2024湖南师大附中高三上学期月考卷（四）生物试卷含解析

这是一份2024湖南师大附中高三上学期月考卷（四）生物试卷含解析，文件包含婀栧崡甯堣寖澶у闄勫睘涓2023-2024瀛﹀勾楂樹笁涓婂鏈熸湀鑰冨嵎锛堝洓锛夌敓鐗╄瘯棰橈紙瑙ｆ瀽鐗堬級docx、婀栧崡甯堣寖澶у闄勫睘涓2023-2024瀛﹀勾楂樹笁涓婂鏈熸湀鑰冨嵎锛堝洓锛夌敓鐗╄瘯棰橈紙鍘熷嵎鐗堬級docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共36页， 欢迎下载使用。
本试题卷包括选择题、非选择题两部分，共10页。时量75分钟，满分100分。
第Ⅰ卷 选择题（共40分）
一、单项选择题（本题共12小题，每小题2分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）
1. 乳糖酶是人体小肠中的一种消化酶。人体缺乏乳糖酶会引起乳糖消化吸收障碍，部分患者出现腹痛、胀气和腹泻等消化不良的临床症状，称为乳糖不耐受。下列相关说法错误的是（ ）
A. 组成乳糖酶和乳糖的化学元素均为C、H、O、N
B. 乳糖属于二糖，水解形成单糖后利于被吸收利用
C. 乳糖酶在体内和体外均可以发挥催化的作用
D. 饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状
【答案】A
【解析】
【分析】乳糖不耐受它的主要症状表现为食用大量含有乳糖的乳制品之后，出现腹泻、腹胀或者腹痛的症状。一般来说是跟患者体内的乳糖酶活性降低、缺乏，甚至缺失有关。这个时候如果摄入了大量含有乳糖的食品以后，它不能够及时被消化以后就进入了结肠，被细菌发酵以后产生气体，所以导致腹胀的现象。没有被消化的乳糖会产生渗透压的升高，导致孩子出现腹泻的症状，所以就表现为腹泻和腹胀。因为大量的消化不良可能会造成肠蠕动的异常，伴有腹痛的情况。
【详解】A、乳糖酶是蛋白质，元素组成主要是C、H、O、N，乳糖是二糖，元素组成是C、H、O，A错误；
B、乳糖属于二糖（2个单糖脱水缩合形成），水解形成葡萄糖和半乳糖后利于被吸收利用，B正确；
C、酶在体内和体外均可以发挥催化的作用，使化学反应更容易发生，C正确；
D、乳糖酶能降解乳糖，饮用经乳糖酶处理的牛奶能缓解乳糖不耐受症状，D正确。
故选A。
2. 蓖麻毒素是一种分泌蛋白，它能使真核生物的核糖体失去活性。细胞分泌蓖麻毒素过程中通过高尔基体以囊泡形式运输至液泡，在液泡中加工成成熟蓖麻毒素，再分泌至细胞外。有关此过程的叙述，错误的是（ ）
A. 蓖麻毒素使核糖体失去活性会阻碍细胞合成蛋白质
B. 蓖麻毒素的加工需要内质网、高尔基体、液泡的参与
C. 蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体
D. 成熟的蓖麻毒素最终通过细胞膜上的载体蛋白分泌至胞外
【答案】D
【解析】
【分析】蓖麻毒素是一种分泌蛋白，分泌蛋白的合成需要的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体，分泌蛋白通过细胞膜的胞吐作用分泌到细胞外，利用的细胞膜的流动性，需要消耗能量。
【详解】A、蛋白质的合成场所是核糖体，蓖麻毒素使核糖体失去活性会阻碍细胞合成蛋白质，A正确；
B、根据题意，蓖麻毒素是一种分泌蛋白，其加工需要内质网、高尔基体的参与，另外蓖麻毒素的成熟需要在液泡中加工，B正确；
C、根据题干，蓖麻毒素能使真核生物的核糖体失去活性，故蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体，C正确；
D、蓖麻毒素是一种分泌蛋白，成熟的蓖麻毒素最终需要借助囊泡以胞吐的方式分泌到细胞外，D错误。
故选D。
3. 化学渗透极性运输假说认为，生长素的极性运输与细胞膜上的三类载体有关，如图为生长素的化学渗透极性运输假说模型。据图分析，下列推测不合理的是（ ）
注：a为IAA-（解离型生长素）输出载体；b为H+-IAA-协同输入载体；c为质子泵；IAAH为非解离型生长素（亲脂性）。
A. 在细胞顶部，非解离型生长素以自由扩散的方式进入细胞
B. IAA-通过b载体进入细胞需依赖细胞内外H+的浓度差
C. 解离型生长素输出载体存在于细胞基部细胞膜上
D. 施用细胞呼吸抑制剂不会导致生长素的极性运输受阻
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析可知：图中a、b、c为细胞膜上三种蛋白质，其中c是细胞膜上的质子泵，可把H+从细胞质运输到细胞壁，使细胞壁的pH=5，细胞内的pH基本维持在7左右。细胞外的生长素在酸性条件下主要以非解离型（IAAH）形式存在，细胞内的生长素在中性条件下主要以解离型（IAA-）形式存在。
【详解】A、由图示可知：非解离型生长素（IAAH）进入细胞既不需要载体蛋白的协助也不消耗能量，因此其进入细胞的方式为自由扩散，A正确；
B、由图示可知：IAA-进入细胞需要b载体蛋白的协助而且需要依赖细胞内外H+的浓度差，B正确；
C、图中a、b、c为细胞膜上三种蛋白质，结合图形：解离型生长素输出载体存在于细胞基部细胞膜上，C正确；
D、生长素进行极性运输的方式为主动运输，需要消耗能量，因此施用细胞呼吸抑制剂会导致生长素的极性运输受阻，D错误。
故选D。
4. 下列有关细胞呼吸和光合作用原理的应用，说法错误的是（ ）
A. 人体肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，CO₂产生量等于 O₂ 消耗量
B. “露田，晒田”能为根系提供更多O₂，促进细胞呼吸，有利于根吸收无机盐
C. “正其行，通其风”能为植物提供更多的 CO₂，提高光合作用效率
D. 用乳酸菌制酸奶时，先通气后密封，密闭后瓶盖鼓起是乳酸菌产生气体所致
【答案】D
【解析】
【分析】1、影响光合作用强度的因素有光照强度、二氧化碳浓度和温度。
2、乳酸菌是厌氧型菌。
3、有氧呼吸CO2产生量等于O2消耗量。
4、影响细胞呼吸的因素主要有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、水分等。
【详解】A、人体肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸，不产生CO2，因此，人体肌肉细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸时，CO2产生量等于O2消耗量，A正确；
B、露田，晒田”，可增加土壤中的通气量，能为根系提供更多O2，促进细胞呼吸，有利于根吸收无机盐，B正确；
C、“正其行，通其风”，主要目的是确保通风透光，为光合作用提供充足的光照和二氧化碳，从而有利于提高光合作用的效率，C正确；
D、乳酸菌是厌氧型细菌，先通气乳酸菌会死亡，不利于乳酸菌发酵，D错误。
故选D。
5. 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”，有消肿止痛、收敛止血的功效。图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线（单位： mml•cm-2•h-1）。下列叙述正确的是（ ）
A. 据图甲分析，温度为 30℃和40℃时，叶绿体消耗 CO₂ 的速率相等
B. 40℃条件下，若黑夜和白天时间相等，龙血树能正常生长
C. 补充适量的矿质元素可能导致图乙中 D点右移
D. 图乙中影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素不同
【答案】A
【解析】
【分析】据图分析：图甲中，实线表示吸收二氧化碳速率，为净光合作用速率，虚线为CO₂产生速率，表示呼吸作用速率，40℃时净光合速率等于呼吸速率为5。图乙中，呼吸速率为2，处于光饱和点时，总光合作用为10。
【详解】A、图甲中，CO₂吸收速率表示净光合作用速率，CO₂产生速率表示呼吸作用速率，叶绿体消耗的CO2量是指总光合作用量，总光合速率=呼吸速率＋净光合速率，温度为 30℃和40℃时，叶绿体总光合速率相等，因此叶绿体消耗 CO₂ 的速率相等，A正确；
B、40℃条件下，龙血树净光合速率和呼吸速率相等，若白天和黑夜时间相等，则有机物积累量为0，植物不能生长，B错误；
C、补充适量的无机盐可能使龙血树的光合作用速率增加，则光补偿点会降低，即D点左移，C错误；
D、图乙中影响C、D、E三点随着光照强度增强，光合速率逐渐增加，因此影响 C、D、E三点光合速率的主要环境因素都是光照强度，D错误。
故选A。
6. 凋亡小体是凋亡细胞通过发芽、起泡等方式形成的球形突起，内含细胞质、细胞器及核碎片。相关叙述错误的是（ ）
A. 凋亡小体只在生物体衰老过程中产生
B. 细胞凋亡是基因决定的细胞死亡方式
C. 凋亡小体的形成体现细胞膜的流动性
D. 细胞凋亡对生物体发育具有重要作用
【答案】A
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、凋亡相关基因在机体中是一直存在的，会在动物生长发育过程中的不同时期选择性表达，A错误；
B、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，B正确；
C、凋亡小体的形成，体现了生物膜具有流动性的结构特点，C正确；
D、细胞凋亡对多细胞生物体完成正常发育具有重要作用，D正确。
故选A。
7. 图1为多个神经元联系示意图，将一示波器连接在D上，用不同方式同等强度电刺激A、B、C，产生图2所示波形（Ⅰ：单次电刺激A或B；Ⅱ：连续电刺激A；Ⅲ：单次电刺激C；阈电位；能引起动作电位的临界电位值）。以下分析不正确的是（ ）
A. 图2中-70mV静息电位的数值是以膜内侧为参照，并将该侧电位值定义为0mV
B. 单次电刺激A或B不能在D上记录到动作电位，可能是刺激强度太低
C. C神经元释放的是抑制性神经递质
D. Ⅱ和Ⅰ对照，说明在同一部位连续给予的多个刺激可以叠加
【答案】A
【解析】
【分析】1、图1：AD、BD、CD之间存在突触，D神经元上连接着微电极，可检测电位变化。
2、图2：单次刺激A、B，膜电位发生了变化，静息电位差值变小，但没有形成外负内正的动作电位，说明刺激强度在阈值之下；连续刺激A，形成了外负内正的动作电位，说明连续的阈下刺激可在突触后膜叠加；单次刺激C，静息电位差值变大，说明C释放的是抑制性神经递质。
【详解】A、由于神经元静息时是外正内负的地单位，所以图中-70mv是将膜外侧作为参照，定义为0mV，A错误；
B、从图2可以看出单次刺激A或B，产生的电位低于阈电位，所以不能在D上记录到动作电位，可能是刺激强度太低，B正确；
C、刺激A能使突触后膜产生动作电位，说明神经元A、B释放的是兴奋性神经递质；刺激C，静息电位差值变大，说明神经元C释放的是抑制性神经递质，C正确；
D、Ⅱ中连续两次在A点进行刺激，产生了动作电位，而Ⅰ单次刺激A或B都不能产生动作电位，说明在同一部位连续给予的多个刺激可以叠加，D正确。
故选A。
8. 家蚕的体色由多对等位基因共同控制，野生型家蚕的体色为白色。在实验中偶尔获得两种黄体色纯合突变品系M和N，研究者进行了如下杂交实验。
实验一：M与野生型正反交，F₁均为黄体色； F₁随机交配，F₂中黄色：白色=3：1
实验二：M与N杂交，所得 F₁与野生型杂交，F₂中黄色：白色=3：1
下列分析正确的是（ ）
A. M的黄体色是单基因隐性突变的结果
B. 控制M黄体色的基因位于性染色体上
C. 控制M和N的黄体色基因位于同源染色体上
D. M与N杂交， F₁随机交配， F₂中黄色:白色=15:1
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息可知，M与野生型正反交，F1均为黄体色，说明黄体色对野生型为显性，且在F2中黄色：白色=3：1，可能M中一对基因发生了显性突变。而在实验二中M和N杂交，所得到的F1进行测交，后代中黄色：白色=3：1，因此M和N中发生显性突变的基因不是同一对。
【详解】A、M与野生型正反交，F1均为黄体色，说明黄色对于白色为显性，根据F2中黄色:白色=3:1，说明M可能是单基因显性突变，A错误；
B、若M黄体色的基因位于性染色体上，设M基因型为XAY或XAXA，野生型为XaXa或XaY，无论正反交，F1中的雌性均为XAXa，但正反交F1中雄性基因型不同，为XAY或XaY（且也为白色），B错误；
C、M与野生型正反交结果相同，相关基因位于常染色体上，若控制M和N的黄体色基因位于同一条染色体上，实验二中，设M基因型为AAbb，N基因型为aaBB，F1为AaBb，只能产生Ab和aB两种配子，且比例为1:1，因此与野生型测交后代F2中全为黄色，不符合题干，故控制M和N的黄体色基因只能位于非同源染色体上，C错误；
D、M与N杂交，F1基因型为AaBb，F2中白色占1/16，其余均为黄色，黄色：白色=15:1，D正确。
故选D。
9. 研究发现，射线处理过的果蝇（2n=8）品系X育性下降。为探究其原因，利用显微镜观察品系X果蝇性腺中的细胞，得到下图结果。已知在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，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时出现“染色体桥”结构，图中箭头所示处的“染色体桥”（染色体末端处黏合）会在细胞分裂中发生随机断裂。 以下有关叙述中，错误的是（ ）
A. 该图所示细胞可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期
B. 染色体桥断裂可导致染色体片段缺失或重复，也可直接引起染色体数目变异
C. 染色体桥可发生在姐妹染色单体间，该图所示染色体桥两侧各有1个着丝粒
D. 染色体桥断裂可能导致子细胞失去功能，因此射线处理的果蝇品系X育性下降
【答案】B
【解析】
【分析】在细胞分裂过程中，染色体因失去端粒而不稳定，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时出现“染色体桥”结构。
【详解】A、在细胞分裂过程中，染色体因失去端粒而不稳定，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时出现“染色体桥”结构，图M所示细胞存在“染色体桥”结构，其处于细胞分裂后期，可能处于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，A正确；
B、染色体桥断裂不会引起染色体数目变异，可能引起染色体的结构变异（染色体桥随机断裂，导致染色体片段不一定均分），B错误；
C、结合A选项的分析，染色体桥两侧都连有1个着丝粒，C正确；
D、结合题干“研究发现，射线处理过的果蝇（2n＝8）品系X育性下降”，推测染色体桥断裂可能导致子细胞失去功能 D正确。
故选B。
10. 鸡性别决定方式为 ZW型，其胫色浅、深为一对相对性状，由I/i基因控制。研究人员将纯种藏鸡与纯种白来航鸡进行了杂交实验，统计结果如下表所示。下列分析，不正确的是（ ）
A. 亲本白来航鸡的胫色为显性性状
B. Ⅰ和Ⅱ为正反交实验，控制胫色基因位于 Z染色体上
C. Ⅰ中父本和母本的基因型分别为 ZiZi 和 ZIW
D. Ⅱ中 F₁雌雄交配所得 F₂理论上为深色雌：浅色雄：浅色雌=1：3：1
【答案】D
【解析】
【分析】由表格可知，杂交实验Ⅰ和Ⅱ是正反交实验，且正反交实验结果不同，说明胫色的遗传为伴性遗传。由于鸡属于ZW型性别决定，故控制胫色相关基因位于Z染色体上，且白来航鸡胫色为显性性状。
【详解】A、由表格可知，将纯种藏鸡与纯种白来航鸡进行实验Ⅱ，F1雌雄都表现浅色，因此浅色相对深色为显性。杂交实验Ⅰ和Ⅱ是正反交实验，两组实验结果不同，可知胫色的遗传是伴性遗传，I、i基因位于Z染色体上。在实验Ⅰ中纯种藏鸡（父本）与纯种白来航鸡（母本）进行杂交，F1中雌性表现深色，雄性表现浅色，由此可推出：纯种藏鸡基因型是ZiZi、纯种白来航鸡基因型是ZIW，F1的基因型是ZIZi、ZiW，因此亲本中白来航鸡的胫色为显性性状，A正确；
B、杂交实验Ⅰ和Ⅱ父母本表型对换，所以是一组正反交实验，且两组实验结果不同，且胫色遗传与性别相关联，所以是伴性遗传，基因位于Z染色体上，B正确；
C、亲本白来航鸡的胫色为显性性状，且亲本都是纯种，所以实验Ⅰ中父本和母本的基因型分别为 ZiZi 和ZIW，C正确；
D、亲本白来航鸡的胫色为显性性状，则实验Ⅱ中亲本基因型是ZIZI和ZiW，杂交所得F1基因型是ZIZi和ZIW，F1雌雄交配所得F2的基因型及比例理论上是：1ZIZI：1ZIZi：1ZIW：1ZiW，则理论上所得F2的表型及比例是深色雌∶浅色雄∶浅色雌=1∶2∶1，D错误。
故选D。
11. 如图为 DNA分子结构示意图，有关描述正确的是（ ）
A. ④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸，②和③相间排列，构成了 DNA 分子的基本骨架
B. DNA片段中每个脱氧核糖都连着 2 个磷酸，加热化学键⑨可能会断裂
C. 生物的 DNA 分子都是双螺旋结构，细菌的 DNA就是拟核 DNA分子
D. 热泉生态系统中的细菌 DNA 分子中⑥―C、⑦―G碱基对越多，该DNA分子越稳定
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，题中①②③分别表示磷酸、脱氧核糖、含氮碱基（胞嘧啶）；根据碱基互补配对原则可知⑤⑥⑦⑧分别是A、G、C、T，⑨是氢键。
【详解】A、图中④不能表示胞嘧啶脱氧核苷酸，②、③和下一个磷酸才能构成胞嘧啶脱氧核苷酸；脱氧核糖②和磷酸①交替连接，构成DNA 分子的基本骨架，A错误；
B、DNA片段中大多数脱氧核糖连着2个磷酸，每条链末端有一个脱氧核糖只连接一个磷酸，B错误；
C、生物的DNA分子大多是双螺旋结构，细菌的DNA包括拟核DNA分子和细胞质DNA分子（质粒），C错误；
D、由于A与T之间有2个氢键，而C与G之间有3个氢键，因此热泉生态系统中的细菌DNA分子中⑥-C、⑦-G碱基对越多，DNA分子越稳定，D正确。
故选D。
12. 关于下图所示基因表达过程的叙述，正确的是（ ）
A. ②是多肽链，在核糖体上合成后都需内质网和高尔基体加工
B. 乙细胞中核糖体移动的方向是由 a→b，a是 mRNA 的3'端
C. 乙细胞中，mRNA 上结合了多个核糖体，能快速形成多条相同的肽链，提高了翻译的效率
D. 转录和翻译过程均有 A-U、U-A的配对，均涉及氢键的断裂和形成
【答案】C
【解析】
【分析】1、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
2、翻译时以mRNA为模板，在核糖体上合成多肽链的过程。
【详解】A、②是多肽链，在核糖体上合成后，甲细胞不含内质网和高尔基体，因此不需内质网和高尔基体加工，A错误；
B、据合成的肽链长短，可判断乙细胞中核糖体移动的方向是由a→b，b是mRNA的3'端，B错误；
C、乙细胞中，mRNA上结合了多个核糖体，由于模板相同，能快速形成多条相同的肽链，提高了翻译的效率，C正确；
D、转录过程中没有U—A的配对，转录和翻译过程均涉及氢键的断裂和形成，D错误。
故选C。
二、不定项选择题（本题共4小题，每小题4分，共 16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
13. 甘蔗、玉米等植物的叶片具有特殊的结构，其叶肉细胞中的叶绿体有基粒，而维管束鞘细胞中的叶绿体不含基粒。维管束鞘细胞周围的叶肉细胞可以将CO2传递给维管束鞘细胞进行卡尔文循环，其主要过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 甘蔗、玉米等植物叶片进行光合作用光反应的场所是叶肉细胞中的叶绿体
B. PEP羧化酶对环境中较低浓度的CO2具有富集作用
C. PEP羧化酶基因仅存于部分叶肉细胞中，维管束鞘细胞中没有
D. 甘蔗、玉米等植物特殊的结构和功能，使其更适应高温干旱环境
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用整个过程中是合成有机物并储存光能的过程。具体过程分光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段中，色素吸收、传递光能，并将光能变为 ATP 活跃的化学能。暗反应过程中将 ATP 活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。
【详解】A、叶肉细胞中的叶绿体有基粒，甘蔗、玉米等植物叶片进行光合作用光反应的场所是叶肉细胞中的叶绿体，A正确；
B、PEP 羧化酶可将较低浓度的 CO2，与三碳化合物结合成四碳化合物，并从叶肉细胞运输至维管束鞘细胞中释放出来，因此对低浓度CO2具有富集作用，B正确；
C、同一个体不同体细胞基因相同，PEP羧化酶基因也存在于维管束鞘细胞中，只不过没有表达，C错误；
D、甘蔗、玉米等植物特殊结构和功能，使其在气孔关闭的条件下仍能有效利用低浓度的 CO2，既减少了蒸腾作用，又保证了光合作用的进行，所以它们对高温干旱环境有更好的适应，D正确。
故选C。
14. 在氮源为14N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为14N-DNA（对照）；在氮源为15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子均为15N-DNA（亲代）。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，在连续繁殖两代（Ⅰ和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如图1所示：
下列说法正确的是（ ）
A. 由实验结果可推测第一代（Ⅰ）大肠杆菌DNA分子中一条链含14N，另一条链含15N
B. 将第一代（Ⅰ）大肠杆菌转移到含15N的培养基上繁殖一代，将所得到大肠杆菌的DNA用同样方法分离，则DNA分子可能出现在试管中图2的位置
C. 若将15N-DNA（亲代）的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次，则所产生的子代DNA中含15N的链与全部子代DNA链的比例为1：8
D. 若一个DNA分子的一条单链中A占32%，且（A+G）/(T+C)=1．5，则在其互补链中的该比值是3/2
【答案】ABC
【解析】
【分析】 根据题意和图示分析可知：DNA的复制方式为半保留复制，由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端，如果DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端，如果DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部。
【详解】A、由实验结果可推测第一代（Ⅰ）细菌位于全中位置，则第Ⅰ代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15N，因为DNA分子为半保留复制方式，A正确；
B、将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，繁殖一代后，Ⅰ中DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N；再将其转移到含15N的培养基上繁殖一代，则Ⅱ中有一半是DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N；另有一半是DNA分子的两条链含有15N，出现在试管中图2的位置，B正确；
C、若将15N-DNA（亲代）的大肠杆菌在14N培养基上连续复制3次，根据DNA分子半保留复制特点，所产生的子代DNA中全含15N（重DNA）、一条链含15N（中DNA）及两条链均不含15N（轻DNA）的比例为0：2：6，在这些子DNA中，含15N的链与全部子DNA链的比例为2：16=1：8，C正确；
D、已知的单链上是A，则未知的互补单链相应位置上是T；已知的单链上是A+G，则未知的互补链上是T+C，以此类推。因此，已知单链上（A+G)/（T+C)=1.5，则未知的互补单链上（T + C）/（A+G)=1. 5，D错误。
故选ABC。
15. 科学家对南美洲某岛屿上的地雀进行连续多年观察，在研究期间该岛遭遇过多次严重干旱。干旱使岛上的浆果减少，地雀只能取食更大、更硬的坚果。干旱发生前后地雀种群喙平均深度有较大变化（如图），但是每只地雀在经历干旱时，喙的深度并未发生改变。下列分析正确的是（ ）
A. 地雀种群中喙的深度存在个体差异
B. 干旱导致地雀喙的深度发生定向变异
C. 干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物
D. 该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单位而非个体
【答案】ACD
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组可以为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向。
【详解】A、地雀喙的深度存在差异，是自然选择的结果，A正确；
B、变异是不定向的，B错误；
C、分析题意，由于干旱少雨，植物枯死了许多，种子数量大大下降，岛上只剩下一些耐干旱的外壳坚硬的种子。许多喙小而不坚固的地雀饿死了，只留下喙大而强壮的地雀，故干旱年份喙大而厚的地雀能获得更多食物，C正确；
D、现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变，所以该岛上地雀喙的深度的进化是以种群为单位的，D正确。
故选ACD。
16. 人类胚胎干细胞分化存在下图所示的调控机制：H基因甲基化抑制其表达，从而促进胚胎干细胞分化。 H基因的产物为H-RNA，H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合，使Y蛋白能够结合H基因的启动子，并招募去除DNA 甲基化的T酶。下列叙述错误的是（ ）
A. H基因甲基化使胚胎干细胞的分化可逆
B. DNA甲基化属于变异类型中的基因突变
C. Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化
D. 基因的转录产物可参与调控相应基因的表达
【答案】AB
【解析】
【分析】表观遗传指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。
【详解】A、由题干信息可知H基因甲基化其表达被抑制，促进胚胎干细胞分化，并没体现胚胎干细胞分化的可逆性，A错误；
B、表观遗传是生物基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，而基因突变指的是基因内部核苷酸序列发生了改变，因此不属于基因突变，B错误；
C、由题干信息可知，Y蛋白与甲基化的腺嘌呤结合，可结合H基因的启动子，招募去除DNA甲基化的T酶，抑制胚胎干细胞分化，故Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化，C正确；
D、H基因的转录产物为H-RNA，H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合，使Y蛋白能够结合H基因的启动子，并招募去除DNA甲基化的T酶，进而去调控H基因的表达，D正确。
故选AB。
第Ⅱ卷 非选择题（共60分）
三、非选择题
17. 可见光会刺激叶片的气孔开放，在此过程中，淀粉水解为麦芽糖，并进一步转化为苹果酸进入液泡，据此推测：光照介导细胞液渗透压升高，促进水分进入细胞，促进气孔开度的增加。研究人员分别用拟南芥 BAM1 突变体和 BAM2突变体进行实验，结果如图1所示。请回答下列问题：
（1）据图可知，由________（填“BAM1”或“BAM2”）基因控制合成的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶，请说明判断依据：_________________________。
（2）为进一步探究光质对气孔的开放程度有影响，研究人员在相同强度光照下进行实验，结果如图2所示，气孔导度大表示气孔开放程度大。
据图2分析，相同强度红光或蓝光照射下，单位时间内积累的有机物更多的是_________，判断依据是___________。
（3）保卫细胞含有叶绿体，在光下可进行光合作用。研究者用野生型和蓝光受体突变型拟南芥为实验材料，照射蓝光后，检测保卫细胞淀粉粒面积，结果如图3所示。
检测发现，突变体植物光合速率低于野生型的原因是：________________________。
（4）为进一步研究蓝光介导淀粉水解的信号通路，在正常光照下对植物进行了下列实验并得到相应结果：
①H⁺泵突变体与野生型相比在原有的光照信号下无法有效动员分解保卫细胞中的淀粉
②对野生型个体施用适宜浓度的H⁺泵化学激活剂 Fc，淀粉粒消失加快，气孔开度更大
③对BAM1 突变型施用适宜浓度的 H⁺泵化学激活剂 Fc，淀粉粒降解速度与突变型无差异
④对 BAM1突变型保卫细胞显微注射苹果酸溶液无法激活淀粉酶但可以造成气孔开度增大
其中，支持“蓝光信号通过激活 H⁺泵提高胞内 pH 进而增强淀粉酶 BAM1 的活性”这一观点的组别包括__________（编号选填）。
【答案】（1） ①. BAM1 ②. 照光后，BAM1突变体淀粉粒未被水解；而BAM2突变体未出现淀粉粒
（2） ①. 蓝光 ②. 蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO₂浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，积累的有机物更多
（3）蓝光受体突变型植株吸收的光能减少，光反应速率减慢；保卫细胞内的淀粉水解受阻，导致气孔开度较小，（吸收少，暗反应速率减慢
（4）①②③
【解析】
【分析】气孔主要分布在叶片的下表皮，是由一对半月形的保卫细胞围成的空腔，保卫细胞吸水膨胀时气孔开启，保卫细胞失水时气孔关闭。气孔关闭后植物吸收二氧化碳的量减少，会影响植物的光合作用。
【小问1详解】
淀粉酶可以催化淀粉水解，分别用拟南芥淀粉酶基因BAM1和BAM2的突变体进行实验（野生型作为对照组、BAM1和BAM2的突变体作为实验组），通过显微拍照检测保卫细胞叶绿体中淀粉粒的总面积（总体积）以及气孔开度，与夜晚结束时相比，光照1h后，野生型和BAM2突变体保卫细胞中的淀粉粒明显减少（未出现淀粉粒），但BAM1突变体淀粉粒仍大量存在（未被水解），说明BAM1基因控制的淀粉酶是保卫细胞中催化淀粉水解的主要酶。
【小问2详解】
蓝光下，气孔导度较大，但胞间CO₂浓度低，说明蓝光下单位时间内光合作用吸收的二氧化碳更多，积累的有机物更多，因此相同强度红光或蓝光照射下，单位时间内积累的有机物更多的是蓝光。
【小问3详解】
由图3可知，在蓝光照射后，蓝光受体突变型植株（不能感受蓝光信号）的保卫细胞中淀粉粒面积没有明显变化，而野生型植株（能感受蓝光信号）保卫细胞中淀粉粒面积明显下降。若植物感受到蓝光后，保卫细胞中的淀粉粒会被淀粉酶水解，进一步转化为苹果酸进入液泡中，导致细胞液渗透压升高促进水分进细胞，促进气孔开度的增加，吸收二氧化碳的量增加，以提高光合速率。检测植物叶肉细胞淀粉含量，发现突变体低于野生型，原因是蓝光受体突变型植株无法感受蓝光信号，保卫细胞内淀粉分解受阻导致气孔开度较小，CO2吸收少，光合速率下降，导致叶肉细胞内淀粉合成减少。
【小问4详解】
①说明缺乏H⁺泵无法有效动员分解保卫细胞中的淀粉；②说明在H⁺泵和BAM1淀粉酶存在的前提下，施用适宜浓度的H⁺泵化学激活剂Fc，可以加速淀粉粒的分解；③对BAM1突变型施用适宜浓度的H⁺泵化学激活剂Fc，由于BAM1突变型体内缺乏催化淀粉水解的主要酶，淀粉粒降解速度与突变型无差异；④对BAM1突变型保卫细胞显微注射苹果酸溶液，可以导致细胞液渗透压升高促进水分进细胞，促进气孔开度的增加，与H⁺泵的作用无关，故支持“蓝光信号通过激活 H⁺泵提高胞内pH进而增强淀粉酶BAM1的活性”这一观点的组别包括①②③。
18. 棉花是我国重要的经济作物。棉花苗期的叶片通常为绿色，科研人员发现棉花芽黄突变体（M），其叶片在苗期表现出叶绿素缺乏的黄色性状，而当植株成熟时，叶片恢复绿色。已知棉花既能自花传粉也能异花传粉。
（1）已知叶片颜色由一对等位基因控制。将 M 与野生型植株杂交，F₁ 自交所得 F₂中有602株绿苗和196株黄苗，说明芽黄性状为_____________性状。
（2）棉花具有杂种优势，即杂种一代在产量和纤维品质等方面优于双亲，但棉花为两性花，人工去雄繁琐，科研人员以芽黄作为指示性状，对杂种一代进行筛选。
①研究表明，M品系与常规品系杂交，F₁ 具有明显的杂种优势。鉴别杂交种的过程如下：
Ⅰ.将M品系作为_____________本，常规品系作为另 亲本，隔行种植，授粉后采收母本植株的种子。
Ⅱ.播种所采种子，在苗期应人工拔除黄苗，保留绿苗，用于区分“真假杂种”，其原因是_______________。
②科研人员引进芽黄突变体的雄性不育品系（A），以提高棉花杂交种的生产效率。将A品系与标准品系（T）进行杂交，实验结果如图1。

由杂交结果推测，控制叶色和育性的基因在染色体上的位置关系是_________。F₂中未观察到重组类型的最可能原因是_____________________。
③从生产实践角度分析，A品系能提高棉花杂交种生产效率的理由是_____________________。
【答案】（1）隐性 （2） ①. 母 ②. M品系自交获得的种子长出来的是黄苗，与常规品系杂交获得的种子长出来的是绿苗 ③. 位于一对同源染色体上 ④. F₁减数分裂过程中控制叶色和育性的基因所在染色体未发生互换（控制叶色和育性的基因在染色体上紧密连锁），不形成重组型配子 ⑤. 减少（省去）人工去除雄蕊的操作/减少（省去）人工拔除自交种长出的黄苗
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。2、基因的自由组合定律的实质是：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;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问1详解】
已知叶片颜色由一对等位基因控制，且F₂中绿苗：黄苗≈3：1，说明绿苗为显性性状，黄苗为隐性性状。
【小问2详解】
①Ⅰ.如果想要收获F₁全为杂合，且免去去雄的繁琐操作，可以以M品系（隐性纯合）作为母本，常规品系作为另一亲本，隔行种植，授粉后采收母本植株的种子，收获的种子中有杂合子，也有隐性纯合子。
Ⅱ.由于M品系自交获得的种子长出来的是黄苗，与常规品系杂交获得的种子长出来的是绿苗，因此播种所采种子，在苗期应人工拔除黄苗，保留绿苗，用于区分“真假杂种”。
②雄性不育品系（A）与标准品系（T）进行杂交，F₂中绿苗、雄性可育：黄苗、雄性不育=3：1，并不符合9：3：3：1及其变式，说明控制叶色和育性的基因位于一对同源染色体上。F₂中未观察到重组类型的最可能原因是位于一对同源染色体上；F₁减数分裂过程中控制叶色和育性的基因所在染色体未发生互换（控制叶色和育性的基因在染色体上紧密连锁），不形成重组型配子。
③因能减少（省去）人工去除雄蕊的操作，故A品系能提高棉花杂交种生产效率。
19. 迟发性脊椎骨骶发育不良（简称 SEDL）是一类软骨发育不良遗传病。为了阐明SEDL 发病的分子机制，研究人员对 SEDL 的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。 （图甲中 mRNA 前体 E₁~E₆ 序列长度分别为67、142、112、147、84、99 bp， bp 表示碱基对），据图回答下列问题:
（1）根据图甲信息分析，I序列与 Sedlin蛋白的氨基酸序列_________（填“存在”或“不存在”）对应关系。
（2）提取患者、携带者和正常人的mRNA，经逆转录获得cDNA后PCR 扩增其正常基因和致病基因，结果如下表所示。
经检测，SEDL 患者体内不含Sedlin蛋白。推测患者发病的原因：结合图甲和上表数据可以推知，致病基因的成熟mRNA 缺失_________序列（用E₁~E₅回答）；由上图中两种成熟 mRNA 皆能翻译形成正常的 Sedlin 蛋白推测，该mRNA的_____________位于患者缺失的mRNA序列内，导致翻译无法启动。
（3）基因测序结果表明：与正常基因相比，致病基因仅在I₂区域发生了 A/T→C/G碱基对的替换，这种变异方式属于_____________。该变化可引起 mRNA 前体加工过程剪接方式的改变，最终影响蛋白质的合成。
（4）下图1是用DNA 测序仪测出患者的一个DNA 分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），此 DNA 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_________个。下图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为_________________（从上往下序列）。
【答案】（1）不存在 （2） ①. E3 ②. 起始密码子
（3）基因突变 （4） ①. 5 ②. CCAGTGCGCC
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【小问1详解】
由图可知，I区域的核苷酸序列转录后的序列被剪切掉，再进行翻译，故推测Ⅰ区域的序列与Sedlin蛋白的氨基酸不存在对应关系。
【小问2详解】
由图可知，两种成熟 mRNA长度相差一个E₂对应的序列即142bp，结合PCR扩增产物可知，正常人和患者两种反转录产物的长度差均为：679-567=112bp；537-425=112bp，说明致病基因缺少了一部分核苷酸序列；结合正常基因各序列的长度E3的长度为112bp，故推测致病基因的成熟mRNA缺少了E3序列，可能导致对应的成熟mRNA缺少了起始密码子，不能进行翻译，从而导致不能合成SEDL蛋白。
【小问3详解】
碱基对由A/T→C/G，属于基因突变中碱基对的替换。该基因突变可能导致了mRNA前体加工过程剪接方式的改变，最终影响蛋白质的合成。
【小问4详解】
分析题图，图1中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，即总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。分析题图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是 ACGT，所以图2碱基序列为：CCAGTGCGCC。
20. 如图所示，MHC（主要组织相容性复合体）是可以将抗原片段呈递至细胞表面供免疫细胞识别的蛋白质分子，按功能 MHC 可以分为 MHCⅠ和MHCⅡ两类，MHCI广泛分布于组织细胞表面，MHCⅡ则分布于部分免疫细胞表面。
（1）图1中细胞②的名称是____________，图2中的细胞②的名称是____________________。
（2）免疫逃逸是指病原体通过各种手段来逃避免疫系统攻击的现象。研究发现，新冠病毒和肿瘤细胞都可以引起MHCⅠ基因的表达_____________（填“增强”或“减弱”），从而引起免疫逃逸。
（3）为了研究肿瘤细胞免疫逃逸的机制，科学家发现了一种 NLRC5 基因对于提高肿瘤患者存活率具有明显作用（如图3）。据图分析，若肿瘤患者体内 NLRC5基因_____________（填“高表达”或“低表达”）则可能引起免疫逃逸。
（4）进一步研究发现，免疫逃逸是由于 NLRC5 基因影响MHCⅠ基因的表达造成的。这可通过对肿瘤细胞采用基因敲除技术（具体操作不作要求）来予以验证。请写出简要的实验思路和预期实验结果。
实验思路：_______________________________。
预期实验结果：__________________________。
【答案】（1） ①. 细胞毒性T细胞 ②. 辅助性T细胞
（2）减弱 （3）低表达
（4） ①. 实验思路：将肿瘤细胞（平均）分成2组，一组敲除 NLRC5 基因，另一组不敲除，两组细胞（置于相同且适宜的条件下）培养一段时间后，检验两组肿瘤细胞表面 MHCⅠ的含量 ②. 预期实验结果：敲除NLRC5基因组MHCⅠ的含量较不敲除组明显下降
【解析】
【分析】11、体液免疫的过程：病原体被抗原呈递细胞吞噬处理，并呈递给辅助性T细胞，辅助性T细胞产生细胞因子，B细胞受病原体直接刺激和辅助性T细胞表面某些分子发生变化后与B细胞结合，B细胞增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生抗体，与抗原发生特异性结合，记忆细胞的作用是当相同病原体再次侵入机体时进行二次免疫应答。
2、细胞免疫过程：病原体被抗原呈递细胞吞噬处理，并呈递给辅助性T细胞，细胞毒性T细胞增殖分化形成新的细胞毒性T细胞和记忆细胞，细胞毒性T细胞的作用是与被病毒侵入的靶细胞密切接触，激活靶细胞内的溶酶体酶，使靶细胞裂解死亡，释放其中的病原体，记忆细胞的作用是当相同病原体再次侵入机体时进行二次免疫应答。
【小问1详解】
图1中细胞②能识别被抗原感染的细胞，为细胞毒性T细胞；图2中细胞①能吞噬病原体，并能将抗原处理为抗原片段，与MHCⅡ结合移动到细胞膜表面， 被细胞②识别，则细胞①为抗原呈递细胞，细胞②为辅助性T细胞。
【小问2详解】
由图可知，MHCⅠ基因表达形成的MHCⅠ可与细胞内的抗原片段结合，从而移动到细胞膜上被细胞毒性T细胞识别，若MHCⅠ基因表达减弱，则细胞毒性T细胞不易识别被抗原侵染的细胞，造成免疫逃逸。因此新冠病毒和肿瘤细胞都可以引起MHCⅠ基因的表达减弱，从而引起免疫逃逸。
【小问3详解】
据图3可知，术后10月，NLRC5基因低表达组最先表现总生存率降低，且随着术后造访时间延长，NLRC5基因高表达组的总生存率一直大于NLRC5基因低表达组。因此可推测肿瘤患者体内NLRC5基因低表达则可能引起免疫逃逸。
【小问4详解】
实验目的是验证免疫逃逸是由于NLRC5基因影响MHCI基因的表达造成的。因此自变量为是否含有NLRC5基因，因变量为肿瘤细胞表面MHCI的含量，因此实验设计思路为：将肿瘤细胞（平均）分成2组，一组敲除NLRC5基因，另一组不敲除，两组细胞（置于相同且适宜的条件下）培养一段时间后，检验两组肿瘤细胞表面MHCI的含量。
预期实验结果：若免疫逃逸是由于NLRC5基因影响MHCI基因的表达造成的，则敲除NLRC5基因的组MHCI的含量降低，因此预期结果为：敲除NLRC5基因组MHCI的含量较不敲除组明显下降。
21. 为研究机械压力在豌豆幼苗出土时对上胚轴生长影响，科研人员完成下列实验。
（1）在植物生长过程中，___________（答出2点即可）等环境因素参与调节植物的生长。对出土的豌豆幼苗而言，机械压力具有重要影响。
（2）科研人员将若干豌豆幼苗分为实验组和对照组，实验组施加机械压力，对照组不施加（如图1），测定幼苗的乙烯产生量，实验结果如图2。

请结合图1，解释图2中20天后两条曲线变化趋势不同的原因___________。
（3）科研人员进一步实验，给豌豆幼苗施加机械压力（分别覆盖厚度为60mm、90mm、120mm的玻璃珠）或施用不同浓度乙烯处理（单位为ppm），得到图3所示结果。

①由实验结果分析，___________可导致豌豆上胚轴缩短变粗。
②综合上述结果，科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯，论证依据是____________。
（4）由此可见，植物生长发育的调控是由___________共同调节的。
【答案】（1）光、温度和重力
（2）20天后，实验组幼苗生长触及机械压力位置时，乙烯产生量明显增加，对照组没有机械压力，几乎无乙烯产生
（3） ①. 机械压力和乙烯机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗 ②. 单独施用乙烯时，也可导致上胚轴缩短变粗
（4）激素调节和环境因素调节
【解析】
【分析】植物激素调节在植物的生长发育和对环境的适应过程中发挥着重要作用，但是，激素调节只是植物生命活动调节的一部分。植物的生长发育过程，在根本上是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。光照、温度等环境因子的变化，会引起植物体内产生包括植物激素合成在内的多种变化，进而对基因组的表达进行调节。
【小问1详解】
在植物生长过程中，光、温度和重力等环境因素参与调节植物的生长。
【小问2详解】
造成图2中20天后两条曲线变化趋势的原因是20天后，实验组幼苗生长触及机械压力位置时，乙烯产生量明显增加，对照组没有机械压力，几乎无乙烯产生。
【小问3详解】
由实验结果分析，无论是施加机械压力还是施用乙烯都可导致豌豆上胚轴缩短变粗，故机械压力和乙烯机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗
综合上述结果，科研人员推测机械压力导致豌豆上胚轴缩短变粗依赖于乙烯，论证依据是机械压力导致乙烯产生量增加、上胚轴缩短变粗；单独施用乙烯时，也可导致上胚轴缩短变粗。
【小问4详解】杂交组合
亲本
F₁ 性状表现和数目
父本
母本
深色雄
深色雌
浅色雄
浅色雌
I
藏鸡
白来航鸡
0
142
156
0
Ⅱ
白来航鸡
藏鸡
0
0
42
35
mRNA来源
患者
携带者
正常人
扩增产物长度（bp）
567、425
679、567、537、425
679、537