精品解析：河南省南阳市第一中学校2025-2026学年高三上学期期中考前模拟生物试题

南阳一中2025年秋期高三年级期中考前模拟 生物试题 一、选择题 1. 水是影响植物功能的关键因素之一、下列叙述错误的是（ ） A. 结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力 B. 水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ（NADH）提供氢 C. 水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输 D. 水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞 2. 包子馅多、皮薄，有猪肉馅、香菇馅、木耳馅等不同种馅的包子，深受人们的喜爱。下列关于其营养成分的叙述错误的是（ ） A. 经高温烹饪后猪瘦肉中蛋白质空间结构会发生改变，但肽键未断裂 B. 观察油菜种子中的脂肪时，染色后需用50%的酒精洗去浮色 C. 香菇和木耳细胞壁的主要成分是几丁质，竹笋细胞壁成分与之不同 D. 水作为猪瘦肉细胞内的良好溶剂，与其具有较高的比热容密切相关 3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 阿米巴痢疾的发生与痢疾内变形虫胞吐分泌蛋白水解酶有关 B. 变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装和解聚 C. 纤维网架结构的合成场所是核糖体，其形成过程伴随着水的生成 D. 变形虫是单细胞生物，在生命系统的结构层次中只属于细胞层次 4. 下图为变形虫摄食、消化过程的示意图。下列叙述正确的是（ ） A. 胞吞、胞吐过程也需要膜上转运蛋白的参与 B. 细胞内各种结构之间的协调配合是在高尔基体的控制下完成的 C. 食物泡膜与溶酶体膜能融合是因为二者的组分和结构完全相同 D. 溶酶体内的水解酶不能水解溶酶体膜，可能是膜的成分被修饰使得酶不能对其发挥作用 5. 生物学实验中的常见材料之一——洋葱，其根呈细丝状，叶片中空呈圆筒形，叶鞘肥厚呈鳞片状，密集于短缩茎的周围，形成鳞茎。紫色洋葱鳞片叶的外表皮液泡中含有水溶性的花青素呈紫色。下列叙述正确的是（ ） A. 紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞没有颜色，不能用于质壁分离实验 B. 洋葱的管状叶研磨过滤后，可用纸层析法提取叶绿体中的光合色素 C. 观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时，使用低倍镜即可观察到细胞壁 D. 用洋葱管状绿叶提取光合色素时未加SiO2，而后分离色素时滤纸条上叶绿素带偏窄而类胡萝卜素带不受影响 6. 过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为，酶催化反应的过程为酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物；无催化剂时，同一反应的过程为反应物过渡态反应物产物。下列相关叙述错误的是（　　） A. 发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能 B. 过程①②与过程③④相比，体现了酶的高效性 C. 与酶结合后反应物会更易转变为过渡态反应物 D. 生物体的酶都来自活细胞，在细胞内外均可以起作用 7. 进行细胞呼吸时，NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递给氧并生成H2O，同时利用电子传递过程中释放的能量来建立线粒体内膜两侧的H+高浓度差用于驱动合成ATP。将完整的离体线粒体放在缓冲液中，加入不同物质后检测O2消耗速率和ATP合成速率，结果如图所示。已知氰化物可以阻断电子的传递。下列分析错误的是（ ） A. 仅加入ADP和Pi时，ATP合成速率低可能是由于缺乏NADH B. 丙酮酸在线粒体基质氧化分解，生成NADH、CO2，释放能量主要用于合成ATP C. 加入丙酮酸后，线粒体基质和内膜的ATP合成速率快速增大 D. 氰化物抑制了电子传递和线粒体内膜两侧H+高浓度差的建立，从而抑制ATP合成 8. 图1表示基因型为AaXBY的果蝇（2n＝8）的正常精原细胞（仅显示部分染色体），图2表示图1精原细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。图3表示精原细胞在分裂过程中一段时期内某种物质或结构的数量变化，变化顺序为C→D→E。下列叙述错误的是（　　） A. 图1细胞中含有两个染色体组，图2中的③④段含有四个染色体组 B. 图2中⑥⑦段可能发生A与a互换，⑧⑨段可能发生A与a的分离 C. 若图3中a代表4条染色体，则该细胞在CD段不能形成四分体 D. 若图3中a代表8条染色单体，则DE段变化可对应图2中的⑦⑧段 9. 如图，细菌中一个正在转录的RNA在﹣端可自发形成一种茎环结构，导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U，容易与模板链分离，有利于转录产物的释放。下列说法错误的是（ ） A. 图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对 B. 图中的RNA聚合酶的移动方向是从左至右 C. 图中转录结束后，mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成 D. 转录产物释放的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少 10. 尼伦伯格和马太利用蛋白质体外合成技术进行了相关实验如图所示，他们发现只有加入Phe（苯丙氨酸）的试管中有肽链生成。下列叙述错误的是（ ） A. 各试管中需加入除去DNA和mRNA的细胞提取液 B. 上述肽链合成过程中，核糖体沿多聚尿嘧啶核苷酸移动 C. 该实验证明了mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸 D. 若将多聚UUA加入到上述试管中，最多有3支试管中有肽链生成 11. 如图是某双链DNA的部分结构，该DNA分子中腺嘌呤有m个，占DNA全部碱基的比例为n。①④为氢键，②③表示酯键，a~f表示脱氧核苷酸的组成成分。下列相关叙述正确的是（ ） A. abc或dbc组成一个核苷酸，③酯键的形成由DNA聚合酶催化 B. 该DNA中胞嘧啶有m（1/2n-1）个，氢键有m（3/2n-2）个 C. 复制时，在能量的驱动下解旋酶使 DNA 双链由5'端向3'端解旋 D. b、d交替连接和①、④的数量及比例会影响 DNA结构的稳定 12. “基因（遗传因子）和染色体的行为存在着平行关系”，这是萨顿学说的核心内容。下列叙述中，不支持该学说的是（ ） ①基因随同源染色体间片段的互换而发生重组 ②基因的结构发生改变而染色体没有发生变化 ③染色体发生易位而细胞的基因型没有发生变化 ④配子中的核基因和染色体数目均是体细胞的一半 ⑤基因型为AaBb的个体减数分裂时，基因A与b随着染色体的组合而组合 ⑥基因型为Dd的个体发生染色体片段的缺失后，表现出了d基因控制的性状 A. ②③ B. ④⑤ C. ②③⑥ D. ①④⑥ 13. 栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是（ ） A. 相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大 B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状 C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因 D. 若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36 14. 如图是甲、乙两种单基因遗传病的家系图（来自不同家系的个体不携带相同的致病基因）以及各家庭成员的相关基因用不同限制酶处理后的电泳结果图（数字表示碱基对的数目）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 甲病和乙病的遗传方式可均为常染色体隐性遗传 B. 甲病和乙病致病基因的产生均是由于正常基因结构中发生了碱基对的缺失 C. Ⅱ4不携带甲病致病基因，Ⅱ8不患乙病 D. 若这两对等位基因位于不同的常染色体上，则Ⅱ3和Ⅱ7婚配，推测后代不患病的概率为100% 15. 某种观赏花卉（两性花）有4种表型：紫色、大红色、浅红色和白色，由3对等位基因（A/a、B/b和D/d）共同决定，其中只要含有aa就表现白色，且Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁，它们之间的杂交情况（无突变、致死和染色体互换）见表。下列分析正确的是（　　） 组别 杂交组合 F1 F1自交，得到F2 Ⅰ 甲（紫色）×乙（白色） 紫色 紫色:浅红色:白色≈9:3:4 Ⅱ 丙（大红色）×丁（白色） 紫色 紫色:大红色:白色≈6:6:4 A. B/b与D/d不在同一对同源染色体上，遵循自由组合定律 B. Ⅰ、Ⅱ组的F1个体，基因型分别是AaBBDd、AaBbDD C. Ⅰ组产生的F2，其紫色个体中有6种基因型 D. Ⅱ组产生的F2，其白色个体中纯合子占1/2 16. 细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，人的细胞色素c是由104个氨基酸组成的，含有一条肽链。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。下列相关叙述正确的是（　　） 生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 果蝇 酵母菌 氨基酸差异/个 0 1 11 27 44 A. 人与黑猩猩细胞色素c的DNA序列完全相同 B. 细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接的证据 C. 六种生物相互比较，亲缘关系最远的是人与酵母菌 D. 合成人细胞色素c的mRNA至少含有312个碱基（不考虑终止密码） 二、非选择题 17. 适宜光照条件下，当低O2、高CO2时，细胞内的Rubisco催化C5与CO2反应，完成光合作用；当高O2、低CO2时，该酶却催化C5与O2反应，经一系列变化后生成CO2，这种植物在光下吸收O2、产生CO2的现象称为光呼吸，光呼吸与光合作用的场所和过程如下图所示，a～d表示有关的生理过程，其中d表示Rubisco催化C5与O2反应。回答下列问题。 （1）水稻将H2O分解为NADPH和氧气的场所是_____，该场所发生的能量转换是_____。科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：_______________________________。 （2）据图可知，光合作用过程中需要Rubisco催化的生理过程是_____（填“b”或“c”）。在北方夏季晴朗的中午，叶肉细胞内O2/CO2值_____（填“升高”或“降低”），此时有利于_____（填“光呼吸”或“光合作用”）过程。 （3）光呼吸产生的化合物经过氧化物酶体中有关酶作用后进入结构B，结构B是_____，其中与有氧呼吸有关的酶存在于_____。 （4）由题图分析可知，光呼吸会消耗一定量的C5，并与CO2竞争Rubisco，由此可知光呼吸_____（填“有利于”或“不利于”）植株积累有机物；实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：_____。 18. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统（检验点），对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如左图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。图曲线标注了甲动物肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题： （1）RNA聚合酶主要作用于细胞周期的_____期（填字母等），纺锤体形成于_____期（填字母）。与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的比例关系变化是_____。 （2）据图分析，检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是_____。 （3）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。诱导细胞同步化的常见方法为DNA合成阻断法。该法可用药物特异性地可逆抑制DNA合成，主要激活检验点_____，将细胞分裂阻滞在S期。具体操作过程如下： ①阻断I：若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷（TdR），处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量TdR约_____h后，细胞都将停留在S期； ②解除：更换新鲜的不含TdR的培养液，培养的细胞能继续分裂。该过程处理的时间应控制在_____范围内，处理的目的是_____； ③阻断Ⅱ：处理与阻断I相同。最终所有细胞都应停滞在细胞周期的_____交界处，从而实现同步化。 （4）乙动物肠上皮细胞的一个细胞周期时长为24h，M期时长为2．0h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用_____（填“甲”或“乙”）动物肠上皮细胞更合适。 19. 某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r都在2号染色体上。 （1）基因M与m的根本区别是_____。若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其变异类型属于基因突变，基因突变指的是_____。正常情况下，基因R转录时的模板位于_____（填“a”或“b”）链中。 （2）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现有缺失一条2号染色体的各种表型的植株可供选择，设计杂交实验，以确定该突变体的基因组成是哪一种，请写出实验思路与结果预测。 （注：各型配子活力相同；不考虑互换和基因突变；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡） 实验思路：_____； 结果预测： I、若_____，则为图甲所示的基因组成。 Ⅱ、若_____，则为图乙所示的基因组成。 Ⅲ、若_____，则为图丙所示的基因组成。 20. 玉米（2=20）是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育株，表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙，两者的不育性状均由单基因突变所致（不考虑基因间的相互作用；当植株可育时花粉均可育）。甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙，丙自交后代中正常育性∶雄性不育＝3∶1。回答下列问题： （1）甲的雄性不育突变为________（填“显性”或“隐性”）突变。丙自交后代之间随机交配，后代中正常育性∶雄性不育＝________。 （2）现已得知甲的雄性不育由M2基因（由M1基因突变而来）控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行序列比对，结果如图所示。M2编码的多肽链长度为________个氨基酸。 （3）若甲、乙的雄性不育基因为同一基因，乙与丙杂交，后代的表型及比例是________。 （4）若甲、乙的雄性不育基因为不同基因，且位于非同源染色体上，将乙与丙杂交，得到F1。 ①若F1均为正常育性，据此推测乙的雄性不育突变为隐性突变，仅考虑M1/M2这对等位基因，乙表达的多肽链长度为________个氨基酸。F1自交所得F2的表型及比例是________。 ②若F1中正常育性∶雄性不育为________，乙的雄性不育突变为显性突变。 21. 1万多年前，内华达州气候比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鱼）。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题： （1）1万多年后，D湖中的_____称为鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为_____为生物的进化提供原材料，_____导致种群基因频率定向改变。 （2）现在，有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A 、B两湖的鱼（a和b）能进行交配且能产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鱼之间存在_____；来自C、D两湖的鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的_____。 （3）在5000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草（二倍体），如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是_____。 （4）如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，则浅灰色基因a的基因频率为_____，aa个体约占_____。环境变化后，鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A的基因频率为_____（保留一位小数），该种群_____（填“有”或“没有”）发生进化。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南阳一中2025年秋期高三年级期中考前模拟 生物试题 一、选择题 1. 水是影响植物功能的关键因素之一、下列叙述错误的是（ ） A. 结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力 B. 水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅰ（NADH）提供氢 C. 水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输 D. 水分子以自由扩散或协助扩散方式进出植物根毛细胞 【答案】B 【解析】 【分析】生物体的一切生命活动离不开水，水是活细胞中含量最多的化合物，细胞内水的存在形式是自由水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水号参与细胞的许多化学反应，自由水对于生物体的营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。 【详解】A、结合水是细胞结构的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢活动越旺盛，抗逆性越差，而结合水与自由水比值升高可提高植物耐旱耐寒能力，A正确； B、水能为光合作用生成的还原型辅酶Ⅱ（NADPH）提供氢，B错误； C、水是良好的溶剂，有利于营养物质在植物体内的运输，C正确； D、水分子以自由扩散或协助扩散（水通道蛋白）方式进出植物根毛细胞，D正确。 故选B。 2. 包子馅多、皮薄，有猪肉馅、香菇馅、木耳馅等不同种馅的包子，深受人们的喜爱。下列关于其营养成分的叙述错误的是（ ） A. 经高温烹饪后猪瘦肉中蛋白质空间结构会发生改变，但肽键未断裂 B. 观察油菜种子中的脂肪时，染色后需用50%的酒精洗去浮色 C. 香菇和木耳细胞壁的主要成分是几丁质，竹笋细胞壁成分与之不同 D. 水作为猪瘦肉细胞内的良好溶剂，与其具有较高的比热容密切相关 【答案】D 【解析】 【详解】A、蛋白质在高温条件下发生空间结构的改变，为变性，变性改变的只是蛋白质的空间结构，而肽链中的肽键依然存在，A正确； B、脂肪鉴定实验中，通常用苏丹Ⅲ溶液进行染色，染色后用50%酒精洗去浮色，这样可以避免苏丹Ⅲ溶液本身颜色造成对实验结果的干扰，该操作的原理是苏丹Ⅲ可溶于酒精中，B正确； C、真菌（香菇、木耳）细胞壁成分主要是几丁质，而植物（竹笋）细胞壁含纤维素和果胶，C正确； D、水作为猪瘦肉细胞内的良好溶剂，与水分子具有极性有关，D错误。 故选D。 3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列相关叙述不正确的是（ ） A. 阿米巴痢疾的发生与痢疾内变形虫胞吐分泌蛋白水解酶有关 B. 变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装和解聚 C. 纤维网架结构的合成场所是核糖体，其形成过程伴随着水的生成 D. 变形虫是单细胞生物，在生命系统的结构层次中只属于细胞层次 【答案】D 【解析】 【详解】A、痢疾内变形虫通过胞吐分泌蛋白水解酶破坏宿主肠道细胞，导致阿米巴痢疾，A正确； B、变形虫移动时纤维的消长对应细胞骨架（如微丝）的动态组装和解聚，此过程依赖蛋白质亚基的变化，B正确； C、纤维网架结构为蛋白质，由核糖体合成，其形成通过氨基酸脱水缩合生成水，C正确； D、变形虫是单细胞生物，既属于细胞层次，也属于个体层次，D错误。 故选D。 4. 下图为变形虫摄食、消化过程的示意图。下列叙述正确的是（ ） A. 胞吞、胞吐过程也需要膜上转运蛋白的参与 B. 细胞内各种结构之间的协调配合是在高尔基体的控制下完成的 C. 食物泡膜与溶酶体膜能融合是因为二者的组分和结构完全相同 D. 溶酶体内的水解酶不能水解溶酶体膜，可能是膜的成分被修饰使得酶不能对其发挥作用 【答案】D 【解析】 【分析】溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 【详解】A、胞吞、胞吐过程以生物膜的流动性为基础，需要膜上相关蛋白质的参与，不需要转运蛋白的参与，A错误； B、细胞内各种结构之间的协调配合，是在细胞核控制下完成，细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，B错误； C、食物泡的膜为细胞膜，是内吞形成的，食物泡膜与溶酶体膜能融合是因为不同的生物膜结构及组成成分相似，C错误； D、溶酶体含有多种水解酶，溶酶体膜的成分可能被修饰，使得膜成分不被酶识别，因此不会被水解，D正确。 故选D。 5. 生物学实验中的常见材料之一——洋葱，其根呈细丝状，叶片中空呈圆筒形，叶鞘肥厚呈鳞片状，密集于短缩茎的周围，形成鳞茎。紫色洋葱鳞片叶的外表皮液泡中含有水溶性的花青素呈紫色。下列叙述正确的是（ ） A. 紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞没有颜色，不能用于质壁分离实验 B. 洋葱的管状叶研磨过滤后，可用纸层析法提取叶绿体中的光合色素 C. 观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时，使用低倍镜即可观察到细胞壁 D. 用洋葱管状绿叶提取光合色素时未加SiO2，而后分离色素时滤纸条上叶绿素带偏窄而类胡萝卜素带不受影响 【答案】C 【解析】 【详解】A、紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞虽无紫色液泡，但仍具有液泡，可通过质壁分离实验观察，只需借助染色剂（如红墨水）即可，A错误； B、纸层析法用于分离光合色素，而提取色素需使用无水乙醇（或丙酮）溶解，并加入CaCO3和SiO2研磨，B错误； C、质壁分离现象在低倍镜下即可观察到细胞壁与原生质层的分离，无需换高倍镜，C正确； D、未加SiO2会导致研磨不充分，叶绿体和细胞破碎不完全，叶绿素和类胡萝卜素释放均减少，两者色素带均变窄，D错误。 故选C。 6. 过渡态是指化学反应过程中达到的能量最高状态。过渡态理论认为，酶催化反应的过程为酶+反应物酶+过渡态反应物酶+产物；无催化剂时，同一反应的过程为反应物过渡态反应物产物。下列相关叙述错误的是（　　） A. 发生过程①和过程③所需的能量均称为活化能 B. 过程①②与过程③④相比，体现了酶的高效性 C. 与酶结合后反应物会更易转变为过渡态反应物 D. 生物体的酶都来自活细胞，在细胞内外均可以起作用 【答案】B 【解析】 【详解】A、活化能是指反应物从常态转变为过渡态所需的最低能量。过程①（酶+反应物→酶+过渡态反应物）和过程③（反应物→过渡态反应物）均需达到化学反应的活化能才能发生反应，即无论是否有酶，均需活化能，A正确； B、过程①②（酶催化路径）与过程③④（无催化剂路径）相比，酶通过降低反应所需的活化能（即降低步骤①的活化能）来加速反应，因而说明酶具有催化作用，而不能体现高效性，高效性指酶比无机催化剂更高效，而题意显示的是酶与无催化剂的情况，B错误； C、酶与反应物结合后形成酶-底物复合物，可降低反应活化能，使反应物更易转变为过渡态，C正确； D、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物（多数为蛋白质），可在细胞内（如胞内酶）或细胞外（如消化酶）发挥作用，D正确。 故选B。 7. 进行细胞呼吸时，NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递给氧并生成H2O，同时利用电子传递过程中释放的能量来建立线粒体内膜两侧的H+高浓度差用于驱动合成ATP。将完整的离体线粒体放在缓冲液中，加入不同物质后检测O2消耗速率和ATP合成速率，结果如图所示。已知氰化物可以阻断电子的传递。下列分析错误的是（ ） A. 仅加入ADP和Pi时，ATP合成速率低可能是由于缺乏NADH B. 丙酮酸在线粒体基质氧化分解，生成NADH、CO2，释放能量主要用于合成ATP C. 加入丙酮酸后，线粒体基质和内膜的ATP合成速率快速增大 D. 氰化物抑制了电子传递和线粒体内膜两侧H+高浓度差的建立，从而抑制ATP合成 【答案】B 【解析】 【分析】有氧呼吸过程：有氧呼吸第一阶段，在细胞质基质，1分子的葡萄糖分解成2分子的丙酮酸，产生少量的NADH，释放少量的能量；第二阶段，在线粒体基质，丙酮酸和水彻底分解成CO2和NADH，释放少量的能量；第三阶段，在线粒体内膜，前两个阶段产生的NADH，经过一系列反应，与O2结合生成水，释放出大量的能量。 【详解】A、进行细胞呼吸时，NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递给氧并生成H2O，同时利用电子传递过程释放的能量建立线粒体膜两侧的H+浓度差用于驱动合成ATP。仅加入ADP和Pi时，由于没有NADH提供电子，电子传递链不能正常进行，也就无法有效地建立线粒体膜两侧的H+浓度差来驱动ATP合成，所以ATP合成速率低，A正确； B、丙酮酸的氧化分解发生在线粒体基质中，其过程包括丙酮酸和水反应生成NADH、CO2等，释放能量大多数以热能的形式散失，少部分用于合成ATP，B错误； C、加入丙酮酸后，丙酮酸可在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段。第二阶段在线粒体基质中进行，产生NADH等，第三阶段在线粒体内膜上进行，NADH等物质产生的电子经线粒体电子传递链传递，释放能量建立线粒体膜两侧的H+浓度差，用于驱动ATP合成，所以线粒体基质和内膜的ATP合成速率会快速增大，C正确； D、已知氰化物可以阻断电子的传递。加入氰化物后，电子传递无法正常进行，也就不能利用电子传递过程释放的能量建立线粒体膜两侧的H+浓度差，进而抑制了ATP合成，D正确。 故选B。 8. 图1表示基因型为AaXBY的果蝇（2n＝8）的正常精原细胞（仅显示部分染色体），图2表示图1精原细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。图3表示精原细胞在分裂过程中一段时期内某种物质或结构的数量变化，变化顺序为C→D→E。下列叙述错误的是（　　） A. 图1细胞中含有两个染色体组，图2中的③④段含有四个染色体组 B. 图2中⑥⑦段可能发生A与a互换，⑧⑨段可能发生A与a的分离 C. 若图3中a代表4条染色体，则该细胞在CD段不能形成四分体 D. 若图3中a代表8条染色单体，则DE段变化可对应图2中的⑦⑧段 【答案】C 【解析】 【分析】由题干可知，果蝇的体细胞含4对同源染色体，共8条。图3中如果纵坐标代表染色体组数，则a=1；如果纵坐标代表同源染色体对数，则a=2；若纵坐标代表细胞内中心粒数量，则a=2；若纵坐标代表染色单体数，则a=8。 【详解】A、图1细胞为精原细胞，其含有两个染色体组，图2中的③④段表示有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，此时细胞中含有四个染色体组，A正确； B、图2中⑥⑦段表示减数第一次分裂前期、中期、后期，可能发生同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换，即A与a互换，⑧⑨段表示减数第二次分裂，如果在减数第一次分裂前期发生了互换，则A与a的分离也可能发生在减数第二次分裂后期，B正确； C、若图3中a代表4条染色体，则CD段细胞中有8条染色体，说明进行减数第一次分裂或减数第二次分裂，可能形成四分体，C错误； D、若图3中a代表8条染色单体，则CD段细胞有16条染色单体，可能处于减数第一次分裂前期，则DE段染色单体有8条，发生了减半，处于减数第一次分裂的后期，该变化可对应图2中的⑦⑧段，D正确。 故选C。 9. 如图，细菌中一个正在转录的RNA在﹣端可自发形成一种茎环结构，导致RNA聚合酶出现停顿并进一步终止转录。茎环结构的后面是一串连续的碱基U，容易与模板链分离，有利于转录产物的释放。下列说法错误的是（ ） A. 图中转录泡中的基因片段可能存在一段连续的A—T碱基对 B. 图中的RNA聚合酶的移动方向是从左至右 C. 图中转录结束后，mRNA将通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成 D. 转录产物释放的原因可能是连续的碱基U与DNA模板链之间形成的氢键较少 【答案】C 【解析】 【分析】转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程；翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。 【详解】A、mRNA中茎环结构后面是一串连续的碱基U，根据碱基互补配对原则，基因中存在一段连续的A-T碱基对，A正确； B、RNA的3′−端可自发形成一种茎环结构，说明mRNA左端为5′−端，RNA聚合酶的移动方向是从mRNA的5′−端向3′−端移动，即从左至右，B正确； C、细菌无核膜，mRNA不会通过核孔进入细胞质指导蛋白质的合成，而是边转录边翻译，C错误； D、连续的碱基U与DNA模板链连续的碱基A之间形成碱基对，A-U之间形成2个氢键，氢键较少，容易与模板链分离，D正确。 故选C。 10. 尼伦伯格和马太利用蛋白质体外合成技术进行了相关实验如图所示，他们发现只有加入Phe（苯丙氨酸）的试管中有肽链生成。下列叙述错误的是（ ） A. 各试管中需加入除去DNA和mRNA的细胞提取液 B. 上述肽链合成过程中，核糖体沿多聚尿嘧啶核苷酸移动 C. 该实验证明了mRNA上三个相邻的碱基决定一个氨基酸 D. 若将多聚UUA加入到上述试管中，最多有3支试管中有肽链生成 【答案】C 【解析】 【分析】遗传信息的翻译过程，该过程需要以mRNA为模板，需要tRNA转运氨基酸，需要以氨基酸为原料，需要酶和能量，场所是核糖体。 【详解】A、为了防止细胞提取液中的DNA重新合成新的mRNA和之前已有的mRNA干扰最终结果，该实验中所用的细胞提取液需要除去DNA和RNA，A正确； B、在翻译过程中核糖体沿着mRNA移动，读取其上的遗传信息，B正确； C、本实验不能证明三个相邻核苷酸决定一种氨基酸，C错误； D、据实验结果可知，只有加入Phe （苯丙氨酸）的试管中有肽链生成，说明UUU是苯丙氨酸的密码子。若将多聚UUA（序列为UUAUUAUUU...）作为mRNA加入到上述试管中，多聚UUA有三种编码可能，UUA、UAU、AUU，若三种密码子分别编码一种氨基酸，会有三支试管中因为有原料完成翻译，若有两种密码子编码同一种氨基酸，会有两支试管中因为有原料完成翻译。所以最多三支试管中有肽链生成，D正确。 故选C。 11. 如图是某双链DNA的部分结构，该DNA分子中腺嘌呤有m个，占DNA全部碱基的比例为n。①④为氢键，②③表示酯键，a~f表示脱氧核苷酸的组成成分。下列相关叙述正确的是（ ） A. abc或dbc组成一个核苷酸，③酯键的形成由DNA聚合酶催化 B. 该DNA中胞嘧啶有m（1/2n-1）个，氢键有m（3/2n-2）个 C. 复制时，在能量的驱动下解旋酶使 DNA 双链由5'端向3'端解旋 D. b、d交替连接和①、④的数量及比例会影响 DNA结构的稳定 【答案】D 【解析】 【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点：DNA分子是由两条链组成的，这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律：腺嘌呤一定与胸腺嘧啶配对，鸟嘌呤一定与胞嘧啶配对，碱基之间这种一一对应的关系，叫做碱基互补配对原则。 【详解】A、据图可知，abc或def可组成一个核苷酸，②和③均为酯键，其中③为两个相邻脱氧核苷酸之间连接时形成的酯键，是由DNA聚合酶催化形成的，A错误； B、该DNA分子中腺嘌呤有m个，占DNA全部碱基的比例为n，故该DNA分子共有m/n个碱基。腺嘌呤与胞嘧啶为非互补碱基，占碱基总数的50%，而腺嘌呤有m个，故胞嘧啶有m/2n-m个。A与T之间形成2个氢键，G与C之间形成3个氢键，故该DNA分子中氢键有22×m+3×(m/2n-m)=m(3/2n-1)个，B错误； C、复制时，在能量的驱动下解旋酶使DNA双链中的一条由5'端向3'端解旋，另一条由3'端向5'端解旋，C错误； D、b、d交替连接形成DNA的基本骨架和氢键数目的多少会影响DNA结构的稳定性，①表示两个氢键，④表示三个氢键，①和④的数目和比例影响一定长度的DNA中氢键的多少，D正确。 故选D。 12. “基因（遗传因子）和染色体的行为存在着平行关系”，这是萨顿学说的核心内容。下列叙述中，不支持该学说的是（ ） ①基因随同源染色体间片段的互换而发生重组 ②基因的结构发生改变而染色体没有发生变化 ③染色体发生易位而细胞的基因型没有发生变化 ④配子中的核基因和染色体数目均是体细胞的一半 ⑤基因型为AaBb的个体减数分裂时，基因A与b随着染色体的组合而组合 ⑥基因型为Dd的个体发生染色体片段的缺失后，表现出了d基因控制的性状 A. ②③ B. ④⑤ C. ②③⑥ D. ①④⑥ 【答案】A 【解析】 【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系：基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也有相对稳定的形态结构；体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有一个，同样，也只有成对的染色体中的一条；基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方；减数分裂过程中基因和染色体行为相同。 【详解】“基因（遗传因子）和染色体的行为存在着平行关系”，指的是细胞中的基因变化与染色体的变化具有“一致性”“同步性”，如①基因随同源染色体间片段的互换而发生重组；④配子中的核基因和染色体数目是体细胞的一半；⑤基因型为AaBb的个体减数分裂时，非等位基因随着非同源染色体的组合而组合；⑥基因型为Dd的个体发生染色体片段的缺失后，表现出了d基因控制的性状。“②基因的结构发生改变而染色体没有发生变化”及“③染色体发生易位而细胞的基因型没有发生变化”，并没有体现出基因与染色体的“平行关系”，因此A符合题意、BCD不符合题意 。 故选A。 13. 栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。GBSS基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是（ ） A. 相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大 B. 选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状 C. Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因 D. 若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，子代中产直链淀粉的个体占35/36 【答案】C 【解析】 【分析】多倍体具有的特点：茎秆粗壮，叶、果实和种子较大，糖分和蛋白质等营养物质含量较多。 【详解】A、相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大，所含的营养物质也更多，A正确； B、植物可进行无性繁殖，可保持母本的优良性状，选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题，并保持优良性状，B正确； C、Gggg细胞复制之后为GGgggggg，减数第一次分裂后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故Gggg个体产生的次级精母细胞含有2或0个G基因，C错误； D、若同源染色体两两联会，GGgg个体自交，GGgg产生的配子为1/6GG、4/6Gg、1/6gg，只有存在G基因才能产生直链淀粉，故子代中产直链淀粉的个体占1—1/6×1/6＝35/36，D正确。 故选C。 14. 如图是甲、乙两种单基因遗传病的家系图（来自不同家系的个体不携带相同的致病基因）以及各家庭成员的相关基因用不同限制酶处理后的电泳结果图（数字表示碱基对的数目）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 甲病和乙病的遗传方式可均为常染色体隐性遗传 B. 甲病和乙病致病基因的产生均是由于正常基因结构中发生了碱基对的缺失 C. Ⅱ4不携带甲病致病基因，Ⅱ8不患乙病 D. 若这两对等位基因位于不同的常染色体上，则Ⅱ3和Ⅱ7婚配，推测后代不患病的概率为100% 【答案】B 【解析】 【分析】分析甲病家系图：双亲正常生下患病女儿，说明甲病为常染色体隐性遗传病。分析乙病家系图：结合DNA电泳图可知6号和7号只有一种条带，5号和8号有两条条带，说明5号和8号为杂合子，乙病可能为常染色体隐性遗传病。 【详解】A、根据甲病家系图，Ⅱ3为患病女性，其父母均正常，可知甲病为常染色体隐性遗传病；乙病基因不能从家系图判断显隐性，遗传方式也有多种可能，但从电泳结果判断，Ⅱ7患病，只有一种1.0×104的基因片段带，说明Ⅱ7只有一种基因，为患病基因，I5有1.0×104和1.4×104的两种条带，说明I5为杂合子，但I5表现正常，说明乙病为隐性遗传病，又因为I5为男性，所以乙病不可能是伴X染色体遗传病，是常染色体隐性遗传病，A正确； B、甲病致病基因和正常基因均含有1350个碱基对，所以甲病正常基因结构中发生了碱基对的替换，产生了致病基因，乙病的正常基因片段比患病基因片段多0.4×104个碱基对，正常基因转变成患病基因过程中，发生了碱基对的缺失，B错误； C、Ⅱ3为患病，只有1350一种条带（致病基因），Ⅱ4电泳结果有1150、200两种条带（正常基因），Ⅱ4是纯合子，不携带致病基因，Ⅱ8电泳结果与I5一样，都有1.0×104和1.4×104的两种条带，是乙病基因携带者，不患病，C正确； D、假设甲病基因为A/a、乙病基因为B/b，由于来自不同家系的个体不携带相同的致病基因，Ⅱ3的基因型为aaBB，Ⅱ7基因型为AAbb，Ⅱ3和Ⅱ7婚配，其后代基因型为AaBb，不患病的概率为100%，D正确。 故选B。 15. 某种观赏花卉（两性花）有4种表型：紫色、大红色、浅红色和白色，由3对等位基因（A/a、B/b和D/d）共同决定，其中只要含有aa就表现白色，且Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上。现有4个不同纯合品系甲、乙、丙和丁，它们之间的杂交情况（无突变、致死和染色体互换）见表。下列分析正确的是（　　） 组别 杂交组合 F1 F1自交，得到F2 Ⅰ 甲（紫色）×乙（白色） 紫色 紫色:浅红色:白色≈9:3:4 Ⅱ 丙（大红色）×丁（白色） 紫色 紫色:大红色:白色≈6:6:4 A. B/b与D/d不在同一对同源染色体上，遵循自由组合定律 B. Ⅰ、Ⅱ组的F1个体，基因型分别是AaBBDd、AaBbDD C. Ⅰ组产生的F2，其紫色个体中有6种基因型 D. Ⅱ组产生的F2，其白色个体中纯合子占1/2 【答案】D 【解析】 【分析】根据题目描述，这种观赏花卉的表型由3对等位基因（A/a、B/b和D/d）共同决定，其中只要含有aa就表现白色。Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上，说明A/a与B/b、D/d是独立遗传的。 【详解】ABD、根据题目描述，表型由3对等位基因（A/a、B/b、D/d）决定，其中只要基因型中含有aa，表型即为白色，Aa与另2对等位基因不在同一对同源染色体上，说明A/a与B/b、D/d是独立分配的，根据Ⅰ组的F1全为紫色，F2表型比例为9:3:4，符合A/a和B/b（或A/a和D/d）两对基因的自由组合， Ⅱ组的F1表型均为紫色，F2表型比例为6:6:4， 符合 9:3:3:1变式，说明符合A/a和B/b（或A/a和D/d）两对基因的自由组合，推测Ⅰ、Ⅱ组的F1个体，基因型分别是AaBbDd， 且Bb与Dd应该是在同一对染色体上，Ⅱ组产生的F2，其白色个体基因型为1aabbDD、1aaBBDD、2aaBbDd（或1aaBBdd、1aabbDD、2aaBbDd），其中纯合子占1/2，AB错误，D正确； C、Ⅰ组的F1全为紫色，F2表型比例为9:3:4，F2 紫色个体基因型为A_BBDD或A_BbDd，共4种基因型，C错误； 故选D。 16. 细胞色素c是细胞中普遍含有的一种蛋白质，人的细胞色素c是由104个氨基酸组成的，含有一条肽链。不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异如下表所示。下列相关叙述正确的是（　　） 生物名称 黑猩猩 猕猴 狗 果蝇 酵母菌 氨基酸差异/个 0 1 11 27 44 A. 人与黑猩猩细胞色素c的DNA序列完全相同 B. 细胞和分子水平的证据是研究生物进化最直接的证据 C. 六种生物相互比较，亲缘关系最远的是人与酵母菌 D. 合成人细胞色素c的mRNA至少含有312个碱基（不考虑终止密码） 【答案】D 【解析】 【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。 (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。 (4)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、人与黑猩猩细胞色素c的氨基酸序列无差异，但不代表相关的DNA序列完全相同，因为密码子具有简并性，A错误； B、化石是研究生物进化最直接最重要的证据，B错误； C、表中数据为不同生物与人的细胞色素c氨基酸序列的差异，不能确定六种生物相互比较亲缘关系最远的两种生物，C错误； D、人的细胞色素c是由104个氨基酸组成的，含有一条肽链，一个氨基酸由相应的一个密码子决定，一个密码子由三个相邻的碱基组成，因此，用于合成合成人细胞色素c的mRNA至少含有104×3=312个碱基（不考虑终止密码），D正确。 故选D。 二、非选择题 17. 适宜光照条件下，当低O2、高CO2时，细胞内的Rubisco催化C5与CO2反应，完成光合作用；当高O2、低CO2时，该酶却催化C5与O2反应，经一系列变化后生成CO2，这种植物在光下吸收O2、产生CO2的现象称为光呼吸，光呼吸与光合作用的场所和过程如下图所示，a～d表示有关的生理过程，其中d表示Rubisco催化C5与O2反应。回答下列问题。 （1）水稻将H2O分解为NADPH和氧气的场所是_____，该场所发生的能量转换是_____。科研人员将水稻植株置于透明且密闭的容器内，给予适宜强度的光照，并通入一定比例的18O2和CO2，结果在光合作用产生的有机物中检测到了18O，请写出该过程中氧元素的转移途径：_______________________________。 （2）据图可知，光合作用过程中需要Rubisco催化的生理过程是_____（填“b”或“c”）。在北方夏季晴朗的中午，叶肉细胞内O2/CO2值_____（填“升高”或“降低”），此时有利于_____（填“光呼吸”或“光合作用”）过程。 （3）光呼吸产生的化合物经过氧化物酶体中有关酶作用后进入结构B，结构B是_____，其中与有氧呼吸有关的酶存在于_____。 （4）由题图分析可知，光呼吸会消耗一定量的C5，并与CO2竞争Rubisco，由此可知光呼吸_____（填“有利于”或“不利于”）植株积累有机物；实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：_____。 【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 光能转化为ATP和NADPH中的化学能 ③. 18O2→H218O→C18O2→（CH218O） （2） ①. b ②. 升高 ③. 光呼吸 （3） ①. 线粒体 ②. 线粒体内膜和基质中 （4） ①. 不利于 ②. 二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进R酶催化更多的C₅与CO2结合，减少C₅与O2的结合，从而降低光呼吸 【解析】 【分析】1、光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生NADPH与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。 【小问1详解】 水的光解发生在光反应阶段，场所为叶绿体的类囊体薄膜，类囊体薄膜上的光合色素吸收光能后能转化为ATP和NADPH中的化学能。通入的18O2参与有氧呼吸第三阶段生成H218O，H218O参与有氧呼吸第二阶段生成C18O2，C18O2参与光合作用的暗反应生成含有18O的有机物（CH218O），所以氧元素的转移途径为：18O2→H218O→C18O2→（CH218O）。 【小问2详解】 细胞内的Rubisco催化C5与CO2反应，完成光合作用，即进行的是暗反应，则据图可知，光合作用过程中需要Rubisco催化的生理过程是b暗反应。在北方夏季晴朗的中午，气孔关闭，细胞内O2/CO2值升高，此时有利于光呼吸过程。 【小问3详解】 由题图可知，光呼吸产生的化合物经过氧化物酶体中有关酶作用后进入结构B，结构B是线粒体，其中与有氧呼吸有关的酶存在于线粒体内膜和基质中。 【小问4详解】 由题图分析可知，光呼吸与光合作用暗反应竞争Rubisco和C5，不利于CO2的固定，不利于植物积累有机物。实际生产中，可以通过适当升高CO2浓度达到增产的目的，请从光合作用原理和R酶的作用特点两个方面解释其原理：二氧化碳是光合作用暗反应过程的原料，CO2浓度升高可促进光合作用暗反应的进行，进而提高光合作用强度；同时还可促进R酶催化更多的C₅与CO2结合，减少C₅与O2的结合，从而降低光呼吸。 18. 细胞周期可分为分裂间期和分裂期（M期），根据DNA合成情况，分裂间期又分为G1期、S期和G2期。为了保证细胞周期的正常运转，细胞自身存在着一系列监控系统（检验点），对细胞周期的过程是否发生异常加以检测，部分检验点如左图所示。只有当相应的过程正常完成，细胞周期才能进入下一个阶段运行。图曲线标注了甲动物肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题： （1）RNA聚合酶主要作用于细胞周期的_____期（填字母等），纺锤体形成于_____期（填字母）。与G1期细胞相比，G2期细胞中染色体及核DNA数量的比例关系变化是_____。 （2）据图分析，检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂的检验点是_____。 （3）利用一定方法使细胞群体处于细胞周期的同一阶段，称为细胞周期同步化。诱导细胞同步化的常见方法为DNA合成阻断法。该法可用药物特异性地可逆抑制DNA合成，主要激活检验点_____，将细胞分裂阻滞在S期。具体操作过程如下： ①阻断I：若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷（TdR），处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量TdR约_____h后，细胞都将停留在S期； ②解除：更换新鲜的不含TdR的培养液，培养的细胞能继续分裂。该过程处理的时间应控制在_____范围内，处理的目的是_____； ③阻断Ⅱ：处理与阻断I相同。最终所有细胞都应停滞在细胞周期的_____交界处，从而实现同步化。 （4）乙动物肠上皮细胞的一个细胞周期时长为24h，M期时长为2．0h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用_____（填“甲”或“乙”）动物肠上皮细胞更合适。 【答案】（1） ①. G1、G2 ②. M ③. 由1：1变成1：2 （2）检验点5 （3） ①. 2 ②. 7.4 ③. 大于6.6，小于7.4 ④. 使被TdR阻断的细胞都全部越过S期，且不能再进入下一轮S期 ⑤. G1/S期 （4）甲 【解析】 【分析】1、分裂间期包括G1期、S期和G2期，细胞进入G1期后，各种与DNA复制有关的酶在G1期明显增加，线粒体、叶绿体、核糖体都增多了，内质网扩大，高尔基体、溶酶体等的数目都增加了，动物细胞的2个中心粒也彼此分离并开始复制；S期主要完成DNA的复制和组蛋白合成；在G2期，中心粒完成复制而形成两对中心粒，微管蛋白以及一些与细胞分裂有关的物质也在此时期大量合成； 2、细胞周期中的检验点有五个，检验点1主要检验DNA是否损伤，细胞外环境是否适宜，细胞体积是否足够大；检验点2主要检查DNA复制是否完成；检验点3主要是检验DNA是否损伤，细胞体积是否足够大；检验点4主要检验纺锤体组装完成，着丝点是否正确连接到纺锤体上；检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极。 3、癌细胞的主要特征有细胞无限增殖，细胞表面糖蛋白减少，失去接触抑制。 【小问1详解】 RNA聚合酶催化转录过程合成RNA，主要作用于G1、G2，有丝分裂前期形成纺锤体，因此纺锤体形成于M期。G2期细胞已完成DNA复制和组蛋白合成，其每条染色体含有两条染色单体，每个染色单体含有一个DNA，染色体数目不变，DNA加倍，因此G2期细胞中染色体及核DNA数量的比例关系变化是由1:1变成1:2。 【小问2详解】 检验点5主要检验发生分离的染色体是否正确到达细胞两极，从而决定胞质是否分裂。 【小问3详解】 DNA合成阻断法是用药物特异性抑制癌细胞的DNA合成，主要激活检验点2，将癌细胞阻断在S期。 ①由题意可知，若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷（TdR），处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量TdR约2.2+1.8+3.4=7.4h后，细胞都将停留在S期； ②更换新鲜的不含TdR的培养液，培养的细胞能继续分裂。该过程处理的时间应控制在6.6-7.4h范围内，这样处理的目的是使被TdR阻断的细胞都全部越过S期，且不能再进入下一轮S期； ③若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷（TdR），最终所有细胞都应停滞在细胞周期的G1与S交界处，从而实现同步化。 【小问4详解】 若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，一般选用分裂期时间相对占比高的细胞，由题意可知，甲动物一个细胞周期时长为14h，M期时长为1.8h，乙动物肠上皮细胞的一个细胞周期时长为24h，M期时长为2.0h，由于1.8/14>2.0/24，故选用甲动物肠上皮细胞更合适。 19. 某二倍体植物宽叶（M）对窄叶（m）为显性，红花（R）对白花（r）为显性。基因M、m与基因R、r都在2号染色体上。 （1）基因M与m的根本区别是_____。若基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其变异类型属于基因突变，基因突变指的是_____。正常情况下，基因R转录时的模板位于_____（填“a”或“b”）链中。 （2）现有一宽叶红花突变体，推测其体细胞内与该表型相对应的基因组成为图甲、乙、丙中的一种，其他同源染色体数目及结构正常。现有缺失一条2号染色体的各种表型的植株可供选择，设计杂交实验，以确定该突变体的基因组成是哪一种，请写出实验思路与结果预测。 （注：各型配子活力相同；不考虑互换和基因突变；控制某一性状的基因都缺失时，幼胚死亡） 实验思路：_____； 结果预测： I、若_____，则为图甲所示的基因组成。 Ⅱ、若_____，则为图乙所示的基因组成。 Ⅲ、若_____，则为图丙所示的基因组成。 【答案】（1） ①. 碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同 ②. DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变 ③. a （2） ①. 用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交，观察、统计后代表现型及比例 ②. 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1：1 ③. 宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2：1 ④. 宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2：1 【解析】 【分析】1、基因的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。 2、RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。 3、基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 【小问1详解】 基因M与m的根本区别是碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同。基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。由于起始密码子(mRNA上)为AUG，则对应转录的DNA链为TAC，在基因M的b链和基因R的a链找到TAC，所以基因M和基因R转录的模板分别为b链和a链。 【小问2详解】 检测植株的基因组成最简便的方法为自交，但是题干要求为杂交，故应选用测交方法来进行检测，即实验思路是：用该突变体与缺失一条2号染色体的窄叶白花植株杂交，观察、统计后代表现型及比例。 Ⅰ、图甲产生MR和Mr两种配子，而缺失一条2号染色体的个体能产生mr和O两种配子，图甲杂交的结果是宽叶红花与宽叶白花植株的比例为1：1。 Ⅱ、图乙产生MR和MO两种配子，图乙杂交的结果是宽叶红花与宽叶白花植株的比例为2：1。 Ⅲ、图丙产生MR和O两种配子，图丙杂交的结果是宽叶红花与窄叶白花植株的比例为2：1。 20. 玉米（2=20）是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育株，表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙，两者的不育性状均由单基因突变所致（不考虑基因间的相互作用；当植株可育时花粉均可育）。甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙，丙自交后代中正常育性∶雄性不育＝3∶1。回答下列问题： （1）甲的雄性不育突变为________（填“显性”或“隐性”）突变。丙自交后代之间随机交配，后代中正常育性∶雄性不育＝________。 （2）现已得知甲的雄性不育由M2基因（由M1基因突变而来）控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行序列比对，结果如图所示。M2编码的多肽链长度为________个氨基酸。 （3）若甲、乙的雄性不育基因为同一基因，乙与丙杂交，后代的表型及比例是________。 （4）若甲、乙的雄性不育基因为不同基因，且位于非同源染色体上，将乙与丙杂交，得到F1。 ①若F1均为正常育性，据此推测乙的雄性不育突变为隐性突变，仅考虑M1/M2这对等位基因，乙表达的多肽链长度为________个氨基酸。F1自交所得F2的表型及比例是________。 ②若F1中正常育性∶雄性不育为________，乙的雄性不育突变为显性突变。 【答案】（1） ①. 隐性 ②. 5∶1 （2）97 （3）正常育性∶雄性不育＝1∶1 （4） ①. 525 ②. 正常育性∶雄性不育＝21∶11 ③. 1∶1 【解析】 【分析】1、基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 2、基因的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。 【小问1详解】 甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙，丙为杂合子，丙自交后代中正常育性∶雄性不育＝3∶1，说明甲的雄性不育突变为隐性突变。假定控制该性状的基因为M1、M2，甲基因型为M2M2，纯合野生型玉米基因型为M1M1，丙的基因型为M1M2，丙自交子代基因型及比例为M1M1∶M1M2∶M2M2＝1∶2∶1，丙自交的子代之间随机交配，利用配子法求解，三种基因型的自交子代都能产生雌配子，雌配子基因型及比例为M1∶M2＝1∶1，由于M2M2表现为雄性不育，不能产生雄配子，因此雄配子基因型及比例为M1∶M2＝2∶1，雌雄配子随机结合，雄性不育M2M2的概率为1/2×1/3＝1/6，正常育性的概率为1－1/6＝5/6，即正常育性∶雄性不育＝5∶1。 【小问2详解】 已知UAA为终止密码子，M2基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间插入了1386个核苷酸，并且插入的第59个核苷酸后存在终止密码子，使翻译提前终止，因此M2编码的多肽链长度为（232＋59）/3＝97个氨基酸。 【小问3详解】 结合（1）解析，已知纯合野生型玉米基因型为M1M1，丙的基因型为M1M2，若甲、乙的雄性不育基因为同一基因，则乙的基因型为M2M2，乙和丙杂交，后代基因型及比例为M1M2∶M2M2＝1∶1，表型及比例是正常育性∶雄性不育＝1∶1。 【小问4详解】 已知甲的雄性不育基因为隐性突变，假定控制该性状的两对基因分别为M1、M2和B、b，若乙的雄性不育基因也为隐性突变，则野生型玉米的基因型为M1M1BB，甲的基因型为M2M2BB，乙的基因型为M1M1bb，丙的基因型为M1M2BB，乙和丙杂交，子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1，只要一种基因为隐性纯合子就表现为雄性不育，F1均为正常育性；若乙的雄性不育基因为显性突变，则野生型玉米的基因型为M1M1bb，甲的基因型为M2M2bb，乙的基因型为M1M1BB或M1M1Bb，丙的基因型为M1M2bb，乙和丙杂交，子代基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1或M1M1Bb∶M1M1bb∶M1M2Bb∶M1M2bb＝1∶1∶1∶1，基因型为M2M2__和__bb表现为雄性不育，F1均为雄性不育或正常育性∶雄性不育＝1∶1。综上分析，若F1均为正常育性，据此推测乙的雄性不育突变为隐性突变。仅考虑M1/M2这对等位基因，甲的基因型为M2M2BB，乙的基因型为M1M1bb，因此乙转录出的mRNA长度为1578个碱基，去除UAA后，有1575个碱基参与编码多肽链，其表达的多肽链长度为1575/3＝525个氨基酸。F1基因型及比例为M1M2Bb∶M1M1Bb＝1∶1，M1M2Bb自交子代雄性不育（M2M2B__、M1__bb、M2M2bb）概率＝1/4×3/4＋1/4×3/4＋1/4×1/4＝7/16，M1M1Bb自交子代雄性不育M1M1bb的概率为1×1/4＝1/4，因此F1自交所得F2中雄性不育植株的概率为7/16×1/2＋1/4×1/2＝11/32，正常育性的概率为1－11/32＝21/32，故F1自交所得F2的表型及比例是正常育性∶雄性不育＝21∶11。由上述解析可知，若F1中正常育性∶雄性不育＝1∶1，说明乙的雄性不育为显性突变。 21. 1万多年前，内华达州气候比现在湿润得多，气候也较为寒冷，许多湖泊（A、B、C、D）通过纵横交错的小溪流连接起来，湖中有不少鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊，各湖泊生活的鳉鱼形态差异也变得明显（分别称为a、b、c、d鱼）。如图为内华达州1万多年以来湖泊地质的变化示意图。请回答下列问题： （1）1万多年后，D湖中的_____称为鱼种群的基因库；现代生物进化理论认为_____为生物的进化提供原材料，_____导致种群基因频率定向改变。 （2）现在，有人将四个湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：A 、B两湖的鱼（a和b）能进行交配且能产生后代，但其后代高度不育，说明a、b鱼之间存在_____；来自C、D两湖的鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，且子代之间存在一定的性状差异，这体现了生物多样性中的_____。 （3）在5000年前，A湖泊的浅水滩生活着甲水草（二倍体），如今科学家发现了另一些植株较硕大的乙水草，经基因组分析，甲、乙两水草完全相同；经染色体组分析，甲水草含有18对同源染色体，乙水草的染色体组数是甲水草的2倍。则乙水草产生的原因最可能是_____。 （4）如果C湖泊中鳉鱼体色有黑色和浅灰色，其为一对相对性状，黑色基因A的基因频率为50%，则浅灰色基因a的基因频率为_____，aa个体约占_____。环境变化后，鱼种群中基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则一年后A的基因频率为_____（保留一位小数），该种群_____（填“有”或“没有”）发生进化。 【答案】（1） ①. 所有鱼所含有的全部基因 ②. 突变和基因重组（或可遗传变异） ③. 自然选择 （2） ①. 生殖隔离 ②. 基因多样性##遗传多样性 （3）低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草 （4） ①. 50% ②. 25% ③. 52.4% ④. 有 【解析】 【分析】生物进化的单位是种群，种群是一定区域内的同种生物的全部个体，种群中所有个体的全部基因叫基因库；突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率改变；隔离是新物种形成的必要条件；生物进化是共同进化；通过漫长的共同进化形成生物多样性；生物多样性包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性三个层次。 【小问1详解】 种群中的全部个体所含有的全部基因统称为基因库，故D湖中的所有鳉鱼所含有的全部基因称为鳉鱼种群的基因库。现代生物进化理论认为突变和基因重组是生物进化的原材料，其中突变包括基因突变和染色体变异，自然选择导致种群基因频率定向改变。 【小问2详解】 虽然A、B两湖的鳉鱼(a和b)能进行交配且产生后代，但其后代高度不育，所以A、B两湖的鳉鱼产生了生殖隔离，它们属于两个物种。来自C、D两湖的鳉鱼（c和d）交配，能生育具有正常生殖能力的子代，说明C、D两湖的鳉鱼还是同一个物种，没有产生生殖隔离，因此体现的是遗传（或基因）多样性。 【小问3详解】 根据甲、乙的基因完全相同，染色体数乙是甲的二倍，且乙的植株较硕大，说明乙是由甲经过染色体加倍形成的多倍体，即乙是四倍体，形成的原因可能是：低温导致甲水草幼苗或种子有丝分裂过程中纺锤体形成受到抑制，进而导致染色体组成倍增加形成四倍体乙水草。 【小问4详解】 根据A的基因频率为50%，可知a的基因频率为1-50%=50%，则群体中AA的个体占（50%）2=25%，Aa的个体占2×50%×50%=50%，aa的个体占（50%）2=25%。假设开始鳉鱼的种群数量为200只（AA为50只、Aa为100只、aa为50只），环境变化后，基因型为AA、Aa的个体数量在一年后各增加10%，基因型为aa的个体数量减少10%，则AA的数量为55只，Aa的数量为110只，aa的数量为45只，所以一年后A的基因频率=（55×2+110）÷（55×2+110×2+45×2）≈52.4%。由于基因频率改变了，因此这个种群有发生进化，因为基因频率的改变是生物进化的实质。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $