精品解析：湖南省长沙市长郡中学2026-2027学年高三上学期10月阶段检测生物试题

高三生物学二 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、选择题；本题共12小题，每小题2分，共24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. 发菜在我国多产于西部地区。菠菜是常见的一种蔬菜，属于高等植物。下列关于发菜和菠菜的叙述，正确的是（　　） A. 都有叶绿体，都能进行光合作用 B. 都有线粒体，都能进行有氧呼吸 C. 都有容易被碱性染料染成深色的染色体 D. 都有DNA和RNA，遗传物质都是DNA 2. 酶和ATP是细胞代谢的关键物质，下列说法正确的是（ ） A. 酶的催化效率高是因为酶能为化学反应提供能量 B. ATP的结构式可简写为A—P～P～P，其中A代表腺嘌呤 C. 高温会破坏唾液淀粉酶的空间结构，使酶永久失活 D. ATP与ADP的快速转化可大量储存能量，满足细胞代谢需求 3. 下图为孟德尔进行的豌豆杂交实验操作过程图解，下列叙述正确的是（ ） A. 步骤①应在豌豆自然成熟开花时进行 B. 步骤①、②操作完成后，植株A无需套袋，植株B需要套袋 C. 孟德尔的杂交实验中，由F1得到F2的过程无需进行步骤①②操作 D. 图中操作体现的杂交组合是含♂高茎×♀矮茎 4. 下图表示核酸甲和乙的基本组成单位。相关叙述正确的是（ ） A. 脱氧核糖比核糖在3'碳原子上少一个氧原子 B. 核酸甲的多样性主要是由单体的连接方式决定的 C. 艾滋病病毒的遗传信息储存在核酸乙中 D. 核酸乙链上的每个核糖都与2个磷酸基团相连 5. 由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂——脂肽，作为高效环保材料已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用，脂肽的结构示意图如图所示（其中一个谷氨酸分子含两个羧基）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 对比脂肽和普通多肽的水溶性，脂肽水溶性更低，与脂肪酸链有关 B. 将脂肽置于高温环境中，表面活性丧失，说明其空间结构发生改变 C. 破坏了脂肽中的脂肪酸链，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应 D. 由于脂肽是环状肽，所以该分子中不存在游离的氨基和羧基 6. 水淹时，玉米根细胞会在一定程度上发生乳酸中毒现象，根细胞通过转换无氧呼吸途径，将丙酮酸转化为酒精来延缓细胞中毒。下列叙述正确的是（ ） A. 水淹时，玉米根细胞无氧呼吸消耗的糖类中的能量大部分以热能形式散失 B. 等量丙酮酸分解成乙醇或乳酸过程中产生的ATP一样多 C. 长期水淹时玉米根细胞无氧呼吸产生的丙酮酸会大量积累 D. 长期水淹时玉米根细胞可转换无氧呼吸途径有利于其适应缺氧环境 7. 孟德尔在豌豆杂交实验中，通过“假说—演绎法”揭示了遗传规律。下列关于该实验流程和科学方法的叙述，错误的是（ ） A. 杂交及测交中设计的正交与反交实验，可排除“花粉来源”对性状表现的干扰 B. 提出“遗传因子在体细胞中成对存在”的假说是基于对F1自交和测交结果的观察与分析 C. 对F2性状分离比的统计分析，需满足“子代数量足够多”和“性状易于区分”的条件 D. 设计测交实验并预测子代性状比例，属于假说—演绎法中“演绎推理”的核心环节 8. 如图为真核细胞中核DNA复制的示意图。已知酶B需由一个RNA引物引导才能合成新链，引物随后被切除并替换为DNA片段。一条子链连续延伸，另一条子链分段延伸形成①②③三个DNA单链片段。下列说法错误的是（ ） A. 酶A是解旋酶，酶B是DNA聚合酶 B. a链中引物2被切除后，将以片段②为引物合成DNA片段取代被切除的序列 C. 酶B沿着模板链3'→5'的方向移动，催化子链沿5'→3'方向延伸 D. 在DNA复制过程中，存在A—U、A—T、T—A、G—C、C—G的配对方式 9. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损细胞器或大分子物质的过程。研究发现，Beclin-1蛋白是调控自噬起始的关键因子：正常营养条件下，Bcl-2蛋白与Beclin-1结合，抑制自噬发生；当细胞处于饥饿状态时，Bcl-2被磷酸化后与Beclin-1解离，Beclin-1与Vps34等蛋白形成复合物，启动自噬。AMPK蛋白激酶可通过磷酸化Bcl-2调控这一过程。下列分析正确的是（ ） A. 细胞自噬发生在营养匮乏的细胞中，正常营养的细胞不会发生自噬 B. AMPK活性降低会促进细胞自噬的发生，帮助细胞度过营养匮乏期 C. Beclin-1与Bcl-2的结合和解离体现了蛋白质空间结构的改变会影响其功能 D. 细胞可以通过细胞自噬来清除感染的微生物和毒素，不会诱导细胞凋亡 10. 光合作用的原理是很多科学家通过实验发现的，光合作用探索历程中的部分经典实验的分析及拓展如图1、2所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图2所示实验把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中 B. 图1所示的实验可利用18O2的放射性进行示踪 C. 图1所示实验的目的是探究光合产物中O2的来源，其中乙组为对照组 D. 图2所示实验中需氧细菌主要分布于水绵细胞的各个部位 11. 现有一对灰色羽毛的天鹅（ZW型）杂交，所得F1中灰羽♂∶灰羽♀∶黑羽♂∶黑羽♀＝4∶2∶2∶1。已知羽色由A/a基因控制，性别比例与Z染色体上的B/b基因有关。下列叙述正确的是（ ） A. 该天鹅羽色的遗传总是和性别相关联，这种现象属于伴性遗传 B. 基因A/a和B/b位于一对同源染色体上，显性纯合子不能存活 C. 亲本基因型为AaZBZb、AaZBW，F1中含AA或ZBZB个体致死 D. 将F1的灰羽天鹅与黑羽天鹅杂交，F2中黑羽天鹅的占比为1/2 12. 细菌依靠RecBCD核酸酶降解噬菌体DNA，实现免疫防御。DRT3是细菌的防御监控系统，包含Drt3a、Drt3b两种酶和一段含特定序列M的非编码RNA。Drt3b依靠自身蛋白质上特定氨基酸残基，引导dATP、dCTP依次连接，合成AC重复序列的DNA单链；Drt3a以非编码RNA的序列M为模板，合成互补DNA单链，两条单链配对形成双链DNA。正常生理条件下，RecBCD核酸酶会持续降解DRT3系统合成的这类异常双链DNA，使DRT3系统保持抑制状态。当噬菌体侵染宿主细菌时，会表达Gam蛋白，Gam蛋白可抑制RecBCD核酸酶的活性，DRT3合成的异常DNA大量积累，进而激活DRT3系统，诱导被侵染的细菌死亡。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该系统非编码RNA的特定序列M中碱基A、C含量比较高 B. Drt3b的催化过程体现的信息流是对现有中心法则的一种补充 C. Drt3a和Drt3b完成催化作用后自身空间结构不会发生永久性改变 D. DRT3系统诱导的细菌死亡，有利于噬菌体在菌群中增殖传播 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 研究发现，在某种细胞中，某些游离核糖体合成的分泌蛋白前体并未进入内质网腔，而是滞留在细胞质基质中。该现象与内质网膜上的一个关键蛋白复合物“Sec61转运通道”的关闭有关。下列对该现象的分析，正确的是（ ） A. Sec61转运通道关闭会导致该分泌蛋白前体无法进入内质网进行初步加工 B. Sec61转运通道关闭会破坏内质网膜结构，使其丧失正常的物质运输功能 C. 该分泌蛋白前体在核糖体上合成时，氨基酸脱水缩合所需能量主要由线粒体提供 D. 内质网上的Sec61转运通道蛋白通过识别分泌蛋白前体的羧基端，使其进入内质网 14. 某植物根细胞吸收K+存在两种跨膜运输方式，如图所示。下列说法错误的是（　　） A. K+被吸收后作为一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 B. 运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C. 低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 D. 氧气供应是否充足对K+的两种运输方式都会造成影响 15. 甲型血友病是一种由凝血因子Ⅷ基因缺陷引起的遗传病，由h基因控制，在人群中，h的基因频率为1/5000。为了对该遗传病进行基因诊断，科研人员设计了特异性引物，扩增有关序列并进行电泳检测，发现H基因能扩增出一条带，h基因能扩增出另一条不同位置的带。某家系中有关该遗传病的遗传系谱图及家庭成员电泳结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 结合系谱图和电泳结果推测，Ⅱ−3的致病基因来自Ⅰ−2 B. Ⅱ−4与人群中一个表型正常的个体婚配，不考虑基因突变，后代均正常 C. 若不考虑其他突变，男性人群中患甲型血友病的概率为1/5000 D. 若Ⅰ−1和Ⅰ−2再生一儿子，其电泳结果显示为两条带，原因是Ⅰ−1产生的配子异常 16. 将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内，测得两种细菌的含量变化曲线如图甲，图乙为噬菌体侵染细菌实验的部分操作程序。下列有关叙述错误的是（ ） A. 图甲中①代表的细菌无多糖类的荚膜，②代表的细菌具有多糖类的荚膜 B. 图乙中若混合培养后搅拌不充分，沉淀中的放射性会比正常操作偏高 C. 图乙中如果保温时间过长，上清液中的放射性强度无影响 D. 甲图实验不能证明DNA是遗传物质，乙图实验能证明DNA是遗传物质 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题：本题包括5小题，共60分。 17. 镉（Cd）是一种有毒的重金属元素，土壤和水环境中的Cd可被植物吸收。氧化石墨烯（GO）常被用于废水处理。为研究GO对植物是否有修复功能，科研人员进行了下列实验。 （1）科研人员以大蒜为实验材料，实验处理及结果如下表。 组别 处理 0天根长（cm） 7天根长（cm） 有丝分裂指数（%） 1 水 1 5 1.01 2 50 μmol/L Cd2+溶液 1 1 0.65 3 50 μmol/L Cd2+溶液 +10 mg/L GO溶液 1 1.5 0.74 注：有丝分裂指数（%）=分裂期细胞数/细胞总数×100% 从上表数据初步推测，GO可能____________（填“解除”“缓解”或“增强”）Cd对根生长的抑制作用，从实验设计角度分析，为增强实验说服力，还应增加一组实验，其处理是______________________________。 （2）为进一步探究Cd的作用机理，科研人员取上述不同组别的根尖分生区细胞制作成装片，在显微镜下观察到以下细胞图像。 ①制片前需先对根尖进行__________，然后漂洗和染色。 ②A和B为正常进行有丝分裂的细胞，两细胞下列数据中相同的是_________。 A．染色体数B．染色单体数C．染色体组数D．核DNA数量E．同源染色体对数F．每条染色体上的着丝粒数 ③对比B、C细胞，可以发现Cd处理对细胞有丝分裂过程的影响是____________________________________________________________________________________________________。 （3）分别检测第2、3组大蒜根部细胞吸收的Cd的分布情况，结果如图2。 据图2可推测GO可能并非影响Cd的吸收量，而是通过减少Cd向细胞内部迁移而降低其毒害，其依据是________________________________________________________________________________。这种说法还可以通过测定0～7天____________________________________________________________进一步验证。 18. Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco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。通过对野生型（WT）水稻Rubisco基因进行编辑，获得了单基因突变体水稻（D），以研究Rubisco对光合作用的影响。回答下列问题： （1）Rubisco在水稻细胞中的分布场所是_____________，能催化_________与CO2结合生成三碳化合物。 （2）S基因在__________中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与__________组装构成完整Rubisco。 （3）研究发现，突变体（D）与野生型（WT）叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是_________________________________________________________________________________________________。 （4）科研人员进一步将Rubisco基因转入野生型（WT）水稻获得该酶含量增加的转基因品系（S），进行了如图所示的实验，由图可知，当胞间CO2浓度高于A点时，曲线②与③重合是由于_______________（填环境因素）不足。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是_______________________________________________________________________________________________。 注：光照强度在曲线②和③中为n，在曲线①中为n×120%。 19. 矮牵牛的花色由花青素含量决定，复合物W能启动花青素合成基因的转录。位于常染色体上的A/a、B/b基因对花青素合成起调控作用，含有A基因的矮牵牛开白花。科研团队对不同矮牵牛进行检测，结果如表所示。 植株 表型 基因型 花青素合成基因的mRNA相对含量 甲 白花 AAbb 未检出 乙 浅红花 aaBB 较低 丙 红花 aaBb 中等 丁 深红花 aabb 最高 回答下列问题： （1）据表判断，A基因和B基因对花青素合成起________（填“抑制”或“促进”）作用。 （2）为探究A基因和B基因在染色体上的位置关系，研究人员选择甲和乙作为亲本进行杂交得到F1，F1自交得到F2。若A、B位于两对同源染色体上，则F2表型及比例为_______，F2白花个体的基因型_______（填“一定”或“不一定”）能通过测交判断，理由是__________________________________________。 （3）为进一步探究A基因和B基因的调控机制，对其基因表达产物A蛋白、B蛋白的结构以及复合物W的组成进行研究，相关结构如图所示。B基因的调控机制是B蛋白与X、Y蛋白竞争性结合bHLH蛋白，从而_______（填“增加”或“减少”）复合物W的组装量。A基因对花青素合成的作用效果强于B基因的原因是__________________________________________________________________________________。 20. 玉米籽粒中果糖和葡萄糖含量越高口感越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性，图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径。miRNA是一类由内源基因表达的、长度较短的非编码RNA，图2表示miRNA的合成及其介导的基因调控示意图，①～③代表过程。请回答下列问题： （1）直链淀粉和支链淀粉的合成体现了基因可以通过控制____________，进而控制生物的性状。 （2）图2中前体miRNA在细胞质中被Dicer酶作用于____________键，最终成为单链RNA。过程③中，RISC复合物与靶基因mRNA精准结合的原因是_______________________________________。 （3）育种人员筛选出S基因的纯合突变体S1S1。S、S1基因的非模板链如图3，部分测序结果如图所示。 图3 (注:“−”表示缺少一个碱基，起始密码子:AUG,终止密码子:UAA、UAG、UGA) 由图3可知，由于基因突变，导致与S酶相比，合成的S1酶肽链______________（填“变长”“变短”或“不变”），该酶因结构改变而失活，使S1S1个体籽粒的口感_________，同时淀粉含量_________，细胞吸水能力下降，导致籽粒凹陷。 （4）利用本题信息，依据图1和图2，提出一个提高玉米籽粒糯性的实验思路：__________________________________________________________________________________________________。 21. 肿瘤化疗通过诱导肿瘤细胞的DNA损伤，引发肿瘤细胞死亡。肿瘤细胞会激活DNA损伤修复途径，导致肿瘤对化疗药物耐药。为探究P基因在乳腺癌中的作用机制，科研人员进行了相关研究。回答下列问题。 ① 5'-……GGATCCTCCGTA-3' ② 5'-……GGATCCAGGCAT-3' ③ 5'-……AGATCTAGGCAT-3' ④ 5'-……AAGCTTGGCACA-3' ⑤ 5'-……ACTAGTCCGTGT-3' ⑥ 5'-……AAGCTTCCGTGT-3' （1）用PCR技术扩增P基因时的步骤及设定的参数如图1所示。引物在步骤________中与模板链结合，步骤丁的目的是________________。步骤戊应设定跳转到步骤________。 （2）P基因及其在质粒上的插入位点的相关信息如图2所示（实线方框内横线处表示限制酶的识别序列，箭头处表示酶切位点）。为构建重组质粒，扩增P基因时，可选择的引物组合包括_________（填表中序号）。 （3）为探究P基因对乳腺癌细胞增殖的影响，需将重组质粒导入乳腺癌细胞的处理组作为实验组，对照组的处理是将__________________导入乳腺癌细胞。将目的基因导入乳腺癌细胞可考虑采用的方法有___________（填字母）。 A．脂质体转化法B．噬菌体侵染法C．某些动物病毒转染法D．花粉管通道法E．钙离子处理法 （4）S基因主要通过抑制DNA损伤修复途径来抑制肿瘤增殖。研究发现，实验组S基因启动子甲基化程度明显升高。依据题干信息试推测P基因对乳腺癌细胞增殖的影响机制：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三生物学二 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。 第Ⅰ卷 选择题（共40分） 一、选择题；本题共12小题，每小题2分，共24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. 发菜在我国多产于西部地区。菠菜是常见的一种蔬菜，属于高等植物。下列关于发菜和菠菜的叙述，正确的是（　　） A. 都有叶绿体，都能进行光合作用 B. 都有线粒体，都能进行有氧呼吸 C. 都有容易被碱性染料染成深色的染色体 D. 都有DNA和RNA，遗传物质都是DNA 【答案】D 【解析】 【详解】发菜属于蓝细菌，蓝细菌是原核生物，没有叶绿体、线粒体和染色体；菠菜属于真核生物，原核生物和真核生物都有DNA和RNA，遗传物质都是DNA。综上所述，D项符合题意。 2. 酶和ATP是细胞代谢的关键物质，下列说法正确的是（ ） A. 酶的催化效率高是因为酶能为化学反应提供能量 B. ATP的结构式可简写为A—P～P～P，其中A代表腺嘌呤 C. 高温会破坏唾液淀粉酶的空间结构，使酶永久失活 D. ATP与ADP的快速转化可大量储存能量，满足细胞代谢需求 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶的催化效率高是因为酶降低化学反应活化能的作用比无机催化剂更显著，酶不能为化学反应提供能量，A错误； B、ATP的结构式可简写为A—P～P～P，其中A代表腺苷（由腺嘌呤和核糖结合而成），B错误； C、唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，高温会破坏其空间结构，该改变是不可逆的，会使酶永久失活，C正确； D、细胞内ATP的含量很低，不能大量储存能量，ATP与ADP的快速转化可以及时为细胞代谢供应能量，满足代谢需求，D错误。 3. 下图为孟德尔进行的豌豆杂交实验操作过程图解，下列叙述正确的是（ ） A. 步骤①应在豌豆自然成熟开花时进行 B. 步骤①、②操作完成后，植株A无需套袋，植株B需要套袋 C. 孟德尔的杂交实验中，由F1得到F2的过程无需进行步骤①②操作 D. 图中操作体现的杂交组合是含♂高茎×♀矮茎 【答案】C 【解析】 【分析】1、人工异花授粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花授粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）→套上纸袋。 2、豌豆的特点：（1）豌豆是严格的自花、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种；（2）豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；（3）豌豆的花大，易于操作；（4）豌豆生长期短，易于栽培。 题图分析，图中①为去雄操作；②为授粉操作。 【详解】A、豌豆是严格的闭花授粉植物，因此，杂交实验中，须在花蕾期（开花前）对母本进行去雄①操作，A错误； B、步骤①、②操作完成后，植株A需套袋，植株B无需套袋，这样可以避免母本接受外来的花粉，B错误； C、孟德尔的杂交实验中，由于豌豆是严格的闭花授粉植物，因此经过F1自交获得到F2的过程无需进行步骤①②操作，C正确； D、根据接受去雄操作的是母本，可推测图中操作体现的杂交组合是♂矮茎×♀高茎，D错误。 故选C。 4. 下图表示核酸甲和乙的基本组成单位。相关叙述正确的是（ ） A. 脱氧核糖比核糖在3'碳原子上少一个氧原子 B. 核酸甲的多样性主要是由单体的连接方式决定的 C. 艾滋病病毒的遗传信息储存在核酸乙中 D. 核酸乙链上的每个核糖都与2个磷酸基团相连 【答案】C 【解析】 【详解】A、脱氧核糖与核糖的区别是：脱氧核糖在2号碳原子上少一个氧原子，A错误； B、核酸的多样性主要由核苷酸的排列顺序（碱基序列）决定，而核苷酸的连接方式（磷酸二酯键）是固定的（5'→3' 连接），B错误； C、艾滋病病毒（HIV）是RNA 病毒，只含RNA 一种核酸，其遗传信息储存在RNA（对应图中核酸乙）中，C正确； D、核酸乙是RNA，链的末端核糖（如3'端）只与1个磷酸基团相连（中间的核糖才与2个磷酸相连），D错误。 故选C。 5. 由枯草芽孢杆菌分泌的生物表面活性剂——脂肽，作为高效环保材料已经在化妆品、洗涤工业等领域得到广泛应用，脂肽的结构示意图如图所示（其中一个谷氨酸分子含两个羧基）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 对比脂肽和普通多肽的水溶性，脂肽水溶性更低，与脂肪酸链有关 B. 将脂肽置于高温环境中，表面活性丧失，说明其空间结构发生改变 C. 破坏了脂肽中的脂肪酸链，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应 D. 由于脂肽是环状肽，所以该分子中不存在游离的氨基和羧基 【答案】D 【解析】 【详解】A、脂肪酸链是疏水基团，会降低脂肽的水溶性；而普通多肽的氨基酸侧链多为亲水或极性基团，水溶性更高。因此，脂肽的水溶性比普通多肽更低，这与脂肪酸链的存在直接相关，A正确； B、脂肽具有一定的空间结构，高温会破坏其空间结构（不破坏肽键），导致其表面活性丧失，B正确； C、双缩脲试剂的显色原理是与肽键发生紫色反应。破坏脂肪酸链不会破坏肽键，因此脂肽仍能与双缩脲试剂产生紫色反应，C正确； D、环状肽的主链氨基和羧基确实都参与了肽键的形成，但氨基酸的R基中仍可能存在游离的氨基或羧基。题目明确指出“其中一个谷氨酸分子含两个羧基”，说明该谷氨酸的R基中含有一个羧基，因此脂肽分子中存在游离的羧基，D错误。 故选D。 6. 水淹时，玉米根细胞会在一定程度上发生乳酸中毒现象，根细胞通过转换无氧呼吸途径，将丙酮酸转化为酒精来延缓细胞中毒。下列叙述正确的是（ ） A. 水淹时，玉米根细胞无氧呼吸消耗的糖类中的能量大部分以热能形式散失 B. 等量丙酮酸分解成乙醇或乳酸过程中产生的ATP一样多 C. 长期水淹时玉米根细胞无氧呼吸产生的丙酮酸会大量积累 D. 长期水淹时玉米根细胞可转换无氧呼吸途径有利于其适应缺氧环境 【答案】D 【解析】 【详解】A、玉米根细胞无氧呼吸对糖类的氧化分解不彻底，消耗的糖类中的能量大部分储存在乳酸或酒精等不彻底氧化产物中，仅少部分能量被释放，释放的能量中大部分以热能形式散失，A错误； B、丙酮酸分解为乙醇或乳酸属于无氧呼吸第二阶段，该阶段没有能量释放，不产生ATP，B错误； C、长期水淹时玉米根细胞无氧呼吸产生的丙酮酸会进一步转化为乳酸或酒精，不会大量积累，C错误； D、长期水淹时玉米根细胞转换无氧呼吸途径，将丙酮酸转化为酒精，可缓解乳酸中毒，有利于其适应缺氧环境，D正确。 7. 孟德尔在豌豆杂交实验中，通过“假说—演绎法”揭示了遗传规律。下列关于该实验流程和科学方法的叙述，错误的是（ ） A. 杂交及测交中设计的正交与反交实验，可排除“花粉来源”对性状表现的干扰 B. 提出“遗传因子在体细胞中成对存在”的假说是基于对F1自交和测交结果的观察与分析 C. 对F2性状分离比的统计分析，需满足“子代数量足够多”和“性状易于区分”的条件 D. 设计测交实验并预测子代性状比例，属于假说—演绎法中“演绎推理”的核心环节 【答案】B 【解析】 【详解】A、正交与反交是互换父本、母本的杂交实验，若两组实验结果一致，可排除花粉来源、细胞质遗传等因素对性状表现的干扰，A正确； B、孟德尔提出“遗传因子在体细胞中成对存在”的假说时，仅基于对亲本杂交、F1自交及F2性状分离现象的观察分析，测交是后续用于验证假说的实验，并非提出假说的依据，B错误； C、统计F2性状分离比时，子代数量足够多可降低偶然误差，性状易于区分可保证统计结果的准确性，二者是得到可靠分离比的必要条件，C正确； D、假说-演绎法的“演绎推理”环节是指基于提出的假说，推导测交实验的预期结果（子代显隐性性状比例为1:1），再通过实际开展测交实验验证预测，D正确。 8. 如图为真核细胞中核DNA复制的示意图。已知酶B需由一个RNA引物引导才能合成新链，引物随后被切除并替换为DNA片段。一条子链连续延伸，另一条子链分段延伸形成①②③三个DNA单链片段。下列说法错误的是（ ） A. 酶A是解旋酶，酶B是DNA聚合酶 B. a链中引物2被切除后，将以片段②为引物合成DNA片段取代被切除的序列 C. 酶B沿着模板链3'→5'的方向移动，催化子链沿5'→3'方向延伸 D. 在DNA复制过程中，存在A—U、A—T、T—A、G—C、C—G的配对方式 【答案】B 【解析】 【详解】A、酶A可解开DNA双螺旋结构，属于解旋酶；酶B需要RNA引物引导才能合成DNA新链，属于DNA聚合酶，A正确； B、a链为复制的滞后链，冈崎片段合成顺序为③→②→①，引物2是片段②5'端的RNA序列，其被切除后，应以片段③的3'端为延伸起点合成DNA填补空缺，并非以片段②为引物，B错误； C、DNA聚合酶催化子链沿5'→3'方向延伸，因此酶B沿模板链的3'→5'方向移动，C正确； D、复制过程中RNA引物与模板DNA链配对时存在A—U配对，DNA子链与模板链配对时存在A—T、T—A、G—C、C—G配对，D正确。 9. 细胞自噬是细胞通过溶酶体降解自身受损细胞器或大分子物质的过程。研究发现，Beclin-1蛋白是调控自噬起始的关键因子：正常营养条件下，Bcl-2蛋白与Beclin-1结合，抑制自噬发生；当细胞处于饥饿状态时，Bcl-2被磷酸化后与Beclin-1解离，Beclin-1与Vps34等蛋白形成复合物，启动自噬。AMPK蛋白激酶可通过磷酸化Bcl-2调控这一过程。下列分析正确的是（ ） A. 细胞自噬发生在营养匮乏的细胞中，正常营养的细胞不会发生自噬 B. AMPK活性降低会促进细胞自噬的发生，帮助细胞度过营养匮乏期 C. Beclin-1与Bcl-2的结合和解离体现了蛋白质空间结构的改变会影响其功能 D. 细胞可以通过细胞自噬来清除感染的微生物和毒素，不会诱导细胞凋亡 【答案】C 【解析】 【详解】A、正常营养条件下细胞仍会发生基础水平的自噬，用于清除自身受损的细胞器、错误折叠的大分子等，只是自噬被抑制，A错误； B、AMPK通过磷酸化Bcl-2使二者解离，启动自噬，若AMPK活性降低，Bcl-2磷酸化减少，更多与Beclin-1结合抑制自噬，不利于细胞度过营养匮乏期，B错误； C、Bcl-2与Beclin-1结合时Beclin-1无活性，解离后有活性，说明蛋白质的空间结构改变会影响其功能，C正确； D、细胞自噬可清除感染的微生物和毒素，但过度的细胞自噬会诱导细胞凋亡，D错误。 10. 光合作用的原理是很多科学家通过实验发现的，光合作用探索历程中的部分经典实验的分析及拓展如图1、2所示。下列相关叙述正确的是（ ） A. 图2所示实验把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中 B. 图1所示的实验可利用18O2的放射性进行示踪 C. 图1所示实验的目的是探究光合产物中O2的来源，其中乙组为对照组 D. 图2所示实验中需氧细菌主要分布于水绵细胞的各个部位 【答案】A 【解析】 【详解】A、图2为恩格尔曼探究光合作用场所的实验，实验中将载有水绵和需氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中，可排除空气中氧气、环境杂光对实验结果的干扰，A正确； B、是稳定同位素，不具有放射性，无法通过放射性进行示踪，B错误； C、图1为鲁宾和卡门探究光合作用释放来源的实验，甲、乙两组为相互对照，均属于实验组，C错误； D、只有水绵叶绿体被极细光束照射的部位能进行光合作用产生，因此需氧细菌主要分布在水绵叶绿体受光照的部位，并非细胞各个部位，D错误。 11. 现有一对灰色羽毛的天鹅（ZW型）杂交，所得F1中灰羽♂∶灰羽♀∶黑羽♂∶黑羽♀＝4∶2∶2∶1。已知羽色由A/a基因控制，性别比例与Z染色体上的B/b基因有关。下列叙述正确的是（ ） A. 该天鹅羽色的遗传总是和性别相关联，这种现象属于伴性遗传 B. 基因A/a和B/b位于一对同源染色体上，显性纯合子不能存活 C. 亲本基因型为AaZBZb、AaZBW，F1中含AA或ZBZB个体致死 D. 将F1的灰羽天鹅与黑羽天鹅杂交，F2中黑羽天鹅的占比为1/2 【答案】D 【解析】 【详解】A、一对灰色羽毛的天鹅杂交。子代出现了黑羽，说明灰羽为显性，黑羽为隐性。F1中灰羽♂∶灰羽♀∶黑羽♂∶黑羽♀＝4∶2∶2∶1，分别统计雌雄的灰黑羽比例，得到雄性中灰羽：黑羽=4：2=2：1，雌性中灰羽：黑羽=2：1，灰羽和黑羽的分离比在雌雄中完全一致，说明羽色（A/a控制）的遗传和性别无关，位于常染色体上，不属于伴性遗传，A错误； B、A/a在常染色体，B/b在Z染色体，位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，B错误； C、若亲本为AaZBZb、AaZBW，若ZBZB致死，则后代雄性仅ZBZb（1份），雌性有ZBW 和ZbW（共2份），雌雄比例为1：2，与题目中2：1的雌雄比例完全相反，C错误； D、正常ZW型杂交后代雌雄比例应为1：1，但F1中雄性：雌性=(4+2)：(2+1)=2：1，说明雌性有50%致死。结合 “性别比例与Z染色体上的B/b有关”，可推知：亲本雄性性染色体为ZBZb，雌性为ZBW。后代性染色体组成：ZBZB（♂）、ZBZb（♂）、ZBW（♀）、ZbW（♀），比例1：1：1：1。ZbW个体致死（雌性半合子致死），因此存活雌性仅ZBW，雄性有ZBZB、ZBZb，雌雄比例为1：2，符合题目数据。F1灰羽天鹅基因型均为Aa（AA 致死），黑羽天鹅均为aa。二者杂交：Aa×aa→Aa（灰）：aa（黑）=1：1。性染色体层面：杂交后代中仅ZbW 个体致死，且致死的ZbW个体中，Aa和aa的比例为1：1（父本Zb配子与母本W配子结合时，A/a随机分配）。因此，致死个体中灰羽和黑羽各占一半，存活后代中黑羽比例仍为1/2。D正确。 12. 细菌依靠RecBCD核酸酶降解噬菌体DNA，实现免疫防御。DRT3是细菌的防御监控系统，包含Drt3a、Drt3b两种酶和一段含特定序列M的非编码RNA。Drt3b依靠自身蛋白质上特定氨基酸残基，引导dATP、dCTP依次连接，合成AC重复序列的DNA单链；Drt3a以非编码RNA的序列M为模板，合成互补DNA单链，两条单链配对形成双链DNA。正常生理条件下，RecBCD核酸酶会持续降解DRT3系统合成的这类异常双链DNA，使DRT3系统保持抑制状态。当噬菌体侵染宿主细菌时，会表达Gam蛋白，Gam蛋白可抑制RecBCD核酸酶的活性，DRT3合成的异常DNA大量积累，进而激活DRT3系统，诱导被侵染的细菌死亡。下列相关叙述错误的是（ ） A. 该系统非编码RNA的特定序列M中碱基A、C含量比较高 B. Drt3b的催化过程体现的信息流是对现有中心法则的一种补充 C. Drt3a和Drt3b完成催化作用后自身空间结构不会发生永久性改变 D. DRT3系统诱导的细菌死亡，有利于噬菌体在菌群中增殖传播 【答案】D 【解析】 【详解】A、Drt3b合成AC重复的DNA单链，其互补链由Drt3a以序列M为模板合成，根据碱基互补配对原则，序列M指导合成的互补DNA链为TG重复，可推知RNA序列M为AC重复，A、C含量高，A正确； B、中心法则中DNA合成需要以DNA或RNA作为模板，Drt3b无需核酸模板，仅依靠自身蛋白结构引导合成DNA单链，是对现有中心法则的补充，B正确； C、Drt3a、Drt3b均为生物催化剂（酶），酶在催化反应完成后自身的空间结构和性质不会发生永久性改变，可反复发挥作用，C正确； D、噬菌体为严格寄生的生物，必须依赖活细菌完成增殖过程，被侵染的细菌死亡会阻断该细胞内噬菌体的增殖，抑制噬菌体在菌群中的传播，D错误。 二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 13. 研究发现，在某种细胞中，某些游离核糖体合成的分泌蛋白前体并未进入内质网腔，而是滞留在细胞质基质中。该现象与内质网膜上的一个关键蛋白复合物“Sec61转运通道”的关闭有关。下列对该现象的分析，正确的是（ ） A. Sec61转运通道关闭会导致该分泌蛋白前体无法进入内质网进行初步加工 B. Sec61转运通道关闭会破坏内质网膜结构，使其丧失正常的物质运输功能 C. 该分泌蛋白前体在核糖体上合成时，氨基酸脱水缩合所需能量主要由线粒体提供 D. 内质网上的Sec61转运通道蛋白通过识别分泌蛋白前体的羧基端，使其进入内质网 【答案】AC 【解析】 【详解】A、Sec61转运通道是分泌蛋白前体进入内质网腔的关键结构，其关闭后分泌蛋白前体无法进入内质网，也就无法在内质网中进行初步加工，A正确； B、Sec61转运通道关闭仅会影响该通道介导的物质运输过程，不会破坏内质网膜的整体结构，内质网仍可通过其他转运蛋白、囊泡等完成其他正常的物质运输功能，B错误； C、细胞生命活动所需能量主要由线粒体通过有氧呼吸提供，氨基酸脱水缩合的耗能反应也不例外，所需能量主要来自线粒体，C正确； D、Sec61转运通道识别的是分泌蛋白前体氨基端（N端）的信号肽，而非羧基端，D错误。 14. 某植物根细胞吸收K+存在两种跨膜运输方式，如图所示。下列说法错误的是（　　） A. K+被吸收后作为一种信号分子，能诱发根细胞产生兴奋 B. 运输H+时，载体蛋白空间结构不会改变 C. 低钾环境时，K+运输速率受H+运输速率限制 D. 氧气供应是否充足对K+的两种运输方式都会造成影响 【答案】ABD 【解析】 【详解】A、K+可以作为一种信号分子影响根细胞的运输方式，但根细胞不能产生兴奋，A错误； B、载体蛋白运输物质时，会与被运输物质结合，改变自身构象，B错误； C、由图可知，低钾环境时，K+进行主动运输，由膜两侧的H+浓度差驱动，因此受H+运输速率限制，C正确； D、图中高钾环境中K+的运输方式为协助扩散，氧气供应是否充足不会影响K+的这种运输方式，D错误。 15. 甲型血友病是一种由凝血因子Ⅷ基因缺陷引起的遗传病，由h基因控制，在人群中，h的基因频率为1/5000。为了对该遗传病进行基因诊断，科研人员设计了特异性引物，扩增有关序列并进行电泳检测，发现H基因能扩增出一条带，h基因能扩增出另一条不同位置的带。某家系中有关该遗传病的遗传系谱图及家庭成员电泳结果如图所示。下列说法错误的是（ ） A. 结合系谱图和电泳结果推测，Ⅱ−3的致病基因来自Ⅰ−2 B. Ⅱ−4与人群中一个表型正常的个体婚配，不考虑基因突变，后代均正常 C. 若不考虑其他突变，男性人群中患甲型血友病的概率为1/5000 D. 若Ⅰ−1和Ⅰ−2再生一儿子，其电泳结果显示为两条带，原因是Ⅰ−1产生的配子异常 【答案】AD 【解析】 【详解】A、甲型血友病是伴X染色体隐性遗传病，设相关基因为H/h，结合电泳结果（H和h基因扩增条带位置不同）分析家系基因型： Ⅰ-1（正常女性）电泳有两条带，基因型为XHXh，Ⅰ-2（正常男性）电泳只有1条下方条带，基因型为XHY，Ⅱ-3（患病男性）电泳只有1条上方条带，基因型为XhY，Ⅱ-4电泳只有1条下方条带，基因型为XHXH，Ⅱ-5电泳有两条带，基因型为XHXh，其中Ⅱ-3是患病男性，基因型为XhY，其X染色体只能来自母亲Ⅰ-1，Y染色体来自父亲Ⅰ-2，因此致病基因h来自Ⅰ-1，A错误； B、Ⅱ-4的基因型为XHXH，与表型正常的男性（基因型为XHY）婚配，后代无论男女都能获得XH正常基因，不考虑基因突变时后代均正常，B正确； C、甲型血友病为伴X隐性遗传病，男性只有一条X，男性群体中X染色体上的h基因频率等于男性的患病概率=1/5000，C正确； D、Ⅰ-1（XHXh）和Ⅰ-2（XHY）再生的儿子电泳显示两条带，说明该儿子同时携带H和h基因，基因型为XHXhY。异常原因既可能是母方Ⅰ-1减数分裂时产生了XHXh的异常卵细胞，也可能是父方Ⅰ-2减数分裂时产生了XHY的异常精子，D错误。 16. 将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内，测得两种细菌的含量变化曲线如图甲，图乙为噬菌体侵染细菌实验的部分操作程序。下列有关叙述错误的是（ ） A. 图甲中①代表的细菌无多糖类的荚膜，②代表的细菌具有多糖类的荚膜 B. 图乙中若混合培养后搅拌不充分，沉淀中的放射性会比正常操作偏高 C. 图乙中如果保温时间过长，上清液中的放射性强度无影响 D. 甲图实验不能证明DNA是遗传物质，乙图实验能证明DNA是遗传物质 【答案】AD 【解析】 【详解】A、图甲中初始注射的是R型活细菌，因此初始有含量的曲线②代表无多糖荚膜的R型细菌，从0开始的曲线①是转化产生的有多糖荚膜的S型细菌，选项描述完全相反，A错误； B、图乙用标记噬菌体的蛋白质外壳，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，若搅拌不充分，部分蛋白质外壳会随细菌进入沉淀物，导致沉淀中的放射性比正常操作偏高，B正确； C、标记的蛋白质不会进入细菌，子代噬菌体的蛋白质外壳以细菌内的氨基酸为原料合成，不含放射性，因此保温时间过长导致细菌裂解，也不会影响上清液的放射性强度，C正确； D、图甲为肺炎双球菌体内转化实验，仅能证明加热杀死的S型细菌中存在“转化因子”，不能证明DNA是遗传物质；图乙仅为噬菌体侵染细菌实验中标记蛋白质的部分操作，缺少标记DNA的对照实验组，无法单独证明DNA是遗传物质，D错误。 第Ⅱ卷 非选择题（共60分） 三、非选择题：本题包括5小题，共60分。 17. 镉（Cd）是一种有毒的重金属元素，土壤和水环境中的Cd可被植物吸收。氧化石墨烯（GO）常被用于废水处理。为研究GO对植物是否有修复功能，科研人员进行了下列实验。 （1）科研人员以大蒜为实验材料，实验处理及结果如下表。 组别 处理 0天根长（cm） 7天根长（cm） 有丝分裂指数（%） 1 水 1 5 1.01 2 50 μmol/L Cd2+溶液 1 1 0.65 3 50 μmol/L Cd2+溶液 +10 mg/L GO溶液 1 1.5 0.74 注：有丝分裂指数（%）=分裂期细胞数/细胞总数×100% 从上表数据初步推测，GO可能____________（填“解除”“缓解”或“增强”）Cd对根生长的抑制作用，从实验设计角度分析，为增强实验说服力，还应增加一组实验，其处理是______________________________。 （2）为进一步探究Cd的作用机理，科研人员取上述不同组别的根尖分生区细胞制作成装片，在显微镜下观察到以下细胞图像。 ①制片前需先对根尖进行__________，然后漂洗和染色。 ②A和B为正常进行有丝分裂的细胞，两细胞下列数据中相同的是_________。 A．染色体数B．染色单体数C．染色体组数D．核DNA数量E．同源染色体对数F．每条染色体上的着丝粒数 ③对比B、C细胞，可以发现Cd处理对细胞有丝分裂过程的影响是____________________________________________________________________________________________________。 （3）分别检测第2、3组大蒜根部细胞吸收的Cd的分布情况，结果如图2。 据图2可推测GO可能并非影响Cd的吸收量，而是通过减少Cd向细胞内部迁移而降低其毒害，其依据是________________________________________________________________________________。这种说法还可以通过测定0～7天____________________________________________________________进一步验证。 【答案】（1） ①. 缓解 ②. 使用10 mg/L GO溶液处理 （2） ①. 解离 ②. DF ③. 部分染色体不能及时移向细胞两极 （3） ①. 与2组相比，3组处理后Cd在细胞壁中分布增多，在细胞质基质、细胞器中的分布减少 ②. 2、3组大蒜根部和外界溶液中Cd含量的变化 【解析】 【小问1详解】 对比2组（仅Cd处理）和1组空白对照，Cd显著抑制根生长、降低有丝分裂指数，加入GO的3组根长和有丝分裂指数比2组更高，但远未回到空白对照组的水平，因此GO是缓解而非完全解除Cd的抑制作用；原实验缺少仅用GO处理的对照组，无法证明GO本身对大蒜根的生长无显著影响，因此需要补充仅用等量10mg/L GO处理的组别，排除GO自身的干扰。 【小问2详解】 ① 观察根尖有丝分裂的制片流程第一步是解离，使根尖组织细胞相互分离开，后续才能顺利制片观察。 ② 图中A为有丝分裂中期、B为有丝分裂后期，中期染色体数2N、染色单体数4N、染色体组数2、核DNA数4N、同源染色体对数N；后期染色体数4N、无染色单体、染色体组数4、核DNA数4N、同源染色体对数2N，但每条染色体的着丝粒数始终为1，两细胞数目相同的是核DNA数量和每条染色体的着丝粒数，故选DF。 ③ B是正常有丝分裂后期，染色体被平均拉向细胞两极，C是Cd处理后的细胞，染色体分布散乱、部分染色体不能及时移向细胞两极，说明Cd干扰了有丝分裂中染色体的正常分配过程。 【小问3详解】 图2显示2组和3组Cd的总分布比例均为100%，说明两组细胞内Cd总含量接近，但与2组相比，3组处理后Cd在细胞壁中分布增多，在细胞质基质、细胞器中的分布减少；直接测定2、3组大蒜根部和外界溶液中Cd含量的变化：若总吸收量无显著差异，即可验证GO没有改变Cd的吸收总量，仅改变了Cd在细胞内的分布。 18. Rubisco是植物光合作用暗反应阶段的关键酶。水稻中的Rubisco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。通过对野生型（WT）水稻Rubisco基因进行编辑，获得了单基因突变体水稻（D），以研究Rubisco对光合作用的影响。回答下列问题： （1）Rubisco在水稻细胞中的分布场所是_____________，能催化_________与CO2结合生成三碳化合物。 （2）S基因在__________中转录形成的mRNA在细胞质翻译成肽链后进入叶绿体，肽链在叶绿体基质中形成一定空间结构后与__________组装构成完整Rubisco。 （3）研究发现，突变体（D）与野生型（WT）叶片中Rubisco的蛋白结构无明显差异且功能未发生改变，但突变体叶片中Rubisco总活性显著降低，可能的原因是_________________________________________________________________________________________________。 （4）科研人员进一步将Rubisco基因转入野生型（WT）水稻获得该酶含量增加的转基因品系（S），进行了如图所示的实验，由图可知，当胞间CO2浓度高于A点时，曲线②与③重合是由于_______________（填环境因素）不足。胞间CO2浓度为300 μmol·mol-1时，曲线①比②的光合速率高的具体原因是_______________________________________________________________________________________________。 注：光照强度在曲线②和③中为n，在曲线①中为n×120%。 【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. C5 （2） ①. 细胞核 ②. L基因编码的大亚基 （3）突变体（D）的Rubisco基因被编辑，Rubisco酶合成减少，酶含量降低，酶总催化活性显著下降 （4） ①. 光照强度 ②. 曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，光合速率高。 【解析】 【小问1详解】 Rubisco是暗反应的关键酶，暗反应的场所是叶绿体基质，因此该酶分布在叶绿体基质；它催化CO₂的固定过程，即1分子CO₂与五碳化合物（C₅）结合生成2分子三碳化合物。 【小问2详解】 S是核基因，核基因的转录发生在细胞核中；Rubisco由核基因编码的小亚基、叶绿体基因L编码的大亚基共同组装而成，细胞质翻译得到的小亚基进入叶绿体后，需要和叶绿体自身合成的大亚基组装为完整的有功能的Rubisco。 【小问3详解】 分析题意可知，突变体的Rubisco蛋白结构无差异、单个酶的功能未改变，但总活性下降，说明突变体（D）的Rubisco基因被编辑，Rubisco酶合成减少，酶含量降低，酶总催化活性显著下降，最终总活性降低。 【小问4详解】 曲线②是S品系、③是野生型WT，二者光照强度均为n，当胞间CO₂浓度高于A点时，二者光合速率重合，说明此时即使S品系Rubisco含量更高，也无法发挥优势，限制因素是光照强度，光照不足会导致光反应产生的ATP和NADPH有限，暗反应速率无法继续提升； 胞间CO₂浓度为300μmol·mol⁻¹时，曲线①的光照强度比②更高（为n×120%），曲线①光照强度高，光反应速率快，产生更多的ATP和NADPH，使暗反应速率加快，因此整体光合速率高于曲线②。 19. 矮牵牛的花色由花青素含量决定，复合物W能启动花青素合成基因的转录。位于常染色体上的A/a、B/b基因对花青素合成起调控作用，含有A基因的矮牵牛开白花。科研团队对不同矮牵牛进行检测，结果如表所示。 植株 表型 基因型 花青素合成基因的mRNA相对含量 甲 白花 AAbb 未检出 乙 浅红花 aaBB 较低 丙 红花 aaBb 中等 丁 深红花 aabb 最高 回答下列问题： （1）据表判断，A基因和B基因对花青素合成起________（填“抑制”或“促进”）作用。 （2）为探究A基因和B基因在染色体上的位置关系，研究人员选择甲和乙作为亲本进行杂交得到F1，F1自交得到F2。若A、B位于两对同源染色体上，则F2表型及比例为_______，F2白花个体的基因型_______（填“一定”或“不一定”）能通过测交判断，理由是__________________________________________。 （3）为进一步探究A基因和B基因的调控机制，对其基因表达产物A蛋白、B蛋白的结构以及复合物W的组成进行研究，相关结构如图所示。B基因的调控机制是B蛋白与X、Y蛋白竞争性结合bHLH蛋白，从而_______（填“增加”或“减少”）复合物W的组装量。A基因对花青素合成的作用效果强于B基因的原因是__________________________________________________________________________________。 【答案】（1）抑制 （2） ①. 白花∶深红花∶红花∶浅红花=12∶1∶2∶1 ②. 不一定 ③. 基因型为AABB、AABb、AAbb的白花植株，测交后代均表现为白花 （3） ①. 减少 ②. 与B相比，A蛋白还具有主动抑制结构域，可以招募抑制因子，结合到花青素合成基因的启动子上，阻止其转录，抑制花青素的合成的效果更强 【解析】 【小问1详解】 对比表格数据：含A基因的甲检测不到花青素合成基因的mRNA，表型为白花，不含A基因时，B基因数量越多，花青素合成基因的mRNA含量越低，花色越浅，说明A、B基因均抑制花青素的合成。 【小问2详解】 甲（AAbb）和乙（aaBB）杂交得到F₁基因型为AaBb，若A/a、B/b位于两对同源染色体上，F₁自交后，F2表型及比例为白花(9A_B_、3A_bb)∶深红花（1aabb）∶红花（2aaBb）∶浅红花（1aaBB）=12∶1∶2∶1；F2白花个体的基因型“不一定”能通过测交判断，如基因型为AABB、AABb、AAbb的白花植株，测交后代均表现为白花，其他基因型白花个体可通过测交做出判断。 【小问3详解】 分析题意可知，复合物W由X、bHLH、Y蛋白组装而成，B蛋白和X、Y蛋白竞争性结合bHLH蛋白，会导致能参与组装复合物W的游离bHLH蛋白减少，最终减少复合物W的组装量。 从图示结构可知，A蛋白既可以通过bHLH结合部位抢占bHLH、阻断复合物W形成，还额外带有主动抑制结构域，能招募抑制因子直接结合花青素合成基因的启动子，双重抑制花青素合成，因此作用效果比仅能竞争性结合bHLH的B基因更强。 20. 玉米籽粒中果糖和葡萄糖含量越高口感越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性，图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径。miRNA是一类由内源基因表达的、长度较短的非编码RNA，图2表示miRNA的合成及其介导的基因调控示意图，①～③代表过程。请回答下列问题： （1）直链淀粉和支链淀粉的合成体现了基因可以通过控制____________，进而控制生物的性状。 （2）图2中前体miRNA在细胞质中被Dicer酶作用于____________键，最终成为单链RNA。过程③中，RISC复合物与靶基因mRNA精准结合的原因是_______________________________________。 （3）育种人员筛选出S基因的纯合突变体S1S1。S、S1基因的非模板链如图3，部分测序结果如图所示。 图3 (注:“−”表示缺少一个碱基，起始密码子:AUG,终止密码子:UAA、UAG、UGA) 由图3可知，由于基因突变，导致与S酶相比，合成的S1酶肽链______________（填“变长”“变短”或“不变”），该酶因结构改变而失活，使S1S1个体籽粒的口感_________，同时淀粉含量_________，细胞吸水能力下降，导致籽粒凹陷。 （4）利用本题信息，依据图1和图2，提出一个提高玉米籽粒糯性的实验思路：__________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）酶的合成来控制代谢过程 （2） ①. 磷酸二酯键和氢 ②. miRNA与靶基因mRNA上特定序列的碱基互补配对 （3） ①. 变长 ②. 变甜 ③. 减少 （4）设计W基因的miRNA并导入玉米细胞，抑制W基因的表达（翻译），减少直链淀粉形成，提高支链淀粉含量 【解析】 【小问1详解】 从图1可知，直链、支链淀粉的合成需要蔗糖酶、S酶、W酶、X酶等多种酶的催化，该过程体现了基因通过控制酶的合成调控代谢过程，进而控制生物性状，属于基因控制性状的间接途径。 【小问2详解】 由图2可知，在Dicer酶的作用下，miRNA在细胞质中由具有茎环结构逐步被加工形成单链RNA并降解，该过程中需要打开茎环结构，还需要将RNA降解，故 Dicer 酶可以作用于磷酸二酯键、氢键；由图2可知，过程③中，RISC复合物与靶基因mRNA精准结合依赖于miRNA与靶基因mRNA上特定序列的特异性识别后结合来影响翻译的进行。 【小问3详解】 图3为基因的非模板链，其上的碱基序列与mRNA上的序列一致（需要将DNA的T替换为mRNA的U），据图可知，S₁基因的非模板链缺失1个碱基，转录得到的mRNA发生碱基移位，导致终止密码子延迟出现，导致肽链翻译延迟终止，肽链变长；S酶失活后，果糖和葡萄糖无法大量转化为ADP-葡萄糖，籽粒中果糖和葡萄糖含量升高，口感更甜；同时生成的淀粉总量减少，细胞渗透压下降，吸水能力降低，籽粒表现为凹陷。 【小问4详解】 糯性由支链淀粉含量决定，要提高糯性可以阻断直链淀粉的合成途径，让更多ADP-葡萄糖流向支链淀粉的合成，结合图2的miRNA调控机制，可设计W基因的miRNA并导入玉米细胞，抑制W基因的表达（翻译），减少直链淀粉形成，提高支链淀粉含量。 21. 肿瘤化疗通过诱导肿瘤细胞的DNA损伤，引发肿瘤细胞死亡。肿瘤细胞会激活DNA损伤修复途径，导致肿瘤对化疗药物耐药。为探究P基因在乳腺癌中的作用机制，科研人员进行了相关研究。回答下列问题。 ① 5'-……GGATCCTCCGTA-3' ② 5'-……GGATCCAGGCAT-3' ③ 5'-……AGATCTAGGCAT-3' ④ 5'-……AAGCTTGGCACA-3' ⑤ 5'-……ACTAGTCCGTGT-3' ⑥ 5'-……AAGCTTCCGTGT-3' （1）用PCR技术扩增P基因时的步骤及设定的参数如图1所示。引物在步骤________中与模板链结合，步骤丁的目的是________________。步骤戊应设定跳转到步骤________。 （2）P基因及其在质粒上的插入位点的相关信息如图2所示（实线方框内横线处表示限制酶的识别序列，箭头处表示酶切位点）。为构建重组质粒，扩增P基因时，可选择的引物组合包括_________（填表中序号）。 （3）为探究P基因对乳腺癌细胞增殖的影响，需将重组质粒导入乳腺癌细胞的处理组作为实验组，对照组的处理是将__________________导入乳腺癌细胞。将目的基因导入乳腺癌细胞可考虑采用的方法有___________（填字母）。 A．脂质体转化法B．噬菌体侵染法C．某些动物病毒转染法D．花粉管通道法E．钙离子处理法 （4）S基因主要通过抑制DNA损伤修复途径来抑制肿瘤增殖。研究发现，实验组S基因启动子甲基化程度明显升高。依据题干信息试推测P基因对乳腺癌细胞增殖的影响机制：______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1） ①. 丙 ②. 合成（延伸）子链DNA ③. 乙 （2）②⑥或③⑥ （3） ①. 不含P基因的空质粒 ②. AC （4）P基因通过提高S基因启动子甲基化程度，抑制S基因的转录 ，提高肿瘤细胞DNA损伤的修复效率，进而促进肿瘤细胞增殖 【解析】 【小问1详解】 PCR分为变性（高温使双链DNA解旋）→复性（引物与互补的模板链结合）→延伸（子链合成），图中步骤丙为56℃的复性阶段，是引物结合模板的步骤；步骤丁72℃是延伸阶段，目的是催化合成（延伸）子链DNA；PCR需要循环多次变性-复性-延伸流程，因此步骤戊完成延伸后需要跳回步骤乙，重复循环扩增。 【小问2详解】 ：质粒上启动子下游的酶切位点顺序为BamHⅠ→SpeⅠ→HindⅢ，P基因转录方向向左，上游引物需要引入BamHⅠ的识别序列GGATCC、下游引物需要引入HindⅢ的识别序列AAGCTT，符合要求的只有②和⑥的组合。 构建重组质粒时，为保证P基因插入后转录方向与质粒启动子驱动的转录方向一致，需要选择两种不同的限制酶切割质粒和目的基因，图示目的基因插入位点两侧限制酶为BglⅡ和HindⅢ，P基因上游需引入BglⅡ（识别AGATCT）或BamHⅠ（GGATCC，与BglⅡ粘性末端相同），下游引入HindⅢ（AAGCTT），同时要保证扩增出的P基因两端序列匹配自身的序列特征，故可选择②⑥或③⑥。 【小问3详解】 对照组需要排除质粒载体本身对细胞的影响，遵循单一变量原则，应将不含P基因的空质粒导入乳腺癌细胞；动物细胞导入目的基因的方法：脂质体转化法（把外源DNA/RNA送进动物细胞的一种化学方法）、某些动物病毒转染法适用于动物细胞；噬菌体侵染法只能侵染细菌，花粉管通道法用于植物细胞，钙离子处理法用于微生物的转化，故选AC。 【小问4详解】  结合题干信息：S基因原本通过抑制DNA损伤修复途径抑制肿瘤增殖，实验组S基因启动子甲基化程度升高，而启动子甲基化会抑制基因的转录表达。因此推导机制为：P蛋白诱导S基因启动子甲基化，会抑制S基因的转录；S基因的作用是抑制DNA损伤修复、抑制肿瘤增殖，S基因表达被抑制后，DNA损伤修复可以正常进行，因此会促进肿瘤耐药。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $