北京市房山区2023-2024学年高一下学期期末考试生物试卷 含解析

2024北京房山高一（下）期末生物本试卷共12页，满分100分，考试时长90分钟。考生务必将答案填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。第一部分（选择题共30分）本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.下列关于细胞内有机物的叙述错误的是（）A.核糖和葡萄糖的组成元素都是C、H、OB.DNA和RNA的组成单位都是核苷酸C.磷脂和胆固醇都是动物细胞膜的成分D.抗体和性激素的化学本质都是蛋白质【答案】D【解析】【分析】1、水是活细胞中含量最多的化合物，细胞内水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞和生物体的重要组成成分。2、糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖，由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖，多糖有淀粉、纤维素和糖原，糖原是动物细胞的储能物质，淀粉是植物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁成分。3、糖类一般由C、H、O三种元素组成，几丁质还含有N元素。4、有些激素的化学本质为多肽蛋白质类，如下丘脑、垂体、胰岛分泌的相关激素；有些激素化学本质是类固醇，如性激素、醛固酮、皮质醇等；有些激素化学本质为氨基酸行生物，如甲状腺激素、肾上腺素。激素作用的受体大多数在细胞膜上，如化学本质为多肽蛋白质类激素，有些激素受体再细胞内，如性激素、醛固酮、甲状腺激素等。【详解】A、核糖和葡萄糖都属于糖类，组成元素都是C、H、O，A正确；B、核酸包括DNA和RNA，核酸的组成单位是核苷酸，故DNA和RNA的组成单位都是核苷酸，B正确；C、细胞膜具有磷脂双分子层，都含有磷脂，胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，C正确；D、由浆细胞产生的抗体化学本质是蛋白质，但激素的化学本质不一定是蛋白质，如性激素的化学本质是固醇，D错误。故选D。2.关于蓝细菌（蓝藻）与酵母菌的比较，下列叙述正确的是（）A.都以DNA作为遗传物质B.都能在叶绿体进行光合作用C.具有相似的细胞膜和细胞器D.都需要在线粒体合成ATP【答案】A【解析】【分析】蓝细菌是原核生物，细胞内含有藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物；酵母菌是真核生物，其代谢类型是异养兼性厌氧型的，在有氧无氧的条件下都能生存。原核细胞与真核细胞细胞共同点有：都有细胞膜、细胞质、核糖体，都以DNA作为遗传物质。【详解】A、不论是原核细胞还是真核细胞都是以DNA分子作为遗传物质，A正确；B、蓝细菌没有叶绿体，但是能进行光合作用，酵母菌既无叶绿体，也不能进行光合作用，B错误；C、蓝细菌与酵母菌都具有细胞膜，细胞膜的组成相似，但是蓝细菌只有核糖体一种细胞器，而酵母菌除核糖体外还具有内质网、高尔基体、线粒体等多种细胞器，C错误；D、蓝细菌不含线粒体，所以不能在线粒体中合成ATP，D错误。故选A。3.大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等已被证明能够像天然酶一样发挥作用，称为纳米酶。下列关于纳米酶和天然酶的说法正确的是（）A.均为生物大分子 B.都能降低化学反应活化能C.均由核糖体合成 D.都只能在生物体内发挥作用【答案】B【解析】【分析】酶：概念：是由活细胞产生的一类具有生物催化作用的有机物；化学本质：大多数是蛋白质，少数是RNA；作用机理：能够降低化学反应的活化能；特性：高效性、专一性、需要温和的条件。【详解】A、由题意可知，纳米酶包括大量纳米材料如金属纳米颗粒、金属氧化物纳米颗粒等，不都是生物大分子，A错误；B、纳米酶像天然酶一样发挥作用，都能降低化学反应的活化能，B正确；C、绝大部分天然酶是蛋白质，少数是RNA，不都是在核糖体中合成的，C错误；D、酶可以在体内发挥作用，也可以在体外发挥作用，D错误。故选B。4.下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（）A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖一定是逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞【答案】A【解析】【分析】题图分析：图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞；而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解成单糖并通过转运载体才能运输，并且也是顺浓度梯度进行运输。【详解】A、蔗糖在筛管细胞中被蔗糖水解酶水解，从而使筛管细胞中的蔗糖浓度小于伴胞，伴胞中的蔗糖就可以从胞间连丝顺浓度梯度流入筛管中，A正确；B、蔗糖在筛管细胞中降解为单糖，所以筛管细胞中的单糖浓度大于薄壁细胞，所以单糖顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B错误；C、蔗糖是顺浓度梯度通过胞间连丝进入筛管的，该过程不需要消耗能量，所以ATP生成抑制剂不会直接抑制题中蔗糖的运输，C错误；D、结合图示可知，蔗糖水解产生的单糖通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D错误。故选A。5.运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。下图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果不正确的理解是（）A.低强度运动时，主要利用脂肪酸供能B.中等强度运动时，肌糖原和脂肪酸的消耗量较高C.高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATPD.肌糖原在有氧无氧条件下均能氧化分解提供能量【答案】C【解析】【分析】如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，有利于机体减脂，A正确；B、中等强度运动时，由图可知：主要是由肌糖原和脂肪酸供能，所以肌糖原和脂肪酸的消耗量较高，B正确；C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D正确。故选C。6.下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是（）A.基因突变不一定都会引起生物性状的改变B.基因突变、基因重组决定了生物进化的方向C.自然突变往往是不定向的，而人工诱变通常是定向的D.在水稻根尖内的基因突变比在花药中的更容易遗传给后代【答案】A【解析】【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因。【详解】A、由于密码子的具有简并性、隐性突变等不会导致生物形状的改变等，基因突变不一定都会引起生物性状的改变，A正确；B、基因突变和基因重组为生物进化提供原材料，但不决定生物进化的方向，B错误；C、突变是不定向的，不论是自然突变还是人工诱变，一个位点上的基因可以突变成多种等位基因，C错误；D、水稻根尖细胞为体细胞，而花药可进行减数分裂产生生殖细胞，故花药中的基因突变比发生在水稻根尖内的更容易遗传给后代，D错误。故选A。7.①~⑤是二倍体百合（2n=24）减数分裂不同时期图像。下列说法不正确的是（）A.图像排列顺序应为①③②⑤④B.图像②细胞的特点是同源染色体正在分离C.用根尖分生区的细胞可以观察到上述图像D.装片制备需要经过解离→漂洗→染色→制片等步骤【答案】C【解析】【分析】分析题图：图示是在光学显微镜下拍到的二倍体百合的减数分裂不同时期的图象。其中①细胞处于减数第一次分裂前的间期；②细胞处于减数第一次分裂后期；③细胞处于减数第一次分裂前期；④细胞处于减数第二次分裂末期；⑤细胞处于减数第二次分裂后期。【详解】A、由分析可知，图像排列顺序应为①减数第一次分裂前的间期、③细胞处于减数第一次分裂前期、②减数第一次分裂后期、⑤减数第二次分裂后期、④减数第二次分裂末期，A正确；B、图②细胞处于减数第一次分裂后期，特点是同源染色体分离，非同源染色体自由组合，B正确；C、根尖分生区的细胞不能进行减数分裂，只能进行有丝分裂，故用根尖分生区的细胞不能观察到上述图像，C错误；D、取百合花药，经过解离、漂洗、染色、制片等步骤制成装片，将装片置于显微镜下，观察百合细胞的减数分裂，D正确。故选C。8.为研究R型肺炎双球菌转化为S型的转化因子是DNA还是蛋白质，进行了下图所示的转化实验。对本实验作出的分析，不正确的是（）A.本实验通过酶解去除单一成分进行研究B.甲、乙组培养基中只有S型菌落出现C.蛋白酶处理结果显示提取物仍有转化活性D.本实验结果表明DNA使R型菌发生转化【答案】B【解析】【分析】在艾弗里证明遗传物质是DNA的实验中，艾弗里将S型菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用。另外还增加了一组对照实验，即DNA酶和S型活菌中提取的DNA与R型菌混合培养。【详解】A、本实验通过加蛋白酶和DNA酶解去相应的物质，将DNA、蛋白质分开，用单一成分进行研究，A正确；B、甲组是混合培养，乙组是去除蛋白质后再混合培养，均能发生转化，但转化率低，故甲、乙组培养基中既有S型菌落出现，也有未转化的R型菌落，B错误；C、乙组实验中加蛋白酶处理后，培养皿中有S型菌落，则说明提取物仍有转化活性，C正确；D、丙组实验中加入DNA酶后，没有S型菌落，说明DNA的结构被破坏了，若是结构完整，则有S型菌落，进一步对照说明DNA使R型菌发生转化，D正确。故选B。9.下图为DNA分子部分片段的示意图，下列有关叙述正确的是（）A.②和③相间排列，构成了DNA分子的基本骨架B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸C.该分子复制时，⑤与尿嘧啶配对D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息【答案】D【解析】【分析】分析结构示意图可知，①是磷酸，②是脱氧核糖，③是含氮碱基C，④是胞嘧啶脱氧核苷酸，⑤是碱基A，⑥是碱基G，⑦是碱基C，⑧是碱基T，⑨是氢键。【详解】A、①磷酸和②脱氧核糖交替排列构成了DNA分子的基本骨架，A错误；B、图中④不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸，B错误；C、该分子复制时，⑤腺嘌呤与胸腺嘧啶配对，C错误；D、遗传信息是指DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列，D正确。故选D。10.下图所示为基因控制蛋白质的合成过程，①~⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是（）A.③表示解旋酶和DNA聚合酶B.①与④、④与⑥之间都存在A―U配对C.一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效D.⑦的氨基酸种类数目和排列顺序决定蛋白质空间结构【答案】A【解析】【分析】据图分析可知，①②为DNA的两条链，③为RNA聚合酶，④为mRNA，⑤为核糖体，⑥为tRNA，⑦为肽链。【详解】A、该过程为转录和翻译的过程，③表示催化转录的RNA聚合酶，A错误；B、④为mRNA，①为DNA链，①与④之间存在A―U配对，④mRNA与⑥tRNA之间也存在A―U配对，B正确；C、一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ翻译过程快速高效，能在短时间内合成大量蛋白质，C正确；D、①是肽链，氨基酸种类、数目和排列顺序以及肽链的空间结构不同可决定蛋白质的空间结构多样性，D正确。故选A。11.黏多糖贮积症是一种基因突变导致的遗传病，患者因缺少黏多糖水解酶，身材矮小、骨骼畸型、心血管和呼吸系统异常。下图为某患者家族遗传系谱图，其中4号不含致病基因。下列分析不正确的是（）A.该病的遗传方式最可能为伴X染色体隐性遗传B.6号的患病基因不可能来自父亲C.欲调查该病的发病率，要在患者家系中进行D.该病能体现基因通过控制酶的合成来控制性状【答案】C【解析】【分析】分析遗传系谱图可知，双亲不患粘多糖贮积症，但是生有患粘多糖贮积症的儿子因此该病是隐性遗传病，又由题意知，4号不含致病基因，生有患病的儿子10号，因此粘多糖贮积症是X染色体上的隐性遗传病，假设相关基因为A和a。【详解】A、由分析可知，该病是X染色体的隐性遗传病，A正确；B、患病男性6号的基因型为XaY，其双亲1号和2号的基因型为XAY和XAXa，因此6号的患病基因不可能来自父亲，而来自于母亲，B正确；C、欲调查该病的发病率，要在人群中随机调查，C错误；D、由题可知，黏多糖贮积症患者因缺少黏多糖水解酶，而导致身材矮小、骨骼畸型、心血管和呼吸系统异常，因此该病能体现基因通过控制酶的合成来控制性状，D正确。故选C。【点睛】12.鸡的性别决定方式为ZW型，鸡羽的芦花性状（B）对非芦花性状（b）为显性。用非芦花公鸡（ZZ）和芦花母鸡（ZW）交配，F1代的公鸡都是芦花鸡，母鸡都是非芦花鸡。下列叙述不正确的是（）A.鸡羽的芦花性状遗传属于伴性遗传B.F1代公鸡的基因型为ZBZb或ZBZBC.芦花性状可用于淘汰某一性别雏鸡D.F1代随机交配子代芦花鸡约占1/2【答案】B【解析】【分析】用非芦花公鸡（ZZ）和芦花母鸡（ZW）交配，F1代的公鸡都是芦花鸡，母鸡都是非芦花鸡，说明控制该性状的基因位于X染色体上，亲本的基因型为ZbZb、ZBW。【详解】A、由分析可知：鸡羽的芦花性状遗传属于伴性遗传，A正确；

B、亲本的基因型为ZbZb、ZBW，F1代公鸡的基因型为ZBZb，B错误；

C、由于F1代的公鸡都是芦花鸡，母鸡都是非芦花鸡，故可根据生产生活的需要，根据芦花性状来淘汰雄鸡还是雌鸡，C正确；

D、F1代公鸡的基因型为ZBZb，母鸡的基因型为ZbW，F1代随机交配子代芦花鸡约占1/2，D正确。

故选B。13.慢性粒细胞白血病患者的第22号染色体比正常人的要短，所缺失的片段接到了9号染色体上。下列相关叙述不正确的是（）A.该患者体细胞的染色体数目不变B.这种类型的变异在光学显微镜下能够辨认出来C.正常人的A/a和B/b基因的遗传遵循自由组合定律D.该变异类型属于基因重组，改变了基因的数量和排列顺序【答案】D【解析】【分析】染色体结构变异的基本类型：（1）缺失：染色体中某一片段的缺失，例如，猫叫综合征是人的第5号染色体部分缺失引起的遗传病，因为患病儿童哭声轻，音调高，很像猫叫而得名，猫叫综合征患者的两眼距离较远，耳位低下，生长发育迟缓，而且存在严重的智力障碍；果蝇的缺刻翅的形成也是由于一段染色体缺失造成的；（2）重复：染色体增加了某一片段果蝇的棒眼现象就是X染色体上的部分重复引起的；（3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列；（4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。【详解】A、题图显示，慢性粒细胞白血病的病因是由于患者体内发生了第9号染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体第22号上，属于染色体结构变异中的易位，会改变染色体上基因的排列顺序，不发生染色体数目变异，即该患者体细胞的染色体数目不变，A正确；B、慢性粒细胞白血病的病因是由于染色体变异引起的，且染色体变异可借助显微镜观察，B正确；C、正常人的A/a和B/b基因分别位于9号、22号这两对同源染色体上，遵循自由组合定律，C正确；D、该变异类型发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异中的易位，改变了基因的数量和排列顺序，D错误。故选D。14.下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中错误的是（）A.模型构建：细胞膜流动镶嵌模型B.同位素标记：分泌蛋白的合成与分泌C.单因子对照实验：用18O分别标记H2O和CO2探究光合作用O2来源D.差速离心：叶绿体中色素的分离和细胞中各种细胞器的分离【答案】D【解析】【分析】1、同位素标记法：同位素可用于追踪物质运行和变化规律，例如噬菌体侵染细菌的实验。2、模型法：人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。【详解】A、人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的，细胞膜流动镶嵌模型属于物理模型，A正确；B、同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，可以用3H标记的亮氨酸研究分泌蛋白的合成与分泌的过程，B正确；C、用18O分别标记H2O和CO2探究光合作用中O2的来源，该实验中采用了单因子对照实验法，C正确；D、叶绿体中色素的分离方法是纸层析法，差速离心法常用于细胞中各种细胞器的分离，D错误。故选D。15.科学家对南美洲某岛屿上的地雀进行连续多年观察，在研究期间该岛遭遇过多次严重干旱。干旱使岛上的浆果减少，地雀只能取食更大、更硬的坚果。干旱发生前后地雀种群喙平均深度有较大变化如图，但是每只地雀在经历干旱时，喙的深度并未发生改变。下列分析不正确的是（）A.地雀种群中喙的深度存在个体差异B.干旱导致地雀喙的深度发生定向变异C.干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物D.该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单位而非个体【答案】B【解析】【分析】种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组可以为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向。【详解】A、不同地雀喙的深度存在差异，是自然选择的结果，A正确；B、变异是不定向的，B错误；C、分析题意可知，由于干旱少雨，植物枯死了许多，种子数量大大下降，岛上只剩下一些耐干旱的外壳坚硬的种子。许多喙小而不坚固的地雀饿死了，只留下喙大而强壮的地雀，故干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物，C正确；D、现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单位的，D正确。故选B。第二部分（非选择题共70分）二、非选择题：本部分共6题，共70分。16.为研究不同温度条件下增施CO2对“津优35号”黄瓜植株光合作用的影响，科研人员选取生长状况相似的黄瓜幼苗随机分为四组，进行如下实验。（1）由图1可知，该实验的自变量为_____。分别对比1、3组和3、4组实验结果，可知_____。（2）科研人员进一步研究了不同温度条件下增施CO2对黄瓜叶片光合作用的影响机理，结果如图2.叶绿素位于叶绿体的_____上，是吸收光能的主要色素，其含量会影响光反应产物_____的生成速率，进而影响光合速率。据图2判断，对黄瓜叶片叶绿素含量影响最大的处理方式_____。（3）由下表可知，不同温度条件下增施CO2均能_____Rubiso酶活性，影响光合作用的_____阶段，进而影响光合效率。组号处理方式单果质量（g）Rubiso酶活性1组常温238.30.52组常温+CO2284.60.663组高温206.90.324组高温+CO2291.20.86注：Rubiso酶催化CO2固定（4）同时研究发现，叶绿体内淀粉粒的过度积累会使叶绿体结构遭受破坏，高温与CO2耦合作用下，能加快淀粉水解，防止叶绿体被破坏。综上所述，从物质合成与分解的角度分析，请完善表中第4组黄瓜单果质量显著增加的原因_________。【答案】（1）①.温度和是否增施CO2②.高温能够抑制黄瓜的光合作用，高温下增施CO2能够解除抑制或提高光合作用（2）①.类囊体膜②.NADPH和ATP③.高温下增施CO2（3）①.增加②.碳（暗）反应（4）叶绿素含量增加多，NADPH和ATP增多，光反应增强；高温条件下增施CO2，CO2增多，Rubiso酶活性增强，暗反应增加；淀粉水解加快，防止叶绿体破坏，同时也会促进光合产物生成【解析】【分析】分析题图可知，该实验的自变量为温度和是否增施CO2，因变量为光合作用的速率，而其他无关变量应保持相同且适宜。【小问1详解】分析图1可知，该实验的自变量为温度和是否增施CO2；1、3组对比，自变量为温度，1、3组对比可知高温能够抑制黄瓜的光合作用；3、4组对比，自变量为是否增施CO2，3、4组对比可知高温下增施CO2能够解除抑制或提高光合作用。【小问2详解】叶绿素位于叶绿体的类囊体膜上，是吸收光能的主要色素，叶绿素含量会影响光反应产物ATP和NADPH的生成速率，进而影响光合速率。分析图2可知，高温下增施CO2组的叶绿素的含量最多，由此可知对黄瓜叶片叶绿素含量影响最大的处理方式高温下增施CO2。【小问3详解】分析表格数据可知，常温和高温条件下增施CO2均能提高Rubiso酶活性，从而促进CO2固定的进行，即影响光合作用的暗反应阶段，进而影响光合效率。【小问4详解】因叶绿素含量增多，NADPH和ATP增多，光反应增强；高温条件下增施CO2，CO2增多，Rubiso酶活性增强，暗反应增加；淀粉水解加快，防止叶绿体破坏，同时也会促进光合产物生成，故第4组黄瓜单果质量显著增加。17.下图为科学家探究DNA复制方式的实验过程，三种不同密度类型的DNA分子在试管中形成的区带名称：14N/14N-DNA带称为轻带、15N/14N-DNA带称为中带、15N/15N-DNA带称为重带，根据离心后试管中不同类型DNA分子的分布位置可推测DNA的复制方式，据下图回答问题。（1）若用15N标记DNA，则DNA分子被标记的部分是_____。（2）科学家关于DNA的复制方式曾提出过全保留复制、半保留复制等假说。①他们选用含有15NH4Cl的原料来培养大肠杆菌若干代作为亲本，培养若干代的目的是_____。②进行如图的实验，若得到的实验结果是：子一代DNA位于离心管_____（填“轻带”、“中带”或“重带”，下同），子二代DNA位于离心管_____，则否定全保留复制。③有人认为，将子一代的DNA分子用解旋酶处理后再离心，离心管出现1/2为轻带，1/2为重带，说明DNA复制是半保留复制。你是否认同该观点并说明理由_____。【答案】（1）（含氮）碱基（2）①.使大肠杆菌的DNA几乎都带上15N标记②.中带③.中带和轻带④.不认同，用解旋酶处理后会使DNA两条链解开，无论是全保留复制还是半保留复制，都会出现一样的结果【解析】【分析】有关DNA分子的复制，考生可以从以下几方面把握：1、DNA复制过程为：（1）解旋：需要细胞提供能量，在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开；（2）合成子链：以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链；（3）形成子代DNA分子：延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。2、特点：（1）边解旋边复制；（2）复制方式：半保留复制。3、条件：（1）模板：亲代DNA分子的两条链；（2）原料：游离的4种脱氧核苷酸；（3）能量：ATP；（4）酶：解旋酶、DNA聚合酶。4、准确复制的原因：（1）DNA分子独特的双螺旋结构提供精确模板；（2）通过碱基互补配对原则保证了复制准确地进行。【小问1详解】DNA分子的含氮碱基含有N，实验中用15N标记DNA，则DNA分子被标记的基团是含氮碱基。【小问2详解】用含15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌若干代，使大肠杆菌的DNA几乎均为15N-15N。若DNA的复制方式为半保留复制，亲代DNA为15N-15N，大肠杆菌繁殖一代，得到的子代的两个DNA分子都为14N-15N，子一代DNA位于离心管中带，大肠杆菌再繁殖一代，子二代的DNA分子为14N-15N，14N-14N，子二代DNA位于离心管中带和轻带，该结果否定了全保留复制。将子一代的DNA分子用解旋酶使DNA两条链解开，无论是全保留复制还是半保留复制，都会出现离心管出现1/2为轻带，1/2为重带的结果，无法证明DNA复制是半保留复制。18.DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题：（1）蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①称为_____，过程②需要的原料是_____。（2）由图2可知发生甲基化后_____（填“会”或“不会”）改变基因碱基序列。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图3可知DNA甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的识别，从而直接影响了_____的合成。（3）已知注射DNMT3siRNA（小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组做不同处理，其他条件相同且适宜，饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况，完成下表。组别处理方式饲养方式培养条件预期结果A组不做处理②_____相同且适宜③_____B组①_____饲喂花粉和花蜜④_____【答案】（1）①.转录②.氨基酸（2）①.不会②.mRNA（3）①.注射适量的DNMT3siRNA②.饲喂花粉和花蜜③.发育为工蜂④.发育为蜂王【解析】【分析】1、DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。2、由题干可以理出一条逻辑线：DNMT3基因转录出某种mRNA后，翻译出DNMT3蛋白，能使DNA使某些区域甲基化程度高，结果雌蜂幼虫发育成工蜂。【小问1详解】过程①是转录过程，其中DNMT3基因是核基因，因此过程①发生在细胞核内；过程②为翻译过程，发生在核糖体中，需要的原料为氨基酸。【小问2详解】分析图2可知，基因甲基化不改变基因的碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。图3显示基因的甲基化区域发生在启动子，从而影响RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录过程，直接影响了mRNA的形成。【小问3详解】根据题干可知DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默，基因的甲基化程度降低，雌蜂幼虫发育成蜂王。实验的自变量为有无DNMT3siRNA，因变量是幼蜂的发育类别。据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不作处理，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同且适宜；均用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。19.20世纪50年代，科研工作者们受到达尔文进化思想的启发，广泛开展了人工动植物育种研究。通过人工创造变异并选育优良的新品种，这一过程被形象地称为“人工进化”。（1）六倍体高加索三叶草（6n=48）具有很强的抗旱、抗寒能力，但固氮能力差；而四倍体白三叶草（4n=32）具有强固氮能力。为培育出兼具强抗逆性和强固氮能力的三叶草新品种，科学家以高加索三叶草为母本，白三叶草为父本进行杂交。①进行人工杂交时，需要在开花前去除高加索三叶草花内未成熟的_____并套袋，再授以白三叶草的花粉。②杂交后代F1中有_____个染色体组，F1高度不育，其原因是在减数分裂过程中_____，这说明高加索三叶草和白三叶草存在_____。为进一步获得可育的杂种植株，可用_____处理F1的幼苗。（2）已知在某三叶草种群中，亲代基因型AA占24%，Aa占72%，aa占4%，它们随机交配，则F1中A的基因频率为_____。假如这三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa＞aa，则在长期的选择过程中，A和a的基因频率会有改变，请在图中绘出A基因频率变化的大致趋势_____。（3）与自然界的生物进化一样，“人工进化”过程的实质也是_____。【答案】（1）①.雄蕊②.5③.同源染色体联会紊乱④.生殖隔离⑤.秋水仙素（2）①.60%②.（3）种群基因频率的改变【解析】【分析】种群的基因型频率计算种群基因频率的方法是：显性基因的基因频率=显性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半；隐性基因的基因频率=隐性纯合子的基因型频率+杂合子基因型频率的一半。【小问1详解】进行人工杂交时，为了避免自花传粉，需要在开花前，去除高加索三叶草花内未成熟的雄蕊并套袋，来作母本，再授以白三叶草的花粉。以高加索三叶草（6n=48）为母本（配子中三个染色体组），白三叶草（4n=32）为父本（配子中两个染色体组），进行杂交，后代F1中有5个染色体组，但F1高度不育，其原因是同源染色体联会紊乱，几乎无法产生后代，这说明高加索三叶草和白三叶草存在生殖隔离，秋水仙素可以抑制纺锤体的形成，导致染色体加倍，所以为进一步获得可育的杂种植株，可用秋水仙素处理F1种子或幼苗。【小问2详解】已知在某三叶草种群中，亲代基因型AA占24%，Aa占72%，aa占4%，则A的频率为24%+72%×1/2=60%，a的频率为4%+72%×1/2=40%，随机交配，A的频率不变，则F1中A的基因频率为60%。三种基因型的个体在某一环境中的生存能力或竞争能力为AA=Aa＞aa，则aa个体就会减少，导致A基因频率会逐渐增加，a的基因频率会逐渐减少，A基因频率变化的可能趋势如下：。【小问3详解】“人工进化”和自然界生物进化一样，实质都是种群基因频率的改变。20.学习以下材料，回答以下问题溶酶体快速修复机制溶酶体是细胞的“消化车间”，内含多种水解酶。研究发现溶酶体还具有参与细胞免疫、清除受损细胞组分等功能。溶酶体损伤是许多疾病的标志，尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此，科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。溶酶体膜通透化（LMP）是溶酶体损伤的重要标志，严重的LMP会引发溶酶体自噬。研究者利用生物素标记，通过蛋白质组学方法筛选溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质，来研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白，并弄清了溶酶体损伤的快速修复机制，即PITT途径如图1.一般情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。研究表明PITT途径的关键酶缺失，会导致严重的神经退行性疾病和早衰，该途径的发现为我们研究与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病提供了新思路。（1）真核细胞中的膜结构共同构成了_____。当溶酶体受损时，内质网将其包裹，体现了内质网膜具有_____的结构特点。（2）为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白，将生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面，再用物质L引发溶酶体损伤，实验组处理如图2.对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为_____（选填选项前的字母）。选择实验组含量显著_____对照组的蛋白质作为候选蛋白。a、+生物素b、+Lc、不处理（3）研究人员利用红色荧光标记溶酶体，利用绿色荧光标记内质网，通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况，根据文中信息判断下列说法正确的是（）A.观察正常细胞时，通常显微镜下看不到红绿荧光叠加现象B.观察用物质L处理的细胞时，显微镜下能看到红绿荧光叠加现象C.观察PI4K2A激酶缺失的细胞时，显微镜下不能看到红绿荧光叠加现象D.观察用物质L处理的PI4K2A激酶缺失的细胞时，显微镜下能看到红绿荧光叠加现象（4）根据本文信息，完善溶酶体修复的PITT途径_____。【答案】（1）①.生物膜系统②.一定的流动性（2）①.c、a②.高于（3）ABC（4）PI4P↑→招募ORP→PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体【解析】【分析】1、溶酶体：（1）内含有多种水解酶。（2）作用：通过自噬作用能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。（3）溶酶体的内部为酸性环境，与细胞质基质（pH≈7.2）显著不同。2、生物膜系统；细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。【小问1详解】真核细胞中的细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构共同构成了生物膜系统。当溶酶体受损时，内质网将其包裹，体现了内质网膜具有一定的流动性的结构特点。【小问2详解】根据题意，该实验的目的是筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白，因此实验的自变量是溶酶体是否损伤，根据图2可知，实验组的处理为生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面，步骤Ⅰ用物质L引发溶酶体损伤，步骤Ⅱ用生物素处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质；因此对照组的步骤Ⅰ不用物质L处理，使溶酶体保持正常，步骤Ⅱ同样用生物素处理（无关变量保持相同），处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质，对照组与实验组结果进行比较，选择实验组含量显著高于对照组的蛋白质作为候选蛋白，从而筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白。综上所述，对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为c、a。【小问3详解】A、根据资料中的信息可知，一般的情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。研究人员利用红色荧光标记溶酶体，利用绿色荧光标记内质网，通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况。由于一组为正常细胞不用物质L处理，因此溶酶体保持正常，内质网和溶酶体几乎不接触，因此通常显微镜下看不到红绿荧光叠加现象，A正确；B、另一组正常细胞用物质L处理，因此溶酶体被损伤，当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，因此观察用物质L处理的细胞时，显微镜下能看到红绿荧光叠加现象，B正确；C、敲除PI4K2A基因的细胞，但是该组不用物质L处理，因此溶酶体保持正常，故该情况下内质网和溶酶体几乎不接触，因此显微镜下不能看到红绿荧光叠加现象，C正确；D、敲除PI4K2A基因的细胞，并用物质L处理，那么溶酶体受到损伤，但是由于敲除PI4K2A基因，缺乏PI4K2A激酶，不能在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P，不能招募ORP，因此内质网和溶酶体几乎不接触，因此显微镜下不能看到红绿荧光叠加现象，D错误。故选ABC。【小问4详解】根据资料信息可知，溶酶体损伤快速修复机制，即PITT途径为：当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。综上所述，溶酶体修复的PITT途径为：PI4K2A激酶→膜上PI4P↑→招募ORP→PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体、同时膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体。21.大豆花叶病毒会严重降低大豆的产量和品质。科研人员筛选出了A、B和C三个抗大豆花叶病毒的纯合品系，并对抗性遗传进行研究。（1）用三个抗大豆花叶病毒的品系进行杂交实验，结果如下表。杂交组合F1F2抗病感病抗病感病A×感病12011642B×感病13095