北京市延庆区2024-2025学年高三年级上册开学统考生物试卷（含解析）

延庆区2024-2025学年第一学期统测试卷

高三生物学

2024.09

1.考生要认真填写个人信息和准考证号。

2.本试卷共10页，分为两个部分。

考

第一部分为选择题，15个小题（共30分）；第二部分为非选择题，6个小

生

题（共70分）。

须

3.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部

知

分必须用2B铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。

4.考试结束后，考生应将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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。

1.百日咳是一种由百日咳杆菌感染引起的呼吸道传染病。下列关于百日咳杆菌的叙述，正确的是（）

A,通过有丝分裂增殖

B.遗传物质彻底水解可产生8种碱基

C.可引发机体产生特异性免疫

D.通过线粒体进行有氧呼吸

【答案】C

【解析】

【分析】1、核酸是遗传信息的携带者，包括脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），细胞的遗传物质

为DNA。

【详解】A、百日咳杆菌为细菌，通过二分裂增殖，A错误；

B、百日咳杆菌遗传物质是DNA,DNA彻底水解可产生4种碱基，B错误；

C、百日咳杆菌侵染到细胞内，会引发细胞免疫，未侵入细胞前和被裂解后释放出来后会引发体液免疫，C

正确；

D、百日咳杆菌为细菌，体内没有线粒体，D错误。

故选C。

2.哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示。下列叙述错误的是（）

造血

干细胞”凋亡

A.成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳

B.网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同

C.造血干细胞与幼红细胞中基因的执行情况不同

D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达

【答案】D

【解析】

【分析】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，叫细胞分化。细胞分化的实质是基因的选择性表达。

【详解】A、图中显示，幼红细胞排出细胞核产生网织红细胞，网织红细胞丧失了细胞器变成成熟红细胞，

所以，哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和细胞器，无线粒体，不能进行有氧呼吸，而哺乳动物细胞的无氧

呼吸产生乳酸，不会产生二氧化碳。综上所述，成熟红细胞在细胞呼吸过程中不产生二氧化碳，A正确；

B、网织红细胞在丧失细胞器后才会变成成熟红细胞，所以，网织红细胞和成熟红细胞的分化程度各不相同，

B正确；

C、造血干细胞通过细胞分化产生幼红细胞，细胞分化的实质是基因的选择性表达，因此，造血干细胞与幼

红细胞中基因的执行情况不同，C正确；

D、成熟红细胞无细胞核，已经没有控制其凋亡的核基因；成熟红细胞无细胞器，没有核糖体，不能发生基

因的表达，D错误。

故选D。

3.肺炎克雷伯菌（Kpn）存在于某些人群的肠道中，可通过细胞呼吸不断产生大量乙醇，引起内源性酒精

性肝病。下列叙述正确的是（）

A.Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生大量ATP

B.Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能全部转化为活跃的化学能

C.乳酸菌、酵母菌、Kpn都可以引起内源性酒精性肝病

D.高糖饮食可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情

【答案】D

【解析】

【分析】1、有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，

产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。

2、在没有氧气参与的情况下，葡萄糖等有机物经过不完全分解，释放少量能量的过程，就是无氧呼吸。

【详解】A、Kpn在细胞质基质中将丙酮酸转化为乙醇并产生少量ATP,A错误；

B、Kpn无氧呼吸使有机物中稳定的化学能少部分转化为活跃的化学能，大部分储存在有机物中，B错误；

C、乳酸菌无氧呼吸产生酒精，不能引起内源性酒精性肝病，C错误；

D、高糖饮食会为无氧呼吸产生大量的能量，可能会加重内源性酒精性肝病患者的病情，D正确。

故选D。

4.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白，它在跨膜运输物质时离不开ATP的水解。下列叙述正确

的是（）

A.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散

B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺浓度梯度进行的

C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率

D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率

【答案】C

【解析】

【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，

不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从低浓度到

高浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。

【详解】A、离子通过离子泵的跨膜运输需要载体和消耗能量，属于主动运输，A错误；

B、离子通过离子泵的跨膜运输属于主动运输，是逆浓度梯度进行的，B错误；

C、由于离子泵跨膜运输离子需要消耗能量，一氧化碳中毒会降低细胞呼吸，降低能量供应，降低离子泵跨

膜运输离子的速率，C正确；

D、离子的跨膜运输需要载体蛋白，因此加入蛋白质变性剂会降低离子泵跨膜运输离子的速率，D错误。

故选C。

5.酶和无机催化剂都能催化化学反应。与无机催化剂相比，酶具有的特点是

A.能为反应物提供能量B.能降低化学反应的活化能

C.能在温和条件下催化化学反应D.催化化学反应更高效

【答案】D

【解析】

【分析】酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类

化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的）。

【详解】A、酶和无机催化剂均通过降低化学反应的化学能加快反应速率，A不符合题意；

B、酶和无机催化剂均能降低化学反应的活化能，B不符合题意；

C、酶和无机催化剂均能在温和条件下催化化学反应，C不符合题意；

D、相对于无机催化剂，酶能更显著的降低化学反应的活化能，具有高效性，D符合题意。

故选D。

6.研究人员为探究定期喷施一定浓度的赤霉素和（或）2,4-D对即将成熟的柑橘体内脱落酸含量的影响,

进行了一项科学实验，实验结果如下图，相关叙述错误的是（）

q

-

bo

/u

酮

如

畿

梭

重

A.喷施赤霉素和2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落

B.赤霉素比2,4-D更能抑制柑橘内源脱落酸的合成

C.赤霉素和2,4-D都能抑制柑橘内源脱落酸的合成

D.赤霉素、2,4-D与脱落酸对柑橘脱落的作用相反

【答案】B

【解析】

【分析】在植物的生长发育和适应环境的过程中，各类植物激素并不是孤立地起作用，而是多种激素共同

调控。

【详解】A、由图可知，与清水组对比，喷施赤霉素和2,4-D后，脱落酸含量均下降，所以喷施赤霉素和

2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落，A正确；

B、对比2,4-D处理组和赤霉素处理组可知，2,4-D处理组的脱落酸含量下降得更多，说明2,4-D比赤

霉素更能抑制柑橘内源脱落酸的合成，B错误；

C、与清水组对比，2,4-D处理组和赤霉素处理组的脱落酸含量均下降，因此，两者都能抑制柑橘内源脱

落酸的合成，C正确；

D、赤霉素、2,4-D能延缓柑橘果实的成熟和脱落，与脱落酸对柑橘脱落的作用相反，D正确。

故选B。

7.下图为电子显微镜拍摄的小脑局部神经组织图像，①〜④为相关结构。下列叙述不正确的是（）

A.②是神经元的胞体膜或树突膜

B.③是神经递质释放前的储存场所

C.①可以为突触小泡释放神经递质提供能量

D.④处突触小泡与突触前膜融合释放神经递质

【答案】A

【解析】

【分析】由图可知，①是线粒体，②是突触前膜，③是突触小泡，④是突触小泡与突触前膜融合释放神经

递质。

【详解】A、②是突触前膜，是神经元的轴突膜，A错误；

B、③是突触小泡，神经递质释放前的储存场所，B正确；

C、①是线粒体，为突触小泡释放神经递质（胞吐）提供能量，C正确；

D、④处发生突触小泡与突触前膜融合释放神经递质，D正确。

故选Ao

8.下列关于B细胞和辅助性T细胞的叙述，不正确的是（）

A.均起源于骨髓中的造血干细胞B.均能特异性地识别抗原

C.两者之间存在信息交流D,都可参与体液免疫和细胞免疫

【答案】D

【解析】

【分析】体液免疫：①一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。②一些病原体

被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取。③抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给

辅助性T细胞。④辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号;

辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。⑤B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化、大部

分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。细胞因子能促进B细胞的分裂、分化过程。⑥浆细胞产生和

分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合。抗体与病原体的结合可以抑制病原体的

增殖或对人体细胞的黏附。

【详解】A、免疫细胞是执行免疫功能的细胞，它们来自骨髓的造血干细胞，包括各种类型的白细胞，如淋

巴细胞、树突状细胞和巨噬细胞等，B细胞和辅助性T细胞均起源于骨髓中的造血干细胞，A正确；

B、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞，辅助性T细胞能识别抗原，一

些病原体可以和B细胞接触，激活B细胞，B细胞和辅助性T细胞均能特异性地识别抗原，B正确；

C、抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞。辅助性T细胞表面的特定分子

发生变化并与B细胞结合,这是激活B细胞的第二个信号,B细胞和辅助性T细胞两者之间存在信息交流，

C正确；

D、细胞免疫时细胞毒性T细胞的活化，靶细胞膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T细胞可识别变化

的信号，同时辅助性T细胞分泌细胞因子促进细胞毒性T细胞的分裂分化，辅助性T细胞都可参与体液免

疫和细胞免疫，B细胞只参与体液免疫，D错误。

故选D。

9.下列关于血糖调节的叙述，正确的是（）

A,下丘脑能够通过分级调节控制胰岛素和胰高血糖素的分泌

B.肝脏的细胞膜上有肾上腺素、胰岛素和胰高血糖素的受体

C.肾上腺素与胰高血糖素都能促进组织细胞葡萄糖的氧化利用

D..胰岛素与脂肪细胞膜上的受体结合后促进葡萄糖合成糖原

【答案】B

【解析】

【分析】机体内血糖平衡调节过程如下：当血糖浓度升高时，血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合

成并释放，同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动，使胰岛B细胞合成并释

放胰岛素，胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存，从而使血糖下降；当血糖下降时，血糖会

直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放，同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配

胰岛A细胞的活动，使胰高血糖素合成并分泌，胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而

使血糖上升，并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动，使肾上腺素分泌增强，肾上腺素

也能促进血糖上升。

【详解】A、下丘脑能够通过传出神经直接控制胰岛素和胰高血糖素的分泌，A错误；

B、肝糖原的合成与分解过程在肝脏内完成，而肾上腺素、胰高血糖素通过促进肝糖原分解来实现对血糖升

高的调节，因此肝脏的细胞膜上有肾上腺素、胰高血糖素的受体，胰岛素能促进肝糖原的合成，因此肝脏

也是胰岛素的靶器官，B正确；

C、肾上腺素与胰高血糖素都能促进肝糖原的分解和非糖物质转化，进而使血糖上升，C错误；

D、胰岛素与脂肪细胞膜上的受体结合后会促进葡萄糖转变为脂肪，D错误。

故选B

10.抑制素（INH）是一种主要由卵巢分泌的蛋白类激素，调节促性腺激素的合成和分泌。科研人员制备了

INH的抗体并在大鼠发情期注射给大鼠，测定相关指标，结果如下表。下列分析错误的是（）

促性腺激素（mIU/mL）性激素（ng/mL）

检测指标组别卵泡质里（g）成熟卵泡个数（个）

促卵泡激素促黄体素孕酮

对照组8.5315.188.860.6328.67

实验组25.3615.1911.780.9135

A.由实验数据推测INH可作用于垂体，进而促进卵泡发育

B.INH通过体液运输到靶器官，具有微量高效的特点

C.注射INH抗体后，促卵泡激素及孕酮含量均上升

D.注射的INH抗体可在机体内与抑制素结合，解除其作用

【答案】A

【解析】

【分析】由表格中的数据分析可知，在注射INH抗体后，促卵泡激素含量上升，孕酮激素含量上升，卵泡

质量和成熟卵泡个数上升，由此可见该抗体与INH特异性结合后，使INH无法发挥作用。INH的作用是抑

制促性腺激素的合成和分泌。

【详解】A、促性腺激素由垂体合成和分泌，在注射INH抗体后，抗体与INH特异性结合，使INH无法发

挥作用，此时促卵泡激素和孕酮激素含量上升，由此可见INH可作用于垂体，抑制垂体分泌促性腺激素，

进而抑制卵泡发育，A错误；

B、INH是卵巢分泌的一种激素，激素调节的特点是微量高效、通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞，B

正确；

C、由表格分析可知，与对照组相比，实验组注射INH抗体后，促卵泡激素及孕酮含量均上升，C正确；

D、注射的INH抗体可在机体内与抑制素特异性结合，使INH无法发挥作用，解除其作用，D正确。

故选Ao

II.利用竞争酶联免疫检测技术，检测抗虫棉中Bt抗虫蛋白表达量，原理如下图所示。检测之前，将“目

的蛋白”的特异性抗体固定在支持物上，待测样本中的抗原和酶标记抗原竞争结合固相抗体，标记抗原的

酶可催化颜色反应。下列说法错送的是

A.检测过程中待测抗原和酶标记抗原均为Bt抗虫蛋白

B.需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组对照

C.实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致

D.反应体系中蓝色越深说明待测样品Bt蛋白含量越高

【答案】D

【解析】

【分析】结合题意和题图可知：

（1）待测抗原，能与固相支持物上的特异性抗体结合，但不能发生颜色反应；

（2）酶标记抗原也能与固相支持物上的特异性抗体结合，但因有酶的存在，故能发生颜色反应（白色变为

蓝色）；

（3）由于待测抗原与酶标记抗原同时与固相支持物上的特异性抗体竞争结合，若蓝色产物越多，说明酶标

记抗原越多，则待测抗原少；反之亦然。

【详解】A、基因工程中常常用抗原-抗体杂交技术检测转入基因的的表达的蛋白质量，而题中待测抗原和

酶标记抗原都能与特定抗体结合，故检测过程中待测抗原和酶标记抗原均为Bt抗虫蛋白，A正确；

B、为了通过颜色反应区分待测抗原和酶标记抗原的多少，需设置仅有酶标记抗原或者仅有待测抗原的两组

对照，B正确；

C、实验中需要控制无关变量，所以实验组和对照组加入底物的量及显色时间必须一致，C正确；

D、分析示意图，反应体系中蓝色越深说明待测样品酶标记抗原含量越高，D错误。

故选D。

【点睛】注意：待测抗原和酶标记抗原都属于Bt抗虫蛋白，都能与固相支持物上的特异性抗体结合，二者

的区别就是能否催化颜色反应。

12.为研究光合作用中ATP合成的动力，20世纪60年代，AndreJagendorf等科学家设计了如下实验：首

先人为创设类囊体内外pH梯度，之后置于黑暗条件下，发现随着类囊体内外pH梯度的消失有ATP形成。

下列相关说法合理的是

A.离体类囊体取自绿色植物根尖分生区细胞

B.在绿色植物中该过程也是在黑暗中完成的

C.ATP的合成需要伴随H*运输进入类囊体腔

D.推测ATP合成的动力来自1浓度梯度势能

【答案】D

【解析】

【分析】本题考查必修1中植物光合作用中ATP的产生机理。由实验可知，ATP的生成依赖叶绿体类囊体

膜两侧的H+浓度差，通过H+的跨膜运输促使叶绿体合成ATP-

【详解】A、类囊体存在于叶绿体中，而绿色植物根尖分生区细胞没有叶绿体，错误；

B、在绿色植物中合成ATP是在光反应阶段进行的，自然环境下此过程需要光照，错误；

C、ATP的合成需要伴随H+运输进出类囊体腔，错误；

D、把悬浮液的pH迅速上升为8,类囊体内外产生了浓度差，此时，在有ADP和Pi存在的情况下类囊体

生成了ATP,因此可以推测：ATP合成的动力来自H+浓度梯度势能，正确。

故选D。

【点睛】光反应和暗反应的比较:

比较项目光反应暗反应

反应场所类囊体蒲膜叶绿体基质

能量变化光能----电能活跃化学能——^稳定化学能

电能一一--活跃化学能

物质变化H：0-------+COz+NADPH+AEP---------►

NADP-+H-+2e------->NADPH(CHzO)+ADP+Pi+NADP-+HzO

ADP+Pi------►ATP

反应物HzOxADP、Pi、NADP-CO：.ATP、NADPH

反应产物0,ATP、NADPH(CH：O)>ADP、PisNADP-、HzO

反应条件需光不需光

反应性质光化学反应（快）酶促反应（慢）

反应时间有光时（自然状态下，无光反应产物暗反应也不能进行）

13.某研究小组利用电子显微镜观察动物肝脏临时装片，得到下图所示图像（仅显示部分）。下列分析不正

理的是（）

A.该细胞处于有丝分裂中期，着丝粒均排列在赤道板上

B.该时期细胞核中的DNA数目是染色体数目的2倍

C.该时期后，细胞中的同源染色体受纺锤丝牵引分别移向两极

D.统计多个视野发现处于此时期的细胞数少于处于间期的细胞数

【答案】C

【解析】

【分析】细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期为分裂期做物质准备，分裂期的时间短于分裂间期。

【详解】A、肝细胞进行的是有丝分裂，图中着丝点排列在赤道板位置，所以该细胞处于有丝分裂中期，视

野中可以观察到染色体、纺锤体和中心体，A正确；

B、图中着丝点排列在赤道板位置，所以该细胞处于有丝分裂中期，该时期细胞核中的DNA数目是染色体

数目的2倍，B正确；

C、有丝分裂过程中不会发生同源染色体分离，C错误；

D、分裂期的时间短于分裂间期，该细胞处于有丝分裂中期，时间更短，所以统计多个视野中的细胞，会发

现处于此时期的细胞数少于间期细胞数，D正确。

故选C。

14.研究者将M病毒膜蛋白注射小鼠，分离小鼠脾细胞并将其与S细胞融合，通过筛选获得单个稳定分泌

单克隆抗体的杂交瘤细胞。下列相关叙述正确的是（）

A,用动物细胞培养液培养M病毒，通过离心可获得膜蛋白作为抗原

B.可用M病毒膜蛋白多次免疫小鼠，以获得更多的浆细胞

C.S细胞应具备产生抗体和无限增殖的能力

D.体外培养单个杂交瘤细胞获得大量抗体体现了细胞的全能性

【答案】B

【解析】

【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免

疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛

选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培

养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。

【详解】A、M病毒必须寄生在活细胞中才能完成生命活动，故不能用动物细胞培养液培养M病毒，A错

误；

B、可用M病毒膜蛋白（抗原）多次免疫小鼠，以获得更多的能产生特异性抗体的浆细胞，B正确；

C、S细胞不是杂交瘤细胞，具有无限繁殖的特点，不具有产生抗体的特点，C错误；

D、体外培养单个杂交瘤细胞由于没有发育完整有机体或分化为任何细胞，因此不能体现细胞的全能性，D

错误。

故选B。

15.下列生物学实验中，对实验结果不要求精确定量的是（）

A.DNA的粗提取与鉴定

B.探究光照强度对光合作用强度的影响

C.模拟生物体维持PH的稳定

D.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度

【答案】A

【解析】

【分析】探究光照强度对光合作用强度的影响，自变量是光照强度，因变量是光合作用强度，需要精确测

定不同光照强度下光合作用强度，要求精确定量。

【详解】A、DNA的粗提取与鉴定属于物质提取与鉴定类的实验，只需观察是否有相关现象，不需要定量,

故对实验结果不要求精确定量，A符合题意；

B、探究光照强度对光合作用强度的影响，需要测定不同光照强度下光合作用强度，要求精确定量，B不符

合题意；

C、模拟生物体维持pH的稳定，需要用pH试纸测定溶液pH值，需要定量，C不符合题意；

D、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，需要明确不同生长素类调节剂浓度下根的生长情况，要

求定量，D不符合题意。

故选Ao

第二部分（非选择题共70分）

本部分共6小题，共70分。

16.真核细胞的细胞周期受到环境因素的调控。为研究细胞如何感知环境变化完成相应的生理过程，科研人

员利用芽殖酵母开展下列实验。

6

J2OO

I4NOO

IM-(SOO

(Sn

^gln.*OO

ze.Wf

M)M

100200300400葡萄糖O.SMNaGIMNaCl乙图

时间(min)

酸母菌周围环境物质

图2

（1）酵母菌的细胞周期包含分裂间期和分裂期，前者主要完成O

（2）研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化，如图1结果显示，进入细胞间期的G1期后，Whi5

蛋白浓度,该变化完成后细胞才进入S期。由此推测Whi5蛋白浓度降低可以细胞分裂。

（3）科研人员为进一步确认Whi5蛋白如何感知酵母菌周围环境，从而决定是否进入细胞周期，结果如图

20

①结合图1,据图2推测，在缺少营养或不良环境中，酵母菌的细胞周期可能会o

②科研人员用蛋白合成抑制剂CHX处理酵母细胞并检测其Whi5蛋白含量变化，结果如图3。据此推测,

不同环境中的Whi5蛋白，故细胞,才能进入S期。

（4）为研究酵母菌Whi5含量变化在感知环境信号方面的形成机制，科研人员进一步测定了不同条件下连

续分裂的亲子代细胞中Whi5含量的变化。若发现子代酵母菌在细胞分裂过程中，Whi5蛋白含量的变化

，则可说明这种机制在酵母菌的遗传信息中保留了应答外界环境信号的遗传印记。

【答案】（1）DNA分子的复制和有关蛋白质的合成

（2）①.逐渐升高，之后恢复到一般水平/逐渐升高，而后下降到特定阈值②.促进

（3）①.变长②.均不降解（含量大致相同/无明显差异）③.会感知到环境中的不利信号，

直至核内的Whi5蛋白浓度恢复到升高前的水平

（4）与亲代保持一致

【解析】

【分析】细胞周期是指连续分裂的细胞，一次分裂完成开始，到下一次分裂完成为止，称为一个细胞周期,

包括分裂间期和分裂期，分裂间期完成DNA分子的复制和有关蛋白质合成，分裂间期又分为Gi期（DNA

合成前期）、S期（DNA合成期）和G2期（DNA合成后期），分裂间期持续的时间长，分裂期持续的时间

段，因此视野中的细胞大多数处于细胞分裂间期。

【小问1详解】

分裂间期主要完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。

【小问2详解】

研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化，如图1结果显示，进入细胞间期的Gi期后，Whi5蛋白浓

度逐渐升高，之后恢复到一般水平，由此推测Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂。

【小问3详解】

①结合（2）分析可知，Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂，而据图2可知，用NaCl或乙醇处理后Whi5

蛋白含量增加，故在缺少营养或不良环境中，酵母菌的细胞周期可能会变长。

②据图可知，不同处理条件下whi5蛋白的含量相对稳定，说明不同环境中的Whi5蛋白均不降解；而Whi5

蛋白浓度降低可以促进细胞分裂，故推测细胞会感知到环境中的不利信号，直至核内的Whi5蛋白浓度恢复

到升高前的水平，才能进入S期。

【小问4详解】

若这种机制在酵母菌的遗传信息中保留了应答外界环境信号的遗传印记，即说明该机制可以在亲子代之间

遗传，故子代酵母菌在细胞分裂过程中，Whi5蛋白含量的变化与亲代保持一致。

17.学习下列材料，回答（1）〜（5）题。

叶绿体与细胞核双定位Y蛋白对于番茄抗低温的机制分析

番茄易受低温伤害，导致严重减产。我国科研人员从番茄低温诱导表达数据库中发现了Y基因，低温处理

使其转录量升高。Y基因编码的Y蛋白是植物特有的DNA结合蛋白，定位于叶绿体和细胞核。4℃低温处

理后，Y基因过表达株系比野生型明显耐低温，而敲除Y基因的株系的低温耐受能力低于野生型。

低温会导致活性氧（ROS）产生，而大量的ROS会破坏植物细胞光合膜系统。电镜观察叶绿体超微结构发

现，与野生型相比，低温处理后Y基因过表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少，而敲

除Y基因的株系类囊体受损更严重且淀粉粒数量更多。科研人员对Y蛋白的作用机制进行了研究。

类囊体膜上的光合复合体PSH是光反应中吸收、传递并转化光能的重要场所，叶绿体基因编码的D1蛋白

是PSII的核心蛋白，低温会被破坏D1蛋白。常温下Y基因过表达株系中的D1蛋白含量与野生型相同，

而低温处理下，野生型中D1蛋白含量下降，Y基因过表达植株的D1蛋白含量基本保持稳定，从而保护了

PSIIo

I酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解。在细胞核中，Y蛋白可通过与两者启动子结合，调控I酶

和A酶基因的转录，降低低温下叶绿体中淀粉的积累。

R酶由8个大亚基蛋白和8个小亚基蛋白组成，是CO2固定过程中的限速酶，对低温胁迫尤为敏感。小亚

基蛋白由S基因编码，S基因过表达植株与野生型相比，低温下R酶含量更高且耐低温能力更强。研究还

发现，Y蛋白能够与S基因的启动子结合并增强其转录，从而在低温胁迫下维持R酶的含量。

农业生产中，Y基因的发现及其调控机制的研究，为增强冷敏感作物的低温抗性提供了有效途径。

(1)低温破坏叶绿体类囊体膜，影响光反应的进行，为碳反应提供的减少，降低了植物光合速率。

据文中信息，低温下Y基因过表达植株有利于光反应进行的直接原因有o

(2)研究过程中为确定Y蛋白在低温胁迫下维持D1蛋白含量稳定的作用机制，科研人员进行了如下实验:

实验材料实验处理检测指标实验结果

施加硫酸链霉素(可抑制叶

Y基因过表达植株

绿体编码基因翻译)后，低D1蛋白含量

_I_野生型

Y基因过表达

温处理

植株及野生型

与D1蛋白降解相关Y基因过表达植株

低温处理

基因的转录量_11_野生型

结果说明在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解。请在上述表格I、II处

将实验结果补充完整I;IIo

(3)叶绿体中的淀粉粒积累抑制光合作用。根据Y蛋白功能特点，结合文中信息，推测细胞核中的Y蛋

白低温下减少叶绿体中淀粉积累的具体机制是。

(4)R酶在(场所)中催化C02与RuBP(C5)结合，生成2分子。如图为野生型、Y基因

过表达及敲除植株，在4℃处理12小时后在一定光照强度下测定的净光合速率。下列相关分析不合理的是

(。野生型

-

TS

IU

o.

nu

i

0

3

)

<

黑

如

果

她

胞内CO2浓度

A.Y基因过表达植株的CO2饱和点大于野生型

B.CO2浓度等于250「imol-moE时，若突然增大光强，叶绿体内C5将减少

C.低温下Y基因过表达植株R酶的小亚基蛋白含量高，固定C02能力强于野生型

D.CO2浓度大于250nmolmol1时，限制野生型和Y基因敲除植株净光合速率增加的环境因素可能是光强

【答案】(1)①.ATP和NADPH②.Y基因过表达植株叶绿体的类囊体结构相对完整；低温下Y基

因过表达植株的DI蛋白含量稳定，从而保护了psn

（2）①.D1蛋白含量基本等于②.与D1蛋白降解相关基因的转录量基本等于

（3）细胞核中Y蛋白可与编码I酶和A酶基因的启动子结合，抑制编码I酶基因转录，促进编码A酶的基

因转录，导致I酶减少、A酶增加，从而使淀粉合成减少，分解增多，降低叶绿体中淀粉的积累

（4）①.叶绿体基质②.C3③.B

【解析】

【分析】分析题文信息可知，Y基因过表达株系比野生型明显耐低温，而敲除Y基因的株系的低温耐受能

力低于野生型。低温会导致活性氧（ROS）产生，而大量的ROS会破坏植物细胞光合膜系统，使光反应减

弱，而与野生型相比，低温处理后Y基因过表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少，而

敲除Y基因的株系类囊体受损更严重且淀粉粒数量更多。I酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解。

在细胞核中，Y蛋白可通过与两者启动子结合，调控I酶和A酶基因的转录，降低低温下叶绿体中淀粉的

积累。

【小问1详解】

根据题意，“低温会导致活性氧（ROS）产生，而大量的ROS会破坏植物细胞光合膜系统”，所以低温导

致番茄细胞产生大量的ROS破坏叶绿体类囊体膜，影响光反应的进行，光反应产生的为ATP和NADPH减

少，即为碳反应提供的ATP和NADPH减少，降低了植物光合速率。

根据题意“与野生型相比，低温处理后Y基因过表达株系的类囊体结构相对完整、叶绿体中淀粉粒数量少，

而敲除Y基因的株系类囊体受损更严重且淀粉粒数量更多”、“常温下Y基因过表达株系中的D1蛋白含

量与野生型相同，而低温处理下，野生型中D1蛋白含量下降，Y基因过表达植株的D1蛋白含量基本保持

稳定，从而保护了PSH”，可知，低温下Y基因过表达植株叶绿体的类囊体结构相对完整；低温下Y基因

过表达植株的D1蛋白含量稳定，从而保护了PSIL从而有利于光反应进行。

【小问2详解】

实验结果说明在番茄中过量表达Y基因增加了D1蛋白的合成，而未减少D1蛋白降解，可知在施加硫酸链

霉素（可抑制叶绿体编码的基因翻译）后，低温处理组的Y基因过表达植株I的D1蛋白含量基本等于野

生型；而Y基因过表达植株II的与D1蛋白降解相关基因的转录量基本等于野生型。

【小问3详解】

由题意可知“I酶和A酶分别参与叶绿体中淀粉的合成与降解。在细胞核中，Y蛋白可通过与两者启动子结

合，调控I酶和A酶基因的转录，降低低温下叶绿体中淀粉的积累”，所以可推测在低温条件下，细胞核

中Y蛋白可与编码I酶和A酶基因的启动子结合，抑制编码I酶基因转录，促进编码A酶的基因转录，导

致I酶减少、A酶增加，从而使淀粉合成减少，分解增多，降低叶绿体中淀粉的积累。

【小问4详解】

R酶是CO2固定过程中的限速酶,CO2固定发生在叶绿体基质中，所以R酶在叶绿体基质中催化CO2与RuBP

(C5)结合，生成2分子C3。

A、由图可知，不同处理方式下植物的呼吸速率相同，而Y基因过表达植株达到最大净光合速率时对应的

CO2浓度大于野生型达到最大净光合速率时对应的CO2浓度，可知Y基因过表达植株的CO2饱和点大于野

生型，A正确；

BD、CO2浓度等于250Nmoknol」时，野生型和Y基因敲除植株均已达到了最大净光合速率，此时的限制因

素可能是光照强度，若突然增大光强，ATP和NADPH产生增加，使C3的还原速率加快，生成的C5增加，

短时间内CO2的固定速率不变，故叶绿体内C5将增加，B错误，D正确；

C、Y基因过表达株系比野生型明显耐低温，Y蛋白能够与S基因的启动子结合并增强其转录，从而在低温

胁迫下维持R酶的含量，所以低温下Y基因过表达植株R酶的小亚基蛋白含量高，使固定CO2能力强于野

生型，C正确。

故选Bo

18.为研究生长素(IAA)调控植物根生长的机制，研究人员进行了系列实验。

完整植株去顶芽去顶芽+IAA

TO-

E

E)16-0小时

独

沙8-

疆

划4-

屋GA处理

0口.n

水赤霉素水赤霉素水赤霉素4小时

完整植株去顶芽去顶芽+IAA

注：(图中的小亮点表示绿色荧光)

图1

图2

(1)IAA可在植物顶芽内合成，并到根部，调控植物根生长。

(2)研究者推测在细胞内，IAA通过赤霉素(GA)调控根的生长，为证实上述推测，研究者进行了如下实

验。

①以拟南芥(填“GA合成缺陷型”或“GA不敏感型”)突变体为实验材料进行图1所示处理，

测定初生根长度。图中结果表明IAA能够拟南芥初生根的生长。去除顶芽后，突变体对赤霉素的

反应O

②RGA是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白的降解可受GA调控。研究者向上述突变体中转入绿色荧

光蛋白(GFP)基因与RGA基因的融合基因，在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中GFP-RGA融合

蛋白的表达情况，结果如图2所示。用GA处理前，各组根细胞均出现了绿色荧光,说明无GA时,o

实验结果表明o

(3)综合上述实验，推测顶芽合成的生长素调节根生长的作用机理是。

【答案】①.运输②.GA合成缺陷型③.促进④.减弱⑤.IAA不引起RGA蛋白降解

⑥.IAA通过GA降解RGA蛋白⑦.顶芽合成的IAA运输到根部，通过GA降解RGA蛋白，从而解除RGA

蛋白对根生长的抑制作用

【解析】

【分析】本题以生长素（IAA）调控植物根生长的机制为背景综合考查了植物激素的作用及分析实验的能力。

要求学生具有验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。

【详解】（1）植物激素是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响

的微量有机物。生长素是植物激素的一种，应符合这一概念具备的特点，因此，IAA可在植物顶芽内合成，

并运输到根部，调控植物根生长。

（2）研究者推测在细胞内，IAA通过赤霉素（GA）调控根的生长，为证实上述推测，①研究者应以拟南芥

GA合成缺陷型突变体为实验材料进行图1所示处理，测定初生根长度。这样可以排出植物体自身产生的GA

对实验的干扰，由图1可知完整植株分别施加水和赤霉素作对照，发现施加赤霉素的一组初生根的长度明

显增加，去顶芽后，植物体内没有生长素，再施加赤霉素后，植物初生根的长度明显缩短，及去顶芽施加

IAA及赤霉素的一组植物初生根与完整植物组结果一致，因此图中结果表明IAA能够促进拟南芥初生根的生

长。去除顶芽后，突变体对赤霉素的反应减弱。通过这一实验就可以把相关的推测加以证实或证伪。②按

照题干“RGA是一种具有抑制生长作用的蛋白质，该蛋白的降解可受GA调控”要求，研究者向上述突变体

中转入绿色荧光蛋白（GFP）基因与RGA基因的融合基因，在荧光显微镜下观察转基因拟南芥幼苗的根尖中

GFP-RGA融合蛋白的表达情况，结果如图2所示。从实验结果来看，图2的未用GA处理之前，根尖内的都

有RGA蛋白，说明单独的IAA不能使RGA降解，而去顶芽的一组实验表明，没有IAA时单独的GA也不能使

RGA降解，而左侧和右侧的实验结果表明在有IAA时施加GA可以使绿色荧光消失，也即说明RGA被降解。

说明RGA的降解是通过IAA作用于GA起作用的。因此综合上述实验结果证明IAA通过GA降解RGA蛋白，

用GA处理前，各组根细胞均出现了绿色荧光，说明无GA时，IAA不引起RGA蛋白降解。

（3）综合①IAA通过GA促进根的生长和②GA可促进RGA蛋白降解而促进根的生长，推测顶芽合成的生长

素调节根生长的作用机理是顶芽合成的IAA运输到根部，通过GA降解RGA蛋白，从而解除RGA蛋白对根生

长的抑制作用。

【点睛】要想对实验结果进行有效的分析，关键是要从对照实验中找到相关的由自变量变化而引起的结果

变化（也即因变量的变化），并把相关的变化规律描述出来即可。

19.黑色素细胞存在于皮肤表皮的最底层，能够合成并分泌黑色素。白瘢风是一种因皮肤缺乏黑色素而出现

白斑的疾病。

（1）细胞毒性T细胞在中成熟。研究发现，在一定条件下，机体中的某些细胞毒性T细胞会进

入皮肤并攻击黑色素细胞，引发白瘢风。从免疫学的角度分析，白瘢风是免疫系统的这一基本功

能紊乱引发的自身免疫病。

（2）白瘢风患者体内IFNq（―种细胞因子）的含量显著提高。研究人员对野生型小鼠（WT）和IFN-Y受

体基因敲除小鼠（KO）分别进行白瘢风诱导处理，结果WT出现白瘢风症状而K0没有出现。对诱导处理

后的小鼠皮肤中细胞毒性T细胞和黑色素细胞进行检测，结果如图lo

结果显示。由此可知，IFN-丫含量的升高会招募细胞毒性T细胞到皮肤并大量杀死黑色素细胞。

（3）已知成纤维细胞是皮肤中响应IFN-Y信号的主要细胞，为探究成纤维细胞响应IFN,信号后产生的物质

是否在细胞毒性T细胞的招募中发挥作用，研究人员进行Transwell实验（实验装置如图2所示）。

L室内培养液.

接种姗胞

细胞能穿过的

聚瞅酸酯膜下室内培养液.

不接种细胞对照组实验组

图2图3

将细胞接种在上室内，在实验组下室内加入培养液。培养一段时间后，计数上室和下

室中的细胞数量（分别记为C上、Cf）。根据公式「=，计算出细胞迁移率P（迁移细胞数量占

细胞总数的比例），结果如图3所示。

（4）科研人员发现白瘢风患者皮肤内的细胞毒性T细胞均聚集在皮损与非皮损区域交界处（即白斑边缘）。

请综合相关信息，推测皮肤成纤维细胞在白斑扩大过程中的作用机制。

【答案】（1）①.胸腺②.免疫自稳

（2）WT组细胞毒性T细胞显著多于K0组，且WT组黑色素细胞少于K0组

（3）①.（活化的）细胞毒性T②.培养过经IFN,处理的成纤维细胞的③.CO（C上+C下）x100%

（4）皮肤成纤维细胞接收IFN-Y信号后分泌某种物质，将细胞毒性T细胞招募到皮损区与非皮损区交界处,

杀伤非皮损区的黑色素细胞，使白斑面积扩大

【解析】

【分析】1、细胞免疫：细胞毒性T细胞识别到被感染的宿主细胞后，增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和

记忆细胞，细胞毒性T细胞和靶细胞接触，将靶细胞裂解。

2、自身免疫病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织损害所引起的疾病，例如风湿性心脏病、

类风湿性关节炎系统性红斑狼疮等。

【小问1详解】

细胞毒性T细胞在骨髓中由造血干细胞分化产生，迁移到胸腺中成熟。免疫系统的功能是免疫防御、免疫

自稳、免疫监视，其中免疫自稳指机体清除衰老、损伤的细胞器或细胞结构。在一定条件下，机体中的某

些细胞毒性T细胞会进入皮肤并攻击黑色素细胞，引发白瘢风，说明白瘢风是免疫系统的免疫自稳这一基

本功能紊乱引发的自身免疫病。

【小问2详解】

分析题图可知，对野生型小鼠（WT）和IFN呼受体基因敲除小鼠（K0）分别进行白瘢风诱导处理后，观察

两组深色区域和浅色区域可知WT组细胞毒性T细胞显著多于K0组，且WT组黑色素细胞少于KO组。

【小问3详解】

分析图2可知，上室接种细胞，而下室不接种细胞，因此探究成纤维细胞响应IFN-y信号后产生的物质是否

在细胞毒性T细胞的招募中发挥作用实验中应将（活化的）细胞毒性T细胞接种在上室内，在实验组下室内加

入培养过经IFN-Y处理的成纤维细胞的培养液，其中含有成纤维细