2026-2027学年高三上学期期中自编生物模拟卷(2)(必修1~选择性必修1第1章)
2026-10-15
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2份
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内容正文:
2026-2027学年高三生物上学期期中试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.测试范围:人教版必修1第1章~选择性必修1第2章
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 2 分,共 30 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(2026·广东广州·一模)海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物,它们既不属于真核生物,也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测,合理的是( )
A.依赖叶绿体进行光合作用实现独立生存
B.细胞内酶的最适温度比常见生物体的高
C.具有生物膜,可通过自由扩散跨膜运输无机盐离子
D.没有染色体,可通过无丝分裂实现快速增殖
【答案】B
【详解】A、叶绿体是真核生物特有的细胞器,该生物不属于真核生物,不含叶绿体,且深海热泉环境无光照,无法进行光合作用,A错误;
B、深海热泉环境温度较高,该生物可在此环境正常生存,其细胞内酶的最适温度需适应高温环境,因此比常见生物体的高,B正确;
C、无机盐离子的跨膜运输方式为协助扩散或主动运输,不能通过自由扩散跨膜运输,C错误;
D、无丝分裂是真核细胞特有的增殖方式,该生物不属于真核生物,无法进行无丝分裂,D错误。
2.(2026·陕西·模拟预测)“浓霜打白菜,霜威空自严。不见菜心死,翻教菜心甜”,我国唐代诗人白居易描述了白菜经历低温后变甜的现象。研究表明,这是因为白菜中淀粉大量水解为葡萄糖,以适应低温环境。下列说法正确的是( )
A.淀粉是白菜细胞中含量最多的有机物,仅由C、H、O构成
B.低温条件下,白菜细胞中自由水的比例下降,细胞代谢减弱
C.白菜中淀粉大量水解为葡萄糖需要消耗细胞呼吸产生的ATP
D.白菜中的淀粉和纤维素都属于多糖,是细胞中重要的储能物质
【答案】B
【详解】A、细胞含量最多的有机物是蛋白质,不是淀粉,A错误;
B、低温时细胞代谢减弱,自由水转化为结合水,自由水比例下降,减少结冰损伤细胞,B正确;
C、淀粉水解为葡萄糖是淀粉酶催化,水解反应不消耗ATP,C错误;
D、纤维素是植物细胞壁结构成分,不能储能,D错误。
3.(2026·甘肃天水·一模)肌酐是人体肌肉代谢的产物。在肌肉中,肌酸主要通过不可逆的非酶脱水反应形成肌酐,再释放到血液中,最后由肾小球随尿全部排出且不被重吸收。下列相关叙述正确的是( )
A.肌肉细胞中的肌酐进入血浆需要通过组织液
B.血浆中的肌酐等化学成分保持动态平衡能说明内环境处于稳态
C.血浆中的成分除了肌酐,还有激素、抗体、胃蛋白酶等
D.肾功能出现障碍时,血浆中的肌酐含量会下降
【答案】A
【详解】A、肌肉细胞的直接生活环境是组织液,肌肉细胞产生的肌酐先释放到组织液中,再通过毛细血管壁进入血浆,A正确;
B、内环境稳态指的是内环境的各种化学成分和理化性质(渗透压、pH、温度等)都保持相对稳定,仅部分化学成分保持动态平衡不能说明内环境处于稳态,B错误;
C、胃蛋白酶是存在于消化道中的消化酶,消化道属于外界环境,不属于内环境组成,因此胃蛋白酶不是血浆的成分,C错误;
D、肌酐通过肾小球滤过随尿液排出,肾功能出现障碍时,肌酐无法正常排出,会在血浆中积累,血浆中肌酐含量升高,D错误。
4.(2026·黑龙江辽宁·一模)某运动员在高温环境下进行长时间耐力训练出现了抽搐,队医对其进行了血液生化检测,部分检测指标如表所示。下列推断错误的是( )
项目
检测值
正常参考范围
血浆Na+
148mmol/L
135~145mmol/L
血浆K+
3.2mmol/L
3.5~5.5mmol/L
血浆Ca2+
1.8mmol/L
2.1~2.6mmol/L
血浆渗透压
312mOsm/L
280~310mOsm/L
血浆乳酸
5.8mmol/L
0.5~2.2mmol/L
A.该运动员血浆渗透压升高是Na+和乳酸等多种溶质共同作用的结果
B.大量排汗使K+流失过多,导致血钾偏低,通常可通过肾脏调节维持血钾稳态
C.肌细胞无氧呼吸产生的乳酸会迅速进入红细胞后被碳酸氢盐缓冲体系中和
D.该运动员出现抽搐,可能与血浆Ca2+浓度过低导致神经肌肉兴奋性增强有关
【答案】C
【详解】A、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,其中Na+是维持血浆渗透压的主要离子,同时乳酸等溶质也会对血浆渗透压产生影响,因此该运动员血浆渗透压升高是Na+和乳酸等多种溶质共同作用的结果,A正确;
B、高温环境下大量排汗会导致K+流失过多,从而使血钾偏低,但肾脏可通过调节肾小管对K+的重吸收或排出来维持血钾稳态,当血钾偏低时,肾脏会减少K+的排出,增加K+的重吸收,以维持血钾在正常范围内,B正确;
C、肌细胞无氧呼吸产生的乳酸进入血液后可解离产生H+,H+可被血液中的碳酸氢盐缓冲系统中和,从而维持血浆pH相对稳定,并不是乳酸进入红细胞后被碳酸氢盐缓冲体系中和,C错误;
D、血浆Ca2+浓度过低会引起肌肉抽搐,抽搐是肌细胞持续收缩引起的,由此可推测,血浆Ca2+浓度过低导致神经、肌肉兴奋性增强,D正确。
5.(2026·甘肃平凉·一模)生物膜的成分与其功能密切相关。某细胞的几种生物膜主要成分的相对含量如图所示,下列叙述错误的是( )
A.该细胞不可能是鸟类成熟的红细胞
B.细胞中的内质网膜可与细胞膜直接相连
C.内质网与高尔基体可通过其膜上的糖类进行信息交流
D.线粒体内膜蛋白质含量高与其功能复杂有关
【答案】A
【详解】A、鸟类成熟的红细胞含有细胞核和多种具膜细胞器,存在核膜、细胞器膜等多种生物膜,因此该细胞可能是鸟类成熟的红细胞,A错误;
B、细胞中的内质网膜内连核膜,外可与细胞膜直接相连,构成细胞内物质运输的通道,B正确;
C、生物膜上的糖类可与蛋白质结合形成糖蛋白,糖蛋白具有信息识别功能,结合题图可知内质网与高尔基体膜上都含有糖类,因此二者可通过膜上的糖类完成信息交流,C正确;
D、蛋白质是生物膜功能的主要承担者,功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和含量越高,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上分布有大量与有氧呼吸有关的酶,因此线粒体内膜蛋白质含量高与其功能复杂相适应,D正确。
6.(26-27高三上·湖南邵阳·阶段检测)将同一植物的成熟细胞依次浸在甲、乙、丙三种溶液中,测得细胞体积随着时间的变化如图曲线所示,下列有关推导和叙述不正确的是( )
A.因乙、丙溶液浓度不同,导致两者形成的曲线形状不同
B.实验开始时溶液甲浓度最低
C.在时间T内,乙溶液中的植物细胞保持生命活力
D.细胞甲在T以后细胞体积的相对值不再增加是因为细胞壁的限制
【答案】A
【详解】A、因乙、丙溶液溶质不同,导致两者形成的曲线形状不同,即乙溶液中的溶质可以被植物吸收,因而在该溶液中植物细胞能发生质壁分离和质壁分离自动复原,而丙溶液的溶质不能被植物吸收,A错误;
B、乙、丙溶液浓度大于细胞液的浓度,因而这两个溶液中细胞均表现为失水,而甲溶液中植物细胞体积变大,说明甲溶液低于细胞液浓度,可见,实验开始时溶液甲浓度最低,B正确;
C、在时间T内,由于乙溶液中的植物细胞能通过主动运输或被动运输吸收溶质,使细胞吸水,体积恢复,所以乙溶液中的植物细胞保持生命活力,C正确;
D、图中细胞甲在T以后细胞体积的相对值不再增加是因为细胞壁的限制,因为细胞壁对细胞有支持和保护作用,D正确。
7.(2026·贵州遵义·一模)研究发现,左旋含羞草碱能促使黑色素瘤细胞内ROS(活性氧)积累;ROS上调促凋亡蛋白BAX的合成,同时下调抗凋亡蛋白Bcl-2的合成;BAX可增大线粒体外膜通透性,而Bcl-2抑制该过程,最终启动线粒体介导的细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡是环境因素主导的细胞异常死亡,与基因无关
B.左旋含羞草碱通过改变基因的碱基序列来调节蛋白质合成
C.BAX/Bcl-2比值升高,线粒体外膜通透性增大,促进细胞凋亡
D.由该研究可推测,抑制细胞内ROS积累可用于治疗黑色素瘤
【答案】C
【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的正常程序性死亡,A错误;
B、题干显示左旋含羞草碱通过促进ROS积累,进而在蛋白质合成的调控层面上调/下调BAX、Bcl-2的合成,并未改变相关基因的碱基序列,B错误;
C、根据题干信息,BAX会增大线粒体外膜通透性、Bcl-2抑制该过程,BAX/Bcl-2比值升高时,BAX的作用占优,线粒体外膜通透性增大,会启动线粒体介导的细胞凋亡,C正确;
D、该研究中ROS积累最终会促进黑色素瘤细胞凋亡,因此促进细胞内ROS积累才可能用于治疗黑色素瘤,抑制ROS积累反而会阻碍黑色素瘤细胞凋亡,D错误。
8.(26-27高二上·湖北襄阳·阶段检测)呼吸性酸碱中毒是一类由内环境稳态失调引起的疾病,严重时可导致人死亡。肺呼吸运动减慢或者骤停使体内CO2积累,引起呼吸性酸中毒。习惯性叹气、过度紧张焦虑,可导致身体排出过多的CO2,从而引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,同时伴有低血钙症状。下列叙述错误的是( )
A.患者能将血浆的pH控制在7.35~7.45之间,主要与缓冲对NaHCO3/H2CO3有关
B.高原低氧刺激下,脑干的呼吸中枢兴奋性加强,也可能诱发呼吸性碱中毒
C.肺部疾病如肺气肿、肺炎等导致机体通气不足,可引发呼吸性酸中毒
D.呼吸性碱中毒发生后很可能伴有手足肌肉抽搐的症状
【答案】A
【详解】A、正常人血浆pH为7.35~7.45,患者表现为“呼吸性碱中毒”,因此患者的血浆pH值应大于7.45,A错误;
B、高原低氧刺激会使脑干的呼吸中枢兴奋性升高,呼吸运动加快,机体排出过多,符合呼吸性碱中毒的诱发条件,B正确;
C、肺气肿、肺炎等疾病会导致机体通气不足,体内积累,符合题干描述的呼吸性酸中毒的诱因,C正确;
D、题干明确说明呼吸性碱中毒常伴随低血钙症状,血钙含量过低会导致肌肉兴奋性升高,出现手足抽搐的症状,D正确。
9.(26-27高三上·四川成都·阶段检测)细胞衰老后可分泌多种细胞因子、生长因子和蛋白酶等效应分子,这种现象称为“衰老相关分泌表型”(SASP)。研究人员分别收集正常细胞和衰老细胞的培养液,处理正常上皮细胞,实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
组别
正常上皮细胞的处理方式
处于DNA复制期的细胞比例
凋亡细胞比例
甲
正常细胞培养液
80%
4%
乙
衰老细胞培养液
48%
18%
丙
经物质X处理的衰老细胞培养液
74%
5%
丁
物质X溶液
78%
5%
注:物质X能够抑制内质网形成的囊泡向高尔基体运输。
A.设置丁组的目的是探究物质X能否直接抑制衰老细胞分泌SASP中的效应分子
B.乙组凋亡比例升高,说明SASP引发的细胞死亡由环境引起的,不是基因决定的细胞编程性死亡
C.实验结果证明SASP只影响细胞凋亡,不影响细胞增殖
D.乙、丙组实验结果支持“SASP中部分效应分子的分泌需要内质网与高尔基体参与”这一假说
【答案】D
【详解】A、丁组用物质X溶液直接处理正常上皮细胞,目的是排除物质X本身对正常上皮细胞的DNA复制和凋亡的影响,而非探究物质X能否抑制衰老细胞分泌SASP,A错误;
B、乙组数据显示凋亡细胞比例升高,说明SASP引发的细胞死亡是基因决定的细胞编程性死亡,B错误;
C、甲组处于DNA复制期的细胞比例为80%,乙组仅为48%,说明SASP会抑制细胞增殖,C错误;
D、物质X可抑制内质网囊泡向高尔基体运输,丙组经X处理的衰老细胞培养液处理正常上皮细胞后,相关指标接近甲组,说明X处理抑制了衰老细胞分泌SASP的效应分子,支持“SASP中部分效应分子的分泌需要内质网与高尔基体参与”的假说,D正确。
10.(26-27高三上·北京·阶段检测)我国科学家对陕西石峁遗址中169例古代人骨化石样本进行基因测序,重建了该遗址内一个延续四代的家族谱系,发现该家族男性的Y染色体序列高度一致。下列叙述错误的是( )
A.化石研究为生物进化提供了直接证据
B.Y染色体上序列的差异仅为基因突变导致
C.遗址内该家族可能源自同一父系祖先
D.Y染色体序列差异的大小与分支时间的长短相关
【答案】B
【详解】A、化石是古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等经过地质作用形成的,是研究生物进化最直接的证据,A正确;
B、可遗传变异包括基因突变、染色体变异和基因重组,Y染色体序列的差异可能由基因突变、染色体结构变异等多种原因导致,B错误;
C、Y染色体遵循父系遗传的特点,只能由父亲传递给儿子,该家族四代男性Y染色体序列高度一致,说明该家族可能源自同一父系祖先,C正确;
D、Y染色体上的变异会随世代传递逐渐积累,序列差异的大小和分支时间的长短呈正相关,因此可通过Y染色体序列差异估算家族分支的时间,D正确。
11.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)西葫芦的果皮颜色由两对等位基因(A/a,B/b)控制,已知黄色基因(B)对绿色基因(b)为显性,但在另一白色显性基因(A)存在时,基因B和b都不能表达。现用纯合白皮西葫芦和黄皮西葫芦进行了杂交实验,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.亲本黄皮西葫芦的基因型为aaBB
B.F1测交后代中白皮葫芦占1/2
C.F2绿皮西葫芦自交,后代均可稳定遗传
D.F2白皮西葫芦中自交后代会发生性状分离的植株占5/6
【答案】D
【详解】A、已知黄色基因(B)对绿色基因(b)为显性,但在另一白色显性基因(A)存在时,基因B和b都不能表达,所以纯合黄皮基因型为aaBB,A正确;
B、F2表现型比例为白皮:黄皮:绿皮=12:3:1,所以F1基因型为AaBb,F1(AaBb)测交(与aabb杂交),后代基因型及比例为AaBb:Aabb:aaBb:aabb=1:1:1:1,表现型比例为白皮:黄皮:绿皮=2:1:1,白皮西葫芦占1/2,B正确;
C、F2中绿皮基因型为aabb,是纯合子,自交后代全为aabb(绿皮),不会发生性状分离,C正确;
D、F2白皮西葫芦( A _ _ _)共占12份,其中自交后代不发生性状分离的植株为AABB(1)、AABb(2)、AAbb(1),共4份,比例为4/12=1/3,D错误。
12.(26-27高二上·辽宁营口·开学考试)如图所示,人类7号和9号染色体之间可发生易位,其中7+、9+表示易位的染色体,7和7+、9和9+可以正常联会。若细胞中有3个R片段的个体表现为痴呆,只有1个R片段的个体会发生早期胚胎流产,下列叙述正确的是( )
A.图中的易位属于基因突变
B.痴呆个体一定含有致病基因
C.与77/99男性婚配的77+/99+女性流产的概率为1/4
D.77+/99+个体的细胞中只含有2个R片段
【答案】C
【详解】A、7 号、9 号属于非同源染色体,二者之间发生片段互换属于染色体结构变异中的易位,A错误;
B、痴呆是因为细胞含有 3 个 R 片段,染色体片段数异常,并不是携带致病基因,没有产生致病基因,仅仅是染色体片段的数量异常导致病症,B错误;
C、正常男性77/99,只产生一种配子7+9,配子内含有1个R片段。女性易位携带者77+/99+,7与7+联会,9与9+联会,非同源染色体自由组合,产生4种数量相等配子:(7+9)、(7+9+)、(7++9)、(7++9+)。雌雄配子受精后产生4种合子:①(7+9)+(7+9),总R片段=2,存活正常;②(7+9)+(7+9+),总R片段=3,痴呆;③(7+9)+(7++9),总R片段=1,胚胎流产;④(7+9)+(7++9+),总R片段=2,存活正常。4种后代概率均等,流产个体占1/4,C正确;
D、77+/99+个体DNA 未复制的体细胞含有2个R片段;但是细胞进行有丝分裂,DNA复制之后,R片段同步复制,一个细胞就含有4个R片段,D错误。
13.(26-27高三上·浙江·开学考试)减数分裂同源染色体发生联会配对之后,还会发生部分DNA片段(P-DNA)的复制,过程如图所示。P-DNA上的基因可编码多种参与同源染色体间片段交换的酶。下列叙述正确的是( )
A.减数分裂过程中核DNA的复制全部发生在减数第一次分裂前的间期
B.若抑制P-DNA的复制,减数分裂时细胞不能进行同源染色体的联会
C.P-DNA上的基因编码的酶可以催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的断裂和形成
D.若P-DNA上的基因表达受阻,同源染色体的姐妹染色单体间的片段交换率下降
【答案】C
【详解】A、题干明确说明同源染色体联会配对后仍会发生P-DNA的复制,因此减数分裂过程中核DNA的复制并非全部发生在减数第一次分裂前的间期,A错误;
B、P-DNA的复制发生在同源染色体联会之后,且联会过程不需要P-DNA编码的酶参与,因此抑制P-DNA的复制不会影响同源染色体联会,B错误;
C、同源染色体片段交换过程需要切断DNA链(断裂磷酸二酯键)、重新拼接DNA片段(形成磷酸二酯键),P-DNA编码的酶参与该过程,因此可催化脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的断裂和形成,C正确;
D、减数分裂中同源染色体的片段交换发生在非姐妹染色单体之间,D错误。
14.(26-27高三上·广东·阶段检测)我国科学家通过连续多代冷胁迫处理冷敏感水稻品种,成功获得了耐冷性状稳定遗传的耐冷水稻。研究发现,水稻的耐冷性状与ACT1基因的表达有关,而冷胁迫影响了ACT1基因上游区段的甲基化修饰,部分机制如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.ACT1基因上游区段的甲基化不改变其碱基序列,属于可遗传变异
B.冷胁迫降低ACT1基因上游区段甲基化水平有利于耐冷性状的形成
C.ACT1基因上游区域低甲基化水平促进转录因子与起始密码子结合
D.上述研究结果表明环境诱导的表观遗传变异为生物进化提供原材料
【答案】C
【详解】A、DNA甲基化属于表观遗传修饰,仅在DNA碱基上添加甲基基团,不改变基因的碱基序列;该修饰导致的耐冷性状可稳定遗传,因此属于可遗传变异,A正确;
B、由图可知,冷胁迫会降低ACT1基因上游区段的甲基化水平,解除对ACT1基因表达的抑制,进而获得耐冷性状,因此降低该区域甲基化水平有利于耐冷性状形成,B正确;
C、转录因子结合的是基因上游的启动子(DNA上的调控序列),而起始密码子位于mRNA上,是翻译过程的起始信号,C错误;
D、环境诱导的表观遗传变异属于可遗传变异,可遗传变异能够为生物进化提供原材料,D正确。
15.(26-27高三上·重庆北碚·阶段检测)先天性听力损失是G基因突变导致的常染色体隐性遗传病,研究发现,该基因存在Ⅰ和Ⅱ两个突变位点,任意一个位点突变或两个位点都突变均可导致G基因突变成致病基因。下图a为某家庭该病的家系图,图b为对应的蛋白肽链长度及氨基酸排列顺序检测结果。不考虑其他基因及变异。下列分析错误的是( )
A.Ⅰ-1、Ⅰ-2以及Ⅱ-3均是突变基因携带者
B.Ⅱ-1和Ⅱ-2两位患者的基因型相同
C.同一基因在两个不同位点发生突变,产生两种不同致病等位基因,体现基因突变的不定向性
D.Ⅰ突变可能导致合成的蛋白质氨基酸排列顺序改变
【答案】A
【详解】A、该病为常染色体隐性遗传病,设正常基因为G,Ⅰ位点突变的致病基因为g1,Ⅱ位点突变的致病基因为g2,只有基因型为隐性纯合(g1g1、 g1g2、g2g2)时才患病,G- 表型正常。Ⅰ-1和Ⅰ-2表型正常却生育了患病孩子,说明二者均为致病基因携带者;但Ⅱ-3表型正常,其基因型可能为GG(不携带致病基因)、Gg1或Gg2,不一定是突变基因携带者,A错误;
B、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常但生育了患病女儿,说明二者均为携带者,且各自携带的致病基因类型不同:即Ⅰ-1基因型为Gg1、Ⅰ-2基因型为Gg2 (或反之)。Ⅱ-1和Ⅱ-2作为患者,从父母处分别获得g1和g2,二者基因型均为g1g2,基因型相同,B正确;
C、基因突变的不定向性表现为一个基因可以向不同方向发生突变,产生多个等位基因,同一基因的两个位点突变产生两种不同致病等位基因,符合该特点,C正确;
D、从图b可知,Ⅰ突变后的肽链长度比正常蛋白更长,说明突变后终止密码子延后出现,突变位点之后的密码子序列全部改变,因此会导致合成的蛋白质氨基酸排列顺序发生改变,D正确。
二、选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。在每小题给出的四个选项中,有一
项或多项符合题目要求。全部选对得 3 分,选对但选不全得 1 分,有选错得 0 分。
16.(2026·江苏徐州·模拟预测)甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物,肿瘤细胞对其产生耐药性与膜转运蛋白RFC1 和P-gp有关(图1),其含量检测结果如图2。下列相关叙述正确的是( )
A.甲氨蝶呤通过RFC1协助扩散进入细胞,其转运速率受载体数量限制
B.甲氨蝶呤从胞内运出胞外需要消耗能量
C.图2中的蛋白Ⅰ为图1中的RFC1蛋白
D.抑制 P-gp 的活性会降低耐药型细胞内甲氨蝶呤的有效浓度,减弱药物疗效
【答案】AB
【详解】A、由图 1 可知,RFC1 顺浓度梯度转运甲氨蝶呤进入细胞,需要载体蛋白协助,属于协助扩散;协助扩散的转运速率受载体蛋白(RFC1)数量、浓度差限制,A正确;
B、甲氨蝶呤从细胞内运出细胞外是逆浓度运输,故转运方式为主动运输,需要消耗能量,B正确;
C、肿瘤细胞耐药时,摄入的药物量降低,而RFC1是将药物转运至细胞内的转运蛋白,含量应降低;排出药物的转运蛋白P-gp含量应升高。图2中蛋白Ⅰ在耐药细胞中含量较高,则蛋白Ⅰ应为P-gp而非RFC1,C错误;
D、P-gp 负责将细胞内甲氨蝶呤向外转运;若抑制 P-gp 活性,药物运出减少,细胞内甲氨蝶呤浓度升高,会增强药物对肿瘤细胞的杀伤疗效,而非减弱,D错误。
17.(2026·湖南永州·一模)科研人员探究了温度对某品种水稻的影响,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体中与光合作用相关的酶分布在基质和内膜上
B.实验设置的三个温度中,水稻叶片产生O2速率最高的是38℃
C.黑暗时CO2从线粒体基质中释放到胞外至少穿过3层生物膜
D.该水稻在连续38℃且干旱环境下,光合速率降低的主要原因是固定CO2的酶活性降低
【答案】AD
【详解】A、光合作用光反应阶段的相关酶分布在类囊体薄膜,暗反应阶段的相关酶分布在叶绿体基质,叶绿体内膜上没有与光合作用相关的酶,A错误;
B、进行有氧呼吸时,水稻细胞消耗的O2和产生的CO2相等;光合作用时,产生的O2和消耗的CO2相等,且在光合作用较强的条件下,有充足的氧气,细胞进行有氧呼吸。因此,比较水稻叶片产生O2的速率,可比较同等条件下CO2的消耗速率。水稻叶片产生O2的速率(消耗的CO2速率)=总光合速率=净光合速率(光照时吸收速率)+呼吸速率(黑暗时释放速率)。据图可知,38℃条件下,光照下CO2的吸收速率和黑暗条件下CO2的释放速率都比其它温度条件下大,故38℃时总光合速率最高,产速率最高,B正确;
C、黑暗时产生于线粒体基质,释放到胞外需要穿过线粒体的2层膜(内膜、外膜)和1层细胞膜,共穿过3层生物膜,C正确;
D、干旱环境下,植物为减少水分散失会关闭气孔,导致吸收量减少,光合速率降低的主要原因是供应不足;且由图可知38℃时光合速率更高,说明固定的酶活性未降低,D错误。
18.(2026·山东泰安·模拟预测)酵母菌双杂交系统是一种基于酵母转录激活因子结构域分离特性,用来检测和研究蛋白质之间相互作用的分子生物学技术。这些蛋白质通常由两个或两个以上相互独立的结构域构成,其中BD(DNA结合结构域)和AD(转录激活结构域)是转录激活因子所必需的。两蛋白单独存在时难以结合,若利用蛋白X和蛋白 BD构建X-BD融合蛋白,蛋白Y和蛋白AD构建Y-AD融合蛋白,X和Y相互结合时,能激活报告基因(LacZ基因)的转录。已知该报告基因表达的酶可以催化无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。X和Y没有相互结合,报告基因仍可以表达的现象称为假阳性。机制如图,下列说法正确的( )
A.利用抗原-抗体杂交技术检测LacZ基因的翻译情况
B.酵母菌报告基因转录时需要解旋酶、RNA聚合酶参与
C.实验结果若存在假阳性,可能是由于X蛋白同样具有激活启动子转录的作用
D.酵母菌双杂交系统可用于研究RNA聚合酶和启动子相互结合的关系
【答案】AC
【详解】A、LacZ基因表达出相应的蛋白质,可以用抗原-抗体杂交技术来检测,A正确;
B、酵母菌报告基因转录时不需要解旋酶,RNA聚合酶可直接用于解旋,B错误;
C、X和Y没有相互结合,报告基因仍可以表达的现象称为假阳性,可能是由于X蛋白同样具有激活启动子转录的作用,导致X-BD融合蛋白直接激活报告基因转录,C正确;
D、酵母菌双杂交系统可用于研究蛋白质之间的相互关系,而RNA聚合酶和启动子相互结合属于蛋白质与DNA的相互作用,D错误。
故选AC。
19.(26-27高三上·河北邢台·阶段检测)研究人员用二倍体栽培稻作母本(记作P),异源四倍体野生稻作父本(记作Q)进行杂交实验,子代出现了三种四倍体植株,分别记作S1、S2、S3。基因R1、R2、R3、R4为复等位基因,对上述5种植株进行相关基因检测,结果如表所示。已知Q的基因型为R3R3R4R4,其减数分裂过程正常。不考虑减数分裂中互换引起的基因重组。下列分析合理的是( )
项目
P
Q
S1
S2
S3
R1
+
−
+
−
+
R2
+
−
−
+
+
R3
−
+
+
+
+
R4
−
+
+
+
+
注:“+”代表检测到该基因,“−”代表未检测到该基因。
A.S1是P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体不分离所致
B.S2是P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ同源染色体不分离,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体也不分离所致
C.S3是P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ同源染色体不分离,减数分裂Ⅱ正常所致
D.若P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均正常,则杂交得到的植株高度不育
【答案】ACD
【详解】ABD、分析可知,母本(P)的基因型为R1R2,父本(Q)基因型为R3R3R4R4,正常情况下母本产生两种类型的配子R1:R2=1:1,父本产生一种类型的配子R3R4,二者杂交的后代应为三倍体,三倍体高度不育,子代出现了四倍体的原因是母本减数分裂异常产生含两个染色体组的雌配子与正常的雄配子(两个染色体组)进行受精,结合S1的基因型R1R1R3R4,S2基因型R2R2R3R4,应该是P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体不分离所致,分别产生了含R1R1和R2R2的雌配子,然后与正常雄配子R3R4完成受精作用,A正确,B错误,D正确;
C、S3的基因型为R1R2R3R4,说明是母本产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ同源染色体不分离,R1和R2移向了一极,减数分裂Ⅱ正常,产生了含R1和R2的雌配子与正常的雄配子(R3R4)完成受精作用,C正确。
20.(26-27高三上·江西南昌·阶段检测)单亲二体(UPD)是指两条同源染色体均来自某一亲本,其形成常涉及三体营救和单体自救,见图。UPD常因基因表达异常而出现遗传病。患者甲为父源UPD,体细胞中该对染色体数目正常(2条)。不考虑突变,下列分析错误的是( )
A.若甲为三体营救,则父方在减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
B.若甲为单体自救,则母方在减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离
C.若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、aa,则可能为三体营救
D.若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、AA,则父方减数分裂Ⅱ异常
【答案】ABD
【详解】A、若甲为父源UPD且来自三体营救,说明父方提供了含2条该染色体的异常精子,母方提供含1条该染色体的正常卵细胞。父方减数分裂Ⅰ同源染色体未分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离时,都可产生含2条同源染色体的精子,A错误;
B、若甲为父源UPD且来自单体自救,说明母方提供的是不含该染色体的卵细胞,父方提供含1条该染色体的正常精子,后续单体合子的父源染色体复制加倍得到2条,母方减数分裂Ⅰ同源未分离或减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离,都可能产生不含该染色体的卵细胞,B错误;
C、若父方Aa、母方aa、甲aa,三体营救的路径可以是:父方减数分裂异常产生含aa精子,和母方的a卵细胞结合为aaa三体合子,后续三体营救丢失来自母方的a染色体,最终得到aa的父源UPD个体,C正确;
D、若父方Aa、母方aa、甲AA,甲的两个A均来自父方,存在两种可能:①三体营救路径:父方减数分裂Ⅱ中携带A的姐妹染色单体未分离,产生含2条A的精子,与母方含a的卵细胞结合为AAa三体合子,后续丢失母方的a染色体得到AA个体;②单体自救路径:母方减数分裂异常产生不含该染色体的卵细胞,与父方正常含A的精子结合为仅含1条A的单体合子,后续染色体加倍得到AA个体,故父方不一定发生减数分裂Ⅱ异常,D错误。
三、非选择题:本题共 5 小题,共 55 分。
21.(26-27高二上·浙江·阶段检测改编)尿酸是嘌呤类物质在人体肝脏中降解的产物,主要通过肾脏随尿液排出体外。血液中尿酸含量长期偏高会引起高尿酸血症,进而导致痛风。回答下列问题:
(1)下图表示肝脏细胞产生的尿酸排出体外的过程。尿酸排出体外时,依次经过的内环境组分是___________(用序号和箭头表示),同时需要通过___________(填“A”或“B”)系统从肝脏运输到肾脏。
(2)为验证“药物A可改善高尿酸血症”,研究人员利用以下材料设计了相关实验。
实验材料:健康雄性小鼠、次黄嘌呤、氧嗪酸钾、CMC-Na溶液、药物A、别嘌醇等。
说明:次黄嘌呤、氧嗪酸钾可用于高尿酸血症模型动物构建;别嘌醇能降低血液中尿酸含量,是治疗高尿酸血症的常见药物;给药方式为将药物溶解于CMC-Na溶液中灌胃给药。
①完善实验思路:
Ⅰ.取若干只生理状态一致的健康雄性小鼠随机均分为四组,分别编号为甲、乙、丙、丁,甲组不做造模处理,乙、丙、丁组每天灌胃次黄嘌呤并腹腔注射氧嗪酸钾,建立高尿酸血症模型小鼠。
Ⅱ.造模成功后,甲组与乙组小鼠______________,丙组每天灌胃等量的别嘌醇,丁组小鼠___________;
Ⅲ.将各组小鼠在相同且适宜的条件下饲养一段时间后,测定血尿酸含量并记录;
Ⅳ.对所得的数据进行统计分析,得出结论。
②预测实验结果:用柱形图表示实验结果______________。
【答案】(除注明外,每空2分,共9分)
(1) ②→①(②→①→②) A (1分)
(2) 每天灌胃等量且适量的CMC-Na溶液 每天灌胃等量的药物A
【详解】(1)根据图示,①是血浆,②是组织液,③是淋巴。肝脏细胞产生的尿酸首先进入组织液(②),然后进入血浆(①),通过循环系统(A系统)运输到肾脏,再经泌尿系统(B系统)排出体外。因此,尿酸排出体外时依次经过的内环境组分是②→①。
(2)为验证“药物A可改善高尿酸血症”,实验的自变量是小鼠是否患有高尿酸血症、是否灌胃药物A及别嘌醇,因变量是小鼠血尿酸含量,实验需要选取生长状况一致的健康雄性小鼠,随机均分为四组(甲、乙、丙、丁)。甲组作为正常对照组,不进行造模处理;乙、丙、丁组通过灌胃次黄嘌呤并腹腔注射氧嗪酸钾建立高尿酸血症模型。 造模成功后,甲组与乙组应每天灌胃等量的CMC-Na溶液(溶剂对照),丙组每天灌胃等量的别嘌醇(阳性对照),丁组每天灌胃等量的药物A(实验组)。所有组别均在相同且适宜条件下饲养,一段时间后测定血尿酸含量。 根据实验目的“药物A可改善高尿酸血症”,可以预测: 甲组(正常组)血尿酸含量最低。 乙组(模型组)血尿酸含量最高。 丙组(别嘌醇组)和丁组(药物A组)血尿酸含量均低于乙组,实验结果如图所示:
22.(26-27高三上·浙江·阶段检测)质膜H+-ATP酶基因过表达型水稻(H-OE)的产量显著高于野生型水稻(WT)。为探究H-OE增产的机制,研究人员在光饱和条件下测定两种水稻的相关指标,结果如表所示。
材料
气孔导度(mol·m-2·s-1)
最大光合速率(μmol·m-2·s-1)
吸收速率(μmol·g-1·h-1)
WT
0.61
20.5
58.4
H-OE
1.25
27.5
75.3
注:气孔导度反映气孔开放的程度。
回答下列问题:
(1)若要比较两种水稻色素含量差异,利用水稻叶片进行光合色素提取和分离,加入SiO2的作用是_________。若未加入,最终会导致滤纸条上的色素带_________。
(2)质膜H+-ATP酶通过主动转运将H+泵至膜外,建立H+浓度梯度促进的吸收,此时H+-ATP酶的功能是_________。H-OE吸收更多的可提高RuBP羧化酶、_________(填2种)等物质的含量促进光合速率。水稻碳反应的RuBP羧化酶由核基因(S)编码的小亚基和叶绿体基因(L)编码的大亚基组成。L基因在_________中转录形成mRNA,翻译成的肽链形成一定空间结构后与小亚基组装构成完整RuBP羧化酶。
(3)数据处理可得:H-OE气孔导度提升105%,而净光合速率仅提升34%。下列对该现象的分析合理的是 。
A.H-OE净光合速率仅提升34%是因为呼吸速率提升
B.此时光照强度已不再是光合速率的限制因素,温度可能是制约因素之一
C.叶肉细胞内光合酶的数量和活性,限制了H-OE对CO2的固定利用速率
D.大田种植时适当提升田间CO2浓度,能缩小H-OE气孔导度与光合速率提升幅度的差值
(4)从物质代谢和能量供应两个角度分析,无机碳被转化为有机碳也能提高H-OE对氮元素的吸收速率,原因是_____________________(每个角度各答出一点)。
【答案】(除注明外,每空2分,共11分)
(1) 使研磨更充分(1分) 变浅、变窄(1分)
(2) 运输、催化 叶绿素、ATP、NADPH(任选其二) 叶绿体基质(1分)
(3)BCD
(4)有机碳可为氮素转运载体合成提供原料,增加载体数量;有机碳促进呼吸作用产生更多ATP,为根系主动吸收氮元素提供更多能量
【详解】(1)光合色素提取实验中,SiO2(二氧化硅)作用是有助于破碎细胞,使研磨更充分,充分释放叶绿体中的色素。如果不加SiO2,研磨不充分,提取得到的色素总量偏少,最终滤纸条上色素带颜色变浅、宽度变窄。
(2)质膜H+-ATP酶,一方面可以催化ATP水解(催化功能),另一方面作为载体转运H⁺(运输功能),因此兼具催化和运输两种功能。N元素是叶绿素、ATP、NADPH、光合酶的组成元素;吸收更多,可以合成叶绿素、ATP、NADPH等物质,提升光合作用速率。叶绿体基因L的DNA位于叶绿体基质,转录过程发生在叶绿体基质,转录出mRNA,再翻译出肽链。
(3)A、题干没有提供呼吸速率的相关数据,无法判定净光合提升幅度小是因为呼吸速率提升,限制因素主要是暗反应,不是呼吸,A错误;
B、实验条件是光饱和条件,光照不再是限制因素;温度会影响酶活性,温度可能成为制约光合速率的因素,B正确;
C、气孔导度大,进入叶肉细胞CO2变多,但光合酶的数量、活性有限,暗反应固定CO2的速率跟不上,限制光合速率提升,造成光合提升幅度远小于气孔导度提升幅度,C正确;
D、大田适当提高环境CO2浓度,可加快暗反应,光合速率提升更多,缩小气孔导度提升幅度与光合速率提升幅度之间的差值,D正确。
(4)根系吸收属于主动运输,需要载体蛋白和消耗ATP。物质代谢角度:有机碳作为合成载体蛋白的原料,合成更多载体,提高氮吸收;能量供应角度:有机碳可以作为呼吸底物,细胞呼吸产生更多ATP,为主动运输供能。
23.(26-27高三上·安徽蚌埠·阶段检测)研究表明,可以抽取扁桃体中的干细胞来修复受损的肝脏,且全程无需手术。请回答下列问题:
(1) 人体扁桃体干细胞中有23对染色体。图1中的细胞在一个细胞周期中正确的排序为_______(用箭头和图中字母表示),姐妹染色单体数和核DNA数目相等的细胞是图1中的_______(填字母)。图2中a=_______条,
(2)细胞周期受到严格的分子调控,调控异常会引起细胞癌变,有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。可用药物(如胸苷)特异性抑制DNA合成实现细胞同步化,如图3。
据图分析:阻断Ⅰ中向细胞培养液中加入过量胸苷,处于_______期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约_______h后,细胞都将停留在S期和G1/S交界处:图②→图③解除过程,更换正常的新鲜培养液后,培养的时间应控制在_______h范围之间;阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在_______,从而实现了细胞周期的同步化。
【答案】(除注明外,每空2分,共11分)
(1) A→C→D→E→B (1分) CD (1分) 92 (1分)
(2) S 8.2 6.8~8.2 G1/S交界处
【详解】(1)在图1中,A细胞处于有丝分裂前的间期,B细胞处于有丝分裂末期,C细胞处于有丝分裂前期,D细胞处于有丝分裂中期,E细胞处于有丝分裂后期,上述细胞在一个细胞周期中正确的排序为A→C→D→E→B。A细胞进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,B和E细胞中没有染色单体,C和D细胞中的每条染色体均含有2条染色单体和2个DNA分子,因此图1中染色单体数和核DNA数相等的细胞是C和D。
(2)过量胸苷会抑制DNA合成,处于S期的细胞的DNA复制立刻被阻断,而处于其他时期的细胞不受过量胸苷影响。预计加入过量胸苷约2.2+1.5+4.5=8.2(h)后,细胞都将停留在S期和G1/S交界处;为使细胞周期同步化,更换正常的新鲜培养液后,培养时间应使原本处于S期的细胞全部出S期,而其他时期的细胞不进入S期,故培养时间应控制在6.8~8.2h;然后加入过量胸苷,所有细胞都停留在G1/S交界处,从而实现了细胞周期的同步化。
24.(26-27高三上·北京·开学考试)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行________操作。
(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,用碘化钾溶液对花粉染色,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
(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
-
100%
2
+
+
-
100%
3
-
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“-”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,________。
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)研究者在乙基础上获得了同时含有A、B育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。若F1自交,F2植株花粉染色率的类型及比例为________,则支持上述推测。
(5)上述雄性不育基因源于水稻群体中的变异,请从进化的角度解释雄性不育基因存在的意义____________。
【答案】(每空2分,共12分)(1)去雄
(2)1/2
(3) 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 M2
(4)花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7:3:2
(5)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
【详解】(1)在杂交育种时,雄性不育系的花粉不育,可以直接作为母本,免去了对母本进行去雄的操作。
(2)甲的花粉用碘液染色率为0,说明花粉中无淀粉积累,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。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。
(3)①育性恢复基因命名为A,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。
(4)丙是在乙的基础上同时含有A、B育性恢复基因,所以基因型为AABB,甲的基因型为aabb,将丙与品系甲杂交,F1的基因型为AaBb,F1作为父本,则产生可育的花粉有AB、Ab、aB,各占1/3,母本产生AB、Ab、aB、ab4种卵细胞,各占1/4,利用配子法计算F2,其中基因型AaBb染色率为75%,占3/12,基因型aaBb(ab败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而aB,有淀粉积累,100%的染色率)和Aabb(ab败育,无淀粉积累不能染色,染色率为0,而Ab,有淀粉积累,100%的染色率)的染色率为50%,各占1/12,共占2/12,其余基因型AABB占1/12、AABb占2/12、AaBB占2/12、AAbb占1/12、和aaBB占1/12,染色率为100%,共计7/12,所以花粉染色率100%、75%、50%的植株比例约为7:3:2。
(5)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。
25.(2026·湖南益阳·一模)玉米(2n=20)是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育株,表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙,两者的不育性状均由单基因突变所致(不考虑基因间的相互作用;当植株可育时花粉均可育)。甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙,丙自交后代中正常育性∶雄性不育=3∶1。回答下列问题。
(1)甲的雄性不育突变为__________(填“显性”或“隐性”)突变。丙自交的子代之间随机交配,后代中正常育性∶雄性不育=__________。
(2)甲的雄性不育由M2基因(由M1基因突变而来)控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行序列比对,结果如图。与M1相比,M2编码的多肽链的氨基酸数目减少__________个。
(3)已知乙的雄性不育由等位基因B/b控制,位于另一对染色体上,将乙与丙杂交:
①若F1均为正常育性,F1自交所得F2的表型及比例是__________。
②若F1中正常育性∶雄性不育=1∶1,__________(填“能”或“不能”)利用F1的材料通过杂交育种获得乙类型的雄性不育纯合子。现因科研需求要大量繁殖乙,最快的方法是__________。
【答案】(每空2分,共11分)(1) 隐性 5∶1
(2)428
(3) 正常育性∶雄性不育=21∶11 不能 用乙进行植物组织培养
【详解】(1)甲表现为雄性不育,其形成是单基因突变所致,仅考虑这对等位基因,甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙,丙为杂合子,丙自交后代中正常育性:雄性不育=3:1,说明甲的雄性不育突变为隐性突变。假定控制该性状的基因为M1、M2,甲基因型为M2M2,纯合野生型玉米基因型为M1M1,丙的基因型为M1M2,丙自交子代基因型种类及比例为M1M1:M1M2:M2M2=1:2:1,丙自交的子代之间随机交配,利用配子法求解,三种基因型的自交子代都能产生雌配子,雌配子种类及比例为M1:M2=1:1,由于M2M2表现为雄性不育,不能产生雄配子,因此雄配子种类及比例为M1:M2=2:1,雌雄配子随机结合,雄性不育M2M2的概率为1/2×1/3=1/6,正常育性的概率为1-1/6=5/6,即正常育性:雄性不育=5:1。
(2)已知UAA为终止密码子,M2基因对应的mRNA翻译区的第232个核苷酸和233个核苷酸之间插入了1386个核苷酸,并在插入的第60个核苷酸中引入了终止密码子,使得终止密码子提前出现,翻译提前终止,因此M2编码的多肽链长度为(232+59)/3=97个氨基酸。而M1基因正常,其编码的多肽链长度为1575/3=525个氨基酸,二者的差值恰好为428个氨基酸。
(3)①已知甲的雄性不育基因为隐性突变,假定控制该性状的两对基因分别为M1、M2和B、b,若乙的雄性不育基因也为隐性突变,则野生型玉米的基因型为M1M1BB,甲的基因型为M2M2BB,乙的基因型为M1M1bb,丙的基因型为M1M2BB,乙和丙杂交,子代基因型及比例为M1M2Bb:M1M1Bb=1:1,只要一种基因为隐性纯合子就表现为雄性不育,F1均为正常育性;若乙的雄性不育基因为显性突变,则野生型玉米的基因型为M1M1bb,甲的基因型为M2M2bb,乙的基因型为M1M1BB或M1M1Bb,丙的基因型为M1M2bb,乙和丙杂交,子代基因型及比例为M1M2Bb:M1M1Bb=1:1或M1M1Bb:M1M1bb:M1M2Bb:M1M2bb=1:1:1:1,基因型为M2M2_ _和_ _B_ 表现为雄性不育,F1均为雄性不育或正常育性:雄性不育=1:1。综上,F1均为正常育性,据此推测乙的雄性不育突变为隐性突变。仅考虑M1/M2这对等位基因,甲的基因型为M2M2BB,乙的基因型为M1M1bb,F1基因型种类及比例为M1M2Bb:M1M1Bb=1:1,M1M2Bb自交子代雄性不育(M2M2B_、M1_bb、M2M2bb)概率=1/4×3/4+1/4×3/4+1/4×1/4=7/16,M1M1Bb自交子代雄性不育M1M1bb的概率为1×1/4=1/4,因此F1自交所得F2中雄性不育的植株的概率为7/16×1/2+1/4×1/2=11/32,因此正常育性的比例为1-11/32=21/32,F1自交所得F2的表型及比例是正常育性:雄性不育=21:11。
②由①可知,若F1中正常育性:雄性不育=1:1,说明乙的雄性不育为显性突变,现有材料基因型为M1M1Bb不育:M1M1bb可育:M1M2Bb不育:M1M2bb可育=1:1:1:1,利用现有材料进行杂交无法获得雄性不育(若只考虑B/b的情况下,M1M1BB,M2M2BB)的纯合子,原因是F1中不育植株只能作为母本,与可育植株进行杂交,可育植株可自交或杂交,均不能获得上述不育纯合子。大量繁殖乙,最快的方法是植物组织培养。
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2026-2027学年高三生物上学期期中试卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.测试范围:人教版必修1第1章~选择性必修1第2章
一、选择题:本题共 15 小题,每小题 2 分,共 30 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(2026·广东广州·一模)海洋是生命的摇篮。深海热泉周围存在一类具有细胞结构、能够独立生存的特殊微生物,它们既不属于真核生物,也不属于典型的原核生物。下列关于该类生物的推测,合理的是( )
A.依赖叶绿体进行光合作用实现独立生存
B.细胞内酶的最适温度比常见生物体的高
C.具有生物膜,可通过自由扩散跨膜运输无机盐离子
D.没有染色体,可通过无丝分裂实现快速增殖
2.(2026·陕西·模拟预测)“浓霜打白菜,霜威空自严。不见菜心死,翻教菜心甜”,我国唐代诗人白居易描述了白菜经历低温后变甜的现象。研究表明,这是因为白菜中淀粉大量水解为葡萄糖,以适应低温环境。下列说法正确的是( )
A.淀粉是白菜细胞中含量最多的有机物,仅由C、H、O构成
B.低温条件下,白菜细胞中自由水的比例下降,细胞代谢减弱
C.白菜中淀粉大量水解为葡萄糖需要消耗细胞呼吸产生的ATP
D.白菜中的淀粉和纤维素都属于多糖,是细胞中重要的储能物质
3.(2026·甘肃天水·一模)肌酐是人体肌肉代谢的产物。在肌肉中,肌酸主要通过不可逆的非酶脱水反应形成肌酐,再释放到血液中,最后由肾小球随尿全部排出且不被重吸收。下列相关叙述正确的是( )
A.肌肉细胞中的肌酐进入血浆需要通过组织液
B.血浆中的肌酐等化学成分保持动态平衡能说明内环境处于稳态
C.血浆中的成分除了肌酐,还有激素、抗体、胃蛋白酶等
D.肾功能出现障碍时,血浆中的肌酐含量会下降
4.(2026·黑龙江辽宁·一模)某运动员在高温环境下进行长时间耐力训练出现了抽搐,队医对其进行了血液生化检测,部分检测指标如表所示。下列推断错误的是( )
项目
检测值
正常参考范围
血浆Na+
148mmol/L
135~145mmol/L
血浆K+
3.2mmol/L
3.5~5.5mmol/L
血浆Ca2+
1.8mmol/L
2.1~2.6mmol/L
血浆渗透压
312mOsm/L
280~310mOsm/L
血浆乳酸
5.8mmol/L
0.5~2.2mmol/L
A.该运动员血浆渗透压升高是Na+和乳酸等多种溶质共同作用的结果
B.大量排汗使K+流失过多,导致血钾偏低,通常可通过肾脏调节维持血钾稳态
C.肌细胞无氧呼吸产生的乳酸会迅速进入红细胞后被碳酸氢盐缓冲体系中和
D.该运动员出现抽搐,可能与血浆Ca2+浓度过低导致神经肌肉兴奋性增强有关
5.(2026·甘肃平凉·一模)生物膜的成分与其功能密切相关。某细胞的几种生物膜主要成分的相对含量如图所示,下列叙述错误的是( )
A.该细胞不可能是鸟类成熟的红细胞
B.细胞中的内质网膜可与细胞膜直接相连
C.内质网与高尔基体可通过其膜上的糖类进行信息交流
D.线粒体内膜蛋白质含量高与其功能复杂有关
6.(26-27高三上·湖南邵阳·阶段检测)将同一植物的成熟细胞依次浸在甲、乙、丙三种溶液中,测得细胞体积随着时间的变化如图曲线所示,下列有关推导和叙述不正确的是( )
A.因乙、丙溶液浓度不同,导致两者形成的曲线形状不同
B.实验开始时溶液甲浓度最低
C.在时间T内,乙溶液中的植物细胞保持生命活力
D.细胞甲在T以后细胞体积的相对值不再增加是因为细胞壁的限制
7.(2026·贵州遵义·一模)研究发现,左旋含羞草碱能促使黑色素瘤细胞内ROS(活性氧)积累;ROS上调促凋亡蛋白BAX的合成,同时下调抗凋亡蛋白Bcl-2的合成;BAX可增大线粒体外膜通透性,而Bcl-2抑制该过程,最终启动线粒体介导的细胞凋亡。下列叙述正确的是( )
A.细胞凋亡是环境因素主导的细胞异常死亡,与基因无关
B.左旋含羞草碱通过改变基因的碱基序列来调节蛋白质合成
C.BAX/Bcl-2比值升高,线粒体外膜通透性增大,促进细胞凋亡
D.由该研究可推测,抑制细胞内ROS积累可用于治疗黑色素瘤
8.(26-27高二上·湖北襄阳·阶段检测)呼吸性酸碱中毒是一类由内环境稳态失调引起的疾病,严重时可导致人死亡。肺呼吸运动减慢或者骤停使体内CO2积累,引起呼吸性酸中毒。习惯性叹气、过度紧张焦虑,可导致身体排出过多的CO2,从而引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,同时伴有低血钙症状。下列叙述错误的是( )
A.患者能将血浆的pH控制在7.35~7.45之间,主要与缓冲对NaHCO3/H2CO3有关
B.高原低氧刺激下,脑干的呼吸中枢兴奋性加强,也可能诱发呼吸性碱中毒
C.肺部疾病如肺气肿、肺炎等导致机体通气不足,可引发呼吸性酸中毒
D.呼吸性碱中毒发生后很可能伴有手足肌肉抽搐的症状
9.(26-27高三上·四川成都·阶段检测)细胞衰老后可分泌多种细胞因子、生长因子和蛋白酶等效应分子,这种现象称为“衰老相关分泌表型”(SASP)。研究人员分别收集正常细胞和衰老细胞的培养液,处理正常上皮细胞,实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
组别
正常上皮细胞的处理方式
处于DNA复制期的细胞比例
凋亡细胞比例
甲
正常细胞培养液
80%
4%
乙
衰老细胞培养液
48%
18%
丙
经物质X处理的衰老细胞培养液
74%
5%
丁
物质X溶液
78%
5%
注:物质X能够抑制内质网形成的囊泡向高尔基体运输。
A.设置丁组的目的是探究物质X能否直接抑制衰老细胞分泌SASP中的效应分子
B.乙组凋亡比例升高,说明SASP引发的细胞死亡由环境引起的,不是基因决定的细胞编程性死亡
C.实验结果证明SASP只影响细胞凋亡,不影响细胞增殖
D.乙、丙组实验结果支持“SASP中部分效应分子的分泌需要内质网与高尔基体参与”这一假说
10.(26-27高三上·北京·阶段检测)我国科学家对陕西石峁遗址中169例古代人骨化石样本进行基因测序,重建了该遗址内一个延续四代的家族谱系,发现该家族男性的Y染色体序列高度一致。下列叙述错误的是( )
A.化石研究为生物进化提供了直接证据
B.Y染色体上序列的差异仅为基因突变导致
C.遗址内该家族可能源自同一父系祖先
D.Y染色体序列差异的大小与分支时间的长短相关
11.(26-27高二上·湖北武汉·阶段检测)西葫芦的果皮颜色由两对等位基因(A/a,B/b)控制,已知黄色基因(B)对绿色基因(b)为显性,但在另一白色显性基因(A)存在时,基因B和b都不能表达。现用纯合白皮西葫芦和黄皮西葫芦进行了杂交实验,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.亲本黄皮西葫芦的基因型为aaBB
B.F1测交后代中白皮葫芦占1/2
C.F2绿皮西葫芦自交,后代均可稳定遗传
D.F2白皮西葫芦中自交后代会发生性状分离的植株占5/6
12.(26-27高二上·辽宁营口·开学考试)如图所示,人类7号和9号染色体之间可发生易位,其中7+、9+表示易位的染色体,7和7+、9和9+可以正常联会。若细胞中有3个R片段的个体表现为痴呆,只有1个R片段的个体会发生早期胚胎流产,下列叙述正确的是( )
A.图中的易位属于基因突变
B.痴呆个体一定含有致病基因
C.与77/99男性婚配的77+/99+女性流产的概率为1/4
D.77+/99+个体的细胞中只含有2个R片段
13.(26-27高三上·浙江·开学考试)减数分裂同源染色体发生联会配对之后,还会发生部分DNA片段(P-DNA)的复制,过程如图所示。P-DNA上的基因可编码多种参与同源染色体间片段交换的酶。下列叙述正确的是( )
A.减数分裂过程中核DNA的复制全部发生在减数第一次分裂前的间期
B.若抑制P-DNA的复制,减数分裂时细胞不能进行同源染色体的联会
C.P-DNA上的基因编码的酶可以催化脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键的断裂和形成
D.若P-DNA上的基因表达受阻,同源染色体的姐妹染色单体间的片段交换率下降
14.(26-27高三上·广东·阶段检测)我国科学家通过连续多代冷胁迫处理冷敏感水稻品种,成功获得了耐冷性状稳定遗传的耐冷水稻。研究发现,水稻的耐冷性状与ACT1基因的表达有关,而冷胁迫影响了ACT1基因上游区段的甲基化修饰,部分机制如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.ACT1基因上游区段的甲基化不改变其碱基序列,属于可遗传变异
B.冷胁迫降低ACT1基因上游区段甲基化水平有利于耐冷性状的形成
C.ACT1基因上游区域低甲基化水平促进转录因子与起始密码子结合
D.上述研究结果表明环境诱导的表观遗传变异为生物进化提供原材料
15.(26-27高三上·重庆北碚·阶段检测)先天性听力损失是G基因突变导致的常染色体隐性遗传病,研究发现,该基因存在Ⅰ和Ⅱ两个突变位点,任意一个位点突变或两个位点都突变均可导致G基因突变成致病基因。下图a为某家庭该病的家系图,图b为对应的蛋白肽链长度及氨基酸排列顺序检测结果。不考虑其他基因及变异。下列分析错误的是( )
A.Ⅰ-1、Ⅰ-2以及Ⅱ-3均是突变基因携带者
B.Ⅱ-1和Ⅱ-2两位患者的基因型相同
C.同一基因在两个不同位点发生突变,产生两种不同致病等位基因,体现基因突变的不定向性
D.Ⅰ突变可能导致合成的蛋白质氨基酸排列顺序改变
二、选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。在每小题给出的四个选项中,有一
项或多项符合题目要求。全部选对得 3 分,选对但选不全得 1 分,有选错得 0 分。
16.(2026·江苏徐州·模拟预测)甲氨蝶呤是一种抗肿瘤药物,肿瘤细胞对其产生耐药性与膜转运蛋白RFC1 和P-gp有关(图1),其含量检测结果如图2。下列相关叙述正确的是( )
A.甲氨蝶呤通过RFC1协助扩散进入细胞,其转运速率受载体数量限制
B.甲氨蝶呤从胞内运出胞外需要消耗能量
C.图2中的蛋白Ⅰ为图1中的RFC1蛋白
D.抑制 P-gp 的活性会降低耐药型细胞内甲氨蝶呤的有效浓度,减弱药物疗效
17.(2026·湖南永州·一模)科研人员探究了温度对某品种水稻的影响,实验结果如图。下列叙述错误的是( )
A.叶绿体中与光合作用相关的酶分布在基质和内膜上
B.实验设置的三个温度中,水稻叶片产生O2速率最高的是38℃
C.黑暗时CO2从线粒体基质中释放到胞外至少穿过3层生物膜
D.该水稻在连续38℃且干旱环境下,光合速率降低的主要原因是固定CO2的酶活性降低
18.(2026·山东泰安·模拟预测)酵母菌双杂交系统是一种基于酵母转录激活因子结构域分离特性,用来检测和研究蛋白质之间相互作用的分子生物学技术。这些蛋白质通常由两个或两个以上相互独立的结构域构成,其中BD(DNA结合结构域)和AD(转录激活结构域)是转录激活因子所必需的。两蛋白单独存在时难以结合,若利用蛋白X和蛋白 BD构建X-BD融合蛋白,蛋白Y和蛋白AD构建Y-AD融合蛋白,X和Y相互结合时,能激活报告基因(LacZ基因)的转录。已知该报告基因表达的酶可以催化无色化合物X-gal水解成蓝色化合物。X和Y没有相互结合,报告基因仍可以表达的现象称为假阳性。机制如图,下列说法正确的( )
A.利用抗原-抗体杂交技术检测LacZ基因的翻译情况
B.酵母菌报告基因转录时需要解旋酶、RNA聚合酶参与
C.实验结果若存在假阳性,可能是由于X蛋白同样具有激活启动子转录的作用
D.酵母菌双杂交系统可用于研究RNA聚合酶和启动子相互结合的关系
19.(26-27高三上·河北邢台·阶段检测)研究人员用二倍体栽培稻作母本(记作P),异源四倍体野生稻作父本(记作Q)进行杂交实验,子代出现了三种四倍体植株,分别记作S1、S2、S3。基因R1、R2、R3、R4为复等位基因,对上述5种植株进行相关基因检测,结果如表所示。已知Q的基因型为R3R3R4R4,其减数分裂过程正常。不考虑减数分裂中互换引起的基因重组。下列分析合理的是( )
项目
P
Q
S1
S2
S3
R1
+
−
+
−
+
R2
+
−
−
+
+
R3
−
+
+
+
+
R4
−
+
+
+
+
注:“+”代表检测到该基因,“−”代表未检测到该基因。
A.S1是P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ正常,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体不分离所致
B.S2是P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ同源染色体不分离,减数分裂Ⅱ姐妹染色单体也不分离所致
C.S3是P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ同源染色体不分离,减数分裂Ⅱ正常所致
D.若P产生雌配子的过程中减数分裂Ⅰ和减数分裂Ⅱ均正常,则杂交得到的植株高度不育
20.(26-27高三上·江西南昌·阶段检测)单亲二体(UPD)是指两条同源染色体均来自某一亲本,其形成常涉及三体营救和单体自救,见图。UPD常因基因表达异常而出现遗传病。患者甲为父源UPD,体细胞中该对染色体数目正常(2条)。不考虑突变,下列分析错误的是( )
A.若甲为三体营救,则父方在减数分裂Ⅰ同源染色体未分离
B.若甲为单体自救,则母方在减数分裂Ⅱ姐妹染色单体未分离
C.若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、aa,则可能为三体营救
D.若父方、母方和甲的基因型为Aa、aa、AA,则父方减数分裂Ⅱ异常
三、非选择题:本题共 5 小题,共 55 分。
21.(26-27高二上·浙江·阶段检测改编)尿酸是嘌呤类物质在人体肝脏中降解的产物,主要通过肾脏随尿液排出体外。血液中尿酸含量长期偏高会引起高尿酸血症,进而导致痛风。回答下列问题:
(1)下图表示肝脏细胞产生的尿酸排出体外的过程。尿酸排出体外时,依次经过的内环境组分是___________(用序号和箭头表示),同时需要通过___________(填“A”或“B”)系统从肝脏运输到肾脏。
(2)为验证“药物A可改善高尿酸血症”,研究人员利用以下材料设计了相关实验。
实验材料:健康雄性小鼠、次黄嘌呤、氧嗪酸钾、CMC-Na溶液、药物A、别嘌醇等。
说明:次黄嘌呤、氧嗪酸钾可用于高尿酸血症模型动物构建;别嘌醇能降低血液中尿酸含量,是治疗高尿酸血症的常见药物;给药方式为将药物溶解于CMC-Na溶液中灌胃给药。
①完善实验思路:
Ⅰ.取若干只生理状态一致的健康雄性小鼠随机均分为四组,分别编号为甲、乙、丙、丁,甲组不做造模处理,乙、丙、丁组每天灌胃次黄嘌呤并腹腔注射氧嗪酸钾,建立高尿酸血症模型小鼠。
Ⅱ.造模成功后,甲组与乙组小鼠______________,丙组每天灌胃等量的别嘌醇,丁组小鼠___________;
Ⅲ.将各组小鼠在相同且适宜的条件下饲养一段时间后,测定血尿酸含量并记录;
Ⅳ.对所得的数据进行统计分析,得出结论。
②预测实验结果:用柱形图表示实验结果______________。
22.(26-27高三上·浙江·阶段检测)质膜H+-ATP酶基因过表达型水稻(H-OE)的产量显著高于野生型水稻(WT)。为探究H-OE增产的机制,研究人员在光饱和条件下测定两种水稻的相关指标,结果如表所示。
材料
气孔导度(mol·m-2·s-1)
最大光合速率(μmol·m-2·s-1)
吸收速率(μmol·g-1·h-1)
WT
0.61
20.5
58.4
H-OE
1.25
27.5
75.3
注:气孔导度反映气孔开放的程度。
回答下列问题:
(1)若要比较两种水稻色素含量差异,利用水稻叶片进行光合色素提取和分离,加入SiO2的作用是_________。若未加入,最终会导致滤纸条上的色素带_________。
(2)质膜H+-ATP酶通过主动转运将H+泵至膜外,建立H+浓度梯度促进的吸收,此时H+-ATP酶的功能是_________。H-OE吸收更多的可提高RuBP羧化酶、_________(填2种)等物质的含量促进光合速率。水稻碳反应的RuBP羧化酶由核基因(S)编码的小亚基和叶绿体基因(L)编码的大亚基组成。L基因在_________中转录形成mRNA,翻译成的肽链形成一定空间结构后与小亚基组装构成完整RuBP羧化酶。
(3)数据处理可得:H-OE气孔导度提升105%,而净光合速率仅提升34%。下列对该现象的分析合理的是 。
A.H-OE净光合速率仅提升34%是因为呼吸速率提升
B.此时光照强度已不再是光合速率的限制因素,温度可能是制约因素之一
C.叶肉细胞内光合酶的数量和活性,限制了H-OE对CO2的固定利用速率
D.大田种植时适当提升田间CO2浓度,能缩小H-OE气孔导度与光合速率提升幅度的差值
(4)从物质代谢和能量供应两个角度分析,无机碳被转化为有机碳也能提高H-OE对氮元素的吸收速率,原因是_____________________(每个角度各答出一点)。
23.(26-27高三上·安徽蚌埠·阶段检测)研究表明,可以抽取扁桃体中的干细胞来修复受损的肝脏,且全程无需手术。请回答下列问题:
(1) 人体扁桃体干细胞中有23对染色体。图1中的细胞在一个细胞周期中正确的排序为_______(用箭头和图中字母表示),姐妹染色单体数和核DNA数目相等的细胞是图1中的_______(填字母)。图2中a=_______条,
(2)细胞周期受到严格的分子调控,调控异常会引起细胞癌变,有些癌症采用放射性治疗效果较好,放疗前用药物使癌细胞同步化,治疗效果会更好。可用药物(如胸苷)特异性抑制DNA合成实现细胞同步化,如图3。
据图分析:阻断Ⅰ中向细胞培养液中加入过量胸苷,处于_______期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响,预计加入过量胸苷约_______h后,细胞都将停留在S期和G1/S交界处:图②→图③解除过程,更换正常的新鲜培养液后,培养的时间应控制在_______h范围之间;阻断Ⅱ的处理与阻断Ⅰ相同。经过以上处理后,所有细胞都停留在_______,从而实现了细胞周期的同步化。
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行________操作。
(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,用碘化钾溶液对花粉染色,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
(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
-
100%
2
+
+
-
100%
3
-
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“-”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,________。
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)研究者在乙基础上获得了同时含有A、B育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。若F1自交,F2植株花粉染色率的类型及比例为________,则支持上述推测。
(5)上述雄性不育基因源于水稻群体中的变异,请从进化的角度解释雄性不育基因存在的意义____________。
24.(26-27高三上·北京·开学考试)水稻雄性不育及其育性恢复机制的研究,不仅是杂交水稻制种的基础,也为揭示植物生殖调控机制提供了重要线索。
(1)在杂交育种时,雄性不育系的优势是不必进行________操作。
(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,用碘化钾溶液对花粉染色,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
(染色率)
M1
M2
M3
1
+
+
-
100%
2
+
+
-
100%
3
-
+
+
100%
注:“+”表示来自恢复型亲本;“-”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,________。
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)研究者在乙基础上获得了同时含有A、B育性恢复基因的品系丙。将丙与品系甲杂交,测得F1花粉染色率约为75%。若F1自交,F2植株花粉染色率的类型及比例为________,则支持上述推测。
(5)上述雄性不育基因源于水稻群体中的变异,请从进化的角度解释雄性不育基因存在的意义____________。
25.(2026·湖南益阳·一模)玉米(2n=20)是雌雄同株异花植物。玉米存在雄性不育株,表现为雄花不育、雌花可育。现有两株雄性不育突变体甲和乙,两者的不育性状均由单基因突变所致(不考虑基因间的相互作用;当植株可育时花粉均可育)。甲与纯合野生型玉米杂交得到子代丙,丙自交后代中正常育性∶雄性不育=3∶1。回答下列问题。
(1)甲的雄性不育突变为__________(填“显性”或“隐性”)突变。丙自交的子代之间随机交配,后代中正常育性∶雄性不育=__________。
(2)甲的雄性不育由M2基因(由M1基因突变而来)控制。将M1与M2的mRNA翻译区进行序列比对,结果如图。与M1相比,M2编码的多肽链的氨基酸数目减少__________个。
(3)已知乙的雄性不育由等位基因B/b控制,位于另一对染色体上,将乙与丙杂交:
①若F1均为正常育性,F1自交所得F2的表型及比例是__________。
②若F1中正常育性∶雄性不育=1∶1,__________(填“能”或“不能”)利用F1的材料通过杂交育种获得乙类型的雄性不育纯合子。现因科研需求要大量繁殖乙,最快的方法是__________。
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