精品解析：福建省泉州市南安一中2026-2027学年高三上学期第一次阶段考生物试题

南安一中2026～2027学年度高三年第一次阶段考 生物科试卷 本试卷考试内容为：选修3、必修1及必修2第一章。分第I卷（选择题）和第II卷，共10页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2．考生作答时，请将答案答在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3．答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚（英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号）。 4．保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 一、单选题（1-10题，每题2分，11-15题每题4分，共40分） 1. 下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中，正确的是（ ） A. 糖类、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子 B. 核酸经酶分解后得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸 C. 由mRNA全长序列可知其编码蛋白质的氨基酸序列 D. 淀粉酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质 2. 细胞的凋亡、衰老和癌变是细胞生命历程中的重要现象，下列相关叙述正确的是（ ） A. 衰老细胞核膜内折、染色质固缩，所有酶的活性降低 B. 细胞凋亡过程中会形成凋亡小体，进而引发炎症反应 C. 癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，导致其无限增殖 D. 神经系统发育过程中神经元数量的变化与细胞凋亡有关 3. 下列有关教材实验的操作或改进的叙述，正确的是（　　） A. “绿叶色素的提取和分离”实验，将叶片100℃烘干2h后研磨，可提高色素分离效果 B. “检测生物组织中的脂肪”实验中，用蒸馏水洗去浮色，可提高实验观察效果 C. 探究pH对酶活性影响的实验时，可将底物过氧化氢溶液换作淀粉溶液 D. 探究酵母菌细胞呼吸方式，用溴麝香草酚蓝水溶液代替澄清石灰水检测CO2的产生 4. 英国植物学家希尔发现，若向离体叶绿体的悬浮液（没有CO2）中加入适当的“电子受体”如铁盐或其他氧化剂，给予一定强度的光照，可释放出O2，同时电子受体被还原。下列叙述正确的是（ ） A. 希尔的实验模拟了光反应的部分变化，还原后的电子受体相当于光合作用中的NADPH B. 通常减少CO2供应会降低光反应速率，说明希尔反应中水的光解与糖的合成是同一个过程 C. 希尔的实验结果说明水的光解产生氧气，也能说明氧气中的氧全部来自水 D. 希尔的实验结果说明水的光解产生的能量促使ADP和Pi转化为ATP，同时释放出热能 5. 图示高效产出乙醇和单细胞蛋白的液态厌氧发酵工艺。下列相关叙述正确的是（　　） A. 乙醇梭菌利用工业尾气中的无机碳作为碳源，故其可属于自养型生物 B. 发酵过程中需不断搅拌，以促进营养物质和O2与乙醇梭菌充分接触 C. 发酵液进行蒸馏后，通常采用平板划线法对其中的乙醇梭菌进行计数 D. 通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，但不含有糖类和脂质 6. 下列有关发酵工程及微生物利用的相关叙述，正确的有几项（ ） ①腐乳的发酵过程中有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉 ②生物消毒法是指利用生物除去环境中的部分微生物，利用其代谢物属于化学方法 ③微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物 ④在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等 ⑤可用Ca2+载体、乙醇等化学方法激活重构胚 ⑥当氧气充足和糖源不足时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再转化为乙酸 A. 二 B. 三 C. 四 D. 五 7. 已知某动物精原细胞染色体上DNA的两条链均被标记，将其培养在不含标记物的培养液中一段时间。下图表示细胞分裂过程中部分染色体的行为变化，丙细胞中有两条染色体被标记（不考虑染色体变异和互换）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 产生丙对应的精原细胞在减数分裂前，至少进行了一次有丝分裂 B. 甲中两条染色体移向两极是由于星射线的牵引，发生于减数分裂过程中 C. 乙图所示过程在有丝分裂和减数分裂中均可发生 D. 丙细胞中具有标记的两条染色体可能为1、3或1、4 8. 杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：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。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是（ ） A. ②途径获得的二倍体一定是纯合子 B. ③途径获得的二倍体一定是纯合子 C. ①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同 D. ②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同 9. 利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著优势，下图表示根据不同的需求所采用的技术流程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 培养体系1、2、3中的细胞基因型相同 B. 若外植体是叶肉细胞，则固体培养基中一般需要添加有机营养，且需要光照培养 C. 培养体系2中获得的愈伤组织细胞具有全能性，其形态与外植体细胞不同 D. 植物细胞培养技术主要目的是提高单个细胞中次生代谢物的产量 10. 玉米非糯性（W）对糯性（w）为显性，非糯性花粉中含直链淀粉，遇碘液呈蓝黑色；糯性花粉中含支链淀粉，遇碘液呈红褐色。下列说法正确的是（　　） A. 将纯种非糯性植株与糯性植株间行种植，非糯性植株所结的非糯性籽粒均为杂合子 B. 杂合子减数分裂时，等位基因随同源染色体分开而分离，而纯合子不遵循分离定律 C. 取纯种非糯性与糯性植株杂交子代的花粉染色并镜检，其结果可直接验证分离定律 D. 杂交过程中，雌雄配子的形成过程和随机结合分别体现了分离定律和自由组合定律 11. 测定植物细胞细胞液浓度的实验——小液流法，基本过程如图所示。实验15分钟后各管植物细胞均保持活性且水分交换达到平衡状态。若A管溶液浓度不变，蓝色液滴将在B管均匀扩散；若A管溶液浓度变小，蓝色液滴浮于B管上部，反之沉入B管底部（注：亚甲基蓝结晶对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。下列有关叙述错误的是（　　） A. 本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度，应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度 B. 若B管蓝色液滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的大致细胞液浓度 C. 若B管蓝色液滴下沉，则对应的a试管中的叶肉细胞发生质壁分离 D. 若B管蓝色液滴上浮，则实验结束时叶肉细胞细胞液浓度与A管中的蔗糖溶液浓度相等 12. 细胞周期包含四个阶段：G1期（DNA复制前期）、S期（DNA复制期）、G2期（DNA复制后期）和M期（分裂期）。蚕豆根尖分生区细胞的G1、S、G2、M期分别经历9h、3.5h、2.5h、2h。为了使细胞周期同步化，某科研小组用高浓度胸苷（TdR）处理可以将正在分裂的根尖分生区细胞暂停在某一时期。如图表示双阻断法过程，图中①表示正常的细胞周期，②表示经过第一次阻断后细胞都停留在S期或G1/S期交界处，③表示洗去TdR后恢复正常的细胞周期，④表示经第二次处理后细胞均停留在G1/S期交界处。下列叙述错误的是（　　） A. 高浓度TdR阻止细胞分裂的主要原理是抑制DNA复制 B. 用高浓度TdR处理分生区细胞，会使分裂期细胞的比例减小 C. 第一次阻断时间需至少17h，才能让所有细胞停留在S期或G1/S交界处 D. 应该在洗去TdR后的3.5~13.5h内，用TdR进行第二次处理 13. 北极柳主要生长于2000～2800米的高山冻原上，是一种耐高寒植物。如图为20℃时北极柳植株光合作用和细胞呼吸过程中气体含量的变化（不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式，单位的表示方法相同，制造有机物的量用纵轴的气体量表示），且该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为15℃和20℃。下列叙述正确的是（ ） A. 若曲线代表O2释放量，B点时叶肉细胞的O2释放量等于0 B. 若曲线代表CO2吸收量，据图分析BC段限制光合作用的因素是CO2浓度 C. 若曲线代表CO2吸收量，温度降为15℃后，A点上移，B点右移 D. 若曲线代表O2释放量，光照强度为8时，植物产生的O2量为12 14. 为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 15. 果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇（PZ）可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例（假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换）。下列叙述错误的是（ ） A. F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色比例为1∶1 B. 若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=2∶1 C. 若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=6∶3∶2∶1 D. 若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同 二、非选择题（60分） 16. 哺乳动物的丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1.回答下列问题。 （1）在细胞呼吸过程中，丙酮酸在________（填场所）产生，该过程伴随有________（填2种物质）的生成。 （2）据图1推测，PDK4蛋白能________（填“促进”或“抑制”）PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率________。 （3）进一步研究发现PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。 利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，验证磷酸化对PDH活性的影响，结果如图2，请回答相关问题。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα~Pβ~Pγ，需要用32P标记ATP的________位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型如下图，a、b、c和d分别为________、________、________、________（在a、b处补充文字说明；在c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制）。 17. 人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。 回答下列问题： （1）肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜具有_____________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有________________。 （2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是________。 （3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是___________________。与其它两组比较，设置模型组的目的是___________________。 （4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为______________。 18. 冀麦5yg是利用冀麦5的幼胚愈伤组织培养获得的突变体，叶片呈现黄绿色。研究人员对突变体的光合特性进行研究，相关生理指标见表和图1。 组别 材料 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 类胡萝卜素（mg·g-1） 光补偿点（μmol·m-2·s-1） 呼吸速率（μmolCO2·m-2·s-1） 对照组 冀麦5 1.06 0.31 0.23 37.84 2.44 实验组 冀麦5yg 0.65 0.13 0.20 56.84 3.82 注：光补偿点指植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度。 请回答： （1）冀麦5yg的光补偿点高于冀麦5的原因是__________________________。 （2）分别画出冀麦5和冀麦5yg在0~400μmol·m-2·s-1的光照强度范围内的净光合速率变化曲线。 （3）据图表分析，光照强度为400μmol·m-2·s-1时，冀麦5yg的光能转化效率______________（填“高于”“低于”或“等于”）冀麦5。 （4）在高光照强度下，冀麦叶肉细胞通过非辐射能量耗散（NPQ）将光能转换为热能耗散掉，NPQ强度与PsbR蛋白含量呈正相关。此外，冀麦存在通过PEP酶固定CO2的C4途径，固定的CO2被转运至Rubisco酶（卡尔文循环固定CO2的酶）附近，提高局部CO2浓度，进而提高暗反应速率。为探究冀麦5yg高光下净光合速率高于冀麦5的原因，进行如下实验： 实验一：研究人员测定了高光下PsbR蛋白的含量，发现冀麦5yg的PsbR蛋白含量明显低于冀麦5，据此推测，冀麦5yg在高光下的NPQ强度____________（填“大于”“小于”或“等于”）冀麦5。 实验二：研究人员测定了冀麦5yg和冀麦5在高光下的Rubisco酶和PEP酶活性，结果如图2所示。 根据上述结果，综合分析在高光下冀麦5yg净光合速率比冀麦5高的原因是________________。 19. 如图玉米是雌雄同株植物，顶生垂花是雄花序，侧生穗是雌花序。已知玉米中有两对基因（B对b，T对t）可以改变玉米的性别：当基因b纯合时，侧生穗不产生卵细胞，玉米植株转变为雄株，侧生穗不育（即玉米棒上不长玉米粒）；当基因t纯合时，顶生垂花转变为雌花序，玉米植株转变为雌株，侧生穗也不育。现有两种亲本组合，产生后代如表所示。 亲本组合 亲本 子一代（F1） 组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株：雌株=3：1 组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株：雌株：雄株=1：2：1 请回答下列问题： （1）甲、乙植株的基因型分别为______、______，丙植株产生精子的基因型为______。 （2）雌雄同株的玉米基因型有______种，能产生卵细胞的玉米基因型有______种。 （3）若要判断B/b和T/t基因是否位于同一条染色体上，可以选择表格中的子一代（F1）个体做亲本，请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。（说明：同源染色体不发生交叉互换，不考虑其他变异，且子代的存活率相同；实验的具体操作不做要求） ①实验思路： 第一步：选择表格中亲本组合______的子一代（F1）中______获得子二代（F2）。 第二步：观察记录子二代（F2）表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于两对同源染色体上。 Ⅱ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于一对同源染色体上。 （4）若将组合Ⅰ子一代（F1）相间种植，获得子二代（F2）中侧生穗不育的植株占______。 20. 科研人员为了培育出耐盐水稻，从野生大豆中提取出了耐盐基因，先用PCR技术大量扩增耐盐基因，然后将该基因插入农杆菌的T-DNA中，获得重组质粒，再利用农杆菌转化法，将目的基因导入水稻细胞内，最终培育出了耐盐水稻。该培育实验所用农杆菌的Ti质粒的部分结构和耐盐基因的结构如图1所示。回答下列问题： （1）该农杆菌的Ti质粒中，潮霉素抗性基因的模板链与OCS基因的模板链________（填“位于”或“不位于”）该质粒的同一条脱氧核苷酸链上。 （2）DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。为了提高耐盐基因与Ti质粒的正确拼接率，应在引物R2的5′端添加碱基序列5′-__________-3′，并用限制酶_______________切割Ti质粒。 （3）先用农杆菌感染水稻细胞，再用含潮霉素的培养基培养水稻细胞，能在该培养基上生长的水稻细胞不一定含目的基因，原因是__________________________________________________。 （4）根据耐盐基因和OCS基因序列合成相关引物，并利用PCR和电泳检测转基因植株中是否导入耐盐基因，得到的电泳图谱如图2所示。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子，电泳时需要在琼脂糖溶液中加入适量的________。据图2可知，转化成功的有植株__________________，理由是______________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南安一中2026～2027学年度高三年第一次阶段考 生物科试卷 本试卷考试内容为：选修3、必修1及必修2第一章。分第I卷（选择题）和第II卷，共10页，满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必先将自己的姓名、准考证号填写在答题纸上。 2．考生作答时，请将答案答在答题纸上，在本试卷上答题无效。按照题号在各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效。 3．答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写，字体工整、笔迹清楚（英语科选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号）。 4．保持答题纸纸面清洁，不破损。考试结束后，将本试卷自行保存，答题纸交回。 一、单选题（1-10题，每题2分，11-15题每题4分，共40分） 1. 下列关于细胞内糖类、蛋白质和核酸的叙述中，正确的是（ ） A. 糖类、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子 B. 核酸经酶分解后得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸 C. 由mRNA全长序列可知其编码蛋白质的氨基酸序列 D. 淀粉酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质 【答案】C 【解析】 【分析】生物大分子有多糖、蛋白质和核酸等，都以碳链为基本骨架；碱基共包括A、T、C、U、G共5种，DNA彻底分解得到4种脱氧核苷酸，RNA彻底分解得到4种核糖核苷酸。 【详解】A、多糖、蛋白质和核酸都是细胞内重要的生物大分子，糖类中单糖和二糖不是生物大分子，A错误； B、核酸包括DNA和RNA，只有DNA经酶分解后可得到含A、T、G、C碱基的四种核苷酸，B错误； C、由mRNA全长序列可根据碱基互补配对原则和密码子表推测其编码蛋白质的氨基酸序列，mRNA上有决定氨基酸的密码子，C正确； D、淀粉合成酶是在淀粉的生物合成过程中起催化作用的蛋白质，淀粉酶指淀粉水解酶，D错误。 故选C。 2. 细胞的凋亡、衰老和癌变是细胞生命历程中的重要现象，下列相关叙述正确的是（ ） A. 衰老细胞核膜内折、染色质固缩，所有酶的活性降低 B. 细胞凋亡过程中会形成凋亡小体，进而引发炎症反应 C. 癌细胞的细胞膜上糖蛋白减少，导致其无限增殖 D. 神经系统发育过程中神经元数量的变化与细胞凋亡有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、衰老细胞核膜内折、染色质固缩，部分酶活性降低（如溶酶体水解酶活性增强），A错误； B、细胞凋亡过程中形成凋亡小体并被吞噬细胞清除，不会引发炎症反应（炎症反应由细胞坏死引起），B错误； C、癌细胞膜上糖蛋白减少导致易转移扩散，但无限增殖是由原癌基因/抑癌基因突变导致细胞周期失控引起的，C错误； D、神经系统发育中通过细胞凋亡实现神经元数量的精确调控，D正确。 3. 下列有关教材实验的操作或改进的叙述，正确的是（　　） A. “绿叶色素的提取和分离”实验，将叶片100℃烘干2h后研磨，可提高色素分离效果 B. “检测生物组织中的脂肪”实验中，用蒸馏水洗去浮色，可提高实验观察效果 C. 探究pH对酶活性影响的实验时，可将底物过氧化氢溶液换作淀粉溶液 D. 探究酵母菌细胞呼吸方式，用溴麝香草酚蓝水溶液代替澄清石灰水检测CO2的产生 【答案】D 【解析】 【分析】探究pH对酶活性影响的实验时，自变量为pH，酸能使淀粉分解，此实验不能用淀粉溶液作底物。 【详解】A、绿叶色素提取需新鲜叶片，烘干会破坏色素，导致提取量减少，分离效果差，A错误； B、检测脂肪时，需用50%酒精洗去浮色，B错误； C、淀粉在酸性条件下能分解，探究pH对酶活性影响的实验时，不能将底物过氧化氢溶液换作淀粉溶液，C错误； D、溴麝香草酚蓝水溶液与澄清石灰水均可检测CO₂，澄清石灰水检测是观察澄清石灰水的变浑浊程度来判断，而溴麝香草酚蓝水溶液通过颜色变化（蓝→绿→黄）更便于观察，改进合理，D正确。 故选D。 4. 英国植物学家希尔发现，若向离体叶绿体的悬浮液（没有CO2）中加入适当的“电子受体”如铁盐或其他氧化剂，给予一定强度的光照，可释放出O2，同时电子受体被还原。下列叙述正确的是（ ） A. 希尔的实验模拟了光反应的部分变化，还原后的电子受体相当于光合作用中的NADPH B. 通常减少CO2供应会降低光反应速率，说明希尔反应中水的光解与糖的合成是同一个过程 C. 希尔的实验结果说明水的光解产生氧气，也能说明氧气中的氧全部来自水 D. 希尔的实验结果说明水的光解产生的能量促使ADP和Pi转化为ATP，同时释放出热能 【答案】A 【解析】 【详解】A、光反应阶段水在光下分解释放O₂，同时产生的电子和H⁺可将NADP⁺还原为NADPH，希尔实验中加入的电子受体作用相当于NADP⁺，还原后的电子受体相当于光合作用中的NADPH，实验模拟了光反应的部分变化，A正确； B、减少CO₂供应会使暗反应速率降低，导致光反应产生的NADPH和ATP积累，进而抑制光反应速率，水的光解属于光反应过程，糖的合成属于暗反应过程，二者是不同的生理过程，B错误； C、希尔实验仅能证明离体叶绿体在无CO₂的条件下光照可释放O₂，证明氧气中的氧全部来自水的是鲁宾和卡门的同位素标记实验，C错误； D、希尔实验仅检测到O₂释放和电子受体被还原，并未证明水的光解产生的能量可促使ADP和Pi转化为ATP，D错误。 5. 图示高效产出乙醇和单细胞蛋白的液态厌氧发酵工艺。下列相关叙述正确的是（　　） A. 乙醇梭菌利用工业尾气中的无机碳作为碳源，故其可属于自养型生物 B. 发酵过程中需不断搅拌，以促进营养物质和O2与乙醇梭菌充分接触 C. 发酵液进行蒸馏后，通常采用平板划线法对其中的乙醇梭菌进行计数 D. 通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，但不含有糖类和脂质 【答案】A 【解析】 【详解】A、培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，乙醇梭菌以CO、CO2等无机碳作为碳源，故其可属于自养型生物，A正确； B、乙醇梭菌是自养厌氧型细菌，其厌氧发酵的过程需要进行搅拌，通过搅拌可使细菌和营养物质充分混合，提高培养基的使用效率，B错误； C、发酵液进行蒸馏后，通常可采用稀释涂布平板法对其中的乙醇梭菌进行计数，C错误； D、通过发酵获得的单细胞蛋白含有丰富的蛋白质，且含有少量的糖类和脂质，因为单细胞蛋白是微生物菌体本身，D错误。 6. 下列有关发酵工程及微生物利用的相关叙述，正确的有几项（ ） ①腐乳的发酵过程中有多种微生物参与，其中起主要作用的是毛霉 ②生物消毒法是指利用生物除去环境中的部分微生物，利用其代谢物属于化学方法 ③微生物的纯培养物就是不含有代谢废物的微生物培养物 ④在发酵过程中，要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等 ⑤可用Ca2+载体、乙醇等化学方法激活重构胚 ⑥当氧气充足和糖源不足时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再转化为乙酸 A. 二 B. 三 C. 四 D. 五 【答案】C 【解析】 【详解】①腐乳的发酵过程中有多种微生物参与，腐乳发酵过程中起主要作用的微生物是毛霉，①正确； ②利用生物的代谢物除去微生物仍属于生物消毒法，不属于化学方法，②错误； ③微生物的纯培养物是指仅由单一物种微生物繁殖形成的培养物，和是否含有代谢废物无关，③错误； ④发酵过程中需要随时检测培养液中的微生物数量、产物浓度等指标，以及时调整发酵条件保障发酵效率，④正确； ⑤用物理或化学方法（如电刺激、Ca2+载体、乙醇、蛋白酶合成抑制剂等）激活重构胚，使其完成细胞分裂和发育进程，⑤正确； ⑥醋酸菌是好氧菌，当氧气充足和糖源不足时，醋酸菌将乙醇转化为乙醛，再转化为乙酸，⑥正确。 综上只有①④⑤⑥叙述正确，共四项，C符合题意，ABD不符合题意。 7. 已知某动物精原细胞染色体上DNA的两条链均被标记，将其培养在不含标记物的培养液中一段时间。下图表示细胞分裂过程中部分染色体的行为变化，丙细胞中有两条染色体被标记（不考虑染色体变异和互换）。下列相关叙述错误的是（ ） A. 产生丙对应的精原细胞在减数分裂前，至少进行了一次有丝分裂 B. 甲中两条染色体移向两极是由于星射线的牵引，发生于减数分裂过程中 C. 乙图所示过程在有丝分裂和减数分裂中均可发生 D. 丙细胞中具有标记的两条染色体可能为1、3或1、4 【答案】D 【解析】 【详解】A、因为精原细胞上DNA分子的两条链都被32P标记，而丙细胞中有两条染色体被标记，可推测该精原细胞先至少进行了一次有丝分裂，若只进行减数分裂，丙中的4条染色体均会被标记，A正确； B、同源染色体的分离需要星射线的牵引，且同源染色体的分离只发生在减数分裂过程中，因此甲中两条染色体分开是由于星射线的牵引，只发生于减数分裂过程中，B正确； C、乙中染色体着丝点的断裂不需要星射线的牵引，着丝点断裂在有丝分裂和减数分裂中均可发生，C正确； D、产生丙对应的精原细胞在进行减数分裂时，DNA复制，连在每个着丝点上的两个DNA分子其中一个带标记，另一个不带标记，故在减数第二次分裂后期，着丝点分裂后，其中一条子染色体带标记，另一条不带，因此丙细胞中具有标记的两条染色体可能为1、2或1、4或2、3或3、4，D错误。 故选D。 8. 杂合二倍体紫贻贝的快速育种过程中，用遗传物质失活的精子激发卵子发育，并通过一定途径实现卵子发育成二倍体。常用的途径是：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。不考虑基因突变和其他情况的染色体变异，下列分析正确的是（ ） A. ②途径获得的二倍体一定是纯合子 B. ③途径获得的二倍体一定是纯合子 C. ①途径和②途径获得的二倍体基因组成一定相同 D. ②途径和③途径获得的二倍体基因组成一定相同 【答案】B 【解析】 【分析】 减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（着丝粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、设该杂合二倍体基因型是Aa，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，A错误； B、经减数分裂完成后卵细胞只有等位基因中的一个（A或a），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，B正确； C、由于在减数分裂过程中会发生互换和自由组合等现象，①抑制第一极体形成，②抑制第二极体形成，导致最终产生的二倍体基因组成不一定相同，C错误； D、②抑制第二极体形成之前可能发生互换等现象，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。 故选B。 9. 利用植物细胞培养进行药用次生代谢产物的生产具有显著优势，下图表示根据不同的需求所采用的技术流程。下列相关叙述正确的是（　　） A. 培养体系1、2、3中的细胞基因型相同 B. 若外植体是叶肉细胞，则固体培养基中一般需要添加有机营养，且需要光照培养 C. 培养体系2中获得的愈伤组织细胞具有全能性，其形态与外植体细胞不同 D. 植物细胞培养技术主要目的是提高单个细胞中次生代谢物的产量 【答案】C 【解析】 【详解】A、培养体系1的细胞来自转基因细胞系，导入了外源基因，和未转基因的培养体系2、3的细胞基因型存在差异，三者细胞基因型不完全相同，A错误； B、叶肉细胞脱分化形成愈伤组织的过程中，细胞还没有发育出叶绿体进行光合作用，需要培养基提供有机营养，但该脱分化阶段通常不需要光照，光照会诱导细胞分化、抑制愈伤组织形成，B错误； C、愈伤组织细胞是外植体细胞脱分化形成的，仍含有该物种全套遗传物质，具有细胞全能性；脱分化后细胞的形态结构会发生显著改变，和高度分化的外植体细胞形态不同，C正确； D、植物细胞培养技术主要是利用促进细胞生长的培养条件，促进植物细胞的增殖，获得多个细胞中的次生代谢物，提高次生代谢物的总产量，D错误。 10. 玉米非糯性（W）对糯性（w）为显性，非糯性花粉中含直链淀粉，遇碘液呈蓝黑色；糯性花粉中含支链淀粉，遇碘液呈红褐色。下列说法正确的是（　　） A. 将纯种非糯性植株与糯性植株间行种植，非糯性植株所结的非糯性籽粒均为杂合子 B. 杂合子减数分裂时，等位基因随同源染色体分开而分离，而纯合子不遵循分离定律 C. 取纯种非糯性与糯性植株杂交子代的花粉染色并镜检，其结果可直接验证分离定律 D. 杂交过程中，雌雄配子的形成过程和随机结合分别体现了分离定律和自由组合定律 【答案】C 【解析】 【详解】A、玉米可进行自交和异花传粉，纯种非糯性植株（WW）自交时所结非糯性籽粒为纯合子（WW），并非均为杂合子，A错误； B、分离定律的本质是减数分裂时等位基因随同源染色体的分开而分离，纯合子同源染色体也会分离，同样遵循分离定律，仅因等位基因相同后代表现无性状分离，B错误； C、纯种非糯性（WW）与糯性（ww）杂交的子代基因型为Ww，其减数分裂产生含W、w的两种花粉，比例为1：1，碘液染色后镜检可观察到蓝黑色、红褐色花粉各占一半，直接证明等位基因分离产生两种比例相等的配子，可验证分离定律，C正确； D、分离定律和自由组合定律均发生在减数分裂形成配子的过程中，雌雄配子随机结合是受精作用，不体现这两个定律，且一对等位基因不存在自由组合，D错误。 11. 测定植物细胞细胞液浓度的实验——小液流法，基本过程如图所示。实验15分钟后各管植物细胞均保持活性且水分交换达到平衡状态。若A管溶液浓度不变，蓝色液滴将在B管均匀扩散；若A管溶液浓度变小，蓝色液滴浮于B管上部，反之沉入B管底部（注：亚甲基蓝结晶对溶液浓度影响极小，可忽略不计）。下列有关叙述错误的是（　　） A. 本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度，应设置多个实验组并在组间形成浓度梯度 B. 若B管蓝色液滴均匀扩散，则可测定出该植物细胞的大致细胞液浓度 C. 若B管蓝色液滴下沉，则对应的a试管中的叶肉细胞发生质壁分离 D. 若B管蓝色液滴上浮，则实验结束时叶肉细胞细胞液浓度与A管中的蔗糖溶液浓度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A、本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度，若要测定细胞液浓度范围，需设置一系列浓度梯度的实验组进行观察，在组间形成浓度梯度，使实验成为对比实验，A正确； B、若B管蓝色小滴均匀扩散，说明小圆片细胞既不失水也不吸水，使溶液浓度不变，所以植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于的蔗糖溶液浓度，B正确； C、若B管蓝色液滴下沉，则对应的A试管中蔗糖溶液变大，说明A试管中的叶肉细胞发生吸水而不是质壁分离，C错误； D、若B管蓝色液滴上浮，则对应的A试管中蔗糖溶液浓度变小，说明A试管中的叶肉细胞发生失水，由题干可知，实验结束时细胞保持活性且水分交换达到平衡状态，则叶肉细胞细胞液浓度与A管中的蔗糖溶液浓度相等，D正确。 故选C。 12. 细胞周期包含四个阶段：G1期（DNA复制前期）、S期（DNA复制期）、G2期（DNA复制后期）和M期（分裂期）。蚕豆根尖分生区细胞的G1、S、G2、M期分别经历9h、3.5h、2.5h、2h。为了使细胞周期同步化，某科研小组用高浓度胸苷（TdR）处理可以将正在分裂的根尖分生区细胞暂停在某一时期。如图表示双阻断法过程，图中①表示正常的细胞周期，②表示经过第一次阻断后细胞都停留在S期或G1/S期交界处，③表示洗去TdR后恢复正常的细胞周期，④表示经第二次处理后细胞均停留在G1/S期交界处。下列叙述错误的是（　　） A. 高浓度TdR阻止细胞分裂的主要原理是抑制DNA复制 B. 用高浓度TdR处理分生区细胞，会使分裂期细胞的比例减小 C. 第一次阻断时间需至少17h，才能让所有细胞停留在S期或G1/S交界处 D. 应该在洗去TdR后的3.5~13.5h内，用TdR进行第二次处理 【答案】C 【解析】 【详解】A、使用高浓度的TdR使细胞都停留在S期或G1/S期交界处，说明TdR抑制DNA复制，A正确； B、细胞被阻滞在S期或G1/S期交界处，分裂期（M期）细胞无法新增且会逐渐完成分裂，比例减小，B正确； C、第一次阻断时间需至少13.5h（G2+M+G1期），才能让所有细胞停留在S期或G1/S交界处，C错误； D、洗去TdR后的第二次处理应为“大于3.5h（所有细胞离开S期）且小于（G2+M+G1）期”，正确处理时长是3.5~13.5h，D正确。 故选C。 13. 北极柳主要生长于2000～2800米的高山冻原上，是一种耐高寒植物。如图为20℃时北极柳植株光合作用和细胞呼吸过程中气体含量的变化（不考虑横坐标和纵坐标单位的具体表示形式，单位的表示方法相同，制造有机物的量用纵轴的气体量表示），且该植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为15℃和20℃。下列叙述正确的是（ ） A. 若曲线代表O2释放量，B点时叶肉细胞的O2释放量等于0 B. 若曲线代表CO2吸收量，据图分析BC段限制光合作用的因素是CO2浓度 C. 若曲线代表CO2吸收量，温度降为15℃后，A点上移，B点右移 D. 若曲线代表O2释放量，光照强度为8时，植物产生的O2量为12 【答案】D 【解析】 【详解】A、图示曲线为北极柳植株的光合作用、呼吸作用过程中相关气体含量变化曲线，B点时整个植株O2释放量为0，但叶肉细胞的光合作用大于其自身的呼吸作用，故叶肉细胞的O2释放量大于0，A错误； B、BC段随光照强度增大，CO2的吸收量也在增大，所以BC段限制光合作用的因素是光照强度，B错误； C、图示为在呼吸作用最适温度测得的曲线，温度降为15℃后，呼吸作用降低，光合作用增强。故A点上移，B点左移，C错误； D、植物产生的O2量指总光合作用，其值为净光合作用+呼吸作用，故为8+4=12，D正确。 14. 为了研究大肠杆菌中蛋白A的结构与功能，通过设计特异性引物F1、F2，用PCR技术从大肠杆菌DNA中扩增基因A，再用质粒P构建表达载体。基因A和质粒P的部分酶切图谱如图所示。 下列叙述正确的是（ ） A. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XhoⅠ酶切位点 B. F1、F2的5'-端分别含有HindⅢ、XbaⅠ酶切位点 C. F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点 D. F1、F2的5'-端分别含有PvuⅠ、ScaⅠ酶切位点 【答案】B 【解析】 【详解】A、XhoⅠ的酶切位点在基因A内部，不能选择，否则会破坏基因A，A错误； B、F1位于基因A的下游，要让基因A正向插入质粒，F1的5'端需要带有HindⅢ的酶切位点，对应质粒上靠近β-半乳糖苷酶基因的酶切位点； F2位于基因A的上游，其5'端需要带有XbaⅠ的酶切位点，对应质粒上靠近启动子的酶切位点。 这样切割后，基因A的两端就能和质粒切割后的黏性末端互补连接，且保证基因A的转录方向和质粒上的启动子方向一致，B正确； C、F1位于基因A的下游， F2位于基因A的上游，若F1、F2的5'-端分别含有AccⅠ、HindⅢ酶切位点，会导致基因与质粒反接，C错误； D、PvuⅠ、ScaⅠ的酶切位点位于Ampr抗性基因内部，切割会破坏抗性标记基因，无法后续筛选重组质粒，D错误。 15. 果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死。利用图中的果蝇（PZ）可以鉴定隐性突变体的突变基因是否位于Ⅱ号染色体。现有一只正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇。将该紫眼果蝇与PZ杂交，挑选F1中的多翅脉果蝇自由交配，统计F2的表型及比例（假设Ⅱ号染色体上的基因不发生互换）。下列叙述错误的是（ ） A. F1中多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色比例为1∶1 B. 若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=2∶1 C. 若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色∶多翅脉正常翅型紫眼∶正常翅脉正常翅型野生眼色∶正常翅脉正常翅型紫眼=6∶3∶2∶1 D. 若PZ果蝇自交，子代E、G的基因频率不变，Ⅱ号染色体的组成也与亲本相同 【答案】C 【解析】 【详解】A、设隐性紫眼突变基因型为aa，则正常翅脉正常翅型的常染色体隐性紫眼突变果蝇基因型为aaeegg，果蝇(PZ)的基因型为AAEeGg，两者杂交得到F1基因型及比例为AaEegg：AaeeGg=1：1，表现型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色和正常翅脉卷曲翅野生眼色=1：1，A正确； B、若紫眼基因位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEegg，自由交配得到的F2基因型及比例为AaEegg：aaeegg=2：1，表现型及比例为多翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=2：1 ，B正确； C、若紫眼基因不位于Ⅱ号染色体，F1中的多翅脉果蝇基因型为AaEegg，又已知果蝇的Ⅱ号染色体上的E或G基因纯合致死，故F1中的多翅脉果蝇自由交配，可观察到F2中多翅脉正常翅型野生眼色：多翅脉正常翅型紫眼：正常翅脉正常翅型野生眼色：正常翅脉正常翅型紫眼=6：2：3：1，C错误； D、PZ果蝇基因型为EeGg，若其自交，子代基因型EEgg（致死），EeGg，eeGG（致死），即Ⅱ号染色体的组成与亲本相同，E、G的基因频率不变，D正确。 二、非选择题（60分） 16. 哺乳动物的丙酮酸脱氢酶（PDH）参与催化丙酮酸在线粒体中的氧化分解。PDK4是调控细胞呼吸代谢的关键基因，其编码的PDK4蛋白能调控PDH的活性，进而影响丙酮酸的去向。研究PDK4基因对衰老细胞呼吸代谢的影响，结果如图1.回答下列问题。 （1）在细胞呼吸过程中，丙酮酸在________（填场所）产生，该过程伴随有________（填2种物质）的生成。 （2）据图1推测，PDK4蛋白能________（填“促进”或“抑制”）PDH的活性，使衰老细胞乳酸生成速率________。 （3）进一步研究发现PDK4蛋白能催化PDH的磷酸化，机制如下。 利用分离纯化的PDK4蛋白和32P标记的ATP，验证磷酸化对PDH活性的影响，结果如图2，请回答相关问题。 ①ATP的分子结构简式为A—Pα~Pβ~Pγ，需要用32P标记ATP的________位磷酸基团（选填“α”、“β”或“γ”）。 ②基于以上研究，构建PDK4基因调控衰老细胞呼吸代谢途径的模型如下图，a、b、c和d分别为________、________、________、________（在a、b处补充文字说明；在c、d处选填“+”或“-”，分别表示促进或抑制）。 【答案】（1） ①. 细胞质基质 ②. ATP、还原型辅酶Ⅰ（NADH） （2） ①. 抑制 ②. 升高 （3） ①. γ ②. PDH磷酸化 ③. PDH活性降低 ④. - ⑤. + 【解析】 【小问1详解】 葡萄糖分解产生丙酮酸是细胞呼吸第一阶段，该过程发生在细胞质基质；细胞呼吸第一阶段除丙酮酸、ATP外，还会生成还原型辅酶I(NADH)。 【小问2详解】 衰老细胞中PDK4蛋白表达量更高，乳酸生成速率也更高；降低PDK4基因表达后，衰老细胞乳酸生成速率下降。结合PDH可催化丙酮酸线粒体氧化分解，可推测：PDK4蛋白会抑制PDH活性，PDH活性降低后，丙酮酸进入线粒体氧化分解减少，更多丙酮酸通过无氧呼吸生成乳酸，因此衰老细胞乳酸生成速率升高。 【小问3详解】 ①ATP中远离腺苷的是γ位磷酸基团，磷酸化过程中PDH获得的磷酸来自ATP末端的γ位，因此需要标记γ位磷酸基团。 ②结合实验逻辑梳理调控途径：PDK4基因表达上升，会促进PDK4蛋白的合成，PDK4蛋白催化PDH磷酸化，因此a填写PDH磷酸化，磷酸化使PDH活性降低，因此b填写PDH活性降低；PDH可促进丙酮酸氧化分解为CO2​和H2​O，PDH活性降低后，抑制该有氧途径（c填-），促进丙酮酸转变为乳酸的无氧途径（d填+），和图1实验结果一致。 17. 人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸（存在形式为尿酸盐）。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。 回答下列问题： （1）肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜具有_____________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有________________。 （2）URAT1分布于肾小管细胞刷状缘（下图示意图），该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是________。 （3）与空白对照组（灌服生理盐水的正常实验大鼠）相比，模型组的自变量是___________________。与其它两组比较，设置模型组的目的是___________________。 （4）根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是___________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为______________。 【答案】（1） ①. 选择透过 ②. 协助扩散、主动运输 （2）肾小管细胞刷状缘形成很多突起，可分布URAT1的数量多从而增加吸收面积 （3） ①. （有无）尿酸氧化酶抑制剂  ②. 和对照组相比，确定模型制备是否成功；和治疗组相比，说明F药物的治疗效果 （4） ①. F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，从而减少这两种蛋白的数量 ②. 高尿酸血症（或模型组）大鼠灌服E    【解析】 【小问1详解】 细胞膜的功能特性是选择透过性，借助特定转运蛋白选择性重吸收尿酸盐正体现该特性；借助载体蛋白的跨膜运输分为两类：顺浓度梯度不耗能的协助扩散、逆浓度梯度耗能的主动运输。 【小问2详解】 刷状缘是细胞膜折叠形成的突起，作用是扩大膜面积，为（URAT1）转运蛋白提供更多附着位点，从而提升重吸收的效率。 【小问3详解】 与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠（有尿酸氧化酶）相比，模型组额外施加了尿酸氧化酶抑制剂，以此得到高尿酸血症大鼠；设置模型组既可以确认高尿酸血症模型构建成功，也能和治疗组对比，直观体现药物F的降尿酸效果，说明治疗的效果如何。 【小问4详解】 根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加，灌服F的治疗组转运蛋白和空白组相同，可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可能抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，减少尿酸盐重吸收；为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E与F进行对比，得出两者降尿酸的作用效果。 18. 冀麦5yg是利用冀麦5的幼胚愈伤组织培养获得的突变体，叶片呈现黄绿色。研究人员对突变体的光合特性进行研究，相关生理指标见表和图1。 组别 材料 叶绿素a（mg·g-1） 叶绿素b（mg·g-1） 类胡萝卜素（mg·g-1） 光补偿点（μmol·m-2·s-1） 呼吸速率（μmolCO2·m-2·s-1） 对照组 冀麦5 1.06 0.31 0.23 37.84 2.44 实验组 冀麦5yg 0.65 0.13 0.20 56.84 3.82 注：光补偿点指植物的光合作用速率与呼吸作用速率相等时的光照强度。 请回答： （1）冀麦5yg的光补偿点高于冀麦5的原因是__________________________。 （2）分别画出冀麦5和冀麦5yg在0~400μmol·m-2·s-1的光照强度范围内的净光合速率变化曲线。 （3）据图表分析，光照强度为400μmol·m-2·s-1时，冀麦5yg的光能转化效率______________（填“高于”“低于”或“等于”）冀麦5。 （4）在高光照强度下，冀麦叶肉细胞通过非辐射能量耗散（NPQ）将光能转换为热能耗散掉，NPQ强度与PsbR蛋白含量呈正相关。此外，冀麦存在通过PEP酶固定CO2的C4途径，固定的CO2被转运至Rubisco酶（卡尔文循环固定CO2的酶）附近，提高局部CO2浓度，进而提高暗反应速率。为探究冀麦5yg高光下净光合速率高于冀麦5的原因，进行如下实验： 实验一：研究人员测定了高光下PsbR蛋白的含量，发现冀麦5yg的PsbR蛋白含量明显低于冀麦5，据此推测，冀麦5yg在高光下的NPQ强度____________（填“大于”“小于”或“等于”）冀麦5。 实验二：研究人员测定了冀麦5yg和冀麦5在高光下的Rubisco酶和PEP酶活性，结果如图2所示。 根据上述结果，综合分析在高光下冀麦5yg净光合速率比冀麦5高的原因是________________。 【答案】（1）冀麦5yg 光合色素含量较低，吸收的光能较少，但呼吸速率较高，需要更强的光照才能达到光合速率与呼吸速率相等 （2） （3）高于 （4） ①. 小于 ②. 高光下，冀麦5yg的NPQ减弱，减少光能耗散，更多光能用于光合作用；冀麦5yg的PEP酶活性升高幅度大，提高局部CO2浓度，补偿了Rubisco酶活性降低带来的不利影响 【解析】 【小问1详解】 冀麦5yg的光补偿点高于冀麦5的原因是冀麦5yg叶绿素a、叶绿素b含量降低，吸收的光能少，光合作用弱，但呼吸速率较高，需要更高的光照强度才能达到光合速率与呼吸速率相等。 【小问2详解】 净光合速率=总光合速率-呼吸速率。在0-400μmol·m⁻²·s⁻¹光照强度范围内，先分别计算冀麦5和冀麦5yg在不同光照强度下的净光合速率，然后根据数据绘制曲线。冀麦5的呼吸速率为2.44μmolCO₂·m⁻²·s⁻¹，冀麦5yg的呼吸速率为3.82μmolCO₂·m⁻²·s⁻¹，从表中可知冀麦5光补偿点低于冀麦5yg，结合图1可知，在光照强度为400μmol·m⁻²·s⁻¹时，二者的净光合速率相等，据此绘制出冀麦5和冀麦5yg在0-400μmol·m⁻²·s⁻¹光照强度范围内的净光合速率变化曲线如图。 【小问3详解】 光合色素的功能是吸收、传递和转化光能，光照强度为400μmol·m⁻²·s⁻¹时，由图1可知冀麦5yg的净光合速率等于冀麦5，但冀麦5yg的叶绿素含量低于冀麦5，所以冀麦5yg的光能转化效率高于冀麦5。 【小问4详解】 因为NPQ强度与PsbR蛋白含量呈正相关，冀麦5yg的PsbR蛋白含量明显低于冀麦5，所以冀麦5yg在高光下的NPQ强度小于冀麦5。由实验二结果图2可知，冀麦5yg的PEP酶活性高于冀麦5，Rubisco酶活性低于冀麦5，结合题干信息，冀麦存在通过PEP酶固定CO2的C4途径，固定的CO2被转运至Rubisco酶附近提高局部CO2浓度进而提高暗反应速率，所以在高光下冀麦5yg净光合速率比冀麦5高的原因是高光下，冀麦5yg的NPQ减弱，减少光能耗散，更多光能用于光合作用；冀麦5yg的PEP酶活性升高幅度大，提高局部CO2浓度，补偿了Rubisco酶活性降低带来的不利影响，从而提高了净光合速率。 19. 如图玉米是雌雄同株植物，顶生垂花是雄花序，侧生穗是雌花序。已知玉米中有两对基因（B对b，T对t）可以改变玉米的性别：当基因b纯合时，侧生穗不产生卵细胞，玉米植株转变为雄株，侧生穗不育（即玉米棒上不长玉米粒）；当基因t纯合时，顶生垂花转变为雌花序，玉米植株转变为雌株，侧生穗也不育。现有两种亲本组合，产生后代如表所示。 亲本组合 亲本 子一代（F1） 组合Ⅰ 甲植株自交 雌雄同株：雌株=3：1 组合Ⅱ 乙雌株×丙雄株 雌雄同株：雌株：雄株=1：2：1 请回答下列问题： （1）甲、乙植株的基因型分别为______、______，丙植株产生精子的基因型为______。 （2）雌雄同株的玉米基因型有______种，能产生卵细胞的玉米基因型有______种。 （3）若要判断B/b和T/t基因是否位于同一条染色体上，可以选择表格中的子一代（F1）个体做亲本，请完善实验思路，预测实验结果并分析讨论。（说明：同源染色体不发生交叉互换，不考虑其他变异，且子代的存活率相同；实验的具体操作不做要求） ①实验思路： 第一步：选择表格中亲本组合______的子一代（F1）中______获得子二代（F2）。 第二步：观察记录子二代（F2）表型及个数，并做统计分析。 ②预测实验结果并分析讨论： Ⅰ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于两对同源染色体上。 Ⅱ：若子二代（F2）统计后的表型及其比例为______，则B/b和T/t基因位于一对同源染色体上。 （4）若将组合Ⅰ子一代（F1）相间种植，获得子二代（F2）中侧生穗不育的植株占______。 【答案】（1） ①. BBTt ②. Bbtt ③. bT、bt （2） ①. 4##四 ②. 7##七 （3） ①. Ⅱ ②. 雌雄同株玉米自交 ③. 雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3 ④. 雌雄同株:雌株:雄株=2:1:1 （4）1/6 【解析】 【小问1详解】 据题意可知：雄株的基因型为bbT_，雌株的基因型为B_tt、bbtt，雌雄同株的基因型为B_T_。甲植株自交，说明甲植株是雌雄同株，子一代雌雄同株:雌株=3:1，则推测甲基因型为BBTt。组合Ⅱ，乙雌株×丙雄株，后代雌雄同株:雌株:雄株=1:2:1，则推测乙基因型为Bbtt，丙基因型为bbTt，丙产生的精子为bt、bT。 【小问2详解】 由小问（1）可知，雌雄同株的基因型为B_T_，因此，雌雄同株的玉米基因型有4种，分别为BBTT、BbTT、BBTt、BbTt；由分析1可知，雌株的基因型为BBtt、Bbtt、bbtt，雌雄同株与雌株均能产生卵细胞，因此能产生卵细胞的玉米基因型有7种。 【小问3详解】 若要判断B/b和T/t基因是否位于同一条染色体上，可选双杂合子BbTt自交，只有组合Ⅱ中的雌雄同株玉米符合要求，若不位于同一条染色体上，则遵循自由组合，其自交后产生后代B_ T_（雌雄同株）:B_tt（雌株）:bbT_（雄株）:bbtt（雌株）=9:3:3:1，即雌雄同株:雌株:雄株=9:4:3；若B/b和T/t基因位于一对同源染色体上，则BbTt产生的配子是Bt、bT（亲本乙基因型为Bbtt，丙基因型为bbTt，不可能是BT连锁），雌雄配子随机结合，子二代为BBtt:BbTt:bbTT=1:2:1，即雌雄同株:雌株:雄株=2:1:1。 【小问4详解】 组合I子一代（F1）基因型有BBTT、BBTt、BBtt，比例是1:2:1它们相间种植，随机交配，后代的基因型及其比例不变，获得子二代（F2）中侧生穗不育的植株BBtt占1/6。 20. 科研人员为了培育出耐盐水稻，从野生大豆中提取出了耐盐基因，先用PCR技术大量扩增耐盐基因，然后将该基因插入农杆菌的T-DNA中，获得重组质粒，再利用农杆菌转化法，将目的基因导入水稻细胞内，最终培育出了耐盐水稻。该培育实验所用农杆菌的Ti质粒的部分结构和耐盐基因的结构如图1所示。回答下列问题： （1）该农杆菌的Ti质粒中，潮霉素抗性基因的模板链与OCS基因的模板链________（填“位于”或“不位于”）该质粒的同一条脱氧核苷酸链上。 （2）DNA聚合酶在PCR的________步骤中起作用。为了提高耐盐基因与Ti质粒的正确拼接率，应在引物R2的5′端添加碱基序列5′-__________-3′，并用限制酶_______________切割Ti质粒。 （3）先用农杆菌感染水稻细胞，再用含潮霉素的培养基培养水稻细胞，能在该培养基上生长的水稻细胞不一定含目的基因，原因是__________________________________________________。 （4）根据耐盐基因和OCS基因序列合成相关引物，并利用PCR和电泳检测转基因植株中是否导入耐盐基因，得到的电泳图谱如图2所示。为了能在波长为300nm紫外灯下检测出DNA分子，电泳时需要在琼脂糖溶液中加入适量的________。据图2可知，转化成功的有植株__________________，理由是______________________________________________________。 【答案】（1）不位于 （2） ①. 延伸 ②. GAATTC ③. XhoⅠ、MunⅠ （3）空质粒和重组质粒都含潮霉素抗性基因，导入水稻细胞后均可使水稻细胞在该培养基上生长 （4） ①. 核酸染料 ②. 1、4、5、7、9 ③. 植株1、4、5、7、9对应电泳条带与重组质粒组相同，而重组质粒中含OCS基因和耐盐基因（或条带相同，位置相同，分子量相同） 【解析】 【小问1详解】 据题图1可知，潮霉素抗性基因的转录方向：由启动子P1驱动，箭头向左，说明它的模板链是DNA的上链（3'→5'方向），转录时RNA聚合酶沿模板链3'→5'移动，合成的mRNA方向为5'→3'。OCS基因的转录方向：由启动子P2驱动，箭头向右，说明它的模板链是DNA的下链（3'→5'方向），转录方向与潮霉素抗性基因相反。因此，两个基因的模板链不位于同一条脱氧核苷酸链上。 【小问2详解】 PCR包括三步：变性→复性（退火）→延伸。耐高温的DNA聚合酶在延伸阶段催化子链合成。要提高拼接效率，需要让目的基因两端的酶切位点和质粒的酶切位点匹配，同时避免目的基因自身环化和反向连接。质粒上的酶切位点顺序：XhoI→MunI，位于OCS基因的上游，方向从左到右，所以需要用XhoI和MunI切割Ti质粒。为了让目的基因插入质粒时方向正确，由于目的基因上有MunI的切割位点，而MunI的识别序列是5'-CAATTG-3'，切割后产生的黏性末端和EcoRI（5'-GAATTC-3'）的黏性末端是互补的（都是-AATT-）。所以为了与质粒上的MunI切割产生的黏性末端连接需要在上游引物R2的5'端添加EcoRI酶切位点的序列5'-GAATTC-3'，使扩增后的目的基因两端带有与质粒匹配的黏性末端。 【小问3详解】 潮霉素抗性基因是标记基因，用于筛选导入了质粒的受体细胞。但导入的质粒有两种情况：空质粒（未插入目的基因的Ti质粒）：它也含有潮霉素抗性基因，导入水稻细胞后，细胞也能在含潮霉素的培养基上生长。重组质粒（插入了目的基因的Ti质粒）：也含有潮霉素抗性基因，同样能让细胞在培养基上生长。因此，仅靠潮霉素抗性只能筛选出导入了质粒的细胞，无法区分是空质粒还是重组质粒，所以生长的细胞不一定含目的基因。 【小问4详解】 为了便于对分离后的DNA片段进行检测，在凝胶制备中加入核酸染料，能够与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来。以耐盐基因和OCS基因为模板合成相关引物，进行PCR和电泳检测。重组质粒（+）：同时含有耐盐基因和OCS基因，所以PCR扩增后会出现对应的条带。空质粒（-）：只有OCS基因，没有耐盐基因，不会出现和重组质粒相同的条带。空白对照（水）：无模板，无条带。从图2可以看到：植株1、4、5、7、9的电泳条带位置与重组质粒组（+）的条带位置相同，说明这些植株的PCR产物和重组质粒的扩增产物一致，同时含有耐盐基因和OCS基因，因此转化成功的有植株1、4、5、7、9。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $