精品解析：上海市七宝中学2025-2026学年高三上学期开学考试生物试题

七宝中学2025学年第一学期高三年级 生物学（等级考）开学练习 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．所有答案作答必须全部填涂在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．答卷前，务必在答题纸上正确填写班级、姓名、学号。 一、三裂叶豚草的生物防治（20分） 1. 三裂叶豚草是传入我国的一种外来入侵植物。为减少其危害，可选取紫穗槐、沙棘等经济植物作为替代植物，建立豚草替代控制示范区。示范区建成后三裂叶豚草的数量明显减少，带来了明显的经济效益。如图为三裂叶豚草的种群数量变化曲线。 （1）调查某区域中三裂叶豚草的种群密度常采用________法。 （2）三裂叶豚草入侵我国初期，种群数量按_______（曲线I/曲线Ⅱ）增长，对该曲线的描述正确的是______（编号选填）。 ①该曲线模型中种群的增长率不变 ②该曲线模型中种群增长速率不变 ③该曲线出现的条件是生存空间充裕、气候适宜、没有敌害等 （3）曲线Ⅱ中种群增长速率最高的时间点是________，此时的种群数量约为________，种群出生率小于死亡率的时间段是______。 （4）进化速度较快的是________（曲线I/曲线Ⅱ）所代表的种群，其进化过程中种群的基因频率_______（一定会/一定不会/不一定会）发生改变。 （5）下列关于曲线Ⅱ的叙述正确的是________（单选）。 A. 环境阻力对种群增长的影响出现在d点之后 B. 控制入侵物种应在b点之后进行 C. 曲线Ⅱ代表的种群数量不会超过K值 D. 曲线Ⅱ代表的种群数量在de时间段增长率为0 （6）下列对图1中阴影部分的解释正确的是________（多选）。 A. 反映环境中影响种群增长的阻力 B. 表示环境中允许种群增长的最大值 C. 表示种群内迁出的个体数 D. 表示通过生存斗争被淘汰的个体数 （7）研究机构对三裂叶豚草入侵区域的能量流动进行了调查，如下图所示。据图分析，初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为_______J/（hm2·a），能量从第二营养级到第三营养级的营养级效率为_______。 二、板蓝根油菜的培育（20分） 2. 药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用。油菜是重要的经济作物，但容易受病菌感染。某课题组将“华双3号”油菜（2n=38）与板蓝根进行体细胞融合，以期培育获得抗病菌的油菜杂交种（图1中AK5/AK6/AK8为板蓝根祖先染色体编号）。 （1）研究发现，板蓝根在进化过程中发生了如图1所示的变异，其中涉及的变异类型包括________（多选）。 A. 易位 B. 倒位 C. 缺失 D. 重复 （2）下列如图1所示的变异与板蓝根进化的关系说明，合理的是______（多选）。 A. Q以及X区域的保留是自然选择的结果 B. V区域的基因序列改变，为进化提供丰富原材料 C. 图1所示的变异过程中仅发生了染色体结构的变异 D. 板蓝根相比其祖先因发生了图示变异而环境适应性降低 根肿菌是常见的油菜病原菌。研究发现有些油菜品种具有两对独立遗传的根肿菌抗性基因。为研究抗性基因的遗传规律，以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交，再令F1自交获得F2，经统计F2中易感植株：抗根肿菌植株=15：1。 （3）若用A/a、B/b表示这两对基因，据统计结果推测F2中易感植株的基因型共有________种。抗根肿菌油菜的基因型可表示为_______。 课题组培育板蓝根油菜杂交种的主要流程如图2（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能）。 （4）下列关于图2中过程①②③的叙述正确的是_______（多选）。 A. 过程①可用聚乙二醇诱导原生质体融合 B. 过程②包括细胞壁再生和脱分化 C. 过程②和过程③中培养基的成分及比例相同 D. 过程③细胞中只发生遗传信息的转录和翻译 （5）植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，课题组研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图3。相关叙述正确的是_______（多选）。 A. 板蓝根原生质体产量和活力均优于油菜 B. 随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少 C. 板蓝根细胞的最佳酶解时间在8-10h范围 D. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证 （6）结合题干及图2信息，分析只有杂种细胞团才能存活和具有再生愈伤组织能力的原因_______。 三、小鼠减数分裂的调控（20分） 3. 减数分裂的精准调控对于确保染色体正确分离、维持遗传稳定性至关重要。为了解小鼠减数分裂过程中的调控机制，研究人员展开了系列实验。 （1）图1是小鼠卵原细胞减数分裂的部分过程，其中能揭示“分离定律”实质的时期是______（单选）。 A. 间期 B. 前期 C. 中期 D. 后期 （2）已知小鼠卵原细胞的染色体数目为40，小鼠的一个卵原细胞从间期I到中期Ⅱ过程中，核DNA的数量变化是______（单选）。 A. 40→80→80 B. 40→40 C. 40→20 D. 40→80→40 （3）小鼠的卵原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂。不考虑基因突变和染色体变异的情况下，下列关于卵原细胞有丝分裂和减数分裂的比较，错误的是______（多选）。 A. 有丝分裂和减数分裂过程中都会出现同源染色体分离 B. 有丝分裂和减数分裂过程中都会出现基因重组 C. 有丝分裂和减数分裂过程中都会出现胞质的均等分裂 D. 有丝分裂和减数分裂产生的子细胞基因型均相同 小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂，但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段（称为核网期）。研究发现，在此过程中，细胞中的环腺苷酸（简称cAMP）含量逐渐上升，达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后，卵母细胞才少量分批继续减数分裂过程。研究人员发现cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白是S蛋白（如图2所示），并对此展开进一步实验。 （4）cAMP被称为第二信使。ATP生成cAMP时，脱去_______个磷酸基团（单选）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 （5）选取特定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S蛋白基因表达的RNA（台盼蓝用于指示注射成功与否），则对照组应注射_______经处理后分别进行细胞培养，3天后，实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期，证明S蛋白会_______（选填“促进”或“抑制”）小鼠卵母细胞进入核网期。 （6）在不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞，实验结果如图3所示。据图判断，cAMP_______（选填“促进”或“抑制”）了小鼠卵母细胞进入核网期。 （7）综合图2和上述实验结果分析，信号分子调控减数分裂进程的过程为________。 四、金银花的生理活动（20分） 4. 金银花不仅是一味重要的中药材，而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量，某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究，结果如图1所示。图2表示其叶肉细胞中光合作用的部分过程。光系统Ⅱ（P680）和光系统1（P700）是由蛋白质和光合色素组成的复合体。 （1）图1中15时黄花金银花与京红久金银花的总光合速率_______（单选）。 A. 相同 B. 不同 C. 不一定相同 （2）7～19时内红花金银花叶肉细胞中含有ATP的结构有_______（多选）。 A. 细胞质基质 B. 线粒体基质 C. 叶绿体基质 D. 细胞核基质 （3）跨膜的H+浓度差在光反应中为ATP的合成提供能量。请结合图2信息分析形成这种跨膜的H+浓度差的过程有_______（多选）。 A. 失去电子后的水分子裂解为H+和O2 B. 形成NADPH时消耗叶绿体基质中的H C. 形成ATP时H+穿过类囊体膜上的ATP合酶 D. 电子传递过程中叶绿体基质中的H+泵入类囊体 （4）图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象，为缓解“光合午休”现象，宜采取的措施是_______（单选）。 A. 适当遮阴 B. 补充CO2 C. 增加光照 D. 升高温度 （5）为进一步探究金银花产生“光合午休”的具体原因，实验小组测定了同一株金银花的大小相同但向光角度不同的两种叶片（接收直射光照面积不同）在12时左右的部分指标，结果如表所示： 净光合速率相对值 叶片温度（℃） 胞间CO2浓度（mmol/L） 直立叶 6.3 37.5 250 平展叶 4.5 37.5 294 注：一定范围内，叶片温度与气孔开度负相关。 根据实验结果分析，气孔开度减小是不是导致金银花“光合午休”的主要原因，并简述判断依据_______。 植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）的关系。研究发现，金银花受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图3。 （6）图3结果显示，TS基因功能缺失导致_______（多选）。 A. IAA含量降低，生长减缓 B. IAA含量过高，生长减缓 C. 正常条件下，生存率不受影响 D. 干旱处理下，植株生存率相对提高 （7）实验小组在探究TS影响植物抗旱性机制的过程中，发现有一种蛋白质BG可促进ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸（ABA），而脱落酸可提高植物抗逆性。研究者在实验中检测了野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图4中相应位置画出能证明“TS通过抑制BG的作用，进而降低ABA含量”的结果_______（提示：检测结果均大于0）。 五、聚苯乙烯的生物酶降解（20分） 5. 我国科学家发现“超级蠕虫”—黄粉虫可以吃塑料，并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯（塑料的主要成分，缩写PS）的细菌，为解决全球塑料污染问题打开了一扇新的大门。某科研小组计划在实验室分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌（目标菌），然后获取相关酶，以期实现塑料的生物酶降解，其基本思路如图1： 1号培养基：水、无机盐、氮源、物质X IⅡ号培养基：水、无机盐、氮源、物质X、物质Y （1）物质X和物质Y分别是________和________。 （2）图1中接种到培养基Ⅱ的目的是_______（单选）。 A. 大量繁殖菌株 B. 获得单个菌落并计数 C. 大量获得塑料降解酶 D. 分离提纯所需塑料降解酶 （3）关于在培养基I和培养基Ⅱ中培养微生物的过程，下列说法正确的是_______（多选）。 A. 实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作 B. PS既可为目标菌提供碳源，又对培养基中微生物起选择作用 C. 操作过程中，需要将接种和未接种的平板倒置培养 D. 纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定 （4）科研人员挑选出了3株能稳定降解PS塑料的菌种P1、P2和P3。研究员将红色PS制成粉末，均匀混合在无碳固体培养基中，之后再接种等量的经过稀释的三种菌液，培养一段时间后可测得透明圈大小（D）与菌圈大小（d）（如图2所示）。 若使用某一菌种进行扩大培养，应选用_______菌种，理由是_______。 （5）科研人员从目标菌中分离到分解PS的关键酶A。研究发现，如果将该酶A的20位和24位氨基酸变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍，所需步骤有________（选填编号并排序）。 ①设计酶A的氨基酸序列和基因序列②酶A的结构和功能分析 ③酶A结构的定向改造④酶A基因的定向改造 ⑤将改造后的酶A基因导入受体细胞⑥将改造后的酶A导入受体细胞 ⑦利用工程菌发酵合成酶A （6）利用PCR技术进行定点突变可以实现对酶A基因进行改造，其过程如图3所示。下列分析正确的是_______（多选）。 A. PCR1过程中的产物AB是依赖引物a和引物b扩增的结果 B. ②过程需要利用引物a和引物d获得突变产物AD C. ①过程需要先加热至95℃后再冷却至55～68℃ D. 利用定点突变技术对酶A基因改造改变酶活性属于蛋白质工程 （7）定点突变技术有以下用途_______（多选）。 A. 研究某些氨基酸对蛋白质结构的影响 B. 获得符合人们需要的蛋白质产品 C. 测定基因表达载体的核苷酸序列 D. 设计制造自然界不存在的全新蛋白 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 七宝中学2025学年第一学期高三年级 生物学（等级考）开学练习 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．所有答案作答必须全部填涂在答题纸上，做在试卷上一律不得分。 3．答卷前，务必在答题纸上正确填写班级、姓名、学号。 一、三裂叶豚草的生物防治（20分） 1. 三裂叶豚草是传入我国的一种外来入侵植物。为减少其危害，可选取紫穗槐、沙棘等经济植物作为替代植物，建立豚草替代控制示范区。示范区建成后三裂叶豚草的数量明显减少，带来了明显的经济效益。如图为三裂叶豚草的种群数量变化曲线。 （1）调查某区域中三裂叶豚草的种群密度常采用________法。 （2）三裂叶豚草入侵我国初期，种群数量按_______（曲线I/曲线Ⅱ）增长，对该曲线的描述正确的是______（编号选填）。 ①该曲线模型中种群的增长率不变 ②该曲线模型中种群增长速率不变 ③该曲线出现的条件是生存空间充裕、气候适宜、没有敌害等 （3）曲线Ⅱ中种群增长速率最高的时间点是________，此时的种群数量约为________，种群出生率小于死亡率的时间段是______。 （4）进化速度较快的是________（曲线I/曲线Ⅱ）所代表的种群，其进化过程中种群的基因频率_______（一定会/一定不会/不一定会）发生改变。 （5）下列关于曲线Ⅱ的叙述正确的是________（单选）。 A. 环境阻力对种群增长的影响出现在d点之后 B. 控制入侵物种应在b点之后进行 C. 曲线Ⅱ代表的种群数量不会超过K值 D. 曲线Ⅱ代表的种群数量在de时间段增长率为0 （6）下列对图1中阴影部分的解释正确的是________（多选）。 A. 反映环境中影响种群增长的阻力 B. 表示环境中允许种群增长的最大值 C. 表示种群内迁出的个体数 D. 表示通过生存斗争被淘汰的个体数 （7）研究机构对三裂叶豚草入侵区域的能量流动进行了调查，如下图所示。据图分析，初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量为_______J/（hm2·a），能量从第二营养级到第三营养级的营养级效率为_______。 【答案】（1）样方 （2） ①. 曲线1 ②. ①③ （3） ①. b ②. K/2 ③. e-f （4） ①. 曲线Ⅱ ②. 一定会 （5）D （6）AD （7） ①. 1.5×108 ②. 12% 【解析】 【分析】分析图A：曲线Ⅰ表示种群在理想条件下的增长情况，即呈“J”形曲线增长；曲线Ⅱ表示存在环境阻力时种群数量的增长情况，b对应的种群数量为，此时种群数量增长速率最大；在b点之前种群数量增长速率逐渐增大，b点之后种群数量增长速率逐渐减小；d点后种群数量达到最大值，即K值；ef段种群数量减少。分析图B：表示样方法计数结果，计数原则为：计左不计右，计上不计下。 【小问1详解】 调查某区域中三裂叶豚草的种群密度常采用样方法。 【小问2详解】 三裂叶豚草入侵我国初期，由于环境适宜，没有天敌等因素，种群数量按曲线I增长，该曲线属于J形曲线，①该曲线中种群的增长率不变，①正确；②但种群增长速率一直在增大，②错误；③该曲线的种群数量会一直增长下去，因此出现的条件是生存空间充裕、气候适宜、没有敌害等理想条件，③正确。 故选①③。 【小问3详解】 曲线Ⅱ是S型曲线，种群增长速率最高的时间点是b点，此时种群数量约为K/2，随着种群数量增长，食物和空间资源减少，种内斗争加剧，因此种群出生率会下降，死亡率会上升，当种群出生率小于死亡率的时间段种群数量下降，因此是e-f段。 【小问4详解】 曲线Ⅱ环境条件变化大，自然选择压力大，进化可能更快；进化的实质是种群基因频率的改变，所以基因频率一定会改变。 【小问5详解】 A、环境阻力一直存在，并不是在d点之后才出现的，A错误； B、控制入侵物种应该在其种群数量达到K/2之前，即在b点之前，B错误； C、曲线Ⅱ为“S”形增长的种群，其种群数量在K值附近上下波动，会超过K值，C错误； D、曲线Ⅱ为“S”形曲线表示种群数量与环境阻力之间的关系，在de时间段种群数量未变，增长率为0，D正确。 故选D。 【小问6详解】 图中阴影部分是理想条件下的“J”形增长和自然条件下的“S”形增长种群相差的数量，表明这是环境中影响种群增长的阻力或者通过生存斗争被淘汰的个体，AD正确。 【小问7详解】 生产者处于第一营养级，初级消费者处于第二营养级，次级消费者处于第三营养级，同化量=摄入量-粪便量，所以初级消费者同化量为1.05×109-3×108=7.5×108J/（hm2·a），初级消费者用于生长、发育和繁殖的能量=同化量-呼吸量=7.5×108-6×108=1.5×108J/（hm2·a）。次级消费者同化量为1.25×108-3.5×107=9×107，从第二营养级到第三营养级的能量传递效率为(9×107)/(7.5×108)×100% = 12%。 二、板蓝根油菜的培育（20分） 2. 药用植物板蓝根（2n=14）具有抗病毒及抗菌等作用。油菜是重要的经济作物，但容易受病菌感染。某课题组将“华双3号”油菜（2n=38）与板蓝根进行体细胞融合，以期培育获得抗病菌的油菜杂交种（图1中AK5/AK6/AK8为板蓝根祖先染色体编号）。 （1）研究发现，板蓝根在进化过程中发生了如图1所示的变异，其中涉及的变异类型包括________（多选）。 A. 易位 B. 倒位 C. 缺失 D. 重复 （2）下列如图1所示的变异与板蓝根进化的关系说明，合理的是______（多选）。 A. Q以及X区域的保留是自然选择的结果 B. V区域的基因序列改变，为进化提供丰富原材料 C. 图1所示的变异过程中仅发生了染色体结构的变异 D. 板蓝根相比其祖先因发生了图示变异而环境适应性降低 根肿菌是常见的油菜病原菌。研究发现有些油菜品种具有两对独立遗传的根肿菌抗性基因。为研究抗性基因的遗传规律，以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交，再令F1自交获得F2，经统计F2中易感植株：抗根肿菌植株=15：1。 （3）若用A/a、B/b表示这两对基因，据统计结果推测F2中易感植株的基因型共有________种。抗根肿菌油菜的基因型可表示为_______。 课题组培育板蓝根油菜杂交种的主要流程如图2（注：IOA可抑制植物细胞呼吸第一阶段，R-6G可阻止线粒体的功能）。 （4）下列关于图2中过程①②③的叙述正确的是_______（多选）。 A. 过程①可用聚乙二醇诱导原生质体融合 B. 过程②包括细胞壁再生和脱分化 C. 过程②和过程③中培养基的成分及比例相同 D. 过程③细胞中只发生遗传信息的转录和翻译 （5）植物体细胞杂交需要分离出有活力的原生质体，课题组研究了酶解时间对原生质体产量和活力的影响，结果如图3。相关叙述正确的是_______（多选）。 A. 板蓝根原生质体产量和活力均优于油菜 B. 随酶解时间延长两种原生质体产量均先增加后减少 C. 板蓝根细胞的最佳酶解时间在8-10h范围 D. 原生质体活力可通过质壁分离与复原实验进行验证 （6）结合题干及图2信息，分析只有杂种细胞团才能存活和具有再生愈伤组织能力的原因_______。 【答案】（1）AB （2）AB （3） ①. 8 ②. aabb （4）AB （5）BC （6）经R-6G处理后得到的板蓝根同源融合体因线粒体功能受阻而不能进行有氧呼吸，经IOA处理得到的油菜同源融合体因植物细胞呼吸第一阶段受抑制也不能进行有氧呼吸，因而两者都缺少生命活动所需能量而不具有再生能力；杂种细胞团是由两种植物原生质体融合形成，可以发生代谢互补，使有氧呼吸供能过程得以恢复，因此可以生长并获得再生能力 【解析】 【分析】1、植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞，在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成新植物体的技术。 2、人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两类：物理法和化学法，物理法包括电融合法、离心法；化学法包括聚乙二醇融合法、高Ca2+-高pH融合法等。 3、植物体细胞杂交的一般步骤是：①先利用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁获得原生质体；②人工诱导原生质体融合；③融合后的杂种细胞再经过诱导脱分化形成愈伤组织；④通过植物组织培养发育成完整的杂种植株。 【小问1详解】 如图所示，非同源染色体AK6和AK8上的Q基因和W基因发生了交换，属于易位；AK5上的基因排序从上到下是KLNM，变异后基因排序是NMVKLQX，NM基因发生了倒位。 故选AB。 【小问2详解】 A、板蓝根在进化过程中发生如图所示的变异，图示中QX区域被保留了下来，说明Q以及X区域的保留是自然选择的结果，A正确； B、进化的原材料包括了基因突变、基因重组和染色体变异，V区域的基因序列改变就属于基因突变，因此为进化提供丰富原材料，B正确； C、如图所示板蓝根进化过程中从最初的2条染色体到3条染色体再到1条染色体，染色体数目发生了改变，因此板蓝根进化过程中发生了染色体结构和数目的变异，C错误； D、板蓝根相比其祖先因发生了图示变异而环境适应性增强，D错误。 故选AB。 【小问3详解】 以抗性植株和易感植株作为亲本进行杂交，子一代几乎全部个体均为易感，子二代易感：抗根肿菌=15：1，属于9：3：3：1的变式，且该性状是由两对独立遗传的基因控制的，满足自由组合定律，因此抗根肿菌的基因型为aabb，其它8种基因型均为易感。 【小问4详解】 A、过程①表示原生质体的融合，可用聚乙二醇诱导原生质体的融合，A正确； B、过程②是融合后的原生质体形成愈伤组织的过程，包括细胞壁再生和脱分化，B正确； C、激素含量及种类影响植物细胞的分化和发育，因此培育过程中可通过调整激素的含量来影响细胞发育的方向，因此过程②和过程③中培养基的成分及比例不相同，C错误； D、过程③细胞中发生遗传信息的复制、转录和翻译，D错误。 故选AB。 【小问5详解】 A、分析题意和题图可知，在题图提供的酶解时间内，板蓝根原生质体活力优于油菜，但是原生质体的产量相反，A错误； B、分析题图可知，随着酶解时间延长两种原生质体产量都先增加后减少，B正确； C、分析题图可知，8-10h范围内，板蓝根原生质体的产量处于较高，所以板蓝根细胞的最佳酶解时间8-10h范围，C正确； D、原生质体已经去除细胞壁，不能发生质壁分离和复原，所以原生质体活力不可以通过质壁分离与复原实验进行验证，D错误。 故选BC。 【小问6详解】 经R-6G处理后得到的板蓝根同源融合体因线粒体功能受阻而不能进行有氧呼吸，经IOA处理得到的油菜同源融合体因植物细胞呼吸第一阶段受抑制也不能进行有氧呼吸，因而两者都缺少生命活动所需能量而不具有再生能力；杂种细胞团是由两种植物原生质体融合形成，可以发生代谢互补，使有氧呼吸供能过程得以恢复，因此可以生长并获得再生能力。 三、小鼠减数分裂的调控（20分） 3. 减数分裂的精准调控对于确保染色体正确分离、维持遗传稳定性至关重要。为了解小鼠减数分裂过程中的调控机制，研究人员展开了系列实验。 （1）图1是小鼠卵原细胞减数分裂的部分过程，其中能揭示“分离定律”实质的时期是______（单选）。 A. 间期 B. 前期 C. 中期 D. 后期 （2）已知小鼠卵原细胞的染色体数目为40，小鼠的一个卵原细胞从间期I到中期Ⅱ过程中，核DNA的数量变化是______（单选）。 A. 40→80→80 B. 40→40 C. 40→20 D. 40→80→40 （3）小鼠的卵原细胞既可以进行有丝分裂，也可以进行减数分裂。不考虑基因突变和染色体变异的情况下，下列关于卵原细胞有丝分裂和减数分裂的比较，错误的是______（多选）。 A. 有丝分裂和减数分裂过程中都会出现同源染色体分离 B. 有丝分裂和减数分裂过程中都会出现基因重组 C. 有丝分裂和减数分裂过程中都会出现胞质的均等分裂 D. 有丝分裂和减数分裂产生的子细胞基因型均相同 小鼠卵原细胞在胚胎期就开始了减数第一次分裂，但在出生前后被阻滞在双线期之后、浓缩期之前的一个漫长的静止阶段（称为核网期）。研究发现，在此过程中，细胞中的环腺苷酸（简称cAMP）含量逐渐上升，达到峰值后维持在较高水平。在雌性小鼠性成熟后，卵母细胞才少量分批继续减数分裂过程。研究人员发现cAMP调控减数分裂进程的靶蛋白是S蛋白（如图2所示），并对此展开进一步实验。 （4）cAMP被称为第二信使。ATP生成cAMP时，脱去_______个磷酸基团（单选）。 A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 （5）选取特定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S蛋白基因表达的RNA（台盼蓝用于指示注射成功与否），则对照组应注射_______经处理后分别进行细胞培养，3天后，实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期，证明S蛋白会_______（选填“促进”或“抑制”）小鼠卵母细胞进入核网期。 （6）在不同条件下体外培养特定时期的卵母细胞，实验结果如图3所示。据图判断，cAMP_______（选填“促进”或“抑制”）了小鼠卵母细胞进入核网期。 （7）综合图2和上述实验结果分析，信号分子调控减数分裂进程的过程为________。 【答案】（1）D （2）D （3）ABD （4）C （5） ①. 等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA ②. 抑制 （6）促进 （7）信号分子与受体结合后，通过G蛋白激活酶A催化ATP生成cAMP，cAMP与S蛋白结合后抑制了S蛋白的作用，减弱了S蛋白对卵母细胞进入核网期的抑制作用，从而促进细胞减数分裂进程 【解析】 【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；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：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（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：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【小问1详解】 “分离定律”实质是在减数第一次分裂后期同源染色体分离的同时，等位基因发生分离，D符合题意。 故选D。 【小问2详解】 减数分裂过程中DNA复制一次，细胞分裂两次，小鼠的一个卵原细胞（染色体数目为40）从间期I到中期Ⅱ过程中，减数分裂II后期染色体数目暂时加倍，核DNA的数量变化是40→80→40。 故选D。 【小问3详解】 A、同源染色体分离是减数分裂特有现象，有丝分裂不会出现，A错误； B、基因重组包括减数分裂I前期的互换、减数I后期的自由组合，有丝分裂不会出现，B错误； C、有丝分裂和减数分裂过程中都会出现胞质的均等分裂，如有丝分裂末期和精子形成时减数分裂I、减数分裂II的后期，C正确； D、减数分裂产生的子细胞染色体数目减半，子细胞基因型可能不同，D错误。 故选ABD。 【小问4详解】 ATP的结构简式是A-P～P～P，生成cAMP（环腺苷酸）时，脱去2个磷酸基团。 故选C。 【小问5详解】 分析题意，选取待定时期的胚胎卵巢，实验组注射混有台盼蓝的干扰S基因表达的RNA，根据对照原则，则对照组应注射等量混有台盼蓝的不干扰S基因表达的RNA；经处理后分别进行细胞培养，3d后，实验组有67.0%的卵母细胞进入了核网期，对照组只有31.7%的卵母细胞进入核网期，证明干扰S基因的表达会促进小鼠卵母细胞提前进入核网期，即S蛋白会抑制小鼠卵母细胞进入核网期。 【小问6详解】 根据图3中的柱形图可知，2组（酶A抑制剂）处于核网期的细胞比例低于1组（对照组）和3组（酶A抑制剂＋cAMP类似物），且第3组的核网期的细胞比例高于2组，说明cAMP促进了小鼠卵母细胞进入核网期。 【小问7详解】 信号分子能够调节细胞生理活动，综合图2和上述实验结果分析，信号分子调控减数分裂进程的过程为：信号分子与受体结合后，通过G蛋白激活酶A催化ATP生成cAMP，cAMP与S蛋白结合后抑制了S蛋白的作用，减弱了S蛋白对卵母细胞进入核网期的抑制作用，从而促进细胞减数分裂进程。 四、金银花的生理活动（20分） 4. 金银花不仅是一味重要的中药材，而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量，某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究，结果如图1所示。图2表示其叶肉细胞中光合作用的部分过程。光系统Ⅱ（P680）和光系统1（P700）是由蛋白质和光合色素组成的复合体。 （1）图1中15时黄花金银花与京红久金银花的总光合速率_______（单选）。 A. 相同 B. 不同 C. 不一定相同 （2）7～19时内红花金银花叶肉细胞中含有ATP的结构有_______（多选）。 A. 细胞质基质 B. 线粒体基质 C. 叶绿体基质 D. 细胞核基质 （3）跨膜的H+浓度差在光反应中为ATP的合成提供能量。请结合图2信息分析形成这种跨膜的H+浓度差的过程有_______（多选）。 A. 失去电子后的水分子裂解为H+和O2 B. 形成NADPH时消耗叶绿体基质中的H C. 形成ATP时H+穿过类囊体膜上的ATP合酶 D. 电子传递过程中叶绿体基质中的H+泵入类囊体 （4）图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象，为缓解“光合午休”现象，宜采取的措施是_______（单选）。 A. 适当遮阴 B. 补充CO2 C. 增加光照 D. 升高温度 （5）为进一步探究金银花产生“光合午休”的具体原因，实验小组测定了同一株金银花的大小相同但向光角度不同的两种叶片（接收直射光照面积不同）在12时左右的部分指标，结果如表所示： 净光合速率相对值 叶片温度（℃） 胞间CO2浓度（mmol/L） 直立叶 6.3 37.5 250 平展叶 4.5 37.5 294 注：一定范围内，叶片温度与气孔开度负相关。 根据实验结果分析，气孔开度减小是不是导致金银花“光合午休”的主要原因，并简述判断依据_______。 植物通过调节激素水平协调自身生长和逆境响应（应对不良环境的系列反应）的关系。研究发现，金银花受到干旱胁迫时，TS基因表达下降，生长减缓。研究者用野生型（WT）和TS基因功能缺失突变株（ts）进行实验，结果如图3。 （6）图3结果显示，TS基因功能缺失导致_______（多选）。 A. IAA含量降低，生长减缓 B. IAA含量过高，生长减缓 C. 正常条件下，生存率不受影响 D. 干旱处理下，植株生存率相对提高 （7）实验小组在探究TS影响植物抗旱性机制的过程中，发现有一种蛋白质BG可促进ABA-葡萄糖苷水解为脱落酸（ABA），而脱落酸可提高植物抗逆性。研究者在实验中检测了野生型和三种突变株中的ABA含量。请在图4中相应位置画出能证明“TS通过抑制BG的作用，进而降低ABA含量”的结果_______（提示：检测结果均大于0）。 【答案】（1）C （2）ABCD （3）ABD （4）A （5）直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，推测二者的气孔开度基本相同，但平展叶净光合速率却明显低于直立叶，说明气孔开度减小不是导致金银花“光合午休”的主要原因 （6）ACD （7） 【解析】 【分析】1、光合色素主要位于叶绿体的类囊体薄膜上，提取光合色素可以用无水乙醇，分离色素常常使用纸层析法； 2、真光合速率=净光合速率+呼吸速率。光合作用的影响因素：内因有色素的含量和酶的活性等，外因有光照强度、二氧化碳、温度等因素。气孔导度可以影响细胞对二氧化碳的吸收。 【小问1详解】 图1中15时，测得的黄花与京红久金银花净光合速率相同，但二者的呼吸速率未知，而光合作用固定CO2的速率=净光合速率+呼吸速率，所以二者的光合作用固定CO2的速率不一定相同。 【小问2详解】 ATP是细胞的直接能源物质，为细胞的生命活动直接提供能量，所以细胞的细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质，细胞核基质中均存在ATP。 故选ABCD。 【小问3详解】 A、图中显示，光照的驱动失去电子后的水分子裂解为H+和O2，同时还在形成NADPH的过程中消耗叶绿体基质中部分H+，电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体膜内；造成膜内外的H+产生了浓度差，跨膜的H+浓度差推动ATP合成酶合成ATP。 故选ABD。 【小问4详解】 图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象，光合午休现象的出现是由于光照太强、温度太高导致的气孔大量关闭的现象，进而导致二氧化碳的吸收量减少而表现为光合速率下降，即出现“光合午休”现象，因此，为了缓解光合午休现象需要采取的措施“适当遮阴”，遮阴后可以使蒸腾作用减弱，气孔开放，二氧化碳吸收增多，因而光合速率提高，A正确、BCD错误。 故选A。 【小问5详解】 根据表格数据分析，直立叶和平展叶叶片温度无明显差异，因此二者的气孔开度基本相同，但平展叶净光合速率明显低于直立叶，而胞间CO2浓度是平展叶高于直立叶，说明气孔开闭引起的胞间CO2浓度不足不是造成“午睡”现象的唯一因素。 【小问6详解】 A、由图3可知，TS基因缺失会导致IAA含量降低，植株生长减缓，A正确； B、由A分析可知，B错误； C、由图3可知，由图3可知，TS基因缺失后植物的生存率与野生型的无明显差异，C正确； D、在干旱条件下，TS基因功能缺失突变株（ts）生存率比正常植株生存率更高，D正确。 故选ACD。 【小问7详解】 根据图可知，还需要在图4中补充TS、BG功能缺失突变株（ts+bg）实验组，因为TS是通过BG发挥调节功能，所以如果BG无法发挥功能，是否存在TS对实验结果几乎没有影响，该组与bg组结果相同，相应的图如下：。 五、聚苯乙烯的生物酶降解（20分） 5. 我国科学家发现“超级蠕虫”—黄粉虫可以吃塑料，并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯（塑料的主要成分，缩写PS）的细菌，为解决全球塑料污染问题打开了一扇新的大门。某科研小组计划在实验室分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌（目标菌），然后获取相关酶，以期实现塑料的生物酶降解，其基本思路如图1： 1号培养基：水、无机盐、氮源、物质X IⅡ号培养基：水、无机盐、氮源、物质X、物质Y （1）物质X和物质Y分别是________和________。 （2）图1中接种到培养基Ⅱ的目的是_______（单选）。 A. 大量繁殖菌株 B. 获得单个菌落并计数 C. 大量获得塑料降解酶 D. 分离提纯所需塑料降解酶 （3）关于在培养基I和培养基Ⅱ中培养微生物的过程，下列说法正确的是_______（多选）。 A. 实验过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作 B. PS既可为目标菌提供碳源，又对培养基中微生物起选择作用 C. 操作过程中，需要将接种和未接种的平板倒置培养 D. 纯化培养后，可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定 （4）科研人员挑选出了3株能稳定降解PS塑料的菌种P1、P2和P3。研究员将红色PS制成粉末，均匀混合在无碳固体培养基中，之后再接种等量的经过稀释的三种菌液，培养一段时间后可测得透明圈大小（D）与菌圈大小（d）（如图2所示）。 若使用某一菌种进行扩大培养，应选用_______菌种，理由是_______。 （5）科研人员从目标菌中分离到分解PS的关键酶A。研究发现，如果将该酶A的20位和24位氨基酸变为半胱氨酸，其催化能力将提高2倍，所需步骤有________（选填编号并排序）。 ①设计酶A的氨基酸序列和基因序列②酶A的结构和功能分析 ③酶A结构的定向改造④酶A基因的定向改造 ⑤将改造后的酶A基因导入受体细胞⑥将改造后的酶A导入受体细胞 ⑦利用工程菌发酵合成酶A （6）利用PCR技术进行定点突变可以实现对酶A基因进行改造，其过程如图3所示。下列分析正确的是_______（多选）。 A. PCR1过程中的产物AB是依赖引物a和引物b扩增的结果 B. ②过程需要利用引物a和引物d获得突变产物AD C. ①过程需要先加热至95℃后再冷却至55～68℃ D. 利用定点突变技术对酶A基因改造改变酶活性属于蛋白质工程 （7）定点突变技术有以下用途_______（多选）。 A. 研究某些氨基酸对蛋白质结构的影响 B. 获得符合人们需要的蛋白质产品 C. 测定基因表达载体的核苷酸序列 D. 设计制造自然界不存在的全新蛋白 【答案】（1） ①. 聚苯乙烯 ②. 琼脂 （2）B （3）ABCD （4） ①. P1 ②. P1的透明圈大小（D）与菌圈大小（d）的比值最大，对PS塑料的降解效果最佳 （5）②①④⑤ （6）ACD （7）ABD 【解析】 【分析】微生物常见的接种的方法：①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落；②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。 【小问1详解】 由题干信息可知，本实验的目的使分离纯化能高效降解聚苯乙烯的细菌，故I号培养基为选择培养基，结合题干“并从其肠道内分离出了能够降解聚苯乙烯的细菌”可知I号培养基中含有的成分为水、无机盐、氮源、聚苯乙烯（起到选择目标菌的作用），故物质X为聚苯乙烯，Ⅱ号培养基应为固体培养基，便于涂布和分离目标菌，故物质Y为琼脂。 【小问2详解】 图中Ⅱ号培养皿中所显示的接种方法是稀释涂布平板法，所需要的工具有涂布器、胶头滴管，其目的是为了获得单个的菌落并计数，进而达到纯化的目的，B正确。 故选B。 【小问3详解】 A、不同的微生物培养过程中需要设置适宜的温度和pH环境，并保证严格的无菌操作，避免培养过程中出现污染，A正确； B、PS既可为PS降解菌提供碳源，使只有能利用PS的微生物才能在该培养基上生长，故对培养基中微生物也会起到选择作用，B正确； C、操作过程中，将接种和未接种的平板倒置培养，这样可以避免冷凝水倒流，影响菌落的形成，C正确； D、在一定的培养条件下，不同的微生物表现出稳定的菌落特征，故可根据菌落形状、大小、颜色及DNA检测等进行菌种鉴定，D正确。 故选ABCD。 【小问4详解】 培养基上透明圈意味着细菌降解红色PS的多少，透明圈大小 （D） 与菌圈大小 （d） 的比值越大，说明着该菌对PS塑料的降解效果最佳，由图2可知，应选用P1菌种。 【小问5详解】 蛋白质工程的基本流程是：首先进行蛋白质的结构和功能分析（②），明确蛋白质的结构与功能之间的关系；然后进行蛋白质的结构设计（①），确定想要得到的蛋白质结构；接着对酶A基因进行定向改造（④），因为基因决定蛋白质的结构；之后将改造后的酶A基因导入受体细胞（⑤），让受体细胞表达出改造后的蛋白质。所以步骤排序为②①④⑤。 【小问6详解】 A、PCR技术中DNA单链延伸的方向是沿着引物的5'端向3'端延伸的，据此可分析，PCR1过程中的产物AB是依赖引物a和引物b扩增的结果，A正确； B、②过程为子链延伸的过程，该过程需要利用AB上链和CD下链之间的互补配对实现子链的延伸过程，B错误； C、①过程是双螺旋解开的过程，即氢键断裂可通过先加热至90～95℃完成，而后再冷却至55～60℃使氢键形成，为子链的延伸做准备，C正确； D、通过改造基因改造现有蛋白质，以满足人类生产生活需求的属于蛋白质工程，D正确。 故选ACD。 【小问7详解】 A、定点突变技术通过改变特定氨基酸，分析其对蛋白质结构和功能的作用，A正确； B、定点突变技术可以用于获得符合人们需要的蛋白药物、基因工程酶，B正确； C、测定基因表达载体的核苷酸序列，通常依赖于测序技术，C错误； D、定点突变技术，可通过理性设计，创造具有新功能或优化性能的蛋白质，D正确。 故选ABD。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $