湖南省长沙市名校联考联合体2025-2026学年高二上学期第一次联考（暨入学模拟考试）生物试卷（解析版）

这是一份湖南省长沙市名校联考联合体2025-2026学年高二上学期第一次联考（暨入学模拟考试）生物试卷（解析版），共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
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。每题只有一个最佳答案）
1. 原核细胞和真核细胞具有一些共同的基本特征。下列叙述错误的是（ ）
A. 都含有DNA作为遗传信息的载体
B. 都有核糖体用于蛋白质的合成
C. 都有线粒体氧化分解有机物供能
D. 都有细胞膜控制物质进出细胞
【答案】C
【详解】A、原核细胞和真核细胞都具有细胞结构，具有细胞结构的生物均以DNA为遗传物质，A正确；
B、原核细胞和真核细胞均含有核糖体，用于合成蛋白质，B正确；
C、线粒体是真核细胞特有的细胞器，原核细胞无线粒体，其氧化分解有机物依赖细胞膜或细胞质基质中的酶，C错误；
D、原核细胞和真核细胞均具有细胞膜，可控制物质进出，D正确。
故选C。
2. 组成细胞的分子共同协作维持细胞的生命活动。下列叙述正确的是（ ）
A. 水和无机盐能为细胞生命活动提供能量
B. 糖类和脂质在人体内可以发生大量转化
C. 转运RNA能够识别mRNA上的所有密码子
D. 氢键、二硫键参与蛋白质空间结构的维持
【答案】D
【详解】A、水和无机盐不能为细胞生命活动提供能量。水是良好的溶剂，参与物质运输和化学反应；无机盐主要维持细胞渗透压、酸碱平衡及构成某些化合物。供能物质为糖类、脂肪等有机物，A错误；
B、糖类在人体内可转化为脂肪，但脂肪不能大量转化为糖类（尤其在糖代谢不足时，脂肪分解产生的中间产物难以进入糖异生途径），因此二者不能“大量”相互转化，B错误；
C、转运RNA（tRNA）通过反密码子识别mRNA上的密码子，但终止密码子（如UAA、UAG、UGA）无对应tRNA，需由释放因子识别以终止翻译，因此tRNA不能识别所有密码子，C错误；
D、蛋白质的二级结构（如α螺旋、β折叠）依赖氢键，三级和四级结构中可能形成二硫键（连接两个巯基），二者均参与维持空间结构，D正确。
故选D。
3. 下列实验操作能够达到实验目的的是（ ）
【答案】D
【详解】A、玉米籽粒的种皮可能阻碍红墨水进入，无法有效观察胚细胞膜的选择性，且未设置死细胞作为对照，无法验证活细胞特性，A错误；
B、密封后立即检测无法排除残留氧气的影响，酵母菌可能仍进行有氧呼吸，需待氧气耗尽后再检测，B错误；
C、酶与底物混合后再改变温度，可能导致反应在非预设温度下进行，应分别预保温后再混合，C错误；
D、盐酸和酒精混合液（1:1）用于解离洋葱根尖细胞，使细胞分离并固定形态，符合实验目的，D正确。
故选D。
4. 清华大学沈晓骅团队揭示细胞核RNA稳态系统协调细胞功能和延缓衰老的新机制。lncRNA在核内富集，参与染色质重塑。下列叙述正确的是（ ）
A. lncRNA和DNA具有相同的物质组成和空间结构
B. lncRNA在细胞核内富集与促进核膜破裂密切相关
C. 核内 lncRNA 富集的场所可能在染色质所在区域
D. lncRNA 对于指导抗生素的研发具有重要意义
【答案】C
【详解】A、lncRNA属于RNA，由核糖核苷酸组成，含核糖和碱基U；DNA由脱氧核苷酸组成，含脱氧核糖和碱基T，且DNA为双螺旋结构，lncRNA为单链结构，组成和结构均不同，A错误；
B、核膜破裂发生在细胞分裂前期，而lncRNA富集参与染色质重塑，属于正常核内功能，与核膜破裂无直接关联，B错误；
C、题干指出lncRNA参与染色质重塑，染色质位于细胞核内，故其富集区域应与染色质分布一致，C正确；
D、抗生素主要针对细菌等原核生物，而lncRNA是真核生物细胞核内的调控分子，与抗生素研发无关，D错误。
故选C。
5. 湖南的茶园中，茶叶中的多酚氧化酶（最适温度为 40℃）会导致茶叶褐变，制作绿茶时需通过某种手段杀青来破坏该酶的活性。下列叙述错误的是（ ）
A. 在制作绿茶时，杀青温度应该控制在远远高于 40℃
B. 高温杀青通过改变多酚氧化酶的氨基酸序列以破坏其活性
C. 多酚氧化酶的高效性体现在比无机催化剂的催化效率更高
D. 研究多酚氧化酶的特性可优化杀青工艺以提高绿茶品质
【答案】B
【详解】A、高温会破坏酶的空间结构，使其永久失活，杀青温度需高于最适温度（40℃）以确保多酚氧化酶失活，A正确；
B、高温导致酶变性失活是由于空间结构被破坏，而氨基酸序列并未改变，B错误；
C、酶的高效性指其催化效率远高于无机催化剂，C正确；
D、研究酶的最适温度、pH等特性可优化杀青条件，减少褐变，提高绿茶品质，D正确；
故选B。
6. 端粒酶是一种特殊的逆转录酶，它在细胞中负责延长端粒的长度。利用端粒酶技术改进干细胞培养条件，提高干细胞的质量和数量，为组织工程和器官移植提供更好的材料来源。下列叙述错误的是（ ）
A. 端粒长度缩短是细胞衰老的标志之一
B. 端粒酶活性降低会导致细菌端粒逐渐缩短
C. 与口腔上皮细胞相比，干细胞端粒酶的活性高
D. 延长端粒可以增强干细胞的自我更新能力
【答案】B
【详解】A、根据端粒学说，端粒位于染色体末端，随细胞分裂次数增多逐渐缩短从而导致细胞衰老，所以端粒长度缩短是细胞衰老的标志之一，A正确；
B、细菌为原核生物，其DNA呈环状，没有染色体，也没有端粒结构，B错误；
C、干细胞具有分裂能力，端粒酶活性较高以维持端粒长度；口腔上皮细胞为高度分化的体细胞，端粒酶活性低，C正确；
D、延长端粒可延缓干细胞衰老，从而增强其自我更新能力，D正确；
故选B。
7. 某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是（ ）
A. 该实验模拟基因自由组合的过程
B. 重复100次实验后，Bb组合约为16%
C. 甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体
D. 乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数
【答案】C
【分析】分析题意可知，本实验用甲、乙两个容器代表雌、雄生殖器官，甲、乙两个容器内的豆子分别代表雌、雄配子，用豆子的随机组合，模拟生物在生殖过程中，等位基因的分离和雌雄配子的随机结合。其中红色豆子代表某显性病的致病基因B，白色豆子代表正常基因b，甲、乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，即表示雌雄配子均为B=20%、b=80%。
【详解】A、由分析可知，该实验模拟的是生物在生殖过程中，等位基因的分离和雌雄配子的随机结合，A错误；
B、重复100 次实验后，Bb的组合约为20%×80%×2=32%，B错误；
C、若甲容器模拟的是该病（B_）占36%的男性群体，则该群体中正常人（bb）占64%，即b=80%，B=20%，与题意相符，C正确；
D、由分析可知，乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例，D错误。
故选C。
8. 在证明 DNA 是主要遗传物质的实验中，下列叙述错误的是（ ）
A. 肺炎链球菌的转化实验中，转化效率与 S 型菌的 DNA 纯度有关
B. 噬菌体侵染细菌实验中，子代噬菌体的性状与亲代噬菌体一致
C. 烟草花叶病毒的感染实验中，使用同位素标记法证明其遗传物质的本质
D. 所有证明 DNA 是遗传物质的实验都遵循对照原则
【答案】C
【详解】A、肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌的DNA纯度越高，R型菌转化为S型菌的效率越高，因为杂质（如蛋白质）会干扰转化过程，A正确；
B、噬菌体侵染细菌时，仅DNA进入宿主细胞，指导子代噬菌体合成，其遗传信息与亲代一致，故子代性状与亲代相同，B正确；
C、烟草花叶病毒感染实验通过分离病毒RNA和蛋白质并分别感染烟草，观察病毒重组后的表现，未使用同位素标记法（同位素标记法用于噬菌体侵染实验），C错误；
D、艾弗里实验、噬菌体侵染实验、烟草花叶病毒实验均设置对照组（如不同成分处理或不同感染方式），均遵循对照原则，D正确；
故选C。
9. 基因突变是生物进化的重要驱动力之一，同时也是许多遗传病和癌症发生的基础。下列叙述错误的是（ ）
A. DNA 复制错误、自由基损伤等会导致基因突变
B. 抑癌基因突变后可能失去抑制细胞增殖的功能
C. 吸烟、饮酒等不良生活习惯可能增加突变的风险
D. 同源染色体非姐妹染色单体间的染色体互换会导致基因突变
【答案】D
详解】A、DNA复制错误会导致碱基对改变，自由基攻击DNA可能损伤结构，均属于基因突变成因，A正确；
B、抑癌基因突变后无法控制细胞周期，导致异常增殖（癌变），B正确；
C、吸烟（含化学致癌因子）、饮酒（可能损伤DNA修复能力）会增加DNA突变概率，C正确；
D、同源染色体非姐妹染色单体互换属于基因重组（互换），而非基因突变，D错误。
故选D。
10. 某植株的一条染色体发生缺失，获得该缺失染色体的花粉不育。缺失染色体上具有红色显性基因 B，正常染色体上具有白色隐性基因 b（如图）。如果该植株自交，其后代（所有后代均可以存活）的性状表现是（ ）
A. 都是白色性状
B. 都是红色性状
C. 红色性状：白色性状 = 1：1
D. 红色性状：白色性状 = 3：1
【答案】C
【详解】分析题意，该植株产生花粉（雄配子）含有基因B和基因b，由于基因B所在的染色体缺失，花粉不育，则可育的花粉中只含有基因b，该植株产生的雌配子含有基因B和基因b，雌雄配子随机结合，子代基因型为Bb和bb，表型分别为红色和白色，比例为1:1，C正确，ABD错误。
故选C。
11. 支链酮酸尿症（MSUD）是因体内缺乏分解支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）及其相应酮酸所需的酶——BCKD 导致的。当这个酶的功能受到损害时，这些氨基酸及其代谢产物会在体内积累，导致毒性效应。MSUD 是常染色体上单基因遗传病，某家系中 MSUD 的遗传系谱图如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 支链酮酸尿症是受一个基因控制的隐性遗传病
B. 人群中 MSUD 的致病基因频率与男性中的发病率相等
C. 采用染色体分析可确定 5 号个体是否可能患支链酮酸尿症
D. MSUD 患者需通过特殊配方奶粉或其他饮食调整避免过量支链氨基酸
【答案】D
【详解】A、支链酮酸尿症是单基因遗传病，是受一对等位基因控制，由于1和2个体正常，但其儿子4号个体患病，说明该遗传病为隐性遗传病，A错误；
B、MSUD 是常染色体上单基因遗传病，且为隐性遗传病，即MSUD为常染色体隐性遗传病，男性中的发病率=（MSUD的致病基因频率）2， B错误；
C、支链酮酸尿症为常染色体隐性遗传病，采用基因检测可确定5号个体是否可能患支链酮酸尿症，5号个体的染色体正常，不能用染色体分析的方法进行确定，C错误；
D、分析题意可知，MSUD 患者需通过特殊配方奶粉或其他饮食调整，限制支链氨基酸摄入可减少代谢底物积累，降低毒性效应以缓解症状，D正确。
故选D。
12. 某岛屿上的蜥蜴种群中，有长尾和短尾两种类型，分别由 L/l 基因控制。海鸟捕食蜥蜴时，更易捕捉长尾个体。近年来，岛屿气候变暖，植物生长茂盛，长尾蜥蜴因攀爬能力强，能获取更多食物，存活率提高。若初始种群中 L 基因频率为 60%，经过一段时间后，L 基因频率变为 70%。下列叙述正确的是（ ）
A. 自然选择的直接对象是蜥蜴的基因型
B. 该过程中蜥蜴种群的进化方向由海鸟和气候共同决定
C. 蜥蜴与海鸟、蜥蜴与环境之间不存在协同进化
D. 种群基因频率的改变标志着新物种的形成
【答案】B
【详解】A、自然选择的直接对象是表型而非基因型，因为环境通过表型影响个体的生存和繁殖，A错误；
B、蜥蜴种群的进化方向由自然选择的方向决定，而自然选择在此过程中受海鸟（捕食压力）和气候变暖（资源获取优势）共同影响，B正确；
C、协同进化可发生在不同物种（如蜥蜴与海鸟）及生物与环境之间，题干中蜥蜴与海鸟的捕食关系、蜥蜴对气候变化的适应均体现协同进化，C错误；
D、新物种形成的标志是生殖隔离，种群基因频率改变仅表明发生了进化，D错误。
故选B。
二、选择题（每小题4分，共16分。每小题备选答案中，有一个或一个以上符合题意的正确答案。每小题全部选对得4分，少选得2分，多选、错选、不选得0分）
13. 将洋葱表皮细胞（图1）放入一定浓度的蔗糖溶液中，细胞失水发生质壁分离（图2），滴加清水后细胞开始吸水，并逐渐复原（图3）。下列叙述正确的是（ ）
A. 原生质层与细胞壁分离与其伸缩性大小差异相关
B. 水分子进出洋葱表皮细胞都不需要载体蛋白参与
C. 若改用相同浓度的葡萄糖溶液，质壁分离速度升高
D. 图2细胞的细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等
【答案】AB
【详解】A、原生质层与细胞壁分离的原因是原生质层的伸缩性较大，细胞壁的伸缩性较小，当外界溶液浓度大于 细胞液浓度会导致植物细胞失水，A正确；
B、水分子进出洋葱表皮细胞的方式为自由扩散和协助扩散，都不需要载体蛋白参与，但协助扩散需要水通道蛋白参与，B正确；
C、葡萄糖是小分子，可部分进入细胞，使外界溶液浓度下降更快， 质壁分离速度降低，C错误；
D、质壁分离状态下，细胞可能继续失水（细胞液浓度外界蔗糖溶液浓度，复原阶段），D错误。
故选AB。
14. 某地在脱贫攻坚的过程中，专家指导当地农户种植蒲公英和细辛两种中药材。两种植物在适宜温度、不同光照强度下测得的O2释放速率如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 光照强度为a点时，光照强度是限制两种植物光合速率的主要因素
B. 光照强度为b点时，两种植物O2产生速率相等
C. 若将光照强度从b增加到c，短时间内蒲公英叶绿体中三碳酸含量上升
D. 在遮阴条件下，相较于蒲公英，更适合种植细辛
【答案】D
【分析】+图示纵坐标为两种植物种植单位面积叶片的O2释速率，可代表植物的净光合速率随光照强度的变化。
【详解】A、对于细辛来说，光照强度大于a后净光合速率不再增大，此时限制因素不是光照强度，可能是二氧化碳浓度，即光照强度为a点时，光照强度不是限制细辛光合速率的主要因素；对于蒲公英来说，光照强度大于a后，光照强度增大，光合速率增大，说明光照强度是光合速率的限制因素，即光照强度为a点时，光照强度是限制蒲公英光合速率的主要因素，A错误；
B、光照强度为b点时，两种植物O2释放速率相等，氧气的产生速率=氧气的释放速率+呼吸作用消耗氧气的速率，光照强度为0时，可知两植物的呼吸速率不同，因此光照强度为b点时，两种植物O2产生速率不相等，B错误；
C、若将光照强度从b增加到c，光照强度增大，单位时间产生的ATP、NADPH增多，三碳酸还原速率增大，但短时间内三碳酸的合成速率基本不变，因此三碳酸的含量减少，C错误；
D、比较两条曲线，细辛在光照强度较弱时净光合速率较大，说明相较于蒲公英，在遮阴条件下更适合种植细辛，D正确。
故选D。
15. DNA复制确保每个新生成的细胞都能获得一套完整的基因组。如图为DNA聚合酶Ⅲ催化DNA复制时某种化学键的形成过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 磷酸和脱氧核糖排列在外侧，构成 DNA 分子的基本骨架
B. 与 RNA 聚合酶相比，DNA 聚合酶Ⅲ的独特之处是需要模板
C. 若 DNA 聚合酶Ⅲ因变性而失去活性，可能导致子链无法延伸
D. 欲验证 DNA 聚合酶Ⅲ的主要作用，可设计实验检测焦磷酸的产生
【答案】ACD
【详解】A、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，其中磷酸和脱氧核糖排列在外侧，构成DNA分子的骨架，A正确；
B、DNA聚合酶和RNA聚合酶分别在 DNA复制和转录过程中发挥作用，都需要模板，B错误；
C、据图可知，DNA聚合酶Ⅲ的主要功能是催化脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键，延伸DNA链，因此若DNA聚合酶Ⅲ因变性而失去活性，可能导致子链无法延伸，C正确；
D、DNA 聚合酶Ш催化dNTP连接时，会产生焦磷酸，检测焦磷酸可验证其催化磷酸二酯键形成，D正确。
故选ACD。
16. 秀丽隐杆线虫是重要的模式生物，雌雄同体为XX（2n = 12），雄虫为XO，雌雄同体可自体受精或与雄虫杂交，但不同雌雄同体间不能交配。研究发现，温度敏感蛋白 BiP 通过调控 Tra - 1 基因表达影响性别分化，即高温（>25℃）下，Tra -1表达下降导致XX线虫可能发生雄性化。下列叙述正确的是（ ）
A. 正常情况下，线虫产生雄性后代的交配方式为自交或杂交
B. 自然界中雄虫存在的意义是通过基因重组增加种群遗传多样性
C. 低温环境下，XX线虫的 Tra-1表达正常而发育为雌雄同体
D. 雌雄同体自体受精产生雄虫的原因可能是减数分裂时X染色体未分离
【答案】BCD
【详解】A、正常情况下，雌雄同体自交（XX×XX)只能产生XX后代，无法形成雄虫（XO)，因此雄虫只能通过杂交（XX×XO）产生，A错误；
B、仅有雌雄同体线虫即可完成线虫种群的延续，自然界中雄虫存在的意义是通过与雌雄同体交配，增加遗传多样性，因为杂交过程中基因的重新组合会产生更多的变异类型，使后代呈现多样性，有利于种群在自然选择中更好地适应多变的自然环境，推动种群的进化，B正确；
C、分析题意可知，高温下Tra-1表达下降导致 XX 线虫可能发生雄性化，低温下Tra-1表达正常，XX线虫发育为雌雄同体，C正确；
D、雌雄同体自体受精时，若减数分裂时X染色体不分离，会产生不含X的配子，与X配子结合形成XO的雄虫，D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷 非选择题（共 60 分）
三、非选择题（共 60 分）
17. 信号肽是指位于蛋白质 N 末端的一段短氨基酸序列，通常由 15 到 30 个氨基酸组成。信号肽在确保蛋白质正确地定位到细胞内的特定区域或分泌出细胞外的过程中扮演着至关重要的角色。科学家将分泌蛋白的信号肽基因与细胞质基质蛋白的基因拼接，表达出的融合蛋白被转运到内质网中。用蛋白酶切除正在合成的分泌蛋白的信号肽，核糖体将脱离内质网，蛋白在细胞质基质中继续合成。回答下列问题:
（1）信号肽中______（填“疏水”或“亲水”）氨基酸的占比较高，便于与______（填细胞器名称）膜的疏水区域（磷脂尾部）结合，从而引导肽链进入该种细胞器进行加工。核糖体、线粒体、高尔基体等细胞器共同完成分泌蛋白的合成与加工，这体现了______。
（2）不同分泌蛋白的信号肽氨基酸序列存在差异，但都能引导蛋白质进入内质网，这体现了信号肽的功能具有______（填“通用性”或“特异性”）。核糖体脱离内质网后能继续合成蛋白质，说明______。
（3）核蛋白可能需多次进出细胞核。核定位信号（NLS）能够被细胞内的输入蛋白识别并与之结合，然后通过核孔复合物介导运输入细胞核。核蛋白的“核定位信号”（NLS）与信号肽在作用特点上区别表现在______。
【答案】（1）①. 疏水 ②. 内质网 ③. 细胞中各种细胞器之间协调配合关系
（2）①. 通用性 ②. 核糖体的翻译功能不依赖于内质网的附着
（3）（1）作用位置不同：信号肽：位于蛋白质的N端，引导蛋白质进入内质网进行加工或分泌。NLS：可以位于蛋白质的任何位置（不限于N端），引导蛋白质进入细胞核。（2）作用机制不同：信号肽：通过疏水性与内质网膜结合，依赖共翻译转运（翻译与转运同时进行）。NLS：通过输入蛋白（imprtin）识别并结合，依赖核孔复合体的主动运输（翻译完成后转运）。（3）是否被切除：信号肽：通常在蛋白质转运完成后被信号肽酶切除。NLS：不会被切除，可重复使用（允许核蛋白多次进出细胞核）。（4）转运方向：信号肽：引导蛋白质进入内质网或分泌途径。NLS：引导蛋白质从细胞质进入细胞核。
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是：首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
【解析】（1）信号肽要与磷脂分子尾部（疏水部分）结合，所以疏水氨基酸的占比较高，信号肽在核糖体上合成，然后核糖体转移至内质网上继续合成，所以信号肽与内质网膜结合，核糖体、线粒体、高尔基体等细胞器共同完成分泌蛋白的合成与加工，这体现了细胞中各种细胞器之间的协调配合关系。
（2）不同分泌蛋白的信号肽氨基酸序列存在差异，但都能引导蛋白进入内质网，这体现了信号肽的功能具有通用性，核糖体脱离内质网后能继续合成蛋白质，说明核糖体的翻译功能不依赖于内质网的附着。
（3）核定位信号（NLS）能够被细胞内的输入蛋白识别并与之结合，然后通过核孔复合物介导运输人细胞核，信号肽与内质网结合，引导核糖体和内质网结合，二者的区别是：
（1）作用位置不同：信号肽：位于蛋白质的N端，引导蛋白质进入内质网进行加工或分泌。NLS：可以位于蛋白质的任何位置（不限于N端），引导蛋白质进入细胞核。
（2）作用机制不同：信号肽：通过疏水性与内质网膜结合，依赖共翻译转运（翻译与转运同时进行）。NLS：通过核孔复合物识别并结合，依赖核孔复合体的主动运输（翻译完成后转运）。
（3）是否被切除：
信号肽：通常在蛋白质转运完成后被信号肽酶切除。NLS：不会被切除，可重复使用（允许核蛋白多次进出细胞核）。
（4）转运方向：
信号肽：引导蛋白质进入内质网或分泌途径。
NLS：引导蛋白质从细胞质进入细胞核。
18. 光合作用是一个复杂的过程，受多个相互作用的因素调控。了解这些因素有助于农业生产中采取措施优化作物生长环境，提高作物产量。在常温条件下，研究人员检测了 CO2浓度和光照强度对某植物吸收 CO2速率的影响，结果如图所示。回答下列问题:
（1）光照强度和 CO2浓度都是影响光合作用速率的外界因素，它们主要分别通过影响光合作用的______、______（填“光反应”或“暗反应”）发挥作用。NADPH 在 C3的还原中的作用是______。
（2）与 c 点相比，d 点该植物叶绿体中 C3 在短时间内的变化趋势是______。农业生产中，若要提高大棚内该植物的光合速率，在 CO2 浓度较低时（如 200 mg·L-1），应优先采取的措施是______。
（3）设计实验验证“在 CO2 浓度较低时（如 150 mg·L-1），光照强度是该植物光合速率的限制因素”，写出大体实验思路：______。
【答案】（1）①. 光反应 ②. 暗反应 ③. 为C3还原成有机物提供所需的能量，并将C3还原
（2）①. 增加 ②. 提高光照强度
（3）设置两组（或多组）实验，保证CO2浓度均为150mg·L-1，一组（或多组）给予低光照强度，另一组（或其他组）给予高光照强度，其他条件相同且适宜，一段时间后，检测并比较不同组植物吸收CO2的速率（光合速率）。若高光照强度组的光合速率显著高于低光照强度组，说明在该CO2浓度下，光照强度是光合速率的限制因素。
【分析】植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的光反应过程。CO2浓度直接影响光合作用的暗反应过程。温度通过影响影响酶的活性光合速率。
【解析】（1）光照强度主要通过影响光合作用的光反应发挥作用，因为光反应需要光能来进行水的光解等过程；CO2浓度主要通过影响暗反应发挥作用，CO2是暗反应中CO2固定的原料。NADPH在C3的还原中的作用是提供能量和作还原剂，为C3还原成有机物提供所需的能量，并将C3还原。
（2）与c点相比，d点CO2浓度更高，CO2固定增强，产生的C3增多，而短时间内C3的还原速率基本不变，所以该植物叶绿体中C3在短时间内的变化趋势是增加。由图可知，在CO2浓度较低时（如200 mg.L−1），提高光照强度能显著提高植物吸收CO2的速率，即光合速率，所以应优先采取的措施是提高光照强度。
（3）要验证 “在CO2浓度较低时（如150mg⋅L−1），光照强度是该植物光合速率的限制因素”，实验思路为：设置两组（或多组）实验，保证CO2浓度均为150mg·L-1，一组（或多组）给予低光照强度，另一组（或其他组）给予高光照强度，其他条件相同且适宜，一段时间后，检测并比较不同组植物吸收CO2的速率（光合速率）。若高光照强度组的光合速率显著高于低光照强度组，说明在该CO2浓度下，光照强度是光合速率的限制因素。
19. 某雄性哺乳动物的基因型为，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色数与核DNA分子数的关系图。
（1）图1细胞中姐妹染色单体上出现H与h是______的结果。
（2）图2中肯定含有两个染色体组的细胞有______（填序号），肯定不含姐妹染色单体的细胞有______（填序号）。
（3）染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥（如图3所示）。染色体桥形成可能发生在细胞增殖的______时期。若在形成细胞⑦的过程中，H基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异和性染色体的情况下，该细胞产生子细胞的基因型可能是______。
（4）用标记该动物精原细胞的全部核DNA，然后将细胞置于的培养液中培养，使其进行减数分裂。用标记该动物另一精原细胞的全部核DNA，然后将细胞置于的培养液中进行两次有丝分裂，下列关于二者细胞中标记的DNA分子数和标记的染色体数关系的叙述，正确的是______
A. 第一次有丝分裂前期与减Ⅰ前期细胞中，标记的DNA分子数相同，染色体数不同
B. 第一次有丝分裂后期与减Ⅰ后期细胞中，标记的DNA分子数相同，染色体数不同
C. 第二次有丝分裂中期与减Ⅱ中期细胞中，标记的DNA分子数相同，染色体数不同
D. 第二次有丝分裂后期与减Ⅱ后期细胞中，标记的DNA分子数不同，染色体数不同
【答案】（1）互换（基因重组）
（2）①. ③④⑤⑥ ②. ①③⑦
（3）①. 后期 ②. HHh或Hh或h （4）B
【分析】减数分裂过程:
(1)减数第一次分裂间期：染色体的复制；
(2)减数第一次分裂：
①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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)减数第二次分裂过程：
①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，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。
【解析】（1）减数分裂过程中会发生基因重组和基因突变。姐妹染色单体颜色不同，出现不同基因（H 与 h）是互换（基因重组）的结果；
（2）图 2 中，①中染色体数与核 DNA 数均为n，应为减数第二次分裂的末期，细胞中只有1个染色体组；②中染色体数为n，核DNA数为2n，处于减数第二次分裂前、中、后期，此时细胞肯定含有一个染色体组；③③④⑤⑥中染色体数为2n，细胞中含有两个染色体组；⑦中染色体数与核 DNA均为4n，处于有丝分裂后期，此时细胞中含4个染色体组，故图2中肯定含有两个染色体组的细胞有③④⑤⑥；肯定不含姐妹染色单体的细胞有①③⑦。
（3）染色体桥形成可能发生在细胞增殖的有丝分裂后期或减数第二次分裂后期。形成细胞⑦的过程属于有丝分裂，H 基因所在的染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异和性染色体的情况下，该细胞产生子细胞的基因型可能是HHh或Hh或h；
（4）A、第一次有丝分裂前期与减数分裂Ⅰ前期细胞中，DNA进行半保留复制，每个DNA上都是一条链含32P，一条链含31P，32P标记的DNA分子数相同，都是4n，染色体数相同，都是2n，A错误；
B、第一次有丝分裂后期与减数分裂Ⅰ后期细胞中，DNA数不变，32P标记的DNA分子数相同，仍都是4n，染色体数不同，第一次有丝分裂后期着丝点分裂，染色体数加倍为4n，减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，染色体条数不变为2n，B正确；
C、第一次有丝分裂结束，每个DNA上都是一条链含32P，一条链含31P，进入第二次有丝分裂DNA进行复制，一半DNA上含32P，一半不含32P，第二次有丝分裂中期32P标记的DNA分子数为2n，进入减数分裂ⅡDNA不进行复制，减数分裂Ⅱ中期细胞中，32P标记的DNA分子数为2n，染色体数不同，分别为2n和n，C错误；
D、第二次有丝分裂后期DNA数、染色体数均为4n，32P标记的DNA分子为2n，减数分裂Ⅱ后期32P标记的DNA分子数为2n，染色体数为2n，D错误。
故选B。
20. 某研究团队探究肝癌细胞中抑癌基因 p16 的表达调控机制，获得以下结果：①p16 基因启动子（主要功能是招募 RNA 聚合酶和转录因子）区 CpG 岛甲基化水平显著高于正常肝细胞；②转录因子 E2F1 在肝癌细胞的细胞核内含量明显升高；③肝癌细胞中 p16 蛋白的乙酰化修饰程度降低。回答下列问题：
（1）转录因子 E2F1（一种蛋白质）通过______（结构）进入细胞核。转录因子通过与启动子结合，招募 RNA 聚合酶或抑制其结合，直接调控基因______过程。
（2）抑癌基因 p16 表达的蛋白质能促进_______。与正常细胞相比，肝癌细胞具有以下特征：_______（答出 2 点）。
（3）p16 启动子甲基化作为肝癌诊断标志物具有可行性，理由是_______。为验证“p16 基因启动子区高甲基化抑制其表达”，可检测肝癌细胞和正常肝细胞中 p16 的 mRNA 含量，预期结果是_______。
【答案】（1）①. 核孔 ②. 转录
（2）①. 细胞凋亡 ②. 能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移
（3）①. 抑癌基因启动子甲基化导致其表达产物减少，是细胞癌变的原因之一 ②. 肝癌细胞中p16的mRNA含量显著低于正常肝细胞
【分析】一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【解析】（1）转录因子 E2F1是一种蛋白质，蛋白质是大分子，进入细胞核通过核孔。转录因子通过与启动子结合，招募 RNA 聚合酶或抑制其结合，而RNA聚合酶用于基因的转录过程。
（2）抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。与正常细胞相比，癌细胞能够无限增殖；形态结构发生显著变化；细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。
（3）抑癌基因启动子甲基化导致其表达产物减少，是细胞癌变的原因之一，因此可以将p16 启动子甲基化作为肝癌诊断标志物。由于癌细胞内p16 基因启动子区高甲基化抑制其表达，因此肝癌细胞中p16的mRNA含量显著低于正常肝细胞。
21. 研究人员将基因型为 DDee 与 ddEE 的豌豆进行杂交得到 F₁，对 F₁的花粉粒进行荧光标记（是利用核酸探针与目标 DNA 杂交，通过荧光染料显色），D 基因被标记为黄色，E 基因被标记为蓝色，黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光，d 和 e 基因不显示荧光，并统计 F1中有荧光的花粉粒，结果如图所示。回答下列问题：
（1）F₁的基因型为________。荧光标记技术通过分子杂交显示基因位置，其优势是______（填“直观”或“定量”）显示基因分布，花粉中显示绿色荧光的花粉的基因型为______。
（2）若这两对基因位于两对同源染色体上，理论上 F1产生的花粉的表型及比例是________。根据实验结果可知，花粉表型的实际数量存在差异，说明________，F1中基因重组型花粉粒的占比约为______。
（3）若 D 基因发生碱基替换类基因突变，可能导致荧光标记消失，原因________。
【答案】（1）①. DdEe ②. 直观 ③. DE
（2）①. 黄色：蓝色：绿色：无荧光=1：1：1：1 ②. D、E基因不遵循自由组合定律（或D与e在同源染色体的一条染 色体上，d与E在另一条染色单体上）③. 1/21
（3）基因突变可能改变探针结合的DNA序列，使探针无法杂交，荧光消失
【分析】自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【解析】（1）DDee与ddEE的豌豆进行杂交得到F₁，不管两对基因是否独立遗传，双亲产生的都是De和dE的配子，F₁的基因型都为DdEe；荧光标记 通过分子杂交显示基因位置，可以直观呈现不同基因型配子的比例；分析题意可知，D 基因被标记为黄色，E 基因被标记为蓝色，黄色和蓝色荧光叠加显示为绿色荧光，因此显示绿 色荧光的花粉的基因型为DE。
（2）若这两对基因位于两对同源染色体上，理论上F₁产生的花粉的基因型及比例是DE：De：dE：dE=1：1：1：1，即绿 色：黄色：蓝色：无荧光=1：1：1：1，F₁的花粉粒荧光标记情况为黄色：蓝色：绿色=20：20：1，即DE： dE：DE=20：20：1，D/d、E/e两对基因不符合自由组合定律，位于一对同源染色体上，同时含D、E基因的花粉粒 和同时含d、e的花粉粒数目相等，结合图形数据可知，同时含D、E基因的花粉粒：显性基因中只含D基因的花粉粒：显性基因中只含E 基因的花粉粒：同时含d、e的花粉粒=1：20：20：1，其中基因重组型花粉粒为同时含D基因和E基因的花粉 粒和同时含d基因和e基因的花粉粒，占比为(1+1)=(20十1+1+20）=1/21。
（3）探针的使用原理是碱基互补配对原则，而基因序列改变可能影响探针结合，导致标记失败，荧光消失或异常。
选项
实验操作
实验目的
A
将玉米籽粒放在红墨水中浸泡后切开观察胚的颜色
验证活细胞吸收物质的选择性
B
将装置密封后立即检测是否产生酒精
探究酵母菌无氧呼吸产物
C
将酶与底物混合后再分别置于不同温度条件下
探究温度对酶活性的影响
D
盐酸和酒精混合液（体积比1:1）处理洋葱根尖
固定细胞形态