2023-2024学年湖南省长沙市长沙县三中高三11月月考生物试题（解析版）

PAGEPAGE1湖南省长沙市长沙县三中2023-2024学年高三11月月考本试题卷包括选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分第I卷选择题(共40分)一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个符合题目的要求。）1.美国航天局科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌，这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子，进行一些关键的生化反应（在元素周期表中，砷排在磷下方，两者属于同族，化学性质相似）。根据上述材料进行预测，下列说法错误的是（）A.GFAJ-1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫B.砷元素是存在于GFAJ-1细菌细胞中的微量元素C.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够代替磷参与生化反应，制造混乱D.该发现将使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路【答案】B【分析】1、组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。（1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素；（2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2、紧扣题干信息“砒霜中的砷来代替磷元素”答题。【详解】A、细胞内含有较多的元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫，同时根据题干可知，砷元素可以代替磷元素，说明体内含量较多的是碳、氢、氧、氮、砷、硫，A正确；B、由题干信息可知，砷能够代替磷元素构筑该细菌的生命分子，磷属于大量元素，故砷元素于GFAJ-1细菌细胞中是属于大量元素，B错误；C、由于题干已强调“在元素周期表中，砷排在磷下方，两者属于同族，化学性质相似”，因此对多数生物来说，砷之所以有毒，是因为砷与磷化学性质相似，它能够“劫持”磷参与的生化反应，制造混乱，C正确；D、由题干信息可知，本材料“颠覆”了教材的个别说法，使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路，D正确。故选B。2.利用某种微生物发酵生产DHA油脂，可获取DHA（一种不饱和脂肪酸）。下图为发酵过程中物质含量变化曲线。下列叙述错误的是（）A.DHA油脂的产量与生物量呈正相关B.温度和溶解氧的变化能影响DHA油脂的产量C.葡萄糖代谢可为DHA油脂的合成提供能量D.12～60h，DHA油脂的合成对氮源的需求比碳源高【答案】D【分析】1、发酵罐内的发酵是发酵工程的中心环节，在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等，以了解发酵进程，还要及时添加必需的营养组分，要严格控制温度、PH和溶解氧等发酵条件。2、题图分析：横坐标为发酵时间，纵坐标为发酵过程各种相关物质的含量及生物量。从图可知，随着发酵的进行，葡萄糖逐渐减少，发酵到96h左右减少至0；蛋白胨在0~12h间快速减少，然后缓慢减少，发酵到96小时左右减少至0；生物量和DHA油脂的产量随着发酵进程逐渐上升。【详解】A、由图可知，DHA油脂的产量随着发酵进程逐渐增加，生物量也随着发酵进程逐渐增加，它们的变化呈正相关，A正确；B、由图可知，生物量与DHA油脂的产量呈正相关，温度和溶解氧影响微生物的生长繁殖，进而影响DHA油脂的产量，B正确；C、发酵液中葡萄糖被微生物吸收用于呼吸作用产生能量，供其合成DHA油脂，C正确；D、DHA油脂是一种不饱和脂肪酸，含C、H、O不含N，所以在12～60h，DHA油脂的合成对碳源的需求高，不需要氮源，D错误。故选D。3.根边缘细胞是从植物根冠上游离下来的一类特殊细胞，可合成并向胞外分泌多种物质形成黏胶层。用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄。将物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚，细胞出现自噬和凋亡现象。下列有关叙述错误的是（）A.根边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质B.物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多C.根边缘细胞通过自噬可获得维持生存所需的物质和能量D.物质A引起的根边缘细胞凋亡，是该植物在胚发育时期基因表达的结果【答案】D【分析】自噬作用是细胞的一种自我保护机制，是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受损细胞器，进而维持细胞内稳态的一种途径。【详解】A、根据题干信息“用DNA酶或蛋白酶处理黏胶层会使其厚度变薄”，说明边缘细胞黏胶层中含有DNA和蛋白质，A正确；B、根据题干信息“物质A加入某植物的根边缘细胞悬液中，发现根边缘细胞的黏胶层加厚”，说明物质A可导致根边缘细胞合成胞外物质增多，B正确；C、细胞通过自噬，分解部分细胞中的物质和结构，获得维持生存所需的物质和能量，C正确；D、物质A引起细胞凋亡是在外界不良环境下引起的，不是在胚发育时期基因表达的结果，D错误。故选D。4.溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（）A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除D.溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强【答案】D【分析】1.被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸，特例...2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。故选D。5.原产于北美温带的“加拿大一枝黄花”（简称SC）给我国南方地区造成严重的生态灾害和经济损失。为研究SC入侵我国南方地区的原因，科研工作者利用入侵的SC二、四、六倍体（R2、R4、R6）的三种类型分别和当地常见植物混种实验，并对各类型的耐寒能力进行检测，结果如图。根据实验结果，下列说法错误的有（）A.南方气温高，耐寒性好的R2在环境选择中处于劣势B.种群密度60株/m2左右时，R4、R6种群增长速率最大C.利用三倍体不育的原理，将R2和R4混种可控制SC的快速增长D.在南方可以将人工培育的二倍体SC作为观赏植物种植【答案】D【分析】“加拿大一枝黄花”（简称SC）给我国南方地区造成严重的生态灾害和经济损失，据图1分析可知，造成生物入侵的主要是R4和R6类型，繁殖速度快，生长优势明显，与周围植物争阳光、争肥料，直至其它植物死亡，从而对生物多样性构成严重威胁。【详解】A、从图2可以看出，R2半数细胞破裂的温度较低，由此可知其耐寒性较好，但南方气温高，从图1可看出，R2在该环境中处于劣势，A正确；B、从图1可以看出，种群密度60株/m2左右时，R4、R6种群密度曲线上升最快，种群增长速率最大，B正确；C、R2和R4混种，杂交子代为三倍体，高度不育，可控制SC的快速增长，C正确；D、SC对生态环境造成危害，还可导致经济损失，因此不应作为观赏植物种植，D错误。故选D。6.端粒DNA的复制是在端粒酶的作用下进行的，端粒酶是由蛋白质分子和RNA组成的。端粒酶在染色体末端催化DNA合成的过程如图所示。下列叙述错误的是（）A.端粒酶中起催化作用的是蛋白质分子B.端粒DNA的复制由端粒酶和RNA聚合酶共同催化C.端粒DNA是以端粒酶的RNA为模板合成的D.端粒DNA合成时存在A与U的碱基配对方式【答案】B【分析】端粒酶中含有RNA和蛋白质，与端粒的化学成分最相近的细胞器是核糖体，端粒酶能以其RNA组分为模板，合成端粒重复序列，即以RNA为模板逆转录形成DNA，类似于逆转录过程。【详解】端粒酶中含有RNA和蛋白质，与端粒的化学成分最相近的细胞器是核糖体，端粒酶能以其RNA组分为模板，合成端粒重复序列，即以RNA为模板逆转录形成DNA，类似于逆转录过程。A、分析题意可知，端粒酶是由蛋白质分子和RNA组成的，端粒酶中起催化作用的是蛋白质分子，A正确；B、DNA复制所需的酶是解旋酶和DNA聚合酶，B错误；C、结合题图可知，端粒DNA是以端粒酶的RNA为模板合成的，C正确；D、由于端粒DNA合成时需要以RNA为模板，故DNA合成时存在A与U的碱基配对方式，D正确故选B。7.在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体之间的相同位置上可能发生部分交换（SCE）。为研究被动吸烟对小鼠骨髓细胞SCE率的影响，科研人员将小鼠置于密闭小室内，每日两次香烟烟雾染毒30min，分别在第9、18、27d采集小鼠骨髓细胞，统计SCE率，结果如图所示。下列叙述正确的是（）A.在骨髓细胞的减数分裂Ⅰ前期能观察劐SCE，而有丝分裂不能B.SCE可以改变小鼠骨髓细胞中的染色体数目和基因的位置C.香烟烟雾染毒处理会导致小鼠骨髓细胞的SCE率升高D.骨髓发生SCE的过程属于基因重组【答案】C【分析】根据题意和图示分析，在探究被动吸烟对小鼠骨髓细胞SCE率的影响实验中，自变量有两个，分别是染毒时间（9天、18天和27天）和是否染毒（染毒组和对照组）。根据实验数据可判断，被动吸烟对小鼠骨髓细胞SCE率有促进作用，即染毒可导致小鼠骨髓细胞SCE率升高，且随着时间延长，SCE率增加。【详解】A、骨髓细胞只能进行有丝分裂，不能进行减数分裂，A错误；B、本实验的结果显示，香烟烟雾会导致小鼠骨髓细胞的SCE率升高，而SCE是指染色体的两条姐妹染色单体之间的相同位置上可能发生部分交换，该过程没有改变染色体数目，B错误；C、与对照组相比，染毒组的SCE率较高，说明香烟烟雾会导致小鼠骨髓细胞的SCE率升高，C正确；D、SCE是指染色体的两条姐妹染色单体之间的相同位置上可能发生部分交换，是相同基因的位置互换，未涉及基因重组，D错误。故选C。8.已知小鼠体内的A基因能控制某蛋白的合成，a基因不能，若缺乏该蛋白则表现为侏儒鼠。A基因的表达受DNA上P序列的调控，如图所示。甲基化的P序列在形成精子时发生去甲基化，进入受精卵后A基因能正常表达；未甲基化的P序列形成卵细胞时在甲基化酶的参与下发生甲基化，进入受精卵后A基因不能表达。下列叙述错误的是（）A.侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠不一定是侏儒鼠B.基因型为AAa的三体侏儒鼠，A基因一定来自于母本C.甲基化修饰后P序列在复制过程中碱基配对方式改变D.降低甲基化酶的活性，幼年小鼠的侏儒症状不一定得到缓解【答案】C【分析】表观遗传是指基因序列不发生改变，而基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基化则其无法表达。【详解】A、侏儒鼠细胞中可能含有来自母本卵细胞的A基因，因此侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代不一定是侏儒鼠，即侏儒雄鼠可能产生含有A的精子，而该精子参与受精作用的后代不表现为侏儒，A正确；B、基因型为AAa的三体侏儒鼠，说明A基因没有表达，根据题目信息，A来自父本将去甲基化而表达，说明A基因一定来自于母本，B正确；C、甲基化过程是表观遗传的一种，没有改变碱基对的配对方式，C错误；D、题目信息中，该甲基化的过程发生在形成卵细胞时，降低甲基化酶的活性，发育中基因型为Aa的小鼠的A基因甲基化不会去除，侏儒症状不一定得到缓解，D正确。故选C。9.病原体入侵引起机体免疫应答，释放免疫活性物质。过度免疫应答造成机体炎症损伤，机体可通过一系列反应来降低损伤，如图所示。下列叙述错误的是（）A.机体降低过度免疫应答损伤依靠神经—体液—免疫调节机制来实现B.适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应C.抑制过度炎症反应可增加机体肿瘤发生风险D.图中神经递质与肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有协同促进作用【答案】D【分析】1.免疫系统：①免疫器官：骨髓、胸腺等。②免疫细胞：树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞。其中B细胞在骨髓中成熟、T细胞在胸腺中成熟。③免疫活性物质：抗体、淋巴因子、溶菌酶。2.免疫系统三大功能：①免疫防御，针对外来抗原性异物，如各种病原体。②免疫自稳，清除衰老或损伤的细胞。③免疫监视，识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生。【详解】A、图中免疫活性物质由免疫细胞释放后，可促进有关神经递质的作用，说明免疫活性物质可与相应受体结合，从而调节神经—内分泌系统功能，同时也能说明上述机体调节是通过神经、体液和免疫调节共同完成的，A正确；B、图中显示，肾上腺皮质激素对过度炎症反应具有抑制作用，因此适度使用肾上腺皮质激素可缓解某些病原体引起的过度炎症反应，B正确；C、过度炎症反应会通过神经调节促进肾上腺皮质激素的分泌，进而引起免疫抑制，免疫抑制会使免疫系统的免疫监视作用减弱，从而增加机体肿瘤发生风险，C正确；D、图中神经递质对下丘脑分泌CRH具有促进作用，而肾上腺皮质激素对下丘脑分泌CRH有抑制作用，D错误。故选D。10.肿瘤相关巨噬细胞（TAM）通过分泌白细胞介素-10（IL-10），促进TAM转变成可抑制T细胞活化和增殖的调节性T细胞，并抑制树突状细胞的成熟，从而影响肿瘤的发生和发展。下列有关叙述正确的是（）A.调节性T细胞参与调节机体的特异性免疫B.树突状细胞可抑制辅助性T细胞分泌细胞因子C.TAM使肿瘤细胞容易遭受免疫系统的攻击D.IL-10是免疫活性物质，可通过TAM间接促进T细胞活化和增殖【答案】A【分析】免疫系统包括免疫器官、免疫细胞和免疫活性物质。免疫器官包括骨髓、胸腺等；免疫细胞包括树突状细胞、巨噬细胞、淋巴细胞，其中B细胞在骨髓中成熟、T细胞在胸腺中成熟；免疫活性物质包括抗体、淋巴因子、溶菌酶。免疫系统的功能：一、免疫防御：指机体抵御外来抗原性异物入侵的一种保护功能。二、免疫自稳：指维持体内环境相对稳定的生理机能。三、免疫监视：即免疫系统及时识别，清除体内突变、畸变细胞和病毒感染细胞的一种生理保护功能。【详解】A、调节性T细胞可抑制T细胞活化和增殖，进而参与调节机体的特异性免疫，A正确；B、树突状细胞作为抗原呈递细胞，可促进辅助性T细胞分泌细胞因子，B错误；C、白细胞介素-10（IL-10）可促进TAM转变成调节性T细胞，进而抑制T细胞的活化和增殖，进而使肿瘤细胞不容易遭受免疫系统的攻击，C错误；D、IL-10是免疫活性物质，可通过TAM转变成调节性T细胞进而抑制T细胞活化和增殖，D错误。故选A。11.在江苏沿海湿地生态系统中，生态位重叠的两种动物甲、乙发生生态位分化，如图所示。甲主要以植物a为食，乙主要以植物b为食，两者又共同以植食性动物c为食。下列相关叙述错误的是（）A.a、c分别处于第一、二营养级，其生态位重叠B.a、b中的能量沿着食物链单向流动、逐级递减，最终以热能形式散失C.生物群落中物种的生态位受生物因素影响，也与非生物因素有关D.生态位分化是经自然选择形成的生物适应性，提高了生物对环境资源的利用率【答案】A【分析】生态位表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。在自然环境里，每一个特定位置都有不同的生物，其活动以及与其它生物的关系取决于它的特殊结构、生理和行为，故具有自己的独特生态位。【详解】A、根据题意，a为植物，c为植食性动物，因此a、c分别处于第一、二营养级，由于a为生产者，b为消费者，两者生态位并不重叠，A错误；B、根据题意，a、b为植物，因此两者通过光合作用固定的太阳能在被植食性动物取食后，在食物链中单向流动，逐级递减，当食物链的生物进行呼吸作用等生命活动以及排遗物和尸体被微生物分解时，这些能量最终都以热能的形式散失，B正确；C、生态位表示生态系统中每种生物生存所必需的生境最小阈值。生物群落中物种的生态位既受该生物的生理和行为等生物因素的影响，也受到该生境中温度、水分等非生物因素的影响，C正确；D、生态位分化指两个生态位相同的物种向着占有不同的空间（栖息地分化）、食物不同（食性上的特化）、活动时间不同（时间分化）或其他生态习性上分化、以降低竞争的程度，有利于自身生存的行为，是不同生物在长期的自然选择作用下，逐渐形成的生物适应性，既提高了生物对环境各种资源如栖息空间、各种食物的利用率，D正确。故选A。12.某同学选用新鲜成熟的葡萄制作果酒和果醋，下列相关叙述正确的是（）A.果酒发酵时，每日放气需迅速，避免空气回流入发酵容器B.果酒发酵时，用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日增多C.果醋发酵时，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时D.果醋发酵时，用重铬酸钾测定醋酸含量变化时，溶液灰绿色逐日加深【答案】C【分析】参与果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陈代谢类型是异养需氧型。果醋制作的原理：当氧气、糖源都充足时，醋酸菌将葡萄汁中的糖分解成醋酸。当缺少糖源时，醋酸菌将乙醇变为乙醛，再将乙醛变为醋酸。【详解】A、酒精发酵是利用酵母菌的无氧呼吸，随着果酒发酵的进行，装置内会产生气体（二氧化碳），容器内压强大于外界，所以空气不会回流，A错误；B、果酒发酵时，发酵液中的葡萄糖不断被消耗，因此用斐林试剂检测葡萄汁中还原糖含量变化，砖红色沉淀逐日减少，B错误；C、以酒精为底物进行醋酸发酵，酒精与氧气发生反应产生醋酸和水，几乎没有气泡产生，发酵液产生的气泡量明显少于果酒发酵时，C正确；D、酸性的重铬酸钾用于检测酒精，不能用于测定醋酸含量，D错误。故选C。二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有一个或者多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）13.基质金属蛋白酶MMP2和MMP9是癌细胞转移的关键酶。MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，因此可以利用含有明胶的凝胶电泳检测这两种酶在不同条件下的活性。据下图分析，下列叙述正确的是（）A.SDS可以提高MMP2和MMP9活性B.10℃保温降低了MMP2和MMP9活性C.缓冲液用于维持MMP2和MMP9活性D.MMP2和MMP9降解明胶不具有专一性【答案】BC【分析】分析题干，MMP2和MMP9可以降解明胶，明胶可被某染液染成蓝色，MMP2和MMP9活性越高，明胶被分解的越多，蓝色颜色越淡或蓝色消失。【详解】A、37℃保温、加SDS、加缓冲液那组比37℃保温、不加SDS、加缓冲液那组的MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，SDS可降低MMP2和MMP9活性，A错误；B、与30℃（不加SDS）相比，10℃（不加SDS），MMP2和MMP9条带周围的透明带面积更小，说明明胶被降解的更少，故MMP2和MMP9活性更低，因此，10℃保温降低了MMP2和MMP9活性，B正确；C、缓冲液可以维持pH条件的稳定，从而维持MMP2和MMP9活性，C正确；D、MMP2和MMP9都属于酶，酶具有专一性，D错误。故选BC。14.细胞色素P450氧化还原酶缺陷症（PORD）是一种单基因遗传病，在正常人群中，其携带者的概率为1/100，图1是某PORD患者家系的遗传系谱图，图2中a、b、c、d条带分别是I1、I2、Ⅱ5、Ⅱ6的该对基因电泳检测结果（不考虑突变及X、Y染色体的同源区段）。下列叙述正确的是（）A.该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传病B.Ⅲ8的一个致病基因只能来源于I1个体，不可能来源于I2个体C.Ⅱ5和Ⅱ6再生育一个表型正常的儿子，其基因电泳检测结果与c相同D.Ⅲ7与人群中一个表型正常的男子婚配，后代女孩患病概率为1/400【答案】BD【分析】题图分析，I1为纯合子，I2、Ⅱ5、Ⅱ6均为杂合子。系谱图显示，“无中生有为隐性”，该病为隐性遗传病，又因为Ⅱ5表现正常且为杂合子，可推知该病为常染色体隐性遗传病。【详解】A、根据无中生有为隐性可知，该病为隐性遗传病，又知Ⅱ5为杂合子，因而可确定该病的遗传方式为常染色体隐性遗传，A错误；B、该病的遗传方式为常染色体隐性遗传，Ⅲ8的致病基因来自Ⅱ5和Ⅱ6，Ⅱ5致病基因只能来源于Ⅰ1个体，不可能来源于Ⅰ2个体，B正确；C、Ⅱ5和Ⅱ6均为杂合子，再生育一个儿子，如果表型正常，则其可能为显性纯合子或杂合子，基因电泳检测的结果不一定与c相同，C错误；D、根据题干信息，Ⅲ7为致病基因携带者，正常人群中携带者的概率为的概率为1/100，若Ⅲ7与人群中一个表型正常的男子婚配，该正常男子为携带者的概率为1/100，因此后代女孩患病的概率为1/100×1/4=1/400，D正确。故选BD。15.呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如下图甲所示；为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如下图乙所示。已知DNP不影响电子传递，可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关叙述正确的是（）A.图甲过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量更多B.有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻C.高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+跨过内膜到达线粒体基质D.呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力，DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少【答案】AD【分析】据图分析：图甲过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应，有氧呼吸第三阶段的电子最初供体是还原型辅酶NADH，经电子传递链，传给最终受体氧气，该过程释放的能量使H+由线粒体基质移至内外膜间隙，这就是电子传递过程。内外膜间隙中的H+浓度大于基质中的H+浓度，当H+从内外膜间隙进入基质时，顺浓度梯度会释放能量，此时若通过ATP合酶，则能量有一部分用于合成ATP，转移到其中；若不通过ATP合酶，则直接以热能形式释放。【详解】A、结合分析可知，图示为线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，分析乙图可知，与25℃时相比，4℃时有氧呼吸耗氧量更多，消耗葡萄糖的量更多，A正确；B、在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，由图乙可知，4℃与25℃+DNP处理的结果十分相似，推测两者可能有相似的有氧呼吸第三阶段过程。但DNP是使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，对前面的电子传递过程并无直接影响，同理4℃时线粒体内膜上的电子传递无影响，B错误；C、高能电子在传递过程中逐级释放能量推动H+从线粒体基质跨过内膜到达内外膜间隙，用于建立膜两侧H+浓度差，C错误；D、电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，当H+从内外膜间隙进入基质时，顺浓度梯度会释放能量，此时若通过ATP合酶，则能量有一部分用于合成ATP，DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少，D正确故选AD。16.GID1蛋白是赤霉素（GA）的受体蛋白，DELLA蛋白（位于细胞核内）是转录因子。在GA存在时，GA与GID1蛋白C端结合，诱导GID1蛋白构象变化，GA－GID1复合体与DELLA蛋白N端结合，形成GID1－GA－DELLA蛋白复合体，增强了DELLA与SCF相互作用，导致DELLA蛋白泛素化并经酶降解。下列叙述错误的是（）A.DELLA蛋白具有抑制植物生长的作用B.DELLA蛋白在核糖体上合成，经内质网、高尔基体加工后分泌C.GA发挥作用时一定需要形成GID1－GA－DELLA蛋白复合体，才能与SCF相互作用D.水稻萌发时，GA、GID1蛋白的量会增加，但GA的化学本质不是蛋白质，其合成不受基因控制【答案】BCD【分析】赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高。此外，它还有防止器官脱落和解除种子、块茎休眠促进萌发等作用。【详解】A、赤霉素的生理作用是促进细胞伸长，从而引起茎秆伸长和植物增高，GA发挥作用时需要形成GID1-GA-DELLA蛋白复合体，增强了DELLA与SCF相互作用，导致DELLA蛋白泛素化并经酶降解，说明，DELLA蛋白具有抑制植物生长的作用，A正确；B、据题干可知，DELLA蛋白位于细胞核内，不属于分泌蛋白，不需要分泌，B错误；C、GA发挥作用时需要形成GID1-GA-DELLA蛋白复合体，增强了DELLA与SCF相互作用，而不是才能与SCF相互作用，C错误；D、虽然GA的化学本质不是蛋白质，但其合成需要酶的催化，故其合成仍受基因控制，D错误。故选BCD。第II卷非选择题（共60分）三、非选择题17.学习以下材料，回答下面问题。调控植物细胞活性氧产生机制的新发现，能量代谢本质上是一系列氧化还原反应。在植物细胞中，线粒体和叶绿体是能量代谢的重要场所。叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要。在细胞的氧化还原反应过程中会有活性氧产生，活性氧可以调控细胞代谢，并与细胞凋亡有关。我国科学家发现一个拟南芥突变体m（M基因突变为m基因），在受到长时间连续光照时，植株会出现因细胞凋亡而引起的叶片黄斑等表型。M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。与野生型相比，突变体m中M酶活性下降，脂肪酸含量显著降低。为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡，但仍保留m基因的突变株。通过对所获一系列突变体的详细解析，发现叶绿体中pMDH酶、线粒体中mMDH酶和线粒体内膜复合物I（催化有氧呼吸第三阶段的酶）等均参与细胞凋亡过程。由此揭示出一条活性氧产生的新途径（如图）：A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。活性氧超过一定水平后引发细胞凋亡。在上述研究中，科学家从拟南芥突变体m入手，揭示出在叶绿体和线粒体之间存在着一条A酸-B酸循环途径。对A酸-B酸循环的进一步研究，将为探索植物在不同环境胁迫下生长的调控机制提供新的思路。（1）叶绿体通过___________作用将CO2转化为糖。从文中可知，叶绿体也可以合成脂肪的组分___________。（2）结合文中图示分析，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：_____，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。（3）请将下列各项的序号排序，以呈现本文中科学家解析“M基因突变导致细胞凋亡机制”的研究思路：___________。①确定相应蛋白的细胞定位和功能②用诱变剂处理突变体m③鉴定相关基因④筛选保留m基因但不表现凋亡的突变株（4）本文拓展了高中教材中关于细胞器间协调配合的内容，请从细胞器间协作以维持稳态与平衡的角度加以概括说明___________。【答案】（1）①.光合②.脂肪酸（2）长时间光照促进叶绿体产生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸转化为A酸（3）②④①③（4）叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A酸-B酸的稳态与平衡【分析】本实验为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，由此揭示A酸作为叶绿体中氧化还原平衡的调节物质，从叶绿体经细胞质基质进入到线粒体中，在mMDH酶的作用下产生NADH（[H]）和B酸，NADH被氧化会产生活性氧。【小问1详解】叶绿体通过光合作用将CO2转化为糖。由于M基因编码叶绿体中催化脂肪酸合成的M酶。可推测叶绿体也可以合成脂肪的组分脂肪酸。【小问2详解】据图可知，M基因突变为m后，植株在长时间光照条件下出现细胞凋亡的原因是：长时间光照促进叶绿体产生NADH，M酶活性降低，pMDH酶催化B酸转化为A酸，A酸转运到线粒体，最终导致产生过量活性氧并诱发细胞凋亡。【小问3详解】为探究M基因突变导致细胞凋亡的原因，研究人员以诱变剂处理突变体m，筛选不表现细胞凋亡（不出现叶片黄斑），但仍保留m基因的突变株（叶绿体中脂肪酸含量减低），通过分析细胞中各种物质含量变化①确定相应蛋白的细胞定位和功能，进而③鉴定相关基因，正确顺序为②④①③。【小问4详解】结合题意和图文，叶绿体内氧化还原稳态的维持对叶绿体行使正常功能非常重要，叶绿体和线体协调配合，维持细胞的稳态与平衡：叶绿体产生的A酸通过载体蛋白运输到线粒体，线粒体代谢产生的B酸，又通过载体蛋白返回到叶绿体，从而维持A酸-B酸的稳态与平衡。18.研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了以下实验。实验I：探究高糖环境和蛋白激酶cPKCγ对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有5mmol/L葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A组培养液不处理，B组培养液中加入75mmol/L的X试剂1mL，C组培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液1mL。实验结果见图甲。实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续5天测量4组小鼠的逃避潜伏期，结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（TD小鼠）通过注射药物STZ制备。（1）人体中血糖的来源有________（答出2个方面的来源即可）。已知STZ是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测，这种细胞是__________。（2）实验I的C组中，在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压__________（填“升高”或“降低”），B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果__________（填“有”或“没有”）干扰。图甲中A组和C组的实验结果说明蛋白激酶cPKCγ对海马神经元自噬水平的影响是___________（3）图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是____________（填标号）。①正常小鼠②敲除cPKCγ基因的小鼠③TD小鼠④敲除cPKCγ基因的TD小鼠（4）对TD小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2种可能的干预思路：______。【答案】（1）①.食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化②.胰岛B细胞（2）①.降低②.没有③.在葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响；在高浓度葡萄糖条件下，蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平（3）④③（4）①抑制Tau磷酸化②提高蛋白激酶cPKCγ的活性；降低血糖（注射胰岛素）；提高自噬水平【分析】由图乙可知，a曲线变化平缓，应对应正常小鼠，b曲线变化相对快些，应对应TD小鼠，但cPKCγ基因正常，所以缓于cd两曲线。【小问1详解】人体中血糖可通过食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、脂肪等非糖物质转化提供。某种细胞破坏而导致血糖升高，说明胰岛素分泌不足，推测这种细胞为胰岛B细胞。【小问2详解】在含5mmol/L葡萄糖的培养液中加入75mmol/L葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压降低。B组较A组而言，自噬水平相对值不变，说明渗透压的变化对C组结果没有干扰。由题意可知，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控，三组的实验结果说明在葡萄糖浓度正常时，蛋白激酶cPKCγ对自噬水平无明显影响；在高浓度葡萄糖条件下，蛋白激酶cPKCγ能提高细胞自噬水平。【小问3详解】逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，图乙中a、b两条曲线逃避潜伏期较长，说明记忆力较差。蛋白Tau过度磷酸化，导致记忆力减退，细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白Tau降解。由（2）可知，蛋白激酶cPKCγ促进海马神经元自噬，所以敲除cPKCγ基因后，细胞自噬过程受阻，记忆力减退。图中a曲线逃避潜伏期最长长，说明记忆力最差，对应敲除cPKCγ基因的TD小鼠，b曲线对应TD小鼠，其cPKCγ基因正常，逃避潜伏期低于敲除cPKCγ基因的TD小鼠。d对应正常小鼠，C组对应敲除cPKCγ基因的小鼠。【小问4详解】由题意可知，由于糖尿病导致小鼠记忆力减退，所以可通过注射胰岛素降低血糖使小鼠记忆力得到提高，也可通过抑制Tau磷酸化、提高蛋白激酶cPKr的活性、或使cPKCγ基因过量表达，提高自噬水平达到提升记忆力的作用。19.黄秋葵是一种具有保健作用的蔬菜，富含人体需要的多种营养素，深受人们喜爱，其制品可用于食品，医疗保健、美容等行业。虫害是影响黄秋葵产量和质量的主要因素。研究人员在不同时间调查了黄秋葵种植园主要害虫棉蚜、棉大卷叶螟以及害虫天敌的种群密度变化，结果如图所示。回答下列问题：（1）调查棉蚜种群密度宜采用的方法是_____________，选用此方法的理由是________（答2点）。棉蚜与棉大卷叶螟的种间关系是_________。（2）生态位重叠指数反映了不同物种对资源的利用在空间，时间维度上的相似程度。研究人员调查了不同类生物之间时间生态位的重叠指数，结果如下表所示。种类棉蚜棉大卷叶螟瓢虫蜘蛛棉蚜-0．13970．85930．3026棉大卷叶螟-0．40450．722瓢虫-0．5426蜘蛛-综合上述调查结果，棉蚜的捕食性天敌主要是___________。判断的理由是_____________。（3）在黄秋葵生长季，采用化学防治黄秋葵虫害时，应尽量选择高效低毒力的化学农药进行防治，原因是_______________（答1点）。（4）农田中的生物形成人工生物群落。它与森林、草原等自然生物群落相比，主要不同是__________________。如果没有人工干预，农田生物群落______（填“能”或“不能”）长期保持农田的特征。【答案】（1）①.样方法②.棉蚜个体小、活动能力弱、活动范围小③.种间竞争（2）①.瓢虫②.棉蚜与瓢虫种群数量在同一时间内变化趋势基本一致，且瓢虫与棉蚜的生态位重叠指数高（3）降低农药对黄秋葵和农田的污染程度；降低农药对害虫天敌的毒害，充分发挥天敌控制虫害的作用（4）①.农田生物群落属于人工生物群落，人工生物群落的物种丰富度较低，群落结构简单，易受外界影响，需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构②.不能【分析】一般植物和活动范围小、活动能力小的动物以及常用的是样方法，其步骤是确定调直对象→选取样方→计数→计算种群密度；活动能力大的动物常用标记重捕法，其步骤是确定查对象→捕获并标记个体→重捕并计数→计算种群密度。【小问1详解】由于棉蚜个体小、活动能力弱、活动范围小，故调查棉蚜种群密度宜采用的方法是样方法。棉蚜与棉大卷叶螟都是黄秋葵种植园的主要害虫，二者之间为种间竞争关系。【小问2详解】如图为研究人员调查了不同类生物之间时间生态位的重叠指数，由图可知，棉蚜与瓢虫种群数量在同一时间内变化趋势基本一致，且瓢虫与棉蚜的时间生态位重叠指数高，故棉蚜的捕食性天敌主要是瓢虫。【小问3详解】由题意可知，黄秋葵是一种具有保健作用的蔬菜，富含人体需要的多种营养素，深受人们喜爱，其制品可用于食品，医疗保健、美容等行业，因此为了降低农药对黄秋葵和农田的污染程度；降低农药对害虫天敌的毒害，且充分发挥天敌控制虫害的作用，在黄秋葵生长季，采用化学防治黄秋葵虫害时，应尽量选择高效低毒力的化学农药进行防治。【小问4详解】群落是指在相同时间聚集在农田中各种生物种群的集合，农田中的生物形成人工生物群落，即农田生物群落。与森林、草原等自然生物群落相比，农田生物群落属于人工生物群落，人工生物群落的物种丰富度较低，群落结构简单，易受外界影响，需要人工干预才能维持群落的物种组成和结构，故如果没有人工干预，农田生物群落不能长期保持农田的特征。20.血糖平衡对于保证机体各种组织和器官的能量供应具有重要意义，胰岛素是维持血糖平衡的重要激素。下图表示胰岛细胞分泌胰岛素及其相关调节过程示意图，图中GLUT为葡萄糖转运载体。回答下列问题：（1）由图可知，进食后葡萄糖通过_____________方式进入胰岛B细胞，生成ATP的过程_____________（用图中序号表示）。（2）某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使K+通道打开，使Ca2+通道构象改变，导致____________，胰岛素分泌__________________。（3）研究发现，血脂偏高的非糖尿病患者饭后血浆中血糖浓度变化与正常人基本一致，但胰岛素浓度长时间处于较高水平，这种差异产生的可能原因是_________________________。（4）蛋白M被胰岛素激活后会发生磷酸化，使胰岛素信号通路的关键蛋白Akt磷酸化，进而促进_________________向细胞膜转移，同时促进组织细胞对葡萄糖的___________________，降低血糖。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病发病机制之一。为研究人参皂苷对脂肪细胞胰岛素抵抗的影响，研究人员用1μmol/L地塞米松（DEX）处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗细胞模型。用不同浓度的人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，相关检测结果如下图。根据结果推测，人参皂苷能降低血糖的原因是_____________。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测_____________________________________________水平和胰岛素含量。【答案】（1）①.协助扩散②.①②③（2）①.钙离子内流减少②.减少（3）较高的血脂使胰岛素受体敏感性下降，细胞吸收利用葡萄糖能力降低，而饭后血糖浓度高，促进胰岛素的分泌（4）①.GLUT4②.组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存③.人参皂苷能够增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）的数量增加，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取④.Akt磷酸化水平【分析】题图分析，当血糖浓度增加时，葡萄糖进入胰岛B细胞，引起细胞内ATP浓度增加，进而导致ATP敏感的钾离子通道关闭K+外流受阻，进而触发Ca2+大量内流，由此引起起胰岛素分泌，胰岛素通过促进靶细胞摄取、利用和储存葡萄糖，使血糖降低。胰岛素是唯一能降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质如甘油三酯和氨基酸等；抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。右图显示，当胰岛素与蛋白M结合后，经过细胞内信号传递，促进了含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合，这就增加了细胞膜上葡萄糖转运载体GLUT4的数量，从而提高细胞对葡萄糖的转运能力。【小问1详解】由图可知，进食后，葡萄糖分子进入胰岛B细胞的过程是顺浓度进行的，且需要膜上蛋白质的协助，即通过协助扩散的方式进入胰岛B细胞，细胞通过呼吸作用氧化分解葡萄糖产生ATP，图中①为有氧呼吸第一阶段，②为有氧呼吸第二阶段，③为有氧呼吸第三阶段，①②③均有ATP的生成。【小问2详解】某物质能与胰岛B细胞表面的相应受体结合，促使K+通道打开，使Ca2+通道构象改变，导致钙离子内流减少，Ca2+能促进胰岛素颗粒的分泌，因而该物质会导致胰岛素分泌减少。【小问3详解】研究发现，血脂偏高的非糖尿病患者饭后血浆中血糖浓度变化与正常人基本一致，但胰岛素浓度长时间处于较高水平，这种差异产生的可能原因是较高的血脂使胰岛素受体敏感性下降，细胞吸收利用葡萄糖能力降低，而饭后血糖浓度高，促进胰岛素的分泌。【小问4详解】题干右图显示，当胰岛素与蛋白M结合后，经过细胞内信号传递，促进了GLUT4向细胞膜转移，这就增加了细胞膜上葡萄糖转运载体GLUT4的数量，从而提高细胞对葡萄糖的转运能力，故同时促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，降低血糖。Akt的磷酸化受阻导致组织细胞（如脂肪细胞）对胰岛素不敏感，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病发病机制之一。本实验的目的是研究不同浓度的人参皂苷处理对胰岛素抵抗的影响，本实验的自变量是人参皂苷的浓度，因变量是用脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）表达水平来进行反映，分析实验结果图像可知：人参皂苷能够增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白（GLUT-4）的数量增加，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取，从而降低血糖。若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，还需在上述实验基础上检测Akt磷酸化水平和胰岛素含量。21.心脏移植是挽救终末期心脏病患者生命唯一有效的手段，然而心脏移植过程中会发生缺血再灌注损伤（IRI），可能导致心脏坏死。研究发现，IRI通过促进Caspase8蛋白等一系列凋亡蛋白的表达，导致细胞凋亡最终引起器官损伤。根据Caspase8基因合成的小干扰RNA（siRNA）可以使Gaspase8基因沉默，有效抑制IRI所致的器官损伤。图1是利用猪的心肌细胞开展siRNA作用研究的示意图，图2是此研究可能用到的4种限制酶及其切割位点。回