山西省太原市2024-2025学年高三上学期期中学业诊断生物试卷（解析版）

这是一份山西省太原市2024-2025学年高三上学期期中学业诊断生物试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共16小题，每小题3分，共48分。在题目所给的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将相应试题的答案填入下表。）
1. 姜汁中的生姜蛋白酶可以促进牛奶中的酪蛋白水解，使牛奶凝固。传统美食姜撞奶制作时需将牛奶煮沸后冷却至一定温度，再快速冲入盛有现榨姜汁的容器中。下列叙述错误的是（ ）
A. 将牛奶煮沸后冷却至一定温度再冲入姜汁，可防止生姜蛋白酶失活
B. 快速冲入会使酪蛋白与生姜蛋白酶更好接触，提高反应速率
C. 适当增加生姜汁量会提高生姜蛋白酶的活性，缩短凝固时间
D. 将生姜榨成姜汁有利于释放出生姜细胞中的生姜蛋白酶
【答案】C
【分析】酶需要适宜的温度和pH值，在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活。
【详解】A、高温会使酶的空间结构发生改变，从而导致酶失活，因此需将牛奶煮沸后冷却至一定的温度再冲入姜汁，可防止生姜蛋白酶失活，A正确；
B、“快速冲入”通过液体的流动可以使生姜蛋白酶和酪蛋白充分快速的接触，从而提高反应速率，B正确；
C、酶活性一般指的是单位质量的酶在单位时间内底物的消耗量或产物的生成量，因此增加生姜汁添加量即增加酶的用量不改变酶活性，但会加快酶促反应速率，缩短凝固时间，C错误；
D、生姜蛋白酶在细胞内合成，因此将生姜磨成姜汁有利于生姜蛋白酶的释放，D正确。
故选C。
2. 生物学实验需要选择合适的实验材料。下列叙述正确的是（ ）
A. 选择水绵和需氧型细菌探究水绵细胞光合放氧的部位
B. 选择过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响
C. 选择洋葱鳞片叶外表皮细胞观察细胞有丝分裂的过程
D. 选择黑藻根部细胞观察叶绿体的分布与细胞质的流动
【答案】A
【分析】观察叶绿体时选用：藓类的叶、黑藻的叶。取这些材料的原因是：叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片，所以作为实验的首选材料。若用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉，因为表皮细胞不含叶绿体。
【详解】A、恩格尔曼把载有水绵和需氧细菌的临时装片放在无空气的黑暗环境中，用极细的光线束照射水绵的叶绿体，发现好氧性细菌集中分布在照光部位，故可选择水绵和需氧型细菌探究水绵细胞光合放氧的部位，A正确；
B、过氧化氢遇热易分解，故不能选择过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响，B错误；
C、洋葱鳞片叶外表皮细胞为高度分化的细胞，不能进行有丝分裂，应选用根尖分生区，C错误；
D、选择黑藻的叶细胞观察叶绿体的分布与细胞质的流动，黑藻根部细胞中没有叶绿体，D错误。
故选A。
3. 癌细胞在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP。下列叙述正确的是（ ）
A. 无氧呼吸过程中葡萄糖的能量大部分以热能形式散失，少部分用于合成ATP
B. 无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，均有丙酮酸和NADH产生
C. 若某物质能抑制癌细胞中NADH生成水，则此时癌细胞中O₂的消耗量增多
D. 若消耗等量的葡萄糖，癌细胞细胞呼吸产生的NADH比正常细胞多
【答案】B
【分析】人体无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]（即NADH），并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
【详解】A、无氧呼吸是不彻底的氧化分解过程，无氧呼吸过程中葡萄糖的能量大部分储存在不彻底的氧化分解产物酒精或者乳酸中，释放的能量中主要以热能形式散失，少部分用于合成ATP，A错误；
B、无氧呼吸的第一阶段与有氧呼吸的第一阶段相同，均有丙酮酸和NADH产生，B正确；
C、有氧呼吸第三阶段是氧气和NADH反应生成水，合成大量ATP，若某物质能抑制癌细胞中NADH生成水，则此时癌细胞中O₂的消耗量减少，C错误；
D、癌细胞主要进行的是无氧呼吸，而无氧呼吸产生的NADH比有氧呼吸少得多，因此消耗等量的葡萄糖，癌细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少，D错误。
故选B。
4. 在自然界，植物捕获光能要依靠特定的物质和结构。下列表述正确的是（ ）
A. 所有植物细胞中都含有4种色素
B. 叶绿体中只有叶绿素吸收的光能才能用于光合作用
C. 叶绿体的类囊体上有巨大的膜面积，有利于充分吸收光能
D. 植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的叶绿体吸收了绿光
【答案】C
【分析】叶绿体是具有双层膜的细胞器，在内膜以内有类囊体薄膜，分布着色素；叶绿体是光合作用的场所，光反应发生在类囊体薄膜上，暗反应发生在叶绿体基质中。
【详解】A、不是所有植物细胞中都含有4种色素，有些植物的液泡中有其他一些决定花色的色素，A错误；
B、叶绿体中的叶绿素和类胡萝卜素都能吸收光能并用于光合作用，B错误；
C、叶绿体的类囊体有巨大的膜面积，能增大叶绿体的膜面积，有利于充分吸收光能用于光合作用，C正确；
D、植物叶片之所以呈现绿色，是因为叶片中的光合色素几乎不吸收绿光，D错误。
故选C。
5. 细胞一般会经历生长、增殖、分化、衰老、死亡等过程。下列叙述正确的有（ ）
①卵细胞体积和表面积都比较大，故细胞的物质交换效率较高
②细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个连续的过程，物质准备的过程所占时间较长
③细胞分化过程中，遗传物质发生改变导致细胞的形态、结构和功能出现稳定性差异
④多细胞生物体的生长依靠细胞数目的增加和细胞体积的增大
⑤细胞凋亡受到严格的遗传机制调控，是由基因决定的一种程序性死亡，也受环境影响
⑥细胞的衰老就是个体的衰老，衰老细胞中染色质收缩导致部分基因转录受阻
A. 二项B. 三项C. 四项D. 五项
【答案】B
【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。
衰老细胞的特征：(1)细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；(2)细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；(3)细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；(4)有些酶的活性降低；(5)呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】①卵细胞体积较大，但其表面积与体积之比较小，使得细胞的物质交换效率逐渐降低，①错误；
②细胞增殖包括物质准备（间期）和细胞分裂（分裂期）两个连续的过程，物质准备的过程即间期所占时间较长，②正确 ；
③细胞分化的过程中，细胞内遗传物质不发生改变，只是基因的选择性表达导致细胞在形态、结构和功能上出现稳定性的差异，③错误；
④多细胞生物体的生长既依靠细胞数目的增加也依靠细胞体积的变大，④正确；
⑤细胞凋亡过程受到严格的遗传机制调控，是由基因决定的一种程序性死亡，同时也受环境影响例如某些化学物质、药物或毒素可以直接或间接影响细胞凋亡的通路，导致细胞凋亡的发生或抑制，⑤正确；
⑥对于多细胞生物体而言，细胞的衰老不等于个体的衰老，个体衰老的过程是组成个体的细胞普遍衰老的过程，衰老细胞中染色质收缩导致DNA无法解旋，部分基因转录受阻，⑥错误；
综上，正确的是②④⑤。
故选B。
6. 端粒是染色体两端的特殊结构，由许多短的DNA重复序列组成，用于修复端粒的端粒酶内含一个RNA模板，用于合成端粒中的重复序列。如图表示四膜虫细胞内的端粒酶催化合成端粒重复序列的过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 从模板、产物角度分析端粒酶的功能类似于逆转录酶
B. 端粒酶能为端粒DNA序列的合成提供所需的活化能
C. 四膜虫端粒酶的物质组成与染色体的物质组成相同
D. 抑制端粒酶的活性可导致细胞周期异常而发生癌变
【答案】A
【分析】端粒是存在于真核细胞线状染色体末端的一小段DNA-蛋白质复合体‌。
【详解】A、逆转录酶是以RNA为模板合成DNA的酶。端粒酶内含一个RNA模板，用于合成端粒中的DNA重复序列，从模板（RNA）、产物（DNA）角度分析，端粒酶的功能类似于逆转录酶，A正确；
B、 酶的作用是降低化学反应的活化能，而不是提供活化能，B错误；
C、 染色体主要由DNA和蛋白质组成，端粒酶由RNA和蛋白质组成，二者物质组成不同，C错误；
D、 抑制端粒酶的活性可导致细胞衰老，而不是癌变，癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变的结果，D错误。
故选A。
7. 下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（ ）
A. 摩尔根等通过果蝇眼色杂交实验证明基因在染色体上
B. 赫尔希和蔡斯通过肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证实 DNA半保留复制方式
D. 沃森和克里克通过建构物理模型的方法研究DNA 的结构
【答案】B
【分析】（1）肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将R型菌转化为S型菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
（2）T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记大肠杆菌，获得被35S或32P标记的大肠杆菌，再用被35S或32P标记的大肠杆菌培养噬菌体。
【详解】A、摩尔根利用果蝇为材料进行杂交实验，通过假说—演绎法证明基因在染色体上，A正确；
B、赫尔希和蔡斯运用同位素标记法，通过噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，B错误；
C、生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，证明了DNA复制方式是半保留复制，C正确；
D、沃森和克里克用DNA衍射图谱的相关数据为基础，通过建构物理模型的方法研究DNA的结构，推算出DNA呈双螺旋结构，D正确。
故选B。
8. 下图为某种植物细胞减数分裂过程中几个特定时期的显微照片。下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲中，同源染色体的非姐妹染色单体可能发生互换
B. 配子中染色体的多样性主要与图乙染色体的行为有关
C. 图丙中，染色体的复制正在进行，着丝粒尚未分裂
D. 图丁中，染色单体分离，同源染色体的数目不改变
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：甲图处于减数第一次分裂前期，同源染色体配对但未形成四分体；乙图染色体移向细胞两极，且有同源染色体，细胞处于减数第一次分裂后期；丙图表示减数一次分裂末期；丁图中不含同源染色体分离，细胞处于减数第二次分裂后期。
【详解】A、分析图甲染色体的形态，可知其处于减Ⅰ前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可能会发生互换，A正确；
B、配子中染色体的多样性主要非同源染色体的自由组合相关，配子中染色体的多样性主要与图乙染色体的行为有关，B正确；
C、图丙为减数第一次分裂末期，而染色体的复制发生在减数第一次分裂前的间期，C错误；
D、图丁细胞处于减数第二次分裂后期，细胞不含同源染色体，同源染色体的数目为0，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，D正确。
故选C。
9. 杂交育种是水稻育种的重要途径，但不同品种的水稻之间的杂交种常有育性下降的问题。已知水稻8号染色体上有一对等位基因T/t，4号染色体上有一对等位基因G/g，在花粉发育过程中，T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质，t和g基因无法表达有功能的蛋白质。研究人员选取部分植株，通过PCR扩增相关基因后，进行电泳检测，得到下图条带。有关说法错误的是（ ）

注：图A检测T/t基因，图B检测G/g基因，①②个体花粉发育完全正常，④个体花粉有3/4发育正常
A. T/t和G/g两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 杂交种育性下降的原因可能是基因型为tg的花粉发育不正常
C. ③⑤⑥个体中，1/2花粉发育正常的个体有③⑥
D. ④个体自交，后代有8种基因型，花粉发育完全正常的个体占7/16
【答案】D
【分析】题图分析：电泳图可知图A检测T/t基因，图B检测G/g基因，图A中两条电泳带的一定是T和t，图B中两条电泳带的一定是G和g，又图中①②个体花粉发育完全正常，则只有图A中上面的条带代表t，下面的条带代表T，图B中上面条带代表G，下面条带代表g。
【详解】A、根据题意“研究人员发现水稻8号染色体上有一对等位基因T/t，4号染色体上有一对等位基因G/g”，这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，T/t和G/g基因的遗传遵循基因的自由组合定律，A正确；
B、杂交种如TtGg，其产生的花粉基因型为1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，有3/4的花粉发育正常；根据题干信息，T或G基因表达对花粉发育重要的蛋白质，t和g基因无法表达有功能的蛋白质，则是基因型为tg的花粉发育不正常导致杂交种育性下降，B正确；
C、由电泳图中图A检测T/t基因，图B检测G/g基因，图A中两条电泳带的一定是T和t，图B中两条电泳带的一定是G和g，又图中①②个体花粉发育完全正常，则只有图A中上面的条带代表t，下面的条带代表T，图B中上面条带代表G，下面条带代表g，即①②③④⑤⑥个体的基因型分别为TtGG、TTGg、ttGg、TtGg、TTGG、ttTg，其中1/2花粉发育正常的个体的基因型是ttGg（③）、ttTg（⑥），C正确；
D、④的基因型为TtGg，该个体自交，雌配子基因型1/4TG、1/4Tg、1/4tG、1/4tg，雄配子基因型为1/3TG、1/3Tg、1/3tG，后代的基因型为1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、3/12TtGg、1/12TTgg、1/12Ttgg、1/12ttGg、1/12ttGG共8种，这些后代基因型花粉全部正常的个体是1/12TTGG、2/12TtGG、2/12TTGg、1/12TTgg、1/12ttGG，占7/12，D错误。
故选D。
10. 某种鸟有长喙和短喙两种，分别由位于Z染色体上的B和b基因控制，且存在纯合致死现象。现有一对亲本杂交，子代中雌∶雄=1∶2。下列分析错误的是（ ）
A. 亲代雄鸟为杂合子，子代雄鸟为纯合子
B. 若长喙雌鸟死亡，子代雄鸟既有长喙又有短喙
C. 亲代和子代中B和b的基因频率均不相等
D. 子一代雌雄鸟相互交配，子二代中雌∶雄=3∶4
【答案】A
【分析】因为位于Z染色体上存在纯合致死现象，子代中雌：雄 = 1:2，可以推出亲代雄鸟为ZBZb杂合子。
【详解】A、 因为位于Z染色体上存在纯合致死现象，子代中雌：雄 = 1:2，可以推出亲代雄鸟为ZBZb杂合子，由于纯合致死，所以子代雄鸟为ZBZb或ZbZb为杂合子或纯合子，A错误。
B、若长喙雌鸟ZBW死亡，亲代雄鸟为ZBZb，亲代雌鸟为ZbW，子代雄鸟为ZBZb（长喙）和ZbZb（短喙），既有长喙又有短喙，B正确。
C、 由于存在纯合致死现象，亲代中B和b的基因频率不相等，子代中由于纯合致死，B和b的基因频率也不相等，C正确。
D、 子一代雄鸟ZBZb:ZbZb=1:1，雌鸟ZbW，相互交配，子二代中1/2ZbW×1/2ZBZb产生1/8ZBW（致死），1/8ZbW；1/2ZbW×1/2ZbZb产生1/4ZbW，1/2ZBZb
×1/2ZbW产生1/8ZBZb，1/8ZbZb；1/2ZbZb×1/2ZbW产生1/4ZbZb，计算可得雌：雄 = 3:4，D正确。
故选A。
11. 如图表示T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验过程。下列关于该实验的叙述错误的是（ ）
A. 该实验的自变量是标记T2噬菌体的元素种类
B. 若大肠杆菌与T2噬菌体保温后搅拌不充分，则a中上清液无放射性
C. 若大肠杆菌与T2噬菌体保温时间过长，则b中上清液的放射性会偏高
D. 该实验可以证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质
【答案】B
【分析】噬菌体侵染细菌过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
【详解】A、根据图中的实验处理方法可知，该实验的自变量是标记T2噬菌体的元素种类（S和P元素），A正确；
B、若大肠杆菌与T2噬菌体保温后搅拌不充分，则部分被35S标记的T2噬菌体会随着大肠杆菌成为沉淀物，导致a上清液中的放射性（35S）降低但不会到0，B错误；
C、若大肠杆菌与T2噬菌体保温时间过长，则b组中大肠杆菌裂解后，子代噬菌体释放出来，离心后进入上清液，导致b中上清液的放射性偏高，C正确；
D、该实验可以证明T2噬菌体的遗传物质是DNA，但不能证明其他生物的遗传物质大部分是DNA，所以不能证明DNA是主要的遗传物质，D正确。
故选B。
12. 如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变，下列推断错误的是（ ）
A. 该致病基因不位于Y染色体上
B. 若Ⅱ-1不携带该致病基因，则Ⅱ-2一定为杂合子
C. 若Ⅲ-5正常，则Ⅱ-2一定患病
D. 若Ⅱ-2正常，则据Ⅲ-2是否患病可确定该病遗传方式
【答案】D
【分析】判断遗传方式的口诀为：无中生有为隐性，隐性遗传看女患，父子无病在常染；有中生无为显性，显性遗传看男患，母女无病在常染。若上述口诀不能套上时，只能通过假设逐一进行验证。
【详解】A、由于该家系中有女患者，所以该致病基因不位于Y染色体上，A正确；
B、若II1不携带该病致病基因，由于III3是患者，他的致病基因只能来自II2。假如该病为常隐，无论II2是Aa还是aa，由于II1不携带该病致病基因，所以不可能生出患病的III3。这样，该病还剩3种情况: 常显，X显，X隐。在这三种情况下，II2都是杂合子，B正确；
C、若Ⅲ-5正常，则该病为常染色体显性遗传病，由于Ⅱ-1正常为aa，而Ⅲ-3患病Aa，可推出Ⅱ-2一定患病为A_，C正确；
D、若Ⅱ-2正常，Ⅲ-3患病，该病为隐性遗传病，若Ⅲ-2患病，则可推出该病为常染色体隐性遗传病，若Ⅲ-2正常，则不能推出具体的遗传方式，D错误。
故选D。
13. 脊髓灰质炎病毒是一种单股正链RNA（+RNA）病毒，如图表示该病毒在宿主细胞内的增殖过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 脊髓灰质炎病毒的遗传信息和遗传密码均位于+RNA中
B. +RNA→+RNA过程中消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数
C. 过程②与过程③发生碱基互补配对的方式不完全相同
D. ①过程中核糖体与RNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
【答案】C
【分析】病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞中才能增殖。
【详解】A、 脊髓灰质炎病毒的遗传信息就储存在其单股正链RNA（+RNA）中，而mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基就是一个遗传密码子，该病毒的+RNA可作为翻译的模板，所以遗传密码也位于+RNA中，A正确；
B、 +RNA→+RNA过程为先以+RNA为模板合成 -RNA，再以 -RNA为模板合成+RNA。这个过程中消耗的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数，B正确；
C、 过程②是RNA复制过程，其中存在A - U、U - A、G - C、C - G的碱基互补配对方式；过程③是翻译过程，其中存在A - U、U - A、G - C、C - G的碱基互补配对方式，碱基互补配对的方式是相同，C错误；
D、 ①过程为翻译过程，在翻译过程中，核糖体与RNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，便于携带氨基酸的tRNA进入核糖体进行翻译，D正确。
故选C。
14. 癌症的发生与原癌基因和抑癌基因有关。下列叙述错误的是（ ）
A. 在慢性髓细胞性白血病患者中，发现9号和22号染色体交换片段，原癌基因abl过度表达，表明基因重组可导致癌变
B. 在肾母细胞瘤患者中，发现抑癌基因WTI的高度甲基化抑制了基因的表达，表明表观遗传可导致癌变
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. 在膀胱癌患者中，发现原癌基因H-ras由于碱基的替换引起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
【答案】A
【分析】原癌基因表达的蛋白质是细胞正常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，或促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
【详解】A、在慢性髓细胞性白血病患者中，9号和22号染色体交换片段属于染色体结构变异中的易位，这种变异使得原癌基因abl过度表达，从而可能导致癌变，这表明染色体结构变异可导致癌变，易位属于染色体结构变异，不是基因重组，A错误；
B、 在肾母细胞瘤患者中，抑癌基因WTI的高度甲基化抑制了基因的表达，这种表观遗传修饰改变了基因的表达状态，进而可导致癌变，B正确；
C、 在神经母细胞瘤患者中，原癌基因N - myc发生异常扩增，基因数目增加，这属于染色体变异，表明染色体变异可导致癌变，C正确；
D、 在膀胱癌患者中，原癌基因H - ras由于碱基的替换引起所编码蛋白质的第十二位氨基酸由甘氨酸变为缬氨酸，这是典型的基因突变（碱基替换），表明基因突变可导致癌变，D正确。
故选A。
15. 普通小麦是六倍体（6n=42），黑麦是二倍体（2n=14）。科研人员通过将普通小麦和黑麦进行杂交，进而培育出八倍体小黑麦。下列叙述正确的是（ ）
A. 普通小麦卵细胞中所含有的染色体构成一个染色体组
B. 普通小麦和黑麦杂交过程中不涉及基因的分离和自由组合
C. 培育八倍体小黑麦需用秋水仙素处理杂交后代的种子或幼苗
D. 黑麦性原细胞减数分裂时，可在光学显微镜下观察到7个四分体
【答案】D
【分析】自然状态下，普通小麦与黑麦杂交产生的后代细胞中含有4个染色体组，由于三个普通小麦的染色体组，一个黑麦染色体组，减数分裂时联会紊乱，不育，再经过秋水仙素处理，可以获得八倍体小黑麦。
【详解】A、普通小麦为六倍体，含有六个染色体组，故卵细胞所含的染色体为三个染色体组，A错误；
B、普通小麦和黑麦杂交过程中，亲本通过减数分裂产生配子时存在同源染色体分离和非同源染色体的自由组合，同源染色体分离会导致等位基因分离，非同源染色体自由组合会导致非同源染色体上的非等位基因自由组合，因此普通小麦和黑麦杂交过程中会涉及基因的分离和自由组合，B错误；
C、普通小麦和黑麦杂交后代为四倍体，由于子代细胞内的三个普通小麦的染色体组，一个黑麦染色体组，减数分裂时联会紊乱，不育，故需进行秋水仙素处理后才能得到八倍体小黑麦，但杂交后代四倍体不能产生种子，因此应用秋水仙素处理杂交后代的幼苗，C错误；
D、黑麦为二倍体，2n=14，即含有7对同源染色体，因此性原细胞减数分裂时，可在光学显微镜下观察到7个四分体，D正确。
故选D。
16. 我国科学家对深圳拟兰等被子植物的基因组测序和功能分析，发现兰花有474个特有基因家族。深圳拟兰的根在地下生长和吸收养分，其他兰花缺乏AGLI2基因时，则生长出气生根，其中的海绵状表皮细胞能在空气中吸收养分，使其能附着在树上或石上生长。下列叙述错误的是（ ）
A. 兰花基因家族的扩张或收缩会导致种群基因频率的改变
B. 某些兰花的气生根体现了生物形态结构与功能相适应
C. 基因组测序为兰花进化的研究提供了分子水平的证据
D. AGL12基因缺失导致兰花生境的差异不利于新物种的产生
【答案】D
【分析】现代生物进化主要内容①种群是生物进化的基本单位：生物进化的实质在于种群基因频率的改变。②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节：通过它们的综合作用：种群产生分化：并最终导致新物种的形成。③突变和基因重组产生生物进化的原材料。④自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。⑤隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、兰花基因家族的扩张或收缩会导致种群基因频率的改变，A正确；
B、兰花缺乏AGLI2基因时，则生长出气生根，其中的海绵状表皮细胞能在空气中吸收养分，使其能附着在树上或石上生长。说明了某些兰花的气生根体现了生物形态结构与功能相适应，B正确；
C、基因组测序属于分子水平研究，所以基因组测序为兰花进化的研究提供了分子水平的证据，C正确；
D、AGL12基因缺失导致兰花的生活环境差异较大，自然选择的结果有利于生物的进化，有利于新物种的形成，D错误。
故选D。
第Ⅱ卷（非选择题，共52分）
二、非选择题（本题共5个小题，共52分）
17. 荔枝在开花期若遭遇倒春寒，常导致果实产量下降，为解决这一问题，研究人员进行了相关实验。请回答下列问题：
（1）荔枝通过光合作用产生丰富的果糖、葡萄糖和蔗糖，与叶绿体的结构和功能密切相关。光系统Ⅰ和光系统Ⅱ由叶绿素和蛋白质构成，是叶绿体类囊体膜的重要结构，如图所示。
光系统Ⅰ和光系统Ⅱ主要吸收______光。图中类囊体膜腔通过____________等过程积累H+，有利于暗反应合成更多的糖类。
（2）为探究一种新型植物生长调节剂（主要成分为1，1-二甲基哌啶嗡氯化物）对荔枝低温伤害的缓解效应。研究人员开展田间实验，实验设置4个组，分别喷洒清水、0.25mL/kg、0.5mL/kg、0.75mL/kg的调节剂（分别记为CK、A、B和C组）。根据天气预报，在气温骤降前5天进行叶面喷施，喷施1个月后收集相关数据，部分结果如下表所示。
①与CK组相比，实验组净光合速率均有所提高，其原因可能是______和______。
②后续实验中，研究人员还统计了各组果实的结实率和总产量，结果显示4组之间几乎没有差异。请为这一现象给出一个合理的假说：______。
③如果你是一名荔枝种植户，基于本题的信息，从成本与收益的角度考虑，你会在荔枝开花期使用该植物生长调节剂以应对可能出现的倒春寒带来的影响吗？请说明你的理由。______
【答案】（1）①. 蓝紫光和红 ②. 水分解产生H+、H+主动转运到类囊体腔
（2）①. 气孔导度增大 ②. 叶绿素相对含量增加 ③. 该植物生长调节剂不能缓解因低温对光合产物向果实运输过程（或“果实发育过程”等）的影响 ④. 不会，使用该植物生长调节剂增加了生产成本，但未能明显提高果实的结实率和总产量
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段发生在类囊体薄膜，暗反应发生在叶绿体基质。
（1）光系统Ⅰ和光系统Ⅱ主要吸收红光和蓝紫光。因为叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，光系统Ⅰ和光系统Ⅱ由叶绿素和蛋白质构成，所以它们主要吸收红光和蓝紫光。 图中类囊体膜腔通过水的光解等过程积累H+。在光反应中，水在光下分解为H+、O2和电子，H+积累在类囊体膜腔，这些H+通过ATP合酶形成ATP，同时NADP+与H+结合形成NADPH，二者用于暗反应合成更多的糖类。
（2）与CK组相比，实验组净光合速率均有所提高，其原因可能是气孔导度增大和叶绿素相对含量增加。气孔导度增大，使得进入叶片的CO2增多，为暗反应提供更多的原料；叶绿素相对含量增加，能吸收更多的光能，从而提高净光合速率。
该植物生长调节剂不能缓解因低温对光合产物向果实运输过程（或“果实发育过程”等）的影响，故统计了各组果实的结实率和总产量，结果显示4组之间几乎没有差异。
使用该植物生长调节剂增加了生产成本，但未能明显提高果实的结实率和总产量，故不会在荔枝开花期使用该植物生长调节剂。
18. miRNA是在真核生物中发现的一类能调控基因表达的非编码RNA，在生物的生长发育过程中具有重要作用。研究发现，mìRNA只在特定的组织和发育阶段表达。已知玉米果穗上的每个籽粒为独立种子，籽粒中的果糖和葡萄糖含量越高则越甜，支链淀粉含量越高则越具糯性。下图1表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，图2表示Sh2基因的表达受MIR-15a基因控制合成的miRNA调控图解。请回答下列问题：
（1）当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少未能有效保留水分，导致籽粒成熟后凹陷干瘪，表明基因表达与性状的关系是______。
（2）图2中B过程的方向为______（填“从左向右”或“从右向左”），物质②③合成过程可以高效的进行，是因为______，最终合成物质②③的氨基酸序列______（填“相同”或“不同”）。
（3）据图2分析可知，miRNA调控Sh2基因表达的机理是____________。
（4）品尝发现某超甜玉米的糯性往往比较低，据图分析其原因______。
【答案】（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（2）①. 从右向左 ②. 一个mRNA上可相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成 ③. 相同
（3）miRNA能与Sh2基因转录生成的mRNA发生碱基互补配对
（4）该玉米缺失Sh2基因导致Sh2酶含量减少，籽粒中果糖和葡萄糖无法转变为ADP-Glc，进而影响支链淀粉的合成
【分析】基因的表达包括转录和翻译过程，其中转录是以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等。
（1）当Sh2基因缺失时，玉米籽粒淀粉含量大量减少，进而导致籽粒成熟后凹陷干瘪，这表明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状。
（2）根据图2中RNA聚合酶的位置以及转录的方向特点，B过程（转录过程）的方向为从从右向左。物质②③合成过程可以高效进行是因为一条mRNA上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。由于②③都是以同一条mRNA为模板合成的，所以最终合成物质②③的氨基酸序列相同。
（3） 据图2分析可知，miRNA调控Sh2基因表达的机理是miRNA与Sh2基因转录出的mRNA发生碱基互补配对，形成双链RNA，从而使mRNA不能与核糖体结合，进而抑制Sh2基因的表达。
（4）该玉米缺失Sh2基因导致Sh2酶含量减少，籽粒中果糖和葡萄糖无法转变为ADP-Glc，进而影响支链淀粉的合成，糯性往往比较低。
19. m6A修饰是真核细胞中普遍存在的一种甲基化修饰方式，通过m6A甲基转移酶和m6A结合蛋白引起mRNA稳定性改变，从而影响细胞代谢。非酒精性脂肪肝是常见的非过量饮酒情况下肝细胞脂肪堆积过多造成的病变，通过药物或运动可以缓解相应症状。
研究表明肝细胞内的脂肪降解受到蛋白质Rubicn的调节，且m6A修饰在该调节过程中发挥重要作用，具体调控机制如下图所示。请据图回答下列问题：
（1）正常情况下，人体肝脏细胞内的储能物质主要是______。
（2）非酒精性脂肪肝______（填“是”或“不是”）基因突变引起，原因是____。
（3）请分析非酒精性脂肪肝的发病机理______。
（4）请依据以上信息为临床干预非酒精性脂肪肝提供一种思路______。
（5）运动也是一种有效防治非酒精性脂肪肝的非药物手段，因为运动时患者肝细胞中______、______等生理过程可能加快，从而减少脂肪的储存。
【答案】（1）肝糖原 （2）①. 不是 ②. Rubicn基因的碱基序列未发生改变
（3）Rubicn mRNA经m6A修饰后Rubicn蛋白质含量增加，抑制肝细胞内自噬溶酶体对内脂滴的降解
（4）抑制m6A 甲基转移酶的活性（或“抑制m6A结合蛋白的活性”等）
（5）①. 糖类氧化分解 ②. 脂肪转化为糖类
【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；
翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来转运氨基酸。
（1）人体肝脏细胞内的储能物质主要是肝糖原。
（2）Rubicn基因的碱基序列未发生改变，非酒精性脂肪肝（NAFLD）中的Rubicn mRNA被甲基化修饰，不易被降解，产生的蛋白质Rubicn较多，故非酒精性脂肪肝不是基因突变引起。
（3）由图可知，Rubicn mRNA经m6A修饰后，肝脏细胞中Rubicn的大量合成会抑制自噬溶酶体的形成，使内脂滴中的脂肪无法被溶酶体中水解酶（脂肪酶）水解，从而加重脂滴在肝细胞内堆积。
（4）可通过抑制甲基转移酶的活性，减少m6A对Rubicn mRNA的修饰，蛋白质Rubicn的数量也会降低，从而促进内脂滴中的脂肪被溶酶体中水解酶水解，减轻脂滴在肝细胞内堆积。
（5）运动时，细胞中糖类的氧化分解速率加快，脂肪等非糖物质转化为葡萄糖的速率加快，脂质合成和积累速度减慢甚至停止，从而减少脂肪的储存。
20. 果蝇是遗传学研究中常用的材料。为研究其相关性状的遗传特点，进行了一系列杂交实验。请回答下列问题：
（1）摩尔根和他的学生绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置，如图为部分基因位置图，该图表明基因和染色体的位置关系是_____。据图分析，摩尔根选用果蝇作为实验材料的优点是_____。
（2）野生型翅脉对网状翅脉为显性，受一对等位基因控制。网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇杂交，正反交结果都是野生型翅脉。据此推测该对基因位于常染色体或_____上。将正反交所得所有子代雌雄果蝇相互交配，所得后代的基因型有_____种。
（3）GAL4/UAS是一种基因表达调控系统，GAL4蛋白是一类转录因子，它能结合UAS，并驱动UAS下游基因的表达。科研人员将一个GAL4基因插入到雄果蝇的一条III号染色体上；一个UAS-GFP（绿色荧光蛋白基因）随机插入到雌果蝇染色体组中一条染色体上，但无法表达，只有与插入GAL4基因的雄果蝇杂交得到的子一代中，绿色荧光蛋白基因才会表达（如下图所示）。科研小组利用上述的一对转基因雌雄果蝇进行杂交得到F1，F1中绿色翅雌雄个体随机交配得到F2，杂交子代的表型及其比例如下表：
仅根据杂交后代_____分析，可判断UAS-GFP_____（填“插入”或“未插入”）到III号染色体上。若UAS-GFP插入位置为X染色体，则F2中绿色翅雄蝇的比例是_____。
【答案】（1）①. 基因在染色体上呈线性排列 ②. 具有易于区分的相对性状
（2）①. X、Y染色体同源区域 ②. 3或7
（3）①. F2 ②. 未插入 ③. 3/16
【分析】果蝇作为实验材料的优点是具有易于区分的相对性状、染色体较少便于观察、易饲养、繁殖快。
正反交实验可判断基因的位置，通过一次正反交能判断细胞质遗传和X染色体上的基因，但不能判断位于常染色体和XY同源区段的基因，因为二者后代都只有显性。
（1）摩尔根和他的学生绘制出了果蝇各种基因在染色体上的相对位置，如图为部分基因位置图，该图表明基因和染色体的位置关系是基因在染色体上呈线性排列。据图分析，摩尔根选用果蝇作为实验材料的优点是具有易于区分的相对性状，便于统计性状及其相关比例。
（2）野生型翅脉对网状翅脉为显性，受一对等位基因控制。网状翅脉果蝇与纯合野生型翅脉果蝇杂交，正反交结果都是野生型翅脉。据此推测该对基因位于常染色体或X、Y染色体同源区域上。用A、a表示相关基因，若位于常染色体上，正反交子一代基因型均为Aa，将正反交所得所有子代雌雄果蝇相互交配，所得后代的基因型有AA、Aa、aa共3种；若位于X、Y的同源区域上，正反交子一代基因型有：XAXa、XaYA、XAYa，相互交配后，所得后代的基因型有XAXA、XAXa、XaXa、XAYA、XAYa、XaYA、XaYa共7种。
（3）根据F2结果，F2的表现型比为9：7，为9：3：3：1的变形，符合基因的自由组合定律，可确定这2种基因位于非同源染色体上，GAL4基因插入III号染色体上，可判断UAS-GFP未插入到III号染色体上；若UAS-GFP插入位置为X染色体，Ⅲ中的亲本基因型为AaXbY、aaXBXb，F1中绿色翅的自由交配基因型及比例为AaXBY×AaXBXb→绿色翅雌性（A-XBX-）=3/8，无色翅雌性=1/8，绿色翅雄性 （A_XBY）=3/16，无色翅雄性=5/16。
21. STR（短串联重复序列）通常是由2~6个核苷酸为单元串联重复的DNA序列，在不同人群中分布具有很大的差异性。现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定。如图所示为某人7号染色体和X染色体上1个STR位点的情况，7号染色体上的这个STR位点以GATA为单元，两条7号染色体上该位点的GATA分别重复8次、14次，可简记为8/14；同理，X染色体上的这个STR位点以ATAG为单元，可简记为11/13。请回答下列问题：
（1）STR在亲子鉴定中被广泛应用的原理是DNA分子具有______的特点。
（2）某孕妇妊娠25周后胎死腹中，引产后娩出1男性死婴，胎盘娩出后随之娩出与胎盘不相连的一堆葡萄状组织（医学上称葡萄胎），是异常受精后无法发育为胚胎的病变。经鉴定，死亡胎儿的染色体组成为44+XY，无染色体变异。为明确诊断葡萄胎，医生分别从死亡胎儿肝脏组织、葡萄胎组织及双亲静脉血提取DNA，用于STR分析，结果如表（“-”表示未检出）。
①现只考虑STR位点D21S2039，若这对夫妻日后再次生育，则下一胎与此次死胎具有相同基因型的概率为______。
②血友病是一种伴X染色体隐性遗传病，若本例中的父亲是一位血友病患者，则与血友病相关基因具有连锁关系的STR位点是______（填DYS219或DX1205）。
③表中对于分析葡萄胎的染色体来源没有诊断意义的STR位点是______。
【答案】（1）特异性（和多样性）
（2）①. 1/4 ②. DX1205 ③. D4S2460
【分析】伴X染色体显性遗传病的特点：（1）世代相传；（2）女患者多于男患者；（3）男性患者的母亲和女儿都患病，女性正常个体的父亲和儿子都正常。2、X染色体隐性遗传病的特点：（1）在人群中男患者多于女患者，男性正常，母亲和女儿一定正常，女患者的儿子和父亲都是患者。（2）隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。3、常染色体遗传病的特点，后代男女患病的概率相等。
（1）亲子鉴定是利用碱基互补配对，原理是DNA分子具有特异性（和多样性）的特点。
（2）根据表中D21S2039父亲为236/244，母亲为244/248，胎儿为236/244，胎儿的236来自父亲，244来自母亲，则下一代胎儿有相同基因型的概率为1/2（父亲236/244提供236)×1/2（母亲248/244提供244)=1/4。
血友病为伴×染色体隐性遗传病，从表可知，DX1205为X染色体上的STR（父亲有1个，母亲有两个），所以DX1205与血友病相关基因具有连锁关系。
D4S2460葡萄胎为184/184，而父亲母亲均含有184的STR，所以无法通过该特征分析得出其染色体来源，而其它STR均可分析出染色体来源
处理
净光合速率（μml·m-2·s-1）
气孔导度（mml·m-2·s-1）
叶绿素相对含量
CK组
11.9
0.082
58.12
A组
13.02
0.086
60.33
B组
13.85
0.087
61.57
C组
12.9
0.091
60.11
F1
F2
绿色翅：无色翅=1：3
绿色翅：无色翅=9：7
STR位点
父亲
母亲
胎儿
葡萄胎
D4S2460
184/184
184/190
184/190
184/184
D18S488
255/259
238/260
238/259
255/255
D21S2039
236/244
244/248
236/244
236/236
DYS219
228
-
228
228
DX1205
180
174/184
184
180