杨浦区2021学年度第一学期高中等级考模拟质量调研高三年级生命科学学科试卷一、选择题1.新冠病毒的遗传物质是RNA，下列各种化合物中不可能是新冠病毒组成成分的是（）A.磷酸B.尿嘧啶C.蛋白质D.脱氧核糖【答案】D【解析】【分析】病毒是非细胞生物，只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体；根据遗传物质来分，分为DNA病毒和RNA病毒；病毒由核酸和蛋白质组成。【详解】A、新冠病毒的遗传物质是RNA，基本单位是核糖核苷酸，含有磷酸，A不符合题意；B、新冠病毒的遗传物质是RNA，基本单位是核糖核苷酸，含有尿嘧啶，B不符合题意；C、新冠病毒含有蛋白质外壳，C不符合题意；D、新冠病毒的遗传物质是RNA，基本单位是核糖核苷酸，含有核糖，不含脱氧核糖，D符合题意。故选D。2.如图是电子显微镜下看到的某动物细胞的部分结构。据图判断箭头所指的细胞结构是（）A.线粒体B.溶酶体C.内质网D.27
高尔基体【答案】A【解析】【分析】1、溶酶体内含有多种水解酶，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。2、线粒体具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”。3、内质网是细胞内表面积最大的膜结构．内质网的功能是蛋白质的加工运输以及与脂质合成有关。4、高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。【详解】分析图示可知，图中箭头所指的细胞结构，具有双膜结构，其内膜向内突起形成“嵴”。因此表示线粒体，A符合题意。故选A。3.人体内肾上腺素是一种非常重要的应激激素。下列关于肾上腺素功能的表述，错误的是（）A.激发并维持人体的第二性征B.能升高心输出量，从而升高血压C.能使肌细胞中肌糖原水解葡萄糖D.能使肝细胞中肝糖原水解，升高血糖【答案】A【解析】【分析】肾上腺素的作用是促进肝糖原分解而升高血糖、心跳加快、呼吸加快等兴奋剂；性激素作用是促进生殖器官的发育、配子形成，激发并维持第二性征等；胰高血糖素能促进肝糖原分解、促进非糖物质转化，从而升高血糖。【详解】A、激发并维持人体的第二性征的是性激素，A错误；B、肾上腺素能升高心输出量，从而升高血压，B正确；C、肾上腺素能和肌细胞膜上的受体结合，改变靶细胞的代谢，使肌肉细胞发生了响应，响应之一就是糖原发生水解，产生葡萄糖，C正确；D、能使肝细胞中肝糖原水解，升高血糖的激素是胰高血糖素和肾上腺素，D正确。故选A。27
4.如图表示人体内葡萄糖和氨基酸的部分代谢过程（标号表示过程，字母表示物质），其中物质Z直接参与过程③，下列叙述错误的是（）A.过程③产生CO2、H＋和ATPB.糖尿病患者体内①过程一般会增强C.糖尿病患者体内②过程一般会增强D.骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸都发生过程①【答案】B【解析】【分析】分析题干，过程①是糖酵解过程，Y为丙酮酸，发生在细胞质基质，过程②为脱氨基作用，X为氨分子，Z是二碳化合物，③过程为柠檬酸循环。【详解】A、③过程为柠檬酸循环，在柠檬酸循环中，糖酵解的产物被分解，形成6个二氧化碳分子，释放出少量能量，形成少量ATP，同时，氢也被释放出来，一些特殊的分子携带氢原子进入下一个阶段，故过程③能产生CO2、H＋和ATP，A正确；B、糖尿病患者体内血糖浓度升高，细胞氧化分解利用葡萄糖的途径受阻，故糖尿病患者体内①过程一般会减弱，B错误；C、糖尿病患者体内葡萄糖分解供能受阻，氨基酸脱氨基作用增强，能为细胞提供少量的能量，C正确；D、骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段相同，发生的都是糖酵解过程，故骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸都发生过程①，D正确。故选B。5.荧光素酶催化荧光素与氧气反应生成氧化荧光素继而发出荧光，该过程需ATP供能。基于以上原理发明的手持ATP测定仪可用于测定食品表面的细菌数。测定时，细菌被裂解，27
ATP释放到胞外作用于测定仪中的“荧光素酶-荧光素体系”并发出荧光，依据荧光强度得出细菌数。据此判定下列叙述错误的是（）A.荧光素与氧气发生反应的过程需ATP供能B.荧光强度与ATP消耗量正相关，但与细菌数负相关C.用该测定仪不能对细菌体内的糖类等能源物质进行测定D.细菌体内的ATP含量相对稳定，这是该测定方法的重要依据【答案】B【解析】【分析】细胞内的化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。前者需要吸收能量，后者是释放能量的。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系，由ATP水解提供能量；许多放能反应与ATP的合成相联系，释放的能量储存在ATP中，用来为吸能反应直接供能。【详解】A、根据题意，荧光素与氧发生反应的过程需ATP供能，所以需要吸收由ATP水解释放的能量，A正确；B、根据题意，细菌被裂解后ATP就释放作用于仪器，随后发出荧光，可推测细菌数量越多，释放的ATP就越多，荧光强度越大，故荧光强度与ATP消耗量和细菌数都荧光呈正相关，B错误；C、ATP是细菌生命活动的直接能源物质，从题干信息可知，ATP可以释放到胞外才释放能量，可推测ATP也可在体外水解放能，因此用该测定仪不能对细菌体内的糖类等能源物质进行测定，C正确；D、要从释放的ATP的量推测细菌的个数，前提是细菌体内的ATP含量基本恒定，这是该测定方法的重要依据，D正确。故选B。6.如图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图（数字代表结构，字母代表物质）。下列解释错误的是（）A.不同类型细胞中①的分子结构可能不同27
B.物质②的存在和细胞膜的流动性有关C.若该结构是肝细胞的细胞膜，则①所在的一侧为组织液D.若该结构是胰岛B细胞的细胞膜，则胰岛素通过方式c出细胞。【答案】D【解析】【分析】由图可知，①为糖蛋白，②为磷脂双分子层。b运输需要载体，不需要能量，属于助扩散；ad运输过程不需要载体和能量，运输方式为自由扩散；c运输过程需要载体和能量，运输方式为主动运输。【详解】A、①是糖蛋白，具有特异性，不同类型细胞中①的分子结构不同，A正确；B、②为磷脂双分子层，磷脂分子的流动性是细胞膜流动性的原因之一，B正确；C、肝细胞生活在组织液中，①为糖蛋白，主要分布在细胞膜的外侧，因此若该结构是肝细胞的细胞膜，则①所在的一侧为组织液，C正确；D、若该结构是胰岛B细胞的细胞膜，则胰岛素通过胞吐方式进出细胞，图中没有胞吐过程，D错误。故选D。7.核酸检测是新冠疫情期间实施“早发现早隔离”的重要手段，其基本原理是采用被称为“探针”的单链核酸识别新冠病毒特征性的核酸序列。据所学知识判断，该识别的原理属于（）A.核酸碱基互补配对B.抗体抗原特异性识别C.蛋白质与核酸空间结合D.磷酸与五碳糖之间共价结合【答案】A【解析】【分析】体液免疫过程为：除少数抗原可以直接刺激B细胞外，大多数抗原被吞噬细胞摄取和处理，并暴露出其抗原决定簇；吞噬细胞将抗原呈递给T细胞，再由T细胞呈递给B细胞；B细胞接受抗原刺激后，开始进行一系列的增殖、分化，形成记忆细胞和浆细胞；浆细胞分泌抗体与相应的抗原特异性结合，发挥免疫效应。【详解】核酸检测基本原理是采用被称为“探针”的单链核酸识别新冠病毒特征性的核酸序列，核酸与核酸之间是通过碱基互补配对识别的，A符合题意。故选A。8.一项针对新冠病毒感染人群的调查结果如图1和图227
所示。据图分析，导致患者出现重症的合理解释是（）Ⅰ体液免疫水平较高Ⅱ细胞免疫强度极低Ⅲ非特异性免疫持续时间长Ⅳ特异性免疫启动时间晚A.Ⅰ、ⅢB.Ⅱ、ⅣC.Ⅱ、Ⅲ、ⅣD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ【答案】B【解析】【分析】据图分析：图示重度感染人群的非特异性免疫、T细胞水平明显低于感染人群的平均水平，说明重度感染人群的非特异性免疫时间较长且细胞免疫水平较低。【详解】据图分析可知，重度感染人群的非特异性免疫时间较长（对进入细胞中的新冠病毒不起作用），T细胞含量较低，导致细胞免疫水平也较低，特异性免疫启动时间较感染人群平均时间晚，因此导致患者出现重症的原因是细胞免疫强度极低和特异性免疫启动时间晚，B符合题意。故选B。9.图是人体组织细胞与内环境之间进行物质交换过程的示意图。其中，大分子蛋白质含量较少的场所是（）A.①和②B.②和③C.③和④D.②和④【答案】B【解析】27
【分析】分析题图：内环境又叫细胞外液，由血浆、组织液、淋巴组成，血浆可以穿过毛细血管壁进入组织液，组织液穿过毛细淋巴管壁进入淋巴，也可以穿过毛细血管壁进入血浆，淋巴通过淋巴循环进入血浆，故图中②是组织液，③是淋巴，④是血浆，①是细胞内液。【详解】①是细胞内液，内有结构蛋白、酶等物质，蛋白质含量高；②③分别是组织液和淋巴，蛋白质含量较少，④是血浆，含有较多的血浆蛋白，故②和③中蛋白质含量较少。故选B。10.在显微镜下观察洋葱根尖细胞的有丝分裂现象时，可看到图中箭头所指的细胞所处的分裂时期。下列对该时期的描述，正确的是（）A.中心体发出的纺锤丝牵引染色体移动到细胞两极B.染色体形态刚开始出现，适合观察染色体的形态C.细胞中染色体数目和DNA均为体细胞的两倍D.细胞中央形成完整的细胞板，完成细胞质分配【答案】C【解析】【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤：解离（目的是使细胞分离）→漂洗（洗去解离液，便于染色）→染色（用龙胆紫、醋酸洋红等碱性染料）→制片→观察（用显微镜观察时要求遵循先低倍镜观察后高倍镜观察的原则），图中箭头所指细胞处于有丝分裂的后期。【详解】A、洋葱根尖细胞是高等植物细胞，没有中心体，A错误；B、图中箭头所指细胞处于有丝分裂的后期，染色体已经开始分离，不适合观察染色体的形态，B错误；C、在有丝分裂间期核DNA经过复制加倍，后期时细胞中着丝点分裂，染色体数目加倍，是体细胞的两倍，所以细胞中染色体数目和核DNA均为体细胞的两倍，C正确；D、该细胞处于有丝分裂后期，细胞板还没有出现，D错误。故选C。11.为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下表：处理对照组连续9天给与海洛因27
检测项目低剂量组中剂量组高剂量组活胚胎数/胚胎总数（%）100766555脑畸形胚胎数/胚胎总数（%）0335579脑中促凋亡蛋白Bax含量（Ug/L）6.77.510.012.5下列分析不合理的是（）A.低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育B.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡的现象C.孕妇若吸食海洛因会增加造成子女智力障碍的风险D.海洛因促进Bax蛋白含量上升，脑细胞凋亡程度增加【答案】B【解析】【分析】分析表格可知，本实验的自变量为海洛因的剂量，对照组为无海洛因的处理，因变量为大鼠的生理状况，主要包括活胚胎数/胚胎总数（%）、脑畸形胚胎数/活胚胎数（%）和脑中促凋亡蛋白Bax含量（ug·L-l）等指标，据此分析作答。【详解】A、据表分析，低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数（%）为33%，与对照相比（0）明显升高，故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育，A正确；B、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡，是一种正常的生理现象，且据表可知，对照组的Bax含量为6.7，故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡，B错误；C、据表格数据可知，海洛因处理组的活胚胎数降低，脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高，故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险，C正确；D、Bax为脑中促凋亡蛋白，分析表格数据可知，与对照相比，海洛因处理组的Bax含量升高，故海洛因促进Bax含量提高会导致脑细胞凋亡，D正确。故选B。12.图是一段DNA分子平面结构的示意图，据图及所学知识判断，不同DNA片段的差异不可能表现在（）27
A.①的排序B.②的数目C.③的排序D.③的种类【答案】D【解析】【分析】分析题图：图中①是脱氧核苷酸，②是脱氧核糖，③是含氮碱基，④为脱氧核糖和含氮碱基。【详解】A、不同DNA分子中①脱氧核苷酸的排列顺序不同，A不符合题意；B、不同DNA分子中②脱氧核糖的数目可能不同，B不符合题意；C、不同DNA分子中③碱基的排列顺序不同，C不符合题意；D、不同DNA分子中③碱基的种类相同，都是A、C、G、T四种，D符合题意。故选D。13.果蝇的灰色体色（B）对黑色（b）为显性、红眼（R）对紫眼（r）为显性。现用基因型为BbRr的雌果蝇与bbrr的雄果蝇交配，发现F1中灰体红眼的果蝇约占37.5%，则亲本雌果蝇中这两对基因的分布可能为（）A.B..27
C.D.【答案】C【解析】【分析】依据题干信息分析：若两对基因位于两对染色体上，则基因型为BbRr的雌果蝇与bbrr的雄果蝇交配，F1中灰体红眼的果蝇约占25%；实际上F1中灰体红眼的果蝇约占37.5%，故两对基因应位于一对染色体上。【详解】若两对基因位于两对染色体上，则基因型为BbRr的雌果蝇与bbrr的雄果蝇交配，F1中出现灰体红眼：灰体紫眼：黑体红眼：黑体紫眼=1：1：1：1，即F1中灰体红眼的果蝇约占25%，与题意不符，故两对基因位于一对染色体上；若B、R基因位于一条染色体上，b、r基因位于另一条染色体上，不发生交叉互换情况下，亲本雌果蝇（BbRr）产生的配子BR：br=1：1，则F1中出现灰体红眼：黑体紫眼=1：1，即F1中灰体红眼的果蝇约占50%，若部分细胞又发生交叉互换，则亲本雌果蝇（BbRr）产生的配子（发生交叉互换的细胞产生的）BR：br：Br：bR=1：1：1：1，因此配子BR所占的概率范围为25%~50%，F1出现的灰体红眼的果蝇的比例应大于25%且小于50%，符合题意；若B、r基因位于一条染色体上，b、R基因位于另一条染色体上，不发生交叉互换情况下，亲本雌果蝇（BbRr）产生的配子Br：bR=1：1，则F1中出现灰体红眼的比例为0，若部分细胞又发生交叉互换，则亲本雌果蝇（BbRr）产生的配子（发生交叉互换的细胞产生的）BR：br：Br：bR=1：1：1：1，因此配子BR所占的概率范围为0%~25%，F1中出现的灰体红眼的果蝇的比例应小于25%，与题意不符。综上分析可知，亲本雌果蝇中这两对基因的分布情况为B、R基因位于一条染色体上，b、r基因位于另一条同源染色体上，C符合题意。故选C。14.已知某生物体内控制两对相对性状的基因传递遵循自由组合定律。若两个亲本杂交，其子代的基因型及比例是：yyRR:yyrr:YyRR:Yyrr:yyRr:YyRr=1:1:1:1:2:2，据此判断两个杂交亲本的基因型是（）A.yyRR和yyRrB.yyrr和YyRr27
C.yyRr和YyRrD.YyRr和YyRr【答案】C【解析】【分析】逐对分析法：首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题；其次根据基因的分离定律计算出每一对相对性状所求的比例，最后再相乘。【详解】对于Y、y来说，双亲交配后子代的基因型及比例为yy：Yy=1：1，因此双亲的基因型为yy和Yy；对于R、r来说，双亲交配后子代的基因型及比例为RR：Rr：rr=1：2：1，因此双亲的基因型为Rr和Rr，所以双亲的基因型是yyRr和YyRr。故选C。【点睛】15.如图为人体早期胚胎细胞所经历的生长发育过程示意图，其中甲乙丙丁戊表示细胞，a和b表示生理过程。下列表述正确的是（）A.过程a和b表示的生理过程相同B.细胞丙和戊的蛋白质组成相同C.过程a和b中基因表达状况相同D.细胞丁与戊的遗传物质组成相同【答案】D【解析】【分析】分析题图：a是有丝分裂过程，这会导致细胞数目改变，但不会改变细胞的种类；b是细胞分化过程，这会导致细胞种类改变，不会导致细胞数目改变。【详解】A、a过程是有丝分裂，增加细胞数量，b过程是细胞分化，增加细胞种类，过程a和b表示的生理过程不相同，A错误；B、细胞丙通过细胞分化形成戊，由于基因的选择性表达，细胞丙和戊的蛋白质组成不完全相同，B错误；C、a过程是有丝分裂，b过程是细胞分化，过程a和b中基因表达的状况不完全相同，C错误；27
D、丁与戊都是由同一个受精卵分裂和分化形成的，遗传物质相同，D正确。故选D。16.如图为血脂正常参考值的范围和某男性的血脂检验结果。下列相关分析错误的是（）A.该男性为单纯性高胆固醇血症患者B.该男性体内高密度脂蛋白偏低，是他患病的可能原因之一C.该男性体内低密度脂蛋白偏高，是他患病可能原因之一D.胆固醇升高，会引起动脉粥样硬化，造成心脏供血不足等【答案】C【解析】【分析】图中为血脂正常参考值的范围和某男性的血脂检验结果，图中显示，该男性中总胆固醇偏高，甘油三脂和低密度脂蛋白处于正常范围内，而高密度脂蛋白偏低。【详解】AB、外周组织中多余的胆固醇由高密度脂蛋白吸收并运送到肝脏进行加工处理，形成胆汁酸排出体外，高密度脂蛋白含量低，会导致高胆固醇血症，图中显示该男性体内高密度脂蛋白偏低，其他指标均正常，因此体内高密度脂蛋白偏低，是他患病的可能原因之一，因此该男性为单纯性高胆固醇血症患者，AB正确；C、由图可知，该男性体内低密度脂蛋白正常，C错误；D、胆固醇升高，会引起动脉粥样硬化，引起血管狭窄，造成心脏供血不足等，D正确。故选C。17.胰岛素是调节血糖的重要激素，研究者研制了一种“智能”胰岛素（IA）。为评估其调节血糖水平的效果，研究人员给糖尿病小鼠和正常小鼠（血糖浓度80-120mg/dL）均分别注射适量胰岛素和IA，测量血糖浓度变化，结果如图1和2所示。下列描述正确的是（）27
A.给药后，糖尿病小鼠的血糖水平急剧上升B.对糖尿病小鼠而言，胰岛素的降糖效果更持久C.注射外源胰岛素的正常小鼠更容易出现低血糖晕厥D.研究结果显示，普通外源胰岛素调节血糖能力比IA好【答案】C【解析】【分析】1、血糖的来源：食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化；去向：血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原（肌糖原只能合成不能水解为葡萄糖）、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。2、血糖平衡调节：由胰岛A细胞分泌胰高血糖素提高血糖浓度，促进血糖来源；由胰岛B细胞分泌胰岛素降低血糖浓度，促进血糖去路，减少血糖来源，两者激素间是拮抗关系。【详解】A、分析图1，给药后，糖尿病小鼠的血糖水平没有急剧上升，A错误；B、对糖尿病小鼠而言，IA的降糖效果更持久，B错误；C、注射外源胰岛素的正常小鼠更容易出现低血糖晕厥，C正确；D、研究结果显示，IA调节血糖能力比普通外源胰岛素好，D错误。故选C。18.1942年Klinefelter收集了9例外表呈男性的性畸形病例，表现为先天性睾丸发育不全。经核型分析其染色体组成为XXY。据此判断该变异类型为（）A.重复B.易位C.整倍化变异D.非整倍化变异【答案】D【解析】27
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，其中染色体结构变异的类型包括缺失、重复、倒位和易位，染色体数目变异包括个别染色体增加或减少（非整倍化变异）和以染色体组的形式增加或减少（整倍化变异）。【详解】染色体组成为XXY的个体比正常个体多了一条性染色体，属于染色体数目变异中的非整倍化变异。故选D。19.某高等动物的一个细胞，进行减数分裂的过程如图所示。其中①-⑥表示细胞，该过程中基因未发生突变。则下列叙述错误的是（）A.⑥的形成过程，发生了染色体畸变B.若④的基因型是AbY，则⑤为abYC.细胞①由于经历了DNA复制，会出现4个染色体组D.该细胞产生的4个子细胞若均参与受精，有可能产生染色体组成正常的后代【答案】C【解析】【分析】题图分析：图中细胞含有Y染色体，所以①为初级精母细胞，②与③为次级精母细胞，④、⑤、⑥都表示精细胞。【详解】A、由于与⑥同时形成的细胞中含有相同染色体（d所在染色体有2条），所以⑥的形成过程中发生了染色体畸变（该细胞中少了1条染色体），A正确；B、与⑥同时形成的细胞中的基因型为ABdd，若④的基因型是AbY，说明发生了交叉互换，且是A与a发生了互换，故②细胞的基因型为AabbYY，则⑤是abY，B正确；C、细胞①经历了DNA复制，但染色体数目不变，故细胞①含有2个染色体组，C错误；27
D、该细胞产生的4个子细胞，④和⑤细胞中的染色体组成正常，与正常的卵细胞受精，能产生染色体组成正常的后代，D正确。故选C。【点睛】20.孔雀鱼雄鱼的鱼身具有艳丽的斑点，斑点数量多的雄鱼有更多的机会繁殖后代，但也更容易受到天敌的捕食。关于种群中雄鱼的平均斑点数量，下列推测正确的是（）A.若缺少天敌，斑点数量可能增加B.自然条件下，斑点数量多是不利变异C.天敌存在与否决定斑点数量相关基因的变异方向D.在自然界中，由斑点数量多的雄鱼产生的后代占据种群个体优势【答案】A【解析】【分析】自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。【详解】A、缺少天敌的环境中，孔雀鱼的斑点数量逐渐增多，原因是由于孔雀鱼群体中斑点数多的雄性个体体色艳丽易吸引雌性个体，从而获得更多的交配机会，导致群体中该类型个体的数量增多，A正确；B、若缺少天敌，斑点数量多的雄鱼有更多的机会繁殖后代，是一种有利变异，但自然条件下，斑点数量多，更容易受到天敌的捕食，故又是一种不利的变异，B错误；C、生物的变异是不定向的，故天敌存在与否不能决定斑点数量相关基因的变异方向，C错误；D、由题干信息可知，“斑点数量多的雄鱼有更多机会繁殖后代，但也容易受到天敌的捕食”，则斑点少的雄鱼繁殖后代的机会少，但不易被天敌捕食，可知自然环境中，由斑点数量多的雄鱼产生的后代不一定占据种群个体优势，D错误。故选A。二、综合题（一）辣椒素与动物生理21.我们吃辣的食物，嘴巴会有灼热感。这是怎么回事呢？2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者戴维·朱利叶斯和阿代姆·帕塔博蒂安为我们提供了该问题的答案（如图所示）。27
（1）下列各种情形中，与辣椒素特异性结合TRPV1机制类似的是______。A.氨基酸和mRNAB.淀粉酶和葡萄糖C.限制酶和DNA片段D.神经递质和神经递质受体（2）辣椒素与TRPV1的结合后，图中所示的离子通道打开，产生兴奋。兴奋处的膜电位分布为______。（3）关于图中①和②处发生的变化，下列描述正确的是______。A.均发生膜电位的变化B.均有神经递质的合成和释放C.均发生离子通道通透性的改变D.均发生电信号→化学信号→电信号的转变（4）据图中信息及所学知识，论述人摄入辣的食物产生灼热感，并通常会出现辣得嘴巴通红、大汗淋漓的机理______。（5）无独有偶，薄荷糖能特异性结合并激活口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道，后者将信号传至大脑另一区域，在炎热的夏天给人以低于27℃的“凉爽”感觉。据此判断，下列实验操作能使小鼠吃辣椒后产生“凉爽”感的是______。A.通过基因操作破坏小鼠TRPV1的编码基因B.进一步提升小鼠口腔中TRPM8蛋白的表达水平C.在小鼠热痛感觉神经元中用TRPM8置换TRPV1D.在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因【答案】（1）CD（2）外负内正（3）AC（4）据图可知，辣椒素和TRPV127
结合后，离子通道打开，使膜产生兴奋；兴奋经神经传入大脑皮层扣带区形成灼热的感觉；然后经神经传至下丘脑体温调节中枢，经传出神经支配皮肤血管舒张，血流量增大，嘴巴通红；同时汗腺分泌，散热增加，大汗淋漓。（5）D【解析】【分析】1、神经冲动的产生：静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。兴奋部位和非兴奋部位形成电位差，产生局部电流，兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜，其具体的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。【小问1详解】由图可知，辣椒素特异性结合TRPV1后，离子会通过TRPV1离子通道进入细胞内，从而引起兴奋产生。A、核糖体能与mRNA结合，而不是氨基酸，A不符合题意；B、淀粉酶能催化淀粉水解，故淀粉酶能与淀粉结合，而不是葡萄糖，B不符合题意；C、限制酶能与DNA片段结合并在特定的位点切割，C符合题意；D、神经递质能与突触后膜上的神经递质受体结合，从而引起兴奋产生，D符合题意。故选CD。【小问2详解】辣椒素与TRPV1的结合后，TRPV1离子通道打开，产生兴奋（即产生动作电位），因此兴奋处的膜电位分布为外负内正。【小问3详解】图中②为树突，图中①为突触结构。A、②处兴奋后，膜电位会发生变化，当兴奋传导①所处的突触时，会引起突触前膜释放神经递质，引起突触后膜发生电位变化，故①和②处均发生膜电位的变化，A正确；B、②树突能将神经冲动传给胞体，没有神经递质的合成和释放，而①为突触结构，存在神经递质的合成和释放，B错误；C、②树突受到刺激时，离子通道通透性会发生改变，从而引起兴奋的产生，①突触中的突触后膜接受神经递质的作用时，离子通道通透性会发生改变，从而引起兴奋的产生，C正确；27
D、①突触结构上才存在电信号→化学信号→电信号的转变，D错误。故选AC。【小问4详解】据图可知，辣椒素和TRPV1结合后，离子通道打开，使膜产生兴奋，兴奋经神经传入大脑皮层扣带区形成灼热的感觉，然后经神经传至下丘脑体温调节中枢，经传出神经支配皮肤血管舒张，血流量增大，嘴巴通红，同时汗腺分泌，散热增加，大汗淋漓。【小问5详解】A、通过基因操作破坏小鼠TRPV1的编码基因，TRPV1离子通道蛋白不能合成，膜上TRPV1离子通道蛋白数量减少，小鼠吃辣椒后，不会引起灼热的感觉，不会产生“凉爽”感，A错误；B、提升小鼠口腔中TRPM8蛋白的表达水平，口腔内凉爽感觉神经元的TRPM8离子通道蛋白增多，但小鼠吃辣椒后，辣椒素仍然能与TRPV1离子通道蛋白结合，从而引起灼热的感觉，不会产生“凉爽”感，B错误；C、在小鼠热痛感觉神经元中用TRPM8置换TRPV1，小鼠吃辣椒后，照样引起热痛感觉神经元兴奋，从而引起灼热的感觉，不会产生“凉爽”感，C错误；D、在小鼠凉爽感觉神经元中表达TRPV1的编码基因，凉爽感觉神经元含有TRPV1离子通道蛋白，小鼠吃辣椒后，辣椒素能与凉爽感觉神经元上的TRPV1离子通道蛋白结合，引起口腔内凉爽感觉神经元兴奋，从而引起凉爽”感，D正确。故选D。【点睛】本题主要考查神经调节的相关知识，要求考生识记兴奋的产生及传递过程，能正确分析题文，再结合所学知识正确答题。抗生素与微生物22.林可霉素是一种临床上广泛使用的抗生素。最近研究人员在林可霉素生产菌的细胞膜上鉴定出一种能响应胞外氮源分子的蛋白质（AflQ）。试回答下列有关该项研究工作的问题。（1）若鉴别林可霉素生产菌属于细菌或真菌，下列指标可选用的是______。A.有无细胞壁B.有无核糖体C.有无成形细胞核D.有无内质网（2）称取K2HPO40.5g，谷氨酸0.5g，MgSO4·7H2O0.2g，FeSO4·7H2O0.01g，自来水或蒸馏水定容至1000mL，调pH至7.2，100℃高压蒸汽灭菌15min。以上林可霉素生产菌培养基配制流程的表述中，明显的错误是______和______。27
实践表明，即便来自无性繁殖的细胞群体，当它们暴露在无菌环境中较长时间，仍会发生基因型和表型的改变。因此在抗生素大规模发酵生产前，仍需对接种的菌种进行分离、纯化和鉴定，其操作流程如图所示。（3）为鉴定林可霉素生产菌产抗生素的能力，图中培养皿丙中需预先涂布______。A.林可霉素B.生理盐水C.大肠杆菌D.林可霉素生产菌（4）在表格中填写你对图中甲乙丙三个培养皿有关表述的判断（正确用“√”表示，错误用“×”表示）Ⅰ甲培养皿中的菌落均不产林可霉素Ⅱ乙培养皿中的菌落基因型和表型均相同Ⅲ丙培养皿中的现象表明，抗生素可分泌到细胞外ⅠⅡⅢ__________________（5）在生产实践中发现，即便由乙培养皿至四个锥形瓶的接种量相同，培养皿丙中的圆圈也会大小不一，造成这种现象的可能原因包括______。A.四个锥形瓶中菌体合成抗生素的能力不同B.四个锥形瓶中菌体的生长速度不同C.丙培养皿上涂布的样品浓度不同D.丙培养皿的培养基厚度不均匀（6）研究人员分别配制了以氨基酸Cys、Asp、Lys或Ser27
为唯一氮源的培养基，并测定野生株和AflQ缺失株的生长量和抗生素产量，结果如图所示。据图可以判断，膜蛋白AflQ感应的氨基酸是______。【答案】（1）CD（2）①.无有机碳源②.培养基灭菌温度太低（3）C（4）①.×②.×③.√（5）AB（6）Asp【解析】【分析】1、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，没有核膜、核仁和染色体；原核生物只能进行二分裂生殖；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。2、微生物实验室分离中配制培养基的操作步骤：计算→称量→溶解→调pH→灭菌步骤。【小问1详解】细菌属于原核生物，真菌属于真核生物，原核细胞和真核细胞最大的区别是有无成形细胞核，原核细胞没有复杂细胞器，真核细胞有各种细胞器。因此若鉴别林可霉素生产菌属于细菌或真菌，可根据有无成形细胞核来区分，根据有无内质网来区分，CD正确，AB错误。故选CD。【小问2详解】林可霉素生产菌培是一种细菌，细菌绝大多数是营寄生或腐生的异养型生物，因此培养基中应该含有有机碳源；该流程中高压蒸汽灭菌的温度100℃是不对的，应该是121℃。【小问3详解】抗生素能选择性地作用于细菌，主要是对细菌起作用，因此为鉴定林可霉素生产菌产抗生素的能力，图中培养皿丙中需预先涂布细菌，但该抗生素是林可霉素生产菌产生的，不能对自身起作用，综上所述，C正确，ABD错误。故选C。27
【小问4详解】Ⅰ、甲培养皿中的菌落有不产林可霉素，也有产林可霉素，这句话是错误的。Ⅱ、乙培养皿中的菌落可能暴露在无菌环境中较长时间，会发生基因型和表型的改变，因此菌落基因型和表型不完全相同，这句话是错误的。Ⅲ、据图可知，丙培养皿中菌落的周围出现透明圈，表明抗生素可分泌到细胞外，这句话是正确的。【小问5详解】由于乙培养皿中的菌落会发生基因型和表型的改变，比如菌体合成抗生素的能力不同，菌体的生长速度不同，因此即便由乙培养皿至四个锥形瓶的接种量相同，培养皿丙中的圆圈也会大小不一。【小问6详解】据图可知，以氨基酸Cys、Lys或Ser为唯一氮源的培养基培养野生株和AflQ缺失株，两者的菌体生长量和抗生素产量相差不大。但是以氨基酸Asp为唯一氮源的培养基上，AflQ缺失株抗生素的产量明显增加，因此可以判断，膜蛋白AflQ感应的氨基酸是Asp。【点睛】本题考查原核细胞与真核细胞的区别、微生物的分离和培养，考查学生识记能力和理解能力，考查科学思维和科学思维核心素养。歌舞伎综合征与遗传变异23.歌舞伎综合征（KS）是一种以智力障碍、骨骼异常、独特面部表情为特征的神经发育障碍疾病。研究发现该病由KMT2D或KDM6A基因突变所致（KDM6A的突变形式表示为UTX和UTY）。（1）甲乙两个家族父母均为KS，甲家族的女儿患病，儿子正常；乙家族的两个女儿均正常，但儿子有病。据此推测甲和乙家族中KS的致病基因分别呈A.显性和隐性B.显性和显性C.隐性和显性D.隐性和隐性（2）已知KMT2D基因编码一种由5262个氨基酸残基构成的大型蛋白质，突变后使得原编码谷酰胺（CAG）密码子变为终止密码子（UAG），使产生的多肽链缩短。由此推知该突变影响的过程是A.复制B.转录C.翻译D.逆转录已知甲家族致病基因位于12号染色体，乙家族儿子致病基因UTX的位置如图所示，但Y染色体上存在另一同源致病基因UTY（其显隐性效应和UTX相同）。27
（3）甲家族的女儿与正常人婚配，孩子正常的概率是______；乙家族的儿子和正常人婚配，孩子正常的概率是______。（4）甲家族的女儿和正常人婚配，以下措施有助于其生出健康孩子的是。A.B超B.性别筛查C.产前诊断D.染色体分析（5）构成染色质的DNA会被某些化学基团（如甲基）经共价键结合，从而影响基因的表达程度，这种现象称表观遗传。近来研究发现UTY所致的KS表现型略轻于UTX，试分析造成该现象的可能机制包括________。【答案】（1）B（2）C（3）①.1/3②.0（4）C（5）UTY和UTX基因被化学基团修饰的程度不同，因此表达情况不同；UTY和UTX基因是等位基因，碱基序列不同，基因的表达情况也不相同。【解析】【分析】根据题意可知歌舞伎综合征是一种基因突变引起的显性遗传病，致病基因位于常染色体或性染色体上，发病率和性别有关。【小问1详解】甲乙两个家族父母均患病，可以生出正常的后代，所以致病基因为显性基因，故选B。小问2详解】突变后使得原编码谷酰胺（CAG）密码子变为终止密码子（UAG），终止密码子提前出现，最终使合成的多肽链变短，故最终影响的是翻译过程，故选C。【小问3详解】甲家族致病基因位于12号染色体，为常染色体显性遗传，所以患病女儿是显性纯合子的概率是三分之一，杂合子的概率是三分之二，杂合子与正常男性婚配患病概率是2/3×1/21/327
；乙家族儿子患病，致病基因X和Y染色体上都有，X染色体将来给女儿，导致女儿全患病，Y染色体给儿子，导致儿子全患病，故正常概率为0。【小问4详解】B超看不到致病基因，性别筛查和染色体分析都是分析染色体层次的，也不能看到致病基因，产前诊断包括基因诊断，可以检测是否存在致病基因，故选C。【小问5详解】UTY和UTX基因是位于性染色体上的等位基因，碱基序列不同导致转录翻译合成的蛋白质的结构可能不同；UTY和UTX基因位于染色体上，已知构成染色质的DNA会被某些化学基团经共价键结合，UTY和UTX基因被化学基团修饰的程度不同导致表达情况不同。【点睛】本题考察常染色体遗传和伴性遗传相关知识点，考察学生综合应用能力，需要学生根据课本知识结合题意规范答题。细胞分裂素与植物生理24.细胞分裂素能调控植物的生长和发育，包括植物对非生物胁迫的响应。近年来研究发现，细胞分裂素也会通过某些途径影响光合作用。IPT是细胞分裂素合成酶，但野生株内该酶水平很低。研究人员将IPT酶编码基因导入野生型烟草植株中，培育获得相应的转基因品系（即IPT株），下图是他们的部分研究结果，其中*表示该测定值和正常条件下存在显著性差异。（1）细胞分裂素调控植物的生长和发育。下列植物激素中，与细胞分裂素具有协同效应的是______。27
A.赤霉素B.生长素C.乙烯D.脱落酸（2）据图3分析，当野生株培养到第40天时，缺水条件和正常条件相比，下列现象合理的是______。A.有机物的输出速度加快B.O2释放速率下降C.三碳化合物的合成速率加快D.CO2吸收速率下降（3）据图1和2，比较野生株与IPT株对缺水环境的适应力，并写出判断理由______。（4）据图3及所学知识，论述细胞分裂素对光合速率的影响，并阐述可能的机理___________。【答案】（1）AB（2）BD（3）IPT株对缺水环境的适应力不如野生株。据图1和2可知，野生株在缺水环境下，通过降低气孔导度和蒸腾速率来保水/蒸腾速率显著下降，从而减少水分丧失，适应缺水环境；而IPT株在正常环境和缺水环境的气孔导度和蒸腾速度无显著性差异。（4）据图3判断，在正常环境下，野生株和IPT株的光合速率无显著性差异，即正常环境下，细胞分裂素对光合作用速率的影响不显著；缺水环境下，正常株光合速率急剧下降，而IPT株略有所下降，说明细胞分裂素在一定程度能缓解缺水对光合速率的影响。【解析】【分析】细胞分裂素在根尖合成，在进行细胞分裂的器官中含量较高，细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和扩大，此外还有诱导芽的分化，延缓叶片衰老的作用。【小问1详解】植物激素共有五大类，即生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸，其中生长素、赤霉素、细胞分裂素对植物的生长、发育有促进作用，称为植物生长促进剂，故与细胞分裂素具有协同效应的是生长素和赤霉素，AB符合题意。故选AB。【小问2详解】据图3判断，当野生株培养到第40天时，缺水条件下，正常株光合速率急剧下降，光反应和暗反应速率都会下降，有机物的输出速度、三碳化合物的合成速率、O2释放速率以及CO2吸收速率都会下降，BD符合题意。故选BD。【小问3详解】27
IPT是细胞分裂素合成酶，野生株内该酶水平很低，据图1和2，正常条件下，野生株和IPT株的气孔导度没有显著性差异，但缺水条件下，野生株的气孔导度下降的更明显，以及蒸腾速率较低，从而可推测出野生株在缺水环境下，通过降低气孔导度和蒸腾速率来保水，从而减少水分丧失，适应缺水环境，而IPT株在正常环境和缺水环境的气孔导度和蒸腾速度无显著性差异，因此IPT株对缺水环境的适应力不如野生株。【小问4详解】据图3判断，在正常环境下，野生株和IPT株的光合速率无显著性差异，即正常环境下，细胞分裂素对光合作用速率的影响不显著；缺水环境下，正常株光合速率急剧下降，而IPT株略有所下降，说明细胞分裂素在一定程度能缓解缺水对光合速率的影响。【点睛】本题考查植物激素的相关知识，意在考查考生能运用所学知识与观点，对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论。丹参酮与生物工程25.研究发现，含野生型质粒pRiA4的农杆菌能诱导外植体长出发根。相比不定根，发根培养物具有遗传稳定、生长迅速、无需激素等优势，特别适合规模化生产像丹参酮之类的中草药活性物质。为了探究丹参酮生物合成调控基因MYB98对其产量的影响，研究人员开发了如图1所示的转基因丹参发根培养流程。（1）由丹参植株叶组织诱导形成发根的过程涉及过程______。A.细胞增殖B.细胞融合C.细胞分化D.细胞核移植（2）图1所示的“重组”步骤中，与载体pHB拼接的目的基因应该是______。A.链霉素抗性基因B.MYB98基因C.潮霉素抗性基因D.丹参酮合成基因（3）为了筛选出含重组质粒的农杆菌菌落，固体平板培养基中最好添加______。在图1所示的“感染”步骤中，含双质粒的农杆菌会将目的基因插入发根细胞的染色体DNA27
中，形成OE型发根组织。经两个月培养后，研究人员分别测定OE型发根组织和对照组织中的丹参酮和植物激素赤霉素的产量，结果如图2所示。（4）为了验证目的基因表达产物对丹参酮产量的影响，图2中的对照组织最好选用______。A.叶外植体B.含pHB的发根组织C.未感染农杆菌的发根组织D.含pRiA4的发根组织（5）已知在丹参细胞中丹参酮和赤霉素合成原料均为丙酮酸（图3）。试据图2和图3判断，下列四个方案中能提高丹参酮与赤霉素产量比值的是______（注意：每个方案只改变一个基因）。A.强化R基因的表达B.强化S基因的表达C.强化T基因的表达D.强化目的基因的表达【答案】（1）AC（2）B（3）潮霉素（4）B（5）BD【解析】【分析】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：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（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。【小问1详解】27
从丹参植株叶组织诱导形成发根的过程经历了脱分化和再分化，此过程涉及到细胞的增殖和细胞分化。故选AC。【小问2详解】从题干可知，课题是“探究丹参酮生物合成调控基因MYB98对其产量的影响”，故与载体pHB拼接的目的基因应该是MYB98基因。故选B。【小问3详解】由图中可知，目的基因连接的位置没有与潮霉素抗性基因重合，潮霉素抗性基因保持完整，故在培养基中加入潮霉素，可以将导入了目的基因的重组质粒筛选出来。【小问4详解】因为导入发根细胞的质粒中本身含有pHB基因，实验必须遵循单一变量原则，故为了验证目的基因表达产物对丹参酮产量的影响，图2中的对照组织最好选用含pHB的发根组织。故选B。【小问5详解】对比柱形图可以知道，导入了目的基因的细胞丹参酮产量显著增加，根据图3可知，强化S基因的表达，可提高丹参酮与赤霉素产量比值。故选BD。【点睛】本题考查基因工程的相关知识，意在考查考生运用所学基础知识，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。27
