天津市河西区2025-2026学年高三上学期期中考试生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1天津市河西区2025-2026学年高三上学期期中试题一、选择题（共12小题，每题4分，共48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.生牛乳可能含有弯曲杆菌、大肠杆菌、李斯特菌、沙门氏菌等致病菌，人体感染后会引起腹泻、呕吐、胃痉挛等胃肠道疾病。下列关于细菌的叙述，正确的是（）A.细菌的遗传物质是环状DNA，其中含有游离的磷酸基团B.与肠道细胞不同，细菌细胞中不会形成核酸—蛋白质复合物C.细菌属于原核生物，可用于研究生物膜系统在结构和功能上的联系D.弯曲杆菌、大肠杆菌都属于异养生物，在生态系统中可充当消费者【答案】D【详析】A、细菌的环状DNA分子中，磷酸基团通过磷酸二酯键连接成环，无游离的磷酸基团，A错误；B、细菌转录时，RNA聚合酶与DNA结合形成核酸—蛋白质复合物，与真核细胞类似，B错误；C、细菌是原核生物，仅含细胞膜一种生物膜，无“生物膜系统”（生物膜系统需包含细胞膜、细胞器膜、核膜），无法用于研究生物膜系统，C错误；D、弯曲杆菌和大肠杆菌作为致病菌，寄生在人体内，依赖宿主有机物生存，属于异养型生物且在生态系统中充当消费者，D正确。故选D。2.我国在国际上首次实现了从CO到蛋白质的合成，该技术从兔子肠道中分离出乙醇梭菌（芽孢杆菌），将其作为发酵菌种，以CO、CO2和氨水为主要原料，进行液态发酵培养、离心、干燥，获得了乙醇梭菌蛋白，该蛋白可用于制作饲料。下列叙述正确的是（）A.该技术应用过程中，乙醇梭菌蛋白的合成需要内质网与高尔基体的加工B.CuSO4在检测饲料中的蛋白质及检测生物组织还原糖实验中的作用不同C.高温处理过的饲料中蛋白质因空间结构和肽键被破坏，更易被动物消化吸收D.向乙醇梭菌注射被3H标记羧基的亮氨酸，可追踪其蛋白的合成与运输途径【答案】B【详析】A、乙醇梭菌为原核生物，没有内质网与高尔基体，A错误；B、CuSO4在检测蛋白质时是与肽键反应，而在还原糖检测时是与氢氧化钠形成氢氧化铜，因此CuSO4在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中作用不同，B正确；C、煮熟饲料中的蛋白质空间结构会改变，容易与蛋白酶结合，进而容易被消化，但变性的蛋白质中肽键不会断裂，C错误；D、氨基酸脱水缩合时，羧基会与氨基脱去一分子水形成肽键，而水中的氢来自氨基和羧基，因此形成的蛋白质不一定有3H标记，故不能向乙醇梭菌注射被3H标记羧基的亮氨酸来追踪其蛋白的合成与运输途径，D错误。故选B。3.有研究发现，糖尿病患者骨骼肌细胞中己糖激酶2（HK2）存在新型磷酸化修饰（Ser603位点），导致其与线粒体分离，乳酸生成速率异常升高，具体检测结果如下表所示。进一步研究发现，HK2磷酸化后无法抑制线粒体膜孔道蛋白VDAC1，导致细胞质NADH堆积，抑制细胞呼吸第一阶段（也称糖酵解途径）关键酶的活性；糖尿病小鼠注射HK2去磷酸化酶后，血糖水平下降30%。下列相关叙述正确的是（）细胞类型HK2线粒体结合率（%）乳酸生成量（μmol）ATP/ADP比值正常肌细胞72.45.23.8糖尿病肌细胞18.61271.9基因编辑修复HK268.96.13.5A.HK2磷酸化会促进丙酮酸进入线粒体，增强有氧呼吸第二阶段B.糖尿病人肌细胞ATP/ADP比值下降与丙酮酸进入线粒体受阻直接相关C.VDAC1活性升高可缓解NADH对糖酵解的反馈抑制D.糖尿病人乳酸生成量增加说明其无氧呼吸增强，从而导致细胞质NADH积累【答案】B【详析】A、糖尿病肌细胞ATP/ADP比值下降表明有氧呼吸减弱，HK2磷酸化后与线粒体分离，可能阻碍丙酮酸进入线粒体，A错误；B、线粒体可进行有氧呼吸的第二和第三阶段，能够产生大量ATP，其中第二阶段利用第一阶段产生的丙酮酸，结合表格数据可知，与正常肌细胞相比，糖尿病肌细胞的HK2线粒体结合率降低，而HK会导致其与线粒体分离，且导致细胞质NADH

堆积，据此推测，糖尿病人肌细胞ATP/ADP

比值下降与丙酮酸进入线粒体受阻直接相关，B正确；C、分析题意可知，HK2磷酸化后无法抑制VDAC1（即VDAC1活性升高），导致细胞质NADH

堆积，而NADH堆积会抑制糖酵解，故VDAC1活性升高会加剧

NADH

对糖酵解的反馈抑制，C错误；D、乳酸生成量增加是因线粒体功能障碍导致NADH无法进入线粒体，转而通过无氧呼吸消耗NADH生成乳酸，D错误。故选B。4.选择合适的生物材料和研究方法对生物科学研究至关重要，下列叙述错误的是（）实验名称实验材料涉及实验方法①观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂洋葱根尖活体染色②绿叶中色素的提取和分离洋葱鳞片叶纸层析法③探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌对比实验④检测生物组织中的脂肪花生子叶显微观察A.实验①④中都用到了酒精，并且使用目的相同B.上述表格中的实验材料和实验方法描述正确的有两项C.实验②可用体积分数95%的乙醇加入适量无水碳酸钠代替无水乙醇D.实验③若只进行短时间培养就进行酒精检测，结果可能不具有科学性【答案】A【详析】A、实验①酒精用于解离（使细胞分离），实验④酒精用于洗去浮色（苏丹染料溶于酒精），目的不同，A错误；B、实验①材料正确（洋葱根尖分生区），但方法错误（应为解离固定而非活体染色）；实验②材料错误（应用绿叶而非鳞片叶），方法正确（纸层析法）；实验③和④材料与方法均正确。表格中正确的有③④两项，B正确；C、实验②提取色素时，可用95%乙醇加无水碳酸钠去除水分，代替无水乙醇，C正确；D、酵母菌有氧呼吸阶段不产酒精，短时间培养可能导致无氧呼吸产物未积累，检测结果不科学，D正确。故选A。5.短小芽孢杆菌合成的漆酶能将木质素碎裂成较小分子量的可溶性化合物和亚基，因此被广泛地应用于制浆和造纸工业。下图表示野生型短小芽孢杆菌和突变型短小芽孢杆菌合成的漆酶与温度的关系。下列叙述正确的是（）A.野生型漆酶在80℃活性最高，可在此温度下长期保存B.野生型漆酶和突变体1漆酶的最适温度相同，说明二者的空间结构相同C.该实验应先将漆酶与木质素分别保温，再混合后继续保温D.突变体2漆酶在各温度下相对酶活性优于突变体1和野生型，更适合工业生产【答案】C【详析】A、酶的保存通常在低温下进行，以维持其结构稳定，A错误；B、酶的空间结构可以由氨基酸序列决定，突变体的氨基酸序列可能改变，故二者的空间结构也可能不同，B错误；C、先将漆酶与木质素分别保温，再混合后继续保温，这样能保证反应从设定温度开始，排除温度变化过程对结果的影响，C正确；D、由图可知，在低于75℃的条件下，突变体2活性确实高于其他两者，但在80℃的条件下，突变体2的活性低于野生型和突变体1，D错误。故选C。6.科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述正确的是（）A.p53基因可能是一种抑癌基因B.衰老细胞中各种蛋白的含量均上升C.对照组中没有衰老的细胞D.蛋白质AP2A1抑制了细胞中p53蛋白积累【答案】A【详析】A、因为p53蛋白可能会抑制细胞癌变，所以p53基因可能是一种抑癌基因，A正确；B、从图中能够看出，衰老细胞中AP2A1蛋白和p53蛋白含量上升，但不能得出各种蛋白含量均上升的结论，B错误;C、对照组中也有一定比例的衰老细胞，C错误；D、AP2AI基因过表达组的p53蛋白相对表达量比对照组高，推测蛋白质AP2A1促进p53蛋白积累，D错误。故选A。7.miRNA是真核生物中调控基因表达的小分子核糖核酸。circRNA是闭合环状RNA，可以通过靶向结合miRNA调控P基因的表达，进而影响细胞凋亡，调控机制如下图所示。下列叙述错误的是（）A.circRNA在细胞核中合成后运输到细胞质中发挥作用B.合成前体mRNA时，RNA聚合酶沿着模板链的3'→5'方向移动C.circRNA可靶向结合miRNA，使得P蛋白正常合成，从而促进细胞凋亡D.miRNA和P基因mRNA结合时的碱基配对方式与mRNA翻译时的相同【答案】C【详析】A、从图中可知，circRNA在细胞核中由前体mRNA剪切形成，随后运输到细胞质中，通过结合miRNA发挥调控作用，A正确；B、RNA聚合酶催化转录时，沿DNA模板链的3'→5'方向移动（转录生成的RNA链沿5'→3'方向延伸）。因此，“合成前体mRNA时，RNA聚合酶沿着模板链的3'→5'方向移动”的表述正确，B正确；C、从图中“——|表示抑制”可知：circRNA结合miRNA后，阻止miRNA与P基因mRNA结合，从而使P基因mRNA能正常翻译出P蛋白，从而抑制细胞凋亡，C错误；D、miRNA与P基因mRNA结合、mRNA翻译时的碱基配对方式均为A—U、U—A、C—G、G—C（均为RNA之间的配对）。因此，二者碱基配对方式相同，D正确。故选C。8.蝗虫的性别由性染色体数目决定，雌蝗虫的性染色体组成为XX，雄蝗虫的性染色体组成为XO，雄蝗虫体细胞中有23条染色体。图甲表示蝗虫精巢中一个细胞，图乙为细胞分裂过程中每条染色体上DNA数目变化曲线。不考虑突变，下列相关叙述正确的是（）A.图甲细胞可对应图乙的de段B.图乙中cd段表示着丝粒分裂，处于bc段的细胞中一定有同源染色体C.若移向同一极的染色体数目都为23条，则每条染色体上有2个DNA分子D.对蝗虫精巢切片进行显微观察时，最多能观察到6种含不同染色体数量的细胞【答案】D【详析】A、图甲细胞对应时期为中期，一条染色体上有两条染色单体，应该处于bc段，A错误；B、若cd对应减数分裂Ⅱ后期，则bc段可表示分裂间期的G2期、减数分裂Ⅰ、减数分裂Ⅱ的前期和中期，处于减数分裂Ⅱ的前期和中期的细胞中无同源染色体，B错误；C、雄蝗虫体细胞中有23条染色体。若移向同一极的染色体数目都为23条，则该细胞处于有丝分裂后期，着丝粒已经分裂，每条染色体上只有1个DNA分子，C错误；D、蝗虫精巢中的精原细胞既能通过有丝分裂的方式进行增殖，也能通过减数分裂的方式产生精细胞，雄蝗虫体细胞中有23条染色体，正常体细胞在有丝分裂后期染色体数为46条，处于减数分裂Ⅰ的细胞中染色体数为23条，处于减数分裂Ⅱ前期和中期的细胞中染色体数一部分细胞是11条，一部分细胞是12条，处于减数分裂Ⅱ后期和末期的细胞中染色体数一部分细胞为22条，一部分细胞24条，共6种，D正确。故选D。9.人类对遗传物质本质的探索经历了漫长的过程，格里菲思、艾弗里、赫尔希和蔡斯等科学家利用细菌、病毒等材料进行了一系列实验。下列相关叙述正确的是（）A.艾弗里通过肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质B.用35S和32P分别标记T2噬菌体中蛋白质的羧基、DNA的碱基，探索遗传物质的本质C.32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌这组实验中，子代噬菌体多数有放射性D.在噬菌体侵染细菌的实验中，35S标记噬菌体的这一组实验中，搅拌不充分会导致沉淀物有较高的放射性【答案】D【详析】A、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验仅证明“DNA是肺炎链球菌的遗传物质”，“DNA是主要的遗传物质”是综合所有生物（含RNA病毒）的遗传物质类型后得出的结论，并非艾弗里实验的结果，A错误；B、35S标记的是T2噬菌体蛋白质的R基（含S元素），并非羧基；32P标记的是DNA的磷酸基团（含P元素），并非碱基，B错误；C、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌时，DNA注入细菌后以细菌的核苷酸为原料复制，因此只有少数子代噬菌体含亲代32P标记，多数子代噬菌体无放射性，C错误；D、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳（侵染时留在细菌外），若搅拌不充分，外壳会吸附在细菌表面，随细菌沉淀，导致沉淀物放射性升高，D正确。故选D。10.蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白质合成，a基因则不能。A基因的表达受P序列（一段DNA序列）的调控，如图所示。P序列在形成卵细胞时会甲基化，传给子代后子代的A基因不能正常表达；在形成精子时会去甲基化，传给子代后子代的A基因能正常表达。下列叙述正确的是（）A.图示DNA甲基化修饰一定可以遗传给后代B.图示DNA甲基化直接影响了遗传信息的翻译过程C.基因型为Aa的雌鼠与基因型为aa的雄鼠交配，子代全为侏儒鼠D.基因型为AA的雌鼠与基因型为Aa的雄鼠交配，子代小鼠全为正常鼠【答案】C【详析】A、DNA甲基化修饰属于表观遗传，而表观遗传不一定可以遗传给后代，如传给后代中发生去甲基化则不会遗传给后代，A错误；B、图示DNA甲基化直接影响了转录而间接影响了翻译过程，B错误；C、基因型为

Aa的雌鼠，产生的雌配子A：a=1：1，但雌配子A传给子代后子代的A基因不能正常表达，故基因型为Aa的雌鼠与基因型为aa的雄鼠交配，子代全为侏儒鼠，C正确；D、题干信息：P序列在形成卵细胞时会甲基化，

传给子代后子代的A基因不能正常表达；

在形成精子时会去甲基化，传给子代后子代的

A

基因能正常表达；故基因型为AA的雌鼠与基因型为Aa的雄鼠交配，雌配子A会甲基化，传给子代后子代的A基因不能正常表达；雄配子为A：a=1：1，但A去甲基化，传给子代后子代的A基因能正常表达，子代小鼠AA（正常鼠）:Aa（侏儒鼠）=1：1，D错误。故选C。11.科研人员将四种酶的基因（EcCAT、OsGLO1、EcGCL、TSR）与叶绿体转运肽（引导合成的蛋白质进入叶绿体）基因连接，构建多基因表达载体（载体中部分序列如图），在水稻叶绿体内构建了一条新代谢途径，提高了水稻的产量。下列说法正确的是（）A.导入的四种目的基因均在水稻叶绿体内进行转录和翻译B.OsGLO1和EcCAT基因转录时以DNA不同的单链为模板C.利用PCR技术检测EcGCL基因是否转录时，需要的酶是耐高温的DNA聚合酶D.含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞未成功导入四种目的基因【答案】B【详析】A、导入的目的基因需整合到水稻核基因组中，因此转录在细胞核进行，翻译在细胞质核糖体进行，仅合成的蛋白质通过叶绿体转运肽进入叶绿体；并非在叶绿体内完成转录和翻译，A错误；B、观察载体结构：OsGLO1的启动子与EcCAT的启动子方向相反（OsGLO1启动子驱动转录的方向向左，EcCAT启动子驱动转录的方向向右）。基因转录的模板链由启动子方向决定，因此二者可以DNA的不同单链为模板进行转录，B正确；C、检测基因“是否转录”需检测mRNA（转录产物），需采用逆转录PCR（RT-PCR），除耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）外，还需要逆转录酶（将mRNA逆转录为cDNA）；仅用耐高温DNA聚合酶无法完成检测，C错误；D、含卡那霉素的培养基上不能存活的植物受体细胞可能未成功导入载体，但不能确定未成功导入四种目的基因，因为卡那霉素抗性基因在载体的非T-DNA区域，即使T-DNA携带目的基因导入成功，卡那霉素抗性基因也不会导入，D错误。故选B。12.由于缺乏的凝血因子不同，血友病存在甲和乙两种类型。控制甲型血友病的基因为a，位于X染色体上。控制乙型血友病的基因为b，位于常染色体上。下图1是某家系血友病的遗传图谱，图2表示该家系部分成员与血友病相关基因的电泳结果（A、B、a、b基因均只电泳出一个条带）。下列分析不正确的是（）A.条带①表示B基因，条带④表示a基因，该家族中3号患乙型血友病B.若对5号进行电泳，则会出现条带①②③或①②C.5号与基因型和3号相同的女性婚配，他们生育一患血友病孩子的概率是1/3D.某个体的染色体上A基因或B基因缺失可能导致其患上血友病【答案】C【详析】A、结合图1和图2，先分析成员2，图2显示其出现三条带（说明其含有A、B、a、b基因中的3个），又因为成员2为正常男性（只有一条X染色体XAY），说明其基因型为BbXAY，条带④为a基因；再分析成员4，图2显示其出现两条带（说明其含有A、B、a、b基因中的2个），同时成员4为正常男性（XAY），所以基因型为BBXAY，推测条带③为b基因；再分析成员3，因为其母亲成员1基因型BbXAXa，其父亲成员2基因型为BbXAY，所以女患者成员3一定含有XA，成员3的致病基因为bb纯合，又因图2显示其出现三条带，所以成员3基因型只能为bbXAXa，推测条带①为B基因，条带②为A基因，3号患乙型血友病，A正确；B、成员1基因型BbXAXa，成员2因型为BbXAY，他们正常儿子5号的基因型为BBXAY或BbXAY，因此若对5号进行电泳，可能含有条带①②③或①②，B正确；C、5号基因型为1/3BBXAY或2/3BbXAY，与基因型和3号相同的女性bbXAXa婚配，他们生育患甲型血友病孩子(XaY)的概率为1/4，他们生育患乙型血友病孩子(bb)的概率为2/3×1/2=1/3，则他们生育正常孩子的概率为（1-1/4）×（1-1/3）=1/2，所以他们生育患血友病孩子的概率为1-1/2=1/2，C错误；D、若基因型为Bb的个体B基因所在染色体发生片段缺失，或基因型为XAXa个体的A基因所在染色体发生片段缺失，则个体可能患血友病，D正确。故选C。二、非选择题（共5小题，共52分）13.动物细胞中部分结构的功能如图所示。CLC-7蛋白可维持溶酶体膜电位，从而有助于溶酶体内H⁺浓度升高。溶酶体膜上转运蛋白异常会导致阿尔茨海默病(AD)等神经退行性疾病的发生。（1）高尔基体经过一系列过程最终形成溶酶体，其中组成运输小泡膜的基本支架是___________。溶酶体的功能有___________。（2）进入高尔基体的蛋白质经加工后有的进入溶酶体，有的被分泌到细胞外，据图分析，原因是___________。（3）M6P受体数量减少会___________(填“抑制”或“促进”)衰老细胞器的分解，原因是___________。（4）溶酶体pH升高会导致β淀粉样蛋白(Aβ)在溶酶体中降解受阻是AD的病因之一、据图分析可知，溶酶体pH升高，使得溶酶体酶活性降低，Aβ在溶酶体中降解受阻，导致Aβ聚集。溶酶体pH升高的原因可能是___________(填序号)。①H⁺转运蛋白数量过少②H⁺转运蛋白基因过表达③CLC-7活性升高④CLC-7数量过少【答案】（1）①.磷脂双分子层②.分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌（2）该蛋白质能否与高尔基体上的M6P受体识别并结合（蛋白质是否有M6P）（3）①.抑制②.M6P受体减少会抑制溶酶体的形成，进而影响溶酶体参与的衰老细胞器分解（4）①④〖祥解〗（1）溶酶体内含多种水解酶，具有对几乎所有生物分子的强大消化分解能力，能够分解胞内的外来物质及清除衰老、残损的细胞器；（2）分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如：唾液淀粉酶，胃蛋白酶，消化酶，抗体和一部分激素。在核糖体上合成的分泌蛋白，要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜。【解析】（1）生物膜的基本支架是磷脂双分子层，所以组成运输小泡膜的基本支架是磷脂双分子层。溶酶体内部含有多种水解酶，能分解衰老、受损的细胞器，吞噬并杀死入侵细胞的病毒或细菌。（2）由图可知，高尔基体内存在M6P受体，进入高尔基体的蛋白质经加工后能被M6P受体识别，逐渐转化为溶酶体，这些有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶，不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜分泌到细胞外，所以该蛋白质加工后是进入溶酶体还是分泌到细胞外，与该蛋白质能否与高尔基体上的M6P受体识别并结合（蛋白质是否有M6P）有关。（3）由图可知，M6P受体可以结合来自高尔基体的蛋白质，使其转化为溶酶体酶，帮助溶酶体消化分解衰老细胞器，M6P受体数量减少会抑制溶酶体的形成，进而影响溶酶体参与的衰老细胞器分解。（4）溶酶体pH升高，使溶酶体酶的活性降低，β淀粉样蛋白（Aβ）在溶酶体中降解受阻，导致Aβ在溶酶体内聚集。溶酶体pH升高的原因可能是H+吸收量减少，即H+转运蛋白数量过少或CLC-7数量过少，①④正确，②③错误。故选①④。14.1955年，科学家通过实验观察到植物叶在光照突然停止之后释放出大量的二氧化碳，他们称之为“二氧化碳的猝发”，如下图1所示。后来证实这是所有能进行光合作用的细胞在光照条件下发生的“呼吸”，称为光呼吸，光呼吸的部分机理如图2.（1）图1中，t1时刻遮光后，CO2的吸收速率急剧下降，原因是暗反应缺少________。t1时刻之前，植物光合作用利用CO2的来源有_________；图中表示光呼吸的CO2值为________（用X，Y表示）。（2）研究发现光呼吸与图2所示的R酶有关。叶绿体中的R酶具有双重催化功能，既可催化CO2与C5结合，生成C3，又能催化O2与C5结合，生成C3和乙醇酸（C2），乙醇酸在线粒体中氧化释放CO2.夏季正午，许多陆生植物光呼吸会增强，试分析其原因________。（3）已知光呼吸过强不利于作物增产，在实际生产中为降低光呼吸可采取的措施有________（答2点）。【答案】（1）①.ATP、NADPH②.呼吸作用产生，光呼吸产生，从外界吸收③.|Y-X|或X-Y（2）夏季正午，叶片气孔部分关闭，进入叶片的CO2减少，R酶更多催化C5与O2反应，进而光呼吸增强（3）对作物适当遮光（或降低光照强度）；适当浇水；提高CO2浓度〖祥解〗植物光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，暗反应场所是叶绿体基质。光反应可以进行ATP和NADPH的合成，暗反应可以进行CO2的固定和C3的还原过程。光反应和暗反应相互影响、相互制约，光反应为暗反应提供ATP和NADPH，暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。【解析】（1）光反应为暗反应提供ATP和NADPH，t1时刻遮光后，光反应停止进行，暗反应缺少ATP和NADPH导致暗反应受阻，所以CO2的吸收速率急剧下降。t1时刻之前，植物进行光呼吸、细胞呼吸、光合作用等生命活动，光合作用利用的CO2的来源有：细胞呼吸作用产生、光呼吸产生、从外界吸收。光呼吸是在光照条件下发生的，长时间无光无法进行。t1时刻遮光后较长时间CO2释放速率趋于平稳，此时对应的数值|X|是指植物细胞呼吸作用CO2释放速率。|Y|指的是遮光后短时间内CO2释放的总速率，包括光呼吸释放的CO2和细胞呼吸作用释放的CO2，所以表示光呼吸释放CO2的速率为|Y-X|。（2）夏季正午温度高、光照强，为减少水分散失，植物部分气孔关闭，这也阻止CO2进入叶片和O2逸出叶片，导致细胞中CO2少、O2多，R酶更多催化C5与O2反应，进而光呼吸增强。（3）光呼吸产生的原因主要是细胞中CO2少、O2多，所以可以通过对作物适当遮光、浇水、降低温度，进而使气孔导度增大，植物吸收CO2增多，可以降低光呼吸；通过施用农家肥、增加CO2浓度降低也可以降低光呼吸；还可以对植物进行改造，培育出能高效固定CO2的植物。15.真核细胞线粒体基因组DNA通常编码13种蛋白质，研究发现线粒体CYTB基因可通过双重翻译模式产生两种蛋白质：CYTB蛋白：由380个氨基酸组成，在线粒体基质内翻译，参与电子传递；C-187蛋白：由187个氨基酸组成，在细胞质基质中翻译后，通过氨基端37个氨基酸序列靶向定位进入线粒体基质。C-187与核基因编码的磷酸转运蛋白SL结合，共同调控ATP合成。回答下列问题。（1）合成CYTB蛋白的细胞器是线粒体基质中的______。下列有关C-187蛋白的合成和转运，叙述错误的有______。①其mRNA翻译需线粒体tRNA参与②需线粒体DNA聚合酶催化转录③进入线粒体依赖内膜上的载体蛋白（2）线粒体是有氧呼吸的主要场所，请写出以葡萄糖为底物的有氧呼吸的总反应式________。有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2，在________（填结构）生成水，生成大量ATP。（3）线粒体遗传密码与标准密码子有差异，如下表所示。密码子标准密码子编码线粒体密码子编码AUA异亮氨酸甲硫氨酸AGA/AGG精氨酸终止密码子UGA终止密码子色氨酸可能用到的密码子：AUG（甲硫氨酸）、UAU（酪氨酸）、CCU（脯氨酸）、AGA（精氨酸）、UCC（丝氨酸）、GUA（缬氨酸）CYTB基因中某段模板链序列为3'-TACATAGGATCT-5'，若按标准密码子翻译，对CYTB蛋白的影响是________。【答案】（1）①.核糖体②.①②③（2）①.②.线粒体内膜（3）翻译终止延迟，肽链变长，蛋白质可能功能异常或无活性〖祥解〗有氧呼吸：细胞在氧气的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出二氧化碳和水，同时释放出大量的能量的过程。【解析】（1）蛋白质的合成场所一般位于核糖体，依据题干信息，CYTB蛋白是在线粒体基质内翻译，所以合成CYTB蛋白的细胞器是线粒体基质中的核糖体；根据题干信息，C-187蛋白是在细胞质基质中翻译后，通过氨基端37个氨基酸序列靶向定位进入线粒体基质，所以C-187蛋白的mRNA翻译需要细胞质tRNA的参与，C-187蛋白进入线粒体基质的方式属于胞吞，不需要线粒体内膜上的载体蛋白参与，①③错误；②转录需要RNA聚合酶，DNA聚合酶参与的DNA复制，②错误；（2）线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的总反应式，有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过电子传递链最终传递给O2，在线粒体内膜上反应生成水，产生大量的ATP。（3）CYTB基因中某段模板链序列为3'-TACATAGGATCT-5'，则mRNA的碱基序列为5'-AUGUAUCCUAGA-3'，依据线粒体密码子表可知，对应的氨基酸序列为5'-甲硫氨酸-酪氨酸-脯氨酸-终止-3'，若按标准密码子翻译，则对应的氨基酸序列为5'-甲硫氨酸-酪氨酸-脯氨酸-精氨酸-3'，综上可知，若按标准密码子翻译，对CYTB蛋白的影响是翻译终止延迟，肽链变长，进而导致蛋白质功能异常或失活。16.科学家从富含甲苯的污水中筛选出能高效分解甲苯的菌株M，克隆其相关分解酶基因X，并将此基因导入有高盐需求的需纳弧菌，用于治理海洋污染。回答下列问题。（1）获取目的基因X：由于基因X含部分未知序列，科学家利用已知同源序列设计引物，通过反向PCR扩增两侧未知序列，后续通过测序和进一步实验获取X基因全长序列。反向PCR过程如图甲，据此回答：过程③应选用的一对引物为_________；获得双链等长的目标产物至少需扩增________轮。（2）构建重组质粒：载体质粒和由（1）获得基因X部分信息如图乙，据此设计方案：先用EcoRV对基因X两端进行完全酶切；再用EcoRV和SpeI对载体质粒进行完全酶切，并用_________酶将质粒的黏性末端补平；最后将酶切后包含基因X的片段与酶切并补平的质粒进行连接，获得重组质粒。（3）筛选含正向连接质粒的受体菌：为检测连接方向，将导入重组质粒的需纳弧菌接种到含有卡那霉素的固体培养基，一段时间后挑取单菌落扩大培养并分别提取质粒，再选用限制酶________和________对质粒进行完全酶切，取酶切产物进行电泳。由图乙电泳结果可知，_______号样品来自正向连接质粒。（4）重组受体菌的效能验证：将等量的野生型需纳弧菌（对照组）和含正向连接质粒的重组需纳弧菌（实验组）接种到_________的液体培养基中，在相同条件下培养并定期检测相关指标。若实验组_________，则表明重组菌株能高效发挥作用。【答案】（1）①.引物1和引物4②.3（2）DNA聚合（3）①.XhoⅠ②.EcoRV③.②（4）①.以甲苯为（唯一）碳源且高盐培养液中②.甲苯含量明显低于对照组〖祥解〗基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；（3）将目的基因导入受体细胞；（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。【解析】（1）反向PCR是扩增已知序列两侧的未知序列，需要根据已知同源序列设计引物，从图甲可知，引物1和引物4能结合到模板链上，从而扩增出两侧未知序列，所以应选用引物1和引物4。PCR扩增时，第一轮得到的是两条链不等长的产物，第二轮得到的产物中部分是不等长的，第三轮才能得到双链等长的目标产物，所以至少需扩增3轮。（2）用EcoRV和SpeI对载体质粒进行完全酶切后，载体质粒会产生黏性末端，要将黏性末端补平，需要用DNA聚合酶，它可以催化DNA链的延伸，从而将黏性末端补成平末端，以便后续与酶切后包含基因X的平末端片段连接。（3）要检测连接方向，需要选择能识别特定序列且在正向连接和反向连接中酶切结果不同的限制酶。从图乙可知，选用XhoI和EcoRV对质粒进行完全酶切。根据图乙中基因X的结构和酶切位点，正向连接时，酶切后得到的片段大小与反向连接不同。电泳结果中，②号样品的条带符合正向连接质粒酶切后的片段大小，所以②号样品来自正向连接质粒。（4）要验证重组菌能否高效分解甲苯，需要将重组菌和野生型菌接种到以甲苯为（唯一）碳源且高盐的液体培养基中（因为需纳弧菌有高盐需求，且要以甲苯为碳源来检测分解能力）。若实验组（含正向连接质粒的重组需纳弧菌）培养液中甲苯含量明显低于对照组（野生型需纳弧菌），说明重组菌能高效分解甲苯，从而表明重组菌能高效发挥作用。17.图甲为人类的性染色体模式图，X和Y染色体有一部分是同源区（II片段），该部分基因互为等位基因或相同的基因。杜氏肌营养不良是一种单基因遗传病（相关基因用表示）。该病某家系的遗传系谱图如图乙所示。据此回答下列问题。（1）为探究杜氏肌营养不良可能的遗传方式，可利用正常基因和致病基因的探针，对某些个体进行检测。选择进行基因检测，若既有正常基因又有致病基因，则该病的遗传方式可能为________。A.X染