精品解析：重庆市第一中学校2025—2026学年高三上学期第四次周考生物试题

2025年重庆一中高2026届高三上期生物周考(四) 生物试题卷 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列对生物体有机物的相关叙述，正确的是（ ） A. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键 B. 胆固醇参与动植物细胞膜的组成，还参与血液中脂质的运输 C. 蛋白质中的N元素主要存在于氨基中，核酸中的N元素主要存在于碱基中 D. 脂肪、核酸、糖原等生物大分子都以碳链为基本骨架 2. 下列关于细胞器功能的叙述，错误的是（ ） A. 磷脂和胆固醇的合成与内质网有关 B. 多肽链的合成起始于细胞中游离的核糖体 C. 中心体与水绵细胞的增殖有关 D. 溶酶体可释放水解酶将细胞摄取的病原体分解 3. 端粒缩短与正常体细胞的衰老有关，但癌细胞有较高端粒酶活性，能防止端粒缩短，体外培养可无限增殖。下列相关叙述错误的是（　　） A. 端粒广泛分布于发菜、绿藻、酵母菌等生物细胞中 B. 体外培养癌细胞时，施加端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老 C. 人体的一个正常体细胞中最多可含有184个端粒 D. 机体可通过诱导细胞凋亡来清除衰老细胞 4. 生命是物质、能量和信息的统一体。遗传信息以核酸为载体，以ATP 驱动信息流动。下列关于遗传信息流动及相关物质的说法正确的是（ ） A. 被 HIV 感染的细胞中遗传信息既可从 RNA 流向RNA,也可从RNA流向 DNA B. 细胞中遗传信息既可从DNA 流向蛋白质，也可从蛋白质流向DNA C. tRNA 的核苷酸序列由 DNA 决定，其上每三个相邻的碱基为一个反密码子 D. rRNA 参与蛋白质的合成，但它本身不会翻译为蛋白质 5. 染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构，如图所示。下列有关分析不合理的是（　　） A. 组蛋白的乙酰化机制可能影响细胞分化 B. 组蛋白的乙酰化不利于染色体基因的表达 C. 细胞分裂中期，组蛋白会发生去乙酰化 D. 组蛋白乙酰化酶抑制剂可能用于抑制干细胞生长 6. 科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶，溶解后使溶液呈蓝色（该过程对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是（　　） A. b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 B. 水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 C. 若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时，蓝色液滴位置不变 D. 仅靠这一组实验就能确定植物细胞细胞液的浓度大小 7. 活细胞内外离子浓度显著不同，见下表，这对于细胞生存和执行功能是至关重要的。下列关于这些离子浓度差异分布的叙述，错误的是（　　） 典型哺乳类动物细胞内外部分离子浓度的比较 组分 细胞内浓度/mmol·L-1 细胞外浓度/mmol·L-1 Na+ 5～15 145 K+ 140 5 Mg2+ 0.5 1～2 Ca2+ 10-4 1～2 H+ 7×10-5（pH=7.2） 4×10-5（pH=7.4） Cl- 5～15 110 A. 浓度差与细胞膜脂双层内部所具有的疏水性特征有关 B. 细胞转运这些离子时，既有主动运输，又有被动运输 C. 浓度差的维持主要是通过载体蛋白消耗ATP来实现的 D. 只要相应离子通道关闭，现存的浓度差就将保持不变 8. 对下列中学生物实验中的实验材料、试剂和操作过程的描述错误的是（　　） ①绿叶中色素的提取和分离 ②检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 ③观察植物细胞的有丝分裂 ④观察叶绿体和细胞质的流动 ⑤探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ⑥探究植物细胞的吸水和失水 A. 会用到斐林试剂判断实验结果是②⑤ B. ④⑥实验应在低倍镜下观察实验结果 C. 可使用洋葱作为实验材料的是③⑥ D. 会用到酒精的有①②③ 9. 植物在盐胁迫下会出现失水、光合速率下降等变化。科研人员对盐胁迫下某品种海水稻的抗盐机理及生长变化进行研究。图甲表示高盐胁迫条件下海水稻叶肉细胞内的相关数据；图乙表示不同浓度NaCl培养液下海水稻根尖细胞内的相关数据 (以150mmol/LNaCl溶液浓度为界分为低盐和高盐胁迫)。下列相关叙述错误的是（ ） A. 第15天之前胞间CO₂浓度下降可能与海水稻失水导致气孔导度下降有关 B. 第15天之后胞间CO₂浓度上升的主要原因是光反应产生的NADPH和ATP不足 C. 根尖细胞主要通过提高细胞内无机盐的浓度以适应高盐胁迫 D. 细胞内可溶性糖含量增加可能与储存的淀粉水解有关 10. 部分厌氧菌可进行不产氧光合作用，以避免氧气产生的氧自由基对自身的伤害。图甲是绿色硫细菌的光反应过程示意图，图乙为绿色硫细菌的一种特殊的逆向TCA循环。下列说法错误的是（　　） A. 绿色硫细菌中这种特殊的逆向TCA循环发挥着类似暗反应的作用 B. 绿色硫细菌的光合片层相当于绿色植物的类囊体薄膜 C. 菌绿素复合体中菌绿素的作用可能为吸收、传递和转化光能 D. 正常情况下，绿色硫细菌合成一分子己糖，需要消耗5分子ATP 11. 黏连蛋白 （REC8和RAD21L）对细胞分裂过程中染色体的分离有重要作用，如图甲所示。在细胞分裂过程中，黏连蛋白被分离酶水解后，相应染色体才能正常分离，使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白（如图乙，动粒保护蛋白可募集磷酸酶，去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团，从而使其无法被分离酶切开）。下列叙述正确的是（　　） A. 秋水仙素处理后分离酶不能发挥正常功能，细胞中的着丝粒不能分裂 B. RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中 C. RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生互换而导致基因重组 D. 在某哺乳动物（2N=42）某个细胞的分裂过程中，当动粒保护蛋白无法降解，该细胞中一定会有2个染色体组 12. M13噬菌体是一种单链DNA病毒(含有A、T碱基共180个)，在大肠杆菌细胞内的合成过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 在噬菌体DNA的复制过程中SSB起DNA聚合酶的作用 B. 过程①③均需先合成引物来引导子链延伸 C. 过程②产生切口时复制型DNA中每个磷酸基团都会连接1或2个脱氧核糖 D. ①～⑤整个过程中M13噬菌体DNA完成复制需要游离的A+T碱基共180个 13. 某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，部分实验数据如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.09 1.08 1.1 A. 该结果是判断四种生物亲缘关系远近的最直接证据 B. 该结果支持 DNA 进行半保留复制而非全保留复制 C. 该结果支持 DNA 是四种生物的遗传物质但稳定性有差异 D. 该结果不可推测四种生物RNA 的 (A+U) / (G+C) 比值 14. 某雌雄异株植物 (2N=24)的叶形受三对等位基因D/d、E/e、F/f控制，三对基因均位于常染色体上。当显性基因D、E、F同时存在时表型为心形叶，其余情况均为卵形叶。一株纯合的心形叶雌株与隐性纯合卵形叶雄株杂交得F₁，F₁雌雄株随机传粉得到 F₂。已知F₁产生的配子如下表所示，下列分析错误的是（ ） 配子 DEF DeF dEF deF DEf Def dEf def 占比 21% 4% 4% 21% 21% 4% 4% 21% A. 基因D、E位于同一条染色体上，F/f位于另一对染色体上 B. F₁中32%的初级性母细胞在 MI前期发生了染色体互换 C. F₂中基因型DdEeFf的个体占9.14% D. F₁测交，子代的表型及比例为心形叶的植株：卵形叶的植株=21：79 15. 图i表示某家族的遗传图谱，其中甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制，且甲病在人群中的发病率为1/6400；图ii表示该家族部分成员关于甲、乙两种单基因遗传病的相关基因的电泳结果，①②和③④各表示一对等位基因，不考虑X、Y染色体的同源区段。下列叙述错误的是（ ） A. ②③分别是 a、Xᵇ基因 B. Ⅲ₂的基因型为AAXbXb或AaXbXb C. Ⅱ4和Ⅱ5再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率是1/4 D. 若Ⅲ3与人群中一正常男子结婚，则他们生下两病兼患孩子的概率是1/162 二、非选择题 16. 生物体内存在多种高能磷酸化合物，下表为几种高能磷酸化合物参与的反应。蛋白激酶可催化底物（一般为蛋白质）的磷酸化，ADP-Glo是一种通过检测一定反应时间后产物ADP 的量来测量蛋白激酶活性的方法，其原理如下图所示。回答下列问题： 高能磷酸化合物 ATP GTP UTP CTP 主要用途 能量“通货” 蛋白质合成 糖原合成 脂肪和磷脂的合成 （1）ATP 的结构简式是________，表中的大分子化合物共有的组成元素为________，表中高能磷酸化合物还可作为合成__________（填生物大分子的名称）的单体。 （2）在蛋白激酶催化的反应过程中，ATP 的功能为____________。对绝大多数蛋白激酶来说，都能利用ATP实现底物的磷酸化，却不能使用UTP来完成底物的磷酸化，直接原因是______________。 （3）图中所示的实验步骤并不完整，根据ADP-Glo的检测原理，在步骤1与步骤2之间还应添加的操作为________________。 17. 植物细胞通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”机制，实现了叶绿体和线粒体之间物质与能量的有效转移，这是细胞应对环境胁迫的重要策略。图中的丙糖磷酸是光合作用中最先产生的糖，它既可以在叶绿体中形成淀粉，暂时储存在叶绿体中，又可以通过叶绿体膜上的磷酸转运器，实现细胞质基质的Pi等量反应交换，进而转运出叶绿体，在细胞质基质中合成蔗糖。请据图分析并回答下列问题： （1）光反应中，水光解产生的___________是合成NADPH的原料。分析图可知，运输到细胞质基质中的丙糖磷酸可合成蔗糖并运出细胞，每运出一分子蔗糖相当于固定了___________个分子。若蔗糖合成或输出受阻，则卡尔文循环减速，原因是___________。 （2）当光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。而“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生的___________中含有的还原能经“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成___________中的还原能输出叶绿体，最终在线粒体___________(场所)中转化为ATP中的化学能。 （3）为探究外源草酰乙酸对植物光合性能的影响，科研人员用菠菜叶片进行了实验，部分方案如下表。请将表格补充完整： 实验步骤的目的 简要操作过程 配制不同浓度的草酰乙酸溶液 利用缓冲液分别配制、、、草酰乙酸溶液 设置对照处理组 ___________ 设置实验处理组 用100mL不同浓度草酰乙酸溶液浸泡离体的菠菜叶15min 叶片净光合速率测定 在和光强下，运用便携式光合气体分析系统测定叶片的净光合速率 叶片呼吸速率测定 在___________条件下，运用呼吸速率测定仪测定叶片呼吸速率 结果分析 比较各组净光合速率和呼吸速率 18. 下列甲、乙、丙、丁图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题： （1）图甲中细胞④的名称是___________，对应图丁的___________阶段，图丁由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内发生的主要变化是___________。 （2）图甲中细胞①所处的分裂时期为___________，处于图乙___________段，图甲中，处于图乙HI阶段的是___________填数字)。 （3）图丙a、b、c中表示染色体的是___________，图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是___________，图丙中Ⅱ→Ⅰ，完成了图乙中的___________段的变化。 19. 科研人员在研究某种作物时通过遗传育种获得了一株纯合抗虫（相关基因用 H/h 表示）品系甲，但其果实甜度（相关基因用 A/a 和 B/b 表示）低（不甜）。为了继续研究和改良品系甲，育种工作者首先用两个高甜不抗虫纯合品系乙、丙和品系甲做了相应杂交实验，实验结果如表所示。然后利用 T - DNA 介导的分子改良实验进行抗旱（相关基因用 Y 表示）新品种的研制，当 T - DNA 插入基因的功能区时，会导致基因功能丧失，且 Y 基因会对某种配子产生致死影响。 实验组别 杂交组合 F1表型 F2表型 实验一 甲（AAbb）×乙 不甜 1/4 甜 3/4 不甜 实验二 甲（AAbb）×丙 甜 ? 实验三 乙×丙 甜 13/16 甜 3/16 不甜 （1）只考虑果实甜度相关基因，品系丙的基因型为__________。在不考虑突变和基因重组情况下，根据杂交实验判断这两对等位基因__________（填“是”或“否”）为独立遗传，依据是_________。 （2）统计发现实验一 F2中抗虫表型只出现在不甜植株中，让实验一 F2不甜植株自由交配，只考虑甜/不甜和抗虫/不抗虫两对相对性状，若 F3中_____________（填表型及比例）则说明抗虫性状为显性性状。 （3）经过实验证明，抗虫性状为显性性状。为进一步提高这些纯合子的抗旱性，科学家利用农杆菌转化法获得株系①②，每个株系只有一个抗旱基因（Y）且插入位点随机。其中株系①自交得到后代中抗旱型：不抗旱型 = 7：5。让该植株与野生型进行正反交时，株系①只有在作父本时测交比例会发生变化，若只考虑基因Y的影响，试推测自交后代中分离比是7：5的原因是_________________。 （4）进一步研究发现株系②的Y基因插入了A基因所在的1号染色体上（A基因未被破坏），若要判断基因Y与题目所涉及的位于该染色体上其它基因的位置关系，用株系②自交，预期自交后代出现抗虫抗旱表型的概率________。 20. Cry2Ah是苏云金芽孢杆菌中的一种抗虫基因，其编码的 Cry2Ah 蛋白有一定抗虫活性。研究人员发现，若将Cry2Ah 蛋白第375位的丝氨酸（密码子 UCC）替换为苯丙氨酸 （密码子UUC），可获得抗虫活性更高的 Cry2Ah改良蛋白。现已利用PCR 定点突变技术成功获得改良后的Cry2Ah 基因，相关过程如图所示。请回答下列问题： （1）运用图甲的PCR 定点突变技术时，引物B是由图乙中引物①~④中的______经过碱基替换得到的，发生的碱基替换是由______替换为______。 （2）形成大引物至少经过______轮复制。 （3）若要将改良后的Cry2Ah 基因导入普通棉花细胞以获得改良抗虫棉植株，可设计开展如下实验： a.利用图甲的PCR 定点突变技术获取改良后的 Cry2Ah 基因； b.将______分别进行酶切并连接； c.将重组DNA分子导入农杆菌，为了增加导入的成功率，可先用______处理农杆菌细胞；再利用导入了重组DNA 分子的农杆菌侵染棉花细胞，获得改良抗虫棉植株； d.对抗虫棉植株是否改良成功进行检测与鉴定。请写出个体生物学水平的鉴定方法：______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年重庆一中高2026届高三上期生物周考(四) 生物试题卷 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列对生物体有机物的相关叙述，正确的是（ ） A. 多肽链和核酸单链可在链内形成氢键 B. 胆固醇参与动植物细胞膜的组成，还参与血液中脂质的运输 C. 蛋白质中的N元素主要存在于氨基中，核酸中的N元素主要存在于碱基中 D. 脂肪、核酸、糖原等生物大分子都以碳链为基本骨架 【答案】A 【解析】 【详解】A、多肽链通过氢键形成二级结构，核酸单链如tRNA，可在链内形成氢键，形成特定的空间结构，A正确； B、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，此外还可参与血液中脂质的运输，植物细胞膜通常不含胆固醇，B错误； C、蛋白质的氨基会与羧基发生脱水缩合过程，最终N元素主要存在于-CO-NH-结构中，核酸的N元素存在于碱基中，C错误； D、生物大分子包括多糖、蛋白质、核酸，均以碳链为骨架，脂肪不属于大分子，D错误。 故选A。 2. 下列关于细胞器功能的叙述，错误的是（ ） A. 磷脂和胆固醇的合成与内质网有关 B. 多肽链的合成起始于细胞中游离的核糖体 C. 中心体与水绵细胞的增殖有关 D. 溶酶体可释放水解酶将细胞摄取的病原体分解 【答案】D 【解析】 【详解】A、光面内质网参与脂质的合成，包括磷脂和胆固醇，A正确； B、多肽链的合成起始于游离核糖体，随后可能转移至附着核糖体继续合成，B正确； C、水绵为低等植物，其细胞增殖时，中心体通过发出纺锤丝形成纺锤体，C正确； D、溶酶体通过形成吞噬泡与病原体结合，在泡内释放水解酶分解病原体，而非直接释放到细胞质中，D错误。 故选D。 3. 端粒缩短与正常体细胞的衰老有关，但癌细胞有较高端粒酶活性，能防止端粒缩短，体外培养可无限增殖。下列相关叙述错误的是（　　） A. 端粒广泛分布于发菜、绿藻、酵母菌等生物细胞中 B. 体外培养癌细胞时，施加端粒酶抑制剂可诱导癌细胞衰老 C. 人体的一个正常体细胞中最多可含有184个端粒 D. 机体可通过诱导细胞凋亡来清除衰老细胞 【答案】A 【解析】 【详解】A、端粒是真核生物染色体末端的特殊结构，发菜属于原核生物（蓝藻），其遗传物质为环状DNA，无染色体结构，不存在端粒，A错误； B、癌细胞通过高活性的端粒酶延长端粒，避免端粒缩短导致的衰老。若施加端粒酶抑制剂，将抑制端粒修复，使癌细胞端粒缩短，从而诱导其衰老，B正确； C、人体体细胞有23对染色体，每条染色体包含2个端粒（两端各一个），故正常体细胞中端粒数量为46×2=92个；有丝分裂过程中，染色体复制后含有两条染色单体，共184个端粒，C正确； D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡，机体通过该过程清除衰老、受损细胞以维持稳态，D正确。 故选A。 4. 生命是物质、能量和信息的统一体。遗传信息以核酸为载体，以ATP 驱动信息流动。下列关于遗传信息流动及相关物质的说法正确的是（ ） A. 被 HIV 感染的细胞中遗传信息既可从 RNA 流向RNA,也可从RNA流向 DNA B. 细胞中遗传信息既可从DNA 流向蛋白质，也可从蛋白质流向DNA C. tRNA 的核苷酸序列由 DNA 决定，其上每三个相邻的碱基为一个反密码子 D. rRNA 参与蛋白质的合成，但它本身不会翻译为蛋白质 【答案】D 【解析】 【详解】A、HIV是逆转录病毒，感染宿主细胞后，其RNA通过逆转录生成DNA（RNA→DNA），但HIV不进行RNA复制（RNA→RNA），故被感染的细胞中不存在RNA流向RNA的信息传递，A错误； B、中心法则中遗传信息可从DNA流向蛋白质（通过转录和翻译），但不存在从蛋白质流向DNA的途径，B错误； C、tRNA的核苷酸序列由DNA转录决定，但反密码子仅位于tRNA的一端，是三个特定的相邻碱基，C错误； D、rRNA是核糖体的组成成分，参与蛋白质合，但其自身由DNA转录生成，不会被翻译为蛋白质，D正确。 故选D。 5. 染色质的组蛋白乙酰化和去乙酰化会影响染色质的结构，如图所示。下列有关分析不合理的是（　　） A. 组蛋白的乙酰化机制可能影响细胞分化 B. 组蛋白的乙酰化不利于染色体基因的表达 C. 细胞分裂中期，组蛋白会发生去乙酰化 D. 组蛋白乙酰化酶抑制剂可能用于抑制干细胞生长 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞分化过程存在基因选择性表达，而组蛋白乙酰化使染色质结构松散，利于基因表达，A正确； B、组蛋白乙酰化使染色质结构松散，利于基因表达，B错误； C、细胞分裂中期，染色质高度螺旋化，组蛋白会发生去乙酰化，C正确； D、组蛋白乙酰化酶抑制剂作用效果是抑制染色质组蛋白乙酰化，使染色体不易复制和转录，抑制干细胞生长，D正确。 故选B。 6. 科学家设计了一个简单有效测定植物细胞液浓度的实验，基本过程如图所示。15分钟后各管植物细胞均保持活性并达到平衡状态。往a试管中加入一粒极小的亚甲基蓝结晶，溶解后使溶液呈蓝色（该过程对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。若a管溶液浓度不变，蓝色小滴将在b管均匀扩散，若a管溶液浓度变小，蓝色小滴浮于b管上方，反之沉入b管底部。下列有关叙述正确的是（　　） A. b管蓝色小滴上浮，则对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离 B. 水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度相等 C. 若将装置中的蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，当叶圆片细胞质壁分离又复原达到平衡时，蓝色液滴位置不变 D. 仅靠这一组实验就能确定植物细胞细胞液的浓度大小 【答案】A 【解析】 【详解】A、若b管蓝色小滴上浮，说明a管溶液浓度变小，即细胞失水，那么对应的a管中的叶肉细胞可能发生了质壁分离，A正确； B、水分交换平衡时，叶肉细胞的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等，但是叶肉细胞的细胞液中蔗糖浓度与外界蔗糖溶液浓度不相等，B错误； C、若将蔗糖溶液换成硝酸钾溶液，硝酸钾可以进入细胞，细胞先质壁分离后复原，最终细胞液浓度会大于初始外界硝酸钾溶液浓度，a管溶液浓度会变化，蓝色液滴位置会改变，C错误； D、仅通过一组实验，只能得到细胞液浓度与这一组蔗糖溶液浓度的相对关系，不能准确确定植物细胞细胞液的浓度大小，D错误。 故选A。 7. 活细胞内外离子浓度显著不同，见下表，这对于细胞生存和执行功能是至关重要的。下列关于这些离子浓度差异分布的叙述，错误的是（　　） 典型哺乳类动物细胞内外部分离子浓度的比较 组分 细胞内浓度/mmol·L-1 细胞外浓度/mmol·L-1 Na+ 5～15 145 K+ 140 5 Mg2+ 0.5 1～2 Ca2+ 10-4 1～2 H+ 7×10-5（pH=7.2） 4×10-5（pH=7.4） Cl- 5～15 110 A. 浓度差与细胞膜脂双层内部所具有的疏水性特征有关 B. 细胞转运这些离子时，既有主动运输，又有被动运输 C. 浓度差的维持主要是通过载体蛋白消耗ATP来实现的 D. 只要相应离子通道关闭，现存的浓度差就将保持不变 【答案】D 【解析】 【详解】A、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，导致离子浓度差的形成，A正确； B、由表可知：K+运进细胞是逆浓度梯度进行的，其方式是主动运输；Na⁺运进细胞是顺浓度梯度进行的，其方式是协助扩散。可见，细胞转运离子时，既有主动运输，又有被动运输，B正确； C、主动运输需要载体蛋白的协助并消耗ATP水解释放的能量，可以保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，因此浓度差的维持主要是通过载体蛋白消耗ATP来实现的，C正确； D、相应离子在相应离子通道协助下的跨膜运输方式为协助扩散，即使离子通道关闭，主动运输仍然在“维持浓度差的过程中”发挥作用，并非“只要相应离子通道关闭，现存的浓度差就保持不变”，D错误。 故选D。 8. 对下列中学生物实验中的实验材料、试剂和操作过程的描述错误的是（　　） ①绿叶中色素的提取和分离 ②检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 ③观察植物细胞的有丝分裂 ④观察叶绿体和细胞质的流动 ⑤探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 ⑥探究植物细胞的吸水和失水 A. 会用到斐林试剂判断实验结果是②⑤ B. ④⑥实验应在低倍镜下观察实验结果 C. 可使用洋葱作为实验材料的是③⑥ D. 会用到酒精的有①②③ 【答案】B 【解析】 【详解】A、斐林试剂用于还原糖检测：②检测生物组织中的还原糖需直接使用斐林试剂；⑤探究淀粉酶作用时，需用斐林试剂检测淀粉水解生成的还原糖（蔗糖酶解产物无还原糖），故②⑤均会用到，A正确； B、④观察叶绿体和细胞质的流动需要用到显微镜，且需要高倍镜观察；⑥探究植物细胞的吸水和失水需要用显微镜观察质壁分离和复原情况，且均在低倍镜下观察，B错误； C、洋葱是常用实验材料：鳞片叶外表皮用于⑥（含紫色液泡，便于观察质壁分离）；根尖分生区用于③（分裂旺盛，观察有丝分裂），C正确； D、①绿叶中色素的提取和分离实验中用到的是无水酒精；②检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质的实验中脂肪的鉴定用到了50%的酒精，其作用是洗去浮色；③观察植物细胞的有丝分裂的实验中用到了95%的酒精参与制成的解离液，D正确。 故选B。 9. 植物在盐胁迫下会出现失水、光合速率下降等变化。科研人员对盐胁迫下某品种海水稻的抗盐机理及生长变化进行研究。图甲表示高盐胁迫条件下海水稻叶肉细胞内的相关数据；图乙表示不同浓度NaCl培养液下海水稻根尖细胞内的相关数据 (以150mmol/LNaCl溶液浓度为界分为低盐和高盐胁迫)。下列相关叙述错误的是（ ） A. 第15天之前胞间CO₂浓度下降可能与海水稻失水导致气孔导度下降有关 B. 第15天之后胞间CO₂浓度上升的主要原因是光反应产生的NADPH和ATP不足 C. 根尖细胞主要通过提高细胞内无机盐的浓度以适应高盐胁迫 D. 细胞内可溶性糖含量增加可能与储存的淀粉水解有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、从图甲来看，第15天之前色素含量下降不大，胞间CO2浓度降低，推测可能是高盐胁迫条件下部分气孔关闭（叶片的气孔导度下降），从外界进入胞间的CO2减少，叶绿体从细胞间吸收的CO2基本不变，使胞间CO2浓度降低，A正确； B、第15天之后，色素相对含量下降，光反应减弱，产生的NADPH和ATP不足，暗反应受影响，CO2消耗减少，胞间CO2浓度上升，B正确； C、根据曲线图可知，该海水稻根尖细胞在低盐环境中，主要通过逐步提高细胞内无机盐的相对浓度适应低盐胁迫环境，C错误； D、淀粉是多糖，水解为可溶性糖后可提高细胞渗透压，适应盐胁迫，因此细胞内可溶性糖含量增加，可能与储存的淀粉水解有关，D正确。 故选C。 10. 部分厌氧菌可进行不产氧光合作用，以避免氧气产生的氧自由基对自身的伤害。图甲是绿色硫细菌的光反应过程示意图，图乙为绿色硫细菌的一种特殊的逆向TCA循环。下列说法错误的是（　　） A. 绿色硫细菌中这种特殊的逆向TCA循环发挥着类似暗反应的作用 B. 绿色硫细菌的光合片层相当于绿色植物的类囊体薄膜 C. 菌绿素复合体中菌绿素的作用可能为吸收、传递和转化光能 D. 正常情况下，绿色硫细菌合成一分子己糖，需要消耗5分子ATP 【答案】D 【解析】 【详解】A、分析图乙，绿色硫细菌中这种特殊的逆向TCA循环需要消耗ATP和[H]，以二氧化碳为原料，最终合成糖类，发挥着类似暗反应的作用，A正确； B、图甲中的光合片层能够吸收光能进行水的光解，在功能上相当于高等植物的类囊体薄膜，B正确； C、据图甲可知菌绿素与蛋白质共同组成复合体，吸收、传递与转化光能，C正确； D、据图可知，绿色硫细菌合成一分子己糖，需要2分子的丙糖；而1分子CO2与1分子琥珀酸消耗1分子的ATP生成1分子的α-酮戊二酸，1分子的α-酮戊二酸与1分子CO2、2[H]生成1分子的柠檬酸，柠檬酸消耗1分子的ATP生成乙酰辅酶A和草酰乙酸，乙酰辅酶A与1分子CO2、并消耗2分子的ATP生成PEP，PEP消耗1分子的ATP产生丙糖，可见产生一分子丙糖至少需要消耗3分子CO2和5分子的ATP，产生2分子的丙糖至少需要消耗6分子CO2和10分子的ATP，即产生一分子己糖，至少需要消耗10分子ATP和6分子CO2，D错误。 故选D。 11. 黏连蛋白 （REC8和RAD21L）对细胞分裂过程中染色体的分离有重要作用，如图甲所示。在细胞分裂过程中，黏连蛋白被分离酶水解后，相应染色体才能正常分离，使细胞分裂继续进行。但减数分裂过程中还存在着动粒保护蛋白（如图乙，动粒保护蛋白可募集磷酸酶，去除着丝粒附近REC8蛋白的磷酸基团，从而使其无法被分离酶切开）。下列叙述正确的是（　　） A. 秋水仙素处理后分离酶不能发挥正常功能，细胞中的着丝粒不能分裂 B. RAD21L基因只存在于生物体的生殖细胞中 C. RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生互换而导致基因重组 D. 在某哺乳动物（2N=42）某个细胞的分裂过程中，当动粒保护蛋白无法降解，该细胞中一定会有2个染色体组 【答案】C 【解析】 【详解】A、秋水仙素抑制微管聚合，阻止纺锤体形成，不影响分离酶的活性，分离酶依然可以水解黏连蛋白，所以秋水仙素处理后，细胞中的着丝粒能分裂，姐妹染色单体在着丝粒处仍可分开，只是染色体不能拉向两极，A错误； B、生物体的体细胞和生殖细胞都由受精卵分裂分化而来，遗传物质相同，所以RAD21L基因不仅存在于生物体的生殖细胞中，也存在于体细胞内，B错误； C、RAD21L蛋白连接的是两条染色单体，在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生染色体互换，这一过程属于基因重组。所以RAD21L蛋白所连接的两条染色单体在减数分裂时可发生互换而导致基因重组，C正确； D、动粒保护蛋白无法降解，导致着丝粒处REC8不被切开，从而使姐妹染色单体在着丝粒不分开，若在减数分裂I，同源染色体分开，但姐妹染色单体不分开，减数分裂I结束时每个子细胞有n=21条染色体（每条仍含两个姐妹染色单体），即1个染色体组 (n) ，若在减数分裂II，姐妹染色单体本应分开，但因保护蛋白未被降解而不分开，导致每个子细胞染色体数为n条，但每条有2个姐妹单体，仍为1个染色体组（n），D错误。 故选C。 12. M13噬菌体是一种单链DNA病毒(含有A、T碱基共180个)，在大肠杆菌细胞内的合成过程如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A. 在噬菌体DNA的复制过程中SSB起DNA聚合酶的作用 B. 过程①③均需先合成引物来引导子链延伸 C. 过程②产生切口时复制型DNA中每个磷酸基团都会连接1或2个脱氧核糖 D. ①～⑤整个过程中M13噬菌体DNA完成复制需要游离的A+T碱基共180个 【答案】C 【解析】 【详解】A、SSB是单链DNA结合蛋白，SSB可防止解开的两条链重新形成双链，A错误； B、M13噬菌体进入大肠杆菌后，先形成复制型双链环状DNA分子，然后在M13噬菌体的双链DNA环状分子一条链(正链)上切一个切口，产生游离的3'端羟基作为延伸起点，最后在宿主细胞DNA聚合酶的催化下，以另一条单链即负链为模板不断地合成新的正链，此过程不需要新的引物，直接以原有正链的切口处3'羟基为引物连接上新的脱氧核苷酸，即过程③不需要引物，B错误； C、过程②产生切口时复制型DNA由环变成链，每个磷酸基团都会连接1或2个脱氧核糖，C正确； D、据图可知，噬菌体的DNA含有A、T碱基共180个，经过2次复制需要游离的A+T碱基共360个，D错误。 故选C。 13. 某科学家分析了多种生物DNA的碱基组成，部分实验数据如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ） 来源 A/G T/C A/T G/C 嘌呤/嘧啶 人 1.56 1.75 1.00 1.00 1.0 鲱鱼 1.43 1.43 1.02 1.02 1.02 小麦 1.22 1.18 1.00 0.97 0.99 结核分枝杆菌 0.4 0.4 1.09 1.08 1.1 A. 该结果是判断四种生物亲缘关系远近的最直接证据 B. 该结果支持 DNA 进行半保留复制而非全保留复制 C. 该结果支持 DNA 是四种生物的遗传物质但稳定性有差异 D. 该结果不可推测四种生物RNA 的 (A+U) / (G+C) 比值 【答案】D 【解析】 【详解】A、判断生物亲缘关系远近最直接的证据是化石，而不是DNA碱基组成的实验数据，A错误； B、表格中的数据是不同生物DNA的碱基组成情况，这些数据无法直接支持DNA进行半保留复制还是全保留复制，B错误； C、遗传物质是能传给子代的物质，该题信息无法体现DNA能传递给子代并能保持亲子代遗传物质的稳定性，C错误； D、由于DNA上存在非基因片段，且基因以它的一条DNA单链转录出RNA，不同基因转录出的RNA含量不同，无法确定RNA(A+U)/(C+G)的含量，D正确。 故选D。 14. 某雌雄异株植物 (2N=24)的叶形受三对等位基因D/d、E/e、F/f控制，三对基因均位于常染色体上。当显性基因D、E、F同时存在时表型为心形叶，其余情况均为卵形叶。一株纯合的心形叶雌株与隐性纯合卵形叶雄株杂交得F₁，F₁雌雄株随机传粉得到 F₂。已知F₁产生的配子如下表所示，下列分析错误的是（ ） 配子 DEF DeF dEF deF DEf Def dEf def 占比 21% 4% 4% 21% 21% 4% 4% 21% A. 基因D、E位于同一条染色体上，F/f位于另一对染色体上 B. F₁中32%的初级性母细胞在 MI前期发生了染色体互换 C. F₂中基因型DdEeFf的个体占9.14% D. F₁测交，子代的表型及比例为心形叶的植株：卵形叶的植株=21：79 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据F1产生的配子类型及比例，DEF占21%、deF占21%、DEf占21%、def占21%，这四种配子占比高且两两相等，说明基因D、E位于同一条染色体上，d、e位于其同源染色体上，F、f位于另一对染色体上，A正确； B、F1中发生染色体互换的初级性母细胞产生的重组型配子（DeF、dEF、Def、dEf）占比为4%+4%+4%+4%=16%，因为一个发生互换的初级性母细胞能产生4个配子，其中重组型配子占一半，所以发生互换的初级性母细胞占比为16%×2 = 32%，即F1中32%的初级性母细胞在MI前期发生了染色体互换，B正确； C、F1自交，DdEeFf的基因型需父本和母本配子在D、E、F上分别提供“显+隐”组合。结合配子比例，需计算以下组合概率：DEF×def与def×DEF=2× 21%×21%=8.82%；DEf×deF与deF×DEf=2×21% ×21%=8.82%；DeF×dEf与dEf×DeF=2×4%×4%=0.32%；Def×dEF与dEF×Def=2×4%×4%=0.32%。总占比为8.82%+8.82%+0.32%+0.32%=18.28%，C错误； D、F1测交，即与def配子结合，子代中心形叶要求同时有D、E、F，即配子为DEF时表现为心形叶，其概率为21%，所以心形叶的植株：卵形叶的植株 = 21：79，D正确。 故选C。 15. 图i表示某家族的遗传图谱，其中甲、乙两种单基因遗传病分别由等位基因A/a、B/b控制，且甲病在人群中的发病率为1/6400；图ii表示该家族部分成员关于甲、乙两种单基因遗传病的相关基因的电泳结果，①②和③④各表示一对等位基因，不考虑X、Y染色体的同源区段。下列叙述错误的是（ ） A. ②③分别是 a、Xᵇ基因 B. Ⅲ₂的基因型为AAXbXb或AaXbXb C. Ⅱ4和Ⅱ5再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率是1/4 D. 若Ⅲ3与人群中一正常男子结婚，则他们生下两病兼患孩子的概率是1/162 【答案】C 【解析】 【详解】A、据系谱图可知，患乙病的Ⅱ4和Ⅱ5生育一个不患乙病的Ⅲ4，可推断乙病为显性遗传病。正常的Ⅱ1和Ⅱ2生育患病的Ⅲ1，可推断甲病为隐性遗传病。假设A/a、B/b都在常染色体上，Ⅲ4不患乙病（bb），Ⅲ5患甲病（aa），则可推测Ⅱ4和Ⅱ5的基因型都是AaBb，Ⅱ4和Ⅱ5的电泳条带都应该是4条。据电泳图可知，Ⅱ4有3条电泳条带，Ⅱ5有4条电泳条带，可推测，甲乙两种病中一种为常染色体上遗传病，一种为伴X遗传病。假设A/a基因在X染色体上，B/b在常染色体上，结合系谱图可推测Ⅱ1的基因型应为bbXAY，其电泳条带应为2条，与电泳结果不符，则“A/a基因在X染色体上，B/b在常染色体上”的假设不成立，故甲、乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体显性遗传，由Ⅲ5患甲病（aa）可知图ii中的②表示的是a基因；由Ⅱ1不患乙病及电泳结果可知③表示Xb基因，A正确； B、已知甲病为常染色体隐性遗传病、乙病为伴X染色体显性遗传，正常的Ⅱ1和Ⅱ2生育患甲病的Ⅲ1，对于甲病的遗传来说，Ⅱ1和Ⅱ2均为Aa，Ⅲ2的基因型为AA或Aa；对于乙病来说，Ⅲ2正常，基因型为XbXb，因此Ⅲ2的基因型为AAXbXb或AaXbXb，B正确； C、据电泳图可知，Ⅱ4的基因型为AaXBY，Ⅱ5基因型为AaXBXb，Ⅲ3的基因型为AaXBXB，因此Ⅱ4和Ⅱ5再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩的概率是1/2×1/4=1/8，C错误； D、对于甲病来说，人群中的发病率为1/6400，可得a为1/80、A为79/80，AA为79/80×79/80、Aa为2×1/80×79/80、aa为1/6400。因此人群中一该正常男子的基因型为79/81AAXbY、2/81AaXbY，已知Ⅲ3的基因型为AaXBXB，Ⅲ3与该正常男子结婚生下两病兼患孩子的概率是2/81×1/4×1=1/162，D正确。 故选C。 二、非选择题 16. 生物体内存在多种高能磷酸化合物，下表为几种高能磷酸化合物参与的反应。蛋白激酶可催化底物（一般为蛋白质）的磷酸化，ADP-Glo是一种通过检测一定反应时间后产物ADP 的量来测量蛋白激酶活性的方法，其原理如下图所示。回答下列问题： 高能磷酸化合物 ATP GTP UTP CTP 主要用途 能量“通货” 蛋白质合成 糖原合成 脂肪和磷脂的合成 （1）ATP 的结构简式是________，表中的大分子化合物共有的组成元素为________，表中高能磷酸化合物还可作为合成__________（填生物大分子的名称）的单体。 （2）在蛋白激酶催化的反应过程中，ATP 的功能为____________。对绝大多数蛋白激酶来说，都能利用ATP实现底物的磷酸化，却不能使用UTP来完成底物的磷酸化，直接原因是______________。 （3）图中所示的实验步骤并不完整，根据ADP-Glo的检测原理，在步骤1与步骤2之间还应添加的操作为________________。 【答案】（1） ①. A-P~P~P ②. C、H、O ③. 核糖核酸 （2） ①. 提供磷酸基团和能量 ②. 蛋白激酶对ATP具有专一性，不能有效结合UTP （3）终止激酶反应并去除剩余的ATP 【解析】 【分析】题意分析，GTP、CTP 和 UTP分别是三磷酸鸟苷、三磷酸胞苷、三磷酸尿苷的英文缩写，且它们的结构与ATP类似，均含有3个磷酸基团、2个特殊化学键。 【小问1详解】 ATP 的结构简式是A-P~P~P，表中的大分子化合物有蛋白质、糖原，它们共有的组成元素为C、H、O，因为糖原的组成元素只有C、H、O，表中高能磷酸化合物还可作为合成核糖核酸的单体，因为它们的分子结构中去掉两个磷酸基团后可作为RNA的基本组成单位。 【小问2详解】 在蛋白激酶催化的反应过程中，ATP 的功能为作为能量通货，水解释放能量用于该反应过程，同时为该反应提供磷酸基团。对绝大多数蛋白激酶来说，都能利用ATP实现底物的磷酸化，却不能使用UTP来完成底物的磷酸化，直接原因是蛋白激酶的活性中心不能识别尿嘧啶，而能识别腺嘌呤，即蛋白激酶对ATP具有专一性，不能有效结合UTP。 【小问3详解】 图中所示的实验步骤并不完整，根据ADP-Glo的检测原理，在步骤1与步骤2之间还应添加的操作为终止激酶反应并除去剩余的ATP，避免对实验结果造成干扰，而后加入相关的试剂通过荧光素酶系统进行检测。 17. 植物细胞通过“苹果酸/草酰乙酸穿梭”和“苹果酸/天冬氨酸穿梭”机制，实现了叶绿体和线粒体之间物质与能量的有效转移，这是细胞应对环境胁迫的重要策略。图中的丙糖磷酸是光合作用中最先产生的糖，它既可以在叶绿体中形成淀粉，暂时储存在叶绿体中，又可以通过叶绿体膜上的磷酸转运器，实现细胞质基质的Pi等量反应交换，进而转运出叶绿体，在细胞质基质中合成蔗糖。请据图分析并回答下列问题： （1）光反应中，水光解产生的___________是合成NADPH的原料。分析图可知，运输到细胞质基质中的丙糖磷酸可合成蔗糖并运出细胞，每运出一分子蔗糖相当于固定了___________个分子。若蔗糖合成或输出受阻，则卡尔文循环减速，原因是___________。 （2）当光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。而“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生的___________中含有的还原能经“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成___________中的还原能输出叶绿体，最终在线粒体___________(场所)中转化为ATP中的化学能。 （3）为探究外源草酰乙酸对植物光合性能的影响，科研人员用菠菜叶片进行了实验，部分方案如下表。请将表格补充完整： 实验步骤的目的 简要操作过程 配制不同浓度的草酰乙酸溶液 利用缓冲液分别配制、、、草酰乙酸溶液 设置对照处理组 ___________ 设置实验处理组 用100mL不同浓度草酰乙酸溶液浸泡离体的菠菜叶15min 叶片净光合速率测定 在和光强下，运用便携式光合气体分析系统测定叶片的净光合速率 叶片呼吸速率测定 在___________条件下，运用呼吸速率测定仪测定叶片呼吸速率 结果分析 比较各组净光合速率和呼吸速率 【答案】（1） ①. 和电子 ②. 12 ③. 叶绿体的Pi数量减少，使丙糖磷酸大量积累于叶绿体基质中，消耗NADPH和ATP减少，也导致了光反应中合成的NADPH和ATP数量下降，卡尔文循环减速 （2） ①. NADPH ②. NADH ③. 线粒体内膜 （3） ①. 用100mL缓冲液浸泡离体的菠菜叶15min ②. 黑暗 【解析】 【分析】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】 光反应中水的光解产生的H+、电子是合成NADPH的原料。卡尔文循环每循环3次固定3分子CO₂，生成1分子三碳糖（G3P，甘油醛-3-磷酸）。 生成1分子六碳糖需2分子三碳糖，即循环6次（固定6分子CO₂）。 生成2分子六碳糖（用于蔗糖） 需循环12次，固定12分子CO₂。若蔗糖合成或输出受阻，则进入叶绿体的 Pi数量减少，使丙糖磷酸大量积累于叶绿体基质中，消耗NADPH和ATP减少，也导致了光反应中合成的NADPH和 ATP 数量下降，卡尔文循环减速。 【小问2详解】 当光照过强时，细胞必须耗散掉叶绿体吸收的过多光能，避免细胞损伤。据图分析可知，“苹果酸/草酰乙酸穿梭”可有效地将光反应产生NADPH中含有还原能输出叶绿体；再经过“苹果酸/天冬氨酸穿梭”转换成线粒体中的NADH中含有的还原能，最终在线粒体内膜合成ATP中的化学能和热能。 【小问3详解】 分析题意可知，本实验目的是探究利用不同浓度的草酰乙酸对净光合速率和呼吸速率的影响，确定本实验的自变量是不同浓度的草酰乙酸溶液，对照组用100mL缓冲液浸泡离体的菠菜叶15min；设置实验处理组不同浓度的草酰乙酸处理；测定呼吸速率应在黑暗条件下进行。 18. 下列甲、乙、丙、丁图分别是基因型为AaBB的某生物细胞的染色体组成和分裂过程中物质或结构变化的相关模式图。请据图回答问题： （1）图甲中细胞④的名称是___________，对应图丁的___________阶段，图丁由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内发生的主要变化是___________。 （2）图甲中细胞①所处的分裂时期为___________，处于图乙___________段，图甲中，处于图乙HI阶段的是___________填数字)。 （3）图丙a、b、c中表示染色体的是___________，图甲中对应图丙Ⅱ时期的细胞是___________，图丙中Ⅱ→Ⅰ，完成了图乙中的___________段的变化。 【答案】（1） ①. 第一极体(极体) ②. Ⅲ ③. DNA的复制和有关蛋白质的合成 （2） ①. 有丝分裂中期 ②. AB ③. ③④ （3） ①. a ②. ①② ③. BC 【解析】 【分析】1、分析甲图：①细胞含有同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；②细胞细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期；③细胞不含同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；④细胞不含同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。且根据图②的不均等分裂可判断此生物为雌性个体。 2、分析乙图：虚线之前表示有丝分裂过程，BC段为有丝分裂后期着丝粒分裂姐妹染色单体分开使染色体加倍，同源染色体对数加倍，DE段细胞分裂同源染色体对数恢复；虚线之后表示减数分裂，GH段为减数第一次分裂分裂使同源染色体对数变为0，HI阶段代表减数第二次分裂。 3、分析丙图：b在Ⅰ中没有，在Ⅱ中有，说明b是染色单体；在Ⅱ中c的数目是a的二倍，只有DNA数目大于染色体数目的，所以a是染色体，c表示DNA。Ⅰ中无染色单体，染色体：DNA=1：1，且染色体数目是体细胞2倍，代表有丝分裂后期和末期；Ⅱ中染色体数目：染色单体数目：DNA含量=1：2：2，且染色体数目与体细胞相同，可代表有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂全过程。 4、分析丁图：整个过程细胞数由1变为4个，所以是减数分裂过程；Ⅰ阶段细胞数为1，DNA分子数与染色体数相等无染色单体，说明细胞处于细胞分裂间期的G1期；Ⅱ阶段细胞数为1，DNA发生了复制且有姐妹染色单体，故处于减数第一次分裂全过程；Ⅲ阶段细胞数为2，染色体与DNA数相等且与亲代细胞相同，染色单体消失，推测由于姐妹染色单体分离使染色体暂时加倍，说明处于减数第二次分裂后期；Ⅳ阶段细胞数为4，染色体与DNA数相同且为亲代细胞的一半，说明细胞完成了一次减数分裂形成了3个极体、1个卵细胞。 【小问1详解】 图甲中，根据②细胞的不均等分裂可知，该生物的性别为雌性，细胞④处于减数第二次分裂后期，且细胞质均等分裂，应为第一极体；图丁的Ⅲ阶段处于减数第二次分裂后期，与图甲④相对应。图丁Ⅰ阶段细胞数为1，DNA分子数与染色体数相等无染色单体，说明细胞处于细胞分裂间期的G1期；Ⅱ阶段细胞数为1，DNA发生了复制且有姐妹染色单体，故处于减数第一次分裂全过程；图丁由Ⅰ→Ⅱ的过程中，细胞内发生的主要变化是DNA的复制和有关蛋白质的合成。 【小问2详解】 图甲中①细胞含有同源染色体，且着丝粒都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；图乙中BC段为有丝分裂后期着丝粒分裂姐妹染色单体分开使染色体加倍，同源染色体对数加倍，所以图甲中①细胞处于图乙AB段；图乙HI阶段代表减数第二次分裂，图甲中③处于减数第二次分裂中期，④处于减数第二次分裂后期。 【小问3详解】 图丙b在Ⅰ中没有，在Ⅱ中有，说明b是染色单体；在Ⅱ中c的数目是a的二倍，只有DNA数目大于染色体数目的，所以a是染色体，c表示DNA。Ⅱ中染色体数目：染色单体数目：DNA含量=1：2：2，且染色体数目与体细胞相同，可代表有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂全过程；图甲中①处于有丝分裂中期，②处于减数第一次分裂后期。图丙Ⅰ中无染色单体，染色体：DNA=1：1，且染色体数目是体细胞2倍，代表有丝分裂末期，由Ⅱ→Ⅰ有丝分裂后期着丝粒分裂姐妹染色单体分开使染色体加倍，完成了图乙中的BC段变化。 19. 科研人员在研究某种作物时通过遗传育种获得了一株纯合抗虫（相关基因用 H/h 表示）品系甲，但其果实甜度（相关基因用 A/a 和 B/b 表示）低（不甜）。为了继续研究和改良品系甲，育种工作者首先用两个高甜不抗虫纯合品系乙、丙和品系甲做了相应杂交实验，实验结果如表所示。然后利用 T - DNA 介导的分子改良实验进行抗旱（相关基因用 Y 表示）新品种的研制，当 T - DNA 插入基因的功能区时，会导致基因功能丧失，且 Y 基因会对某种配子产生致死影响。 实验组别 杂交组合 F1表型 F2表型 实验一 甲（AAbb）×乙 不甜 1/4 甜 3/4 不甜 实验二 甲（AAbb）×丙 甜 ? 实验三 乙×丙 甜 13/16 甜 3/16 不甜 （1）只考虑果实甜度相关基因，品系丙的基因型为__________。在不考虑突变和基因重组情况下，根据杂交实验判断这两对等位基因__________（填“是”或“否”）为独立遗传，依据是_________。 （2）统计发现实验一 F2中抗虫表型只出现在不甜植株中，让实验一 F2不甜植株自由交配，只考虑甜/不甜和抗虫/不抗虫两对相对性状，若 F3中_____________（填表型及比例）则说明抗虫性状为显性性状。 （3）经过实验证明，抗虫性状为显性性状。为进一步提高这些纯合子的抗旱性，科学家利用农杆菌转化法获得株系①②，每个株系只有一个抗旱基因（Y）且插入位点随机。其中株系①自交得到后代中抗旱型：不抗旱型 = 7：5。让该植株与野生型进行正反交时，株系①只有在作父本时测交比例会发生变化，若只考虑基因Y的影响，试推测自交后代中分离比是7：5的原因是_________________。 （4）进一步研究发现株系②的Y基因插入了A基因所在的1号染色体上（A基因未被破坏），若要判断基因Y与题目所涉及的位于该染色体上其它基因的位置关系，用株系②自交，预期自交后代出现抗虫抗旱表型的概率________。 【答案】（1） ①. AABB ②. 是 ③. 若两对基因连锁的话，乙和丙杂交F2的表型全部为甜##实验三中F2中表型为甜：不甜=13：3，是9：3：3：1的变式 （2）不甜抗虫：甜不抗虫=8：1 （3）雌性配子正常，含Y的雄性配子有4/5致死 （4）7/12或6/12 【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。 【小问1详解】 根据乙×丙，F2表型比例甜：不甜=13：3可知，甜的基因型为A_B_、aaB_和aabb，甲为纯合不甜品系，基因型为AAbb，根据杂交组合甲×乙，F1表型全为不甜，结果可推得乙基因型为aabb。杂交组合乙×丙，F1表型全为甜，F2表型 13/16甜、3/16不甜，即甜：不甜=13：3，故F1的基因型为AaBb，则丙基因型为AABB。从表中实验三乙×丙杂交组合可判断这两对等位基因为独立遗传，该性状遗传遵守自由组合定律，因为F2中表型为13/16 甜 、3/16 不甜，即甜：不甜=13：3，F2的表型及比例符合9：3：3：1的变式，符合两对相对性状的特殊分离比。 【小问2详解】 由题意“抗虫表型只出现在不甜植株中”可知，抗虫基因与A基因在一条染色体上，假设抗虫性状为显性性状，则实验一中甲的基因型为HHAAbb，乙为hhaabb，F1代基因型为HhAabb，F2中不甜植株的基因型为1/3HHAAbb、2/3HhAabb，F2产生的配子为2/3HAb、1/3hab，因此只考虑甜/不甜和抗虫/不抗虫两对相对性状，F2不甜植株自由交配，F3的表型及比例为不甜抗虫：甜不抗虫=8：1。 【小问3详解】 抗虫性状为显性性状，甲的基因型为HHAAbb，丙的基因型为hhAABB，F1为HhAABb，F2中甜（AAB-）的比例为3/4，抗虫（H-）的比例为3/4，既甜又抗虫（AAB-H-）的比例为3/4×3/4=9/16，其中纯合子（AABBHH）的比例为1/4×1/4=1/16，所以既甜又抗虫的植株中纯合子所占的比例为1/9。每个株系只有一个抗旱基因（Y）且插入位点随机，可假设①基因型为Yy，且只有在作父本时测交比例会发生变化，设含Y基因的雄配子存活率为x，则y基因的配子为（1-x）。株系①自交得到后代中抗旱型：不抗旱型 = 7：5，即[1-1/2（1-x）]/[1/2×（1-x）]=7:5，解得=1/6，即含Y基因的雄配子：含y基因的雄配子=1：5，含Y基因的雄配子致死率为4/5，因此株系①自交后代中分离比是7：5的原因是雌性配子正常，含Y的雄性配子有4/5致死。 【小问4详解】 若Y基因插在1号染色体基因的非功能区，F2会出现7/12的概率；若Y基因破坏了H基因的功能（或插在1号染色体基因的功能区），F2会出现6/12的概率。 20. Cry2Ah是苏云金芽孢杆菌中的一种抗虫基因，其编码的 Cry2Ah 蛋白有一定抗虫活性。研究人员发现，若将Cry2Ah 蛋白第375位的丝氨酸（密码子 UCC）替换为苯丙氨酸 （密码子UUC），可获得抗虫活性更高的 Cry2Ah改良蛋白。现已利用PCR 定点突变技术成功获得改良后的Cry2Ah 基因，相关过程如图所示。请回答下列问题： （1）运用图甲的PCR 定点突变技术时，引物B是由图乙中引物①~④中的______经过碱基替换得到的，发生的碱基替换是由______替换为______。 （2）形成大引物至少经过______轮复制。 （3）若要将改良后的Cry2Ah 基因导入普通棉花细胞以获得改良抗虫棉植株，可设计开展如下实验： a.利用图甲的PCR 定点突变技术获取改良后的 Cry2Ah 基因； b.将______分别进行酶切并连接； c.将重组DNA分子导入农杆菌，为了增加导入的成功率，可先用______处理农杆菌细胞；再利用导入了重组DNA 分子的农杆菌侵染棉花细胞，获得改良抗虫棉植株； d.对抗虫棉植株是否改良成功进行检测与鉴定。请写出个体生物学水平的鉴定方法：______。 【答案】（1） ①. ④ ②. C ③. T （2）2 （3） ①. 改良后的Cry2Ah基因与Ti质粒 ②. Ca2+ ③. 采摘普通抗虫棉植株与改良抗虫棉植株的叶片的叶片分别饲喂棉花害虫，对比死亡率或叶片被吃的程度，以确定改良后的Cry2Ah基因是否赋予了棉花植株抗虫特性以及抗性的程度 【解析】 【分析】基因工程的基本操作步骤主要包括四步：①目的基因的获取；②基因表达载体的构建；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定。目的基因的检测与鉴定包括分子水平上的检测与个体水平上的鉴定两种方式。 【小问1详解】 依据题干信息，若将Cry2Ah 蛋白第375位的丝氨酸（密码子 UCC）替换为苯丙氨酸 （密码子UUC），可获得抗虫活性更高的 Cry2Ah改良蛋白，则定点突变的位置应在Cry2Ah基因的中间部位，即④经过碱基替换得到，依据转录方向可知，④所在链为编码链，对应的丝氨酸的碱基序列为TCC，替换成苯丙氨酸后对应的碱基序列为TTC，即发生碱基替换的碱基为C替换为T。 【小问2详解】 由图甲可见，第一次 PCR 的产物是引物B和母链的产物，形成大引物至少需要2轮复制。 【小问3详解】 a.利用图甲的PCR 定点突变技术获取改良后的 Cry2Ah 基因（目的基因）； b.构建基因表达载体：将改良后的Cry2Ah基因与Ti质粒分别用限制酶进行酶切和DNA连接酶进行拼接； c.将重组DNA分子导入农杆菌，为了增加导入的成功率，可先用Ca2+处理农杆菌细胞；再利用导入了重组DNA 分子的农杆菌侵染棉花细胞，获得改良抗虫棉植株； d.对抗虫棉植株是否改良成功进行检测与鉴定：在个体水平上，可以采用饲喂法，具体如下：采摘普通抗虫棉植株与改良抗虫棉植株的叶片的叶片分别饲喂棉花害虫，对比死亡率或叶片被吃的程度，以确定改良后的Cry2Ah基因是否赋予了棉花植株抗虫特性以及抗性的程度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $