湖南省长沙市雅礼中学2025届高三上学期月考（二）生物试题及参考答案

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本试题卷包括选择题、非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1. 丙型肝炎病毒（HCV）是单股正链（+RNA）病毒，其宿主细胞是肝细胞，在核衣壳外包绕着囊膜，囊膜上有刺突。HCV病毒入侵或感染宿主细胞通过受体介导的胞吞作用，需要其刺突识别并结合宿主细胞细胞膜上的受体来完成。HCV侵染肝细胞后的增殖过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. HCV与T2噬菌体侵入宿主细胞的方式相同
B. 在HCV内合成的物质N可对过程①②进行催化
C. 肝细胞主要为HCV的复制提供模板、能量和原料等
D. 病毒的十RNA含有多个起始密码子和终止密码子
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析：过程①②均以RNA为模板，合成的产物RNA，可表示RNA复制，过程③属于翻译。
【详解】A、题意显示，HCV通过胞吞方式侵入宿主细胞，而T2噬菌体是将其DNA注入宿主细胞，没有通过胞吐方式进入到宿主细胞中，A错误；
B、图示物质N可对过程①②进行催化作用，但丙型肝炎病毒（HCV）是病毒，没有细胞结构，不能合成蛋白质N，B错误；
C、丙型肝炎病毒（HCV）主要感染肝细胞，说明肝细胞为HCV的宿主细胞，为病毒的复制提供能量和原料等，病毒提供模板，C错误；
D、图中+RNA作为翻译的模板，合成的蛋白质包括蛋白酶、衣壳蛋白和N三种，说明病毒的+RNA含有多个起始密码子和终止密码子，这样才可以实现一种RNA模板能合成多种蛋白质，D正确。
故选D。
2. 如图为某真核生物体内由不同化学元素组成的化合物的示意图。下列说法正确的是（ ）

A. ①中的某些物质可以在加热条件下与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀
B. 若②为细胞内的储能物质，则一定是以碳链为骨架的生物大分子，如淀粉、糖原
C. 若③是该生物的遗传物质，则③彻底水解产物有6种
D. 若①③共同构成的结构物质能被甲紫溶液染色，则该结构物质可以存在于线粒体中
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知：①的组成元素包括C、H、O、N、S，②的组成元素包括C、H、O，③的组成元素包括C、H、O、N、P。
【详解】A、斐林试剂用来检测还原糖，S元素不参与还原糖的构成，A错误；
B、脂肪也属于储能物质，但不属于生物大分子，B错误；
C、若③为该生物遗传物质，结合题干信息，该生物为真核生物，则③为DNA，彻底水解有A、T、C、G四种碱基，脱氧核糖和磷酸基团共6种，C正确；
D、若①③共同构成的结构物质能被甲紫溶液染色，则该物质为染色质（体），线粒体中无染色质（体），D错误。
故选C。
3. 近期，研究人员在果蝇细胞内发现了一种新型细胞器————PX小体，并将相关成果发表在《自然》杂志。PX小体是储存磷酸盐的具膜结构。当磷酸盐充足时，该结构可以储存磷酸盐；当缺乏磷酸盐时，该结构分解并将储存的磷酸盐释放到细胞中，这表明它们的功能就像磷酸盐储存库。下列推测错误的是（ ）
A. 可以采用差速离心法将该细胞器和其他细胞器分离
B. 该细胞器储存的磷酸盐不仅可以用于构成各种膜结构，还可以参与核糖体的构成
C. 该细胞器获取信息与其他细胞器融合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
D. 该细胞器可能在细胞内外的酸碱平衡调节中发挥重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中的细胞器膜和细胞膜、核膜，共同构成了细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调和配合。生物膜系统均是以磷脂双分子层作为基本支架。
【详解】A、由于不同细胞器的大小不同，可以根据差速离心法来分离细胞内的各种细胞器，A正确；
B、该细胞器储存的磷酸盐中的磷元素可参与各种膜结构中磷脂的合成以及核糖体中RNA的组成，B正确；
C、该细胞器获取信息与其他细胞器融合不能体现细胞膜进行细胞间信息交流的功能，因为不是发生在细胞间的过程，C错误；
D、磷酸盐可作为缓冲物质，参与酸碱平衡的动态调节过程，D正确。
故选C。
4. 下列有关黑藻的叙述，正确的有几项（ ）
①由于黑藻是一种单细胞藻类，因此制作临时装片观察时不需切片
②在高倍光学显微镜下，可以观察到黑藻细胞的叶绿体内部有许多基粒
③观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻的叶肉细胞
④质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强
⑤黑藻细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质中叶绿体的运动速率越快
A. 一项B. 两项C. 三项D. 四项
【答案】B
【解析】
【分析】1、提取叶绿体色素要用到无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅，其中无水乙醇用于叶绿素色素的提取，碳酸钙防止色素被破坏，二氧化硅使绿叶研磨充分。
2、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层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分离。
【详解】①黑藻是一种多细胞藻类植物，①错误；
②高倍光学显微镜下无法观察到叶绿体内部的基粒结构，需要借助电子显微镜，②错误；
③叶肉细胞为高度分化的细胞，无法观察到有丝分裂，③正确；
④质壁分离过程中，黑藻细胞失水，绿色加深、吸水能力增强，④正确；
⑤结合水与自由水的比值越高，胞质环流越慢，叶绿体的运动速率越慢，⑤错误。
故选B。
5. 核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层蛋白是紧贴内核膜的一层蛋白网络结构，向外与内核膜上的蛋白结合，向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解，去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列叙述正确的是（ ）
A. 核孔复合体是核质之间DNA、RNA和蛋白质交流的通道，并介导核质之间的信息交流
B. 抑制核纤层蛋白去磷酸化会将细胞分裂阻断在有丝分裂末期
C. 核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态和核孔结构
D. 人成熟红细胞的细胞骨架与核纤层均与细胞分裂有关
【答案】B
【解析】
【分析】细胞核的结构
1、核膜：（1）结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。（2）化学成分：主要是脂质分子和蛋白质分子。（3）功能：起屏障作用，把核内物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。
3、染色质：细胞核中能被碱性染料染成深色的物质，其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、核孔复合体具有选择性，DNA不能通过核孔复合体，A错误；
B、核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建发生在有丝分裂末期，抑制去磷酸化将使细胞阻滞在末期，B正确；
C、结合题干信息，核纤层蛋白位于内核膜和染色质之间，维持细胞核的正常形态和核孔结构，C错误；
D、人成熟的红细胞不能进行细胞分裂，D错误。
故选B。
6. 蛋白酶体是一种大分子复合体，具有多种蛋白水解酶活性，其作用是降解细胞内异常的蛋白质。泛素（Ub）是一种多肽，细胞中错误折叠的蛋白质上特定的氨基酸位点被泛素蛋白结合（又称“泛素化修饰”），最终被蛋白酶体识别并降解成短肽。据图分析，下列说法错误的是（ ）

A. 蛋白酶体具有识别泛素和水解肽键的作用
B. 错误折叠蛋白质特定泛素化位点的氨基酸缺失或替换，会影响细胞正常生命活动
C. 泛素可以降低错误折叠蛋白质降解过程中所需的活化能
D. 蛋白质泛素化降解过程属于吸能反应，而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
2、酶的作用机理：能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、根据题意，泛素标记后的蛋白能被蛋白酶体识别并降解，并且蛋白酶体能使蛋白质降解，形成短肽，具有水解肽键的作用，A正确；
B、错误折叠的蛋白质特定泛素化位点的氨基酸缺失或替换，导致无法通过蛋白酶体途径降解，在细胞中过度积累，会影响细胞正常生命活动，B正确；
C、泛素不是酶，没有催化功能，不可以降低活化能，C错误；
D、由图可知，蛋白质泛素化降解过程需要利用ATP水解释放的能量，属于吸能反应，消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP，D正确。
故选C。
7. 如图是绿色植物和藻类中常见的光合色素吸收光谱。某生使用长条滤纸，以石油醚：丙酮＝9：1为展开液进行光合色素之层析分离实验中，分别计算甲、乙、丙三种色素的Rf值（Rf值＝），试问Rf值由大到小依序为何（ ）
A. 甲、丙、乙B. 丙、乙、甲
C. 乙、丙、甲D. 甲、乙、丙
【答案】C
【解析】
【分析】1、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。2、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【详解】分析题图不同色素的吸收光谱，甲、乙、丙分别为叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a。类胡萝卜素在展开液中溶解度最大，因而上升的距离最大，Rf值最大；其次为叶绿素a，再次为叶绿素b，所以Rf值由大到小依次为乙、丙、甲，C正确，ABD错误。
故选C。
8. 研究发现，若切除成年大鼠的一部分肝脏，剩余肝细胞会增殖以弥补所遭受的损失。若让大鼠服用能刺激肝细胞分裂的药物——苯巴比妥，大鼠的肝会发生肿大，停止药物处理后，肝细胞死亡会加剧，并使肝脏在一周内恢复原状。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 肝脏的形成是细胞增殖和分化的结果，成熟的肝脏中仍保留着干细胞
B. 凋亡肝细胞膜表面发生特定的变化，可吸引吞噬细胞将其迅速清除
C. 停用药物后肝脏在一周内恢复原状，是部分肝细胞发生破裂坏死导致
D. 通过对细胞死亡率与生成率的综合调节，肝脏保持着稳定的大小
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。癌细胞的产生是由于原癌基因或抑癌基因突变的结果。细胞凋亡受到的遗传机制决定的程序性调控，所以常常被称为细胞编程性死亡。
【详解】A、器官的形成依赖于细胞的分裂和分化，因此肝脏的形成是细胞增殖和分化的结果，成熟的肝脏中仍保留着干细胞，A正确；
B、凋亡肝细胞膜表面发生特定的变化，可吸引吞噬细胞将其迅速清除，保证生命活动的正常进行，B正确；
C、细胞坏死可能不会加快肝细胞的再生，停用药物后肝脏在一周内恢复原状，是因为机体通过细胞分裂增大器官体积，通过细胞凋亡恢复器官体积，C错误；
D、在生理稳态过程中，肝脏细胞衰老死亡的速度和再生的速度相当，才能保证肝脏正常的大小和功能，D正确。
故选C。
9. 如图是水稻花粉母细胞（2n）减数分裂不同时期的显微照片，初步判断：A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F
B. 在该水稻花粉母细胞的所有显微镜视野中，可能观察到4种染色体数目的细胞
C. 处于图B、C、D的细胞均可称为初级精母细胞
D. 细胞进入F后，虽然着丝粒分裂，但同源染色体对数依然为0
【答案】B
【解析】
【分析】减数分裂的过程：
（1）减数分裂间期：主要进行DNA的复制和蛋白质的合成；
（2）减数分裂Ⅰ：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体可能互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道面两侧；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）减数分裂Ⅱ：①前期：染色体散乱分布在细胞中；②中期：染色体着丝粒排列在细胞中央的赤道面上；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：出现新的核膜、核仁，纺锤体和染色体消失。
【详解】A、据题干信息可知，A至D为减数分裂Ⅰ，E和F为减数分裂Ⅱ，A图中染色质还未变成染色体，说明刚进入减I前期，B图中同源染色体正在联会，为减I前期，C图同源染色体排列在赤道面上，为减I中期，D图中同源染色体分离，为减I后期，E图一个细胞分裂成了两个细胞且染色体排列散乱，为减Ⅱ前期，F图中即将形成4个细胞，为减Ⅱ末期，故该细胞减数分裂过程是A→B→C→D→E→F，A正确；
B、在该水稻花粉母细胞的所有显微镜视野中，包括有丝分裂和减数分裂，可能观察到2n、4n、n，共3种染色体数目的细胞，B错误；
C、水稻花粉母细胞处于图B、C、D的细胞均在减数分裂Ⅰ，均可称为初级精母细胞，C正确；
D、由于在减数第一次分裂时同源染色就已经分离，所以细胞进入F（减Ⅱ后期或末期）后，细胞中没有同源染色体，虽然着丝粒分裂形成两条形状相同的染色体，但这两条染色体不是同源染色体，故同源染色体对数依然为0，D正确。
故选B。
10. 某高等哺乳动物基因型为AaBbDdXRY，其中基因A与基因B位于同一条2号染色体上，基因D位于3号染色体上、该动物体内某次减数分裂过程中，基因d所在的染色单体片段易位到X染色体上，最终产生的一个生殖细胞的基因型为AbY。不考虑其他染色体变异和基因突变，下列叙述正确的是（ ）
A. 该次减数分裂过程中发生了基因重组、染色体数目变异
B. 产生该生殖细胞的次级卵母细胞的基因型可能是AABbdYY
C. 该次减数分裂可能产生基因型为abDXRd的生殖细胞
D. 该次减数分裂不可能产生基因型为ABDXR的生殖细胞
【答案】C
【解析】
【分析】1、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可以发生交叉互换；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：着丝点分裂，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。
2、变异类型：（1）基因突变；（2）基因重组；（3）染色体畸变：染色体数目变异和染色体结构变异。
【详解】A、该次减数分裂过程中发生了基因重组和染色体结构变异（易位），没有染色体数目变异，A错误；
B、某高等哺乳动物基因型为AaBbDdXRY，为雄性，故产生该生殖细胞的是次级精母细胞，而非次级卵母细胞，B错误；
C、因为基因d所在的染色单体片段易位到X染色体上，产生该生殖细胞（基因型为AbY）的次级精母细胞的基因型可能是AABbdYY（2号同源染色体上B/b所在的染色体片段发生了交叉互换），则与此同时产生的另一个次级精母细胞的基因型是aaBbDDXRdXR，完成减数第二次分裂，可能产生基因型为abDXRd的生殖细胞，C正确；
D、产生该生殖细胞（基因型为AbY）的次级精母细胞的基因型也可能是AabbdYY（2号同源染色体上A/a所在的染色体片段发生了交叉互换），则与此同时产生的另一个次级精母细胞的基因型是AaBBDDXRdXR，可能产生基因型为ABDXR的生殖细胞，D错误。
故选C。
11. 某同学用标有B和b的卡片建立人群中某常染色体显性遗传病的遗传模型，向甲（雄）、乙（雌）两个信封放入若干B和b的卡片，随机从每个信封中取出一张卡片放在一起并记录，记录后将卡片放回原信封内，重复多次。已知男性群体的该病占19%。下列叙述错误的是（ ）
A. 用两个小桶各装入等大、质地相同的小球代表B、b更有利于充分混合，减少误差
B. 甲乙信封中的B与b卡片数之比为1:9
C. 完善模型后，重复多次实验，出现Bb组合约为18%
D. 丙信封中放入若干D和d的卡片与甲信封可以模拟基因的分离和自由组合
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、等大、质地相同的小球能混合均匀，减少误差，A正确；
B、分析题意，男性群体的患病率为19%，则隐性基因的概率为90%，因此，甲乙信封中的B与b卡片数之比约为1:9，B正确；
C、由于人群中B=10%，则b=90%，因此，完善模型后，重复多次实验，出现Bb组合约为2×10%×90%=18%，C正确；
D、若要模拟基因的分离和自由组合定律，甲、丙两个信封中B、b和D、d的比例应均为1:1，D错误。
故选D。
12. CADASIL是一种遗传性脑部血管疾病，是由于NOTCH3基因发生显性突变所致，主要临床表现为偏头痛、认知障碍及癫痫等。某患者家系的该病调查结果如图所示。下列相关说法中正确的是（ ）
A. NOTCH3基因可能位于常染色体或性染色体上，遵循孟德尔分离定律
B. 图中所有患病个体均为NOTCH3基因的杂合子
C. 给患者导入NOTCH3基因可有效治疗该疾病
D. Ⅲ-1和Ⅲ-2再生一个健康儿子的概率为1/2
【答案】B
【解析】
【分析】题意分析，CADASIL是一种遗传性脑部血管疾病，是由于NOTCH3基因发生显性突变所致，是一种单基因的显性遗传病，I-1号患病，而Ⅱ-3号是正常，Ⅱ-4号患病，可以得出该病是常染色体上显性遗传病。
【详解】A、由于NOTCH3基因发生显性突变所致，是一种单基因的显性遗传病，Ⅰ-1号患病，而Ⅱ-3号是正常，Ⅱ-4号患病，可以得出是常染色体上显性遗传病，A错误；
B、图中患病个体分别为Ⅰ-1、Ⅱ-1、Ⅱ-4、Ⅲ-2号的亲本或者子代都有正常的个体，所以均为杂合子，B正确；
C、给患者通过基因治疗导入NOTCH3基因，由于发生的是显性突变，NOTCH3基因的表达受到影响，不能有效治疗该疾病，C错误；
D、该病为常染色体显性遗传病，若相关基因用A/a表示，则Ⅲ-1的基因型可表示为aa、Ⅲ-2的基因型为Aa，二者婚配再生一个健康儿子的概率为1/2×1/2=1/4，D错误。
故选B。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，选对但不全得2分，选错0分。）
13. 酶的抑制剂能降低酶的活性，不同的抑制剂对酶活性的影响不同。竞争性抑制剂与被抑制活性的酶的底物通常有结构上的相似性，其能与底物竞争结合酶分子上的活性中心，从而对酶活性产生可逆的抑制作用；非竞争性抑制剂与酶的结合位点不同于底物，使酶与底物结合的活性中心发生改变，不能生成产物。研究小组测定了两种竞争性抑制剂Ⅰ、Ⅱ对大鼠唾液淀粉酶活性的影响结果，如图所示。下列相关叙述错误的有（ ）
A. 该测定过程中自变量是底物浓度，唾液淀粉酶溶液的浓度属于无关变量
B. 正常情况下大鼠细胞中淀粉分解速率曲线为①，在S2点后速率不再增加的原因是酶的数量有限
C. 曲线②和③分别代表加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂后的情况
D. 该实验可用单位时间内淀粉的生成量来表示唾液淀粉酶活性
【答案】ABD
【解析】
【分析】酶活性是指酶催化一定化学反应的能力，酶活性的大小可以用在一定条件下，它所催化的某一化学反应的速率来表示，酶活力的测定可以通过定量测定酶反应的产物或底物数量随反应时间的变化。
【详解】A、该测定过程中自变量除了底物浓度还有抑制剂的种类，A错误；
B、大鼠细胞中不存在唾液淀粉酶分解淀粉的过程，唾液淀粉酶分解淀粉发生在细胞外，消化道内，S2点后速率不再增加的原因是酶的数量有限，B错误；
C、随着底物浓度的增加，抑制剂Ⅰ的抑制效果在降低，底物浓度较高时可以接近无抑制剂条件下的酶促反应速率，说明抑制剂I属于大鼠唾液淀粉酶的竞争性抑制剂，而抑制剂Ⅱ处理下，即便底物浓度较高时也无法接近无抑制剂条件下的酶促反应速率，说明抑制剂Ⅱ属于大鼠唾液淀粉酶的非竞争性抑制剂，C正确；
D、酶活性既可以用单位时间内底物的消耗量来表示，也可以用单位时间内产物的生成量表示。淀粉为底物，因此需要用淀粉消耗量来表示唾液淀粉酶活性，而不是淀粉生成量，D错误。
故选ABD。
14. 土壤中的铁多以不溶于水的复合物（Fe3+）形式存在，植物根细胞能够吸收的Fe2+在土壤中的含量极低。某些植物根表皮细胞通过质子泵分泌H+，降低土壤pH，以提高Fe3+的溶解性，并通过特定的阴离子通道分泌柠檬酸和苹果酸等螯合剂（能与金属离子配位结合形成稳定的水溶性环状络合物，也称络合剂）与Fe3+结合。分布于根表皮细胞细胞膜表面的三价铁还原酶利用NAD（P）H还原螯合状态的Fe3+，产生Fe2+，同时加大了细胞膜两侧的H+电化学梯度，进而驱动Fe2+转运蛋白对Fe2+的吸收，具体过程下图。下列叙述错误的有（ ）

A. 铁属于微量元素，Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量直接来自ATP
B. 编码三价铁还原酶的基因发生突变，直接影响的是根细胞对Fe2+的吸收
C. Fe2+转运蛋白转运Fe2+的速率与细胞膜外H+和Fe2+的浓度呈正相关
D. 三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量可能受植物自身铁离子数量的调控
【答案】ABC
【解析】
【分析】自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
【详解】A、铁属于微量元素，根据题意，Fe2+通过Fe2+转运蛋白进入根细胞消耗的能量来自细胞膜两侧的H+电化学势能，A错误；
B、编码三价铁还原酶的基因发生突变直接影响螯合状态的Fe3+还原为Fe2+，B错误；
C、Fe2+转运蛋白转运Fe2+的过程属于主动运输，转运速率在一定范围内与H+浓度梯度有关，与Fe2+浓度无直接关联，C错误；
D、三价铁还原酶和Fe2+转运蛋白的数量受植物自身Fe2+数量的调控，当植物体内Fe2+数量少时，会通过一系列信号传导系统来促进相关蛋白的合成，D正确。
故选ABC。
15. 下图为线粒体产生及运送ATP的示意图，ATP合成酶利用质子（H+）由高浓度流向低浓度所释放出的电势能，将ADP磷酸化产生ATP，而线粒体膜上的ATP/ADP转运酶则将ADP与ATP交换传送至膜内外。邦克列酸可与此转运酶结合成复合体，进而阻碍传送分子的功能，并使线粒体无法产生ATP，造成细胞无法正常运作甚至死亡。下列叙述正确的是（ ）

A. ATP合成酶利用细胞分解大分子时所释放出的能量来产生ATP
B. H+流动释放出电势能会受到邦克列酸的影响
C. ATP和ADP的运送都会受到邦克列酸的影响
D. 邦克列酸中毒的线粒体，因ATP合成酶被破坏而无法产生ATP供细胞使用
【答案】BC
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，细胞活动所需能量主要由线粒体提供。ATP是直接能源物质，线粒体是合成ATP的主要场所。
【详解】A、分析题图可知，ATP合成酶利用H+浓度差形成的电势能来产生ATP，A错误；
B、邦克列酸影响ATP/ADP转运酶，从而影响ATP合成酶的活动，使H+的利用受到影响，进而影响其跨膜运输，故H+流动释放出的电势能受到邦克列酸的影响，B正确；
C、线粒体膜上的ATP/ADP转运酶将ADP与ATP交换传送至膜内外，邦克列酸可与此转运酶结合形成复合体，进而阻碍传送分子的功能，说明ATP和ADP的运送都会受到邦克列酸的影响，C正确；
D、邦克列酸中毒的线粒体，传送分子的功能受到阻碍，无法产生ATP，造成细胞无法正常运作甚至死亡，而非因ATP合成酶被破坏，D错误。
故选BC。
16. 小鼠缺乏胰岛素生长因子-2时体型矮小。胰岛素生长因子-2由小鼠常染色体上的G基因编码，它的等位基因g无此功能。小鼠胚胎发育中，来自卵细胞的G/g基因的启动子被甲基化，而来自精子的这对基因的启动子没有甲基化。下列叙述错误的是（ ）
A. 体型正常纯合子雌鼠和体型矮小纯合子雄鼠杂交，F1小鼠体型正常
B. 体型正常的雌雄小鼠随机交配，若F1体型正常的占3/5，则亲代雄鼠中杂合子占2/5
C. G/g基因的启动子在随配子传递过程中可以甲基化，也可以去甲基化
D. 杂合子小鼠相互交配，F1小鼠体型正常：体型矮小=1：1
【答案】AB
【解析】
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不改变，而基因的表达和表型发生可遗传的改变。DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一，如胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，但仍能与鸟嘌呤互补配对。
【详解】A、由题意可知，在小鼠胚胎发育中，来自卵细胞的G/g基因的启动子被甲基化，这些基因不能表达，因此体型正常纯合子雌鼠和体型矮小纯合子雄鼠交配，则F1小鼠体型矮小，A错误；
B、体型正常的雌雄小鼠随机交配，若F1体型正常的占3/5，说明含有G基因的精子占3/5，含g基因的精子占2/5，设亲代中体型正常杂合子占比为X，那么X/2=2/5，X=4/5，B错误；
C、G/g基因来自卵细胞时启动子被甲基化，这些启动子甲基化的基因在雄鼠体内不表达，在它们随精子向后代传递时启动子的甲基化又会被去掉，C正确；
D、杂合子小鼠相互交配，来自精子的G/g基因都能表达，含有G和g基因的精子比例为1：1，因此F1小鼠表型比为体型正常：体型矮小=1：1，D正确。
故选AB。
三、非选择题（共5大题，共60分。）
17. 植物的一些生理指标之间存在相互影响，其影响关系的确定需根据实际情况进行分析。回答下列问题。
（1）植物细胞释放到胞外的ATP（eATP）可通过受体介导的方式，调节植物生理活动。为探究eATP对光合速率的影响，科研小组用去离子水配制了适宜浓度的eATP溶液，并用其处理菜豆叶片。一段时间后，测定叶片净光合速率和胞间CO2浓度等变化，结果如下图所示。

注：NADPH氧化酶是ROS（活性氧）产生的关键酶，ROS能促进植物叶肉细胞气孔的开放。
①试根据实验结果推测eATP调节植物光合速率的机制：______。
②AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，却不改变细胞外的eATP浓度，推测其可能是干扰了______，从而抑制了eATP的调节作用。
（2）研究人员以菜豆叶片为实验材料在同样自然光照的情况下，用人工光源给实验组额外补充光照，检测净光合速率，结果如下图所示。

①测定净光合速率是以单位______、单位______CO2的吸收量为指标，测定的数据_____（填“需要”或“不需要”）加上遮光处理的数据。
②研究人员在检测叶片的胞间CO2浓度时，发现在8:00～9:30之间，实验组的胞间CO2浓度较对照组低。据图分析，可能的原因是_____。
【答案】（1） ①. eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧（ROS）的合成来促进气孔的开放，从而提高光合速率 ②. eATP与受体结合
（2） ①. 时间 ②. 叶面积 ③. 不需要 ④. 实验组在8:00～9:30之间，净光合速率比对照组高，消耗了较多的胞间二氧化碳
【解析】
【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NADPH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NADPH的作用下还原生成有机物。
【小问1详解】
①活性氧（ROS）能促进植物叶肉细胞气孔的开放，NADPH氧化酶是ROS产生的关键酶，据图可知，eATP可通过调节气孔导度来调节植物光合速率，而活性氧（ROS）也能促进植物叶肉细胞气孔的开放，活性氧（ROS）的合成需要NADPH氧化酶的催化，当NADPH氧化酶缺失，则活性氧（ROS）无法合成，植物叶肉细胞气孔的开放无法增加，而用eATP处理NADPH氧化酶基因缺失突变体，发现净光合速率与对照组基本一致，综合分析可知：eATP通过调节NADPH氧化酶基因的表达，促进活性氧（ROS）的合成，进而促进植物叶肉细胞气孔的开放，提升了叶肉细胞的气孔导度，进而实现了对光合速率的提高。
②AMP-PCP作为一种eATP抑制剂，能有效抑制eATP对细胞的调节作用，但却不改变细胞外的eATP浓度，说明AMP-PCP不影响eATP的产生和释放，但会抑制eATP对细胞的调节作用，故推测AMP-PCP可阻止eATP与受体结合，使eATP不能发挥信息调节作用。
【小问2详解】
①测定净光合速率是以单位时间、单位叶面积CO2的吸收量或O2的释放量为指标；净光合速率=实际光合速率-呼吸速率，故测定的数据即为净光合速率，不需要加上遮光处理（呼吸作用的强度）的数据。
②在8：00～9：30之间，胞间CO2浓度较低，可能的原因是实验组净光合速率较大，消耗了较多的胞间二氧化碳。
18. 黄瓜通过数千年的自然选择、人工选择的不断淘汰和改良，发展到现在的众多栽培品种。根据不同黄瓜果实的特性，在取食过程中，黄瓜嫩果果皮颜色成为一个重要的参考指标。
（1）某黄瓜植株甲的一个原始雄性生殖细胞经减数分裂产生了AB、Ab、aB、ab四种基因型的花粉，推测该原始雄性生殖细胞在减数分裂的四分体时期，位于同源染色体上的_____（填“等位基因”或“非等位基因”）随着非姐妹染色单体之间的互换而发生了交换。据现有结果_____（填“能”或“不能”）判断基因A/a与B/b是位于一对同源染色体上。
（2）现用纯种黄瓜嫩果黄绿色果皮品系P1与黄瓜嫩果白色果皮品系P2进行杂交，F1再自交。所得F2表现型及比例如下表，据此判断，黄瓜嫩果果皮颜色由______对等位基因控制，预计P2与F1杂交，后代表型及比例约为______。
（3）为确定决定白色果皮的基因在染色体上的具体位置，研究者将纯合嫩果白色果皮品系H4与绿色果皮品系Q1杂交，F1表现为绿色，自交获得F2，F2绿色果皮与白色果皮比例为3:1。SSR是各染色体上的一段特异性短核苷酸序列，非同源染色体上和不同品种的同源染色体上的SSR都不同，可作为基因定位的遗传标记。研究者在黄瓜的7条染色体上选择了179对SSR位点进行PCR。其中位于3号染色体的SSR15进行PCR及电泳后结果如下图。据此判断，白色果皮基因_____（填“位于”或“不位于”）3号染色体上。判断依据是______。

（4）以上黄瓜品系均不抗虫，科研人员利用基因工程培育出转基因抗虫新品种，基因工程选用外植体来自（2）中的F1，科研人员从获得的转基因抗虫新品种中筛选出了2株一对同源染色体上仅导入一个抗虫基因的转基因植株，命名为S1、S2。若S1和S2植株中各含有两个抗虫基因，S1与S2杂交，所得子代的表型比例为135:45:60:9:3:4，则S1和S2的抗虫基因在染色体上的分布及与果皮颜色基因的位置关系是_____。
【答案】（1） ①. 等位基因 ②. 不能
（2） ①. 2 ②. 黄绿色：浅绿色：白色=1:1:2
（3） ①. 位于 ②. F2白色植株的SSR15的PCR结果与H4保持一致
（4）S1和S2的抗虫基因位于两对同源染色体上，且与F1控制果皮颜色基因所在的同源染色体均不同
【解析】
【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
【小问1详解】
一个原始雄性生殖细胞经减数分裂产生了AB、Ab、aB、ab四种基因型的花粉，推测该原始雄性生殖细胞的基因型是AaBb，其在减数分裂的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因随着非姐妹染色单体之间的互换而发生了交换；基因A/a与B/b无论位于一对还是两对同源染色体上，发生染色体互换后，一个AaBb的原始雄性生殖细胞经减数分裂均能产生四种基因型的花粉，所以据现有结果不能判断基因A/a与B/b是位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上。
【小问2详解】
据表中数据分析，F2中黄绿色果皮：浅绿色果皮：白色果皮=9:3:4，为9:3:3:1变式，符合基因自由组合定律，说明黄瓜嫩果果皮颜色由2对等位基因控制。由F2的表型及比例，可推测F1为杂合子。又品系P1黄绿色果皮，品系P2为白色果皮，可推断P2为隐性纯合子。P2与F1杂交即为测交，子代各基因型比例为1:1：1:1。且在F2中黄绿色果皮：浅绿色果皮：白色果皮=9:3:4，则测交对应的各表型及比例为黄绿色果皮：浅绿色果皮：白色果皮=1:1:2。
【小问3详解】
电泳检测F2中白色果皮植株、F1、H4和Q1的SSR15的扩增产物，由图谱可知，F2白色果皮植株都含有H4亲本的SSR15，SSR15在黄瓜的3号染色体上，故推测控制果皮颜色的基因位于3号染色体上。
【小问4详解】
将135:45:60:9:3:4比例中各数加起来共256份，则推知子代表型由四对等位基因控制，且符合自由组合定律，因此得出抗虫基因位于两对同源染色体上，且与F1控制果皮颜色基因所在的同源染色体均不同。
19. 辣椒素与人体感觉神经元上的受体TRPV1（可被辣椒素或43 ℃以上的温度活化的离子通道蛋白）结合后，能引起Ca2+等阳离子顺浓度梯度内流而产生兴奋，进而引起机体产生痛觉，TRPV1的发现对糖尿病、癌症等长期疼痛疾病的治疗具有重要意义。下图为该受体的功能示意图，回答下列问题。
（1）构成细胞膜的膜蛋白种类繁多，功能多样。结合所给信息，推测TRPV1的主要功能为______。
（2）食用辣椒时，辣椒素与感觉神经元上的TRPV1结合后可促进阳离子的内流，将外界刺激转变成电信号。当一系列的兴奋传递到①处时，突触后膜上膜外电位的变化是_____，随后将兴奋进一步传导至_____使人产生痛觉。此时如果喝热饮可能会_____（填“加重”或“减轻”）疼痛。吃辣椒后，敏感者出现面红耳赤、大汗淋漓、心跳加快、呼吸急促等现象，这是_____（填“副交感神经”或“交感神经”）兴奋后调节的结果。
（3）辣椒素激活TRPV1后引起兴奋的神经元释放大量神经肽，神经肽参与短暂烧灼样疼痛的形成，但辣椒素重复刺激神经元却可以阻断痛觉的形成，可作为一种镇痛剂。推测重复使用辣椒素作为镇痛约的原理可能有_____（答出两点）。
【答案】（1）接收（传递）信息、转运物质（离子）
（2） ①. 由正电位变为负电位 ②. 大脑皮层 ③. 加重 ④. 交感神经
（3）神经肽被大量消耗，一段时间内不能再次（持续）释放神经肽；辣椒素重复刺激神经元，使神经元的TRPV1对刺激的敏感性下降；神经元的TRPV1被辣椒素破坏（任答2点得2分）
【解析】
【分析】根据题意，辣椒素与人体感觉神经元上的TRPVI受体(可被辣椒素或43℃以上的温度活化的离子通道蛋白）结合后，能引起Ca2+等阳离子顺浓度梯度内流而产生兴奋，信号以神经冲动（局部电流、电信号）的形式在神经纤维上传导。
小问1详解】
人体感觉神经元的细胞膜上存在辣椒素受体蛋白TRPV1，在识别辣椒素这一信号分子或接收热刺激信号后离子通道打开。说明TRPV1的主要功能有接收信息、转运离子。
【小问2详解】
当一系列的兴奋传递到①处时，突触后膜上膜外电位的变化是由正电位变成负电位。当兴奋传递至大脑皮层时产生痛觉。高温43℃以上会激活对辣椒素敏感的TRPV1受体，因此吃辣椒后产生痛觉，此时如果喝热饮会加重疼痛。当人体处于兴奋状态时，如表现为大汗淋漓、心跳加快，此时交感神经占优势。
【小问3详解】
重复使用辣椒素作为镇痛药的原理可能是神经元大量消耗神经肽，不能再次（持续）释放神经肽，从而无法产生痛觉，起到镇痛作用；神经元的TRPV1被辣椒素破坏，则无法释放神经肽，进而无法产生痛觉，起到镇痛作用；神经元的TRPV1对辣椒素的敏感性降低，则神经肽的释放量减少或没有神经肽的释放，进而无法产生痛觉，起到镇痛作用。
20. 研究人员调查了三星堆城墙遗址上的5种不同维护方式下的植物物种组成及相应群落的稳定性，结果见下表。
注：①各样地类型的处理如下：
对照：无人为干扰；
种植：种植丝茅后，再无人为干扰；
弃耕：曾作为耕地，部分弃耕，仍有少量种植农作物；
覆土，定期去灌木：曾覆土20 cm，每年去除超过20 cm高的灌木；
定期修剪：曾种植结缕草、马蹄金，每年对较高的植物进行修剪。
②欧式距离：群落稳定性的指标，欧式距离越小，可认为群落越稳定。
回答下列问题。
（1）发生在三星堆城墙遗址上的群落演替类型为______演替。研究人员为调查各样地中的植物物种丰富度，常采用的调查方法为______。经调查，丝茅为“种植”样地的优势种，其判断的依据为______。
（2）植物物种多样性也可间接反映各样地中动物的物种多样性，这是因为多种多样的植物能为动物提供多种多样的_______。
（3）从各样地的维护方式分析，_______（填样地类型）的稳定性最高，并尝试分析原因______。
（4）现有一个新发掘的考古遗址，在雨水冲刷下出现明显的土壤流失。请结合上述信息，为该考古遗址的植被恢复提供一些建议：______。（答出一点即可）
【答案】（1） ①. 次生 ②. 样方法 ③. 该种群数量多，并且对其他生物影响大
（2）食物条件和栖息空间
（3） ①. 覆土，定期去灌木 ②. 覆土使土壤中养分含量增加，具有了满足更多植物生长的潜能；去除灌木可提高草本植物接受光照的量，使竞争不佳的物种得以生长并持续存在，提高该样地中物种的多样性，稳定性提高
（4）土壤回填，人工种植根系发达的植物
【解析】
【分析】1、群落演替：随着时间的推移，一个群落被另一个群落代替的过程，人类活动会改变群落演替的速度和方向。
2、初生演替：是指一个从来没有被植物覆盖的地面，或者是原来存在过植被，但是被彻底消灭了的地方发生的演替。初生演替的一般过程是裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
3、次生演替：原来有的植被虽然已经不存在，但是原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体的地方发生的演替。次生演替的一般过程是草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段。
【小问1详解】
发生在三星堆城墙遗址上的演替原来有的土壤基本保留，甚至还保留有植物的种子和其他繁殖体，属于次生演替。为调查各样地中的植物的物种丰富度，常采用样方法。优势种判断的依据为该种群数量多，并且对其他生物影响大。
【小问2详解】
植物的分层分布为动物提供了多种多样的栖息空间和食物条件，因此植物的物种多样性也可间接反映各样地中动物的物种多样性。
【小问3详解】
根据表格分析，“覆土，定期去灌木”这种维护方式下欧式距离最小，说明形成的样地类型最稳定。推测原因可能是覆土使土壤中养分含量增加，具有了满足更多植物生长的潜能；去除灌木可提高草本植物接受光照的量，使竞争不佳的物种得以生长并持续存在，提高该样地中物种的多样性，稳定性提高。
【小问4详解】
在雨水冲刷下出现明显的土壤流失问题，为了恢复该考古遗址的植被，可以采用土壤回填，人工种植根系发达的植物，实施水土保持措施等方法。
21. 红豆杉被称作“植物界的大熊猫”，紫杉醇是红豆杉合成的一种次生代谢物，虽然具有高抗癌活性，但在植物体中含量极低。
（1）为取代从天然植株中提取紫杉醇的方式，可通过植物组织培养和植物细胞培养技术来获取，其过程为：获取红豆杉外植体→消毒→诱导愈伤组织→细胞培养→提取紫杉醇。其中，获取的外植体消毒后诱导出愈伤组织的过程称为______，在培养过程中主要添加______这两种植物激素并通过调整比例来调控其培育过程。
（2）灵芝诱导子可能通过介导植物的防御反应来促进紫杉醇合成，在最佳诱导条件下对红豆杉进行细胞悬浮培养，结果如图1。

PPO能催化酚类物质氧化，使其含量减少。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶。经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照相比明显上升。结合图1，在下图中的括号内填入“+”或“-”______。

（3）过去普遍认为紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。用标准剂量紫杉醇治疗后对患者的乳腺癌细胞进行研究，结果如图2。

以上实验结果______（填“支持”或“不支持”）传统认知的紫杉醇抗癌机理，并说明理由_____。
（4）新的研究发现只有染色体不稳定性（简称“CIN”，即细胞分裂发生错误导致染色体不稳定）水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。选择一种药物，结合必需的实验材料和试剂，补充实验进行验证。
药物a：能提高CIN水平，且抑制有丝分裂
药物b：能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂
药物c：不能提高CIN水平，但能抑制有丝分裂
将CIN水平低的乳腺癌细胞分为两组。其中对照组的处理方式为适量的紫杉醇溶液，实验组的处理方式为：______。培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。
注：正常纺锤体是指固定于细胞两极的纺锤体，多极纺锤体是指固定于细胞三、四或者更多个极的纺锤体。
【答案】（1） ①. 脱分化 ②. 生长素和细胞分裂素
（2） （3） ①. 不支持 ②. 紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂
（4）药物b和等量紫杉醇溶液
【解析】
【分析】细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【小问1详解】
获取的外植体消毒后诱导出愈伤组织的过程称为脱分化，在培养过程中主要添加生长素和细胞分裂素这两种植物激素并通过调整比例来调控其培育过程。
【小问2详解】
由图可知，灵芝诱导子抑制PPO活性，PPO能催化酚类物质氧化使其含量减少，因而灵芝诱导子在一定范围内能使酚类总量增加。PAL是紫杉醇形成途径中的关键酶，经灵芝诱导子处理后，PAL活性与对照相比明显上升，因此关系为： 。
【小问3详解】
由图可知，紫杉醇处理后患者的有丝分裂指数高于对照组，有丝分裂指数代表细胞增殖的活跃程度，说明紫杉醇并未抑制细胞的有丝分裂，以上实验结果不支持紫杉醇通过抑制有丝分裂来发挥抗癌作用。
【小问4详解】
只有染色体不稳定性（CIN）水平高的乳腺癌患者才对紫杉醇敏感，推测紫杉醇可能通过提高这类患者体内含多极纺锤体癌细胞的比例诱导癌细胞死亡。紫杉醇不抑制有丝分裂，因此应选择能提高CIN水平，但不能抑制有丝分裂的药物b进行处理，对照组用适量的紫杉醇处理，实验组使用药物b和等量的紫杉醇处理，药物b能提高CIN水平，增加细胞对紫杉醇的敏感性，诱导癌细胞死亡，对照组细胞CIN水平较低，细胞对紫杉醇的敏感性较低，癌细胞死亡数量少，因此培养一段时间，结果显示实验组多极纺锤体癌细胞比例、癌细胞死亡率均高于对照组。代系
F1
F2
表型
黄绿色果皮
黄绿色果皮
浅绿色果皮
白色果皮
数量
全部
138
45
59
样地类型
植物的物种数
优势种
欧式距离
对照
38
小蓬草、狗尾草、艾草
14.19
种植
15
丝茅
17.49
弃耕
29
普通小麦、尼泊尔老颧草
16.48
覆土，定期去灌木
42
白花鬼针草、艾草
12.13
定期修剪
47
结缕草、马蹄金
14.96