精品解析：北京市延庆区2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题

2026—2027学年第一学期测试试卷高三生物学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 选择题 一、选择题，本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合要求的一项。 1. 丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述，不正确的是（　　） A. 碳链为其生物大分子的基本骨架 B. DNA是它们的遗传物质 C. 在核糖体上合成蛋白质 D. 在叶绿体中进行光合作用 【答案】D 【解析】 【详解】A、所有细胞生物的蛋白质、核酸、多糖等生物大分子均以碳链为基本骨架，A正确； B、原核细胞和真核细胞都属于细胞生物，细胞生物的遗传物质都是DNA，B正确； C、核糖体是蛋白质的合成场所，原核细胞和真核细胞都含有核糖体，C正确； D、原核细胞只有核糖体这一种细胞器，不含叶绿体，部分可进行光合作用的原核生物（如蓝细菌）的光合场所为细胞质基质，D错误。 2. 下列各组物质中组成元素都相同的是（ ） A. 淀粉和淀粉酶 B. ATP和RNA C. 丙酮酸和丙氨酸 D. 胰岛素和纤维素 【答案】B 【解析】 【分析】化合物的元素组成： （1）蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S； （2）核酸的组成元素为C、H、O、N、P； （3）脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P； （4）糖类的组成元素为C、H、O。 【详解】A、淀粉是多糖，组成元素是C、H、O；淀粉酶是蛋白质，组成元素是C、H、O、N，A错误； B、ATP和RNA的组成元素都是C、H、O、N、P，B正确； C、丙酮酸组成元素是C、H、O；丙氨酸的组成元素是C、H、O、N，C错误； D、胰岛素是蛋白质，组成元素是C、H、O、N、S；纤维素是多糖，组成元素是C、H、O，D错误。 3. 图中①~⑤表示某细胞的部分细胞结构，下列有关叙述正确的是 A. ①②③是有膜结构的细胞器 B. ②是蛋白质和脂质合成场所 C. ①③④与蛋白质的分泌过程有关 D. 分裂时⑤会周期性地消失和重建 【答案】D 【解析】 【分析】分析题图：①是中心体，存在于动物细胞或者是低等植物细胞内，分裂有关不具有膜结构；②是核糖体，不具有膜结构，是细胞内蛋白质合成的场所；③是线粒体，呼吸作用的主要场所，具有双层膜结构，④是高尔基体，单层膜结构，与动物细胞的分泌物的形成有关，参与形成植物细胞的细胞壁；⑤核膜，具有双层膜，可以把核内物质与细胞质分开，在分裂时周期性地消失和重建。 【详解】A、①是中心体、②是核糖体、③是线粒体，只有③具有膜结构，A错误； B、②是核糖体，它是细胞内蛋白质合成的场所，B错误； C、①是中心体、③是线粒体、④是高尔基体，与分泌蛋白有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、线粒体，C错误； D、⑤是核膜，在分裂前期核膜消失，核仁解体，在末期又会出现，故在分裂时分裂时周期性地消失和重建，D正确； 故选D。 【点睛】本题结合图解，考查细胞结构和功能，重点考查细胞器的相关知识，要求考生识记细胞中各种细胞器的结构、分布和功能，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题。 4. 下列有关酶和ATP的叙述正确的是（　　） A. 低温、高温、过酸、过碱均会使酶的空间结构破坏导致酶永久失活 B. 酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率 C. 细胞内贮存有大量的ATP，以适应生命活动的需要 D. ATP必须在有氧条件下合成 【答案】B 【解析】 【详解】A、低温仅会抑制酶的活性，不会破坏酶的空间结构，温度恢复适宜后酶活性可恢复，只有高温、过酸、过碱会破坏酶的空间结构导致酶永久失活，A错误； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，从而提高化学反应速率，B正确； C、细胞内ATP的含量很低，通过ATP与ADP的快速转化满足生命活动的能量需求，并不贮存大量ATP，C错误； D、无氧呼吸、光合作用光反应阶段都可在无氧条件下合成ATP，ATP的合成不必须要有氧条件，D错误。 5. 下图曲线表示大豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在Y点时改变了某条件，形成曲线所示的变化。下列分析不正确的是（　　） A. X→Y，光合作用速率受光照强度制约 B. Y点改变可能是二氧化碳浓度导致曲线由I变为II C. 在Y点时，适当升高温度可导致曲线由I变为II D. P点类囊体膜上生成ATP的速率高于Q点 【答案】C 【解析】 【详解】A、X→Y段，随光照强度升高光合作用速率持续上升，说明此时制约光合作用速率的主要因素是光照强度，A正确； B、题干中环境CO₂浓度为0.03%，是光合作用的限制因素之一，Y点时提高CO₂浓度，暗反应速率提升，可使整体光合速率升高，曲线由I变为II，B正确； C、题干明确说明实验是在适宜温度下进行的，若升高温度，光合作用相关酶活性会下降，光合速率降低，无法使曲线由I变为II，C错误； D、P点光合速率高于Q点，光反应在类囊体膜上进行，光合速率更高说明光反应更强，生成ATP的速率更高，D正确。 6. 下列对细胞分化的相关叙述，错误的是（ ） A. 从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果 B. 从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果 C. 从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变 D. 从个体水平分析，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础 【答案】B 【解析】 【分析】关于“细胞分化”，考生可以从以下几方面把握： （1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。 （2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。 （3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。 （4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。 【详解】A、从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果，A正确； B、从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类改变、数量改变的结果，B错误； C、从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变，C正确； D、从个体水平分析，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础，D正确。 7. 遗传的基本规律是指 A. 遗传性状在亲子代之间传递的规律 B. 精子与卵细胞结合的规律 C. 有性生殖细胞形成时基因的传递规律 D. 生物性状表现的一般规律 【答案】C 【解析】 【详解】遗传的基本规律是指基因在生物的传种接代过程中的活动规律，一般发生在减数分裂产生生殖细胞的过程中。 【考点定位】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用 8. 下图为某遗传病的家系图，已知致病基因位于X染色体。 对该家系分析正确的是（　　） A. 此病为隐性遗传病 B. III-1和III-4可能携带该致病基因 C. II-3再生儿子必为患者 D. II-7不会向后代传递该致病基因 【答案】D 【解析】 【分析】据图分析，II-1正常，II-2患病，且有患病的女儿III-3，且已知该病的致病基因位于X染色体上，故该病应为显性遗传病（若为隐性遗传病，则II-1正常，后代女儿不可能患病），设相关基因为A、a，据此分析作答。 【详解】A、结合分析可知，该病为伴X显性遗传病，A错误； B、该病为伴X显性遗传病，III-1和III-4正常，故III-1和III-4基因型为XaXa，不携带该病的致病基因，B错误； C、II-3患病，但有正常女儿III-4（XaXa），故II-3基因型为XAXa，II-3与II-4（XaY）再生儿子为患者XAY的概率为1/2，C错误； D、该病为伴X显性遗传病，II-7正常，基因型为XaY，不携带致病基因，故II-7不会向后代传递该致病基因，D正确。 故选D。 9. 对遗传病进行监测可在一定程度上有效地预防遗传病的发生．下列措施合理的是（　） A. 进行产前诊断，以确定胎儿是否携带致病基因 B. 将患者的缺陷基因诱变成正常基因 C. 禁止近亲结婚以减少显性遗传病的发病率 D. 在人群中随机调查，判断遗传方式 【答案】A 【解析】 【详解】对遗传病进行监测可以在一定程度上有效预防遗传病的发生，这些措施包括：进行产前诊断，以确定胎儿是否携带致病基因；进行遗传咨询等，A正确；基因的诱变带有不确定性，并且基因发生诱变的概率是很低的，B选项错误；禁止近亲结婚是因为近亲中携带隐性治病基因的性大，导致后代患有隐性遗传病的几率增加，C选项错误；要判断某种遗传病的遗传方式，最好是选择有该遗传病的家族进行调查和研究，D选项错误。故本题答案选择A。 10. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是（ ） A. 噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 B. 搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离 C. 离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 D. 32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中 【答案】A 【解析】 【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质，用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，测得上清液的放射性占15%，其原因可能是：（1）培养时间过短，部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌内；（2）培养时间过长，噬菌体大量繁殖使部分大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，这样上清液就具有了少量放射性。 【详解】32P标记的是噬菌体的DNA分子，在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，DNA分子进入大肠杆菌，经离心后处于沉淀物中，由此可知上清液中不应该带有放射性，现测得上清液的放射性占15%，其原因可能是：（1）培养时间过短，部分噬菌体的DNA还没有注入大肠杆菌内；（2）培养时间过长，噬菌体大量繁殖使部分大肠杆菌裂解，释放出子代噬菌体，这样上清液就具有了少量放射性，A正确。 故选A。 11. 某双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上（A+T）/（C+G）=2/5，问该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（ ） A. 150个 B. 200个 C. 300个 D. 400个 【答案】B 【解析】 【分析】DNA的双螺旋结构中，两条脱氧核苷酸链反向平行两条链之间的相邻碱基通过氢键连接，即A与T配对，G与C配对，所以DNA分子中的碱基数A=T，G=C。 【详解】双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上(A＋T)/(C＋G)＝2/5，则该链中的A+T=1400× 1/2 × 2/7=200，那么其互补链中的A+T=200，整个DNA中的A+T=200×2=400，又DNA中的A=T，所以该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是200。 故选B。 考点：本题考查DNA分子结构的有关知识，意在考查考生能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力。 12. 某种抗生素可以阻止tRNA与mRNA结合，从而抑制细菌生长。据此判断。这种抗生素可直接影响细菌的（ ） A. 多糖合成 B. RNA合成 C. DNA复制 D. 蛋白质合成 【答案】D 【解析】 【分析】转录以DNA的一条链为模板合成RNA。 翻译指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。 【详解】多糖合成不需要经过tRNA与mRNA结合，A不符合题意；RNA合成可以通过转录或RNA复制的方式，均不需要tRNA与mRNA结合，B不符合题意；DNA复制需要经过DNA与相关酶结合，不需要经过tRNA与mRNA结合，C不符合题意；翻译过程需要经过tRNA与mRNA结合，故该抗生素可能通过作用于翻译过程影响蛋白质合成，D符合题意。故选D。 13. 如图为显微镜下二倍体百合（2n=24）减数分裂不同时期的图象，基因重组可发生在（　　） A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④ 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图示是在相差显微镜下拍到的二倍体百合某个细胞的减数分裂不同时期的图象．其中①细胞处于减数第一次分裂后期；②细胞处于减数第一次分裂前期；③细胞处于减数第二次分裂末期；④细胞处于减数第二次分裂后期． 【详解】基因重组有2种类型，一是自由组合型：减数第一次分裂后期（①），随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合；另一种是交叉互换型：减数第一次分裂前期（②），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。 故选A。 【点睛】本题结合在相差显微镜下拍到的二倍体百合某个细胞的减数分裂不同时期的图象，需要结合细胞减数分裂不同时期的特点，准确判断图中各细胞所处的时期；掌握减数分裂过程中染色体和DNA含量变化规律，结合图解准确判断各选项。 14. 云研“77-2”和云研“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子（n）和异常形成的雌配子（2n）结合产生。为研究雌配子（2n）产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 实验材料 基因型 GT1（母本） Ee PR107（父本） Ee 云研“77-2” EEe 云研“77-4” EEE A. 三倍体橡胶树减数分裂时联会紊乱，通常高度不育 B. 两个亲本杂交的子代中不会出现基因型为eee的个体 C. 两个新品种培育的过程中利用了染色体变异的原理 D. 云研“77-4”的产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关 【答案】B 【解析】 【详解】A、三倍体含有3个染色体组，减数分裂时同源染色体联会紊乱，无法正常产生可育配子，通常高度不育，A正确； B、若母本减数分裂Ⅱ时携带e的姐妹染色单体未正常分离，可产生基因型为ee的2n雌配子，父本正常减数分裂可产生基因型为e的n雄配子，二者结合即可得到基因型为eee的子代，B错误； C、三倍体橡胶树的染色体数目以染色体组为单位成倍增加，属于染色体数目变异，培育原理为染色体变异，C正确； D、云研“77-4”基因型为EEE，其中父本提供的正常雄配子为E，说明母本提供的2n雌配子为EE；母本基因型为Ee，只有减数分裂Ⅱ时携带E的姐妹染色单体未分离，才能形成EE的雌配子，因此其产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关，D正确。 15. 斯万特·帕博荣获2022年诺贝尔生理学或医学奖。他的开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的基因组进行测序，揭示当今人类和尼安德特人的遗传差异，为人类进化提供了（ ） A. 分子生物学证据 B. 胚胎学证据 C. 细胞生物学证据 D. 比较解剖学证据 【答案】A 【解析】 【分析】生物有共同祖先的证据中的分子水平的证据：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】ABCD、由题意“他的开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的基因组进行测序”可知，该研究是在分子水平上的研究，从而为人类进化提供了分子生物学证据，BCD错误，A正确。 故选A。 第二部分 非选择题 二、非选择题，本部分共6小题，共70分。 16. 在研究DNA复制机制的过程中，为检验“DNA半保留复制”假说是否成立，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下： 步骤① 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤② 取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。 请回答问题： （1）步骤①目的是标记细胞中的____________分子，其基本组成单位是____________。 （2）依据“DNA半保留复制”假说推测，步骤①中DNA分子复制的产物应符合下图中的____________（选填字母）。 （3）若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有放射性，则该结果____________（能、不能）确定假说成立。 （4）若第二个细胞周期的放射性检测结果符合下图中的____________（选填字母），且第三个细胞周期的放射性检测结果符合下图中的____________（选填字母），则假说成立。 【答案】（1） ①. DNA ②. 脱氧核苷酸 （2）a （3）不能 （4） ①. B ②. B和C 【解析】 【小问1详解】 胸腺嘧啶是合成DNA的原料，因此步骤①目的是标记细胞中DNA分子。DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸。 【小问2详解】 依据“DNA半保留复制”假说，新合成的子代DNA分子保留了原来的一条母链（没有3H，浅色）和新合成了一条子链（含有3H，深色），对应图a。 【小问3详解】 DNA分子复制方式可能为半保留复制（a）、全保留复制（b）或混合复制（c）。若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有放射性，则可能是半保留复制，也可能是混合复制，因此该结果不能确定假说成立。 【小问4详解】 若假说成立，即DNA分子的复制方式为半保留复制，则第二个细胞周期的放射性检测结果是每条染色体含有两条染色单体，其中一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，即符合图乙中的B；第三个细胞周期的放射性检测结果是0-2n条，可能有一条单体含有放射性，另一条单体不含放射性，即符合图中的B和C。 17. 番茄植株不耐高温，我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射的环境，会造成作物减产。 （1）PSII和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递、转化光能的作用。如图1所示PSII中的色素吸收光能后，一方面将H2O分解为____________和H+，同时产生的电子传递给PSI用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+____________（填写顺或逆）浓度梯度转运提供能量，促进ADP和Pi合成ATP。 （2）为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。 组别 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间 CO2浓度（ppm） Rubisco 活性（U·ml-1） 常温适宜光组（CK） 12.1 114.2 308 189 亚高温高光组（HH） 1.8 31.2 448 61 ①从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，请说明理由____________。 ②Rubisco是催化图1中过程②____________的关键酶，该酶活性的下降导致②速率下降，光反应产物NADPH和ATP在细胞中的含量____________（填写增加、降低或不变），进而引起光能的转化效率降低。 （3）植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。已有研究表明在高温高光强下，过剩的光能可使D1蛋白（PSII复合物的组成部分）失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光强逆境的关系进行了研究。利用番茄植株进行了三组实验，处理同（2）的CK、HH，定期测定各组植株的净光合速率（Pn）。实验结果如图2.根据实验结果分析植物缓解亚高温高光强抑制光合作用的机制是____________。 【答案】（1） ①. O2   ②. 顺 （2） ①. 胞间CO2浓度上升 ②. 二氧化碳固定 ③. 增加 （3）通过合成新的D1蛋白 【解析】 【小问1详解】 PSII和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递、转化光能的作用。光合作用的光反应阶段，PSⅡ中的光合色素吸收光能后，一方面将H2O光解为氧气和H+，同时产生的电子传递给PSⅠ，可用于合成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，氢离子顺浓度梯度转运提供分子势能，促使ADP与Pi反应形成ATP。从图中看出，由图可知，PSⅡ和PSⅠ除能吸收光能外，还具有传递电子的功能。 【小问2详解】 ①表中数据显示亚高温高光组与对照组相比，净光合速率和气孔导度都下降，但胞间CO2浓度上升，说明亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的。 ②Rubisco催化的过程②是CO2固定，该酶活性的下降导致②速率下降，C3的合成减少，C3还原需要的光反应产物NADPH和ATP减少，而光反应产物NADPH和ATP生成不变，所以细胞中两者含量会增加，进而引起光能转化率降低。 【小问3详解】 利用番茄植株进行的三组实验中，实验的自变量是番茄是否用SM处理、培养条件是否为亚高温高光强，因变量是净光合速率，3组用适量的SM（SM可抑制D1蛋白的合成）处理番茄植株并在亚高温高光下培养，1组、2组都是未用SM处理、D1蛋白的合成正常的番茄。不同是1组在常温、适宜光照下培养，2组是在亚高温高光强下培养。在亚高温高光下培养，净光合速率下降明显，3组SM处理后，净光合速率下降更明显，因而推测说明亚高温高光下D1蛋白失活，植物可通过合成新的D1蛋白替换失活的D1，缓解对光合作用的抑制”。 18. 癌细胞骨转移的发生率较高。骨细胞能够影响癌细胞转移后的定植，科研人员研究了线粒体在其中的作用。 （1）癌细胞间的黏着性低，容易在体内分散转移，是由于细胞膜上的_____等物质减少。研究者将肺癌细胞注射到两组小鼠的胫骨中，发现骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积较未消亡组_____，说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。 （2）研究者构建了线粒体稳定表达绿色荧光的骨细胞系和被红色荧光标记的肺癌细胞系。将两个细胞系共培养一段时间，通过显微镜观察结果如图1。    实验结果说明_____。 （3）Rhot1是介导线粒体转移的重要因子，向野生型小鼠和Rhot1基因敲除小鼠胫骨中分别注射肺癌细胞后，发现基因敲除小鼠肺癌细胞的耗氧速率高于野生型。该结果是否支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量，并说明理由。_____。 （4）位于细胞质基质中的cGAS蛋白是一种免疫传感器，能够响应异常增多的DNA。 ①科研人员进行图2实验，验证了转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应。最终抑制了肿瘤生长。图中组3应为_____。    ②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间传递_____的功能。 【答案】（1） ①. 糖蛋白 ②. 大 （2）骨细胞的线粒体可通过纳米管转移到肺癌细胞中 （3）不支持。理由：野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量 （4） ①. 转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞 ②. 信号（或信息 ） 【解析】 【分析】癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 【小问1详解】 癌细胞间黏着性低是因为细胞膜上的糖蛋白等物质减少。将肺癌细胞注射到两组小鼠胫骨中，骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积大，这说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。 【小问2详解】 观察图1右图可知，肺癌细胞中含有被绿色荧光标记的线粒体，说明骨细胞中的线粒体能够通过纳米管而转移到肺癌细胞中。 【小问3详解】 该结果不支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量，因为野生型小鼠的肺癌细胞中转移的线粒体多于Rhot1基因敲除小鼠，但耗氧速率更低，说明转移的线粒体并未通过有氧呼吸为癌细胞提供更多的能量。 【小问4详解】 ①为了验证转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应最终抑制肿瘤生长，实验的自变量为肺癌细胞中是否有骨细胞的线粒体以及cGAS蛋白的有无，故结合图2可知，图中组3处应为“转入骨细胞线粒体且敲除cGAS基因的肺癌细胞”。 ②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间（题中的肺癌细胞和骨细胞之间）传递信号（免疫相关信号等）的功能。 19. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蜜距长度的进化 蜜距是某些被子植物花器官上储存花蜜的管状或囊状突起。有蜜距的植物主要依靠长喙的昆虫和鸟类传粉（如图）。很多植物的蜜距长度在进化中发生了变化，研究者提出了两个假说来解释这个现象。 蜜距长度与传粉者喙长的协同进化假说是由达尔文最早提出的。当天蛾从长距耧斗菜蜜距底部取食花蜜时，喙基部贴在花蕊上，导致花粉落在天蛾的身体上，进而被传播给其他长距耧斗菜。达尔文认为，只有蜜距不短于天蛾喙长的个体才能够被传粉，也只有喙较长天蛾才能吸到更多花蜜。于是，兰花的蜜距和天蛾的喙长度都增长了。 在传粉者转变假说中，蜜距长度进化是在向新的传粉者转变的过程中迅速发生的。当植物传播到新的环境中，蜜距长度就会因新的传粉者的选择作用而发生变化。通常，植物的传粉者转变为喙明显较短的天蛾的可能性较小，因为传粉者在无法获得回报时会选择避开花朵。然而，蜜距退化甚至消失的现象也在许多植物类群中出现。例如，研究者发现某些花柱草科物种中存在一种失去了蜜距的花异型突变体，该突变体的频率已经高达25%左右。 蜜距的伸长主要通过细胞的分裂和伸长实现，多种基因参与此过程。例如，生长素应答因子家族中的AqARF6和AqARF8基因是糖苷酶基因和细胞伸长所必需的，这些基因可能在不同蜜距长度的植物间存在结构或表达上的差异。运用不同的新技术、新方法研究蜜距进化的分子机制是今后的趋势。 （1）根据现代生物进化理论，植物蜜距长度改变的原因是由____________提供了进化的原材料，之后在____________的作用下，相关基因频率发生定向改变。 （2）根据协同进化假说，传粉动物的喙长会不断增加，但长距耧斗菜的传粉者天蛾的喙长并没有一直增加，说明过长的喙会____________________________________。 （3）研究者认为，失去了蜜距的蓝花耧斗菜突变体减少了在花结构和传粉动物报酬上的投入，在生存斗争中拥有了某些优势。下列事实中，能支持该观点的是____________。 A. 野生型主要由长喙天蛾授粉，突变体主要由喙较短的熊蜂授粉 B. 野生型的花朵遭受天敌昆虫取食的程度高于突变体花朵 C. 与野生型植株相比，突变体植株所产生的种子数更多 （4）在细胞水平，蜜距的伸长主要通过____________实现。 【答案】（1） ①. 可遗传变异  ②. 自然选择 （2）使天蛾繁殖成功率下降 （3）BC （4）细胞数目增多（细胞分裂）和细胞体积增大（细胞伸长/生长） 【解析】 【小问1详解】 根据现代生物进化理论，可遗传变异 （突变和基因重组）为生物进化提供原材料，自然选择决定进化方向，会使种群的基因频率发生定向改变。 【小问2详解】 性状的利弊是相对的，过长的喙会增加天蛾飞行的能量消耗，也会提升其被天敌捕食的风险，使天蛾繁殖成功率下降，因此喙长不会无限增加。 【小问3详解】 A、野生型主要由长喙天蛾授粉，突变体主要由喙较短的熊蜂授粉，仅仅是传粉者种类发生改变，无法说明突变体在生存斗争中拥有了某些优势，A错误； B、野生型的花朵遭受天敌昆虫取食的程度高于突变体花朵，说明突变体花朵在面对天敌昆虫取食时更有优势，B正确； C、与野生型植株相比，突变体植株所产生的种子数更多，种子数多意味着在繁殖后代方面更有优势，C正确。 【小问4详解】 题干明确给出蜜距伸长的细胞基础是细胞分裂和伸长，多细胞生物器官的生长依赖细胞数目增多（细胞分裂）和细胞体积增大（细胞伸长/生长）。 20. 番茄果实成熟过程中会发生复杂的生理变化，果肉色素积累、果皮性状改变是成熟的典型特征，相关性状均由核基因控制。为探究番茄果实性状的遗传规律及成熟调控机制，科研人员开展了系列实验研究。 （1）番茄果皮的有蜡质与无蜡质由一对等位基因控制。纯合有蜡质果皮番茄与纯合无蜡质果皮番茄杂交，F1果皮全部为有蜡质，F1自交，则F2果皮性状及分离比例为___________________。 （2）野生型番茄成熟果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因D突变）为d，果肉为粉红色，乙（基因E突变）为e，果肉为橘红色。将甲和乙杂交，F1果肉全部为红色，F1自交得到的F2性状分离比为：大红色∶橘红色∶粉红色=9∶4∶3。据此分析，F2中粉红色果肉植株的基因型为______________，橘红色基因型有______________种。 （3）研究表明，番茄果肉的红色源于高含量的番茄红素，低含量番茄红素使果肉呈粉红色，而前体物质2大量积累会使果肉呈橘红色，如下图所示。上述基因D、E以及另一基因G均编码与果肉色素相关的酶，但G在果实中的表达量低。结合色素合成代谢途径，ddee的植株果肉表现为橘红色的原因是_____________________________。 （4）科研人员发现一株果实成熟延迟的突变株N，果肉颜色与甲相同，且基因D未发生突变。而调控基因D表达的F基因在突变株N果实中转录量极低。F基因仅在果实中特异性表达，敲除野生型番茄的F基因，植株表型与突变株N完全相同。进一步检测证实，突变株N的F基因序列未发生改变，但其甲基化水平显著高于野生型。据此推测番茄果实成熟与F基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括___________（填序号），并检测F基因的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入突变株N ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入突变株N ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 【答案】（1）有蜡质∶无蜡质＝3∶1 （2） ①. ddEE、ddEe ②. 3 （3）基因D突变为d，但果肉细胞中的基因G仍表达出少量酶G，持续生成前体物质2；基因E突变为e，前体物质2无法转变为番茄红素 （4）①②④ 【解析】 【小问1详解】 纯合有蜡质果皮番茄与纯合无蜡质果皮番茄杂交，F1果皮全部为有蜡质，说明有蜡质是显性性状，则F1自交所得F2果皮性状及比例为有蜡质∶无蜡质＝3∶1。 【小问2详解】 现有两种单基因纯合突变体，甲（基因D突变）为d，果肉为粉红色，乙（基因E突变）为e，果肉为橘红色。将甲（ddEE）和乙（DDee）杂交，F1果肉全部为红色（DdEe），F1自交得到的F2性状分离比为：大红色(D_E_)∶橘红色(_ _ee)∶粉红色（ddE_）=9∶4∶3，则F2中粉红色果肉植株的基因型为ddEE、ddEe，橘红色基因型有DDee、Ddee、ddee共3种基因型。 【小问3详解】 由题意和图示可知，成熟番茄的果肉由于番茄红素的积累而呈红色，当番茄红素量较少时，果肉呈粉红色，而前体物质2积累会使果肉呈橘红色，则存在D或G，无正常功能的E基因（基因型为ee），果肉呈橘红色。因此，ddee中前体物质2积累、果肉呈橘红色的原因是基因D突变为d，但果肉细胞中的基因G仍表达出少量酶G，持续生成前体物质2；基因E突变为e，前体物质2无法转变为番茄红素。 【小问4详解】 F基因表达的产物可以调控D的表达，变异株N中D基因的序列未发生改变，但其甲基化程度一直很高，欲检测F的甲基化水平及表型，可以将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入N，使得F去甲基化，并检测F的甲基化水平及表型；或者敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因，检测野生型植株的甲基化水平及表型，与突变植株进行比较；也可以将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型，检测野生型的甲基化水平及表型。而将果实特异性表达的甲基化酶基因导入N无法得到果实成熟与F基因甲基化水平改变有关，故选①②④。 21. 水稻是我国主要粮食作物，其雄性不育与育性恢复的遗传机制，不仅是杂交水稻制种基础，也是研究植物有性生殖进化的重要模型。 （1）常规水稻杂交育种中，为避免自花传粉，需要对母本进行人工去雄。水稻雄性不育系花粉完全败育，可直接作为杂交的____________（选填母本或父本），育种时无需进行____________操作，极大简化制种流程，降低育种成本。 （2）品系甲花粉中无淀粉积累，花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交获得F1，用碘化钾溶液染色，检测花粉淀粉积累情况。甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。若该性状由一对等位基因控制，F1自交，F2中花粉染色率为100%的植株比例应为____________。 （3）将上述育性恢复基因命名为A，为确定其在染色体上的位置，对F2群体进行检测，发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致，但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育型亲本的分子标记，结果如下表。 植株编号 植株染色体的分子标记 花粉育性（染色体） M1 M2 M3 1 2 3 + + - + + + - - + 100% 100% 100% 注：“+”表示来自育性恢复型亲本；“-”表示来自不育型亲本 ①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是F1减数分裂过程中，8号染色体的____________间发生互换，导致A与不育型亲本的分子标记M3重新组合，进入配子中。 ②综合分析植株1、3的结果，A最可能位于分子标记____________附近。 （4）水稻自然种群中同时稳定存在雄性不育突变基因和育性恢复基因，从生物进化与种群延续的角度分析，两种基因共存的生物学意义是____________。 【答案】（1） ①. 母本 ②. 去雄 （2）1/2  （3） ①. 非姐妹染色单体 ②. M2 （4）雄性不育个体不能自交，只能与其他个体杂交，增加了群体中的基因交流，有利于增加遗传多样性，为进化提供更多的原材料 【解析】 【小问1详解】 常规水稻杂交育种中，为避免自花传粉，需要对母本进行人工去雄。水稻雄性不育系花粉完全败育，可直接作为杂交的母本，育种时避免对母本进行去雄的操作，极大简化制种流程，降低育种成本。 【小问2详解】 品系甲花粉中无淀粉积累，花粉败育，乙的花粉染色率为100%，说明所有的花粉都有淀粉积累，花粉可育，甲与乙杂交得到F1，F1的花粉染色率为50%，一半花粉可育，一半花粉败育。若该性状由一对等位基因控制，设育性恢复基因为A，败育基因为a，则甲的基因型是aa，乙的基因型是AA，F1的基因型是Aa，若F1自交，则母本能产生含A和a两种卵子，父本产生可育的A花粉和败育的a花粉，所以F2的基因型为AA和Aa，各占1/2，F2中花粉染色率为100%的植株（AA）比例应为1/2。 【小问3详解】 将上述育性恢复基因命名为A，为确定其在染色体上的位置，对F2群体进行检测，发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致，说明A位于8号染色体上，表格显示，1、2号植株的M1和M2来自恢复型亲本，M3来自不育型亲本；3号M1来自不育型亲本，M2、M3来自恢复型亲本。对于花粉染色率为100%的植株1、2中检测到不育型亲本的分子标记M3，根本原因是F1减数分裂过程中，8号染色体的非姐妹染色单体间发生互换，导致A与不育型亲本的分子标记M3重新组合，进入配子中，所以植株1、2的M3类型和花粉育性不一致。 ②在植株3中，A与不育型亲本的分子标记M1重新组合，进入配子中，在植株1、2中，A与不育型亲本的分子标记M3重新组合，进入配子中，二者结合说明A最可能位于分子标记M2附近。 【小问4详解】 水稻自然种群中同时稳定存在雄性不育突变基因和育性恢复基因，从进化角度看，雄性不育基因存在的意义是雄性不育个体不能自交，只能与其他个体杂交，增加了群体中的基因交流，有利于增加遗传多样性，为进化提供更多的原材料。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年第一学期测试试卷高三生物学 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题纸上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题纸一并交回。 第一部分 选择题 一、选择题，本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合要求的一项。 1. 丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述，不正确的是（　　） A. 碳链为其生物大分子的基本骨架 B. DNA是它们的遗传物质 C. 在核糖体上合成蛋白质 D. 在叶绿体中进行光合作用 2. 下列各组物质中组成元素都相同的是（ ） A. 淀粉和淀粉酶 B. ATP和RNA C. 丙酮酸和丙氨酸 D. 胰岛素和纤维素 3. 图中①~⑤表示某细胞的部分细胞结构，下列有关叙述正确的是 A. ①②③是有膜结构的细胞器 B. ②是蛋白质和脂质合成场所 C. ①③④与蛋白质的分泌过程有关 D. 分裂时⑤会周期性地消失和重建 4. 下列有关酶和ATP的叙述正确的是（　　） A. 低温、高温、过酸、过碱均会使酶的空间结构破坏导致酶永久失活 B. 酶通过降低化学反应的活化能来提高反应速率 C. 细胞内贮存有大量的ATP，以适应生命活动的需要 D. ATP必须在有氧条件下合成 5. 下图曲线表示大豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在Y点时改变了某条件，形成曲线所示的变化。下列分析不正确的是（　　） A. X→Y，光合作用速率受光照强度制约 B. Y点改变可能是二氧化碳浓度导致曲线由I变为II C. 在Y点时，适当升高温度可导致曲线由I变为II D. P点类囊体膜上生成ATP的速率高于Q点 6. 下列对细胞分化的相关叙述，错误的是（ ） A. 从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果 B. 从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果 C. 从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变 D. 从个体水平分析，细胞分化是多细胞生物个体发育的基础 7. 遗传的基本规律是指 A. 遗传性状在亲子代之间传递的规律 B. 精子与卵细胞结合的规律 C. 有性生殖细胞形成时基因的传递规律 D. 生物性状表现的一般规律 8. 下图为某遗传病的家系图，已知致病基因位于X染色体。 对该家系分析正确的是（　　） A. 此病为隐性遗传病 B. III-1和III-4可能携带该致病基因 C. II-3再生儿子必为患者 D. II-7不会向后代传递该致病基因 9. 对遗传病进行监测可在一定程度上有效地预防遗传病的发生．下列措施合理的是（　） A. 进行产前诊断，以确定胎儿是否携带致病基因 B. 将患者的缺陷基因诱变成正常基因 C. 禁止近亲结婚以减少显性遗传病的发病率 D. 在人群中随机调查，判断遗传方式 10. 用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，经培养、搅拌、离心、检测，上清液的放射性占15%，沉淀物的放射性占85%。上清液带有放射性的原因可能是（ ） A. 噬菌体侵染大肠杆菌后，大肠杆菌裂解释放出子代噬菌体 B. 搅拌不充分，吸附在大肠杆菌上的噬菌体未与细菌分离 C. 离心时间过长，上清液中析出较重的大肠杆菌 D. 32P标记了噬菌体蛋白质外壳，离心后存在于上清液中 11. 某双链DNA分子中共有含氮碱基1 400个，其中一条单链上（A+T）/（C+G）=2/5，问该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（ ） A. 150个 B. 200个 C. 300个 D. 400个 12. 某种抗生素可以阻止tRNA与mRNA结合，从而抑制细菌生长。据此判断。这种抗生素可直接影响细菌的（ ） A. 多糖合成 B. RNA合成 C. DNA复制 D. 蛋白质合成 13. 如图为显微镜下二倍体百合（2n=24）减数分裂不同时期的图象，基因重组可发生在（　　） A. ①② B. ①④ C. ②③ D. ②④ 14. 云研“77-2”和云研“77-4”是广泛种植的三倍体橡胶树新品种。三倍体橡胶树由减数分裂正常形成的雄配子（n）和异常形成的雌配子（2n）结合产生。为研究雌配子（2n）产生的原因，对三倍体及其亲本的基因型进行分析，结果如下表所示。下列叙述错误的是（　　） 实验材料 基因型 GT1（母本） Ee PR107（父本） Ee 云研“77-2” EEe 云研“77-4” EEE A. 三倍体橡胶树减数分裂时联会紊乱，通常高度不育 B. 两个亲本杂交的子代中不会出现基因型为eee的个体 C. 两个新品种培育的过程中利用了染色体变异的原理 D. 云研“77-4”的产生与母本减数分裂Ⅱ异常有关 15. 斯万特·帕博荣获2022年诺贝尔生理学或医学奖。他的开创性研究包括对已灭绝的尼安德特人的基因组进行测序，揭示当今人类和尼安德特人的遗传差异，为人类进化提供了（ ） A. 分子生物学证据 B. 胚胎学证据 C. 细胞生物学证据 D. 比较解剖学证据 第二部分 非选择题 二、非选择题，本部分共6小题，共70分。 16. 在研究DNA复制机制的过程中，为检验“DNA半保留复制”假说是否成立，研究者用蚕豆根尖进行实验，主要步骤如下： 步骤① 将蚕豆根尖置于含放射性3H标记胸腺嘧啶的培养液中，培养大约一个细胞周期的时间。 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。 步骤② 取出根尖，洗净后转移至不含放射性物质的培养液中，继续培养大约两个细胞周期的时间。 在第一个、第二个和第三个细胞周期取样，检测中期细胞染色体上的放射性分布。 请回答问题： （1）步骤①目的是标记细胞中的____________分子，其基本组成单位是____________。 （2）依据“DNA半保留复制”假说推测，步骤①中DNA分子复制的产物应符合下图中的____________（选填字母）。 （3）若第一个细胞周期的检测结果是每个染色体上的姐妹染色单体都具有放射性，则该结果____________（能、不能）确定假说成立。 （4）若第二个细胞周期的放射性检测结果符合下图中的____________（选填字母），且第三个细胞周期的放射性检测结果符合下图中的____________（选填字母），则假说成立。 17. 番茄植株不耐高温，我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇35℃亚高温并伴有强光辐射的环境，会造成作物减产。 （1）PSII和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传递、转化光能的作用。如图1所示PSII中的色素吸收光能后，一方面将H2O分解为____________和H+，同时产生的电子传递给PSI用于将NADP+和H+结合形成NADPH。另一方面，在ATP合成酶的作用下，H+____________（填写顺或逆）浓度梯度转运提供能量，促进ADP和Pi合成ATP。 （2）为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养5天后测定相关指标如下表。 组别 净光合速率（μmol·m-2·s-1） 气孔导度（mmol·m-2·s-1） 胞间 CO2浓度（ppm） Rubisco 活性（U·ml-1） 常温适宜光组（CK） 12.1 114.2 308 189 亚高温高光组（HH） 1.8 31.2 448 61 ①从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，请说明理由____________。 ②Rubisco是催化图1中过程②____________的关键酶，该酶活性的下降导致②速率下降，光反应产物NADPH和ATP在细胞中的含量____________（填写增加、降低或不变），进而引起光能的转化效率降低。 （3）植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。已有研究表明在高温高光强下，过剩的光能可使D1蛋白（PSII复合物的组成部分）失活。研究者对D1蛋白与植物应对亚高温高光强逆境的关系进行了研究。利用番茄植株进行了三组实验，处理同（2）的CK、HH，定期测定各组植株的净光合速率（Pn）。实验结果如图2.根据实验结果分析植物缓解亚高温高光强抑制光合作用的机制是____________。 18. 癌细胞骨转移的发生率较高。骨细胞能够影响癌细胞转移后的定植，科研人员研究了线粒体在其中的作用。 （1）癌细胞间的黏着性低，容易在体内分散转移，是由于细胞膜上的_____等物质减少。研究者将肺癌细胞注射到两组小鼠的胫骨中，发现骨细胞消亡组小鼠的肿瘤体积较未消亡组_____，说明骨细胞可抑制转移性癌细胞的生长。 （2）研究者构建了线粒体稳定表达绿色荧光的骨细胞系和被红色荧光标记的肺癌细胞系。将两个细胞系共培养一段时间，通过显微镜观察结果如图1。    实验结果说明_____。 （3）Rhot1是介导线粒体转移的重要因子，向野生型小鼠和Rhot1基因敲除小鼠胫骨中分别注射肺癌细胞后，发现基因敲除小鼠肺癌细胞的耗氧速率高于野生型。该结果是否支持转移的线粒体为肺癌细胞提供了更多的能量，并说明理由。_____。 （4）位于细胞质基质中的cGAS蛋白是一种免疫传感器，能够响应异常增多的DNA。 ①科研人员进行图2实验，验证了转移的线粒体通过cGAS蛋白增强免疫反应。最终抑制了肿瘤生长。图中组3应为_____。    ②上述实验丰富了我们对线粒体功能的认识，除了可为细胞提供能量外，线粒体还通过转移实现在细胞间传递_____的功能。 19. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 蜜距长度的进化 蜜距是某些被子植物花器官上储存花蜜的管状或囊状突起。有蜜距的植物主要依靠长喙的昆虫和鸟类传粉（如图）。很多植物的蜜距长度在进化中发生了变化，研究者提出了两个假说来解释这个现象。 蜜距长度与传粉者喙长的协同进化假说是由达尔文最早提出的。当天蛾从长距耧斗菜蜜距底部取食花蜜时，喙基部贴在花蕊上，导致花粉落在天蛾的身体上，进而被传播给其他长距耧斗菜。达尔文认为，只有蜜距不短于天蛾喙长的个体才能够被传粉，也只有喙较长天蛾才能吸到更多花蜜。于是，兰花的蜜距和天蛾的喙长度都增长了。 在传粉者转变假说中，蜜距长度进化是在向新的传粉者转变的过程中迅速发生的。当植物传播到新的环境中，蜜距长度就会因新的传粉者的选择作用而发生变化。通常，植物的传粉者转变为喙明显较短的天蛾的可能性较小，因为传粉者在无法获得回报时会选择避开花朵。然而，蜜距退化甚至消失的现象也在许多植物类群中出现。例如，研究者发现某些花柱草科物种中存在一种失去了蜜距的花异型突变体，该突变体的频率已经高达25%左右。 蜜距的伸长主要通过细胞的分裂和伸长实现，多种基因参与此过程。例如，生长素应答因子家族中的AqARF6和AqARF8基因是糖苷酶基因和细胞伸长所必需的，这些基因可能在不同蜜距长度的植物间存在结构或表达上的差异。运用不同的新技术、新方法研究蜜距进化的分子机制是今后的趋势。 （1）根据现代生物进化理论，植物蜜距长度改变的原因是由____________提供了进化的原材料，之后在____________的作用下，相关基因频率发生定向改变。 （2）根据协同进化假说，传粉动物的喙长会不断增加，但长距耧斗菜的传粉者天蛾的喙长并没有一直增加，说明过长的喙会____________________________________。 （3）研究者认为，失去了蜜距的蓝花耧斗菜突变体减少了在花结构和传粉动物报酬上的投入，在生存斗争中拥有了某些优势。下列事实中，能支持该观点的是____________。 A. 野生型主要由长喙天蛾授粉，突变体主要由喙较短的熊蜂授粉 B. 野生型的花朵遭受天敌昆虫取食的程度高于突变体花朵 C. 与野生型植株相比，突变体植株所产生的种子数更多 （4）在细胞水平，蜜距的伸长主要通过____________实现。 20. 番茄果实成熟过程中会发生复杂的生理变化，果肉色素积累、果皮性状改变是成熟的典型特征，相关性状均由核基因控制。为探究番茄果实性状的遗传规律及成熟调控机制，科研人员开展了系列实验研究。 （1）番茄果皮的有蜡质与无蜡质由一对等位基因控制。纯合有蜡质果皮番茄与纯合无蜡质果皮番茄杂交，F1果皮全部为有蜡质，F1自交，则F2果皮性状及分离比例为___________________。 （2）野生型番茄成熟果肉为红色。现有两种单基因纯合突变体，甲（基因D突变）为d，果肉为粉红色，乙（基因E突变）为e，果肉为橘红色。将甲和乙杂交，F1果肉全部为红色，F1自交得到的F2性状分离比为：大红色∶橘红色∶粉红色=9∶4∶3。据此分析，F2中粉红色果肉植株的基因型为______________，橘红色基因型有______________种。 （3）研究表明，番茄果肉的红色源于高含量的番茄红素，低含量番茄红素使果肉呈粉红色，而前体物质2大量积累会使果肉呈橘红色，如下图所示。上述基因D、E以及另一基因G均编码与果肉色素相关的酶，但G在果实中的表达量低。结合色素合成代谢途径，ddee的植株果肉表现为橘红色的原因是_____________________________。 （4）科研人员发现一株果实成熟延迟的突变株N，果肉颜色与甲相同，且基因D未发生突变。而调控基因D表达的F基因在突变株N果实中转录量极低。F基因仅在果实中特异性表达，敲除野生型番茄的F基因，植株表型与突变株N完全相同。进一步检测证实，突变株N的F基因序列未发生改变，但其甲基化水平显著高于野生型。据此推测番茄果实成熟与F基因甲基化水平改变有关。欲为此推测提供证据，合理的方案包括___________（填序号），并检测F基因的甲基化水平及表型。 ①将果实特异性表达的去甲基化酶基因导入突变株N ②敲除野生型中果实特异性表达的去甲基化酶基因 ③将果实特异性表达的甲基化酶基因导入突变株N ④将果实特异性表达的甲基化酶基因导入野生型 21. 水稻是我国主要粮食作物，其雄性不育与育性恢复的遗传机制，不仅是杂交水稻制种基础，也是研究植物有性生殖进化的重要模型。 （1）常规水稻杂交育种中，为避免自花传粉，需要对母本进行人工去雄。水稻雄性不育系花粉完全败育，可直接作为杂交的____________（选填母本或父本），育种时无需进行____________操作，极大简化制种流程，降低育种成本。 （2）品系甲花粉中无淀粉积累，花粉败育。将甲与育性恢复系乙杂交获得F1，用碘化钾溶液染色，检测花粉淀粉积累情况。甲、乙、F1的花粉染色率分别为0、100%、50%。若该性状由一对等位基因控制，F1自交，F2中花粉染色率为100%的植株比例应为____________。 （3）将上述育性恢复基因命名为A，为确定其在染色体上的位置，对F2群体进行检测，发现大多数植株8号染色体的分子标记类型均与花粉育性表现一致，但其中有极少数花粉染色率为100%的植株检测到不育型亲本的分子标记，结果如下表。 植株编号 植株染色体的分子标记 花粉育性（染色体） M1 M2 M3 1 2 3 + + - + + + - - + 100% 100% 100% 注：“+”表示来自育性恢复型亲本；“-”表示来自不育型亲本 ①植株1、2的M3类型和花粉育性不一致的根本原因是F1减数分裂过程中，8号染色体的____________间发生互换，导致A与不育型亲本的分子标记M3重新组合，进入配子中。 ②综合分析植株1、3的结果，A最可能位于分子标记____________附近。 （4）水稻自然种群中同时稳定存在雄性不育突变基因和育性恢复基因，从生物进化与种群延续的角度分析，两种基因共存的生物学意义是____________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $