初始荧光值（RLU）。结合（3）的反映实
验结果的曲线图可知：本实验的自变量为利福平（RFP）的浓度和有无，因此将培养瓶分为 4 组，分别加入
等量不同浓度的利福平溶液/等量 0～1.0ug/mL 的利福平溶液后置于相同且适宜的环境中培养。综上分析，a
为冷却，b 为等量不同浓度的利福平溶液（或“等量 0～1.0μg/mL 的利福平溶液”）。
②步骤 2 中加入细胞裂解液的目的是促进细胞破裂，使细胞内的 ATP 充分暴露，便于为化学反应供能。
【小问 3 详解】
分析曲线图可知，与对照组（RFP 的浓度为 0μg/mL）培养一天后，随着培养天数和利福平浓度的增加，结
核分歧杆菌的数量增长均减慢甚至数量下降，说明利福平能够抑制结核分歧杆菌的生长。
17. 图 1 是高温胁迫下黄瓜幼苗叶肉细胞代谢的部分示意图，①~④代表过程，A、B 代表物质。Fd 是还原
态铁氧还蛋白，可将电子转移至 NADPH 中，也可参与光呼吸（图中虚线过程）。R 酶是双功能酶，高温下
R 酶对 CO2 的亲和力下降而对 O2 的亲和力增强，请回答下列问题。
（1）物质 A 是______，过程③发生的场所是______。
（2）卡尔文循环消耗的 CO2 除从外界吸收外，还来源于______（填生理过程），研究发现 C2 循环对卡尔文
循环具有依赖性，其原因是_____。
（3）光反应中电子传递过快或受阻，会产生过多的活性氧，引发光抑制。高温胁迫下，光反应产生的 NADPH
无法及时被消耗，______（能或不能）通过抑制 Fd 活性解除光抑制，并说明理由。______。
（4）为进一步研究黄瓜幼苗对高温胁迫的响应机制，研究人员选择生长一致的幼苗随机均分为 3 组：高温
组（昼/夜温度为 42℃/32℃）、亚高温组（昼/夜温度为 35℃/25℃）和对照组（昼/夜温度为 28℃/18℃），在
其他条件适宜时培养并测定相关数据，结果如图 2。
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高温胁迫下，植物为了降低叶片温度会增强蒸腾作用从而导致气孔导度升高。胁迫 1~3 天亚高温组和高温
组气孔导度较大，但净光合速率却降低，其主要原因可能是______。胁迫 3~5 天高温组光呼吸速率下降，
______（能或不能）说明黄瓜已适应高温环境。
【答案】（1） ①. H+、O2（e-） ②. 叶绿体基质
（2） ①. 细胞呼吸、甘氨酸分解为丝氨酸（光呼吸） ②. C2 循环需要卡尔文循环提供 C5
（3） ①. 不能 ②. 抑制 Fd 活性会阻碍电子传递，进一步导致活性氧积累，加剧光抑制
（4） ①. 酶活性降低（或失水过多），影响植物光合作用 ②. 不能
【解析】
【分析】光反应阶段必须有光才能进行，这个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
光能有两方面用途：一是将水分解为氧和 H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与 NADP+结合生成
NADPH，NADPH 作为活泼还原剂，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；
二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使 ADP 与 Pi 反应形成 ATP，这样光能转化为储存在 ATP 中的化
学能；暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2 被利用，经过一系列反
应后生成糖类。
【小问 1 详解】
在光反应中，水的光解产生物质 A 为 H+、O2（e-）。过程③是 CO2 的固定，C5 和 CO2 反应生成 C3（3-磷酸
甘油酸），发生的场所是叶绿体基质。
【小问 2 详解】
从图中可知，光呼吸（C2 循环）会产生 CO2，可作为卡尔文循环的原料，除此之外还来源于细胞呼吸、甘
氨酸分解为丝氨酸（光呼吸）产生的二氧化碳也可用于卡尔文循环。C2 循环需要卡尔文循环提供 C5 来推动
反应进行，故 C2 循环对卡尔文循环具有依赖性。
【小问 3 详解】
图中 Fd 参与电子传递，将电子转移至 NADPH 中，若抑制其活性，电子无法正常转移，NADPH 不能被消
耗反而会积累，过多的 NADPH 会进一步加重活性氧积累，加剧光抑制，所以不能通过抑制 Fd 活性解除光
抑制。
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【小问 4 详解】
1~3 天气孔导度较大，但净光合速率降低，可能是高温使光合作用相关酶的活性下降或植物失水过多，影响
了光合作用进行。虽然光呼吸速率下降，但从图中看高温组净光合速率持续降低，气孔导度也在下降，说
明植物整体光合作用受高温抑制或黄瓜结构损伤、酶活性下降、生理性缺水，故不能说明黄瓜已适应高温
环境。
18. 正常成人的血红蛋白主要是 HbA（由 2 条α肽链和 2 条β肽链组成），而 HbF（由 2 条α肽链和 2 条γ肽链
组成）占极少量。α肽链基因（用 A 表示）位于 16 号染色体，β和γ肽链基因（分别用 B、D 表示）都位于
11 号染色体。β地中海贫血是 B 基因突变致α/β肽链比例失衡引起的遗传性贫血。正常人出生后 D 基因关闭
表达而 B 基因开始表达，DNA 甲基转移酶（DNMT）在此过程发挥关键作用，该酶的作用过程如图 1 所示，
图 2 为相关研究结果。回答下列问题：
（1）A、B 基因的遗传遵循基因的自由组合定律的依据是______。B 基因突变致使 a/β肽链比例失衡引起β
地中海贫血，这体现了基因通过______控制生物性状。
（2）据图 1 分析 DNMT 基因的表达产物调控 D 基因关闭表达的机制是______。
（3）在有关β地中海贫血人群的胚胎中，只要是来自父方的 B、b 基因均不会被甲基化，来自母方的 B、b
基因均被甲基化（不考虑其他基因的影响），一对夫妇均是β地中海贫血携带者（Bb），预测他们生一个患有
β地中海贫血男孩的概率是______。
（4）β地中海贫血患者甲的症状明显比其他患者轻，研究人员对此开展研究，结果如图 2 所示。分析患者
甲的症状明显较轻的具体原因是________，从而缓解因β肽链异常导致的贫血症状。
【答案】（1） ①. 两对基因分别位于 11 号和 16 号染色体上 ②. 控制蛋白质的结构直接
（2）DNMT 基因表达出 DNMT，DNMT 催化 D 基因的启动子发生甲基化过程，导致启动子甲基化，从而
阻止 D 基因表达
（3）1/4 （4）D 基因表达量增加，使表达出的γ肽链增多；而α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋
白
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【解析】
【分析】1、DNA 分子中由于碱基对的增添、缺失和替换而导致基因结构的改变叫做基因突变。
2、表观遗传是指在基因的 DNA 序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致
了表型的变化。
【小问 1 详解】
由题意可知，A 基因位于 16 号染色体、B 基因位于 11 号染色体上，因此 A、B 基因的遗传遵循基因的自由
组合定律。B 基因突变致使 a/β肽链比例失衡引起的遗传性贫血，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控
制生物性状。
【小问 2 详解】
从图看出，DNMT 基因表达出 DMMT，催化胎儿 D 基因的启动子发生甲基化过程，导致启动子甲基化，从
而阻止 D 基因表达，使 D 基因沉默。
【小问 3 详解】
一对夫妇均是β地中海贫血携带者（Bb），说明β地中海贫血病是一种隐性遗传病，即β地中海贫血是隐性性
状，父母都是杂合子 Bb，只要是来自父方的 B、b 基因均不会被甲基化，来自母方的 B、b 基因均被甲基化，
设被甲基化的基因分别表示为 B'、b'，基因被甲基化后会抑制其表达，因此二者后代的基因型为：1BB'：1B'b：
1Bb'：1bb'，故生一个患有β地中海贫血男孩的概率=（1/4B'b+1/4bb'）×1/2=1/4。
【小问 4 详解】
从图 2 看出，患者甲 D 基因表达量增加，可以表达出更多γ肽链，而α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血
红蛋白，因此甲的症状明显较轻。
19. 某种植株红花基因 D 对白花基因 d 是完全显性。科研人员将纯合红花植株与白花植株杂交获得 F1，然
后利用农杆菌转化法将 1 个控制蓝色色素合成的 B 基因导入到 F1 植株 D/d 基因所在的 2 号染色体上，并获
得了转基因幼苗甲、乙、丙、丁。对未转基因的 F1 植株和转基因幼苗甲、乙、丙、丁的 D/d 基因进行 PCR
扩增后，分别用限制酶 EcR I 酶切，然后进行凝胶电泳并获得了如图所示结果。请回答下列问题：
（1）由未转基因的 F1 植株的凝胶电泳图谱可知，由基因 D 突变成基因 d 的过程，发生了碱基对的______
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（填“增添”、“缺失”或“替换”）。
（2）bp 是描述 DNA 长度的单位，由图可推知基因 B 的长度最接近______bp。结合幼苗甲、乙、丙电泳法
的差异，推测限制酶 EcR I______（填“能”或“不能”）酶切基因 B 的可能性更大，其依据是______。
（3）红色色素和蓝色色素共存时，花色为紫色；白色和蓝色共存时，花色为淡蓝色，基因 D 或 d 中插入基
因后都不能表达。幼苗乙中 B 基因插入的位置是______（选填图中的①~⑦），预测幼苗乙长大后将开______
色的花，理由是______。
（4）将成年植株甲和丙杂交，子代中开淡蓝色花植株所占比例是______。
【答案】（1）替换 （2） ①. 200 ②. 不能 ③. 基因 B 无论是插入基因 D 或 d 中，基因 D 或
d 都只增加了 200bp
（3） ①. ② ②. 淡蓝 ③. 基因 d 控制合成了白色色素，基因 B 控制合成了蓝色色素
（4）1/4
【解析】
【分析】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，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，
同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问 1 详解】
D 基因有 1 个限制酶切割位点，d 基因不含限制酶切位点，分析图 II 可知，D、d 基因片段大小分别为 1200bp，
D 基因被限制酶切割后形成 300bp 和 900bp 两个片段，由此可知，由基因 D 突变成基因 d 的过程，发生了
碱基对的替换。
【小问 2 详解】
D、d 基因片段大小为 1200bp，D 基因被限制酶切割后形成 300bp 和 900bp 两个片段，由幼苗甲可知，B 基
因插到 d 基因片段上，相应片段大小增大，为 1400bp，因此 B 基因的长度为 1400bp-1200bp=200kb。基因 B
无论是插入基因 D 或 d 中，基因 D 或 d 都只增加了 200bp，因此限制酶 EcR I 不能酶切基因 B 的可能性更
大。
【小问 3 详解】
幼苗乙的片段长度是 500bp、900bp 和 1200bp，说明 B 基因插到 D 基因酶切后形成的 300bp 的片段上，即
幼苗乙中 B 基因插入的位置是②，破坏了 D 基因，能同时呈现蓝色（B）和白色（d），幼苗乙呈现呈淡蓝
色。
【小问 4 详解】
幼苗甲的片段长度是 300bp、900bp 和 1400bp，说明 B 基因插到 d 基因上，破坏了 d 基因，能同时呈现红
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花（D）和蓝色（B），即幼苗甲的基因型为 BD，幼苗丙的片段长度是 300bp、1100bp 和 1200bp，说明 B
基因插到 D 基因上，破坏了 D 基因，能同时呈现白花（d）和蓝色（B），即幼苗丙的基因型为 Bd，将成年
植株甲和丙杂交，子代的基因型为 Dd（红花）、Bd（淡蓝色）、BD（紫色）、BB（蓝色），子代中开淡蓝色
花植株所占比例是 1/4。
20. 全球每年因农业活动释放的甲烷约 60%来自稻田，稻田常用的磺酰脲类除草剂会抑制稻田甲烷氧化菌的
活性，使它们降解甲烷的效率下降。为降低稻田甲烷排放，科研人员以图 a 所示质粒为载体，构建含编码
除草剂水解酶的 sulE 基因的重组质粒，获得能够同时降解甲烷和磺酰脲类除草剂的工程菌株 LW13-sulE，
其中的 T 启动子是一种甲烷诱导型启动子。相应限制酶的酶切位点如图 c 所示。回答下列问题：
（1）利用 PCR 技术扩增 sulE 基因时，体系中因参与反应不断消耗而浓度下降的组分有________（答出两
点即可），为了使目的基因和质粒能正确连接，应选用________酶对质粒切割处理。
（2）将重组质粒导入甲烷氧化菌前一般先用 Ca2+处理，其目的是________。转化后再放入含甲烷的培养基
中培养，其中甲烷的作用是________，筛选________的菌落为目的菌株。
（3）为确定目的基因是否与 T 启动子正确连接，科研人员进一步设计了相关引物如图 d 所示，应选择
________（填选项）引物进行 PCR 扩增并检测产物是否符合预期大小。
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ①②
【答案】（1） ①. 引物和脱氧核苷酸 ②. XmaⅠ和 BclⅠ
（2） ①. 使细胞处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态 ②. 提供碳源且诱导 sulE 基因
表达 ③. 能在含氨苄青霉素的培养基生长且不发绿色荧光 （3）A
【解析】
【分析】1、PCR 技术是对体内 DNA 复制过程的模仿，也需要模板、原料、酶和引物等。待扩增的 DNA
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分子是模板，原料是 4 种脱氧核苷三磷酸，即 dNTP，N 代表 A、T、G、C 四种碱基。
2、基因工程的基本操作步骤包括获取目的基因、构建重组 DNA 分子、将重组 DNA 分子导入受体细胞、
目的基因的检测和鉴定。
【小问 1 详解】
在 PCR 技术获取 sulE 基因时，随着 DNA 的合成，体系中因参与反应不断消耗而浓度下降的组分有引物和
脱氧核苷酸，因为在 DNA 合成过程中引物和原料在不断被消耗，为了使目的基因和质粒能正确连接，需要
通过双酶切实现，根据图示可知，在构建重组 DNA 分子时，需要获得具有相同黏性末端的目的基因和质粒，
为保证目的基因的完整性，再结合图中目的基因的转录方向以及质粒的转录方向分析，质粒应选择 BclⅠ和
BamHⅠ进行酶切，因为 BamHⅠ和 BclⅠ酶切所产生的黏性末端相同，SmaⅠ和 XmaⅠ限制酶识别序列是一
样的，只是切割位点不一样，因此质粒上 SmaⅠ识别序列可以被 XmaⅠ酶切，获得和目的基因一段相同的
黏性末端。综上所述，质粒上 SmaⅠ限制酶识别序列用 XmaⅠ酶切，与目的基因用 XmaⅠ酶切获得的黏性
末端一侧相连；质粒用 BclⅠ酶切获得的黏性末端和目的基因用 BamHⅠ酶切获得的黏性末端相连，因此科
研人员利用限制酶和 E.cliDNA 连接酶将 sulE 基因正确插入图 1 所示质粒时，应选用 XmaⅠ、BclⅠ酶对质
粒进行酶切处理。
【小问 2 详解】
将重组质粒导入甲烷氧化菌前一般先用 Ca2+处理，这样可以提高转化效率，因为处理后的甲烷氧化菌处于
容易吸收外源 DNA 的状态，转化后再放入含甲烷的培养基中培养，其中甲烷可提供碳源且诱导 sulE 基因
表达（因为 T 启动子是一种甲烷诱导型启动子），筛选能在含氨苄青霉素的培养基生长且不发绿色荧光的菌
落作为目的菌株。因为构建重组质粒中含有氨苄青霉素的抗性基因，没有导入质粒和没有导入重组质粒的
甲烷氧化菌均不能存活。重组质粒上绿色荧光蛋白基因被破坏，而空白质粒含有绿色荧光蛋白基因，因此
成功导入重组质粒的甲烷氧化菌不能发绿色荧光。
【小问 3 详解】
T 启动子是一种甲烷诱导型启动子，因此甲烷除了提供碳源外，还可诱导目的基因的表达，为确定目的基因
是否与 T 启动子正确连接，根据图示引物的位置可知，选择引物①③可扩增出目的基因和 T 启动子结合的
序列，且不浪费资源，（若选择①④，即使没有实现和目的基因的重组，也有 PCR 扩增产物），A 正确。
故选 A。
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