广东中山一中、宝安中学2025-2026学年高三上学期11月联考生物试题(含解析)

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广东中山一中、宝安中学2025-2026学年高三上学期11月联考生物试题(含解析)

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宝安中学&中山一中2026届高三11月联考
生物
选择题(本题共8小题,每小题5分,共40分。在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项)
1.某同学想利用我国人工智能大模型检索、学习一些学科问题,下列检索的问题合理的是
A.乳酸菌进行有丝分裂的过程包含几个阶段
B.线粒体外膜上哪些酶参与催化ATP的合成
C.服用哪种抗生素可以有效治疗甲型流感
D.破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是多少
2.核孔是介导大分子进出细胞核的唯一通道。核糖体前体的组装起始于核仁,经加工后通过核孔转运至细胞质最终形成成熟的核糖体。下列叙述正确的是
A.核膜是细胞核的边界,其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开
B.组成核糖体的蛋白质经核孔入核,与rRNA在核仁组装成核糖体前体
C.物质通过核孔自由进出细胞核,实现核质之间的物质交换和信息交流
D.真核细胞的DNA只存在于细胞核中,故细胞核是遗传和代谢的控制中心
3.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是
A.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
B.作为能量“货币”的ATP不能参与细胞信号传递
C.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,影响细胞信号传递
D.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
4.下列有关生物学实验部分操作的叙述,正确的是
A.鉴定还原糖时,需将组织样液加热沸腾后再加入斐林试剂
B.观察菠菜叶绿体时,先用低倍镜观察叶绿体形态,再换高倍镜观察叶绿体的分布
C.观察质壁分离时,先观察液泡位置后取下盖玻片滴加蔗糖溶液,再观察液泡大小变化
D.电泳鉴定DNA时,先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,再加入加样孔中
5.BCL6基因持续异常的高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,导致弥漫性大B细胞淋巴癌的发生。在癌变的B细胞中,BCL6蛋白与靶基因的启动子结合并抑制其表达,增强癌细胞的抗凋亡能力。下列叙述错误的是
A.BCL6基因是抑癌基因,上述靶基因是原癌基因
B.B细胞内激烈的自噬作用会诱导细胞凋亡的发生
C.BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录
D.可通过抑制BCL6基因的表达来治疗弥漫性大B细胞淋巴癌
6.已知R基因缺陷小鼠(2n=40)在减数分裂过程中,同源染色体均不能正常配对,分裂停止。下列关于该小鼠初级精母细胞的叙述,错误的是
A.含有40条染色体、2个染色体组 B.含有0个四分体、80个DNA分子
C.不能发生基因重组 D.不存在姐妹染色单体
7.tRNA的甲基化修饰发生在转录之后,受甲基化酶和去甲基化酶的调控。甲基化程度过低,会降低神经发育关键基因的翻译效率。甲基化程度过高,会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率,C基因能促进细胞从间期进入分裂期。下列叙述错误的是
A.tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列
B.去甲基化酶活性增强,会抑制神经发育关键基因的转录
C.甲基化酶的活性增强,会缩短结直肠癌细胞的细胞周期
D.tRNA甲基化程度的动态平衡属于生命活动中分子水平的稳态
8.某二倍体昆虫的性别由性指数(受精卵的X染色体数与常染色体组数的比值)决定:性指数≥1,则发育成雌性;性指数≤0.5,则发育成雄性,雄性个体有Y染色体才可育。仅考虑性染色体数目的变化,下列叙述正确的是
A.X染色体上的基因均决定性别,Y染色体上的基因均不决定性别
B.XXY型昆虫表现为雌性且可育,XXYY型昆虫表现为雄性且可育
C.XX型昆虫与XO型昆虫杂交,子代昆虫的性别比例为雌性:雄性=1:1
D.XX型昆虫与XY型昆虫杂交,子代XYY型是父本减数分裂Ⅱ异常导致
9.肝细胞中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突变会导致酪氨酸血症。下图是研究人员利用基因编辑技术纠正病人来源肝细胞,成功治疗酪氨酸血症小鼠的过程,为治疗人类酪氨酸血症奠定理论基础。相关叙述准确的是
A.酪氨酸血症的发生说明基因能通过控制蛋白质的结构控制生物性状
B.过程②需在培养液中添加琼脂、葡萄糖、干扰素动物血清等物质
C.过程③需敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因,并敲除相关抗原基因
D.基因编辑后的人源肝细胞植入小鼠分化为完整肝脏,是治疗小鼠酪氨酸血症的关键
10.研究者采集果园土壤进行微生物的分离与计数。下列相关叙述正确的是
A.用于筛选尿素分解菌的培养基含有蛋白胨、尿素和无机盐等营养物质
B.与平板划线法相比,稀释涂布平板法还可用来统计样品中活菌的数目
C.用平板划线法分离纤维素分解菌,完成划线操作后需将平板正置培养
D.果园土壤中富含酵母菌,可从分离纯化的酵母菌中提取单细胞蛋白
11.我国科研团队将磁性颗粒均匀涂至螺旋藻(颤蓝细菌)表面,使磁性螺旋藻(MSP)能在外部磁场控制下,靶向运动至癌变部位,促进癌细胞的放疗,治疗机制如图所示。已知肿瘤组织内部的缺氧环境可以减少含氧自由基的生成。下列说法正确的是
A.螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物,但不存在DNA-蛋白质复合物
B.外界提供磁场、放射线、激光的条件后,MSP就能充分发挥作用
C.过程①利用MSP叶绿体释放的O2改善肿瘤组织内部的缺氧环境
D.过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜
12.马德隆畸形是由S基因控制的显性遗传病,基因位于X、Y染色体的同源区段。正常人和患者的S基因(编码序列)测序结果如下图。下列叙述正确的是
A.该病遗传方式与抗维生素D佝偻病相同
B.图示序列与S基因转录时的模板链互补
C.患者S基因mRNA的第75个密码子变为终止密码子
D.对母方产生的极体进行基因检测就能确定胎儿是否患病
13.Brooks提出了关于细胞内乳酸穿梭模型,如下图所示。当细胞处于高浓度乳酸环境时,丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制。下列说法正确的是( )
A.图中“?”代表的物质是二氧化碳和水 B.丙酮酸都是在细胞质基质内产生
C.丙酮酸转化成乳酸需要消耗能量 D.剧烈运动时,细胞内NAD+/NADH的比值升高
14.用秋水仙素处理一批万寿菊 (2n)萌发中的种子,播种后获得植株若干,取各植株叶片进行流式细胞仪分析 (据细胞中 DNA 含量对细胞分别计数),结果出现甲、乙、丙三类植株(如图),其中乙图第一个峰值对应的横坐标值为100。已知万寿菊花瓣含有的叶黄素含量与其染色体组数正相关,且四倍体植株育性正常。下列叙述正确的是
A.DNA 合成抑制剂可使甲类植株的叶肉细胞停滞在分裂间期
B.乙类植株出现两个DNA 含量峰值,通过有性生殖不一定稳定遗传
C.丙类植株中处于减数分裂Ⅰ前期的细胞发生同源染色体联会紊乱
D.为获得高叶黄素品种,应选择丙类植株自交,其子代中高DNA 含量植株的比例为3/4
15.果蝇的长翅(A)与残翅(a)、黑身(B)与黄身(b)为两对相对性状,且位于同一对常染色体上。一只基因型为AaBb的雌果蝇在减数分裂过程中有32%的初级卵母细胞发生图示行为。雄果蝇不发生此行为,且基因型为ab的雄配子中一半不育。下列叙述正确的是(  )
A.图示发生了染色体结构变异
B.图中两条染色体在纺锤丝牵引下发生联会
C.该雌果蝇产生基因型为ab的配子的比例是42%
D.该雌果蝇与基因型相同的雄果蝇杂交后代中残翅黄身的占比为21%
16.弗里德赖希共济失调(FRDA)是一种神经退行性线粒体紊乱疾病,主要由9号染色体FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起(患者≥66次)。产生配子时重复序列在41-65次之间的基因有1/5的概率会增加到66次以上。图1为患病家族系谱图,图2为家族部分个体FXN基因中GAA重复序列PCR电泳图谱。下列说法错误的是( )
FRDA为常染色体隐性遗传病 B.Ⅲ1为男孩且患病的概率为3/25
C.Ⅲ4为携带者且致病基因可能来自Ⅰ2 D.GAA重复次数存在逐代累积效应
二、非选择题
17.近年来,我国全国首次试验的淮南采煤沉陷区水面种植浮床水稻获得成功,亩产约560斤,让沉陷区变粮田,为立体式生态修复模式提供了新的思路。据此回答以下问题:
(1)浮床上的水稻根系可吸收水中的无机盐,如果缺Mg2+会导致叶绿体中 合成受阻,从而影响光合作用。研究发现,叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动。科研人员研究还发现,Mg2+是Rubisco酶(催化C5与CO2反应)的激活剂,Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强,据此推测光合能力的周期性波动的原因是 。推测植物在缺Mg2+的条件下,光合速率下降的原因有 (写出2点)。
(2)进一步研究发现,水稻叶肉细胞在强光、高浓度O2条件下,存在吸收O2、释放CO2的现象,该过程与光合作用同时发生,称为光呼吸,具体过程见图1。请分析回答:Rubisco酶分布在叶绿体内的 中,它催化CO2与C5反应生成C3的过程称为 ,C3转化为(CH2O)和C5需要光反应提供的物质有 。科学家利用基因工程技术将水稻催化光呼吸的多种酶基因转移到叶绿体内并成功表达,在叶绿体内构建了光呼吸支路(GOC支路)如图2,大大提高水稻产量,其原理是 。
(3)沉陷区可能因为裂缝而导致CO2逸散,减少了CO2的利用效率。科学研究发现在一些蓝细菌中存在CO2浓缩机制:某些蓝细菌中产生一种特殊的蛋白质微室,能将CO2浓缩在Rubisco酶周围。理论上将这种CO2浓缩机制导入水稻可提高水稻产量,原因是 ,研究团队发现将这种CO2浓缩机制导入水稻后,水稻叶绿体中CO2浓度大幅提升,其他生理代谢不受影响,但在光饱和条件下水稻的光合作用强度无明显变化。其原因可能是 (答出2点即可)。
18.胆固醇以低密度脂蛋白(LDL)的形式从肝脏细胞通过血液运输到肝外,以满足肝外细胞对胆固醇的需求。高胆固醇血症患者血液中LDL过多,会增加患动脉粥样硬化等心血管疾病的风险。图1显示,正常人体内LDL可通过与肝细胞表面的低密度脂蛋白受体(LDL-R)结合形成受体-LDL复合物,进入细胞形成胞内体后LDL-R与LDL分离,带有LDL的囊泡与溶酶体融合,LDL被溶酶体中的酸性水解酶水解供细胞利用,LDL-R可返回细胞膜重新利用。根据上述资料回答下列问题:
胆固醇属于 类物质。LDL经 过程进入细胞并被溶酶体降解,该过程离不开细胞膜的 性。
某些高胆固醇血症患者细胞中的P基因异常表达,生成的P蛋白可与胞内体的LDL-R结合,导致血液中LDL的水平升高。推测其原因是 。
(3)研究人员设计出一套图2所示的表观遗传编辑工具,将特异性结合P基因的结合域(BD)与对基因进行甲基化修饰的效应域(ED)融合成BD-ED蛋白,并借助脂质纳米颗粒运送至细胞内。该表观遗传编辑技术可降低患病风险的原理是 。
(4)为更好地将上述表观遗传编辑技术应用于基因治疗,还需开展哪些研究?(写出一点)
19.水稻的叶色(紫色、绿色)是一对相对性状,由两对等位基因(A/a、D/d)控制;天然色素可赋予稻米多样化颜色,其籽粒颜色(紫色、棕色和白色)也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律,有人用纯合的水稻植株进行了杂交实验,结果见下表。请回答下列问题(不考虑基因突变、染色体变异和互换等)。
实验 亲本 F1表型 F2表型及比例
实验1 叶色:紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶=9∶7
实验2 粒色:紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
(1)实验1中,F2的绿叶水稻中纯合子占 ;实验2中,控制水稻粒色的两对基因 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则紫叶水稻籽粒的颜色有 种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为 的水稻杂交,子代籽粒的颜色最多。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则理论上子代植株的表型及比例为 。
(4)研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,继续开展如下实验,请预测结果。
①若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因,则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中,最多能观察到 个荧光标记。
②若植株M自交,理论上子代中紫叶紫粒植株所占比例为 。
20.水稻是重要的粮食作物,一般水稻品种为单粒稻。研究人员用乙基甲磺酸酯作为诱变剂,处理单粒稻植株A获得能够稳定遗传的复粒稻突变体植株B、C(稻粒常常三粒簇生)。请回答下列问题:
(1)研究人员获得复粒稻突变体所用的育种方法是 ,其原理是 。
(2)研究人员对复粒稻突变体植株B进行研究,发现该簇生性状由一对等位基因M1、M2控制。为确定该基因在染色体上的位置,用单粒稻植株A(M1)与复粒稻突变体B(M2)作为亲本进行杂交,F1均为半复粒,F1自交,统计F2中复粒、半复粒、单粒植株比例接近 。研究人员进一步检测植株A、植株B及F2复粒稻植株4号和6号染色体的SSR扩增产物,电泳结果如图1所示。(SSR是染色体上的一段特异性短核苷酸序列,不同染色体具有各自特异的SSR,可用于基因定位的遗传标记。)请在图2中标出F1中簇生基因与SSR分子标记的相对位置关系。
(3)研究发现复粒稻突变体植株C的簇生性状由另一对等位基因控制,为探明该对等位基因与突变体植株B中簇生基因M1、M2是否位于同一对染色体上,将单粒稻植株A与复粒稻植株C杂交后再自交,得到复粒、半复粒、单粒三种表型,将每一种表型作为一个群体进行基因测序,得到部分结果如下:
基因突变情况基因1→基因2 所在 群体1基因频率 群体2基因频率
染色体 基因1 基因2 基因1 基因2
P1→P2 4 0.5 0.5 0.5 0.5
Q1→Q2 6 1 0 0 1
注:植株A基因型为P1P1Q1Q1,植株C基因型为P2P2Q2Q2,不考虑其他变异。
①结合表中数据判断,植株C的簇生基因与植株B中簇生基因M1、M2在遗传时 (填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律,理由是 。
②群体2的表型是 ,预期群体1中基因型不同于A品系和C品系的个体所占的比例为 。
21.大肠杆菌是一种常见的工程菌。然而,实验后工程菌的安全处理仍存在挑战。传统上常利用抗生素杀死实验动物体内的大肠杆菌,但在实验过程中大肠杆菌可能变异并随着宿主粪便排出而逃逸,造成环境污染。研究人员利用CRISPR/Cas9系统设计出通过响应化合物aTc来清除工程菌的单调控防护系统,如图1所示。
回答下列问题:
(1)Cas9 和 gRNA 形成的复合物中对杀伤大肠杆菌 DNA 起选择作用的物质是 。可向该系统中引入多种 gRNA 基因,从而实现 ,确保杀死大肠杆菌。
(2)启动子有三种类型,组成型启动子可持续发挥作用,诱导型启动子需要特殊因素诱导才能发挥作用,组织特异性启动子调控基因在特定组织或器官中表达。据图 1分析,P1是 型启动子。该系统发挥作用时,需将实验动物的饮用水更换为含 aTc 的水,原因是 。
(3)研究人员在 tetR 基因上游加入受温度调节的反馈机制,改造后的双调控系统如图2所示。分别对转化不同系统的大肠杆菌进行测试,结果如图3所示。
①据图分析,该温度调节反馈机制启动时,图 2 方框中“ ”应是 (填“大于”“小于”或“等于”)33℃,理由是 。
②综合上述研究,分析改造后的双调控系统的应用意义:
答案第2页,共8页宝安中学&中山一中2026届高三11月联考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B D A D B D C B
题号 11 12 13 14 15 16
答案 D C C B C B
17.(除特殊说明外,每空1分,共14分)
(1) 叶绿素 Mg2+含量的昼夜节律波动导致酶的活性昼夜节律波动
缺Mg2+导致光合色素含量降低、Rubisco酶活性下降(1点1分,共2分)
(2) 基质 CO2的固定 NADPH和ATP (1点1分,共2分)
乙醇酸可在叶绿体内分解为CO2,提高了叶绿体中CO2的浓度,使CO2在与O2竞争Rubisco酶中有优势,使光呼吸减弱(1点1分,共2分)
(3) 可以减少光呼吸,增加光合作用有机物的产量(1点1分,共2分) 酶的活性达到最大,对CO2的利用率不再提高;受到ATP以及NADPH等物质含量的限制;原核生物和真核生物光合作用机制有所不同(任1点1分,共2分)
18.(除特殊说明外,每空2分,共9分)
(1) 脂质/固醇 (1分) 胞吞(1分) 流动性(1分)
(2) 生成的P蛋白与胞内体的LDL-R结合后,使得LDL-R与LDL无法分离。胞内体与溶酶体融合后受体-LDL复合物被降解,LDL-R无法回到细胞膜,数量减少,导致血液中LDL的水平升高。
(3) 当BD与P基因特异性结合时,ED对P基因进行甲基化修饰,抑制了P基因的表达。
(4)从长期有效性、特异性或安全性等角度作答,答案合理即可。示例∶表观修饰在体内能否长期存在;表观遗传编辑工具是否影响其他基因表达
19.(除特殊说明外,每空2分,共12分)
(1) 3/7 (1分) 遵循(1分)
(2) 2 bbDd或BbDd
(3)紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1
(4) ① 4 ②3/4或1/2
20.(除特殊说明外,每空2分,共13分)
(1) 诱变育种 (1分) 基因突变(1分)
(2) 1∶2∶1
(3) ①遵循(1分) 决定植株C的簇生基因Q1Q2在6号染色体上,植株B中簇生基因M1、M2在4号染色体上,两对基因独立遗传
②复粒 3/4
21.(除特殊说明外,每空2分,共12分)
(1) gRNA(1分) 破坏大肠杆菌 DNA 的多个部位
(2) 组成(1分) 解除 tetR 蛋白对P2启动子的抑制作用,诱导其表达 Cas9 和 gRNA,从而破坏 DNA,杀死大肠杆菌
(3) ①小于 在不加入 aTc、温度37℃时大肠杆菌正常存活,30℃时数量显著减少,表明温度降低至 33℃以下会启动该调控系统
②当 aTc 诱导途径未能杀死动物体内的大肠杆菌时,随粪便逃逸的大肠杆菌可被温度调控机制杀死,避免对环境造成污染.
宝安中学&中山一中2026届高三11月联考
解析
1.D【详解】A、乳酸菌属于细菌,细菌进行的是二分裂,有丝分裂是真核细胞的分裂方式,所以该问题不合理,A错误;
B、ATP 的合成主要在线粒体内膜上进行,由线粒体内膜上的 ATP 合成酶催化,线粒体外膜一般不参与 ATP 的合成,所以该问题不合理,B错误;
C、甲型流感是由病毒引起的,抗生素主要作用于细菌,对病毒无效,所以该问题不合理,C错误;
D、内环境具有一定的酸碱平衡调节能力,探究破坏内环境酸碱平衡的最低乳酸量是有意义且合理的问题,D正确。
2.B【详解】A、核膜的主要作用是将细胞核与细胞质分隔开,A错误;
B、组成核糖体的蛋白质在细胞质基质合成后,通过核孔进入细胞核,与rRNA在核仁组装成核糖体前体,B正确;
C、核孔对大分子物质的运输具有选择性,需消耗能量且依赖特定信号序列,C错误;
D、真核细胞的DNA主要存在于细胞核中,线粒体和叶绿体中也含少量DNA,细胞核是代谢和遗传的控制中心,D错误。
3.B【详解】A、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,A正确;
B、根据题意可知,进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,从而参与细胞信号传递,B错误;
C、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号传递,C正确;
D、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而实现细胞信号传递,体现了蛋白质结构与功能相适应的观点,D正确。
4.D【详解】A、鉴定还原糖时,将组织样液中加入斐林试剂后,然后放入盛有50~65℃温水中水浴加热,A错误;
B、观察菠菜叶绿体时,需要用高倍镜观察叶绿体的形态和分布,B错误;
C、观察质壁分离时,先观察液泡位置后,正确的操作是从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,在盖玻片的另一侧用吸水纸引流,然后再观察液泡大小变化,C错误;
D、电泳鉴定DNA时,先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合,缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂,以防条带迁移出凝胶,再加入加样孔中,D正确。
5.A【详解】A、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。BCL6基因持续异常高表达会增强癌细胞的抗凋亡能力,促进细胞癌变,所以BCL6基因不是抑癌基因;而被BCL6蛋白抑制表达的靶基因,若正常表达可能会抑制细胞癌变,更可能是抑癌基因,并非原癌基因,A错误;
B、已知BCL6基因持续异常高表达能抑制某些B细胞内自噬基因的表达,进而导致淋巴瘤发生。由此推测,B细胞内激烈的自噬作用可能会诱导细胞凋亡的发生,从而避免细胞癌变,B正确;
C、BCL6蛋白与靶基因的启动子结合,而启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,所以BCL6蛋白会导致RNA聚合酶无法正常启动靶基因的转录,C正确;
D、因为BCL6基因持续异常高表达会导致弥漫性大B细胞淋巴瘤的发生,所以可通过抑制BCL6基因的表达来治疗该淋巴瘤,D正确。
故选B。
6.D【详解】A、初级精母细胞是处于减数第一次分裂过程中的细胞,此时染色体已经复制,但还未分离。因此,虽然DNA含量加倍,但染色体数目仍然与体细胞相同,即40条。同时,由于还未发生细胞分裂,因此细胞内含有2个染色体组,A正确;
B、四分体是由同源染色体两两配对形成的。由于题干中提到同源染色体不能正常配对,因此在初级精母细胞中不会形成四分体,即0个四分体。另外,每条染色体在复制后含有两条姐妹染色单体,每条姐妹染色单体含有一个DNA分子。因此,40条染色体含有80个DNA分子,B正确;
C、R基因缺陷小鼠(2n=40)在减数分裂过程中,同源染色体均不能正常配对,分裂停止,由于该小鼠的同源染色体不能正常配对,因此无法形成四分体,也就无法发生基因重组,C正确;
D、在减数第一次分裂前的间期,染色体已经完成复制,每条染色体由两条姐妹染色单体组成,这两条姐妹染色单体通过着丝粒连接。因此,在初级精母细胞中,虽然同源染色体不能配对,但每条染色体仍然包含两条姐妹染色单体,D错误。
7.B【详解】A、tRNA的甲基化修饰是对其进行化学修饰(添加甲基基团),并非改变其碱基序列,所以tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列,A正确;
B、已知甲基化程度过低会降低神经发育关键基因的翻译效率,而去甲基化酶活性增强会使tRNA甲基化程度降低。但这里影响的是神经发育关键基因的翻译效率,并非转录,所以去甲基化酶活性增强不会抑制神经发育关键基因的转录,B错误;
C、甲基化酶活性增强,会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率。C基因能促进细胞从间期进入分裂期,这会加快细胞分裂进程,从而缩短结直肠癌细胞的细胞周期,C正确;
D、tRNA甲基化程度受甲基化酶和去甲基化酶调控,保持动态平衡,这属于生命活动中分子水平(tRNA是分子)的稳态,D正确。
8.D【详解】A、X染色体上的基因并非均决定性别,如红绿色盲基因;雄性个体有Y染色体才可育,说明Y染色体上有决定性别的基因,A错误;
B、XXY型性指数=2/2=1,为雌性;XXYY型性指数=2/2=1≥1,为雌性,B错误;
C、XX(雌性)与XO(雄性,无Y不可育)杂交,因父本不可育无法产生配子,子代不存在,C错误;
D、XYY型子代的性染色体为X(母方)和YY(父方)。父本减数分裂Ⅱ时Y染色体未分离,形成YY配子,与母方X结合后产生XYY,D正确。
9.C【详解】A、酪氨酸血症是由于肝细胞中的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因突变,导致酶不能正常合成,进而影响代谢过程,这说明基因能通过控制酶的合成来控制代谢,进而控制生物性状,而不是控制蛋白质的结构,A错误;
B、动物细胞培养过程中,培养液中需要添加葡萄糖、动物血清等物质,但不需要添加琼脂,琼脂是用于植物组织培养的凝固剂,B错误;
C、过程③基因编辑是为了纠正病人来源肝细胞,所以需要敲入正常的延胡索酰乙酰乙酸水解酶基因,同时敲除相关抗原基因,以避免免疫排斥反应,C正确;
D、基因编辑后的人源肝细胞植入小鼠后,是通过肝细胞发挥正常功能来治疗小鼠酪氨酸血症,而不是分化为完整肝脏,D错误。
10.B【详解】A、尿素分解菌的培养基应以尿素为唯一氮源,而蛋白胨含有其他氮源,会导致无法筛选出目标菌,A错误;
B、稀释涂布平板法通过稀释梯度使菌落分散,可统计活菌数目,而平板划线法无法计数,B正确;
C、平板划线法分离菌种后,需倒置培养以防止冷凝水污染,C错误;
D、单细胞蛋白指微生物菌体本身,需通过培养酵母菌获得,而非“提取”,D错误。
11.D【详解】A、螺旋藻细胞内存在RNA-蛋白质复合物(如核糖体),也存在DNA-蛋白质复合物,如转录时RNA聚合酶与DNA结合,A错误;
B、MSP就能充分发挥作用需要光照,才能进行光合作用,产生更多O2,B错误;
C、螺旋藻是颤蓝细菌,为原核生物,没有叶绿体,C错误;
D、过程②叶绿素产生的自由基可破坏磷脂分子引发雪崩式反应损伤癌细胞膜,D正确。
12.C【详解】A、抗维生素D佝偻病为伴X染色体显性遗传病,基因只位于X染色体上,而本题中马德隆畸形基因位于X、Y染色体的同源区段,两者遗传方式不同,A错误;
B、DNA转录是以DNA的一条链为模板合成mRNA,mRNA上的碱基序列与DNA模板链互补,图中3’端在左侧,前三个碱基对应密码子为AUG,可推断图示序列为S基因转录时的模板链,B错误;
C、3个相邻碱基为一个密码子,从起始密码子开始数,患者S基因mRNA从起始密码子开始数到第75个密码子(从第1位碱基开始数,222÷3 = 74,再往后3个碱基是第75个密码子)的三个碱基是UAG,为终止密码子,C正确;
D、母方产生的极体不参与受精作用,且根据母方产生极体推测出的卵细胞不含有致病基因,但不清楚精子的基因型,也不能判断出后代的患病情况,因此对母方产生的极体进行基因检测不能确定胎儿是否患病,D错误。
13.C【详解】A、图中“?”代表的物质是有氧呼吸第二阶段的产物,为二氧化碳和还原氢,即图中“?”代表的物质是还原氢和二氧化碳, A错误;
B、结合图示可知,丙酮酸可在细胞质基质内产生,还可在线粒体膜间隙中产生,B错误;
C、丙酮酸转化成乳酸时需要消耗NADH,C正确;
D、剧烈运动时,机体所需要的能量需要无氧呼吸提供,无氧呼吸的产物是乳酸,当细胞处于高浓度乳酸环境时,丙酮酸还原为乳酸的过程受到抑制,导致NADH增加,因此,细胞中NAD+/NADH的值降低,D错误。
14.B【详解】A、叶肉细胞是高度分化的细胞,已退出细胞周期,不再进行细胞分裂(无 DNA 复制和细胞分裂过程)。因此,即使加入 DNA 合成抑制剂,叶肉细胞也不会停滞在分裂间期(因为根本不分裂),A错误;
B、乙类植株同时存在二倍体细胞(2n)和四倍体细胞(4n):二倍体细胞减数分裂产生的配子为n;四倍体细胞减数分裂产生的配子为2n。有性生殖时,不同类型细胞产生的配子染色体数不同,后代染色体组难以稳定,因此无法通过有性生殖稳定遗传,B正确;
C、丙类植株为四倍体(4n),题干明确 “四倍体植株育性正常”。四倍体的同源染色体有4 套,减数分裂 Ⅰ 前期,同源染色体可正常联会(不会紊乱),因此能产生可育配子,C错误;
D、题干指出 “叶黄素含量与其染色体组数正相关”,因此四倍体(丙类)叶黄素含量高(染色体组多)。丙类为四倍体(4n),减数分裂产生的配子为2n;自交时,2n配子结合形成的子代仍为四倍体(4n),因此子代全为高 DNA 含量的植株,比例为100%,D错误。
15.C【详解】A、图示发生的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的交叉互换,属于基因重组,并非染色体结构变异,A 错误;
B、前期同源染色体联会不需要纺锤丝牵引,B错误;
C、已知有32%的初级卵母细胞发生交叉互换。假设共有100个初级卵母细胞,其中32个发生交叉互换,这32个初级卵母细胞产生的配子中,ab型配子占32×1/4=8个;未发生交叉互换的初级卵母细胞有100 32=68个,产生的ab型配子有68×1/2=34个。总共产生的配子数为100个(一个初级卵母细胞产生一个卵细胞),所以ab型配子的比例为(8+34)/100=42%,C 正确;
D、该雌果蝇产生ab型配子的比例为42%,产生AB型配子的比例也为42%,产生Ab和aB型配子的比例均为8%。雄果蝇不发生交叉互换,产生AB和ab两种配子,且ab型雄配子中一半不育,即雄果蝇产生AB和ab配子的比例为2∶1,后代中残翅黄身(aabb)的占比为42%×1/3=14%,D错误。
16.B【详解】A、Ⅰ1和Ⅰ2无病,生的Ⅱ3有病,可知该病为隐性遗传病,且该病由9号染色体FXN基因中GAA重复序列异常扩增引起,因此可知FRDA为常染色体隐性遗传病,A正确;
B、重复序列在41-65次之间的基因在产生配子时有1/5的概率会增加到66次以上,因此Ⅲ1为男孩且患病的概率为1/5×(1/2×1/5+1/2)×1/2=3/50,B错误;
C、系谱及电泳图谱显示,Ⅲ4个体虽然表型正常但带有可致病的等位基因,且该致病基因可能来自Ⅰ2(GAA重复次数较高),C正确;
D、由题干信息可知41~65 次重复等位基因有1/5的概率会扩增为 ≥66 次,且由图2可知,GAA 重复序列存在逐代累加趋势,D正确。
17.(除特殊说明外,每空1分,共14分)
【详解】(1)Mg2+是叶绿素合成的必需元素,也是Rubisco酶(催化五碳糖与CO2反应的酶)的激活剂,Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强,据此推测光合能力之所以周期性波动,其原因是Mg2+含量的昼夜节律波动导致其激活的酶数量及酶的活性昼夜节律波动。推测植物在缺Mg2+的条件下,导致光合色素含量降低、酶Rubisco活性下降,所以光合速率下降。
(2)结合题干“该酶催化C5(RuBP)与CO2反应完成光合作用”为光合作用的暗反应阶段,暗反应发生在叶绿体基质,故Rubisco酶分布在叶绿体内的基质中;它催化CO2与C5反应生成C3的过程称为CO2的固定;C3转化为(CH2O)和C5需要光反应提供的物质有ATP和NADPH。在叶绿体内构建了光呼吸支路(GOC支路),结合题图:光呼吸的产物乙醇酸可在叶绿体内分解为CO2,从而提高了叶绿体中CO2的浓度,CO2的浓度升高,一方面使CO2在与O2竞争Rubisco酶中有优势,使光呼吸能力减弱;另一方面光合作用的原料增多,推动了光合作用的进行,故利用基因工程技术将水稻催化光呼吸的多种酶基因转移到叶绿体内并成功表达,能够大大提高水稻产量。
(3)蓝细菌中的一种特殊蛋白质微室,能将CO2浓缩在Rubisco酶周围,从而提高局部CO2浓度(或CO2浓度与O2浓度的比值升高),就可以减少光呼吸,增强光合作用,有利于有机物的积累。将蓝细菌的CO2浓缩机制导入水稻叶肉细胞,只是提高了叶肉细胞内的CO2浓度,而植物的光合作用强度受到很多因素的影响;在光饱和条件下如果光合作用强度没有明显提高,可能是水稻的酶活性达到最大,对CO2的利用率不再提高,也可能是受到ATP和NADPH等物质含量的限制,也可能是因为蓝细菌是原核生物,水稻是真核生物,二者的光合作用机制有所不同。
18.(除特殊说明外,每空2分,共9分)
【详解】(1)胆固醇属于脂质/固醇类物质,LDL是低密度脂蛋白,属于大分子,以胞吞的方式进入细胞并被溶酶体降解,该过程离不开细胞膜的流动性。
(2)由题意可知,P蛋白可与胞内体的LDL-R结合,使得LDL-R与LDL无法分离,胞内体与溶酶体融合后受体-LDL复合物被降解,LDL-R无法回到细胞膜,导致血液中LDL的水平升高,增加了患动脉粥样硬化的风险。
(3)当BD与P基因特异性结合时,ED对P基因进行甲基化修饰,抑制了P基因的表达。LDL与LDL-R结合形成受体-LDL复合物,进入细胞形成胞内体后LDL-R与LDL分离,LDL-R可返回细胞膜重新利用。
(4)更好地将表观遗传编辑技术应用于基因治疗,可研究表观修饰在体内能否长期存在;表观遗传编辑工具是否影响其他基因表达等问题。
19.(除特殊说明外,每空2分,共12分)
【详解】(1) 亲本组合1紫叶与绿叶杂交,子一代表现为紫叶,子一代自交子二代紫叶∶绿叶=9∶7,是9∶3∶3∶1的变式,说明两对等位基因自由组合,因此子一代的基因型是AaDd,子二代A_D_表现为紫叶,A_dd、aaD_、aadd表现为绿叶,故F2的绿叶水稻有1AAdd、2Aadd、1aaDD、2aaDd、1aadd,共5种基因型,其中绿叶水稻中纯合子占比为3/7。实验2中,紫粒与白粒杂交,子一代表现为紫粒,子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,是9∶3∶3∶1的变式,说明控制水稻粒色的两对基因的遗传遵循自由组合定律。
(2)研究发现,基因D/d控制水稻叶色的同时,也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色,则实验2中,紫粒与白粒杂交,子一代表现为紫粒(B_D_),子一代自交子二代紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4,则紫粒基因型为BBDD、BbDD、BBDd、BbDd,白粒基因型为BBdd、Bbdd、bbdd,棕粒基因型为bbDD、bbDd。紫叶水稻基因型有AADD、AaDD、AADd、AaDd,则紫叶水稻籽粒的颜色有紫粒和棕粒,共2种;基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd(或BbDd)的水稻杂交,子代出现的籽粒的颜色最多(都有3种)。
(3)为探究A/a和B/b的位置关系,用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交,若A/a和B/b位于非同源染色体上,则两对基因自由组合,理论上子代基因型为AaBbDD、AabbDD、aaBbDD、aabbDD,植株的表型及比例为紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1。
(4) 研究证实A/a和B/b均位于水稻的4号染色体上,则两对基因连锁,继续开展如下实验:
①若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因,若A和B在一条染色体上,则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AABB的细胞中,最多能观察到2个红色和2个黄色,共4个荧光标记。
②若A和B在一条染色体上,a和b在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AABBDD(紫叶紫粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aabbDD(绿叶棕粒),则紫叶紫粒植株所占比例为3/4。若A和b在一条染色体上,a和B在一条染色体上,植株M自交,理论上子代基因型为1AAbbDD(紫叶棕粒)、2AaBbDD(紫叶紫粒)、1aaBBDD(绿叶紫粒),则紫叶紫粒植株所占比例为1/2。
20.(除特殊说明外,每空2分,共13分)
【详解】(1)题意显示,研究人员用乙基甲磺酸酯作为诱变剂,处理单粒稻植株A获得能够稳定遗传的复粒稻突变体植株B、C,该过程所用的育种方法是诱变育种,该操作的原理是基因突变。
(2)研究人员对复粒稻突变体植株B进行研究,发现该簇生性状由一对等位基因M1、M2控制。为确定该基因在染色体上的位置,用单粒稻植株A与复粒稻突变体B作为亲本进行杂交,F1均为半复粒(表现为不完全显性),F1自交,统计F2中复粒、半复粒、单粒植株比例接近1∶2∶1。研究人员进一步检测植株A、植株B及F2复粒稻植株4号和6号染色体的SSR扩增产物,电泳结果如图1所示,根据电泳结果可知F2复粒稻植株均带有B植株的4号染色体上的S3,因而可推测控制复粒性状的基因位于4号染色体上,相应的出F1中簇生基因与SSR分子标记的相对位置关系如下:
(3)研究发现复粒稻突变体植株C的簇生性状由另一对等位基因控制,为探明该对等位基因与突变体植株B中簇生基因M1、M2是否位于同一对染色体上,将单粒稻植株A(P1P1Q1Q1)与复粒稻植株C(P2P2Q2Q2)杂交后再自交得到F1(P1P2Q1Q2),得到复粒、半复粒、单粒三种表型。
①结合表中数据判断,决定植株C的簇生基因Q1Q2位于6号染色体上,植株B中簇生基因M1、M2位于4号染色体上,因此可判断,植株C的簇生基因与植株B中簇生基因M1、M2在遗传时遵循自由组合定律。
②群体2的基因组成为(1P1P1Q2Q2、2P1P2Q2Q2、1P2P2Q2Q2),表型是复粒,预期群体1中基因型(1P1P1Q1Q1、2P1P2Q1Q1、1P2P2Q1Q1)不同于A品系(P1P1Q1Q1)和C品系(P2P2Q2Q2)的个体所占的比例为3/4。
21.(除特殊说明外,每空2分,共12分)
【详解】(1)由图1信息“Cas9与gRNA复合物通过碱基互补配对识别目标DNA”可知,复合物中gRNA发挥靶向作用。题干信息中提到“大肠杆菌在诊断或治疗过程中可发生变异和进化”,设计多种gRNA可增加Cas9的切割位点,破坏大肠杆菌DNA的多个部位,从而避免单一突变导致系统失效。
(2)分析图1可知,tetR蛋白的作用是抑制Cas9与gRNA复合物的形成,从而保证在无引导物质aTc的情况下,大肠杆菌可正常发挥诊断和治疗作用,因而P1应为组成型启动子。当诊断和治疗实验结束后,aTc作为诱导因素,可解除tetR蛋白对P2启动子的抑制作用,诱导其表达Cas9和gRNA,从而有效清除工程菌。
(3)据图3可知,在没有aTc,温度为30℃时,相对活菌数也明显降低,故可推知该温度调节反馈机制的启动条件是小于33℃。结合题干信息可知,若大肠杆菌随宿主粪便排出,将造成环境污染。环境温度一般低于动物体温,故该温度调控机制可实现大肠杆菌在实验动物体内存活,脱离动物体后死亡。
答案第2页,共8页

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