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广东省深圳市高级中学2024~2025学年高三上学期第二次诊断考试生物试题
1．（2024高三上·深圳模拟）人在进行一定强度的体力劳动后，手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液，一段时间后水疱可自行消失。请分析下列说法，错误的是（　　）
A．水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的
B．水疱的成分中，蛋白质含量最多
C．水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的
D．水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管
2．（2024高三上·深圳模拟）小肠是人体重要的消化器官，由多种细胞共同构成，有负责营养吸收的肠上皮细胞、能产生抗菌肽的潘氏细胞和分泌激素的内分泌细胞等。下列说法错误的是（　　）
A．小肠上皮细胞含有丰富的线粒体与其营养吸收功能有关
B．内分泌细胞分泌激素的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用
C．潘氏细胞分泌抗菌肽的过程中内质网膜面积减少，细胞膜面积增加
D．纤维素不能被人体小肠消化吸收，但可促进肠道的蠕动有益人体健康
3．（2024高三上·深圳模拟）血管紧张素Ⅰ（十肽）可刺激肾上腺素的分泌。在血管紧张素转换酶的作用下，血管紧张素Ⅰ生成血管紧张素Ⅱ（八肽），使全身小动脉收缩而升高血压。下列有关叙述正确的是（　　）
A．不同血管紧张素的功能不同由肽链盘曲、折叠方式的不同决定
B．血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ的过程中发生了肽键的断裂
C．可通过口服或静脉注射的方式，为患者补充血管紧张素Ⅱ
D．血管紧张素转换酶的促进剂可用于某些高血压患者的治疗
4．（2024高三上·深圳模拟）水杨酸是一种有机酸，过量服用会刺激呼吸中枢，使肺通气过度，呼吸加深加快，导致血浆的CO2浓度降低，出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述错误的是（　　）
A．水杨酸刚进入体内时，内环境中的可参与血浆pH的调节
B．水杨酸依靠血液运输对位于脑干的呼吸中枢进行调节
C．出现“呼吸性碱中毒”时，患者血浆由正常时的酸性变为碱性
D．“呼吸性碱中毒”症状的出现说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
5．（2024高三上·深圳模拟）农谚是我国劳动人民经过无数实践得出的智慧结晶，蕴含着许多科学原理。下列关于农谚与其蕴含的生物学原理表述，错误的是（　　）
A．“三亩棉花三亩稻，晴也好，涝也好”，说明稻棉间作能保证作物产量
B．“三伏不热，五谷物不结”，说明作物进行光合作用需要足够的温度
C．“萝卜白菜葱，多用大粪攻”，说明农作物能直接利用大粪中的有机物用于生长发育
D．“肥多急坏禾”表明施肥过多，会使土壤溶液渗透压大于作物根细胞，导致根细胞失水多而死亡
6．（2024高三上·深圳模拟）若基因突变使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子，这种突变称为无义突变；若突变使原密码子变成另一种氨基酸的密码子，这种突变称为错义突变。校正tRNA可通过改变反密码子区来校正基因突变，如一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸密码子的tRNA（X）。下列叙述错误的是（　　）
A．在真核生物中，tRNA可在细胞核中转录得到
B．校正tRNA在校正过程中必须与正常的tRNA竞争结合密码子
C．X可以对应两种氨基酸，体现密码子的简并性，提高容错率
D．X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸
7．（2024高三上·深圳模拟）植物细胞内Ca2+主要储存在液泡中，细胞质基质中的Ca2+维持在较低浓度。液泡膜上运输Ca2+的转运蛋白主要有：Ca2+通道、Ca2+-ATP酶（Ca2+泵）和Ca2+/H+反向转运蛋白（CAX）。液泡膜上的质子泵可消耗ATP建立膜两侧的H+浓度梯度势能，该势能驱动CAX将Ca2+与H+以相反的方向同时运输通过液泡膜。下列说法错误的是（　　）
A．Ca2+通道运输Ca2+过程中不需要与Ca2+结合
B．质子泵消耗能量使细胞液的H+浓度低于细胞质基质
C．Ca2+泵和CAX运输Ca2+有利于使植物细胞保持坚挺
D．加入呼吸抑制剂，Ca2+泵和CAX运输Ca2+的速率均会减慢
8．（2024高三上·深圳模拟）生物科学史蕴含着丰富的科学思维、方法和精神。下列说法错误的是（　　）
A．希尔反应说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应
B．用未被标记的T2噬菌体侵染被 5N标记的大肠杆菌，子代噬菌体仅DNA 被 5N标记
C．DNA 双螺旋模型中碱基对间形成氢键是 DNA 分子结构具有稳定性的原因之一
D．萨顿运用类比推理的方法，推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系
9．（2024高三上·深圳模拟）为响应心肌损伤，巨噬细胞迁移到心脏促进坏死组织的清除，并在清除过程中产生转化生长因子-β，促进成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+的浓度降低，生成NADH的速率降低。下列说法错误的是（　　）
A．巨噬细胞吞噬、清除死亡细胞的过程需要消耗能量，并与膜上的蛋白质有关
B．成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化实质是基因的选择性表达
C．损伤的心肌细胞被巨噬细胞清除属于细胞凋亡
D．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率升高
10．（2024高三上·深圳模拟）大熊猫在分类上属于食肉目，具有典型的食肉动物的消化系统，但在长期的进化过程中却特化为以各种竹子为食。一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若种群中B 基因频率为40%，b基因频率为60%，下列说法错误的是（　　）
A．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变
B．大熊猫以竹子为食的原因是肠道中可能含有能消化纤维素的微生物
C．我国分布着大熊猫、小熊猫以及不同种的熊猫，体现了生物的遗传多样性
D．若等位基因B、b只位于X染色体上，则种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为18%、30%
11．（2024高三上·深圳模拟）真核细胞的基因转录后产生的前体RNA会被剪接体(由一些蛋白质和小型RNA构成)切除内含子转录的RNA片段并使之快速水解，外显子转录的RNA片段则相互连接形成成熟mRNA，如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．剪接体的结构组成与染色体相同
B．图中a和c表示能编码氨基酸的外显子转录出的RNA片段，b表示内含子转录出的RNA片段，不具有编码序列
C．剪切体能够识别特定的核苷酸序列并将前体mRNA中内含子转录出的RNA片段剪切下来
D．mRNA中具有启动翻译的起始密码子和终止翻译的终止密码子
12．（2024高三上·深圳模拟）ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶） 是厌氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图甲所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根厌氧呼吸的影响实验结果，如图乙所示。下列叙述正确的是（　　）
A．酶E和 LDH 都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性
B．辣椒幼苗根每个细胞厌氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C．Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醇和乳酸积累造成的伤害
D．ADH和LDH 催化反应过程中不会释放能量用于 ATP 的形成
13．（2024高三上·深圳模拟）果蝇的眼睛是复眼，红眼（A）对白眼（a）为显性，且等位基因A/a位于X染色体上。某杂合红眼雌果蝇的A基因转移到4号常染色体上的异染色质区后，由于异染色质结构的高度螺旋，某些细胞中的A基因不能正常表达，表现出部分小眼为红色，部分小眼为白色，这种表型称为花斑型眼。下图表示花斑型眼雌果蝇的基因所在染色体上的位置。下列说法错误的是（　　）
A．A基因转移到4号常染色体的异染色质区属于染色体变异
B．花斑型眼果蝇产生的初级卵母细胞中可以观察到4个四分体
C．位于异染色质区的DNA 片段因为解旋困难而直接影响转录过程
D．若减数分裂时图中4条染色体随机两两分离，则该雌果蝇可能生出正常子代
14．（2024高三上·深圳模拟）BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中，其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离（cm） 20 遮光* 100 80 60 40 20
50min后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，以下关于实验描述不合理的是（　　）
A．表中X代表的颜色应为黄色
B．若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的
C．5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草光合作用强度大于呼吸作用强度
D．本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，说明2至7号试管的实验结果是由光合作用与呼吸作用引起的
15．（2024高三上·深圳模拟）某地区发现了一个腓骨肌萎缩症（CMT）家系，如图1所示，其病因是GJBI基因突变，用红色、绿色荧光探针分别标记GJBI基因有、无突变的核酸序列，当PCR循环次数增多时，相应的荧光信号逐渐增强，图1家系中部分个体的检测结果如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．由图1可知，该遗传病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传
B．IV-2、II-2、II-3荧光信号检测结果均与V-1一致
C．若V-1与正常男性结婚，生育一个男孩患病的概率为1/4
D．为了有效预防该病的产生和发展，可采用遗传咨询、产前诊断等手段
16．（2024高三上·深圳模拟）羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶，使之在复制时与腺嘌呤配对，导致该位点碱基对发生变化。某精原细胞位于非同源染色体上的2个DNA分子，在复制前各有1个胞嘧啶碱基发生羟化，转移到不含羟胺的培养液进行1次有丝分裂后再减数分裂，产生8个精子。不考虑其他突变和染色体交换，下列叙述正确的是（　　）
A．经有丝分裂产生的2个精原细胞，均含羟化胞嘧啶
B．经有丝分裂产生的2个精原细胞，DNA序列均发生改变
C．产生的8个精子中，最多有6个精细胞含有羟化胞嘧啶
D．产生的8个精子中，最多有4个精细胞DNA序列发生改变
17．（2024高三上·深圳模拟）在绿光较为丰富的海洋环境中存在一种蓝细菌——聚球藻，图1是聚球藻胞内光合片层上进行的光反应阶段示意图，请据图回答问题：
（1）聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的　 　，图1中的物质X和物质 Y 分别是　 　和　 　。
（2）在光合片层上，PSⅡ复合体吸收光能，最终转化为　 　中活跃的化学能。图Ⅰ中ATP 合酶合成ATP 所需能量的直接来源是　 　。若细胞质基质中H+浓度升高，短时间内C3含量会　 　。
（3）由图1可知藻胆蛋白体的主要功能是　 　。藻红蛋白中的藻红素对绿光具有较强的吸收作用，而陆地植物中没有这种色素。聚球藻演化出藻红素的意义是　 　。
（4）光合作用的暗反应中， 催化CO2固定的酶 Rubisco在CO2浓度较低的环境下， Rubisco 会与O2结合，进行光呼吸，消耗有机物，产生CO2。聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体结构如图2所示，羧酶体对CO2、O2等气体的通透性较低，羧酶体对聚球藻的意义是　 　。
18．（2024高三上·深圳模拟）盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图（HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白）。请回答下列问题：
（1）盐地碱蓬根细胞的细胞质基质与细胞液、细胞膜外的pH不同，这种差异主要由H+—ATP泵以　 　方式将H+转运到细胞外和液泡内来维持的。这种H+的分布特点为图中的　 　蛋白运输Na+提供了动力，以减少其对细胞代谢的影响。
（2）在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na+以协助扩散的方式大量进入根部细胞，同时抑制了K+进入细胞，导致细胞中Na+、K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。盐地碱蓬的根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测，细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为　 　、　 　（填“激活”或“抑制”），使细胞内的蛋白质合成恢复正常。另外，一部分离子被运入液泡内，通过调节细胞液的渗透压促进根细胞　 　，从而降低细胞内盐浓度。
（3）为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用，科研小组进行实验：
①实验材料：盐地碱蓬幼苗、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液、一定浓度的NaCl、KCl的高盐培养液等。
②实验步骤：
a．取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组，放入一定浓度的含NaCl、KCl的高盐培养液中培养；
b．甲组加入2mL蒸馏水，乙组加入　 　；
c．一段时间后测定高盐培养液中Na+、K+浓度。
③预测实验结果及结论：若与甲组比较，乙组　 　，说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。
（4）根据题目所给信息及所学知识，农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有　 　。（写出两点）
19．（2024高三上·深圳模拟）杨梅为XY型雌雄异株植物，其花色有红花与黄花，现有纯合的红花品种甲与黄花品种乙，进行正反交实验，结果如下，其中F1自由交配产生F2。已知花色遗传过程中没有致死现象，不考虑 XY 同源区段。
♀ ♂ F1 F2
实验一 甲 乙 红花雄株：黄花雌株=1：1 红花雄株：黄花雄株：红花雌株：黄花雌株=3∶5∶3∶5
实验二 乙 甲 黄花
（1）杨梅的红花与黄花颜色的表达机理如图所示，B基因的位置在　 　（常染色体/性染色体），控制花色遗传的基因遵循孟德尔　 　定律。
（2）实验一的亲本基因型为　 　，F2红花植株减数分裂产生的配子有　 　种基因型；预测实验二中F2的表型及比例为　 　。
（3）品种甲的果实为小果，为了培育出大果杨梅，进行科研的工作者将一大果基因E以转基因方式整合到甲品种与花色相关的一条常染色体上（只发生一次整合），得到一株转基因雌株丙。现欲确定E基因的整合是否会破坏控制花色基因使其不能表达，请补充下列实验内容：
①将植株丙与　 　（选择题目中已有植物）进行杂交，观察并统计子代的表型及比例（从花色角度分析）：
②如果子代　 　，则E基因破坏了控制花色的基因；如果子代　 　，则E基因未破坏控制花色基因。
20．（2024高三上·深圳模拟）遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA 甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA 某些区域添加甲基基团，如下图所示。请回答下列问题：
（1）如果①以基因的β链为模板，则虚线框中合成的RNA的碱基序列为5'-　 　-3'。过程②需要的原料是　 　，②过程合成的场所是　 　。
（2）DNA 甲基化若发生在基因的DNA 序列上，则会影响　 　酶与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的　 　过程。
（3）研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，请结合图文中信息推测其原因可能是：　 　。
（4）已知注射 DNMT3 siRNA （小干扰 RNA） 能使DNMT3 基因表达沉默， 为验证DNMT3 是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的幼虫，平均分为A、B两组，请根据提示完成表中内容。
1 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果
A 组 　 　 饲喂花粉和花蜜 其他条件相同且适宜 工蜂
B 组 注射适量 DNMT3 siRNA 溶液 饲喂花粉和花蜜 蜂王
（5）综上所述，性状是　 　与　 　共同作用的结果。
21．（2024高三上·深圳模拟）胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用。科学家将合成胶原蛋白的基因 kit 导入大肠杆菌构建基因工程菌，过程如下图所示。请据图回答下列问题：
（1）若导入到原核生物大肠杆菌中，但由于原核细胞中缺少　 　（细胞器），影响表达产物进一步加工，可能会影响蛋白质的功能。
（2）已知 kit基因的部分序列如下图，采用PCR技术进行扩增时，选用的引物为　 　（填字母）。为使基因与质粒成功连接，需要在引物的　 　端添加　 　两种限制酶识别序列。
A. 5'-GCCCTAGGT-3' B. 5'—CGGAATTCT-3'
C. 5'-CGGGATCCA-3' D.5'—GCCTTAAGA-3'
（3）酶切 kit基因， 并与质粒中长度为170bp片段进行置换， 构建重组质粒pET-28a（+）- kit，用 Hind Ⅲ酶分别酶切pET-28a（+）和pET-28a （+）- kit，获得如下表所示片段，
质粒类型 pET—28a（+） pET—28a（+）—kit
HindIII 酶切片段 1000bp、2550bp 1000bp、2000bp、700bp
则 kit基因长度为　 　，由此判定 kit 基因上有　 　个 HindⅢ酶切位点。
（4）菌液PCR 是直接以菌体热解后的DNA 为模板、以目的基因两端序列为引物进行扩增的方法，PCR 产物需要用　 　法进行鉴定，若结果出现大量杂带，其原因可能有　 　。（答出两点）
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、水疱中的液体主要是组织液，而组织液的形成与血浆密切相关，主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的，A不符合题意；
B、组织液中含量最高的化合物是水，并非蛋白质。水疱中的液体主要是组织液，因此水疱的成分中含量最高的化合物是水，B符合题意；
C、水疱中的液体是组织液，一段时间后水疱自行消失，这体现了组织液与血浆及淋巴液之间存在物质交换，也就说明内环境中物质是不断更新的，C不符合题意
D、组织液存在的一个去向是回流血浆，另一个去向是流向淋巴液，所以水疱自行消失是因为其中的液体（组织液）可以渗入毛细血管和毛细淋巴管，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的，它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分，渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态，能为机体细胞提供适宜的生活环境。
2．【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、小肠上皮细胞的营养吸收功能需要消耗能量，线粒体是细胞的“动力车间”，能为细胞生命活动提供能量，所以小肠上皮细胞含有丰富的线粒体与其营养吸收功能有关，A不符合题意；
B、内分泌细胞分泌的激素属于分泌蛋白，在细胞分泌蛋白的合成和运输过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽作用，而不是内质网，B符合题意；
C、潘氏细胞分泌抗菌肽属于分泌蛋白的分泌过程，在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网会形成囊泡与高尔基体融合，高尔基体再形成囊泡与细胞膜融合，所以内质网膜面积减少，细胞膜面积增加，C不符合题意；
D、人体缺乏分解纤维素的酶，所以纤维素不能被人体小肠消化吸收，但它可以促进肠道的蠕动，对人体健康有益，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
3．【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、题干中两种血管紧张素是十肽和八肽，没有提及肽链盘曲、折叠方式等，则可见看出不同血管紧张素的功能不同主要是由其氨基酸的种类、数目、排列顺序不同决定，可能与肽链盘曲、折叠方式有关，A不符合题意；
B、血管紧张素Ⅰ（十肽）生成血管紧张素Ⅱ（八肽），肽链变短，说明在血管紧张素转换酶的作用下发生了肽键的断裂，去掉了两个氨基酸，B符合题意；
C、血管紧张素Ⅱ是八肽，口服会被消化酶分解，所以不能口服，只能静脉注射，C不符合题意；
D、血管紧张素Ⅱ使全身小动脉收缩而升高血压，血管紧张素转换酶的促进剂会促进血管紧张素Ⅱ的生成，进而升高血压，不能用于高血压患者治疗，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
4．【答案】C
【知识点】稳态的生理意义；内环境的理化特性
【解析】【解答】A、内环境中存在缓冲物质，如等，当水杨酸刚进入体内时，若引起pH变化，可参与血浆pH的调节，以维持pH相对稳定，A不符合题意；
B、水杨酸作为一种化学物质，依靠血液运输，作用于脑干的呼吸中枢，对呼吸中枢进行调节，B不符合题意；
C、正常人血浆的pH为7.35 - 7.45，呈弱碱性，出现“呼吸性碱中毒”时，血浆pH会有所升高，但依然呈碱性，并非由酸性变为碱性，C符合题意；
D、水杨酸过量服用导致出现“呼吸性碱中毒”症状，说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）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作稳态。
（2）内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的，它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分，渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态，能为机体细胞提供适宜的生活环境。
5．【答案】C
【知识点】质壁分离和复原；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、“三亩棉花三亩稻，晴也好，涝也好”，棉花较耐旱，水稻喜水，稻棉间作能充分利用不同的环境条件，在不同的天气状况下都能保证一定的作物产量，A不符合题意；
B、“三伏不热，五谷物不结”，农作物进行光合作用需要适宜的温度，三伏天温度较高，温度适宜，光合作用旺盛，有利于作物结籽，说明作物进行光合作用需要足够的温度，B不符合题意；
C、“萝卜白菜葱，多用大粪攻”，大粪中的有机物不能被农作物直接吸收，需经过土壤中微生物的分解，将有机物分解为无机物，如无机盐等，农作物才能吸收利用，C符合题意；
D、“肥多急坏禾”，施肥过多，会使土壤溶液浓度升高，导致土壤溶液渗透压大于作物根细胞细胞液渗透压，根细胞失水，严重时会导致根细胞失水过多而死亡，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。光合作用受温度、光照强度、二氧化碳浓度等环境因素影响。
（2）当外界溶液渗透压高于植物细胞的细胞液渗透压时，单位时间内从细胞液进入外界溶液的水分子比从外界溶液进入细胞液的水分子多，导致细胞失水收缩，原生质层与细胞壁分开，植物细胞发生质壁分离；当外界溶液渗透压低于质壁分离细胞的细胞液渗透压时，从外界溶液进入细胞液的水分子比从细胞液进入外界溶液的水分子多，原生质层与细胞壁恢复贴合，细胞发生质壁分离复原。
6．【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、真核生物中，tRNA属于RNA的一种，RNA主要在细胞核中转录形成，所以在真核生物中，tRNA可在细胞核中转录得到，A不符合题意；
B、校正tRNA与正常tRNA都要结合密码子，所以校正tRNA在校正过程中必须与正常的tRNA竞争结合密码子，B不符合题意；
C、密码子的简并性是指一种氨基酸可以由多种密码子决定，而不是一种tRNA对应两种氨基酸，X携带精氨酸但是识别甲硫氨酸密码子，这不是密码子简并性的体现，C符合题意；
D、因为X携带精氨酸且识别甲硫氨酸密码子，所以X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
7．【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、离子通道蛋白运输离子时，离子会通过通道蛋白的孔道，不需要与离子结合，所以Ca2+通道运输Ca2+过程中不需要与Ca2+结合，A不符合题意；
B、质子泵消耗ATP建立膜两侧的H+浓度梯度势能，且势能驱动CAX将Ca2+与H+以相反方向运输，说明液泡内H+浓度高于细胞质基质，即质子泵消耗能量使细胞液的H+浓度高于细胞质基质，B符合题意；
C、Ca2+泵和CAX运输Ca2+进入液泡，使得液泡内溶质增多，细胞液浓度增大，有利于细胞吸水，从而使植物细胞保持坚挺，C不符合题意；
D、Ca2+泵运输Ca2+消耗ATP，属于主动运输，CAX运输Ca2+虽不直接消耗ATP，但依赖质子泵建立的势能，质子泵消耗ATP，加入呼吸抑制剂会影响细胞呼吸产生ATP，进而使Ca2+泵和CAX运输Ca2+的速率均减慢，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
（2）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
8．【答案】B
【知识点】光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、希尔反应是指在光照下，离体叶绿体类囊体能将水分解并释放氧气，同时使电子受体还原，但该过程并没有合成糖，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，A不符合题意；
B、用未被标记的T2噬菌体侵染被15N标记的大肠杆菌，由于噬菌体的蛋白质外壳和 DNA 都含有N元素，所以子代噬菌体的蛋白质外壳和 DNA 都会被15N标记，B符合题意；
C、DNA 双螺旋结构中，碱基对之间通过氢键相连，这有利于维持 DNA 分子结构的稳定性，C不符合题意；
D、萨顿通过类比基因和染色体在体细胞和配子中的存在形式等行为，运用类比推理的方法，推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（2）1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，进行了实验：用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌，得到了明确的实验结果。
（3）DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对，由氢键连接。其中，腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连，这就是碱基互补配对原则。
（4）萨顿推论：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
9．【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；细胞分化及其意义；细胞的凋亡
【解析】【解答】A、巨噬细胞通过胞吞作用吞噬、清除死亡细胞，胞吞过程需要消耗能量，且细胞膜上的蛋白质在识别等过程中有重要作用，所以该过程与膜上蛋白质有关，A不符合题意；
B、细胞转分化的实质是基因的选择性表达，成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化也是如此，B不符合题意；
C、损伤的心肌细胞被巨噬细胞清除，是机体对损伤做出的合理反应，属于细胞凋亡，C不符合题意；
D、由题文可知，该巨噬细胞清除死亡细胞后，线粒体中NAD+的浓度降低，生成NADH的速率降低，这说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率降低，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
10．【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变，大熊猫从以肉为食进化为以竹子为食这一进化过程，其实质就是种群基因频率发生了定向改变，A不符合题意；
B、竹子富含纤维素，大熊猫能够以竹子为食，很可能是其肠道中含有能消化纤维素的微生物，帮助大熊猫分解利用竹子中的营养成分，B不符合题意；
C、大熊猫、小熊猫属于不同物种，不同种的熊猫也属于不同物种，这体现的是物种多样性，并非遗传多样性，C符合题意；
D、若等位基因B、b只位于X染色体上，雌性个体中XbXb的基因型频率为60%×60% = 36%，但雌雄数量相等，所以种群中XbXb的基因型频率为36%÷2=18%；雄性个体中XbY的基因型频率就等于Xb的基因频率60%，同样因为雌雄数量相等，种群中XbY的基因型频率为60%÷2=30%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种。
（2）在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
11．【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、剪接体由一些蛋白质和小型RNA构成，而染色体主要由DNA和蛋白质组成。RNA和DNA是不同的核酸分子，它们的化学组成和结构有差异，所以剪接体的结构组成与染色体不相同，A符合题意；
B、在基因转录后的加工过程中，外显子是能够编码氨基酸的序列，内含子不具有编码序列。图中a和c为外显子，b为内含子，B不符合题意；
C、剪接体能够识别前体mRNA特定的核苷酸序列，从而将内含子剪切下来，C不符合题意；
D、mRNA上存在起始密码子用于启动翻译过程，也存在终止密码子用于终止翻译过程，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
12．【答案】D
【知识点】酶的特性；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。虽然酶 E 和 LDH 都能催化丙酮酸发生反应，但它们催化的是不同的反应，LDH 催化丙酮酸生成乳酸，这仍然体现了 LDH 对特定反应的专一性， A不符合题意；
B、 从图甲可以看出，辣椒幼苗根细胞厌氧呼吸的途径有产生乳酸和产生乙醇两条，但并不是每个细胞厌氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物，有可能不同细胞进行不同的厌氧呼吸途径，也有可能同一细胞在不同条件下进行不同的厌氧呼吸途径， B不符合题意；
C、 从图乙中可以看出，与淹水组相比，Ca2+淹水组中ADH的活性高，Ca2+淹水组中LDH的活性低。ADH 和 LDH 分别是催化产生乙醇和乳酸的关键酶，LDH活性降低会使乳酸的生成量减少，ADH活性升高会使乙醇生成量增多，会减少乳酸积累造成的伤，而增加造成乙醇积累造成的伤害， C不符合题意；
D、在辣椒幼苗根厌氧呼吸中，ADH（乙醇脱氢酶）催化乙醛生成乙醇，LDH（乳酸脱氢酶）催化丙酮酸生成乳酸。这两个催化反应过程均发生在厌氧呼吸的第二阶段，厌氧呼吸第二阶段不产生 ATP，此阶段主要是丙酮酸在相应酶的作用下被还原为酒精和二氧化碳（有 ADH 参与时）或乳酸（有 LDH 参与时），该过程只是丙酮酸等物质的转化，没有能量释放用于 ATP 的形成，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是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。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
13．【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、A基因从X染色体转移到4号常染色体上，属于染色体结构变异中的易位，A不符合题意；
B、正常情况下，果蝇有8条染色体，在减数分裂Ⅰ前期可以产生4个四分体。但是花斑型眼雌果蝇中X染色体与4号常染色体联会时会形成“十字型”结构而不能形成四分体，因此观察不到4个四分体，B符合题意；
C、异染色质结构高度螺旋，DNA无法解旋，而转录过程需要先解旋，故位于异染色质区的DNA片段不能正常转录，从而影响基因的正常表达，C不符合题意；
D、该个体的卵原细胞中存在一条异常的4号染色体和一条异常的X染色体，则若减数分裂时4条染色体随机两两分离，当正常4号染色体与正常X染色体共同进入一极时，会形成正常卵细胞，可见该雌果蝇可能生出正常子代，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序，从而导致性状的变异。
（2）基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（3）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
14．【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、2号管遮光，植物只进行呼吸作用产生CO2，不消耗CO2，其CO2浓度高于3号试管。因为 BTB 溶液颜色随CO2浓度增高而由蓝变绿再变黄，所以 2 号管的颜色应该比3号管更深，为黄色，A不符合题意；
B、若1号试管的溶液是蓝色，说明环境能导致试管内溶液的CO2浓度下降，则说明2至7号试管是在有其他变量影响的情况下进行的实验，故2至7号试管的实验结果不可靠，B不符合题意；
C、5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，这意味着在此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度，即呼吸作用产生的CO2与光合作用消耗的CO2量相等，C符合题意；
D、选项1号试管中无水草，50min 后1号试管的溶液是浅绿色，这是为了排除环境单独影响试管内溶液CO2浓度变化的可能。2至7号试管中溶液颜色发生不同的变化，因为BTB溶液颜色随CO2浓度变化，而光合作用吸收CO2，呼吸作用产生CO2，这两种生理活动都会影响溶液中的CO2浓度，所以2至7号试管中的实验结果是由植物的光合作用和呼吸作用引起的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
15．【答案】C
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的监测和预防；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、从图1家系图来看，存在“无中生有”的情况（II - 1和II - 2正常，生出患病的III - 1），说明该病为隐性遗传病。同时，男性患者多于女性患者，且存在隔代遗传现象，所以最可能为伴X染色体隐性遗传，A不符合题意；
B、由图2可知，绿色荧光代表正常基因，红色荧光代表突变基因。V - 1既有绿色荧光又有红色荧光，说明其为杂合子。根据伴X染色体隐性遗传的特点以及家系图分析，II - 2、II - 3也为杂合子，所以II - 2、II- 3荧光信号检测结果与V - 1一致。再看IV - 2，其父亲患病，母亲正常，IV - 2为杂合子，所以II - 2、II - 3和IV - 2荧光信号检测结果均与V - 1一致，B不符合题意；
C、设相关基因为A、a，根据图（2）可知，V - 1的基因组成为XAXa。若V-1与正常男性结婚，他们生育一个男孩，男孩的基因型为XAY或XaY，患病（XaY）的概率为1/2，而不是1/4，C符合题意；
D、遗传咨询和产前诊断等手段可以对遗传病进行监测和预防，从而有效预防该病的产生和发展，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）基因的分离定律的实质是：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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
16．【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；精子的形成过程；DNA分子的复制
【解析】【解答】AB、根据题文可知，某精原细胞有2个位于非同源染色体上的DNA分子，复制前各有1个胞嘧啶碱基羟化，也就是说，有两条非同源染色体中的DNA分子存在胞嘧啶碱基羟化现象。当这两条染色体复制形成染色单体时，每个染色体中，一个染色单体以羟化胞嘧啶所在链为模板复制的子代DNA含羟化胞嘧啶，另一个染色单体以正常链为模板复制的子代DNA不含羟化胞嘧啶。该细胞在有丝分裂后期时，变异的两条单体的分配有两种情况：①变异的两条单体移向细胞同一极，产生一个含羟化胞嘧啶的细胞和一个不含羟化胞嘧啶的细胞，则在含羟化胞嘧啶的细胞中，有两个DNA分子序列发生改变；②变异的两条单体分别移细胞的两极，则经有丝分裂产生的2个精原细胞都各有一条染色体含羟化胞嘧啶，均有一个DNA序列发生改变，AB不符合题意；
CD、探讨最多有几个精细胞含有羟化胞嘧啶和最多有几个精细胞存在DNA序列发生改变，就要考虑在有丝分裂后的状态，经有丝分裂后，最多形成两个含羟化胞嘧啶的精原细胞，每个细胞内均存在一个 DNA 分子，其羟化胞嘧啶与腺嘌呤配对，导致该 DNA 碱基序列改变。减数分裂前的间期，含羟化胞嘧啶的 DNA 分子进行半保留复制，得到的两个 DNA 分子分别位于一条染色体的姐妹染色单体上，且序列均改变。减数分裂时，每个细胞中这两个突变 DNA 会进入两个精细胞。一个精原细胞产生 4 个精子，两个含突变 DNA 的精原细胞产生的 8 个精子中，最多 4 个精细胞的 DNA 序列改变。从羟化胞嘧啶分布看，精细胞中仅两个 DNA 分子各有一条链含羟化胞嘧啶，加上培养液不含羟胺（无新羟化胞嘧啶产生），最终 8 个精子中最多 2 个含羟化胞嘧啶，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中，同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此，在减数分裂过程中同源染色体联会时，非姐妹染色单体间还常常发生互换，进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
17．【答案】（1）类囊体薄膜；H2O；O2
（2）NADPH；膜两侧的H+浓度差；增多
（3）吸收光能并将其传递给叶绿素a；更有效地利用绿光进行光合作用
（4）提高光合作用的效率，减少有机物的消耗
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】（1）高等植物光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，聚球藻的光合片层也是进行光反应的场所，所以聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的类囊体薄膜。从图1中可以看出，物质X在PSⅡ复合体处参与反应，并且产生了电子和H+，同时释放出物质Y，结合光合作用光反应阶段水的光解反应2H2O 4H++ O2↑ + 4e-，可知物质X是H2O，物质Y是O2。
（2）在光合片层上，PSⅡ复合体吸收光能，通过一系列的电子传递等过程，最终将光能转化为NADPH中活跃的化学能。由图可知，H+顺浓度梯度通过ATP合酶，驱动ATP的合成，所以图中ATP合酶合成ATP所需能量的直接来源是H+顺浓度梯度运输产生的势能。若细胞质基质中H+浓度升高，会导致光合片层内外H+浓度差减小，H+顺浓度梯度运输产生的势能减少，ATP合成减少，而C3的还原需要ATP，所以C3的还原速率减慢，短时间内CO2的固定正常进行，因此C3含量会升高。
（3）从图1可以看出，光能首先被藻胆蛋白体吸收，然后传递给叶绿素进行光合作用相关反应，所以藻胆蛋白体的主要功能是吸收、传递光能。水体中不同波长光的穿透能力不同，绿光在水中相对其他光有一定的穿透优势，聚球藻通过演化出的藻红素对绿光具有较强的吸收作用，可利用绿光进行光合作用，从而扩大了其可利用光的范围，提高了对光能的利用率，有利于其在水体环境中生存和繁衍。
（4）从图2中可以看到，羧酶体内部存在 Rubisco 以及相关的反应过程。由于羧酶体对CO2、O2等气体的通透性较低，这就使得羧酶体内部可以维持相对较高的CO2浓度，降低O2进入羧酶体内部的量。在这样的环境下，Rubisco 就更倾向于与CO2结合，从而促进光合作用暗反应中CO2的固定，减少 Rubisco 与O2结合导致的光呼吸，进而减少有机物的消耗，有利于聚球藻积累更多的有机物，提高光合效率。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（2）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
（3）叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）主要吸收蓝紫光。
（1）聚球藻是一种蓝细菌，其光合片层在光合作用中起着类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜，都是进行光反应的场所。由图分析可知，PSⅡ中的藻胆蛋白体吸收光能后，将水光解为氧气和H+，物质X和物质Y分别是水和氧气。
（2）据题图分析可知，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为氧气和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP酶的作用下，H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故ATP合成所需能量的直接来源是膜两侧的H+浓度差。若细胞质基质中H+浓度升高，H+浓度梯度减小，故ATP产生量减少，C3还原减慢，生成C3含速率不变，故C3含量增多。
（3）由图1可知，藻胆蛋白体的主要功能是吸收光能，并将其传递给叶绿素a，从而驱动光反应的进行。藻红蛋白中的藻红素对绿光具有较强的吸收作用，而陆地植物中没有这种色素。聚球藻演化出藻红素的意义在于能够更有效地利用绿光进行光合作用，特别是在绿光较为丰富的海洋环境中。
（4）光合作用的暗反应中，催化CO2 固定的酶Rubisco在CO2 浓度较低的环境下会与O2 结合，进行光呼吸，消耗有机物并产生CO2 。聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体结构，该结构对CO2 、O2 等气体的通透性较低。这意味着羧酶体内部可以维持较高的CO2 浓度和较低的O2 浓度，从而有利于Rubisco催化CO2 的固定而避免光呼吸的发生。因此，羧酶体对聚球藻的意义在于提高光合作用的效率并减少有机物的消耗。
18．【答案】（1）主动运输；SOS1和NHX
（2）抑制；激活；吸水
（3）2mLCa2+转运蛋白抑制剂溶液（或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液）；培养液中Na+浓度较高，K+浓度较低
（4）灌溉降低土壤溶液浓度、增施钙肥
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；渗透作用；主动运输
19．【答案】（1）性染色体；自由组合
（2）AAXbXb、aaXBY；4；黄花雌株∶黄花雄株∶红花雄株=8∶5∶3
（3）乙（的雄株）；子代雄株中黄花∶红花=1∶1（子代雄株中大果黄花∶小果红花=1∶1）；子代雄株全为红花（子代雄株中大果红花∶小果红花=1∶1）
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传的基本规律综合；基因在染色体上位置的判定方法；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
20．【答案】（1）CUUGCCAGC；氨基酸；核糖体
（2）RNA聚合；转录
（3）蜂王浆中的蛋白可能抑制DNMT3蛋白活性，幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂王。
（4）注射等量不含DNMT3 siRNA溶液（或注射等量无关siRNA溶液）
（5）基因；环境
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；表观遗传；基因的表达综合
21．【答案】（1）内质网、高尔基体
（2）BC；5'；BamHⅠ和EcoRⅠ
（3）320bp；2
（4）琼脂糖凝胶电泳；模板受到污染；引物的特异性不强；复性温度偏低。
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）真核细胞中，蛋白质合成后需要经过内质网和高尔基体等细胞器的加工修饰，才能形成具有特定功能的成熟蛋白质。而原核细胞没有内质网和高尔基体这些复杂的细胞器。当将合成胶原蛋白的基因导入大肠杆菌（原核生物）中时，由于大肠杆菌缺少内质网和高尔基体，无法对表达产物进行像真核细胞那样的进一步加工，这就可能会影响蛋白质的功能。
（2）PCR技术中，引物与模板链是碱基互补配对的，且以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，观察基因序列，其两条链的3'端分别为3'-GCCTTAAGA-5'和3'-GCCCTAGGT-5'，所以与之互补配对的引物应该是5'-CGGAATTCT-3'（选项B）和5'- CGGGATCCA -3'（选项C）。
为使基因与质粒成功连接，需要在引物的5'端添加限制酶识别序列，因为DNA复制时引物的延伸方向是5'到3'，在5'端添加限制酶识别序列不影响PCR扩增，且后续便于用限制酶切割进行连接。
质粒 pET-28a(+)含有三种限制酶切割位点，分别是HindⅢ、BamHⅠ和EcoRⅠ。由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列，因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒，否则会破坏复制原点，只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切，这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接。
（3）已知构建重组质粒是用 kit 基因与质粒中长度为 170bp 的片段进行置换。pET - 28a（+）酶切后片段长度为 1000bp、2550bp，其总长度为 1000 + 2550 = 3550bp；pET - 28a（+） - kit 酶切后片段长度为 1000bp、2000bp、700bp，其总长度为 1000 + 2000 + 700 = 3700bp。那么 kit 基因长度等于重组质粒 pET - 28a（+） - kit 的总长度减去原质粒 pET - 28a（+）的总长度再加上被置换的 170bp 片段长度，即 3700 - 3550 + 170 = 320bp。
原质粒 pET - 28a（+）酶切后有 2 个片段，重组质粒 pET - 28a（+） - kit 酶切后有 3 个片段，比原质粒多了一个片段，说明 重组质粒 pET - 28a（+） - kit 多被 HindⅢ 酶切了一次，所以 kit 基因要比置换的DNA片段（含有一个HindⅢ 酶切位点）多1个 HindⅢ 酶切位点，故 kit 基因上有2个HindⅢ酶切位点。
（4）琼脂糖凝胶电泳可以根据 DNA 片段的大小不同，在电场作用下使其在凝胶中迁移速率不同，从而将不同大小的 DNA 片段分离开来，通过与已知大小的 DNA 标准物对比，可判断 PCR 产物的大小及是否为目的产物等情况。因此PCR 产物通常需要用琼脂糖凝胶电泳法进行鉴定。
引物与模板上非目的基因区域发生结合，导致非目的基因片段也被扩增，从而出现大量杂带。退火温度过低时，引物与模板的结合稳定性降低，引物除了与目的基因两端特异性结合外，还可能与其他非特异性位点结合，进而扩增出许多非目的条带，出现大量杂带。菌体热解后的 DNA 中可能受到污染，导致一些杂质存在，这些杂质可能干扰 PCR 反应，影响引物与模板的正确结合，导致非特异性扩增，出现大量杂带。
【分析】（1）内质网是进行蛋白质、脂质合成的场所，其膜上附着多种酶。高尔基体的主要功能是对多种蛋白质进行加工、分类和包装，然后分门别类地运输到细胞特定的部位或分泌到细胞外。此外，高尔基体还是细胞内糖类合成的场所，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（3）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（1）若导入到原核生物大肠杆菌中，由于原核细胞中缺少内质网、高尔基体等细胞器，这些细胞器在真核细胞中负责蛋白质的进一步加工和修饰，因此原核细胞表达的蛋白质可能会缺少某些加工步骤，从而影响蛋白质的功能。
（2）在PCR中，引物与模板链的3'端碱基互补配对，并且引物的方向与模板链走向相反，因此与图中kit 基因上面一条链结合的引物，其序列应为5'-CGGAATTCT-3'，与kit 基因下面一条链结合的引物其序列应为5' -CGGGATCCA-3'，综上所述，AD错误，BC正确；由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列，因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒，否则会破坏复制原点，只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切，这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接；同时要在 kit 基因两端也连上限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列，由于DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸延伸子链，因此必须将限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列连接至引物的5'端。
（3）观察质粒 pET-28a(+) 图可知，在该质粒上有两个HindⅢ的识别序列，一个在启动子和终止子之间，一个在复制原点ori中，因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后，可得到两个片段，通过表格可知，这两个片段长度分别为1000bp和2550bp，说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp；利用双酶切法将 kit 基因与质粒 pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后，形成的重组质粒 pET-28a（+）-kit 能被HindⅢ切割成三个片段，长度分别是1000bp、2000bp、700bp，说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列，再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列，共三个HindⅢ的识别序列，经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a（+）-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a（+）-kit 的总长度为1000bp+2000bp+700bp=3700bp，由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换，设kit 基因长度为n，可列出等式：3550+n-170=3700bp，故可计算出kit 基因长度为n=320bp。
（4）PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。若结果出现大量杂带即获得的产物有非目的DNA序列，原因可能是：模板受到污染，里面混有其他DNA；引物的特异性不强，与非目的序列结合；复性温度偏低，导致引物特异性降低；Mg2+浓度过高，导致PCR特异性不强等。
1 / 1广东省深圳市高级中学2024~2025学年高三上学期第二次诊断考试生物试题
1．（2024高三上·深圳模拟）人在进行一定强度的体力劳动后，手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液，一段时间后水疱可自行消失。请分析下列说法，错误的是（　　）
A．水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的
B．水疱的成分中，蛋白质含量最多
C．水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的
D．水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管
【答案】B
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、水疱中的液体主要是组织液，而组织液的形成与血浆密切相关，主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的，A不符合题意；
B、组织液中含量最高的化合物是水，并非蛋白质。水疱中的液体主要是组织液，因此水疱的成分中含量最高的化合物是水，B符合题意；
C、水疱中的液体是组织液，一段时间后水疱自行消失，这体现了组织液与血浆及淋巴液之间存在物质交换，也就说明内环境中物质是不断更新的，C不符合题意
D、组织液存在的一个去向是回流血浆，另一个去向是流向淋巴液，所以水疱自行消失是因为其中的液体（组织液）可以渗入毛细血管和毛细淋巴管，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的，它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分，渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态，能为机体细胞提供适宜的生活环境。
2．（2024高三上·深圳模拟）小肠是人体重要的消化器官，由多种细胞共同构成，有负责营养吸收的肠上皮细胞、能产生抗菌肽的潘氏细胞和分泌激素的内分泌细胞等。下列说法错误的是（　　）
A．小肠上皮细胞含有丰富的线粒体与其营养吸收功能有关
B．内分泌细胞分泌激素的过程中，内质网起着重要的交通枢纽作用
C．潘氏细胞分泌抗菌肽的过程中内质网膜面积减少，细胞膜面积增加
D．纤维素不能被人体小肠消化吸收，但可促进肠道的蠕动有益人体健康
【答案】B
【知识点】糖类的种类及其分布和功能；其它细胞器及分离方法；细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、小肠上皮细胞的营养吸收功能需要消耗能量，线粒体是细胞的“动力车间”，能为细胞生命活动提供能量，所以小肠上皮细胞含有丰富的线粒体与其营养吸收功能有关，A不符合题意；
B、内分泌细胞分泌的激素属于分泌蛋白，在细胞分泌蛋白的合成和运输过程中，高尔基体起着重要的交通枢纽作用，而不是内质网，B符合题意；
C、潘氏细胞分泌抗菌肽属于分泌蛋白的分泌过程，在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网会形成囊泡与高尔基体融合，高尔基体再形成囊泡与细胞膜融合，所以内质网膜面积减少，细胞膜面积增加，C不符合题意；
D、人体缺乏分解纤维素的酶，所以纤维素不能被人体小肠消化吸收，但它可以促进肠道的蠕动，对人体健康有益，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
3．（2024高三上·深圳模拟）血管紧张素Ⅰ（十肽）可刺激肾上腺素的分泌。在血管紧张素转换酶的作用下，血管紧张素Ⅰ生成血管紧张素Ⅱ（八肽），使全身小动脉收缩而升高血压。下列有关叙述正确的是（　　）
A．不同血管紧张素的功能不同由肽链盘曲、折叠方式的不同决定
B．血管紧张素Ⅰ转化为血管紧张素Ⅱ的过程中发生了肽键的断裂
C．可通过口服或静脉注射的方式，为患者补充血管紧张素Ⅱ
D．血管紧张素转换酶的促进剂可用于某些高血压患者的治疗
【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、题干中两种血管紧张素是十肽和八肽，没有提及肽链盘曲、折叠方式等，则可见看出不同血管紧张素的功能不同主要是由其氨基酸的种类、数目、排列顺序不同决定，可能与肽链盘曲、折叠方式有关，A不符合题意；
B、血管紧张素Ⅰ（十肽）生成血管紧张素Ⅱ（八肽），肽链变短，说明在血管紧张素转换酶的作用下发生了肽键的断裂，去掉了两个氨基酸，B符合题意；
C、血管紧张素Ⅱ是八肽，口服会被消化酶分解，所以不能口服，只能静脉注射，C不符合题意；
D、血管紧张素Ⅱ使全身小动脉收缩而升高血压，血管紧张素转换酶的促进剂会促进血管紧张素Ⅱ的生成，进而升高血压，不能用于高血压患者治疗，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
4．（2024高三上·深圳模拟）水杨酸是一种有机酸，过量服用会刺激呼吸中枢，使肺通气过度，呼吸加深加快，导致血浆的CO2浓度降低，出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述错误的是（　　）
A．水杨酸刚进入体内时，内环境中的可参与血浆pH的调节
B．水杨酸依靠血液运输对位于脑干的呼吸中枢进行调节
C．出现“呼吸性碱中毒”时，患者血浆由正常时的酸性变为碱性
D．“呼吸性碱中毒”症状的出现说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
【答案】C
【知识点】稳态的生理意义；内环境的理化特性
【解析】【解答】A、内环境中存在缓冲物质，如等，当水杨酸刚进入体内时，若引起pH变化，可参与血浆pH的调节，以维持pH相对稳定，A不符合题意；
B、水杨酸作为一种化学物质，依靠血液运输，作用于脑干的呼吸中枢，对呼吸中枢进行调节，B不符合题意；
C、正常人血浆的pH为7.35 - 7.45，呈弱碱性，出现“呼吸性碱中毒”时，血浆pH会有所升高，但依然呈碱性，并非由酸性变为碱性，C符合题意；
D、水杨酸过量服用导致出现“呼吸性碱中毒”症状，说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）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作稳态。
（2）内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的，它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分，渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态，能为机体细胞提供适宜的生活环境。
5．（2024高三上·深圳模拟）农谚是我国劳动人民经过无数实践得出的智慧结晶，蕴含着许多科学原理。下列关于农谚与其蕴含的生物学原理表述，错误的是（　　）
A．“三亩棉花三亩稻，晴也好，涝也好”，说明稻棉间作能保证作物产量
B．“三伏不热，五谷物不结”，说明作物进行光合作用需要足够的温度
C．“萝卜白菜葱，多用大粪攻”，说明农作物能直接利用大粪中的有机物用于生长发育
D．“肥多急坏禾”表明施肥过多，会使土壤溶液渗透压大于作物根细胞，导致根细胞失水多而死亡
【答案】C
【知识点】质壁分离和复原；光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、“三亩棉花三亩稻，晴也好，涝也好”，棉花较耐旱，水稻喜水，稻棉间作能充分利用不同的环境条件，在不同的天气状况下都能保证一定的作物产量，A不符合题意；
B、“三伏不热，五谷物不结”，农作物进行光合作用需要适宜的温度，三伏天温度较高，温度适宜，光合作用旺盛，有利于作物结籽，说明作物进行光合作用需要足够的温度，B不符合题意；
C、“萝卜白菜葱，多用大粪攻”，大粪中的有机物不能被农作物直接吸收，需经过土壤中微生物的分解，将有机物分解为无机物，如无机盐等，农作物才能吸收利用，C符合题意；
D、“肥多急坏禾”，施肥过多，会使土壤溶液浓度升高，导致土壤溶液渗透压大于作物根细胞细胞液渗透压，根细胞失水，严重时会导致根细胞失水过多而死亡，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。光合作用受温度、光照强度、二氧化碳浓度等环境因素影响。
（2）当外界溶液渗透压高于植物细胞的细胞液渗透压时，单位时间内从细胞液进入外界溶液的水分子比从外界溶液进入细胞液的水分子多，导致细胞失水收缩，原生质层与细胞壁分开，植物细胞发生质壁分离；当外界溶液渗透压低于质壁分离细胞的细胞液渗透压时，从外界溶液进入细胞液的水分子比从细胞液进入外界溶液的水分子多，原生质层与细胞壁恢复贴合，细胞发生质壁分离复原。
6．（2024高三上·深圳模拟）若基因突变使代表某个氨基酸的密码子变成终止密码子，这种突变称为无义突变；若突变使原密码子变成另一种氨基酸的密码子，这种突变称为错义突变。校正tRNA可通过改变反密码子区来校正基因突变，如一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸密码子的tRNA（X）。下列叙述错误的是（　　）
A．在真核生物中，tRNA可在细胞核中转录得到
B．校正tRNA在校正过程中必须与正常的tRNA竞争结合密码子
C．X可以对应两种氨基酸，体现密码子的简并性，提高容错率
D．X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸
【答案】C
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、真核生物中，tRNA属于RNA的一种，RNA主要在细胞核中转录形成，所以在真核生物中，tRNA可在细胞核中转录得到，A不符合题意；
B、校正tRNA与正常tRNA都要结合密码子，所以校正tRNA在校正过程中必须与正常的tRNA竞争结合密码子，B不符合题意；
C、密码子的简并性是指一种氨基酸可以由多种密码子决定，而不是一种tRNA对应两种氨基酸，X携带精氨酸但是识别甲硫氨酸密码子，这不是密码子简并性的体现，C符合题意；
D、因为X携带精氨酸且识别甲硫氨酸密码子，所以X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
7．（2024高三上·深圳模拟）植物细胞内Ca2+主要储存在液泡中，细胞质基质中的Ca2+维持在较低浓度。液泡膜上运输Ca2+的转运蛋白主要有：Ca2+通道、Ca2+-ATP酶（Ca2+泵）和Ca2+/H+反向转运蛋白（CAX）。液泡膜上的质子泵可消耗ATP建立膜两侧的H+浓度梯度势能，该势能驱动CAX将Ca2+与H+以相反的方向同时运输通过液泡膜。下列说法错误的是（　　）
A．Ca2+通道运输Ca2+过程中不需要与Ca2+结合
B．质子泵消耗能量使细胞液的H+浓度低于细胞质基质
C．Ca2+泵和CAX运输Ca2+有利于使植物细胞保持坚挺
D．加入呼吸抑制剂，Ca2+泵和CAX运输Ca2+的速率均会减慢
【答案】B
【知识点】被动运输；主动运输
【解析】【解答】A、离子通道蛋白运输离子时，离子会通过通道蛋白的孔道，不需要与离子结合，所以Ca2+通道运输Ca2+过程中不需要与Ca2+结合，A不符合题意；
B、质子泵消耗ATP建立膜两侧的H+浓度梯度势能，且势能驱动CAX将Ca2+与H+以相反方向运输，说明液泡内H+浓度高于细胞质基质，即质子泵消耗能量使细胞液的H+浓度高于细胞质基质，B符合题意；
C、Ca2+泵和CAX运输Ca2+进入液泡，使得液泡内溶质增多，细胞液浓度增大，有利于细胞吸水，从而使植物细胞保持坚挺，C不符合题意；
D、Ca2+泵运输Ca2+消耗ATP，属于主动运输，CAX运输Ca2+虽不直接消耗ATP，但依赖质子泵建立的势能，质子泵消耗ATP，加入呼吸抑制剂会影响细胞呼吸产生ATP，进而使Ca2+泵和CAX运输Ca2+的速率均减慢，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
（2）物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫作主动运输。
8．（2024高三上·深圳模拟）生物科学史蕴含着丰富的科学思维、方法和精神。下列说法错误的是（　　）
A．希尔反应说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应
B．用未被标记的T2噬菌体侵染被 5N标记的大肠杆菌，子代噬菌体仅DNA 被 5N标记
C．DNA 双螺旋模型中碱基对间形成氢键是 DNA 分子结构具有稳定性的原因之一
D．萨顿运用类比推理的方法，推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系
【答案】B
【知识点】光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、希尔反应是指在光照下，离体叶绿体类囊体能将水分解并释放氧气，同时使电子受体还原，但该过程并没有合成糖，说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应，A不符合题意；
B、用未被标记的T2噬菌体侵染被15N标记的大肠杆菌，由于噬菌体的蛋白质外壳和 DNA 都含有N元素，所以子代噬菌体的蛋白质外壳和 DNA 都会被15N标记，B符合题意；
C、DNA 双螺旋结构中，碱基对之间通过氢键相连，这有利于维持 DNA 分子结构的稳定性，C不符合题意；
D、萨顿通过类比基因和染色体在体细胞和配子中的存在形式等行为，运用类比推理的方法，推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（2）1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为材料，进行了实验：用放射性同位素35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，再用分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌，得到了明确的实验结果。
（3）DNA分子一条链上的核苷酸碱基总是跟另一条链上的核苷酸碱基互补配对，由氢键连接。其中，腺嘌呤与胸腺嘧啶通过2个氢键相连，鸟嘌呤与胞嘧啶通过3个氢键相连，这就是碱基互补配对原则。
（4）萨顿推论：基因（遗传因子）是由染色体携带着从亲代传递给下一代的。也就是说，基因就在染色体上，因为基因和染色体的行为存在着明显的平行关系。
9．（2024高三上·深圳模拟）为响应心肌损伤，巨噬细胞迁移到心脏促进坏死组织的清除，并在清除过程中产生转化生长因子-β，促进成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化，随后该巨噬细胞线粒体中NAD+的浓度降低，生成NADH的速率降低。下列说法错误的是（　　）
A．巨噬细胞吞噬、清除死亡细胞的过程需要消耗能量，并与膜上的蛋白质有关
B．成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化实质是基因的选择性表达
C．损伤的心肌细胞被巨噬细胞清除属于细胞凋亡
D．该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率升高
【答案】D
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义；有氧呼吸的过程和意义；细胞分化及其意义；细胞的凋亡
【解析】【解答】A、巨噬细胞通过胞吞作用吞噬、清除死亡细胞，胞吞过程需要消耗能量，且细胞膜上的蛋白质在识别等过程中有重要作用，所以该过程与膜上蛋白质有关，A不符合题意；
B、细胞转分化的实质是基因的选择性表达，成纤维细胞向肌成纤维细胞的转分化也是如此，B不符合题意；
C、损伤的心肌细胞被巨噬细胞清除，是机体对损伤做出的合理反应，属于细胞凋亡，C不符合题意；
D、由题文可知，该巨噬细胞清除死亡细胞后，线粒体中NAD+的浓度降低，生成NADH的速率降低，这说明有氧呼吸减弱，即该巨噬细胞清除死亡细胞后，有氧呼吸产生CO2的速率降低，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，与细胞坏死不同。新细胞的产生和一些细胞的凋亡同时存在于多细胞生物体中。
10．（2024高三上·深圳模拟）大熊猫在分类上属于食肉目，具有典型的食肉动物的消化系统，但在长期的进化过程中却特化为以各种竹子为食。一个较大的熊猫种群中雌雄数量相等，且雌雄之间可以自由交配，若种群中B 基因频率为40%，b基因频率为60%，下列说法错误的是（　　）
A．大熊猫由以肉为食进化为以竹子为食的实质是种群基因频率的定向改变
B．大熊猫以竹子为食的原因是肠道中可能含有能消化纤维素的微生物
C．我国分布着大熊猫、小熊猫以及不同种的熊猫，体现了生物的遗传多样性
D．若等位基因B、b只位于X染色体上，则种群中XbXb、XbY的基因型频率分别为18%、30%
【答案】C
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；基因频率的概念与变化
【解析】【解答】A、生物进化的实质就是种群基因频率的定向改变，大熊猫从以肉为食进化为以竹子为食这一进化过程，其实质就是种群基因频率发生了定向改变，A不符合题意；
B、竹子富含纤维素，大熊猫能够以竹子为食，很可能是其肠道中含有能消化纤维素的微生物，帮助大熊猫分解利用竹子中的营养成分，B不符合题意；
C、大熊猫、小熊猫属于不同物种，不同种的熊猫也属于不同物种，这体现的是物种多样性，并非遗传多样性，C符合题意；
D、若等位基因B、b只位于X染色体上，雌性个体中XbXb的基因型频率为60%×60% = 36%，但雌雄数量相等，所以种群中XbXb的基因型频率为36%÷2=18%；雄性个体中XbY的基因型频率就等于Xb的基因频率60%，同样因为雌雄数量相等，种群中XbY的基因型频率为60%÷2=30%，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种。
（2）在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
11．（2024高三上·深圳模拟）真核细胞的基因转录后产生的前体RNA会被剪接体(由一些蛋白质和小型RNA构成)切除内含子转录的RNA片段并使之快速水解，外显子转录的RNA片段则相互连接形成成熟mRNA，如图所示。下列相关叙述错误的是（　　）
A．剪接体的结构组成与染色体相同
B．图中a和c表示能编码氨基酸的外显子转录出的RNA片段，b表示内含子转录出的RNA片段，不具有编码序列
C．剪切体能够识别特定的核苷酸序列并将前体mRNA中内含子转录出的RNA片段剪切下来
D．mRNA中具有启动翻译的起始密码子和终止翻译的终止密码子
【答案】A
【知识点】基因、DNA、遗传信息的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、剪接体由一些蛋白质和小型RNA构成，而染色体主要由DNA和蛋白质组成。RNA和DNA是不同的核酸分子，它们的化学组成和结构有差异，所以剪接体的结构组成与染色体不相同，A符合题意；
B、在基因转录后的加工过程中，外显子是能够编码氨基酸的序列，内含子不具有编码序列。图中a和c为外显子，b为内含子，B不符合题意；
C、剪接体能够识别前体mRNA特定的核苷酸序列，从而将内含子剪切下来，C不符合题意；
D、mRNA上存在起始密码子用于启动翻译过程，也存在终止密码子用于终止翻译过程，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
12．（2024高三上·深圳模拟）ADH（乙醇脱氢酶）和LDH（乳酸脱氢酶） 是厌氧呼吸的关键酶，其催化代谢途径如图甲所示。Ca2+对淹水胁迫的辣椒幼苗根厌氧呼吸的影响实验结果，如图乙所示。下列叙述正确的是（　　）
A．酶E和 LDH 都能催化丙酮酸发生反应，说明LDH不具有专一性
B．辣椒幼苗根每个细胞厌氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物
C．Ca2+影响ADH、LDH的活性，能减少乙醇和乳酸积累造成的伤害
D．ADH和LDH 催化反应过程中不会释放能量用于 ATP 的形成
【答案】D
【知识点】酶的特性；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、 酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。虽然酶 E 和 LDH 都能催化丙酮酸发生反应，但它们催化的是不同的反应，LDH 催化丙酮酸生成乳酸，这仍然体现了 LDH 对特定反应的专一性， A不符合题意；
B、 从图甲可以看出，辣椒幼苗根细胞厌氧呼吸的途径有产生乳酸和产生乙醇两条，但并不是每个细胞厌氧呼吸只能产生乳酸或乙醇一种产物，有可能不同细胞进行不同的厌氧呼吸途径，也有可能同一细胞在不同条件下进行不同的厌氧呼吸途径， B不符合题意；
C、 从图乙中可以看出，与淹水组相比，Ca2+淹水组中ADH的活性高，Ca2+淹水组中LDH的活性低。ADH 和 LDH 分别是催化产生乙醇和乳酸的关键酶，LDH活性降低会使乳酸的生成量减少，ADH活性升高会使乙醇生成量增多，会减少乳酸积累造成的伤，而增加造成乙醇积累造成的伤害， C不符合题意；
D、在辣椒幼苗根厌氧呼吸中，ADH（乙醇脱氢酶）催化乙醛生成乙醇，LDH（乳酸脱氢酶）催化丙酮酸生成乳酸。这两个催化反应过程均发生在厌氧呼吸的第二阶段，厌氧呼吸第二阶段不产生 ATP，此阶段主要是丙酮酸在相应酶的作用下被还原为酒精和二氧化碳（有 ADH 参与时）或乳酸（有 LDH 参与时），该过程只是丙酮酸等物质的转化，没有能量释放用于 ATP 的形成，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】同无机催化剂相比，酶显著降低了化学反应的活化能。酶是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。酶的催化作用具有专一性、高效性，并对温度、pH等条件有严格的要求。
13．（2024高三上·深圳模拟）果蝇的眼睛是复眼，红眼（A）对白眼（a）为显性，且等位基因A/a位于X染色体上。某杂合红眼雌果蝇的A基因转移到4号常染色体上的异染色质区后，由于异染色质结构的高度螺旋，某些细胞中的A基因不能正常表达，表现出部分小眼为红色，部分小眼为白色，这种表型称为花斑型眼。下图表示花斑型眼雌果蝇的基因所在染色体上的位置。下列说法错误的是（　　）
A．A基因转移到4号常染色体的异染色质区属于染色体变异
B．花斑型眼果蝇产生的初级卵母细胞中可以观察到4个四分体
C．位于异染色质区的DNA 片段因为解旋困难而直接影响转录过程
D．若减数分裂时图中4条染色体随机两两分离，则该雌果蝇可能生出正常子代
【答案】B
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体结构的变异；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、A基因从X染色体转移到4号常染色体上，属于染色体结构变异中的易位，A不符合题意；
B、正常情况下，果蝇有8条染色体，在减数分裂Ⅰ前期可以产生4个四分体。但是花斑型眼雌果蝇中X染色体与4号常染色体联会时会形成“十字型”结构而不能形成四分体，因此观察不到4个四分体，B符合题意；
C、异染色质结构高度螺旋，DNA无法解旋，而转录过程需要先解旋，故位于异染色质区的DNA片段不能正常转录，从而影响基因的正常表达，C不符合题意；
D、该个体的卵原细胞中存在一条异常的4号染色体和一条异常的X染色体，则若减数分裂时4条染色体随机两两分离，当正常4号染色体与正常X染色体共同进入一极时，会形成正常卵细胞，可见该雌果蝇可能生出正常子代，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序，从而导致性状的变异。
（2）基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（3）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
14．（2024高三上·深圳模拟）BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的浅绿色溶液分别加入到7支试管中，其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离（cm） 20 遮光* 100 80 60 40 20
50min后试管中溶液的颜色 浅绿色 X 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，以下关于实验描述不合理的是（　　）
A．表中X代表的颜色应为黄色
B．若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是不可靠的
C．5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草光合作用强度大于呼吸作用强度
D．本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，说明2至7号试管的实验结果是由光合作用与呼吸作用引起的
【答案】C
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】A、2号管遮光，植物只进行呼吸作用产生CO2，不消耗CO2，其CO2浓度高于3号试管。因为 BTB 溶液颜色随CO2浓度增高而由蓝变绿再变黄，所以 2 号管的颜色应该比3号管更深，为黄色，A不符合题意；
B、若1号试管的溶液是蓝色，说明环境能导致试管内溶液的CO2浓度下降，则说明2至7号试管是在有其他变量影响的情况下进行的实验，故2至7号试管的实验结果不可靠，B不符合题意；
C、5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，这意味着在此条件下水草光合作用强度等于呼吸作用强度，即呼吸作用产生的CO2与光合作用消耗的CO2量相等，C符合题意；
D、选项1号试管中无水草，50min 后1号试管的溶液是浅绿色，这是为了排除环境单独影响试管内溶液CO2浓度变化的可能。2至7号试管中溶液颜色发生不同的变化，因为BTB溶液颜色随CO2浓度变化，而光合作用吸收CO2，呼吸作用产生CO2，这两种生理活动都会影响溶液中的CO2浓度，所以2至7号试管中的实验结果是由植物的光合作用和呼吸作用引起的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。
（2）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
15．（2024高三上·深圳模拟）某地区发现了一个腓骨肌萎缩症（CMT）家系，如图1所示，其病因是GJBI基因突变，用红色、绿色荧光探针分别标记GJBI基因有、无突变的核酸序列，当PCR循环次数增多时，相应的荧光信号逐渐增强，图1家系中部分个体的检测结果如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．由图1可知，该遗传病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传
B．IV-2、II-2、II-3荧光信号检测结果均与V-1一致
C．若V-1与正常男性结婚，生育一个男孩患病的概率为1/4
D．为了有效预防该病的产生和发展，可采用遗传咨询、产前诊断等手段
【答案】C
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的监测和预防；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】A、从图1家系图来看，存在“无中生有”的情况（II - 1和II - 2正常，生出患病的III - 1），说明该病为隐性遗传病。同时，男性患者多于女性患者，且存在隔代遗传现象，所以最可能为伴X染色体隐性遗传，A不符合题意；
B、由图2可知，绿色荧光代表正常基因，红色荧光代表突变基因。V - 1既有绿色荧光又有红色荧光，说明其为杂合子。根据伴X染色体隐性遗传的特点以及家系图分析，II - 2、II - 3也为杂合子，所以II - 2、II- 3荧光信号检测结果与V - 1一致。再看IV - 2，其父亲患病，母亲正常，IV - 2为杂合子，所以II - 2、II - 3和IV - 2荧光信号检测结果均与V - 1一致，B不符合题意；
C、设相关基因为A、a，根据图（2）可知，V - 1的基因组成为XAXa。若V-1与正常男性结婚，他们生育一个男孩，男孩的基因型为XAY或XaY，患病（XaY）的概率为1/2，而不是1/4，C符合题意；
D、遗传咨询和产前诊断等手段可以对遗传病进行监测和预防，从而有效预防该病的产生和发展，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
（2）基因的分离定律的实质是：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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
16．（2024高三上·深圳模拟）羟胺可使胞嘧啶转化为羟化胞嘧啶，使之在复制时与腺嘌呤配对，导致该位点碱基对发生变化。某精原细胞位于非同源染色体上的2个DNA分子，在复制前各有1个胞嘧啶碱基发生羟化，转移到不含羟胺的培养液进行1次有丝分裂后再减数分裂，产生8个精子。不考虑其他突变和染色体交换，下列叙述正确的是（　　）
A．经有丝分裂产生的2个精原细胞，均含羟化胞嘧啶
B．经有丝分裂产生的2个精原细胞，DNA序列均发生改变
C．产生的8个精子中，最多有6个精细胞含有羟化胞嘧啶
D．产生的8个精子中，最多有4个精细胞DNA序列发生改变
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；精子的形成过程；DNA分子的复制
【解析】【解答】AB、根据题文可知，某精原细胞有2个位于非同源染色体上的DNA分子，复制前各有1个胞嘧啶碱基羟化，也就是说，有两条非同源染色体中的DNA分子存在胞嘧啶碱基羟化现象。当这两条染色体复制形成染色单体时，每个染色体中，一个染色单体以羟化胞嘧啶所在链为模板复制的子代DNA含羟化胞嘧啶，另一个染色单体以正常链为模板复制的子代DNA不含羟化胞嘧啶。该细胞在有丝分裂后期时，变异的两条单体的分配有两种情况：①变异的两条单体移向细胞同一极，产生一个含羟化胞嘧啶的细胞和一个不含羟化胞嘧啶的细胞，则在含羟化胞嘧啶的细胞中，有两个DNA分子序列发生改变；②变异的两条单体分别移细胞的两极，则经有丝分裂产生的2个精原细胞都各有一条染色体含羟化胞嘧啶，均有一个DNA序列发生改变，AB不符合题意；
CD、探讨最多有几个精细胞含有羟化胞嘧啶和最多有几个精细胞存在DNA序列发生改变，就要考虑在有丝分裂后的状态，经有丝分裂后，最多形成两个含羟化胞嘧啶的精原细胞，每个细胞内均存在一个 DNA 分子，其羟化胞嘧啶与腺嘌呤配对，导致该 DNA 碱基序列改变。减数分裂前的间期，含羟化胞嘧啶的 DNA 分子进行半保留复制，得到的两个 DNA 分子分别位于一条染色体的姐妹染色单体上，且序列均改变。减数分裂时，每个细胞中这两个突变 DNA 会进入两个精细胞。一个精原细胞产生 4 个精子，两个含突变 DNA 的精原细胞产生的 8 个精子中，最多 4 个精细胞的 DNA 序列改变。从羟化胞嘧啶分布看，精细胞中仅两个 DNA 分子各有一条链含羟化胞嘧啶，加上培养液不含羟胺（无新羟化胞嘧啶产生），最终 8 个精子中最多 2 个含羟化胞嘧啶，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。在减数分裂过程中，同源染色体发生分离，非同源染色体自由组合，使分配到子细胞中的染色体组合类型出现多样性。不仅如此，在减数分裂过程中同源染色体联会时，非姐妹染色单体间还常常发生互换，进一步增加了生殖细胞遗传的多样性。
17．（2024高三上·深圳模拟）在绿光较为丰富的海洋环境中存在一种蓝细菌——聚球藻，图1是聚球藻胞内光合片层上进行的光反应阶段示意图，请据图回答问题：
（1）聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的　 　，图1中的物质X和物质 Y 分别是　 　和　 　。
（2）在光合片层上，PSⅡ复合体吸收光能，最终转化为　 　中活跃的化学能。图Ⅰ中ATP 合酶合成ATP 所需能量的直接来源是　 　。若细胞质基质中H+浓度升高，短时间内C3含量会　 　。
（3）由图1可知藻胆蛋白体的主要功能是　 　。藻红蛋白中的藻红素对绿光具有较强的吸收作用，而陆地植物中没有这种色素。聚球藻演化出藻红素的意义是　 　。
（4）光合作用的暗反应中， 催化CO2固定的酶 Rubisco在CO2浓度较低的环境下， Rubisco 会与O2结合，进行光呼吸，消耗有机物，产生CO2。聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体结构如图2所示，羧酶体对CO2、O2等气体的通透性较低，羧酶体对聚球藻的意义是　 　。
【答案】（1）类囊体薄膜；H2O；O2
（2）NADPH；膜两侧的H+浓度差；增多
（3）吸收光能并将其传递给叶绿素a；更有效地利用绿光进行光合作用
（4）提高光合作用的效率，减少有机物的消耗
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；影响光合作用的环境因素；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】（1）高等植物光合作用的光反应阶段发生在类囊体薄膜上，聚球藻的光合片层也是进行光反应的场所，所以聚球藻光合片层的作用类似于高等植物的类囊体薄膜。从图1中可以看出，物质X在PSⅡ复合体处参与反应，并且产生了电子和H+，同时释放出物质Y，结合光合作用光反应阶段水的光解反应2H2O 4H++ O2↑ + 4e-，可知物质X是H2O，物质Y是O2。
（2）在光合片层上，PSⅡ复合体吸收光能，通过一系列的电子传递等过程，最终将光能转化为NADPH中活跃的化学能。由图可知，H+顺浓度梯度通过ATP合酶，驱动ATP的合成，所以图中ATP合酶合成ATP所需能量的直接来源是H+顺浓度梯度运输产生的势能。若细胞质基质中H+浓度升高，会导致光合片层内外H+浓度差减小，H+顺浓度梯度运输产生的势能减少，ATP合成减少，而C3的还原需要ATP，所以C3的还原速率减慢，短时间内CO2的固定正常进行，因此C3含量会升高。
（3）从图1可以看出，光能首先被藻胆蛋白体吸收，然后传递给叶绿素进行光合作用相关反应，所以藻胆蛋白体的主要功能是吸收、传递光能。水体中不同波长光的穿透能力不同，绿光在水中相对其他光有一定的穿透优势，聚球藻通过演化出的藻红素对绿光具有较强的吸收作用，可利用绿光进行光合作用，从而扩大了其可利用光的范围，提高了对光能的利用率，有利于其在水体环境中生存和繁衍。
（4）从图2中可以看到，羧酶体内部存在 Rubisco 以及相关的反应过程。由于羧酶体对CO2、O2等气体的通透性较低，这就使得羧酶体内部可以维持相对较高的CO2浓度，降低O2进入羧酶体内部的量。在这样的环境下，Rubisco 就更倾向于与CO2结合，从而促进光合作用暗反应中CO2的固定，减少 Rubisco 与O2结合导致的光呼吸，进而减少有机物的消耗，有利于聚球藻积累更多的有机物，提高光合效率。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（2）光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜上，将光能转化为储存在ATP中的化学能；暗反应阶段发生在叶绿体基质中，将ATP中的化学能转化为储存在糖类等有机物中的化学能。
（3）叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）主要吸收蓝紫光和红光，胡萝卜素（橙黄色）和叶黄素（黄色）主要吸收蓝紫光。
（1）聚球藻是一种蓝细菌，其光合片层在光合作用中起着类似于高等植物叶绿体的类囊体薄膜，都是进行光反应的场所。由图分析可知，PSⅡ中的藻胆蛋白体吸收光能后，将水光解为氧气和H+，物质X和物质Y分别是水和氧气。
（2）据题图分析可知，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将水分解为氧气和H+，同时产生的电子经传递，可用于NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP酶的作用下，H+浓度梯度提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP，故ATP合成所需能量的直接来源是膜两侧的H+浓度差。若细胞质基质中H+浓度升高，H+浓度梯度减小，故ATP产生量减少，C3还原减慢，生成C3含速率不变，故C3含量增多。
（3）由图1可知，藻胆蛋白体的主要功能是吸收光能，并将其传递给叶绿素a，从而驱动光反应的进行。藻红蛋白中的藻红素对绿光具有较强的吸收作用，而陆地植物中没有这种色素。聚球藻演化出藻红素的意义在于能够更有效地利用绿光进行光合作用，特别是在绿光较为丰富的海洋环境中。
（4）光合作用的暗反应中，催化CO2 固定的酶Rubisco在CO2 浓度较低的环境下会与O2 结合，进行光呼吸，消耗有机物并产生CO2 。聚球藻等部分蓝细菌细胞内有特殊的羧酶体结构，该结构对CO2 、O2 等气体的通透性较低。这意味着羧酶体内部可以维持较高的CO2 浓度和较低的O2 浓度，从而有利于Rubisco催化CO2 的固定而避免光呼吸的发生。因此，羧酶体对聚球藻的意义在于提高光合作用的效率并减少有机物的消耗。
18．（2024高三上·深圳模拟）盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，它能在盐胁迫逆境中正常生长，与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图（HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白）。请回答下列问题：
（1）盐地碱蓬根细胞的细胞质基质与细胞液、细胞膜外的pH不同，这种差异主要由H+—ATP泵以　 　方式将H+转运到细胞外和液泡内来维持的。这种H+的分布特点为图中的　 　蛋白运输Na+提供了动力，以减少其对细胞代谢的影响。
（2）在高盐胁迫下，当盐浸入到根周围的环境时，Na+以协助扩散的方式大量进入根部细胞，同时抑制了K+进入细胞，导致细胞中Na+、K+的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。盐地碱蓬的根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能，进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测，细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为　 　、　 　（填“激活”或“抑制”），使细胞内的蛋白质合成恢复正常。另外，一部分离子被运入液泡内，通过调节细胞液的渗透压促进根细胞　 　，从而降低细胞内盐浓度。
（3）为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用，科研小组进行实验：
①实验材料：盐地碱蓬幼苗、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液、一定浓度的NaCl、KCl的高盐培养液等。
②实验步骤：
a．取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组，放入一定浓度的含NaCl、KCl的高盐培养液中培养；
b．甲组加入2mL蒸馏水，乙组加入　 　；
c．一段时间后测定高盐培养液中Na+、K+浓度。
③预测实验结果及结论：若与甲组比较，乙组　 　，说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。
（4）根据题目所给信息及所学知识，农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有　 　。（写出两点）
【答案】（1）主动运输；SOS1和NHX
（2）抑制；激活；吸水
（3）2mLCa2+转运蛋白抑制剂溶液（或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液）；培养液中Na+浓度较高，K+浓度较低
（4）灌溉降低土壤溶液浓度、增施钙肥
【知识点】物质进出细胞的方式的综合；渗透作用；主动运输
19．（2024高三上·深圳模拟）杨梅为XY型雌雄异株植物，其花色有红花与黄花，现有纯合的红花品种甲与黄花品种乙，进行正反交实验，结果如下，其中F1自由交配产生F2。已知花色遗传过程中没有致死现象，不考虑 XY 同源区段。
♀ ♂ F1 F2
实验一 甲 乙 红花雄株：黄花雌株=1：1 红花雄株：黄花雄株：红花雌株：黄花雌株=3∶5∶3∶5
实验二 乙 甲 黄花
（1）杨梅的红花与黄花颜色的表达机理如图所示，B基因的位置在　 　（常染色体/性染色体），控制花色遗传的基因遵循孟德尔　 　定律。
（2）实验一的亲本基因型为　 　，F2红花植株减数分裂产生的配子有　 　种基因型；预测实验二中F2的表型及比例为　 　。
（3）品种甲的果实为小果，为了培育出大果杨梅，进行科研的工作者将一大果基因E以转基因方式整合到甲品种与花色相关的一条常染色体上（只发生一次整合），得到一株转基因雌株丙。现欲确定E基因的整合是否会破坏控制花色基因使其不能表达，请补充下列实验内容：
①将植株丙与　 　（选择题目中已有植物）进行杂交，观察并统计子代的表型及比例（从花色角度分析）：
②如果子代　 　，则E基因破坏了控制花色的基因；如果子代　 　，则E基因未破坏控制花色基因。
【答案】（1）性染色体；自由组合
（2）AAXbXb、aaXBY；4；黄花雌株∶黄花雄株∶红花雄株=8∶5∶3
（3）乙（的雄株）；子代雄株中黄花∶红花=1∶1（子代雄株中大果黄花∶小果红花=1∶1）；子代雄株全为红花（子代雄株中大果红花∶小果红花=1∶1）
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传的基本规律综合；基因在染色体上位置的判定方法；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
20．（2024高三上·深圳模拟）遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫，若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后（蜂王），若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明，蜂王浆导致幼虫DNA 甲基化的减少，进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA 某些区域添加甲基基团，如下图所示。请回答下列问题：
（1）如果①以基因的β链为模板，则虚线框中合成的RNA的碱基序列为5'-　 　-3'。过程②需要的原料是　 　，②过程合成的场所是　 　。
（2）DNA 甲基化若发生在基因的DNA 序列上，则会影响　 　酶与该序列的识别与结合，进而抑制遗传信息的　 　过程。
（3）研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素，请结合图文中信息推测其原因可能是：　 　。
（4）已知注射 DNMT3 siRNA （小干扰 RNA） 能使DNMT3 基因表达沉默， 为验证DNMT3 是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素，科研人员取多只生理状况相同的幼虫，平均分为A、B两组，请根据提示完成表中内容。
1 处理方式 饲养方式 培养条件 预期结果
A 组 　 　 饲喂花粉和花蜜 其他条件相同且适宜 工蜂
B 组 注射适量 DNMT3 siRNA 溶液 饲喂花粉和花蜜 蜂王
（5）综上所述，性状是　 　与　 　共同作用的结果。
【答案】（1）CUUGCCAGC；氨基酸；核糖体
（2）RNA聚合；转录
（3）蜂王浆中的蛋白可能抑制DNMT3蛋白活性，幼虫DNA甲基化的减少，进而发育为蜂王。
（4）注射等量不含DNMT3 siRNA溶液（或注射等量无关siRNA溶液）
（5）基因；环境
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；表观遗传；基因的表达综合
21．（2024高三上·深圳模拟）胶原蛋白在维持器官、组织、细胞等方面发挥着关键性作用。科学家将合成胶原蛋白的基因 kit 导入大肠杆菌构建基因工程菌，过程如下图所示。请据图回答下列问题：
（1）若导入到原核生物大肠杆菌中，但由于原核细胞中缺少　 　（细胞器），影响表达产物进一步加工，可能会影响蛋白质的功能。
（2）已知 kit基因的部分序列如下图，采用PCR技术进行扩增时，选用的引物为　 　（填字母）。为使基因与质粒成功连接，需要在引物的　 　端添加　 　两种限制酶识别序列。
A. 5'-GCCCTAGGT-3' B. 5'—CGGAATTCT-3'
C. 5'-CGGGATCCA-3' D.5'—GCCTTAAGA-3'
（3）酶切 kit基因， 并与质粒中长度为170bp片段进行置换， 构建重组质粒pET-28a（+）- kit，用 Hind Ⅲ酶分别酶切pET-28a（+）和pET-28a （+）- kit，获得如下表所示片段，
质粒类型 pET—28a（+） pET—28a（+）—kit
HindIII 酶切片段 1000bp、2550bp 1000bp、2000bp、700bp
则 kit基因长度为　 　，由此判定 kit 基因上有　 　个 HindⅢ酶切位点。
（4）菌液PCR 是直接以菌体热解后的DNA 为模板、以目的基因两端序列为引物进行扩增的方法，PCR 产物需要用　 　法进行鉴定，若结果出现大量杂带，其原因可能有　 　。（答出两点）
【答案】（1）内质网、高尔基体
（2）BC；5'；BamHⅠ和EcoRⅠ
（3）320bp；2
（4）琼脂糖凝胶电泳；模板受到污染；引物的特异性不强；复性温度偏低。
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的基本工具（详细）
【解析】【解答】（1）真核细胞中，蛋白质合成后需要经过内质网和高尔基体等细胞器的加工修饰，才能形成具有特定功能的成熟蛋白质。而原核细胞没有内质网和高尔基体这些复杂的细胞器。当将合成胶原蛋白的基因导入大肠杆菌（原核生物）中时，由于大肠杆菌缺少内质网和高尔基体，无法对表达产物进行像真核细胞那样的进一步加工，这就可能会影响蛋白质的功能。
（2）PCR技术中，引物与模板链是碱基互补配对的，且以单链DNA为模板，在DNA聚合酶作用下进行延伸，将4种脱氧核苷酸加到引物的3'端，观察基因序列，其两条链的3'端分别为3'-GCCTTAAGA-5'和3'-GCCCTAGGT-5'，所以与之互补配对的引物应该是5'-CGGAATTCT-3'（选项B）和5'- CGGGATCCA -3'（选项C）。
为使基因与质粒成功连接，需要在引物的5'端添加限制酶识别序列，因为DNA复制时引物的延伸方向是5'到3'，在5'端添加限制酶识别序列不影响PCR扩增，且后续便于用限制酶切割进行连接。
质粒 pET-28a(+)含有三种限制酶切割位点，分别是HindⅢ、BamHⅠ和EcoRⅠ。由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列，因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒，否则会破坏复制原点，只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切，这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接。
（3）已知构建重组质粒是用 kit 基因与质粒中长度为 170bp 的片段进行置换。pET - 28a（+）酶切后片段长度为 1000bp、2550bp，其总长度为 1000 + 2550 = 3550bp；pET - 28a（+） - kit 酶切后片段长度为 1000bp、2000bp、700bp，其总长度为 1000 + 2000 + 700 = 3700bp。那么 kit 基因长度等于重组质粒 pET - 28a（+） - kit 的总长度减去原质粒 pET - 28a（+）的总长度再加上被置换的 170bp 片段长度，即 3700 - 3550 + 170 = 320bp。
原质粒 pET - 28a（+）酶切后有 2 个片段，重组质粒 pET - 28a（+） - kit 酶切后有 3 个片段，比原质粒多了一个片段，说明 重组质粒 pET - 28a（+） - kit 多被 HindⅢ 酶切了一次，所以 kit 基因要比置换的DNA片段（含有一个HindⅢ 酶切位点）多1个 HindⅢ 酶切位点，故 kit 基因上有2个HindⅢ酶切位点。
（4）琼脂糖凝胶电泳可以根据 DNA 片段的大小不同，在电场作用下使其在凝胶中迁移速率不同，从而将不同大小的 DNA 片段分离开来，通过与已知大小的 DNA 标准物对比，可判断 PCR 产物的大小及是否为目的产物等情况。因此PCR 产物通常需要用琼脂糖凝胶电泳法进行鉴定。
引物与模板上非目的基因区域发生结合，导致非目的基因片段也被扩增，从而出现大量杂带。退火温度过低时，引物与模板的结合稳定性降低，引物除了与目的基因两端特异性结合外，还可能与其他非特异性位点结合，进而扩增出许多非目的条带，出现大量杂带。菌体热解后的 DNA 中可能受到污染，导致一些杂质存在，这些杂质可能干扰 PCR 反应，影响引物与模板的正确结合，导致非特异性扩增，出现大量杂带。
【分析】（1）内质网是进行蛋白质、脂质合成的场所，其膜上附着多种酶。高尔基体的主要功能是对多种蛋白质进行加工、分类和包装，然后分门别类地运输到细胞特定的部位或分泌到细胞外。此外，高尔基体还是细胞内糖类合成的场所，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。
（2）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
（3）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（1）若导入到原核生物大肠杆菌中，由于原核细胞中缺少内质网、高尔基体等细胞器，这些细胞器在真核细胞中负责蛋白质的进一步加工和修饰，因此原核细胞表达的蛋白质可能会缺少某些加工步骤，从而影响蛋白质的功能。
（2）在PCR中，引物与模板链的3'端碱基互补配对，并且引物的方向与模板链走向相反，因此与图中kit 基因上面一条链结合的引物，其序列应为5'-CGGAATTCT-3'，与kit 基因下面一条链结合的引物其序列应为5' -CGGGATCCA-3'，综上所述，AD错误，BC正确；由于ori复制原点中含有限制酶HindⅢ的识别序列，因此不能用限制酶HindⅢ来切割质粒，否则会破坏复制原点，只能用限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ对质粒 pET-28a(+)进行双酶切，这样可以防止目的基因与质粒的自身环化以及任意连接；同时要在 kit 基因两端也连上限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列，由于DNA聚合酶只能从引物的3'端连接脱氧核苷酸延伸子链，因此必须将限制酶BamHⅠ和EcoRⅠ的识别序列连接至引物的5'端。
（3）观察质粒 pET-28a(+) 图可知，在该质粒上有两个HindⅢ的识别序列，一个在启动子和终止子之间，一个在复制原点ori中，因此用HindⅢ切割质粒 pET-28a(+)后，可得到两个片段，通过表格可知，这两个片段长度分别为1000bp和2550bp，说明质粒pET-28a(+) 总长度是1000bp+2550bp=3550bp；利用双酶切法将 kit 基因与质粒 pET-28a(+) 长度为170bp片段进行置换后，形成的重组质粒 pET-28a（+）-kit 能被HindⅢ切割成三个片段，长度分别是1000bp、2000bp、700bp，说明置换后的kit 基因上含有两个HindⅢ的识别序列，再加上复制原点ori中的一个HindⅢ的识别序列，共三个HindⅢ的识别序列，经HindⅢ酶切后才能将重组质粒pET-28a（+）-kit 切成3段。利用这三段的长度可计算出重组质粒 pET-28a（+）-kit 的总长度为1000bp+2000bp+700bp=3700bp，由于kit 基因与长度为170bp片段进行置换，设kit 基因长度为n，可列出等式：3550+n-170=3700bp，故可计算出kit 基因长度为n=320bp。
（4）PCR的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定。若结果出现大量杂带即获得的产物有非目的DNA序列，原因可能是：模板受到污染，里面混有其他DNA；引物的特异性不强，与非目的序列结合；复性温度偏低，导致引物特异性降低；Mg2+浓度过高，导致PCR特异性不强等。
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