精品解析：河南省信阳市浉河区信阳高级中学2025-2026学年高三上学期1月月考生物试题

河南省信阳高级中学北湖校区 2025-2026学年高三上期01月测试（一） 生物试题 一、选择题；本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有项是符合题目要求的。 1. 荷花在开花阶段，电子（e-）可通过交替氧化酶（AOX，化学本质为蛋白质）传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放，此途径称为AOX途径，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”，有机物中电子经AOX途径传递后，最终只能产生极少量ATP。下列叙述错误的是（ ） A. AOX在线粒体内膜合成并发挥作用 B. “开花生热现象”发生在有氧呼吸的第三阶段 C. 增加交替氧化酶的活性会使细胞产生ATP的占比减少 D. 细胞呼吸不仅为生物体提供了能量，还是生物体代谢的枢纽 2. 黑藻在高中生物教学和实验中具有广泛应用。下列应用错误的是（ ） A. 作为提取和分离叶绿体色素的理想材料 B. 可用于观察叶绿体和细胞质的流动 C. 作为恩格尔曼验证叶绿体功能的实验材料 D. 可用于探究环境因素对光合作用强度的影响 3. 研究人员利用荧光染色法制片，在显微镜下观察水稻（2n=24）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的图片。从左至右标记为a~f，是依次发生减数分裂各个不同时期的相关图像，图d为减数分裂I后期的图像。下列叙述正确的是（ ） A. 图d和图e中的细胞同源染色体的对数不同 B. 减数分裂过程中染色体数目的减半发生在图e时期 C. 图a所处时期是间期，此时期中心粒倍增 D. 同源染色体联会、姐妹染色单体的互换均出现在图b时期中 4. 下列有关一对相对性状杂交实验的叙述正确的是（ ） A. 测交法可以区分一对相对性状的显隐性 B. 孟德尔假说—演绎法中的演绎过程就是进行测交实验 C. 在对分离现象的解释中，孟德尔提出雌雄配子的结合是随机的 D. 孟德尔提出的假说的核心内容是“性状由位于染色体上的基因控制的” 5. 科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号肽，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，肽链合成暂停，携带着肽链与核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体结合，核糖体附着于内质网上，继续合成肽链，这就是信号肽假说。为研究胰岛素的形成机制，科学家分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构，进行了如表所示的实验（“+”表示有，“—”表示没有）。下列叙述错误的是（ ） 实验组别 核糖体 SRP 内质网 高尔基体 实验产物 氨基酸数目 肽链数目 1 + — — 109个（含信号肽） 1 2 + + — — 约70个（含信号肽） 1 3 + + + 86个（不含信号肽） 1 4 + + — + 约70个（含信号肽） 1 5 + + + + 51个（不含信号肽） 2 A. 第3组没有高尔基体，不能对蛋白质进行进一步加工修饰 B. 信号肽是在内质网中被切除的，由23个氨基酸组成 C. 通过转基因的大肠杆菌不能产生具有调节功能的胰岛素 D. 核糖体、内质网和高尔基体膜可以通过囊泡间接相连 6. 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡，研究人员将表达这种毒蛋白的一个抗螟虫基因转入非糯性水稻的核基因组中，培育出一批转基因抗螟水稻。抗螟和不抗螟基因分别用A和a表示，非糯性和糯性基因分别用B和b表示。从这批转基因抗螟水稻中选出一株抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1，F1自交得到F2的表型及比例为抗螟非糯性∶抗螟糯性∶不抗螟非糯性∶不抗螟糯性=9∶3∶15∶5。下列叙述正确的是（ ） A. 控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上 B. 选取的抗螟非糯性水稻的基因型是AaBB C. F1有两种基因型，二者均可产生AB、Ab、aB、ab四种配子 D. F2不抗螟水稻中纯合子占1/8 7. 有性生殖的三个生理过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 非同源染色体自由组合的过程发生在①过程 B. 受精卵中来自精子和卵细胞的遗传物质相等 C. ③所代表的增殖方式是生物体细胞增殖的主要方式 D. 受精时雌雄配子相互识别和融合均依赖细胞膜的流动性 8. 以下有关细胞核的叙述中，正确的是（　　） A. 伞藻的嫁接实验直接证明了伞藻的遗传物质全部位于细胞核中 B. 将蝾螈受精卵横缢为有核和无核的两半，无核的一半不能分裂，有核的一半能正常分裂，不能证明细胞核控制着细胞的遗传 C. 哺乳动物成熟红细胞的结构与功能特点，以及其寿命较短的现象，有力地支持了“细胞核是细胞代谢的控制中心”这一观点 D. 端粒是细胞核内核仁部位的一段特殊DNA序列，随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短 9. 下图为探究光合速率、呼吸速率的装置，A、B为CO2缓冲液。下列叙述正确的是（　　） A. 若将甲、乙装置中的CO2缓冲液更换为NaOH溶液，则一段时间后，甲装置的液滴变化值可代表净光合速率，乙装置的液滴变化值可代表呼吸速率 B. 缓冲液维持装置内CO2浓度恒定，甲装置内压强增大是由于光合作用产生所致，此时液滴变化值代表总光合速率 C. 若撤去CO2缓冲液，则甲装置的变化速率代表净光合速率，而乙装置的液滴变化速率代表呼吸速率 D. 若要计算总光合速率，用甲、乙装置的计算方式是：总光合速率＝甲装置液滴变化速率十乙装置液滴变化速率 10. 有丝分裂和减数分裂对生物的遗传和变异起着决定性作用。下列有关叙述正确的是（　　） A. 有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期，细胞中发生的主要行为相同，其生物学意义也完全相同 B. 在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生片段交换，这种变异会导致配子中基因序列的改变，但不会改变细胞中基因的数量 C. 一个基因型为AaBb的雄性哺乳动物，其一个精原细胞经过一次完整的减数分裂，只能产生两种基因型的精子 D. 有丝分裂间期和减数分裂前的间期，细胞都会完成一次染色体复制来保证亲子代细胞间遗传信息的连续性 11. 下列关于神经电位和突触结构的叙述，正确的是（　　） A. 静息状态下，神经细胞膜对K+的通透性增大，K+大量外流，形成内正外负的电位 B. 动作电位产生过程中，Na+通过载体蛋白以主动运输的方式进入细胞，导致膜电位由内负外正变为内正外负 C. 突触前膜释放的神经递质进入突触后膜所在的神经元之后，会与特异性受体结合并发挥作用，之后迅速被降解或回收 D. 无论是兴奋性神经递质还是抑制性神经递质，与受体结合后，一定会引起突触后神经元产生电位变化 12. 某农场中的能量流动简图如图所示，字母表示能量，其中b2和c2分别表示第二、第三营养级的同化量，e1和e2分别表示第二、第三营养级从饲料中获取的能量。下列叙述正确的是（ ） A. 流经该农场的总能量为a B. 第二和第三营养级之间的能量传递效率为 C. 该农场的能量金字塔一定呈上窄下宽的金字塔形 D. c1与中的能量都来自b2 13. 我国西南横断山区地形复杂，气候垂直变化显著，植物种类繁多，从热带植物、亚热带植物一直到高山寒温带的植物都可以见到。研究人员对横断山区及周边地区丰富的生物资源进行了调研。下表是研究人员对某一海拔区域内鸟类分层情况的研究结果。下列叙述错误的是（　　） 植物群落分层情况 鸟种 活动情况 上层 一种雀鸟 以高大乔木的种子为食 中层 煤山雀、黄腰柳莺、橙红鹤等 营巢 草本层 血雉、白尾梢红雉等 以种子、幼嫩植物体、苔藓或昆虫为食 A. 横断山上所有鸟类及其他生物称为生态系统，具有能量流动、物质循环、信息传递等功能 B. 西南横断山区生物群落既有垂直分层现象，又有镶嵌分布特点 C. 研究煤山雀的生态位，要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 D. 从上述研究可知，影响鸟类物种多样性的因素包括气候条件、植被类型等 14. 研究人员用X基因和pBR322质粒构建基因表达载体，图中X基因转录方向为从左向右。对受体细胞大肠杆菌（对四环素和氯霉素均没有抗性）进行转化和筛选，导入基因表达载体过程中，受体菌存在未导入质粒、导入空质粒（不含目的基因的pBR322质粒）或导入重组质粒的情况。下列叙述正确的是（ ） A. 用BamHI和SalI同时切割后X基因不能正确插入pBR322质粒 B. 培养基添加氯霉素可将未导入质粒和导入质粒的受体菌分离 C. 该实验也可以使用没有复制原点的质粒与X基因构建基因表达载体 D. 用X基因的引物进行PCR扩增可对转化后的大肠杆菌进行个体生物学水平鉴定 15. 利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著优势，下图表示根据不同的需求所采用的技术流程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 培养体系1、2、3中的细胞基因型相同 B. 若外植体是叶肉细胞，则固体培养基中无需添加有机营养，但一般需要光照 C. 培养体系2中获得的愈伤组织细胞具有全能性，其形态与外植体细胞不同 D. 植物细胞培养技术主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高单个细胞中次生代谢物的产量 16. 微生物菌种的高通量筛选使用含有多个小孔的微孔板为载体，结合灵敏、快速的检测仪器，实现了在同一时间对成千上万份菌株样品进行筛选。下列叙述错误的是（ ） A. 微孔板中加入特定的选择培养基可筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞 B. 若用微孔板培养杂交瘤细胞，需置于含有95%空气和5%CO2的培养箱中 C. 筛选对象可以是从自然界分离、诱变产生或通过生物技术改造的菌株 D. 除了微生物菌种的高通量筛选，高通量筛选还可以用于微生物药物的筛选 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 细胞分裂的正常进行依赖于精密的调控机制。在连续分裂的细胞中，一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程称为一个细胞周期，通常包括分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。为了确保分裂的正确性，细胞周期中设有多个检查点，其中G1/S检查点决定细胞是否开始DNA合成，G2/M检查点决定细胞是否能进入分裂期。当细胞分裂调控失常时，常伴随端粒维持机制的异常，可能诱发细胞癌变。p53蛋白在细胞应对DNA损伤等应激信号时被激活，进而引起细胞周期阻滞，促进DNA修复或细胞凋亡。 （1）高等植物细胞分裂时，由_______形成纺锤体，纺锤体形成于_______期，细胞周期中G2/M检查点是检查_______。p53蛋白激活后可通过诱导p21基因的表达来引发细胞周期阻滞，推断p21蛋白最可能作用于细胞周期的______检查点。 （2）结合细胞分裂调控和端粒理论，解释癌细胞“无限增殖”的原因：_______。 （3）某药物可抑制端粒酶活性，推测其对癌细胞的影响：_______。 （4）科研人员常利用DNA合成抑制剂实现细胞周期同步，下表是某动物细胞的细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，再至少培养_______小时，则其余细胞都将被抑制在G1/S交界处，此时处于S期的细胞占全部细胞的比例为_______。随后去除抑制剂，更换新鲜培养液培养，之后在_______小时范围内，再次加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1/S交界处，实现周期同步。 周期 G1 S G2 M 合计 时长/h 11 9 4 1 25 18. 光呼吸是C3植物在光照条件下吸收氧气并释放二氧化碳的过程，该过程依赖于的浓度比值（Rubisco酶是一种双功能酶，若O2/CO2的浓度比值较高，则催化与反应，反之则与CO2反应），会消耗光合作用已固定碳的30%~50%，显著制约作物产量。传统光呼吸改造策略仅能减少碳损失，近期科学家在水稻叶绿体中引入源自细菌的三种酶，构建了一条全新的人工光呼吸旁路，该旁路能将乙醇酸（光呼吸产物）转化为甘油酸，此过程不仅减少能量消耗，还额外固定1分子CO2，实现了从“碳消耗”到“碳固定”的转变。同时，另一项前沿研究通过在植物叶绿体中创建了“双固碳系统”，将人工设计的McG循环与固有的卡尔文循环协同运作，成功培育出“合成二碳”（synthetic C2）植物，使固碳效率提升约50％。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）光呼吸的强弱主要取决于的浓度比值。请从环境胁迫对气孔的调节角度解释，为什么在高温、干旱和强光照条件下，植物的光呼吸会显著增强？_______。 （2）人工光呼吸旁路“额外固定1分子CO2”，从能量来源的角度看，这一额外过程所需的ATP和［H］主要直接依赖于光合作用的_______阶段。 （3）为验证转基因水稻的生理变化，科研人员在正常条件下测定了其与普通水稻的CO2补偿点（即净光合速率＝0时的环境CO2浓度）。 预期结果：转基因水稻的CO2补偿点比普通水稻_______（填“高”或“低”），理由是_______。 （4）材料中的两项研究都涉及对叶绿体的改造，请从结构与功能观的角度，分析叶绿体适于作为人工代谢途径改造平台的一个优势：_______。 （5）基于上述材料中的技术突破，请提出一个能够提高农田水稻整体产量的栽培管理措施，并解释其原理：_______。 19. 为探究红蓝光质比例对樟叶越桔光合特性的影响，科研人员以樟叶越桔幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置不同的红蓝光比例组合，研究樟叶越桔细胞中MDA的含量，MDA主要是由于膜脂质发生过氧化而产生，其含量高低能侧面反映出植物膜系统的过氧化程度（过氧化物的积累最终会破坏膜的完整性），结果如图所示。回答下列问题： 注：W表示白光，B表示蓝光，R表示红光，RB11表示红蓝光1∶1混合，RB12表示红蓝光1∶2混合，RB21表示红蓝光2∶1混合。 （1）樟叶越桔的叶绿体中主要吸收红光的色素是________，一般情况下，光合作用所利用的光都是________（填“可见光”或“不可见光”）。红蓝光除了可以提供光能，还可以在植物的生长发育过程作为一种________。 （2）实验中对照组使用白光，其光合速率________（填“高于”或“低于”）RB12组，判断依据是______________。在红蓝组合光中，不同比例红蓝光对樟叶越桔光合特性的影响是___________。 （3）光质作为外部因素影响樟叶越桔幼苗的光合速率，而影响樟叶越桔幼苗光合速率的内部因素除色素之外还有__________（写出2种）。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的樟叶越桔幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同，结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，樟叶越桔幼苗有机物的积累量越多。请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因是___________。 20. 转入了Bt基因的作物可以获得抗虫的特性，科研人员为提高棉花的抗虫性，将两个Bt基因（抗虫基因）整合到某棉花细胞的染色体上，得到植株A（抗虫/不抗虫为一对相对性状）。回答下列问题： （1）科研人员欲检测两个Bt基因整合到染色体上的位置，对植物A进行了自交实验，预测结果如下： ①若自交子代表型及比例为________，则证明两个Bt基因整合到同一条染色体上，产生了________种配子； ②若自交子代表型及比例为________，则证明两个Bt基因整合到两对同源染色体上，产生了________种配子； ③若自交子代表型及比例为________，则证明两个Bt基因整合到一对同源染色体的两条染色体上，产生了________种配子。 （2）利用荧光标记的DNA与细胞染色体上的目标基因杂交，在荧光显微镜下观察，若探针与染色体特定位置结合并发出荧光信号，表明基因已整合到染色体上。研究人员发现处于减数分裂Ⅱ中期的细胞含有4个荧光，于是得出这两个Bt基因整合到了同一条染色体上的结论。该结论________（填“正确”或“不正确”），原因是________________。 21. 某二倍体植物的籽粒有香粒和无香粒之分，由等位基因A/a控制；叶有正常叶和皱叶之分，由等位基因D/d控制。科研人员将纯合香粒皱叶品系P1与纯合的无香粒正常叶品系P2杂交得F1，F1自交得到F2的表型及比例为香粒皱叶∶无香粒正常叶∶香粒正常叶∶无香粒皱叶=66∶16∶9∶9。回答下列问题： （1）从染色体的位置来说，A/a和D/d两对等位基因最可能位于________________，每对等位基因________（填“遵循”或“不遵循”）分离定律，亲本的基因型是________。 （2）据题分析，F1可产生的配子种类及比例是________，F2无香粒皱叶的基因型是________，F2香粒正常叶中纯合子所占比例为________。 （3）某同学想要验证F2出现该表型比是由于互换导致的，欲利用F1和F2中的个体进行相关实验，应选择________的个体进行杂交，若子代表型及比例为________，则证明该假说成立。某同学对问题“在F1雄配子的形成过程中发生的互换率（发生互换的初级精母细胞/全部的初级精母细胞×100%）”进行了如下分析：若观察25个初级精母细胞，应该有________个初级精母细胞中出现互换现象即符合该推断，计算得出初级精母细胞发生互换的比例是________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 河南省信阳高级中学北湖校区 2025-2026学年高三上期01月测试（一） 生物试题 一、选择题；本题共16个小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有项是符合题目要求的。 1. 荷花在开花阶段，电子（e-）可通过交替氧化酶（AOX，化学本质为蛋白质）传递给氧气生成水，大量能量以热能的形式释放，此途径称为AOX途径，使花器官温度显著高于环境温度，即“开花生热现象”，有机物中电子经AOX途径传递后，最终只能产生极少量ATP。下列叙述错误的是（ ） A. AOX在线粒体内膜合成并发挥作用 B. “开花生热现象”发生在有氧呼吸的第三阶段 C. 增加交替氧化酶的活性会使细胞产生ATP的占比减少 D. 细胞呼吸不仅为生物体提供了能量，还是生物体代谢的枢纽 【答案】A 【解析】 【详解】A、AOX的化学本质为蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体。而线粒体内膜是其发挥作用的场所，并非合成场所，A错误； B、有氧呼吸第三阶段是前两个阶段产生的[H]与O₂结合生成水，同时释放大量能量。“开花生热现象”中电子通过AOX传递给氧气生成水，大量能量以热能形式释放，符合有氧呼吸第三阶段的特点，所以“开花生热现象” 发生在有氧呼吸的第三阶段，B正确； C、由题意可知，有机物中电子经AOX途径传递后，最终只能产生极少量ATP。若增加交替氧化酶的活性，会有更多电子经AOX途径传递，从而使细胞通过正常有氧呼吸产生ATP 的占比减少，C正确； D、细胞呼吸能为生物体提供能量，同时细胞呼吸过程中产生的中间产物，可参与其他代谢过程，是生物体代谢的枢纽，D正确。 故选A。 2. 黑藻在高中生物教学和实验中具有广泛应用。下列应用错误的是（ ） A. 作为提取和分离叶绿体色素的理想材料 B. 可用于观察叶绿体和细胞质的流动 C. 作为恩格尔曼验证叶绿体功能的实验材料 D. 可用于探究环境因素对光合作用强度的影响 【答案】C 【解析】 【详解】A、黑藻叶片有大量叶绿体，可以用作提取和分离叶绿体色素的实验材料，A正确； B、黑藻叶片薄且叶绿体大而清晰，又分散在细胞质基质中，且细胞质流动性明显，是观察叶绿体和细胞质流动的经典材料，B正确； C、恩格尔曼实验用的是具带状叶绿体的水绵，带状叶绿体便于观察好氧菌在光合作用区域的分布，黑藻的叶绿体呈椭球体，大而多且随胞质不断运动，不易观察好氧菌的分布，C错误； D、黑藻叶片制成临时装片，在显微镜下计数其单位时间放出的气泡数，可以简单快速判断光合速率随外界因素的变化而变化，可用于探究环境因素对光合作用强度的影响，D正确。 故选C。 3. 研究人员利用荧光染色法制片，在显微镜下观察水稻（2n=24）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的图片。从左至右标记为a~f，是依次发生减数分裂各个不同时期的相关图像，图d为减数分裂I后期的图像。下列叙述正确的是（ ） A. 图d和图e中的细胞同源染色体的对数不同 B. 减数分裂过程中染色体数目的减半发生在图e时期 C. 图a所处时期是间期，此时期中心粒倍增 D. 同源染色体联会、姐妹染色单体的互换均出现在图b时期中 【答案】A 【解析】 【详解】A、图 d 为减数分裂 Ⅰ 后期，此时细胞中仍有 12 对同源染色体；图 e 为减数分裂 Ⅱ 后期，该时期细胞中无同源染色体。因此，图 d 和图 e 中的细胞同源染色体对数不同，A正确； B、减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂 Ⅰ ，即d到e过程中，B错误； C、水稻为高等植物细胞，其中不含中心粒，C错误； D、同源染色体联会、非姐妹染色单体的互换出现在图b时期，即减数第一次分裂前期，D错误。 故选A。 4. 下列有关一对相对性状杂交实验的叙述正确的是（ ） A. 测交法可以区分一对相对性状的显隐性 B. 孟德尔假说—演绎法中的演绎过程就是进行测交实验 C. 在对分离现象的解释中，孟德尔提出雌雄配子的结合是随机的 D. 孟德尔提出的假说的核心内容是“性状由位于染色体上的基因控制的” 【答案】C 【解析】 【详解】A、测交法可用于验证个体基因型，是纯合子，还是杂合子，无法直接判断显隐性关系，A错误； B、假说-演绎法的“演绎”指根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，如推导预测测交实验后代的性状分离比为1：1，而“测交实验”是对演绎推理的过程和结果进行的检验，B错误； C、在分离现象解释中，孟德尔明确提出“雌雄配子随机结合”是F2出现3：1性状分离比的关键前提，C正确； D、孟德尔假说的核心内容是“生物体在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同配子中”，D错误。 故选C。 5. 科学家推测，在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号肽，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒（SRP）识别，肽链合成暂停，携带着肽链与核糖体的SRP与内质网膜上的SRP受体结合，核糖体附着于内质网上，继续合成肽链，这就是信号肽假说。为研究胰岛素的形成机制，科学家分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构，进行了如表所示的实验（“+”表示有，“—”表示没有）。下列叙述错误的是（ ） 实验组别 核糖体 SRP 内质网 高尔基体 实验产物 氨基酸数目 肽链数目 1 + — — 109个（含信号肽） 1 2 + + — — 约70个（含信号肽） 1 3 + + + 86个（不含信号肽） 1 4 + + — + 约70个（含信号肽） 1 5 + + + + 51个（不含信号肽） 2 A. 第3组没有高尔基体，不能对蛋白质进行进一步加工修饰 B. 信号肽是在内质网中被切除的，由23个氨基酸组成 C. 通过转基因的大肠杆菌不能产生具有调节功能的胰岛素 D. 核糖体、内质网和高尔基体膜可以通过囊泡间接相连 【答案】D 【解析】 【详解】A、第3组含核糖体、SRP、内质网，产物为86个氨基酸（不含信号肽），说明内质网可切除信号肽并初步加工，但无高尔基体（表格中该组高尔基体列为空），无法进行进一步修饰（如糖基化、折叠等），A正确； B、对比第1组（109个含信号肽）和第3组（86个不含信号肽），信号肽切除发生在内质网，长度为109-86=23个氨基酸，B正确； C、大肠杆菌为原核生物，无内质网、高尔基体等加工结构，无法切除信号肽及修饰，不能产生有生物活性的胰岛素，C正确； D、核糖体为无膜结构，不能通过囊泡与内质网、高尔基体相连；内质网与高尔基体间可通过囊泡运输，但核糖体直接附着于内质网膜而非囊泡连接，D错误。 故选D。 6. 苏云金芽孢杆菌产生的毒蛋白能使螟虫死亡，研究人员将表达这种毒蛋白的一个抗螟虫基因转入非糯性水稻的核基因组中，培育出一批转基因抗螟水稻。抗螟和不抗螟基因分别用A和a表示，非糯性和糯性基因分别用B和b表示。从这批转基因抗螟水稻中选出一株抗螟非糯性水稻与不抗螟糯性水稻杂交得到F1，F1自交得到F2的表型及比例为抗螟非糯性∶抗螟糯性∶不抗螟非糯性∶不抗螟糯性=9∶3∶15∶5。下列叙述正确的是（ ） A. 控制这两对相对性状的基因位于一对同源染色体上 B. 选取的抗螟非糯性水稻的基因型是AaBB C. F1有两种基因型，二者均可产生AB、Ab、aB、ab四种配子 D. F2不抗螟水稻中纯合子占1/8 【答案】B 【解析】 【详解】AB、根据题干信息，不抗螟糯性基因型为aabb，亲本抗螟非糯性基因型为A_B_；F1自交得到F2的表型及比例为抗螟非糯性：抗螟糯性：不抗螟非糯性：不抗螟糯性=9：3：15：5，可知抗螟：不抗螟=3：5，非糯性：糯性=3：1；只考虑非糯性与糯性，F1的基因型为Bb，亲本非糯性为BB；只考虑抗螟与不抗螟，F1的基因型应该为Aa：aa=1：1，可见亲本抗螟基因型为Aa，综上所述可知，亲本抗螟非糯性基因型为AaBb，控制这两对相对性状的基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，A错误，B正确； C、根据AB项分析可知，F1的基因型为AaBb：aaBb=1：1，只有AaBb可产生AB、Ab、aB、ab四种配子，C错误； D、F2不抗螟水稻基因型为aaBB：aaBb：aabb=1：2：1,F2不抗螟水稻中纯合子（aaBB+aabb)占1/2，D错误。 故选B。 7. 有性生殖的三个生理过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 非同源染色体自由组合的过程发生在①过程 B. 受精卵中来自精子和卵细胞的遗传物质相等 C. ③所代表的增殖方式是生物体细胞增殖的主要方式 D. 受精时雌雄配子相互识别和融合均依赖细胞膜的流动性 【答案】C 【解析】 【详解】A、非同源染色体自由组合的过程发生在减数第一次分裂后期，对应图中的②过程，即减数分裂产生配子的过程中，A错误； B、受精卵中的细胞核遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞，细胞质遗传物质主要来自卵细胞，B错误； C、③所代表的增殖方式为有丝分裂，有丝分裂是生物体细胞增殖的主要方式，C正确； D、受精时雌雄配子融合依赖细胞膜的流动性，雌雄配子的识别依赖细胞膜之间的信息交流，D错误。 故选C。 8. 以下有关细胞核的叙述中，正确的是（　　） A. 伞藻的嫁接实验直接证明了伞藻的遗传物质全部位于细胞核中 B. 将蝾螈受精卵横缢为有核和无核的两半，无核的一半不能分裂，有核的一半能正常分裂，不能证明细胞核控制着细胞的遗传 C. 哺乳动物成熟红细胞的结构与功能特点，以及其寿命较短的现象，有力地支持了“细胞核是细胞代谢的控制中心”这一观点 D. 端粒是细胞核内核仁部位的一段特殊DNA序列，随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短 【答案】B 【解析】 【详解】A、伞藻的嫁接实验，不能直接证明 “遗传物质全部位于细胞核”，需结合核移植实验才能更明确细胞核的作用，A错误； B、蝾螈受精卵横缢实验中，有核的一半能分裂、无核的不能分裂，能证明细胞核是分裂、分化必需的结构，不能证明细胞核控制着细胞的遗传，B正确； C、哺乳动物成熟红细胞无细胞核，不能支持“细胞核是细胞代谢的控制中心”这一观点，C错误； D、端粒是染色体末端的特殊DNA序列（并非核仁部位），核仁的功能是参与核糖体的形成。端粒随细胞分裂次数增加而缩短的描述正确，D错误。 故选B。 9. 下图为探究光合速率、呼吸速率的装置，A、B为CO2缓冲液。下列叙述正确的是（　　） A. 若将甲、乙装置中的CO2缓冲液更换为NaOH溶液，则一段时间后，甲装置的液滴变化值可代表净光合速率，乙装置的液滴变化值可代表呼吸速率 B. 缓冲液维持装置内CO2浓度恒定，甲装置内压强增大是由于光合作用产生所致，此时液滴变化值代表总光合速率 C. 若撤去CO2缓冲液，则甲装置的变化速率代表净光合速率，而乙装置的液滴变化速率代表呼吸速率 D. 若要计算总光合速率，用甲、乙装置的计算方式是：总光合速率＝甲装置液滴变化速率十乙装置液滴变化速率 【答案】D 【解析】 【详解】A、甲装置内由于CO2被NaOH吸收无法测出植物净光合速率，A错误； B、在CO2浓度恒定的条件下，甲装置内压强的确因光合作用释放O2而增大。但此时测得的O2释放速率是净光合速率（总光合产生的O2，呼吸消耗的O2），而非总光合速率，B错误； C、撤去CO2缓冲液后，气体体积的变化同时受O2和CO2两种气体的影响，无法测出呼吸速率和净光合速率，C错误； D、在CO2浓度恒定（通过缓冲液）的理想条件下，甲装置（光照下）测得的为O2释放速率，即净光合速率。乙装置（黑暗下）测得的为O2消耗速率，即呼吸速率。总光合速率（以O2产生量计）=净光合速率（O2净释放量）+呼吸速率（O2消耗量），D正确。 故选D。 10. 有丝分裂和减数分裂对生物的遗传和变异起着决定性作用。下列有关叙述正确的是（　　） A. 有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期，细胞中发生的主要行为相同，其生物学意义也完全相同 B. 在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体间可能发生片段交换，这种变异会导致配子中基因序列的改变，但不会改变细胞中基因的数量 C. 一个基因型为AaBb的雄性哺乳动物，其一个精原细胞经过一次完整的减数分裂，只能产生两种基因型的精子 D. 有丝分裂间期和减数分裂前的间期，细胞都会完成一次染色体复制来保证亲子代细胞间遗传信息的连续性 【答案】B 【解析】 【详解】A、有丝分裂最终要实现的是产生与亲代细胞相同的子细胞，减数第二次分裂的意义在于产生遗传多样性的配子。因此，二者的生物学意义并不完全相同，A错误； B、减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会，非姐妹染色单体间发生互换不会改变细胞中基因的数量，B正确； C、如果该精原细胞发生了交叉互换，则可能产生四种基因型的精子，C错误； D、染色体复制的目的主要是为分裂做准备，有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，可“保证遗传连续性”；而减数分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂两次，形成的配子中染色体数减半，未体现“保证遗传连续性”，D错误。 故选B。 11. 下列关于神经电位和突触结构的叙述，正确的是（　　） A. 静息状态下，神经细胞膜对K+的通透性增大，K+大量外流，形成内正外负的电位 B. 动作电位产生过程中，Na+通过载体蛋白以主动运输的方式进入细胞，导致膜电位由内负外正变为内正外负 C. 突触前膜释放的神经递质进入突触后膜所在的神经元之后，会与特异性受体结合并发挥作用，之后迅速被降解或回收 D. 无论是兴奋性神经递质还是抑制性神经递质，与受体结合后，一定会引起突触后神经元产生电位变化 【答案】D 【解析】 【详解】A、静息状态下，神经细胞膜对K⁺的通透性增大，K⁺通过通道蛋白外流，形成内负外正的静息电位，而非“内正外负”，A错误； B、动作电位形成时，Na⁺通过通道蛋白以协助扩散的方式内流（顺浓度梯度），导致膜电位由内负外正变为内正外负，B错误； C、神经递质通过突触前膜释放后，进入突触间隙并与突触后膜上的受体结合，并未进入突触后神经元内部，C错误； D、无论是兴奋性还是抑制性神经递质，与受体结合后都会引起突触后膜离子通透性改变，从而产生电位变化，D正确。 故选D。 12. 某农场中的能量流动简图如图所示，字母表示能量，其中b2和c2分别表示第二、第三营养级的同化量，e1和e2分别表示第二、第三营养级从饲料中获取的能量。下列叙述正确的是（ ） A. 流经该农场的总能量为a B. 第二和第三营养级之间的能量传递效率为 C. 该农场的能量金字塔一定呈上窄下宽的金字塔形 D. c1与中的能量都来自b2 【答案】B 【解析】 【详解】A、流经该农场的总能量=第一营养级固定的总能量+人工投入饲料中的化学能，即a+e1+e2，A错误； B、第二营养级的总能量为b2+e1，传递给第三营养级能量为c2，第二和第三营养级之间的能量传递效率为c2/（b2+e1）×100%，B正确； C、因为有人工饲料的投放，该农场中第三营养级的总能量不一定小于第二营养级，故该农场的能量金字塔不一定呈上窄下宽的金字塔形，C错误； D、c1与c3中的能量来自b2+e1，D错误。 故选B。 13. 我国西南横断山区地形复杂，气候垂直变化显著，植物种类繁多，从热带植物、亚热带植物一直到高山寒温带的植物都可以见到。研究人员对横断山区及周边地区丰富的生物资源进行了调研。下表是研究人员对某一海拔区域内鸟类分层情况的研究结果。下列叙述错误的是（　　） 植物群落分层情况 鸟种 活动情况 上层 一种雀鸟 以高大乔木的种子为食 中层 煤山雀、黄腰柳莺、橙红鹤等 营巢 草本层 血雉、白尾梢红雉等 以种子、幼嫩植物体、苔藓或昆虫为食 A. 横断山上所有鸟类及其他生物称为生态系统，具有能量流动、物质循环、信息传递等功能 B. 西南横断山区生物群落既有垂直分层现象，又有镶嵌分布特点 C. 研究煤山雀的生态位，要研究它的栖息地、食物、天敌以及与其他物种的关系等 D. 从上述研究可知，影响鸟类物种多样性的因素包括气候条件、植被类型等 【答案】A 【解析】 【分析】1、群落指一个自然区域内所有的生物总和。 2、群落的多样性包括物种多样性和基因多样性。 【详解】A、横断山上所有鸟类及其他生物构成群落，群落与无机环境构成生态系统，生态系统具有能量流动、物质循环、信息传递等功能，A错误； B、表格中植物群落分为上层、中层、草本层，体现了生物群落的垂直分层现象；同时横断山区地形复杂，环境条件差异导致不同地段分布着不同的种群，体现了群落水平方向上的镶嵌分布特点，B正确； C、生态位是指一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置、占用资源情况以及与其他物种的关系等。研究煤山雀的生态位，就需要研究它的栖息地（所处空间位置）、食物、天敌以及与其他物种的关系等，C正确； D、横断山区气候垂直变化显著，植物种类繁多，不同的气候条件和植被类型为不同鸟类提供了不同的生存环境，会影响鸟类物种多样性，所以影响鸟类物种多样性的因素包括气候条件、植被类型等，D正确。 故选A。 14. 研究人员用X基因和pBR322质粒构建基因表达载体，图中X基因转录方向为从左向右。对受体细胞大肠杆菌（对四环素和氯霉素均没有抗性）进行转化和筛选，导入基因表达载体过程中，受体菌存在未导入质粒、导入空质粒（不含目的基因的pBR322质粒）或导入重组质粒的情况。下列叙述正确的是（ ） A. 用BamHI和SalI同时切割后X基因不能正确插入pBR322质粒 B. 培养基添加氯霉素可将未导入质粒和导入质粒的受体菌分离 C. 该实验也可以使用没有复制原点的质粒与X基因构建基因表达载体 D. 用X基因的引物进行PCR扩增可对转化后的大肠杆菌进行个体生物学水平鉴定 【答案】B 【解析】 【详解】A、在构建表达载体时，使用双酶切割能使目的基因正确插入质粒中，故用BamHI和SalI同时切割有利于X基因正确插入pBR322质粒，A错误； B、未导入质粒的受体菌不能在含有氯霉素的培养基上生长，培养基添加氯霉素可筛选出导入质粒的受体菌，B正确； C、没有复制原点的质粒没有自我复制能力，无法在细胞内扩增，C错误； D、在鉴定导入重组质粒的受体菌时，重组质粒中含有X基因，因此可用X基因的引物来扩增，若扩增出目的产物，则说明受体菌含有重组质粒，这属于分子水平上的鉴定，D错误。 故选B。 15. 利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著优势，下图表示根据不同的需求所采用的技术流程。下列相关叙述正确的是（ ） A. 培养体系1、2、3中的细胞基因型相同 B. 若外植体是叶肉细胞，则固体培养基中无需添加有机营养，但一般需要光照 C. 培养体系2中获得的愈伤组织细胞具有全能性，其形态与外植体细胞不同 D. 植物细胞培养技术主要是利用促进细胞生长的培养条件，提高单个细胞中次生代谢物的产量 【答案】C 【解析】 【详解】A、培养体系2和3的基因型相同，培养体系1形成时存在转基因过程，基因型不同，A错误； B、脱分化过程中植物依赖培养基中的有机物等进行生长，不需要光照，B错误； C、愈伤组织细胞具有全能性，是高度无定形的组织，其形态与外植体细胞不同，C正确； D、植物细胞培养技术主要是利用促进细胞生长的培养条件，促进植物细胞的增殖，获得多个细胞中的次生代谢物，提高次生代谢物的总产量，D错误。 故选C。 16. 微生物菌种的高通量筛选使用含有多个小孔的微孔板为载体，结合灵敏、快速的检测仪器，实现了在同一时间对成千上万份菌株样品进行筛选。下列叙述错误的是（ ） A. 微孔板中加入特定的选择培养基可筛选出产生特异性抗体的杂交瘤细胞 B. 若用微孔板培养杂交瘤细胞，需置于含有95%空气和5%CO2的培养箱中 C. 筛选对象可以是从自然界分离、诱变产生或通过生物技术改造的菌株 D. 除了微生物菌种的高通量筛选，高通量筛选还可以用于微生物药物的筛选 【答案】A 【解析】 【详解】A、选择培养基的作用是筛选出杂交瘤细胞（如HAT培养基筛选融合细胞），但无法直接筛选出“产生特异性抗体”的细胞，A错误； B、杂交瘤细胞属于动物细胞，培养时需置于含有95%空气和5%CO2的培养箱中，B正确； C、高通量筛选适用于不同来源的菌株，包括自然分离、诱变或基因工程改造的菌株，C正确； D、高通量筛选技术不仅用于菌种筛选，还可用于微生物药物（如抗生素）的活性检测，D正确。 故选A。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 细胞分裂的正常进行依赖于精密的调控机制。在连续分裂的细胞中，一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程称为一个细胞周期，通常包括分裂间期（G1期、S期、G2期）和分裂期（M期）。为了确保分裂的正确性，细胞周期中设有多个检查点，其中G1/S检查点决定细胞是否开始DNA合成，G2/M检查点决定细胞是否能进入分裂期。当细胞分裂调控失常时，常伴随端粒维持机制的异常，可能诱发细胞癌变。p53蛋白在细胞应对DNA损伤等应激信号时被激活，进而引起细胞周期阻滞，促进DNA修复或细胞凋亡。 （1）高等植物细胞分裂时，由_______形成纺锤体，纺锤体形成于_______期，细胞周期中G2/M检查点是检查_______。p53蛋白激活后可通过诱导p21基因的表达来引发细胞周期阻滞，推断p21蛋白最可能作用于细胞周期的______检查点。 （2）结合细胞分裂调控和端粒理论，解释癌细胞“无限增殖”的原因：_______。 （3）某药物可抑制端粒酶活性，推测其对癌细胞的影响：_______。 （4）科研人员常利用DNA合成抑制剂实现细胞周期同步，下表是某动物细胞的细胞周期各阶段时间。若在细胞的培养液中加入DNA合成抑制剂，处于S期的细胞立刻被抑制，再至少培养_______小时，则其余细胞都将被抑制在G1/S交界处，此时处于S期的细胞占全部细胞的比例为_______。随后去除抑制剂，更换新鲜培养液培养，之后在_______小时范围内，再次加入DNA合成抑制剂，则全部细胞都将被阻断在G1/S交界处，实现周期同步。 周期 G1 S G2 M 合计 时长/h 11 9 4 1 25 【答案】（1） ①. 细胞两极发出的纺锤丝 ②. 前 ③. DNA是否完成复制（且无损伤） ④. G1/S （2）细胞周期调控失常，检查点失效；端粒酶被重新激活，维持端粒长度，避免细胞衰老死亡，实现无限分裂 （3）药物抑制端粒酶后，癌细胞端粒逐渐缩短，最终进入衰老或凋亡，增殖受抑制 （4） ①. 16h ②. 3/10##30% ③. 9~16 【解析】 【分析】根据题意和图表分析可知：表中数据为实验测得体外培养的某种细胞的细胞周期各阶段时间．细胞周期包括分裂间期和分裂期（M期），其中分裂间期又分为G1、S和G2期，所占时间为11+9+4=24h，而分裂期所占时间为1h。 【小问1详解】 高等植物细胞分裂时，细胞两极发出的纺锤丝形成纺锤体，纺锤体形成于前期，细胞周期中G/M检查点检查DNA是否完成复制（且无损伤）。p53蛋白激活后（DNA出现损伤）通过诱导p21基因的表达来引发细胞周期阻滞，所以p21蛋白最可能作用于细胞周期的G1/S检查点，让DNA不再复制。 【小问2详解】 癌细胞“无限增殖”是因为细胞周期调控失常，检查点失效；端粒酶被重新激活，维持端粒长度，避免细胞衰老死亡，实现无限分裂。 【小问3详解】 药物抑制端粒酶后癌细胞端粒逐渐缩短，最终进入衰老或凋亡，增殖受抑制。 【小问4详解】 加入合成抑制剂后，S期细胞立刻被抑制（停在Ｓ期某位置，无法完成DNA复制，因此无法离开Ｓ期）。其他期细胞继续运转：G2期细胞→M→G1→到达G1/S边界被阻断；M期细胞→G1→到达G1/S边界被阻断；G1期细胞→到达G1/S边界被阻断。要所有细胞都被抑制在G1/S交界，必须等原G2期初的细胞走完G2+M+G1（16h）到达G1/S。求此时处于S期的细胞所占比例时，注意G2和M期的细胞已经分裂，即加倍，因此所占比例为9/(25+4+1)=3/10。去抑制后，S期和G1/S交界处的细胞继续进行细胞周期，因此需要超过Ｓ期，但不能高于G2+M+G1，才能保证最终全部停留在G1/S交界处，故时间为9~16小时。 18. 光呼吸是C3植物在光照条件下吸收氧气并释放二氧化碳的过程，该过程依赖于的浓度比值（Rubisco酶是一种双功能酶，若O2/CO2的浓度比值较高，则催化与反应，反之则与CO2反应），会消耗光合作用已固定碳的30%~50%，显著制约作物产量。传统光呼吸改造策略仅能减少碳损失，近期科学家在水稻叶绿体中引入源自细菌的三种酶，构建了一条全新的人工光呼吸旁路，该旁路能将乙醇酸（光呼吸产物）转化为甘油酸，此过程不仅减少能量消耗，还额外固定1分子CO2，实现了从“碳消耗”到“碳固定”的转变。同时，另一项前沿研究通过在植物叶绿体中创建了“双固碳系统”，将人工设计的McG循环与固有的卡尔文循环协同运作，成功培育出“合成二碳”（synthetic C2）植物，使固碳效率提升约50％。 根据上述材料，回答下列问题。 （1）光呼吸的强弱主要取决于的浓度比值。请从环境胁迫对气孔的调节角度解释，为什么在高温、干旱和强光照条件下，植物的光呼吸会显著增强？_______。 （2）人工光呼吸旁路“额外固定1分子CO2”，从能量来源的角度看，这一额外过程所需的ATP和［H］主要直接依赖于光合作用的_______阶段。 （3）为验证转基因水稻的生理变化，科研人员在正常条件下测定了其与普通水稻的CO2补偿点（即净光合速率＝0时的环境CO2浓度）。 预期结果：转基因水稻的CO2补偿点比普通水稻_______（填“高”或“低”），理由是_______。 （4）材料中的两项研究都涉及对叶绿体的改造，请从结构与功能观的角度，分析叶绿体适于作为人工代谢途径改造平台的一个优势：_______。 （5）基于上述材料中的技术突破，请提出一个能够提高农田水稻整体产量的栽培管理措施，并解释其原理：_______。 【答案】（1）在高温、干旱和强光照条件下，为减少水分散失，植物气孔部分关闭，导致胞间CO2浓度降低，O2/CO2比值升高，加剧了光呼吸 （2）光反应 （3） ①. 低 ②. 因为转基因水稻通过人工旁路抑制了光呼吸的CO2释放，并可能额外固定了CO2，因此其在更低的环境CO2浓度下，光合作用即可达到与呼吸作用相等的状态（净光合速率为零） （4）叶绿体内部具备进行卡尔文循环和光反应的全套机制，包括相关的酶系、膜系统和能量货币（ATP、NADPH），为引入的新反应提供了直接的底物和能量供应基础（或叶绿体拥有自身的基因组和蛋白质合成系统，便于通过基因工程将外源基因导入并表达） （5）措施：增施有机肥。原理：增施有机肥后，土壤微生物分解有机物会释放CO2，提高了农田近地面的CO2浓度，抑制光呼吸，与转基因技术形成协同效应，共同提高光合效率（或措施：合理密植。原理：合理密植能确保田间通风透光，改善CO2分布，减少因冠层内CO2浓度过低导致的光呼吸增强） 【解析】 【分析】光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP（1,5-二磷酸核酮糖，C5）与进入叶绿体的CO2结合，经此酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），进行光合作用；反之，RuBP与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相关酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/4的PG则以CO2的形式释放。 【小问1详解】 高温、干旱、强光照时，植物为了减少水分散失，会部分关闭气孔。气孔关闭会导致： 外界 CO₂难以进入叶肉细胞，使胞间 CO₂浓度降低； 光合作用产生的 O₂难以排出，使胞间 O₂浓度升高； 最终 O₂/CO₂比值上升，而 Rubisco 酶在高 O₂/CO₂下会催化 C₅与 O₂反应（光呼吸），因此光呼吸显著增强。 【小问2详解】 光合作用分为光反应和暗反应阶段： 光反应阶段（类囊体薄膜）：利用光能将水分解，产生 ATP、[H]（NADPH），为暗反应供能； 暗反应阶段（叶绿体基质）：消耗 ATP、[H] 固定 CO₂。 因此，“额外固定 CO₂” 所需的 ATP 和 [H]，直接依赖于光反应阶段的产物。 【小问3详解】 CO₂补偿点是 “净光合速率 = 0”（光合作用强度 = 呼吸作用强度）时的环境 CO₂浓度。 转基因水稻通过人工光呼吸旁路抑制了光呼吸的 CO₂释放（光呼吸会释放 CO₂，相当于 “消耗” 光合产物），还能额外固定 CO₂； 这意味着：在更低的环境 CO₂浓度下，转基因水稻的光合作用就能与呼吸作用达到平衡（净光合速率为 0）。 【小问4详解】 叶绿体内部有卡尔文循环、光反应的全套机制（包括相关酶、膜系统），能提供反应所需的酶、底物； 光反应能产生ATP、NADPH（能量货币），为新代谢途径供能； 叶绿体有自身的基因组和蛋白质合成系统，便于通过基因工程导入外源基因并表达（实现新途径的构建）。 【小问5详解】 核心思路是提高环境 CO₂浓度、抑制光呼吸，结合材料中的转基因技术（抑制光呼吸）形成协同： 措施 1：增施有机肥。原理：有机肥被土壤微生物分解时会释放 CO₂，提高田间 CO₂浓度，抑制光呼吸，与转基因技术协同提高光合效率。 措施 2：合理密植。原理：合理密植能保证田间通风透光，改善 CO₂分布，避免局部 CO₂浓度过低导致的光呼吸增强。 19. 为探究红蓝光质比例对樟叶越桔光合特性的影响，科研人员以樟叶越桔幼苗为实验材料，在适宜的光照强度下，设置不同的红蓝光比例组合，研究樟叶越桔细胞中MDA的含量，MDA主要是由于膜脂质发生过氧化而产生，其含量高低能侧面反映出植物膜系统的过氧化程度（过氧化物的积累最终会破坏膜的完整性），结果如图所示。回答下列问题： 注：W表示白光，B表示蓝光，R表示红光，RB11表示红蓝光1∶1混合，RB12表示红蓝光1∶2混合，RB21表示红蓝光2∶1混合。 （1）樟叶越桔的叶绿体中主要吸收红光的色素是________，一般情况下，光合作用所利用的光都是________（填“可见光”或“不可见光”）。红蓝光除了可以提供光能，还可以在植物的生长发育过程作为一种________。 （2）实验中对照组使用白光，其光合速率________（填“高于”或“低于”）RB12组，判断依据是______________。在红蓝组合光中，不同比例红蓝光对樟叶越桔光合特性的影响是___________。 （3）光质作为外部因素影响樟叶越桔幼苗的光合速率，而影响樟叶越桔幼苗光合速率的内部因素除色素之外还有__________（写出2种）。研究人员采用光照、黑暗交替进行的方式处理生理状态相同的樟叶越桔幼苗，其中光照和黑暗的总时长相同，结果发现随着光暗交替次数的增加和交换频率的加快，樟叶越桔幼苗有机物的积累量越多。请从光合作用的过程角度分析，出现上述现象的原因是___________。 【答案】（1） ①. 叶绿素 ②. 可见光 ③. 信号 （2） ①. 高于 ②. RB12 组 MDA 含量更高，膜系统过氧化程度更严重，光合结构受损更明显 ③. MDA的含量随蓝光比例增加而增加，光合速率随蓝光比例增加而降低；MDA含量随红光比例增加而降低，光合速率随红光比例增加而增加 （3） ①. 光合作用有关酶的含量及活性、叶片的叶龄、叶绿体含量等 ②. 光暗交替时，光反应产生的 ATP 和 NADPH 能及时被暗反应利用，减少因 ATP 和 NADPH 积累对光反应的抑制，从而提高光合作用效率，增加有机物积累量 【解析】 【分析】1、温度对光合作用的影响：在最适温度下酶的活性最强，光合作用强度最大，当温度低于最适温度，光合作用强度随温度的增加而加强，当温度高于最适温度，光合作用强度随温度的增加而减弱。 2、二氧化碳浓度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强．当二氧化碳浓度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 3、光照强度对光合作用的影响：在一定范围内，光合作用强度随光照强度的增加而增强．当光照强度增加到一定的值，光合作用强度不再增强。 【小问1详解】 叶绿体中的叶绿素（叶绿素 a 和叶绿素 b）主要吸收红光和蓝紫光，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此 “主要吸收红光的色素” 是叶绿素。光合作用只利用可见光（波长 400–760 nm 的光），红外光、紫外光等不可见光无法被光合色素吸收利用。光不仅是光合作用的能量来源，还能作为信号分子（环境信号），通过光敏色素等受体调节植物的光形态建成、气孔开放等生长发育过程。 【小问2详解】 RB12 组（红 1： 蓝 2）的 MDA 含量远高于白光对照组（W），MDA 含量越高说明膜脂过氧化越严重，光合膜（类囊体膜等）损伤越大，光合速率越低，因此白光组的光合速率高于 RB12 组。MDA 是膜脂过氧化的产物，RB12 组 MDA 含量最高，直接说明该组的光合膜（叶绿体、类囊体等）损伤最严重，光合电子传递、酶活性等受抑制更显著，导致光合速率下降。从实验分组（RB21→RB11→RB12）可以看出： 蓝光比例上升（红 2： 蓝 1→红 1： 蓝 1→红 1： 蓝 2）→ MDA 含量上升 → 膜损伤加重 → 光合速率降低； 红光比例上升 → MDA 含量下降 → 膜损伤减轻 → 光合速率升高。 【小问3详解】 除了光合色素，影响光合速率的内部因素还包括： 酶：光合酶的数量、活性直接影响暗反应速率； 叶龄：幼叶光合酶和色素含量低，成熟叶效率最高，衰老叶逐渐下降； 叶绿体：数量、结构完整性（如类囊体堆叠程度）也会影响光反应效率。连续光照下，光反应产生的 ATP 和 NADPH 如果不能及时被暗反应消耗，会积累并抑制光反应的继续进行； 光暗交替时，黑暗阶段暗反应可以继续利用光照阶段产生的 ATP 和 NADPH，避免了产物积累的抑制作用，让光反应持续高效进行，最终使有机物积累量增加。 20. 转入了Bt基因的作物可以获得抗虫的特性，科研人员为提高棉花的抗虫性，将两个Bt基因（抗虫基因）整合到某棉花细胞的染色体上，得到植株A（抗虫/不抗虫为一对相对性状）。回答下列问题： （1）科研人员欲检测两个Bt基因整合到染色体上的位置，对植物A进行了自交实验，预测结果如下： ①若自交子代表型及比例为________，则证明两个Bt基因整合到同一条染色体上，产生了________种配子； ②若自交子代表型及比例为________，则证明两个Bt基因整合到两对同源染色体上，产生了________种配子； ③若自交子代表型及比例为________，则证明两个Bt基因整合到一对同源染色体的两条染色体上，产生了________种配子。 （2）利用荧光标记的DNA与细胞染色体上的目标基因杂交，在荧光显微镜下观察，若探针与染色体特定位置结合并发出荧光信号，表明基因已整合到染色体上。研究人员发现处于减数分裂Ⅱ中期的细胞含有4个荧光，于是得出这两个Bt基因整合到了同一条染色体上的结论。该结论________（填“正确”或“不正确”），原因是________________。 【答案】（1） ①. 抗虫：不抗虫 = 3:1 ②. 2 ③. 抗虫：不抗虫 = 15:1 ④. 3 ⑤. 全为抗虫 ⑥. 1 （2） ①. 不正确 ②. 若两个 Bt 基因整合到两对同源染色体上，在减数第一次分裂后期随着非同源染色体的自由组合，可能会导致处于减数分裂Ⅱ中期的细胞中同时存在这两条含有抗虫基因的非同源染色体，此时每条染色体含两个姐妹染色单体，每个单体含一个 Bt 基因，细胞中也为四个抗虫基因 【解析】 【分析】设抗虫性状由Bt基因（记为B）控制，不抗虫为隐性（记为b），植株A是导入两个Bt基因的转基因植株，因棉花原本无Bt基因，可将其基因型按基因整合位置拆解分析。 【小问1详解】 ①两个Bt基因整合到同一条染色体上，植株A的染色体组成为一条染色体带2个B，同源的另一条染色体无B（记为b），减数分裂时仅产生2种配子：BB（含两个Bt基因）、b（无Bt基因），比例为1:1，自交后代表现型及比例为BBBB：BBb：bb=1：2：1，其中只有bb表现为不抗虫，其余均含Bt基因表现为抗虫，故抗虫：不抗虫=3：1； ②两个Bt基因整合到两对同源染色体上，两个Bt基因分别位于两对同源染色体上（记为B1​b1​B2​b2​，棉花原染色体无B，故b1​​、b2​​为无Bt基因的染色体），遵循自由组合定律，产生配子B1​B2​、B1​b2​+B2​b1​、b1​b2​，比例为1：2：1，共3种配子，自交后代表现型及比例：后代中只有双隐性基因型b1​b1​b2​b2​无Bt基因，表现为不抗虫，其余均抗虫，根据自由组合定律，不抗虫个体占1/16，抗虫个体占15/16，故抗虫：不抗虫=15：1； ③两个Bt基因整合到一对同源染色体的两条染色体上，一对同源染色体中，每条染色体各带1个Bt基因，减数分裂时同源染色体分离，每个配子必然携带1个Bt基因，因此仅产生1种配子（含Bt基因），自交后代表现型及比例：所有后代均含Bt基因，故全为抗虫（抗虫：不抗虫=1:0）； 【小问2详解】 该结论不正确；原因是减数分裂Ⅱ中期的细胞中，染色体已完成复制，每条染色体包含2条姐妹染色单体，每条染色单体上的Bt基因都会被荧光探针标记，若两个Bt基因整合到两对同源染色体上，减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，可能使这两条含Bt基因的非同源染色体进入同一个次级性母细胞，到减数分裂Ⅱ中期时，该细胞中会有两条含Bt基因的染色体，每条染色体的2条姐妹染色单体各有1个Bt基因，最终细胞会出现4个荧光信号，因此，仅通过“减数分裂Ⅱ中期细胞有4个荧光信号”，无法证明两个Bt基因整合到同一条染色体上。 21. 某二倍体植物的籽粒有香粒和无香粒之分，由等位基因A/a控制；叶有正常叶和皱叶之分，由等位基因D/d控制。科研人员将纯合香粒皱叶品系P1与纯合的无香粒正常叶品系P2杂交得F1，F1自交得到F2的表型及比例为香粒皱叶∶无香粒正常叶∶香粒正常叶∶无香粒皱叶=66∶16∶9∶9。回答下列问题： （1）从染色体的位置来说，A/a和D/d两对等位基因最可能位于________________，每对等位基因________（填“遵循”或“不遵循”）分离定律，亲本的基因型是________。 （2）据题分析，F1可产生的配子种类及比例是________，F2无香粒皱叶的基因型是________，F2香粒正常叶中纯合子所占比例为________。 （3）某同学想要验证F2出现该表型比是由于互换导致的，欲利用F1和F2中的个体进行相关实验，应选择________的个体进行杂交，若子代表型及比例为________，则证明该假说成立。某同学对问题“在F1雄配子的形成过程中发生的互换率（发生互换的初级精母细胞/全部的初级精母细胞×100%）”进行了如下分析：若观察25个初级精母细胞，应该有________个初级精母细胞中出现互换现象即符合该推断，计算得出初级精母细胞发生互换的比例是________。 【答案】（1） ①. 一对同源染色体 ②. 遵循 ③. AADD和aadd （2） ①. AD：ad：Ad：aD=4：4：1：1 ②. aaDD、aaDd ③. 1/9 （3） ①. F1和F2中的无香粒正常叶 ②. 香粒皱叶：无香粒正常叶：香粒正常叶：无香粒皱叶=4：4：1：1 ③. 10 ④. 2/5 【解析】 【分析】基因的分离定律的实质是：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。 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】 根据题意可知，将纯合香粒皱叶品系P1与纯合的无香粒正常叶品系P2杂交得F1，F1自交，F2的表型及比例为香粒皱叶∶无香粒正常叶∶香粒正常叶∶无香粒皱叶=66∶16∶9∶9。单独分析每对性状，子二代中香粒∶无香粒=（66+9）∶（16+9）=3∶1，皱叶∶正常叶=（66+9）∶（16+9）=3∶1，每对等位基因的传递都符合分离定律比例，遵循分离定律。因此可知，香粒、皱叶是显性性状，亲本基因型为AADD、aadd，子二代的分离比不是9∶3∶3∶1，说明两对基因位于一对同源染色体上。 【小问2详解】 子二代无香粒正常叶aadd占16%，因此可知子一代AaDd产生的配子ad占4/10，根据亲本基因型可知，A和D连锁，a和d连锁，因此子一代产生的AD配子也占4/10，而Ad、aD两种配子各占比例为1/10，即由于F1减数分裂I时发生染色体片段交换，产生了少量Ad、aD配子，因此子一代产生的四种雌雄配子比例为AD∶ad∶Ad∶aD=4∶4∶1∶1。香粒、皱叶是显性性状，F2无香粒皱叶的基因型是aaDD、aaDd。子二代香粒正常叶（A＿dd）中纯合子（AAdd）所占比例为（1/10×1/10）/（4/10×1/10×2+1/10×1/10）=1/9。 【小问3详解】 验证配子比例，应采用测交，即选择F1和F2中的无香粒正常叶（aadd）杂交。 预期结果：测交后代的表型比例与F1的配子比例一致，香粒皱叶：无香粒正常叶：香粒正常叶：无香粒皱叶=4：4：1：1。配子比例与互换细胞的关系：重组型配子（Ad、aD）比例之和为2/10=1/5。 一个发生互换的初级精母细胞产生4个配子：2个亲本型+2个重组型，即重组型配子占1/2。 设互换的初级精母细胞比例为Y，则重组型配子比例=Y×1/2=1/5 ,Y=2/5。 25个初级精母细胞中互换的数量：25×2/5=10个。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $