精品解析：湖南怀化市恒雅高级中学2025-2026学年高三上学期12月月考生物学试题

怀化市恒雅高级中学2025年下学期高三年级12月月考 生物学试卷 满分100分，考试用时75分钟 一、单选题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是（ ） A. 该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同 B. 该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜，无细胞核 C. 该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸 D. 该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质 2. 绿藻含有一定量的蛋白质、糖类、氨基酸和多种维生素，可用于提取蛋白质、叶绿素和核黄素等多种产品；螺旋藻（属于蓝细菌）含有特殊的藻蓝蛋白，具有抗癌、促进血细胞再生等功效。下列关于绿藻和螺旋藻的叙述正确的是（　　） A. 二者的遗传物质主要是 DNA B. 绿藻和蓝细菌都能利用叶绿体中的色素进行光合作用 C. 螺旋藻合成藻蓝蛋白需要先转录再翻译 D. 绿藻和螺旋藻合成蛋白质的场所是相同的 3. 蔗糖进入SE-CC（筛管-伴胞复合体）有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC在乙方式中，蔗糖进入SE-CC的运输可分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖进入韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖通过膜上载体顺浓度梯度进入SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图1、2 所示。SE-CC的细胞膜上有蔗糖-H+共运输载体（SU 载体），SU载体与H+泵相伴存在。下列说法不正确的是（　　） A. 胞间连丝能进行细胞间的物质运输和信息交流 B. 图2中H+从细胞外空间进入SE-CC的运输方式为主动运输 C. SU载体功能缺陷突变体的叶肉细胞中蔗糖和淀粉含量会增加 D. 由H+泵形成的H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中 4. 将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是（ ） A. 实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异 B. 脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出 C. 肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞 D. 靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性 5. 线粒体（mt）中的大部分蛋白质经核糖体合成后，位于肽链N端的一段序列（导肽）与Hsp7蛋白（可防止肽链折叠）结合，转运至线粒体外膜分离后，与TOM蛋白复合体识别并结合进入膜间隙，再与内膜上的TIM蛋白复合体结合进入线粒体基质。蛋白质在线粒体基质中与mtHsp70和mtHsp60蛋白结合，重新折叠后将导肽水解，最后与mtHsp70和mtHsp60蛋白分离后形成成熟蛋白质。下列叙述错误的是（ ） A. 线粒体虽然含有遗传物质和核糖体，但是大部分线粒体蛋白都是由核DNA编码的 B. 线粒体蛋白经核糖体合成后，需先经内质网折叠才能与Hsp70蛋白结合 C. 线粒体蛋白两次与Hsp70蛋白分离消耗的能量均来自ATP的水解 D. TOM和TIM蛋白复合体基因发生突变，会影响线粒体的功能 6. 某研究团队通过短期血清饥饿处理猪骨骼肌卫星细胞(简称SMSCs)，细胞自噬水平显著升高。研究发现雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是细胞感知营养物质状态的重要蛋白质，丰富的营养物质会激活mTOR通过磷酸化抑制细胞自噬。下列叙述错误的是（　　） A. 血清饥饿导致细胞自噬增强，可为细胞维持生存提供物质和能量 B. 血清饥饿处理SMSCs会加速受损细胞器的分解，不会激活mTOR磷酸化 C. 激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡，因此细胞自噬是细胞凋亡的主要方式 D. 在血清饥饿处理条件下，SMSCs内的溶酶体数量和酶活性可能会增加 7. 与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降，造成减产。对油菜进行淹水处理，测定有关指标并进行相关性分析，结果见下表。下列叙述错误的是（　　） 光合速率 叶绿素含量 气孔导度 胞间CO2浓度 光合速率 1 叶绿素含量 0.86 1 气孔导度 0.99 0.90 1 胞间CO2浓度 -0.99 -0.93 -0.99 1 注：气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数（r），当越接近1，相关越密切。r>0时，两者呈正相关；r<0时，两者呈负相关。 A. 淹水时，油菜根部细胞利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害 B. 水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，利于植株进行有氧呼吸 C. 气孔导度与光合速率呈正相关，气孔导度的增大是由于光合速率上升 D. 综合分析表中数据，推测除CO2外还存在其他因素影响油菜光合速率 8. 图1为某哺乳动物（2N）细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化曲线，图2为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白（REC8和RAD21L）．下列有关叙述正确的是（ ） A. 若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都只出现于图1中CD时期 B. 若为减数分裂，则图1只有BC时期的细胞中有两个染色体组 C. RAD21L水解以及同源染色体分离都会发生在图1中BC时期 D. 图1中BC和CD时期的细胞均发生黏连复合蛋白REC8的水解 9. 研究发现，拟南芥雌性器官分泌的AtLURE1s小肽具有物种特异性，而另一类XIUQIU小肽无物种特异性。通过基因敲除技术获得AtLURE1s缺失的突变体（atlure1）后，研究者进行了如下实验：将拟南芥花粉与其近缘种琴叶拟南芥的花粉混合后，分别授于野生型和atlure1突变体的雌蕊柱头上。实验结果：在野生型拟南芥中，拟南芥花粉在受精竞争中显著优先。在atlure1突变体中，拟南芥花粉的优先优势几乎消失。下列相关叙述正确的是（　　） A. 精子和卵细胞的识别主要依赖于细胞膜的流动性 B. 该实验证明了AtLURE1s是拟南芥完成受精所必需的信号 C. AtLURE1s信号可能通过促进花粉管发育来增强花粉的竞争能力 D. 在两种拟南芥的花粉竞争中，XIUQIU小肽是决定物种特异性的关键因素 10. 家蚕的性别决定方式为ZW型，其蚕丝颜色白色和彩色受一对等位基因控制（设相关基因为B、b，基因型为ZBW、ZbW 的个体可视为纯合子）。一对表型相同的亲本杂交，得到了一个雌性和一个雄性的子代个体。对家蚕的亲子代的相关基因进行检测并电泳，电泳的实验结果如图所示（不考虑W染色体上基因的遗传）。已知①号和②号为亲本的电泳结果，③号的表型为白色蚕丝。下列有关叙述正确的是（　　） A. 彩色蚕丝为显性性状 B. 相关基因在常染色体上 C. ④号个体为雌性家蚕 D. 条带2 表示显性基因 11. 环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是（ ） A. ①可引起DNA的碱基序列改变 B. ②可调节③水平的高低 C. ②引起的变异不能为生物进化提供原材料 D. ④可引起蛋白质结构或功能的改变 12. 下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（ ） A. 不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大 B. 位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要 C. 分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系 D. 五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题备选答案中，有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分，少选得2分，多选、错选、不选得0分。） 13. 科研人员探究了不同光照强度下某植物光合作用、呼吸作用的变化规律，相关指标的检测结果如下表所示。下列说法正确的是（ ） 光照强度/% 净光合速率/u mol –m-2- s-1 呼吸速率/ u mol –m-2- s-1 叶绿素含量/mg·g-1 28.6 13.43- 1.09 1.96 52.5 13.98 1.58 2.15 78.3 14.13 2.12 2.56 100 12.38 3.67 1.83 A. 该植物可以通过降低呼吸速率来适应低光照强度环境 B. 实验中该植物最大光合作用速率为16.05μmol·m²·s-1 C. 若光照强度由78.3%降至52.5%,短时间内植物体内C3含量会下降 D. 实验中低光照适应后该植物对光能的吸收能力会增强 14. 真核细胞分裂间期，染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态，在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件，分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶，它的活性被严密调控(APC，SCR是与SEP活性密切相关的蛋白质)。下图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。下列说法错误的是（ ） A. a时期，SCR能与SEP紧密结合，阻止SEP水解黏连蛋白 B. b时期，APC含量上升，使SCR分解 C. 若在细胞分裂时秋水仙素处理，最可能会抑制APC的活性 D. 若APC的活性被抑制，姐妹染色单体就难以分离 15. 玉米的蔗糖含量增加导致其甜度增加。这种甜度由三对等位基因控制，并且这些基因表现出完全显性，相关基因的位置以及控制物质合成的途径如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1 B. aaBBDD的玉米具有一定的甜度，原因是淀粉可转化为蔗糖 C. aaBBdd和aabbDD的玉米淀粉转化为蔗糖增加，甜度较高 D. AABBdd和aabbDD杂交得到F1，F1自交后代中甜度最高的玉米的占比为3/32 16. 普通小麦为六倍体（6n=42），记作42W，长穗偃麦草为二倍体（2n=14），记作14E。育种工作者利用如图所示的育种过程，将长穗偃麦草的抗病等基因转移到小麦中，成功培育出“二体异附加系”小麦。下列叙述正确的有（ ） A. ①过程的原理是秋水仙素抑制着丝粒分裂从而使染色体数目加倍 B. 乙植株可以产生含有8种不同染色体数目的花粉或卵细胞 C. 利用光学显微镜观察染色体的数目和形态可以从丙中选择出丁 D. 培育“二体异附加系”小麦的育种原理是基因重组和染色体变异 三、非选择题（共60分） 17. 图1是在4月下旬一个晴天的9：00-11：30，研究龙井茶树的光合速率及其影响因素的实验结果示意图。图2是研究人员通过一定手段，将正常蓝细菌的光合作用途径进行改造，创建了能消耗NADPH的异丙醇生物合成途径（图中虚线所示）的示意图。请回答： （1）图1表明，中层叶光合速率显著小于上层叶的原因是______。 （2）若要研究叶温对茶树上层叶光合速率的影响，请简要说明控制自变量的思路______。 （3）蓝细菌没有叶绿体，但能进行完整的光合作用过程，原因是其具有______（色素名称），另外可以产生______。 （4）据图2分析推测，在适宜环境条件下，与正常蓝细菌相比，具有异丙醇生物合成途径的蓝细菌，产生O2的速率可能会______，原因是______。 18. 某研究所将纯种水稻品系甲（7号染色体上具有抗病基因）与具有其他优良性状但不抗病的品系乙杂交，获得的F1全为抗病水稻，F1自交获得的F2中抗病与不抗病水稻为1：1。研究人员通过观察花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片发现。品系甲、乙、F1减数分裂各时期细胞的染色体数量和形态均正常（如图所示），但产生的花粉可育率分别约为100%、100%和50%。 （1）图中C所示的时期为______。 （2）研究人员根据花粉可育率推测，F1产生的带有______（填“抗病”或“不抗病”）基因的花粉可能败育，并欲利用现有植株设计杂交实验验证上述推测。请写出实验思路并预测实验结果：实验思路：______。预测实验结果：______。 （3）进一步研究发现F1花粉可育率低与品系乙7号染色体上的两个“自私基因”D1、D2有关（如图Ⅰ），其中一个基因能编码抑制花粉发育的毒性蛋白，另一个基因能编码解除该毒蛋白作用的解毒蛋白。品系甲无“自私基因”D1、D2。 ①利用基因编辑技术敲除相关基因后检测花粉可育率的结果如图Ⅱ所示，下列叙述正确的是______。 A．D1、D2是一对等位基因 B．D1基因编码解毒蛋白 C．D2基因编码毒性蛋白 D．D1基因可能在精原细胞中表达 E．D2基因可能在精细胞中才表达 F．“自私基因”有利于使品系乙的遗传信息更多地传递给后代 ②在后续的研究中取了一株F2抗病水稻，发现该水稻的花粉可育率为1/2，但其自交获得的子代群体中抗病水稻的数量大于1/2，则最可能的原因是______。 19. 某科研小组将Bt基因（苏云金杆菌的基因）导入玉米核基因组中，获得4个（编号①—④）抗虫水平不同的抗玉米螟的玉米抗虫品系。为探讨其遗传机制，开展了玉米抗虫品系①—④与感虫普通玉米的杂交实验，结果如下表所示。回答下列问题： 组合编号 杂交亲本 子一代（F1） Ⅰ ①×感虫普通玉米 抗虫：感虫=1：1 Ⅱ ②×感虫普通玉米 抗虫：感虫=1：1 Ⅲ ③×感虫普通玉米 均抗虫 Ⅳ ④×感虫普通玉米 抗虫：感虫=3：1 （1）组合IV的子一代（F1）出现抗虫：感虫=3：1的原因______。 （2）实验发现，抗虫品系②和品系③单个细胞表达的Bt蛋白的量相当，而杂交组合Ⅱ和Ⅲ的F1表型及比例却不同，主要原因是______。 （3）正常情况下玉米是雌雄同株异花传粉，顶生垂花是雄花序，腋生穗为雌花序，基因a纯合时，腋生穗不能发育，b基因纯合时，顶生花转变成为雌花序，能产生卵细胞但不能产生花粉。将甲雄株与乙雌株杂交，子一代（F1）性状分离比为雌雄同株：雄株：雌株=1：1：2，则甲、乙植株的基因型分别为______和______；若将F1中的雌雄同株个体进行自交获得F2，则F2植株的性别性状及分离比为______。依据组合IV，假定品系④含有最低数目的Bt基因，且其中的一个Bt基因正好整合到A/a基因所在的染色体上，B/b基因所在的染色体上未整合Bt基因，不考虑染色体互换，若将抗虫品系④的雌株（aabb）与感虫雄株（aaBb）杂交，后代中的抗虫雌株所占比例为______。 20. 玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 （1）研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与___________相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 （2）观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为__________________。 （3）已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制____。 （4）实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设________。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为____________，则支持上述假设。 21. 摩尔根的学生布里吉斯通过果蝇杂交实验发现了一些奇怪现象，具体实验过程如图所示。请分析并回答下列问题： （1）F1中每2000～3000只果蝇中就会出现一只白眼♀和一只红眼，称为“初级例外”，且该“例外”的概率相对稳定。因此，可排除该现象是______（填变异类型）造成的。 （2）已知果蝇受精卵中性染色体组成与发育情况如表所示： 性染色 体组成 情况 XX、 XXY XY、 XYY XO（没有 Y染色体） XXX、YY、 YO（没有X 染色体） 发育 情况 雌性， 可育 雄性， 可育 雄性， 不育 胚胎期 致死 研究发现，F1红眼个体不具有母本的伴性性状，据此推测F1“初级例外”果蝇的出现是因为亲本雌果蝇在______过程中X染色体不分离，从而产生含有______或不含______的卵细胞，这些卵细胞与亲本雄果蝇正常减数分裂得到的精子受精后就形成了“初级例外”果蝇。 （3）为验证对“初级例外”果蝇出现原因的推测，可以使用显微镜观察并计数“初级例外”的性染色体。如果符合推测，F1“初级例外”中红眼和白眼♀含有的性染色体数目分别为______，也进一步证明了基因在染色体上。 （4）布里吉斯进一步把“初级例外”的白眼♀和正常红眼进行杂交，后代中又出现了“次级例外”，即出现白眼♀和可育的红眼。对此，他推测“初级例外”中白眼♀在减数分裂时两条X染色体联会概率高于XY染色体联会，且联会的两条染色体移向细胞两极，另一条染色体随机分配。假设白眼♀形成配子时XX染色体联会概率是84%，则F1中白眼♀产生的卵细胞基因型及比例是______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 怀化市恒雅高级中学2025年下学期高三年级12月月考 生物学试卷 满分100分，考试用时75分钟 一、单选题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。） 1. 脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎，但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是（ ） A. 该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同 B. 该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜，无细胞核 C. 该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸 D. 该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质 【答案】D 【解析】 【分析】病毒不具有细胞结构，结构简单，一般只有蛋白质和核酸，不能进行细胞呼吸，只能在宿主细胞中增殖。 【详解】A、人工合成的脊髓灰质炎病毒的毒性比天然病毒小得多，据此可推测二者在结构和功能上存在差异，A错误； BC、病毒不具有细胞结构，不能进行细胞呼吸，只能在宿主细胞中增殖，BC错误； D、人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质，D正确。 故选D。 2. 绿藻含有一定量的蛋白质、糖类、氨基酸和多种维生素，可用于提取蛋白质、叶绿素和核黄素等多种产品；螺旋藻（属于蓝细菌）含有特殊的藻蓝蛋白，具有抗癌、促进血细胞再生等功效。下列关于绿藻和螺旋藻的叙述正确的是（　　） A. 二者的遗传物质主要是 DNA B. 绿藻和蓝细菌都能利用叶绿体中的色素进行光合作用 C. 螺旋藻合成藻蓝蛋白需要先转录再翻译 D. 绿藻和螺旋藻合成蛋白质的场所是相同的 【答案】D 【解析】 【分析】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）；原核生物没有复杂的细胞器，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（DNA和RNA）和蛋白质等物质。 【详解】A、绿藻和螺旋藻都含有细胞结构，其遗传物质都是DNA，A错误； B、蓝细菌属于原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，不含叶绿体，B错误； C、螺旋藻属于原核生物，没有核膜包被的细胞核，螺旋藻合成藻蓝蛋白可以边转录边翻译，C错误； D、绿藻和螺旋藻合成蛋白质的场所都是核糖体，D正确。 故选D。 3. 蔗糖进入SE-CC（筛管-伴胞复合体）有甲、乙两种方式。在甲方式中，叶肉细胞中的蔗糖通过不同细胞间的胞间连丝即可进入SE-CC在乙方式中，蔗糖进入SE-CC的运输可分为3个阶段：①叶肉细胞中的蔗糖进入韧皮薄壁细胞；②韧皮薄壁细胞中的蔗糖通过膜上载体顺浓度梯度进入SE-CC附近的细胞外空间（包括细胞壁）中；③蔗糖从细胞外空间进入SE-CC中，如图1、2 所示。SE-CC的细胞膜上有蔗糖-H+共运输载体（SU 载体），SU载体与H+泵相伴存在。下列说法不正确的是（　　） A. 胞间连丝能进行细胞间的物质运输和信息交流 B. 图2中H+从细胞外空间进入SE-CC的运输方式为主动运输 C. SU载体功能缺陷突变体的叶肉细胞中蔗糖和淀粉含量会增加 D. 由H+泵形成的H+浓度差有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中 【答案】B 【解析】 【详解】A、高等植物之间通过胞间连丝相互连接，胞间连丝能进行细胞间的物质运输和信息交流，A正确； B、分析图2可知，H+从SE-CC进入细胞外空间需要消耗能量，为主动运输，所以细胞外空间H+浓度高，所以H+从细胞外空间进入SE-CC是顺浓度梯度进行的且需要转运蛋白，运输方式为协助扩散，B错误； C、SU载体功能缺陷突变体的叶肉细胞无法通过乙方式将蔗糖运至SE-CC，细胞中蔗糖和淀粉含量会增多，C正确； D、由图2可知，H+泵的活动可以将H+运输至细胞膜外，H+再借助SU蛋白与蔗糖分子一起进入细胞， 蔗糖通过SU载体进入SE-CC需要消耗H+转运产生的势能，故由H+泵形成的H+浓度差越高，越有助于将蔗糖从细胞外空间转运进SE-CC中，D正确。 故选B。 4. 将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是（ ） A. 实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异 B. 脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出 C. 肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞 D. 靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性 【答案】C 【解析】 【分析】血浆、组织液和淋巴构成了内环境；内环境中包含水、激素、神经递质、缓冲物质、小分子有机物、无机盐等成分；只存在于细胞内的成分不属于内环境，如呼吸酶和血红蛋白等，不能进入细胞的大分子不属于内环境，如纤维素等，消化酶不存在于内环境，细胞膜上的载体不属于内环境。 【详解】A、由于毛细血管通透性不同，导致物质进出细胞有差异，实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异，A正确； BC、有的器官可以被台盼蓝细胞染色，说明大分子物质可以进入组织液，而不能被台盼蓝染色的器官大分子不能进入组织液；脑和骨骼肌等未被染色，是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液，且这些细胞的细胞膜能控制物质进出；肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液，B正确、C错误； D、根据题目信息分析，只有小分子物质才能进入脑和骨骼肌，靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性，D正确。 故选C。 5. 线粒体（mt）中的大部分蛋白质经核糖体合成后，位于肽链N端的一段序列（导肽）与Hsp7蛋白（可防止肽链折叠）结合，转运至线粒体外膜分离后，与TOM蛋白复合体识别并结合进入膜间隙，再与内膜上的TIM蛋白复合体结合进入线粒体基质。蛋白质在线粒体基质中与mtHsp70和mtHsp60蛋白结合，重新折叠后将导肽水解，最后与mtHsp70和mtHsp60蛋白分离后形成成熟蛋白质。下列叙述错误的是（ ） A. 线粒体虽然含有遗传物质和核糖体，但是大部分线粒体蛋白都是由核DNA编码的 B. 线粒体蛋白经核糖体合成后，需先经内质网折叠才能与Hsp70蛋白结合 C. 线粒体蛋白两次与Hsp70蛋白分离消耗的能量均来自ATP的水解 D. TOM和TIM蛋白复合体基因发生突变，会影响线粒体的功能 【答案】B 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 【详解】A、线粒体虽然含有遗传物质和核糖体，但是其DNA信息量有限，大部分线粒体蛋白都是由核DNA编码的，A正确； B、线粒体蛋白是胞内蛋白，不需要内质网折叠，B错误； C、线粒体蛋白在线粒体外膜与Hsp70蛋白分离、在线粒体基质中与mtHsp70和mtHsp60蛋白分离均需消耗能量，能量均来自ATP的水解，C正确； D、TOM和TIM蛋白复合体负责线粒体蛋白的运输，因此其基因发生突变会影响线粒体的功能，D正确。 故选B。 6. 某研究团队通过短期血清饥饿处理猪骨骼肌卫星细胞(简称SMSCs)，细胞自噬水平显著升高。研究发现雷帕霉素靶蛋白(mTOR)是细胞感知营养物质状态的重要蛋白质，丰富的营养物质会激活mTOR通过磷酸化抑制细胞自噬。下列叙述错误的是（　　） A. 血清饥饿导致细胞自噬增强，可为细胞维持生存提供物质和能量 B. 血清饥饿处理SMSCs会加速受损细胞器的分解，不会激活mTOR磷酸化 C. 激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡，因此细胞自噬是细胞凋亡的主要方式 D. 在血清饥饿处理条件下，SMSCs内的溶酶体数量和酶活性可能会增加 【答案】C 【解析】 【详解】A、血清饥饿导致细胞自噬增强，细胞自噬过程中会分解一些物质，这些物质可以为细胞维持生存提供物质和能量，A正确； B、题干明确提到丰富的营养物质会激活mTOR通过磷酸化抑制细胞自噬，而血清饥饿处理会使细胞自噬水平显著升高，说明血清饥饿处理不会激活mTOR磷酸化，而是抑制其磷酸化，从而促进细胞自噬，加速受损细胞器的分解，B正确； C、激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡，但细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，有其自身的信号通路等，细胞自噬不是细胞凋亡的主要方式，C错误； D、细胞自噬需要溶酶体参与，在血清饥饿处理条件下，细胞自噬水平升高，那么SMSCs内的溶酶体数量和酶活性可能会增加，以满足自噬过程的需求，D正确。 故选C。 7. 与水稻轮作的油菜常常会由于积水导致根系缺氧、光合速率下降，造成减产。对油菜进行淹水处理，测定有关指标并进行相关性分析，结果见下表。下列叙述错误的是（　　） 光合速率 叶绿素含量 气孔导度 胞间CO2浓度 光合速率 1 叶绿素含量 0.86 1 气孔导度 0.99 0.90 1 胞间CO2浓度 -0.99 -0.93 -0.99 1 注：气孔导度表示气孔张开程度。表中数值为相关系数（r），当越接近1，相关越密切。r>0时，两者呈正相关；r<0时，两者呈负相关。 A. 淹水时，油菜根部细胞利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害 B. 水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，利于植株进行有氧呼吸 C. 气孔导度与光合速率呈正相关，气孔导度的增大是由于光合速率上升 D. 综合分析表中数据，推测除CO2外还存在其他因素影响油菜光合速率 【答案】C 【解析】 【分析】有氧呼吸分为三个阶段，第一阶段在细胞质进行，第二阶段在线粒体基质进行，第三阶段在线粒体内膜进行，且第三阶段释放的能量最多。无氧呼吸分为两个阶段，均在细胞质基质进行。 由表可知，胞间CO2浓度与光合速率和气孔导度呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的。 【详解】A、淹水时，油菜根部细胞由于缺乏氧气进行无氧呼吸，利用丙酮酸产酒精，酒精积累会对植株产生毒害，A正确； B、水稻根部部分细胞程序性死亡形成通气腔隙，增加了氧气含量，利于植株进行有氧呼吸，B正确； C、气孔导度直接影响二氧化碳的吸收，气孔导度大，进入到细胞间隙的二氧化碳就更多，气孔导度（在一定范围内）与光合速率呈正相关，光合速率上升是由于气孔导度的增大，C错误； D、叶绿素含量与胞间CO2浓度的相关系数为负值，说明二者呈负相关，即虽然气孔导度下降，但胞间CO2上升，说明光合速率下降主要由非气孔限制因素导致的，D正确。 故选C。 8. 图1为某哺乳动物（2N）细胞分裂过程中每条染色体DNA含量变化曲线，图2为减数分裂过程中出现的黏连复合蛋白（REC8和RAD21L）．下列有关叙述正确的是（ ） A. 若为有丝分裂，则细胞板和纺锤体都只出现于图1中CD时期 B. 若为减数分裂，则图1只有BC时期的细胞中有两个染色体组 C. RAD21L水解以及同源染色体分离都会发生在图1中BC时期 D. 图1中BC和CD时期的细胞均发生黏连复合蛋白REC8的水解 【答案】C 【解析】 【分析】1、分析图1：图示为每条染色体的DNA含量，其中AB段表示S期DNA分子复制，BC段表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期，CD段表示着丝粒分裂， DE段表示有丝分裂的后期、末期和减数第二次分裂的后末期。 2、分析图2：REC8蛋白位于姐妹染色单体上，RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上，因此正常情况下，REC8蛋白和 RAD21L蛋白水解分别分生在减数分裂II后、减数分裂I后。 【详解】A、若图1为有丝分裂，CD段表示着丝粒分裂，处于有丝分裂的后期，纺锤体在前期形成，动物细胞不出现细胞板，A错误； B、若图1为减数分裂，BC段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期，染色组可能是2和或者1个，减数第二次分裂的后末期也含有2个染色体组，B错误； C、BC段表示有丝分裂的前期、中期、减数第一次分裂和减数第二次分裂的前中期，RAD21L蛋白位于同源染色体非姐妹染色单体上，RAD21L水解以及同源染色体分离都发生在减数第一次分裂的后期，都会发生在图1中BC时期，C正确； D、REC8蛋白位于姐妹染色单体上，REC8蛋白水解发生在减数分裂第二次分裂的后期，即CD时期的细胞可发生黏连复合蛋白REC8的水解，但BC时期不会，D错误。 故选C。 9. 研究发现，拟南芥雌性器官分泌的AtLURE1s小肽具有物种特异性，而另一类XIUQIU小肽无物种特异性。通过基因敲除技术获得AtLURE1s缺失的突变体（atlure1）后，研究者进行了如下实验：将拟南芥花粉与其近缘种琴叶拟南芥的花粉混合后，分别授于野生型和atlure1突变体的雌蕊柱头上。实验结果：在野生型拟南芥中，拟南芥花粉在受精竞争中显著优先。在atlure1突变体中，拟南芥花粉的优先优势几乎消失。下列相关叙述正确的是（　　） A. 精子和卵细胞的识别主要依赖于细胞膜的流动性 B. 该实验证明了AtLURE1s是拟南芥完成受精所必需的信号 C. AtLURE1s信号可能通过促进花粉管发育来增强花粉的竞争能力 D. 在两种拟南芥的花粉竞争中，XIUQIU小肽是决定物种特异性的关键因素 【答案】C 【解析】 【详解】A、精子和卵细胞的识别主要依赖于细胞膜表面的糖蛋白，A错误； B、实验结果显示突变体中拟南芥花粉的优先优势消失，但未说明其无法完成受精，因此不能证明AtLURE1s是受精所必需信号，B错误； C、AtLURE1s具有物种特异性，其缺失导致拟南芥花粉竞争力下降，推测其可能通过促进自身花粉管发育来增强竞争能力，C正确； D、XIUQIU小肽无物种特异性，而题干明确AtLURE1s具有物种特异性，因此决定特异性的关键因素是AtLURE1s，D错误。 故选C。 10. 家蚕的性别决定方式为ZW型，其蚕丝颜色白色和彩色受一对等位基因控制（设相关基因为B、b，基因型为ZBW、ZbW 的个体可视为纯合子）。一对表型相同的亲本杂交，得到了一个雌性和一个雄性的子代个体。对家蚕的亲子代的相关基因进行检测并电泳，电泳的实验结果如图所示（不考虑W染色体上基因的遗传）。已知①号和②号为亲本的电泳结果，③号的表型为白色蚕丝。下列有关叙述正确的是（　　） A. 彩色蚕丝为显性性状 B. 相关基因在常染色体上 C. ④号个体为雌性家蚕 D. 条带2 表示显性基因 【答案】C 【解析】 【分析】题图分析：亲本表型相同，依据条带分布可知：①为ZBZb，②为ZBW，③的电泳分布与②相同，且表型为白色，故③的基因型为ZBZB，④的基因型为ZbW，且白色为显性基因。 【详解】依据题干，亲本表型相同，结合电泳检测结果可知，①为ZBZb，②为ZBW，个体③的电泳分布与②相同，且表型为白色蚕丝，故③的基因型为ZBZB，④的基因型为ZbW，且白色蚕丝为显性基因，相关基因位于Z染色体，④号个体为雌性，条带2表示隐性基因（彩色蚕丝），C正确，ABD错误。 故选C。 11. 环境因素可通过下图所示途径影响生物性状。有关叙述错误的是（ ） A. ①可引起DNA的碱基序列改变 B. ②可调节③水平的高低 C. ②引起的变异不能为生物进化提供原材料 D. ④可引起蛋白质结构或功能的改变 【答案】C 【解析】 【分析】基因与性状的关系：（1）基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的；（2）基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系：①一个性状可以受多个基因的影响；②一个基因也可以影响多个性状；③生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响。 【详解】A、①诱变可引起DNA的碱基序列改变，产生新基因，A正确； B、②甲基化修饰DNA的启动子，RNA聚合酶不能结合在启动子，使③转录过程无法进行，故②可调节③水平的高低，B正确； C、②引起的变异为DNA甲基化，属于表观遗传，是可遗传变异，能为生物进化提供原材料，C错误； D、④环境因素如温度、pH可影响蛋白质空间结构，结构决定功能，功能也会随之改变，D正确。 故选C。 12. 下图是甲与其他四种生物β-珠蛋白前 40个氨基酸的序列比对结果，字母代表氨基酸，“.”表示该位点上的氨基酸与甲的相同，相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述错误的是（ ） A. 不同生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大 B. 位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要 C. 分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系 D. 五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异最大，亲缘关系最远 【答案】D 【解析】 【分析】生物进化除了免疫学证据、分子生物学证据外，还有化石记录、比较解剖学、比较胚胎学等方面的证据。 【详解】A、密码子具有简并性，可推测不同物种的生物β-珠蛋白的基因序列差异可能比氨基酸序列差异更大，A正确； B、不同生物的β-珠蛋白某些位点上的氨基酸相同，可推测这些位点上未发生改变的氨基酸对维持β-珠蛋白功能稳定可能更重要，B正确； C、化石是研究生物进化的最直接证据，通过比对氨基酸序列等分子生物学证据与化石等证据结合能更准确判断物种间进化关系，C正确； D、相同位点氨基酸的差异数可反映生物的亲缘关系，五种生物相互比较，甲与乙的氨基酸序列差异数为11个，而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个，故甲与乙的亲缘关系并非最远，D错误。 故选D。 二、选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题备选答案中，有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分，少选得2分，多选、错选、不选得0分。） 13. 科研人员探究了不同光照强度下某植物光合作用、呼吸作用的变化规律，相关指标的检测结果如下表所示。下列说法正确的是（ ） 光照强度/% 净光合速率/u mol –m-2- s-1 呼吸速率/ u mol –m-2- s-1 叶绿素含量/mg·g-1 28.6 13.43- 1.09 1.96 52.5 13.98 1.58 2.15 78.3 14.13 2.12 2.56 100 12.38 3.67 1.83 A. 该植物可以通过降低呼吸速率来适应低光照强度环境 B. 实验中该植物最大光合作用速率为16.05μmol·m²·s-1 C. 若光照强度由78.3%降至52.5%,短时间内植物体内C3含量会下降 D. 实验中低光照适应后该植物对光能的吸收能力会增强 【答案】AD 【解析】 【分析】光合作用的过程及场所：光反应发生在类囊体薄膜中，主要包括水的光解和ATP的合成两个过程；暗反应发生在叶绿体基质中，主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。 【详解】A、随着光照强度的下降，植物的呼吸速率下降，因此该植株可通过降低呼吸速率来适应低光照强度环境，A正确； B、光照强度为78.3%时，实验中该植物光合作用速率最大，为14.13+2.12=16.25μmol·m²·s-1，B错误； C、降低光照强度，光反应产物ATP和NADPH减少，C3的还原减弱，短时间内CO2固定速率不变，C3的含量会上升，C错误； D、实验中低光照叶绿素的含量比光照强度为100%时叶绿素含量有所增加，所以实验中低光照适应后该植物对光能的吸收能力会增强，D正确。 故选AD。 14. 真核细胞分裂间期，染色体完成复制后产生的姐妹染色单体保持相互黏附状态，在分裂期才会分离并平均分配到子细胞中。黏连蛋白(姐妹染色单体之间的连结蛋白)的裂解是分离姐妹染色单体的关键性事件，分离酶(SEP)是水解黏连蛋白的关键酶，它的活性被严密调控(APC，SCR是与SEP活性密切相关的蛋白质)。下图(a)(b)(c)分别表示分裂过程中细胞内发生的变化以及对应细胞内某些化合物的含量变化。下列说法错误的是（ ） A. a时期，SCR能与SEP紧密结合，阻止SEP水解黏连蛋白 B. b时期，APC含量上升，使SCR分解 C. 若在细胞分裂时秋水仙素处理，最可能会抑制APC的活性 D. 若APC的活性被抑制，姐妹染色单体就难以分离 【答案】C 【解析】 【分析】根据题图分析：a时期，SCR与SEP紧密结合，阻止SEP水解黏连蛋白 ；b时期，APC含量上升，使SCR分解；c时期，SEP完全分离出来，水解黏连蛋白，染色单体分离。 【详解】A、据图可知，a时期，SCR能与SEP紧密结合，SEP活性低，阻止SEP水解黏连蛋白，A正确； B、b时期，APC含量上升，APC与SCR结合，使SCR分解，B正确； C、秋水仙素会抑制纺锤体的形成，而姐妹染色单体正常分离，不会抑制APC的活性，C错误； D、若APC的活性被抑制，则不能使SCR分解，SCR仍与SEP紧密结合，SEP活性低，阻止SEP水解黏连蛋白，姐妹染色单体就难以分离，D正确。 故选C。 15. 玉米的蔗糖含量增加导致其甜度增加。这种甜度由三对等位基因控制，并且这些基因表现出完全显性，相关基因的位置以及控制物质合成的途径如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 含有基因A的玉米蔗糖含量低的原因是无法合成酶1 B. aaBBDD的玉米具有一定的甜度，原因是淀粉可转化为蔗糖 C. aaBBdd和aabbDD的玉米淀粉转化为蔗糖增加，甜度较高 D. AABBdd和aabbDD杂交得到F1，F1自交后代中甜度最高的玉米的占比为3/32 【答案】ABC 【解析】 【分析】分析图示可知，在基因B和D的作用下，控制合成酶2，在酶2的作用下，蔗糖转化为淀粉；基因a控制合成酶1，在酶1的作用下，淀粉转化为蔗糖。 【详解】A、基因a控制合成酶1，在酶1的作用下，淀粉转化为蔗糖，而含有基因A的玉米无法合成酶1，故玉米蔗糖含量低，A正确； B、基因a控制合成酶1，在酶1的作用下，淀粉转化为蔗糖，故基因型aaBBDD的玉米具有一定的甜度的原因是淀粉能合成为蔗糖，B正确； C、aaBBdd和aabbDD的玉米可以合成酶1，但不能合成酶2，故淀粉转化为蔗糖增加，甜度较高，C正确； D、AABBdd和aabbDD杂交得到F1为AaBbDd，由于基因A/a和D/d均位于4号染色体上，因此F1自交后代中甜度最高的玉米是aabbDD，其所占的比例为1/41/4=1/16，D错误。 故选ABC。 16. 普通小麦为六倍体（6n=42），记作42W，长穗偃麦草为二倍体（2n=14），记作14E。育种工作者利用如图所示的育种过程，将长穗偃麦草的抗病等基因转移到小麦中，成功培育出“二体异附加系”小麦。下列叙述正确的有（ ） A. ①过程的原理是秋水仙素抑制着丝粒分裂从而使染色体数目加倍 B. 乙植株可以产生含有8种不同染色体数目的花粉或卵细胞 C. 利用光学显微镜观察染色体的数目和形态可以从丙中选择出丁 D. 培育“二体异附加系”小麦的育种原理是基因重组和染色体变异 【答案】BCD 【解析】 【详解】A、①过程可用秋水仙素抑制纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，A错误； B、42W和甲（42W+14E）杂交产生乙，乙植株的体细胞染色体组成为42W+7E，共有49条染色体，其中来自普通小麦的42条染色体为21对同源染色体，其余的7条为非同源染色体，乙中来自长穗偃麦草的染色体组仅有一个，因此乙减数分裂时来自长穗偃麦草的7条染色体不能联会，可随机进入不同的配子中，乙产生的配子的染色体数目是21W+0～7E，因此可以产生含有8种不同染色体数目的花粉或卵细胞，B正确； C、染色体在光学显微镜下可见，因此利用光学显微镜观察染色体数目和形态可以从丙中选择出丁，C正确； D、“二体异附加系”小麦染色体组成为42W+2E，染色体数目发生了变异，整个培育过程进行有性生殖，存在基因重组，因此“二体异附加系”小麦的育种原理是基因重组和染色体变异，D正确。 故选BCD。 三、非选择题（共60分） 17. 图1是在4月下旬一个晴天的9：00-11：30，研究龙井茶树的光合速率及其影响因素的实验结果示意图。图2是研究人员通过一定手段，将正常蓝细菌的光合作用途径进行改造，创建了能消耗NADPH的异丙醇生物合成途径（图中虚线所示）的示意图。请回答： （1）图1表明，中层叶光合速率显著小于上层叶的原因是______。 （2）若要研究叶温对茶树上层叶光合速率的影响，请简要说明控制自变量的思路______。 （3）蓝细菌没有叶绿体，但能进行完整的光合作用过程，原因是其具有______（色素名称），另外可以产生______。 （4）据图2分析推测，在适宜环境条件下，与正常蓝细菌相比，具有异丙醇生物合成途径的蓝细菌，产生O2的速率可能会______，原因是______。 【答案】（1）中层叶光强度小于上层叶 （2）取上层叶置于不同温度环境中 （3） ①. 叶绿素和藻蓝素 ②. O2、ATP、NADPH （4） ①. 加快 ②. 合成异丙醇需要消耗更多的NADPH，导致水在光下分解速率加快，使产O2速率加快 【解析】 【分析】分析图1：中层叶和上层叶中叶温和叶绿素含量基本相同，但由于上层叶光照较强，所以光合速率较高。而下层叶中叶绿素含量少且光强明显较弱，所以光合速率较低。 【小问1详解】 图1表明，中层叶和上层叶中叶温和叶绿素含量基本相同，而上层叶光强度更高，所以中层叶光合速率显著小于上层叶的原因是中层叶光强度小于上层叶。 【小问2详解】 若要研究叶温对茶树上层叶光合速率的影响，自变量为叶温，可取上层叶置于不同温度环境中。 【小问3详解】 蓝细菌没有叶绿体，但能进行完整的光合作用过程，原因是其具有叶绿素和藻蓝素，可以产生O2、ATP和NADPH。 【小问4详解】 据图2分析，由于合成异丙醇需要消耗更多的NADPH，导致水在光下分解速率加快，使产O2速率加快，所以在适宜环境条件下，与正常蓝细菌相比，具有异丙醇生物合成途径的蓝细菌，产生O2的速率可能会加快。 18. 某研究所将纯种水稻品系甲（7号染色体上具有抗病基因）与具有其他优良性状但不抗病的品系乙杂交，获得的F1全为抗病水稻，F1自交获得的F2中抗病与不抗病水稻为1：1。研究人员通过观察花粉母细胞减数分裂不同时期的显微照片发现。品系甲、乙、F1减数分裂各时期细胞的染色体数量和形态均正常（如图所示），但产生的花粉可育率分别约为100%、100%和50%。 （1）图中C所示的时期为______。 （2）研究人员根据花粉可育率推测，F1产生的带有______（填“抗病”或“不抗病”）基因的花粉可能败育，并欲利用现有植株设计杂交实验验证上述推测。请写出实验思路并预测实验结果：实验思路：______。预测实验结果：______。 （3）进一步研究发现F1花粉可育率低与品系乙7号染色体上的两个“自私基因”D1、D2有关（如图Ⅰ），其中一个基因能编码抑制花粉发育的毒性蛋白，另一个基因能编码解除该毒蛋白作用的解毒蛋白。品系甲无“自私基因”D1、D2。 ①利用基因编辑技术敲除相关基因后检测花粉可育率的结果如图Ⅱ所示，下列叙述正确的是______。 A．D1、D2是一对等位基因 B．D1基因编码解毒蛋白 C．D2基因编码毒性蛋白 D．D1基因可能在精原细胞中表达 E．D2基因可能在精细胞中才表达 F．“自私基因”有利于使品系乙的遗传信息更多地传递给后代 ②在后续的研究中取了一株F2抗病水稻，发现该水稻的花粉可育率为1/2，但其自交获得的子代群体中抗病水稻的数量大于1/2，则最可能的原因是______。 【答案】（1）减数分裂Ⅰ中期 （2） ①. 抗病 ②. 实验思路：利用F1作父本与品系乙（或F2不抗病水稻）杂交，观察并统计子代的抗病情况 ③. 预测实验结果：子代全为不抗病水稻 （3） ①. DEF ②. 该水稻在减数分裂Ⅰ前期7号染色体的非姐妹染色单体之间发生互换后产生同时带有抗病基因和D2基因的花粉，且D2基因在精细胞中才表达 【解析】 【分析】1、基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代。 2、减数分裂过程： （1）减数分裂前的间期：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交叉互换；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】 图中C同源染色体排列在赤道板两侧，处于减数分裂Ⅰ中期。 【小问2详解】 根据F1和F2的结果可知抗病为显性性状，可用A、a基因分别代表抗病基因和不抗病基因，则品系甲为AA、品系乙为aa、F1为Aa，F1自交时可产生雄（雌）配子1/2A、1/2a，但F2中抗病∶不抗病水稻为1∶1，且花粉可育率为50%，则推测含抗病基因（A）的花粉败育。从现有植株中选材设计杂交实验证明上述推测，可选F1作父本进行测交实验，即利用F1作父本与品系乙杂交（或F2不抗病水稻）（即♂Aa×♀aa），观察并统计子代的抗病情况：子代全为不抗病水稻（即子代全为aa）。 【小问3详解】 ①A、根据题意可知，D1D2为同源染色体上的非等位基因，A错误； BCDEF、根据题意分析F1如图所示，D1、D2中一个基因能编码毒性蛋白，另一个基因能编码解毒蛋白，根据题中图Ⅱ的实验结果分析可知，D1基因编码毒性蛋白、D2基因编码解毒蛋白，且D1基因可能在精原细胞或初级精母细胞中表达，使F1产生的次级精母细胞中都含有毒性蛋白，但D2基因在次级精母细胞或精细胞中才表达，使F1产生的含a基因的次级精母细胞或精细胞才有解毒蛋白，而含A基因的次级精母细胞或精细胞中无解毒蛋白，从而导致50%花粉败育（即A花粉败育、aD1D2花粉可育），BC错误，DEF正确。 故选DEF。 ②F2抗病水稻与图中F1一样，但自交后子代中抗病水稻数量大于1/2，可推测F2产生了含抗病基因和解毒蛋白基因的花粉（即AD2），故最可能是F2在减数分裂Ⅰ前期时7号染色体的非姐妹染色单体之间发生互换，产生了4种精细胞即A、AD2、aD1、aD1D2，且D2基因在精细胞中（减数分裂结束后）才开始表达，故A、aD1（无解毒蛋白）花粉败育，AD2、aD1D2花粉可育，使F2产生的花粉可育率依然为1/2，但子代水稻中的抗病水稻数量大于1/2。 19. 某科研小组将Bt基因（苏云金杆菌的基因）导入玉米核基因组中，获得4个（编号①—④）抗虫水平不同的抗玉米螟的玉米抗虫品系。为探讨其遗传机制，开展了玉米抗虫品系①—④与感虫普通玉米的杂交实验，结果如下表所示。回答下列问题： 组合编号 杂交亲本 子一代（F1） Ⅰ ①×感虫普通玉米 抗虫：感虫=1：1 Ⅱ ②×感虫普通玉米 抗虫：感虫=1：1 Ⅲ ③×感虫普通玉米 均抗虫 Ⅳ ④×感虫普通玉米 抗虫：感虫=3：1 （1）组合IV的子一代（F1）出现抗虫：感虫=3：1的原因______。 （2）实验发现，抗虫品系②和品系③单个细胞表达的Bt蛋白的量相当，而杂交组合Ⅱ和Ⅲ的F1表型及比例却不同，主要原因是______。 （3）正常情况下玉米是雌雄同株异花传粉，顶生垂花是雄花序，腋生穗为雌花序，基因a纯合时，腋生穗不能发育，b基因纯合时，顶生花转变成为雌花序，能产生卵细胞但不能产生花粉。将甲雄株与乙雌株杂交，子一代（F1）性状分离比为雌雄同株：雄株：雌株=1：1：2，则甲、乙植株的基因型分别为______和______；若将F1中的雌雄同株个体进行自交获得F2，则F2植株的性别性状及分离比为______。依据组合IV，假定品系④含有最低数目的Bt基因，且其中的一个Bt基因正好整合到A/a基因所在的染色体上，B/b基因所在的染色体上未整合Bt基因，不考虑染色体互换，若将抗虫品系④的雌株（aabb）与感虫雄株（aaBb）杂交，后代中的抗虫雌株所占比例为______。 【答案】（1）抗虫品系④中至少导入了2个Bt基因，且这2个Bt基因位于非同源染色体上，减数分裂时非同源染色体上的基因自由组合，产生的配子中有3/4含有Bt基因，因而测交后代的中有3/4表现出抗虫性状 （2）导入品系②和品系③中的Bt基因数量一样，而品系②中导入的Bt基因位于一条染色体上，品系③中的一对同源染色体上均有Bt基因 （3） ①. aaBb ②. Aabb ③. 雌雄同株：雄株：雌株=9：3：4 ④. 3/8 【解析】 【分析】控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰 的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因 子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。 【详解】（1）当抗虫品系④中至少导入了2个Bt基因，且这2个Bt基因位于非同源染色体上，减数分裂时非同源染色体上的基因自由组合，产生的配子中有3/4含有Bt基因，这样测交后代的中会有3/4表现出抗虫性状。 （2）表达的Bt蛋白的量相当，说明导入品系②和品系③中的Bt基因数量一样。品系②的杂交结果类似于测交，导入的Bt基因可能位于一条染色体上，品系③的杂交结果全为抗虫，一对同源染色体上均有Bt基因。 （3）据基因a纯合时，腋生穗不能发育，b基因纯合时，能产生卵细胞但不能产生花粉可知，甲雄株的基因型为aaB_，乙雌株的基因型为A_bb或aabb．子一代（F1）性状分离比为雌雄同株：雄株：雌株=1：1：2，说明每对基因都为测交的关系，则甲、乙植株的基因型分别为aaBb和Aabb．F1中的雌雄同株个体的基因型为AaBb，后代雌雄同株（A_B_）：雄株（aaB_）：雌株（__bb）=9：3：4.品系④含有最低数目的Bt基因应为两个，且分别位于两对同源染色体上，会出现子一代抗虫：感虫=3：1的情况。据此抗虫品系④的雌株（aabb）与感虫雄株（aaBb）杂交，只考虑a基因和抗性基因，雌株（aabb）基因型可表示为aa抗O（a表示该a所在的染色体上含有抗性基因，O代表对应的染色体上没有抗性基因），产生的配子类型为a抗、aO、a抗、aO，与aaOO杂交，子代基因型为aa抗O、aaOO、aa抗O、aaOO，其中抗虫概率为3/4。只考虑B/b基因，④的雌株（aabb）与感虫雄株（aaBb）杂交，产生bb的概率为1/2。综上所述，后代中的抗虫雌株所占比例为3/4×1/2=3/8。 20. 玉米是我国栽培面积最大的农作物，籽粒大小是决定玉米产量的重要因素之一，研究籽粒的发育机制，对保障粮食安全有重要意义。 （1）研究者获得矮秆玉米突变株，该突变株与野生型杂交，F1表型与___________相同，说明矮秆是隐性性状。突变株基因型记作rr。 （2）观察发现，突变株所结籽粒变小。籽粒中的胚和胚乳经受精发育而成，籽粒大小主要取决于胚乳体积。研究发现，R基因编码DNA去甲基化酶，亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用。突变株的R基因失活，导致所结籽粒胚乳中大量基因表达异常，籽粒变小。野生型及突变株分别自交，检测授粉后14天胚乳中DNA甲基化水平，预期实验结果为__________________。 （3）已知Q基因在玉米胚乳中特异表达，为进一步探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用，进行如下杂交实验，检测授粉后14天胚乳中Q基因的表达情况，结果如表1。 表1 组别 杂交组合 Q基因表达情况 1 RRQQ（♀）×RRqq（♂） 表达 2 RRqq（♀）×RRQQ（♂） 不表达 3 rrQQ（♀）×RRqq（♂） 不表达 4 RRqq（♀）×rrQQ（♂） 不表达 综合已有研究和表1结果，阐述R基因对胚乳中Q基因表达的调控机制____。 （4）实验中还发现另外一个籽粒变小的突变株甲，经证实，突变基因不是R或Q。将甲与野生型杂交，F1表型正常，F1配子的功能及受精卵活力均正常。利用F1进行下列杂交实验，统计正常籽粒与小籽粒的数量，结果如表2。 表2 组别 杂交组合 正常籽粒：小籽粒 5 F1（♂）×甲（♀） 3：1 6 F1（♀）×甲（♂） 1：1 已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能。 ①根据这些信息，如何解释基因与表2中小籽粒性状的对应关系？请提出你的假设________。 ②若F1自交，所结籽粒的表型及比例为____________，则支持上述假设。 【答案】（1）野生型 （2）野生型所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于突变株 （3）母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用 （4） ①. 突变性状受两对独立遗传的基因控制，两对基因同时无活性才表现为小籽粒，其中一对等位基因在子代中，来自母本的不表达，来自父本的表达 ②. 正常籽粒：小籽粒=7：1 【解析】 【分析】【关键能力】 （1）信息获取与加工 题干关键信息 所学知识 信息加工 矮秆是隐性性状 显隐性性状的植株杂交，子一代全为显性性状 矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同 R基因编码DNA去甲基化酶，突变株的R基因失活 DNA甲基化影响植株的表观遗传 野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低 （2）逻辑推理与论证 【小问1详解】 若矮秆是隐性性状，矮秆玉米突变株与野生型杂交，子代表型与野生型相同。 【小问2详解】 野生型R基因正常，能编码DNA去甲基化酶，催化DNA去甲基化，所以野生型及突变株分别自交，野生型植株所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平更低。 【小问3详解】 由组别2、4可知，母本中的R基因编码的DNA去甲基化酶无法为父本提供的Q基因去甲基化，由组别3可知父本中R基因编码的DNA去甲基化酶不能对母本上所结籽粒的胚乳中的Q基因发挥功能。结合前面的研究成果：亲本的该酶在本株玉米所结籽粒的发育中发挥作用，可得母本R基因编码的DNA去甲基化酶只能降低母本Q基因的甲基化水平，使母本Q 基因在胚乳中表达：对父本的Q基因不起激活作用。父本R基因对Q基因不起激活 作用。 【小问4详解】 ①甲与野生型杂交得到的子代为正常个体，说明小籽粒为隐性性状。F1与甲杂交属于测交，F1作父本时，结果出现正常籽粒：小籽粒=3：1，推测该性状受到两对等位基因的控制，且只有不含显性基因的个体表现为小籽粒。F1作母本时，与甲杂交，后代正常籽粒：小籽粒=1：1，结合题目中“已知玉米子代中，某些来自父本或母本的基因，即使是显性也无功能”推测，母本产生配子时有一对等位基因是不发挥功能的。因此提出的假设为：籽粒变小受到两对等位基因的控制，任意一对等位基因中的显性基因正常发挥功能的个体表现为正常籽粒，没有显性基因或显性基因均无法正常发挥功能的个体表现为小籽粒，其中有一对等位基因的显性基因来自母本的时候无法发挥功能。②F1自交，F1产生的精子中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子=3：1，F1产生的卵细胞中含显性基因正常发挥功能的配子：不含显性基因的配子和含显性基因不发挥功能的配子=1：1，所以F1自交所结籽粒的表型及比例为正常籽粒：小籽粒=（1-1/4×1/2）：（1/4×1/2）=7：1。 21. 摩尔根的学生布里吉斯通过果蝇杂交实验发现了一些奇怪现象，具体实验过程如图所示。请分析并回答下列问题： （1）F1中每2000～3000只果蝇中就会出现一只白眼♀和一只红眼，称为“初级例外”，且该“例外”的概率相对稳定。因此，可排除该现象是______（填变异类型）造成的。 （2）已知果蝇受精卵中性染色体组成与发育情况如表所示： 性染色 体组成 情况 XX、 XXY XY、 XYY XO（没有 Y染色体） XXX、YY、 YO（没有X 染色体） 发育 情况 雌性， 可育 雄性， 可育 雄性， 不育 胚胎期 致死 研究发现，F1红眼个体不具有母本的伴性性状，据此推测F1“初级例外”果蝇的出现是因为亲本雌果蝇在______过程中X染色体不分离，从而产生含有______或不含______的卵细胞，这些卵细胞与亲本雄果蝇正常减数分裂得到的精子受精后就形成了“初级例外”果蝇。 （3）为验证对“初级例外”果蝇出现原因的推测，可以使用显微镜观察并计数“初级例外”的性染色体。如果符合推测，F1“初级例外”中红眼和白眼♀含有的性染色体数目分别为______，也进一步证明了基因在染色体上。 （4）布里吉斯进一步把“初级例外”的白眼♀和正常红眼进行杂交，后代中又出现了“次级例外”，即出现白眼♀和可育的红眼。对此，他推测“初级例外”中白眼♀在减数分裂时两条X染色体联会概率高于XY染色体联会，且联会的两条染色体移向细胞两极，另一条染色体随机分配。假设白眼♀形成配子时XX染色体联会概率是84%，则F1中白眼♀产生的卵细胞基因型及比例是______。 【答案】（1）基因突变 （2） ①. 减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ ②. XaXa ③. X染色体 （3）1、3 （4）Xa∶XaY∶XaXa∶Y=23∶23∶2∶2 【解析】 【分析】遗传学家摩尔根及其学生利用果蝇作为实验材料，首次通过实验证明基因位于染色体上。科学家还发现果蝇的性别由受精卵中的X染色体的数目所决定。在减数分裂过程中，减数分裂Ⅰ同源染色体不分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色体不分离就会产生异常配子。生物体细胞中染色体数目变化属于染色体数目变异。 【小问1详解】 基因突变的频率极低，且红眼雌果蝇突变成白眼雌果蝇与白眼雄果蝇突变成红眼雄果蝇同时发生的概率更低，由题干知，F1中每2000～3000只果蝇中就会出现一只白眼♀和一只红眼♂的“初级例外”，且该“例外”的概率相对稳定，因此可排除该现象是基因突变造成的。 【小问2详解】 F1红眼♂个体不具有母本的伴性性状，形成的原因很有可能是亲本的白眼雌果蝇XaXa卵原细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ过程，极少数细胞X染色体不分离，导致产生的卵细胞含有XaXa两条染色体，或不含有X染色体。异常卵细胞与亲本雄果蝇正常减数分裂得到的精子结合得到的XaXaY个体为白眼雌果蝇，XAO个体为红眼雄果蝇。 【小问3详解】 F1“初级例外”中红眼♂基因型是XAO，白眼♀基因型是XaXaY，因此使用显微镜观察并计数“初级例外”的红眼♂和白眼♀的性染色体数目分别是1和3，进一步证明了基因在染色体上。 【小问4详解】 假设F1“初级例外”中白眼♀（XaXaY）形成配子时XX染色体联会概率是84%，则F1中白眼♀（XaXaY）形成配子时XY染色体联会概率是16%。当XX染色体联会时，会产生Xa和XaY两种卵细胞，比例为1∶1，各占42%；当XY染色体联会时，会产生Xa、XaY、XaXa和Y四种卵细胞，比例为1∶1∶1∶1，各占4%，因此F1中白眼♀（XaXaY）形成Xa、XaY、XaXa和Y四种卵细胞，比例为Xa∶XaY∶XaXa∶Y=23∶23∶2∶2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $