湖南省长沙市长郡中学2026届高三上学期10月月考生物试卷（Word版附解析）

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本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 8 页。时量 75 分钟，满分 100 分。
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。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. 长期大量高糖、高油脂的饮食可导致体重超标，增加身体脏器的负担，还会引发高血糖、高血脂或心血
管疾病。有些人采用低糖类、高膳食纤维且保证足够蛋白摄入的饮食方式。下列分析正确的是（ ）
A. 减少糖类的摄入后，可通过脂肪大量转化为糖类来供能
B. 蔬菜中的纤维素经消化吸收后，可为人体提供能量
C. 加热使蛋白质肽键断裂，蛋白质结构变得松散有利于消化
D. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态
【答案】D
【解析】
【详解】A、脂肪只能在糖类供能不足时少量转化为糖类，A 错误；
B、人体缺乏分解纤维素的酶，无法消化吸收纤维素，故不能提供能量，B 错误；
C、加热使蛋白质空间结构破坏（变性），但肽键并未断裂，蛋白酶才能分解肽键，C 错误；
D、植物脂肪含较多不饱和脂肪酸，熔点较低，室温下呈液态（如植物油），D 正确。
故选 D。
2. 细胞有精巧的结构，保证细胞代谢高效、有序地进行。下列叙述错误的是（ ）
A. 分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体
B. 细胞膜的蛋白质分子具有物质运输的功能
C. 生物膜系统由具膜结构的细胞器构成
D. 叶绿体、线粒体与细胞内物质和能量转化有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、分泌蛋白的合成先在游离核糖体上起始，随后转移到粗面内质网进行加工，A 正确；
B、细胞膜中的转运蛋白参与主动运输和协助扩散，具有物质运输功能，B 正确；
C、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜，而非仅由细胞器膜构成，C 错误；
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D、叶绿体通过光合作用转化能量，线粒体通过呼吸作用转化能量，二者均与物质和能量转化相关，D 正确。
故选 C。
3. 食品中微生物的数量可以反映食品的品质。有一种 ATP 荧光检测仪，能够通过监测 ATP 的含量来反映
食品中微生物的数量。ATP 生物发光原理如下图所示，下列说法正确的是（ ）
ATP+荧光素+O₂ 氧化荧光素+AMP+PPi+光
A. ATP 是生命活动的直接能源物质，细胞中储存了大量 ATP
B. 上述产物中的 AMP 是 DNA 的基本组成单位之一
C. 荧光素酶降低了这一反应的活化能，反应前后其结构发生了改变
D. 荧光强度越大，说明检测样品中微生物的数量越多
【答案】D
【解析】
【详解】A、ATP 是直接能源物质，但细胞中 ATP 含量少，通过快速合成与分解维持动态平衡，A 错误；
B、AMP（腺苷一磷酸）含核糖，是 RNA 的基本单位，而 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，B 错误；
C、荧光素酶通过降低反应活化能加速反应，但酶在反应前后结构不变，C 错误；
D、微生物数量与 ATP 含量正相关，荧光强度反映 ATP 量，故荧光越强微生物越多，D 正确。
故选 D。
4. 图 1 为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图，图 2 为相同酶溶液在无抑制剂、添加不同抑
制剂的条件下，酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。下列说法正确的是（ ）
A. 绝大多数酶是蛋白质，通过为反应体系提供能量而起催化作用
B. 非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、过酸对酶活性抑制的机理相同
C. 底物浓度相对值小于 15 时，限制曲线甲酶促反应速率的主要因素是酶浓度
D. 曲线乙和曲线丙分别是在酶中添加了非竞争性抑制剂和竞争性抑制剂的结果
【答案】B
【解析】
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【详解】A、酶的作用是降低反应活化能，而非提供能量，A 错误；
B、非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、过酸对酶活性影响的机理相同，都是改变酶的空间结构，B
正确；
C、底物浓度相对值小于 15 时，曲线甲反应速率随底物浓度增加而上升，限制因素是底物浓度，而非酶浓
度，C 错误；
D、图②中，曲线乙最终反应速率和曲线甲相同，所以曲线乙是添加竞争性抑制剂条件下，酶促反应速率随
底物浓度变化的曲线，曲线丙最终反应速率低于曲线甲，所以曲线丙是添加非竞争性抑制剂条件下，酶促
反应速率随底物浓度变化的曲线，D 错误。
故选 B。
5. 下图是某耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫的相关结构示意图（SOS1 和 NHX 均为转运蛋白）。下列说法
错误的是（ ）
A. H⁺离开根细胞与 Na⁺进入液泡所用 能量类型相同
B. Na⁺在液泡中的适度积累有利于根细胞吸水
C. 组成 SOS1 和 NHX 的基本单位都含有 C、N、O、N
D. H+-ATP 泵既是一种转运蛋白又是一种水解酶
【答案】A
【解析】
【详解】A、由图可知，H+离开根细胞是通过 H+-ATP 泵逆浓度梯度运输，消耗的是 ATP 水解释放的化学能，
而 Na+进入液泡是利用液泡膜两侧 H+的电化学梯度势能来驱动的，二者所用的能量形式不同，A 错误；
B、Na⁺在液泡中的适度积累提高了液泡的渗透压，有利于根细胞吸水，B 正确；
C、SOS1 和 NHX 均为转运蛋白，其基本单位是氨基酸，组成蛋白质的基本元素都有 C、H、O、N 四种，
C 正确；
D、H⁺-ATP 泵既能转运物质跨膜运输，也可催化 ATP 水解，故 H⁺-ATP 泵既是一种转运蛋白又是一种水解
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酶，D 正确。
故选 A。
6. 分析人剧烈运动时细胞以葡萄糖为原料进行有氧呼吸和无氧呼吸的过程，下列说法正确的是（ ）
A. 呼吸作用产生的 CO2 数量大于消耗的 O2 数量
B. 有氧呼吸和无氧呼吸每个阶段都为机体提供 ATP
C. 经过无氧呼吸，葡萄糖分子中的大部分能量以热能的形式散失
D. 适度的有氧运动比剧烈运动更有利于体质的全面提升
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体无氧呼吸产物为乳酸，不产生 CO2，CO2 仅来自有氧呼吸。有氧呼吸产生的 CO2 数量等于
消耗的 O2 数量，A 错误；
B、有氧呼吸三个阶段均产生 ATP，但无氧呼吸仅第一阶段产生 ATP，无氧呼吸第二阶段不产生 ATP，B 错
误；
C、无氧呼吸分解葡萄糖不彻底，大部分能量仍储存在乳酸中，仅少部分释放（其中部分转化 ATP，其余
为热能），C 错误；
D、适度有氧运动依赖有氧呼吸高效供能，减少乳酸积累，减轻疲劳并增强心肺功能，利于体质全面提升，
D 正确。
故选 D。
7. 端粒酶是一种含有 RNA 序列的核糖核蛋白，可利用自身 RNA 中的一段重复序列作为模板合成端粒 DNA
的重复序列。正常体细胞 DNA 复制完成后，5'端 RNA 引物一旦切去，就会留下一段无法填补的空缺。下
列有关说法错误的是（ ）
A. 端粒酶结构中的 RNA 序列是合成 DNA 的模板
B. 端粒酶结构中的蛋白质可催化磷酸二酯键的形成
C. 癌细胞、衰老细胞、凋亡细胞中端粒酶的活性较高
D. 正常细胞的端粒酶活性较低，端粒 DNA 分裂后会变短
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题干“端粒酶是一种含有 RNA 序列的核糖核蛋白，可利用自身 RNA 中的一段重复序列作
为模板合成端粒 DNA 的重复序列”可知，端粒酶结构中的 RNA 序列是合成 DNA 的模板，A 正确；
B、端粒酶中的蛋白质成分具有逆转录酶活性，能催化脱氧核苷酸连接形成磷酸二酯键，B 正确；
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C、癌细胞端粒酶活性高以维持端粒长度，但衰老细胞端粒酶活性低，凋亡细胞通常不表现高活性，C 错误；
D、正常细胞端粒酶活性低，DNA 复制后端粒逐渐缩短，D 正确
故选 C。
8. 为了研究黑腹果蝇灰体和黑体、正常刚毛和截短刚毛的遗传方式，研究人员用灰体截短刚毛雌果蝇与黑
体正常刚毛雄果蝇杂交，结果如下表所示，下列分析错误的是（ ）
亲本 灰体截短刚毛（♀）、黑体正常刚毛（♂）
F1 灰体正常刚毛（♀）、灰体正常刚毛（♂）
灰体正常刚毛（♀）：灰体截短刚毛（♀）：黑体正常刚毛（
毛（♂）=3:3:1:1:6:2
A. 灰体为显性性状，体色性状在遗传时与性别无关
B. 控制正常刚毛和截短刚毛的基因位于 XY 染色体上
C. 控制上述两对性状的基因遗传时不遵循自由组合定律
D. F2 黑体雌果蝇与灰体雄果蝇单对杂交可验证分离定律
【答案】C
【解析】
【详解】A、亲本灰体（♀）与黑体（♂）杂交，F1 全为灰体，说明灰体为显性性状，F2 中雌雄均出现灰体
与黑体，且比例为 3：1，符合常染色体显性遗传规律，与性别无关，A 正确；
B、F2 中雌性和雄性关于刚毛的表型及比例不同，且 F1 全为正常刚毛，说明正常刚毛为显性性状，设控制
刚毛的基因为 B、b，若基因仅位于 X 染色体上，F2 中雄果蝇的表型及比例不符合实际情况，若基因位于
XY 染色体上，可解释 F2 中刚毛的遗传情况，B 正确；
C、体色基因位于常染色体，刚毛基因位于性染色体，两对基因独立遗传，遵循自由组合定律，C 错误；
D、F2 黑体雌果蝇（aa）与灰体雄果蝇（可能为 Aa）杂交，若雄果蝇为 Aa，子代灰体（Aa）与黑体（aa）
比例为 1：1，可验证分离定律，D 正确。
故选 C。
9. 癌症的发生涉及原癌基因和抑癌基因一系列遗传或表观遗传的变化，最终导致细胞不可控的增殖。下列
叙述错误的是（ ）
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A. 在膀胱癌患者中，发现原癌基因 H-ras 所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，表明基因
突变可导致癌变
B. 在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因 WT1 的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌
变
C. 在神经母细胞瘤患者中，发现原癌基因 N-myc 发生异常扩增，基因数目增加，表明染色体变异可导致癌
变
D. 在慢性髓细胞性白血病患者中，发现 9 号和 22 号染色体互换片段，原癌基因 abl 过度表达，表明基因重
组可导致癌变
【答案】D
【解析】
【分析】染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位，染色体结构变异会改变基因的数目
和排列顺序进而引起生物性状的改变。
【详解】A、在膀胱癌患者中，发现原癌基因 H-ras 所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，
可能是由于碱基的替换造成的属于基因突变，表明基因突变可导致癌变，A 正确；
B、抑癌基因 WT1 的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传变异可导致癌变，B 正确；
C、原癌基因 N-myc 发生异常扩增，基因数目增加，属于染色体变异中的重复，表明染色体变异可导致癌
变，C 正确；
D、9 号和 22 号染色体互换片段，原癌基因 abl 过度表达，表明染色体变异可导致癌变，D 错误。
故选 D。
10. 如图所示的基因编码区序列，编码的氨基酸序列为:甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述错误
的是（ ）
A. 甲链是转录的模板链，其左侧是 3′端，右侧是 5′端
B. 甲链和乙链上均有终止密码子，可使转录终止
C. 5 号和 6 号碱基对之间插入 G/C，合成的肽链变短
D. 6 号碱基对由 A/T 替换为 G/C 后，合成的肽链不变
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【答案】B
【解析】
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以 DNA 分子的一条链为模板，在 RNA 聚合酶的作用下消耗
能量，合成 RNA。翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的 mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量
产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、转录时 RNA 聚合酶从模板链的 3’端向 5’端移动，合成 RNA，且起始密码子是 AUG，模板链
碱基与 mRNA 的碱基互补配对，相应的转录的模板链上含有 TAC，据此可知甲链是转录的模板链，其左侧
是 3’端，右侧是 5’端，A 正确；
B、甲链和乙链都是 DNA 链，终止密码子是在 mRNA 上，而不是在 DNA 链上，B 错误；
C、mRNA 上的密码子依次为 AUG CAU CCU AAG，当 5 号和 6 号碱基对之间插入 G/C，mRNA 上的
密码子依次为 AUG CAC UCC UAA（终止密码子），故会导致终止密码子提前出现，肽链变短，C 正确；
D、6 号碱基对由 A/T 替换为 G/C 后，密码子 CAU 变为 CAC，都是编码组氨酸，合成的肽链不变，D 正确。
故选 B。
11. 枯叶蝶多见于高山和丘陵地带的林内、山溪、山路两旁灌丛间等，因酷似枯叶而闻名于世，这一特点有
利于枯叶蝶躲避天敌。下面对枯叶蝶这一物种形成的解释，错误的是（ ）
A. 基因突变、基因重组、染色体变异为枯叶蝶的进化提供了原材料
B. 枯叶蝶栖息地的生态环境导致枯叶蝶向着适应环境的方向发生变异
C. 枯叶蝶进化的实质是在自然选择下，种群基因频率发生定向改变
D. 枯叶形态是枯叶蝶与栖息地其他物种及无机环境协同进化的结果
【答案】B
【解析】
【详解】A、基因突变、基因重组和染色体变异属于可遗传变异，可为生物进化提供原材料，A 正确；
B、变异是不定向的，自然选择决定进化方向，而非环境直接导致生物定向变异，B 错误；
C、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，自然选择通过定向改变基因频率推动进化，C 正确；
D、协同进化指不同物种之间及生物与无机环境间的相互影响，枯叶蝶的形态是协同进化的结果，D 正确。
故选 B。
12. 生物学是以实验为基础的自然科学，下列有关经典实验与科学方法的对应关系，错误的是（ ）
选项 经典实验 科学方法
A 艾弗里的肺炎链球菌转化实验 减法原理
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F2 ♀）：黑体截短刚毛（♀）：灰体正常刚毛（♂）:黑体正常刚
B 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验 同位素标记法
C 人鼠细胞融合实验 同位素标记法
D 摩尔根的果蝇杂交实验 假说—演绎法
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，通过分别去除不同生物大分子（如 DNA、蛋白质等），观察
转化效果，运用了“减法原理”，A 正确；
B、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验，用³⁵S 和³²P 分别标记蛋白质和 DNA，追踪遗传物质传递，属于同位素
标记法，B 正确；
C、人鼠细胞融合实验通过绿色荧光染料标记人细胞膜蛋白、红色荧光染料标记鼠细胞膜蛋白，观察融合后
荧光分布，属于荧光标记法，而非同位素标记法，C 错误；
D、摩尔根的果蝇杂交实验通过观察白眼性状的遗传规律，提出“控制白眼的基因位于 X 染色体上”的假说并
验证，属于假说—演绎法，D 正确。
故选 C。
二、选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有一项或
多项符合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
13. 植物光合作用吸收的 CO2 等于呼吸作用中放出的 CO2 时对应的光照强度称为光补偿点；当达到某一光
照强度时，植物光合速率不再随光照强度增加而增加，该光照强度称为光饱和点。下表为甲、乙两个水稻
品种在灌浆期、成熟期的光合作用相关数据。下列分析正确的是（ ）
光补偿点/（μml· 光饱和点/（μml· 最大净光合速率/
甲 乙 甲 乙 甲 乙
灌浆期 68 52 1853 1976 21.67 27.26
成熟期 75 72 1732 1365 19.17 12.63
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生长期
m-2·s-1） m-2·s-1）
（μmlCO2·m-2·s-1）
A. 甲品种相对于乙品种能获得较高的产量
B. 成熟期呼吸作用增强可导致光补偿点增加
C. 达到光补偿点时，叶肉细胞会向外释放 O2
D. 适当降低光照强度对甲品种生长影响更大
【答案】BC
【解析】
【详解】A、表中数据表明，灌浆期乙品种的最大净光合速率大于甲品种，故可积累的有机物多，能获得较
高产量，A 错误；
B、光补偿点时光合速率等于呼吸速率，呼吸作用增强时，需要提高光照强度提高光合速率才会与呼吸速率
相等，即光补偿点增加，B 正确；
C、光补偿点时，植株光合速率等于呼吸速率，但叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率，则叶肉细胞会向外释
放 O2，C 正确；
D、灌浆期乙品种的最大光合速率的光照强度更高，则适当降低光照强度对乙品种生长影响更大，不同时期
影响不同，D 错误。
故选 BC。
14. 果蝇（2N=8）分别通过有丝分裂和减数分裂产生体细胞和生殖细胞，下列有关叙述错误的是（ ）
A. 有丝分裂过程中出现染色体、纺锤体等变化有利于细胞核 DNA 的精确分配
B. 有丝分裂后期细胞中有 8 对同源染色体，细胞两极各有 2 个染色体组
C. 减数第一次分裂前期联会时形成 8 个四分体，含有 16 条染色单体
D. 减数分裂染色体数目减半是因为减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离进入两个子细胞
【答案】CD
【解析】
【详解】A、有丝分裂过程中出现染色体、纺锤体等变化，这些变化能保证细胞核内的遗传物质（DNA）精
确地平均分配到两个子细胞中，A 正确；
B、果蝇体细胞有 8 条染色体，4 对同源染色体，2 个染色体组。有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目
加倍，此时细胞中有 8 对同源染色体，细胞两极各有 2 个染色体组，B 正确；
C、果蝇体细胞有 4 对同源染色体，减数第一次分裂前期联会时，每对同源染色体形成 1 个四分体，共形成
4 个四分体，每个四分体含有 4 条染色单体，所以 4 个四分体含有 16 条染色单体，C 错误；
D、减数分裂过程中染色体数目减半的原因是减数第一次分裂后期同源染色体分离，分别进入两个子细胞，
而不是减数分裂Ⅱ姐妹染色单体分离进入两个子细胞，D 错误。
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故选 CD。
15. 某些生物的细胞内一条 mRNA 链上结合有 RNA 聚合酶及多个核糖体，其中，与 RNA 聚合酶最接近的
核糖体为前导核糖体，RNA 聚合酶催化产物的速度与前导核糖体的翻译速度始终保持一致，这种同步完成
转录和翻译的现象称为转录翻译偶联。下列说法不正确的是（ ）
A. 转录翻译偶联现象普遍发生在人体细胞核基因的表达过程中
B. 转录时，RNA 聚合酶在模板 DNA 上的移动方向是 3’端→5’端
C. 核糖体会首先结合在 mRNA 链的 5'端，随后启动翻译过程
D. 最接近 RNA 聚合酶的前导核糖体最终合成的肽链最长
【答案】AD
【解析】
【详解】A、转录翻译偶联现象出现，说明转录和翻译的场所相同，这种现象普遍发生在原核生物、叶绿体、
线粒体中基因表达过程中，A 错误；
B、转录时，RNA 聚合酶在模板 DNA 上的移动方向是 3'→5'，RNA 形成的方向是 5'→3'，B 正确；
C、核糖体会首先结合在 mRNA 的 5'端，随后核糖体沿 mRNA 移动，启动翻译过程，C 正确；
D、由于翻译的模板链是相同的，先后结合到 mRNA 上的核糖体最终合成的肽链一样长，D 错误。
故选 AD。
16. 细菌产生的脂多糖（LPS）能诱导细胞死亡而导致急性肾损伤；线粒体代谢过程中会产生活性氧（ROS），
UCP2 蛋白位于线粒体膜上。为了探究 UCP2 蛋白在 LPS 诱发急性肾损伤中的作用，研究人员探究了 LPS
干预对细胞 UCP2 表达的影响，结果如图甲；利用 siRNA 干扰技术降低 UCP2 基因的表达，检测线粒体活
性氧的产生情况，结果如图乙。下列分析正确的是（ ）
A. 一定浓度范围内，LPS 能促进 UCP2 基因表达，促进作用先增大后减小
B. 对照组 1 为空白对照，对照组 2 的处理方式是用无关 siRNA 处理细胞
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C. LPS 能提高活性氧的含量，活性氧会破坏生物膜系统等导致细胞死亡
D. 若通过药物提高 UCP2 基因的表达，可以减缓 LPS 导致的急性肾损伤
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、分析图甲，在一定浓度范围内，随着 LPS 浓度升高，UCP2 蛋白相对量先增加后减少，A 正
确；
B、对照组 1 为空白对照（不做 LPS 处理等操作）；利用 siRNA 干扰技术降低 UCP2 基因表达时，对照
组 2 应使用无关 siRNA 处理细胞（排除 siRNA 本身对实验的干扰）+LPS 处理，这样设置对照更科学，B
错误；
C、由图乙可知，LPS 组（用 LPS 处理）的活性氧相对值高于对照组 1，说明 LPS 能提高活性氧含量；又已
知细菌产生的脂多糖（LPS）能诱导细胞死亡而导致急性肾损伤，结合活性氧会破坏生物膜系统（如线粒体
膜等）的知识，可推测活性氧会破坏生物膜系统等导致细胞死亡，C 正确；
D、结合题干 “细菌产生的脂多糖（LPS）能诱导细胞死亡而导致急性肾损伤”，以及图乙中 “LPS
+UCP2siRNA 组（UCP2 基因表达被干扰）活性氧远高于 LPS 组”，可反向推知：若提高 UCP2 基因表达，
能减少活性氧产生，从而减缓 LPS 导致的急性肾损伤，D 正确。
故选 ACD。
Ⅱ卷 非选择题（共 60 分）
三、非选择题：本题包括 5 小题，共 60 分。
17. 研究人员将长势一致的桃树幼苗平均分成对照组、干旱处理、干旱后恢复供水三组，研究干旱胁迫对光
合产物分配的影响。只给予成熟叶 14CO2，检测成熟叶 14 CO2 光合产物滞留量；一段时间后，检测光合产物
在细根、幼叶和茎尖部位的分配情况。据图回答问题：
（1）在干旱胁迫中期，检测到光反应释放的氧气减少，推测可能是叶绿体内______（答具体结构）受损，
产生的 ATP、NADPH 减少，从而光合速率降低，NADPH 在暗反应中的作用是______；另外由于______，
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C3 的生成速率降低，从而光合速率降低。
（2）由柱状图可知，干旱胁迫会导致成熟叶光合产物的输出量______，判断依据是______。与幼叶和茎尖
相比，细根获得光合产物的量______。
（3）大多数植物在干旱条件下，气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，称为“气孔振荡”，“气孔振荡”
是植物对干旱条件的一种适应性反应，有利于植物生理活动的正常进行。其原因是______。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 作为还原剂、提供能量 ③. 气孔关闭，CO2 吸收量减少
（2） ①. 减少 ②. 图中干旱处理组成熟叶光合产物滞留量增加 ③. 增加
（3）既能降低蒸腾作用强度，又能保障 CO2 供应，使光合作用正常进行
【解析】
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，具体是在光
照条件下水分解为氧气和 NADPH，同时将光能转化为 ATP 中的能量。暗反应的发生不需要光照，但需要
光反应阶段生成的 ATP 和 NADPH，具体反应是二氧化碳和五碳化合物合成三碳化合物，然后三碳化合物
被 NADPH 还原成五碳化合物和有机物，并将 ATP 中的能量转化到有机物中。暗反应发生在叶绿体基质中。
【小问 1 详解】
光反应阶段发生在叶绿体的类囊体薄膜上，具体是在光照条件下水分解为氧气和 NADPH，同时将光能转化
为 ATP 中的能量。在干旱胁迫中期，检测到光反应释放的氧气减少，推测可能是叶绿体内类囊体薄膜受损，
为暗反应提供的 ATP 和 NADPH 减少，从而光合速率降低，NADPH 在暗反应中的作用是作为还原剂、提
供能量；暗反应中二氧化碳和五碳化合物合成三碳化合物，由于气孔关闭，CO2 吸收量减少，C3 的生成速
率降低，从而光合速率降低。
【小问 2 详解】
由图可知，与对照组相比，干旱处理后成熟叶中 14C 光合产物的滞留量增加，说明干旱胁迫会导致成熟叶光
合产物的输出量减少。干旱处理后，细根中的 14C 光合产物分配量多于对照组，而幼叶和茎尖的分配量减少，
说明细根获得的光合产物量增加。
【小问 3 详解】
在干旱条件下，蒸腾作用过强会导致植物缺水萎蔫，植物气孔会以数十分钟为周期进行周期性的闭合，这
样既能降低蒸腾作用强度，又能保障 CO2 供应，使光合作用正常进行，有利于植物生理活动的正常进行。
18. 番茄植株不耐高温，我国北方日光温室夏季栽培生产过程中常遭遇 35℃亚高温并伴有强光辐射的环境，
会造成作物减产。为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，研究者将番茄植株在不同培养环境下培养 5
天后测定相关指标如下表。
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光照强
净光合速 气孔导度/ Rubisc 温度/ 度/ 胞间 CO2
组别 率/（μml· （mml·m 活性/（U·
对照组（CK） 25 500 12.1 114.2 308 189
亚高温高光组（HH
35 1000 1.8 31.2 448 61 ）
（1）提取绿叶中的色素用到的试剂是______。
（2）从表中数据可见亚高温高光条件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的，判断的依据是______。
Rubisc 是催化 CO2 固定的关键酶，该酶活性的下降导致光反应产物 NADPH 和 ATP 的含量______，进而
引起光能的转化效率降低，此时强光下植物吸收的光能已经是过剩光能了，从而对植物产生危害。
（3）植物通常会有一定的应对机制来适应逆境。PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物，具有吸收、传
递和转化光能的作用。D1 蛋白是 PSⅡ复合物的组成部分，对维持 PSⅡ的结构和功能起重要作用。有研究
表明，在高温高光下，过剩的光能可使 D1 蛋白失活。研究者对 D1 蛋白与植物应对亚高温高光逆境的关
系进行了研究。
利用番茄植株进行了三组实验，①组的处理同（1）中的 CK，③组用适量的 SM（SM 可抑制 D1 蛋白的合
成）处理番茄植株并在亚高温高光（HH）下培养。定期测定各组植株的净光合速率（Pn）。实验结果如下
图：
请写出②组的处理：______。根据实验结果分析植物如何缓解亚高温高光对光合作用的抑制：______。Deg
蛋白酶位于类囊体腔侧，主要负责受损 D1 蛋白的降解，如果抑制 Deg 蛋白酶的活性，请你预测在亚高温
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℃
（μml· 浓度/ppm
m ·s ） ·s ） mL ） -2 -1 -2 -1 -1
m-2·s-1）
高光下番茄光合作用受抑制程度并说明理由:_______。
【答案】（1）无水乙醇
（2） ①. 气孔导度下降，但胞间 CO2 浓度却上升 ②. 增加
（3） ①. 在亚高温高光（HH）下培养 ②. 图中结果表明，当用 SM 处理抑制 D1 蛋白合成后，在
亚高温高光下，③组比②组净光合速率下降的更明显，因此番茄植株通过合成新的 D1 蛋白以缓解亚高温高
光对光合作用的抑制 ③. 抑制程度会加剧，因为 Deg 蛋白酶的活性被抑制后不能把失活的 D1 蛋白降解，
新合成的 D1 蛋白无法修复 PSǁ的结构和功能
【解析】
【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生
成还原氢和氧气，以及 ATP、NADPH 的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化
合物的还原两个过程。
2、分析表格：实验的自变量是温度和光照强度，表中数据显示亚高温高光组与对照组相比，净光合速率、
气孔导度、Rubisc 活性都下降，但胞间 CO2 浓度却上升。
3、分析坐标图形：实验的自变量是番茄是否用 SM 处理、培养条件是否为亚高温高光，因变量是净光合速
率，坐标曲线显示净光合速率①组＞②组＞③组。
【小问 1 详解】
绿叶中的光合色素（叶绿素 a、叶绿素 b、叶黄素、胡萝卜素）均为脂溶性物质，易溶于有机溶剂，难溶
于水，因此需用有机溶剂（如无水乙醇）溶解并提取色素。
【小问 2 详解】
为研究亚高温高光对番茄光合作用的影响，实验的自变量是温度和光照强度，表中数据显示亚高温高光组
与对照组相比，净光合速率、气孔导度、Rubisc 活性都下降，但胞间 CO2 浓度却上升，说明亚高温高光条
件下净光合速率的下降并不是气孔因素引起的。图 1 中 Rubisc 催化的过程②是 CO2 固定，发生的反应是
CO2+C5→C3。该酶活性下降导致 C3 的合成减少，C3 还原需要的光反应产物 NADPH([H])和 ATP 减少，而
光反应产物 NADPH([H])和 ATP 生成不变，所以细胞中两者含量会增加，进而引起光能转化率降低。
【小问 3 详解】
利用番茄植株进行的三组实验种，实验的自变量是番茄是否用 SM 处理、培养条件是否为亚高温高光，因
变量是净光合速率。①组、②组都是未用 SM 处理、D1 蛋白的合成正常的番茄，不同是①在常温、适宜光
照下培养，②组是在亚高温高光下培养，图中结果显示②组净光合速率下降，说明亚高温高光对光合作用
有抑制效应。③组用适量的 SM（SM 可抑制 SM 处理）处理番茄植株，在亚高温高光（HH）下培养，与②
组相比，净光合速率下降更明显，说明亚高温高光对番茄植株净光合速率的抑制是因为抑制了 D1 蛋白的合
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成，所以通过合成新的 D1 蛋白可以缓解亚高温高光对光合作用的抑制。由题干信息可知，D1 蛋白是 PSII
复合物的组成部分，对维持 PSII 的结构和功能起重要作用，失活的 D1 蛋白被降解随后由新合成的 D1 蛋白
质来替换。如果抑制 Deg 蛋白酶的活性，失活的 D1 蛋白不能降解，新合成的 D1 蛋白无法替换，从而不能
修复 PSǁ的结构和功能，在亚高温高光下番茄光合作用受抑制程度会加剧。
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______，判断依据是______。
（2）从系谱图中推测。遗传方式有______种。为确定此病的遗传方式，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 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
（2） ①. 2 ②. Ⅱ4
（3）2/459 （4） ①. 能行使转运 C1-的功能，杂合子表型正常 ②. 患（乙）病
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独
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立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配
子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的， 在减数分裂
形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的
分离定律是基因的自由组合定律的基础，两者的本质区别是基因的分离定律研究的是一对等位基因，基因
的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因，所以很多自由组合的题目都可以拆分成分离定律来
解题。
【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，有两种遗传方式。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】
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甲病为隐性基因控制 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病。
20. 为增加菊花的花色类型，研究者将花色基因 C（图 1）与 Ti 质粒（图 2）重组,再将重组质粒导入菊花细
胞中。图 3 表示 EcRⅠ、BamHⅠ和 Sau3AⅠ三种限制酶的识别序列与切割位点。请分析回答：
（1）PCR 扩增花色基因 C 时，需要设计______对引物，引物的作用是______。
（2）选择限制酶______切割质粒，限制酶作用的化学键是______。
（3）获得重组质粒后，常采用______（填转化方法）将重组质粒导入植物细胞。
（4）通过核酸分子杂交确定了受体细胞含有基因 C，可以用______的方法检测基因 C 是否表达出相应的蛋
白质。若检测发现没有相应蛋白质产生，从重组质粒的构建考虑，可能的原因是______。
【答案】（1） ①. 1##一 ②. 使 DNA 聚合酶能够从引物的 3’端开始连接脱氧核糖核苷酸
（2） ①. Sau3AI ②. 磷酸二酯键
（3）农杆菌转化法 （4） ①. 抗原—抗体杂交 ②. 目的基因（花色基因 C）反向插入载体，导
致启动子无法驱动其转录
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用 PCR 技术扩增
和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、
终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。（4）目
的基因的检测与鉴定。
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【小问 1 详解】
PCR 是一项体外扩增 DNA 的技术，扩增目的基因的原理是 DNA 半保留复制，PCR 时，引物需要与模板的
3'端结合，引导 DNA 聚合酶进行扩增，故 PCR 扩增花色基因 C 时，需要 1 对引物；引物的作用是使 DNA
聚合酶能够从引物的 3'端开始连接脱氧核糖核苷酸。
【小问 2 详解】
据图可知，基因 C 两侧有 BamHⅠ的酶切位点，而 BamHⅠ和 Sau3AⅠ两种酶切割后产生的片段具有相同的
黏性末端，故可用 BamHI 和 Sau3AI 分别处理基因 C 和质粒，产生相同黏性末端便于构建重组质粒；限制
酶作用的化学键是磷酸二酯键，即两个核苷酸经脱水缩合形成的化学键。
【小问 3 详解】
将目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法。
【小问 4 详解】
抗原与抗体的结合具有特异性，通过核酸分子杂交确定了受体细胞含有基因 C，可以用抗原—抗体杂交的
方法检测基因 C 是否表达出相应的蛋白质；若检测发现没有相应蛋白质产生，从重组质粒的构建考虑，可
能的原因是目的基因（花色基因 C）反向插入载体，导致启动子无法驱动其转录。
21. 稻籼、粳亚种间杂交稻可能比现有的杂交稻单产提高，但目前面临的问题是两者杂交子代会出现花粉不
育的现象。
（1）科研人员研究上述现象的遗传机制时发现，水稻 7 号染色体上名为 qH7 的片段与此密切相关。他们
用粳稻品种 D（qH7 片段的遗传组成为 DD，花粉 100%可育）与籼稻品种 M（qH7 片段的遗传组成为 MM
，花粉 100%可育）进行杂交，得到水稻品系 N（qH7 片段的遗传组成为 DM）。品系 N 自交，于代结果如
下表所示：
自交子代遗传组成及数量 DM（236 株） DD（242 株）
表型（可育花粉占比） 50% 100%
实验结果说明品系 N 产生的含有______的花粉是不育的。
（2）为进一步研究上述花粉不育的机理，科研人员对水稻品系 N（DM）的 7 号染色体 qH7 片段进行测序
和分析，结果如图 1 所示。
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科研人员利用基因工程向水稻品系 N（DM）的体细胞中导入基因 F，获得转基因杂合植株 A。植株 A 的遗
传组成为 DMF-（F-表示在 qH7 区域外含有一个基因工程导入的 F 基因）。植株 A 自交，不考虑突变和染
色体片段交换，子代结果如图 2 所示。
①据图 2 分析，利用基因工程导入的基因 F 是否插入了 7 号染色体上?______（填“是”或“否”）,基因 F 的
作用是______。
②上述结果说明品系 N 的花粉 50%不育与基因______有关，判断的依据是______。请设计实验验证该结论，
简要写出实验思路：______，预期结果：______。
【答案】（1）M （2） ①. 否 ②. 恢复 M 型花粉的可育性 ③. ED ④. 根据图 2 植株 A
自交后代遗传组成及比例 ⑤. 将 ED 基因导入品种 M 的愈伤组织中，培育转基因植株 ⑥. 若转基因
植株的表现型为花粉 100%不育，则支持基因 ED 导致 M 型花粉不育的结论。
【解析】
【分析】生殖隔离指由于各方面的原因，不同物种之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生
后代或不能产生可育性后代的隔离机制，若隔离发生在受精以前，就称为受精前的生殖隔离。
【小问 1 详解】
水稻品系 N（qH7 片段的遗传组成为 DM）。品系 N 的表现型为花粉 50%可育，品系 N 自交，自交子代遗传
组成没有 MM，说明品系 N 产生的含有 M 的花粉是不育的。
【小问 2 详解】
①利用基因工程向水稻品系 N（DM）的体细胞中导入基因 F，可能有三种情况，第一种导入的基因 F 在 7
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号染色体与基因 D 位于一条染色体上，植株 A 可产生的雌配子为 DF 和 M，可产生的雄配子为 DF 和 M（不
育）；第二种导入的基因 F 在 7 号染色体与基因 D 位于一条染色体上，植株 A 可产生的雌配子为 D 和 MF，
可产生的雄配子为 D 和 MF；第三种导入的基因 F 在非 7 号染色体上，植株 A 可产生的雌配子为 DF、MF、
D-、M-，可产生的雄配子为 DF、MF、D-、M-（不育）。根据图 2 植株 A 自交后代遗传组成及比例可知应为
第三种情况，即利用基因工程导入的基因 F 插入到了非 7 号染色体上，基因 F 的功能是恢复 M 型花粉的可
育性。
②据图 2 可知，MMF-的花粉 100%可育，而 DMF-的花粉只有 75%可育，说明花粉不育与 D 中基因有关，
而基因 F 可以恢复 M 型花粉育性，因此基因 ED 导致 M 型花粉不育。为验证该结论，应将 ED 基因导入品
种 M 的愈伤组织中，培育转基因植株。因为品种 M 的 qH7 片段的遗传组成为 MM，花粉 100%可育，若转
基因植株的表现型为花粉 100%不育，则支持基因 ED 导致 M 型花粉不育的结论。
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