湖南省五市十校教研教改共同体2023-2024学年高三上学期生物学12月大联考试卷
一、选择题：（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．第19届亚运会在杭州成功举办，中国运动员取得了优异的成绩。在比赛期间，运动员要接受血检、尿检等生化检查，严防运动员使用非法违禁药物，确保比赛公平。下列不属于内环境组分的是（ ）
A．白细胞 B．甘油三酯 C．尿素 D．免疫球蛋白G
【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、内环境是由细胞外液构成的液体环境，主要包括血浆、组织液和淋巴液。白细胞是一种细胞，不属于内环境组分，A符合题意；
B、甘油三酯是血液运送的物质，属于内环境组分，B不符合题意；
C、尿素是在血液中运送的代谢废物，属于内环境组分，C不符合题意；
D、免疫球蛋白G是细胞分泌的抗体，属于内环境组分，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）内环境是由细胞外液构成的液体环境，主要包括血浆、组织液和淋巴液。内环境中血糖含量、温度、pH等保持在适宜的范围内，是机体进行正常生命活动的必要条件。
（2）内环境的成分包括：①水；②蛋白质；③无机盐；④血液运送的各种营养物质，如脂质、氨基酸、维生素、葡萄糖、核苷酸等；⑤血液运送的各种代谢废物，如尿素、尿酸、氨等；⑥血液运送的气体、激素，如O2、CO2、胰岛素等；⑦其它如维生素、神经递质等。
不属于内环境的成分：①血红蛋白；②载体蛋白；③呼吸酶；④H2O2酶；⑤DNA复制、转录、翻译有关的酶；⑥突触小泡内神经递质。
2．秋冬季节是支原体肺炎的高发期。感染肺炎支原体后的症状跟新冠的症状有些相似，但发病起势相对缓慢，主要体现在发热和咳嗽。患者发热后可能出现脱水现象，引起细胞外液渗透压升高。肺炎支原体可吸附在呼吸道黏膜上皮细胞表面，引起肺部局部炎症。下列说法正确的是（ ）
A．患者体温维持在39℃时，患者的产热量大于散热量
B．患者肺部局部炎症导致肺部组织液的渗透压升高，肺部组织液增加
C．患者出现脱水现象后，体内的抗利尿激素增加，抑制肾脏对水的重吸收，使尿量减少
D．抗生素可通过抑制细胞壁的形成达到治疗支原体肺炎的效果
【答案】B
【知识点】体温平衡调节；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人体体温维持不变时，产热量等于散热量，故患者体温维持在39℃时，其产热量等于散热量，A不符合题意；
B、患者肺部局部炎症导致肺部组织间隙有蛋白质、红细胞等，使肺部组织液的渗透压升高，组织液增加，B符合题意；
C、患者出现脱水现象后，体内的抗利尿激素增加，促进肾脏对水的重吸收，使尿量减少，C不符合题意；
D、支原体是原核生物，没有细胞壁，故抗生素不可通过抑制细胞壁的形成达到治疗支原体肺炎的效果，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内环境中血糖含量、温度、pH等保持在适宜的范围内，是机体进行正常生命活动的必要条件。体温的恒定对于人体正常的生命活动至关重要，人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能(尤以骨骼肌和肝脏产热为多)；热量的散出主要通过汗液的蒸发，皮肤内毛细血管的散热。
3． 2023年诺贝尔生理学或医学奖获得者的主要贡献是发现了核苷酸碱基修饰，从而开发出有效的mRNA疫苗。下列关于mRNA说法正确的是（ ）
A．mRNA是以碳链为基本骨架的生物大分子，细胞中的生物大分子还有DNA、蛋白质、脂肪、多糖
B．mRNA的基本单位在磷酸基团位置再加上2个磷酸基团后就是ATP分子
C．mRNA疫苗以胞吞的形式进入细胞，体现了生物膜的选择透过性
D．mRNA疫苗以自身为模板在人体内合成抗原蛋白，最终引起免疫反应
【答案】D
【知识点】核酸的结构和功能的综合；生物大分子以碳链为骨架；生物膜的功能特性；ATP的化学组成和特点；体液免疫
【解析】【解答】A、mRNA是以碳链为基本骨架的生物大分子，细胞中的生物大分子还有DNA、蛋白质、多糖， 脂肪不属于生物大分子，A不符合题意；
B、组成mRNA的核糖核苷酸中含有核糖、磷酸、碱基（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、 尿嘧啶U4种）；ATP由1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸组成，其碱基只有腺嘌呤一种，mRNA中只有含腺嘌呤的基本单位再加上2个磷酸基团才可得一分子ATP，B不符合题意；
C、mRNA疫苗以胞吞的形式进入吞噬细胞，该过程依赖细胞膜的流动性，故体现了生物膜流动性的结构特点，C不符合题意；
D、mRNA疫苗进入人体细胞后，以自身为模板在人体内合成抗原蛋白，最终激发机体的特异性免疫，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）RNA是以DNA的一条链为模板，转录形成的，分为mRNA、tRNA和rRNA，其中mRNA是翻译的直接模板，tRNA在翻译过程中识别和转运氨基酸，rRNA是组成核糖体的成分；RNA病毒只含有RNA一种核酸。
（2）细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是选择透过性。
（3）生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子。
4．DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺人新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将不含BrdU的洋葱（2N=16）根尖分生区放在含有BrdU的培养基中培养，一段时间后，对处于不同细胞周期的细胞进行解离、漂洗、染色、制片后，在显微镜下观察每条染色体的着色情况。下列叙述正确的是（ ）
A．在视野中观察到有丝分裂中期的细胞，每条染色体中的两条染色单体都呈深蓝色，推测该细胞应处于第一个细胞周期
B．用体积分数为95%的酒精漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度
C．若观察细胞在第二个细胞周期的后期，那么细胞中呈深蓝色的染色体应有32条
D．若观察到子细胞中所有染色体都呈深蓝色，那么细胞有可能进行减数分裂
【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；DNA分子的复制
【解析】【解答】AC、DNA复制为半保留复制，第一个细胞周期中，DNA双链中每条染色体的染色单体都只有一条链含有BrdU，即观察分裂中期细胞，每条染色体中的两条染色单体都呈深蓝色，但在第二个细胞周期中，复制二次产生的每条染色体的染色单体中只有1/2的DNA带有1条模板母链(呈深蓝)，其他全为新合成的链，当姐妹单体分离时，若观察到细胞在第二个细胞周期的后期，那么细胞中呈深蓝色的染色体应为一半，即16条，故A符合题意，C不符合题意；
B、漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度，漂洗所用的是清水，不是酒精，B不符合题意；
D、根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂，DNA复制的特点为半保留复制，若观察到子细胞中所有染色体都呈深蓝色，那么细胞有可能进行的是减数分裂，有可能是有丝分裂，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。这一过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。
（2）DNA复制的特点为半保留复制，复制一次，每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链(含有BrdU)，得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链；复制二次产生的每条染色体的染色单体中就1只有一的DNA带有1条模板母链，其他全为新合成链，当姐妹单体分离时，两条子染色的移动方向是随机的，故得到的子细胞可能得到双链都是含有BrdU的染色体，也可能随机含有几条只有一条链含有BrdU的染色体。
5．呼吸作用原理在生产生活实践中得到广泛应用，下列相关叙述错误的是（ ）
A．苹果在塑料袋中密封保存，可降低呼吸速率，起到一定的保鲜作用
B．微创手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳，有利于抑制厌氧菌的繁殖
C．马铃薯块茎在储藏时，为了避免无氧呼吸产生乳酸，应保持良好的通风条件
D．早春播种后，往往用塑料薄膜覆盖，可加快种子呼吸速率，促进种子萌发
【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、苹果在塑料袋中密封保存，袋内氧气浓度降低，会产生一个低氧、高CO2的环境，可降低呼吸速率，起到一定的保鲜的作用，A不符合题意；
B、厌氧细菌进行厌氧呼吸，高浓度的CO2有利于厌氧菌的繁殖，微创手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳，增加氧气浓度，有利于抑制厌氧菌的繁殖，B不符合题意；
C、马铃薯块茎储藏时应减弱细胞呼吸来减少有机物的消耗，避免无氧呼吸产生乳酸，所以应控制通风，提供低氧环境，既抑制无氧呼吸又使有氧呼吸较弱，C符合题意；
D、早春气温低，播种后用塑料薄膜覆盖，可提高温度，加快种子呼吸速率，促进种子萌发，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）影响细胞呼吸的主要因素有温度、氧气浓度(CO2浓度或N2浓度)和水分。
（2）常见的细胞呼吸原理的应用：种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收；利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头；利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜；稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂；皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风；提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力；粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
6．细胞周期包括分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期。研究者检测了酵母细胞周期中及在不同环境下酵母细胞中Whi5蛋白含量的变化，结果如下图。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．Whi5蛋白主要在DNA复制过程中发挥作用
B．图1中a～c、b～d均可以作为一个细胞周期
C．在缺少营养或不良环境中，酵母菌的细胞周期可能会变长
D．酿酒的过程中随着时间的推移酵母菌细胞中Whi5蛋白浓度越来越低
【答案】C
【知识点】细胞周期
【解析】【解答】A、分析图1可知：进入细胞间期的G1期后，Whi5蛋白浓度逐渐升高，之后恢复到一般水平，由此推测Whi蛋白主要在G1期发挥作用，G1期不是进行DNA复制，而是细胞分裂，A不符合题意；
B、一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，先是间期，然后是分裂期，故图1中a~c可以作为一个细胞周期，b~d不可以作为一个细胞周期，B不符合题意；
C、分析图1可知：在细胞分裂期Whi5蛋白浓度降低，由图2可知：用NaCl或乙醇处理后Whi5蛋白含量增加，故在缺少营养或不良环境中，酵母菌可能停留在G1期时间更长，酵母菌的细胞周期可能会变长，C符合题意；
D、据图可知，不同处理条件下whi5蛋白的含量相对稳定，说明不同环境中的Whi5蛋白均不降解，则酵母细胞不分裂(不进入S期)，而Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂，故推测细胞会感知到环境中的不利信号，直至核内的Whi5蛋白浓度恢复到升高前的水平，才进入S期，故酿酒的过程中随着时间的推移酵母菌细胞中Whi5蛋白浓度不会越来越低，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止，称为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质合成，分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，分裂间期持续的时间长，分裂期持续的时间段，因此在观察细胞分裂时视野中的细胞大多数处于细胞分裂间期。
7．研究发现Ca2+作为一种重要的信号物质参与细胞呼吸与脂肪合成两种代谢的调节。蛋白S与蛋白A的结合开启了Ca2+的运输，从而提高线粒体中Ca2+浓度，促进脂肪合成。相关代谢通路如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．蛋白S基因突变会增加内质网膜内外Ca2+的浓度差
B．细胞内包裹脂肪的脂滴膜的基本支架是磷脂单分子层
C．脂肪合成可利用有氧呼吸的中间产物为原料，但不消耗能量
D．敲除蛋白S基因突变小鼠的蛋白N基因，小鼠脂肪合成恢复到正常水平
【答案】B
【知识点】细胞膜的成分；物质进出细胞的方式的综合；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、根据题干信息，蛋白S参与Ca2+的运输，故蛋白S基因突变，会导致进入内质网的Ca2+减少，降低膜内外浓度差，A不符合题意；
B、由题图信息分析可知，脂肪在脂肪细胞中以脂滴存在，由于磷脂分子的头部具有亲水性，而尾部脂肪酸链具有疏水性的特点，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成，B符合题意；
C、柠檬酸参与脂肪合成，说明可作为合成脂肪酸(脂肪分子的组分)的直接原料，故脂肪合成可利用有氧呼吸的中间产物为原料，但脂肪合成消耗能量，C不符合题意；
D、蛋白N能将钙离子运出线粒体，敲除蛋白S基因突变小鼠的蛋白N基因，钙离子运出线粒体受到影响，线粒体的钙离子浓度得到保持，柠檬酸循环能正常进行，从而使小鼠脂肪合成恢复到一定水平，但不一定会恢复正常水平，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+等。
（2）分析题图：钙离子在蛋白A、B的协助下进入内质网，该过程消耗ATP水解释放的能量，是主动运输过程。钙离子进入线粒体，在线粒体基质中，形成柠檬酸，柠檬酸可以进一步脱羧形成二氧化碳和还原氢，完成有氧呼吸第二阶段，也可以合成脂肪，形成脂滴。
8．根据复制叉的移动方向不同，DNA复制的方向可分为单向复制、双向复制和相向复制，如图所示。放射白显影技术可用于区分DNA复制的方向，复制开始时，首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中，在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度。下列说法错误的是（ ）
A．图1表示双向复制，可观察到复制起始点区域放射性低，两侧的新合成区域放射性高
B．图2可表示单向复制，两条子链的延伸方向相同
C．图3表示相向复制，可观察到两端复制起点区域放射性低，中间的新合成区域放射性高
D．不同方向的DNA复制都需要四种脱氧核糖核苷酸，且需要能量的驱动
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图1表示双向复制，复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，两侧的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，A不符合题意；
B、图2表示单向复制，由于DNA聚合酶只能从5'向3'方向延伸子链，因此每条子链延伸的方向都是从5'向3'，两条子链的延伸方向相反，B符合题意；
C、图3表示相向复制，两端复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，中间的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，C不符合题意；
D、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程，不同方向的复制都需要四种脱氧核糖核苷酸，且需要能量的驱动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
9．为了验证朊病毒（一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物）是蛋白质（含有S元素，几乎不含P元素）侵染因子，进行了甲、乙两组实验，甲按照图示1→2→3→4进行，乙组添加试管5，从试管2中提取朊病毒加入试管5，同时添加35S标记的(NH4)235 SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，两组实验均培养适宜时间后离心，图中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A．本实验采用的方法是同位素标记法
B．试管5的目的是获得具有放射性的朊病毒
C．理论上讲，甲组实验离心后，上清液和沉淀物均无放射性
D．理论上讲，乙组实验离心后，上清液的放射性高于沉淀物
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、由图可知，本实验用32P和35S分别对病毒进行标记，采用了同位素标记法。
B、朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以标记朊病毒需先培养带标记的牛脑组织细胞。再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成标记，且病毒蛋白质的合成需要S，因此试管5的目的是获得具有放射性的朊病毒、B不符合题意；
C、从理论上讲，甲组实验离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中P含量极低，所以朊病毒几乎不含P，即均无放射性，C不符合题意；
D、乙组实验用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，因此放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵人牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液放射性低于沉淀物，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物。
（2）朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞一牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。
（3）朊病毒的蛋白质中含有S元素，几乎不含P元素，甲组实验离心后上清液和沉淀物中几乎不能检测到32P，如果添加试管5，35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，因此放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵人牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液放射性低于沉淀物。
10．下列关于生物变异的叙述错误的是（ ）
A．基因突变均能产生等位基因
B．DNA分子脱氧核苷酸序列的改变可以引起基因重组
C．同源染色体的非姐妹染色单体间互换不等长的片段可导致染色体片段缺失
D．染色体结构的改变会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异
【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。对于真核细胞的核基因来说，基因突变均能产生等位基因，但对于真核细胞的质基因，原核细胞的基因以及病毒基因而言，没有同源染色体，基因突变不会产生等位基因，只会产生新的基因，A符合题意；
B、同源染色体的非姐妹染色单体之间互换可造成DNA分子脱氧核糖核苷酸序列的改变，可以引起基因重组，B不符合题意；
C、同源染体的非姐妹染色单体间交换不等长的片段，其中一条可导致染色体缺失，而另一条会导致染色体重复，C不符合题意；
D、染色体结构的改变会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组。
（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换.基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期.基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
（2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型.染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
11．“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”的重大发现，将很多与人类相关的解剖学结构追溯至4.4亿年前的远古鱼类，下列关于生物进化证据和结论的说法，错误的是（ ）
A．化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
B．生物的所有生命活动都是靠能量驱动，可作为“生物都有共同的祖先”证据之一
C．不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
D．脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，说明人与其他脊椎动物有共同的祖先
【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征，因此化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，A不符合题意；
B、细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物的所有生命活动都是靠细胞驱动；生物的生命活动并不都靠能量驱动，有些生命活动不需要能量，B符合题意；
C、物种亲缘关系越近，DNA和蛋白质等生物大分子的差异越小，故不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近，C不符合题意；
D、脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，例如，人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似，说明人与其他脊椎动物有共同的祖先，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生物有共同祖先的证据：
（1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
（2）比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。
（3）胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
（4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。
（5）分子水平的证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。
12．研究发现基因家族存在一种“自私基因”，该基因可通过杀死不含该基因的配子来改变分离比例。若B基因是一种“自私基因”．在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子。某基因型为Bb的亲本植株自交获得F1，F1个体随机受粉获得F2。下列相关叙述错误的是（ ）
A．亲本产生的花粉的基因型及比例为B：b=3：2，雌配子为B：b=1：1
B．F1植株产生花粉的基因型及比例为B：b=3：2，雌配子为B：b=11：6
C．F1中基因型为Bb的个体所占比例为1/2
D．从亲本→F1→F2，基因b的频率逐代降低
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、B基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子，而雌配子不受影响，因此，根据基因的分离定律可知：基因型为Bb的植株产生的雄配子比例为B：b=3：2，雌配子为B：b=1：1，A不符合题意；
B、亲本产生的花粉的基因型及比例为 B：b=3：2，雌配子为B：b=1：1，F1中三种基因型个体的比例为BB：Bb：bb=3：5：2，据此可求出F1产生的雄配子为：b=5/10X1/2X2/3+2/10=11/30、B=3/10+5/10X1/2=11/20，即B：b=3：2；雌配子比例为B=3/10 +5/10X1/2=11/20，b=1-11/20=9/20，即B：b=11：9，B符合题意；
C、F1中三种基因型个体的比例为BB：Bb：bb=3：5：2，故F1中基因型为Bb的个体所占比例为1/2，C不符合题意；
D、B基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子，因此从亲本→F1→F2，基因b的频率逐代降低，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）基因分离定律的实质：分离规律的实质是：杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立地随配子遗传给后代。
（2）分析题干，B、b是一对等位基因，符合基因的分离定律。B基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子，而雌配子不受影响， 因此分离比例在分离定律基础上有所改变。
二、选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13．尿毒症是指肾脏功能衰竭时导致水和无机盐等代谢紊乱的综合性疾病。下列相关说法错误的是（ ）
A．尿毒症病人可出现全身水肿、尿素氮升高等一系列症状
B．尿毒症与内环境稳态失调有关
C．尿毒症病人排钾功能不足，可能会出现高血钾症，引起神经肌肉兴奋性的升高
D．尿毒症病人应减少蛋白质类饮食的摄入
【答案】C
【知识点】内环境的理化特性
【解析】【解答】A、尿毒症是指肾脏功能衰竭时导致水和无机盐等代谢紊乱的综合性疾病，肾脏功能衰竭时，肾脏不能正常工作，使体内的废物不能及时排出，导致尿素等代谢废物积累，因此，尿毒症病人可出现全身水肿、尿素氮升高等一系列症状，A不符合题意；
B、器官、系统协调一致地正常运行，是内环境稳态的基础。尿毒症是指肾脏功能衰竭时导致水和无机盐等代谢紊乱的综合性疾病，与内环境稳态失调有关，B不符合题意；
C、水平衡和盐平衡主要通过肾脏完成的，肾脏是排出钾离子的主要途径，尿等症患省排钾功能不足，容易出现高血钾症，引起神经肌肉兴奋性的降低，C符合题意；
D、尿毒症患者肾脏功能减退甚至丧失，不能排出尿素等代谢废物，故尿毒症病人应减少蛋白质类饮食的摄入，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度，其中血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。血浆pH能维持相对稳定的原因是血浆中存在缓冲物质。
（2）肾脏是人体重要的排泄器官，它的基本功能是生成尿液，借以清除体内的代谢废物及某些废物，如过量的水、无机盐、尿素、尿酸和一些药物等，同时经过肾小管的重吸收功能，又回收了原尿中的有用物质，如全部的葡萄糖、大部分水和部分无机盐等，它们重新进入血液补充血容量。
14．溶酶体在细胞生命活动中起着关键作用，溶酶体pH的异常变化与癌症、炎症等疾病密切相关。BODIPY荧光染料对pH不敏感，具有良好的光学和化学稳定性。以BODIPY为母体结构，以哌嗪环为溶酶体定位基团，可以设计成溶酶体荧光探针（可用于检测物质是否存在）。该探针在中性和碱性环境下荧光较弱，与H+结合后，荧光强度急剧升高。下列有关说法正确的是（ ）
A．溶酶体荧光探针对pH不敏感，与溶酶体内的水解酶结合使荧光强度升高
B．溶酶体内的水解酶不会分解自身膜上的蛋白质与其膜蛋白的特殊结构有关
C．癌细胞内溶酶体pH与正常细胞不同，可用溶酶体荧光探针定位癌细胞位置
D．直接参与溶酶体内水解酶合成的无膜细胞器是核糖体
【答案】B,C,D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、BODIPY荧光染料对pH不敏感，但是以BODIPY为母体结构设计成的探针对pH敏感，与溶酶体中的H+结合后荧光强度急剧升高，A不符合题意；
B、溶酶体的膜蛋白高度糖基化，因此其内部的水解酶不会分解自身膜上的蛋白质，B符合题意；
C、由题意可知异常的溶酶体pH变化与癌症、炎症等疾病密切相关，所以癌细胞内溶酶体含量与正常细胞不同，可用溶酶体荧光探针定位癌细胞位置，C符合题意；
D、水解酶的化学本质是蛋白质，溶酶体内水解酶的合成场所是核糖体；且核糖体没有膜结构，因此直接参与溶酶体内水解酶的合成、加工和运输的无膜细胞器是核糖体，D符合题意。
故答案为：B C D。
【分析】（1）细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
（2）细胞各部分结构之间相互联系，协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。
（3）溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的化学本质是蛋白质)，能够分解很多种物质以及衰老、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“酶仓库”、“消化系统”。
15．叶肉细胞内合成的蔗糖会逐渐转移至筛管一伴胞(SE -CC)中，蔗糖进入SE - CC的运输方式如图1所示。当蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞后，将由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SECC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中，蔗糖再从细胞外空间进入SE- CC中（图2）。采用该方式运输蔗糖的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．蔗糖从产生部位运输至相邻细胞是通过胞间连丝进行自由扩散实现的
B．H+和蔗糖同向转进SE—CC，且蔗糖的运输过程需要消耗能量
C．蔗糖通过主动运输逆浓度梯度转入SE—CC，可使SE—CC的渗透压升高
D．用呼吸抑制剂处理叶片，蔗糖从韧皮部薄壁细胞运输到细胞外空间的速率降低
【答案】B,C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、据图可知，蔗糖由叶肉细胞运输到韧皮部薄壁细胞的过程是通过胞间连丝这一结构完成的，该过程不是自由扩散，A不符合题意；
B、结合题意与图2可知，H+和蔗糖同向转运进SE- CC，该过程中需要借助SU载体，且该过程有H+势能的消耗，运输方式为主动运输，故蔗糖的转运过程需要消耗能量，B符合题意；
C、蔗糖进入SE-CC的过程中需要借助SU载体，且该过程有H+势能的消耗，故方式为主动运输，使细胞内蔗糖浓度升高，即SE一CC的渗透压提高，C符合题意；
D、由题意可知，蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞后，是由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中，需要借助载体蛋白(SU载体)，该过程是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，与能量无关，所以呼吸抑制剂不会影响该过程，D不符合题意。
故答案为：B C。
【分析】自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞膜提供能量，因此属于被动运输；借助载体蛋白浓度逆浓度梯度运输，需要细胞提供能量的运输方式，称为主动运输；蛋白质和多糖等有机大分子，由于分子太大，靠转运蛋白无法运输，他们进出细胞则通过胞吞或胞吐。
16．近视是极为常见的眼睛屈光不正疾病，而高度近视常导致眼组织病理性改变以及多种并发症，是威胁民众健康的重大问题。高度近视的近视度数为600度以上，属于群体中发病率较高的单基因遗传病，为研究高度近视的遗传方式，某研究小组对多个患者家族进行了调查，具体调查结果如下表。下列有关说法错误的是（ ）
组别 双亲性状 调查的家庭数 子女总人数 子女高度近视人数
男 女
第一组 双亲均正常 231 272 36 32
第二组 父亲正常，母亲高度近视 14 14 3 5
第三组 母亲正常，父亲高度近视 10 12 3 3
第四组 双亲高度近视 11 12 4 7
A．该调查结果中患者所占的比例就是该病在人群中的患病率
B．高度近视的遗传方式为常染色体隐性遗传
C．第四组家庭中未全部患病的原因一定是发生了基因突变
D．若某地区高度近视的发病率为4%，则人群中正常个体婚配所生小孩的发病率为1/36
【答案】A,C
【知识点】人类遗传病的类型及危害；调查人类遗传病
【解析】【解答】A、调查某遗传病在人群中的患病率应随机调查，而不是在患病家系中调查，A符合题意；
B、由表中调查结果可知，第一组中双亲均正常，后代存在高度近视的个体，且男女人数相近，故可推测高度近视的遗传方式为常染色体隐性遗传，B不符合题意；
C、第四组家庭中未全部患病的原因可能是发生了基因突变，也不能排除双亲的高度近视是用眼不当引起的，C符合题意；
D、若某地区高度近视的发病率为4%，则人群中a的基因频率为1/5，则A的基因频率为1-1/5=4/5，AA占16/25，Aa占8/25，正常个体AA/Aa=2/1，Aa占正常个体的1/3，aa的基因型频率=1/3x1/3x1/4=1/36，即人群中正常个体婚配所生小孩的发病率为1/36，D不符合题意。
故答案为：A C。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)；
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
三、非选择题：（本题共5小题，共60分。）
17．各国科学家都极为重视人工光合作用的研究，有研究者从菠菜中分离类囊体(TEM)，并将其与16种酶一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统（如图甲所示）。回答下列问题：
（1）人工光合系统照光后，有ATP和 产生，并且生成了有机物，证明了该系统能进行光合作用。从物质的角度分析，从菠菜中分离类囊体(TEM)的原因是 ，添加16种酶主要参与光合作用的 过程。
（2）图乙是验证G酶对人工光合系统有效性的实验结果示意图。由上述实验分为组1～4，除按图乙所示进行相应自变量处理外，同等条件下还需在油包水液滴中分别加入图甲中等量的NADP+和 。组1起对照作用，目的是 ；组2检测结果高于组3的原因是 。
（3）本实验说明： 与其所催化的反应速率呈正相关。
【答案】（1）NADPH；类囊体膜上有参与光反应的色素和酶；暗反应（卡尔文循环）
（2）有机物1；确保NADPH浓度的变化是TEM和G酶引起的（或排除TEM和G酶以外的因素对NADPH的浓度变化产生影响）；缺少G醇，TEM产生的NADPH积累
（3）一定范围内G酶的浓度
【知识点】探究影响酶活性的因素；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】（1）据图所知， 人工光合系统照光后，有ATP和NADPH产生，并且生成了有机物，证明了该系统能进行光合作用。从物质的角度分析，从菠菜中分离类囊体(TEM)的原因是类囊体膜上有参与光反应的色素和酶，是光反应的场所；光合作用的暗反应需要的酶较多，添加16种酶主要参与光合作用的暗反应(卡尔文循环)中有机物物的合成过程。
（2） 图乙是验证G酶对人工光合系统有效性的实验结果示意图。结合图甲，有机物1与G酶催化有关，因此实验组1～4，除按图乙所示进行相应自变量处理外，同等条件下还需在油包水液滴中分别加入图甲中等量的NADP+和有机物1；组1仅加入NADPH，起对照作用：组1的作用是确保NADPH浓度的变化是TEM和G酶引起的；缺少G酶，TEM产生的NADPH积累，因此组2检测结果高于组3。
（3）结合图乙，组4的G酶最大，NADPH的浓度最低，说明一定范围内G酶浓度与所催化反应的速率呈正相关。
【分析】光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和 NADPH的过程。碳反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
18．细胞中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶将与ATP和亮氨酸结合，促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成，相关过程如图1所示。回答下列问题：
（1）虚线框中的代谢途径发生在真核生物细胞的 。L酶对高浓度葡萄糖的感知，可增强 （填图中序号）过程。
（2）为了研究真核细胞能量供应的调节机制，科研人员对L酶与亮氨酸和ATP的结合进行研究。针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图2、3。
①由图2、3可知，加入10μmol[3 H] ATP+10mmolATP和加入10μmol[3 H]亮氨酸+10mmol亮氨酸可明显降低野生型放射性相对值，其原因是 。
②据图2、3实验结果推测：ATP与L酶位点 结合，改变L酶的空间结构，利于亮氨酸与L酶位点 结合。图3加入10μmol[3 H]亮氨酸，L2放射性低的原因是 。
【答案】（1）线粒体；①③
（2）①无放射性ATP或亮氨酸与放射性ATP或亮氨酸竞争结合L酶；②2；1；L2中ATP与位点2结合受阻，不能改变L酶的空间结构，不利于亮氨酸与位点1结合
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】（1）图1中细胞中葡萄糖和亮氨酸的代谢过程模式图，虚线框中的代谢途径发生在真核生物细胞的线粒体。细胞中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶将与ATP和亮氨酸结合，促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成，可增强③过程。由图1可知，在虚线框中，丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，参与有氧呼吸的第二阶段的反应，故也可增强①过程。
（2）①识图分析可知，图3中只添加10μmol[3H]ATP，野生型放射性相对值为100%，图3中加入
10μmol[3H]ATP+10mmolATP组与只添加10μmol[3H]ATP组相比，可明显降低野生型放射性相对值，这是由于无放射性ATP或亮氨酸与放射性ATP或亮氨酸竞争结合L酶，导致放射性降低。
②分析图3结果可知，与野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突变体细胞L1，放射性相对值无明显变化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L1，放射性相对值明显降低，说明ATP与L酶位点2结合，ATP与亮氨酸不存在竞争位点2的关系，即亮氨酸与位点1结合。 改变L酶的空间结构，利于亮氨酸与L酶位点1结合。 故图3加入10μmol[3H]亮氨酸L2放射性低的原因为：ATP与L酶位点2的结合，改变L酶的空间结构，进而促进了亮氨酸与L酶位点1的结合，而L2细胞中ATP与L酶位点2结合受阻，不能改变L酶的空间结构，从而不利于亮氨酸与L酶位点1结合，导致加入10μmol[3H]亮氨酸L2放射性低。
【分析】图1中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶将与亮氨酸和ATP结合，促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成。图1中细胞中葡萄糖和亮氨酸的代谢过程模式图，虚线框中的代谢途径是发生在线粒体中的途径，图中葡萄糖在细胞质基质中发生有氧呼吸的第一阶段反应，形成丙酮酸，丙酮酸穿膜进入线粒体，参与有氧呼吸的第二阶段，生成二氧化碳和乙酰辅酶A，参与柠檬酸循环反应；图中亮氨酸可以通过②过程转化成乙酰辅酶A参与柠檬酸循环反应，或者在细胞质基质中参与③过程在核糖体上发生脱水缩合反应生成蛋白质。
19．黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。科研人员对此病的治疗进行相关研究。回答下列问题：
（1）黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因由于碱基对替换造成基因突变，转录出的mRNA长度不变但提前出现 ，最终导致合成的IDUA酶分子量减小，与正常IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人体多系统功能障碍，这体现了基因通过控制 ，进而控制生物体的性状。
（2）抑制性tRNA(sup－tRNA)与普通tRNA的结构、功能相似，可携带氨基酸与终止密码子结合从而 ，进而诱导通读获得有功能的全长蛋白。
（3）不同的sup－tRNA可以携带不同的氨基酸，为比较它们的通读效果，科研人员进行了相关研究，实验结果如图。
据图分析，实验组将 导入黏多糖细胞，并采用抗原 抗体杂交技术检测全长IDUA蛋白的合成情况。据结果分析，携带酪氨酸的sup－tRNA （填“能”或“不能”）恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成。
（4）为了进一步验证携带氨基酸的sup－tRNA能治疗黏多糖贮积症，科研人员利用携带氨基酸的sup－tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗，检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量，与不治疗的小鼠相比较，预测实验结果为 。
【答案】（1）终止密码子；酶的合成来控制代谢过程
（2）使翻译过程继续
（3）携带不同氨基酸的 SUP— tRNA；能
（4）IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少；DUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异
【知识点】基因突变的类型；人类遗传病的类型及危害；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因突变后，转录出的mRNA长度不变，说明其没有发生碱基对的增添和缺失(碱基对的增添和缺失改变会导致转录出的mRNA长度改变)，因此推测其基因突变是由于碱基对替换，转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子，导致翻译提前终止，肽链变短，IDUA酶分子量变小，与正常IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人体多系统功能障碍，这体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）由题干可知，抑制性tRNA (sup-tRNA)可以最终诱导核糖体通读mRNA上的遗传信息合成具有功能的全长蛋白，并且抑制性tRNA (sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同，据此推测该抑制性tRNA可以携带氨基酸至核糖体并与终止密码子结合，从而使翻译过程继续。
（3）本实验目的是比较携带不同氨基酸的sup-tRNA的通读效果，需要保证实验组细胞含有突变IDUA基因，即其不能合成具有正常功能的IDUA酶(防止正常 IDUA酶对实验结果产生干扰)，同时保证在不同的实验组细胞中可以转录出携带不同氨基酸的sup-tRNA，因此实验组中将携带不同氨基酸的SUP— tRNA导入黏多糖细胞，并采用抗原-抗体杂交技术检测全长IDUA蛋白的合成情况。分析题图可知，与对照组(含正常IDUA基因的组)相比，含携带酪氨酸的sup-tRNA的受体细胞中表达的全长IDUA蛋白量比其他实验组都多，说明其能有效恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成，且效果最好。
（4）携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA进行通读，进而产生具有正常功能的IDUA酶，因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗，与不进行治疗的IDUA突变基因纯合小鼠相比，IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少；由于二者都不含有IDUA基因，则其细胞内都没有相应mRNA，因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用，最终导致DUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异。
【分析】基因突变是指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。翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。密码子由位于mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基组成。终止密码子的作用是终止翻译过程。基因工程中检测目的基因在受体细胞内是否成功表达可以用抗原-抗体杂交技术。
20．已知某地区某昆虫的性别决定方式为XY型，其长口器和短口器由一对等位基因R/r控制。研究人员对其种群数量和基因R的基因频率进行了连续9年的跟踪研究，发现其种群数量与R基因频率变化如图1（不考虑XY染色体的同源区段）。回答下列问题：
（1）用该地区一群长口器昆虫自由交配，F1中有长口器538只，短口器181只，且短口器昆虫全为雄性，则控制这对性状的等位基因位于 上， 是显性性状，F1中r的基因频率是 。
（2）这9年中，该昆虫种群 （填“已发生”或“未发生”）进化，判断依据是 。
（3）已知r基因电泳长度约为5kb，比R基因短7kb。利用PCR技术检测该昆虫种群体细胞中的R、r基因，随后利用琼脂糖凝胶电泳的方法进行结果鉴定，请在图2中画出不同基因型个体对应的电泳结果。
【答案】（1）X染色体；长口器；1/3
（2）已发生；R基因频率发生定向改变
（3）
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；基因频率的概念与变化；自然选择与适应
【解析】【解答】（1）长口器昆虫自由交配，F1中有长口器538只，短口器181只， 即长口器：短口器约为3：1，说明长口器为显性性状，且短口器昆虫全为雄性，可判断这对相对性状为伴性遗传，控制口器长短的等位基因位于X染色体上。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值， 分析图1可知，F1中R的基因频率为66%，故r的基因频率是1-66%=33%，即1/3。
（2）由图1分析可知，近9年该昆虫种群数量呈现下降趋势，影响其种群数量的非生物因素可能有温度、降水量等，由图1可知，这9年中，该昆虫种群中R基因频率持续下降，即R基因频率发生定向改变，故该昆虫种群已发生进化。
（3）利用PCR技术检测该昆虫种群体细胞中的R、r基因时根据R、r基因特定的碱基序列来设计引物，随后利用琼脂糖凝胶电泳的方法进行结果鉴定。由题意可知，R基因电泳长度比r基因长7kb，r基因电泳长度约为5kb，所以R基因电泳长度约为12kb，不同基因型个体的对应电泳结果图：
【分析】（1）种群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值。生物进化的实质就是种群基因频率发生变化的过程。
（2）伴性遗传：是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
（3）基因分离规律的实质是：杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立地随配子遗传给后代。
21．猕猴桃（2n=58）是一种营养丰富、品类繁多、同株异花的水果，果瓤有红芯、黄芯、绿芯三种，表皮的有毛和无毛由一对等位基因Aa控制，有毛对无毛为完全显性。回答下列问题：
（1）一株红芯猕猴桃自交产生的F1中，红芯、黄芯、绿芯的比例为9：6：1，则果芯颜色的遗传遵循 。
（2）现欲培育无子猕桃新品种(AAA)，则应选择基因型为 的植株为材料。取部分植株经 处理后，获得基因型为 的植株，然后与上述未经处理的植株进行杂交即可获得无子猕猴桃新品种。
（3）为确定控制猕猴桃表皮有无毛的基因是否位于2号染色体上。现提供纯种无毛的猕猴桃植株，纯种有毛的猕猴桃植株，2号染色体部分缺失的显性纯合个体（注：两条染色体片段都缺失的个体致死，其它正常），请设计实验进行探究。
①实验设计思路： 。
②实验预期结果及结论：
若F1 ，则控制有无毛的基因位于2号染色体的缺失片段中；
若F2 ，则控制有无毛的基因位于2号染色体上但不在缺失片段中；
若F3 ，则控制有无毛的基因不位于2号染色体上。
【答案】（1）基因的自由组合定律
（2）AA；秋水仙素（或低温）；AAAA
（3）方案一：①让纯种无毛植株与2号染色体部分缺失的显性纯合个体杂交得F1，F1随机交配得F2；统计F2的表型及比例；②有毛：无毛=1：1；有毛：无毛=2：1；有毛：无毛=3：1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；育种方法综合
【解析】【解答】（1）一株红芯猕猴桃自交产生的F1中，红芯、黄芯、绿芯的比例为9：6：1=9：(3+3)：1，为9：3：3：1的变式，则果芯颜色的遗传遵循自由组合定律。
（2）欲培育无子猕猴桃新品种(AAA)，则应选择基因型为AA的植株为材料，经秋水仙素或低温处理诱导其染色体数目加倍，获得基因型为AAAA的植株，然后与基因型为AA的植株进行杂交即可获得无子猕猴桃新品种。
（3）已知两条染色体片段都缺失的个体致死，其它正常。
①实验设计思路：将纯种无毛的猕猴桃与2号染色体部分缺失的显性纯合个体杂交得到F1，再将F1自交得F2；统计F2的表型及比例。
②实验预期结果及结论：
若F1有毛：无毛=1：1，则控制有无毛的基因位于2号染色体的缺失片段中。此情况下亲本基因型为aaxAO，子代Aa：aO=1：1。
若F2有毛：无毛=2：1，则控制有无毛的基因位于2号染色体上但不在缺失片段中。此情况下亲本基因型为aaxAA，F1为Aa，其中A所在的染色体存在部分缺失。F1个体自交得F2，正常情况下子代AA：Aa：aa=1：2：1，但由于AA两条染色体均存在缺失，个体死亡，导致F2中有毛：无毛=Aa：aa=2：1。
若F2有毛：无毛=3：1，则控制有无毛的基因不位于2号染色体上。F1为Aa，F2中有毛：无毛=AA、Aa：aa=3：1。
【分析】（1）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。
（2）多倍体育种，可用秋水仙素诱导使其染色体数目加倍，其原理是秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
1 / 1湖南省五市十校教研教改共同体2023-2024学年高三上学期生物学12月大联考试卷
一、选择题：（本题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1．第19届亚运会在杭州成功举办，中国运动员取得了优异的成绩。在比赛期间，运动员要接受血检、尿检等生化检查，严防运动员使用非法违禁药物，确保比赛公平。下列不属于内环境组分的是（ ）
A．白细胞 B．甘油三酯 C．尿素 D．免疫球蛋白G
2．秋冬季节是支原体肺炎的高发期。感染肺炎支原体后的症状跟新冠的症状有些相似，但发病起势相对缓慢，主要体现在发热和咳嗽。患者发热后可能出现脱水现象，引起细胞外液渗透压升高。肺炎支原体可吸附在呼吸道黏膜上皮细胞表面，引起肺部局部炎症。下列说法正确的是（ ）
A．患者体温维持在39℃时，患者的产热量大于散热量
B．患者肺部局部炎症导致肺部组织液的渗透压升高，肺部组织液增加
C．患者出现脱水现象后，体内的抗利尿激素增加，抑制肾脏对水的重吸收，使尿量减少
D．抗生素可通过抑制细胞壁的形成达到治疗支原体肺炎的效果
3． 2023年诺贝尔生理学或医学奖获得者的主要贡献是发现了核苷酸碱基修饰，从而开发出有效的mRNA疫苗。下列关于mRNA说法正确的是（ ）
A．mRNA是以碳链为基本骨架的生物大分子，细胞中的生物大分子还有DNA、蛋白质、脂肪、多糖
B．mRNA的基本单位在磷酸基团位置再加上2个磷酸基团后就是ATP分子
C．mRNA疫苗以胞吞的形式进入细胞，体现了生物膜的选择透过性
D．mRNA疫苗以自身为模板在人体内合成抗原蛋白，最终引起免疫反应
4．DNA复制时，5-溴尿嘧啶脱氧核苷(BrdU)可作为原料，与腺嘌呤配对，掺人新合成的子链。用Giemsa染料对复制后的染色体进行染色，DNA分子的双链都含有BrdU的染色单体呈浅蓝色，只有一条链含有BrdU的染色单体呈深蓝色。现将不含BrdU的洋葱（2N=16）根尖分生区放在含有BrdU的培养基中培养，一段时间后，对处于不同细胞周期的细胞进行解离、漂洗、染色、制片后，在显微镜下观察每条染色体的着色情况。下列叙述正确的是（ ）
A．在视野中观察到有丝分裂中期的细胞，每条染色体中的两条染色单体都呈深蓝色，推测该细胞应处于第一个细胞周期
B．用体积分数为95%的酒精漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度
C．若观察细胞在第二个细胞周期的后期，那么细胞中呈深蓝色的染色体应有32条
D．若观察到子细胞中所有染色体都呈深蓝色，那么细胞有可能进行减数分裂
5．呼吸作用原理在生产生活实践中得到广泛应用，下列相关叙述错误的是（ ）
A．苹果在塑料袋中密封保存，可降低呼吸速率，起到一定的保鲜作用
B．微创手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳，有利于抑制厌氧菌的繁殖
C．马铃薯块茎在储藏时，为了避免无氧呼吸产生乳酸，应保持良好的通风条件
D．早春播种后，往往用塑料薄膜覆盖，可加快种子呼吸速率，促进种子萌发
6．细胞周期包括分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期。研究者检测了酵母细胞周期中及在不同环境下酵母细胞中Whi5蛋白含量的变化，结果如下图。据图分析，下列说法正确的是（ ）
A．Whi5蛋白主要在DNA复制过程中发挥作用
B．图1中a～c、b～d均可以作为一个细胞周期
C．在缺少营养或不良环境中，酵母菌的细胞周期可能会变长
D．酿酒的过程中随着时间的推移酵母菌细胞中Whi5蛋白浓度越来越低
7．研究发现Ca2+作为一种重要的信号物质参与细胞呼吸与脂肪合成两种代谢的调节。蛋白S与蛋白A的结合开启了Ca2+的运输，从而提高线粒体中Ca2+浓度，促进脂肪合成。相关代谢通路如下图所示，下列叙述正确的是（ ）
A．蛋白S基因突变会增加内质网膜内外Ca2+的浓度差
B．细胞内包裹脂肪的脂滴膜的基本支架是磷脂单分子层
C．脂肪合成可利用有氧呼吸的中间产物为原料，但不消耗能量
D．敲除蛋白S基因突变小鼠的蛋白N基因，小鼠脂肪合成恢复到正常水平
8．根据复制叉的移动方向不同，DNA复制的方向可分为单向复制、双向复制和相向复制，如图所示。放射白显影技术可用于区分DNA复制的方向，复制开始时，首先用低放射性的3H脱氧胸苷作原料进行培养，一定时间后转移到含有高放射性的原料中，在放射自显影图像上观察比较放射性标记的强度。下列说法错误的是（ ）
A．图1表示双向复制，可观察到复制起始点区域放射性低，两侧的新合成区域放射性高
B．图2可表示单向复制，两条子链的延伸方向相同
C．图3表示相向复制，可观察到两端复制起点区域放射性低，中间的新合成区域放射性高
D．不同方向的DNA复制都需要四种脱氧核糖核苷酸，且需要能量的驱动
9．为了验证朊病毒（一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物）是蛋白质（含有S元素，几乎不含P元素）侵染因子，进行了甲、乙两组实验，甲按照图示1→2→3→4进行，乙组添加试管5，从试管2中提取朊病毒加入试管5，同时添加35S标记的(NH4)235 SO4，连续培养一段时间后，再提取朊病毒加入试管3，两组实验均培养适宜时间后离心，图中所用牛脑组织细胞为无任何标记的活体细胞。据图分析下列叙述错误的是（ ）
A．本实验采用的方法是同位素标记法
B．试管5的目的是获得具有放射性的朊病毒
C．理论上讲，甲组实验离心后，上清液和沉淀物均无放射性
D．理论上讲，乙组实验离心后，上清液的放射性高于沉淀物
10．下列关于生物变异的叙述错误的是（ ）
A．基因突变均能产生等位基因
B．DNA分子脱氧核苷酸序列的改变可以引起基因重组
C．同源染色体的非姐妹染色单体间互换不等长的片段可导致染色体片段缺失
D．染色体结构的改变会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异
11．“重庆特异埋藏化石库”和“贵州石阡化石库”的重大发现，将很多与人类相关的解剖学结构追溯至4.4亿年前的远古鱼类，下列关于生物进化证据和结论的说法，错误的是（ ）
A．化石是研究生物进化最直接、最重要的证据
B．生物的所有生命活动都是靠能量驱动，可作为“生物都有共同的祖先”证据之一
C．不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近
D．脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，说明人与其他脊椎动物有共同的祖先
12．研究发现基因家族存在一种“自私基因”，该基因可通过杀死不含该基因的配子来改变分离比例。若B基因是一种“自私基因”．在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子。某基因型为Bb的亲本植株自交获得F1，F1个体随机受粉获得F2。下列相关叙述错误的是（ ）
A．亲本产生的花粉的基因型及比例为B：b=3：2，雌配子为B：b=1：1
B．F1植株产生花粉的基因型及比例为B：b=3：2，雌配子为B：b=11：6
C．F1中基因型为Bb的个体所占比例为1/2
D．从亲本→F1→F2，基因b的频率逐代降低
二、选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有的只有一项符合题目要求，有的有多项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13．尿毒症是指肾脏功能衰竭时导致水和无机盐等代谢紊乱的综合性疾病。下列相关说法错误的是（ ）
A．尿毒症病人可出现全身水肿、尿素氮升高等一系列症状
B．尿毒症与内环境稳态失调有关
C．尿毒症病人排钾功能不足，可能会出现高血钾症，引起神经肌肉兴奋性的升高
D．尿毒症病人应减少蛋白质类饮食的摄入
14．溶酶体在细胞生命活动中起着关键作用，溶酶体pH的异常变化与癌症、炎症等疾病密切相关。BODIPY荧光染料对pH不敏感，具有良好的光学和化学稳定性。以BODIPY为母体结构，以哌嗪环为溶酶体定位基团，可以设计成溶酶体荧光探针（可用于检测物质是否存在）。该探针在中性和碱性环境下荧光较弱，与H+结合后，荧光强度急剧升高。下列有关说法正确的是（ ）
A．溶酶体荧光探针对pH不敏感，与溶酶体内的水解酶结合使荧光强度升高
B．溶酶体内的水解酶不会分解自身膜上的蛋白质与其膜蛋白的特殊结构有关
C．癌细胞内溶酶体pH与正常细胞不同，可用溶酶体荧光探针定位癌细胞位置
D．直接参与溶酶体内水解酶合成的无膜细胞器是核糖体
15．叶肉细胞内合成的蔗糖会逐渐转移至筛管一伴胞(SE -CC)中，蔗糖进入SE - CC的运输方式如图1所示。当蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞后，将由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SECC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中，蔗糖再从细胞外空间进入SE- CC中（图2）。采用该方式运输蔗糖的植物，筛管中的蔗糖浓度远高于叶肉细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．蔗糖从产生部位运输至相邻细胞是通过胞间连丝进行自由扩散实现的
B．H+和蔗糖同向转进SE—CC，且蔗糖的运输过程需要消耗能量
C．蔗糖通过主动运输逆浓度梯度转入SE—CC，可使SE—CC的渗透压升高
D．用呼吸抑制剂处理叶片，蔗糖从韧皮部薄壁细胞运输到细胞外空间的速率降低
16．近视是极为常见的眼睛屈光不正疾病，而高度近视常导致眼组织病理性改变以及多种并发症，是威胁民众健康的重大问题。高度近视的近视度数为600度以上，属于群体中发病率较高的单基因遗传病，为研究高度近视的遗传方式，某研究小组对多个患者家族进行了调查，具体调查结果如下表。下列有关说法错误的是（ ）
组别 双亲性状 调查的家庭数 子女总人数 子女高度近视人数
男 女
第一组 双亲均正常 231 272 36 32
第二组 父亲正常，母亲高度近视 14 14 3 5
第三组 母亲正常，父亲高度近视 10 12 3 3
第四组 双亲高度近视 11 12 4 7
A．该调查结果中患者所占的比例就是该病在人群中的患病率
B．高度近视的遗传方式为常染色体隐性遗传
C．第四组家庭中未全部患病的原因一定是发生了基因突变
D．若某地区高度近视的发病率为4%，则人群中正常个体婚配所生小孩的发病率为1/36
三、非选择题：（本题共5小题，共60分。）
17．各国科学家都极为重视人工光合作用的研究，有研究者从菠菜中分离类囊体(TEM)，并将其与16种酶一起包裹在油包水液滴中构成人工光合系统（如图甲所示）。回答下列问题：
（1）人工光合系统照光后，有ATP和 产生，并且生成了有机物，证明了该系统能进行光合作用。从物质的角度分析，从菠菜中分离类囊体(TEM)的原因是 ，添加16种酶主要参与光合作用的 过程。
（2）图乙是验证G酶对人工光合系统有效性的实验结果示意图。由上述实验分为组1～4，除按图乙所示进行相应自变量处理外，同等条件下还需在油包水液滴中分别加入图甲中等量的NADP+和 。组1起对照作用，目的是 ；组2检测结果高于组3的原因是 。
（3）本实验说明： 与其所催化的反应速率呈正相关。
18．细胞中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶将与ATP和亮氨酸结合，促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成，相关过程如图1所示。回答下列问题：
（1）虚线框中的代谢途径发生在真核生物细胞的 。L酶对高浓度葡萄糖的感知，可增强 （填图中序号）过程。
（2）为了研究真核细胞能量供应的调节机制，科研人员对L酶与亮氨酸和ATP的结合进行研究。针对位点1和位点2分别制备出相应突变体细胞L1和L2，在不同条件下进行实验后检测L酶的放射性强度，结果如图2、3。
①由图2、3可知，加入10μmol[3 H] ATP+10mmolATP和加入10μmol[3 H]亮氨酸+10mmol亮氨酸可明显降低野生型放射性相对值，其原因是 。
②据图2、3实验结果推测：ATP与L酶位点 结合，改变L酶的空间结构，利于亮氨酸与L酶位点 结合。图3加入10μmol[3 H]亮氨酸，L2放射性低的原因是 。
19．黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致的遗传病。科研人员对此病的治疗进行相关研究。回答下列问题：
（1）黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因由于碱基对替换造成基因突变，转录出的mRNA长度不变但提前出现 ，最终导致合成的IDUA酶分子量减小，与正常IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人体多系统功能障碍，这体现了基因通过控制 ，进而控制生物体的性状。
（2）抑制性tRNA(sup－tRNA)与普通tRNA的结构、功能相似，可携带氨基酸与终止密码子结合从而 ，进而诱导通读获得有功能的全长蛋白。
（3）不同的sup－tRNA可以携带不同的氨基酸，为比较它们的通读效果，科研人员进行了相关研究，实验结果如图。
据图分析，实验组将 导入黏多糖细胞，并采用抗原 抗体杂交技术检测全长IDUA蛋白的合成情况。据结果分析，携带酪氨酸的sup－tRNA （填“能”或“不能”）恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成。
（4）为了进一步验证携带氨基酸的sup－tRNA能治疗黏多糖贮积症，科研人员利用携带氨基酸的sup－tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠及IDUA基因敲除小鼠进行治疗，检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量，与不治疗的小鼠相比较，预测实验结果为 。
20．已知某地区某昆虫的性别决定方式为XY型，其长口器和短口器由一对等位基因R/r控制。研究人员对其种群数量和基因R的基因频率进行了连续9年的跟踪研究，发现其种群数量与R基因频率变化如图1（不考虑XY染色体的同源区段）。回答下列问题：
（1）用该地区一群长口器昆虫自由交配，F1中有长口器538只，短口器181只，且短口器昆虫全为雄性，则控制这对性状的等位基因位于 上， 是显性性状，F1中r的基因频率是 。
（2）这9年中，该昆虫种群 （填“已发生”或“未发生”）进化，判断依据是 。
（3）已知r基因电泳长度约为5kb，比R基因短7kb。利用PCR技术检测该昆虫种群体细胞中的R、r基因，随后利用琼脂糖凝胶电泳的方法进行结果鉴定，请在图2中画出不同基因型个体对应的电泳结果。
21．猕猴桃（2n=58）是一种营养丰富、品类繁多、同株异花的水果，果瓤有红芯、黄芯、绿芯三种，表皮的有毛和无毛由一对等位基因Aa控制，有毛对无毛为完全显性。回答下列问题：
（1）一株红芯猕猴桃自交产生的F1中，红芯、黄芯、绿芯的比例为9：6：1，则果芯颜色的遗传遵循 。
（2）现欲培育无子猕桃新品种(AAA)，则应选择基因型为 的植株为材料。取部分植株经 处理后，获得基因型为 的植株，然后与上述未经处理的植株进行杂交即可获得无子猕猴桃新品种。
（3）为确定控制猕猴桃表皮有无毛的基因是否位于2号染色体上。现提供纯种无毛的猕猴桃植株，纯种有毛的猕猴桃植株，2号染色体部分缺失的显性纯合个体（注：两条染色体片段都缺失的个体致死，其它正常），请设计实验进行探究。
①实验设计思路： 。
②实验预期结果及结论：
若F1 ，则控制有无毛的基因位于2号染色体的缺失片段中；
若F2 ，则控制有无毛的基因位于2号染色体上但不在缺失片段中；
若F3 ，则控制有无毛的基因不位于2号染色体上。
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、内环境是由细胞外液构成的液体环境，主要包括血浆、组织液和淋巴液。白细胞是一种细胞，不属于内环境组分，A符合题意；
B、甘油三酯是血液运送的物质，属于内环境组分，B不符合题意；
C、尿素是在血液中运送的代谢废物，属于内环境组分，C不符合题意；
D、免疫球蛋白G是细胞分泌的抗体，属于内环境组分，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）内环境是由细胞外液构成的液体环境，主要包括血浆、组织液和淋巴液。内环境中血糖含量、温度、pH等保持在适宜的范围内，是机体进行正常生命活动的必要条件。
（2）内环境的成分包括：①水；②蛋白质；③无机盐；④血液运送的各种营养物质，如脂质、氨基酸、维生素、葡萄糖、核苷酸等；⑤血液运送的各种代谢废物，如尿素、尿酸、氨等；⑥血液运送的气体、激素，如O2、CO2、胰岛素等；⑦其它如维生素、神经递质等。
不属于内环境的成分：①血红蛋白；②载体蛋白；③呼吸酶；④H2O2酶；⑤DNA复制、转录、翻译有关的酶；⑥突触小泡内神经递质。
2．【答案】B
【知识点】体温平衡调节；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人体体温维持不变时，产热量等于散热量，故患者体温维持在39℃时，其产热量等于散热量，A不符合题意；
B、患者肺部局部炎症导致肺部组织间隙有蛋白质、红细胞等，使肺部组织液的渗透压升高，组织液增加，B符合题意；
C、患者出现脱水现象后，体内的抗利尿激素增加，促进肾脏对水的重吸收，使尿量减少，C不符合题意；
D、支原体是原核生物，没有细胞壁，故抗生素不可通过抑制细胞壁的形成达到治疗支原体肺炎的效果，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内环境中血糖含量、温度、pH等保持在适宜的范围内，是机体进行正常生命活动的必要条件。体温的恒定对于人体正常的生命活动至关重要，人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能(尤以骨骼肌和肝脏产热为多)；热量的散出主要通过汗液的蒸发，皮肤内毛细血管的散热。
3．【答案】D
【知识点】核酸的结构和功能的综合；生物大分子以碳链为骨架；生物膜的功能特性；ATP的化学组成和特点；体液免疫
【解析】【解答】A、mRNA是以碳链为基本骨架的生物大分子，细胞中的生物大分子还有DNA、蛋白质、多糖， 脂肪不属于生物大分子，A不符合题意；
B、组成mRNA的核糖核苷酸中含有核糖、磷酸、碱基（腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、 尿嘧啶U4种）；ATP由1分子腺嘌呤，1分子核糖和3分子磷酸组成，其碱基只有腺嘌呤一种，mRNA中只有含腺嘌呤的基本单位再加上2个磷酸基团才可得一分子ATP，B不符合题意；
C、mRNA疫苗以胞吞的形式进入吞噬细胞，该过程依赖细胞膜的流动性，故体现了生物膜流动性的结构特点，C不符合题意；
D、mRNA疫苗进入人体细胞后，以自身为模板在人体内合成抗原蛋白，最终激发机体的特异性免疫，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）RNA是以DNA的一条链为模板，转录形成的，分为mRNA、tRNA和rRNA，其中mRNA是翻译的直接模板，tRNA在翻译过程中识别和转运氨基酸，rRNA是组成核糖体的成分；RNA病毒只含有RNA一种核酸。
（2）细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是选择透过性。
（3）生物大分子是指生物体细胞内存在的蛋白质、核酸、多糖等大分子。
4．【答案】A
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点；DNA分子的复制
【解析】【解答】AC、DNA复制为半保留复制，第一个细胞周期中，DNA双链中每条染色体的染色单体都只有一条链含有BrdU，即观察分裂中期细胞，每条染色体中的两条染色单体都呈深蓝色，但在第二个细胞周期中，复制二次产生的每条染色体的染色单体中只有1/2的DNA带有1条模板母链(呈深蓝)，其他全为新合成的链，当姐妹单体分离时，若观察到细胞在第二个细胞周期的后期，那么细胞中呈深蓝色的染色体应为一半，即16条，故A符合题意，C不符合题意；
B、漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度，漂洗所用的是清水，不是酒精，B不符合题意；
D、根尖分生区细胞可以持续进行有丝分裂，DNA复制的特点为半保留复制，若观察到子细胞中所有染色体都呈深蓝色，那么细胞有可能进行的是减数分裂，有可能是有丝分裂，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。这一过程是在细胞有丝分裂的间期和减数第一次分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的。
（2）DNA复制的特点为半保留复制，复制一次，每个DNA都有1条模板母链和1条新合成的子链(含有BrdU)，得到的每个子细胞的每个染色体都含有一半有BrdU的DNA链；复制二次产生的每条染色体的染色单体中就1只有一的DNA带有1条模板母链，其他全为新合成链，当姐妹单体分离时，两条子染色的移动方向是随机的，故得到的子细胞可能得到双链都是含有BrdU的染色体，也可能随机含有几条只有一条链含有BrdU的染色体。
5．【答案】C
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、苹果在塑料袋中密封保存，袋内氧气浓度降低，会产生一个低氧、高CO2的环境，可降低呼吸速率，起到一定的保鲜的作用，A不符合题意；
B、厌氧细菌进行厌氧呼吸，高浓度的CO2有利于厌氧菌的繁殖，微创手术后用氧气置换用于增大腹腔空间的二氧化碳，增加氧气浓度，有利于抑制厌氧菌的繁殖，B不符合题意；
C、马铃薯块茎储藏时应减弱细胞呼吸来减少有机物的消耗，避免无氧呼吸产生乳酸，所以应控制通风，提供低氧环境，既抑制无氧呼吸又使有氧呼吸较弱，C符合题意；
D、早春气温低，播种后用塑料薄膜覆盖，可提高温度，加快种子呼吸速率，促进种子萌发，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）影响细胞呼吸的主要因素有温度、氧气浓度(CO2浓度或N2浓度)和水分。
（2）常见的细胞呼吸原理的应用：种植农作物时，疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸，有利于根细胞对矿质离子的主动吸收；利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，利用其发酵产生二氧化碳的原理制作面包、馒头；利用乳酸菌发酵产生乳酸的原理制作酸奶、泡菜；稻田中定期排水可防止水稻因缺氧而变黑、腐烂；皮肤破损较深或被锈钉扎伤后，破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖，引起破伤风；提倡慢跑等有氧运动，是不致因剧烈运动导致氧的不足，使肌细胞因无氧呼吸产生乳酸，引起肌肉酸胀乏力；粮食要在低温、低氧、干燥的环境中保存；果蔬、鲜花的保鲜要在低温、低氧、适宜湿度的条件下保存。
6．【答案】C
【知识点】细胞周期
【解析】【解答】A、分析图1可知：进入细胞间期的G1期后，Whi5蛋白浓度逐渐升高，之后恢复到一般水平，由此推测Whi蛋白主要在G1期发挥作用，G1期不是进行DNA复制，而是细胞分裂，A不符合题意；
B、一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期，先是间期，然后是分裂期，故图1中a~c可以作为一个细胞周期，b~d不可以作为一个细胞周期，B不符合题意；
C、分析图1可知：在细胞分裂期Whi5蛋白浓度降低，由图2可知：用NaCl或乙醇处理后Whi5蛋白含量增加，故在缺少营养或不良环境中，酵母菌可能停留在G1期时间更长，酵母菌的细胞周期可能会变长，C符合题意；
D、据图可知，不同处理条件下whi5蛋白的含量相对稳定，说明不同环境中的Whi5蛋白均不降解，则酵母细胞不分裂(不进入S期)，而Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂，故推测细胞会感知到环境中的不利信号，直至核内的Whi5蛋白浓度恢复到升高前的水平，才进入S期，故酿酒的过程中随着时间的推移酵母菌细胞中Whi5蛋白浓度不会越来越低，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】连续分裂的细胞，从一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止，称为一个细胞周期，包括分裂间期和分裂期。分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质合成，分裂间期又分为G1期(DNA合成前期)、S期(DNA合成期)和G2期(DNA合成后期)，分裂间期持续的时间长，分裂期持续的时间段，因此在观察细胞分裂时视野中的细胞大多数处于细胞分裂间期。
7．【答案】B
【知识点】细胞膜的成分；物质进出细胞的方式的综合；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、根据题干信息，蛋白S参与Ca2+的运输，故蛋白S基因突变，会导致进入内质网的Ca2+减少，降低膜内外浓度差，A不符合题意；
B、由题图信息分析可知，脂肪在脂肪细胞中以脂滴存在，由于磷脂分子的头部具有亲水性，而尾部脂肪酸链具有疏水性的特点，据此推测包裹脂肪的脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成，B符合题意；
C、柠檬酸参与脂肪合成，说明可作为合成脂肪酸(脂肪分子的组分)的直接原料，故脂肪合成可利用有氧呼吸的中间产物为原料，但脂肪合成消耗能量，C不符合题意；
D、蛋白N能将钙离子运出线粒体，敲除蛋白S基因突变小鼠的蛋白N基因，钙离子运出线粒体受到影响，线粒体的钙离子浓度得到保持，柠檬酸循环能正常进行，从而使小鼠脂肪合成恢复到一定水平，但不一定会恢复正常水平，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）自由扩散的方向是从高浓度向低浓度，不需载体和能量，常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等；协助扩散的方向是从高浓度向低浓度，需要载体，不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖；主动运输的方向是从低浓度向高浓度，需要载体和能量，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、K+等。
（2）分析题图：钙离子在蛋白A、B的协助下进入内质网，该过程消耗ATP水解释放的能量，是主动运输过程。钙离子进入线粒体，在线粒体基质中，形成柠檬酸，柠檬酸可以进一步脱羧形成二氧化碳和还原氢，完成有氧呼吸第二阶段，也可以合成脂肪，形成脂滴。
8．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、图1表示双向复制，复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，两侧的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，A不符合题意；
B、图2表示单向复制，由于DNA聚合酶只能从5'向3'方向延伸子链，因此每条子链延伸的方向都是从5'向3'，两条子链的延伸方向相反，B符合题意；
C、图3表示相向复制，两端复制起始点区域利用低放射性原料，其放射性低，中间的新合成区域利用高放射性原料，其放射性高，C不符合题意；
D、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程，不同方向的复制都需要四种脱氧核糖核苷酸，且需要能量的驱动，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制条件：模板(DNA的双链)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游离的脱氧核苷酸)；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
9．【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、由图可知，本实验用32P和35S分别对病毒进行标记，采用了同位素标记法。
B、朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以标记朊病毒需先培养带标记的牛脑组织细胞。再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成标记，且病毒蛋白质的合成需要S，因此试管5的目的是获得具有放射性的朊病毒、B不符合题意；
C、从理论上讲，甲组实验离心后上清液中几乎不能检测到32P，沉淀物中几乎不能检测到32P，因为朊病毒没有核酸，只有蛋白质，蛋白质中P含量极低，所以朊病毒几乎不含P，即均无放射性，C不符合题意；
D、乙组实验用35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，因此放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵人牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液放射性低于沉淀物，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）朊病毒是一种只含蛋白质而不含核酸的病原微生物。
（2）朊病毒不能独立生活，在活细胞内才能增殖，所以要标记朊病毒需先培养带标记的宿主细胞一牛脑组织细胞，再让朊病毒侵染带标记的牛脑组织细胞，完成对朊病毒的标记。
（3）朊病毒的蛋白质中含有S元素，几乎不含P元素，甲组实验离心后上清液和沉淀物中几乎不能检测到32P，如果添加试管5，35S标记的朊病毒侵入牛脑组织细胞，因此放射性物质主要随细胞到沉淀物中，同时会有少量的朊病毒不能成功侵人牛脑组织细胞，离心后位于上清液中，因此上清液放射性低于沉淀物。
10．【答案】A
【知识点】基因重组及其意义；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。对于真核细胞的核基因来说，基因突变均能产生等位基因，但对于真核细胞的质基因，原核细胞的基因以及病毒基因而言，没有同源染色体，基因突变不会产生等位基因，只会产生新的基因，A符合题意；
B、同源染色体的非姐妹染色单体之间互换可造成DNA分子脱氧核糖核苷酸序列的改变，可以引起基因重组，B不符合题意；
C、同源染体的非姐妹染色单体间交换不等长的片段，其中一条可导致染色体缺失，而另一条会导致染色体重复，C不符合题意；
D、染色体结构的改变会使染色体上基因的数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组。
（1）基因突变是基因结构的改变，包括碱基对的增添、缺失或替换.基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期.基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。
（2）基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合，另外，外源基因的导入也会引起基因重组。
（3）染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型.染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
11．【答案】B
【知识点】生物具有共同的祖先
【解析】【解答】A、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征，因此化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，A不符合题意；
B、细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物的所有生命活动都是靠细胞驱动；生物的生命活动并不都靠能量驱动，有些生命活动不需要能量，B符合题意；
C、物种亲缘关系越近，DNA和蛋白质等生物大分子的差异越小，故不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近，C不符合题意；
D、脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，例如，人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾，这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似，说明人与其他脊椎动物有共同的祖先，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】生物有共同祖先的证据：
（1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
（2）比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。
（3）胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
（4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。
（5）分子水平的证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。
12．【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、B基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子，而雌配子不受影响，因此，根据基因的分离定律可知：基因型为Bb的植株产生的雄配子比例为B：b=3：2，雌配子为B：b=1：1，A不符合题意；
B、亲本产生的花粉的基因型及比例为 B：b=3：2，雌配子为B：b=1：1，F1中三种基因型个体的比例为BB：Bb：bb=3：5：2，据此可求出F1产生的雄配子为：b=5/10X1/2X2/3+2/10=11/30、B=3/10+5/10X1/2=11/20，即B：b=3：2；雌配子比例为B=3/10 +5/10X1/2=11/20，b=1-11/20=9/20，即B：b=11：9，B符合题意；
C、F1中三种基因型个体的比例为BB：Bb：bb=3：5：2，故F1中基因型为Bb的个体所占比例为1/2，C不符合题意；
D、B基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子，因此从亲本→F1→F2，基因b的频率逐代降低，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）基因分离定律的实质：分离规律的实质是：杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立地随配子遗传给后代。
（2）分析题干，B、b是一对等位基因，符合基因的分离定律。B基因是一种“自私基因”，在产生配子时，能杀死体内1/3不含该基因的雄配子，而雌配子不受影响， 因此分离比例在分离定律基础上有所改变。
13．【答案】C
【知识点】内环境的理化特性
【解析】【解答】A、尿毒症是指肾脏功能衰竭时导致水和无机盐等代谢紊乱的综合性疾病，肾脏功能衰竭时，肾脏不能正常工作，使体内的废物不能及时排出，导致尿素等代谢废物积累，因此，尿毒症病人可出现全身水肿、尿素氮升高等一系列症状，A不符合题意；
B、器官、系统协调一致地正常运行，是内环境稳态的基础。尿毒症是指肾脏功能衰竭时导致水和无机盐等代谢紊乱的综合性疾病，与内环境稳态失调有关，B不符合题意；
C、水平衡和盐平衡主要通过肾脏完成的，肾脏是排出钾离子的主要途径，尿等症患省排钾功能不足，容易出现高血钾症，引起神经肌肉兴奋性的降低，C符合题意；
D、尿毒症患者肾脏功能减退甚至丧失，不能排出尿素等代谢废物，故尿毒症病人应减少蛋白质类饮食的摄入，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度，其中血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。血浆pH能维持相对稳定的原因是血浆中存在缓冲物质。
（2）肾脏是人体重要的排泄器官，它的基本功能是生成尿液，借以清除体内的代谢废物及某些废物，如过量的水、无机盐、尿素、尿酸和一些药物等，同时经过肾小管的重吸收功能，又回收了原尿中的有用物质，如全部的葡萄糖、大部分水和部分无机盐等，它们重新进入血液补充血容量。
14．【答案】B,C,D
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、BODIPY荧光染料对pH不敏感，但是以BODIPY为母体结构设计成的探针对pH敏感，与溶酶体中的H+结合后荧光强度急剧升高，A不符合题意；
B、溶酶体的膜蛋白高度糖基化，因此其内部的水解酶不会分解自身膜上的蛋白质，B符合题意；
C、由题意可知异常的溶酶体pH变化与癌症、炎症等疾病密切相关，所以癌细胞内溶酶体含量与正常细胞不同，可用溶酶体荧光探针定位癌细胞位置，C符合题意；
D、水解酶的化学本质是蛋白质，溶酶体内水解酶的合成场所是核糖体；且核糖体没有膜结构，因此直接参与溶酶体内水解酶的合成、加工和运输的无膜细胞器是核糖体，D符合题意。
故答案为：B C D。
【分析】（1）细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
（2）细胞各部分结构之间相互联系，协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。
（3）溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的化学本质是蛋白质)，能够分解很多种物质以及衰老、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“酶仓库”、“消化系统”。
15．【答案】B,C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、据图可知，蔗糖由叶肉细胞运输到韧皮部薄壁细胞的过程是通过胞间连丝这一结构完成的，该过程不是自由扩散，A不符合题意；
B、结合题意与图2可知，H+和蔗糖同向转运进SE- CC，该过程中需要借助SU载体，且该过程有H+势能的消耗，运输方式为主动运输，故蔗糖的转运过程需要消耗能量，B符合题意；
C、蔗糖进入SE-CC的过程中需要借助SU载体，且该过程有H+势能的消耗，故方式为主动运输，使细胞内蔗糖浓度升高，即SE一CC的渗透压提高，C符合题意；
D、由题意可知，蔗糖运输至韧皮部薄壁细胞后，是由膜上的单向载体W顺浓度梯度转运到SE-CC附近的细胞外空间(包括细胞壁)中，需要借助载体蛋白(SU载体)，该过程是顺浓度梯度进行的，属于协助扩散，与能量无关，所以呼吸抑制剂不会影响该过程，D不符合题意。
故答案为：B C。
【分析】自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输，都不需要细胞膜提供能量，因此属于被动运输；借助载体蛋白浓度逆浓度梯度运输，需要细胞提供能量的运输方式，称为主动运输；蛋白质和多糖等有机大分子，由于分子太大，靠转运蛋白无法运输，他们进出细胞则通过胞吞或胞吐。
16．【答案】A,C
【知识点】人类遗传病的类型及危害；调查人类遗传病
【解析】【解答】A、调查某遗传病在人群中的患病率应随机调查，而不是在患病家系中调查，A符合题意；
B、由表中调查结果可知，第一组中双亲均正常，后代存在高度近视的个体，且男女人数相近，故可推测高度近视的遗传方式为常染色体隐性遗传，B不符合题意；
C、第四组家庭中未全部患病的原因可能是发生了基因突变，也不能排除双亲的高度近视是用眼不当引起的，C符合题意；
D、若某地区高度近视的发病率为4%，则人群中a的基因频率为1/5，则A的基因频率为1-1/5=4/5，AA占16/25，Aa占8/25，正常个体AA/Aa=2/1，Aa占正常个体的1/3，aa的基因型频率=1/3x1/3x1/4=1/36，即人群中正常个体婚配所生小孩的发病率为1/36，D不符合题意。
故答案为：A C。
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)；
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
17．【答案】（1）NADPH；类囊体膜上有参与光反应的色素和酶；暗反应（卡尔文循环）
（2）有机物1；确保NADPH浓度的变化是TEM和G酶引起的（或排除TEM和G酶以外的因素对NADPH的浓度变化产生影响）；缺少G醇，TEM产生的NADPH积累
（3）一定范围内G酶的浓度
【知识点】探究影响酶活性的因素；光合作用的过程和意义
【解析】【解答】（1）据图所知， 人工光合系统照光后，有ATP和NADPH产生，并且生成了有机物，证明了该系统能进行光合作用。从物质的角度分析，从菠菜中分离类囊体(TEM)的原因是类囊体膜上有参与光反应的色素和酶，是光反应的场所；光合作用的暗反应需要的酶较多，添加16种酶主要参与光合作用的暗反应(卡尔文循环)中有机物物的合成过程。
（2） 图乙是验证G酶对人工光合系统有效性的实验结果示意图。结合图甲，有机物1与G酶催化有关，因此实验组1～4，除按图乙所示进行相应自变量处理外，同等条件下还需在油包水液滴中分别加入图甲中等量的NADP+和有机物1；组1仅加入NADPH，起对照作用：组1的作用是确保NADPH浓度的变化是TEM和G酶引起的；缺少G酶，TEM产生的NADPH积累，因此组2检测结果高于组3。
（3）结合图乙，组4的G酶最大，NADPH的浓度最低，说明一定范围内G酶浓度与所催化反应的速率呈正相关。
【分析】光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和 NADPH的过程。碳反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
18．【答案】（1）线粒体；①③
（2）①无放射性ATP或亮氨酸与放射性ATP或亮氨酸竞争结合L酶；②2；1；L2中ATP与位点2结合受阻，不能改变L酶的空间结构，不利于亮氨酸与位点1结合
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】（1）图1中细胞中葡萄糖和亮氨酸的代谢过程模式图，虚线框中的代谢途径发生在真核生物细胞的线粒体。细胞中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶将与ATP和亮氨酸结合，促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成，可增强③过程。由图1可知，在虚线框中，丙酮酸在有氧条件下进入线粒体，参与有氧呼吸的第二阶段的反应，故也可增强①过程。
（2）①识图分析可知，图3中只添加10μmol[3H]ATP，野生型放射性相对值为100%，图3中加入
10μmol[3H]ATP+10mmolATP组与只添加10μmol[3H]ATP组相比，可明显降低野生型放射性相对值，这是由于无放射性ATP或亮氨酸与放射性ATP或亮氨酸竞争结合L酶，导致放射性降低。
②分析图3结果可知，与野生型相比，添加10μmol[3H]ATP的突变体细胞L1，放射性相对值无明显变化，添加10μmol[3H]亮氨酸的突变体细胞L1，放射性相对值明显降低，说明ATP与L酶位点2结合，ATP与亮氨酸不存在竞争位点2的关系，即亮氨酸与位点1结合。 改变L酶的空间结构，利于亮氨酸与L酶位点1结合。 故图3加入10μmol[3H]亮氨酸L2放射性低的原因为：ATP与L酶位点2的结合，改变L酶的空间结构，进而促进了亮氨酸与L酶位点1的结合，而L2细胞中ATP与L酶位点2结合受阻，不能改变L酶的空间结构，从而不利于亮氨酸与L酶位点1结合，导致加入10μmol[3H]亮氨酸L2放射性低。
【分析】图1中L酶可感知葡萄糖的含量，在高浓度葡萄糖条件下，L酶将与亮氨酸和ATP结合，促进tRNA与亮氨酸结合，进而完成蛋白质合成。图1中细胞中葡萄糖和亮氨酸的代谢过程模式图，虚线框中的代谢途径是发生在线粒体中的途径，图中葡萄糖在细胞质基质中发生有氧呼吸的第一阶段反应，形成丙酮酸，丙酮酸穿膜进入线粒体，参与有氧呼吸的第二阶段，生成二氧化碳和乙酰辅酶A，参与柠檬酸循环反应；图中亮氨酸可以通过②过程转化成乙酰辅酶A参与柠檬酸循环反应，或者在细胞质基质中参与③过程在核糖体上发生脱水缩合反应生成蛋白质。
19．【答案】（1）终止密码子；酶的合成来控制代谢过程
（2）使翻译过程继续
（3）携带不同氨基酸的 SUP— tRNA；能
（4）IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少；DUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异
【知识点】基因突变的类型；人类遗传病的类型及危害；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因突变后，转录出的mRNA长度不变，说明其没有发生碱基对的增添和缺失(碱基对的增添和缺失改变会导致转录出的mRNA长度改变)，因此推测其基因突变是由于碱基对替换，转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子，导致翻译提前终止，肽链变短，IDUA酶分子量变小，与正常IDUA酶的空间结构差异显著而失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人体多系统功能障碍，这体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）由题干可知，抑制性tRNA (sup-tRNA)可以最终诱导核糖体通读mRNA上的遗传信息合成具有功能的全长蛋白，并且抑制性tRNA (sup-tRNA)与普通tRNA的结构、功能相同，据此推测该抑制性tRNA可以携带氨基酸至核糖体并与终止密码子结合，从而使翻译过程继续。
（3）本实验目的是比较携带不同氨基酸的sup-tRNA的通读效果，需要保证实验组细胞含有突变IDUA基因，即其不能合成具有正常功能的IDUA酶(防止正常 IDUA酶对实验结果产生干扰)，同时保证在不同的实验组细胞中可以转录出携带不同氨基酸的sup-tRNA，因此实验组中将携带不同氨基酸的SUP— tRNA导入黏多糖细胞，并采用抗原-抗体杂交技术检测全长IDUA蛋白的合成情况。分析题图可知，与对照组(含正常IDUA基因的组)相比，含携带酪氨酸的sup-tRNA的受体细胞中表达的全长IDUA蛋白量比其他实验组都多，说明其能有效恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成，且效果最好。
（4）携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA进行通读，进而产生具有正常功能的IDUA酶，因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗，与不进行治疗的IDUA突变基因纯合小鼠相比，IDUA突变基因纯合小鼠IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少；由于二者都不含有IDUA基因，则其细胞内都没有相应mRNA，因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用，最终导致DUA基因敲除小鼠IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异。
【分析】基因突变是指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。翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。密码子由位于mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基组成。终止密码子的作用是终止翻译过程。基因工程中检测目的基因在受体细胞内是否成功表达可以用抗原-抗体杂交技术。
20．【答案】（1）X染色体；长口器；1/3
（2）已发生；R基因频率发生定向改变
（3）
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性；基因的分离规律的实质及应用；伴性遗传；基因频率的概念与变化；自然选择与适应
【解析】【解答】（1）长口器昆虫自由交配，F1中有长口器538只，短口器181只， 即长口器：短口器约为3：1，说明长口器为显性性状，且短口器昆虫全为雄性，可判断这对相对性状为伴性遗传，控制口器长短的等位基因位于X染色体上。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值， 分析图1可知，F1中R的基因频率为66%，故r的基因频率是1-66%=33%，即1/3。
（2）由图1分析可知，近9年该昆虫种群数量呈现下降趋势，影响其种群数量的非生物因素可能有温度、降水量等，由图1可知，这9年中，该昆虫种群中R基因频率持续下降，即R基因频率发生定向改变，故该昆虫种群已发生进化。
（3）利用PCR技术检测该昆虫种群体细胞中的R、r基因时根据R、r基因特定的碱基序列来设计引物，随后利用琼脂糖凝胶电泳的方法进行结果鉴定。由题意可知，R基因电泳长度比r基因长7kb，r基因电泳长度约为5kb，所以R基因电泳长度约为12kb，不同基因型个体的对应电泳结果图：
【分析】（1）种群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值。生物进化的实质就是种群基因频率发生变化的过程。
（2）伴性遗传：是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
（3）基因分离规律的实质是：杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立地随配子遗传给后代。
21．【答案】（1）基因的自由组合定律
（2）AA；秋水仙素（或低温）；AAAA
（3）方案一：①让纯种无毛植株与2号染色体部分缺失的显性纯合个体杂交得F1，F1随机交配得F2；统计F2的表型及比例；②有毛：无毛=1：1；有毛：无毛=2：1；有毛：无毛=3：1
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；育种方法综合
【解析】【解答】（1）一株红芯猕猴桃自交产生的F1中，红芯、黄芯、绿芯的比例为9：6：1=9：(3+3)：1，为9：3：3：1的变式，则果芯颜色的遗传遵循自由组合定律。
（2）欲培育无子猕猴桃新品种(AAA)，则应选择基因型为AA的植株为材料，经秋水仙素或低温处理诱导其染色体数目加倍，获得基因型为AAAA的植株，然后与基因型为AA的植株进行杂交即可获得无子猕猴桃新品种。
（3）已知两条染色体片段都缺失的个体致死，其它正常。
①实验设计思路：将纯种无毛的猕猴桃与2号染色体部分缺失的显性纯合个体杂交得到F1，再将F1自交得F2；统计F2的表型及比例。
②实验预期结果及结论：
若F1有毛：无毛=1：1，则控制有无毛的基因位于2号染色体的缺失片段中。此情况下亲本基因型为aaxAO，子代Aa：aO=1：1。
若F2有毛：无毛=2：1，则控制有无毛的基因位于2号染色体上但不在缺失片段中。此情况下亲本基因型为aaxAA，F1为Aa，其中A所在的染色体存在部分缺失。F1个体自交得F2，正常情况下子代AA：Aa：aa=1：2：1，但由于AA两条染色体均存在缺失，个体死亡，导致F2中有毛：无毛=Aa：aa=2：1。
若F2有毛：无毛=3：1，则控制有无毛的基因不位于2号染色体上。F1为Aa，F2中有毛：无毛=AA、Aa：aa=3：1。
【分析】（1）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。
（2）多倍体育种，可用秋水仙素诱导使其染色体数目加倍，其原理是秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍。
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