精品解析：山东师范大学附属中学2024—2025学年高三上学期10月考试生物试题

机密★启用前 2024年10月山东师大附中高三阶段性测试题生物 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 高等植物的地下器官和地上器官的生长既相互依赖又相互制约，后者主要表现在对水分和无机盐的争夺上，并从根冠比（地下部分的质量/地上部分的质量）来反映。下表是土壤中水分和含氮量对植物根冠比的影响。下列叙述正确的是（ ） 实验组别 根冠比 适当干旱 0.58 水分充足 0.21 表1水分对稻苗根冠比的影响 实验组别 根冠比 低 4.0 中 2.5 高 2.0 表2土壤含氮量对胡萝卜根冠比的影响 A. 由于氢键的不断断裂和形成，水成为占细胞鲜重1%-1.5%的无机盐的良好溶剂 B. 缺水时稻苗根对水分的争夺能力更强，而缺氮时胡萝卜地上部分对氮的争夺能力更强 C. 缺氮时，由于叶绿素、蛋白质、脂肪等含氮物质合成受阻，植株矮小，叶片发黄 D. 农业生产上可通过控制浇水、施肥来调节作物的根冠比，促进收获器官的生长 2. 研究发现，真核生物中有部分外分泌蛋白（统称为M蛋白）并不依赖内质网-高尔基体途径（经典分泌途径），称为非经典分泌途径，如图1所示。下列说法错误的是（ ） A. M蛋白最先合成场所为游离的核糖体 B. M蛋白结构简单，无需翻译后的加工修饰 C. M蛋白不依赖经典分泌途径的原因可能是不含信号肽序列 D. 非经典分泌途径可以弥补经典分泌途径的不足，共同完成蛋白质的分泌过程 3. 某种干细胞经X射线处理后会出现衰老，而细胞衰老时活性氧（ROS）含量、总抗氧化能力（T-AOC）和抑癌基因p16表达出的mRNA（RNA的一种）含量都会受到影响。为研究某生物制剂（ASP）是否具有延缓细胞衰老的作用及机制，某小组利用衰老小鼠（X射线处理导致的）和正常小鼠进行实验，结果如下表和柱形图所示。下列说法错误的是（ ） 组别 ROS相对值 T-AOC 正常ASP组 1928.76 5.24 正常对照组 1971.40 5.17 衰老对照组 2740.15 2.69 衰老ASP组 2096.73 3.64 A. 小鼠是否经X射线处理及是否经ASP处理为该实验的自变量 B. 该实验的因变量是ROS的含量、T-AOC的含量及pl6mRNA的表达量 C. ASP可能是通过抑制pl6 mRNA的表达来延缓 X射线诱导的细胞衰老 D. 四组实验的小鼠都需先经X射线处理后再用生理盐水处理 4. 线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与H+协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 线粒体内膜的脂质/蛋白质的比值小于线粒体外膜 B. 抑制质子泵的作用不会影响丙酮酸由膜间隙进入线粒体基质的速率 C. 丙酮酸穿过外膜和内膜的方式均为协助扩散，不消耗能量 D. 膜间隙中pH高于线粒体基质有利于丙酮酸的转移 5. 酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到的结果如下图。下列说法错误的是（ ） A. 由①②可知，加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的竞争性抑制作用 B. 在曲线②③交点处，脲酶的空间结构相同 C. 在③反应体系中加入双缩脲试剂依旧可以产生紫色 D. Urease-IN-2可能对脲酶的空间结构具有破坏作用 6. 磷酸肌酸（C～P）是除ATP外的其他高能磷酸化合物，当动物和人体细胞内的ATP含量过少时， 在相关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸（C）； 当ATP含量较多时，在相关酶的催化作用下，ATP可将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸，使肌酸转变成磷酸肌酸。下列有关叙述错误的是（ ） A. 磷酸肌酸中磷酸基团的转移势能较高，磷酸肌酸水解是放能反应 B. 磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用 C. 人体剧烈运动时，磷酸肌酸可直接为细胞生命活动提供能量 D. 运动员肌肉细胞中磷酸肌酸的含量与普通人相比要多一些 7. 位于同源染色体上的短串联重复序列（STR）具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析下图家系中常染色体上的STR（D18S51）和X染色体上的STR（DXS10134，Y染色体 上没有）的传递，不考虑突变。下列叙述错误的是（ ） A. Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2 B. Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4 C. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ-4个体的同一个D18S51的概率为 1/4 D. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ-3个体的同一个DXS10134的概率为1/4 8. 某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的 DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这两对等位基因分别控制一对相对性状。不考虑突变和同源染色体之间的交换。下列叙述错误的是（ ） A. 两对等位基因位于非同源染色体上，F2中⑧所占的比例最大 B. F2个体的PCR产物电泳结果有3条带的共4种 C. 若②和⑥的性状相同，则最下部条带对应的基因为隐性基因 D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/4 9. 某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。 某个体的1 号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2 为显性基因，a1、a2 为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代基因型与亲本相同。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1 号染色体非姐妹染色单体发生了互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为（ ） A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 10. 正确的选材、科学的方法和精巧的实验是科学家成功进行科学研究的必要条件。下列有关科学家研究过程的叙述中，正确的是（ ） A. 萨顿通过分析蝗虫细胞基因与染色体的平行关系证明了基因位于染色体上 B. 梅塞尔森和斯塔尔用大肠杆菌和15N证明了DNA分子复制方式是半保留复制 C. 艾弗里提取并纯化S型肺炎链球菌的DNA加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌 D. 赫尔希和蔡斯在明确T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程后，选择其作为证明DNA是遗传物质的实验材料 11. 校正tRNA是指某些能校正基因的有害突变的tRNA，编码tRNA的DNA某些碱基改变后，导致反密码子发生改变而产生的。由于单个碱基替换导致的某种突变产生了一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸遗传密码的tRNA(X)。下列叙述错误的是（ ） A. X由多个核糖核苷酸构成，是基因转录的产物 B. X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸 C. X可以对应两种氨基酸，体现出密码子简并特点，提高容错率 D. 校正tRNA的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷 12. 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基而发生变化：C转变为U（U与A配对），A转变为I（I为次黄嘌呤，与C配对）。已知某双链DNA的两条链分别是①链和②链，①链的一段碱基序列为5'-AGTCG-3'，此DNA片段经亚硝酸盐作用后，其中一条链中的A、C发生了脱氨基作用，经过两轮复制后，子代DNA片段之一是-GGTTG-/-CCAAC-。下列说法错误的是（　　） A. 该DNA片段在未经亚硝酸盐作用时，核苷酸之间含有8个磷酸二酯键、13个氢键 B. 经亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了脱氨基作用 C. 经亚硝酸盐作用后，DNA片段经两轮复制产生的异常DNA片段有2个 D. 经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个 13. 紫外线可使同一条DNA链上相邻的嘧啶碱基形成二聚体，生物体内存在切除修复机制，可以使碱基恢复到正常状态，其机理如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. DNA切除修复机制普遍存在于细菌和动植物细胞中 B. DNA损伤引发的变异可为生物进化提供原材料 C. 酶A、酶B都可以参与DNA分子中磷酸二酯键的形成 D. 控制酶A合成的基因缺陷可能会引发细胞癌变 14. 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是（ ） A. 图甲发生了①至③区段的倒位 B. 图乙细胞中II和III发生交叉互换 C. 该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D. 该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子 15. 栖息于灌木上的雨蛙通常为亮绿体色，而近年在切尔诺贝利核电站受损核反应堆的附近有较多漆黑体色的雨蛙出现，研究表明黑色素有助于吸收并消散部分辐射能量。下列相关说法正确的是（ ） A. 污染区所有雨蛙控制体色的基因总和为该种群的基因库 B. 漆黑体色雨蛙与亮绿体色雨蛙之间不能发生基因交流 C. 雨蛙体色的变化说明突变的利弊是相对的 D. 污染区雨蛙种群中漆黑体色的基因频率上升是基因突变的结果 二、选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 16. 将全部DNA分子的双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于含31P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ） A. 若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2 B. 若子细胞中的染色体数为2N，则其中含32P的染色体数一定是N C. 若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1 D. 若产生的4个子细胞中的染色体都含32P，则细胞分裂过程中一定发生过基因重组 17. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图甲所示；为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图乙所示。已知DNP不影响电子传递，可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图甲过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量更多 B. 有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 C. 与25℃条件相比，4℃时有氧呼吸产热多 D. 呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力，DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 18. 某种鸟类的羽毛颜色有黑色（存在黑色素）、黄色（仅有黄色素，没有黑色素）和白色（无色素） 3种。该性状由2对基因控制，A基因控制黑色素的合成，H基因控制黄色素的合成，a 和h基因无相应功能，两对等位基因表现为完全显性。假设子代数量足够多。对下图中亲本及杂交子代的描述，正确的是（ ） A. H、h基因位于常染色体上 B. F1黑羽雄鸟的基因型有2种 C. F1雌鸟中h基因频率为3/4 D. F1雌雄鸟随机交配F2中白羽个体的比例为3/16 19. 致育因子又称F因子，是游离在大肠杆菌细胞质中的一种环状DNA，能指导性菌毛的合成，性菌毛形成连接相邻大肠杆菌间的通道。含致育因子的大肠杆菌(F+)借助通道将自身的遗传物质传递给不含致育因 子的大肠杆菌(F-)，继而完成细胞的暂时沟通和遗传物质转移，F-转化为F+,过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. F-转化为F+的过程中发生了基因重组 B. F+中的F因子仅有一条DNA链进入F- C. 完成转化过程的F-获取了F+中的大多数性状 D. F-转化为F+的转化过程需要内切酶、DNA酶、DNA连接酶和解旋酶参与 20. 某地区的某种野兔原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后，其进化过程如图1所示，如图2为在某段时间内种群甲中的位于X染色体上的某基因A的基因频率的变化情况。下列分析正确的是（ ） A. 图1中①表示原种群分成的种群甲和种群乙，该过程为地理隔离；②为自然选择 B. 新物种形成必须经过③生殖隔离 C. 从图2中可以判断出T点时形成了新物种 D. 某时间点统计甲种群中XAXA个体占40％、XAXa个体占8％、XaXa个体占2％，XAY个体占40％、XaY个体占10％，则该种群a基因频率约为11％ 三、非选择题：本题共 5 小题，共 55 分。 21. 细胞周期检验点对有丝分裂正常进行具有重要作用，其中SAC（纺锤体组装检验点）的作用是监控染色体着丝粒与纺锤体的正确连接，并确保所有的染色体都排列在赤道板上。SAC是实现中期向后期转换的关键因素，其作用原理如下图1中①所示，请回答下列问题： （1）上图1所示为____（填“动物”、“动物或低等植物”、“植物”）细胞的分裂图像，着丝粒的分裂____（填“是”或“不是”）由于星射线的牵拉而导致的。 （2）图1中②表示SAC工作异常，该细胞有丝分裂时可能____（填“提前”或“推迟”）进入分裂后期。若某细胞含有18条染色体，进行有丝分裂时有一条染色体发生②图所示的异常，则产生的子细胞含____条染色体。据此分析，SAC正常工作的意义是____。 （3）EdU/BrdU双掺入法是测定细胞周期的常用方法。EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解，并可以被分别检测。将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，在培养适当时间后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比，结果如图2所示。 EdU和BrdU参与DNA复制发生在细胞周期的____，细胞周期的时长可用图中字母____表示。 22. 植物叶肉细胞中同时进行光呼吸和光合作用，光呼吸会利用Rubisco酶催化C5与O2结合生成C3，光呼吸被认为是一种重要的光保护机制。某实验小组研究了外源褪黑素（MT）对O3胁迫下葡萄叶片光合碳同化（将CO2转化为碳水化合物）和光呼吸的影响，实验结果如图所示。已知O3会对叶组织结构产生一定的毒害作用，而褪黑素自身作为抗氧化物质，在植物遭受生物胁迫和非生 物胁迫时都具有重要保护作用。回答下列问题: 注:CK:对照组，Je（PCR）是指用于碳同化的光合电子流速，Je（PCO）是指用于光呼吸的电子流速。 （1）据题可知，光呼吸与光合作用都利用_________为原料，但光合作用通过_________（生理过程）反应实现了该物质的再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2。光呼吸与细胞呼吸的主要区别在于_________（答两点）。 （2）Rubisc酶是植物光合作用中的一个关键酶，既控制着 CO2的固定，同时又制约着碳素向卡尔文循环和光呼吸分流。由实验结果可知，从对反应阶段的影响来看，O3胁迫后Je（PCR）和Je（PCO）均显著降低，表明_________，而MT处理后Je（PCR）和Je（PCO）显著升高，从影响因素方面，说明MT处理可能提高了_________。 （3）研究发现光呼吸可消耗过剩的ATP和NADPH，且易在低CO2浓度的条件下发生，结合图示信息推测MT诱导使光呼吸增强的意义是_________，进而进行光保护。另外，在外界CO2浓度低或叶片气孔关闭时，还可以_________，进而有利于光合作用进行。 23. 某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进 行了杂交实验，结果见下表（相关基因不位于XY染色体同源区段）。 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 （1）昆虫眼色性状红眼对紫红眼为________（填“显性”或“隐性”）性状。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合_________的各代昆虫进行________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2红眼个体雌雄比例为________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 （2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合_______效应。 （3）若杂交组合丙和丁的F1个体数量相等，将其混合后自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为_________，其中卷翅基因频率为________。 （4）又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼 突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相 同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择_________进行杂交获得F1，_________。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为_________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为_________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 24. 蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，若幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王，蜂王浆食用一段时间后改为以花蜜为食将发育为工蜂。为研究发育机理，某科研小组 利用蜜蜂幼虫分组开展相关实验，检测DNMT3基因表达水平和DNA甲基化程度，结果如下表。Dnmt3 蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。 不同蜂王浆饲喂量对蜜蜂幼虫DNA甲基化程度及发育结果的影响 组别 处理方式 DNMT3基因表达水平 DNA甲基化程度 幼虫发育结果 1 饲喂3天蜂王浆 +++ +++ 22%发育为蜂王 2 饲喂4天蜂王浆 ++ ++ 45%发育为蜂王 3 饲喂5天蜂王浆 + + 100%发育为蜂王 注：“+”越多则代表表达量越多、甲基化程度越高。 （1）DNMT3基因表达时，RNA聚合酶会与_________部位结合，解开DNA双链，以其中的一条链为模板 合成mRNA，该过程称为_________。成熟的mRNA通过_________（填结构名称）进入细胞质，在核糖体上合成Dnmt3蛋白，该蛋白发挥作用的场所是_________。 （2）据表分析，增加蜂王浆的饲喂量（饲喂时间）可以_________（填“促进”或“抑制”）DNA的甲基化，推测其机理可能是_________。 （3）结合上图分析，下列叙述正确的是________。 A. DNA甲基化引起的变异属于基因突变 B. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶都可与 DNA分子中的鸟嘌呤配对 C. DNA甲基化可能干扰了基因的转录导致不能合成某些蛋白质 D. DNA片段甲基化后遗传信息发生改变，导致生物性状发生改变 （4）若某DNA分子中的一个“G-C”胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经过n次复制，子代DNA分子中的异常DNA占比为_________。 （5）将Dnmt3siRNA（序列与Dnmt3mRNA互补）显微注射进幼虫细胞内，结果大多数幼虫能发育成为蜂王，分析原因是_________。 25. 获得2024年“共和国勋章”的李振声院士是我国小麦远缘杂交育种奠基人和农业发展战略专家，其主要贡献是系统研究小麦与偃麦草远缘杂交并育成了“小偃”系列品种，开创了小麦远缘杂交品种在生产上大面积推广的先例。请回答下列有关小麦遗传育种的问题： （1）李振声院士育成的“小麦二体异附加系”，能将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中。普通小麦6n=42，记为42W；长穗偃麦草 2n=14，记为14E。下图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”示意图。 ①普通小麦与长穗偃麦草杂交所得F1是高度不育的，原因是_________，①过程可用_________方法处理，其原理是_________。 ②丁自交产生的子代中，含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占_________。 ③小偃麦有蓝粒品种。如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽(子)粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于_________变异。 （2）除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交,如下图。①普通小麦(六倍体)配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为_________； ②普通小麦与黑麦杂交，F1代体细胞中的染色体组数为_________，由此F1代可进一步育成小黑麦。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 机密★启用前 2024年10月山东师大附中高三阶段性测试题生物 注意事项: 1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共 15 小题，每小题 2 分，共 30 分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 高等植物的地下器官和地上器官的生长既相互依赖又相互制约，后者主要表现在对水分和无机盐的争夺上，并从根冠比（地下部分的质量/地上部分的质量）来反映。下表是土壤中水分和含氮量对植物根冠比的影响。下列叙述正确的是（ ） 实验组别 根冠比 适当干旱 0.58 水分充足 0.21 表1水分对稻苗根冠比的影响 实验组别 根冠比 低 4.0 中 2.5 高 2.0 表2土壤含氮量对胡萝卜根冠比的影响 A. 由于氢键的不断断裂和形成，水成为占细胞鲜重1%-1.5%的无机盐的良好溶剂 B. 缺水时稻苗根对水分的争夺能力更强，而缺氮时胡萝卜地上部分对氮的争夺能力更强 C. 缺氮时，由于叶绿素、蛋白质、脂肪等含氮物质合成受阻，植株矮小，叶片发黄 D. 农业生产上可通过控制浇水、施肥来调节作物的根冠比，促进收获器官的生长 【答案】D 【解析】 【分析】分析题意，本实验的目的是探究土壤中水分和含氮量对植物根冠比的影响，自变量为水分和含氮量，因变量为植物根冠比。 【详解】A、由于氢键的不断断裂和形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性；而水之所以能成为占细胞鲜重1%-1.5%的无机盐的良好溶剂，是由于水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水成为一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合，A错误； B、由表中数据可知，适当干旱比水分充足时的根冠比值更大，说明缺水时稻苗根对水分的争夺能力更强，而土壤中含氮量低时比含氮量高时的根冠比值更大，说明缺氮时胡萝卜地下部分对氮的争夺能力更强，B错误； C、缺氮时，由于叶绿素、蛋白质等含氮物质合成受阻，植株矮小，叶片发黄，但脂肪中不含氮元素，C错误； D、由实验结果可知，土壤中水分和含氮量均对植物根冠比有影响，因此农业生产上可通过控制浇水、施肥来调控作物的根冠比，促进收获器官的生长，D正确。 故选D。 2. 研究发现，真核生物中有部分外分泌蛋白（统称为M蛋白）并不依赖内质网-高尔基体途径（经典分泌途径），称为非经典分泌途径，如图1所示。下列说法错误的是（ ） A. M蛋白最先合成场所为游离的核糖体 B. M蛋白结构简单，无需翻译后的加工修饰 C. M蛋白不依赖经典分泌途径的原因可能是不含信号肽序列 D. 非经典分泌途径可以弥补经典分泌途径的不足，共同完成蛋白质的分泌过程 【答案】B 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成、加工和运输过程：最初是游离核糖体上合成一小段肽链，之后进入内质网继续合成并加工，形成有一定空间结构的蛋白质，再到高尔基体，高尔基体对其进行进一步加工， 然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量由线粒体提供。 【详解】A、根据题意，M蛋白的分泌并不依赖内质网-高尔基体途径，所以M蛋白合成场所为游离的核糖体，A正确； B、M蛋白结构简单，但仍然需要翻译后的加工修饰，B错误； C、M蛋白不依赖经典分泌途径的原因可能是不含信号肽序，不能被引导进入内质网，C正确； D、非经典分泌途径增加了溶酶体分泌、细胞膜出泡、直接跨膜等途径，可以减少细胞内膜和能量的消耗，这是对经典分泌途径的有益补充，两者共同完成蛋白质的分泌过程，D正确。 故选B。 3. 某种干细胞经X射线处理后会出现衰老，而细胞衰老时活性氧（ROS）含量、总抗氧化能力（T-AOC）和抑癌基因p16表达出的mRNA（RNA的一种）含量都会受到影响。为研究某生物制剂（ASP）是否具有延缓细胞衰老的作用及机制，某小组利用衰老小鼠（X射线处理导致的）和正常小鼠进行实验，结果如下表和柱形图所示。下列说法错误的是（ ） 组别 ROS相对值 T-AOC 正常ASP组 1928.76 5.24 正常对照组 1971.40 5.17 衰老对照组 2740.15 2.69 衰老ASP组 2096.73 3.64 A. 小鼠是否经X射线处理及是否经ASP处理为该实验的自变量 B. 该实验的因变量是ROS的含量、T-AOC的含量及pl6mRNA的表达量 C. ASP可能是通过抑制pl6 mRNA的表达来延缓 X射线诱导的细胞衰老 D. 四组实验的小鼠都需先经X射线处理后再用生理盐水处理 【答案】D 【解析】 【分析】由表格信息可知，与衰老对照组比较，衰老ASP组的ROS含量明显降低，T—AOC值明显增大，说明ASP可降低细胞中ROS的含量，并提高细胞总抗氧化能力，从而延缓细胞衰老，由柱形图信息可知，与衰老对照组比较，衰老ASP组的pl6mRNA表达量明显降低，且其表达量与正常对照组基本相同，这说明ASP处理能抑制p16mRNA的表达，因此可说明ASP可能是通过抑制pl6mRNA的表达来延缓X射线诱导的细胞衰老的。 【详解】A、由题意和表格信息可知，该实验的自变量是小鼠是否经X射线处理及小鼠是否经ASP处理，A正确； B、该实验的因变量是该种干细胞的衰老情况，其检测指标是ROS的含量、T-AOC的含量及p16mRNA的表达量，B正确； C、由表格信息可知，与衰老对照组比较，衰老ASP组的ROS含量明显降低，T-AOC值明显增大，说明ASP可降低细胞中ROS的含量，并提高细胞总抗氧化能力，从而延缓细胞衰老，由柱形图信息可知，与衰老对照组比较，衰老ASP组的pl6mRNA表达量明显降低，且其表达量与正常对照组基本相同，这说明ASP处理能抑制p16mRNA的表达，因此可说明ASP可能是通过抑制pl6mRNA的表达来延缓X射线诱导的细胞衰老的，C正确； D、由题意可知，正常小鼠不需经X射线处理，D错误。 故选D。 4. 线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与H+协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 线粒体内膜的脂质/蛋白质的比值小于线粒体外膜 B. 抑制质子泵的作用不会影响丙酮酸由膜间隙进入线粒体基质的速率 C. 丙酮酸穿过外膜和内膜的方式均为协助扩散，不消耗能量 D. 膜间隙中pH高于线粒体基质有利于丙酮酸的转移 【答案】A 【解析】 【分析】1、物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散，常见的有水、气体、甘油、苯、酒精等。 2、进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散，如红细胞吸收葡萄糖。 3、从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白质的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输，常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖、钾离子等。 4、胞吞胞吐：物质以囊泡包裹的形式通过细胞膜，从细胞外进或出细胞内的过程。 【详解】A、线粒体内膜含有大量与有氧呼吸有关的酶，即蛋白质含量远远高于外膜，故线粒体脂质/蛋白质的比值小于线粒体外膜，A正确； B、若抑制质子泵的活性，线粒体内膜两侧的H+浓度差减小，丙酮酸进入线粒体基质中需要该浓度差提供能量，丙酮酸由膜间隙进入线粒体基质的速率会降低，B错误； C、丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，利用H+（质子）协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，则会消耗能量，因此为主动运输，C错误； D、膜间隙中pH高于线粒体基质，则H+浓度差减小，不利于丙酮酸的转移，D错误。 故选A。 5. 酶与底物的结合部位被称为结合位点。酶的抑制剂有两类，一类为竞争性抑制剂，与底物竞争酶分子上的结合位点；另一类是非竞争性抑制剂，与结合位点以外的地方结合，使酶的构象发生变化，从而导致活性中心不能再与底物结合。已知类黄酮、Urease-IN-2是脲酶的两类抑制剂，某科研小组为探究它们分别归属于哪一类抑制剂，通过实验得到的结果如下图。下列说法错误的是（ ） A. 由①②可知，加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的竞争性抑制作用 B. 在曲线②③交点处，脲酶的空间结构相同 C. 在③反应体系中加入双缩脲试剂依旧可以产生紫色 D. Urease-IN-2可能对脲酶的空间结构具有破坏作用 【答案】B 【解析】 【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸（RNA）。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低，pH值过高或过低都会影响酶的活性，高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。 【详解】A、比较曲线①②，低浓度时，①高于②，达到一定浓度后，①②持平，说明②与底物竞争酶的活性位点，当底物够多时，有足够的底物与酶结合，所以加大尿素溶液的浓度可缓解类黄酮带来的竞争性抑制作用，A正确； B、③是非竞争性的抑制剂，会改变酶的空间结构，因此空间结构不同，B错误； C、反应体系中有酶（本质是蛋白质），酶即使变性，也可与双缩脲试剂反应呈紫色，C正确； D、③是非竞争性的抑制剂，Urease-IN-2可能对脲酶的空间结构具有破坏作用，D正确。 故选B。 6. 磷酸肌酸（C～P）是除ATP外的其他高能磷酸化合物，当动物和人体细胞内的ATP含量过少时， 在相关酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基团连同能量一起转移给ADP，从而生成ATP和肌酸（C）； 当ATP含量较多时，在相关酶的催化作用下，ATP可将磷酸基团连同能量一起转移给肌酸，使肌酸转变成磷酸肌酸。下列有关叙述错误的是（ ） A. 磷酸肌酸中磷酸基团的转移势能较高，磷酸肌酸水解是放能反应 B. 磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用 C. 人体剧烈运动时，磷酸肌酸可直接为细胞生命活动提供能量 D. 运动员肌肉细胞中磷酸肌酸的含量与普通人相比要多一些 【答案】C 【解析】 【分析】磷酸肌酸是高能磷酸化合物，磷酸肌酸可以与ADP反应生成ATP和肌酸，ATP也可以与肌酸反应生成磷酸肌酸和ADP，因此磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用，有助于维持细胞中ATP含量的相对稳定。 【详解】A、磷酸肌酸中磷酸基团的转移势能较高，磷酸肌酸水解是放能反应，释放的能量用于ATP的合成，A正确； B、磷酸肌酸可以与ADP反应生成ATP和肌酸，ATP也可以与肌酸反应生成磷酸肌酸和ADP，因此磷酸肌酸在能量释放、转移和利用之间起到缓冲作用，B正确； C、磷酸肌酸不能直接为细胞的生命活动供能，磷酸肌酸水解放出的能量用于合成ATP后，由ATP水解释放的能量直接用于细胞的生命活动，C错误； D、磷酸肌酸是高能磷酸化合物，与一般人相比，运动员肌肉细胞中磷酸肌酸的含量要多，D正确。 故选C。 7. 位于同源染色体上的短串联重复序列（STR）具有丰富的多态性。跟踪STR的亲本来源可用于亲缘关系鉴定。分析下图家系中常染色体上的STR（D18S51）和X染色体上的STR（DXS10134，Y染色体 上没有）的传递，不考虑突变。下列叙述错误的是（ ） A. Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2 B. Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为3/4 C. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ-4个体的同一个D18S51的概率为 1/4 D. Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ-3个体的同一个DXS10134的概率为1/4 【答案】D 【解析】 【分析】由题意可知，STR（D18S51）位于常染色体上，STR（DXS10134）位于X染色体的非同源区段。 【详解】A、STR（D18S51）位于常染色体上，在体细胞中成对存在，Ⅱ-1和Ⅱ-2得到Ⅰ代父母方各一个D18S51，Ⅲ-1得到Ⅱ-1的一个D18S51，Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个D18S51的概率为1/2，A正确； B、TR（DXS10134）位于X染色体的非同源区段，Ⅱ-1和Ⅱ-2一定含有父方的一条X染色体和母方的一条X染色体，Ⅲ-1得到Ⅱ-2的一条X染色体，这条X染色体来自Ⅰ代父方的概率为1/2，来自Ⅰ代母方中的一条的概率为1/4，由此可知，Ⅲ-1与Ⅱ-1得到Ⅰ代同一个体的同一个DXS10134的概率为1/2+1/4=3/4，B正确； C、STR（D18S51）位于常染色体上，在体细胞中成对存在，Ⅱ-3、Ⅱ-4得到Ⅰ-4个体同一个D18S51的概率为1/2，Ⅲ-1得到Ⅱ-3的该D18S51概率为1/2×1/2=1/4，C正确； D、STR（DXS10134）位于X染色体的非同源区段，Ⅱ-3、Ⅱ-4的X染色体来自母亲的同一条X染色体的概率为1/2，Ⅲ-1一定有X染色体来自父亲，Ⅲ-1与Ⅱ-4得到Ⅰ-3个体的同一个DXS10134的概率为1/2，D错误。 故选D。 8. 某种二倍体植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。对个体的 DNA进行PCR检测，产物的电泳结果如图所示，其中①～⑧为部分F2个体，上部2条带是一对等位基因的扩增产物，下部2条带是另一对等位基因的扩增产物，这两对等位基因分别控制一对相对性状。不考虑突变和同源染色体之间的交换。下列叙述错误的是（ ） A. 两对等位基因位于非同源染色体上，F2中⑧所占的比例最大 B. F2个体的PCR产物电泳结果有3条带的共4种 C. 若②和⑥的性状相同，则最下部条带对应的基因为隐性基因 D. ①自交子代的PCR产物电泳结果与④电泳结果相同的占1/4 【答案】C 【解析】 【分析】基因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、假设A/a为上部两条带的等位基因，B/b为下部两条带的等位基因，由电泳图可设P1为AAbb，P2为aaBB，F1为AaBb，F2中，①～⑧对应的基因型依次是AaBB、Aabb、AABb、aaBB、AABB、AAbb、aabb、AaBb，后代出现了8种基因型，说明两对等位基因位于非同源染色体上，F2中⑧所占的比例最大，为1/4，A正确； B、假设A/a为上部两条带的等位基因，B/b为下部两条带的等位基因，P1为AAbb，P2为aaBB，F2个体的PCR产物电泳结果有3条带的基因型有AABb、AaBB、Aabb、aaBb，共四种，B正确； C、②和⑥的性状相同，②基因型为Aabb，⑥的基因型为AAbb，同时②基因型也可为AaBB、⑥的基因型为AABB，即最下部条带对应的基因也可为显性基因，C错误； D、假设A/a为上部两条带的等位基因，B/b为下部两条带的等位基因，P1为AAbb，P2为aaBB，①AaBB（Aabb）自交后代为aaBB（aabb）的概率为1/4，D正确。 故选C。 9. 某二倍体生物通过无性繁殖获得二倍体子代的机制有3种：①配子中染色体复制1次；②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂；③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞。 某个体的1 号染色体所含全部基因如图所示，其中A1、A2 为显性基因，a1、a2 为隐性基因。该个体通过无性繁殖获得了某个二倍体子代，该子代基因型与亲本相同。已知发育为该子代的细胞在四分体时，1 号染色体非姐妹染色单体发生了互换并引起了基因重组。不考虑突变，获得该子代的所有可能机制为（ ） A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ①②③ 【答案】C 【解析】 【分析】减数分裂过程： （1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制； （2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板两侧；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂； （3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱地分布在细胞中；②中期： 染色体的着丝粒排列在细胞中央的平面上；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核形成新的核膜、核仁、纺锤体和染色体消失。 【详解】①若该细胞为配子中染色体复制1次获得的，则每个细胞内的核基因应该两两相同，不可能，形成含A1、A2、a1、a2的体细胞，①不符合题意； ②减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，该子代的细胞在四分体时，1号染色体非姐妹染色单体发生了互换并引起了基因重组，若互换部分恰巧包括A1、a1和A2、a2基因，则减数分裂Ⅰ正常，减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离但细胞不分裂，可形成含A1、A2、a1、a2的体细胞，②符合题意； ③减数分裂Ⅰ细胞不分裂，减数分裂Ⅱ时每个四分体形成的4条染色体中任意2条进入1个子细胞，发生互换后，一条1号染色体的两条染色单体上可能有A1、A2、a1、a2，这两条染色单体进入一个细胞，③符合题意； 综上所述，②③正符合题意，C正确，ABD错误。 故选C。 10. 正确的选材、科学的方法和精巧的实验是科学家成功进行科学研究的必要条件。下列有关科学家研究过程的叙述中，正确的是（ ） A. 萨顿通过分析蝗虫细胞基因与染色体的平行关系证明了基因位于染色体上 B. 梅塞尔森和斯塔尔用大肠杆菌和15N证明了DNA分子复制方式是半保留复制 C. 艾弗里提取并纯化S型肺炎链球菌的DNA加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌 D. 赫尔希和蔡斯在明确T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程后，选择其作为证明DNA是遗传物质的实验材料 【答案】B 【解析】 【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。 【详解】A、萨顿用蝗虫细胞作为材料，研究精子和卵细胞的形成过程，提出基因位于染色体上的假说，但并未通过实验证明，A错误； B、梅塞尔森和斯塔尔用15N和14N标记大肠杆菌，由于前者比后者分子质量大，导致相应的DNA分子密度大，通过离心可记录DNA在试管中的不同位置，从而证明了DNA的半保留复制方式，B正确； C、艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物，但并未纯化，C错误； D、赫尔希和蔡斯选择噬菌体作为实验材料的原因是其只含DNA和蛋白质，且他们在实验之前并没有明确T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程，D错误。 故选B。 11. 校正tRNA是指某些能校正基因的有害突变的tRNA，编码tRNA的DNA某些碱基改变后，导致反密码子发生改变而产生的。由于单个碱基替换导致的某种突变产生了一种携带精氨酸但是识别甲硫氨酸遗传密码的tRNA(X)。下列叙述错误的是（ ） A. X由多个核糖核苷酸构成，是基因转录的产物 B. X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸 C. X可以对应两种氨基酸，体现出密码子简并特点，提高容错率 D. 校正tRNA的存在可以弥补某些突变引发的遗传缺陷 【答案】C 【解析】 【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、分析题意，X为RNA的一种，其单体是核糖核苷酸，是基因转录的产物，A正确； B、X上携带的是精氨酸但是识别甲硫氨酸的遗传密码，故X参与合成的多肽链中，原来甲硫氨酸的位置可被替换为精氨酸，B正确； CC、此tRNA使得甲硫氨酸的密码子既可对应甲硫氨酸又可对应精氨酸，表现为一种密码子对应两种氨基酸，这不是密码子的简并性（同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性），C错误； D、校正tRNA分子的作用是校正发生错误的翻译的过程，故某些突变引发密码子改变，但由于校正tRNA分子的存在使得该位置的氨基酸未发生改变，可以弥补某些突变引发的遗传缺陷，D正确。 故选C。 12. 亚硝酸盐可使DNA的某些碱基脱去氨基而发生变化：C转变为U（U与A配对），A转变为I（I为次黄嘌呤，与C配对）。已知某双链DNA的两条链分别是①链和②链，①链的一段碱基序列为5'-AGTCG-3'，此DNA片段经亚硝酸盐作用后，其中一条链中的A、C发生了脱氨基作用，经过两轮复制后，子代DNA片段之一是-GGTTG-/-CCAAC-。下列说法错误的是（　　） A. 该DNA片段在未经亚硝酸盐作用时，核苷酸之间含有8个磷酸二酯键、13个氢键 B. 经亚硝酸盐作用后，②链中碱基A和碱基C发生了脱氨基作用 C. 经亚硝酸盐作用后，DNA片段经两轮复制产生的异常DNA片段有2个 D. 经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个 【答案】B 【解析】 【分析】DNA分子复制时，以DNA的两条链为模板，合成两条新的子链，每个DNA分子各含一条亲代DNA分子的母链和一条新形成的子链。 【详解】A、该DNA片段①链的碱基序列为5′—AGTCG—3′，则②链的碱基序列为5′—CGACT—3′，A和T之间有2个氢键，C和G之间有3个氢键，该DNA片段含有8个磷酸二酯键、13个氢键，A正确； B、结合碱基互补配对原则，对比亲子代DNA碱基顺序可知，经亚硝酸盐作用后，①链中碱基A、C发生了脱氨基作用，B错误； C、①链中碱基A、C发生了脱氨基作用，该链经过两轮复制产生的两个DNA片段都是异常的，②链中碱基没有发生脱氨基作用，该链复制得到的DNA片段都是正常的，C正确； D、碱基A、C发生了脱氨基作用的①链经两轮复制需消耗6个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，没有发生脱氨基作用的②链经两轮复制需消耗4个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，经过两轮复制共消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸10个，D正确。 故选B。 13. 紫外线可使同一条DNA链上相邻的嘧啶碱基形成二聚体，生物体内存在切除修复机制，可以使碱基恢复到正常状态，其机理如下图所示。下列叙述错误的是（ ） A. DNA切除修复机制普遍存在于细菌和动植物细胞中 B. DNA损伤引发的变异可为生物进化提供原材料 C. 酶A、酶B都可以参与DNA分子中磷酸二酯键的形成 D. 控制酶A合成的基因缺陷可能会引发细胞癌变 【答案】C 【解析】 【分析】基因突变在进化中的意义：它是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原始材料，能使生物的性状出现差别，以适应不同的外界环境，是生物进化的重要因素之一。 【详解】A、DNA切除修复机制普遍存在于细菌和动植物细胞等各种生物细胞中，A正确； B、DNA损伤引发的变异（基因突变）可为生物进化提供原材料，B正确； C、酶A参与DNA分子中磷酸二酯键的断裂，酶B参与DNA分子中磷酸二酯键的形成，C错误； D、由图可知，酶A参与DNA切除修复过程，控制酶A合成的基因缺陷会导致无法合成酶A，则DNA可能无法得到修复，可能会引发细胞癌变，D正确。 故选C。 14. 某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位，如图甲。减数分裂过程中，由于染色体倒位，同源染色体联会时会形成倒位环，此时经常伴随同源染色体的交叉互换，如图乙。完成分裂后，若配子中出现染色体片段缺失，染色体上增加某个相同片段，则不能存活，而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是（ ） A. 图甲发生了①至③区段的倒位 B. 图乙细胞中II和III发生交叉互换 C. 该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失 D. 该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子 【答案】C 【解析】 【分析】染色体异常遗传病：由染色体异常引起的遗传病。（包括数目异常和结构异常）。染色体数目异常包括：个别染色体数目的增加或减少；以染色体组的形式成倍的增加或减少。染色体结构异常包括：重复、缺失、倒位和易位。 【详解】A、由图甲可知是bcd 发生了倒位，因此是①到④区段发生倒位，A错误； B、图乙可知，细胞中染色单体Ⅱ和IV发生了交叉互换，B错误； CD、题干可知，配子中出现染色体片段缺失或重复，则不能存活，出现倒位的配子能存活，经过倒位后交叉互换，可能会形成四个配子为：ABCDE（正常）、adcbe（倒位但能存活）、ABcda（缺失了e，不能存活）、ebCDE（缺失了A，不能存活），因此该精原细胞共产生了2种类型的可育雄配子， C正确，D错误。 故选C。 15. 栖息于灌木上的雨蛙通常为亮绿体色，而近年在切尔诺贝利核电站受损核反应堆的附近有较多漆黑体色的雨蛙出现，研究表明黑色素有助于吸收并消散部分辐射能量。下列相关说法正确的是（ ） A. 污染区所有雨蛙控制体色的基因总和为该种群的基因库 B. 漆黑体色雨蛙与亮绿体色雨蛙之间不能发生基因交流 C. 雨蛙体色的变化说明突变的利弊是相对的 D. 污染区雨蛙种群中漆黑体色的基因频率上升是基因突变的结果 【答案】C 【解析】 【分析】在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 【详解】A、污染区所有雨蛙所有的基因总和为该种群的基因库，A错误； B、漆黑体色雨蛙与亮绿体色雨蛙可能还是一个物种，能发生基因交流，B错误； C、生物的变异的利弊是相对的，是由环境决定，C正确； D、污染区雨蛙种群中漆黑体色的基因频率上升是自然选择的结果，D错误。 故选C。 二、选择题：本题共 5 小题，每小题 3 分，共 15 分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得 3 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分。 16. 将全部DNA分子的双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于含31P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，检测子细胞中的情况。下列推断正确的是（ ） A. 若进行有丝分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1/2 B. 若子细胞中的染色体数为2N，则其中含32P的染色体数一定是N C. 若进行减数分裂，则含32P染色体的子细胞比例一定为1 D. 若产生的4个子细胞中的染色体都含32P，则细胞分裂过程中一定发生过基因重组 【答案】CD 【解析】 【分析】DNA复制为半保留复制，将全部DNA分子的双链经32P标记的雄性动物细胞(染色体数为2N)置于含31P的培养基中培养。经过连续两次细胞分裂后产生4个子细胞，若为有丝分裂，则DNA复制两次，若为减数分裂，则DNA复制一次。 【详解】A、若进行有丝分裂，由于DNA为半保留复制，所以第一次有丝分裂后，子细胞中每条染色体的DNA都有一条链有标记，一条链没有标记；进行第二次DNA复制后，每条染色体的两条染色单体上，只有一条单体有标记，另一条染色单体没有标记，当细胞处于第二次分裂后期时，染色单体随机分开，具有32P标记的染色体也随机进入2个细胞，所以经过连续两次细胞分裂后产生的4个子细胞中，含32P染色体的子细胞为2个或3个或4个，A错误； B、若子细胞的染色体数为2N，则进行的是有丝分裂。在有丝分裂过程中，第一次分裂后子细胞中每条染色体上的DNA都有1条链含有32P，第二次分裂得到的子细胞含32P的染色体数在0~2N之间，B错误； C、若产生的4个子细胞中的染色体都含32P，说明DNA只复制了一次，则细胞进行的是减数分裂，C正确； D、若4个子细胞中的染色体都含32P，则进行的是减数分裂，在减数第一次分裂过程中会发生基因重组，D正确。 故选CD。 17. 呼吸电子传递链是指在线粒体内膜上由一系列呼吸电子传递体组成的将电子传递到分子氧的“轨道”，如图甲所示；为研究短时低温对该阶段的影响，将长势相同的黄瓜幼苗在不同条件下处理，分组情况及结果如图乙所示。已知DNP不影响电子传递，可使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图甲过程是有氧呼吸的第三阶段，是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，与25℃时相比，4℃时有氧呼吸消耗葡萄糖的量更多 B. 有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，4℃时线粒体内膜上的电子传递受阻 C. 与25℃条件相比，4℃时有氧呼吸产热多 D. 呼吸链的电子传递所产生的膜两侧H+浓度差为ATP的合成提供了驱动力，DNP导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，生成的ATP减少 【答案】ACD 【解析】 【分析】据图分析：图甲过程表示在线粒体内膜上发生的一系列化学反应，有氧呼吸第三阶段的电子最初供体是还原型辅酶NADH，经电子传递链，传给最终受体氧气，该过程释放的能量使H+由线粒体基质移至内外膜间隙，这就是电子传递过程。内外膜间隙中的H+浓度大于基质中的H+浓度，当H+从内外膜间隙进入基质时，顺浓度梯度会释放能量，此时若通过ATP合酶，则能量有一部分用于合成ATP，转移到其中；若不通过ATP合酶，则直接以热能形式释放。 【详解】AC、图示为线粒体内膜的过程，表示有氧呼吸的第三阶段，该阶段是有氧呼吸过程中产能最多的阶段，分析乙图可知，与25℃时相比，4℃时有氧呼吸耗氧量更多，消耗葡萄糖的量更多，但是4℃合成ATP比25℃少，说明释放的能量大多数以热能形式释放了，产热多，A正确；C正确； B、在电子传递链中，有氧呼吸第一、二阶段产生的NADH所携带的电子最终传递给了氧气，生成水，由图乙可知，4℃与25℃+DNP处理的结果十分相似，推测两者可能有相似的有氧呼吸第三阶段过程。但DNP是使H+进入线粒体基质时不经过ATP合酶，对前面的电子传递过程并无直接影响，同理4℃时线粒体内膜上的电子传递无影响，B错误； D、电子传递过程中释放的能量用于建立膜两侧H+浓度差，使能量转换成H+电化学势能，当H+从内外膜间隙进入基质时，顺浓度梯度会释放能量，此时若通过ATP合酶，则能量有一部分用于合成ATP，DNP使H+不经ATP合酶返回基质中，会使线粒体内外膜间隙中H+浓度降低，导致ATP合成减少，D正确。 故选ACD。 18. 某种鸟类的羽毛颜色有黑色（存在黑色素）、黄色（仅有黄色素，没有黑色素）和白色（无色素） 3种。该性状由2对基因控制，A基因控制黑色素的合成，H基因控制黄色素的合成，a 和h基因无相应功能，两对等位基因表现为完全显性。假设子代数量足够多。对下图中亲本及杂交子代的描述，正确的是（ ） A. H、h基因位于常染色体上 B. F1黑羽雄鸟的基因型有2种 C. F1雌鸟中h基因频率为3/4 D. F1雌雄鸟随机交配F2中白羽个体的比例为3/16 【答案】ABC 【解析】 【分析】鸟的性别决定方式为ZW，雄鸟的性染色体组成是ZZ，雌鸟的性染色体组成是ZW。 【详解】AB、题干信息可知，黑色素和黄色素同时存在时羽毛颜色表现为黑色，只有黄色素时表现为黄色，两种色素都不存在表现为白色，若黄色素合成基因H存在于Z染色体上，则雌鸟为ZHW，雄鸟ZhZh，子代雌鸟基因型为ZhW，一定没有黄色个体，但杂交产生的子代存在黄色雌鸟，不符合题意，此外亲本杂交，子代雌雄表型不同，说明A/a位于Z染色体上，等位基因H/h位于常染色体上，亲代黑羽雌鸟基因型HhZAW，亲代白羽雄鸟为hhZaZa，两对等位基因A/a和H/h的遗传遵循自由组合定律，F1黑羽雄鸟的基因型有2种，为HhZAZa、hhZAZa，AB正确； C、F1雌鸟的基因型为HhZaW：hhZaW=1：1，h基因频率为1/4+1/2=3/4，C正确； D、F1雌雄鸟随机交配采用配子法，F1产生的雄配子中hZa的比例为3/8hZa，F1产生的雌配子中hZa的比例为3/8，产生hW的比例为3/8，因此后代为白羽个体的比例为3/8×3/8+3/8×3/8=9/32，D错误。 故选ABC。 19. 致育因子又称F因子，是游离在大肠杆菌细胞质中的一种环状DNA，能指导性菌毛的合成，性菌毛形成连接相邻大肠杆菌间的通道。含致育因子的大肠杆菌(F+)借助通道将自身的遗传物质传递给不含致育因 子的大肠杆菌(F-)，继而完成细胞的暂时沟通和遗传物质转移，F-转化为F+,过程如下图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A. F-转化为F+的过程中发生了基因重组 B. F+中的F因子仅有一条DNA链进入F- C. 完成转化过程的F-获取了F+中的大多数性状 D. F-转化为F+的转化过程需要内切酶、DNA酶、DNA连接酶和解旋酶参与 【答案】CD 【解析】 【分析】DNA重组技术至少需要三种工具：限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶、运载体．DNA连接酶和DNA聚合酶的区别：①DNA连接酶是在两个DNA片段之间形成磷酸二酯键，而DNA聚合酶只能将单个脱氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯键；②DNA连接酶是同时连接双链的切口，而DNA聚合酶只是在单链上将一个个脱氧核苷酸连接起来；③DNA连接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板。 【详解】A、由图可知，F⁻转化为F⁺的过程中发生了基因重组，A正确； B、由图可知，F⁺中的F因子仅有一条DNA链进入F⁻，然后在F⁻中完成复制过程，B正确； C、转化的实质是基因重组，完成转化过程的F⁻只获取了F⁺中的致育因子，C错误； D、F⁻转化为F⁺的转化是DNA重组技术，其过程需要内切酶、DNA聚合酶、DNA连接酶和解旋酶参与 ，不需要DNA酶的参与，DNA酶水解DNA，D错误。 故选CD。 20. 某地区的某种野兔原种群被一条河分割成甲、乙两个种群后，其进化过程如图1所示，如图2为在某段时间内种群甲中的位于X染色体上的某基因A的基因频率的变化情况。下列分析正确的是（ ） A. 图1中①表示原种群分成的种群甲和种群乙，该过程为地理隔离；②为自然选择 B. 新物种形成必须经过③生殖隔离 C. 从图2中可以判断出T点时形成了新物种 D. 某时间点统计甲种群中XAXA个体占40％、XAXa个体占8％、XaXa个体占2％，XAY个体占40％、XaY个体占10％，则该种群a基因频率约为11％ 【答案】AB 【解析】 【分析】据图分析，图1中a～f表示生物的变异，①表示地理隔离，②表示基因频率变化的不断积累，③表示生殖隔离；图2为在某段时间内种群甲中的A基因频率的变化情况，QR时间段内A基因频率改变，说明该时间段内甲种群生物发生了进化；OQ和RT段A基因频率不改变，说明该时间段内甲种群生物不发生进化。 【详解】A、图1中①为地理隔离，可将原种群分成种群甲和种群乙，②过程为自然选择，自然选择可决定生物进化方向，A正确； B、生殖隔离是新物种形成的标志，即图中③，B正确； C、新物种形成的标志是产生生殖隔离，在T点时不一定形成生殖隔离，所以不一定形成新物种，C错误； D、假设该种群共有100个个体，则XAXA个体数目为40、XAXa个体数目为8、XaXa个体数目为2，XAY个体数目为40、XaY个体数目为10，则该种群的a基因频率为（8+2×2+10）÷（50×2+50）×100%≈14.7%，D错误。 故选AB。 三、非选择题：本题共 5 小题，共 55 分。 21. 细胞周期检验点对有丝分裂正常进行具有重要作用，其中SAC（纺锤体组装检验点）的作用是监控染色体着丝粒与纺锤体的正确连接，并确保所有的染色体都排列在赤道板上。SAC是实现中期向后期转换的关键因素，其作用原理如下图1中①所示，请回答下列问题： （1）上图1所示为____（填“动物”、“动物或低等植物”、“植物”）细胞的分裂图像，着丝粒的分裂____（填“是”或“不是”）由于星射线的牵拉而导致的。 （2）图1中②表示SAC工作异常，该细胞有丝分裂时可能____（填“提前”或“推迟”）进入分裂后期。若某细胞含有18条染色体，进行有丝分裂时有一条染色体发生②图所示的异常，则产生的子细胞含____条染色体。据此分析，SAC正常工作的意义是____。 （3）EdU/BrdU双掺入法是测定细胞周期的常用方法。EdU和BrdU都是胸腺嘧啶类似物，能很快进入细胞并掺入正在复制的DNA中，未掺入的EdU和BrdU短时间内即被降解，并可以被分别检测。将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，随后每隔一定时间向一组培养孔加入BrdU，在培养适当时间后收集该组孔内全部细胞，检测双标记细胞占EdU标记细胞的百分比，结果如图2所示。 EdU和BrdU参与DNA复制发生在细胞周期的____，细胞周期的时长可用图中字母____表示。 【答案】（1） ①. 动物 ②. 不是 （2） ①. 提前 ②. 17或19 ③. 保证染色体平均分配 （3） ①. 分裂间期（或S期） ②. OR 【解析】 【分析】DNA分子的复制时期：有丝分裂和减数分裂间期；条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。 【小问1详解】 图1所示的细胞有中心体、无细胞壁，是动物细胞。着丝粒自行分裂，不是因为星射线的牵拉而分裂的。 【小问2详解】 SAC工作异常的细胞有丝分裂时染色体还未排列在赤道板上，可能提前进入分裂后期。某细胞含有18条染色体，进行有丝分裂时，有一条染色体发生图1中②图中那样的异常，则产生的子细胞中一个含有17条染色体，一个含有19条染色体。依据上述信息，SAC工作正常保证染色体平均分配。 【小问3详解】 DNA复制发生在分裂间期或S期。EdU和BrdU都是胸腺嘧啶（T）类似物，根据碱基互补配对的原则可知，掺入DNA的EdU和BrdU均能与A（腺嘌呤）互补配对，并可以被分别检测，将处于细胞周期不同阶段的细胞混合培养于多孔培养板中，各孔同时加入EdU，则EdU均会与A结合，O点所有细胞应均处于S期，随后慢慢陆续出S期，故后续加入BrdU，双标记细胞比例逐渐下降，直至P点，全部出S期，故S期为OP段，Q点细胞再次进入S期，加入BrdU使双放射性比例开始增大，随复制完成达到峰值，S期结束，即R点；故S期也可为QR段，O点为第一次全部细胞进入S期点，R为第二次全部细胞进入S期点，从时间上看，正好为一个周期，故一个周期时长为OR段。 22. 植物叶肉细胞中同时进行光呼吸和光合作用，光呼吸会利用Rubisco酶催化C5与O2结合生成C3，光呼吸被认为是一种重要的光保护机制。某实验小组研究了外源褪黑素（MT）对O3胁迫下葡萄叶片光合碳同化（将CO2转化为碳水化合物）和光呼吸的影响，实验结果如图所示。已知O3会对叶组织结构产生一定的毒害作用，而褪黑素自身作为抗氧化物质，在植物遭受生物胁迫和非生 物胁迫时都具有重要保护作用。回答下列问题: 注:CK:对照组，Je（PCR）是指用于碳同化的光合电子流速，Je（PCO）是指用于光呼吸的电子流速。 （1）据题可知，光呼吸与光合作用都利用_________为原料，但光合作用通过_________（生理过程）反应实现了该物质的再生，而光呼吸将该物质氧化分解并最终产生CO2。光呼吸与细胞呼吸的主要区别在于_________（答两点）。 （2）Rubisc酶是植物光合作用中的一个关键酶，既控制着 CO2的固定，同时又制约着碳素向卡尔文循环和光呼吸分流。由实验结果可知，从对反应阶段的影响来看，O3胁迫后Je（PCR）和Je（PCO）均显著降低，表明_________，而MT处理后Je（PCR）和Je（PCO）显著升高，从影响因素方面，说明MT处理可能提高了_________。 （3）研究发现光呼吸可消耗过剩的ATP和NADPH，且易在低CO2浓度的条件下发生，结合图示信息推测MT诱导使光呼吸增强的意义是_________，进而进行光保护。另外，在外界CO2浓度低或叶片气孔关闭时，还可以_________，进而有利于光合作用进行。 【答案】（1） ①. 五碳化合物##C5 ②. C3的还原 ③. 在光照下光呼吸只发生于进行光合作用的细胞中，而细胞呼吸可以在光照或黑暗条件下发生于所有 细胞中、两者所利用的底物有所不同（条件不同、反应场所不同，底物不同） （2） ①. 光合作用的暗反应（卡尔文循环/碳同化）和光呼吸均受到抑制 ②. Rubisco酶的活性或数量 （3） ①. 消耗过剩的ATP和NADPH，以免影响细胞代谢 ②. 光呼吸释放的CO2能被暗反应再利用 【解析】 【分析】光合作用：（1）光反应阶段：水光解产生[H]和氧气，ADP和Pi 结合形成ATP。（2）暗反应阶段：二氧化碳和五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物在ATP和[H]的作用下，还原成五碳化合物，同时ATP水解成ADP和Pi。 【小问1详解】 据题可知，光呼吸与光合作用都利用五碳化合物为原料，光呼吸是C5与O2结合，二光合作用是C5与CO2结合，且光合作用通过C3的还原反应实现了C5的再生。分析题意可知，光呼吸与细胞呼吸的主要区别在于：在光照下光呼吸只发生于进行光合作用的细胞中，而细胞呼吸可以在光照或黑暗条件下发生于所有细胞中、两者所利用的底物有所不同（条件不同、反应场所不同，底物不同）。 【小问2详解】 分析题图，O3胁迫后(PCR用于暗反应/碳同化的光合电子流速）和Je (PCO用于光呼吸的电子流速）均显著降低，表明光合作用的暗反应（卡尔文循环）和光呼吸均受到抑制，MT处理后Je (PCR用于暗反应/碳同化的光合电子流速）和Je (PCO用于光呼吸的电子流速）显著升高，而暗反应和光呼吸均需要Rubisco的催化，说明MT的作用机理可能是提高Rubisco活性或数量。 【小问3详解】 推测MT处理能诱导光呼吸增强的意义是：MT可以消耗光合作用产生的过剩NADPH和ATP以防止它们的积累影响植物代谢；在外界CO2浓度低或叶片气孔关闭时，光呼吸释放的CO2能被暗反应途径再利用，以维持暗反应进行。 23. 某昆虫的性别决定方式为XY型，野生型个体的翅形和眼色分别为直翅和红眼，由位于两对同源染色体上两对等位基因控制。研究人员通过诱变育种获得了紫红眼突变体和卷翅突变体昆虫。为研究该昆虫翅形和眼色的遗传方式，研究人员利用紫红眼突变体卷翅突变体和野生型昆虫进 行了杂交实验，结果见下表（相关基因不位于XY染色体同源区段）。 杂交组合 P F1 F2 甲 紫红眼突变体、紫红眼突变体 直翅紫红眼 直翅紫红眼 乙 紫红眼突变体、野生型 直翅红眼 直翅红眼∶直翅紫红眼＝3∶1 丙 卷翅突变体、卷翅突变体 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 丁 卷翅突变体、野生型 卷翅红眼∶直翅红眼＝1∶1 卷翅红眼∶直翅红眼＝2∶3 注：表中F1为1对亲本的杂交后代，F2为F1全部个体随机交配的后代；假定每只昆虫的生殖力相同。 （1）昆虫眼色性状红眼对紫红眼为________（填“显性”或“隐性”）性状。若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合_________的各代昆虫进行________鉴定。鉴定后，若该杂交组合的F2红眼个体雌雄比例为________，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 （2）根据杂交组合丙的F1表型比例分析，卷翅基因除了控制翅形性状外，还具有纯合_______效应。 （3）若杂交组合丙和丁的F1个体数量相等，将其混合后自由交配，理论上其子代（F2）表型及其比例为_________，其中卷翅基因频率为________。 （4）又从野生型（灰体红眼）中诱变育种获得隐性纯合的黑体突变体，已知灰体对黑体完全显性，灰体（黑体）和红眼（紫红眼）分别由常染色体的一对等位基因控制。欲探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律。现有3种纯合品系昆虫：黑体突变体、紫红眼 突变体和野生型。请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。 （说明：该昆虫雄性个体的同源染色体不会发生交换；每只昆虫的生殖力相同，且子代的存活率相 同；实验的具体操作不作要求） ①实验思路： 第一步：选择_________进行杂交获得F1，_________。 第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若统计后的表型及其比例为_________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律。 Ⅱ：若统计后的表型及其比例为_________，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律。 【答案】（1） ①. 显性 ②. 乙 ③. 性别 ④. 1∶1 （2）显性致死 （3） ①. 卷翅红眼：直翅红眼=14∶17 （238/289） ②. 7/31 （119/527） （4） ①. 黑体突变体和紫红眼突变体 ②. F1随机交配得F2 ③. 灰体红眼:灰体紫红眼:黑体红眼:黑体紫红眼=9∶3∶3∶1 ④. 灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1 【解析】 【分析】题表分析，根据杂交组合乙可知，红眼为显性，紫红眼为隐性，这一性状的遗传遵循基因分离定律；据杂交组合丙分析可得卷翅为显性，直翅为隐性，且存在显性纯合致死情况。 【小问1详解】 杂交组合乙中：紫红眼突变体与野生型交配，F1全为红眼，F2红眼∶紫红眼＝3∶1，可得红眼为显性，紫红眼为隐性，即紫红眼属于隐性突变；若要研究紫红眼基因位于常染色体还是X染色体上，还需要对杂交组合乙的各代昆虫进行性别鉴定；若该杂交组合的F2红眼个体雌雄比例为1∶1，即子代性状表现与性别无关，则可判定紫红眼基因位于常染色体上。 【小问2详解】 杂交组合丙的F1表型比例为卷翅∶直翅＝2∶1，不为基因分离定律的分离比3∶1，因此可推测卷翅基因具有纯合显性致死效应。 【小问3详解】 由于卷翅基因具有纯合显性致死效应，设其基因用A表示，丙、丁两组的F1均为红眼，只看卷翅和直翅这对性状，则杂交组合丙的F1的卷翅Aa∶直翅aa＝2∶1，即2Aa、1aa，杂交组合丁的F1卷翅Aa∶直翅aa＝1∶1，即2Aa、2aa，若杂交组合丙和丁的F1个体数量相等，则Aa为7/12、aa5/12，自由交配，则A的配子为7/24，a=17/24，由于雌雄配子的结合是随机的，因此，Aa∶aa=（2×7/24×17/24）∶（17/24×17/24）=14∶17，即理论上其子代F2中表型及其比例为卷翅红眼（Aa）∶直翅红眼（aa）=14∶17，即该群体中卷翅基因，即A的基因频率为14/31×1/2=7/31。 【小问4详解】 本实验的目的是探究灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传是否遵循自由组合定律，实验材料为黑体突变体、紫红眼 突变体和野生型。本实验设计中需要获得双杂合个体，因此，实验思路为选择黑体突变体（AAbb）和紫红眼突变体（aaBB）进行杂交获得F1，F1(AaBb)随机交配得F2，观察F2表型及个数。预测实验结果并分析讨论：若统计后的F2表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼∶黑体紫红眼=9∶3∶3∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传遵循自由组合定律；若统计后的表型及其比例为灰体红眼∶灰体紫红眼∶黑体红眼=2∶1∶1，则灰体（黑体）基因和红眼（紫红眼）基因的遗传不遵循自由组合定律，即两对基因为连锁关系。 24. 蜂王与工蜂在形态、结构、生理和行为等方面截然不同，若幼虫时期持续食用蜂王浆则发育为蜂王，蜂王浆食用一段时间后改为以花蜜为食将发育为工蜂。为研究发育机理，某科研小组 利用蜜蜂幼虫分组开展相关实验，检测DNMT3基因表达水平和DNA甲基化程度，结果如下表。Dnmt3 蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，如下图。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。 不同蜂王浆饲喂量对蜜蜂幼虫DNA甲基化程度及发育结果的影响 组别 处理方式 DNMT3基因表达水平 DNA甲基化程度 幼虫发育结果 1 饲喂3天蜂王浆 +++ +++ 22%发育为蜂王 2 饲喂4天蜂王浆 ++ ++ 45%发育为蜂王 3 饲喂5天蜂王浆 + + 100%发育为蜂王 注：“+”越多则代表表达量越多、甲基化程度越高。 （1）DNMT3基因表达时，RNA聚合酶会与_________部位结合，解开DNA双链，以其中的一条链为模板 合成mRNA，该过程称为_________。成熟的mRNA通过_________（填结构名称）进入细胞质，在核糖体上合成Dnmt3蛋白，该蛋白发挥作用的场所是_________。 （2）据表分析，增加蜂王浆的饲喂量（饲喂时间）可以_________（填“促进”或“抑制”）DNA的甲基化，推测其机理可能是_________。 （3）结合上图分析，下列叙述正确的是________。 A. DNA甲基化引起的变异属于基因突变 B. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶都可与 DNA分子中的鸟嘌呤配对 C. DNA甲基化可能干扰了基因的转录导致不能合成某些蛋白质 D. DNA片段甲基化后遗传信息发生改变，导致生物性状发生改变 （4）若某DNA分子中的一个“G-C”胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA分子经过n次复制，子代DNA分子中的异常DNA占比为_________。 （5）将Dnmt3siRNA（序列与Dnmt3mRNA互补）显微注射进幼虫细胞内，结果大多数幼虫能发育成为蜂王，分析原因是_________。 【答案】（1） ①. 启动子 ②. 转录 ③. 核孔 ④. 细胞核 （2） ①. 抑制 ②. 增加蜂王浆的饲喂量 (饲喂时间)可以抑制DNMT3基因的表达,使DNA甲基化转移酶的产生减少,进而抑制DNA的甲基化 （3）BC （4）1/2 （5）DNMT3 siRNA与DNMT3 mRNA通过碱基互补配对结合,从而干扰了DNMT3基因翻译的过程 【解析】 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传的调控机制为发生了DNA甲基化修饰或组蛋白甲基化和乙酰化等。 【小问1详解】 启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，驱动基因的转录，因此DNMT3基因表达时，RNA聚合酶会与启动子结合，解开DNA双链，以其中的一条链为模板合成mRNA，该过程称为转录;在细胞核中合成的成熟的mRNA通过核孔进入细胞质，在核糖体上合成 Dnmt3蛋白，Dnmt3蛋白是DNMT3基因表达的一种 DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，该蛋白发挥作用的场所是细胞核。 【小问2详解】 据表分析可知:增加蜂王浆的饲喂量(饲喂时间)，DNMT3基因表达水平降低，产生的Dnmt3蛋白减少，DNA甲基化程度降低，故增加蜂王浆的饲喂量(饲喂时间)可以抑制DNA的甲基化。 【小问3详解】 A、DNA甲基化没有改变基因的碱基序列，因此DNA甲基化引起的变异不属于基因突变，A错误； B、据图分析可知:胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶都可与DNA分子中的鸟嘌呤配对，B正确； C、DNA甲基化可能干扰了基因的转录导致不能合成某些蛋白质，C正确； D、DNA片段甲基化后遗传信息未发生改变，但基因表达发生变化导致生物性状发生改变，D错误。 故选BC。 【小问4详解】 若某DNA分子中的一个G-C胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，该变化发生在DNA分子的一条链中，则由发生改变的单链经复制产生的子代 DNA分子均发生异常，而由正常的DNA单链为模板复制产生的子代DNA分子均正常，故该DNA分子经过n次复制，子代DNA分子中的异常DNA占比为1/2。 【小问5详解】 DNMT3siRNA与DNMT3mRNA通过碱基互补配对结合，因此使Dnmt3的mRNA不能作为翻译的模板进行翻译(不能合成Dnmt3蛋白，导致DNA甲基化程度低)，结果大多数幼虫能发育成为蜂王。 25. 获得2024年“共和国勋章”的李振声院士是我国小麦远缘杂交育种奠基人和农业发展战略专家，其主要贡献是系统研究小麦与偃麦草远缘杂交并育成了“小偃”系列品种，开创了小麦远缘杂交品种在生产上大面积推广的先例。请回答下列有关小麦遗传育种的问题： （1）李振声院士育成的“小麦二体异附加系”，能将长穗偃麦草的抗病、高产等基因转移到小麦中。普通小麦6n=42，记为42W；长穗偃麦草 2n=14，记为14E。下图为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育“小麦二体异附加系”示意图。 ①普通小麦与长穗偃麦草杂交所得F1是高度不育的，原因是_________，①过程可用_________方法处理，其原理是_________。 ②丁自交产生的子代中，含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占_________。 ③小偃麦有蓝粒品种。如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽(子)粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，这属于_________变异。 （2）除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交,如下图。①普通小麦(六倍体)配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为_________； ②普通小麦与黑麦杂交，F1代体细胞中的染色体组数为_________，由此F1代可进一步育成小黑麦。 【答案】（1） ①. 同源染色体，不能产生正常配子 ②. 低温或者秋水仙素 ③. 抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞内染色体数目加倍 ④. 1/4 ⑤. 染色体数目变异 （2） ①. 42 ②. 4 【解析】 【分析】可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组： （1）基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因结构的改变。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、少利多害性、随机性、不定向性。 （2）基因重组的方式有两种。自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体上非姐妹染色单体的交叉互换而重组。此外，某些细菌（如肺炎双球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。 （3）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。 【小问1详解】 ①普通小麦与长穗偃麦草杂交所得F1是高度不育的，这是因为细胞中含有的两套染色体组不能完成联会配对，即其中不存在同源染色体，因而不能产生正常的配子，因而表现为高度不育。①过程可用秋水仙素或低温方法处理，这是因为在低温和秋水仙素处理条件下会抑制纺锤体的形成，进而导致分开的染色体不能移向两极，导致细胞中染色体数目加倍，因而细胞中出现同源染色体，使甲表现为可育。 ②丁含有的染色体数目为43条，其中1条来自长穗偃麦草，其产生的配子有两种，含有的染色体数目分别为21W+1E和21W，其产生自交产生的子代中染色体组成分别为42W+2E、42W+1E、42W，比例为1∶2∶1，可见，子代中含有两条长穗偃麦草染色体的植株戊占1/4。 ③小偃麦有蓝粒品种。如果有一蓝粒小偃麦变异株，籽(子)粒变为白粒，经检查，体细胞缺少一对染色体，即该变异是由于染色体数目减少引起的，因而该变异属于染色体数目变异。 【小问2详解】 除小偃麦外，我国也实现了普通小麦与黑麦的远缘杂交,如下图。①普通小麦(六倍体)配子中的染色体数为21，配子形成时处于减数第二次分裂后期的每个细胞中的染色体数为体细胞中染色体数目，只是其中不含同源染色体，即其中含有的染色体数目为42； ②普通小麦与黑麦杂交，F1代体细胞中的染色体组数为4，只是其中的4个染色体组之间不能进行联会配对，因而不能产生可育的配子，因此需要对F1代的个体进行低温或秋水仙素处理使染色体数目加倍进而可进一步育成小黑麦。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $