北京市大兴区2022-2023学年高三上学期期中生物试题（解析版）

大兴区2022～2023学年度第一学期高三期中检测生物学本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.新冠病毒是一种RNA病毒，可通过其表面的S蛋白与人体细胞表面的ACE2蛋白结合进入细胞。下列说法不正确的是（）A.S蛋白和ACE2蛋白的基本单位都是氨基酸B.人体细胞和病毒均依赖自身核糖体合成蛋白质C.病毒RNA的组成元素有C、H、O、N、PD.与人的DNA相比，病毒RNA的遗传信息更易改变【答案】B【解析】【分析】1、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合形成肽链，一条或几条肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质。2、新型冠状病毒是单链RNA病毒，遗传物质为RNA，没有细胞结构，依赖宿主细胞提供其繁殖所需的物质。【详解】A、S蛋白和ACE2蛋白都是蛋白质，蛋白质的基本组成单位是氨基酸，A正确；B、病毒无细胞结构，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，只能通过寄主细胞的核糖体合成蛋白质，B错误；C、新冠病毒是一种RNA病毒，RNA的组成元素有C、H、O、N、P，C正确；D、新冠病毒的遗传物质是单链的RNA，与双链DNA相比，RNA结构不稳定，因此更容易变异，D正确。故选B。2.下列对醋酸杆菌和酵母菌的比较，正确的是（）A.遗传物质都是DNAB.都可进行有丝分裂C.都能在线粒体内将丙酮酸氧化分解生成CO2和H2OD.基因的转录和翻译都一定发生在同一空间和时间【答案】A【解析】【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核；原核细胞的最常见的增殖方式是二分裂；原核细胞只有核糖体一种细胞器。但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质。【详解】A、醋酸杆菌属于原核生物，酵母菌属于真核生物，二者的遗传物质都是DNA，A正确；B、醋酸杆菌属于原核生物，原核生物不能进行有丝分裂，B错误；C、醋酸杆菌属于原核生物，其细胞中不含线粒体，C错误；D、醋酸杆菌中没有细胞核，只有拟核，因此在原核细胞中可以边转录边翻译，转录和翻译发生在同一空间和时间，而酵母菌转录主要在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行，转录和翻译发生空间和时间不同，D错误。故选A。3.胰脏细胞中，不消耗ATP的生理过程是（）A.O2从组织液进入胰腺细胞 B.胰岛A细胞分泌胰高血糖素C.K＋从组织液进入胰腺细胞 D.胰腺细胞合成胰蛋白酶【答案】A【解析】【分析】细胞中放能反应一般与ATP产生有关，吸能反应一般与ATP水解有关。【详解】A、2从组织液进入胰腺细胞，属于自由扩散，不消耗ATP，A符合题意；B、胰岛A细胞分泌胰高血糖素，属于胞吐过程，消耗ATP，B不符合题意；C、K＋从组织液进入胰腺细胞，属于主动运输，消耗ATP，C不符合题意；D、胰腺细胞合成胰蛋白酶，即氨基酸脱水缩合形成蛋白质，属于吸能反应，需要消耗ATP，D不符合题意。故选A。4.单板滑雪属于有氧运动，参赛者需要在空中完成高难度动作。比赛时，有关机体反应的叙述不正确的是（）A.肌肉细胞摄取葡萄糖速率增加，用于细胞呼吸B.线粒体内膜上[H]与O2结合速率加快，释放大量能量C.肌肉细胞内的ATP消耗较大，含量明显减少D.通过有氧呼吸，将有机物中部分化学能储存在ATP中【答案】C【解析】【分析】1、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解为丙酮酸和[H]；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]与氧气结合生成水。2、无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同；无氧呼吸的第二阶段，在细胞质基质，丙酮酸在不同酶的催化下，分解成酒精和二氧化碳，或者转化成乳酸。【详解】A、比赛时耗能大，糖类是细胞主要的能源物质，肌肉细胞摄取葡萄糖速率增加，用于进行细胞，为机体提供放能，A正确；B、有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]与O2结合，释放大量能量，结合A可知，呼吸速率增加，第三阶段速率也加快进行，B正确；C、此时肌肉细胞内的ATP消耗较大，但细胞中ATP与ADP的含量处于动态平衡，ATP含量不会明显减少，C错误；D、有氧呼吸将有机物的化学能大部分转化为热能散失，少部分储存在ATP中，D正确。故选C。5.燕麦颖色受两对等位基因控制，用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖∶黄颖∶白颖＝12∶3∶1。下列有关分析正确的是（）A.F2中的黑颖有4种基因型B.对F1中的黑颖测交，后代黄颖比例约占1/2C.F2中的黄颖自交，后代不会发生性状分离D.控制燕麦颖色的基因位于非同源染色体上【答案】D【解析】【分析】分析题文：已知黑颖（B）和黄颖（A）为显性，只要B存在，植株就表现为黑颖，所以黑颖的基因组成为__B_，黄颖的基因组成为A_bb，白颖的基因组成为aabb，现用纯种黄颖与纯种黑颖杂交，F1全为黑颖，F1自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖=12：3：1，这是“9：3：3：1”的变式，说明这两对基因的遗传遵循基因自由组合定律，F1的基因型为AaBb，亲代黑颖的基因型为aaBB，黄颖的基因型为AAbb。【详解】A、亲代黑颖的基因型为aaBB，黄颖的基因型为AAbb，F1的基因型为AaBb，F2中的黑颖的基因型为AABB、AaBB、AaBb、AABb、aaBB、aaBb，有6种基因型，A错误；B、F1的基因型为AaBb，进行测交，后代的基因型及比例为AaBb：aaBb：Aabb：aabb=1：1：1：1，黄颖比例约占1/4，B错误；C、F2中的黄颖的基因型AAbb、Aabb，Aabb进行自交，会出现性状分离，C错误；D、F1自交产生的F2中，黑颖：黄颖：白颖=12：3：1，这是“9：3：3：1”的变式，说明这两对基因的遗传遵循基因自由组合定律，说明控制燕麦颖色的基因位于两对非同源染色体上，D正确。故选D。6.科研人员用某电镀厂排出的工业污水培养洋葱（2n＝16）18小时后，再放入清水中恢复培养24小时，取根尖制成临时装片，分生区图像如下。相关说法错误的是（）A.制作根尖临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片B.图②箭头所示细胞为有丝分裂中期，是染色体计数的最佳时期C.直接使用高倍物镜寻找分生区细胞来观察染色体D.实验表明工业污水能引起细胞发生染色体变异【答案】C【解析】【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（解离液由盐酸和酒精组成，目的是使细胞分散开来）、漂洗（洗去解离液，防止解离过度，便于染色）、染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）、制片（该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层，使之不相互重叠影响观察）和观察（先低倍镜观察，后高倍镜观察）。【详解】A、洋葱根尖分生区能发生有丝分裂，制作根尖有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片，A正确；B、图②箭头所示细胞中，染色体的着丝粒排列在赤道板上，为有丝分裂中期，这时候染色体形态稳定、数目清晰，是染色体计数的最佳时期，B正确；C、分生区细胞呈正方形，排列紧密，应该先在低倍镜下找到分生区细胞，将目标移到视野中央，再换高倍物镜观察染色体，C错误；D、在图①细胞中很明显看到没有纺锤丝牵引的断裂的染色体，该实验表明工业污水能引起细胞发生染色体变异，D正确。故选C。7.抗维生素D佝偻病是X染色体上基因控制的疾病。下图是某家族的系谱图（图中深色表示患者）。下列叙述不正确的是（）A.该病由显性基因控制B.Ⅰ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－7个体均为杂合子C.Ⅲ－4与正常女性婚配，所生女孩均正常、男孩均为患者D.Ⅲ－7与正常男性婚配，建议做产前基因检测，确定胎儿是否患病【答案】C【解析】【分析】根据题干信息可知，抗维生素D佝偻病是X染色体上基因控制的疾病，由于Ⅰ－2是患者，但是其儿子Ⅱ－7是正常个体，故可知抗维生素D佝偻病是伴X染色体的显性遗传病。【详解】A、根据题干信息已知抗维生素D佝偻病是X染色体上基因控制的疾病，若为伴X隐性遗传病，Ⅰ－2和Ⅱ－3的儿子均患病，但Ⅱ－7和Ⅲ－6正常，所以可否定该病是隐性遗传病，因此抗维生素D佝偻病由显性基因控制，A正确；B、因为Ⅰ－2的儿子（Ⅱ－7）、Ⅱ－3的儿子（Ⅲ－6）、Ⅲ－7的父亲（Ⅱ－4）都是正常个体，携带隐性基因，所以可判断Ⅰ－2、Ⅱ－3、Ⅲ－7个体均为杂合子，B正确；C、若用A/a表示相关基因，Ⅲ－4为显性个体，基因型为XAY，与正常女性（基因型为XaXa）婚配，所生女孩（基因型为XAXa）均为患者，所生男孩（基因型为XaY）均正常，C错误；D、结合B、C选项分析，Ⅲ－7（基因型为XAXa）与正常男性（基因型为XaY）婚配，所生孩子有1/2的患病概率，故建议做产前基因检测，确定胎儿是否患病，D正确。故选C。8.入噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列，这种噬菌体在侵染大肠杆菌后DNA会自连环化，如下图。关于λ噬菌体的说法，不正确的是（）A.脱氧核糖和磷酸交替连接构成了DNA的基本骨架B.自连环化的主要原因是单链序列的碱基能够互补配对C.λ噬菌体利用大肠杆菌的脱氧核苷酸，沿5’→3’方向合成子链D.在大肠杆菌中，λ噬菌体DNA只有一条链作为复制的模板【答案】D【解析】【分析】DNA分子中两条核苷酸链反向平行，磷酸与脱氧核糖交替连接构成DNA分子的基本骨架，碱基位于分子内部，遵循碱基互补配对原则。题干中噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化，是其线性双链DNA两端的单链序列互补配对的结果。【详解】A、双链DNA分子的基本骨架由脱氧核糖和磷酸交替连接构成，A正确；B、根据题图分析可知，λ噬菌体侵入大肠杆菌后其DNA自连环化，是由于其DNA两端的单链序列能够互补配对决定的，B正确；C、λ噬菌体利用大肠杆菌的脱氧核苷酸，沿5’→3’方向合成子链，C正确；D、在大肠杆菌中，λ噬菌体DNA的两条链分别为模板，进行复制，D错误。故选D。9.下图是某生理活动过程示意图，a、b代表不同的物质。下列叙述正确的是（）A.该过程是DNA复制，其中b为DNA聚合酶 B.真核细胞中，该过程只发生在细胞核中C.a上3个相邻的碱基决定1个氨基酸 D.同一个a控制合成的蛋白质种类完全不同【答案】C【解析】【分析】图示表示转录过程，其中a表示RNA，b表示RNA聚合酶。【详解】A、该过程是转录，其中b为RNA聚合酶，A错误；B、真核细胞中，该过程发生在细胞核和细胞质（线粒体和叶绿体）中，B错误；C、a（mRNA）上3个相邻的碱基（密码子）决定1个氨基酸，C正确；D、同一个a（mRNA）控制合成的蛋白质种类完全相同（其模板相同），D错误。故选C。10.白菜型油菜（2n＝20）的种子可以榨取食用油。为了培育高产新品种，科研人员诱导该油菜未受精的卵细胞发育形成完整植株Bc，再用秋水仙素处理Bc得到高产植株M。下列叙述错误的是（）A.Bc自然状态下高度不育，其体细胞中含有一个染色体组B.M是纯合植株，减数分裂时细胞中可形成5个四分体C.秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍D.该过程属于单倍体育种，能明显缩短育种年限【答案】B【解析】【分析】由未受精的配子发育而成的个体是单倍体。【详解】A、根据题意，Bc是未受精的卵细胞发育形成的完整植株，故Bc为单倍体，由于正常白菜型油菜含两个染色体组，故Bc只含一个染色体组，因为没有同源染色体，在自然状态下高度不育，A正确；B、植株M是单倍体Bc经过秋水仙素处理而得，是纯合个体，一个四分体包含两条染色体，所以M减数分裂时细胞中可形成20÷2=10个四分体，B错误；C、秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使细胞中染色体数目加倍，C正确；D、该过程包含单倍体的培养，最终获得了可育的个体，属于单倍体育种，能明显缩短育种年限，D正确。故选B。11.某种实验小鼠的黄色体毛（B）对黑色体毛（b）为显性，将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑色体毛的小鼠杂交，子一代小鼠表现出一系列介于黄色和黑色之间的过渡类型。研究表明，B基因的某段序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点，这段序列的甲基化程度越高，B基因的表达水平越低，这属于典型的表观遗传现象。下列相关叙述中错误的是（）A.子一代实验小鼠的基因型都是BbB.B基因发生的甲基化修饰需要相关酶的参与C.被甲基化修饰的位点越多，B基因的表达受到的抑制越明显D.甲基化修饰改变了B基因的遗传信息，导致性状改变【答案】D【解析】【分析】生物的性状由基因决定，还受环境条件的影响，是生物的基因和环境共同作用的结果，即表型=基因型+环境条件。由题意可知，B基因甲基化程度越高，B基因的表达水平越低。【详解】A、纯种黄色与纯种黑色杂交，正常情况下，产生的后代的基因型并未改变，即都为Bb，A正确；B、B基因的甲基化需要酶的修饰，B正确；C、B基因甲基化程度越高，B基因的表达水平越低，说明被甲基化修饰的位点越多，B基因的表达受到的抑制越明显，C正确；D、B基因的遗传信息是指B基因中碱基的排列顺序，甲基化修饰并未引起B基因的碱基排列顺序发生改变，D错误。故选D。12.中国科学院研究人员首次采集到四亿多年前的宽甲鱼化石，该化石完整保存的鳃丝印痕为鱼鳃→喷水口→人类中耳的进化历程提供了重要证据。下列说法不正确的是（）A.化石是研究生物进化最直接、最重要的证据 B.生存环境变化导致生物的基因发生定向突变C.从鱼鳃到中耳的进化是长期自然选择的结果 D.在进化出中耳的过程中种群基因库不断发生改变【答案】B【解析】【分析】达尔文的生物进化论主要由共同由来和自然选择两大学说组成。化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，为生物进化论提供了有力的支持。自然选择学说的主要内容：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。突变和基因重组产生进化的原材料，突变包括基因突变和染色体变异。自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变。【详解】A、化石是保存在岩层中的古生物遗物和生活遗迹，直接说明了古生物的结构或生活习性，因此生物进化的直接证据是化石证据，A正确；B、生存环境变化不会导致生物的基因发生定向突变，基因突变具有不定向性，B错误；C、从鱼鳃到中耳的进化，是在长期的生存斗争中有利变异被保留，不利变异被淘汰，长期自然选择的结果，C正确；D、在进化出中耳的过程中，不断出现新性状，说明不断出现新基因，种群基因库不断发生改变，D正确。故选B。13.基因S与作物甜度相关，可用于培育转S基因作物新品系。如下图，为使S基因按正确方向与质粒连接，选用的限制酶组合是（）A.XbaⅠ和SalⅠ B.EcoRⅠ和HindⅢ C.BamHⅠ和HindⅢ D.XbaⅠ和HindⅢ【答案】D【解析】【分析】基因工程的工具酶有限制酶和DNA连接酶，通常要用同一种限制酶分别切割质粒和含目的基因的DNA片段，然后再用DNA连接酶连接成重组质粒。【详解】A、质粒中SalⅠ的酶切位点没有位于启动子和终止子之间，不能选用，A错误；B、启动子和终止子之间没有EcoRⅠ的酶切位点，B错误；C、BamHⅠ会破坏目的基因，C错误；D、为了成功构建重组表达载体，不破坏载体关键结构和目的基因，确保目的基因插入载体中方向正确，最好选用XbaⅠ、HindⅡ酶切割S基因的cDNA和载体，D正确。故选D。14.酒精是生物学实验中常用的试剂，下列关于酒精的使用方法不恰当的是（）A.绿叶中色素的提取和分离实验中，可以用无水乙醇分离绿叶中的色素B.脂肪鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色C.制作有丝分裂临时装片时，将酒精与盐酸混合，对组织材料做解离处理D.DNA粗提取与鉴定实验中，用体积分数为95%的冷酒精溶液析出DNA【答案】A【解析】【分析】酒精是生物学实验中常用的试剂，如在细胞中脂肪的观察、有丝分裂实验、土壤中小动物丰富度研究等实验中需要使用。【详解】A、色素易溶于有机溶剂，故绿叶中色素的提取和分离实验中，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素，分离色素应用层析液，A错误；B、脂肪鉴定实验中，染色后滴加2滴体积分数为50%的酒精，洗去浮色，B正确；C、制作有丝分裂临时装片时，将体积分数95%的酒精与质量分数15%的盐酸混合，对组织材料做解离处理，以使组织细胞分离，C正确；D、DNA不溶于酒精溶液，但是细胞中的某些蛋白质则溶于酒精，向滤液中加入冷却的体积分数为95%的酒精，静置2～3min,溶液中会出现白色丝状物，就是粗提取的DNA，D正确。故选A。15.速冻是解决荠菜不耐贮藏的有效方法。在冷冻贮藏期，荠菜细胞中的过氧化物酶（POD）活性增强，导致褐变及营养成分（如维生素C）氧化。为更好地保持荠菜品质，科研人员在贮藏前对荠菜进行烫漂处理，实验结果如下。下列说法不正确的是（）注：POD相对酶活性是指烫漂后POD残余酶活力与初始酶活力之比A.图1各曲线起始阶段酶活性迅速下降，因为高温破坏了POD的空间结构B.图1中，烫漂时间相同情况下，POD相对酶活性随着烫漂温度升高而升高C.表1中，达到基本相同的POD相对酶活性，烫漂温度越高，所需时间越短D.表1显示，短时高温烫漂处理可减少维生素C的损失，为蔬菜贮藏提供实践指导【答案】B【解析】【分析】1.酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA；2.酶的特性；①高效性：酶的催化效率大约是无机催化剂的107～1013倍；②专一性：每一种酶只能催化一种或者一类化学反应；③酶的作用条件较温和：在最适宜的温度和pH条件下，酶的活性最高；温度和pH偏高或偏低，酶的活性都会明显降低。【详解】A、图1各曲线起始阶段酶活性迅速下降，这是由于高温破坏了POD的空间结构，因而导致酶活性下降，A正确；B、图1中，烫漂时间相同情况下，POD相对酶活性随着烫漂温度升高而降低，说明高温条件下酶更容易失活，B错误；C、结合曲线图可以看出，达到基本相同的POD相对酶活性，烫漂温度越高，所需时间越短，同时也能说明，温度越高对酶活性破坏越严重，C正确；D、表1显示，100℃条件下，处理20s维生素C含量最高，据此可推测，短时高温烫漂处理可减少维生素C的损失，为蔬菜贮藏提供实践指导，D正确。故选B。第二部分本部分共6题，共70分。16.高温胁迫会导致水稻严重减产。已知D1是光反应过程中的重要蛋白，为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将其叶绿体中编码D1蛋白的基因psbA转入水稻染色体DNA上，人为建立D1蛋白的补充途径，获得了产量显著提高的纯合R品系水稻。（1）光合色素通常与D1蛋白结合形成位于类囊体膜上的光合复合体PSⅡ，用于吸收、传递和转化________。（2）科研人员检测了野生型和R品系水稻在不同温度条件下D1蛋白的含量，结果如下图所示。①据图可知，高温胁迫会导致水稻细胞中________，而转入psbA基因可以________②为证明R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体膜上，从a～h中选择字母填入下表横线处，补充实验设计。a．常温b．高温c．加入双缩脲试剂d．加入与psbAmRNA互补的小RNA（用于干扰基因表达）e．加入胶体金标记的D1蛋白抗体f．紫色的深浅g．D1蛋白的含量h．类囊体膜上胶体金的数量组别实验材料温度条件实验处理检测指标1野生型水稻_______加入胶体金标记的D1蛋白抗体_______2R品系水稻高温_______科研人员通过该实验证实了D1蛋白的定位正确，支持此结论的实验结果应为________。（3）请结合光合作用的原理推测高温胁迫下R品系水稻产量提升的原因。________。（4）从遗传育种角度分析，科研人员将psbA基因转入细胞核，而非叶绿体的优势是________。【答案】（1）光能（2）①.D1蛋白减少②.增加D1蛋白的含量③.b④.h

⑤.e⑥.R品系水稻中类囊体膜上胶体金的数量显著高于野生型水稻（3）转入psbA基因后，D1蛋白合成量增加，保证了光反应的正常进行（4）若将该基因转入叶绿体，则属于质基因，不能再亲子代间稳定遗传，转入细胞核则可以稳定遗传【解析】【分析】由图可知，高温胁迫导致水稻细胞中D1蛋白减少，对比野生型和R品系可知，转入psbA基因增加D1蛋白的含量。高温胁迫主要影响D1蛋白的合成，D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，从而影响光反应，所以R品系水稻产量提升是由于转入psbA基因后，D1蛋白合成量增加，保证了光反应的正常进行。【小问1详解】光合色素的功能是用于吸收、传递和转化光能。【小问2详解】①由图可知，高温胁迫导致水稻细胞中D1蛋白减少，对比野生型和R品系可知，转入psbA基因增加D1蛋白的含量。②由表可知，该实验自变量是是否转入psbA基因，因变量是类囊体上D1蛋白的含量，实验目的是证明R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体膜上，实验过程中应控制变量单一，故表中温度条件为b高温条件，实验处理为e加入胶体金标记的D1蛋白抗体，检测指标为h类囊体膜上胶体金的数量。若R品系水稻中类囊体膜上胶体金的数量显著高于野生型水稻，说明定位正确。【小问3详解】由题意可知，高温胁迫主要影响D1蛋白的合成，D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，从而影响光反应，所以R品系水稻产量提升是由于转入psbA基因后，D1蛋白合成量增加，保证了光反应的正常进行。【小问4详解】若将该基因转入叶绿体，则属于质基因，不能再亲子代间稳定遗传，转入细胞核则可以稳定遗传，所以科研人员将该基因转入细胞核。17.人参皂苷是人参中重要的活性成分之一，具有抗肿瘤、调节免疫等作用。科研人员利用宫颈癌细胞——海拉细胞开展了系列研究。（1）人参皂苷为固醇类物质，以________方式进入海拉细胞，影响其生命活动。科研人员分别在正常条件和无血清条件（模拟不良环境）下利用适量人参皂苷处理海拉细胞，采用荧光染色技术检测细胞凋亡情况，结果如图1。发现在正常条件下人参皂苷几乎不起作用，在无血清条件下可以促进细胞凋亡，依据是________。注：R3区域表示细胞碎片R4区域表示凋亡早期细胞R5区域表示凋亡晚期细胞R6区域表示正常细胞PI和AnnexinV代表两种染料图中每个点代表一个细胞（2）研究表明，在环境不良时，癌细胞通过提高自噬作用将内源性蛋白质和细胞器在________（填细胞器名称）中降解，为其生存提供________。已知LC3为细胞自噬程度的指示蛋白，科研人员检测了不同处理下海拉细胞LC3的含量，结果如图2。发现在无血清条件下海拉细胞自噬________，人参皂苷处理后海拉细胞自噬________。（3）综合上述结果可以推测人参皂苷对海拉细胞作用的机制是________。（4）欲为上述机制进一步提供证据，请选出合理的方案与对应的结果________。①在正常条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷②在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷③在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂④在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬诱导剂⑤细胞凋亡率上升⑥细胞凋亡率下降【答案】（1）①.自由扩散②.无血清条件下，与对照组相比，用人参皂苷处理后位于R5区域的海拉细胞更多（2）①.溶酶体②.营养物质③.增强④.被抑制

（3）无血清时，人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进其凋亡（4）③⑤【解析】【分析】生物实验要遵循单一变量和对照原则，在分析实验结果时，也应该注意每次只分析一个变量。【小问1详解】由题意可知，人参皂苷为固醇类物质，而细胞膜的主要成分是磷脂，根据相似相溶原理，人参皂苷的跨膜运输方式为自由扩散。在图1无血清条件下，用人参皂苷处理组与对照组相比，有更多的细胞处于R5区域，即处于凋亡晚期细胞，故可知在无血清条件下人参皂苷可以促进细胞凋亡。【小问2详解】细胞发生自噬时，溶酶体可以分解内源性蛋白质和细胞器，为自身生存提供营养物质。在图2中，与有血清组的对照组比，无血清条件的对照组海拉细胞中LC3含量高，自噬增强，人参皂苷处理后LC3含量少，海拉细胞自噬被抑制。【小问3详解】综合上述结果可以推测，无血清时，海拉细胞通过自噬获得营养物质而存活，此时人参皂苷通过抑制海拉细胞的自噬进而促进海拉细胞凋亡。【小问4详解】通过（3）人参皂苷的作用机制可知，在无血清条件下，人参皂苷抑制细胞自噬，细胞凋亡率上升，综合实验方案及结果，应该是在无血清条件下培养海拉细胞并加入适量人参皂苷与自噬抑制剂，二者都是抑制海拉细胞自噬，故实验结果应该是细胞凋亡率上升，③⑤正确。故选③⑤。18.褪黑素是一种调节昼夜节律的重要激素。近年来发现它还可以影响神经干细胞的分化。（1）神经干细胞是一类来源于中枢神经系统的干细胞，通过________来增加自身数量。在个体发育中，神经干细胞能够分化为神经元和神经胶质细胞，该过程的实质是________。（2）为研究褪黑素对神经干细胞分化的影响，用适宜浓度的褪黑素处理胚胎神经干细胞，在分化阶段检测Tuj1阳性细胞的百分比和map2基因的转录量，结果如图1，该结果表明________。注：Tuj1是早期神经元的特异性标记物，map2基因表达的蛋白是成熟神经元的标记物（3）为进一步研究褪黑素对神经干细胞分化的影响机制，科研人员分别检测神经干细胞上褪黑素受体M1和M2的作用，使用了两种褪黑素受体拮抗剂a和b，其中a对M1和M2都有抑制作用，而b能特异性抑制M2。①据图2结果发现，与组2相比________，说明褪黑素通过M1受体影响神经干细胞分化为成熟的神经细胞。为使实验结果更具有说服力，还应补充的对照处理是________。②研究揭示褪黑素通过图3所示的信号途径促进神经干细胞的分化。请根据图示阐述褪黑素促进神经干细胞分化的机制____________。【答案】（1）①.细胞分裂##分裂②.基因的选择性表达（2）褪黑素可以增加Tuj1阳性细胞的百分比和map2基因的转录量（3）①.组3②.单独使用拮抗剂a③.褪黑素与M1结合然后促进了ERK1/2磷酸化，磷酸化的ERK1/2通过核孔进入细胞核促进Ngn1的作用，促进了MD1基因的表达，从而促进神经干细胞分化【解析】【分析】关于“细胞分化”，从以下几方面把握：（1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。小问1详解】神经干细胞是一类来源于中枢神经系统的干细胞，通过细胞分裂来增加自身数量。在个体发育中，神经干细胞能够分化为神经元和神经胶质细胞，该过程的实质是基因的选择性表达。【小问2详解】据图1可知，褪黑素处理的实验组其Tuj1阳性细胞的百分比和map2基因的转录量都增加，从而促进了神经干细胞的分化。【小问3详解】①据图2结果发现，与组2相比组3的map2基因的转录量较低，组3与对照组的相差不大，说明褪黑素通过M1受体影响神经干细胞分化为成熟的神经细胞。为了排除褪黑素受体拮抗剂a对实验的影响，使实验结果更具有说服力，应单独使用褪黑素受体拮抗剂a处理的一组作为对照。②据图可知，褪黑素与M1结合然后促进了ERK1/2磷酸化，磷酸化的ERK1/2通过核孔进入细胞核促进Ngn1的作用，从而促进了MD1基因的表达，从而促进神经干细胞分化。19.学习以下材料，回答相关问题对细胞膜成分的探索1895年，欧文顿（E．Overton）用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜：不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜，由此推测：细胞膜是由________组成的。为了进一步确定细胞膜的成分，科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物的成熟红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析得知组成细胞膜的成分有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾（见下图）。1925年，两位荷兰科学家戈特（E．Gorter）和格伦德尔（F．Grendel）用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。1935年，英国学者丹尼利（J．F．Danielli）和戴维森（H．Davson）研究了细胞膜的张力。他们发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力。由于人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，因此丹尼利和戴维森推测细胞膜中可能还附有蛋白质。（1）欧文顿通过通透性实验推测细胞膜是由________组成的。（2）从细胞结构的角度分析，科学家选择了哺乳动物成熟的红细胞作为分析细胞膜成分的材料，理由是________。（3）根据戈特和格伦德尔的研究结果推测人的红细胞膜中磷脂分子的排列示意图最合理的是：______________。请结合磷脂分子的结构特点和红细胞的环境对所选示意图的合理性作出解释______________。（4）综合以上研究可以得出，细胞膜中含有的成分有________。其中，对细胞膜功能具有重要作用的物质是________，请结合细胞膜的功能举例说明________。【答案】（1）脂质（2）成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，不存在内膜系统的干扰，能获得较纯净的细胞膜（3）①.C②.戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍，说明细胞膜是由两层磷脂分子构成的，由于磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，红细胞处于水溶性的液体环境中，故两层磷脂分子的头部向外侧，尾部向内侧（4）①.磷脂和蛋白质②.蛋白质③.信息交流（受体）、控制物质的进出（载体），催化反应（相关酶）【解析】【分析】制备细胞膜实验：1、实验材料：哺乳动物成熟的红细胞。2、实验原理：将红细胞放入清水中，细胞吸水涨破。3、实验过程：选材（0.9%生理盐水稀释）→制备临时装片（用滴管吸一滴红细胞稀释液滴在载玻片上盖上盖玻片）→观察→滴清水（在载玻片一侧滴加蒸馏水，在另一侧用吸水纸吸引）→观察。细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，其中蛋白质对细胞膜功能具有重要作用，如信息交流（受体）、控制物质的进出（载体），催化反应（相关酶）等。【小问1详解】溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜，不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜，根据相似相溶原理推测：细胞膜是由脂质组成的。【小问2详解】选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因是成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，不存在内膜系统的干扰，能获得较纯净的细胞膜。【小问3详解】戈特（E．Gorter）和格伦德尔（F．Grendel）用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍，说明细胞膜是由两层磷脂分子构成的，由于磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾，红细胞处于水溶性的液体环境中，故两层磷脂分子的头部向外侧，尾部向内侧，即图中的C。ABD错误，C正确。故选C。【小问4详解】由欧文顿、戈特和格伦德尔的研究可知细胞膜含有磷脂，由尼利和戴维森的研究可知细胞膜含有细胞膜中含有蛋白质。其中蛋白质对细胞膜功能具有重要作用，如信息交流（受体）、控制物质的进出（载体），催化反应（相关酶）等。20.S蛋白可以维持姐妹染色单体的黏合，确保姐妹染色单体精确分离。为了进一步探究S蛋白在减数分裂Ⅰ中的作用，科研人员用小鼠的卵母细胞开展了系列实验。（1）在雌性哺乳动物胚胎发育时期，卵母细胞会停滞在减数分裂Ⅰ前期，称为生发泡期。动物性成熟后，在垂体分泌的________激素的作用下，生发泡破裂，激活减数分裂的进程。卵母细胞进入减数分裂Ⅰ后期，该时期染色体的行为是________。（2）科研人员用MO敲除技术降低卵母细胞中的S蛋白含量，检测生发泡破裂水平，结果如图1。已知CB2是一种细胞周期蛋白，其与生发泡破裂的关系如图2。据图1、图2可知，S蛋白与CB2蛋白均能够________。（3）请根据以上结论提出假设推测引起生发泡破裂的原因（用“＋”表示促进，用“－”表示抑制）。假设一：S蛋白CB2蛋白生发泡破裂__________假设二：________________________________假设三：________________________________（4）为了验证上述假设，科研人员检测不同处理下卵母细胞中相关蛋白的含量，结果如下表。表中数据支持上述哪种假设？请说明理由________________。对照S蛋白降低处理S蛋白恢复处理S蛋白10.091.12CB2蛋白10.390.95参考蛋白111【答案】（1）①.促性腺②.同源染色体分离，非同源染色体自由组合（2）促进生发泡破裂（3）①.S蛋白CB2蛋白生发泡破裂②.CB2蛋白S蛋白生发泡破裂③.S蛋白生发泡破裂

CB2蛋白生发泡破裂（4）支持假设一。S蛋白降低时，CB2蛋白含量下降，S蛋白恢复后，CB2蛋白含量也升高【解析】【分析】在减数分裂过程中，减数分裂Ⅰ同源染色体分离，减数分裂Ⅱ着丝粒分裂，姐妹染色单体分离。【小问1详解】动物性成熟后，在垂体分泌的促性腺激素的作用下，生发泡破裂，激活减数分裂的进程。在卵母细胞减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。【小问2详解】分析图1，与对照组相比，用MO敲除技术降低S蛋白含量后，生发