精品解析：新疆维吾尔自治区喀什市喀什第二中学2026-2027学年高三上学期10月月考生物试卷

高三生物学 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 细胞学说的建立对生物学的发展具有重大意义。下列有关细胞学说的叙述，正确的是（ ） A. 动植物都是由细胞发育而来，并由细胞所构成的 B. 细胞学说打破了动植物界之间的壁垒，使两者具备了统一性 C. 多细胞生物的每个细胞都相对独立，相互之间不产生联系 D. 细胞学说推动了生物学的发展，使生物研究进入了分子水平 【答案】B 【解析】 【详解】A、细胞学说提出动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物共同构成，A错误； B、细胞学说明确了动植物都以细胞为基本单位，打破了动植物界之间的壁垒，揭示了动植物的统一性，B正确； C、多细胞生物的每个细胞相对独立，同时又和其他细胞相互配合，共同完成整体的生命活动，并非互不联系，C错误； D、细胞学说推动生物学研究进入了细胞水平，D错误。 2. 在检测组织匀浆中的还原糖时，某同学设置了6组实验，见图。试管①④加入蒸馏水，②⑤加入西瓜（红瓤）匀浆滤液，③⑥加入梨匀浆滤液。每支试管加入等量的斐林试剂后用不同温度处理2min，结果有3支试管呈现红色，3支试管呈现浅蓝色。下列关于实验结果的分析，正确的是（ ） A. 试管①④⑥呈现浅蓝色 B. 试管④⑥使用了“减法原理”控制变量 C. 试管②⑤对比说明西瓜匀浆含有还原糖 D. 试管①③对比说明梨匀浆含有蔗糖 【答案】A 【解析】 【详解】A、①、④为蒸馏水，无还原糖，无论温度如何都不与斐林试剂反应，呈浅蓝色；⑥为梨匀浆常温处理，温度不足无法发生显色反应，也呈浅蓝色，因此①④⑥均为浅蓝色，A正确； B、减法原理是指与常态相比人为去除某种影响变量，本实验中常温属于常态条件，加热属于施加额外变量（加法原理），因此④⑥并未使用减法原理控制变量，B错误； C、②、⑤的红色是西瓜匀浆本身的颜色，无法证明是还原糖与斐林试剂反应的结果，不能说明西瓜匀浆含还原糖，C错误； D、①③对比说明梨匀浆含有还原糖，蔗糖不属于还原糖，无法用斐林试剂检测，D错误。 3. 细胞质中含有复杂的胞质纤维网，这些纤维网组成了细胞骨架。下列关于细胞骨架的叙述，错误的是（ ） A. 主要由纤维素和蛋白质组成 B. 参与了细胞内蛋白质的运输 C. 对细胞的分裂、分化起重要作用 D. 参与能量转化、信息传递等生命活动 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞骨架由蛋白质纤维构成，不含多糖纤维素，A错误； BCD、细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输（如蛋白质的运输）、能量转化、信息传递等生命活动密切相关，BCD正确。 4. 多聚体是由许多相同或者相似单体连接形成的大分子。下列关于单体、多聚体之间的对应关系，说法正确的是（ ） A. 如果单体是葡萄糖，则对应的多聚体可以是储存在肝脏中的肌糖原和肝糖原 B. 如果单体是脱氧核苷酸，则对应的多聚体不会出现在细胞质中 C. 如果单体是氨基酸，则对应的多聚体不一定具有特定空间结构与生理功能 D. 如果单体是核糖核苷酸，则对应的多聚体可以作为细胞生物的遗传物质 【答案】C 【解析】 【详解】A、肝糖原储存在肝脏细胞中，肌糖原储存在肌肉细胞中，肝脏细胞中不存在肌糖原，A错误； B、如果单体是脱氧核苷酸，则对应的多聚体是DNA，主要存在于细胞核中，少量存在于叶绿体、线粒体中，B错误； C、氨基酸脱水缩合形成的多肽链，需要经过盘曲、折叠后才具有特定空间结构与生理功能，C正确； D、核糖核苷酸聚合形成RNA，细胞生物的遗传物质只能是DNA，D错误。 5. 下列关于细胞的物质输入和输出的叙述，正确的是（ ） A. 将人的红细胞置于清水中，水主要通过协助扩散进入细胞，最终细胞会破裂 B. 神经细胞内的K+通过K+通道外流，最终使细胞外液的K+浓度大于细胞内的 C. 将洋葱细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，水分子进出平衡时，细胞液与蔗糖溶液浓度相等 D. 蛋白质等大分子通过胞吐的方式运出细胞，其过程不需要细胞膜上蛋白质的参与 【答案】A 【解析】 【详解】A、人的红细胞细胞膜上存在水通道蛋白，清水环境中，水主要通过协助扩散（借助通道蛋白）进入细胞；由于红细胞细胞内液渗透压远高于清水，大量水进入细胞后，红细胞没有细胞壁，最终细胞会吸水破裂，A正确； B、静息电位形成时，神经细胞内的K⁺会通过K⁺通道外流，这是协助扩散，顺浓度梯度进行，细胞内的K⁺浓度始终高于细胞外液，即使K⁺外流后，依然是细胞内K⁺浓度更高，B错误； C、若洋葱细胞发生质壁分离后达到水分子进出平衡，此时细胞壁对原生质层无压力，细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等；若细胞未发生质壁分离，细胞吸水膨胀受细胞壁限制，此时细胞液渗透压大于外界蔗糖溶液渗透压，因此并非所有情况下平衡时细胞液与蔗糖溶液浓度相等，C错误； D、蛋白质等大分子通过胞吐的方式运出细胞，胞吐过程依赖细胞膜的流动性，也需要膜上蛋白质的参与，D错误。 6. 植酸酶能分解动物饲料中的有机磷，将磷酸残基从植酸上依次水解下来，有利于动物对饲料中天然磷的吸收，减少了集约化畜牧场粪便中磷对环境的污染。研究发现，可通过加入提高植酸酶的活性。下列叙述正确的是（ ） A. 直接降低植酸水解反应的活化能，从而加快反应速率 B. 植酸酶依次水解植酸多个磷酸残基，说明酶不具有专一性 C. 在一定范围内增加植酸酶用量，能提高酶促反应速率 D. 为植酸酶提供能量，从而提高酶活性 【答案】C 【解析】 【详解】A、加入Mn2+可以提高植酸酶的活性，即Mn2+通过提高植酸酶的活性降低植酸水解反应的活化能，从而加快反应速率，A错误； B、植酸酶依次水解植酸多个磷酸残基，而不能水解其他物质，说明酶具有专一性，B错误； C、在一定范围内增加植酸酶用量，可增加底物与酶接触的机会，因而能提高酶促反应速率，C正确； D、加入Mn2+可以提高植酸酶的活性，但不会给植酸酶提供能量，D错误。 7. 去垢剂是一种一端亲水、一端疏水的分子，可溶解膜脂，能与磷脂分子共同形成微球。控制去垢剂的浓度可用于质膜蛋白的纯化，便于对膜蛋白的研究，其原理见图。下列分析错误的是（ ） A. 去垢剂与磷脂分子的结构特性相近 B. 微球蛋白质内部具有疏水结构域 C. 去垢剂通过水解磷脂进而溶解膜脂 D. 纯化膜蛋白更宜选用低浓度去垢剂 【答案】C 【解析】 【详解】A、去垢剂一端亲水、一端疏水，磷脂分子也是头部亲水、尾部疏水，二者结构特性相近，A正确； B、从图中可知膜蛋白的疏水区域会和去垢剂以及磷脂分子的疏水端结合，最终包裹在微球内部，说明微球中的膜蛋白具有疏水结构域，B正确； C、题干明确说明去垢剂是和磷脂分子共同形成微球来溶解膜脂，并没有水解磷脂，C错误； D、据图可知，高浓度去垢剂处理后形成的微球同时含有磷脂和膜蛋白，无法将膜蛋白与脂质分离，纯化质膜蛋白需要使用较低浓度的去垢剂，使膜蛋白与脂质分离，D正确。 8. 分光光度法的原理为一束单色光透过溶液时，溶液的吸光度与溶液中吸光物质的浓度成正比。实验人员采用分光光度法分别测定三种黄杨等量叶片研磨后获取的提取液中的各种光合色素的含量，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ） 品种 叶绿素含量/（mg·g-1） 类胡萝卜素含量/（mg·g-1） 大叶黄杨 3.33 0.57 金边黄杨 2.35 0.39 金心黄杨 1.87 0.26 A. 对叶片进行研磨时加入碳酸钙可使叶绿素不被破坏 B. 利用光合色素在层析液中的溶解度不同，可分离提取液中的光合色素 C. 利用蓝紫光波段透过提取液可测定叶绿素的含量 D. 与其他黄杨相比，大叶黄杨叶片中叶绿素含量最高，对红光吸收最多 【答案】C 【解析】 【详解】A、光合色素提取实验中，加入碳酸钙的作用是中和细胞破碎后释放的有机酸，避免叶绿素被有机酸破坏，A正确； B、纸层析法分离光合色素的原理就是不同光合色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的色素随层析液在滤纸条上扩散速度更快，从而实现色素分离，B正确； C、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，若仅用蓝紫光波段测定，吸光度会同时反映叶绿素和类胡萝卜素的总含量，无法单独测定叶绿素的含量，C错误； D、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，表格里大叶黄杨叶绿素含量是三种黄杨中最高的，因此相比之下它对红光的吸收最多，D正确。 9. 端粒酶由RNA和蛋白质组成，是一种逆转录酶，可维持端粒长度。癌细胞中的端粒酶活性较高，能防止端粒缩短，体外培养时癌细胞可无限增殖不衰老。下列叙述正确的是（ ） A. 端粒酶可催化脱氧核苷酸脱水缩合，进而修复端粒的长度 B. 衰老细胞中会发生多种酶活性降低、端粒酶活性升高的现象 C. 正常细胞线粒体中的端粒会随着细胞分裂次数的增多而变短 D. 将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞可以增殖 【答案】A 【解析】 【详解】A、端粒酶是一种逆转录酶，可催化脱氧核苷酸脱水缩合，以自身 RNA 为模板合成 DNA 片段（端粒），进而修复端粒的长度，A 正确； B、衰老细胞中多种酶活性降低，端粒酶活性也降低（而非升高），不能维持端粒长度，导致细胞衰老，B 错误； C、端粒是染色体两端的一段特殊序列的 DNA— 蛋白质复合物，线粒体中无染色体，不存在端粒，C 错误； D、将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞其细胞核来自衰老细胞，端粒依然是变短的，不能恢复增殖能力，D 错误。 10. 赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验采用了同位素标记法 B. 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 C. 若上清液放射性很低，沉淀物放射性很高，则图中使用的是标记噬菌体 D. 若用被标记的噬菌体进行实验，保温时间过长会导致上清液中放射性升高 【答案】C 【解析】 【详解】A、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验分别用 35S标记噬菌体的蛋白质、32P标记噬菌体的DNA，采用了同位素标记法，A正确； B、搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，B正确； C、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时蛋白质外壳不会进入细菌内部，离心后较轻的蛋白质外壳主要分布在上清液，实际结果是上清液放射性很高、沉淀物放射性很低，C错误； D、若用 32 P标记噬菌体的DNA，保温时间过长会导致大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放后离心分布到上清液中，最终使上清液放射性升高，D正确。 11. 真核细胞中RNA的腺嘌呤发生甲基化修饰称为m6A修饰，甲基化读取蛋白YTHDF1能识别并结合mRNA上的m6A修饰，进而影响该mRNA的翻译或稳定性，过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. mRNA上相邻腺嘌呤间有1个磷酸基团、1个核糖 B. m6A修饰通过影响mRNA的碱基序列进而影响其翻译或稳定性 C. YTHDF1识别并结合mRNA上的腺嘌呤时遵循碱基互补配对原则 D. 图中多条肽链的氨基酸的排列顺序完全相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、mRNA的基本组成单位是核糖核苷酸，相邻的两个腺嘌呤核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接，二者之间包含1个磷酸基团、2个核糖，A错误； B、m6A修饰是腺嘌呤上添加甲基的修饰，没有改变mRNA上的碱基种类和排列顺序，B错误； C、YTHDF1是蛋白质，不含碱基，识别结合mRNA上的m6A修饰的过程不遵循碱基互补配对原则，C错误； D、图中多条肽链均以同一条mRNA为模板翻译产生，模板序列相同，因此氨基酸的排列顺序完全相同，D正确。 12. 一项遗传学研究显示，路氏沙狐基因库中调控高效重吸收水分的关键基因通过杂交转移到赤狐基因组中，增强了赤狐适应干旱沙漠环境的能力。下列相关分析正确的是（ ） A. 赤狐的进化是干旱环境直接作用于其基因型的结果 B. 路氏沙狐的基因进入赤狐基因库，会导致赤狐种群的基因频率发生改变 C. 适应干旱沙漠环境能力提高的赤狐的出现，提高了沙漠生态系统的基因多样性和物种多样性 D. 调控高效重吸收水分的关键基因的出现是干旱环境诱变的结果 【答案】B 【解析】 【详解】A、自然选择直接作用于生物的表现型而非基因型，干旱环境是对赤狐的表现型进行选择，A错误； B、路氏沙狐的基因进入赤狐基因库，为赤狐种群引入了新的基因，会导致赤狐种群的基因频率发生改变，B正确； C、适应干旱能力提高的赤狐仍属于赤狐这一物种，没有产生新物种，因此不会提高物种多样性，仅能提高该种群的基因多样性，C错误； D、基因突变是不定向的，调控高效重吸收水分的关键基因是随机突变产生的，干旱环境仅起到选择有利变异的作用，而非诱导该基因产生，D错误。 13. 某显性单基因遗传病的患病家族系谱图如图所示，已知Ⅰ-2、Ⅱ-5为纯合子，Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4均未发生变异。不考虑X、Y染色体的同源区段以及基因突变。下列叙述错误的是（ ） A. 该病的致病基因不可能位于常染色体上 B. 理论上，该病在男性群体中的发病率小于在女性群体中的 C. Ⅲ-8的基因型只有一种可能 D. 推测Ⅱ-5可能发生了染色体结构变异 【答案】C 【解析】 【详解】A、 该病为显性单基因遗传病，Ⅰ-2、Ⅱ-5是纯合子，且Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4均无变异：若致病基因在常染色体上：纯合患病的Ⅰ-2（AA）和正常的Ⅰ-1（aa），子女应全部为Aa（患病），但他们的儿子Ⅱ-3是正常个体，与条件矛盾，因此致病基因不可能在常染色体上，不考虑X、Y染色体的同源区段以及基因突变，该病为伴X染色体显性遗传病，A正确； B、伴X染色体显性遗传病的特点是男性群体发病率小于女性群体（女性有两条X染色体，获得显性致病基因的概率更高），B正确； CD、已知Ⅱ-5是纯合子的患病男性，若为正常伴X显性病，其基因型为XAY，与Ⅱ-4（XAXa）婚配的子女中，女儿必然获得来自父亲的XA，应全部患病，但系谱中他们的女儿Ⅲ-7正常，推测Ⅱ-5的带有显性致病基因的X染色体发生了片段缺失（染色体结构变异），不含正常显性致病基因的缺失染色体和Xa染色体传递给女儿时，就可产生正常的XaXo（Xo表示缺失含显性致病基因片段的X染色体）的女儿，Ⅲ-8是患病男性，其X染色体只能来自母亲Ⅱ-4，Y染色体来自父亲Ⅱ-5，若Y染色体正常，其基因型是XAY，但Ⅱ-5可能发生了染色体结构变异，若缺失的片段移接到Y染色体上，则基因型为XaYA或XAYA，C错误，D正确。 14. 科学家在研究豌豆花腋生和顶生的遗传时发现，控制该性状的基因A/a位于4号染色体上，基因B/b也与该性状的遗传相关。用两种纯种豌豆杂交得到F1，F1自交产生F2，F2的表型和基因型的对应关系如表所示，实验过程中未发生突变和染色体互换。下列叙述正确的是（ ） 腋生表型 顶生表型 基因型 AA Aa aa 基因型 AA Aa aa BB + + - BB - - + Bb + + - Bb - - + bb + + + bb - - 注：“+”“-”分别表示有、无相应基因型 A. 两亲本豌豆的表型分别为腋生和顶生 B. F2表型及比例为腋生:顶生=3:1 C. 基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律 D. 顶生豌豆的自交后代不可能出现腋生豌豆 【答案】C 【解析】 【详解】AC、由表中F2的基因型可知，基因A/a和基因B/b两对基因独立遗传，且两者实现自由组合，遗传遵循自由组合定律，顶生豌豆的基因型为aaB-，其余基因型表现为腋生，F1的基因型为AaBb，F2的表型及比例为腋生：顶生=13：3，亲代表型都为腋生（AABB、aabb）或一个为腋生（AAbb）一个为顶生（aaBB），A错误，C正确； B、两对等位基因遵循自由组合定律，F₁为AaBb，自交后F₂中仅aaB_（占3/16）为顶生，其余13/16均为腋生，表型比例为腋生：顶生=13：3，B错误； D、顶生豌豆的基因型为aaB_，aaBb自交，后代会出现aabb的腋生个体，D错误。 15. 某二倍体自花传粉植物的花色受两对独立遗传的等位基因（E/e和R/r）控制，花色的调控机制如图所示。不考虑突变，下列分析正确的是（ ） A. 红花植株的基因型种数最多，白花植株的基因型种数最少 B. 红花植株与黄花植株杂交，子代不出现白花表型 C. 黄花植株或白花植株自交，子代均不会出现红花表型 D. 杂合红花植株自交子代中红花∶黄花∶白花=9∶3∶4 【答案】C 【解析】 【详解】A、根据图示代谢途径：红花：E_R_（同时有E和R基因，合成红色物质）；黄花：E_rr（有E无R，只能合成黄色物质）；白花：ee__（无E，无法合成黄色前体，无论有没有R都是白花）。红花（E_R_）基因型：EERR、EERr、EeRR、EeRr，共4种；黄花（E_rr）基因型：EErr、Eerr，共2种；白花（ee__）基因型：eeRR、eeRr、eerr，共3种。基因型种类最少的是黄花，不是白花，A错误； B、红花（E_R_）和黄花（E_rr）杂交，有可能产生白花。如EeRr（红花）×Eerr（黄花），亲本都携带e基因，子代可以出现ee__，表现白花，B错误； C、黄花基因型为E_rr，没有R基因，自交后代不会产生R基因，无法合成红色物质；白花基因型ee__，没有E基因，自交后代全为ee__，无法合成黄色中间产物，更无法合成红色物质。因此黄花或白花自交，子代都不会出现红花，C正确； D、杂合红花植株有三种：EERr、EeRR、EeRr。只有双杂合子EeRr自交，子代才是红花：黄花：白花=9：3：4；如果是EERr自交，子代只有红花和黄花；EeRR自交，子代只有红花和白花，D错误。 16. 利用二倍体牡蛎（基因型为Aa）快速育种时，用遗传物质失活的精子激发卵细胞发育，并通过一定途径将卵细胞发育成二倍体。常用的途径：①抑制第一极体形成，②抑制第二极体形成，③抑制第一次卵裂。不考虑突变，下列有关分析合理的是（ ） A. ①途径获得的二倍体的基因型为Aa B. ②途径获得的二倍体的基因型为AA或aa C. ③途径获得的二倍体的基因型为Aa D. ②③途径获得的二倍体的基因型相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、抑制第一极体形成，也就是减数第一次分裂时同源染色体没有分离，原本要进入第一极体的染色体也留在次级卵母细胞中，最终得到的卵细胞同时含有A和a，染色体数是2套，发育出的二倍体基因型是Aa，A正确； B、若在减数第一次分裂前期发生同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，②抑制第二极体形成，可能会形成Aa的杂合类型，B错误； C、经减数分裂完成后卵细胞只有等位基因中的一个（A或a），与遗传物质失活的精子受精形成受精卵。卵裂过程进行的是有丝分裂，该基因复制后加倍，不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，③抑制第一次卵裂，一定会形成AA或aa类型的纯合子，C错误； D、②抑制第二极体形成之前可能发生互换等现象，导致可能会形成Aa的杂合类型；若不发生互换，②途径获得的二倍体的基因型为AA或aa。③抑制第一次卵裂进行有丝分裂，一定产生纯合子，②途径和③途径获得的二倍体基因组成不一定相同，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 磷（P）是植物的主要营养元素之一，其缺乏会限制植物的生长和发育。植物细胞主要通过其细胞膜上的磷酸盐转运蛋白（PHT）从土壤中吸收磷，转运机制如图1所示。回答下列问题： （1）磷属于植物细胞中的_________（填“大量”或“微量”）元素。土壤中的磷被植物吸收后可进入叶绿体，用于合成_________（答出2点）等有机物。 （2）膜蛋白PHT位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是_________（填“亲水”或“疏水”）基团。由图1可知，PHT转运PO43-的跨膜运输方式为主动运输，其能量来源为_________。H+-ATP酶催化ATP水解后，结构上发生的变化是_________。 （3）温度会影响PHT转运磷酸盐的速率，实验人员测定了不同温度下植物吸收磷酸盐的速率如图2所示。与4℃相比，25℃时植物吸收磷酸盐的速率更快的原因可能是_________（答出1点）。 【答案】（1） ①. 大量 ②. ATP、DNA、RNA、NADPH、磷脂 （2） ①. 疏水 ②. 细胞膜两侧的H+电化学梯度势能 ③. H+-ATP酶发生磷酸化，自身空间结构发生改变 （3）温度升高，PHT的活性更高；温度升高，H+-ATP酶的活性增强，细胞膜两侧H+的浓度梯度增大，为PHT转运磷酸盐提供了更多的电化学势能；温度升高，呼吸速率加快，为H+转运出细胞提供的ATP增多，细胞膜两侧H+的浓度梯度增大，为PHT转运磷酸盐提供了更多的电化学势能 【解析】 【小问1详解】 细胞中的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，因此P属于大量元素，在细胞内参与ATP，磷脂、核酸等有机物合成； 【小问2详解】 磷脂分子头部亲水，尾部疏水，膜蛋白PHT位于磷脂双分子层内部，所以其氨基酸残基多为疏水基团。 PHT转运PO43-的同时还发生H+的同向转运，此时H+的运输方式为协助扩散，运输时会产生电化学梯度势能，为PO43-的主动运输提供能量，H+-ATP酶催化ATP水解后，H+-ATP酶发生磷酸化，其自身的空间结构发生变化。 【小问3详解】 温度升高，呼吸速率加快，H+-ATP酶的活性增强,为H+转运出细胞提供的ATP增多，细胞膜两侧H+的浓度梯度增大，为PHT转运磷酸盐提供了更多的电化学势能。 18. 有氧呼吸第三阶段电子传递链如图1所示。电子在传递的过程中，通过复合物I、III、IV逆浓度梯度运输，建立膜两侧浓度差，驱动ATP合酶顺浓度梯度运输，同时产生大量的ATP。UCP是一种特殊的通道。回答下列问题： （1）真核细胞进行有氧呼吸的过程中，NADH产生的场所是________________________，图示过程发生在线粒体的_____上。 （2）若ATP合酶活性增强，经UCP回流的会_____(填“增加”或“减少”)，细胞有氧呼吸产生ATP的速率将_____(填“加快”或“减慢”)。 （3）寒冷环境下，动物棕色脂肪细胞的基因表达量显著上升，从能量代谢角度分析，生理意义是________________________。 （4）NAD+被还原后生成NADH。有氧呼吸过程中，NADH在NADH脱氢酶的作用下生成，经过一系列反应释放出大量能量。炎症因子IL-6可以影响细胞中ATP水平。现用IL-6、NR(只作为的前体物，不考虑其他影响)处理心肌细胞，测定心肌细胞中的ATP水平，结果见图2。 ①NR可以_____(填“加剧”或“缓解”)IL-6对心肌细胞ATP合成的影响，机理是NR补充了，从而_____(填“增加”或“减少”)了的生成量，使有氧呼吸释放的能量恢复正常水平。 ②心肌持续缺血会诱发炎症，从而大量分泌IL-6，造成心肌细胞能量供应不足。结合本实验，请提出一条改善该症状的治疗思路：___________________________________________。 【答案】（1） ①. 细胞质基质和线粒体基质 ②. 内膜 （2） ①. 减少 ②. 加快 （3）UCP增多， H+通过UCP回流增加产热，有利于动物维持体温稳定 （4） ①. 缓解 ②. 增加 ③. 使用能够提高心肌细胞内NAD+含量的药物（补充NR），缓解IL-6造成的心肌细胞ATP合成不足，改善心肌能量供应 【解析】 【小问1详解】 有氧呼吸的第一阶段反应场所细胞质基质，第二阶段反应场所线粒体基质，前两个阶段均生成NADH；第三阶段反应场所线粒体内膜，消耗NADH生成水。据此可知，真核细胞进行有氧呼吸的过程中，NADH产生的场所是细胞质基质和线粒体基质，图示过程为有氧呼吸第三阶段，发生在线粒体的内膜上。 【小问2详解】 若ATP合酶活性增强，ATP生成增多，经UCP回流的 H+会“减少”，细胞有氧呼吸产生ATP的速率将“加快”。 【小问3详解】 寒冷环境下，动物棕色脂肪细胞的UCP基因表达量显著上升，则更多的H+通过UCP顺浓度梯度转运，该过程会释放大量的热能，进而维持体温的相对稳定，从能量代谢角度分析，其生理意义表现在UCP增多， H+通过UCP回流增加产热，有利于动物维持体温稳定。 【小问4详解】 ① NR为NAD+的前体，IL-6单独处理心肌细胞ATP水平低于空白对照组；但IL-6+NR处理组和NR组合成ATP水平相当，说明NR可以“缓解”IL-6对心肌细胞ATP合成的影响，机理是NR补充了 NAD+ ，从而“增加”了 NADH 的生成量，使有氧呼吸释放的能量恢复正常水平。 ②心肌持续缺血会诱发炎症，从而大量分泌IL-6，造成心肌细胞中ATP产生量下降，因而能量供应不足。结合本实验，为了改善该症状，使用能够提高心肌细胞内NAD+含量的药物（如补充NR），可缓解IL-6造成的心肌细胞ATP合成不足，改善心肌能量供应。 19. 科研人员以金山绣线菊与毛果绣线菊为材料进行实验，探讨绣线菊对低温锻炼的响应机制，部分实验结果如图1、2、3所示。光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度，光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。回答下列问题： （1）北方低温季节光照较弱，此时两种绣线菊中利用弱光能力更强的是________，依据是________________。 （2）细胞色素b6f复合体参与光合作用中的电子传递，据此推测，细胞色素b6f复合体分布于________。电子经细胞色素b6f复合体等传递，最终用于________。 （3）据图2分析，低温下，绣线菊的光饱和点________（填“下降”或“升高”），依据是________________。 （4）1，5-二磷酸核酮糖羧化酶是催化CO2固定的酶，低温下酶活性降低。该酶基因表达情况如图3所示，请从光合作用适应低温环境的角度，分析该生理现象的生物学意义：________________________。 【答案】（1） ①. 毛果绣线菊 ②. 低温环境下，毛果绣线菊的光补偿点更低 （2） ①. 类囊体薄膜 ②. NADP⁺与H⁺结合形成NADPH （3） ①. 下降 ②. 低温环境下，细胞色素b6f复合体的表达量下降，光反应能力下降，绣线菊可利用的最大光照强度下降 （4）低温会降低酶的活性，绣线菊通过提高1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的表达量来增加该酶的含量，可以部分弥补低温造成的酶活性下降，维持暗反应速率，保证正常的光合作用 【解析】 【小问1详解】 由图1可知，毛果绣线菊的光补偿点更低。北方低温季节光照较弱，光补偿点低的毛果绣线菊能在更低的光照强度下达到光合作用与呼吸作用的平衡，利用弱光能力更强，更能适应低温弱光环境。 【小问2详解】 细胞色素b6f复合体参与电子传递，电子经传递链传递后传给NADP⁺，最终用于NADP⁺与H⁺结合生成NADPH，该过程发生在类囊体薄膜上，因此细胞色素b6f复合体分布于类囊体薄膜上。 【小问3详解】 由图2可知，低温下细胞色素b6f复合体表达量下降，导致光反应能力下降，可利用的最大光照强度下降，即绣线菊的光饱和点下降。 【小问4详解】 1，5-二磷酸核酮糖羧化酶是催化CO2固定的酶，低温下酶活性降低，生物学意义是低温会降低酶的活性，绣线菊通过提高1，5-二磷酸核酮糖羧化酶的表达量来增加该酶的含量，可以部分弥补低温造成的酶活性下降，维持暗反应速率，保证正常的光合作用，以适应低温环境。 20. 水稻的表型常见高秆和高氮肥需求，其遗传性状影响产量。研究人员在水稻育种中发现半矮秆低氮肥需求的高产品种，将不同性状的二倍体亲本进行杂交，研究遗传机制，实验及结果见表。回答下列问题： P 高秆×半矮秆 半矮秆高氮肥需求×高秆低氮肥需求 ↓ ↓ F1 高秆 高秆高氮肥需求 ↓Ⓧ ↓Ⓧ F2 高秆、半矮秆 多种表型 （1）高秆和半矮秆性状分别受等位基因SD1/sd1（表示基因型用D/d）控制。SD1基因编码有功能的赤霉素20-氧化酶，催化底物产生赤霉素。半矮秆植株的基因型为_________。从基因和基因表达产物功能的角度分析，出现半矮秆植株的原因是_______________________________。 （2）水稻的氮肥需求与SOD5基因有关。F2植株中，半矮秆低氮肥需求植株约占1/16，说明SOD5基因与SD1基因在染色体上的位置关系是_________。色氨酸与生长素可相互转 化，DNR1蛋白促进生长素转化为色氨酸。SOD5基因表达的转录因子可驱动DNR1蛋白的表达。与高氮肥需求水稻品种相比，低氮肥需求水稻品种SOD5基因的表达量_________（填“较低”或“较高”），生长素含量_________（填“较低”或“较高”）。 （3）低氮施肥条件下，导入外源基因以敲除SOD5基因得到株系sod5，其单株产量比野生型的高45%，且籽粒蛋白质含量不变。与杂交育种相比，基因编辑技术培育高产品种的优点是____________________（答出2点）。为获得稳定遗传的sod5品系，后续的育种思路是_______________________________。 【答案】（1） ①. dd ②. 不能合成有功能的赤霉素20-氧化酶，赤霉素含量低，影响细胞伸长 （2） ①. 两者位于非同源染色体上（或不同对的染色体上） ②. 较低 ③. 较高 （3） ①. 缩短育种年限，定向改造水稻性状 ②. 将株系sod5进行自交，在后代中筛选出自交不出现性状分离的植株 【解析】 【小问1详解】 高秆为显性性状，半矮秆为隐性性状，因此半矮秆植株的基因型为隐性纯合dd。从基因和表达产物功能分析：SD1基因的功能是编码有功能的赤霉素20-氧化酶，该酶可催化底物合成赤霉素，赤霉素能促进植株增高。半矮秆植株的sd1基因发生了突变，不能合成有功能的赤霉素20-氧化酶，赤霉素含量低，影响细胞伸长，植株表现为半矮秆。 【小问2详解】 F2中半矮秆低氮肥需求植株占1/16，即1/4×1/4，说明控制两对性状的基因符合自由组合定律，因此SOD5基因与SD1基因位于非同源染色体上。低氮肥需求水稻品种的生长素含量更高：SOD5基因表达的转录因子可驱动DNR1蛋白表达，DNR1蛋白会促进生长素转化为色氨酸。低氮肥需求水稻生长素含量更高，说明生长素更多地保留在生长素状态，未被转化为色氨酸，因此DNR1蛋白的表达量更低，对应的SOD5基因的表达量较低，生长素含量较高。 【小问3详解】 基因编辑技术相比杂交育种的优势：可以定向改造水稻性状，无需杂交育种漫长的筛选过程，缩短育种年限；可以突破物种生殖隔离，实现跨物种的基因定向改造，而杂交育种只能在同一物种内进行基因重组。获得稳定遗传sod5品系的思路：将株系sod5进行自交，直到后代不再发生性状分离，即可获得纯合稳定遗传的sod5品系。 21. 水稻的等位基因R、r分别编码毒蛋白、无毒蛋白，F基因编码解毒蛋白；毒蛋白能杀死花粉，解毒蛋白可以解除毒蛋白毒性；F基因与R基因均位于7号染色体上且不发生交换。品系甲（RRFF）与品系乙（rr）杂交得F1，F1花粉母细胞形成成熟花粉的过程如图所示，检测发现F1花粉中均存在毒蛋白，但一半花粉败育。回答下列问题： （1）F1花粉母细胞减数分裂Ⅰ时，细胞中有________个R基因，F基因与________（填“R”或“r”）基因分离。处于减数分裂Ⅱ的细胞中有________条来自品系甲的7号染色体。 （2）毒蛋白与解毒蛋白的功能不同，其根本原因是_____________________。 （3）基因表达具有选择性，F基因在花粉细胞中表达，R基因可能在减数分裂________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）时开始表达，判断理由是____________________。 （4）F1自交所得的F2中，含有来自品系甲7号染色体的个体占________。 【答案】（1） ①. 2 ②. r ③. 0条或1条或2 （2）R基因与F基因携带的遗传信息不同 （3） ①. Ⅰ ②. 基因型为r的花粉败育，说明该类型花粉中有毒蛋白，毒蛋白由R基因编码##F1花粉中均存在毒蛋白，毒蛋白由F1花粉母细胞减数分裂Ⅰ时产生并进入所有花粉 （4）100%##1 【解析】 【小问1详解】 F₁花粉母细胞在减数分裂Ⅰ前的间期完成 DNA 复制，R基因复制后数量变为2个；F基因和R基因在同一条染色体，减数Ⅰ同源染色体分离，F随R所在染色体与r基因分离。由于减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，则减数分裂Ⅱ时期可能不含有来自品系甲的7号染色体，也可能有来自品系甲的7号染色体，在减Ⅱ前期、中期细胞含有1条；减Ⅱ后期着丝粒分裂，暂时有2条，因此处于减数分裂Ⅱ的细胞中有0条或1条或2条来自品系甲的7号染色体。 【小问2详解】 毒蛋白由R基因编码，解毒蛋白由F基因编码，蛋白质功能不同的根本原因是R基因与F基因中脱氧核苷酸排列顺序不同，携带的遗传信息不一样。 【小问3详解】 R基因在减数分裂Ⅰ时期开始表达。F1所有花粉里都检测到毒蛋白，不含R基因、基因型r的花粉也含有毒蛋白并发生败育，说明毒蛋白是在减数第一次分裂阶段合成，之后分配到全部子花粉细胞，因此R基因在减数分裂Ⅰ就启动表达。 【小问4详解】 F1自交，F1作为父本时，r 花粉败育，只有RF这一种可育雄配子；母本产生RF、r两种雌配子。受精得到子代基因型为RRFF、RrF，两种个体都携带来自品系甲带有 R、F 的7号染色体，所以F2中含有品系甲7号染色体个体占100%。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学 一、选择题：本题共16小题，每小题3分，共48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. 细胞学说的建立对生物学的发展具有重大意义。下列有关细胞学说的叙述，正确的是（ ） A. 动植物都是由细胞发育而来，并由细胞所构成的 B. 细胞学说打破了动植物界之间的壁垒，使两者具备了统一性 C. 多细胞生物的每个细胞都相对独立，相互之间不产生联系 D. 细胞学说推动了生物学的发展，使生物研究进入了分子水平 2. 在检测组织匀浆中的还原糖时，某同学设置了6组实验，见图。试管①④加入蒸馏水，②⑤加入西瓜（红瓤）匀浆滤液，③⑥加入梨匀浆滤液。每支试管加入等量的斐林试剂后用不同温度处理2min，结果有3支试管呈现红色，3支试管呈现浅蓝色。下列关于实验结果的分析，正确的是（ ） A. 试管①④⑥呈现浅蓝色 B. 试管④⑥使用了“减法原理”控制变量 C. 试管②⑤对比说明西瓜匀浆含有还原糖 D. 试管①③对比说明梨匀浆含有蔗糖 3. 细胞质中含有复杂的胞质纤维网，这些纤维网组成了细胞骨架。下列关于细胞骨架的叙述，错误的是（ ） A. 主要由纤维素和蛋白质组成 B. 参与了细胞内蛋白质的运输 C. 对细胞的分裂、分化起重要作用 D. 参与能量转化、信息传递等生命活动 4. 多聚体是由许多相同或者相似单体连接形成的大分子。下列关于单体、多聚体之间的对应关系，说法正确的是（ ） A. 如果单体是葡萄糖，则对应的多聚体可以是储存在肝脏中的肌糖原和肝糖原 B. 如果单体是脱氧核苷酸，则对应的多聚体不会出现在细胞质中 C. 如果单体是氨基酸，则对应的多聚体不一定具有特定空间结构与生理功能 D. 如果单体是核糖核苷酸，则对应的多聚体可以作为细胞生物的遗传物质 5. 下列关于细胞的物质输入和输出的叙述，正确的是（ ） A. 将人的红细胞置于清水中，水主要通过协助扩散进入细胞，最终细胞会破裂 B. 神经细胞内的K+通过K+通道外流，最终使细胞外液的K+浓度大于细胞内的 C. 将洋葱细胞置于一定浓度的蔗糖溶液中，水分子进出平衡时，细胞液与蔗糖溶液浓度相等 D. 蛋白质等大分子通过胞吐的方式运出细胞，其过程不需要细胞膜上蛋白质的参与 6. 植酸酶能分解动物饲料中的有机磷，将磷酸残基从植酸上依次水解下来，有利于动物对饲料中天然磷的吸收，减少了集约化畜牧场粪便中磷对环境的污染。研究发现，可通过加入提高植酸酶的活性。下列叙述正确的是（ ） A. 直接降低植酸水解反应的活化能，从而加快反应速率 B. 植酸酶依次水解植酸多个磷酸残基，说明酶不具有专一性 C. 在一定范围内增加植酸酶用量，能提高酶促反应速率 D. 为植酸酶提供能量，从而提高酶活性 7. 去垢剂是一种一端亲水、一端疏水的分子，可溶解膜脂，能与磷脂分子共同形成微球。控制去垢剂的浓度可用于质膜蛋白的纯化，便于对膜蛋白的研究，其原理见图。下列分析错误的是（ ） A. 去垢剂与磷脂分子的结构特性相近 B. 微球蛋白质内部具有疏水结构域 C. 去垢剂通过水解磷脂进而溶解膜脂 D. 纯化膜蛋白更宜选用低浓度去垢剂 8. 分光光度法的原理为一束单色光透过溶液时，溶液的吸光度与溶液中吸光物质的浓度成正比。实验人员采用分光光度法分别测定三种黄杨等量叶片研磨后获取的提取液中的各种光合色素的含量，结果如表所示。下列叙述错误的是（ ） 品种 叶绿素含量/（mg·g-1） 类胡萝卜素含量/（mg·g-1） 大叶黄杨 3.33 0.57 金边黄杨 2.35 0.39 金心黄杨 1.87 0.26 A. 对叶片进行研磨时加入碳酸钙可使叶绿素不被破坏 B. 利用光合色素在层析液中的溶解度不同，可分离提取液中的光合色素 C. 利用蓝紫光波段透过提取液可测定叶绿素的含量 D. 与其他黄杨相比，大叶黄杨叶片中叶绿素含量最高，对红光吸收最多 9. 端粒酶由RNA和蛋白质组成，是一种逆转录酶，可维持端粒长度。癌细胞中的端粒酶活性较高，能防止端粒缩短，体外培养时癌细胞可无限增殖不衰老。下列叙述正确的是（ ） A. 端粒酶可催化脱氧核苷酸脱水缩合，进而修复端粒的长度 B. 衰老细胞中会发生多种酶活性降低、端粒酶活性升高的现象 C. 正常细胞线粒体中的端粒会随着细胞分裂次数的增多而变短 D. 将衰老细胞与去细胞核的年轻细胞融合，获得的融合细胞可以增殖 10. 赫尔希和蔡斯的“噬菌体侵染细菌的实验”的部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 该实验采用了同位素标记法 B. 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 C. 若上清液放射性很低，沉淀物放射性很高，则图中使用的是标记噬菌体 D. 若用被标记的噬菌体进行实验，保温时间过长会导致上清液中放射性升高 11. 真核细胞中RNA的腺嘌呤发生甲基化修饰称为m6A修饰，甲基化读取蛋白YTHDF1能识别并结合mRNA上的m6A修饰，进而影响该mRNA的翻译或稳定性，过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. mRNA上相邻腺嘌呤间有1个磷酸基团、1个核糖 B. m6A修饰通过影响mRNA的碱基序列进而影响其翻译或稳定性 C. YTHDF1识别并结合mRNA上的腺嘌呤时遵循碱基互补配对原则 D. 图中多条肽链的氨基酸的排列顺序完全相同 12. 一项遗传学研究显示，路氏沙狐基因库中调控高效重吸收水分的关键基因通过杂交转移到赤狐基因组中，增强了赤狐适应干旱沙漠环境的能力。下列相关分析正确的是（ ） A. 赤狐的进化是干旱环境直接作用于其基因型的结果 B. 路氏沙狐的基因进入赤狐基因库，会导致赤狐种群的基因频率发生改变 C. 适应干旱沙漠环境能力提高的赤狐的出现，提高了沙漠生态系统的基因多样性和物种多样性 D. 调控高效重吸收水分的关键基因的出现是干旱环境诱变的结果 13. 某显性单基因遗传病的患病家族系谱图如图所示，已知Ⅰ-2、Ⅱ-5为纯合子，Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-3、Ⅱ-4均未发生变异。不考虑X、Y染色体的同源区段以及基因突变。下列叙述错误的是（ ） A. 该病的致病基因不可能位于常染色体上 B. 理论上，该病在男性群体中的发病率小于在女性群体中的 C. Ⅲ-8的基因型只有一种可能 D. 推测Ⅱ-5可能发生了染色体结构变异 14. 科学家在研究豌豆花腋生和顶生的遗传时发现，控制该性状的基因A/a位于4号染色体上，基因B/b也与该性状的遗传相关。用两种纯种豌豆杂交得到F1，F1自交产生F2，F2的表型和基因型的对应关系如表所示，实验过程中未发生突变和染色体互换。下列叙述正确的是（ ） 腋生表型 顶生表型 基因型 AA Aa aa 基因型 AA Aa aa BB + + - BB - - + Bb + + - Bb - - + bb + + + bb - - 注：“+”“-”分别表示有、无相应基因型 A. 两亲本豌豆的表型分别为腋生和顶生 B. F2表型及比例为腋生:顶生=3:1 C. 基因A/a与B/b的遗传遵循自由组合定律 D. 顶生豌豆的自交后代不可能出现腋生豌豆 15. 某二倍体自花传粉植物的花色受两对独立遗传的等位基因（E/e和R/r）控制，花色的调控机制如图所示。不考虑突变，下列分析正确的是（ ） A. 红花植株的基因型种数最多，白花植株的基因型种数最少 B. 红花植株与黄花植株杂交，子代不出现白花表型 C. 黄花植株或白花植株自交，子代均不会出现红花表型 D. 杂合红花植株自交子代中红花∶黄花∶白花=9∶3∶4 16. 利用二倍体牡蛎（基因型为Aa）快速育种时，用遗传物质失活的精子激发卵细胞发育，并通过一定途径将卵细胞发育成二倍体。常用的途径：①抑制第一极体形成，②抑制第二极体形成，③抑制第一次卵裂。不考虑突变，下列有关分析合理的是（ ） A. ①途径获得的二倍体的基因型为Aa B. ②途径获得的二倍体的基因型为AA或aa C. ③途径获得的二倍体的基因型为Aa D. ②③途径获得的二倍体的基因型相同 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 磷（P）是植物的主要营养元素之一，其缺乏会限制植物的生长和发育。植物细胞主要通过其细胞膜上的磷酸盐转运蛋白（PHT）从土壤中吸收磷，转运机制如图1所示。回答下列问题： （1）磷属于植物细胞中的_________（填“大量”或“微量”）元素。土壤中的磷被植物吸收后可进入叶绿体，用于合成_________（答出2点）等有机物。 （2）膜蛋白PHT位于磷脂双分子层内部的氨基酸残基多是_________（填“亲水”或“疏水”）基团。由图1可知，PHT转运PO43-的跨膜运输方式为主动运输，其能量来源为_________。H+-ATP酶催化ATP水解后，结构上发生的变化是_________。 （3）温度会影响PHT转运磷酸盐的速率，实验人员测定了不同温度下植物吸收磷酸盐的速率如图2所示。与4℃相比，25℃时植物吸收磷酸盐的速率更快的原因可能是_________（答出1点）。 18. 有氧呼吸第三阶段电子传递链如图1所示。电子在传递的过程中，通过复合物I、III、IV逆浓度梯度运输，建立膜两侧浓度差，驱动ATP合酶顺浓度梯度运输，同时产生大量的ATP。UCP是一种特殊的通道。回答下列问题： （1）真核细胞进行有氧呼吸的过程中，NADH产生的场所是________________________，图示过程发生在线粒体的_____上。 （2）若ATP合酶活性增强，经UCP回流的会_____(填“增加”或“减少”)，细胞有氧呼吸产生ATP的速率将_____(填“加快”或“减慢”)。 （3）寒冷环境下，动物棕色脂肪细胞的基因表达量显著上升，从能量代谢角度分析，生理意义是________________________。 （4）NAD+被还原后生成NADH。有氧呼吸过程中，NADH在NADH脱氢酶的作用下生成，经过一系列反应释放出大量能量。炎症因子IL-6可以影响细胞中ATP水平。现用IL-6、NR(只作为的前体物，不考虑其他影响)处理心肌细胞，测定心肌细胞中的ATP水平，结果见图2。 ①NR可以_____(填“加剧”或“缓解”)IL-6对心肌细胞ATP合成的影响，机理是NR补充了，从而_____(填“增加”或“减少”)了的生成量，使有氧呼吸释放的能量恢复正常水平。 ②心肌持续缺血会诱发炎症，从而大量分泌IL-6，造成心肌细胞能量供应不足。结合本实验，请提出一条改善该症状的治疗思路：___________________________________________。 19. 科研人员以金山绣线菊与毛果绣线菊为材料进行实验，探讨绣线菊对低温锻炼的响应机制，部分实验结果如图1、2、3所示。光补偿点为总光合速率等于呼吸速率时的光照强度，光饱和点为总光合速率刚达到最大时的光照强度。回答下列问题： （1）北方低温季节光照较弱，此时两种绣线菊中利用弱光能力更强的是________，依据是________________。 （2）细胞色素b6f复合体参与光合作用中的电子传递，据此推测，细胞色素b6f复合体分布于________。电子经细胞色素b6f复合体等传递，最终用于________。 （3）据图2分析，低温下，绣线菊的光饱和点________（填“下降”或“升高”），依据是________________。 （4）1，5-二磷酸核酮糖羧化酶是催化CO2固定的酶，低温下酶活性降低。该酶基因表达情况如图3所示，请从光合作用适应低温环境的角度，分析该生理现象的生物学意义：________________________。 20. 水稻的表型常见高秆和高氮肥需求，其遗传性状影响产量。研究人员在水稻育种中发现半矮秆低氮肥需求的高产品种，将不同性状的二倍体亲本进行杂交，研究遗传机制，实验及结果见表。回答下列问题： P 高秆×半矮秆 半矮秆高氮肥需求×高秆低氮肥需求 ↓ ↓ F1 高秆 高秆高氮肥需求 ↓Ⓧ ↓Ⓧ F2 高秆、半矮秆 多种表型 （1）高秆和半矮秆性状分别受等位基因SD1/sd1（表示基因型用D/d）控制。SD1基因编码有功能的赤霉素20-氧化酶，催化底物产生赤霉素。半矮秆植株的基因型为_________。从基因和基因表达产物功能的角度分析，出现半矮秆植株的原因是_______________________________。 （2）水稻的氮肥需求与SOD5基因有关。F2植株中，半矮秆低氮肥需求植株约占1/16，说明SOD5基因与SD1基因在染色体上的位置关系是_________。色氨酸与生长素可相互转 化，DNR1蛋白促进生长素转化为色氨酸。SOD5基因表达的转录因子可驱动DNR1蛋白的表达。与高氮肥需求水稻品种相比，低氮肥需求水稻品种SOD5基因的表达量_________（填“较低”或“较高”），生长素含量_________（填“较低”或“较高”）。 （3）低氮施肥条件下，导入外源基因以敲除SOD5基因得到株系sod5，其单株产量比野生型的高45%，且籽粒蛋白质含量不变。与杂交育种相比，基因编辑技术培育高产品种的优点是____________________（答出2点）。为获得稳定遗传的sod5品系，后续的育种思路是_______________________________。 21. 水稻的等位基因R、r分别编码毒蛋白、无毒蛋白，F基因编码解毒蛋白；毒蛋白能杀死花粉，解毒蛋白可以解除毒蛋白毒性；F基因与R基因均位于7号染色体上且不发生交换。品系甲（RRFF）与品系乙（rr）杂交得F1，F1花粉母细胞形成成熟花粉的过程如图所示，检测发现F1花粉中均存在毒蛋白，但一半花粉败育。回答下列问题： （1）F1花粉母细胞减数分裂Ⅰ时，细胞中有________个R基因，F基因与________（填“R”或“r”）基因分离。处于减数分裂Ⅱ的细胞中有________条来自品系甲的7号染色体。 （2）毒蛋白与解毒蛋白的功能不同，其根本原因是_____________________。 （3）基因表达具有选择性，F基因在花粉细胞中表达，R基因可能在减数分裂________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）时开始表达，判断理由是____________________。 （4）F1自交所得的F2中，含有来自品系甲7号染色体的个体占________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $