精品解析：山西省太原市小店区2026 —2027学年第一学期高三年级阶段学业诊断生物学试题

2026~2027学年第一学期高三年级阶段学业诊断 生物学 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.回答选择题时、选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动、用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5 mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 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. 蜡样芽孢杆菌是潜伏在餐桌上常见的食源性致病菌，它能分泌一种极耐高温的环肽——呕吐毒素，这种物质会引发人体严重呕吐。下列叙述正确的是（ ） A. 蜡样芽孢杆菌和霉菌均为原核致病菌 B. 呕吐毒素中的氨基酸数与其所含的肽键数相等 C. 呕吐毒素作用于人体细胞，体现细胞膜可进行细胞间信息交流 D. 高温会杀死蜡样芽孢杆菌，食用高温加热的剩饭后不会引发呕吐症状 2. 植物细胞膜上的水通道蛋白PIP2既能转运水分子，也能排出H2O2。碱胁迫条件下，AT1蛋白与G蛋白结合后能抑制PIP2的磷酸化，降低其H2O2外排活性，导致细胞内活性氧ROS水平升高，进而造成严重的碱敏感表型，相关过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞通过协助扩散外排H2O2时，磷酸化PIP2会使其构象改变 B. 水分子通过PIP2的速率比通过磷脂双分子层的速率慢 C. 敲除AT1基因后，碱胁迫条件下细胞会积累更多的ROS D. ROS增多导致自由基生成增加，从而延缓细胞衰老 3. 我国科研团队在人造细胞（与细胞相近的微囊泡）内组装了线粒体、多种关键酶和肌动蛋白系统等，实现了葡萄糖的分解和转化，细胞产生的ATP能驱动肌动蛋白聚合成蛋白质纤维，使细胞从球形变为椭球形。下列叙述错误的是（ ） A. 人造细胞独立完成部分代谢并不能说明人类创造了生命 B. 人造细胞通过细胞呼吸这一生命活动来合成ATP C. 人造细胞中葡萄糖分解和转化的关键酶都组装在线粒体上 D. 人造细胞形态的改变可能与肌动蛋白参与形成细胞骨架有关 4. “诱导契合”学说指出酶分子中有一个能够与底物结合的部位叫作活性中心。酶的活性中心与底物结合后，自身发生微小的构象变化，促进底物旧键断裂或新键形成。底物分子一旦转化成产物，就会与酶脱离，随后酶构象恢复，图1为该学说模式图。图2表示两类酶促反应过程。下列叙述正确的是（ ） A. “诱导契合”学说直接解释了酶的催化作用具有专一性和高效性 B. 酶催化时需要与底物结合形成复合体，底物足够多时酶会饱和 C. 葡萄糖和果糖结合形成蔗糖的过程如图2中的A，该过程为放能反应 D. 溶菌酶催化分解支原体的细胞壁时，其反应过程如图2中的B 5. 恰当选择实验材料和科学方法是实验成功的关键。下列与光合作用有关实验的叙述，错误的是（ ） A. 卡尔文运用放射性同位素标记法，发现光合作用中CO2的固定途径 B. 水绵的叶绿体呈螺旋带状，在恩格尔曼实验中有利于使叶绿体局部受光 C. 探究某植物光合作用的最适温度时，要先设计温度梯度较大的预处理实验 D. 破坏叶绿体内膜会使光合色素的排布变得无序，无法完成光反应的相关探究实验 6. 自噬激活蛋白1（ULK1）在P酶的催化下发生甲基化；而在K酶催化下发生去甲基化。低氧条件会抑制K酶的活性，最终诱导自噬小体形成及线粒体清除等，其过程如图。下列叙述正确的是（ ） A. P酶与K酶在ULK1的甲基化修饰过程中存在协同效应 B. 低氧条件下，ULK1甲基化积累会导致其活性下降 C. ULK1的甲基化修饰过程不属于表观遗传 D. 通过自噬小体清除线粒体的过程属于细胞凋亡 7. 野生型拟南芥（E1E1）对除草剂氯磺隆（C）和灭草烟（I）均敏感。现有两突变株P1（E1E2）和P2（E1E3）分别对C和I具有抗性。P1与P2杂交、F1中存在同时抗C和I的个体P3。（不考虑突变）。下列叙述正确的是（ ） A. F1中抗C和抗I的比例为1∶1 B. E2和E3是隐性突变 C. F1中不能产生野生型子代 D. P3自交子代中对C具有抗性的个体占25% 8. 某实验室有甲、乙、丙、丁4个果蝇的常染色体突变的纯合品系，均表现为腿部运动不协调，行走不正常。这些品系间进行杂交。F1的表型如下表所示。F1雌雄个体成对杂交产生F2.下列叙述正确的是（ ） 甲 乙 丙 丁 甲 突变型 — — — 乙 野生型 突变型 — — 丙 野生型 突变型 突变型 — 丁 野生型 野生型 野生型 突变型 A. 甲、乙、丙、丁四个品系有4个不同基因的突变 B. 乙与丙杂交产生的F2中，不会出现野生型性状的个体 C. 甲分别与乙、丙杂交、F2的表型分离比不同 D. 丁分别与甲、乙杂交、F2的表型分离比不同 9. 某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，F1随机交配获得F2，其中黑色∶黄色∶白色个体之比接近3∶3∶10。下列分析错误的是（ ） A. 基因A和B中有部分区段具有相同的脱氧核苷酸对序列 B. 两对等位基因A/a和B/b分别位于两对同源染色体上 C. 该高等动物白色个体的基因型共有5种，黑色和黄色各有2种 D. 将F2中的黑色个体与白色纯合子杂交，可判断F2中黑色个体基因型 10. 某种遗传性近视是由C1蛋白含量减少引发的，研究人员对该病家庭部分成员相关基因进行电泳检测，结果如图甲。进一步研究，对实验组小鼠进行单眼视觉剥夺处理（不改变其DNA序列）得到单眼近视，对照组不作处理，检测小鼠C1基因启动子的甲基化水平和mRNA水平，结果如图乙。下列叙述错误的是（ ） A. 由图甲分析该病不一定为常染色体显性遗传病 B. 单眼视觉剥夺处理是通过抑制C1基因的转录而造成近视 C. 实验组小鼠C1蛋白含量减少而C1基因序列不变，其子代不可能患该类型病 D. 通过羊水检查和基因检测技术可判断胎儿是否含有突变的C1基因 11. 某雌雄异株植物性别决定方式为XY型，其X染色体和Y染色体存在同源区和非同源区。该植物花色由等位基因A、a控制，其中红花对白花为显性，且Xa的雄配子无法正常发育。某红花雄株甲和红花雌株乙杂交，F1全部为红花雄株，F1的全部植株和杂合的红花雌株杂交，F2的性别比例为雄株∶雌株=2∶1（不考虑其他变异和致死情况）。下列叙述错误的是（ ） A. A基因和a基因位于X染色体和Y染色体的同源区 B. 红花雌株乙的基因型为XAXa或XAXA C. F2的全部植株花色均为红色 D. F2的植株随机交配后代纯合子占3/4 12. 艾弗里及其同事利用肺炎链球菌的不同亚型（RⅡ、SⅡ、SⅢ）进行如下实验： 甲组：SⅡ经诱变可产生RⅡ，部分RⅡ可回复突变为SⅡ，但无法突变为SⅢ； 乙组：RⅡ存在多种亚型，分别与加热杀死的SⅢ混合，只有RⅡ36A可转化为SⅢ； 丙组： 下列说法错误的是（ ） A. 甲组可为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据 B. 乙组RⅡ其他类型不能实现转化的原因是SⅢ的DNA变性 C. 丙组中X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶 D. 若丙组检测细菌的类型有SⅢ，则X酶不可能是DNA酶 13. 双脱氧核苷酸（ddNTP）的分子结构与脱氧核苷酸（dNTP）高度相似（如图所示）。ddNTP在DNA复制过程中子链延伸时会随机地插入，进而导致子链合成终止。现有ddATP和4种dNTP为原料，以一定量的“5′-ATAGGCCTAGA-3′”为模板链进行一轮DNA复制。有关说法错误的是（ ） A. ddNTP和dNTP都可脱去两分子磷酸为反应体系提供能量和原料 B. ddNTP的3′-C位置上缺少-OH，因此复制中不能与下一个核苷酸连接 C. 该过程需要具有DNA聚合酶，其沿着模板移动的方向为5′→3′ D. 在该反应体系中，该轮复制生成的产物有3种，最短的是5′-TCTA-3′ 14. 将光敏蛋白与RNA结合蛋白融合能得到光控RNA结合蛋白（LicV）。在黑暗环境下，单体LicV对靶mRNA亲和力更低。在蓝光照射下，LicV形成二聚体并与特定mRNA靶向结合，招募翻译起始因子结合到mRNA的5′端，从而启动翻译过程。下列叙述正确的是（ ） A. LicV二聚体通过改变mRNA的碱基序列来启动翻译过程 B. 翻译起始因子可识别并结合mRNA上的起始密码子 C. 翻译起始因子与启动子的功能和本质均相同 D. 推测在黑暗条件下，mRNA可能无法与核糖体结合 15. 为培育种子少的葡萄柚新品种，科研人员开展如图所示育种实验。A、B表示不同的染色体组，未联会的染色体在减数分裂中会随机分配到细胞一极。下列叙述正确的是（ ） A. 该育种方法的原理是染色体数目变异，A和B的染色体数不同 B. 葡萄柚（AAB）产生的配子类型有A、B、AB等多种类型 C. 葡萄柚（AAB）种子少的原因可能是其无同源染色体联会 D. 葡萄柚（AABB）的形成可能与父本异常减数分裂产生2n雄配子有关 16. 蝙蝠和齿鲸属于两个物种，却都独立演化出了利用回声定位在黑暗环境中导航和捕食的能力。而且发现二者体内与听觉信号处理相关的Prestin蛋白存在相同的氨基酸替换。下列叙述正确的是（ ） A. 蝙蝠和齿鲸具有相似的回声定位功能，说明二者种群的相关基因频率相同 B. 为了在黑暗环境中导航和捕食，蝙蝠和齿鲸与听觉相关的基因发生了相似的突变 C. 蝙蝠与齿鲸回声定位能力的形成，是相似环境对不同种群中突变定向选择的结果 D. 蝙蝠和齿鲸的Prestin蛋白存在相同的氨基酸替换，能证明它们亲缘关系很近 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 当细胞遭遇营养匮乏、感染等不良刺激时，内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质大量积累，引发内质网应激。内质网应激可通过激活细胞内的ATF6通路调控蛋白质稳态，如图所示。回答下列问题： （1）合成分泌蛋白时，首先在游离的核糖体上合成一段信号肽，这段信号肽与细胞质中的蛋白质SRP结合形成复合体，会使肽链合成停止。含SRP的复合体与内质网上的SRP受体结合、信号肽和核糖体一起转移到内质网继续完成肽链的合成与加工。如果抑制细胞中SRP的合成，肽链________（填“能”或“不能”）继续合成，一般________（填“能”或“不能”）进入内质网进行折叠。研究发现，大多数从内质网转移到高尔基体的多肽已不含信号肽序列，推测其原因可能是________________________。 （2）ATF6是一种结合在内质网膜上的蛋白质。当内质网启动应激反应时，ATF6从内质网脱落，经________运输并转移到高尔基体；位于高尔基体的酶S1P和S2P对其跨膜片段进行切割，产生活化的ATF6，S1P和S2P作用的化学键是________；活化的ATF6可进入________中，促进XBP1基因的表达。这体现了高尔基体除了对蛋白质加工、分类和包装外，还具有________功能。 （3）XBP1基因表达出的XBP1蛋白被证实是一种具有催化活性的酶。细胞在营养匮乏的环境中，XBP1基因的表达会上调，其生理意义是________________________________。 18. 干眼症患者的眼表会大量积累活性氧（ROS），其对眼表组织会造成损伤，受损的细胞进一步会产生更多ROS。已知NADPH能有效清除ROS。科研人员利用菠菜构建出能利用可见光持续合成NADPH的纳米级类囊体系统（LEAF），其结构如图所示。将LEAF导入哺乳动物角膜上皮细胞可缓解干眼症症状。回答下列问题： （1）绿色植物光合作用过程中，合成NADPH所需e-的最初供体是________，合成ATP的能量直接来自________。 （2）科研人员制备LEAF时，将菠菜叶肉细胞破碎后利用________法分离叶绿体，再利用________（选填“低渗”“等渗”或“高渗”）溶液处理，涨破________，释放出类囊体。取纯化后的类囊体，用一定技术组装成LEAF。 （3）要使LEAF在哺乳动物角膜上皮细胞中持续发挥作用，细胞需为其供应________（至少答两种物质）；与完整叶绿体相比，LEAF不具备________（填结构名称），因此无法进行暗反应，这样可有效避免________，从而能持续稳定地清除ROS。在光照条件下欲检测LEAF的活性，核心检测指标有________。 19. 某种二倍体动物细胞减数分裂四分体时期染色体的行为与两种黏连复合蛋白REC8和RAD21L有关，REC8黏连的对象是姐妹染色单体，RAD21L黏连的对象是非姐妹染色单体，如图1所示。图2表示该动物减数分裂过程中不同时期核DNA、染色体和染色单体数量图。回答下列问题： （1）RAD21L可能参与联会同源染色体的___________过程，该过程发生的变异类型是________。 （2）图1所示等位基因的分离可能发生在________期。 （3）图2中、a、b、c分别表示________、________和________的数量，图中________（填序号）时期与图1所示时期相对应。 （4）推测在图2的________（填序号）时期REC8被降解。若抑制REC8降解，则图1细胞产生的配子种类有________种。 20. 培育具有杂种优势的种子可以提高水稻（2N=24，自花传粉植物）产量。水稻胚芽鞘上具有紫线性状，该性状可用于杂交水稻种子的筛选。为探明紫线性状的遗传规律，科研人员利用纯种水稻进行如图所示杂交实验，图中连接线表示杂交，连接线上为杂交结果。回答下列问题： （1）测定水稻的基因组序列，需要对________条染色体进行基因测序。 （2）由图杂交结果可知，控制胚芽鞘有无紫线的两对等位基因（B/b和D/d）位于________上，籼稻1和粳稻2的基因型分别是________、________。 （3）进一步研究发现；种子外壳尖紫色（其相对性状为外壳尖无紫色）、胚芽鞘紫线是由相同基因控制的。已知种子外壳尖由母本的体细胞发育而来，胚芽鞘由受精卵发育而来。科研人员根据表型能够快速把籼稻（BBdd）和粳稻（bbDD）杂交后的种子与自交种子及人为混入的种子（外壳尖紫色、胚芽鞘紫线）区分开，依据是籼稻（BBdd）和粳稻（bbDD）杂交后种子的表型为________；籼稻（BBdd）、粳稻（bbDD）自交后种子的表型为________。 21. 果蝇复眼的红色和白色分别由位于X染色体上的R和r基因控制。研究发现X射线照射果蝇后会出现如图1所示的变异，使R基因更接近异染色质区域、从而导致部分复眼细胞中该基因的表达被抑制，表现出花斑眼（红白相间）。回答下列问题： （1）据图1分析，果蝇经X射线照射后出现花斑眼的这种变异属于________。 （2）现有花斑眼雄果蝇与图1中花斑眼雌果蝇进行杂交，理论上后代成体雄果蝇中花斑眼的比例为________。若选择表型为________的亲本进行杂交，则后代成体中花斑眼全是雌果蝇（不考虑其它变异）。 （3）为了动态监测复眼形成过程中染色质状态的变化、研究人员利用转基因技术将基因型为X′X′和X′Y果蝇的2号和3号染色体进行改造（如图2），发现大部分转基因果蝇发育过程中，2号染色体长臂末端向着丝粒方向由常染色质逐渐变为异染色质。得出以上结论是因为研究人员观察到的荧光强度变化是________。极少数转基因果蝇在发育过程中无荧光，在不考虑其他因素的情况下，这些转基因果蝇成体的眼色性状为________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026~2027学年第一学期高三年级阶段学业诊断 生物学 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。 2.全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 3.回答选择题时、选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动、用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5 mm黑色笔迹签字笔写在答题卡上。 4.考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。 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. 蜡样芽孢杆菌是潜伏在餐桌上常见的食源性致病菌，它能分泌一种极耐高温的环肽——呕吐毒素，这种物质会引发人体严重呕吐。下列叙述正确的是（ ） A. 蜡样芽孢杆菌和霉菌均为原核致病菌 B. 呕吐毒素中的氨基酸数与其所含的肽键数相等 C. 呕吐毒素作用于人体细胞，体现细胞膜可进行细胞间信息交流 D. 高温会杀死蜡样芽孢杆菌，食用高温加热的剩饭后不会引发呕吐症状 【答案】B 【解析】 【详解】A、霉菌属于真核生物中的真菌，并非原核生物，因此蜡样芽孢杆菌（原核生物）和霉菌不都属于原核致病菌，A错误； B、呕吐毒素为环肽，环状多肽的首尾氨基与羧基也会脱水缩合形成肽键，因此环肽的肽键数与组成它的氨基酸数相等，B正确； C、细胞间信息交流是多细胞生物体内细胞间协调生命活动的正常生理过程，呕吐毒素是致病菌分泌的致病物质，其作用于人体细胞引发病理反应，不属于正常的细胞间信息交流，不能体现细胞膜的信息交流功能，C错误； D、题干明确说明呕吐毒素极耐高温，即使高温杀死蜡样芽孢杆菌，残留的呕吐毒素仍可引发呕吐症状，D错误。 2. 植物细胞膜上的水通道蛋白PIP2既能转运水分子，也能排出H2O2。碱胁迫条件下，AT1蛋白与G蛋白结合后能抑制PIP2的磷酸化，降低其H2O2外排活性，导致细胞内活性氧ROS水平升高，进而造成严重的碱敏感表型，相关过程如图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞通过协助扩散外排H2O2时，磷酸化PIP2会使其构象改变 B. 水分子通过PIP2的速率比通过磷脂双分子层的速率慢 C. 敲除AT1基因后，碱胁迫条件下细胞会积累更多的ROS D. ROS增多导致自由基生成增加，从而延缓细胞衰老 【答案】A 【解析】 【详解】A、H2O2通过细胞膜上的通道蛋白PIP2外排的方式为协助扩散，PIP2发生磷酸化修饰后才具备H2O2外排活性，蛋白质的磷酸化会引起其空间构象改变，进而改变功能活性，A正确； B、水通道蛋白PIP2的作用是介导水分子顺浓度梯度快速跨膜，水分子通过磷脂双分子层的自由扩散速率远慢于通过水通道蛋白的协助扩散速率，B错误； C、根据题干信息，AT1蛋白与G蛋白结合后会抑制PIP2的磷酸化，降低PIP2的H2O2外排活性，使细胞内ROS积累。敲除AT1基因后，细胞无法合成AT1蛋白，对PIP2磷酸化的抑制作用解除，PIP2的H2O2外排活性升高，细胞内ROS水平会降低，而非积累更多ROS，C错误； D、根据细胞衰老的自由基学说，ROS增多会导致自由基生成增加，自由基会攻击细胞内的生物分子，加速细胞衰老，而非延缓细胞衰老，D错误。 3. 我国科研团队在人造细胞（与细胞相近的微囊泡）内组装了线粒体、多种关键酶和肌动蛋白系统等，实现了葡萄糖的分解和转化，细胞产生的ATP能驱动肌动蛋白聚合成蛋白质纤维，使细胞从球形变为椭球形。下列叙述错误的是（ ） A. 人造细胞独立完成部分代谢并不能说明人类创造了生命 B. 人造细胞通过细胞呼吸这一生命活动来合成ATP C. 人造细胞中葡萄糖分解和转化的关键酶都组装在线粒体上 D. 人造细胞形态的改变可能与肌动蛋白参与形成细胞骨架有关 【答案】C 【解析】 【详解】A、完整生命需要具备自主完成物质能量更新、增殖、遗传调控等全部核心特征，该人造细胞仅能完成部分代谢过程，不具备完整生命的全部属性，因此不能说明人类创造了生命，A正确； B、人造细胞可分解葡萄糖、借助线粒体完成有机物氧化分解释放能量并合成ATP，该过程与细胞呼吸的功能一致，即通过细胞呼吸合成ATP，B正确； C、葡萄糖分解的第一阶段（葡萄糖分解为丙酮酸）发生在细胞质基质，对应的关键酶分布在细胞质基质，且葡萄糖无法直接进入线粒体参与反应，因此并非所有葡萄糖分解和转化的关键酶都组装在线粒体上，C错误； D、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网络结构，与细胞形态维持、细胞运动有关，题干中肌动蛋白聚合形成蛋白质纤维驱动细胞形态改变，因此该过程可能与肌动蛋白参与形成细胞骨架有关，D正确。 4. “诱导契合”学说指出酶分子中有一个能够与底物结合的部位叫作活性中心。酶的活性中心与底物结合后，自身发生微小的构象变化，促进底物旧键断裂或新键形成。底物分子一旦转化成产物，就会与酶脱离，随后酶构象恢复，图1为该学说模式图。图2表示两类酶促反应过程。下列叙述正确的是（ ） A. “诱导契合”学说直接解释了酶的催化作用具有专一性和高效性 B. 酶催化时需要与底物结合形成复合体，底物足够多时酶会饱和 C. 葡萄糖和果糖结合形成蔗糖的过程如图2中的A，该过程为放能反应 D. 溶菌酶催化分解支原体的细胞壁时，其反应过程如图2中的B 【答案】B 【解析】 【详解】A、“诱导契合”学说通过酶活性中心与底物的结构匹配、结合时的构象变化，可解释酶的专一性，但酶的高效性是指酶降低化学反应活化能的作用远强于无机催化剂，该学说无法直接解释高效性，A错误； B、酶发挥催化作用时，需与底物特异性结合形成酶-底物复合体才能催化反应进行；当底物浓度足够高时，所有酶分子都已与底物结合，没有多余的游离酶可再结合底物，即酶达到饱和状态，B正确； C、葡萄糖和果糖结合形成蔗糖属于脱水缩合的合成反应，对应图2中两个底物生成一个产物的A过程，但该过程需要消耗能量，属于吸能反应，不是放能反应，C错误； D、支原体是无细胞壁的原核生物，不存在可被溶菌酶分解的细胞壁结构，D错误。 5. 恰当选择实验材料和科学方法是实验成功的关键。下列与光合作用有关实验的叙述，错误的是（ ） A. 卡尔文运用放射性同位素标记法，发现光合作用中CO2的固定途径 B. 水绵的叶绿体呈螺旋带状，在恩格尔曼实验中有利于使叶绿体局部受光 C. 探究某植物光合作用的最适温度时，要先设计温度梯度较大的预处理实验 D. 破坏叶绿体内膜会使光合色素的排布变得无序，无法完成光反应的相关探究实验 【答案】D 【解析】 【详解】A、卡尔文运用放射性同位素标记法，用标记，追踪碳元素的转移路径，探明了光合作用暗反应中的固定途径，A正确； B、水绵的叶绿体呈螺旋带状，形态大且位置固定，在恩格尔曼实验中可精准实现叶绿体局部受光，便于通过好氧细菌的分布判断氧气释放的部位，B正确； C、探究植物光合作用的最适温度时，先设计温度梯度较大的预实验，可快速锁定最适温度的大致范围，避免正式实验的盲目性，C正确； D、光合色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，而非叶绿体内膜上，破坏叶绿体内膜不会影响类囊体膜上光合色素的有序排布，光反应仍可在类囊体结构上完成，D错误。 6. 自噬激活蛋白1（ULK1）在P酶的催化下发生甲基化；而在K酶催化下发生去甲基化。低氧条件会抑制K酶的活性，最终诱导自噬小体形成及线粒体清除等，其过程如图。下列叙述正确的是（ ） A. P酶与K酶在ULK1的甲基化修饰过程中存在协同效应 B. 低氧条件下，ULK1甲基化积累会导致其活性下降 C. ULK1的甲基化修饰过程不属于表观遗传 D. 通过自噬小体清除线粒体的过程属于细胞凋亡 【答案】C 【解析】 【详解】A、P酶催化ULK1发生甲基化，K酶催化ULK1发生去甲基化，二者对ULK1甲基化的作用效果完全相反，属于拮抗关系，不存在协同效应，A错误； B、由图可知，低氧条件下ULK1甲基化累积后会被激活，其活性升高而非下降，B错误； C、高中生物定义的表观遗传是指基因碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，常见类型包括DNA甲基化、组蛋白的甲基化/乙酰化等；ULK1是功能蛋白，其甲基化属于蛋白质的翻译后活性调节，不属于表观遗传范畴，C正确； D、细胞凋亡是由基因决定的细胞整体的程序性死亡过程，而自噬小体清除线粒体是活细胞内分解受损细胞器、维持细胞内部稳态的过程，属于细胞自噬，不属于细胞凋亡，D错误。 7. 野生型拟南芥（E1E1）对除草剂氯磺隆（C）和灭草烟（I）均敏感。现有两突变株P1（E1E2）和P2（E1E3）分别对C和I具有抗性。P1与P2杂交、F1中存在同时抗C和I的个体P3。（不考虑突变）。下列叙述正确的是（ ） A. F1中抗C和抗I的比例为1∶1 B. E2和E3是隐性突变 C. F1中不能产生野生型子代 D. P3自交子代中对C具有抗性的个体占25% 【答案】A 【解析】 【详解】A、野生型拟南芥基因型为E1E1，对两种除草剂均敏感；突变株P1（E1E2）抗氯磺隆（C），突变株P2（E1E3）抗灭草烟（I），说明E1、E2、E3为复等位基因，且杂合状态下即可表现抗性（E1E2抗C、E1E3抗I）。P1（E1E2）可产生E1、E2两种配子，P2（E1E3）可产生E1、E3两种配子，二者杂交的F1基因型及比例为E1E1:E1E2:E1E3:E2E3=1:1:1:1，其中E2E3同时携带E2和E3，即题干中双抗个体P3。F1中抗C的个体为携带E2的E1E2和E2E3，共占1/2；抗I的个体为携带E3的E1E3和E2E3，共占1/2，二者比例为1:1，A正确； B、E1E2、E1E3为杂合子即可表现抗性，说明E2、E3为显性突变（若为隐性突变，杂合子应表现野生型的敏感性状），B错误； C、F1中存在基因型为E1E1的个体，即对两种除草剂均敏感的野生型，占比1/4，C错误； D、P3基因型为E2E3，自交后代基因型为E2E2:E2E3:E3E3=1:2:1，其中携带E2的个体（E2E2、E2E3）均表现抗C，占比为3/4（75%），D错误。 8. 某实验室有甲、乙、丙、丁4个果蝇的常染色体突变的纯合品系，均表现为腿部运动不协调，行走不正常。这些品系间进行杂交。F1的表型如下表所示。F1雌雄个体成对杂交产生F2.下列叙述正确的是（ ） 甲 乙 丙 丁 甲 突变型 — — — 乙 野生型 突变型 — — 丙 野生型 突变型 突变型 — 丁 野生型 野生型 野生型 突变型 A. 甲、乙、丙、丁四个品系有4个不同基因的突变 B. 乙与丙杂交产生的F2中，不会出现野生型性状的个体 C. 甲分别与乙、丙杂交、F2的表型分离比不同 D. 丁分别与甲、乙杂交、F2的表型分离比不同 【答案】B 【解析】 【详解】A、纯合隐性突变品系杂交，若F1为野生型，说明两个品系的突变位于不同基因（可发生基因互补）；若F1为突变型，说明两个品系的突变位于同一基因（无法互补）。结合题干杂交结果先推导各品系的基因型， 乙×丙的F1为突变型，说明乙和丙的突变是同一基因的隐性纯合突变（设为a基因，乙、丙基因型均为aaBBCCDD，表现为突变型）； 甲×乙、甲×丙的F1均为野生型，说明甲的突变与乙、丙的突变位于不同基因（设为b基因，甲基因型为AAbbCCDD，表现为突变型）； 丁与甲、乙、丙杂交的F1均为野生型，说明丁的突变与前三者的突变均位于不同基因（设为c基因，丁基因型为AABBccDD，表现为突变型）。根据上述推导，四个品系的突变共涉及a、b、c3个不同基因（乙、丙为a基因突变，甲为b基因突变，丁为c基因突变），A错误； B、乙和丙的F1基因型为aaBBCCDD（突变型），由于两个亲本均无野生型A基因，F1自交产生的F2所有个体的基因型均为aaBBCCDD，全部表现为突变型，不会出现野生型个体，B正确； C、甲与乙杂交的F1基因型为AaBbCCDD（野生型），自交后F2中野生型（A_B_CCDD）占9/16，突变型占7/16，表型比为9:7；甲与丙杂交的F1基因型同样为AaBbCCDD，自交后F2的表型比也为9:7，二者分离比相同，C错误； D、丁与甲杂交的F1基因型为AABbCcDD（野生型），自交后F2中野生型（AAB_C_DD）占9/16，突变型占7/16，表型比为9:7；丁与乙杂交的F1基因型为AaBBCcDD（野生型），自交后F2中野生型（A_BBC_DD）占9/16，突变型占7/16，二者分离比相同，D错误。 9. 某高等动物的毛色由常染色体上的两对等位基因（A/a和B/b）控制，A对a、B对b为完全显性，其中A基因控制黑色素的合成，B基因控制黄色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达。纯合的黑色和黄色亲本杂交，F1为白色，F1随机交配获得F2，其中黑色∶黄色∶白色个体之比接近3∶3∶10。下列分析错误的是（ ） A. 基因A和B中有部分区段具有相同的脱氧核苷酸对序列 B. 两对等位基因A/a和B/b分别位于两对同源染色体上 C. 该高等动物白色个体的基因型共有5种，黑色和黄色各有2种 D. 将F2中的黑色个体与白色纯合子杂交，可判断F2中黑色个体基因型 【答案】D 【解析】 【详解】A、根据题干信息，F₂表现型比例为黑色:黄色:白色=3:3:10，是9:3:3:1的变式，说明两对等位基因遵循基因的自由组合定律，位于两对同源染色体上。结合色素合成规则，可确定各表现型对应的基因型范围：黑色为A_bb（有A无B，A正常表达合成黑色素），黄色为aaB_（有B无A，B正常表达合成黄色素），白色为A_B_（A、B同时存在，转录产物结合无法表达，无色素）和aabb（无A、B，无色素合成）。A和B的转录产物（mRNA）可形成双链结构，说明两个mRNA的碱基序列能够互补配对，因此对应的基因A、B的部分区段的脱氧核苷酸序列可转录出互补的RNA，即存在部分区段具有相同的脱氧核苷酸对序列（互补RNA由相同的脱氧核苷酸对构成，仅转录方向相反），A正确； B、F₂的3:3:10比例是9:3:3:1的变形，说明两对等位基因A/a和B/b分别位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律，B正确； C、白色个体的基因型包括A_B_类的AABB、AABb、AaBB、AaBb（共4种），以及aabb（1种），合计5种；黑色个体的基因型为A_bb类的AAbb、Aabb（共2种）；黄色个体的基因型为aaB_类的aaBB、aaBb（共2种），C正确； D、F₂中黑色个体的基因型为AAbb或Aabb，白色纯合子共有AABB和aabb两种。若选择AABB作为杂交亲本，无论黑色个体是AAbb还是Aabb，杂交后代均为A_B_（表现为白色），无法区分黑色个体的基因型；仅当选择aabb作为杂交亲本时，才可通过后代表现型（全黑或黑:白=1:1）判断黑色个体的基因型。由于白色纯合子存在无法达到实验目的的类型，因此该操作不能保证准确判断黑色个体的基因型，D错误。 10. 某种遗传性近视是由C1蛋白含量减少引发的，研究人员对该病家庭部分成员相关基因进行电泳检测，结果如图甲。进一步研究，对实验组小鼠进行单眼视觉剥夺处理（不改变其DNA序列）得到单眼近视，对照组不作处理，检测小鼠C1基因启动子的甲基化水平和mRNA水平，结果如图乙。下列叙述错误的是（ ） A. 由图甲分析该病不一定为常染色体显性遗传病 B. 单眼视觉剥夺处理是通过抑制C1基因的转录而造成近视 C. 实验组小鼠C1蛋白含量减少而C1基因序列不变，其子代不可能患该类型病 D. 通过羊水检查和基因检测技术可判断胎儿是否含有突变的C1基因 【答案】C 【解析】 【详解】A、从图甲的电泳结果可知，患病个体（I₁、II₃）同时具有条带1和条带2，正常个体仅具有条带2，该结果符合常染色体显性遗传病的特点，但由于家系样本量有限，无法完全排除其他遗传方式（如伴性遗传结合染色体数目变异等特殊情况）的可能，因此该病不一定为常染色体显性遗传病，A正确； B、由图乙可知，视觉剥夺眼的C1基因启动子甲基化比例最高，而C1基因的mRNA水平最低。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，启动子甲基化会抑制RNA聚合酶与启动子的结合，进而抑制C1基因的转录过程，使C1基因表达产生的mRNA减少，最终导致C1蛋白含量减少引发近视，B正确； C、该实验中C1基因序列不变，但启动子甲基化水平升高导致基因表达受抑制，属于表观遗传现象，而表观遗传的性状是可以通过生殖细胞遗传给子代的，因此子代可能因继承了高甲基化的C1基因，出现C1蛋白含量减少而患该类型近视，C错误； D、羊水检查可获取胎儿的脱落细胞，通过基因检测技术可分析胎儿的C1基因序列，判断其是否含有突变的C1基因，属于产前诊断的常用手段，D正确。 11. 某雌雄异株植物性别决定方式为XY型，其X染色体和Y染色体存在同源区和非同源区。该植物花色由等位基因A、a控制，其中红花对白花为显性，且Xa的雄配子无法正常发育。某红花雄株甲和红花雌株乙杂交，F1全部为红花雄株，F1的全部植株和杂合的红花雌株杂交，F2的性别比例为雄株∶雌株=2∶1（不考虑其他变异和致死情况）。下列叙述错误的是（ ） A. A基因和a基因位于X染色体和Y染色体的同源区 B. 红花雌株乙的基因型为XAXa或XAXA C. F2的全部植株花色均为红色 D. F2的植株随机交配后代纯合子占3/4 【答案】B 【解析】 【详解】A、据题干信息可知，若A/a仅位于X染色体非同源区，F1红花雄株与杂合红花雌株杂交后代性别比应为1：1，与题干F2雄∶雌=2：1不符，故A/a位于X、Y染色体同源区；红花雄株甲后代全为雄株，说明甲产生的X雄配子不育，即甲基因型为XaYA，A正确； B、若乙基因型为XAXA，则F1全为XAYA，其与杂合红花雌株杂交时，雄配子XA、YA均可育，后代性别比为1：1，与题干矛盾，因此乙只能为XAXa，B错误； C、红花雄株甲（XaYA）和红花雌株乙（XAXa）杂交，F1雄株的基因型为XAYA、XaYA，与XAXa杂交，F2基因型为XAXA、XAXa、XAYA、XaYA，均携带显性A基因，全部表现为红花，C正确； D、F2的植株中，雌株为1/2XAXA、1/2XAXa，雄株为1/2XAYA、1/2XaYA。F2雌株产生雌配子XA占3/4、Xa占1/4；F2雄株产生可育雄配子XA占1/3、YA占2/3。随机交配后代纯合子为XAXA(1/3×3/4=1/4)和XAYA（2/3×3/4=1/2），合计占3/4，D正确。 12. 艾弗里及其同事利用肺炎链球菌的不同亚型（RⅡ、SⅡ、SⅢ）进行如下实验： 甲组：SⅡ经诱变可产生RⅡ，部分RⅡ可回复突变为SⅡ，但无法突变为SⅢ； 乙组：RⅡ存在多种亚型，分别与加热杀死的SⅢ混合，只有RⅡ36A可转化为SⅢ； 丙组： 下列说法错误的是（ ） A. 甲组可为RⅡ36A转化为SⅢ提供间接证据 B. 乙组RⅡ其他类型不能实现转化的原因是SⅢ的DNA变性 C. 丙组中X酶可能是酯酶、蛋白酶、RNA酶或DNA酶 D. 若丙组检测细菌的类型有SⅢ，则X酶不可能是DNA酶 【答案】B 【解析】 【详解】A、甲组说明RⅡ型菌无论自发突变还是回复突变，都无法产生SⅢ型菌，因此RⅡ36A转化出SⅢ型菌不可能是自身突变导致的，可为转化实验提供间接证据，A正确； B、乙组中所有RⅡ亚型均与同一份加热杀死的SⅢ混合，其中RⅡ36A可成功转化为SⅢ，说明SⅢ的DNA并未变性、仍具备转化活性；其他RⅡ亚型不能转化的原因是其不具备摄取、整合SⅢ型菌DNA的能力，并非SⅢ的DNA变性，B错误； C、艾弗里的实验设计中，需分别用酯酶（分解脂质）、蛋白酶（分解蛋白质）、RNA酶（分解RNA）、DNA酶（分解DNA）处理SⅢ型菌的细胞提取物，观察不同处理对转化的影响，因此X酶可能是上述几种酶中的任意一种，C正确； D、DNA酶会分解SⅢ型菌的DNA，导致转化无法发生；若检测到培养基中存在SⅢ型菌，说明转化成功，即SⅢ的DNA未被分解，因此X酶不可能是DNA酶，D正确。 13. 双脱氧核苷酸（ddNTP）的分子结构与脱氧核苷酸（dNTP）高度相似（如图所示）。ddNTP在DNA复制过程中子链延伸时会随机地插入，进而导致子链合成终止。现有ddATP和4种dNTP为原料，以一定量的“5′-ATAGGCCTAGA-3′”为模板链进行一轮DNA复制。有关说法错误的是（ ） A. ddNTP和dNTP都可脱去两分子磷酸为反应体系提供能量和原料 B. ddNTP的3′-C位置上缺少-OH，因此复制中不能与下一个核苷酸连接 C. 该过程需要具有DNA聚合酶，其沿着模板移动的方向为5′→3′ D. 在该反应体系中，该轮复制生成的产物有3种，最短的是5′-TCTA-3′ 【答案】C 【解析】 【详解】A、 dNTP（脱氧核苷酸三磷酸）是 DNA 复制的原料，同时可通过水解 2 分子磷酸释放能量；ddNTP 与 dNTP 结构高度相似，也可作为原料并提供能量，A正确； B、 ddNTP 的 3'-C 位置缺少 - OH（dNTP 的 3'-C 有 - OH），而 DNA 复制中核苷酸通过 3'-OH 与下一个核苷酸的 5'- 磷酸连接，因此 ddNTP 插入后无法形成磷酸二酯键，导致链延伸终止，B正确； C、 DNA 复制需要 DNA 聚合酶催化，且 DNA 聚合酶的移动方向是沿模板链的 3'→5' 方向（合成子链的方向为 5'→3'），C错误； D、 模板链为 5'-ATAGG CCTAGA-3'，复制时子链的互补序列为 3'-TATCC GGATCT-5'（即 5'-TCTAGG CCATA-3'）。 由于 ddATP 会随机插入（替代 dATP），当 ddATP 插入时链终止，可能的产物包括： 5'-TCTA-3'、 5'-TCTAGG CCA-3'、 5'-TCTAGG CCATA-3'，最短的是5′-TCTA-3′，D正确。 故选C。 14. 将光敏蛋白与RNA结合蛋白融合能得到光控RNA结合蛋白（LicV）。在黑暗环境下，单体LicV对靶mRNA亲和力更低。在蓝光照射下，LicV形成二聚体并与特定mRNA靶向结合，招募翻译起始因子结合到mRNA的5′端，从而启动翻译过程。下列叙述正确的是（ ） A. LicV二聚体通过改变mRNA的碱基序列来启动翻译过程 B. 翻译起始因子可识别并结合mRNA上的起始密码子 C. 翻译起始因子与启动子的功能和本质均相同 D. 推测在黑暗条件下，mRNA可能无法与核糖体结合 【答案】D 【解析】 【详解】A、LicV二聚体通过结合mRNA、招募翻译起始因子启动翻译过程，并未改变mRNA的碱基序列，A错误； B、翻译过程中，识别并结合mRNA上起始密码子的是携带起始氨基酸的tRNA，而非翻译起始因子，B错误； C、启动子是位于DNA上的调控序列，本质为脱氧核苷酸序列，功能是启动转录过程；翻译起始因子本质为蛋白质，功能是参与翻译起始过程，二者的功能和本质均不相同，C错误； D、黑暗条件下LicV为单体，对靶mRNA亲和力低，无法结合mRNA并招募翻译起始因子启动翻译过程，因此推测此时mRNA可能无法与核糖体结合，D正确。 15. 为培育种子少的葡萄柚新品种，科研人员开展如图所示育种实验。A、B表示不同的染色体组，未联会的染色体在减数分裂中会随机分配到细胞一极。下列叙述正确的是（ ） A. 该育种方法的原理是染色体数目变异，A和B的染色体数不同 B. 葡萄柚（AAB）产生的配子类型有A、B、AB等多种类型 C. 葡萄柚（AAB）种子少的原因可能是其无同源染色体联会 D. 葡萄柚（AABB）的形成可能与父本异常减数分裂产生2n雄配子有关 【答案】D 【解析】 【详解】A、该育种过程出现了三倍体、四倍体个体，原理为染色体数目变异，根据题干信息，父本鸡尾葡萄柚2n=18（BB），即每个B染色体组含9条染色体，母本胡柚4n=36（AAAA），即每个A染色体组含9条染色体，因此A和B的染色体数相同，A错误； B、AAB的染色体组成为2个A组、1个B组，其中2个A组的染色体为同源染色体，减数分裂时可正常联会并分离，因此每个配子必然获得1个完整的A组，仅1个B组的染色体无同源染色体，属于未联会的染色体，会随机分配到细胞一极，因此配子不存在仅含B组的配子，B错误； C、AAB中2个A组的染色体存在同源染色体，减数分裂时可发生同源染色体联会，仅B组的染色体无同源、无法联会，其种子少的原因是B组染色体随机分配，导致多数配子染色体数目不平衡，可育配子少，C错误； D、AABB的染色体组成为2个A组、2个B组，其中A组来自母本（母本为AAAA，正常减数分裂可产生含2个A组的雌配子），2个B组只能来自父本（父本为BB，正常产生含1个B组的雄配子），因此其形成可能与父本异常减数分裂产生含2个B组的2n雄配子有关，D正确。 16. 蝙蝠和齿鲸属于两个物种，却都独立演化出了利用回声定位在黑暗环境中导航和捕食的能力。而且发现二者体内与听觉信号处理相关的Prestin蛋白存在相同的氨基酸替换。下列叙述正确的是（ ） A. 蝙蝠和齿鲸具有相似的回声定位功能，说明二者种群的相关基因频率相同 B. 为了在黑暗环境中导航和捕食，蝙蝠和齿鲸与听觉相关的基因发生了相似的突变 C. 蝙蝠与齿鲸回声定位能力的形成，是相似环境对不同种群中突变定向选择的结果 D. 蝙蝠和齿鲸的Prestin蛋白存在相同的氨基酸替换，能证明它们亲缘关系很近 【答案】C 【解析】 【详解】A、蝙蝠和齿鲸是独立演化的不同物种，二者种群的基因库存在显著差异，即使回声定位功能相似，相关基因频率也不可能相同，A错误； B、基因突变是不定向的，蝙蝠和齿鲸不会为了适应黑暗环境主动定向产生相似的听觉相关基因突变，B错误； C、变异是不定向的，相似的黑暗环境作为自然选择的定向因素，会分别在蝙蝠和齿鲸的不同种群中，筛选出与回声定位相关的有利变异并逐代积累，最终使二者独立演化出相似的回声定位能力，C正确； D、二者Prestin蛋白的相同氨基酸替换是趋同进化的结果，并非来自共同祖先的遗传，不能证明二者亲缘关系很近，D错误。 二、非选择题：本题共5小题，共52分。 17. 当细胞遭遇营养匮乏、感染等不良刺激时，内质网内未折叠或错误折叠的蛋白质大量积累，引发内质网应激。内质网应激可通过激活细胞内的ATF6通路调控蛋白质稳态，如图所示。回答下列问题： （1）合成分泌蛋白时，首先在游离的核糖体上合成一段信号肽，这段信号肽与细胞质中的蛋白质SRP结合形成复合体，会使肽链合成停止。含SRP的复合体与内质网上的SRP受体结合、信号肽和核糖体一起转移到内质网继续完成肽链的合成与加工。如果抑制细胞中SRP的合成，肽链________（填“能”或“不能”）继续合成，一般________（填“能”或“不能”）进入内质网进行折叠。研究发现，大多数从内质网转移到高尔基体的多肽已不含信号肽序列，推测其原因可能是________________________。 （2）ATF6是一种结合在内质网膜上的蛋白质。当内质网启动应激反应时，ATF6从内质网脱落，经________运输并转移到高尔基体；位于高尔基体的酶S1P和S2P对其跨膜片段进行切割，产生活化的ATF6，S1P和S2P作用的化学键是________；活化的ATF6可进入________中，促进XBP1基因的表达。这体现了高尔基体除了对蛋白质加工、分类和包装外，还具有________功能。 （3）XBP1基因表达出的XBP1蛋白被证实是一种具有催化活性的酶。细胞在营养匮乏的环境中，XBP1基因的表达会上调，其生理意义是________________________________。 【答案】（1） ①. 能 ②. 不能 ③. 信号肽在内质网中被相关酶剪切去除 （2） ①. 囊泡 ②. 肽键 ③. 细胞核 ④. 参与信号分子（蛋白）的加工激活、参与细胞信号调控 （3）促进错误折叠蛋白的修复与降解，缓解内质网应激，维持细胞蛋白质稳态，使细胞适应营养匮乏的不良环境 【解析】 【小问1详解】 信号肽与SRP结合后仅使肽链合成暂时停止，若抑制细胞中SRP的合成，肽链可以继续在游离核糖体上完成合成；但由于没有SRP介导复合体与内质网的SRP受体结合，合成的肽链无法被转运进入内质网折叠。后续内质网转运到高尔基体的多肽丢失信号肽，是信号肽在内质网中被相关酶剪切去除。 【小问2详解】 内质网到高尔基体的膜蛋白转运，依赖内质网出芽形成的囊泡完成膜融合运输；S1P、S2P是切割蛋白质肽链的蛋白酶，作用的化学键是氨基酸之间的肽键；活化的ATF6(N)作为调控基因表达的功能蛋白，需要进入细胞核结合在基因上，调控核内XBP1基因的转录过程。高尔基体在这里不只是分拣包装蛋白，还参与对 ATF6 的切割激活、参与信号转导，因此高尔基体还具有参与信号分子（蛋白）的加工激活、参与细胞信号调控的功能 【小问3详解】 通过 XBP1 调控，一方面促进内质网中错误折叠蛋白的修复、降解；另一方面调控相关基因表达，恢复内质网蛋白折叠能力，缓解内质网应激，维持细胞内蛋白质稳态，提高细胞在不良环境下的存活能力。 18. 干眼症患者的眼表会大量积累活性氧（ROS），其对眼表组织会造成损伤，受损的细胞进一步会产生更多ROS。已知NADPH能有效清除ROS。科研人员利用菠菜构建出能利用可见光持续合成NADPH的纳米级类囊体系统（LEAF），其结构如图所示。将LEAF导入哺乳动物角膜上皮细胞可缓解干眼症症状。回答下列问题： （1）绿色植物光合作用过程中，合成NADPH所需e-的最初供体是________，合成ATP的能量直接来自________。 （2）科研人员制备LEAF时，将菠菜叶肉细胞破碎后利用________法分离叶绿体，再利用________（选填“低渗”“等渗”或“高渗”）溶液处理，涨破________，释放出类囊体。取纯化后的类囊体，用一定技术组装成LEAF。 （3）要使LEAF在哺乳动物角膜上皮细胞中持续发挥作用，细胞需为其供应________（至少答两种物质）；与完整叶绿体相比，LEAF不具备________（填结构名称），因此无法进行暗反应，这样可有效避免________，从而能持续稳定地清除ROS。在光照条件下欲检测LEAF的活性，核心检测指标有________。 【答案】（1） ①. 水（H2O） ②. 类囊体膜两侧的H+浓度差（H+电化学梯度/质子浓度梯度） （2） ①. 差速离心   ②. 低渗     ③. 叶绿体的双层膜 （3） ①. NADP⁺、ADP和Pi（水也可） ②. 叶绿体基质 ③. LEAF合成的NADPH和ATP被暗反应消耗，无法持续足量供给以清除ROS ④. 单位时间内NADPH的生成量（或单位时间内O2的释放量） 【解析】 【小问1详解】 光合作用光反应阶段，PSⅡ利用光能裂解水，水分解产生电子、H+和O2，因此合成NADPH的电子最初供体是水；光反应中ATP合成酶借助类囊体膜两侧的质子（H+）浓度差势能驱动ADP和Pi生成ATP，因此合成ATP的直接能量来自类囊体膜两侧的H+浓度梯度。 【小问2详解】 分离细胞器的常规方法是差速离心法，将分离得到的叶绿体置于低渗溶液中，叶绿体的双层膜会因渗透吸水涨破，释放出内部的类囊体。 【小问3详解】 ①LEAF是类囊体系统，执行光反应合成NADPH的过程需要细胞提供原料：NADP+、ADP和Pi，还需要水作为电子供体。 ②完整叶绿体的暗反应在叶绿体基质中进行，LEAF仅由类囊体组装而来，不具备叶绿体基质，因此无法进行暗反应；如果存在暗反应，光反应产生的NADPH和ATP会被暗反应大量消耗，无法持续积累用于清除ROS，缺失暗反应就避免了该情况。 ③LEAF的核心功能是光照下合成NADPH，因此检测其活性的核心指标是单位时间内NADPH的生成量，也可通过检测光反应的另一特征产物——单位时间O2释放量来反映其活性。 19. 某种二倍体动物细胞减数分裂四分体时期染色体的行为与两种黏连复合蛋白REC8和RAD21L有关，REC8黏连的对象是姐妹染色单体，RAD21L黏连的对象是非姐妹染色单体，如图1所示。图2表示该动物减数分裂过程中不同时期核DNA、染色体和染色单体数量图。回答下列问题： （1）RAD21L可能参与联会同源染色体的___________过程，该过程发生的变异类型是________。 （2）图1所示等位基因的分离可能发生在________期。 （3）图2中、a、b、c分别表示________、________和________的数量，图中________（填序号）时期与图1所示时期相对应。 （4）推测在图2的________（填序号）时期REC8被降解。若抑制REC8降解，则图1细胞产生的配子种类有________种。 【答案】（1） ①. 交叉互换（或非姐妹染色单体交叉互换） ②. 基因重组 （2）减数第一次分裂后期和减数第二次分裂后 （3） ①. 染色体 ②. 染色单体 ③. 核DNA ④. Ⅱ （4） ①. Ⅰ ②. 0 【解析】 【小问1详解】 RAD21L黏连同源染色体的非姐妹染色单体，参与减数第一次分裂前期的联会过程，联会时同源染色体非姐妹染色单体的交叉互换属于基因重组。 【小问2详解】 图1中同源染色体的非姐妹染色单体发生了交叉互换，姐妹染色单体上也存在等位基因，因此等位基因的分离既可以发生在减数第一次分裂后期（同源染色体分离），也可以发生在减数第二次分裂后期（姐妹染色单体分离）。 【小问3详解】 减数分裂过程中，染色单体只在DNA复制后、着丝粒分裂前存在，数量可以为0，且数量最多时和核DNA一致，因此图2中b是染色单体；a的数量在DNA复制后不加倍、着丝粒分裂后暂时加倍，符合染色体的数量变化特征，因此a是染色体；剩余c为核DNA。图1为四分体时期，属于减数第一次分裂前期，此时细胞中染色体数为2N，染色单体数、核DNA数均为4N，对应图2的Ⅱ时期（Ⅲ为减数第二次分裂前、中期，Ⅳ为减数第二次分裂末期）。 【小问4详解】 REC8的功能是黏连姐妹染色单体，姐妹染色单体的分离发生在减数第二次分裂后期，对应图2的Ⅰ时期（该时期染色体数为2N、染色单体数为0、核DNA数为2N），因此REC8在此时期被降解。若抑制REC8降解，姐妹染色单体无法分离，减数分裂过程中染色体无法正常分配，该细胞不能产生正常可育的配子，因此配子种类为0。 20. 培育具有杂种优势的种子可以提高水稻（2N=24，自花传粉植物）产量。水稻胚芽鞘上具有紫线性状，该性状可用于杂交水稻种子的筛选。为探明紫线性状的遗传规律，科研人员利用纯种水稻进行如图所示杂交实验，图中连接线表示杂交，连接线上为杂交结果。回答下列问题： （1）测定水稻的基因组序列，需要对________条染色体进行基因测序。 （2）由图杂交结果可知，控制胚芽鞘有无紫线的两对等位基因（B/b和D/d）位于________上，籼稻1和粳稻2的基因型分别是________、________。 （3）进一步研究发现；种子外壳尖紫色（其相对性状为外壳尖无紫色）、胚芽鞘紫线是由相同基因控制的。已知种子外壳尖由母本的体细胞发育而来，胚芽鞘由受精卵发育而来。科研人员根据表型能够快速把籼稻（BBdd）和粳稻（bbDD）杂交后的种子与自交种子及人为混入的种子（外壳尖紫色、胚芽鞘紫线）区分开，依据是籼稻（BBdd）和粳稻（bbDD）杂交后种子的表型为________；籼稻（BBdd）、粳稻（bbDD）自交后种子的表型为________。 【答案】（1）12  （2） ①. 非同源染色体（两对同源染色体） ②. BBDD ③. bbdd  （3） ①. 外壳尖无紫色，胚芽鞘紫线 ②. 外壳尖无紫色，胚芽鞘无紫线 【解析】 【小问1详解】 水稻是雌雄同株的自花传粉植物，没有性染色体，体细胞染色体数2N=24，一个染色体组含12条染色体，因此测定基因组序列仅需测序12条染色体即可。 【小问2详解】 杂交后代出现F2​紫线:无紫线=9:7的比例，是9:3:3:1的变式，说明控制该性状的两对等位基因遵循自由组合定律，位于两对非同源染色体上；且紫线为双显性（同时含B和D基因）表型，无紫线为单显性或双隐性表型， 籼稻1（紫线纯种）和粳稻2（无紫线纯种）杂交，F2​为9:7，说明F1​是双杂合子BbDd，因此亲本紫线纯种籼稻1基因型为BBDD，则无紫线纯种粳稻2的基因型为bbdd。 【小问3详解】 种子外壳尖紫色（其相对性状为外壳尖无紫色）、胚芽鞘紫线是由相同基因控制的，且种子外壳尖由母本体细胞发育而来，表型与母本基因型一致，胚芽鞘由受精卵发育而来，表型由受精卵基因型决定：若以籼稻BBdd为母本、粳稻bbDD为父本杂交：母本体细胞基因型为BBdd，因此外壳尖无紫色，受精卵基因型为BbDd，胚芽鞘同时含B、D基因表现为紫线，即杂交种子表型为外壳尖无紫色，胚芽鞘紫线；籼稻BBdd自交：母本基因型为BBdd，外壳尖为无紫色，自交后代受精卵基因型仍为BBdd，胚芽鞘仅含B不含D，表现为无紫线，粳稻bbDD自交同理，外壳尖为无紫色，胚芽鞘仅含D不含B表现为无紫线，即自交种子表型为外壳尖无紫色，胚芽鞘无紫线。 21. 果蝇复眼的红色和白色分别由位于X染色体上的R和r基因控制。研究发现X射线照射果蝇后会出现如图1所示的变异，使R基因更接近异染色质区域、从而导致部分复眼细胞中该基因的表达被抑制，表现出花斑眼（红白相间）。回答下列问题： （1）据图1分析，果蝇经X射线照射后出现花斑眼的这种变异属于________。 （2）现有花斑眼雄果蝇与图1中花斑眼雌果蝇进行杂交，理论上后代成体雄果蝇中花斑眼的比例为________。若选择表型为________的亲本进行杂交，则后代成体中花斑眼全是雌果蝇（不考虑其它变异）。 （3）为了动态监测复眼形成过程中染色质状态的变化、研究人员利用转基因技术将基因型为X′X′和X′Y果蝇的2号和3号染色体进行改造（如图2），发现大部分转基因果蝇发育过程中，2号染色体长臂末端向着丝粒方向由常染色质逐渐变为异染色质。得出以上结论是因为研究人员观察到的荧光强度变化是________。极少数转基因果蝇在发育过程中无荧光，在不考虑其他因素的情况下，这些转基因果蝇成体的眼色性状为________。 【答案】（1）染色体结构变异（倒位） （2） ①. 1/2 ②. 花斑眼雄果蝇与白眼雌果蝇 （3） ①. 红色荧光逐渐由弱变强 ②. 红眼 【解析】 【小问1详解】 从图中可以看到，X 射线照射后，X 染色体发生了片段的倒位（正常染色体 X₂上，R 基因原本在靠近末端的位置，变异染色体 X2中 R 基因所在的片段发生了颠倒，位置改变）。这种染色体片段的断裂与重接、顺序颠倒，属于染色体结构变异中的倒位。 【小问2详解】 花斑眼雄果蝇的基因型是XᴿY（这里的Xᴿ是发生倒位的X染色体），花斑眼雌果蝇的基因型是XʳXᴿ。 杂交后代的基因型及比例为：XʳXᴿ（花斑眼雌）:XᴿXᴿ（花斑眼雌）:XʳY（白眼雄）:XᴿY（花斑眼雄）=1:1:1:1。 所以后代成体雄果蝇中花斑眼（XᴿY）的比例为 1/2。 要让后代成体中花斑眼全是雌果蝇，意味着后代雄果蝇不能出现花斑眼。选择花斑眼雄果蝇（XᴿY）和白眼雌果蝇（XʳXʳ）杂交，后代基因型为XʳXᴿ（花斑眼雌）、XʳY（白眼雄），这样后代里花斑眼就全是雌果蝇了。 【小问3详解】 题干提到大部分转基因果蝇个体发育过程中，2号染色体长臂末端由常染色质逐渐变为异染色质，而R基因会抑制RFP（红色荧光蛋白基因），异染色质会抑制R基因的表达。随着发育，R基因被抑制得越来越强，对RFP的抑制就越来越弱，所以观察到的荧光强度变化是红色荧光逐渐由弱变强。极少数转基因果蝇在发育过程中无荧光，说明RFP始终被抑制，也就是R基因始终正常表达，R基因是独立于X染色体的红眼基因，所以这些转基因果蝇成体的眼色性状为红眼。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $