2026年上海市普通高中生物学业水平合格性考试一轮复习测验试卷(含解析)

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2026年上海市普通高中生物学业水平合格性考试一轮复习测验试卷(含解析)
综合考试
姓名:__________ 班级:__________考号:__________
题号 一 二 总分
评分
阅卷人 一、选择题(共10题;共20分)
得分
1.(2分)(2020高三上·洮南期中)假如蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键,蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键。某四十九肽分别经酶1和酶2作用后的情况如图,下列叙述正确的是(  )
A.此多肽中一定含有3个苯丙氨酸
B.苯丙氨酸位于四十九肽的17、31、49位
C.短肽D,E与四十九肽的氧原子数相同,N原子数减少2个
D.适宜条件下酶1和酶2同时作用于此多肽,可形成5条短肽
2.(2分)(2020高三上·长春期中)下图是生物界常见的四种细胞,下列说法正确的是(  )
A.a、b两种细胞可能来自同一生物,但所表达的基因完全不相同
B.a、b、c细胞均来自异养生物,而d细胞来自自养生物
C.能够发生渗透作用的细胞只有d细胞
D.b、c、d 细胞都有两种核酸
3.(2分)(2020高二上·深圳月考)下列是具有两种遗传病的家族系谱图,设甲病显性基因为A,隐性基因为a;乙病显性基因为B,隐性基因为b。若Ⅱ-7为纯合体,请据图分析,Ⅲ-10与Ⅲ-9结婚,生下正常男孩的概率是(  )
A.1/12 B.5/12 C.5/6 D.1/6
4.(2分)(2020高一上·东阳月考)细胞膜流动镶嵌模型示意图如图所示,其中字母表示组成细胞膜的物质,下列叙述正确的是(  )
A.a、b、c、d和e都具有水溶性部分和脂溶性部分
B.与b、c、d、e相比较,a的移动受到较大限制
C.细胞膜的功能特点仅与b、c、d、e相关
D.b、c、d、e与细胞间的信息交流有关
5.(2分)(2020高一上·永吉期中)用显微镜的一个目镜分别与4个物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时,每一物镜与载玻片的距离如图1所示。图2是图1中d条件下观察到的视野,如果不改变载玻片位置、光圈及反光镜,下列说法正确的是(  )
A.b条件下比c条件下看到的细胞数多
B.a条件下视野的亮度比d条件下亮
C.a条件下可能观察不到细胞
D.由d条件下转变为c条件下观察时,应先将装片向左方移动
6.(2分)(2020高三上·大庆期中)下图为某单基因遗传病的一个系谱图。该病在当地的发病率为1%,Ⅰ3为纯合子,Ⅰ1、Ⅱ6和Ⅱ7已故,不能提取相应的遗传物质。下列分析正确的是(  )
A.该病为伴X染色体隐性遗传病
B.该家系中此遗传病的致病基因频率为1/10
C.Ⅱ8与该地区正常男性结婚,生一个患病男孩的概率是1/22
D.若需确定Ⅱ6和Ⅲ10的亲子关系,最简捷的方法是检测Ⅰ2的部分遗传物质
7.(2分)(2020高三上·大庆期中)某雄性动物的基因型为AaBb。下图是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞的分裂图像。相关叙述正确的是(  )
A.甲细胞处于减数第二次分裂,称为次级精母细胞,细胞中含有6条染色单体
B.四分体时期发生染色体结构变异,导致A和a出现在姐妹染色单体同一位置
C.图示该精原细胞整个减数分裂过程中,细胞中最多时可能含有四个B基因
D.该细胞经减数分裂形成的四个精子,其基因型可能分别为AB、Ab、ab、aB
8.(2分)(2020高三上·长安月考)下图表示细胞中几种化学元素与相应化合物之间的关系,其中①③④代表单体。下列叙述正确的是(  )
A.若⑤具有催化作用,则①可与双缩脉试剂反应显紫色
B.若②具有保温和保护作用,则②比同质量的多糖彻底氧化产能多
C.若⑥主要分布在细胞核,则③中不含单糖
D.若⑦是植物细胞壁的主要成分,则④只存在于植物细胞中
9.(2分)(2021·淮安模拟)ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,参与细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述正确的是(  )
A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度
B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C.Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D.若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程
10.(2分)(2020高三上·海淀月考)图表示哺乳动物X、Y染色体联会的现象。下列叙述错误的是(  )
A.图示过程发生在减数分裂过程中
B.此时期X、Y染色体联会后可能会发生DNA链断裂现象
C.X染色体与Y染色体联会只发生在染色体的一端
D.联会的两条染色体不存在染色单体
阅卷人 二、综合题(共6题;共80分)
得分
11.(12分)(2026高一上·凉山期末)图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1—7表示细胞结构,图2表示细胞内合成的蛋白质,其运输取决于自身的氨基酸序列中是否包含信号序列以及信号序列的差异。请据图回答:
(1)(3分)图1中具有单层膜结构的细胞器有   (填标号),细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的,细胞质中有着支持它们的结构——   。
(2)(2分)从结构上看,图1所示细胞为动物细胞,判断的依据是   。
(3)(3分)图2中④⑤⑥⑦过程的蛋白质不需要经过   的加工。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径成为溶酶体中的酶、膜蛋白或   。
(4)(2分)经过程⑦进入细胞核的蛋白质需要通过的结构叫   ,该结构能实现核质之间的物质交换和   。
(5)(2分)溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”。请分析其中的道理   。
12.(14分)(2025高一上·台州期末)车前草是一种常见的利尿、降压的中药。为了解不同环境条件下车前草的光合作用情况,科研人员进行了相关实验,具体结果如下图所示:
回答下列问题:
(1)(4分)车前草进行光合作用的碳反应时,在特定酶的作用下,CO2与   结合形成三碳酸,三碳酸分子接受来自   中的能量,被   还原成三碳糖。
(2)(6分)据图分析,本实验的自变量为   ,净光合速率是通过测定单位叶面积内的   来表示。在10℃下,将CO2浓度由370μL·L-1提高到1000μL·L-1,车前草的净光合速率   ,说明此时CO2浓度   (填“是”或“不是”)限制因素。
(3)(4分)通过实验数据可知,在一定范围内随着CO2浓度增大,车前草的光合速率   ,同时CO2浓度升高可使光合作用最适温度   。图中,CO2浓度为   μL·L-1时,温度对车前草光合速率影响最小,依据是   。
13.(18分)(2025高一下·常州期中)图一中DNA分子有a和d两条链,I和II均是DNA分子复制过程中所需要的酶,图二是图一中某一片段的放大示意图。请分析回答下列问题:
(1)(4分)从图一可看出DNA复制的特点是   ,Ⅰ是   酶,Ⅱ是   酶。DNA复制过程中新形成的子链延伸方向是   。
(2)(2分)图二中,DNA分子的基本骨架由   (填序号)交替连接而成,④的名称是   。
(3)(2分)若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子某一条单链中A+T占   %。
(4)(4分)某DNA含有100个碱基对,其中A有40个。将其放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则每个子代DNA,分子的相对分子质量比亲代DNA分子增加了   。第五次复制时需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸   个。
(5)(6分)为证明DNA复制的方式,科学家利用大肠杆菌进行了相关实验:将大肠杆菌在15NH4Cl培养液中培养若干代,再将其转移到14NH4Cl培养液中培养,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA进行密度梯度离心,记录离心后试管中DNA带的位置。下图表示几种可能的离心结果,则:
① 大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中增殖一代。如果DNA为全保留复制,则DNA带的分布应该如图中试管   所示:如果为半保留复制,则DNA带的分布应如图中试管   所示。
②在整个实验中出现了甲、乙、丙三条带,证明DNA是半保留复制,则大肠杆菌增殖3代后,含14N的DNA分子占    %。
14.(11分)(2026高一上·梅州期末)“图1为某生物体细胞有丝分裂示意图;图2表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成分裂间期,M为分裂期)中的细胞核内DNA含量的变化曲线;图3表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数量的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的)。
请据图回答下列问题:
(1)(4分)图1时期细胞中核DNA数与染色体数之比为   ,此时期的下一时期细胞中有   条染色单体。
(2)(3分)图3中的核DNA 含量由2c到4c的细胞,处在图2的   (填图中字母符号)期。培养过程中若用DNA合成抑制剂处理,图3中核DNA含量为   (c)的细胞数量会增加。
(3)(4分)用胰蛋白酶处理图1的③后,剩余的细丝状结构是   ,将该结构彻底水解得到的产物是   。
15.(8分)(2026·四川模拟)I:瑞典生物学家斯万特·帕博成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体DNA,绘制了尼安德特人基因组草图,并分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,结果如图所示:
Ⅱ:研究发现,藏族人携带的EPAS1突变基因也可能源于古老型人类。低氧条件下野生型EPAS1基因表达,易导致红细胞过度增多诱发高原红细胞增多症,而EPAS1突变基因对低氧不敏感。
(1)(2分)斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化的证据属于   。
(2)(2分)斯万特·帕博团队在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现,其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体DNA,则两人的关系可能为   。(编号选填)。①父女②兄妹③母子④爷孙
(3)(2分)已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7,则理想状态下人群中杂合子所占的比例为   。
(4)(2分)结合题干信息及所学的知识,解释EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群的原因:   。
16.(17分)(2025高一下·浙江期中)阿尔茨海默症(AD)患者脑内出现β-淀粉样蛋白(Aβ)沉积。近日,温州市某医院神经外科医疗团队借助显微操作技术转运和清除脑内的有害物质,从而延缓了AD患者的病情进展。研究发现Aβ分子是由其前体蛋白(APP)在病理状态下异常加工而成的,APP基因的表达如图所示。(部分密码子及其对应的氨基酸:GGC-甘氨酸;CGG-精氨酸;CCG-脯氨酸;GCC-丙氨酸)回答下列问题:
(1)(7分)图1中过程①需要的关键酶是   。转录时,该酶与模板链的   (填“5'端”或“3'端”)结合,催化   键形成,聚合成的前体mRNA需在   (填场所)加工后作为翻译的模板。若有1个DNA片段上同时存在2个基因,则它们转录时的模板链   (填“一定”、“一定不”或“不一定”)在该DNA片段的同一条单链上。
(2)(8分)图1中②代表   过程,该过程中一条mRNA上同时结合多个核糖体的意义是   。图2中核糖体   (填“甲”或“乙”)更早结合到mRNA上,正进入核糖体甲的氨基酸是   。
(3)(2分)研究发现,AD患者大脑中APP基因过度表达将导致Aβ增加,推测AD患者大脑细胞中APP基因启动子区域的甲基化水平偏   (填“低”或“高”)。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合
【解析】【解答】A、酶蛋白酶1作用于苯丙氨酸羧基端的肽键,该四十九肽经酶1的作用可得到三条短肽(分别由1-16、17-30、31-48位氨基酸构成)和一个氨基酸(第49位),据此判断该四十九肽中的苯丙氨酸至少有3个(分别是第16、30、48位),A错误;
B、由以上分析知,该四十九肽中的苯丙氨酸至少有3个,分别是第16、30、48位,B错误;
C、蛋白酶2作用于赖氨酸两侧的肽键后,形成的短肽D、E中,肽键减少了2个,赖氨酸减少了1个(含有2个N原子、2个氧原子),多了1个羧基,所以短肽D、E与四十九肽的氧原子数相同,N原子数减少2个,C正确;
D、适宜条件下酶1和酶2同时作用与此多肽,可得到四条短肽(分别由第1-16、17-22、24-30、31-48位氨基酸形成)和2个氨基酸(分别是第23位、49位氨基酸),D错误。
故答案为:C。
【分析】根据题意和图示分析可知:蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)羧基端的肽键后,形成了三个短肽A、B、C,说明酶1作用位点是16-17、30-31、48-49,则位点16、30、48为苯丙氨酸;蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2)两侧的肽键后,形成的短肽D、E中,少了位点23,说明位点23为赖氨酸。
2.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、图中a是红细胞,b是神经细胞,这两个细胞可来自同一动物,之所以形态、结构不同,是细胞分化的结果,但是呼吸酶基因、ATP合成酶基因等管家基因在两个细胞中均得到表达,A错误;
B、c细胞为原核细胞中的细菌,细菌中的硝化细菌能够进行化能合成作用,属于自养生物,B错误;
C、发生渗透作用的两个条件为:具有半透膜、膜两侧具有浓度差,因此所有细胞均能发生渗透作用,C错误;
D、b、c、d细胞中均有细胞核,细胞核中的DNA在表达过程中会产生RNA,因此这三个细胞中都有两种核酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】分析图解可知,a细胞为圆饼状,是红细胞;b细胞具有突起和胞体,属于神经细胞;c细胞没有细胞核,有拟核和细胞壁,属于原核细胞中的细菌;d细胞中有细胞壁、叶绿体、液泡等结构,属于高等植物细胞。
3.【答案】B
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】根据以上分析可知,甲病为常染色体显性遗传病,乙病为常染色体隐性遗传病。图中的Ⅲ-9患了乙病且无甲病,故基因型为aabb,由于图中4号个体患了乙病,则1号、2号在乙性状上的基因型都为Bb,那么6号个体的基因型为1/3aaBB、2/3aaBb,由于Ⅱ-7为纯合体aaBB,则图中Ⅲ-10的基因型及概率为2/3aaBB、1/3aaBb,他们婚配,生下正常男孩的概率是2/3×1/2+1/3×1/2×1/2=5/12。综上所述,B正确,A、C、D错误。
故答案为:B。
【分析】分析系谱图:1号和2号均患有甲病,但他们有个正常的女儿(5号),即“有中生无为显性”,由于父亲患病,而后代中有女儿正常,则说明甲病为常染色体显性遗传病;1号和2号均无乙病,但他们有个患乙病的女儿(4号),即“无中生有为隐性,隐性看女病,女病男正非伴性”,说明乙病为常染色体隐性遗传病。
4.【答案】A
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;细胞膜的功能
【解析】【解答】A、图示为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,其中e为糖蛋白,b、c、d均为蛋白质分子,蛋白质分子和磷脂分子一样,有水溶性部分和脂溶性部分,A正确;
B、膜上蛋白分子和磷脂分子都可以移动,但膜蛋白的移动没有磷脂移动那样容易,B错误;
C、细胞膜的功能特性是选择透性,与膜蛋白和脂双层都有关系,C错误;
D、细胞膜上的蛋白质种类很多,参与物质运输、信息交流等功能,因此b、c、d、e中确定与信息交流有关的蛋白质只有e
故答案为:A。
【分析】分析题图:图示为细胞膜的亚显微结构模型示意图,其中e为糖蛋白,分布在细胞膜的外表面,具有识别功能;bcd为蛋白质,其镶嵌或贯穿于磷脂双分子层;a为磷脂分子。
5.【答案】C
【知识点】显微镜
【解析】【解答】A、物镜的镜头越长,其放大倍数越大,物镜与载玻片的距离越近,且显微镜的放大倍数越大,视野中观察到的细胞数目越少,因此b条件下比c条件下看到的细胞数少,A错误;
B、物镜的镜头越长,其放大倍数越大,物镜与载玻片的距离越近,且显微镜的放大倍数越大,视野越暗,因此a条件下视野的亮度比d条件下小,B错误;
C、细胞位于视野的右上方,而高倍镜下观察到的是低倍镜视野中央的一小部分,因此a条件下可能观察不到细胞,C正确;
D、由d条件转变为c条件下观察时,应先将细胞移到视野的中央,由于显微镜下观察到的是.上下、左右都颠倒的像,乙图细胞位于视野的右上方,因此要想将其移到视野的中央,还应向右上方移动,D错误。
故答案为:C。
【分析】分析图1:图1表示物镜与载玻片之间的距离,物镜的镜头越长,其放大倍数越大,与玻片的距离也越近,反之则越远。显微镜的放大倍数越大,视野中看的细胞数目越少。
分析图2:图2是甲图中d条件下观察到的视野,细胞位于视野的右上方。
6.【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、根据伴X遗传病的特点女患者的父亲和儿子均患病可知,该病不可能为伴X染色体隐性遗传病,A错误;
B、根据“该病在某地区的发病率为1%”可知,该地区中此遗传病的发病率为1/10,而不是在该家系中致病基因的频率,B错误;
C、Ⅱ8的母亲患病可知,Ⅱ8的基因型为Aa,与该地区正常男性(基因型为Aa的概率为2/11)结婚,生一个患病男孩的概率是2/11×1/4×1/2=1/44,C错误;
D、由于Ⅰ1、Ⅱ6和Ⅱ7已故,若需确定Ⅱ6和Ⅲ10的亲子关系,最简捷的方法是检测Ⅰ2的部分遗传物质,D正确。
故答案为:D。
【分析】根据题意可知,Ⅰ3为纯合子,但其所生后代正常,说明该病不是显性遗传病,又因为Ⅰ1患病,而Ⅱ6正常,故该病不是伴X隐性遗传病,故该病为常染色体隐性遗传病。设控制该病的基因为A、a。该病在某地区的发病率即aa%为1%,则a%=0.1,A%=0.9,则人群中AA%=0.9×0.9=0.81,Aa%=2×0.9×0.1=0.18。正常人群中Aa%=(0.18)/(0.81+0.18)=2/11。
7.【答案】D
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、甲细胞中含4条染色体,每条染色体含有2条染色单体,因此该细胞含有8条染色单体,A错误;
B、四分体时期染色体发生交叉互换,由此引起的变异属于基因重组,B错误;
C、由于该细胞的基因型是AaBb,只含有1个B基因,所以在减数分裂过程中,由于复制,细胞中最多含有两个B基因,C错误;
D、该细胞经由于发生了交叉互换,所以减数分裂形成的四个精子,其基因型分别为AB、aB、Ab、ab,D正确。
故答案为:D。
【分析】分析题图:图示是其一个精原细胞减数分裂过程中的两个不同时期细胞分裂图象,这两个细胞都不含同源染色体,前者出于减数第二次分裂前期,后者处于减数第二次分裂末期。
8.【答案】B
【知识点】细胞中的元素和化合物综合
【解析】【解答】A、若⑤具有催化作用,组成元素是C、H、O、N,则⑤是蛋白质,①是氨基酸,①不会与双缩脲试剂反应,A错误;
B、若②具有保温和保护作用,则②是脂肪,则②比同质量的多糖彻底氧化产能多B正确;
C、若⑥主要分布在细胞核,由C、H、O、N、P组成,则⑥为DNA,③为脱氧核苷酸,含有脱氧核糖,C错误;
D、若⑦是植物细胞壁的主要成分,则⑦为纤维素或果胶,纤维素的单体是葡萄糖,普遍存在于动植物细胞中,D错误。
故答案为:B。
【分析】蛋白质的元素组成为C、H、O、N;糖类、脂肪的元素组成为C、H、O;核酸的元素组成为C、H、O、N、P。图示分析:①是氨基酸,③是核苷酸,④是单糖。
9.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、O2的跨膜运输方式为自由扩散,不需要载体蛋白协助,A错误;
B、据图可知:ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP,产生能量,葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能,B错误;
C、据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”,故Cl-和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同,C错误;
D、据图可知,ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程,故若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、氧气进出细胞的方式为自由扩散,不需要载体和能量。2、据图和题干信息可知:ABC转运蛋白对物质运输具有特异性,故一种转运蛋白转运一种物质。
10.【答案】D
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】联会即同源染色体两两配对的过程,表现为两条同源染色体紧密靠在一起,且此时,染色体已经完成了复制(即DNA复制),该过程发生于减数分裂第一次分裂前期,故A正确;该X、Y染色体联会形成一个四分体,该时期容易发生染色体片段交叉互换,换言之,此时可能发生DNA链断裂的情况,故B正确;由图示可知,X与Y染色体只有一部分发生了联会,即发生于染色体的一端,故C正确;联会的两条染色体已经发生了DNA复制,每条染色体含两条姐妹染色体单体,故D错误;综上所述,选D项。
【分析】上图为X染色体与Y染色体联会示意图,且X染色体比Y染色体更长,因此,由图也可知X染色体与Y染色体联会只发生在染色体的一端。
11.【答案】(1)4和5;细胞骨架
(2)没有细胞壁,含有中心体
(3)内质网和高尔基体;分泌蛋白
(4)核孔;信息交流
(5)溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;细胞核的结构
【解析】【解答】(1)图1中具有单层膜结构的细胞器是4内质网和5高尔基体,细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中,细胞质中存在由蛋白质纤维组成的细胞骨架,能够支撑细胞器,维持细胞形态。
(2)从结构上判断图1所示细胞为动物细胞,依据是该细胞没有细胞壁,并且含有中心体结构。
(3)图2中④⑤⑥⑦过程的蛋白质在游离核糖体上合成,不需要经过内质网和高尔基体的加工。经过①②过程加工的蛋白质,由③途径可成为溶酶体中的酶、膜蛋白或分泌蛋白。
(4)经过程⑦进入细胞核的蛋白质需要通过核孔,核孔能够实现核质之间的物质交换和信息交流。
(5)溶酶体被称为细胞的“消化车间”,是因为溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,还能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【分析】图1中1是细胞膜,2是核糖体,3是中心体,4是内质网,5是高尔基体,6是线粒体,7是核膜。内质网和高尔基体属于单层膜细胞器,细胞骨架可支撑细胞器并维持细胞形态。动物细胞的特征是无细胞壁、有中心体。游离核糖体合成的蛋白质无需内质网和高尔基体加工,附着核糖体合成的蛋白质可加工为溶酶体酶、膜蛋白、分泌蛋白。核孔是大分子物质进出细胞核的通道,可实现核质间的物质交换和信息交流。溶酶体含多种水解酶,能完成细胞内的消化和病原体清除功能。
(1)图1中具有单层膜的细胞器有内质网和高尔基体,即图中的4和5。该细胞的细胞质中有呈溶胶状的细胞质基质,细胞质中的细胞器并非漂浮状态,细胞内存在由蛋白质纤维组成的细胞骨架,它能够维持细胞形态,并为细胞器提供支撑和定位的作用。
(2)从结构上看,图1所示的细胞中没有细胞壁,且含有中心体结构,因此为动物细胞。
(3)图2中④⑤⑥⑦过程的蛋白质是在游离的核糖体上合成的,不需要经过内质网和高尔基体的加工。经过①内质网和②高尔基体的加工过程形成的蛋白质,再由③途径送往溶酶体、成为膜蛋白或分泌蛋白,如抗体、生长激素、消化酶等。
(4)核膜上存在核孔(或核孔复合体),它是大分子物质(比如蛋白质、RNA)进出细胞核的通道,所以经过程⑦进入细胞核的蛋白质需要通过核孔。核孔的核心功能是实现核质之间的物质交换和信息交流。
(5)溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,原因是溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。这些水解酶可以将细胞内的各种生物大分子分解成小分子物质,供细胞重新利用,从而实现对细胞内物质的消化和对病原体的清除。
12.【答案】(1)五碳糖;ATP和NADPH;NADPH
(2)温度、CO2浓度;CO2吸收速率/单位时间的CO2吸收量;几乎没有影响/增加不明显;不是
(3)增大;增大;200;光合速率随温度变化的幅度最小
【知识点】光合作用的过程和意义;影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)车前草进行光合作用的碳反应(暗反应)时,在特定酶的作用下,CO2与五碳糖(C5)结合形成三碳酸(C3),这一过程称为二氧化碳的固定。三碳酸分子接受来自ATP和NADPH中的能量,被NADPH还原成C3,同时生成C5,使暗反应持续进行。
(2)自变量:从图中横坐标和不同曲线可知,本实验的自变量为温度和CO2浓度。净光合速率的表示方法:净光合速率是通过测定单位叶面积内的CO2吸收速率/单位时间的CO2吸收量来表示。CO2 浓度是否为限制因素:在10℃下,将CO2浓度由370μL L 1提高到1000μL L 1,从图中可以看出,车前草的净光合速率几乎没有影响/增加不明显,说明此时CO2浓度不是限制因素,限制因素可能是温度等其他因素。
(3)CO2浓度对光合速率的影响:通过实验数据可知,在一定范围内随着CO2浓度增大,车前草的光合速率增大。CO2 浓度对光合作用最适温度的影响:从图中不同CO2浓度下净光合速率随温度的变化曲线可知,CO2浓度升高可使光合作用最适温度增大。温度对光合速率影响最小的CO2浓度:图中,当CO2 浓度为200μL L 1 时,不同温度下的净光合速率变化相对较小,即温度对车前草光合速率影响最小,依据是光合速率随温度变化的幅度最小。
【分析】光合作用过程包括光反应阶段和暗反应(碳反应)阶段,光反应的场所是叶绿体类囊体膜,暗反应的场所是叶绿体基质。光反应阶段的物质变化:①光能被吸收并转化为ATP和NADPH中的化学能,②水在光下裂解为H+、O2和电子,③水中的氢(H++e-)在光下将NADP+还原为NADPH。
(1)车前草进行光合作用的碳反应时,在特定酶的作用下,CO2与五碳糖结合形成三碳酸,三碳酸分子接受来自NADPH和ATP中的能量,被NADPH还原成三碳糖;
(2)据图分析,本实验的自变量为叶片温度和CO2浓度;净光合速率是通过测定单位叶面积内的CO2吸收量(或吸收速率)来表示;在10℃下,将CO2浓度由370μL·L-1提高到1000μL·L-1,车前草的净光合速率基本不变,说明此时CO2浓度不是限制因素;
(3)通过实验数据可知,在一定范围内随着CO2浓度增大,车前草的光合速率增大,同时CO2浓度升高可使光合作用最适温度增大;观察图中曲线,CO2浓度为200μL·L-1时,不同温度下曲线的斜率最小,即不同温度间净光合速率变化最小,所以CO2浓度为200μL·L-1时温度对车前草光合速率影响最小。
13.【答案】(1)边解旋边复制(半保留复制);解旋;DNA聚合;5'→3'
(2)②③;胸腺嘧啶脱氧核苷酸
(3)60
(4)100;960
(5)C;B;100
【知识点】DNA分子的结构;DNA分子的复制
【解析】【解答】(1) 从图一可以看出,DNA分子复制时,双链在解旋酶作用下逐步解开,同时以解开的每条链为模板合成新链,因此DNA复制的特点是边解旋边复制,且新合成的每个DNA分子都保留了亲代DNA的一条链,即半保留复制。Ⅰ酶的作用是断裂DNA双链之间的氢键,使双链解开,因此Ⅰ是解旋酶;Ⅱ酶的作用是催化脱氧核苷酸聚合形成新的DNA子链,因此Ⅱ是DNA聚合酶。DNA聚合酶只能将脱氧核苷酸添加到子链的3'羟基端,因此新形成的子链延伸方向是5'→3'。
(2) DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接而成,排列在双螺旋结构的外侧,对应图二中的②脱氧核糖和③磷酸。④由含氮碱基(胸腺嘧啶)、脱氧核糖和磷酸组成,是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,属于DNA的基本组成单位之一。
(3) DNA分子中,A与T互补配对,一条链上的A对应另一条链上的T,一条链上的T对应另一条链上的A,因此整个DNA分子中A+T的比例与任意一条单链中A+T的比例相等。若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子某一条单链中A+T占60%。
(4) 亲代DNA分子含有100个碱基对,共200个脱氧核苷酸,每个脱氧核苷酸含1个磷酸基团。将其放在含32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,为半保留复制,每个子代DNA分子中,一条链是亲代的31P标记链,另一条链是新合成的32P标记链,因此每个子代DNA分子中有100个磷酸基团被32P替换,相对分子质量增加100×(32-31)=100。该DNA分子中A=40个,根据碱基互补配对原则,A=T=40,故G=C=(200-40×2)/2=60个;DNA复制第n次时,新合成的DNA分子数为2(n-1)个,因此第五次复制时,需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为2(5-1)×60=16×60=960个。
(5) ①全保留复制时,亲代DNA(15N-15N,重带)复制一代后,产生两个DNA分子,一个为亲代的15N-15N(重带),另一个为新合成的14N-14N(轻带),离心后出现重带和轻带两条带,对应试管C;半保留复制时,每个子代DNA分子均由一条15N标记的母链和一条14N标记的新链组成(15N-14N,中带),离心后只有中带,对应试管B。②DNA半保留复制时,在14N培养液中培养,无论复制多少代,所有子代DNA分子都至少含有一条14N标记的新链,因此增殖3代后,含14N的DNA分子占100%。
【分析】DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构,脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架,碱基排列在内侧,遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。DNA复制以半保留复制的方式进行,边解旋边复制,需要解旋酶解开双链,DNA聚合酶催化脱氧核苷酸聚合形成子链,子链延伸方向为5'→3',碱基互补配对保证了复制的准确性。DNA分子中,整个DNA的碱基比例与单链的碱基比例存在对应关系,可据此进行相关计算。DNA复制的半保留特性可通过密度梯度离心实验验证,不同复制代数的DNA分子离心后会出现不同位置的条带。DNA复制过程中,游离脱氧核苷酸的需求量可根据复制次数和碱基数量进行计算。
(1)结合图一可知,DNA复制为半保留复制、且边解旋边复制。Ⅰ是解旋酶,破坏氢键,Ⅱ是DNA聚合酶,催化子链的合成。DNA聚合酶与模板链的3'段结合,因此子链的合成方向是5'→3'。
(2)DNA分子的基本骨架由②脱氧核糖、③磷酸交替连接而成。④是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,由胸腺嘧啶、脱氧核糖、磷酸组成。
(3)DNA中两条链中A与T配对,一条链中A+T与另一条链中A+T相等,因此若亲代DNA分子中A+T占60%,则子代DNA分子某一条单链中A+T占60%。
(4)若图甲中的亲代DNA分子含有100个碱基对,则含有200个磷酸,形成的子代DNA分子也含有200个磷酸,因此将该DNA分子放在含有用32P标记的脱氧核苷酸培养液中复制一次,则子代DNA分子的相对分子质量比原来增加100×32+100×31-200×31=100。某DNA含有100个碱基对,其中A=40个,则T=40个,G=C=60,其在第五次复制时需要合成25-24=16个DNA,需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为60×16=960个。
(5)①若为全保留复制,保留原DNA,合成新DNA,所示条带为15N-15N(重带)、14N-14N(轻带),如试管C所示。若为半保留复制,产生的DNA均为15N-14N(中带),如试管B所示。②由于DNA进行半保留复制,则在14N中进行复制,不管复制多少代,所有DNA都含有14N,因此含14N的DNA分子占100%。
14.【答案】(1)2∶1;0
(2)S;2
(3)DNA;磷酸、脱氧核糖和(四种)含氮碱基
【知识点】核酸的基本组成单位;有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】(1) 图1细胞处于有丝分裂中期,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,每条染色单体上有一个DNA分子,因此细胞中核DNA数与染色体数之比为2∶1。此时期的下一时期为有丝分裂后期,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色单体消失,因此细胞中有0条染色单体。
(2) 图3中核DNA含量由2c到4c的细胞正在进行DNA分子复制,对应图2中的S期。培养过程中若用DNA合成抑制剂处理,DNA复制过程会被阻断,细胞无法完成DNA加倍,会停留在核DNA含量为2c的时期,因此图3中核DNA含量为2(c)的细胞数量会增加。
(3) 图1中的③为染色体,染色体主要由DNA和蛋白质组成,胰蛋白酶可以水解蛋白质,因此用胰蛋白酶处理后剩余的细丝状结构是DNA。DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸彻底水解后得到的产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基。
【分析】有丝分裂中期每条染色体含有两条染色单体,核DNA与染色体数量比为2∶1,后期染色单体消失。DNA复制发生在S期,DNA含量由2c变为4c,抑制DNA复制会使2c的细胞数量增多。染色体由DNA和蛋白质组成,蛋白酶处理后剩余DNA,DNA彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖和含氮碱基。
(1)图1细胞处于有丝分裂中期,每条染色体含有2条姐妹染色单体,因此核DNA数与染色体数之比为2∶1。中期的下一时期是后期,后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色单体消失,因此染色单体数为0。
(2)图3中的DNA含量由2c到4c的细胞表示正在进行DNA复制的细胞,即处在图2的S期。用DNA合成抑制剂处理,即细胞内DNA复制受到抑制,所以图3中DNA含量为2(c)的细胞数量会增加。
(3)胰蛋白酶会水解蛋白质,染色体主要是由DNA和蛋白质组成,因此剩余的细丝状结构是DNA。DNA彻底水解的产物是脱氧核糖、磷酸和(四种)含氮碱基。
15.【答案】(1)分子生物学证据
(2)①②③
(3)0.42
(4)在高原缺氧环境下,藏族人携带EPAS1突变基因使其更具生存优势,长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区,EPAS1突变基因不会使人具有生存优势,其基因频率不会由于自然选择而提高
【知识点】基因频率的概念与变化;生物具有共同的祖先;自然选择与适应
【解析】【解答】(1) 分子生物学证据通过比较不同生物的DNA、蛋白质等分子的差异,揭示生物进化的亲缘关系和历程,线粒体DNA因母系遗传和较高的突变率,是研究人类进化的重要分子标记。斯万特·帕博团队将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,通过分析DNA分子的碱基差异来研究人类进化,这种从分子水平上提供的证据属于分子生物学证据。
(2) X染色体的遗传规律:男性的X染色体只能传给女儿,女性的X染色体可传给儿子或女儿,因此两人X染色体DNA相同,可能为父女、母子或兄妹关系,而爷孙关系中,祖父的X染色体不会传给孙子。两人含有相同的X染色体DNA,可能的关系包括:①父女(父亲将X染色体传给女儿)、②兄妹(两人的X染色体均来自母亲)、③母子(母亲将X染色体传给儿子),而爷孙关系中,祖父的X染色体不会传给孙子,因此两人的关系可能为①②③。
(3) 哈迪-温伯格定律指出,在理想种群中,等位基因频率和基因型频率世代保持稳定,杂合子频率为2pq,其中p和q分别为两个等位基因的频率。已知EPAS1突变基因的基因频率为0.7,正常基因频率为0.3,根据哈迪-温伯格定律,理想状态下杂合子所占比例为2×0.7×0.3=0.42。
(4) 自然选择决定生物进化的方向,在高原缺氧环境下,EPAS1突变基因使个体更适应环境,从而被自然选择保留并频率升高;低海拔地区无此选择压力,基因频率维持在较低水平,体现了自然选择对基因频率的定向改变。可见在高原缺氧环境下,野生型EPAS1基因表达易导致红细胞过度增多诱发高原红细胞增多症,而EPAS1突变基因对低氧不敏感,携带该突变基因的个体更适应高原环境,生存和繁殖机会更多,长期自然选择使EPAS1突变基因的频率逐渐升高;在低海拔地区,氧气充足,EPAS1突变基因不具有生存优势,其频率不会因自然选择而升高,因此该基因在高原藏族人群中的频率远高于低海拔地区。
【分析】 这道题考查的核心知识点包括生物进化的证据类型,尤其是分子生物学证据在人类进化研究中的应用,通过比较不同生物或古人类与现代人类的DNA分子差异,揭示进化亲缘关系;性染色体的遗传规律,特别是X染色体在不同亲属关系间的传递特点,明确男性和女性X染色体的遗传去向;哈迪-温伯格定律的基本内容及其在理想种群中基因型频率计算的应用;自然选择对种群基因频率的定向影响,不同环境下选择压力的差异导致基因频率的变化,体现自然选择在生物进化中的作用;表观遗传的概念,即不改变基因序列但可遗传的基因表达变化,以及其在生物适应特定环境(如高原低氧环境)中的意义。
(1)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,从分子水平研究生物的来源属于分子生物学的证据。因此,将古人类化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化证据属于分子生物学证据。
(2)两人的X染色体DNA相同,则两人可能是亲子代关系,如父亲的X染色体会遗传给女儿,母亲的X染色体会遗传给儿子;也可能是两人的该X染色体均来自同一亲本,如两人是兄妹关系。因此,综合以上分析,两人的关系可能是①父女②兄妹③母子,不可能为④爷孙。
(3)已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7,则正常基因的基因频率为0.3,则理想状态下人群中杂合子所占的比例为2×0.3×0.7=0.42。
(4)在高原缺氧环境下,藏族人携带的EPAS1突变基因使其更具生存优势,长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高。在低海拔地区,EPAS1 突变基因不会使人具有生存优势,其基因频率不会由于自然选择而提高。
16.【答案】(1)RNA聚合酶;3'端;磷酸二酯键;细胞核;不一定
(2)翻译;提高了翻译的效率/短时间内可以(利用少量mRNA)合成大量多肽链;乙;脯氨酸
(3)低
【知识点】遗传信息的转录;遗传信息的翻译;表观遗传
【解析】【解答】(1) 图1中过程①为转录,需要的关键酶是RNA聚合酶。转录时,RNA聚合酶与模板链的3'端结合,催化核糖核苷酸之间的磷酸二酯键形成,聚合成的前体mRNA需在细胞核内加工后,才能作为翻译的模板。不同基因的转录模板链不一定相同,因此若1个DNA片段上同时存在2个基因,它们转录时的模板链不一定在该DNA片段的同一条单链上。
(2) 图1中②代表翻译过程,该过程中一条mRNA上同时结合多个核糖体,可在短时间内利用少量mRNA合成大量多肽链,提高了翻译的效率。图2中核糖体乙上的多肽链更长,说明核糖体乙更早结合到mRNA上。正进入核糖体甲的氨基酸对应的tRNA反密码子为GGC,根据碱基互补配对原则,对应的密码子为CCG,结合题干给出的密码子信息,CCG对应的氨基酸是脯氨酸。
(3) 启动子区域的甲基化会抑制基因的转录,AD患者大脑中APP基因过度表达,说明其转录活性较高,因此APP基因启动子区域的甲基化水平偏低。
【分析】基因表达包括转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板,在RNA聚合酶的催化下合成RNA的过程,RNA聚合酶结合在模板链的3'端,催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键,真核生物的前体mRNA需在细胞核内加工为成熟mRNA后才能进行翻译。翻译是以mRNA为模板,在核糖体上合成蛋白质的过程,一条mRNA可结合多个核糖体形成多聚核糖体,提高翻译效率。不同基因的转录模板链可以是DNA的不同单链。表观遗传中,DNA甲基化(尤其是启动子区域的甲基化)会抑制基因的转录,甲基化水平越低,基因的转录活性越高,表达量越多。
(1)过程①是转录,以DNA的一条链为模板形成RNA,需要的关键酶是RNA聚合酶;该酶与模板链的3,端结合;RNA聚合酶催化核糖核苷酸之间的磷酸二酯键的形成;聚合成的前体mRNA需在细胞核内加工后成为成熟的mRNA,才能作为翻译的模板;不同的基因模板链不一定相同。
(2)图1中②代表翻译过程,场所在核糖体;一条mRNA上同时结合多个核糖体提高了翻译的效率,可以在短时间内合成大量多肽链;图2中核糖体乙上的多肽链更长,更早结合在mRNA上;正进入核糖体甲的氨基酸右边的tRNA携带的氨基酸,对应的反密码子为GGC,密码子为CCG,对应的氨基酸为脯氨酸。
(3)启动子区域甲基化会导致基因无法转录,表达受阻,AD患者大脑中APP基因过度表达将导致Aβ增加,因此AD患者大脑细胞中APP基因启动子区域的甲基化水平偏低。
试题分析部分
1、试卷总体分布分析
总分:100分
分值分布 客观题(占比) 20.0(20.0%)
主观题(占比) 80.0(80.0%)
题量分布 客观题(占比) 10(62.5%)
主观题(占比) 6(37.5%)
2、试卷题量分布分析
大题题型 题目量(占比) 分值(占比)
选择题 10(62.5%) 20.0(20.0%)
综合题 6(37.5%) 80.0(80.0%)
3、试卷难度结构分析
序号 难易度 占比
1 普通 (75.0%)
2 容易 (6.3%)
3 困难 (18.8%)
4、试卷知识点分析
序号 知识点(认知水平) 分值(占比) 对应题号
1 蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合 2.0(2.0%) 1
2 细胞膜的结构特点 2.0(2.0%) 4
3 其它细胞器及分离方法 12.0(12.0%) 11
4 精子的形成过程 2.0(2.0%) 7
5 遗传信息的翻译 17.0(17.0%) 16
6 基因频率的概念与变化 8.0(8.0%) 15
7 原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同 2.0(2.0%) 2
8 细胞膜的功能 2.0(2.0%) 4
9 细胞器之间的协调配合 12.0(12.0%) 11
10 细胞核的结构 12.0(12.0%) 11
11 核酸的基本组成单位 11.0(11.0%) 14
12 影响光合作用的环境因素 14.0(14.0%) 12
13 表观遗传 17.0(17.0%) 16
14 细胞膜的成分 2.0(2.0%) 4
15 细胞分化及其意义 2.0(2.0%) 2
16 自然选择与适应 8.0(8.0%) 15
17 伴性遗传 4.0(4.0%) 3,6
18 显微镜 2.0(2.0%) 5
19 细胞中的元素和化合物综合 2.0(2.0%) 8
20 DNA分子的复制 18.0(18.0%) 13
21 减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化 2.0(2.0%) 10
22 生物具有共同的祖先 8.0(8.0%) 15
23 有丝分裂的过程、变化规律及其意义 11.0(11.0%) 14
24 光合作用的过程和意义 14.0(14.0%) 12
25 遗传信息的转录 17.0(17.0%) 16
26 三种跨膜运输方式的比较 2.0(2.0%) 9
27 DNA分子的结构 18.0(18.0%) 13
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