【精编精校卷】2022-2023学年北京市朝阳区高三上学期期中生物试题（解析版）

北京市朝阳区2022-2023学年高三上学期期中生物试题:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．水是生命之源。下列关于水的叙述，错误的是（

）A．水是构成细胞的重要成分，是活细胞中含量最多的化合物B．细胞内结合水失去流动性和溶解性，成为生物体构成成分C．水在细胞代谢中既可以作为反应物，也可以作为代谢产物D．储藏中的种子不含水分以降低代谢水平，以保持休眠状态【答案】D【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。【详解】A、结合水水是构成细胞的重要成分，是活细胞中含量最多的化合物，A正确；B、细胞内结合水与其他化合物结合，失去流动性和溶解性，成为生物体构成成分，B正确；C、水在细胞代谢中既可以作为反应物（例如光合作用、呼吸作用），也可以作为代谢产物（例如脱水缩合），C正确；D、储藏中的种子自由水比例降低，结合水比例增加，水分少但也含有水分，D错误。故选D。2．叶绿体基因编码的D1蛋白是光合复合体的核心蛋白，位于叶绿体类囊体薄膜上，结构如图所示。相关说法正确的是（

）A．D1蛋白肽链氨基端位于细胞质基质B．D1蛋白的亲水部分分布于脂双层内C．D1蛋白参与二氧化碳的固定与还原D．D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成【答案】D【分析】蛋白质的合成场所为核糖体；细胞质、叶绿体和线粒体中均含有核糖体。【详解】A、分析题图可知，D1蛋白肽链氨基端位于叶绿体基质中，A错误；B、磷脂的尾部疏水，头部亲水，故D1蛋白的亲水部分分布于脂双层外，B错误；C、分析题图和题干可知，D1蛋白位于叶绿体类囊体薄膜上，而二氧化碳的固定与还原发生在叶绿体基质中，故D1蛋白不参与二氧化碳的固定与还原，C错误；D、蛋白质的合成场所为核糖体，且叶绿体基因编码的D1蛋白是光合复合体的核心蛋白，故D1蛋白在叶绿体内的核糖体上合成，D正确。故选D。3．含羞草叶枕处能改变体积的细胞称为运动细胞，又分为伸肌细胞和屈肌细胞。夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合；白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达。相关说法错误的是（

）A．Cl-通过离子通道外流的过程属于协助扩散B．推测K+通道因膜内外电位的变化而被激活C．K+外流引起细胞内渗透压上升导致水分流出D．含羞草的感夜运动与A蛋白表达的昼夜节律有关【答案】C【分析】根据题干信息“夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合，白天，A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达”，推测含羞草的叶在白天打开。【详解】A、Cl-通过离子通道外流不消耗能量，所以属于协助扩散，A正确；B、根据题干信息“Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达，引起Cl-外流，进而激活了K+通道使K+外流，水分随之流出，细胞膨压下降而收缩，导致叶片闭合”，推测K+通道是因为Cl-外流导致电位变化而被激活，B正确；C、渗透作用是水分从低渗透压流向高渗透压，所以如果K+外流引起细胞内渗透压下降导致水分流出，C错误；D、根据题干信息“A蛋白则在屈肌细胞膜上大量表达，夜晚，Cl-通道A蛋白在伸肌细胞膜上大量表达”，所以含羞草的感夜运动与A蛋白表达的昼夜节律有关，D正确。故选C。4．如图是浆细胞的电镜图，下列描述错误的是（

）A．1具有单层膜包被，在浆细胞中大量存在B．2所示细胞器的内膜上可消耗氧气生成水C．3与细胞器膜、细胞膜在结构和功能上紧密联系D．抗体从合成到分泌，依次经过核糖体、1、2和细胞膜【答案】D【分析】图示为浆细胞结构模型图，1为内质网，单层膜结构；2为线粒体，双层膜结构。细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成，是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心。【详解】A、1为内质网，单层膜结构，在浆细胞中大量存在，A正确；B、2为线粒体，有氧呼吸第三阶段发生的场所为线粒体内膜，需要氧的参与，与[H]结合生成水，释放能量，B正确；C、细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成，是遗传信息库，也是细胞代谢和遗传的控制中心；细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通，核膜与内质网膜、细胞膜等相互连接构成细胞完整的“生物膜系统”，C正确；D、抗体是以突触小泡的形式分泌到细胞外的，依次经过核糖体，内质网，高尔基体，细胞膜，D错误。故选D。5．研究者利用含过氧化氢酶的新鲜红薯片做了两组实验，结果如下。相关分析不正确的是（

）实验一温度0℃30℃40℃50℃60℃氧气增加量cm·g-1H2O2溶液0.030.050.341.151.67H2O2溶液+红薯片1.611.693.154.922.87A．实验，H2O2溶液组的作用是消除H2O2自然分解引起的误差B．实验，pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降C．温度为0℃和pH=3的条件下酶活性都很低但空间结构稳定D．由实验结果不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH【答案】C【分析】表一看出，随着温度的升高，红薯片中过氧化氢酶的活性先升高，后降低，实验随着pH升高，酶的活性先升高，后降低。【详解】A、实验一没有加入红薯片，即没有过氧化氢酶，作为空白对照，消除H2O2自然分解引起的误差，A正确；B、从图中可以看出，pH偏高或偏低均会引起过氧化氢酶的活性下降，造成氧气生成总量降低，B正确；C、低温抑制酶的活动，而过酸或过碱的情况造成酶的空间结构改变，从而失活，因此pH=3的条件下酶空间结构改变，C错误；D、题中实验只能确定最适温度在40~60℃，最适pH在6~8，不能确定红薯过氧化氢酶的最适温度和最适pH，D正确。故选C。6．野鼠色纯色小鼠与黑色有斑小鼠交配，Fl均为野鼠色纯色。F1与黑色有斑小鼠交配，其后代表现型及比例为野鼠色纯色:野鼠色有斑:黑色纯色:黑色有斑=82:19:22:80。下列说法正确的是（

）A．野鼠色相对黑色、有斑相对纯色是显性性状B．有斑与毛色性状遗传遵循基因自由组合定律C．Fl产生4种类型配子，且比例约为4:4:1:1D．Fl相互交配，后代中不同于Fl表型约11/50【答案】C【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】A、分析题干可知，野鼠色纯色小鼠与黑色有斑小鼠交配，Fl均为野鼠色纯色，野鼠色对黑色为显性性状，纯色对有斑为显性性状，A错误；B、由题干可知有两对相对性状，设野鼠色和黑色由A、a控制，纯色和有斑由B、b控制，则F1的基因型为AaBb，F1与黑色有斑小鼠交配，即AaBbaabb，如果遵循基因自由组合定律，则后代表现型为4种，比例为1：1：1：1，与题干信息不符，由此可知有斑与毛色性状遗传不遵循基因自由组合定律，B错误；C、F1与黑色有斑小鼠交配，即AaBbaabb，其后代表现型及比例为野鼠色纯色:野鼠色有斑:黑色纯色:黑色有斑=82:19:22:80=4：1：1：4，说明F1产生4种类型配子，且比例约为4：4：1：1，C正确；D、由C可知，F1产生4种类型配子（基因型及比例为AB：Ab：aB：ab=4：1：1：4），Fl相互交配，后代中不同于Fl表型为1-野鼠色纯色=1-（4/101+1/105/10+1/105/10+4/104/10）=17/50，D错误。故选C。7．研究者将上万粒野生型蝴蝶（性别决定方式ZW型）的受精卵置于适当强度的紫外线下照射80秒后，移至适宜条件下孵育至众多成虫，发现一只表型为小斑点的单基因（A/a）突变雄蝶。利用此雄蝶进行如下杂交实验：下列说法不正确的是（

）A．紫外线照射时间越长，得到的突变个体不一定越多B．实验结果说明小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状C．控制斑点翅的基因位于常染色体上或Z染色体上的杂交结果不同D．F2大斑点翅:小斑点翅＝5:7,说明含A基因的卵细胞有4/5不育【答案】C【分析】基因突变具有不定向性、普遍性、低频性、随机性和多害少利性。【详解】A、基因突变具有不定向性，故紫外线照射时间越长，得到的突变个体不一定越多，A正确；B、分析题图可知，小斑点翅雄蝶和小斑点翅雌蝶相互交配的后代出现了大斑点翅，由此可知，小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状，B正确；C、控制斑点翅的基因位于常染色体上（Aa×aa）或Z染色体上（ZAZa×ZaW）的杂交结果是一样的，C错误；D、小斑点翅雄蝶和小斑点翅雌蝶相互交配的后代出现了大斑点翅，由此可知，小斑点翅为显性突变、大斑点翅是隐性性状，F2的性状分离比为F2大斑点翅：小斑点翅＝5：7，大斑点翅占5/12，根据F1可知，小斑点雄性个体产生的配子正常，推测含a的卵细胞占卵细胞的比例为5/12÷1/2=5/6，则含A基因的卵细胞占卵细胞的比例为1/6，说明含A基因的卵细胞有4/5不育，D正确。故选C。8．DNA准确地自我复制是物种保持稳定性的需要。当一个错误配对的碱基掺入新合成的DNA链时，错配修复蛋白能对其进行识别和校正（如图）。新合成的DNA链较易产生切口，这些切口为错配修复蛋白提供了定位信号。下列叙述错误的是（

）A．错配后DNA结构发生扭曲利于错配修复蛋白识别B．若不校正，下次复制后会产生两个突变DNA分子C．DNA聚合酶和DNA连接酶都催化磷酸二酯键的形成D．若错配修复蛋白空间结构异常，有可能引发细胞癌变【答案】B【分析】分析题图：图示为“DNA修复机制”中切除修复过程的示意图，首先切除其中的二聚体，其次填补缺口，该过程需要遵循碱基互补配对原则，最后封闭缺口，该过程需要DNA连接酶。【详解】A、由图可知，错配后DNA结构发生扭曲，有利于错配修复蛋白识别，A正确；B、DNA链中有一条链错配的，DNA复制时半保留复制，因此下次复制后会产生一个突变DNA分子，B错误；C、DNA聚合酶和DNA连接酶都催化磷酸二酯键的形成，C正确；D、如果原癌基因和抑癌基因的错配修复蛋白空间结构异常，有可能引发细胞癌变，D正确。故选B。9．高温导致葡萄果实溃烂，影响品质和产量。为探究葡萄响应热胁迫的机制，研究者检测42℃处理后葡萄幼苗中V基因表达水平，结果如图。以下说法不正确的是（

）A．V基因表达出V蛋白的过程需要三种RNA参与B．提取葡萄的DNA进行PCR扩增可检测V基因表达水平C．实验结果表明V蛋白与葡萄响应热胁迫的调控过程相关D．敲除V基因检测葡萄的抗热能力证明V蛋白是否参与热胁迫【答案】B【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。【详解】A、V基因表达出V蛋白的过程需要mRNA、tRNA、rRNA三种RNA参与，A正确；B、PCR扩增不可检测V基因表达水平，B错误；C、由图可知，42℃处理，后V蛋白表达量增大，说明V蛋白与葡萄响应热胁迫的调控过程相关，C正确；D、可敲除V基因检测葡萄的抗热能力证明V蛋白是否参与热胁迫，D正确。故选B。10．M基因位于常染色体上，编码M蛋白，参与听觉产生。M基因纯合突变诱发耳聋，一耳聋患儿M基因存在2个片段的异常，患儿及其听觉正常双亲M基因的片段1和片段2序列信息如图所示，以下描述错误的是（

）A．片段1突变的M基因，M蛋白的肽链可能变短B．片段2突变的M基因，可能表达正常M蛋白C．虽然双亲M基因均发生突变，但是听觉正常D．M基因突变的形式，体现基因突变的不定向性【答案】B【分析】1、基因突变：DNA分子中发生的碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。2、分析题图可知：（1）父亲：与母亲M基因的正常片段1相比，父亲M基因的片段1发生了碱基的替换和增添。（2）母亲：与父亲M基因的正常片段2相比，母亲M基因的片段2发生了碱基的替换。（3）M基因纯合突变诱发耳聋，代表M基因上的片段1与片段2都发生突变才会导致患病，不论是片段1或者片段2，两者其中一个发生突变，都不会患病。【详解】A、分析题图可知，与母亲M基因的正常片段1相比，父亲M基因的片段1发生了碱基的替换和增添，其中这部分突变的碱基序列，转录可能会产生终止密码子，使翻译提前结束，从而导致肽链可能会变短，A正确；B、分析题图可知，与父亲M基因的正常片段2相比，母亲M基因的片段2发生了碱基的替换，A替换了C，导致转录产生密码子的改变，从而无法表达出正常的M蛋白，B错误；C、分析题图可知，M基因纯合突变诱发耳聋，代表M基因上的片段1与片段2都发生突变才会导致患病，不论是片段1或者片段2，两者其中一个发生突变，都不会患病，所以双亲M基因均发生突变，但听觉正常，C正确；D、基因的不定向性指的是一个基因可以发生不同的突变，分析题图可知，M基因上的碱基序列片段不仅可以发生增添，也可以发生替换，即M基因可以发生不同的突变，D正确。故选B。11．二倍体植物高茎(AA)与矮茎(aa)进行杂交，某一亲本在减数分裂中发生染色体变异，子代出现了一株基因型为AAa的可育高茎植株。下图不能表示此植株的是（

）A． B． C． D．【答案】D【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。【详解】亲本基因型是AA和aa，两者杂交，染色体变异类型包括染色体结构变异和染色体数目变异，图中A为染色体数目的变异（染色体以个别染色体数目的形式增加），B为染色体结构的变异（染色体片段的移接），为染色体结构中的重复，C为染色体结构变异中片段的缺失，三者均可能是基因型为AAa的可育高茎植，ABC不符合题意，D符合题意。故选D。12．2022年诺贝尔生理学或医学奖授予斯万特·帕博，他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图，分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异，在“关于已灭绝人类基因组和人类进化的发现”方面做出了突出贡献。以下说法不正确的是（

）A．化石是保存在地壳中的古地质年代的动植物的遗体，是研究生物进化的间接证据B．测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列，是生物进化的分子水平证据C．不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近D．现代人类和已灭绝古代人类的基因存在差异的原因是变异具有随机性、不定向性【答案】A【分析】生物有共同祖先的证据：（1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。（2）比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。（3）胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。（4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。（5）分子水平的证据：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。【详解】A、化石是研究生物进化最重要的、最直接的证据，因为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错误；B、测定现代人类和已灭绝古代人类基因的核苷酸序列，是生物进化的分子水平证据，B正确；C、生物有共同祖先的分子水平的证据：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，故过对生物体内核酸、蛋白质等物质的分析，可判断生物之间的亲缘关系，C正确；D、基因突变具有随机性、不定向性，现代人类和已灭绝古代人类的基因存在差异的原因是变异具有随机性、不定向性，D正确。故选A。13．研究者采集稻田稗草，根据其与水稻相似程度分为拟态组（MIC）和非拟态组（NMC），比较影响植株分蘖的基因A的部分复等位基因及分蘖角分布情况，结果如表。等位基因种类分孽角(°）在MIC中所占百分比在NMC中所占百分比A139.87015A251.1419A361.5226A458.502A556.301注：分蘖角较小的植株更挺拔，与水稻更相像以下说法错误的是（

）A．在人类除草行为的定向选择下，稻田稗草发生了进化B．分蘖角较大的稻田稗草不易被拔除，生存和繁殖后代的概率更高C．与NMC相比，MIC中A1基因频率和分蘖角较小植株比例均较大D．与NMC相比，MIC中A基因的多样性较低，表明其经历了选择【答案】B【分析】现代生物进化理论的主要内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成．其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。【详解】A、在人类除草行为的定向选择下，稻田稗草发生了进化，即表现为控制分蘖角小的基因频率变大，A正确；B、分蘖角较大的稻田稗草容易被识别，而被拔除，因而其生存和繁殖后代的概率更低，B错误；C、从表中数据可看出，与NMC相比，MIC中A1基因频率和分蘖角较小植株比例均较大，这是因为分蘖角小的稻田稗草不易被识别而被保留下来的缘故，C正确；D、与NMC相比，MIC中A基因的多样性较低，这是人类意愿为主的人工选择导致的结果，D正确。故选B。14．B7分子是一类在抗原呈递细胞表面表达的重要分子，主要参与T细胞、B细胞活化。其异常表达与系统性红斑狼疮的发生有关。研究者利用流式细胞术检测荧光标记的鼠抗人B7单克隆抗体（B7单抗）与不同细胞的结合能力，结果如图。下列说法错误的是（

）A．B7单抗能识别小鼠成纤维细胞转入B7细胞、人B淋巴瘤细胞株B．B7单抗不识别小鼠成纤维细胞，识别食蟹猴中脾脏细胞表达的B7C．系统性红斑狼疮可能的免疫机理是B细胞大量活化，产生自身抗体D．结果表明B7单抗对自身免疫性疾病不能具有一定的预防治疗作用【答案】D【分析】单克隆抗体的作用：①作为诊断试剂：（最广泛的用途）具有准确、高效、简易、快速的优点；②用于治疗疾病和运载药物：主要用于治疗癌症，可制成“生物导弹”。【详解】A、由图示可知，小鼠成纤维细胞转入B7细胞、人B淋巴瘤细胞株在103～104区间B7荧光信号较高，说明单抗能识别小鼠成纤维细胞转入B7细胞、人B淋巴瘤细胞株，A正确；B、由图示可知，小鼠成纤维细胞在103～104区间没有B7荧光信号，说明B7单抗不识别小鼠成纤维细胞；食蟹猴脾脏细胞在103～104区间B7荧光信号较高，说明B7单抗能识别食蟹猴中脾脏细胞表达的B7，B正确；C、由题意可知，若B细胞大量活化，产生自身抗体，攻击自身组织细胞，则可能引起自身免疫病—系统性红斑狼疮，C正确；D、由题意可知，B7单抗能与B7分子特异性结合，抑制B7分子参与B细胞活化，故B7单抗对自身免疫性疾病具有一定的预防治疗作用，D错误。故选D。15．表中关于转基因作物的观点和理由，合理的是（

）序号观点理由①与传统作物的味道、色彩不同的不一定是转基因作物杂交育种、诱变育种也能培育出来②应避免摄入转基因食品没有或很少有害虫吃转基因作物，说明它们抗虫，同时也威胁人体健康③只吃应季水果反季水果都来自转基因作物④用转基因作物替代现有全部农作物转基因农作物性状优良，没有任何风险A．① B．② C．③ D．④【答案】A【分析】培育新品种的育种方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种和植物体细胞杂交育种。【详解】A、通过杂交育种、诱变育种也能培育出来与传统作物的味道、色彩不同的作物品种，不一定是转基因作物，A正确；B、没有或很少有害虫吃转基因作物，说明它们抗虫，但未必威胁人体健康，因为人体结构与害虫的生理结构差异很大，我们可以适当减少转基因食品，B错误；C、反季水果不都来自转基因作物，也可能是利用温室大棚通过改变环境条件培育的，因此，我们未必只吃应季水果，C错误；D、转基因农作物性状优良，可能存在潜在的风险，因此，我们需要有选择性地转基因作物，不必用转基因作物替代现有全部农作物，D错误。故选A。二、综合题16．间作是指在同一田地上同时分行种植两种或两种以上作物的种植方式。研究者进行了田间试验，比较了不同种植密度下玉米单作、豌豆-玉米间作模式中的玉米产量，发现提高种植密度均可增产，且间作更显著，中密度间作产量最高。(1)适宜条件下密植可增产，但密度过大可能由于叶片遮挡而导致光线不足，为光合作用暗反应提供的___________不足，从而降低光合速率。(2)研究者测定了不同密度和模式下玉米的光合速率和叶片光合生理指标。①结果显示，__________________________。②叶肉细胞中的光合色素存在于__________上，可溶解于______________中。研究者测定叶片光合速率后，在相同位置测量了叶绿素相对含量，结果与光合速率变化趋势一致。③研究者通过电镜观察V12后间作玉米叶片，与单作相比，发现气孔密度、叶绿体数量_____________。(3)间作模式中玉米和豌豆之间存在__________关系，密植进一步强化了此种关系。请结合所学知识和题中信息，解释豌豆收获（V12）后，间作密植玉米的一系列光合生理指标（至少写出两点）的变化及最终实现增产的机制。_____________(4)为进一步提高间作密植的优势，可在_____________方面继续深入研究。【答案】(1)ATP、NADPH(2)

与单作相比，间作在玉米V12期后提高其光合速率；中密度间作玉米光合速率较高

类囊体膜

无水乙醇

增多(3)

竞争

豌豆收获后，玉米与豌豆失去竞争关系，玉米获得无机盐等营养物质多，合成更多叶绿素；叶绿素相对含量多，吸收转化光能多，为暗反应提供更多ATP、NADPH，从而提高光合速率，提高产量(4)品种搭配、探索间作作物光合生理机制等【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。【详解】（1）光反应产生氧气、ATP和NADPH，其中NADPH和ATP能用于暗反应，若光照不足，则光反应为暗反应提供的NADPH和ATP不足，会使光合速率下降。（2）①结合图示可知，与单作（SD）相比，间作（ID）在玉米V12期后提高其光合速率；中密度间作（ID2）玉米光合速率较高，光合速率最高大于40umolCO2m-2s-1，而其它方式最高光合速率均不足40umolCO2m-2s-1。②叶肉细胞中的光合色素存在于叶绿体中的类囊体膜上；光合色素是脂溶性的，可以溶解在无水乙醇中。③气孔是气体（CO2）的通道，叶绿体是光合作用的场所，间作玉米叶片中气孔密度、叶绿体数量均增多，因此光合速率最高。（3）玉米和豌豆是不同种的生物，之间存在竞争关系，竞争光照和水分、养分等；豌豆收获后，玉米与豌豆失去竞争关系，玉米获得无机盐等营养物质多，合成更多叶绿素；叶绿素相对含量多，吸收转化光能多，为暗反应提供更多ATP、NADPH，从而提高光合速率，提高产量。（4）间作指在同一田地上于同一生长期内，分行或分带相间种植两种或两种以上作物的种植方式，因此探究不同种植物品种搭配、间作作物光合生理机制等，可能可以进一步提高间作密植的优势。17．花粉管生长对于被子植物的有性生殖至关重要，研究者对该过程的调控机制进行了研究。(1)正在生长的花粉管中，分泌囊泡沿着细胞骨架定向移动到花粉管顶端，并借助于_____________性与细胞膜融合，将果胶等物质排出或将_____________等成分掺入到正在延伸的细胞膜中。(2)A蛋白可水解ATP使某种带负电的磷脂(PS)从细胞膜外侧或囊泡膜内侧翻转到细胞质侧。比较A突变体与野生型拟南芥的花粉管长度、宽度及囊泡分布情况，结果如图。据图可知，A蛋白功能缺失不仅_____________了花粉管的伸长，还导致花粉管宽度_____________。推测A蛋白的作用是通过促进花粉管内囊泡_____________运输实现的。分别利用A基因、A突变基因（编码产物仅磷脂翻转活性位点丧失）转化_____________拟南芥，若______________，说明A蛋白通过其磷脂翻转活性调控花粉管生长。(3)R蛋白能与膜上PS结合，引起囊泡膜与靶膜的连接。研究发现，A突变体花粉管内R蛋白结合的囊泡数量明显减少且亚顶端细胞膜PS显著多于顶端。据此推测A突变体花粉管异常的原因是_____________。(4)R蛋白功能缺失突变体的花粉管表型与A蛋白突变体相似。进一步研究发现：花粉管萌发早期，R突变体花粉管比A突变体更宽、更短，双突变体花粉管长度和宽度与R突变体相当；萌发晚期，宽度情况不变，但R突变体花粉管长度与A突变体相当，双突变体的花粉管长度显著小于两种单突变体。对该现象的合理解释是_________。A．萌发早期，A蛋白通过影响R蛋白的分布调控花粉管的宽度B．萌发晚期，A蛋白通过影响R蛋白的分布调控花粉管的长度C．萌发早期，A蛋白与R蛋白可通过不同途径调控花粉管的宽度D．萌发晚期，A蛋白与R蛋白可通过不同途径调控花粉管的长度【答案】(1)

流动

磷脂、蛋白质(2)

抑制

增加

定向

A突变体

转A基因的拟南芥花粉管长、宽与野生型相似，转A突变基因的拟南芥花粉管长、宽与A突变体相似(3)A基因突变引起A蛋白功能丧失，使PS无法翻向细胞质侧，结合囊泡膜的R蛋白减少，同时亚顶端PS多于顶端，导致囊泡膜与顶端的细胞膜无法正常连接，积累在亚顶端(4)ABD【分析】据图可知，A突变体的花粉管长度变短，花粉管的宽度变大；突变体在顶部的囊泡分布明显减少。【详解】（1）细胞融合依赖于膜的流动性。细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，因此囊泡将果胶等物质排出或将磷脂、蛋白质等成分掺入到正在延伸的细胞膜中。（2）据图可知，A突变体的花粉管长度小于野生型，花粉管的宽度大于野生型，因此可知，A蛋白功能缺失不仅抑制了花粉管的伸长，还导致花粉管宽度增加。推测A蛋白的作用是通过促进花粉管内囊泡定向输实现的。分别利用A基因、A突变基因（编码产物仅磷脂翻转活性位点丧失）转化A突变体拟南芥，获得含有A基因和A突变基因的植株，若转A基因的拟南芥花粉管长、宽与野生型相似，转A突变基因的拟南芥花粉管长、宽与A突变体相似，说明A蛋白通过其磷脂翻转活性调控花粉管生长。（3）已知A蛋白可水解ATP使某种带负电的磷脂(PS)从细胞膜外侧或囊泡膜内侧翻转到细胞质侧。R蛋白能与膜上PS结合，引起囊泡膜与靶膜的连接。若A基因突变会引起A蛋白功能丧失，使PS无法翻向细胞质侧，结合囊泡膜的R蛋白减少，同时亚顶端PS多于顶端，导致囊泡膜与顶端的细胞膜无法正常连接，积累在亚顶端，使A突变体花粉管异常。（4）A、根据题意“花粉管萌发早期，R突变体花粉管比A突变体更宽、更短，双突变体花粉管长度和宽度与R突变体相当”，可推测萌发早期，A蛋白通过影响R蛋白的分布调控花粉管的宽度，A正确；B、根据题意“萌发晚期，宽度情况不变，但R突变体花粉管长度与A突变体相当，双突变体的花粉管长度显著小于两种单突变体”，可推测萌发晚期，A蛋白通过影响R蛋白的分布调控花粉管的长度，B正确；C、根据题意“花粉管萌发早期，R突变体花粉管比A突变体更宽，双突变体花粉管宽度与R突变体相当”，可推测萌发早期，A蛋白与R蛋白可能是通过相同途径调控花粉管的宽度，C错误；D、根据题意“萌发晚期，R突变体花粉管长度与A突变体相当，双突变体的花粉管长度显著小于两种单突变体”，可推测萌发晚期，A蛋白与R蛋白可通过不同途径调控花粉管的长度，D正确。故选ABD。18．学习以下材料，回答（1）～（5）题。马先蒿属植物长花冠管的适应意义马先蒿属植物花部形态具有极大的多样性，最明显的是花冠管的长度从不到1cm变化到超过了12cm，拥有长花冠管的品种同时也具有较长的花柱。一直以来，长花冠管的进化被认为是由与之匹配的长吻传粉者驱动选择进化的结果，出现这种协同进化关系的前提是这些花要在花冠管底部有花蜜提供给传粉者，而马先蒿的长花冠管中虽然有退化的蜜腺，却没有花蜜，且无论是长管还是短管的马先蒿都由熊蜂（短吻）传粉。有亲缘关系的亲本进行交配，增加了有害等位基因纯合几率，导致个体适应能力下降，这被称为近交衰退现象。在动物传粉的植物中还存在生殖干扰现象：通常会有远多于胚珠数目的花粉落到柱头上，其中包括同种的花粉和其他物种的花粉，当柱头上花粉量达到一定值时，花粉萌发出花粉管，花粉管穿过花柱进入胚珠，其中的精子与胚珠中的卵细胞结合完成受精作用，来自异种的花粉可通过堵塞柱头阻止同种花粉的受精成功。马先蒿属的很多物种同域分布且共享熊蜂这一传粉者，因此生殖干扰现象普遍存在。有人推测，马先蒿的长花柱可为竞争的花粉提供更长的跑道，有利于筛选到高质量的花粉。研究者移栽马先蒿长管品种A，通过改变生长条件，培育出短管的植株，进行人工授粉实验，结果如下表。人工授粉类型结籽率短管组野生型自交授粉（花粉来自同株异花）0.290.25异交授粉（花粉来自距离受体植株至少100米远的同种异株异花）0.320.32混合干扰授粉（花粉来自距离受体植株至少100米远的同种异株异花和长管品种B的花粉的混合）0.060.16与短管类型相比，马先蒿长管品种的花结构、柱头表面积及花粉体积均增大，但胚珠数减少。植物的花部形态及内在的性配置是紧密联系在一起的，对花冠管特征的研究，应将其与花部其他特征结合起来进行考虑，从生殖策略的角度来讲，如果长管马先蒿对雌雄功能的配置可以加强后代的质量，那么这样的性特征就会被选择。(1)马先蒿的原始花冠类型为短管型，由于有性生殖过程中_________（可遗传变异类型）的发生，导致马先蒿出现了不同长度的花冠类型；熊蜂作为马先蒿最主要的传粉者，该植物花部形态的丰富变异促进了熊蜂_________多样性的形成。(2)依据“近交衰退”理论，马先蒿增长花冠管、减少胚珠数量的意义是_________。(3)异种花粉落到马先蒿的柱头上，或不能萌发，或花粉管生长缓慢，或花粉管不能到达胚珠，从而不能发生受精作用，这说明马先蒿属不同种之间存在_________。(4)表中数据表明，长花冠管有利于马先蒿属植物应对生殖干扰，依据是_________。从文中可知，_________也是马先蒿属植物应对生殖干扰的对策。(5)为了解释马先蒿长花冠管的进化，有人提出“吸引传粉者”假说：长花冠管可通过提升花的高度来增加对传粉者的视觉吸引。为检验这一假说，请提供实验思路______。【答案】(1)

突变和基因重组

遗传(2)为花粉提供更长的跑道，同时在使有限的胚珠受精的过程中将出现强烈的花粉竞争，有利于筛选到优质的花粉，提高后代的适应能力(3)生殖隔离(4)

混合干扰授粉条件下，野生型的结实率显著高于短管组

增大柱头表面积和花粉体积(5)培育花粉管长度不同的马先蒿，统计熊蜂访问频率【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。【详解】（1）突变和基因重组可为生物进化提供原材料，故马先蒿的原始花冠类型为短管型，由于有性生殖过程中突变和基因重组的发生，导致马先蒿出现了不同长度的花冠类型；生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性，熊蜂不同类型都是同一物种，故植物花部形态的变异促进了熊蜂遗传多样性的形成。（2）近交衰退是指有亲缘关系的亲本进行交配，增加了有害等位基因纯合几率，导致个体适应能力下降，依据“近交衰退”理论，马先蒿增长花冠管、减少胚珠数量的意义是：为花粉提供更长的跑道，同时在使有限的胚珠受精的过程中将出现强烈的花粉竞争，有利于筛选到优质的花粉，提高后代的适应能力。（3）异种花粉落到马先蒿的柱头上，或不能萌发，或花粉管生长缓慢，或花粉管不能到达胚珠，从而不能发生受精作用，上述现象均导致基因无法交流，即这说明马先蒿属不同种之间存在生殖隔离。（4）分析表格数据，混合干扰授粉条件下，野生型的结实率显著高于短管组，故长花冠管有利于马先蒿属植物应对生殖干扰；结合信息“来自异种的花粉可通过堵塞柱头阻止同种花粉的受精成功”及“马先蒿的长花柱可为竞争的花粉提供更长的跑道，有利于筛选到高质量的花粉”可知，增大柱头表面积和花粉体积也是马先蒿属植物应对生殖干扰的对策。（5）分析题意，本实验目的是检验长花冠管可通过提升花的高度来增加对传粉者的视觉吸引的假说，则实验的自变量是马先蒿花粉管长度，因变量是传粉者数量，故可设计实验如下：培育花粉管长度不同的马先蒿，统计熊蜂访问频率。19．番茄果实多呈扁球形，研究者从番茄突变体库中获得一长果形突变体M，并以其为材料对番茄果实形状的调控机制展开研究。(1)将突变体M与野生型的子房在_____________水平进行性状比较（如图1），可知细胞纵向伸长、横向变短导致突变体M子房及其发育而来的果实形态改变。(2)将突变体M与野生型番茄杂交，F1自交后代表现为_____________，说明长果形是单基因隐性突变导致。将野生型和突变体M的候选基因扩增、测序，证实基因M为突变基因，图2为两种番茄M基因cDNA（转录的非模板链）的部分测序结果。据图2，可知突变体M的M基因发生_______，造成蛋白质翻译在第____________位氨基酸后提前终止（终止密码子：UAA、UAG、UGA）。(3)M基因编码棕榈酰胺转移酶(M酶)，可催化蛋白P发生棕榈酰胺化修饰。敲除野生型番茄P基因获得果实变长的突变P，将人为突变的P基因（编码产物的棕榈酰胺化位点失活）在突变体P中超表达，结果如图3。为实现P基因的超表达，需要在__________时选择合适的启动子，获得的转基因番茄还需检测其体内_______。图3结果说明蛋白P对番茄果形的调控与M酶对蛋白P的棕榈化修饰无关，做出判断的依据是_____________。(4)利用_____________获得后代群体，并从中筛选出M基因与P基因的双突变体。比较发现双突变体与突变体M果形一致且长于突变体P，此结果____________（支持/不支持）（3）结论，理由是____________。(5)进一步研究发现，蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰，修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合，影响细胞形态。综合以上信息解释突变体M长果形成因：_____________。【答案】(1)器官和细胞(2)

扁球形:长果形≈3:1

碱基对的缺失和替换

443(3)

构建表达载体

是否有目的基因以及目的基因是否成功表达

转P基因和转突变P基因的突变体P均基本恢复正常果形(4)

突变体M与突变体P杂交、自交

不支持

双突变体表型与突变体M表型一致，说明在无M酶的情况下，蛋白P无法影响番茄表型(5)基因M突变引起M酶失活，无法催化蛋白C棕榈酰胺化修饰，导致蛋白C不能与蛋白P结合，进而使细胞中微管无法聚合，子房细胞横向变短、纵向伸长，使果实发育成为长果【分析】DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传。【详解】（1）图1中比较了野生型和突变体M的子房、子房纵切及子房细胞，是在器官和细胞水平上的比较。（2）若长果形是单基因隐性突变，假设用字母a表示，则野生型的基因型是AA，突变体M的基因型是aa，突变体M与野生型番茄杂交，F1的基因型是Aa，F1自交后代的表现型及比例为扁球形:长果形≈3:1。根据第1320位和1321位碱基可知突变体M发生基因突变的类型是碱基对的缺失和替换。终止密码子为UAA、UAG、UGA，对应的模板链为ATT、ATC、ACT，则非模板链为TAA、TAG、TGA，三个连续碱基对应一个氨基酸，图中突变体M的M基因非模板链中1330～1332为TAG，模板链对应的为终止密码子，因此突变体M基因在443位氨基酸后提前终止。（3）为实现目的基因的表达，需要构建基因表达载体，目的基因的检测需要检测宿主细胞中是否有目的基因以及目的基因是否成功表达。由图3的柱状图结果可知，转P基因和转突变P基因的突变体P均基本恢复正常果形，说明蛋白P对番茄果形的调控与M酶对蛋白P的棕榈化修饰无关。（4）要将两种突变基因集合到同一个体上，则可将两种突变体进行杂交和自交，将突变体M与突变体P杂交、自交后发现后代双突变体与突变体M果形一致且长于突变体P，说明在无M酶的情况下，蛋白P无法影响番茄表型，这一结论与（3）结论不相符。（5）综合第（3）、（4）问可知，再结合题干信息“蛋白C也会被M酶棕榈酰胺化修饰，修饰后的蛋白C会与蛋白P结合促进微管聚合，影响细胞形态”可知，基因M突变引起M酶失活，无法催化蛋白C棕榈酰胺化修饰，导致蛋白C不能与蛋白P结合，进而使细胞中微管无法聚合，子房细胞横向变短、纵向伸长，使果实发育成为长果。20．2毒素是一种常见的霉菌毒素，可通过污染饲料引起畜禽中毒反应。CYP3A是猪体内降解T-2毒素的关键酶，T-2毒素可诱导其表达水平升高。(1)T-2毒素是一种脂溶性小分子，以________方式进入细胞。(2)CCAATbox和GCbox是CYP3A基因启动子上游的两个调控序列，研究者将不同调控序列分别和CYP3A基因启动子及荧光素酶基因（LUC基因）连接构建表达载体，导入猪肝细胞，实验组培养基中加入T-2毒素，对照组的处理是________。24h后检测LUC酶活性，计算启动子活性相对值，结果如图1。据图1可知，这两个调控序列是CYP3A基因响应T-2毒素的核心元件，理由是________。(3)NF-Y和Sp1两种蛋白均参与T-2毒素对CYP3A的诱导。已有研究表明，GCbox是Sp1的结合位点。研究者推测，NF-Y通过与CCAATbox结合，与Sp1共同调控CYP3A基因的表达。①依据CCAATbox序列，研究者制备NF-Y结合位点野生型及突变型探针，分别与猪肝细胞核蛋白提取物混合，结果如图2。结果证明CCAATbox是NF-Y的结合位点。请解释第4、5组实验现象出现的原因____。②抑制猪肝细胞中NF-Y或Sp1的表达，发现CYP3A的mRNA水平显著下调，说明NF-Y和Sp1均能够________猪CYP3A基因的表达。CCAATbox和GCbox在DNA上的位置很近，研究者改变二者的距离，并检测CYP3A基因的启动子活性，发现延长或缩短它们之间的距离都会________，这一结果支持了NF-Y和Sp1通过互作共同发挥调控功能的推测。(4)N-乙酰葡萄糖胺转移酶（OGT）促进Sp1的糖基化修饰水平，抑制Sp1的转录调控功能；O-糖苷酶（OGA）可以使Sp1去糖基化修饰，增强Sp1与互作蛋白的互作。研究者用T-2毒素处理猪肝细胞，检测OGT和OGA的表达量，结果如图3。结合图3及上述系列实验结果，请阐述T-2毒素进入猪体内后的代谢调控机制_______。【答案】(1)自由扩散(2)

导入含CYP3A基因启动子及LUC基因的载体，培养基中加入等量T-2毒素

缺失两个调控序列或其中任一个，T-2毒素都不能诱导启动子活性增强(3)

①结合位点突变的探针不能结合核蛋白中的NF-Y，也不会竞争NF-Y与标记探针的结合，所以第4组与第2组同样位置出现阻滞带。第5组，NF-Y的抗体结合NF-Y，因此第5组中出现标记探针、NF-Y和NF-Y抗体的结合物，结合物分子量大，阻滞带的位置更靠后

促进

降低CYP3A基因启动子的活性(4)【分析】图1可知：T-2毒素是一种常见的霉菌毒素，CYP3A是降解T-2毒素的关键酶，T-2毒素可诱导其表达水平升高，当用两种box同时连接启动子，启动子的活性最高。图2可知：野生型探针能与NF-Y结合，突变型探针不能与NF-Y结合，NF-Y抗体一定能与NF-Y结合。图3可知：T-2毒素处理猪肝细胞持续时间加长，OGA的表达量增加，OGT的表达量基本不变。【详解】（1）脂溶性小分子以自由扩散的方式进入细胞。（2）实验的自变量是有无调控序列，对照组的目的是为了排除无光变量的影响，除了没有调控序列，其他处理和实验组相同，所以对照组导入含CYP3A基因启动子及LUC基因的载体，培养基中加入等量T-2毒素。从图中信息可知，缺失两个和对照组活性一致，缺失一个比对照组活性略强，两个都存在活性最高，说明这两个调控序列是CYP3A基因响应T-2毒素的核心元件。故可以答：缺失两个调控序列或其中任一个，T-2毒素都不能诱导启动子活性明显增强（3）实验的目的是要验证NF-Y能与CCAATbox结合，根据第2组和第3组结果，依据CCAATbox序列制备的NF-Y结合位点野生型探针能与NF-Y结合；根据第4组结果，突变型探针不能与NF-Y结合。第5组加入了NF-Y抗