山西省太原市2025-2026学年高三上学期期中生物试卷（含答案解析）

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本试卷共21题，满分100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1.修改答案时，用橡皮擦轻轻擦净原答案，再重新书写/填涂，避免残留痕迹影响识别。
2.严禁使用涂改液、修正带、刮纸刀等工具修改，违规修改的内容视为无效。
3.作图题先用铅笔勾勒轮廓，确认无误后用黑色签字笔描黑，保证线条清晰、标注完整。
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一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.“蛟龙”号载人潜水器在深海发现了富含硫化物的高温热液区,此处生活的嗜热古细菌的结构类似细菌。该类古细菌与蓝细菌的统一性体现在
A．组成细胞的元素种类和含量相同
B．在核糖体中经翻译过程合成多肽
C．均含有细胞膜、细胞质和染色体
D．DNA中互补碱基之和所占比例相同
2.ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质,分子结构式如图所示。下列叙述正确的是
A．ATP结构简式中的“A”表示腺苷,对应图中的 ①
B．ATP中的能量可以来源于光能,但不能转化为光能
C．ATP水解脱去 ③ ④后可得到腺嘌呤脱氧核苷酸
D．吸能反应常由 ④脱离所释放的能量来驱动
3.下图表示植物细胞膜上H+和蔗糖的协同转运过程。下列实验处理中,可加快蔗糖进入细胞的措施是
A．降低细胞外蔗糖溶液的浓度
B．适当降低细胞外溶液的pH
C．加入呼吸酶抑制剂
D．减少蔗糖-H+转运蛋白的数量
4.某人大拇指指端被门夹伤并严重损毁,医生将其指端连接在他的腹部皮肤上,待指端长好后从腹部分离,移植并恢复手指的外观和功能。下列叙述正确的是
A．该实例体现了人体腹部皮肤细胞的全能性
B．腹部皮肤细胞脱分化为干细胞以促进指端再生
C．指端被严重损毁过程中细胞死亡形式主要是细胞凋亡
D．指端新皮肤的形成离不开细胞的有丝分裂和细胞分化
5.小鼠的体色有黄色(A)、鼠色(a₁)和非鼠色(a₂),由常染色体上的复等位基因控制。基因A对a₁和a₂完全显性,基因a₁对a₂完全显性。下列叙述错误的是
A．复等位基因的产生体现了基因突变的不定向性
B．成年小鼠体色的相关基因型共有6种,其中杂合子有3种
C．Aa₂产生配子时,基因A和a₂不可能出现在同一条染色体上
D．Aa₂与a₁ₐ₂杂交产生的子代中,黄色：鼠色：非鼠色的比例为2：1：1
6.现有一数量足够大的昆虫种群,雌雄个体数目相等且能随机交配产生可育后代。昆虫翅色由基因A/a决定,种群中各种个体数量比为AA：Aa：aa=1：8：16。不考虑基因突变和染色体变异。下列叙述错误的是
A．该种群中A基因频率与a基因频率的比值为1：4
B．该种群随机交配产生的F₁中,AA个体出现的概率为1/25
C．当种群处于遗传平衡状态时,种群世代间A的基因频率不变
D．若该种群随机交配产生的F₁中AA个体全部致死,则A基因频率为1/3
7.拟南芥生物膜上存在两种电子传递途径：途径甲是电子通过复合体Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ的传递,最终将O₂还原；途径乙是通过交替氧化酶(AOX)直接利用复合体Ⅰ的电子还原O₂。下列分析错误的是
A．图中的生物膜是线粒体内膜
B．与途径甲相比,途径乙向膜外运输的H⁺数量较少
C．H⁺通过复合体Ⅳ向膜外运输的方式是协助扩散
D．若耗氧量不变时提高AOX含量,则该膜上产生的ATP减少
8.甲病和乙病均为单基因遗传病。图1为某家系的遗传系谱图,其中4号不携带致病基因；图2为该家系部分成员中与甲病有关的基因经限制酶切割后的电泳结果(不考虑基因位于X、Y的同源区段)。下列分析错误的是
A．据图2推测,控制甲病的等位基因的碱基数目可能相同
B．甲病是常染色体隐性遗传病,图1中的2号可能对应图2中的X
C．若9号的性染色体组成为XXY,可能是3号产生配子时减数分裂Ⅱ异常
D．若11号为男孩,则该男孩同时患甲、乙两种疾病的概率是1/32
9.研究人员用下图所示流程做了两组噬菌体侵染细菌的实验,A组用³²P标记的T2噬菌体和未标记的大肠杆菌,B组用³⁵S标记的大肠杆菌和未标记的T2噬菌体。下列分析正确的是
A．标记噬菌体用含³²P的培养基培养,大肠杆菌用含³⁵S的培养基培养
B．搅拌的目的是使大肠杆菌与营养物质充分接触,有利于其繁殖
C．噬菌体全部侵染大肠杆菌后离心,两组沉淀物放射性均高于上清液
D．随着保温时间延长,两组沉淀物的放射性逐渐增强最后趋于稳定
10.染色体的行为会影响基因传递和性状表现。下列叙述正确的是
A．基因重组就是通过非同源染色体的自由组合导致的
B．位于性染色体上的所有基因在遗传上与性别相关联
C．染色体上的基因突变都会导致生物性状改变
D．基因就是DNA片段,基因的载体就是染色体
11.脑源性神经营养因子(BDNF)能够促进和维持中枢神经系统的正常生长发育。若核基因BDNF表达受阻,则会导致精神异常。下图为BDNF基因的表达及调控过程,其中
①
④表示过程。下列叙述错误的是
A．过程 ④发生后,可导致精神异常
B．过程 ① ③发生在细胞核,过程 ②发生在细胞质
C．过程 ① ③的原料是核糖核苷酸,过程 ②的原料是氨基酸
D．过程 ① ③的碱基配对方式相同,过程 ② ④的碱基配对方式不同
12.基因编辑技术可以通过在特定位置加入或减少部分基因序列,实现对基因的定点编辑。对月季色素合成酶基因进行编辑后,其表达的酶氨基酸数量减少,月季细胞内可发生改变的是
A．基因的结构与功能
B．遗传物质的类型
C．DNA复制的方式
D．遗传信息的流动方向
13.血橙因果肉富含血红色的花色苷而得名。其花色苷合成的调节过程如图所示,其中T序列和C序列是Ruby基因启动子,启动任一途径都可激活Ruby基因表达。为防止极寒气候造成冻伤,提前采摘的血橙中花色苷含量极少。下列分析正确的是
A．T序列被甲基化后不会影响RNA聚合酶与其结合
B．低温胁迫通过改变T序列的碱基序列使其去甲基化
C．提前采摘的血橙置于一定强度光照下可提高花色苷含量
D．T序列甲基化后导致血橙花色苷含量降低是不可遗传的
14.研究发现,野生大豆中的耐盐基因GₛNAC₂编码的转录因子能激活下游基因GₛP₅CS的表达,后者编码的酶能催化渗透调节物质脯氨酸的合成,可提高耐盐性。下列叙述错误的是
A．基因GₛNAC₂通过控制脯氨酸这种渗透调节物质的合成直接控制耐盐性
B．可通过提高基因GₛNAC₂或GₛP₅CS的表达水平,增强作物耐盐能力
C．可说明基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系
D．该研究为利用基因工程培育耐盐大豆提供了关键基因资源
15.LDH-B 是鳉鱼体内与细胞呼吸有关的基因,其等位基因LDH-BP编码的蛋白质可使鳉鱼在低温下也能够快速游动。LDH-BP出现的比例随温度和纬度变化如图所示。下列叙述正确的是
A．高纬度地区和低纬度地区的鳉鱼一定存在生殖隔离
B．温水环境中鳉鱼的LDH-BP基因频率较低是自然选择的结果
C．某鳉鱼从冷水环境游向温水环境的过程中逐渐发生了进化
D．高纬度地区的冷水环境直接对鳉鱼的LDH-BP基因进行了选择
16.二倍体大豆为两性花作物,其2号染色体上含有自私基因A。产生配子时,A基因能使含a基因的雄配子育性降低50%。研究人员将一个抗虫基因B导入基因型为Aa的大豆植株的2号染色体上,获得植株甲。下列分析错误的是
A．若甲与植株aa进行正交或反交,正反交的结果均为抗虫：不抗虫=1：1
B．为探究基因B是否导入甲的A基因所在的染色体上,可采用自交法
C．若基因B导入甲的a基因所在染色体上,则甲自交产生的F₁中抗虫：不抗虫=2：1
D．若基因B导入甲的A基因所在染色体上,则甲自交F₁的抗虫植株中纯合子占2/5
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.研究发现,海水稻磷酸转运蛋白SPDT和OsPHO通过调节茎节中磷酸盐(Pi)分配的偏向性而影响水稻产量(箭头粗细表示分配量的差异),其主要机制如图所示。图中甲、乙表示光合作用的两个阶段,TPT代表磷酸丙糖转运体。回答下列问题：
(1)据图分析,若要通过提高叶肉细胞的Pi含量使水稻增产,可通过基因工程技术提高______蛋白相关基因的表达量。图中TPT所在的膜是_____₍填“叶绿体膜”或“类囊体膜”)。
(2)阶段甲发生的能量变化是______；NADPH在阶段乙中的作用是______,推测图中蛋白质磷酸化后,可能作为_____₍填“酶”或“反应物”)参与阶段乙。
(3)水稻在适宜条件下用白光照射一段时间后,突然换光照强度相同的红光照射,短时间内C3化合物的含量将_____₍填“增加”“减少”或“不变”),理由是______。
18.我国育种工作者将长穗偃麦草(2n=14)含有抗虫基因的1条3号染色体转移到普通小麦(6n=42)体内,以培育抗虫小麦新品种戊,育种过程如图所示,图中M、E代表不同物种染色体,甲丁代表不同品系。回答下列问题：
(1)长穗偃麦草与普通小麦杂交获得的F₁含有______个染色体组。过程
①常用一定浓度的______处理幼苗,该试剂的作用原理是______。
(2)品系丙中来自长穗偃麦草的染色体数目范围为______条,理由是______。
(3)通过普通小麦与不同品系多次杂交、筛选获得品系丁,目的是获得含有______的小麦。品系丁自交获得品系戊,品系戊在子代中所占比例为______。
(4)上图育种过程中,涉及到的可遗传变异的类型有______。
19.转铁蛋白受体(TfR)参与细胞对Fe³⁺的吸收,而细胞中Fe³⁺含量会调节转铁蛋白受体mRNA(TfR - mRNA)的稳定性。当细胞中Fe³⁺浓度高时,TfR - mRNA易水解；反之,TfR - mRNA难水解,其调控过程如图所示。回答下列问题：
(1)人体肝脏细胞中TfR - mRNA是由TfR基因经______过程合成的,该过程中使DNA双链解旋的酶是______。
(2)细胞中Fe³⁺含量会调节TfR - mRNA的稳定性,进而影响______过程,该过程中tRNA携带氨基酸的部位是_____₍填“3’端”或“5’端”)。
(3)图中结构a在mRNA上的移动方向_____₍填“3’→5’”或“5’→3’”)；一个mRNA分子上相继结合多个结构a,其生理意义是______。
(4)据图判断,TfR - mRNA中铁反应元件能形成茎环结构的原因是______,这种茎环结构不影响TfR的氨基酸序列,理由是______。
(5)据图可知,当细胞中Fe³⁺不足时,TfR - mRNA将______,其生理意义是______。
20.将马蛔虫(2n = 4)精原细胞DNA中的P全部标记为³²P,然后将其置于不含³²P的培养液中培养,其中1个精原细胞连续进行两次细胞分裂后,产生甲丁4个细胞,这些细胞的染色体和染色单体数目如下图所示。不考虑染色体变异。回答下列问题：
(1)该精原细胞经历了_______次DNA复制和_______次着丝粒分裂。
(2)以上4个细胞所处的时期为_______,判断依据是_______。
(3)据图推测,形成细胞乙的过程中,染色体可能发生的行为变化是_______；甲丁4个细胞继续分裂形成的8个细胞中,最多可能有_______个细胞不含³²P。
(4)观察马蛔虫配子形成过程中染色体变化,宜从雄性个体的器官_______中取材,而不选用雌性个体的原因是_______。
21.某种二倍体观赏鱼类属于XY型性别决定生物,其尾鳍有多种,其中圆尾、扇尾和三角尾受到A/a、B/b两对等位基因控制,其中基因A、a位于常染色体上,基因B、b位于X染色体上,且两种隐性基因均纯合时胚胎致死。科学家为研究三种尾鳍表型的遗传机制,进行了下列甲、乙两组杂交实验。回答下列问题：
(1)杂交实验甲中,母本的基因型是_______；F₂中扇尾个体的基因型有_______种,其中纯合子所占比例是_______。
(2)杂交实验乙中,F₁中扇尾雌性个体的基因型为_______,F₂中圆尾个体的基因型为_______,F₂中胚胎致死率为_______。
(3)实验甲和实验乙,互为_______实验,这种实验方法通常还可用于判断______₍写出一点)。
山西省太原市2025-2026学年高三上学期期中生物试卷答案与解析
1. B
解析：A、原核生物的细胞元素种类(如C、H、O、N等)相同,但含量可能因代谢差异而不同,A错误；
B、原核生物的蛋白质合成均在核糖体通过翻译完成,古细菌和蓝细菌均含有核糖体,B正确；
C、原核生物无染色体,遗传物质位于拟核区,C错误；
D、互补碱基之和的比例(如A+T或C+G)在同一DNA分子中相等,但不同物种的DNA该比例可能不同,D错误；
故选B。
2. D
解析：A、ATP结构简简式中的A表示腺苷,由腺嘌呤①和核糖②组成,A错误；
B、植物进行光合作用,将光能转化为ATP中的化学能,萤火虫发光即是ATP中的能量转化为光能,故ATP中的能量可以来源于光能,也可以转化为光能,B错误；
C、据图可知：ATP经过水解脱去③④之后可以得到腺嘌呤核糖核苷酸,是构成RNA的基本单位之一,C错误；
D、许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,常由④脱离所释放的能量来驱动,D正确。
故选D。
3. B
解析：A、据图可知：H⁺通过质子泵运出细胞需要消耗ATP,说明是逆浓度梯度进行的,即H+分布是细胞外浓度高于细胞内,而蔗糖的跨膜运输方式是借助H⁺浓度势能实现的,属于主动运输,故降低细胞外蔗糖浓度不影响(或不利于)蔗糖运输,A错误；
B、据图可知：H⁺通过质子泵运出细胞需要消耗ATP,说明是逆浓度梯度进行的,即H⁺分布是细胞外浓度高于细胞内,而蔗糖的跨膜运输方式是借助H⁺浓度势能实现的,属于主动运输,故降低细胞外溶液pH,能够加大势能,从而使蔗糖进入细胞速率加快,B正确；
C、加入细胞呼吸抑制剂,会影响H⁺的运输,进而影响蔗糖运输,C错误；
D、蔗糖跨膜运输需要转运蛋白协助,降低膜上协同转运蛋白数量会导致蔗糖运输减慢,D错误。
故选B。
4. D
解析：A、人体腹部皮肤细胞未发育成完整个体,仅参与指端修复,未体现细胞的全能性,A错误；
B、动物细胞分化后一般不可逆,腹部皮肤细胞无法脱分化为干细胞,修复过程可能依赖原有干细胞的分裂分化,B错误；
C、机械损伤导致的细胞死亡属于被动坏死,而非主动的细胞凋亡,C错误；
D、新皮肤形成需通过有丝分裂增加细胞数量,并通过细胞分化形成不同功能细胞,D正确。
故选D。
5. C
解析：A、复等位基因的产生体现了基因突变的不定向性,A正确；
B、成年小鼠体色的相关基因型有AA、a₁ₐ₁、a₂ₐ₂、Aa₁、Aa₂、a₁ₐ₂,共6种,其中杂合子有3种,B正确；
C、交叉互换后,Aa₂产生配子时,基因A和a₂可出现在同一条染色体上,C错误；
D、Aa₂与a₁ₐ₂杂交产生的子代中,黄色(Aa₁、Aa₂)：鼠色(a₁ₐ₂₎：非鼠色(a₂ₐ₂₎的比例为2：1：1,D正确。
故选C。
6. D
解析：A、计算A和a的基因频率：AA:Aa:aa=1:8:16,总个体数25,A基因数=1×2+8×1=10,a基因数=8×1+16×2=40。A频率=1025×2=15,a频率=45,比值1:4,A正确；
B、随机交配后,F₁中AA基因型频率为p2=15²⁼125,B正确；
C、遗传平衡状态下,基因频率世代不变,C正确；
D、若F₁中AA致死,剩余Aa(32%)和aa(64%),比例为1:2。A频率=(13×113×2+23×2)=16,而非13,D错误。
故选D。
7. C
解析：A、图示中显示,O₂和H⁺形成水,该过程发生在有氧呼吸的第三阶段,场所在线粒体内膜,A正确；
B、因交替氧化酶的存在,电子经复合体Ⅳ的传递量减少,致使膜外H⁺浓度减小,驱动合成ATP减少。因此途径乙向膜外运输H⁺较少,B正确；
C、复合体IV向膜外运输H+的同时,并同时实现了对氢的氧化过程,根据ATP的产生过程可推测,此时氢离子转运的方式是逆浓度梯度进行的,因此运输方式为主动运输,C错误；
D、H+流入线粒体基质时,会降低电子传递过程中建立的H+浓度梯度,不利于ATP合成,因此当耗氧量不变时,若线粒体内膜上AOX含量提高,则形成的ATP量减少,D正确。
故选C。
8. D
解析：A、图 2 中不同个体的酶切片段长度不同,但等位基因碱基数目可能相同(仅酶切位点不同),A正确；
B、分析图2：由1、4、8、10号个体的电泳图可知1号和4号关于甲病基因均为纯合子,8号和10号均为杂合子,10号为男性个体,则控制甲病的基因位于常染色体上,8号和10号为杂合子,表现为正常,说明甲病为隐性病,故甲病为常染色体隐性遗传病,因1号患甲病即隐性纯合子,故4、6、7号均为杂合子,图2 中的X和4号为显性纯合子,8号和10号为杂合子,故8号和10号的隐性基因来自其母亲3号,即3号为杂合子,因此图1中的2号可能对应图2中的X,B正确；
C、据图可知：3、4号均不患乙病但9号患病,可推测出乙病为隐性遗传病,又由于4号不携带致病基因,所以乙病为伴X隐形遗传病,所以若9号的性染色体组成为XXY,可能是3号产生配子时减数分裂Ⅱ异常导致的,C正确；
D、结合B、C选项的分析,设导致甲病的致病基因为a,导致乙病的致病基因为b,则7号个体的基因型为AaXBY,8号个体的基因型为1/2AaXBXB、1/2AaXBXb,若11号为男孩,则其甲乙两种病均患的概率是1/2×1/4×1/2＝1/16,D错误。
故选D。
9. C
解析：A、噬菌体是病毒,无细胞结构,因此不能用培养基去培养噬菌体,A错误；
B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离,B错误；
C、A 组³²P 标记噬菌体 DNA,进入大肠杆菌,沉淀物放射性高,B 组³⁵S标记大肠杆菌,噬菌体繁殖后子代含³⁵S,沉淀物放射性高,C正确；
D、A 组保温时间过长,噬菌体增殖后大肠杆菌破裂,噬菌体被释放,沉淀物放射性会下降,D错误。
故选C。
10. B
解析：A、基因重组包括同源染色体上的非姐妹染色体的互换和同源染色体彼此分离,非同源染色体自由组合,A错误；
B、性染色体上的基因在遗传时因性别不同而呈现差异(如伴性遗传),即使某些基因不直接决定性别,其传递仍与性染色体分配相关,B正确；
C、基因突变若发生在非编码区、或导致同义突变(密码子改变但氨基酸不变)、或为隐性突变且在杂合状态下,均可能不改变性状,C错误；
D、基因通常是具有遗传效应的DNA片段,而基因的载体包括染色体(主要载体)及线粒体、叶绿体中的DNA,D错误。
故选B。
11. D
解析：A、过程 ④ 中 miRNA-195 与BDNF的mRNA 结合,导致 BDNF 无法合成,引发精神异常,A正确；
B、图中基因为核基因,过程①③为转录,场所在细胞核,过程②为翻译,发生在细胞质,B正确；
C、过程①③为转录,原料是核糖核苷酸,过程②为翻译,原料是氨基酸,C正确；
D、过程②为翻译(mRNA 与 tRNA),过程④为mRNA 与 miRNA结合,二者配对方式相同,D错误。
故选D。
12. A
解析：基因是DNA上有遗传效应的片段。
DNA的复制方式为半保留复制,在遗传信息传递过程中遵循中心法则。
A、根据题干信息分析,对月季色素合成酶基因进行编辑后,其表达的酶氨基酸数量减少,说明该技术可能改变了月季细胞内基因的碱基序列,使终止密码子提前出现,从而改变了基因的结构与功能,A正确；
B、月季细胞内的遗传物质的类型不变,仍然是DNA,B错误；
C、月季细胞内的DNA复制的方式不变,仍为半保留复制,C错误；
D、月季细胞内遗传信息的流动方向不变,仍为DNA→RNA→蛋白质,D错误。
故选A。
13. C
解析：A、T序列被甲基化后会影响RNA聚合酶与其结合从而影响其转录过程,A错误；
B、去甲基化是对 T 序列的修饰,不会改变 T 序列的碱基序列,B错误；
C、据题图可知：提前采摘的血橙果实置于一定强度光照下可激活 Ruby 基因表达,促进花色苷合成,从而提高果肉的花色苷含量,C正确；
D、T序列被甲基化后会影响RNA聚合酶与其结合从而影响其转录过程影响基因的表达,是可以遗传的,D错误。
故选C。
14. A
解析：A、GₛNAC₂编码的转录因子激活下游基因GₛP₅CS的表达,后者编码的酶催化脯氨酸合成。GₛNAC₂并未直接控制脯氨酸的合成,而是通过调控其他基因间接实现,属于基因间接控制性状,A错误；
B、提高GₛNAC₂或GₛP₅CS的表达水平均可促进脯氨酸合成,增强细胞渗透调节能力,从而提高耐盐性,B正确；
C、耐盐性由GₛNAC₂和GₛP₅CS共同作用,体现“多基因控制一性状”,说明基因与性状并非简单一一对应,C正确；
D、GₛNAC₂和GₛP₅CS作为耐盐相关基因,可为基因工程提供关键基因资源,D正确。
故选A。
15. B
解析：A、生殖隔离是指在自然状态下不能相互交配或交配后也不能产生可育后代,低纬度与高纬度的鳉鱼存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,A错误；
B、自然选择直接作用于个体的表型而使种群基因频率发生改变,因此温水环境中鳉鱼的LDH-BP基因频率较低是自然选择的结果,B正确；
C、生物进化的基本单位是种群,生物进化的实质是种群基因频率的改变。某鳉鱼个体从冷水环境游向温水环境,一个个体不能代表种群,其基因频率的改变不能等同于种群基因频率的改变,所以不能说该鳉鱼个体逐渐发生了进化,C错误；
D、在高纬度地区,冷水环境直接选择的是LDH-BP编码的蛋白质所表现出来的性状,而不是直接对LDH-BP基因进行选择,自然选择直接作用于生物的表型,D错误。
故选B。
16. A
解析：A、甲作为父本时,雄配子中a的育性降低50%,导致抗虫(AB)与不抗虫(a)的比例为2：1；而作为母本时,雌配子正常分离,比例为1：1。因此正反交结果不同,A错误；
B、自交后若B与A连锁,子代抗虫与不抗虫比例会因育性差异而变化,可通过自交结果判断B的导入位置,B正确；
C、若B导入a所在染色体,甲(A/aB)自交时,雄配子A与aB的比例为2：1,雌配子A与aB各占50%。子代抗虫(含B)与不抗虫(1/3AA)比例为2：1,C正确；
D、若B导入A所在染色体,甲(AB/a)自交时,雄配子AB与a的比例为2：1,雌配子AB与a各占50%。抗虫植株中纯合子(AB/AB)占1/3,不抗虫(aa)占1/6,所以抗虫植株总比例为5/6,纯合子占比为2/5,D正确。
故选A。
17. (1) ①. OsPHO
②. 叶绿体膜
(2) ①. 将光能转化成ATP和NADPH中的化学能。
②. 作为还原剂还原C₃,同时还能提供能量
③. 酶
(3) ①. 减少
②. 叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光,若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光,可导致光反应速率加快,形成的ATP和NADPH增加,C₃的还原速率加快,但短时间内CO₂固定速率不变,故C₃化合物含量将减少。
解析：1、光合作用的过程包括光反应和暗反应过程,光反应的能量转变是光能转变为ATP、NADPH中活跃的化学能；暗反应的能量转变是ATP、NADPH中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。
2、在光合作用暗反应阶段,绿叶通过气孔从外界吸收的CO₂,在特定酶的作用下与C₅(一种五碳化合物)结合,这个过程称作CO2的固定。一分子的CO₂被固定后,很快形成两个C₃分子。在有关酶的催化作用下,C₃接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C₃在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的C₃,经过一系列变化,又形成C₅,这些C₅又可以参与CO₂的固定。
【小问1详解】
①结合图示和题干信息可知,提高OsPHO基因的表达量,可以使得茎节将Pi偏向于分配给叶片,叶片的叶肉细胞中Pi多,光合作用速率快,产生的蔗糖多,蔗糖转移到籽粒,从而使水稻增产。
②图中TPT所在的膜与细胞质直接接触,叶绿体存在于细胞质中,而类囊体膜存在于叶绿体基质中,故TPT所在的膜为叶绿体膜。
【小问2详解】
①甲过程可以产生ATP、NADPH,说明甲过程为光反应过程,能量变化是将光能转化成ATP和NADPH中的化学能。
②暗反应阶段中,NADPH的作用是一方面作为还原剂还原C₃,另一方面可释放能量用于C₃还原。
③乙过程为卡尔文循环,二氧化碳还原为糖的过程需要ATP、NADPH、酶的参与,结合图示分析磷酸化的蛋白质作为酶在发挥作用。
【小问3详解】
叶绿体中的色素主要吸收利用红光和蓝紫光,若由白光突然改用光照强度与白光相同的红光,可导致光反应速率加快,形成的ATP和NADPH增加,C₃的还原速率加快,但短时间内CO₂固定速率不变,故C₃化合物含量将减少。
18. (1) ①. 4##四
②. 秋水仙素
③. 抑制纺锤体形成,使染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞染色体数目加倍
(2) ①. 0 7
②. 乙是普通小麦(42E)与甲(42E+14M)杂交得到的,甲产生的配子中来自长穗偃麦草的染色体数目为 0 7 条
(3) ①. 含有1条(含抗虫基因的)3号染色体的小麦
②. 1/4##25%
(4)染色体变异、基因重组
解析：据图可知：①表示人工诱导染色体数目加倍(常用秋水仙素处理幼苗)获得甲；再将甲和普通小麦杂交获得乙,乙再和普通小麦杂交获得丙,经过选择获得丁,最终获得染色体组成为42E+2M的戊。
【小问1详解】
据题图可知：长穗偃麦草(2n=14)与普通小麦(6n=42)杂交获得的F₁为21E(3n)+7M(n),含有4个染色体组；过程①常用秋水仙素处理幼苗,秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成,诱导细胞染色体加倍。
【小问2详解】
分析题图可知：乙是普通小麦(42E)与甲(42E+14M)杂交得到的,品系乙含有的7M中的染色体为1个染色体组,减数分裂时这些染色体不能联会,随机进入配子中,因此丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为0～7条。
【小问3详解】
由图可知：丁为42E+1M,对比普通小麦可知获得丁的实质是获得了1M,即为含有1个抗虫基因长穗偃麦草(2n=14,用14M表示)的3号染色体的小麦；品系丁的染色体组成为42E+1M,自交时产生含1M的配子和不含1M的配子的概率均为1/2,因此自交后代中品系戊(42E+2M)所占比例为1/2×1/2=1/4。
【小问4详解】
据图分析可知：培育品系戊的过程中,运用的遗传学原理有染色体变异、基因重组。
19. (1) ①. 转录
②. RNA聚合酶
(2) ①. 翻译
②. 3^,
(3) ①. 5’→3’
②. 少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质
(4) ①. 该片段含有丰富的碱基A和U(或“能够互补配对形成局部双螺旋结构”)
②. 茎环结构位于密码子之后
(5) ①. 难被水解指导合成更多转铁蛋白受体
②. 有利于细胞从外界吸收更多的Fe³⁺,以满足生命活动的需要
解析：结合题干分析图形,TfR-mRNA经核糖体的翻译形成铁调节蛋白受体,铁调节蛋白受体既能运输Fe³⁺,又能与TfR-mRNA上的铁反应原件结合。铁反应原件是一段因富含A、U能够自我碱基配对而形成的茎环结构,能与铁调节蛋白受体结合。当Fe³⁺浓度低时,一方面铁调节蛋白受体能够结合Fe³⁺,具有活性；另一方面剩余的铁调节蛋白受体能与TfR-mRNA上的铁反应元件结合,使TfR-mRNA难以被水解,以便翻译出更多的铁调节蛋白受体。当Fe³⁺浓度低时,铁调节蛋白受体由于结合Fe³⁺而不能与铁反应元件结合,导致TfR-mRNA易被水解,进而无法指导合成更多的铁调节蛋白受体,使铁调节蛋白受体无活性。
所以导致Fe³⁺过量时,会对细胞产生损伤。
【小问1详解】
根据中心法则可知：DNA转录形成RNA,转录需要以DNA的一条链为模板,通过RNA聚合酶催化合成RNA,因此该过程中使DNA双链解旋的酶是RNA聚合酶。
【小问2详解】
根据图示可知：细胞中Fe³⁺含量会调节TfR - mRNA的稳定性,进而影响翻译过程,tRNA 的3" 端为氨基酸结合部位。
【小问3详解】
mRNA是翻译的模板,翻译的方向从mRNA的5"→3' ；mRNA分子上同时结合多个结构a核糖体,有助于少量mRNA可以迅速合成大量蛋白质。
【小问4详解】
TR-mRNA中铁反应元件是TR-mRNA终止密码子后的茎环凸起,从图中可以看出茎环结构含有氢键,又富含A、U碱基,因此形成茎环结构的原因是“该片段含有丰富的碱基A和U,能够互补配对形成局部双链结构”。因为这种茎环结构在TR-mRNA的终止密码子之后,所以不影响TR-mRNA翻译形成的TfR的氨基酸序列。
【小问5详解】
当细胞中Fe³⁺浓度低时,一方面铁调节蛋白能够结合Fe³⁺,无活性；另一方面剩余的铁调节蛋白能与TfR-mRNA上的铁反应元件结合,使TfR-mRNA难以被水解,以便翻译出更多的转铁蛋白受体。转铁蛋白受体多了,有利于细胞从外界吸收更多的Fe³⁺,以满足生命活动的需要。
20. (1) ①. 2
②. 1
(2) ①. 减数第二次分裂前期或减数第二次分裂中期
②. 图中4个细胞染色体数目为2条,染色单体数目为4条,因此处于减数第二次分裂前期或减数第二次分裂中期
(3) ①. 细胞乙形成过程中发生了同源染色体中非姐妹染色单体的互换
②. 3
(4) ①. 睾丸
②. 产生的配子数量少,且减数分裂过程不连续
解析：据题图可知：甲丁4个细胞中均含有2条染色体,且均含有4条染色单体,可推测出此精原细胞连续进行两次的细胞分裂应为一次为有丝分裂,一次为减数第一次分裂。
【小问1详解】
据题图可知：甲丁4个细胞中均含有2条染色体,且均含有4条染色单体可推测出此精原细胞连续进行两次的细胞分裂应为一次为有丝分裂,一次为减数第一次分裂,因此该精原细胞经历了2次DNA复制和一次着丝粒分裂。
【小问2详解】
据题图可知：此精原细胞连续进行两次细胞分裂后产生的甲丁4个细胞中均含有2条染色体,且均含有4条染色单体,因此这4个细胞均为次级精原细胞,处于减数第二次分裂前期或减数第二次分裂中期。
【小问3详解】
正常情况下图中甲丁四个细胞中应该均含有2个染色体,4个染色单体,且只有2个染色单体带有³²P 标记,而图中细胞乙的被³²P标记的染色单体数为3条,原因是产生该细胞的初级精母细胞中发生了同源染色体非姐妹染色单体之间的互换,因此导致图乙细胞中出现了3条染色单体带有³²P标记的情况；4个细胞完成分裂形成的8个细胞中最多有3个细胞不含³²P,这里考虑的是甲、丙和丁三个细胞中带有³²P标记的染色体均进入到一个细胞中,因而最多能产生3个不带有³²P标记的精细胞,而图乙细胞产生的两个精细胞均带有³²P标记。
【小问4详解】
观察配子形成过程的染色体变化,宜取材于睾丸(精子形成过程连续且数量多)；雌性个体不适合的原因是产生的配子数量少,且减数分裂过程不连续。
21. (1) ①. AAXbXb
②. 4
③. 1/6
(2) ①. AaXBXb
②. AAXbY、AaXbY或aaXBXB、^aaXBXb、aaXBY
③. 1/16
(3) ①. 正反交
②. 某性状的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传,或核基因位于常染色体上还是性染色体上
解析：如以A()×B()为正交,则B()×A()为反交。正交与反交是相对而言的,不是绝对的。如果决定有关性状的基因位于核染色体上,则正、反交的遗传效果一样；如果决定有关性状的基因在细胞质中,则正、反交的遗传效果可能有差别。因此,可以通过正、反交来检验细胞质遗传等现象。
【小问1详解】
题干信息：圆尾、扇尾和三角尾受到A/a、B/b两对等位基因的控制,其中A、a位于常染色体上,B、b位于X染色体上,Y染色体上没有对应的基因,且两种隐性基因均纯合时致死；由甲和乙杂交实验F₁表型可知：扇尾应该是双显个体,圆尾和三角尾为单显个体,亲本均为纯合子；甲亲本基因型为AAXbXb×aaXBY或aaXBXB×AAXbY,其F₁分别为AaXbY：AaXBXb=1：1或AaXBY：AaXBXb=1：1,发现后者不符合题意；可见甲亲本的基因型为圆尾AAXbXb×三角尾aaXBY,扇尾为双显,则F₁Aₐ×Aa,F₂中AA占1/4,Aa占1/2,F₁XbY×XBXb,F₂中XBY占1/4,XBXb占1/4,而aaXbY(1/16)和aaXbXb(1/16)致死,即F₂中扇尾的基因型为AAXBY(1/14)：AAXBXb(1/14)：AaXBY(1/7)：AaXBXb(1/7)=1：1：2：2,F₂中扇尾的基因型有4种,其中纯合子的比例是1/6。
【小问2详解】
题干信息：圆尾、扇尾和三角尾受到A/a、B/b两对等位基因的控制,其中A、a位于常染色体上,B、b位于X染色体上,Y染色体上没有对应的基因,且两种隐性基因均纯合时致死；由甲和乙杂交实验F₁表型可知：扇尾应该是双显个体,圆尾和三角尾为单显个体,亲本均为纯合子；乙亲本基因型为AAXbXb×aaXBY或aaXBXB×AAXbY,其F₁分别为AaXbY：AaXBXb=1：1或AaXBY：AaXBXb=1：1,发现前者不符合题意；可见乙亲本的基因型为aaXBXB×AAXbY,F₁扇尾雌性的基因型为AaXBXb,F₂中圆尾个体的基因型为AAXbY、AaXbY或aaXBXB、 aaXBXb、aaXBY,F₂中胚胎致死基因型为aaXbY,致死率为1/4×1/4=1/16。
【小问3详解】
实验甲(母本圆尾×父本三角尾)与实验乙(母本三角尾×父本圆尾)属于正反交实验。正反交实验通常用于判断某性状的遗传方式是细胞质遗传还是细胞核遗传,或核基因位于常染色体上还是性染色体上 (例如,若正反交结果不同,则性状遗传可能与性染色体相关)。