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2024山东省实验中学高三上学期第二次诊断考试生物试题含答案
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这是一份2024山东省实验中学高三上学期第二次诊断考试生物试题含答案，共40页。试卷主要包含了11等内容，欢迎下载使用。
2023.11
说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和。.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 长期高糖饮食会使胰岛素的合成量远超内质网的折叠能力，导致胰岛素发生错误折叠，从而激活内质网膜上的相应受体，引发细胞内一系列的生化反应，最终制造出更多的内质网和伴侣蛋白，具体过程如下图所示。伴侣蛋白能协助蛋白质的正确折叠，当错误折叠的蛋白质积累过多而超过伴侣蛋白的校正能力时会引发细胞凋亡。下列说法错误的是（ ）
A. 葡萄糖、神经递质、胰高血糖素均是影响胰岛分泌的信号分子
B. 经图示信号分子诱导后首先发挥作用的酶是RNA聚合酶
C. 错误折叠的胰岛素可与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 伴侣蛋白数量过少是长期高糖饮食的人易患糖尿病的直接原因
2. 正常条件下某植物根细胞吸收离子W可分两个阶段，如曲线1所示，a段表示离子W进入细胞壁，而没有通过膜进入细胞质，ab段表示离子W以恒定的速率持续进入细胞质。bc段表示将其移至蒸馏水中产生的结果。限制代谢作用，得到的结果如曲线2所示。下列分析错误的是（ ）
A. 与c相比，b时刻细胞吸水能力较强
B. 离子W进入该植物细胞细胞质需要通道蛋白协助
C. bc段出现的原因是离子W快速流出细胞壁
D. 曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂
3. 紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物，可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂，易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物，利用肝肿瘤模型鼠开展研究，结果如下表。下列分析错误的是（ ）
A. 紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用
B. 紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输
C. 浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显
D. 与游离紫杉醇药物相比，紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小
4. 景天科植物有一个很特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率将随之提高
B. 景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解
C. 白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D. 由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
5. 细胞衰老过程中，端粒和线粒体自噬关系密切。线粒体功能下降，导致活性氧自由基(ROS)增加。ROS会导致端粒功能障碍，进而抑制PGC1-a/β基因的表达，PGC1-a/β减少会进一步导致线粒体功能降低，引起细胞衰老。研究发现，小鼠线粒体自噬缺陷也会导致造血干细胞的早衰。下列叙述错误的是（ ）
A. ROS可能通过攻击DNA分子，进而导致端粒功能障碍
B. 线粒体自噬可能通过清除功能下降的线粒体抑制细胞衰老
C. 破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致细胞早衰
D. 线粒体自噬缺陷的细胞中PGC1-α/β基因表达水平高
6. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图，图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果(注：箭头处GA表示一个基因的模板链该位点为G，另一个模板链该位点为A；G表示此位点两条模板链都为G)
下列相关叙述正确的是（ ）
A. 由图乙可知，Ⅱ-1的致病基因来自I-2
B. 卵母细胞死亡导致的不育为隐性性状
C. Ⅱ-1不育的根本原因是基因碱基对发生了替换
D. Ⅱ-5和正常女性婚配，子代患病概率是1/4
7. 图1为某家系中某种单基因遗传病遗传系谱图(相关基因用A/a表示),图2表示对该家系的部分成员中和该遗传病有关的正常基因和异常基因片段的电泳结果，且12号个体是三体患者，他的三条同源染色体在减数分裂过程中任意两条配对，另外一条随机进入子细胞中。下列说法正确的是（ ）
A. 图2中表示A基因的是条带①
B. 根据图示无法确定该遗传病的遗传方式
C. 若仅考虑这三条染色体，12号个体最多可产生4种精子
D. 若不考虑基因突变，12号个体多出的一条染色体一定来自7号
8. 雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但雌雄鉴别困难。已知基因B能使蚕卵呈黑色，反之则蚕卵为白色。用X射线处理雌蚕甲，流程如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. X射线处理，既可引起基因突变，也可引起染色体结构变异
B. 使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态，可区分乙、丙个体
C. 突变体丁与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D. 丙与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代中基因型为bbZW的个体占1/2
9. 根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SI、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型(RI、RI、RⅢ),R型也可回复突变为相应类型的S型(SI、SⅡ、SⅢ)。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加到乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团
B. 该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌
C. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SIⅢ和RⅡ,则能说明SⅢ是转化而来
D. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅢ,子代细菌为SⅢ和RⅢ,则能排除基因突变的可能
10. 研究发现肺细胞中的let- 7基因与癌基因RAS存在功能上的关联。研究人员利用转基因技术将let- 7基因导入肺癌细胞并表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制，其作用机理如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. let-7基因与RAS基因的序列相同
B 从功能上看，let-7基因可能属于抑癌基因
C. let-7基因与RAS基因转录的模板链一定相同
D. 癌变细胞中检测到大量RASmRNA与miRNA的杂交链
11. 紫外线照射大肠杆菌会使其DNA形成胸腺嘧啶二聚体（T-T）而损伤DNA．重组修复是DNA修复机制之一，即双链DNA中的一条链发生损伤，损伤DNA进行复制时，由于损伤部位不能成为模板使子链产生缺口，通过分子重组从未损伤母链的对应部位切出相应的部分将缺口填满，母链缺口在酶的作用下完成修补。若干代以后，损伤的DNA链逐渐被“稀释”，最后不影响正常的生理过程，损伤也就得到了修复。下列说法错误是（ ）
A. 碱基类似物诱发基因突变的机理与紫外线的作用不同
B. DNA损伤会使其空间结构改变，影响DNA的复制和转录
C. DNA聚合酶和DNA连接酶在修复母链缺口中所起的作用不同
D. 用H3标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后被标记单链数为2n+1-2
12. 野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色为显性，Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRy蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图SGRy蛋白能促使叶绿素降解,使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持"常绿"。下列叙述正确的是（ ）
A. 位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失
B. 位点③的突变导致了该蛋白的功能改变
C. 黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型为"常绿"
D. Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失
13. 我国科学家发现人类基因组序列中存在约8%的内源性逆转录病毒基因序列。随年龄增长，它们会逃离人体表观遗传的监控而转录“复活”，进一步驱动细胞的衰老进程。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞生命历程中内源性逆转录病毒基因序列不一定会表达
B. 逆转录病毒基因序列经逆转录后插入到了人类基因组中
C. 内源性逆转录病毒基因序列的表达需要 DNA 聚合酶的参与
D. 基因编辑技术破坏这些内源性逆转录病毒基因序列可使其无法表达
14. 三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交，形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后，他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%，而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析，下列选项正确的是（ ）
A. 溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种，两个物种存在竞争关系
B. 突变和基因重组使种群产生定向变异，导致基因频率改变，为进化提供原材料
C. 自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不一定导致新物种的形成
D. 湖泊型和溪流型的标志基因组成了三刺鱼的基因库
15. 尿崩症分两种：因抗利尿激素（ADH)）的缺乏引起的中枢性尿崩症（CDI）和因肾脏对 ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症（NDI），临床上可通过禁水加压（禁止饮水10h后补 充ADH）实验进行确诊。下列有关说法不正确的是（ ）
A. NDI患者体内ADH的含量与正常人相比要多
B. NDI患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压
C. 禁水加压实验后，CDI患者尿液渗透压将升高
D. 禁水加压实验后，NDI患者的尿液渗透压将降低
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 已知酶的竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间结构。图乙中的曲线a为无抑制剂时的反应速率。下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲中，影响曲线2和曲线3的因素分别是pH和温度
B. 图甲曲线1中，B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响
C. 图甲曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线b
D. 可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存
17. 在功能正常的线粒体中，呼吸作用和ATP合成之间紧密偶联，确保了有效的能量转换。研究人员在一组同卵双胞胎中发现了一种以前没被报道过的线粒体异常遗传病——线粒体解偶联综合征，患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低。对患者的基因组测序显示，他们12号染色体上的ATP5F1B基因突变，使线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少。据此推测不合理的是（ ）
A. 患者的耗氧量和体温可能高于正常人
B. 患者血浆中乳酸含量可能低于正常人
C. 线粒体解偶联综合征的遗传不遵循基因的分离定律
D. 激活线粒体解偶联可用来治疗肥胖和某些代谢疾病
18. 研究水稻减数分裂发现：PAIR1基因控制减数分裂过程中同源染色体的配对。破坏 REC8基因会导致姐妹染色单体提前分离，被平均分配到两个子细胞中；破坏OSD1基因会导致减数第二次分裂跳过；破坏MTL基因会导致雄配子中的染色体消失。科学家敲除某水稻细胞中的PAIR1、REC8、OSD1和MTL 基因，使其自交，实现了杂种胚的克隆。下列说法错误的是（ ）
A. PAIR1基因的产物在减数第一次分裂前期发挥作用
B. 该水稻形成配子的方式使减数分裂变为了有丝分裂
C. 这种方法会得到与亲本基因型一致、染色体数目相等的雌、雄配子
D. 该水稻自交，其子代性状与亲本一致，可用于保持水稻的杂种优势
19. 动物细胞线粒体内环状双链(H链和L链)DNA分子的复制过程为：H链上的复制起始区Oh先启动，以L链为模板，先合成一段RNA引物，引物引导H'链合成，H'链取代原来老H链的位置，而被取代的老H链以环的形式游离出来。当H'链合成约2/3时，L链上的复制起始区OL启动，以老H链为模板，经过与H'链相似的过程合成L'链。具体过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该DNA分子两条链的复制同步进行
B. 复制过程中DNA聚合酶在模板链上沿着3'→5′方向移动
C. 该DNA分子连续复制2次共需要6个RNA 引物
D. 该DNA分子连续复制n次新合成的L′链有2n-1条
20. 细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物(tmRNP),可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直至翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述正确的是（ ）
A. tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B. 若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C. 从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链一定会比正常mRNA翻译出的长
D. 若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞中肽链合成会被抑制
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图I所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisc是光合作用的关键酶之一，CO₂和O₂竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO₂合成糖；C5氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同作用下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题：
（1）图I中，类囊体膜直接参与的代谢途径有__________(从①~⑦中选填),在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________(写出具体名称)。
（2）参与光呼吸的细胞器除过氧化物酶体外，还有______。过氧化物酶体是一种细胞器的理由是__________。在强光条件下，Rubisc催化底物__________启动光呼吸过程，形成的C₂进入过氧化物酶体被继续氧化，C₂中的C原子最终进入线粒体放出CO₂。线粒体中产生CO₂的另一过程需要的原料是____
（3）将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO₂浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO₂浓度的变化，获得曲线a、b(图Ⅱ)。
①曲线a,O~t₁时段(没有光照，只进行呼吸作用)释放的CO₂源于细胞呼吸；tr~tz时段，CO₂的释放速度有所增加，此阶段的CO₂源于__________。
②曲线b,当时间到达tz点后，小室内CO₂浓度不再改变，其原因是__________。
（4）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。(光合作用强度用固定的CO₂量表示，SBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计)
为探究SBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在________mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
22. 洋葱是生物学中常用的实验材料，请分析回答下列问题：
（1）图1为洋葱(2N=16)细胞正常分裂时某物质或结构的数量部分变化曲线，若纵坐标是同源染色体对数，则该曲线代表的细胞分裂方式是_______;若纵坐标是染色体数，则CD段细胞中染色体数为_______。
（2）研究发现，细胞分裂过程中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关。科学家发现SGO蛋白对细胞分裂有调控作用，SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，在后期自行降解。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂。黏连蛋白的作用机理如图2所示。
①图中所示时期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因是_______。
②结合图2推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是_______,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图2所示过程会_______(填“提前”“不变”或“推后”)进行。
（3）细胞分裂间期可划分为G1期(主要进行有关蛋白质的合成)、S期(进行DNA复制)和G2期(继续合成少量的蛋白质)。在洋葱根尖分生组织细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中的DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期(M期)细胞，计算其中带3H标记的细胞占分裂期细胞的百分数。所得结果如图3:
则图中ac段所经历的时间相当于_______(填“G1期”或“S期”或“G2期”或“分裂间期”)的时间，分裂期(M期)可用图中的_______ (填字母)段表示。完整细胞周期的时间长度可用_______(填字母)段表示。
（4）减数分裂与受精作用是有性生殖的两个方面，请从这两个方面简要说明有性生殖能保证遗传多样性的原因：______________(写出两点即可)。
23. 果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制(其中只有一对基因位于X染色体上),且某种基因型个体存在胚胎致死现象(不考虑基因突变和互换)。为研究其遗传机制，选取一对有眼裂翅雌雄果蝇交配，得到的F1表型及数量见下表：
回答下列问题：
（1）上述两对等位基因中，位于X染色体上的是_______基因，判断的依据是_______。
（2）实验结果表明，基因型为_______的个体胚胎致死。亲本的基因型为_______,F₁中的有眼裂翅雄性个体产生配子的基因组成为_______。
（3）若将F₁有眼个体混合培养，让它们随机交配，则后代成活个体中，有眼正常翅雌性个体的概率为_____,所得雄性个体的表型及比例为_______。
（4）现有各种纯合品系的果蝇，若仅根据后代的表型验证上述致死个体的基因型，则可选择的杂交组合亲本表型为：_______。
24. 全球气温升高会使水稻减产，通过诱变育种可以获得耐高温水稻，为研究其遗传规律，研究人员做了如下实验：
（1）将基因型为aa的耐高温隐性突变体水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型(WT')水稻杂交得F₁,已知不含控制该性状的基因的受精卵不能发育，若将上述F₁进行随机杂交，F₂中耐高温水稻出现的概率是____________。
（2）有另一种耐高温隐性突变体乙，突变位点和甲不同。请设计实验探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系。(不考虑互换)_______杂交，得F₁，观察F₁的表型。实验方案：选择预期实验结果：
I.若F₁表现为__________，说明两突变基因为等位基因。
Ⅱ.若F₁表现为_______，说明两突变基因为非等位基因。
若F₁表型为结果Ⅱ，请写出进一步的实验方案。
______________
预期实验结果：
①若________，则两突变基因是同源染色体上的非等位基因；
②若______，则两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
（3）研究发现，突变体乙的耐高温基因位于3号染色体上，为进一步确定其位置，研究者进行了系列实验，如下图所示。
采用图1中的育种技术获得F₂纯合重组植株R₁～Rs,对WT、突变体乙和R₁～Rs进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。经过分析可知，耐高温突变基因位于_______(填分子标记)之间。从减数分裂的角度分析，推测形成图2中R₁～Rs结果的原因是_______。
（4）基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，研究小组以_______突变体甲为对照组，实验组为_______，将两种水稻置于________，一段时间后，检测水稻蜡质含量及耐高温性。预期实验结果：_______。
25. 水稻的杂种子一代具杂种优势，在培育过程中常常使用雄性不育系，但雄性不育系获取过程繁杂。我国科研人员培育出了智能不育系水稻，其自交后代可保留自身性状，也可利用除草剂筛选出雄性不育系用以杂交制种。已知水稻内源CYP81A6基因功能丧失会导致其对除草剂抗性消失，基因R可使雄性不育基因m育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。将CYP81A6反义基因CA、基因R、基因F构建成连锁基因群，导入雄性不育系中，即可得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙两株智能不育系水稻，请回答下列问题。(不考虑基因突变和互换)
（1）反义基因CA是将CYP81A6基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的，它通过抑制_______过程使CYP81A6基因功能丧失。智能不育系水稻自交得到的雄性不育系是否抗除草剂?_______(填“是”或“否”)
（2）雄性不育基因m位于2号染色体上，若植株甲中导入1个连锁基因群，则该连锁基因群是否插入到2号染色体上，对其自交后代中智能不育系个体所占比例_______(填“有”或“无”)影响，理由是_______。利用植株甲的花粉进行单倍体育种，所得植株的基因型是___________。
（3）若植株中插入2个连锁基因群，分别位于2条同源染色体上时，则该智能不育系培育是否成功?_______ (填“是”或"否")。原因是_______若植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上，且其中1条是2号染色体，则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是_________。
（4）该转基因智能不育系可防止基因污染，理由是_______。山东省实验中学2024届高三第二次诊断考试
生物试题
2023.11
说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和。.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 长期高糖饮食会使胰岛素的合成量远超内质网的折叠能力，导致胰岛素发生错误折叠，从而激活内质网膜上的相应受体，引发细胞内一系列的生化反应，最终制造出更多的内质网和伴侣蛋白，具体过程如下图所示。伴侣蛋白能协助蛋白质的正确折叠，当错误折叠的蛋白质积累过多而超过伴侣蛋白的校正能力时会引发细胞凋亡。下列说法错误的是（ ）
A. 葡萄糖、神经递质、胰高血糖素均是影响胰岛分泌的信号分子
B. 经图示信号分子诱导后首先发挥作用的酶是RNA聚合酶
C. 错误折叠的胰岛素可与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 伴侣蛋白数量过少是长期高糖饮食的人易患糖尿病的直接原因
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，错误的蛋白质A一方面与内质网膜上的受体结合，使得受体被活化，并作为信号分子通过核孔后作用于细胞核中的伴侣蛋白基因，进而转录形成伴侣蛋白mRNA，该伴侣蛋白mRNA通过核孔出来与核糖体结合，翻译产生伴侣蛋白并进入内质网腔内，错误的蛋白质A另一方面与伴侣蛋白结合，进而形成正确折叠的蛋白质A。
【详解】A、血糖调节有神经-体液调节和体液调节，神经-体液调节为：血糖浓度较高→葡萄糖感受器→传入神经→下丘脑血糖调节中枢→传出神经→胰岛B细胞→分泌胰岛素；体液调节：葡萄糖感受器→胰岛B细胞→分泌胰岛素，据此可知，影响胰岛分泌的信号分子有神经递质和葡萄糖，胰高血糖素分泌能促进胰岛素分泌，综上所述，葡萄糖、神经递质、胰高血糖素均是影响胰岛分泌的信号分子，A正确；
B、据图分析可知，错误的蛋白质A与内质网膜上的受体结合后，会使得该受体被活化，“纠错”过程是对错误折叠的蛋白质进行的改正，因此该过程改变的是蛋白质的空间结构信号分子能够促使伴侣蛋白基因转录，而转录需要RNA聚合酶的催化，因此与信号分子共同发挥作用的酶最可能是RNA聚合酶，B正确；
C、错误折叠的胰岛素空间结构异常，但依然含有肽链，可与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；
D、据图可知：错误的蛋白质A能与伴侣蛋白结合，进而形成正确折叠的蛋白质A。伴侣蛋白数量过少，导致胰岛素发生错误折叠，进而引起糖尿病，因此长期高糖饮食的人易患糖尿病的直接原因是胰岛素发生错误折叠，D错误。
故选D。
2. 正常条件下某植物根细胞吸收离子W可分两个阶段，如曲线1所示，a段表示离子W进入细胞壁，而没有通过膜进入细胞质，ab段表示离子W以恒定的速率持续进入细胞质。bc段表示将其移至蒸馏水中产生的结果。限制代谢作用，得到的结果如曲线2所示。下列分析错误的是（ ）
A. 与c相比，b时刻细胞吸水能力较强
B. 离子W进入该植物细胞细胞质需要通道蛋白协助
C. bc段出现的原因是离子W快速流出细胞壁
D. 曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干分析，曲线1中c段离子外流比d段迅速，这是由于c段外流的离子主要是通过细胞壁却没有通过细胞膜结构进入细胞质中的离子，而在正常条件下处于低盐溶液的根细胞膜吸收离子W时，属于主动运输。
【详解】A、从b点开始，将细胞移入水中，则细胞会吸收水分，所以c点细胞液的浓度低于b点，则与c相比，b时刻细胞吸水能力较强 ，A正确；
B、从图中看出，限制代谢后，细胞吸收离子的速率降低，说明代谢影响物质的运输，所以其运输方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，B错误；
C、bc段表示将细胞移至蒸馏水中，由于在细胞膜和细胞壁之间存在离子，所以放入水中，离子W快速流出细胞壁，造成吸收离子的量减少，C正确；
D、根据B项分析，该物质的吸收是主动运输，曲线2是由于限制了代谢的作用，造成了吸收离子的量减少，所以曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂，抑制剂加入后，影响了主动运输需要的能量，造成吸收速率降低，D正确。
故选B。
3. 紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物，可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂，易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物，利用肝肿瘤模型鼠开展研究，结果如下表。下列分析错误的是（ ）
A. 紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用
B. 紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输
C. 浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显
D. 与游离紫杉醇药物相比，紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小
【答案】B
【解析】
【分析】1、纺锤体的作用是在细胞分裂过程中牵引染色体到达细胞两极。当纺锤体的正常形成受到影响时，能引起细胞分裂异常，实现抗肿瘤的作用。
2、据表分析，实验的对象是肝肿瘤模型鼠，实验的自变量有药物浓度和药物是否由脂质体包裹，因变量是肿瘤重量和肿瘤抑制率。实验结果中肿瘤重量最小且肿瘤抑制率最大，对应的药物抗肿瘤效果最明显。
【详解】A、有丝分裂后期在纺锤体的牵引下姐妹染色单体正常分离移向细胞两极，而紫杉醇影响纺锤体的正常形成，影响有丝分裂后期，进而抑制细胞的有丝分裂，实现抗肿瘤的作用，A正确；
B、脂质体的内部和外部都是磷脂分子亲水的头部，药物紫杉醇存于脂质体内部，，该药物可借助脂质体与细胞膜融合，通过胞吞方式进入细胞内发挥作用，紫杉醇能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输，B错误；
C、据表中数据，药物浓度为35mg·kg-1的脂质体药物组肿瘤重量最小，且肿瘤抑制率最大，所以浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显，C正确；
D、药物浓度都是35mg·kg-1，脂质体药物组有明显抗肿瘤效果，但是游离紫杉醇药物组小鼠死亡，说明紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小，D正确。
故选B。
4. 景天科植物有一个很特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率将随之提高
B. 景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解
C. 白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D. 由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
【答案】D
【解析】
【分析】分析图可知，景天科植物气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境，避免了水分大量蒸发，同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行，且景天科植物参与光合作用的CO2既来自于苹果酸的分解，也来自呼吸作用产生的CO2。
【详解】A、由题意可知，白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率不会提高，因为此时叶肉细胞的气孔是关闭的，A错误；
B、景天科植物参与卡尔文循环的CO2除了来源于苹果酸的分解外，还有呼吸作用产生的CO2，B错误；
C、白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成CO2参与光合作用，进而合成葡萄糖，显然白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关，C错误；
D、由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区，因为气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境，避免了水分大量蒸发，同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行，D正确。
故选D。
5. 细胞衰老过程中，端粒和线粒体自噬关系密切。线粒体功能下降，导致活性氧自由基(ROS)增加。ROS会导致端粒功能障碍，进而抑制PGC1-a/β基因的表达，PGC1-a/β减少会进一步导致线粒体功能降低，引起细胞衰老。研究发现，小鼠线粒体自噬缺陷也会导致造血干细胞的早衰。下列叙述错误的是（ ）
A. ROS可能通过攻击DNA分子，进而导致端粒功能障碍
B. 线粒体自噬可能通过清除功能下降的线粒体抑制细胞衰老
C. 破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致细胞早衰
D. 线粒体自噬缺陷细胞中PGC1-α/β基因表达水平高
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老的假说：①自由基学说：各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜，攻击DNA，攻击蛋白质等致使细胞衰老。②端粒学说：染色体两端的特殊DNA序列（端粒）会随细胞分裂次数的增加而被“截短”，进而损伤正常基因的DNA序列，使细胞活动趋向异常。
【详解】A、根据题干信息“ROS会导致端粒功能障碍”可知，ROS可能通过攻击DNA分子，导致端粒功能障碍引起早衰，A正确；
B、结合题意可知，线粒体自噬可能通过选择性对老化、受损、功能异常的线粒体进行降解以抑制细胞衰老，B正确；
C、溶酶体是细胞的消化车间，内含多种水解酶，破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致溶酶体功能异常，进而导致细胞早衰，C正确；
D、分析题意可知，鼠线粒体自噬缺陷也会导致造血干细胞的早衰，且PGC1-a/β减少会进一步导致线粒体功能降低，引起细胞衰老，故线粒体自噬缺陷的细胞中PGC1-α/β基因表达水平低，D错误。
故选D 。
6. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图，图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果(注：箭头处GA表示一个基因的模板链该位点为G，另一个模板链该位点为A；G表示此位点两条模板链都为G)
下列相关叙述正确的是（ ）
A. 由图乙可知，Ⅱ-1的致病基因来自I-2
B. 卵母细胞死亡导致的不育为隐性性状
C. Ⅱ-1不育的根本原因是基因碱基对发生了替换
D. Ⅱ-5和正常女性婚配，子代患病的概率是1/4
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱图的分析方法： （一）首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。（1）若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即子女的表现型与母亲相同，则最可能为细胞质遗传。（2）若系谱图中，出现母亲患病，孩子有正常的情况，或者，孩子患病母亲正常，则不是母系遗传。（二）其次确定是否为伴Y遗传。（1）若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则最可能为伴Y遗传。（2）若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。（三）再次确定是常染色体遗传还是伴X遗传。（1）首先确定是显性遗传还是隐性遗传。①无中生有为隐性遗传病。②有中生无为显性遗传病。（2）已确定是隐性遗传，若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传。否则一定为常染色体隐性遗传。（3）已确定是显性遗传，若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传。否则一定为常染色体显性遗传。
【详解】A、由图乙可知，Ⅱ-1的测序结果和Ⅰ-1的结果相同、和Ⅰ -2的结果不同，则Ⅱ-1的致病基因来自Ⅰ-1 ，Ⅰ-1是男性，不表现出卵母细胞死亡的病症，A错误；
B、Ⅰ -2的此位点两个基因的模板链都是G，没有发生基因突变，Ⅱ-1的该位点一个基因模板链是G，另一个为A（发生了基因突变），Ⅱ-1是杂合子，杂合子表现出显性性状（患病），说明发生卵母细胞死亡导致的不育为显性性状 ，B错误；
C、Ⅱ-1不育的根本原因是基因模板链该位点的G变为了A，碱基对发生了替换 ，C正确；
D、假设该基因是由A/a控制，则Ⅰ-1基因型是Aa，Ⅰ-2是aa，则Ⅱ-5是1/2Aa、1/2aa，和正常女性（aa）婚配，子代患病的概率是1/2×1/2×1/2＝1/8 ，D错误。
故选C。
7. 图1为某家系中某种单基因遗传病的遗传系谱图(相关基因用A/a表示),图2表示对该家系的部分成员中和该遗传病有关的正常基因和异常基因片段的电泳结果，且12号个体是三体患者，他的三条同源染色体在减数分裂过程中任意两条配对，另外一条随机进入子细胞中。下列说法正确的是（ ）
A. 图2中表示A基因的是条带①
B. 根据图示无法确定该遗传病的遗传方式
C. 若仅考虑这三条染色体，12号个体最多可产生4种精子
D. 若不考虑基因突变，12号个体多出的一条染色体一定来自7号
【答案】A
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】AB、1号和2号均正常，生下5号患病，因此该病为隐性遗传病，若在常染色体上，则双亲杂合，但根据图2的条带，1号只有条带①，表示A基因，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，A正确，B错误；
C、结合图可知，12号个体基因型为XAXaY，最多可形成6种类型的精细胞，为XA、XaY、XAXa、Y、Xa、XAY，C错误；
D、6号为XAY，7号为XAXa,12号为XAXaY的三体，可能7号提供XAXa或6号提供XAY，因此12号个体多出的一条染色体可能来自7号或6号，D错误。
故选A。
8. 雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但雌雄鉴别困难。已知基因B能使蚕卵呈黑色，反之则蚕卵为白色。用X射线处理雌蚕甲，流程如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. X射线处理，既可引起基因突变，也可引起染色体结构变异
B. 使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态，可区分乙、丙个体
C. 突变体丁与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D. 丙与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代中基因型为bbZW的个体占1/2
【答案】D
【解析】
【分析】分析图形：X射线处理雌蚕甲，其B基因突变成b基因，再用X射线处理乙，常染色体上的B基因转移到W染色体上获得了丙，再经过杂交鉴定和筛选得到丁。
【详解】A、由图形和分析可知：X射线处理，既可以引起基因突变也可以引起染色体结构变异，A正确；
B、乙与丙的区别在于B基因位置，使用光学显微镜观察细胞中染色体形态，可区分乙、丙个体，B正确；
C、将突变体丁（bbZWB）与bbZZ的雄蚕杂交，子代雄性（bbZZ）全为蚕卵呈白色，雌性（bbZWB）蚕卵呈黑色，可实现对子代的大规模性别鉴定，C正确；
D、③过程中，丙（bOZWB）与bbZZ的雄蚕杂交，子代的情况为1/4bbZWB、1/4bbZZ、1/4bOZWB、1/4bOZZ，子代中bbZW的概率为0，D错误。
故选D。
9. 根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SI、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型(RI、RI、RⅢ),R型也可回复突变为相应类型的S型(SI、SⅡ、SⅢ)。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加到乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团
B. 该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌
C. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SIⅢ和RⅡ,则能说明SⅢ是转化而来
D. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅢ,子代细菌为SⅢ和RⅢ,则能排除基因突变的可能
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知，S型菌根据荚膜多糖的不同，分为不同类型，无论哪种类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜成为相应类型的R型菌。且S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，而R型菌则可突变为S型菌。
【详解】A、肺炎链球菌的拟核DNA为环状，有0个游离的磷酸基团，A错误；
B、实验目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌，乙菌应为R型菌，B错误；
C、若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA,经转化得到SⅢ,繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ,繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ。所以若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SⅢ和RⅡ,则能说明S型菌是转化而来，C正确；
D、若甲菌为SⅢ,乙菌为RIⅢ,RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ,RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ,繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ,不能排除基因突变的可能，D错误。
故选C。
10. 研究发现肺细胞中的let- 7基因与癌基因RAS存在功能上的关联。研究人员利用转基因技术将let- 7基因导入肺癌细胞并表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制，其作用机理如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. let-7基因与RAS基因的序列相同
B. 从功能上看，let-7基因可能属于抑癌基因
C. let-7基因与RAS基因转录的模板链一定相同
D. 癌变细胞中检测到大量RASmRNA与miRNA的杂交链
【答案】B
【解析】
【分析】let-7基因影响癌基因RAS的表达的原理，let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，使RAS基因翻译受到抑制，引起细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞增殖受到抑制。
【详解】A、let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，但其经过了加工，其基因序列不一定相同，A错误；
B、let-7基因影响癌基因RAS的表达的原理，let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，使RAS基因翻译受到抑制，引起细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞增殖受到抑制，抑癌基因能抑制细胞不正常的增殖，故let-7基因可能属于抑癌基因，B正确；
C、let-7基因与RAS基因转录的模板链经过了加工，转录的模板链不一定相同，C错误；
D、利用转基因技术将let-7基因导人肺癌细胞并表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制，在癌变细胞中，不可能存在大量的let-7基因，故不能检测到大量RASmRNA与miRNA的杂交链，D错误。
故选B。
11. 紫外线照射大肠杆菌会使其DNA形成胸腺嘧啶二聚体（T-T）而损伤DNA．重组修复是DNA修复机制之一，即双链DNA中的一条链发生损伤，损伤DNA进行复制时，由于损伤部位不能成为模板使子链产生缺口，通过分子重组从未损伤母链的对应部位切出相应的部分将缺口填满，母链缺口在酶的作用下完成修补。若干代以后，损伤的DNA链逐渐被“稀释”，最后不影响正常的生理过程，损伤也就得到了修复。下列说法错误是（ ）
A. 碱基类似物诱发基因突变的机理与紫外线的作用不同
B. DNA损伤会使其空间结构改变，影响DNA的复制和转录
C. DNA聚合酶和DNA连接酶在修复母链缺口中所起的作用不同
D. 用H3标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后被标记单链数为2n+1-2
【答案】D
【解析】
【分析】DNA连接酶和DNA的聚合酶都是可以连接磷酸二酯键的。但是DNA连接酶是把两个分离的 DNA链在特定的末端连接起来。而DNA聚合酶则将单个的脱氧核苷酸连接到子链上，形成新的DNA链。DNA聚合酶需要模板能够完成，而DNA连接酶只是将DNA片段的两个接口连接起来，这种情况是不需要模板的。而且聚合酶不仅需要以 DNA为模板，而且还需要能量和原料催化才能合成，比较复杂。
【详解】A、碱基类似物属于化学因素诱发基因突变，引起碱基的替换，紫外线属于物理因素诱发基因突变，A正确；
B、由题意可知，DNA损伤会导致其空间结构改变，损伤部位不能成为模板，会影响复制和转录，B正确；
C、但是DNA连接酶是把两个分离的 DNA链在特定的末端连接起来。而DNA聚合酶则将单个的脱氧核苷酸连接到子链上，形成新的DNA链，所以在修复母链缺口中二者所起的作用不同，C正确；
D、用H3标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后一共有2n+1条单链，除未损伤母链外，其他单链均带有标记，所以被标记单链数为2n+1—1，D错误。
故选D。
12. 野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色为显性，Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRy蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图SGRy蛋白能促使叶绿素降解,使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持"常绿"。下列叙述正确的是（ ）
A. 位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失
B. 位点③的突变导致了该蛋白的功能改变
C. 黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型为"常绿"
D. Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失
【答案】B
【解析】
【分析】1、突变型应是常绿，叶绿素含量不会下降。根据图可以看出，突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3处变异，①处氨基酸由T变成S，②处氨基酸由N变成K，可以确定是基因相应的碱基对发生了替换，③处多了一个氨基酸，所以可以确定是发生了碱基对的增添；从图中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，根据题意，SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①、②处的变异没有改变其功能；所以突变型的SGRy蛋白功能的改变，就是由③处变异引起的。
2、图中①②处是碱基对的替换，③处是碱基对的增添，能进入叶绿体说明①②处的突变没影响，应是③处突变的结果。
【详解】A、①②处是碱基对的替换，SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①②处的突变没影响蛋白的功能，A错误；
B、SGRy和SGRY都能进入叶绿体，由③处变异引起的所以突变型的SGRy蛋白功能的改变，该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”，B正确；
C、叶绿素的合成需要光照，所以黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型不能表现为"常绿"，C错误；
D、Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生增添，D错误。
故选B。
13. 我国科学家发现人类基因组序列中存在约8%的内源性逆转录病毒基因序列。随年龄增长，它们会逃离人体表观遗传的监控而转录“复活”，进一步驱动细胞的衰老进程。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞生命历程中内源性逆转录病毒基因序列不一定会表达
B. 逆转录病毒基因序列经逆转录后插入到了人类基因组中
C. 内源性逆转录病毒基因序列的表达需要 DNA 聚合酶的参与
D. 基因编辑技术破坏这些内源性逆转录病毒基因序列可使其无法表达
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，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，需要解旋酶和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。
【详解】A、分析题意可知，细胞生命历程中内源性逆转录病毒基因序列可能会受到人体表观遗传的监控，故不一定会表达，A正确；
B、逆转录病毒的遗传物质是RNA，其基因序列经逆转录成为DNA后插入到了人类基因组中，B正确；
C、内源性逆转录病毒基因序列的表达包括转录和翻译过程，其中转录需要的酶RNA聚合酶，翻译需要多种酶，但不需要DNA聚合酶（催化DNA分子复制）的参与，C错误；
D、基因编辑技术可定向改变基因序列，能破坏这些内源性逆转录病毒基因序列，可使其无法表达，D正确。
故选C。
14. 三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交，形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后，他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%，而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析，下列选项正确的是（ ）
A. 溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种，两个物种存在竞争关系
B. 突变和基因重组使种群产生定向变异，导致基因频率改变，为进化提供原材料
C. 自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不一定导致新物种的形成
D. 湖泊型和溪流型的标志基因组成了三刺鱼的基因库
【答案】C
【解析】
【分析】生物进化的实质是种群的基因频率的改变，自然选择使种群的基因频率定向改变，突变和基因重组的不定向为生物进化提供原材料，生殖隔离的产生是新物种的形成的标志，地理隔离使同种生物不同种群间不能进行基因交流。
【详解】A、溪流型和湖泊型三刺鱼能杂交产生一个种群，属于同一物种，A错误；
B、突变和基因重组可以使种群产生变异，但是变异是不定向的，突变和基因重组为进化提供原材料，B错误；
C、自然选择可以定向改变种群的基因频率，导致种群发生进化，但不一定导致新物种的形成，多数是导致适应性多样性，C正确；
D、基因库是种群中的全部基因，标志基因只是一部分，D错误。
故选C。
15. 尿崩症分两种：因抗利尿激素（ADH)）的缺乏引起的中枢性尿崩症（CDI）和因肾脏对 ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症（NDI），临床上可通过禁水加压（禁止饮水10h后补 充ADH）实验进行确诊。下列有关说法不正确的是（ ）
A. NDI患者体内ADH的含量与正常人相比要多
B. NDI患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压
C. 禁水加压实验后，CDI患者的尿液渗透压将升高
D. 禁水加压实验后，NDI患者的尿液渗透压将降低
【答案】D
【解析】
【分析】抗利尿激素是由下丘脑合成并分泌，由垂体后叶释放，能够促进肾小管和集合管对水分的重吸收。中枢性尿崩症注射抗利尿激素后尿液渗透压升高；肾性尿崩症注射抗利尿激素后尿液渗透压不改变。
【详解】A、ND1患者肾脏对ADH的敏感性减弱，抗利尿激素发挥作用弱，因而其体内的ADH含量与正常人相比要多，A正确；
B、ND1患者抗利尿激素发挥作用弱，尿液中的水分大量丢失，因此尿液渗透液明显低于血浆渗透压，B正确；
C、禁水加压后，CDI患者缺乏的ADH得以补充能促进肾小管和集合管对水的重吸收，使尿液渗透压升高，C正确；
D、禁水加压补充ADH，由于NDI患者的ADH的作用弱，水分流失不变，因此尿液渗透压不变，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 已知酶的竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间结构。图乙中的曲线a为无抑制剂时的反应速率。下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲中，影响曲线2和曲线3的因素分别是pH和温度
B. 图甲曲线1中，B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响
C. 图甲曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线b
D. 可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、pH对酶促反应的影响：每种酶只能在一定的pH范围内才表现出活性，过酸或过碱都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。酶在最适pH的条件下活性最高。
2、温度对酶活性的影响：在一定的温度范围内，酶活性随温度升高而升高；酶在最适温度时活性最大，超过最适温度，酶活性随温度升高而下降直至失活。低温时酶的空间结构稳定，高温会使酶因空间结构遭到破坏而永久失活。
3、酶浓度对酶促反应的影响：底物浓度一定时，在酶浓度较低时，随酶浓度的增加，与酶分子结合的底物分子的数量逐渐增多，酶促反应速率也随之加快；当所有酶分子都与底物分子结合时，酶促反应速率达到最大值，此时，再酶浓度，酶促反应速率不再增加。
【详解】A、高温、过酸、过碱都会使酶因空间结构发生改变而永久失活，低温不会导致酶失活，据此可推知：在图甲中，影响曲线2的因素是温度，影响曲线3的因素是pH，A错误；
B、图甲的曲线1起点不为0，即没有酶时底物也可以进行微弱的反应，因此该曲线可以表示酶浓度对酶促反应的影响，在B点时限制反应速率的因素是底物浓度等，所以在B点时增加底物浓度会对反应速率产生影响，B错误；
C、依题意可知，非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性；竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，从而降低酶对底物的催化效应，因此图乙中的曲线b表示竞争性抑制剂存在时的作用效果，曲线c表示非竞争性抑制剂对反应速率影响的作用效果。图甲的曲线1中，在A点之前限制反应速率的因素是底物浓度，加入酶的竞争性抑制剂后，会导致与酶分子结合的底物分子的数量减少，酶促反应速率下降，会使曲线1变为图乙中的曲线b，C正确；
D、图甲曲线2中的C点对应的是低温条件，曲线3中的F点对应的pH呈现强酸性、1点对应的pH为最适pH，酶应在最适pH、低温条件下保存，D错误。
故选ABD
17. 在功能正常的线粒体中，呼吸作用和ATP合成之间紧密偶联，确保了有效的能量转换。研究人员在一组同卵双胞胎中发现了一种以前没被报道过的线粒体异常遗传病——线粒体解偶联综合征，患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低。对患者的基因组测序显示，他们12号染色体上的ATP5F1B基因突变，使线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少。据此推测不合理的是（ ）
A. 患者的耗氧量和体温可能高于正常人
B. 患者血浆中乳酸含量可能低于正常人
C. 线粒体解偶联综合征的遗传不遵循基因的分离定律
D. 激活线粒体解偶联可用来治疗肥胖和某些代谢疾病
【答案】BC
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体中，其中第三阶段[H]与氧气结合生成水，同时产生大量ATP，该过程发生在线粒体内膜中。
【详解】A、患者线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少，原来用于合成ATP的能量会以热能的形式释放，为了正常的生命活动，则需要消耗更多的氧气进行呼吸合成ATP，因此患者的耗氧量和体温可能高于正常人，A正确；
B、无氧呼吸也能产生少量的ATP，该患者有氧呼吸产生ATP途径受损，有可能会增加无氧呼吸的比例，人体无氧呼吸会产生乳酸，因此患者血浆中乳酸含量可能高于正常人，B错误；
C、该病是一种单基因遗传病，是由于12号染色体上的基因突变所致，该病遗传符合基因的分离定律，C错误；
D、患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低，因此激活线粒体解偶联可用来治疗肥胖和某些代谢疾病，D正确。
故选BC。
18. 研究水稻减数分裂发现：PAIR1基因控制减数分裂过程中同源染色体的配对。破坏 REC8基因会导致姐妹染色单体提前分离，被平均分配到两个子细胞中；破坏OSD1基因会导致减数第二次分裂跳过；破坏MTL基因会导致雄配子中的染色体消失。科学家敲除某水稻细胞中的PAIR1、REC8、OSD1和MTL 基因，使其自交，实现了杂种胚的克隆。下列说法错误的是（ ）
A. PAIR1基因的产物在减数第一次分裂前期发挥作用
B. 该水稻形成配子的方式使减数分裂变为了有丝分裂
C. 这种方法会得到与亲本基因型一致、染色体数目相等的雌、雄配子
D. 该水稻自交，其子代性状与亲本一致，可用于保持水稻的杂种优势
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知： PAIR1 基因被破坏后，同源染色体不能进行配对；破坏 REC8基因，姐妹染色单体提前分裂；破坏OSD1基因，细胞不能进行第二次分裂，因此细胞只能进行一次分裂，将姐妹染色单体分开移向细胞两极，每个子细胞染色体数目和亲代相同，而 破坏MTL基因，雄配子染色体消失。
【详解】A、同源染色体的配对发生在减数第一次分裂的前期，PAIR1基因控制减数分裂过程中同源染色体的配对，因此PAIR1基因的产物在减数第一次分裂前期发挥作用，A正确；
B、据题意可知，破坏 REC8基因，姐妹染色单体提前分裂；破坏OSD1基因，细胞不能进行第二次分裂，因此细胞只能进行一次分裂，将姐妹染色单体分开移向细胞两极，即该水稻形成配子的方式使减数分裂变为了有丝分裂，B正确；
CD、 破坏MTL基因，雄配子的染色体消失，因此该植物杂交时，母本PAIR1、REC8、OSD1基因被敲除，产生了与亲代染色体数目相同的雌配子，父本产生的雄配子不含染色体，所以子代的性状与亲本一致，可保持水稻的杂种优势，C错误，D正确。
故选C。
19. 动物细胞线粒体内环状双链(H链和L链)DNA分子的复制过程为：H链上的复制起始区Oh先启动，以L链为模板，先合成一段RNA引物，引物引导H'链合成，H'链取代原来老H链的位置，而被取代的老H链以环的形式游离出来。当H'链合成约2/3时，L链上的复制起始区OL启动，以老H链为模板，经过与H'链相似的过程合成L'链。具体过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该DNA分子两条链的复制同步进行
B. 复制过程中DNA聚合酶在模板链上沿着3'→5′方向移动
C. 该DNA分子连续复制2次共需要6个RNA 引物
D. 该DNA分子连续复制n次新合成的L′链有2n-1条
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图可知，线粒体为环状双链DNA分子，催化合成DNA子链合成的酶是DNA聚合酶。复制起始区OH先启动，以L链为模板，先合成一段RNA引物，引物引导H'链合成；老H链以环的形式游离出来，当H'链合成约2/3时，L链上的复制起始区OL启动，以老H链为模板先合成一段RNA引物，该引物引导L'链合成。
【详解】A、由题意可知，该DNA分子两条链的合成有先后顺序，即先合成H'链，再合成L'链，A错误；
B、复制过程中DNA聚合酶在模板链上沿着3'→5′方向移动，B正确；
C、由分析可知，当一个复制周期完成时，形成2个环状DNA分子；DNA连续复制n次，最终形成2ⁿ个环状DNA分子，共2ⁿ⁺¹条单链，由于DNA复制是半保留复制，需新合成2ⁿ⁺¹-2条单链，共需要2ⁿ⁺¹-2个引物，故连续复制两次需要2²⁺¹-2＝6个引物，C正确；
D、由上述分析可知，该DNA分子连续复制n次，形成的子代DNA有2ⁿ个，共2ⁿ⁺¹条单链，需新合成的子链有2ⁿ⁺¹-2条单链，其中有一半为新合成L'链，即条，D正确。
故选BCD。
20. 细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物(tmRNP),可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直至翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述正确的是（ ）
A. tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B. 若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C. 从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链一定会比正常mRNA翻译出的长
D. 若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞中肽链合成会被抑制
【答案】AB
【解析】
【分析】1、核酸的元素组成为C、H、O、N、P。核酸包括DNA和RNA，其中DNA的基本单位为脱氧核糖核苷酸，RNA的基本单位为核糖核苷酸。
2、蛋白质的基本单位为氨基酸，其组成元素主要为C、H、O、N。
【详解】A、从题干信息可知“tmRNP由 tmRNA和SmpB蛋白组成”，RNA和蛋白质的基本单位分别是核糖核苷酸和氨基酸，RNA和蛋白质的组成元素分别为C、H、O、N、P和C、H、O、N、（有些可能含有P、S），则tmRNP组成元素中含有C、H、O、N、P，A 正确；
B、从题干信息可知“研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离”，若mRNA缺失了终止密码子就变成了受损mRNA，则可能会导致以其为模板翻译的肽链因不能被终止而不能从核糖体上脱离，B正确；
C、从题干信息可知，在tmRNA的作用下，原先翻译出错的肽链上会增加了一段降解酶作用的标签肽，但受损mRNA可能有多种情况，如mRNA终止密码子提前或延后或缺失，导致受损mRNA翻译链缩短或延长，则含标签肽的肽链不一定比正常mRNA翻译出的肽链长，C错误；
D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，SmpB蛋白活性被抑制，由于SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用，tmRNA活性会受到影响，而tmRNA参与错误肽链的降解标记过程，故SmpB蛋白活性抑制剂会影响该细胞中错误肽链降解过程，但该细胞正常肽链的合成不会因此受影响，D错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图I所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisc是光合作用的关键酶之一，CO₂和O₂竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO₂合成糖；C5氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同作用下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题：
（1）图I中，类囊体膜直接参与的代谢途径有__________(从①~⑦中选填),在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________(写出具体名称)。
（2）参与光呼吸的细胞器除过氧化物酶体外，还有______。过氧化物酶体是一种细胞器的理由是__________。在强光条件下，Rubisc催化底物__________启动光呼吸过程，形成的C₂进入过氧化物酶体被继续氧化，C₂中的C原子最终进入线粒体放出CO₂。线粒体中产生CO₂的另一过程需要的原料是____
（3）将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO₂浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO₂浓度的变化，获得曲线a、b(图Ⅱ)。
①曲线a,O~t₁时段(没有光照，只进行呼吸作用)释放的CO₂源于细胞呼吸；tr~tz时段，CO₂的释放速度有所增加，此阶段的CO₂源于__________。
②曲线b,当时间到达tz点后，小室内CO₂浓度不再改变，其原因是__________。
（4）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。(光合作用强度用固定的CO₂量表示，SBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计)
为探究SBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在________mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
【答案】（1） ①. ①⑥ ②. 叶绿素a和叶绿素b
（2） ①. 线粒体、叶绿体 ②. 属于细胞质中具有特定功能的结构 ③. RuBP(C5)和O₂ ④. 丙酮酸和水
（3） ①. 光呼吸和呼吸作用 ②. 光合作用强度等于呼吸作用强度和光呼吸强度
（4）100～300
【解析】
【分析】据图分析：图1中，①是水的分解，②是C5氧化产生乙醇酸，③是二氧化碳的固定，④是乙醇酸转运出叶绿体，⑤是三碳化合物的还原，⑥是ATP、NADPH的合成，⑦是RuBP的再生。图2分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化。
【小问1详解】
类囊体薄膜上发生的反应有：H2O在光下分解为氧和H+，氧直接以分子（O2）形式释放出去，H+与NADP+结合形成NADPH，以及ATP的形成，即①⑥。
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是叶绿素a和叶绿素b。
【小问2详解】
Rubisc 是光合作用的关键酶之一，CO2 和 O2竞争与其结合，分别催化 C5的羧化与氧化。C5羧化固定 CO2 合成糖；C5氧化则产生乙醇酸（C2），C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。可见，参与光呼吸的细胞器除过氧化物酶体外，还有线粒体和叶绿体。因过氧物酶体属于细胞质中具有特定功能的结构，所以它是一种细胞器。由图可知：在强光条件下，Rubisc 催化底物RuBP（C5）和O2启动光呼吸过程，形成的 C2进入过氧化物酶体被继续氧化，C2中的C 原子最终进入线粒体放出CO2。线粒体中产生CO2的另一过程发生在有氧呼吸的第二阶段，需要的原料是丙酮酸和水。
【小问3详解】
①曲线 a，在t1~t2时段有光照，CO2是由光呼吸和呼吸作用共同产生的，所以CO2 的释放速度较之前有所增加。
②曲线 b，有光照后t1～t2时段，当时间到达 t2点后，室内 CO2浓度不再改变，说明光合作用强度等于呼吸作用和光呼吸强度。
【小问4详解】
光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由表可知，在SBS溶液浓度为200mg/L SBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100~300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
22. 洋葱是生物学中常用的实验材料，请分析回答下列问题：
（1）图1为洋葱(2N=16)细胞正常分裂时某物质或结构的数量部分变化曲线，若纵坐标是同源染色体对数，则该曲线代表的细胞分裂方式是_______;若纵坐标是染色体数，则CD段细胞中染色体数为_______。
（2）研究发现，细胞分裂过程中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关。科学家发现SGO蛋白对细胞分裂有调控作用，SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，在后期自行降解。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂。黏连蛋白的作用机理如图2所示。
①图中所示时期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因是_______。
②结合图2推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是_______,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图2所示过程会_______(填“提前”“不变”或“推后”)进行。
（3）细胞分裂间期可划分为G1期(主要进行有关蛋白质的合成)、S期(进行DNA复制)和G2期(继续合成少量的蛋白质)。在洋葱根尖分生组织细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中的DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期(M期)细胞，计算其中带3H标记的细胞占分裂期细胞的百分数。所得结果如图3:
则图中ac段所经历的时间相当于_______(填“G1期”或“S期”或“G2期”或“分裂间期”)的时间，分裂期(M期)可用图中的_______ (填字母)段表示。完整细胞周期的时间长度可用_______(填字母)段表示。
（4）减数分裂与受精作用是有性生殖的两个方面，请从这两个方面简要说明有性生殖能保证遗传多样性的原因：______________(写出两点即可)。
【答案】（1） ①. 有丝分裂 ②. 16或8
（2） ①. 分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋，不能转录形成mRNA ②. 保护粘连蛋白不被水解酶破坏 ③. 提前
（3） ①. S期 ②. ab或cd或ef ③. ae
（4）①减数分裂时因非同源染色体自由组合可产生多样的配子②减数分裂时同源染色体上非姐妹染色单体间的互换形成多样性的配子③受精作用时精卵细胞的随机结合形成多样性的受精卵
【解析】
【分析】有丝分裂的过程及特点：（1）前期：核膜解体、核仁消失，纺锤体、染色体出现。（2）中期：着丝粒排列在赤道板上。（3）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，并移向两极。（4）末期：核膜、核仁重现，纺锤体、染色体消失，植物会出现细胞板。
【小问1详解】
二倍体洋葱细胞的有丝分裂全程都有同源染色体，因此若纵坐标是同源染色体对数，则该曲线代表的细胞分裂方式是有丝分裂。纵坐标是染色体数，那么该图可能是有丝分裂或者减数分裂过程中染色体的数目变化，因此CD段染色体数目可能是16（有丝分裂时）或者8（减数分裂时）。
【小问2详解】
①图2处于分裂期，中期到后期阶段，着丝粒分裂姐妹染色单体分离，该阶段细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋，不能转录形成mRNA。
②根据题干信息：SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，在后期自行降解。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，可以推测SGO蛋白的作用是保护粘连蛋白不被水解酶破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图2所示过程会提前发生。
【小问3详解】
胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，在培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，可以判断细胞进行DNA复制的情况。短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，这样就使得已处于S期（DNA复制期）不同阶段的全部细胞中的DNA被标记，而处于其他时期的细胞则不被标记。图中a点开始出现带标记的分裂期细胞，b点带标记的分裂期细胞数开始达到最大值，c点带标记的分裂期细胞数开始减少，从时间段来看，a点与c点分别对应S期的开头和结尾，故ac段所经历的时间相当于S期的时间，则ab段表示M期（分裂期）。图中ab段带3H标记分裂期细胞数从0达到最大值，此后维持最大值一段时间，则ab段表示M期；同理，ef段也可表示M期；此外，cd段带标记的M期细胞数从最大减少到0，可以表示M期；综上所述，ac段所经历的时间相当于S期；分裂期（M期）可用ab或cd或ef来表示，完整的细胞周期可以用ae来表示。
【小问4详解】
减数分裂时因非同源染色体自由组合可产生多样的配子，减数分裂时同源染色体上非姐妹染色单体间的互换形成多样性的配子，而受精作用时精卵细胞的随机结合形成多样性的受精卵。因此减数分裂和受精作用共同导致了遗传多样性。
23. 果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制(其中只有一对基因位于X染色体上),且某种基因型个体存在胚胎致死现象(不考虑基因突变和互换)。为研究其遗传机制，选取一对有眼裂翅雌雄果蝇交配，得到的F1表型及数量见下表：
回答下列问题：
（1）上述两对等位基因中，位于X染色体上的是_______基因，判断的依据是_______。
（2）实验结果表明，基因型为_______的个体胚胎致死。亲本的基因型为_______,F₁中的有眼裂翅雄性个体产生配子的基因组成为_______。
（3）若将F₁有眼个体混合培养，让它们随机交配，则后代成活个体中，有眼正常翅雌性个体的概率为_____,所得雄性个体的表型及比例为_______。
（4）现有各种纯合品系的果蝇，若仅根据后代的表型验证上述致死个体的基因型，则可选择的杂交组合亲本表型为：_______。
【答案】23. ①. F/f ②. F1雌性个体无正常翅，而雄性个体有正常翅，性状与性别相关联
24. ①. ddXfY ②. DdXFXf、DdXFY ③. DXF、DY、dXF、dY
25. ①. 4/71 ②. 有眼裂翅：有眼正常翅：无眼裂翅=24:8:3
26. 无眼正常翅雌性和无眼裂翅雄性
【解析】
【分析】1、分析表格：F₁雌性中有眼：无眼=181：62≈3：1，裂翅：正常翅=1：0；雄性中有眼：无眼=（89+92）：31≈6：1，裂翅：正常翅=（89+31）：92≈4：3。
2、由题意知：两对等位基因只有一对基因位于X染色体上，对于眼形来说，亲本都为有眼，子代雌雄个体都出现无眼，说明有眼为显性性状，子代雌雄个体表现型比例不同，可能是因为某种配子致死，导致雄性无眼个体减少导致。对于翅形来说：亲本均为裂翅，而正常翅只在雄性中出现，说明控制翅形的基因位于X染色体上，裂翅为显性性状，由此推知，亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY。
【小问1详解】
根据F₁雌性个体无正常翅，而雄性个体有正常翅，性状与性别相关联，所以控制裂翅和正常翅的基因F/f在X染色体上。
【小问2详解】
题表可知，F1中无眼、正常翅雄性个体数目较少，说明无眼、正常翅雄性个体可能胚胎致死，其基因型为ddXfY。由分析可知，亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY。F1中的有眼裂翅雄性个体的基因型为DDXFY或DdXFY，可产生的配子基因组成为：DXF、DY、dXF、dY。
【小问3详解】
若将F1有眼个体混合培养，则F1中DD占1/3，Dd占2/3，d的基因频率为1/3，D的基因频率为2/3。雌性中XFXF占1/2，XFXf占1/2，则Xf的基因频率为1/4，XF的基因频率为3/4。雄性中XFY占1/2，XfY占1/2，则Xf的基因频率为1/4，XF的基因频率为1/4，Y的基因频率为1/2。让F1有眼个体随机交配，则后代成活个体中，有眼正常翅雌性个体的概率为（1-1/3×1/3）×（1/4×1/4）÷（1-1/3×1/3×1/4×1/2）=4/71。子代中ddXfY占1/9×1/8=1/72，该种基因型个体死亡。D_XFY占8/9×3/8=1/3，D_XfY占8/9×1/8=1/9，ddXFY占1/9×3/8=3/72，故所得雄性个体的表现型及比例为有眼裂翅：有眼正常翅：无眼裂翅=24：8：3。
【小问4详解】
利用纯系昆虫品种进行实验，验证上述胚胎致死个体的基因型是否成立，可选择无眼正常翅雌性昆虫和无眼裂翅雄性昆虫杂交，观察并统计后代的表现型及比例。若杂交后代只有雌性昆虫（或只有无眼裂翅雌性昆虫），则上述观点成立，反之则不成立。
24. 全球气温升高会使水稻减产，通过诱变育种可以获得耐高温水稻，为研究其遗传规律，研究人员做了如下实验：
（1）将基因型为aa的耐高温隐性突变体水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型(WT')水稻杂交得F₁,已知不含控制该性状的基因的受精卵不能发育，若将上述F₁进行随机杂交，F₂中耐高温水稻出现的概率是____________。
（2）有另一种耐高温隐性突变体乙，突变位点和甲不同。请设计实验探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系。(不考虑互换)_______杂交，得F₁，观察F₁的表型。实验方案：选择预期实验结果：
I.若F₁表现为__________，说明两突变基因为等位基因。
Ⅱ.若F₁表现为_______，说明两突变基因为非等位基因。
若F₁表型为结果Ⅱ，请写出进一步的实验方案。
______________
预期实验结果：
①若________，则两突变基因是同源染色体上的非等位基因；
②若______，则两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
（3）研究发现，突变体乙的耐高温基因位于3号染色体上，为进一步确定其位置，研究者进行了系列实验，如下图所示。
采用图1中的育种技术获得F₂纯合重组植株R₁～Rs,对WT、突变体乙和R₁～Rs进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。经过分析可知，耐高温突变基因位于_______(填分子标记)之间。从减数分裂的角度分析，推测形成图2中R₁～Rs结果的原因是_______。
（4）基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，研究小组以_______突变体甲为对照组，实验组为_______，将两种水稻置于________，一段时间后，检测水稻蜡质含量及耐高温性。预期实验结果：_______。
【答案】（1）
（2） ①. 甲、乙两种突变体 ②. 耐高温 ③. 不耐高温 ④. F1自交得F2，统计F2的表型及比例 ⑤. 不耐高温∶耐高温=1∶1 ⑥. 不耐高温∶耐高温=9∶7
（3） ①. caps4和caps5 ②. F1在减数分裂过程中，两条3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型
（4） ①. OsWR2 ②. 基因OsWR2敲除的突变体甲 ③. 高温环境 ④. 实验组水稻植株蜡质含量低于对照组，且不耐高温
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的；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】
设水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型（WT）基因型为A0，则与aa杂交F1为Aa∶a0=1∶1，产生的配子为A∶a∶0=1∶2∶1，则随机交配F2中的不含该性状基因的个体不发育，则存活个体为，其中耐高温个体为aa和a0，则F2中耐高温水稻的出现概率是（+）÷（）=。
小问2详解】
设计实验探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系，让甲、乙两种突变体杂交，得F1，观察F₁的表型；
Ⅰ、假设突变体乙基因型为bb，若两突变基因为等位基因，则F1为ab，表现为耐高温；
Ⅱ、两突变基因为非等位基因，则F1为AaBb，表现为不耐高温；
若F1表型为非等位基因，进一步实验方案：F1自交得F2，统计F2的表型及比例；
①若两突变基因是同源染色体上的非等位基因（两对基因均位于3号染色体上），假设突变体甲基因型为aaBB，突变体乙基因型为AAbb，则甲乙杂交F1为AaBb，由于两对基因在一对同源染色体上，所以F1产生的配子为Ab和aB，则F1自交产生的F2为AaBb：AAbb：aaBB=2∶1∶1，表现型为不耐高温∶耐高温=1∶1；
②若两突变基因是非同源染色体上的非等位基因，即符合基因的自由组合定律，假设突变体甲基因型为aaBB，突变体乙基因型为AAbb，则甲乙杂交F1为AaBb，表现型为耐高温，F1自交，F2表现为A_B_∶（A_bb+aaB_+aabb）=9∶7，即F2不耐高温：耐高温=9∶7。
【小问3详解】
对R1～R5，进行分子标记及耐高温性检测，如图2、图3，即植株R1和R2之间的差别是caps4-caps5，但是R2耐高温，R1不耐高温，所以在分子标记caps4-caps5之间发生了基因突变。F1在减数分裂过程中，3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型，从而形成了R1～R5结果。
【小问4详解】
实验设计应该遵循对照原则，为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，则对照组为OsWR2突变体甲，实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲，以检测两组植株是否耐高温。
设计思路：对照组为OsWR2突变体甲，实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲；将两种水稻置于高温环境中，一段时间后，检测水稻表皮蜡质含量及高温耐性。
实验结果显示：实验组水稻植株蜡质含量低于对照组，且不耐高温。
25. 水稻的杂种子一代具杂种优势，在培育过程中常常使用雄性不育系，但雄性不育系获取过程繁杂。我国科研人员培育出了智能不育系水稻，其自交后代可保留自身性状，也可利用除草剂筛选出雄性不育系用以杂交制种。已知水稻内源CYP81A6基因功能丧失会导致其对除草剂抗性消失，基因R可使雄性不育基因m育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。将CYP81A6反义基因CA、基因R、基因F构建成连锁基因群，导入雄性不育系中，即可得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙两株智能不育系水稻，请回答下列问题。(不考虑基因突变和互换)
（1）反义基因CA是将CYP81A6基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的，它通过抑制_______过程使CYP81A6基因功能丧失。智能不育系水稻自交得到的雄性不育系是否抗除草剂?_______(填“是”或“否”)
（2）雄性不育基因m位于2号染色体上，若植株甲中导入1个连锁基因群，则该连锁基因群是否插入到2号染色体上，对其自交后代中智能不育系个体所占比例_______(填“有”或“无”)影响，理由是_______。利用植株甲的花粉进行单倍体育种，所得植株的基因型是___________。
（3）若植株中插入2个连锁基因群，分别位于2条同源染色体上时，则该智能不育系培育是否成功?_______ (填“是”或"否")。原因是_______若植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上，且其中1条是2号染色体，则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是_________。
（4）该转基因智能不育系可防止基因污染，理由是_______。
【答案】25. ①. 翻译 ②. 是
26. ①. 无 ②. 无论这1个连锁基因群是否插入到2号染色体上，甲自交后代中智能不育系所占比例均为1/2 ③. mm
27. ①. 否 ②. 若2个连锁基因群插入2条同源染色体上，则由于每个配子中都会得到F基因，使植株不能产生雄配子，也就不能自交实现育种目的 ③. 1/4
28. 含连锁基因群的雄配子失活，不能通过花粉将插入基因向外扩散
【解析】
【分析】确定基因位置的4个判断方法：
（1）判断基因是否位于一对同源染色体上：以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。
（2）判断基因是否易位到一对同源染色体上：若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。
（3）判断外源基因整合到宿主染色体上的类型：外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的其中一条上，其自交会出现分离定律中的3︰1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的其中一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。
（4）判断基因是否位于不同对同源染色体上：以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在︰3︰1（或9︰7等变式），也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4︰2︰2︰1、6︰3︰2︰1。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。
【小问1详解】
反义基因CA是将 CYP81A6 基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的，反义基因转录产生的mRNA和内源 CYP81A6 基因转录产生的mRNA互补配对，两两结合形成双链RNA，使CYP81A6 基因不能翻译，功能丧失。智能不育系水稻自交得到的雄性不育系可以抗除草剂。
【小问2详解】
若导入植株甲中的1个连锁基因群插入到2 号染色体上，其基因型是mmCARF（下划线表示连锁），自交时其产生的雄配子是m、mCARF（致死），产生的雌配子是1/2m、1/2mCARF，后代智能不育系个体mmCARF所占比例是1/2；若导入植株甲中的1个连锁基因群没有插入到2 号染色体上，其基因型是mmCARFO，自交时其产生的雄配子是mO、mCARF（致死），产生的雄配子是1/2mO、1/2mCARF，后代智能不育系个体所占比例是1/2。用植株甲mmCARF（或mmCARFO）的花粉m、mCARF（致死）（或mO、mCARF（致死））进行单倍体育种，所得植株的基因型是mm。
【小问3详解】
若植株中插入2个连锁基因群，分别位于2条同源染色体上时，其基因型是mmCARFCARF，雄配子是mCARF（致死），培育不成功。植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上，且其中1条是2号染色 体，则其基因型是mmCARFCARFO，其产生的雄配子是mO、mCARF（致死）、mCARFO（致死）、mCARFCARF（致死），产生的雌配子是1/4mO、1/4mCARF、1/4mCARFO、1/4mCARFCARF，则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是 1/4。
【小问4详解】
该转基因智能不育系如甲mmCARF自交后得到mm和mmCARF，由于水稻内源 CYP81A6 基因功能丧失，会导致mmCARF对除草剂抗性消失，使用除草剂后，mmCARF幼苗死亡，不会生长到开花期传粉，不能通过花粉将插入基因向外扩散。组别
对照组
脂质体药物组
游离药物组
药物浓度（mg·kg-1）
0
20
35
20
35
肿瘤重量（g)
1.379
0.696
0.391
0. 631
死亡
肿瘤抑制率（%）
/
49.4
71.6
50. 1
死亡
SBS浓度(mg/L)
0
100
200
300
400
500
600
光合作用强度(CO2uml m-2·s-1)
189
20.9
20.7
18.7
17.6
16.5
15.7
光呼吸强度(CO2uml m-2·s-1)
6.4
6.2
5.8
5.5
5.2
4.8
4.3
有眼裂翅
有眼正常翅
无眼裂翅
无眼正常翅
雌性个体（只)
181
0
62
0
雄性个体（只)
89
92
31
0
组别
对照组
脂质体药物组
游离药物组
药物浓度（mg·kg-1）
0
20
35
20
35
肿瘤重量（g)
1.379
0.696
0.391
0. 631
死亡
肿瘤抑制率（%）
/
49.4
71.6
50. 1
死亡
SBS浓度(mg/L)
0
100
200
300
400
500
600
光合作用强度(CO2uml m-2·s-1)
18.9
20.9
20.7
18.7
17.6
16.5
157
光呼吸强度(CO2uml m-2·s-1)
6.4
6.2
5.8
5.5
5.2
4.8
4.3
有眼裂翅
有眼正常翅
无眼裂翅
无眼正常翅
雌性个体（只)
181
0
62
0
雄性个体（只)
89
92
31
0
2023.11
说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和。.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 长期高糖饮食会使胰岛素的合成量远超内质网的折叠能力，导致胰岛素发生错误折叠，从而激活内质网膜上的相应受体，引发细胞内一系列的生化反应，最终制造出更多的内质网和伴侣蛋白，具体过程如下图所示。伴侣蛋白能协助蛋白质的正确折叠，当错误折叠的蛋白质积累过多而超过伴侣蛋白的校正能力时会引发细胞凋亡。下列说法错误的是（ ）
A. 葡萄糖、神经递质、胰高血糖素均是影响胰岛分泌的信号分子
B. 经图示信号分子诱导后首先发挥作用的酶是RNA聚合酶
C. 错误折叠的胰岛素可与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 伴侣蛋白数量过少是长期高糖饮食的人易患糖尿病的直接原因
2. 正常条件下某植物根细胞吸收离子W可分两个阶段，如曲线1所示，a段表示离子W进入细胞壁，而没有通过膜进入细胞质，ab段表示离子W以恒定的速率持续进入细胞质。bc段表示将其移至蒸馏水中产生的结果。限制代谢作用，得到的结果如曲线2所示。下列分析错误的是（ ）
A. 与c相比，b时刻细胞吸水能力较强
B. 离子W进入该植物细胞细胞质需要通道蛋白协助
C. bc段出现的原因是离子W快速流出细胞壁
D. 曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂
3. 紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物，可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂，易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物，利用肝肿瘤模型鼠开展研究，结果如下表。下列分析错误的是（ ）
A. 紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用
B. 紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输
C. 浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显
D. 与游离紫杉醇药物相比，紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小
4. 景天科植物有一个很特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率将随之提高
B. 景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解
C. 白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D. 由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
5. 细胞衰老过程中，端粒和线粒体自噬关系密切。线粒体功能下降，导致活性氧自由基(ROS)增加。ROS会导致端粒功能障碍，进而抑制PGC1-a/β基因的表达，PGC1-a/β减少会进一步导致线粒体功能降低，引起细胞衰老。研究发现，小鼠线粒体自噬缺陷也会导致造血干细胞的早衰。下列叙述错误的是（ ）
A. ROS可能通过攻击DNA分子，进而导致端粒功能障碍
B. 线粒体自噬可能通过清除功能下降的线粒体抑制细胞衰老
C. 破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致细胞早衰
D. 线粒体自噬缺陷的细胞中PGC1-α/β基因表达水平高
6. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图，图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果(注：箭头处GA表示一个基因的模板链该位点为G，另一个模板链该位点为A；G表示此位点两条模板链都为G)
下列相关叙述正确的是（ ）
A. 由图乙可知，Ⅱ-1的致病基因来自I-2
B. 卵母细胞死亡导致的不育为隐性性状
C. Ⅱ-1不育的根本原因是基因碱基对发生了替换
D. Ⅱ-5和正常女性婚配，子代患病概率是1/4
7. 图1为某家系中某种单基因遗传病遗传系谱图(相关基因用A/a表示),图2表示对该家系的部分成员中和该遗传病有关的正常基因和异常基因片段的电泳结果，且12号个体是三体患者，他的三条同源染色体在减数分裂过程中任意两条配对，另外一条随机进入子细胞中。下列说法正确的是（ ）
A. 图2中表示A基因的是条带①
B. 根据图示无法确定该遗传病的遗传方式
C. 若仅考虑这三条染色体，12号个体最多可产生4种精子
D. 若不考虑基因突变，12号个体多出的一条染色体一定来自7号
8. 雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但雌雄鉴别困难。已知基因B能使蚕卵呈黑色，反之则蚕卵为白色。用X射线处理雌蚕甲，流程如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. X射线处理，既可引起基因突变，也可引起染色体结构变异
B. 使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态，可区分乙、丙个体
C. 突变体丁与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D. 丙与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代中基因型为bbZW的个体占1/2
9. 根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SI、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型(RI、RI、RⅢ),R型也可回复突变为相应类型的S型(SI、SⅡ、SⅢ)。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加到乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团
B. 该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌
C. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SIⅢ和RⅡ,则能说明SⅢ是转化而来
D. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅢ,子代细菌为SⅢ和RⅢ,则能排除基因突变的可能
10. 研究发现肺细胞中的let- 7基因与癌基因RAS存在功能上的关联。研究人员利用转基因技术将let- 7基因导入肺癌细胞并表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制，其作用机理如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. let-7基因与RAS基因的序列相同
B 从功能上看，let-7基因可能属于抑癌基因
C. let-7基因与RAS基因转录的模板链一定相同
D. 癌变细胞中检测到大量RASmRNA与miRNA的杂交链
11. 紫外线照射大肠杆菌会使其DNA形成胸腺嘧啶二聚体（T-T）而损伤DNA．重组修复是DNA修复机制之一，即双链DNA中的一条链发生损伤，损伤DNA进行复制时，由于损伤部位不能成为模板使子链产生缺口，通过分子重组从未损伤母链的对应部位切出相应的部分将缺口填满，母链缺口在酶的作用下完成修补。若干代以后，损伤的DNA链逐渐被“稀释”，最后不影响正常的生理过程，损伤也就得到了修复。下列说法错误是（ ）
A. 碱基类似物诱发基因突变的机理与紫外线的作用不同
B. DNA损伤会使其空间结构改变，影响DNA的复制和转录
C. DNA聚合酶和DNA连接酶在修复母链缺口中所起的作用不同
D. 用H3标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后被标记单链数为2n+1-2
12. 野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色为显性，Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRy蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图SGRy蛋白能促使叶绿素降解,使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持"常绿"。下列叙述正确的是（ ）
A. 位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失
B. 位点③的突变导致了该蛋白的功能改变
C. 黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型为"常绿"
D. Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失
13. 我国科学家发现人类基因组序列中存在约8%的内源性逆转录病毒基因序列。随年龄增长，它们会逃离人体表观遗传的监控而转录“复活”，进一步驱动细胞的衰老进程。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞生命历程中内源性逆转录病毒基因序列不一定会表达
B. 逆转录病毒基因序列经逆转录后插入到了人类基因组中
C. 内源性逆转录病毒基因序列的表达需要 DNA 聚合酶的参与
D. 基因编辑技术破坏这些内源性逆转录病毒基因序列可使其无法表达
14. 三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交，形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后，他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%，而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析，下列选项正确的是（ ）
A. 溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种，两个物种存在竞争关系
B. 突变和基因重组使种群产生定向变异，导致基因频率改变，为进化提供原材料
C. 自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不一定导致新物种的形成
D. 湖泊型和溪流型的标志基因组成了三刺鱼的基因库
15. 尿崩症分两种：因抗利尿激素（ADH)）的缺乏引起的中枢性尿崩症（CDI）和因肾脏对 ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症（NDI），临床上可通过禁水加压（禁止饮水10h后补 充ADH）实验进行确诊。下列有关说法不正确的是（ ）
A. NDI患者体内ADH的含量与正常人相比要多
B. NDI患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压
C. 禁水加压实验后，CDI患者尿液渗透压将升高
D. 禁水加压实验后，NDI患者的尿液渗透压将降低
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 已知酶的竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间结构。图乙中的曲线a为无抑制剂时的反应速率。下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲中，影响曲线2和曲线3的因素分别是pH和温度
B. 图甲曲线1中，B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响
C. 图甲曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线b
D. 可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存
17. 在功能正常的线粒体中，呼吸作用和ATP合成之间紧密偶联，确保了有效的能量转换。研究人员在一组同卵双胞胎中发现了一种以前没被报道过的线粒体异常遗传病——线粒体解偶联综合征，患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低。对患者的基因组测序显示，他们12号染色体上的ATP5F1B基因突变，使线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少。据此推测不合理的是（ ）
A. 患者的耗氧量和体温可能高于正常人
B. 患者血浆中乳酸含量可能低于正常人
C. 线粒体解偶联综合征的遗传不遵循基因的分离定律
D. 激活线粒体解偶联可用来治疗肥胖和某些代谢疾病
18. 研究水稻减数分裂发现：PAIR1基因控制减数分裂过程中同源染色体的配对。破坏 REC8基因会导致姐妹染色单体提前分离，被平均分配到两个子细胞中；破坏OSD1基因会导致减数第二次分裂跳过；破坏MTL基因会导致雄配子中的染色体消失。科学家敲除某水稻细胞中的PAIR1、REC8、OSD1和MTL 基因，使其自交，实现了杂种胚的克隆。下列说法错误的是（ ）
A. PAIR1基因的产物在减数第一次分裂前期发挥作用
B. 该水稻形成配子的方式使减数分裂变为了有丝分裂
C. 这种方法会得到与亲本基因型一致、染色体数目相等的雌、雄配子
D. 该水稻自交，其子代性状与亲本一致，可用于保持水稻的杂种优势
19. 动物细胞线粒体内环状双链(H链和L链)DNA分子的复制过程为：H链上的复制起始区Oh先启动，以L链为模板，先合成一段RNA引物，引物引导H'链合成，H'链取代原来老H链的位置，而被取代的老H链以环的形式游离出来。当H'链合成约2/3时，L链上的复制起始区OL启动，以老H链为模板，经过与H'链相似的过程合成L'链。具体过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该DNA分子两条链的复制同步进行
B. 复制过程中DNA聚合酶在模板链上沿着3'→5′方向移动
C. 该DNA分子连续复制2次共需要6个RNA 引物
D. 该DNA分子连续复制n次新合成的L′链有2n-1条
20. 细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物(tmRNP),可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直至翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述正确的是（ ）
A. tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B. 若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C. 从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链一定会比正常mRNA翻译出的长
D. 若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞中肽链合成会被抑制
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图I所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisc是光合作用的关键酶之一，CO₂和O₂竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO₂合成糖；C5氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同作用下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题：
（1）图I中，类囊体膜直接参与的代谢途径有__________(从①~⑦中选填),在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________(写出具体名称)。
（2）参与光呼吸的细胞器除过氧化物酶体外，还有______。过氧化物酶体是一种细胞器的理由是__________。在强光条件下，Rubisc催化底物__________启动光呼吸过程，形成的C₂进入过氧化物酶体被继续氧化，C₂中的C原子最终进入线粒体放出CO₂。线粒体中产生CO₂的另一过程需要的原料是____
（3）将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO₂浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO₂浓度的变化，获得曲线a、b(图Ⅱ)。
①曲线a,O~t₁时段(没有光照，只进行呼吸作用)释放的CO₂源于细胞呼吸；tr~tz时段，CO₂的释放速度有所增加，此阶段的CO₂源于__________。
②曲线b,当时间到达tz点后，小室内CO₂浓度不再改变，其原因是__________。
（4）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。(光合作用强度用固定的CO₂量表示，SBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计)
为探究SBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在________mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
22. 洋葱是生物学中常用的实验材料，请分析回答下列问题：
（1）图1为洋葱(2N=16)细胞正常分裂时某物质或结构的数量部分变化曲线，若纵坐标是同源染色体对数，则该曲线代表的细胞分裂方式是_______;若纵坐标是染色体数，则CD段细胞中染色体数为_______。
（2）研究发现，细胞分裂过程中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关。科学家发现SGO蛋白对细胞分裂有调控作用，SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，在后期自行降解。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂。黏连蛋白的作用机理如图2所示。
①图中所示时期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因是_______。
②结合图2推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是_______,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图2所示过程会_______(填“提前”“不变”或“推后”)进行。
（3）细胞分裂间期可划分为G1期(主要进行有关蛋白质的合成)、S期(进行DNA复制)和G2期(继续合成少量的蛋白质)。在洋葱根尖分生组织细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中的DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期(M期)细胞，计算其中带3H标记的细胞占分裂期细胞的百分数。所得结果如图3:
则图中ac段所经历的时间相当于_______(填“G1期”或“S期”或“G2期”或“分裂间期”)的时间，分裂期(M期)可用图中的_______ (填字母)段表示。完整细胞周期的时间长度可用_______(填字母)段表示。
（4）减数分裂与受精作用是有性生殖的两个方面，请从这两个方面简要说明有性生殖能保证遗传多样性的原因：______________(写出两点即可)。
23. 果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制(其中只有一对基因位于X染色体上),且某种基因型个体存在胚胎致死现象(不考虑基因突变和互换)。为研究其遗传机制，选取一对有眼裂翅雌雄果蝇交配，得到的F1表型及数量见下表：
回答下列问题：
（1）上述两对等位基因中，位于X染色体上的是_______基因，判断的依据是_______。
（2）实验结果表明，基因型为_______的个体胚胎致死。亲本的基因型为_______,F₁中的有眼裂翅雄性个体产生配子的基因组成为_______。
（3）若将F₁有眼个体混合培养，让它们随机交配，则后代成活个体中，有眼正常翅雌性个体的概率为_____,所得雄性个体的表型及比例为_______。
（4）现有各种纯合品系的果蝇，若仅根据后代的表型验证上述致死个体的基因型，则可选择的杂交组合亲本表型为：_______。
24. 全球气温升高会使水稻减产，通过诱变育种可以获得耐高温水稻，为研究其遗传规律，研究人员做了如下实验：
（1）将基因型为aa的耐高温隐性突变体水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型(WT')水稻杂交得F₁,已知不含控制该性状的基因的受精卵不能发育，若将上述F₁进行随机杂交，F₂中耐高温水稻出现的概率是____________。
（2）有另一种耐高温隐性突变体乙，突变位点和甲不同。请设计实验探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系。(不考虑互换)_______杂交，得F₁，观察F₁的表型。实验方案：选择预期实验结果：
I.若F₁表现为__________，说明两突变基因为等位基因。
Ⅱ.若F₁表现为_______，说明两突变基因为非等位基因。
若F₁表型为结果Ⅱ，请写出进一步的实验方案。
______________
预期实验结果：
①若________，则两突变基因是同源染色体上的非等位基因；
②若______，则两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
（3）研究发现，突变体乙的耐高温基因位于3号染色体上，为进一步确定其位置，研究者进行了系列实验，如下图所示。
采用图1中的育种技术获得F₂纯合重组植株R₁～Rs,对WT、突变体乙和R₁～Rs进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。经过分析可知，耐高温突变基因位于_______(填分子标记)之间。从减数分裂的角度分析，推测形成图2中R₁～Rs结果的原因是_______。
（4）基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，研究小组以_______突变体甲为对照组，实验组为_______，将两种水稻置于________，一段时间后，检测水稻蜡质含量及耐高温性。预期实验结果：_______。
25. 水稻的杂种子一代具杂种优势，在培育过程中常常使用雄性不育系，但雄性不育系获取过程繁杂。我国科研人员培育出了智能不育系水稻，其自交后代可保留自身性状，也可利用除草剂筛选出雄性不育系用以杂交制种。已知水稻内源CYP81A6基因功能丧失会导致其对除草剂抗性消失，基因R可使雄性不育基因m育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。将CYP81A6反义基因CA、基因R、基因F构建成连锁基因群，导入雄性不育系中，即可得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙两株智能不育系水稻，请回答下列问题。(不考虑基因突变和互换)
（1）反义基因CA是将CYP81A6基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的，它通过抑制_______过程使CYP81A6基因功能丧失。智能不育系水稻自交得到的雄性不育系是否抗除草剂?_______(填“是”或“否”)
（2）雄性不育基因m位于2号染色体上，若植株甲中导入1个连锁基因群，则该连锁基因群是否插入到2号染色体上，对其自交后代中智能不育系个体所占比例_______(填“有”或“无”)影响，理由是_______。利用植株甲的花粉进行单倍体育种，所得植株的基因型是___________。
（3）若植株中插入2个连锁基因群，分别位于2条同源染色体上时，则该智能不育系培育是否成功?_______ (填“是”或"否")。原因是_______若植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上，且其中1条是2号染色体，则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是_________。
（4）该转基因智能不育系可防止基因污染，理由是_______。山东省实验中学2024届高三第二次诊断考试
生物试题
2023.11
说明：本试卷满分100分。试题答案请用2B铅笔和。.5mm签字笔填涂到答题卡规定位置上，书写在试题上的答案无效。考试时间90分钟。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30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. 长期高糖饮食会使胰岛素的合成量远超内质网的折叠能力，导致胰岛素发生错误折叠，从而激活内质网膜上的相应受体，引发细胞内一系列的生化反应，最终制造出更多的内质网和伴侣蛋白，具体过程如下图所示。伴侣蛋白能协助蛋白质的正确折叠，当错误折叠的蛋白质积累过多而超过伴侣蛋白的校正能力时会引发细胞凋亡。下列说法错误的是（ ）
A. 葡萄糖、神经递质、胰高血糖素均是影响胰岛分泌的信号分子
B. 经图示信号分子诱导后首先发挥作用的酶是RNA聚合酶
C. 错误折叠的胰岛素可与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 伴侣蛋白数量过少是长期高糖饮食的人易患糖尿病的直接原因
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，错误的蛋白质A一方面与内质网膜上的受体结合，使得受体被活化，并作为信号分子通过核孔后作用于细胞核中的伴侣蛋白基因，进而转录形成伴侣蛋白mRNA，该伴侣蛋白mRNA通过核孔出来与核糖体结合，翻译产生伴侣蛋白并进入内质网腔内，错误的蛋白质A另一方面与伴侣蛋白结合，进而形成正确折叠的蛋白质A。
【详解】A、血糖调节有神经-体液调节和体液调节，神经-体液调节为：血糖浓度较高→葡萄糖感受器→传入神经→下丘脑血糖调节中枢→传出神经→胰岛B细胞→分泌胰岛素；体液调节：葡萄糖感受器→胰岛B细胞→分泌胰岛素，据此可知，影响胰岛分泌的信号分子有神经递质和葡萄糖，胰高血糖素分泌能促进胰岛素分泌，综上所述，葡萄糖、神经递质、胰高血糖素均是影响胰岛分泌的信号分子，A正确；
B、据图分析可知，错误的蛋白质A与内质网膜上的受体结合后，会使得该受体被活化，“纠错”过程是对错误折叠的蛋白质进行的改正，因此该过程改变的是蛋白质的空间结构信号分子能够促使伴侣蛋白基因转录，而转录需要RNA聚合酶的催化，因此与信号分子共同发挥作用的酶最可能是RNA聚合酶，B正确；
C、错误折叠的胰岛素空间结构异常，但依然含有肽链，可与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；
D、据图可知：错误的蛋白质A能与伴侣蛋白结合，进而形成正确折叠的蛋白质A。伴侣蛋白数量过少，导致胰岛素发生错误折叠，进而引起糖尿病，因此长期高糖饮食的人易患糖尿病的直接原因是胰岛素发生错误折叠，D错误。
故选D。
2. 正常条件下某植物根细胞吸收离子W可分两个阶段，如曲线1所示，a段表示离子W进入细胞壁，而没有通过膜进入细胞质，ab段表示离子W以恒定的速率持续进入细胞质。bc段表示将其移至蒸馏水中产生的结果。限制代谢作用，得到的结果如曲线2所示。下列分析错误的是（ ）
A. 与c相比，b时刻细胞吸水能力较强
B. 离子W进入该植物细胞细胞质需要通道蛋白协助
C. bc段出现的原因是离子W快速流出细胞壁
D. 曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干分析，曲线1中c段离子外流比d段迅速，这是由于c段外流的离子主要是通过细胞壁却没有通过细胞膜结构进入细胞质中的离子，而在正常条件下处于低盐溶液的根细胞膜吸收离子W时，属于主动运输。
【详解】A、从b点开始，将细胞移入水中，则细胞会吸收水分，所以c点细胞液的浓度低于b点，则与c相比，b时刻细胞吸水能力较强 ，A正确；
B、从图中看出，限制代谢后，细胞吸收离子的速率降低，说明代谢影响物质的运输，所以其运输方式是主动运输，需要载体蛋白的协助，B错误；
C、bc段表示将细胞移至蒸馏水中，由于在细胞膜和细胞壁之间存在离子，所以放入水中，离子W快速流出细胞壁，造成吸收离子的量减少，C正确；
D、根据B项分析，该物质的吸收是主动运输，曲线2是由于限制了代谢的作用，造成了吸收离子的量减少，所以曲线2中限制代谢作用的处理可能是加入呼吸抑制剂，抑制剂加入后，影响了主动运输需要的能量，造成吸收速率降低，D正确。
故选B。
3. 紫杉醇为脂溶性抗肿瘤药物，可影响纺锤体的正常形成。传统游离紫杉醇药物的注射液采用蓖麻油和乙醇作为溶剂，易引起严重过敏反应。科研人员制备出一种紫杉醇脂质体药物，利用肝肿瘤模型鼠开展研究，结果如下表。下列分析错误的是（ ）
A. 紫杉醇能够通过抑制细胞的有丝分裂来实现抗肿瘤作用
B. 紫杉醇不能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输
C. 浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显
D. 与游离紫杉醇药物相比，紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小
【答案】B
【解析】
【分析】1、纺锤体的作用是在细胞分裂过程中牵引染色体到达细胞两极。当纺锤体的正常形成受到影响时，能引起细胞分裂异常，实现抗肿瘤的作用。
2、据表分析，实验的对象是肝肿瘤模型鼠，实验的自变量有药物浓度和药物是否由脂质体包裹，因变量是肿瘤重量和肿瘤抑制率。实验结果中肿瘤重量最小且肿瘤抑制率最大，对应的药物抗肿瘤效果最明显。
【详解】A、有丝分裂后期在纺锤体的牵引下姐妹染色单体正常分离移向细胞两极，而紫杉醇影响纺锤体的正常形成，影响有丝分裂后期，进而抑制细胞的有丝分裂，实现抗肿瘤的作用，A正确；
B、脂质体的内部和外部都是磷脂分子亲水的头部，药物紫杉醇存于脂质体内部，，该药物可借助脂质体与细胞膜融合，通过胞吞方式进入细胞内发挥作用，紫杉醇能通过包在脂质体的两层磷脂分子之间进行运输，B错误；
C、据表中数据，药物浓度为35mg·kg-1的脂质体药物组肿瘤重量最小，且肿瘤抑制率最大，所以浓度为35mg·kg-1的紫杉醇脂质体药物抗肿瘤效果明显，C正确；
D、药物浓度都是35mg·kg-1，脂质体药物组有明显抗肿瘤效果，但是游离紫杉醇药物组小鼠死亡，说明紫杉醇脂质体药物对小鼠的副作用小，D正确。
故选B。
4. 景天科植物有一个很特殊的CO₂同化方式：夜间气孔开放，吸收的CO₂生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中的苹果酸经脱羧作用释放CO₂用于光合作用，其部分代谢途径如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 如果白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率将随之提高
B. 景天科植物参与卡尔文循环的CO2就是来源于苹果酸的分解
C. 白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸的含量和葡萄糖的含量可能呈正相关
D. 由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区
【答案】D
【解析】
【分析】分析图可知，景天科植物气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境，避免了水分大量蒸发，同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行，且景天科植物参与光合作用的CO2既来自于苹果酸的分解，也来自呼吸作用产生的CO2。
【详解】A、由题意可知，白天适当提高CO2浓度，景天科植物的光合作用速率不会提高，因为此时叶肉细胞的气孔是关闭的，A错误；
B、景天科植物参与卡尔文循环的CO2除了来源于苹果酸的分解外，还有呼吸作用产生的CO2，B错误；
C、白天景天科植物叶肉细胞内苹果酸会通过脱羧作用形成CO2参与光合作用，进而合成葡萄糖，显然白天苹果酸的含量和葡萄糖的含量呈负相关，C错误；
D、由景天科植物特殊的CO2固定方式推测其可能生活在高温干旱地区，因为气孔白天关闭正好应对了高温干旱的环境，避免了水分大量蒸发，同时其固定CO2的机制也保证了光合作用的正常进行，D正确。
故选D。
5. 细胞衰老过程中，端粒和线粒体自噬关系密切。线粒体功能下降，导致活性氧自由基(ROS)增加。ROS会导致端粒功能障碍，进而抑制PGC1-a/β基因的表达，PGC1-a/β减少会进一步导致线粒体功能降低，引起细胞衰老。研究发现，小鼠线粒体自噬缺陷也会导致造血干细胞的早衰。下列叙述错误的是（ ）
A. ROS可能通过攻击DNA分子，进而导致端粒功能障碍
B. 线粒体自噬可能通过清除功能下降的线粒体抑制细胞衰老
C. 破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致细胞早衰
D. 线粒体自噬缺陷细胞中PGC1-α/β基因表达水平高
【答案】D
【解析】
【分析】细胞衰老的假说：①自由基学说：各种生化反应产生的自由基会损伤生物膜，攻击DNA，攻击蛋白质等致使细胞衰老。②端粒学说：染色体两端的特殊DNA序列（端粒）会随细胞分裂次数的增加而被“截短”，进而损伤正常基因的DNA序列，使细胞活动趋向异常。
【详解】A、根据题干信息“ROS会导致端粒功能障碍”可知，ROS可能通过攻击DNA分子，导致端粒功能障碍引起早衰，A正确；
B、结合题意可知，线粒体自噬可能通过选择性对老化、受损、功能异常的线粒体进行降解以抑制细胞衰老，B正确；
C、溶酶体是细胞的消化车间，内含多种水解酶，破坏细胞溶酶体膜上质子泵的功能可能会导致溶酶体功能异常，进而导致细胞早衰，C正确；
D、分析题意可知，鼠线粒体自噬缺陷也会导致造血干细胞的早衰，且PGC1-a/β减少会进一步导致线粒体功能降低，引起细胞衰老，故线粒体自噬缺陷的细胞中PGC1-α/β基因表达水平低，D错误。
故选D 。
6. 研究发现单基因突变导致卵母细胞死亡是女性无法生育的原因之一。图甲为某不孕女性家族系谱图，图乙为家族成员一对基因的模板链部分测序结果(注：箭头处GA表示一个基因的模板链该位点为G，另一个模板链该位点为A；G表示此位点两条模板链都为G)
下列相关叙述正确的是（ ）
A. 由图乙可知，Ⅱ-1的致病基因来自I-2
B. 卵母细胞死亡导致的不育为隐性性状
C. Ⅱ-1不育的根本原因是基因碱基对发生了替换
D. Ⅱ-5和正常女性婚配，子代患病的概率是1/4
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱图的分析方法： （一）首先确定是细胞核遗传还是细胞质遗传。（1）若系谱图中，女患者的子女全部患病，正常女性的子女全正常，即子女的表现型与母亲相同，则最可能为细胞质遗传。（2）若系谱图中，出现母亲患病，孩子有正常的情况，或者，孩子患病母亲正常，则不是母系遗传。（二）其次确定是否为伴Y遗传。（1）若系谱图中女性全正常，患者全为男性，而且患者的父亲、儿子全为患者，则最可能为伴Y遗传。（2）若系谱图中，患者有男有女，则不是伴Y遗传。（三）再次确定是常染色体遗传还是伴X遗传。（1）首先确定是显性遗传还是隐性遗传。①无中生有为隐性遗传病。②有中生无为显性遗传病。（2）已确定是隐性遗传，若女患者的父亲和儿子都患病，则最大可能为伴X隐性遗传。否则一定为常染色体隐性遗传。（3）已确定是显性遗传，若男患者的母亲和女儿都患病，则最大可能为伴X显性遗传。否则一定为常染色体显性遗传。
【详解】A、由图乙可知，Ⅱ-1的测序结果和Ⅰ-1的结果相同、和Ⅰ -2的结果不同，则Ⅱ-1的致病基因来自Ⅰ-1 ，Ⅰ-1是男性，不表现出卵母细胞死亡的病症，A错误；
B、Ⅰ -2的此位点两个基因的模板链都是G，没有发生基因突变，Ⅱ-1的该位点一个基因模板链是G，另一个为A（发生了基因突变），Ⅱ-1是杂合子，杂合子表现出显性性状（患病），说明发生卵母细胞死亡导致的不育为显性性状 ，B错误；
C、Ⅱ-1不育的根本原因是基因模板链该位点的G变为了A，碱基对发生了替换 ，C正确；
D、假设该基因是由A/a控制，则Ⅰ-1基因型是Aa，Ⅰ-2是aa，则Ⅱ-5是1/2Aa、1/2aa，和正常女性（aa）婚配，子代患病的概率是1/2×1/2×1/2＝1/8 ，D错误。
故选C。
7. 图1为某家系中某种单基因遗传病的遗传系谱图(相关基因用A/a表示),图2表示对该家系的部分成员中和该遗传病有关的正常基因和异常基因片段的电泳结果，且12号个体是三体患者，他的三条同源染色体在减数分裂过程中任意两条配对，另外一条随机进入子细胞中。下列说法正确的是（ ）
A. 图2中表示A基因的是条带①
B. 根据图示无法确定该遗传病的遗传方式
C. 若仅考虑这三条染色体，12号个体最多可产生4种精子
D. 若不考虑基因突变，12号个体多出的一条染色体一定来自7号
【答案】A
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】AB、1号和2号均正常，生下5号患病，因此该病为隐性遗传病，若在常染色体上，则双亲杂合，但根据图2的条带，1号只有条带①，表示A基因，说明该病为伴X染色体隐性遗传病，A正确，B错误；
C、结合图可知，12号个体基因型为XAXaY，最多可形成6种类型的精细胞，为XA、XaY、XAXa、Y、Xa、XAY，C错误；
D、6号为XAY，7号为XAXa,12号为XAXaY的三体，可能7号提供XAXa或6号提供XAY，因此12号个体多出的一条染色体可能来自7号或6号，D错误。
故选A。
8. 雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但雌雄鉴别困难。已知基因B能使蚕卵呈黑色，反之则蚕卵为白色。用X射线处理雌蚕甲，流程如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. X射线处理，既可引起基因突变，也可引起染色体结构变异
B. 使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态，可区分乙、丙个体
C. 突变体丁与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D. 丙与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代中基因型为bbZW的个体占1/2
【答案】D
【解析】
【分析】分析图形：X射线处理雌蚕甲，其B基因突变成b基因，再用X射线处理乙，常染色体上的B基因转移到W染色体上获得了丙，再经过杂交鉴定和筛选得到丁。
【详解】A、由图形和分析可知：X射线处理，既可以引起基因突变也可以引起染色体结构变异，A正确；
B、乙与丙的区别在于B基因位置，使用光学显微镜观察细胞中染色体形态，可区分乙、丙个体，B正确；
C、将突变体丁（bbZWB）与bbZZ的雄蚕杂交，子代雄性（bbZZ）全为蚕卵呈白色，雌性（bbZWB）蚕卵呈黑色，可实现对子代的大规模性别鉴定，C正确；
D、③过程中，丙（bOZWB）与bbZZ的雄蚕杂交，子代的情况为1/4bbZWB、1/4bbZZ、1/4bOZWB、1/4bOZZ，子代中bbZW的概率为0，D错误。
故选D。
9. 根据S型肺炎链球菌荚膜多糖的差异，将其分为SI、SⅡ、SⅢ等类型，不同类型的S型发生基因突变后失去荚膜，成为相应类型的R型(RI、RI、RⅢ),R型也可回复突变为相应类型的S型(SI、SⅡ、SⅢ)。S型的荚膜能阻止外源DNA进入细胞，为探究S型菌的形成机制，科研人员将加热杀死的甲菌破碎后获得提取物，冷却后加到乙菌培养液中混合均匀，再接种到平板上，经培养后检测子代细菌的类型。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌的拟核DNA有2个游离的磷酸基团
B. 该实验中的甲菌应为R型菌，乙菌应为S型菌
C. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SIⅢ和RⅡ,则能说明SⅢ是转化而来
D. 若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅢ,子代细菌为SⅢ和RⅢ,则能排除基因突变的可能
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知，S型菌根据荚膜多糖的不同，分为不同类型，无论哪种类型，只要发生基因突变，就会失去荚膜成为相应类型的R型菌。且S型菌的荚膜会阻止外源DNA进入细胞，而R型菌则可突变为S型菌。
【详解】A、肺炎链球菌的拟核DNA为环状，有0个游离的磷酸基团，A错误；
B、实验目的是探究S型菌的形成机制，则R型菌为实验对象，S型菌的成分为自变量。因此甲菌应为S型菌，乙菌应为R型菌，B错误；
C、若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,RⅡ接受加热杀死的SⅢ的DNA,经转化得到SⅢ,繁殖所得子代细菌为SⅢ和RⅡ，RⅡ经回复突变得到SⅡ,繁殖所得子代细菌为SⅡ和RⅡ。所以若甲菌为SⅢ,乙菌为RⅡ,子代细菌为SⅢ和RⅡ,则能说明S型菌是转化而来，C正确；
D、若甲菌为SⅢ,乙菌为RIⅢ,RⅢ经转化形成的S菌为SⅢ,RⅢ经回复突变形成的S菌也是SⅢ,繁殖后形成的子代细菌都为SⅢ和RⅢ,不能排除基因突变的可能，D错误。
故选C。
10. 研究发现肺细胞中的let- 7基因与癌基因RAS存在功能上的关联。研究人员利用转基因技术将let- 7基因导入肺癌细胞并表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制，其作用机理如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）
A. let-7基因与RAS基因的序列相同
B. 从功能上看，let-7基因可能属于抑癌基因
C. let-7基因与RAS基因转录的模板链一定相同
D. 癌变细胞中检测到大量RASmRNA与miRNA的杂交链
【答案】B
【解析】
【分析】let-7基因影响癌基因RAS的表达的原理，let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，使RAS基因翻译受到抑制，引起细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞增殖受到抑制。
【详解】A、let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，但其经过了加工，其基因序列不一定相同，A错误；
B、let-7基因影响癌基因RAS的表达的原理，let-7基因转录产物miRNA与RAS基因转录产物RAS mRNA结合，使RAS基因翻译受到抑制，引起细胞中的RAS蛋白含量减少，进而导致癌细胞增殖受到抑制，抑癌基因能抑制细胞不正常的增殖，故let-7基因可能属于抑癌基因，B正确；
C、let-7基因与RAS基因转录的模板链经过了加工，转录的模板链不一定相同，C错误；
D、利用转基因技术将let-7基因导人肺癌细胞并表达，发现肺癌细胞的增殖受到抑制，在癌变细胞中，不可能存在大量的let-7基因，故不能检测到大量RASmRNA与miRNA的杂交链，D错误。
故选B。
11. 紫外线照射大肠杆菌会使其DNA形成胸腺嘧啶二聚体（T-T）而损伤DNA．重组修复是DNA修复机制之一，即双链DNA中的一条链发生损伤，损伤DNA进行复制时，由于损伤部位不能成为模板使子链产生缺口，通过分子重组从未损伤母链的对应部位切出相应的部分将缺口填满，母链缺口在酶的作用下完成修补。若干代以后，损伤的DNA链逐渐被“稀释”，最后不影响正常的生理过程，损伤也就得到了修复。下列说法错误是（ ）
A. 碱基类似物诱发基因突变的机理与紫外线的作用不同
B. DNA损伤会使其空间结构改变，影响DNA的复制和转录
C. DNA聚合酶和DNA连接酶在修复母链缺口中所起的作用不同
D. 用H3标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后被标记单链数为2n+1-2
【答案】D
【解析】
【分析】DNA连接酶和DNA的聚合酶都是可以连接磷酸二酯键的。但是DNA连接酶是把两个分离的 DNA链在特定的末端连接起来。而DNA聚合酶则将单个的脱氧核苷酸连接到子链上，形成新的DNA链。DNA聚合酶需要模板能够完成，而DNA连接酶只是将DNA片段的两个接口连接起来，这种情况是不需要模板的。而且聚合酶不仅需要以 DNA为模板，而且还需要能量和原料催化才能合成，比较复杂。
【详解】A、碱基类似物属于化学因素诱发基因突变，引起碱基的替换，紫外线属于物理因素诱发基因突变，A正确；
B、由题意可知，DNA损伤会导致其空间结构改变，损伤部位不能成为模板，会影响复制和转录，B正确；
C、但是DNA连接酶是把两个分离的 DNA链在特定的末端连接起来。而DNA聚合酶则将单个的脱氧核苷酸连接到子链上，形成新的DNA链，所以在修复母链缺口中二者所起的作用不同，C正确；
D、用H3标记的核苷酸培养，损伤DNA重组修复n代后一共有2n+1条单链，除未损伤母链外，其他单链均带有标记，所以被标记单链数为2n+1—1，D错误。
故选D。
12. 野生型豌豆子叶黄色(Y)对突变型豌豆子叶绿色为显性，Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRy蛋白和SGRy蛋白。两种蛋白质都能进入叶绿体，它们的部分氨基酸序列如下图SGRy蛋白能促使叶绿素降解,使子叶由绿色变为黄色；SGRy蛋白能减弱叶绿素降解，使子叶维持"常绿"。下列叙述正确的是（ ）
A. 位点①②突变导致了该蛋白的功能丧失
B. 位点③的突变导致了该蛋白的功能改变
C. 黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型为"常绿"
D. Y基因突变为y基因的根本原因是碱基发生缺失
【答案】B
【解析】
【分析】1、突变型应是常绿，叶绿素含量不会下降。根据图可以看出，突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY有3处变异，①处氨基酸由T变成S，②处氨基酸由N变成K，可以确定是基因相应的碱基对发生了替换，③处多了一个氨基酸，所以可以确定是发生了碱基对的增添；从图中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体，根据题意，SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①、②处的变异没有改变其功能；所以突变型的SGRy蛋白功能的改变，就是由③处变异引起的。
2、图中①②处是碱基对的替换，③处是碱基对的增添，能进入叶绿体说明①②处的突变没影响，应是③处突变的结果。
【详解】A、①②处是碱基对的替换，SGRy和SGRY都能进入叶绿体，说明①②处的突变没影响蛋白的功能，A错误；
B、SGRy和SGRY都能进入叶绿体，由③处变异引起的所以突变型的SGRy蛋白功能的改变，该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱，最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”，B正确；
C、叶绿素的合成需要光照，所以黑暗条件下突变型豌豆子叶的表型不能表现为"常绿"，C错误；
D、Y基因突变为y基因的根本原因是碱基对发生增添，D错误。
故选B。
13. 我国科学家发现人类基因组序列中存在约8%的内源性逆转录病毒基因序列。随年龄增长，它们会逃离人体表观遗传的监控而转录“复活”，进一步驱动细胞的衰老进程。下列说法不正确的是（ ）
A. 细胞生命历程中内源性逆转录病毒基因序列不一定会表达
B. 逆转录病毒基因序列经逆转录后插入到了人类基因组中
C. 内源性逆转录病毒基因序列的表达需要 DNA 聚合酶的参与
D. 基因编辑技术破坏这些内源性逆转录病毒基因序列可使其无法表达
【答案】C
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，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，需要解旋酶和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。
【详解】A、分析题意可知，细胞生命历程中内源性逆转录病毒基因序列可能会受到人体表观遗传的监控，故不一定会表达，A正确；
B、逆转录病毒的遗传物质是RNA，其基因序列经逆转录成为DNA后插入到了人类基因组中，B正确；
C、内源性逆转录病毒基因序列的表达包括转录和翻译过程，其中转录需要的酶RNA聚合酶，翻译需要多种酶，但不需要DNA聚合酶（催化DNA分子复制）的参与，C错误；
D、基因编辑技术可定向改变基因序列，能破坏这些内源性逆转录病毒基因序列，可使其无法表达，D正确。
故选C。
14. 三刺鱼根据栖息环境可分为湖泊型和溪流型。科研人员在实验室中让湖泊型和溪流型三刺鱼进行几代杂交，形成一个实验种群。之后将上述实验种群的幼鱼放生到一条没有三刺鱼的天然溪流中。一年后，他们将这条溪流中的三刺鱼重新捕捞上来进行基因检测。发现溪流型标志基因的基因频率增加了约2.5%，而湖泊型标志基因的基因频率则减少了。对上述材料分析，下列选项正确的是（ ）
A. 溪流型和湖泊型三刺鱼不属于同一物种，两个物种存在竞争关系
B. 突变和基因重组使种群产生定向变异，导致基因频率改变，为进化提供原材料
C. 自然选择可以定向改变种群的基因频率，但不一定导致新物种的形成
D. 湖泊型和溪流型的标志基因组成了三刺鱼的基因库
【答案】C
【解析】
【分析】生物进化的实质是种群的基因频率的改变，自然选择使种群的基因频率定向改变，突变和基因重组的不定向为生物进化提供原材料，生殖隔离的产生是新物种的形成的标志，地理隔离使同种生物不同种群间不能进行基因交流。
【详解】A、溪流型和湖泊型三刺鱼能杂交产生一个种群，属于同一物种，A错误；
B、突变和基因重组可以使种群产生变异，但是变异是不定向的，突变和基因重组为进化提供原材料，B错误；
C、自然选择可以定向改变种群的基因频率，导致种群发生进化，但不一定导致新物种的形成，多数是导致适应性多样性，C正确；
D、基因库是种群中的全部基因，标志基因只是一部分，D错误。
故选C。
15. 尿崩症分两种：因抗利尿激素（ADH)）的缺乏引起的中枢性尿崩症（CDI）和因肾脏对 ADH敏感性缺陷引起的肾性尿崩症（NDI），临床上可通过禁水加压（禁止饮水10h后补 充ADH）实验进行确诊。下列有关说法不正确的是（ ）
A. NDI患者体内ADH的含量与正常人相比要多
B. NDI患者的尿液渗透压明显低于血浆渗透压
C. 禁水加压实验后，CDI患者的尿液渗透压将升高
D. 禁水加压实验后，NDI患者的尿液渗透压将降低
【答案】D
【解析】
【分析】抗利尿激素是由下丘脑合成并分泌，由垂体后叶释放，能够促进肾小管和集合管对水分的重吸收。中枢性尿崩症注射抗利尿激素后尿液渗透压升高；肾性尿崩症注射抗利尿激素后尿液渗透压不改变。
【详解】A、ND1患者肾脏对ADH的敏感性减弱，抗利尿激素发挥作用弱，因而其体内的ADH含量与正常人相比要多，A正确；
B、ND1患者抗利尿激素发挥作用弱，尿液中的水分大量丢失，因此尿液渗透液明显低于血浆渗透压，B正确；
C、禁水加压后，CDI患者缺乏的ADH得以补充能促进肾小管和集合管对水的重吸收，使尿液渗透压升高，C正确；
D、禁水加压补充ADH，由于NDI患者的ADH的作用弱，水分流失不变，因此尿液渗透压不变，D错误。
故选D。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 已知酶的竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，非竞争性抑制剂可以改变酶的空间结构。图乙中的曲线a为无抑制剂时的反应速率。下列叙述错误的是（ ）
A. 图甲中，影响曲线2和曲线3的因素分别是pH和温度
B. 图甲曲线1中，B点时增加底物浓度不会对反应速率产生影响
C. 图甲曲线1中，在A点之前加入酶的竞争性抑制剂，会使曲线1变为图乙中的曲线b
D. 可以利用图甲曲线2中的C点和曲线3中的F点对应的条件，对酶进行保存
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、pH对酶促反应的影响：每种酶只能在一定的pH范围内才表现出活性，过酸或过碱都会使酶因空间结构被破坏而永久失活。酶在最适pH的条件下活性最高。
2、温度对酶活性的影响：在一定的温度范围内，酶活性随温度升高而升高；酶在最适温度时活性最大，超过最适温度，酶活性随温度升高而下降直至失活。低温时酶的空间结构稳定，高温会使酶因空间结构遭到破坏而永久失活。
3、酶浓度对酶促反应的影响：底物浓度一定时，在酶浓度较低时，随酶浓度的增加，与酶分子结合的底物分子的数量逐渐增多，酶促反应速率也随之加快；当所有酶分子都与底物分子结合时，酶促反应速率达到最大值，此时，再酶浓度，酶促反应速率不再增加。
【详解】A、高温、过酸、过碱都会使酶因空间结构发生改变而永久失活，低温不会导致酶失活，据此可推知：在图甲中，影响曲线2的因素是温度，影响曲线3的因素是pH，A错误；
B、图甲的曲线1起点不为0，即没有酶时底物也可以进行微弱的反应，因此该曲线可以表示酶浓度对酶促反应的影响，在B点时限制反应速率的因素是底物浓度等，所以在B点时增加底物浓度会对反应速率产生影响，B错误；
C、依题意可知，非竞争性抑制剂能改变酶的空间结构，使酶不能与底物结合，从而使酶失去催化活性；竞争性抑制剂可以和底物竞争与酶结合的位点，从而降低酶对底物的催化效应，因此图乙中的曲线b表示竞争性抑制剂存在时的作用效果，曲线c表示非竞争性抑制剂对反应速率影响的作用效果。图甲的曲线1中，在A点之前限制反应速率的因素是底物浓度，加入酶的竞争性抑制剂后，会导致与酶分子结合的底物分子的数量减少，酶促反应速率下降，会使曲线1变为图乙中的曲线b，C正确；
D、图甲曲线2中的C点对应的是低温条件，曲线3中的F点对应的pH呈现强酸性、1点对应的pH为最适pH，酶应在最适pH、低温条件下保存，D错误。
故选ABD
17. 在功能正常的线粒体中，呼吸作用和ATP合成之间紧密偶联，确保了有效的能量转换。研究人员在一组同卵双胞胎中发现了一种以前没被报道过的线粒体异常遗传病——线粒体解偶联综合征，患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低。对患者的基因组测序显示，他们12号染色体上的ATP5F1B基因突变，使线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少。据此推测不合理的是（ ）
A. 患者的耗氧量和体温可能高于正常人
B. 患者血浆中乳酸含量可能低于正常人
C. 线粒体解偶联综合征的遗传不遵循基因的分离定律
D. 激活线粒体解偶联可用来治疗肥胖和某些代谢疾病
【答案】BC
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸第二、三阶段发生在线粒体中，其中第三阶段[H]与氧气结合生成水，同时产生大量ATP，该过程发生在线粒体内膜中。
【详解】A、患者线粒体内膜上ATP合成酶功能异常，合成ATP明显减少，原来用于合成ATP的能量会以热能的形式释放，为了正常的生命活动，则需要消耗更多的氧气进行呼吸合成ATP，因此患者的耗氧量和体温可能高于正常人，A正确；
B、无氧呼吸也能产生少量的ATP，该患者有氧呼吸产生ATP途径受损，有可能会增加无氧呼吸的比例，人体无氧呼吸会产生乳酸，因此患者血浆中乳酸含量可能高于正常人，B错误；
C、该病是一种单基因遗传病，是由于12号染色体上的基因突变所致，该病遗传符合基因的分离定律，C错误；
D、患者线粒体的氧化功能异常活跃，使他们摄入远超身体所需的营养物质，但体重却很低，因此激活线粒体解偶联可用来治疗肥胖和某些代谢疾病，D正确。
故选BC。
18. 研究水稻减数分裂发现：PAIR1基因控制减数分裂过程中同源染色体的配对。破坏 REC8基因会导致姐妹染色单体提前分离，被平均分配到两个子细胞中；破坏OSD1基因会导致减数第二次分裂跳过；破坏MTL基因会导致雄配子中的染色体消失。科学家敲除某水稻细胞中的PAIR1、REC8、OSD1和MTL 基因，使其自交，实现了杂种胚的克隆。下列说法错误的是（ ）
A. PAIR1基因的产物在减数第一次分裂前期发挥作用
B. 该水稻形成配子的方式使减数分裂变为了有丝分裂
C. 这种方法会得到与亲本基因型一致、染色体数目相等的雌、雄配子
D. 该水稻自交，其子代性状与亲本一致，可用于保持水稻的杂种优势
【答案】C
【解析】
【分析】分析题意可知： PAIR1 基因被破坏后，同源染色体不能进行配对；破坏 REC8基因，姐妹染色单体提前分裂；破坏OSD1基因，细胞不能进行第二次分裂，因此细胞只能进行一次分裂，将姐妹染色单体分开移向细胞两极，每个子细胞染色体数目和亲代相同，而 破坏MTL基因，雄配子染色体消失。
【详解】A、同源染色体的配对发生在减数第一次分裂的前期，PAIR1基因控制减数分裂过程中同源染色体的配对，因此PAIR1基因的产物在减数第一次分裂前期发挥作用，A正确；
B、据题意可知，破坏 REC8基因，姐妹染色单体提前分裂；破坏OSD1基因，细胞不能进行第二次分裂，因此细胞只能进行一次分裂，将姐妹染色单体分开移向细胞两极，即该水稻形成配子的方式使减数分裂变为了有丝分裂，B正确；
CD、 破坏MTL基因，雄配子的染色体消失，因此该植物杂交时，母本PAIR1、REC8、OSD1基因被敲除，产生了与亲代染色体数目相同的雌配子，父本产生的雄配子不含染色体，所以子代的性状与亲本一致，可保持水稻的杂种优势，C错误，D正确。
故选C。
19. 动物细胞线粒体内环状双链(H链和L链)DNA分子的复制过程为：H链上的复制起始区Oh先启动，以L链为模板，先合成一段RNA引物，引物引导H'链合成，H'链取代原来老H链的位置，而被取代的老H链以环的形式游离出来。当H'链合成约2/3时，L链上的复制起始区OL启动，以老H链为模板，经过与H'链相似的过程合成L'链。具体过程如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该DNA分子两条链的复制同步进行
B. 复制过程中DNA聚合酶在模板链上沿着3'→5′方向移动
C. 该DNA分子连续复制2次共需要6个RNA 引物
D. 该DNA分子连续复制n次新合成的L′链有2n-1条
【答案】BCD
【解析】
【分析】分析题图可知，线粒体为环状双链DNA分子，催化合成DNA子链合成的酶是DNA聚合酶。复制起始区OH先启动，以L链为模板，先合成一段RNA引物，引物引导H'链合成；老H链以环的形式游离出来，当H'链合成约2/3时，L链上的复制起始区OL启动，以老H链为模板先合成一段RNA引物，该引物引导L'链合成。
【详解】A、由题意可知，该DNA分子两条链的合成有先后顺序，即先合成H'链，再合成L'链，A错误；
B、复制过程中DNA聚合酶在模板链上沿着3'→5′方向移动，B正确；
C、由分析可知，当一个复制周期完成时，形成2个环状DNA分子；DNA连续复制n次，最终形成2ⁿ个环状DNA分子，共2ⁿ⁺¹条单链，由于DNA复制是半保留复制，需新合成2ⁿ⁺¹-2条单链，共需要2ⁿ⁺¹-2个引物，故连续复制两次需要2²⁺¹-2＝6个引物，C正确；
D、由上述分析可知，该DNA分子连续复制n次，形成的子代DNA有2ⁿ个，共2ⁿ⁺¹条单链，需新合成的子链有2ⁿ⁺¹-2条单链，其中有一半为新合成L'链，即条，D正确。
故选BCD。
20. 细胞中tmRNA和SmpB蛋白组成的一种核糖核酸蛋白质复合物(tmRNP),可参与翻译出错的多肽产物降解，SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用。研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离，tmRNA会主动占据已停止翻译的核糖体位点，该核糖体就转移到tmRNA上，沿着tmRNA继续翻译，直至翻译终止，这样出错的肽链上增加了一段降解酶作用的标签肽，从而使错误的蛋白质降解。下列叙述正确的是（ ）
A. tmRNP的组成基本单位有核糖核苷酸和氨基酸，其组成元素中含有C、H、O、N、P
B. 若mRNA缺失终止密码子，则可能会导致以其为模板合成的肽链不能从核糖体上脱离
C. 从tmRNA对出错肽链的作用分析，含标签肽的肽链一定会比正常mRNA翻译出的长
D. 若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，则该细胞中肽链合成会被抑制
【答案】AB
【解析】
【分析】1、核酸的元素组成为C、H、O、N、P。核酸包括DNA和RNA，其中DNA的基本单位为脱氧核糖核苷酸，RNA的基本单位为核糖核苷酸。
2、蛋白质的基本单位为氨基酸，其组成元素主要为C、H、O、N。
【详解】A、从题干信息可知“tmRNP由 tmRNA和SmpB蛋白组成”，RNA和蛋白质的基本单位分别是核糖核苷酸和氨基酸，RNA和蛋白质的组成元素分别为C、H、O、N、P和C、H、O、N、（有些可能含有P、S），则tmRNP组成元素中含有C、H、O、N、P，A 正确；
B、从题干信息可知“研究发现，当mRNA受损后，肽链不能从核糖体上脱离”，若mRNA缺失了终止密码子就变成了受损mRNA，则可能会导致以其为模板翻译的肽链因不能被终止而不能从核糖体上脱离，B正确；
C、从题干信息可知，在tmRNA的作用下，原先翻译出错的肽链上会增加了一段降解酶作用的标签肽，但受损mRNA可能有多种情况，如mRNA终止密码子提前或延后或缺失，导致受损mRNA翻译链缩短或延长，则含标签肽的肽链不一定比正常mRNA翻译出的肽链长，C错误；
D、若向正在合成肽链的细胞施用SmpB蛋白活性抑制剂，SmpB蛋白活性被抑制，由于SmpB蛋白对tmRNA的活性维持有重要作用，tmRNA活性会受到影响，而tmRNA参与错误肽链的降解标记过程，故SmpB蛋白活性抑制剂会影响该细胞中错误肽链降解过程，但该细胞正常肽链的合成不会因此受影响，D错误。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 图I所示为光合作用过程中部分物质的代谢关系(①~⑦表示代谢途径)。Rubisc是光合作用的关键酶之一，CO₂和O₂竞争与其结合，分别催化C5的羧化与氧化。C5羧化固定CO₂合成糖；C5氧化则产生乙醇酸(C2),C2在过氧化物酶体和线粒体协同作用下，完成光呼吸碳氧化循环。请据图回答下列问题：
（1）图I中，类囊体膜直接参与的代谢途径有__________(从①~⑦中选填),在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是__________(写出具体名称)。
（2）参与光呼吸的细胞器除过氧化物酶体外，还有______。过氧化物酶体是一种细胞器的理由是__________。在强光条件下，Rubisc催化底物__________启动光呼吸过程，形成的C₂进入过氧化物酶体被继续氧化，C₂中的C原子最终进入线粒体放出CO₂。线粒体中产生CO₂的另一过程需要的原料是____
（3）将叶片置于一个密闭小室内，分别在CO₂浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO₂浓度的变化，获得曲线a、b(图Ⅱ)。
①曲线a,O~t₁时段(没有光照，只进行呼吸作用)释放的CO₂源于细胞呼吸；tr~tz时段，CO₂的释放速度有所增加，此阶段的CO₂源于__________。
②曲线b,当时间到达tz点后，小室内CO₂浓度不再改变，其原因是__________。
（4）光呼吸会消耗光合作用过程中的有机物，农业生产中可通过适当抑制光呼吸以增加作物产量。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见下表。(光合作用强度用固定的CO₂量表示，SBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计)
为探究SBS溶液利于增产的最适喷施浓度，据表分析，应在________mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
【答案】（1） ①. ①⑥ ②. 叶绿素a和叶绿素b
（2） ①. 线粒体、叶绿体 ②. 属于细胞质中具有特定功能的结构 ③. RuBP(C5)和O₂ ④. 丙酮酸和水
（3） ①. 光呼吸和呼吸作用 ②. 光合作用强度等于呼吸作用强度和光呼吸强度
（4）100～300
【解析】
【分析】据图分析：图1中，①是水的分解，②是C5氧化产生乙醇酸，③是二氧化碳的固定，④是乙醇酸转运出叶绿体，⑤是三碳化合物的还原，⑥是ATP、NADPH的合成，⑦是RuBP的再生。图2分别在CO2浓度为0和0.03%的条件下测定小室内CO2浓度的变化。
【小问1详解】
类囊体薄膜上发生的反应有：H2O在光下分解为氧和H+，氧直接以分子（O2）形式释放出去，H+与NADP+结合形成NADPH，以及ATP的形成，即①⑥。
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b；类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。在红光照射条件下，参与这些途径的主要色素是叶绿素a和叶绿素b。
【小问2详解】
Rubisc 是光合作用的关键酶之一，CO2 和 O2竞争与其结合，分别催化 C5的羧化与氧化。C5羧化固定 CO2 合成糖；C5氧化则产生乙醇酸（C2），C2在过氧化物酶体和线粒体协同下，完成光呼吸碳氧化循环。可见，参与光呼吸的细胞器除过氧化物酶体外，还有线粒体和叶绿体。因过氧物酶体属于细胞质中具有特定功能的结构，所以它是一种细胞器。由图可知：在强光条件下，Rubisc 催化底物RuBP（C5）和O2启动光呼吸过程，形成的 C2进入过氧化物酶体被继续氧化，C2中的C 原子最终进入线粒体放出CO2。线粒体中产生CO2的另一过程发生在有氧呼吸的第二阶段，需要的原料是丙酮酸和水。
【小问3详解】
①曲线 a，在t1~t2时段有光照，CO2是由光呼吸和呼吸作用共同产生的，所以CO2 的释放速度较之前有所增加。
②曲线 b，有光照后t1～t2时段，当时间到达 t2点后，室内 CO2浓度不再改变，说明光合作用强度等于呼吸作用和光呼吸强度。
【小问4详解】
光呼吸会消耗有机物，但光呼吸会释放CO2，补充光合作用的原料，适当抑制光呼吸可以增加作物产量，由表可知，在SBS溶液浓度为200mg/L SBS时光合作用强度与光呼吸强度差值最大，即光合产量最大，为了进一步探究最适喷施浓度，应在100~300mg/L之间再设置多个浓度梯度进一步进行实验。
22. 洋葱是生物学中常用的实验材料，请分析回答下列问题：
（1）图1为洋葱(2N=16)细胞正常分裂时某物质或结构的数量部分变化曲线，若纵坐标是同源染色体对数，则该曲线代表的细胞分裂方式是_______;若纵坐标是染色体数，则CD段细胞中染色体数为_______。
（2）研究发现，细胞分裂过程中染色体的正确排列、分离与染色单体之间的黏连蛋白有关。科学家发现SGO蛋白对细胞分裂有调控作用，SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，在后期自行降解。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂。黏连蛋白的作用机理如图2所示。
①图中所示时期的细胞中mRNA含量较低的最可能原因是_______。
②结合图2推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是_______,如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图2所示过程会_______(填“提前”“不变”或“推后”)进行。
（3）细胞分裂间期可划分为G1期(主要进行有关蛋白质的合成)、S期(进行DNA复制)和G2期(继续合成少量的蛋白质)。在洋葱根尖分生组织细胞培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸。使在该段时间内已处于DNA复制期不同阶段的全部细胞中的DNA被3H标记，而当时处于其他时期的细胞则不带标记。不同时间取样做细胞放射性自显影，找出正处于有丝分裂的分裂期(M期)细胞，计算其中带3H标记的细胞占分裂期细胞的百分数。所得结果如图3:
则图中ac段所经历的时间相当于_______(填“G1期”或“S期”或“G2期”或“分裂间期”)的时间，分裂期(M期)可用图中的_______ (填字母)段表示。完整细胞周期的时间长度可用_______(填字母)段表示。
（4）减数分裂与受精作用是有性生殖的两个方面，请从这两个方面简要说明有性生殖能保证遗传多样性的原因：______________(写出两点即可)。
【答案】（1） ①. 有丝分裂 ②. 16或8
（2） ①. 分裂期细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋，不能转录形成mRNA ②. 保护粘连蛋白不被水解酶破坏 ③. 提前
（3） ①. S期 ②. ab或cd或ef ③. ae
（4）①减数分裂时因非同源染色体自由组合可产生多样的配子②减数分裂时同源染色体上非姐妹染色单体间的互换形成多样性的配子③受精作用时精卵细胞的随机结合形成多样性的受精卵
【解析】
【分析】有丝分裂的过程及特点：（1）前期：核膜解体、核仁消失，纺锤体、染色体出现。（2）中期：着丝粒排列在赤道板上。（3）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，并移向两极。（4）末期：核膜、核仁重现，纺锤体、染色体消失，植物会出现细胞板。
【小问1详解】
二倍体洋葱细胞的有丝分裂全程都有同源染色体，因此若纵坐标是同源染色体对数，则该曲线代表的细胞分裂方式是有丝分裂。纵坐标是染色体数，那么该图可能是有丝分裂或者减数分裂过程中染色体的数目变化，因此CD段染色体数目可能是16（有丝分裂时）或者8（减数分裂时）。
【小问2详解】
①图2处于分裂期，中期到后期阶段，着丝粒分裂姐妹染色单体分离，该阶段细胞核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋，不能转录形成mRNA。
②根据题干信息：SGO蛋白主要集中在染色体的着丝粒位置，在后期自行降解。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，可以推测SGO蛋白的作用是保护粘连蛋白不被水解酶破坏。如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图2所示过程会提前发生。
【小问3详解】
胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，在培养液中加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，可以判断细胞进行DNA复制的情况。短暂培养一段时间后，洗去3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸，这样就使得已处于S期（DNA复制期）不同阶段的全部细胞中的DNA被标记，而处于其他时期的细胞则不被标记。图中a点开始出现带标记的分裂期细胞，b点带标记的分裂期细胞数开始达到最大值，c点带标记的分裂期细胞数开始减少，从时间段来看，a点与c点分别对应S期的开头和结尾，故ac段所经历的时间相当于S期的时间，则ab段表示M期（分裂期）。图中ab段带3H标记分裂期细胞数从0达到最大值，此后维持最大值一段时间，则ab段表示M期；同理，ef段也可表示M期；此外，cd段带标记的M期细胞数从最大减少到0，可以表示M期；综上所述，ac段所经历的时间相当于S期；分裂期（M期）可用ab或cd或ef来表示，完整的细胞周期可以用ae来表示。
【小问4详解】
减数分裂时因非同源染色体自由组合可产生多样的配子，减数分裂时同源染色体上非姐妹染色单体间的互换形成多样性的配子，而受精作用时精卵细胞的随机结合形成多样性的受精卵。因此减数分裂和受精作用共同导致了遗传多样性。
23. 果蝇的有眼与无眼、正常翅与裂翅分别由基因D/d、F/f控制(其中只有一对基因位于X染色体上),且某种基因型个体存在胚胎致死现象(不考虑基因突变和互换)。为研究其遗传机制，选取一对有眼裂翅雌雄果蝇交配，得到的F1表型及数量见下表：
回答下列问题：
（1）上述两对等位基因中，位于X染色体上的是_______基因，判断的依据是_______。
（2）实验结果表明，基因型为_______的个体胚胎致死。亲本的基因型为_______,F₁中的有眼裂翅雄性个体产生配子的基因组成为_______。
（3）若将F₁有眼个体混合培养，让它们随机交配，则后代成活个体中，有眼正常翅雌性个体的概率为_____,所得雄性个体的表型及比例为_______。
（4）现有各种纯合品系的果蝇，若仅根据后代的表型验证上述致死个体的基因型，则可选择的杂交组合亲本表型为：_______。
【答案】23. ①. F/f ②. F1雌性个体无正常翅，而雄性个体有正常翅，性状与性别相关联
24. ①. ddXfY ②. DdXFXf、DdXFY ③. DXF、DY、dXF、dY
25. ①. 4/71 ②. 有眼裂翅：有眼正常翅：无眼裂翅=24:8:3
26. 无眼正常翅雌性和无眼裂翅雄性
【解析】
【分析】1、分析表格：F₁雌性中有眼：无眼=181：62≈3：1，裂翅：正常翅=1：0；雄性中有眼：无眼=（89+92）：31≈6：1，裂翅：正常翅=（89+31）：92≈4：3。
2、由题意知：两对等位基因只有一对基因位于X染色体上，对于眼形来说，亲本都为有眼，子代雌雄个体都出现无眼，说明有眼为显性性状，子代雌雄个体表现型比例不同，可能是因为某种配子致死，导致雄性无眼个体减少导致。对于翅形来说：亲本均为裂翅，而正常翅只在雄性中出现，说明控制翅形的基因位于X染色体上，裂翅为显性性状，由此推知，亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY。
【小问1详解】
根据F₁雌性个体无正常翅，而雄性个体有正常翅，性状与性别相关联，所以控制裂翅和正常翅的基因F/f在X染色体上。
【小问2详解】
题表可知，F1中无眼、正常翅雄性个体数目较少，说明无眼、正常翅雄性个体可能胚胎致死，其基因型为ddXfY。由分析可知，亲本的基因型为DdXFXf、DdXFY。F1中的有眼裂翅雄性个体的基因型为DDXFY或DdXFY，可产生的配子基因组成为：DXF、DY、dXF、dY。
【小问3详解】
若将F1有眼个体混合培养，则F1中DD占1/3，Dd占2/3，d的基因频率为1/3，D的基因频率为2/3。雌性中XFXF占1/2，XFXf占1/2，则Xf的基因频率为1/4，XF的基因频率为3/4。雄性中XFY占1/2，XfY占1/2，则Xf的基因频率为1/4，XF的基因频率为1/4，Y的基因频率为1/2。让F1有眼个体随机交配，则后代成活个体中，有眼正常翅雌性个体的概率为（1-1/3×1/3）×（1/4×1/4）÷（1-1/3×1/3×1/4×1/2）=4/71。子代中ddXfY占1/9×1/8=1/72，该种基因型个体死亡。D_XFY占8/9×3/8=1/3，D_XfY占8/9×1/8=1/9，ddXFY占1/9×3/8=3/72，故所得雄性个体的表现型及比例为有眼裂翅：有眼正常翅：无眼裂翅=24：8：3。
【小问4详解】
利用纯系昆虫品种进行实验，验证上述胚胎致死个体的基因型是否成立，可选择无眼正常翅雌性昆虫和无眼裂翅雄性昆虫杂交，观察并统计后代的表现型及比例。若杂交后代只有雌性昆虫（或只有无眼裂翅雌性昆虫），则上述观点成立，反之则不成立。
24. 全球气温升高会使水稻减产，通过诱变育种可以获得耐高温水稻，为研究其遗传规律，研究人员做了如下实验：
（1）将基因型为aa的耐高温隐性突变体水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型(WT')水稻杂交得F₁,已知不含控制该性状的基因的受精卵不能发育，若将上述F₁进行随机杂交，F₂中耐高温水稻出现的概率是____________。
（2）有另一种耐高温隐性突变体乙，突变位点和甲不同。请设计实验探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系。(不考虑互换)_______杂交，得F₁，观察F₁的表型。实验方案：选择预期实验结果：
I.若F₁表现为__________，说明两突变基因为等位基因。
Ⅱ.若F₁表现为_______，说明两突变基因为非等位基因。
若F₁表型为结果Ⅱ，请写出进一步的实验方案。
______________
预期实验结果：
①若________，则两突变基因是同源染色体上的非等位基因；
②若______，则两突变基因是非同源染色体上的非等位基因。
（3）研究发现，突变体乙的耐高温基因位于3号染色体上，为进一步确定其位置，研究者进行了系列实验，如下图所示。
采用图1中的育种技术获得F₂纯合重组植株R₁～Rs,对WT、突变体乙和R₁～Rs进行分子标记及耐高温性检测，结果如图2、图3所示。经过分析可知，耐高温突变基因位于_______(填分子标记)之间。从减数分裂的角度分析，推测形成图2中R₁～Rs结果的原因是_______。
（4）基因OsWR2的表达能促进水稻表皮蜡质的合成。为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，研究小组以_______突变体甲为对照组，实验组为_______，将两种水稻置于________，一段时间后，检测水稻蜡质含量及耐高温性。预期实验结果：_______。
【答案】（1）
（2） ①. 甲、乙两种突变体 ②. 耐高温 ③. 不耐高温 ④. F1自交得F2，统计F2的表型及比例 ⑤. 不耐高温∶耐高温=1∶1 ⑥. 不耐高温∶耐高温=9∶7
（3） ①. caps4和caps5 ②. F1在减数分裂过程中，两条3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型
（4） ①. OsWR2 ②. 基因OsWR2敲除的突变体甲 ③. 高温环境 ④. 实验组水稻植株蜡质含量低于对照组，且不耐高温
【解析】
【分析】基因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自由组合是互不干扰的；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】
设水稻甲与染色体缺失一个A基因的不耐高温的野生型（WT）基因型为A0，则与aa杂交F1为Aa∶a0=1∶1，产生的配子为A∶a∶0=1∶2∶1，则随机交配F2中的不含该性状基因的个体不发育，则存活个体为，其中耐高温个体为aa和a0，则F2中耐高温水稻的出现概率是（+）÷（）=。
小问2详解】
设计实验探究控制突变体甲、乙的突变基因的位置关系，让甲、乙两种突变体杂交，得F1，观察F₁的表型；
Ⅰ、假设突变体乙基因型为bb，若两突变基因为等位基因，则F1为ab，表现为耐高温；
Ⅱ、两突变基因为非等位基因，则F1为AaBb，表现为不耐高温；
若F1表型为非等位基因，进一步实验方案：F1自交得F2，统计F2的表型及比例；
①若两突变基因是同源染色体上的非等位基因（两对基因均位于3号染色体上），假设突变体甲基因型为aaBB，突变体乙基因型为AAbb，则甲乙杂交F1为AaBb，由于两对基因在一对同源染色体上，所以F1产生的配子为Ab和aB，则F1自交产生的F2为AaBb：AAbb：aaBB=2∶1∶1，表现型为不耐高温∶耐高温=1∶1；
②若两突变基因是非同源染色体上的非等位基因，即符合基因的自由组合定律，假设突变体甲基因型为aaBB，突变体乙基因型为AAbb，则甲乙杂交F1为AaBb，表现型为耐高温，F1自交，F2表现为A_B_∶（A_bb+aaB_+aabb）=9∶7，即F2不耐高温：耐高温=9∶7。
【小问3详解】
对R1～R5，进行分子标记及耐高温性检测，如图2、图3，即植株R1和R2之间的差别是caps4-caps5，但是R2耐高温，R1不耐高温，所以在分子标记caps4-caps5之间发生了基因突变。F1在减数分裂过程中，3号染色体因存在不同部位的染色体互换而产生多种重组类型，从而形成了R1～R5结果。
【小问4详解】
实验设计应该遵循对照原则，为了验证“高温胁迫下维持较高的蜡质含量是水稻耐高温的必要条件”，则对照组为OsWR2突变体甲，实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲，以检测两组植株是否耐高温。
设计思路：对照组为OsWR2突变体甲，实验组为基因OsWR2敲除的突变体甲；将两种水稻置于高温环境中，一段时间后，检测水稻表皮蜡质含量及高温耐性。
实验结果显示：实验组水稻植株蜡质含量低于对照组，且不耐高温。
25. 水稻的杂种子一代具杂种优势，在培育过程中常常使用雄性不育系，但雄性不育系获取过程繁杂。我国科研人员培育出了智能不育系水稻，其自交后代可保留自身性状，也可利用除草剂筛选出雄性不育系用以杂交制种。已知水稻内源CYP81A6基因功能丧失会导致其对除草剂抗性消失，基因R可使雄性不育基因m育性恢复，基因F使含有该基因的花粉致死。将CYP81A6反义基因CA、基因R、基因F构建成连锁基因群，导入雄性不育系中，即可得到智能不育系。现有利用上述方法得到的甲、乙两株智能不育系水稻，请回答下列问题。(不考虑基因突变和互换)
（1）反义基因CA是将CYP81A6基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的，它通过抑制_______过程使CYP81A6基因功能丧失。智能不育系水稻自交得到的雄性不育系是否抗除草剂?_______(填“是”或“否”)
（2）雄性不育基因m位于2号染色体上，若植株甲中导入1个连锁基因群，则该连锁基因群是否插入到2号染色体上，对其自交后代中智能不育系个体所占比例_______(填“有”或“无”)影响，理由是_______。利用植株甲的花粉进行单倍体育种，所得植株的基因型是___________。
（3）若植株中插入2个连锁基因群，分别位于2条同源染色体上时，则该智能不育系培育是否成功?_______ (填“是”或"否")。原因是_______若植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上，且其中1条是2号染色体，则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是_________。
（4）该转基因智能不育系可防止基因污染，理由是_______。
【答案】25. ①. 翻译 ②. 是
26. ①. 无 ②. 无论这1个连锁基因群是否插入到2号染色体上，甲自交后代中智能不育系所占比例均为1/2 ③. mm
27. ①. 否 ②. 若2个连锁基因群插入2条同源染色体上，则由于每个配子中都会得到F基因，使植株不能产生雄配子，也就不能自交实现育种目的 ③. 1/4
28. 含连锁基因群的雄配子失活，不能通过花粉将插入基因向外扩散
【解析】
【分析】确定基因位置的4个判断方法：
（1）判断基因是否位于一对同源染色体上：以AaBb为例，若两对等位基因位于一对同源染色体上，不考虑交叉互换，则产生两种类型的配子，在此基础上进行自交会产生两种或三种表现型，测交会出现两种表现型；若两对等位基因位于一对同源染色体上，考虑交叉互换，则产生四种类型的配子，在此基础上进行自交或测交会出现四种表现型。
（2）判断基因是否易位到一对同源染色体上：若两对基因遗传具有自由组合定律的特点，但却出现不符合自由组合定律的现象，可考虑基因转移到同一对同源染色体上的可能，如由染色体易位引起的变异。
（3）判断外源基因整合到宿主染色体上的类型：外源基因整合到宿主染色体上有多种类型，有的遵循孟德尔遗传定律。若多个外源基因以连锁的形式整合在同源染色体的其中一条上，其自交会出现分离定律中的3︰1的性状分离比；若多个外源基因分别独立整合到非同源染色体的其中一条上，各个外源基因的遗传互不影响，则会表现出自由组合定律的现象。
（4）判断基因是否位于不同对同源染色体上：以AaBb为例，若两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则产生四种类型的配子。在︰3︰1（或9︰7等变式），也会出现致死背景下特殊的性状分离比，如4︰2︰2︰1、6︰3︰2︰1。在涉及两对等位基因遗传时，若出现上述性状分离比，可考虑基因位于两对同源染色体上。
【小问1详解】
反义基因CA是将 CYP81A6 基因的编码区反向连接在启动子与终止子之间构成的，反义基因转录产生的mRNA和内源 CYP81A6 基因转录产生的mRNA互补配对，两两结合形成双链RNA，使CYP81A6 基因不能翻译，功能丧失。智能不育系水稻自交得到的雄性不育系可以抗除草剂。
【小问2详解】
若导入植株甲中的1个连锁基因群插入到2 号染色体上，其基因型是mmCARF（下划线表示连锁），自交时其产生的雄配子是m、mCARF（致死），产生的雌配子是1/2m、1/2mCARF，后代智能不育系个体mmCARF所占比例是1/2；若导入植株甲中的1个连锁基因群没有插入到2 号染色体上，其基因型是mmCARFO，自交时其产生的雄配子是mO、mCARF（致死），产生的雄配子是1/2mO、1/2mCARF，后代智能不育系个体所占比例是1/2。用植株甲mmCARF（或mmCARFO）的花粉m、mCARF（致死）（或mO、mCARF（致死））进行单倍体育种，所得植株的基因型是mm。
【小问3详解】
若植株中插入2个连锁基因群，分别位于2条同源染色体上时，其基因型是mmCARFCARF，雄配子是mCARF（致死），培育不成功。植株乙中2个连锁基因群位于2条非同源染色体上，且其中1条是2号染色 体，则其基因型是mmCARFCARFO，其产生的雄配子是mO、mCARF（致死）、mCARFO（致死）、mCARFCARF（致死），产生的雌配子是1/4mO、1/4mCARF、1/4mCARFO、1/4mCARFCARF，则其自交后代中与植株乙基因型相同的个体所占比例是 1/4。
【小问4详解】
该转基因智能不育系如甲mmCARF自交后得到mm和mmCARF，由于水稻内源 CYP81A6 基因功能丧失，会导致mmCARF对除草剂抗性消失，使用除草剂后，mmCARF幼苗死亡，不会生长到开花期传粉，不能通过花粉将插入基因向外扩散。组别
对照组
脂质体药物组
游离药物组
药物浓度（mg·kg-1）
0
20
35
20
35
肿瘤重量（g)
1.379
0.696
0.391
0. 631
死亡
肿瘤抑制率（%）
/
49.4
71.6
50. 1
死亡
SBS浓度(mg/L)
0
100
200
300
400
500
600
光合作用强度(CO2uml m-2·s-1)
189
20.9
20.7
18.7
17.6
16.5
15.7
光呼吸强度(CO2uml m-2·s-1)
6.4
6.2
5.8
5.5
5.2
4.8
4.3
有眼裂翅
有眼正常翅
无眼裂翅
无眼正常翅
雌性个体（只)
181
0
62
0
雄性个体（只)
89
92
31
0
组别
对照组
脂质体药物组
游离药物组
药物浓度（mg·kg-1）
0
20
35
20
35
肿瘤重量（g)
1.379
0.696
0.391
0. 631
死亡
肿瘤抑制率（%）
/
49.4
71.6
50. 1
死亡
SBS浓度(mg/L)
0
100
200
300
400
500
600
光合作用强度(CO2uml m-2·s-1)
18.9
20.9
20.7
18.7
17.6
16.5
157
光呼吸强度(CO2uml m-2·s-1)
6.4
6.2
5.8
5.5
5.2
4.8
4.3
有眼裂翅
有眼正常翅
无眼裂翅
无眼正常翅
雌性个体（只)
181
0
62
0
雄性个体（只)
89
92
31
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