精品解析：广东省华南师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期11月综合测试（二）生物试题（解析版）-A4

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一、选择题：本试卷共 8 页， 21 小题，满分 100 分。考试用时 75 分钟。
1. 螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌，被联合国粮农组织（FAO）誉为“21世纪最理想的食品”。下列关于螺旋藻的叙述，正确的是（ ）
A. 核糖核酸是其遗传物质
B. 利用叶绿体进行光合作用
C. 没有以核膜为界限的细胞核
D. 含Fe、Ca、Mn、Zn等微量元素
【答案】C
【解析】
【分析】螺旋藻是一种蓝细菌，蓝细菌是由原核细胞构成的原核生物，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。蓝细菌细胞中没有叶绿体，但有藻蓝素和叶绿素，因此能进行光合作用。
【详解】A、螺旋藻是一种蓝细菌，脱氧核糖核酸（简称DNA）是其遗传物质，A错误；
BC、螺旋藻是由原核细胞构成的原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，也没有叶绿体，B错误，C正确；
D、构成螺旋藻的原核细胞中含有的Fe、Mn、Zn是微量元素，含有的Ca是大量元素，D错误。
故选C。
2. 科学精神的本质就是求真，科学方法的训练使人拥有严密的逻辑和批判性的思维。下列关于科学方法的表述正确的是（ ）
A. 施莱登和施旺用“完全归纳法”修正细胞学说
B. 细胞膜结构模型的探索过程反映了“提出假说”的作用
C. 卡尔文用“同位素标记法”追踪了CO2中氧的去向
D. 沃森和克里克用“概念模型”揭示DNA双螺旋结构
【答案】B
【解析】
【分析】1、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、模型分为物理模型、数学模型和概念模型。物理模型指以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。
【详解】A、施莱登和施旺通过对部分动植物细胞的观察和研究，运用不完全归纳法找到动植物细胞的共性，建立了细胞学说理论，A错误；
B、细胞膜结构模型的探索过程从提出假说到实验验证，反映了“提出假说”的作用，B正确；
C、卡尔文用“同位素标记法”追踪了CO2中碳的去向，C错误；
D、沃森和克里克用“物理模型”揭示DNA双螺旋结构，D错误；
故选B。
3. 酵母菌在密闭容器内以葡萄糖为底物的呼吸速率变化过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 6~8 h内，容器中O2的消耗量大于CO2的产生量
B. 8~10 h内，酵母菌细胞呼吸释放能量主要储存在ATP中
C. 0~6 h内，容器中O2剩余量不断减少，有氧呼吸速率先加快后减慢
D. 6~10 h时，用溴麝香草酚蓝溶液可检测到酵母菌无氧呼吸产生的酒精
【答案】C
【解析】
【分析】酵母菌属于兼性厌氧菌，在有氧条件可以进行有氧呼吸（又称需氧呼吸）产生二氧化碳和水，在无氧条件下可以无氧呼吸（又称厌氧呼吸）产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、6~8h内，酵母菌进行有氧呼吸消耗的氧气与产生的二氧化碳相同，同时进行不消耗氧气，产生酒精与二氧化碳的无氧呼吸，因此在此期间，容器中的氧气消耗量小于二氧化碳产生量，A错误；
B、8~10h内，酵母菌只进行无氧呼吸，产物为酒精和二氧化碳，葡萄糖中的大部分能量转移至酒精中，少部分释放出来，其中大部分以热能的形式散失，少部分转化为ATP中活跃的化学能，B错误；
C、由图可知，0~6h内，酵母菌有氧呼吸速率先上升后下降，因有氧呼吸消耗氧气，密闭容器内氧气剩余量不断减少，C正确；
D、溴麝香草酚蓝溶液用于检测二氧化碳，不能用于检测酒精，用酸性重铬酸钾检测酒精，D错误。
故选C。
4. 真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为10-7ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为10-3ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持。受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10-6ml/L，Ca2+激活某些蛋白的活性调节生命活动。下列叙述错误的是（ ）
A. 转运蛋白甲运输Ca2+的过程需要消耗能量
B. 转运蛋白甲运输Ca2+时空间结构发生改变
C. 胞外信号刺激促使转运蛋白乙主动运输Ca2+
D. 无机盐离子可作为信使向细胞传递信号
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知，真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为107ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为103ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持，所以转运蛋白甲运输Ca2+的过程为主动运输，转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+。
【详解】A、由题干信息可知，真核细胞细胞质基质游离的Ca2+浓度约为107ml/L，细胞外的Ca2+浓度约为103ml/L，该浓度差由质膜上的转运蛋白甲维持，所以转运蛋白甲运输Ca2+的过程为主动运输，需要消耗能量，A正确；
B、转运蛋白甲运输Ca2+的方式是主动运输，运输时空间结构会发生改变，B正确；
C、由题干信息可知，受胞外信号刺激，胞外的Ca2+通过转运蛋白乙快速运输到胞内使Ca2+浓度升高至5×10-6ml/L，说明转运蛋白乙运输Ca2+是顺浓度梯度的，所以胞外信号刺激促使转运蛋白乙协助扩散运输Ca2+，C错误；
D、Ca2+激活某些蛋白的活性调节生命活动，可知无机盐离子可作为信使向细胞传递信号，D正确。
故选C。
5. 下图为一只果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. 有丝分裂中期，染色体的着丝粒都排列在细胞赤道板上
B. 有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
C. 减数第一次分裂后期，基因cn、cl随同源染色体分开而分离
D. 减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v，w可出现在细胞的同一极
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：图中所示一条常染色体上朱红眼基因（cn）和暗栗色眼基因（cl）两种基因；X染色体上辰砂眼基因（v）和白眼基因（w）两种基因；等位基因是指位于一对同源染色体的相同位置的基因，此题中的朱红眼基因和暗栗色眼基因位于一条染色体上，不属于等位基因，同理辰砂眼基因和白眼基因也不是等位基因。
【详解】A、在有丝分裂中期，细胞中的所有染色体的着丝粒/着丝点都排列在细胞中央的赤道板上，A正确；
B、在有丝分裂过程中，基因经过复制后平均分配给两个子细胞，因此在有丝分裂后期，细胞每一极都含有该生物全部的遗传物质，即在有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，B正确；
C、因为朱红眼基因cn、暗栗色眼基因cl位于一条常染色体上，因此不是等位基因，不会随同源染色体分开而分离，C错误；
D、在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，则图中的常染色体和X染色体可能移向同一极，进入同一个细胞中，当该细胞处于减数第二次分裂后期时，基因cn、cl、v、w 可出现在细胞的同一极，D正确。
故选C。
6. 一对表现型正常的夫妇生了一个患半乳糖血症的女儿和一个正常的儿子。若这个儿子与一个半乳糖血症携带者的女性结婚，他们所生子女中，理论上患半乳糖血症女儿的可能性是
A 1/12B. 1/8C. 1/6D. 1/3
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意分析，表现型正常的夫妇生下了患病的后代，则半乳糖血症为隐性遗传，又因为后代中患病的是女儿，则半乳糖血症不可能为伴性遗传，故该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】根据题意分析，半乳糖血症为常染色体隐性遗传病，设该病的致病基因为a，其正常的等位基因为A，则可得儿子的基因型为AA和23Aa，该儿子与半乳糖血症的携带者女性结婚，理论上患半乳糖血症的女儿的可能性为为。A选项为正确答案。
【点睛】本题的易错点在于学生容易混淆计算“患病的女儿”和“女儿患病”的概率的方法。计算“患病的女儿”的概率时，需要计算生出女儿的概率，需要在计算出所需的基因型概率后再乘；计算“女儿患病”的概率时，则已经默认出生的后代为女性，则不需要考虑生出女儿的的概率。
7. 玉米是雌雄同株异花植物，育种工作者欲利用低产抗虫和高产不抗虫两个纯合玉米品系培育出高产抗虫的玉米，培育出的高产抗虫玉米籽粒（子代），至少可以留种一年。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 为了保证育种效果，需要远离其他玉米地制种
B. 不对母本进行去雄处理，也不会影响育种效果
C. 若子一代出现高产抗虫性状，无需让子一代自交
D. 若子一代未出现高产抗虫性状，需让子一代自交
【答案】B
【解析】
【分析】人工异花授粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花授粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）→套上纸袋。
【详解】A、为了保证育种效果，制种应远离其他玉米地，防止外来花粉干扰，A正确；
B、为了保证育种效果，杂交时母本需去雄、若母本未去雄，则可能会发生自交，B错误；
C、若子一代出现高产抗虫性状，说明高产和抗虫为显性性状，只需利用低产抗虫和高产不抗虫两个纯合玉米品系培育更多种子即可，无需自交纯化，C正确；
D、若子一代未出现高产抗虫性状，需让子一代自交才能出现高产抗虫性状，D正确
故选B。
8. 探究遗传物质的经典实验中，科学家们利用细菌、病毒等材料，进行了肺炎链球菌转化实验，以及噬菌体侵染细菌实验。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 艾弗里利用肺炎链球菌设计并进行转化实验，利用了加法原理控制无关变量
B. 在噬菌体侵染细菌的实验中，需用标记的噬菌体侵染未标记的细菌
C. 用RNA酶去除S型细菌提取物中的RNA并与R型菌混合培养，结果无R型菌出现
D. 噬菌体侵染细菌的实验中，离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
【答案】B
【解析】
【分析】1、加法原理是给研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会产生什么结果，即知道自变量，不知道因变量。
2、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的原因变量。
【详解】A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验每个实验组就利用了“减法原理”，A错误；
B、在噬菌体侵染细菌的实验中，需用标记的噬菌体侵染未标记的细菌，根据离心后上清液和沉淀物的放射性推出DNA才是噬菌体的遗传物质，B正确；
C、用RNA酶去除S型细菌提取物中的RNA并与R型菌混合培养，结果无S型菌出现，有R型菌出现，C错误；
D、噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，D错误。
故选B。
9. 如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为：甲硫氨酸-组氨酸-脯氨酸-赖氨酸……下列叙述正确的是（ ）
注：AUG（起始密码子）：甲硫氨酸；CAU、CAC：组氨酸；CCU：脯氨酸；AAG：赖氨酸；UCC：丝氨酸；AGG：精氨酸 ；UAA（终止密码子）
A. ①链是模板链，左侧是5'端，右侧是3'端
B. 将①链11号碱基替换为C，第4个氨基酸将变为丝氨酸
C. 若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变
D. 若在②链5～6号碱基间插入一个碱基T，合成的肽链由4个氨基酸组成
【答案】C
【解析】
【分析】转录是通过RNA聚合酶，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，由于起始密码子是AUG，故①链是转录的模板链，转录时模板链读取的方向是3'→5'，即左侧是3'端，右侧是5'端，A错误；
B、①链是转录的模板链，将①链11号碱基替换为C，则第4个氨基酸的密码子将由AAG变为AGG，编码的氨基酸将由赖氨酸变为精氨酸，B错误；
C、若在①链1号碱基前插入一个碱基G，转录的结果是在起始密码子之前加了一个碱基，不影响起始密码子和终止密码子之间的序列，故合成的肽链不变，C正确；
D、①链是转录的模板链，若在②链5～6号碱基间插入一个碱基T，则相当于在①链5～6号碱基间插入一个碱基A，转录的结果将会导致终止密码子提前出现，合成的肽链由3个氨基酸组成，D错误。
故选C。
10. 下图表示真核细胞中染色体上DNA复制的过程，①②表示生理过程。据下图分析下列说法错误的是（ ）
A. 酶1、酶2分别为解旋酶、DNA 聚合酶
B. 一个细胞周期中，每个复制起点只发生一次复制
C. DNA复制过程中子链的合成都是连续进行的
D. 多个复制起点，双向复制方式，极大地提升了复制效率
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制方式为半保留复制，复制过程中边解旋边复制。一个DNA分子在复制时，可以有多个复制起点。
【详解】A、图中再酶1的作用下，DNA双链打开，酶1是DNA解旋酶，在酶2的作用下，子链得以延伸，则酶2是DNA聚合酶，A正确；
B、在细胞周期的分裂间期，DNA复制一次，因此每个复制起点只发生一次复制，B正确；
C、DNA复制过程中，子链的延伸方向是5'→3'，因此两条子链中，一条子链连续合成，另一条子链的合成是不连续的，C错误；
D、多起点双向复制可使同一个DNA中多个片段同时进行复制，大大提高了DNA复制的效率，D正确。
故选C。
11. 下列有关教材生物学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 若将含有光合色素的滤液细线浸入层析液，会导致滤纸条上色素带重叠
B. 低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞数目
C. 用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D. 将洋葱鳞片叶外表皮细胞放入0.3g/mL蔗糖溶液中进行第一次显微观察
【答案】B
【解析】
【分析】1、用低温处理植物的分生组织细胞，能够 抑制纺锤体的形成，以致影响细胞有丝分裂 中染色体被拉向两极，导致细胞不能分裂成 两个子细胞，于是，植物细胞的染色体数目 发生变化。
2、在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、 芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是 独立进行的，因此在同一分生组织中可以看 到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显 微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状 态，就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂 的哪个时期。染色体容易被碱性染料（如甲紫 溶液，旧称龙胆紫溶液）着色。
【详解】A、若将含有光合色素的滤液细线浸入层析液，色素会溶解在层析液中，可导致色素不能在滤纸条上扩散，A错误；
B、低温诱导大蒜根尖时间过短，不能很好地抑制纺锤体的形成，所以可能导致难以观察到染色体加倍的细胞，B正确；
C、用显微镜观察洋葱根尖装片时，细胞为死细胞，因为解离时细胞已经死亡，C错误；
D、将洋葱鳞片叶外表皮细胞放入0.3g/mL蔗糖溶液中进行的是第二次显微观察，D错误。
故选B。
12. 某研究小组探究pH对蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影响，结果如图。下列叙述正确的是（ ）

A. 各个实验组都应该在系列温度梯度条件下进行
B. 两种酶在生物体内起催化作用时均降低了化学反应的活化能
C. 将pH从10逐渐降到2，蔗糖酶的活性先上升后下降
D. 两条曲线的交点表示两种酶在单位时间内催化底物量完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多是蛋白质，少数是RNA；酶具有高效性、专一性，酶的催化活性易受外界环境影响，一般需要温和的条件发挥作用。绝大多数的酶都是蛋白质，酶的作用是催化，酶的催化作用是通过降低化学反应的活化能实现的，酶的空间结构易受外界环境影响，发挥作用需要适宜的条件，保存酶需要在低温和最适酸碱值的条件下。
【详解】A、探究pH对蔗糖酶和胰蛋白酶活性的影响，各个实验组都应该在相同且适宜的温度条件下进行，A错误；
B、酶催化作用的机理是降低化学反应的活化能，B正确；
C、pH为10时，蔗糖酶已失活，失活后再降低pH，酶的活性无法恢复，C错误；
D、图中pH为6时两条曲线交叉，表面看纵坐标值是相同的，但该值表示的是两种酶的相对活性，据此不能判断蔗糖酶和胰蛋白酶在单位时间内催化底物的量是否完全相同，D错误。
故选B。
13. “以艾灸病人床四角，各一壮，令不相染”描绘了我国传统民间医药学用艾叶杀菌的的场景。某班同学按照“探究抗生素对细菌的选择作用实验”的实验过程，分别使用含有相同浓度的艾叶汁和氨苄青霉素的两种滤纸片对大肠杆菌进行选择性培养，测量抑菌圈的直径变化，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 艾叶汁的抑菌效果比氨苄青霉素好
B. 氨苄青霉素对大肠杆菌的选择作用更强
C. 氨苄青霉素诱导产生耐药性突变的效果更好
D. 对药物敏感的细菌周围的滤纸片可能不出现抑菌圈
【答案】B
【解析】
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质；分为固体培养基和液体培养基，培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐，其中碳源和氮源常采用蛋白胨和牛肉膏，因为它们来源于动物原料，含有糖、维生素和有机氮等营养物质。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物种和氧气的要求。
【详解】AB、艾叶汁的抑菌小于氨苄青霉素的抑菌圈，则艾叶汁的效果比氨苄青霉素弱，氨苄青霉素对大肠杆菌的选择作用更强，A错误，B正确；
C、突变是不定向性的，氨苄青霉素对耐药性突变只是起选择作用，C错误；
D、对药物敏感的细菌，不能生长，其周围的滤纸片会出现抑菌圈，D错误。
故选B。
14. 某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。

下列叙述错误的是（ ）
A. Gata3基因的启动子可以控制GFP基因的表达
B. 翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白
C. 4号条带的小鼠是野生型，2号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 若用引物1和引物3进行PCR，能更好地区分杂合子和纯合子
【答案】D
【解析】
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、分析图中可知，启动子在编码区的左侧，GFP基因整合Gata3基因的右侧，启动子启动转录后，可以在Gata3基因转录后，使GFP基因转录，Gata3基因的启动子也能控制GFP基因的表达，A正确；
B、基因的转录和翻译均是从5′→3′，因启动子在左侧，转录和翻译方向均为从左向右，Gata3蛋白在GFP蛋白的左侧，所以翻译时先合成Gata3蛋白，再合成GFP蛋白，B正确；
C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以是Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C正确；
D、若用引物1和引物3进行PCR，杂合子和Gata3-GFP基因纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂合子和纯合子，D错误。
故选D。
15. 用3种不同颜色的荧光素分别标记基因型为AaXBY果蝇（2n=8）的一个精原细胞中的A、a、B基因，再检测减数分裂各时期细胞的荧光标记。已知该精原细胞进行减数分裂过程中发生了一次异常分裂，分别检测分裂进行至T1、T2、T3时期的三个细胞中染色体、核DNA、染色单体的数量，结果如下图。下列叙述正确的有（ ）
A. T1时期的细胞中可出现3种颜色的6个荧光位点
B. T3时期的该细胞中可能含有0条或2条Y染色体
C. 检测的T1、T2、T3时期的三个细胞中均存在同源染色体
D. 最终形成的4个子细胞中有一半细胞的染色体数目异常
【答案】AC
【解析】
【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：联会形成四分体，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换；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：染色体散乱排布在细胞中；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，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。
【详解】A、用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因，T1时期的细胞（减数第一次分裂前期、中期和后期）经过了DNA的复制，因此可出现3种颜色的6个荧光位点，A正确；
B、由图可知，T2时期①、②、③的数量分别是5、10、10，说明减数第一次分裂后期出现了异常，一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去，产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞，而T3时期①、②、③的数量分别是5、0、5，所以T3应为T2时期染色体数为5的次级精母细胞经过减数第二次分裂形成的精细胞，该细胞中可能含有0条或1条Y染色体，B错误；
C、减数第一次分裂后期出现了异常，一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去，所以T1、T2、T3时期均含有同源染色体，C正确；
D、果蝇（2N=8）即正常体细胞中含有8条染色体，但由于T2时期①、②、③的数量分别是5、10、10，说明减数第一次分裂后期出现了异常，一对同源染色体移动到了一个次级精母细胞中去，产生了染色体数为3和5的两个次级精母细胞，它们进行正常的减数第二次分裂，最终形成的4个精子染色体数分别是3、3、5、5，没有一个精子的染色体数是正常的，D错误。
故选AC。
16. β-地中海贫血病人由于H基因发生隐性突变（如突变为h1、h2等），导致β链生成受到抑制，无法与α链结合产生足量的血红蛋白A，基因型为h1h1、h2h2、h1h2的个体均会表现为重型贫血，而基因型为Hh1、Hh2的个体病症轻微或无症状。研究发现，很多重型地中海贫血病人由于携带DNA甲基转移酶1（DNMT1）的隐性突变基因而造成γ链基因被激活，γ链能替代缺失的β链与α链形成血红蛋白F，从而减轻症状（人群中携带DNMT1隐性突变基因的纯合个体所占比例为p）。下图1表示对患者家系进行基因测序后获得的结果（相关基因位于常染色体上且独立遗传），图2是正常人和图1第Ⅱ代中“某个体”相关蛋白的电泳图谱。下列说法错误的是（ ）
A. 突变基因h1和h2的出现说明了基因突变具有不定向性
B. 图2中的“某个体”可能对应于图1中的Ⅱ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-6
C. I-1和I-2再生育一个与Ⅱ-2基因型相同孩子的概率是3/8
D. Ⅱ-1与致病基因携带者婚配，后代重型贫血的概率是3/8（1- ）
【答案】C
【解析】
【分析】基因突变的特点：
①普遍性：所有生物都可能发生基因突变，低等生物、高等动植物等。
②随机性：可以发生在生物个体发育的任何时期；可以发生在细胞内不同的DNA分子上；同一DNA分子的不同部位。
③不定向性：可以向不同的方向发生突变，产生一个以上的等位基因。
④低频性：自然状态下，突变的频率比较低。
⑤多害少利性：多数有害，少数有利，也有中性。
【详解】A、同一基因突变出不同的类型，说明基因突变具有不定向性的特点，即突变基因h1和h2的存在说明基因突变具有不定向性，A正确；
B、由题干信息可知，H基因发生突变（如h1和h2等），导致β链的生成受到抑制，无法与α链结合产生足量的血红蛋白A，但当个体携带DNA甲基转移酶1（DNMTl）的突变基因可造成γ链基因被激活，γ链能替代缺失的β链与α链形成血红蛋白F，从而减轻症状，图2中的“某个体”含有血红蛋白F和血红蛋白A，且DNMT1酶的含量低于正常个体，说明其含有正常的H基因和突变基因h1或h2，且携带DNA甲基转移酶1（DNMTl）的突变基因，因此图2中的“某个体”可能对应于图1中的Ⅱ-1、Ⅱ-4、Ⅱ-6，B正确；
C、若DNMT1基因用D表示，突变基因用d表示，I-1的基因型为Hh1Dd，I-2的基因型为Hh2DD，Ⅱ-2基因型是HHDd，因此I-1和I-2再生育一个与Ⅱ-2基因型相同孩子的概率是1/4×1/2=1/8，C错误；
D、Ⅱ-1基因型为1/2 h1h2DD、1/2 h1h2Dd，一个β-地中海贫血携带者基因型为Hh（DD、Dd、dd），人群中携带DNMT1突变基因的纯合个体（dd）所占比例为p，后代表现为重型β-地中海贫血的基因型为h1h1DD、h1h2DD、h2h2DD，两对基因分开考虑，h1h2×Hh→1/4hh1、1/4hh2、1/4Hh1、1/4Hh2，母本产生的配子种类及比例为3/4D、1/4d，由于人群中携带DNMT1隐性突变基因的纯合个体所占比例为p，则人群中d基因频率为，那么D基因频率为（1-），后代中DD的概率为3/4（1-），故后代表现为重型贫血的概率是1/2×3/4（1-）=3/8（1-），D正确。
故选C。
二、非选择题
17. 利用“植物工厂”可精准调控辣椒生长所需的光照、水、CO₂等环境因子。图1是辣椒叶肉细胞光合作用过程示意图。为探究红、蓝光配比对辣椒产量的影响，研究者开展了相关实验并测得各组辣椒叶片叶绿素含量、氮含量，结果如图2 （注：CK为对照组；A组为红光；蓝光=1：1；B组为红光：蓝光=2：1；C组为红光：蓝光=3：1）。据图回答下列问题：
（1）图1中②、④分别代表_______、_______，Ⅰ阶段产生的_______（填物质）可为Ⅱ阶段③的还原提供能量。
（2）红、蓝光对于辣椒生长的作用有两方面：一是红、蓝光可以被叶肉细胞吸收用于光合作用，其中红光被_______（填色素名称）吸收；二是红、蓝光作为信号可以被_______接受从而引发相应的生物学效应。
（3）上述实验结果显示，红光与蓝光配比为_______时，增产效果更好，据图分析原因是_______。
（4）若上述实验是“预实验”，请尝试提出进一步探究的实验题目：_______，为实现辣椒产量最大化提供依据。
【答案】（1） ①. ADP和Pi ②. （CH2O） ③. ATP（腺苷三磷酸）和NADPH（还原型辅酶Ⅱ）
（2） ①. 叶绿素 ②. 光敏色素
（3） ①. 1：1 ②. 叶绿素含量增加最多，提高光能利用率；氮含量增加最多，有利于光合作用相关酶合成，促进光合作用速率
（4）探究提高辣椒产量的红蓝光最适配比
【解析】
【分析】1、光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体膜上，光反应的产物是ATP、NADPH与氧气；光合作用的暗反应阶段场所是叶绿体的基质中，CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
2、影响光合作用的因素包括内因和外因，内因主要是光合色素的含量、酶的数量和活性等，外因主要是光照强度、二氧化碳浓度、温度等。
【小问1详解】
据图分析Ⅰ阶段为光反应阶段，Ⅱ阶段为暗反应阶段，图1中②代表ADP和Pi，④代表糖(CH₂O)。光反应阶段产生的ATP和NADPH可以为暗反应阶段C3的还原提供能量。
【小问2详解】
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此红光被叶绿素吸收。红光可以被光敏色素接受、蓝光可以被感受蓝光的受体接受，从而引发相应的生物学效应。
【小问3详解】
结合图2分析，A组红光：蓝光=1:1，此时叶绿素含量增加最多，提高光能利用率，从而促进光反应；A组氮含量增加最多，有利于暗反应相关酶的合成，促进暗反应，其增产效果应该更好。
【小问4详解】
通过预实验发现红、蓝光配比对辣椒产量会有影响，因此接下来是探究提高辣椒产量的红蓝光最适配比，为实现辣椒产量最大化提供依据。
18. 正常细胞miRNA的3'末端有2个核苷酸（2-nt），而癌细胞中则大量积累3'末端短一个核苷酸（1-nt）的异常miRNA.研究发现一种源自水稻的RDR蛋白具有抑制人类癌细胞的作用。为了探明RDR蛋白的作用机理，科研人员进行了如下实验。请回答下列问题。
（1）在多种癌细胞中，2nt的miRNA的表达量会明显下降，导致细胞周期失控，最终使癌细胞具有_______的特点。
（2）科研人员通过转基因技术将水稻的RDR基因分别转入人类癌细胞和正常细胞中正常表达，统计细胞周期不同时期的细胞比例，结果见图1.2组转入空质粒的目的是_______。据图1可得出的结论是______。
（3）科研人员研究发现miRNA必须与A蛋白结合才能发挥抑制作用，进一步利用癌细胞探究RDR蛋白具体的作用机理，结果如图2和3所示。请结合图1~3，推测RDR蛋白抑制人类癌细胞增殖的作用机理：______。
【答案】（1）无限增殖
（2） ①. 排除转入操作及质粒本身对实验结果的影响 ②. RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期滞留在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响
（3）RDR蛋白可以增加2-nt的miRNA的相对含量，2-nt的miRNA更易与A蛋白结合，抑制癌细胞进入S期（使癌细胞滞留在G1期），从而抑制癌细胞增殖
【解析】
【分析】1、癌细胞的主要特征：无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化。
2、原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因的作用是阻止细胞不正常的增殖，细胞发生癌变后具有无限增殖的能力。
【小问1详解】
细胞周期失控，会导致癌细胞的产生，适宜条件下，癌细胞具有无限增殖的特点。
【小问2详解】
分析题意，本实验目的是研究RDR基因对于癌细胞的影响，则实验的自变量是RDR基因的有无，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故2组转入空质粒的目的是排除转入操作及质粒本身对实验结果的影响；据图1可知，癌细胞组别的3组中G1期细胞比例明显增多，而S期细胞减少，正常细胞组别三组的差异不大，故推测RDR蛋白抑制癌细胞进入S期（使癌细胞的细胞周期阻断在G1期），对正常细胞的细胞周期无影响。
【小问3详解】
图2显示，无RDR蛋白时，细胞中1-nt的miRNA较高，而有RDR蛋白时，1-nt的miRNA含量相对值较低，分析图3可知，2-nt的miRNA与A蛋白的亲和力高于1-nt的miRNA，故据图1-3推测：RDR蛋白结合1-nt的miRNA，增加易与A蛋白结合的2-nt的miRNA的相对含量，二者结合抑制癌细胞进入S期（阻断癌细胞在G1期），从而抑制癌细胞增殖。
19. 茄子是自花传粉植物，其果皮颜色由两对独立遗传的等位基因（相关基因用A/a、B/b表示）控制，研究人员用纯种紫皮茄子与白皮茄子进行正反交，F1均为紫皮，F1自交，F2中紫皮：绿皮：白皮=12：3：1。据此回答问题。
（1）根据正反交的结果判断，控制茄子果皮颜色的基因位于______。
（2）基于实验结果，有同学们提出果皮色形成的两种模式，如图1所示。
①能合理解释F2结果的是______（填“模式一”或“模式二”），F2中紫皮个体的基因型应有______种。
②为验证该模式，若将F1与F2中白色个体杂交，子代的表现型及比例为______。
（3）进一步研究发现，光信号诱导花青素形成的信号通路如图2所示。据图可知，基因可通过_______进而控制性状。当光照显著增强时，花青素含量却不会升得过高，请在图中虚线框内绘图说明其调节机制及对光照增强变化的响应______。（说明：增强用“+”表示，减弱用“-”表示）。
（4）综合上述研究可知茄子果皮颜色这一性状是______共同作用的结果。
【答案】（1）细胞核（DNA）/染色体上
（2） ①. 模式二 ②. 6 ③. 紫色：绿色：白色=2：1：1
（3） ①. 控制酶的合成来控制代谢过程 ②.
（4）基因与环境
【解析】
【分析】用纯种紫皮茄子与白皮茄子杂交得到F1，F1均为紫皮，F1自交，F2的紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1，是9∶3∶3∶1的变式，说明F1是双杂合子，双显性个体和仅某一对基因为显性的个体为紫果皮，仅另一对基因为显性的个体为绿皮，白果皮为双隐性个体。
【小问1详解】
纯种紫皮茄子和白皮茄子正反交，F1均为紫花，据此可以做出的判断是紫皮是显性性状，且控制茄子皮的基因位于细胞核中（的染色体上）。
【小问2详解】
①若为模式一，紫色的基因型为A-B-，绿色为A-bb，白色为aa--，则F2中的分离比应该为紫色：绿色：白色=9:3:4；若为模式二，紫色的基因型为A-B-和A-bb，绿色为aaB-，白色为aabb，则F2中紫皮∶绿皮∶白皮=12∶3∶1，故能合理解释F2结果的是模式二。F2中紫皮个体的基因型共有6种，分别为：AABB、AABb、AaBB、AaBb、AAbb、Aabb。
②若为该模式，则F1（AaBb）与F2中白色个体（aabb）杂交，子代的表现型及比例为紫色：绿色：白色=2:1:1。
【小问3详解】
由图可知，基因通过控制花青素合成酶基因的合成间接控制生物性状，体现了基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物的性状。光信号可以诱导花青素形成，但当光照显著增强时，花青素含量却不会升得过高，故推测其中存在反馈抑制途径，SM2会抑制花青素合成酶基因的表达，且随光照的显著增强，该抑制过程会增强，如图所示：。
【小问4详解】
根据上述研究可知，茄子果皮颜色是由基因和环境（如光）相互作用的结果。
【点睛】本题综合考查基因的自由组合定律和基因与性状关系的相关知识，意在考查考生分析和解决问题的能力。
20. 脆性X综合征（FXS，一种智力低下综合征）的致病机理与定位于X染色体上一个不完全显性的F基因有关。某FXS患者的家系如图1所示。正常基因（F）、前突变基因（F+）和全突变基因（f）的相关差异如图2所示。研究表明，F基因5’端非编码区的（CGG）n三核苷酸重复序列不稳定扩增及其相邻部位的异常甲基化使F基因转录失活，导致其编码的产物减少或完全缺失。而且，这种不稳定扩增只出现在卵细胞形成过程中，而精子形成过程中则不会出现。

（1）图1中I-1的基因型可能是______。下列图示中表示I-1减数分裂产生精子的过程图是______（图中所示为性染色体）。

（2）根据图2推断，表达F蛋白的女性，表型是否一定正常？______，原因是______。
（3）图1中Ⅱ-1患病的原因可能是______（写出2点）。
（4）研究发现，CG二核苷酸处容易发生胞嘧啶甲基化，从而对表型产生影响，这种现象属于______。
【答案】（1） ①. XFY或XF+Y ②. C
（2） ①. 否 ②. 由于突变发生在非编码区，且F基因为不完全显性，基因型为XF+XF+、XFXF+、XFXf的个体能表达正常F蛋白，但都有患病的几率
（3）I-2是致病基因f或前突变基因F+的携带者，将Xf或XF+传递给Ⅱ-2，后者有40%的患病几率；或I-2产生卵细胞的过程中携带的XF+基因发生了（CGG）序列的扩增，成为Xf并传递给Ⅱ-1
（4）表观遗传
【解析】
【分析】1、分析图1：“无中生有为隐性”，因此该病是隐性遗传病；结合题意脆性X综合征（FXS，一种智力低下综合征）的致病机理与定位于X染色体上一个不完全显性的F基因有关。故该病为伴X隐性遗传病。
2、分析图2：F基因(CGG)n重复序列