精品解析：新疆维吾尔自治区昌吉回族自治州第一中学2026—2027学年高三上学期阶段性检查生物试题

昌吉州一中2027届高三第三次月考 生物学试卷 考试时间；75分钟 考试分值：100分 一、选择题（共16题，3分/题，共48分） 1. 下列关于生物大分子的描述，正确的是（ ） A. 生物大分子均含有碳元素，但是并不均以碳链为基本骨架 B. 不同生物大分子结构具有多样性的原因之一均有单体的排列顺序不同 C. 一定含有磷元素的生物大分子只有核酸 D. 合成时均需要模板、原料、酶、能量等条件 2. 草履虫、衣藻、发菜和眼虫都是单细胞生物。下列说法正确的是（ ） A. 这四种生物都以DNA为主要的遗传物质，体现了细胞的统一性 B. 这四种生物都有核糖体，其形成均与核仁有关 C. 衣藻和眼虫都是自养生物，原因是含有叶绿体 D. 这四种生物的细胞骨架与细胞膜的基本支架均可被蛋白酶水解 3. 某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P不被受体识别。下列说法正确的是（ ） A. 蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网 B. 蛋白P被排出细胞的过程不需要膜蛋白的参与但是需要消耗能量 C. 利用15N标记的氨基酸研究蛋白P的合成和分泌时，放射性最先出现在游离的核糖体上 D. 蛋白P不被受体识别，可能是碱性环境改变了蛋白P的空间结构 4. 下列对生物学知识中各种“比值”变化的描述中正确的是（ ） A. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中，外界溶液浓度/细胞液浓度的值变大 B. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞，原生质体体积/细胞体积的值先变小再变大 C. 降低环境中CO2浓度时，短时间内叶绿体中C3/C5的值变小 D. 运动员在百米冲刺时，骨骼肌细胞内CO2产生量/O2消耗量的值变大 5. 酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示，下列分析错误的是（ ） A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e B. 图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 C. 与①反应相比，②反应所需的条件一般较温和 D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f 6. 将某绿色植物置于密闭玻璃容器内，在最适温度下进行相关实验（图1实验是在黑暗中进行的），结果如下图。下列相关分析正确的是（ ） A. 图1中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为n时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等 B. 图1中O2浓度为n时，分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失 C. 图2中有机物制造量最大时的温度为25℃，有机物消耗速率最大时的温度暂不确定 D. 图3中b点时该植物叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度 7. 关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验，下列说法错误的是（ ） A. 均需设置对照实验 B. 所用酒精的浓度均相同 C. 并非都使用卡诺氏液 D. 均能观察到染色体数目加倍的细胞 8. 某同学将一种高等植物幼苗随机均分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。下列分析中合理的是（ ） A. a组是该实验的对照组，a组的光照强度为光补偿点 B. 光照t时间后，装置内CO2浓度b组大于a组 C. 若延长光照时间，c、d组O2浓度不再变化，则光照t时间时，c、d组光合速率最大 D. 若继续延长光照时间，c、d组O2浓度不再变化，则限制光合速率的主要因素为CO2浓度 9. 左图为某二倍体生物（XY型）体内一个正在分裂的细胞中其中两对染色体示意图，右图是在细胞分裂、受精作用过程中细胞内同源染色体对数的变化曲线。不考虑突变和染色体互换，下列叙述正确的是（ ） A. 左图细胞进行的是有丝分裂，后期移向细胞同一极的基因包含A、a、B、b、d B. 若该图所示生物为果蝇，该个体产生基因型为ABYd精细胞的概率为1/2 C. 因着丝粒分裂导致染色体数目增加可发生在CD段、DE段、FG段中 D. 处于CD段的细胞内含有d基因数目为0个或2个 10. 下列有关细胞生命历程的说法正确的有几项（ ） ①细胞生长过程中，相对表面积增大，物质运输效率增强 ②小鼠体细胞经核移植培育成小鼠，体现动物细胞的全能性 ③衰老的细胞细胞膜通透性降低，所以物质运输功能降低 ④细胞的分裂、分化、衰老、凋亡过程中均存在基因的选择性表达 ⑤真核细胞增殖形成的子代细胞的核遗传物质与亲代细胞相同 ⑥细胞自噬与细胞凋亡不同，细胞自噬不会导致细胞凋亡 A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项 11. 甲、乙两位同学分别用大小相同的小球进行遗传规律的相关模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。重复足够多次的实验后，下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲同学的Ⅰ、Ⅱ小桶，乙同学的Ⅲ、Ⅳ小桶，均分别代表雌、雄生殖器官 B. 甲同学的实验是性状分离比的模拟实验 C. 乙同学的实验模拟了等位基因的分离和配子随机结合的过程 D. 甲、乙同学统计的字母组合Dd或Ab的出现概率均为1/4 12. 某两性花植物的野生型叶片表面密被茸毛，将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如图所示的实验。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况，下列说法正确的是（　　） A. 两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因 B. F1与两亲本分别回交，所生子代中无茸毛植株均约占1/4 C. 若x=7/16，则F2有茸毛中杂合子占比为4/9 D. 若F2中有茸毛个体全为杂合子，则x=1/2 13. 凤蝶（2N=50）的性别决定方式为ZW型，其体色受复等位基因A+、A、A-控制，基因A+决定黄色、基因A决定蓝色、基因A-决定白色。为研究凤蝶体色的遗传特点，科研人员取蓝色雌凤蝶与黄色雄凤蝶做亲本进行杂交，F1中黄色雄性∶黄色雌性∶蓝色雄性∶白色雌性=1∶1∶1∶1；让F1中黄色雌、雄凤蝶相互交配获得F2，F2中黄色∶蓝色=2∶1，且蓝色全为雌性。不考虑变异和性染色体的同源区段，下列分析正确的是（ ） A. 复等位基因的显隐关系为A+＞A-＞A B. 该凤蝶群体中与体色有关的基因型共有9种 C. 让F1全部雌、雄凤蝶随机交配，则子代中黄色雄性占5/16 D. F2性状分离比的形成原因可能是雄性凤蝶A+基因纯合致死 14. 中心法则是生物界遗传信息的核心传递规律，涉及多种物质的合成。下图是以A链为模板合成B链的过程。下列叙述正确的是（ ） A. 若表示DNA复制，若模板链上A+T=42%，则合成的子代DNA双链中C占29% B. 若为转录，需要解旋酶打开氢键，方向从A链左向右延伸 C. 若为翻译，则核糖体沿着mRNA的启动子到终止子方向移动 D. 若为逆转录，则该过程与翻译的碱基互补配对方式相同 15. 位于染色体上的酪氨酸酶基因（A）有3种隐性突变基因（a1、a2、a3），均能使该基因失效导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因非模板链对应的突变位点及碱基变化，下列叙述正确的是（ ） A. 酪氨酸酶基因的突变体现了基因突变的随机性 B. 白化病属于多基因遗传病，通过基因测序技术可诊断该病携带者和患者 C. a1基因与A基因的表达产物相比，多一个甘氨酸而其他氨基酸不变 D. a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目相同，但种类可能不同 16. 进化过程中，一地区某种蛾的部分个体发生了一些改变，可在感受到蝙蝠的超声波时，运用复杂的飞行模式，逃脱危险。变化后的蛾与无该变化的蛾交配后，产生的受精卵不能发育。下列叙述正确的是（ ） A. 该地区全部蛾所含有的全部基因构成一个基因库 B. 蝙蝠捕食导致蛾的部分个体发生了变异，有利于其生存和繁衍 C. 该种蛾的产生是不同蛾个体之间、蛾与天敌之间协同进化的结果 D. 同一地区内无地理隔离却产生生殖隔离，说明地理隔离不是物种形成的必要条件 二、非选择题（共52分） 17. 在干旱胁迫下，由气孔导度（气孔张开程度）的限制，胞间CO2浓度不能满足光合作用的需求，导致光合作用能力下降，称为气孔限制；而由叶绿体活性与光合酶活性降低等导致的光合作用能力下降，称为非气孔限制。下图是红叶石楠叶肉细胞中部分代谢过程，下表是探究不同程度的干旱胁迫对红叶石楠的影响。 净光合速率/μmol·m2·s-1 气孔导度/μmol·m2·s-1 胞间CO2浓度/μmol·mol·s-1 叶绿素含量/mg·g-1 对照组 6.53 46.00 165 6.19 轻度干旱 5.33 36.67 156 4.64 中度干旱 3.13 34.00 239 3.73 重度干旱 0.40 7.67 262 2.51 （1）图中X物质代表的是________________，Y物质代表的是________________。 （2）结合上表数据分析，轻度干旱时净光合速率下降的原因有________________。中度、重度干旱时净光合速率下降主要是由________（“气孔限制”或“非气孔限制”）因素引起的。 （3）研究表明无光条件下各组耗氧速率基本相当，则据表可推断，随着干旱程度的增加，红叶石楠光饱和点______（升高、不变、降低），光补偿点______（升高、不变、降低）。 （4）植物在受到干旱胁迫时，“逆境激素”脱落酸含量升高，除了诱导气孔关闭，还可以提高蔗糖转化酶的活性，进而促进蔗糖水解，其主要意义可能是________________。合理灌溉可缓解干旱胁迫，给植物浇H218O，一段时间后植物体内可合成C6H1218O6，此过程中18O的最短转移途径是_____________（用文字和箭头的形式描述，箭头上标注主要生理过程）。 18. 大豆是一年生植物（2N=40），其花是两性花。科研人员用放射性60Co处理大豆种子并种植，筛选出一株由单基因突变引起的抗花叶病（简称抗病）植株X，其花药经离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%。已知控制大豆子叶颜色基因在1号染色体上（BB个体呈深绿色，Bb个体呈浅绿色，bb个体呈黄色且在幼苗阶段死亡）。科研人员进行了两组杂交实验，结果如下表所示。请回答下列问题： 亲本 F1的表现型及比例 实验一 子叶深绿不抗病（♀）×子叶浅绿抗病（♂） 子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病=1∶1 实验二 子叶深绿不抗病（♀）×子叶浅绿抗病（♂） 子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=1∶1∶1∶1 （1）大豆抗病与不抗病由一对等位基因R、r控制，科研人员在进行上述两组杂交实验之前就已判断出抗病基因为显性基因，其理由是__________________________________________________。 （2）基因R、r不位于1号染色体上，判断的依据是______________________________。 （3）实验一中的F1子叶浅绿抗病植株自交，则F2成熟植株中子叶深绿抗病所占比例为________。 （4）若上述实验中的各代大豆均有留种，想要快速且简便地选育出纯合的子叶深绿抗病品种，应选用实验一的亲本中表现型为__________的大豆进行__________，所得种子中，子叶深绿的即为所需品种。 （5）三体（2n+1）常用于基因的染色体定位，如10号三体，可产生含有1条或2条10号染色体的配子，活性相当且受精后均能发育。野生型大豆为紫花，现有一株隐性突变体白花（dd），为研究D/d基因在几号染色体上，用该突变株作为父本，与不同的三体紫花纯合子杂交，留种并单独隔离种植F1，收集种子并单独隔离种植F2，观察F2的表型及比例。当观察到F2中紫花∶白花=__________时，可对D/d基因进行定位。对D/d基因定位最多用到__________种三体紫花纯合子大豆。 19. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。回答下列问题： （1）甲病的遗传方式是__________，判断依据是_________________________________。 （2）为确定乙病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体__________（填系谱图中的编号）进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。 （3）若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有_______种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为____________。 （4）研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-，正常蛋白______________；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为_______________。 20. 正常成人的血红蛋白主要是HbA（由2条α肽链和2条β肽链组成），而HbF（由2条α肽链和2条γ肽链组成）占极少量。α肽链基因（用A表示）位于16号染色体，β和γ肽链基因（分别用B、D表示）都位于11号染色体。β地中海贫血是B基因突变致使α/β肽链比例失衡引起的遗传性贫血。正常人出生后D基因关闭表达而B基因开始表达，DNA甲基转移酶（DNMT）在此过程发挥关键作用，回答下列问题： （1）A、B基因的遗传遵循基因的自由组合定律的依据是_______________________。B基因突变致使α/β肽链比例失衡引起β地中海贫血，这体现了基因表达与性状的关系是_______________________。 （2）由下图可知，DNMT基因的表达产物调控D基因的沉默的机制是__________。 （3）在有关β地中海贫血人群的胚胎中，若只要是来自父方的B、b基因均不会被甲基化，来自母方的B、b基因均被甲基化（不考虑其他基因的影响），一对夫妇均是β地中海贫血携带者（Bb），预测他们生一个患有β地中海贫血男孩的概率是________。 （4）β地中海贫血患者甲的症状明显比其他患者轻，研究人员对此开展研究，结果如下图所示。由图Ⅱ可知，甲个体DNMT基因发生的突变类型是________（增添/缺失/替换）。据题意和图Ⅰ、图Ⅱ结果分析，甲的症状明显较轻的具体原因是_______________________。 （5）根据研究结果，从下列方案中，选出治疗β地贫的可行性思路__________。 A. 诱发DNMT基因突变，使其无法表达 B. 利用基因编辑技术敲除DNMT基因 C. 开发药物阻止DNMT基因的表达 D. 开发药物促进DNMT基因的表达 21. 水体中的雌激素类似物可激活斑马鱼卵黄蛋白原（vtg）基因的表达，因此斑马鱼可用于监测环境雌激素类似物污染。为了实现可视化监测，科学家将图1中的vtg基因与图2中Luc基因载体连接，形成vtg-Luc基因重组载体，成功培育了转基因斑马鱼。Luc表示荧光素酶基因（无启动子），该酶可催化荧光素氧化并发出荧光。 注：图1中vtg基因不含有图2所示限制酶的识别序列；图2中TetR为四环素抗性基因，Ampr为氨苄青霉素抗性基因；ori为复制原点，→表示复制/转录方向。 （1）为获取增强型荧光素酶，需将野生型荧光素酶氨基酸序列的第64位苯丙氨酸定点改造为亮氨酸，获得改造的Luc基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→____________→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因。 （2）通过PCR技术扩增vtg基因的反应体系需要加入__________酶。为使vtg基因与Luc基因载体正向连接，可选用限制酶__________双酶切Luc基因载体，通过PCR获取vtg基因时，需设计合适的引物。依据图1、图2信息，推测引物1包含的碱基序列为__________。 A．5′-GAATTCAACTAT-3′ B．5′-GAATTCTTGATA-3′ C．5′-GATCTTGATA-3′ D．5′-AAGCTTAACTAT-3′ （3）若要筛选导入vtg-Luc基因重组载体的大肠杆菌，可将大肠杆菌先后接种到含有氨苄青霉素、四环素的培养基中培养，筛选______（选填“能”或“不能”）在含有氨苄青霉素的培养基中生长但________（选填“能”或“不能”）在含有四环素的培养基中生长的大肠杆菌。 （4）提取vtg-Luc基因重组载体并导入斑马鱼的受精卵制备转基因斑马鱼。为检测转基因斑马鱼是否制备成功，需往水体中添加____________进行检测，若转基因斑马鱼只在肝脏中发出荧光，从启动子的角度分析其可能的原因是______________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昌吉州一中2027届高三第三次月考 生物学试卷 考试时间；75分钟 考试分值：100分 一、选择题（共16题，3分/题，共48分） 1. 下列关于生物大分子的描述，正确的是（ ） A. 生物大分子均含有碳元素，但是并不均以碳链为基本骨架 B. 不同生物大分子结构具有多样性的原因之一均有单体的排列顺序不同 C. 一定含有磷元素的生物大分子只有核酸 D. 合成时均需要模板、原料、酶、能量等条件 【答案】C 【解析】 【详解】A、生物大分子均含有碳元素，并且都以碳链为基本骨架，A错误； B、生物大分子有多糖、蛋白质、核酸三类：蛋白质的单体为氨基酸，组成人体的氨基酸有21种；核酸的单体为核苷酸，组成DNA的单体有4种，组成RNA的单体有4种，蛋白质、核酸的多样性与单体的排列顺序不同有关；多糖（淀粉、纤维素、糖原）单体只有葡萄糖一种，多糖的差异与其单体的种类、排列顺序无关，与葡萄糖的连接方式有关，B错误； C、生物大分子有多糖、蛋白质、核酸三类，从元素组成看，多糖多数仅含C、H、O；蛋白质的主要元素为C、H、O、N；核酸的元素组成为C、H、O、N、P，故一定含有磷元素的生物大分子只有核酸，C正确； D、多糖的合成不需要模板，它是由单糖通过脱水缩合反应形成的。而蛋白质、核酸的合成需要模板、原料、酶、能量等条件，D错误。 2. 草履虫、衣藻、发菜和眼虫都是单细胞生物。下列说法正确的是（ ） A. 这四种生物都以DNA为主要的遗传物质，体现了细胞的统一性 B. 这四种生物都有核糖体，其形成均与核仁有关 C. 衣藻和眼虫都是自养生物，原因是含有叶绿体 D. 这四种生物的细胞骨架与细胞膜的基本支架均可被蛋白酶水解 【答案】C 【解析】 【详解】A、四种生物均为细胞生物，细胞生物的遗传物质就是DNA，“DNA是主要遗传物质”是对整个生物界的总结（因少数病毒的遗传物质为RNA），对细胞生物而言其遗传物质只有DNA，不存在“主要”一说，A错误； B、四种生物都含有核糖体，但发菜是原核生物，无核仁结构，其核糖体的形成与核仁无关，B错误； C、衣藻是真核低等植物，眼虫是真核原生生物，二者细胞内都含有叶绿体，可通过光合作用将无机物合成有机物，属于自养生物，C正确； D、细胞骨架的成分是蛋白质纤维，可以被蛋白酶水解；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂不是蛋白质，不能被蛋白酶水解，D错误。 3. 某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P不被受体识别。下列说法正确的是（ ） A. 蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网 B. 蛋白P被排出细胞的过程不需要膜蛋白的参与但是需要消耗能量 C. 利用15N标记的氨基酸研究蛋白P的合成和分泌时，放射性最先出现在游离的核糖体上 D. 蛋白P不被受体识别，可能是碱性环境改变了蛋白P的空间结构 【答案】D 【解析】 【详解】A、不是通过囊泡从核糖体向内质网转移，核糖体合成的肽链直接进入内质网腔，无需囊泡运输（囊泡运输发生于内质网→高尔基体之间），A错误； B、蛋白P通过胞吐排出细胞，该过程需要消耗能量，且囊泡与细胞膜的融合过程需要膜上相关蛋白质的参与，B错误； C、15N没有放射性，利用15N标记的氨基酸研究蛋白P的合成和分泌时，无法检测到放射性，C错误； D、蛋白质的空间结构受pH影响，碱性环境可能改变蛋白P的空间结构，导致其无法被细胞膜上的受体识别结合，D正确。 4. 下列对生物学知识中各种“比值”变化的描述中正确的是（ ） A. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中，外界溶液浓度/细胞液浓度的值变大 B. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞，原生质体体积/细胞体积的值先变小再变大 C. 降低环境中CO2浓度时，短时间内叶绿体中C3/C5的值变小 D. 运动员在百米冲刺时，骨骼肌细胞内CO2产生量/O2消耗量的值变大 【答案】C 【解析】 【详解】A、置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中，细胞逐渐失水，细胞液浓度逐渐升高，外界溶液浓度逐渐降低，因此外界溶液浓度/细胞液浓度的比值变小，A错误； B、成熟植物细胞的细胞壁伸缩性极小，由细胞壁包围的细胞整体体积基本恒定；当初始时KNO3溶液浓度＞细胞液浓度，且不会过高（过高会导致细胞失水过多而死亡）时，细胞失水发生质壁分离，原生质体体积缩小，原生质体体积/细胞体积的比值变小；随后K＋、NO3－通过主动运输进入细胞液，使细胞液浓度升高，细胞吸水发生质壁分离自动复原，原生质体体积逐渐恢复，该比值又随之变大。如果初始KNO3浓度≤细胞液浓度，细胞一开始就不会失水，不会发生质壁分离，原生质体体积/细胞体积的值就不会先变小，B错误； C、降低环境CO2浓度时，短时间内CO2的固定减弱，C3的还原不受影响，因此C3的生成减少、消耗不变，C5的消耗减少、生成不变，因此叶绿体中C3含量下降、C5含量上升，C3/C5的比值变小，C正确； D、人体骨骼肌细胞的无氧呼吸产物是乳酸，既不消耗O2也不产生CO2，CO2只能来自有氧呼吸，而有氧呼吸过程中CO2产生量与O2消耗量始终相等，因此CO2产生量/O2消耗量的比值始终为1，D错误。 5. 酶与无机催化剂催化的两类反应中能量变化如图1和图2所示，下列分析错误的是（ ） A. 图1所示反应中酶与无机催化剂降低活化能的差值为e B. 图1所示为放能反应，图2所示为吸能反应 C. 与①反应相比，②反应所需的条件一般较温和 D. 图2所示反应中酶促反应的活化能为f 【答案】D 【解析】 【详解】A、图1中更高的曲线为无机催化剂催化的反应能量变化，更低的曲线为酶催化的反应能量变化，二者所需活化能的差值就是酶比无机催化剂多降低的活化能，对应数值为e，A正确； B、放能反应的产物能量低于反应物能量，吸能反应的产物能量高于反应物能量，因此图1为放能反应，图2为吸能反应，B正确； C、①是无机催化剂催化的反应，②是酶促反应，与无机催化剂相比，酶的作用条件一般更温和，需要适宜的温度和pH，C正确； D、活化能是反应物分子从常态转变为易发生反应的活跃状态所需的能量，即图2中反应物2的能量水平到曲线峰值的能量差，f是②曲线峰值到产物2的能量差，不属于酶促反应的活化能，D错误。 6. 将某绿色植物置于密闭玻璃容器内，在最适温度下进行相关实验（图1实验是在黑暗中进行的），结果如下图。下列相关分析正确的是（ ） A. 图1中呼吸底物为葡萄糖且O2浓度为n时，有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖相等 B. 图1中O2浓度为n时，分解葡萄糖时释放的能量中大部分以热能的形式散失 C. 图2中有机物制造量最大时的温度为25℃，有机物消耗速率最大时的温度暂不确定 D. 图3中b点时该植物叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度 【答案】B 【解析】 【详解】A、O2浓度为n时，O2吸收量为1，根据有氧呼吸反应式，有氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/6，产生的CO2量为1；此时总CO2释放量为2，因此无氧呼吸释放的CO2量为2-1=1，根据无氧呼吸反应式，无氧呼吸消耗的葡萄糖量为1/2，即无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍，二者消耗量不相等，A错误； B、无论有氧呼吸还是无氧呼吸，分解葡萄糖过程中释放的能量，大部分以热能形式散失，少部分转化为ATP中的活跃化学能，B正确； C、有机物制造量为总光合速率，等于净光合速率（光照下CO2吸收量）与呼吸速率（黑暗中CO2释放量）之和。25℃时净光合速率达到峰值，但呼吸速率随温度升高仍在上升，计算可知30℃时总光合速率（3.5+2.0=5.5mg/h）大于25℃时的总光合速率（3.8+1.5=5.3mg/h），因此有机物制造量最大的温度不是25℃；图中呼吸速率曲线仍呈上升趋势，未出现峰值，因此有机物消耗速率最大的温度暂不确定，但因前半句表述错误，C错误； D、图3中b点是密闭温室CO2浓度的最低点，代表整个植株的总光合作用强度等于总呼吸作用强度。由于植株存在大量不能进行光合作用的细胞（如根细胞），这些细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞的光合作用强度必须大于自身的呼吸作用强度，才能满足全植株的代谢需求，D错误。 7. 关于“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”两个实验，下列说法错误的是（ ） A. 均需设置对照实验 B. 所用酒精的浓度均相同 C. 并非都使用卡诺氏液 D. 均能观察到染色体数目加倍的细胞 【答案】A 【解析】 【详解】A、“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”属于观察类实验，实验目的是观察自然状态下根尖细胞有丝分裂各时期的染色体行为，无需人为设置对照实验；“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”需要设置常温培养的根尖作为对照组，与低温处理组对比以说明低温的诱导作用，A错误； B、两个实验所用酒精均为体积分数95%的酒精，观察有丝分裂实验中，用体积分数95%酒精与质量分数15%的盐酸等体积混合配制解离液；低温诱导实验中，卡诺氏液固定后用95%酒精冲洗根尖，解离液同样由95%酒精和15%盐酸等体积混合配制，酒精浓度相同，B正确； C、卡诺氏液的作用是固定细胞形态，仅在低温诱导实验中使用；观察有丝分裂实验中，解离步骤即可将细胞杀死并固定分裂相，无需使用卡诺氏液，C正确； D、观察有丝分裂实验中，可观察到处于有丝分裂后期的细胞，该时期着丝点分裂，染色体数目暂时加倍；低温诱导实验中，低温抑制纺锤体形成，可观察到染色体数目加倍的细胞，因此两个实验均能观察到染色体数目加倍的细胞，D正确。 8. 某同学将一种高等植物幼苗随机均分为4组（a、b、c、d），分别置于密闭装置中照光培养，a、b、c、d组的光照强度依次增大，实验过程中温度保持恒定。一段时间（t）后测定装置内O2浓度，结果如图所示，其中M为初始O2浓度，c、d组O2浓度相同。下列分析中合理的是（ ） A. a组是该实验的对照组，a组的光照强度为光补偿点 B. 光照t时间后，装置内CO2浓度b组大于a组 C. 若延长光照时间，c、d组O2浓度不再变化，则光照t时间时，c、d组光合速率最大 D. 若继续延长光照时间，c、d组O2浓度不再变化，则限制光合速率的主要因素为CO2浓度 【答案】D 【解析】 【详解】A、本实验自变量为光照强度，a、b、c、d均为不同光照强度处理的实验组，不存在作为对照的黑暗组；且a组密闭装置内O2浓度最终等于初始值M，仅代表t时间内a组总光合产O2量等于呼吸耗O2量，不能直接判定其光照强度为光补偿点，A错误； B、密闭装置内O2浓度越高，代表植物净释放O2越多，净吸收的CO₂越多，装置内剩余CO2浓度越低。t时间后b组O2浓度高于a组，说明b组净吸收CO2更多，装置内CO2浓度b组小于a组，B错误； C、实验初始时装置内CO2浓度最高，此时c、d组在对应光照下的光合速率是最大的；随着光照时间延长，密闭装置内CO2因持续消耗浓度不断降低，光合速率会逐渐下降，直到净光合为0时O2浓度不再变化，因此t时间时c、d组的光合速率并非最大，C错误； D、实验过程温度恒定，c、d组的光照强度是固定设置的，当延长光照时间后O2浓度不再变化，说明此时植物净光合速率为0（光合速率等于呼吸速率），原因是密闭装置内CO2浓度因持续消耗而降低，不足以支撑更高的光合速率，因此此时限制光合速率的主要因素为CO2浓度，D正确。 9. 左图为某二倍体生物（XY型）体内一个正在分裂的细胞中其中两对染色体示意图，右图是在细胞分裂、受精作用过程中细胞内同源染色体对数的变化曲线。不考虑突变和染色体互换，下列叙述正确的是（ ） A. 左图细胞进行的是有丝分裂，后期移向细胞同一极的基因包含A、a、B、b、d B. 若该图所示生物为果蝇，该个体产生基因型为ABYd精细胞的概率为1/2 C. 因着丝粒分裂导致染色体数目增加可发生在CD段、DE段、FG段中 D. 处于CD段的细胞内含有d基因数目为0个或2个 【答案】A 【解析】 【详解】A、左图细胞含有同源染色体，有丝分裂后期着丝粒分裂，姐妹染色单体分开移向细胞两极，移向同一极的染色体包含该生物的全部基因（A、a、B、b、d），A正确； B、左图中A、B基因在同一条染色体上（连锁），结合图示该生物基因型可记为AaBbXYd。不考虑交叉互换，产生ABYd精细胞的概率为 1/2（AB）×1/2（Yd）= 1/4，B错误； C、着丝粒分裂导致染色体数目增加发生在有丝分裂后期和减数分裂Ⅱ后期（对应图上的FG段和CD段）。DE段 为受精作用，不发生着丝粒分裂，C错误； D、CD段代表减数分裂Ⅱ及精子。由于减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，次级精母细胞中可能只含Y染色体（含d）或X染色体（无d）。若含Y染色体，减数分裂Ⅱ前期、中期、后期和末期均含有 2个d基因；若含X染色体，则含有0个d基因；若为精子，则可能含1个（Yd）或0个（X）d基因。因此数目应为0、1或2个，D错误。 10. 下列有关细胞生命历程的说法正确的有几项（ ） ①细胞生长过程中，相对表面积增大，物质运输效率增强 ②小鼠体细胞经核移植培育成小鼠，体现动物细胞的全能性 ③衰老的细胞细胞膜通透性降低，所以物质运输功能降低 ④细胞的分裂、分化、衰老、凋亡过程中均存在基因的选择性表达 ⑤真核细胞增殖形成的子代细胞的核遗传物质与亲代细胞相同 ⑥细胞自噬与细胞凋亡不同，细胞自噬不会导致细胞凋亡 A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项 【答案】A 【解析】 【详解】① 细胞生长过程中体积增大，相对表面积（表面积与体积的比值）减小，物质运输效率降低，①错误； ② 小鼠体细胞核移植培育为完整个体，体现了动物细胞核的全能性，②错误； ③ 衰老细胞的细胞膜通透性改变，进而导致物质运输功能降低，并非单纯通透性降低，③错误； ④ 细胞分裂过程中会选择性表达与细胞周期、分裂相关的基因；细胞分化的本质是基因的选择性表达；细胞衰老、凋亡过程中会分别选择性表达衰老相关、凋亡相关的基因，故细胞的分裂、分化、衰老、凋亡过程中均存在基因的选择性表达，④正确； ⑤ 真核细胞增殖方式包括有丝分裂、无丝分裂、减数分裂，其中减数分裂产生的子细胞核遗传物质为亲代细胞的一半，且有丝分裂过程中若发生基因突变或染色体变异，子细胞核遗传物质也可能与亲代存在差异，⑤错误； ⑥ 激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡，⑥错误。 综上所述，A正确。 11. 甲、乙两位同学分别用大小相同的小球进行遗传规律的相关模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。重复足够多次的实验后，下列相关叙述正确的是（ ） A. 甲同学的Ⅰ、Ⅱ小桶，乙同学的Ⅲ、Ⅳ小桶，均分别代表雌、雄生殖器官 B. 甲同学的实验是性状分离比的模拟实验 C. 乙同学的实验模拟了等位基因的分离和配子随机结合的过程 D. 甲、乙同学统计的字母组合Dd或Ab的出现概率均为1/4 【答案】B 【解析】 【详解】A、甲同学的Ⅰ、Ⅱ小桶内均为D、d两种小球，可代表雌、雄生殖器官；但乙同学的Ⅲ小桶内为A、a，Ⅳ小桶内为B、b，两个小桶代表减数分裂过程中位于两对同源染色体上的两对等位基因，A错误； B、甲同学从Ⅰ、Ⅱ小桶（桶内D∶d=1∶1，分别代表雌雄生殖器官）各随机抓取一个小球组合，模拟杂合子（Dd）产生的雌雄配子随机结合的过程，属于性状分离比的模拟实验，B正确； C、乙同学从Ⅲ、Ⅳ小桶各随机抓取一个小球组合，模拟的是减数分裂时等位基因分离、非同源染色体上的非等位基因自由组合产生不同类型配子的过程，并未模拟雌雄配子的随机结合，C错误； D、甲同学实验中，Dd的组合包含“Ⅰ桶抓D、Ⅱ桶抓d”和“Ⅰ桶抓d、Ⅱ桶抓D”两种情况，出现概率为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2；乙同学实验中，Ab的出现概率为从Ⅲ桶抓A的概率（1/2）乘以从Ⅳ桶抓b的概率（1/2），即1/4，D错误。 12. 某两性花植物的野生型叶片表面密被茸毛，将其萌动的种子经射线处理后筛选出具有单一突变位点的两个无茸毛纯合品系。为确认无茸毛的遗传机制进行了如图所示的实验。不考虑其他突变、互换、致死等异常情况，下列说法正确的是（　　） A. 两对突变基因为非同源染色体上的非等位基因 B. F1与两亲本分别回交，所生子代中无茸毛植株均约占1/4 C. 若x=7/16，则F2有茸毛中杂合子占比为4/9 D. 若F2中有茸毛个体全为杂合子，则x=1/2 【答案】D 【解析】 【详解】A、两个突变植株杂交，F1全为野生型（有茸毛），判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子，并且突变的基因属于非等位基因，用A/a、B/b表示，分别用AAbb、aaBB表示二者基因型，因此，F1的基因型为AaBb，则该两对非等位基因可以分别位于非同源染色体上，也可以是两对非等位基因位于一对同源染色体上，A错误； B、两个突变植株杂交，F1全为野生型，判断单一突变位点的两个无茸毛纯合品系均为隐性纯合子，并且突变的基因属于非等位基因，分别用AAbb、aaBB表示二者基因型，因此，F1的基因型为AaBb，无论两对等位基因是否独立遗传，回交子代中无茸毛植株均约占1/2，B错误； C、若x=7/16，说明两对等位基因独立遗传，F1的基因型为AaBb，F2有茸毛基因型为9A_B_（1AABB、2AABb、2AaBB、4AaBb），其中杂合子占8/9，C错误； D、F1的基因型为AaBb，若两对基因分别位于两对不同的同源染色体上，则F2中不会出现有茸毛个体全为杂合子的现象，故两对基因位于一对同源染色体上，自交后会产生，AaBb：AAbb：aaBB=2：1：1，对应的表型中，有茸毛个体全为杂合子，无茸毛占1/2，D正确。 故选D。 13. 凤蝶（2N=50）的性别决定方式为ZW型，其体色受复等位基因A+、A、A-控制，基因A+决定黄色、基因A决定蓝色、基因A-决定白色。为研究凤蝶体色的遗传特点，科研人员取蓝色雌凤蝶与黄色雄凤蝶做亲本进行杂交，F1中黄色雄性∶黄色雌性∶蓝色雄性∶白色雌性=1∶1∶1∶1；让F1中黄色雌、雄凤蝶相互交配获得F2，F2中黄色∶蓝色=2∶1，且蓝色全为雌性。不考虑变异和性染色体的同源区段，下列分析正确的是（ ） A. 复等位基因的显隐关系为A+＞A-＞A B. 该凤蝶群体中与体色有关的基因型共有9种 C. 让F1全部雌、雄凤蝶随机交配，则子代中黄色雄性占5/16 D. F2性状分离比的形成原因可能是雄性凤蝶A+基因纯合致死 【答案】D 【解析】 【详解】A、蓝色雌凤蝶（ZAW）与黄色雄凤蝶做亲本进行杂交，F1中黄色雌性∶白色雌性=1∶1，说明亲本雄性个体的基因型为ZA+ZA-，表现为黄色，说明A+对A⁻为显性，又知F1中黄色雄性(ZA+ZA)∶蓝色雄性(ZAZA-)=1∶1，据此推测，相关基因的显隐关系为A+＞A＞A⁻，A错误； B、基因位于Z染色体上，雄性（ZZ）的基因型有6种（Zᴬ⁺Zᴬ⁺、Zᴬ⁺Zᴬ、Zᴬ⁺Zᴬ⁻、ZᴬZᴬ、ZᴬZᴬ⁻、Zᴬ⁻Zᴬ⁻），雌性（ZW）的基因型有3种（Zᴬ⁺W、ZᴬW、Zᴬ⁻W），但结合F₂的2:1分离比可知Zᴬ⁺纯合（Zᴬ⁺Zᴬ⁺）致死，因此群体中实际可存活的基因型共8种，不是9种，B错误； CD、让F1中黄色雌（ZA+W）、雄凤蝶(ZA+ZA)相互交配获得F2中的基因型和表现型理论上为：ZA+ZA+（黄色雄凤蝶）、ZA+ZA(黄色雄凤蝶)、ZA+W(黄色雌凤蝶)、ZAW(蓝色雌凤蝶)，但实际比例为黄色∶蓝色=2∶1，且蓝色全为雌性，说明基因型为ZA+ZA+个体表现为纯合致死。F1群体中雌配子比例为ZA+∶ZA-∶W=1∶1∶2，雄配子比例为ZA+∶ZA∶ZA-=1∶2∶1，列出棋盘可以看出，F1全部雌、雄凤蝶随机交配，则子代中黄色雄性占4/15，因为ZA+ZA+表现为纯合致死，C错误， D正确。 14. 中心法则是生物界遗传信息的核心传递规律，涉及多种物质的合成。下图是以A链为模板合成B链的过程。下列叙述正确的是（ ） A. 若表示DNA复制，若模板链上A+T=42%，则合成的子代DNA双链中C占29% B. 若为转录，需要解旋酶打开氢键，方向从A链左向右延伸 C. 若为翻译，则核糖体沿着mRNA的启动子到终止子方向移动 D. 若为逆转录，则该过程与翻译的碱基互补配对方式相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、DNA复制遵循碱基互补配对原则，模板链中A+T的比例与子代双链DNA中A+T的比例相等，即若模板链上A+T=42%，则双链中A+T=42%，因此G+C=1-42%=58%，又因双链中G=C，故C的比例为58%/2=29%，A正确； B、转录过程中RNA聚合酶可发挥解旋功能，不需要额外的解旋酶；且新链的合成方向为5'→3'，即从A链的右侧（3'端）向左侧（5'端）延伸，并非从左向右延伸，B错误； C、启动子和终止子是基因中的结构，不在mRNA上；翻译过程中核糖体是沿着mRNA从起始密码子向终止密码子的方向移动，C错误； D、逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，碱基配对方式为A-T、U-A、G-C、C-G；翻译过程中mRNA与tRNA之间进行碱基互补配对，配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，二者配对方式不完全相同，D错误。 15. 位于染色体上的酪氨酸酶基因（A）有3种隐性突变基因（a1、a2、a3），均能使该基因失效导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因非模板链对应的突变位点及碱基变化，下列叙述正确的是（ ） A. 酪氨酸酶基因的突变体现了基因突变的随机性 B. 白化病属于多基因遗传病，通过基因测序技术可诊断该病携带者和患者 C. a1基因与A基因的表达产物相比，多一个甘氨酸而其他氨基酸不变 D. a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目相同，但种类可能不同 【答案】C 【解析】 【详解】A、酪氨酸酶基因A可突变为基因a1、a2、a3，体现了基因突变的不定向性，A错误； B、白化病是常染色体隐性遗传病，属于单基因遗传病，可通过基因测序技术诊断携带者和患者，B错误； C、a1基因在对应谷氨酸的GAG之前插入三个连续的碱基，插入后的编码链对应的碱基序列为GGGGAG，模板链为CCCCTC，密码子为GGGGAG，因此与A基因的表达产物相比，增加的是甘氨酸，其他氨基酸不变，C正确； D、a2突变使原对应精氨酸的CGA序列（非模板链）的C变为T，形成TGA序列，对应mRNA上的UGA终止密码，翻译提前终止，肽链长度较短；a3突变使原对应半胱氨酸的TGC序列（非模板链）的G变为T，形成TTC序列，对应mRNA上的UUC（苯丙氨酸密码子），未产生终止密码，肽链长度与原基因一致，因此二者表达产物的氨基酸数目不同，D错误。 16. 进化过程中，一地区某种蛾的部分个体发生了一些改变，可在感受到蝙蝠的超声波时，运用复杂的飞行模式，逃脱危险。变化后的蛾与无该变化的蛾交配后，产生的受精卵不能发育。下列叙述正确的是（ ） A. 该地区全部蛾所含有的全部基因构成一个基因库 B. 蝙蝠捕食导致蛾的部分个体发生了变异，有利于其生存和繁衍 C. 该种蛾的产生是不同蛾个体之间、蛾与天敌之间协同进化的结果 D. 同一地区内无地理隔离却产生生殖隔离，说明地理隔离不是物种形成的必要条件 【答案】D 【解析】 【详解】A、基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，依据题干信息，变化后的蛾与原蛾交配后受精卵不能发育，说明二者存在生殖隔离，属于不同物种，因此该地区的全部蛾分属不同物种，并非同一个种群，其全部基因不能构成一个基因库，A错误； B、变异是不定向的，在蝙蝠捕食之前就已随机产生，蝙蝠的捕食仅作为自然选择的压力，对已有的变异进行定向筛选，B错误； C、协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，进化的基本单位是种群而非个体；同一物种的不同蛾个体之间的种内关系不属于协同进化的范畴，C错误； D、同一地区内的两类蛾没有地理隔离，却产生了生殖隔离（交配后受精卵不能发育），形成了新物种，这说明物种形成不一定需要经过地理隔离，即地理隔离不是物种形成的必要条件，D正确。 二、非选择题（共52分） 17. 在干旱胁迫下，由气孔导度（气孔张开程度）的限制，胞间CO2浓度不能满足光合作用的需求，导致光合作用能力下降，称为气孔限制；而由叶绿体活性与光合酶活性降低等导致的光合作用能力下降，称为非气孔限制。下图是红叶石楠叶肉细胞中部分代谢过程，下表是探究不同程度的干旱胁迫对红叶石楠的影响。 净光合速率/μmol·m2·s-1 气孔导度/μmol·m2·s-1 胞间CO2浓度/μmol·mol·s-1 叶绿素含量/mg·g-1 对照组 6.53 46.00 165 6.19 轻度干旱 5.33 36.67 156 4.64 中度干旱 3.13 34.00 239 3.73 重度干旱 0.40 7.67 262 2.51 （1）图中X物质代表的是________________，Y物质代表的是________________。 （2）结合上表数据分析，轻度干旱时净光合速率下降的原因有________________。中度、重度干旱时净光合速率下降主要是由________（“气孔限制”或“非气孔限制”）因素引起的。 （3）研究表明无光条件下各组耗氧速率基本相当，则据表可推断，随着干旱程度的增加，红叶石楠光饱和点______（升高、不变、降低），光补偿点______（升高、不变、降低）。 （4）植物在受到干旱胁迫时，“逆境激素”脱落酸含量升高，除了诱导气孔关闭，还可以提高蔗糖转化酶的活性，进而促进蔗糖水解，其主要意义可能是________________。合理灌溉可缓解干旱胁迫，给植物浇H218O，一段时间后植物体内可合成C6H1218O6，此过程中18O的最短转移途径是_____________（用文字和箭头的形式描述，箭头上标注主要生理过程）。 【答案】（1） ①. 三碳化合物 ②. 丙酮酸 （2） ①. 气孔导度下降，导致胞间二氧化碳浓度降低，暗反应速率降低；叶绿素含量下降，吸收的光能减少 ②. 非气孔限制 （3） ①. 降低 ②. 升高 （4） ①. 有利于调节细胞内的渗透压，有助于植物细胞吸水 ②. 【解析】 【小问1详解】 图中过程①是水的光解，产生的NADPH参与暗反应中C3的还原，因此X是暗反应的中间产物三碳化合物（C3）；葡萄糖经细胞呼吸第一阶段分解生成Y，Y可进一步分解产生CO2，因此Y是细胞呼吸第一阶段的产物丙酮酸。 【小问2详解】 轻度干旱时，气孔导度下降、胞间CO2浓度降低，符合题干定义的气孔限制特征，同时叶绿素含量显著下降，光反应受抑制，共同导致净光合速率降低；中度、重度干旱时，气孔导度持续下降但胞间CO2浓度反而升高，说明CO2不再是光合的限制因素，此时光合下降是叶绿素含量降低、光合相关活性下降导致的，属于非气孔限制。 【小问3详解】 随干旱程度增加，叶绿素含量降低，植物利用强光的能力下降，因此光饱和点降低；题干说明无光下耗氧速率（呼吸速率）基本相当，而净光合速率随干旱加剧显著下降，光补偿点是净光合速率为0的光照强度，因此需要更强的光照才能让光合速率等于不变的呼吸速率，光补偿点升高。 【小问4详解】 蔗糖水解为单糖后细胞内溶质分子数增多，可提升细胞渗透压，减少细胞失水，增强抗旱能力；带标记的水先参与有氧呼吸第二阶段，和丙酮酸反应生成C18O2，C18O2再参与光合作用暗反应，最终整合到葡萄糖中，形成标记的葡萄糖转移途径为。 18. 大豆是一年生植物（2N=40），其花是两性花。科研人员用放射性60Co处理大豆种子并种植，筛选出一株由单基因突变引起的抗花叶病（简称抗病）植株X，其花药经离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%。已知控制大豆子叶颜色基因在1号染色体上（BB个体呈深绿色，Bb个体呈浅绿色，bb个体呈黄色且在幼苗阶段死亡）。科研人员进行了两组杂交实验，结果如下表所示。请回答下列问题： 亲本 F1的表现型及比例 实验一 子叶深绿不抗病（♀）×子叶浅绿抗病（♂） 子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病=1∶1 实验二 子叶深绿不抗病（♀）×子叶浅绿抗病（♂） 子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=1∶1∶1∶1 （1）大豆抗病与不抗病由一对等位基因R、r控制，科研人员在进行上述两组杂交实验之前就已判断出抗病基因为显性基因，其理由是__________________________________________________。 （2）基因R、r不位于1号染色体上，判断的依据是______________________________。 （3）实验一中的F1子叶浅绿抗病植株自交，则F2成熟植株中子叶深绿抗病所占比例为________。 （4）若上述实验中的各代大豆均有留种，想要快速且简便地选育出纯合的子叶深绿抗病品种，应选用实验一的亲本中表现型为__________的大豆进行__________，所得种子中，子叶深绿的即为所需品种。 （5）三体（2n+1）常用于基因的染色体定位，如10号三体，可产生含有1条或2条10号染色体的配子，活性相当且受精后均能发育。野生型大豆为紫花，现有一株隐性突变体白花（dd），为研究D/d基因在几号染色体上，用该突变株作为父本，与不同的三体紫花纯合子杂交，留种并单独隔离种植F1，收集种子并单独隔离种植F2，观察F2的表型及比例。当观察到F2中紫花∶白花=__________时，可对D/d基因进行定位。对D/d基因定位最多用到__________种三体紫花纯合子大豆。 【答案】（1）抗病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%，说明抗病植株X为杂合子，杂合子表现出的性状为显性性状 （2）实验二中F1的表现型比例为1：1：1：1 （3）1/4 （4） ①. 子叶浅绿抗病 ②. 自交 （5） ①. 31∶5 ②. 19 【解析】 【小问1详解】 抗病植株X经花药离体培养得到的单倍体植株中抗病植株占50%，说明抗病植株X为杂合子，杂合子表现出的性状为显性性状，因此可说明抗病基因为显性基因。 【小问2详解】 实验二中子叶深绿不抗病（♀）×子叶浅绿抗病（ ♂），F1中子叶深绿：子叶浅绿=1：1，抗病：不抗病=1：1，综合考虑两对基因，F1中子叶深绿抗病：子叶深绿不抗病：子叶浅绿抗病：子叶浅绿不抗病=（1：1）×（1：1）=1：1：1：1，说明两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，因此两对等位基因位于两对同源染色体上，即基因R、r不位于1号染色体上。 【小问3详解】 根据上述分析可知，抗病基因为显性基因，基因型为BB的个体呈深绿色，基因型为Bb的个体呈浅绿色，因此根据实验一中子叶深绿抗病：子叶浅绿抗病=1：1，可知实验一的亲本的基因型为BBrr和BbRR，F1子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr，其自交后代中bb个体在幼苗阶段死亡，因此综合考虑两对基因，F2成熟植株中子叶后代中BB：Bb=1：2，R_：rr=3：1， 深绿抗病：子叶深绿不抗病：子叶浅绿抗病：子叶浅绿不抗病=3：1：6：2，深绿抗病占比例为1/4。 【小问4详解】 欲快速且简便地选育出纯合的子叶深绿抗病（BBRR）品种，可选择实验一的父本（BbRR、子叶浅绿抗病）进行自交，由于基因型为RR的个体自交，后代中不会出现杂合子，而基因型为Bb的个体自交，后代中只有BB个体呈深绿色，因此自交后代所得种子中，子叶深绿的即为所需品种。 【小问5详解】 若D/d位于该三体的染色体上，三体紫花纯合子基因型为DDD，与白花dd杂交，F1基因型为1/2DDd、1/2Dd，DDd产生的配子中d占1/6，Dd产生的配子中d占1/2，F1自交后代白花（dd）比例为1/2×(1/6)² + 1/2×(1/2)² = 1/72 + 1/8 =5/36，剩余的都含有D 基因表现为紫色，比例为31/36，紫花∶白花=31：5；已知大豆正常体细胞的染色体数2N=40，即共有20对同源染色体，三体有41条染色体，对其基因进行定位时，只需检测19种不同的三体纯合子，如果这19种三体的F₂表型比例均为3：1，就可以确定D/d基因位于剩下的第20号染色体对应的三体上，因此最多用到19种三体紫花纯合子大豆。 19. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。甲病在人群中的发病率为1/2500。回答下列问题： （1）甲病的遗传方式是__________，判断依据是_________________________________。 （2）为确定乙病的遗传方式，可用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，只需对个体__________（填系谱图中的编号）进行核酸杂交，根据结果判定其基因型，就可确定遗传方式。 （3）若检测确定乙病是一种常染色体显性遗传病。同时考虑两种病，Ⅲ3个体的基因型可能有_______种，若她与一个表型正常的男子结婚，所生的子女患两种病的概率为____________。 （4）研究发现，甲病是一种因上皮细胞膜上转运Cl-的载体蛋白功能异常所导致的疾病，乙病是一种因异常蛋白损害神经元的结构和功能所导致的疾病，甲病杂合子和乙病杂合子中均同时表达正常蛋白和异常蛋白，但在是否患病上表现不同，原因是甲病杂合子中异常蛋白不能转运Cl-，正常蛋白______________；乙病杂合子中异常蛋白损害神经元，正常蛋白不损害神经元，也不能阻止或解除这种损害的发生，杂合子表型为_______________。 【答案】（1） ①. 常染色体隐性遗传（病） ②. Ⅱ1和Ⅱ2均无甲病，生出患甲病女儿Ⅲ1，可判断出该病为隐性病，且其父亲Ⅱ1为正常人，若为伴X染色体隐性遗传，则其父亲异常，故可判断为常染色体隐性遗传 （2）Ⅱ4 （3） ①. 4 ②. 2/459 （4） ①. 可以转运Cl- ②. 患（乙）病 【解析】 【小问1详解】 由系谱图可知，Ⅱ1和Ⅱ2都是正常人，却生出患甲病女儿Ⅲ1，说明甲病为隐性基因控制，设为a，正常基因为A，假设其为伴X染色体遗传，则Ⅲ1基因型为XaXa，其父亲Ⅱ1基因型为XaY，必定为患者，与系谱图不符，则可推断甲病为常染色体隐性病，Ⅲ1基因型为aa，其父母Ⅱ1和Ⅱ2基因型都是Aa。 【小问2详解】 由系谱图可知，Ⅱ4和Ⅱ5都是乙病患者，二者儿子Ⅲ4为正常人，则可推知乙病由显性基因控制，设为B基因，正常基因为b，该病可能为常染色体显性遗传病，或伴X染色体显性遗传病。若为常染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为bb，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为Bb（同时含有B基因和b基因）；若为伴X染色体显性遗传病，则Ⅲ4基因型为XbY，其父亲Ⅱ4（是乙病患者）基因型为XBY（只含有B基因），若用乙病的正常基因和致病基因分别设计DNA探针，对Ⅱ4进行核酸检测，若出现两条杂交带则为常染色体显性遗传病，若只有一条杂交带，则为伴X染色体显性遗传病。 【小问3详解】 若乙病是一种常染色体显性遗传病，仅考虑乙病时，Ⅲ4基因型为bb，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Bb，二者所生患乙病女儿Ⅲ3基因型可能为两种：BB或Bb，且BB：Bb=1：2；若仅考虑甲病，Ⅲ5为甲病患者，其基因型为aa，Ⅱ4和Ⅱ5基因型为Aa，二者所生女儿Ⅲ3不患甲病，其基因型可能为两种：AA或Aa，且AA：Aa=1：2，综合考虑这两对基因，Ⅲ3个体的基因型可能有2×2=4种。仅考虑甲病时，已知甲病在人群中的发病率为1/2500，即aa=1/2500，则可计算出a=1/50，A=49/50，人群中表型正常的男子所占的概率为：A-=1-1/2500=2499/2500，人群中杂合子Aa=2×1/50×49/50=98/2500，那么该正常男子为杂合子Aa的概率=98/2500÷2499/2500=2/51；由上面分析可知，Ⅲ3的基因型为2/3Aa，因此Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患甲病孩子的概率为aa=2/51×2/3×1/4=1/153。仅考虑乙病，人群中的表型正常的男子基因型均为bb，且由上面分析可知，Ⅲ3基因型可能为1/3BB和2/3Bb，则二者生出患乙病孩子B-的概率=1/3+2/3×1/2=2/3。综合考虑这两种病，Ⅲ3与一个表型正常的男子结婚后，生出患两种病的孩子的概率=1/153×2/3=2/459。 【小问4详解】 甲病为隐性基因控制的遗传病，甲病杂合子的正常基因可以表达正常的转运Cl-的载体蛋白，虽然异常基因表达的异常载体蛋白无法转运Cl-，但是正常蛋白仍然可以转运Cl-，从而使机体表现正常。乙病为显性基因控制的遗传病，乙病杂合子的异常基因表达的异常蛋白质损害神经元，虽然正常基因表达的正常蛋白质不损害神经元，但是也无法阻止或解除这种损害的发生，因此杂合子表现为患（乙）病。 20. 正常成人的血红蛋白主要是HbA（由2条α肽链和2条β肽链组成），而HbF（由2条α肽链和2条γ肽链组成）占极少量。α肽链基因（用A表示）位于16号染色体，β和γ肽链基因（分别用B、D表示）都位于11号染色体。β地中海贫血是B基因突变致使α/β肽链比例失衡引起的遗传性贫血。正常人出生后D基因关闭表达而B基因开始表达，DNA甲基转移酶（DNMT）在此过程发挥关键作用，回答下列问题： （1）A、B基因的遗传遵循基因的自由组合定律的依据是_______________________。B基因突变致使α/β肽链比例失衡引起β地中海贫血，这体现了基因表达与性状的关系是_______________________。 （2）由下图可知，DNMT基因的表达产物调控D基因的沉默的机制是__________。 （3）在有关β地中海贫血人群的胚胎中，若只要是来自父方的B、b基因均不会被甲基化，来自母方的B、b基因均被甲基化（不考虑其他基因的影响），一对夫妇均是β地中海贫血携带者（Bb），预测他们生一个患有β地中海贫血男孩的概率是________。 （4）β地中海贫血患者甲的症状明显比其他患者轻，研究人员对此开展研究，结果如下图所示。由图Ⅱ可知，甲个体DNMT基因发生的突变类型是________（增添/缺失/替换）。据题意和图Ⅰ、图Ⅱ结果分析，甲的症状明显较轻的具体原因是_______________________。 （5）根据研究结果，从下列方案中，选出治疗β地贫的可行性思路__________。 A. 诱发DNMT基因突变，使其无法表达 B. 利用基因编辑技术敲除DNMT基因 C. 开发药物阻止DNMT基因的表达 D. 开发药物促进DNMT基因的表达 【答案】（1） ①. 两对基因分别位于11 号和16 号染色体上 ②. 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 （2）DNMT 基因表达出DNMT，催化D 基因的启动子发生甲基化过程，导致启动子甲基化，从而阻止D 基因表达 （3）1/4 （4） ①. 替换 ②. 甲个体DNMT 基因发生突变后，导致DNMT 结构异常，无法催化D 基因的启动子甲基化，D基因表达量增加，可以表达出γ肽链，而α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白 （5）ABC 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，A基因位于16号染色体、B基因位于11号染色体上，因此A、B基因的遗传遵循基因的自由组合定律。B基因突变致使α/β肽链比例失衡引起的遗传性贫血，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。 【小问2详解】 据图可知，DNMT基因表达出DNMT，催化胎儿D基因的启动子发生甲基化过程，导致启动子甲基化，从而阻止D基因表达，使D基因沉默。 【小问3详解】 一对夫妇均是β地中海贫血携带者（Bb），说明β地中海贫血病是一种隐性遗传病，即β地中海贫血是隐性性状，父母都是杂合子Bb，若只要是来自父方的B、b基因均不会被甲基化，来自母方的B、b基因均被甲基化，设被甲基化的基因分别表示为B'、b'，基因被甲基化后会抑制其表达，因此二者后代的基因型为：1BB'：1B'b：1Bb'：1bb'，故生一个患有β地中海贫血男孩的概率＝（1/4B'b+1/4bb'）×1/2＝1/4。 【小问4详解】 从图Ⅱ看出，普通患者和甲的区别是在878位氨基酸由丝氨酸变为苯丙氨酸，所以甲的DNMT基因发生了碱基对的替换。据题意和图Ⅰ、图Ⅱ结果可以看出，甲个体DNMT基因发生突变后，导致 DNMT结构异常，无法催化D基因的启动子甲基化，D基因表达量增加，可以表达出γ肽链，而α肽链可以和γ肽链结合形成正常的血红蛋白，因此甲的症状明显较轻。 【小问5详解】 β地中海贫血的治疗思路是抑制DNMT的功能，解除D基因的沉默，恢复γ肽链的合成来代偿β肽链的不足：A诱发DNMT突变使其无法表达、B敲除DNMT基因、C开发药物阻止DNMT基因表达，都能达到抑制DNMT功能的效果；D促进DNMT表达会进一步强化D基因的沉默，加重病情，ABC正确。 21. 水体中的雌激素类似物可激活斑马鱼卵黄蛋白原（vtg）基因的表达，因此斑马鱼可用于监测环境雌激素类似物污染。为了实现可视化监测，科学家将图1中的vtg基因与图2中Luc基因载体连接，形成vtg-Luc基因重组载体，成功培育了转基因斑马鱼。Luc表示荧光素酶基因（无启动子），该酶可催化荧光素氧化并发出荧光。 注：图1中vtg基因不含有图2所示限制酶的识别序列；图2中TetR为四环素抗性基因，Ampr为氨苄青霉素抗性基因；ori为复制原点，→表示复制/转录方向。 （1）为获取增强型荧光素酶，需将野生型荧光素酶氨基酸序列的第64位苯丙氨酸定点改造为亮氨酸，获得改造的Luc基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→____________→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因。 （2）通过PCR技术扩增vtg基因的反应体系需要加入__________酶。为使vtg基因与Luc基因载体正向连接，可选用限制酶__________双酶切Luc基因载体，通过PCR获取vtg基因时，需设计合适的引物。依据图1、图2信息，推测引物1包含的碱基序列为__________。 A．5′-GAATTCAACTAT-3′ B．5′-GAATTCTTGATA-3′ C．5′-GATCTTGATA-3′ D．5′-AAGCTTAACTAT-3′ （3）若要筛选导入vtg-Luc基因重组载体的大肠杆菌，可将大肠杆菌先后接种到含有氨苄青霉素、四环素的培养基中培养，筛选______（选填“能”或“不能”）在含有氨苄青霉素的培养基中生长但________（选填“能”或“不能”）在含有四环素的培养基中生长的大肠杆菌。 （4）提取vtg-Luc基因重组载体并导入斑马鱼的受精卵制备转基因斑马鱼。为检测转基因斑马鱼是否制备成功，需往水体中添加____________进行检测，若转基因斑马鱼只在肝脏中发出荧光，从启动子的角度分析其可能的原因是______________________________。 【答案】（1）推测应有的氨基酸序列 （2） ①. 耐高温的DNA聚合酶（Taq DNA聚合酶） ②. EcoR I、Hind Ⅲ ③. A （3） ①. 能 ②. 不能 （4） ①. 雌激素（或雌激素类似物）和荧光素 ②. vtg基因的启动子是肝脏组织特异性启动子 【解析】 【小问1详解】 依据蛋白质工程的原理可知，为获取增强型荧光素酶，需将野生型荧光素酶氨基酸序列的第64位苯丙氨酸定点改造为亮氨酸，获得改造的Luc基因的途径是：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因。 【小问2详解】 通过PCR技术扩增vtg基因的反应体系需要加入耐高温的DNA聚合酶。依据图2，由于Sau3AI的识别序列，同时会识别Bcl I的识别序列，使用这两种酶进行酶切时，一会产生相同的黏性末端，二会将Luc基因切掉 ，BsrGI的切割位点位于Luc上，使用该酶进行切割时，会破坏Luc的结构，所以BsrG I不能参与酶切，结合vtg基因的转录方向，为使vtg基因与Luc基因载体正向连接，可选用限制酶EcoR I、Hind Ⅲ双酶切Luc基因载体，结合图1可知，引物1对应的模板链方向为3'5'，是转录的模板链，引物1序列包括两个部分5'-限制酶识别序列（结合图2可知应为EcoR Ⅰ的识别序列）+与模板链的互补配对的序列-3'，故推测引物1包括的序列为5′-GAATTCAACTAT-3′，A正确。 【小问3详解】 结合小问2可知，双酶切Luc基因载体时，HindⅢ破坏了TetR（四环素抗性基因），未破坏Ampr（氨苄青霉素抗性基因），所以若要筛选导入vtg-Luc基因重组载体的大肠杆菌，可将大肠杆菌先后接种到含有氨苄青霉素、四环素的培养基中培养，筛选能在含有氨苄青霉素的培养基中生长但不能在含有四环素的培养基中生长的大肠杆菌。 【小问4详解】 结合题干信息，若要判断斑马鱼转基因是否成功，可在水体中添加雌激素，因为雌激素能激活vtg-Luc基因重组载体在转基因斑马鱼细胞中的表达。利用vtg-Luc基因表达出的荧光素酶催化荧光素氧化产生荧光，以此实现判断斑马鱼转基因是否成功的目的，故水体中需要添加荧光素。若vtg基因的启动子是肝脏组织特异性启动子，则转基因斑马鱼只在肝脏中发出荧光。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $