湖北省武汉市武钢三中2023-2024学年高三上学期1月月考生物试题（Word版附解析）

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1. 生物体内有一类特殊的蛋白质，它以核酸作为其结构的一部分，这类蛋白质统称为核蛋白。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 蛋白质和核酸分别是由氨基酸和核苷酸连接成的多聚体
B. 核糖体中的蛋白质的结构是由核糖体中的核酸决定的
C. 核糖体、艾滋病病毒和染色质都可称为核蛋白
D. 根据核酸的种类可以将核蛋白分为两种类型
【答案】B
【解析】
【分析】多糖（淀粉、糖原和纤维素）、蛋白质、核酸等生物大分子都是由许多单体连接而成的，因而被称为多聚体。
【详解】A、蛋白质和核酸都是大分子物质，分别由氨基酸和核苷酸连接而成多聚体，A正确；
B、核糖体中的蛋白质的结构是由遗传物质DNA决定的，不是核糖体中的核酸决定的，B错误；
C、核糖体、艾滋病病毒均是由RNA和蛋白质组成，染色质主要由DNA和蛋白质组成，均可称为核蛋白，C正确；
D、核酸有DNA和RNA两种，据此可以将核蛋白分也为两种类型，D正确。
故选B。
2. 完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小两个亚基合成、装配及运输过程示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 核糖体大、小亚基分别在细胞核内装配完成后经核孔运出
B. 细胞的遗传信息都储存在rDNA中
C. 核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D. 核膜由两层磷脂分子层构成，把核内物质与细胞质分开
【答案】A
【解析】
【分析】题图分析：图中在核仁中转录形成rRNA，然后形成的rRNA与进入细胞核的蛋白质结合分别形成大亚基和小亚基，再通过核孔进入细胞质，大亚基和小亚基结合再形成核糖体。核糖体是蛋白质合成的场所。
【详解】A、由图示可知，核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出，而后在细胞质中组成核糖体，A正确；
B、细胞的遗传信息主要储存于核仁外的DNA中，即染色体DNA中，B错误；
C、核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白的合成场所是核糖体，C错误；
D、核膜是双层膜结构，即由4层磷脂分子层构成，把核内物质与细胞质分开，D错误。
故选A。
3. 科研人员将A、B两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关描述错误的是（ ）
A. 甲浓度条件下，A植物细胞的液泡体积变小
B. 乙浓度条件下，A、B两种植物的成熟细胞处于质壁分离状态
C. 实验前两种植物细胞液浓度的大小关系为B>A
D. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙>戊>甲>丁>乙
【答案】D
【解析】
【分析】在甲～戊不同浓度的蔗糖溶液中，B植物比A植物的吸水能力强，保水能力也较强，说明B植物比A植物更耐干旱。
【详解】A、甲浓度条件下，A植物细胞质量减少，说明细胞失水，液泡体积变小，A正确；
B、乙浓度条件下，A、B两种植物细胞质量都大量减轻，说明A、B植物细胞都失水，A、B两种植物的成熟细胞处于质壁分离状态，B正确；
C、丙浓度下，植物B的增加质量大于植物A，说明植物B的吸水量大于植物A，则两种植物细胞液浓度的大小关系为B>A，C正确；
D、以植物B作为研究对象，丙浓度下细胞吸水最多，则丙浓度的溶液浓度最小，其次是戊，甲溶液中植物B既不吸水也不失水，与细胞液浓度相等，乙浓度下失水最多，则乙的浓度最大，因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙＜戊＜甲＜丁＜乙，D错误。
故选D。
4. 底物浓度—酶促反应速率曲线如图甲所示，低底物浓度时，酶促反应速率随底物浓度增加而增加（一级反应），高底物浓度时，随底物浓度增加酶促反应速率几乎不再改变（零级反应）。米氏方程（见图乙所示）可用于描述该过程，其中v是酶促反应速率，Vmax是底物过量时的最大反应速率，[S]是底物浓度，Km是米氏常数，数值为酶促反应速率为最大反应速率一半时，所对应的底物浓度。下列叙述错误的是（ ）

A. Km值的大小受温度和pH的影响
B. Km值越大，酶和底物的亲和力越小
C. 加入竞争性抑制剂之后，Km不变，Vmax变小
D. 底物浓度低时，米氏方程约等于v=（Vmax/Km）*[S]，呈现一级反应
【答案】C
【解析】
【分析】竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会，非竞争性抑制剂与酶的非活性部位结合，反应物不能与活性部位结合，竞争性抑制剂的化学结构与底物的结构相似，非竞争性抑制剂的分子结构与底物的不相似。
【详解】A、Km表示反应速率为一半时的底物浓度，温度和pH影响酶的活性，则Km值的大小受温度和pH的影响，A正确；
B、Km表示反应速率为一半时的底物浓度，Km值越大，酶与底物亲和力越低，Km越小，酶与底物亲和力越强，B正确；
C、竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点从而降低反应物与酶结合的机会，加入竞争性抑制剂，Km值增大，Vmax基本不变，C错误；
D、底物浓度—酶促反应速率曲线如图甲所示，低底物浓度时，酶促反应速率随底物浓度增加而增加（一级反应），米氏方程中分母中的[S]可以忽略，则米氏方程约等于v=（Vmax/Km）*[S]，D正确。
故选C。
5. 资料1：1937年，植物生理学家希尔发现，将叶绿体分离后置于含有一定浓度蔗糖溶液的试管中制备成叶绿体悬浮液，若在试管中加入适当的“电子受体”，给予叶绿体一定强度的光照，在没有CO2时就能放出O2，同时电子受体被还原。
资料2：在希尔反应的基础上，Amn又发现，处于光下的叶绿体在不供给CO2时，既能积累还原态电子受体也能积累ATP；若撤去光照，供给CO2，则还原态电子受体和ATP被消耗，并有有机物（CH2O）产生。
根据以上资料分析，下列叙述正确的是（ ）
A. 希尔实验中配制叶绿体悬浮液时，加入一定浓度的蔗糖溶液的目的是提供能量
B. 希尔反应研究了叶绿体中光反应阶段的部分变化，该电子受体指的是NADP+
C. Amn的实验说明（CH2O）的生成可以不需要光，但需要CO2、ATP、还原剂等
D. 若向叶绿体悬浮液中加入C3且提供光照、不提供CO2，则短时间内ATP会积累
【答案】BC
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段：（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP。此过程将光能变为ATP活跃的化学能。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②二氧化碳的还原，三碳化合物接受还原氢、酶、ATP生成有机物。此过程中ATP活跃的化学能转变成化合物中稳定的化学能。光反应为暗反应提供了NADPH和ATP，[H]和ATP能够将三碳化合物还原形成有机物。
【详解】A、叶绿体在细胞中是处于一定渗透压下的，为在实验过程中维持叶绿体的正常形态和功能，需保持叶绿体内外的渗透压平衡，即需要形成等渗溶液，故配制叶绿体悬浮液时应加入一定浓度的蔗糖溶液，A错误；
B、希尔反应研究了叶绿体中光反应阶段的部分变化，该电子受体指的是NADP+，它接受电子和氢离子之后生产NADPH，B正确；
C、由事实2没有提供CO2时，ATP和还原态电子受体NADPH有积累，供给二氧化碳后进行暗反应，消耗NADPH和ATP，生成（CH2O），C正确；
D、若向叶绿体悬浮液提供光照，光反应进行产生ATP和NADPH，虽不提供CO2，暗反应中CO2固定形成C3的过程不能进行，但由于向悬液中加入了C3，故在提供了C3的前提下，NADPH和ATP用于暗反应中C3的还原，NADPH和ATP不断被利用，短时间内不会出现积累，D错误。
故选BC。
6. 连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收（或释放）速率，得到下图所示曲线（整个过程中呼吸作用强度恒定）。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B. 如改用相同强度绿光进行实验，c点的位置将下移，48小时净积累量为负值
C. 由图可知在植物叶肉细胞中，呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D. 实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知，实线表示室内CO2浓度变化，虚线表示CO2吸收或释放速率；若植物只进行呼吸作用或光合作用速率小于呼吸作用速率，则植物会向外界释放CO2，故室内CO2浓度升高；若植物光合作用速率大于呼吸作用速率，则植物会从外界吸收CO2，故室内CO2浓度降低。
【详解】A、实验的前3小时CO2释放速率不变，说明叶肉细胞只进行呼吸作用，故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质，A错误；
B、如改用相同强度绿光进行实验，光合作用减弱，吸收的CO2减少，c点的位置将升高，B错误；
C、由图可知在植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时， 但由于植物还有很多不进行光合作用的部位，故在这4个时刻，叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率，C错误；
D、分析曲线可知，在24时，室内CO2浓度高于0时，48时室内CO2浓度低于24时，故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量，D正确。
故选D。
7. 下列与生物实验有关的叙述，正确的是（ ）
A. 观察植物细胞质壁分离时，实验材料不能用黑藻叶肉细胞代替洋葱鳞片叶细胞
B. 探究酵母菌无氧呼吸方式时，培养液中的葡萄糖会干扰酸性重铬酸钾检测酒精
C. 探究温度对酶活性的影响时应该选用过氧化氢酶做实验材料
D. 恩格尔曼以蓝细菌和好氧细菌为实验材料证明叶绿体是进行光合作用的场所
【答案】B
【解析】
【分析】1、观察质壁分离现象所用的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞是成熟的植物细胞，已经失去了细胞分裂能力，观察染色体需在细胞分裂的中期。
2、酵母菌无氧呼吸与有氧呼吸均能产生二氧化碳，所以不能用澄清的石灰水判断酵母菌细胞呼吸方式。
【详解】A、黑藻叶片的叶肉细胞属于成熟的植物细胞，其中含有叶绿体，可以用于观察植物细胞质壁分离和复原，A错误；
B、酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化，因此培养液中的葡萄糖会干扰酸性重铬酸钾检测酒精，B正确；
C、温度会影响过氧化氢分解的速度，因此探究温度对酶活性的影响时不宜选用过氧化氢酶做实验材料，C错误；
D、恩格尔曼用好氧细菌和水绵，证明叶绿体是进行光合作用的场所，D错误。
故选B。
8. 研究发现施万细胞包裹在神经纤维上，其摄入血糖是通过非胰岛素依赖型葡萄糖转运体实现的。该细胞内糖浓度随细胞外浓度变化而变化，当细胞外高糖环境形成后，导致细胞内线粒体正常氧化分解过程中断而产生超氧化物，超氧化物通过一系列酶的作用变为活性氧自由基，影响相关基因的表达，从而造成细胞凋亡。下列叙述错误的是（ ）
A. 糖尿病患者的施万细胞比正常人的衰老得更快
B. 施万细胞摄入血糖不依赖胰岛素的根本原因是缺少胰岛素受体基因
C. 人体成熟红细胞凋亡机制与施万细胞不同
D. 葡萄糖转运体的活性减弱或数量减少，可能会使胰岛B细胞缺乏营养而无法分泌足够的胰岛素，导致人患糖尿病
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意：当细胞内高糖环境形成后，导致线粒体正常氧化呼吸过程中断而产生超氧化物，超氧化物积累会引发细胞凋亡。
【详解】A、糖尿病患者血糖浓度高，导致线粒体中自由基增多，而细胞衰老与自由基增多有关，因此糖尿病患者的施万细胞比正常人的衰老得更快，A正确；
B、由题意可知，施万细胞摄入葡萄糖的方式为被动运输，不需要胰岛素的调节，B错误；
C、人体成熟红细胞内无线粒体，染色体等，故凋亡机制与题图所示机制不同，C正确；
D、葡萄糖转运体的活性减弱或数量减少，可能会使胰岛B细胞缺乏营养而无法分泌足够的胰岛素，导致人患糖尿病，D正确。
故选B。
9. 某雄性哺乳动物的基因型为Dd，图甲是该动物体内不同时期的细胞中染色体数与核 DNA 分子数的关系图。若某细胞在形成细胞⑦的过程中，D和d所在染色体出现了如图乙所示的变化，即当染色体的端粒断裂后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合，融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引，形成染色体桥并在两个着丝粒之间随机断裂，形成的两条子染色体移到两极。下列说法错误的是（ ）

A. 图甲中细胞③④⑤⑥肯定含有两个染色体组
B. 图乙中染色体桥形成发生在有丝分裂
C. 图乙中姐妹染色单体上出现等位基因只可能是基因突变导致
D. 图乙所对应细胞产生的其中一个子细胞的基因型有4种可能性
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析，图甲中①③⑦为不含有姐妹染色单体的细胞，其中③减数第二次分裂后期，⑦为有丝分裂后期；④⑤为正在DNA复制的细胞，⑥为可能出现四分体的细胞（处于减数第一次分裂前期或中期）。
【详解】A、分析题意， 该哺乳动物为二倍体生物，则含有2个染色体组的细胞中染色体数应为2n，由图甲可知，③④⑤⑥符合条件，A正确；
BC、染色体失去端粒不稳定，其姐妹染色单体可能会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动形成染色体桥，图示为某细胞在形成细胞⑦的过程中发生的变化，细胞⑦中的染色体为4n，为有丝分裂后期的细胞，因此该过程进行的是有丝分裂，在有丝分裂过程中不会出现基因重组过程，即该细胞姐妹染色单体上基因的不同是基因突变导致的，BC正确；
D、图乙显示染色体发生了基因突变，其在有丝分裂后期，该染色体发生随机断裂，该染色体断裂产生的类型有D和d、Dd和O，而另一个染色体上的基因可能是D或d，因此该细胞产生的子代基因型有DD和Dd、dd和Dd、DDd和DO、Ddd和dO，即该细胞产的子细胞的基因型有7种可能性，D错误。
故选D。
10. 有学生学习了孟德尔杂交实验后，别出心裁进行了模拟实验：用4个大信封，按照如下表所示分别装入一定量的卡片，然后从每个信封内各随机取出1张卡片，记录组合后放回原信封，重复多次，下列关于该模拟结果的叙述中，错误的是（ ）
A. 可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生F2的过程，四个信封内卡片总数可以都不相等
B. 可模拟子代基因型，记录的卡片组合类型有9种
C. 可模拟雌1、雌2、雄1、雄2之间的随机交配
D. 雌1和雌2取出的卡片组合可以模拟非同源染色体上的非等位基因自由组合，共有4种类型
【答案】C
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、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。
【详解】A、从每个信封中抽取一个卡片，模拟的是减数分裂时等位基因的分离，将同一性别的不同信封中的卡片组合，模拟的是非等位基因的自由组合，将来自不同性别的卡片继续组合模拟的是受精作用，所以上述结果可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生的F2，四个信封内卡片总数可以都不相等，只需保证同一个体产生的配子的种类及比例一致即可，A正确；
B、可模拟子代基因型，记录的卡片组合方式有16种，卡片组合类型有9种，B正确；
C、雌1、雌2所含的基因不控制同一性状，雄1、雄2所含的基因不控制同一性状，实验不能模拟雌1、雌2、雄1、雄2之间的随机交配，C错误；
D、从雌1、雌2信封内各随机取出一张卡片，模拟非等位基因的自由组合产生雌配子的过程，共有4种类型，D正确。
故选C。
11. 某种鼠的毛色由常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）控制，其中A基因控制褐色素的合成，B基因控制黑色素的合成，两种色素均不合成时毛色呈白色。当A、B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构。用纯合的褐色和黑色亲本杂交，F1全为白色，F1雌雄个体相互交配得到F2，不考虑交叉互换，下列分析正确的是（ ）
A. F1全为白色的原因是A、B两基因不能正常转录
B. F1与双隐性的个体测交，后代中黑色个体占1/4
C. 若F2中褐色个体的比例接近1/4，则白色个体接近1/2
D. 若F2中有一定比例的白色个体，则白色个体中纯合子占1/9
【答案】C
【解析】
【分析】由题意知，A_bb表现为褐色，aaB_表现为黑色，A_B_、aabb表现为白色。亲本纯合的褐色和黑色，其基因型分别是AAbb、aaBB，杂交子一代基因型是AaBb，由于A、B同时存在导致转录的产物（RNA）会形成双链结构，导致翻译无法正常进行，所以表现为白色。据此分析作答。
【详解】A、由题干可知，当A和B基因同时存在时，二者的转录产物会形成双链结构进而无法继续表达，因此含有A和B基因的个体为白色的原因是转录产物没有翻译的结果，A错误；
B、若如果两对等位基因位于一对同源染色体上，则不遵循自由组合定律，子一代白毛基因型是AaBb，产生的配子类型及比例是Ab: aB=1: 1，与双隐个体测交，后代黑色个体占1/2，B错误；
C、若如果两对等位基因位于一对同源染色体上，则不遵循自由组合定律，子一代白毛基因型是AaBb，产生的配子类型及比例是Ab: aB=1: 1，雌雄个体相互交配，后代的基因型及比例是AAbb: AaBb: aaBB=1: 2: 1，只有这种情况下褐色个体比例接近1/4，此时白色个体接近1/2，C正确；
D、若F2中有一定比例的白色个体，不能确定基因A、B的位置关系，若为独立遗传，则后代白色：褐色：黑色=10：3：3，其中白色中纯合子为1/5；若为连锁，则F2中白色个体皆为杂合子，D错误。
故选C。
12. “如果说生物是上帝创造的，那么果蝇就是上帝专门为摩尔根创造的”。果蝇（2N=8）是昆虫纲双翅目的一种小型蝇类，体长3～4mm，在制醋和有水果的地方常常可以看到。果蝇有3对常染色体和1对性染色体，生物学家常用它作为遗传学研究的实验材料。在摩尔根潜心研究果蝇的遗传行为时，他偶然在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄蝇。下列有关说法正确的是（ ）
A. 人们可以提出“基因突变”“染色体变异”等假说来解释该白眼雄果蝇出现的原因
B. 摩尔根果蝇杂交实验证明了基因在染色体上且呈线性排列
C. 摩尔根通过F1红眼雌蝇和白眼雄蝇的测交实验，验证了白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因
D. 果蝇的长翅对残翅为显性，纯合的长翅果蝇幼虫在31℃条件下培养（正常培养温度25℃），长成的成体却为残翅，这种现象称为“表观遗传”
【答案】A
【解析】
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变 ，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
【详解】A、摩尔根偶然在一群红眼果蝇中发现一只白眼雄果蝇，该白眼雄果蝇的出现不可能是基因重组的原因，若为基因重组，白眼果蝇不可能是一只，应为多只，因而推测该白眼果蝇出现的原因是“基因突变或染色体变异”导致的，A正确；
B、摩尔根果蝇杂交实验的结论是证明了基因在染色体上，并未据此提出基因在染色体上呈线性排列，B错误；
C、摩尔根通过F1红眼雌蝇和白眼雄蝇的测交实验，不能验证了白眼基因位于X染色体上，Y染色体上无等位基因，因为当相关基因位于常染色体上时，所得的实验结果与其假说的结果是一致的，C错误；
D、表观遗传是生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传不是环境条件引起的，纯合的长翅果蝇幼虫在31℃条件下培养（正常培养温度25℃），长成的成体却为残翅，这种现象不是表观遗传，而是环境引起的，D错误。
故选A。
13. 下列四幅图表示了在“肺炎链球菌转化实验”和“噬菌体侵染细菌的实验”（搅拌强度、搅拌时长等都合理）中相关含量的变化，相关叙述错误的是（ ）
A. 图甲表示在“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中，上清液放射性含量的变化
B. 图乙表示在“35S标记的噬菌体侵染细菌实验”中，上清液放射性含量的变化
C. 图丙中曲线①表示“肺炎链球菌转化实验”中小鼠体内R型细菌的数量变化
D. 图丁表示“肺炎链球菌转化实验”中部分R型细菌转化为S型细菌
【答案】C
【解析】
【分析】1、肺炎双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型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、T2噬菌体侵染细菌实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、“32P标记的噬菌体侵染细菌实验”中，一段时间后，细菌被裂解，子代噬菌体释放，导致沉淀物放射性含量不断降低，因此，上清液中的放射性不断下降而后再上升，A正确；
B、由于S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，侵染时蛋白质外壳不会进入细菌内部，所以随着保温时间延长，上清液放射性含量的变化，B正确；
C、在R型转化为S型链球菌实验中，S型细菌曲线的起点为0，且在R细菌之后，若图丙中曲线表示“肺炎双球菌体外转化实验中R型细菌+S型细菌DNA组”，R型细菌与S型细菌的数量变化，则曲线①不能表示“肺炎链球菌转化实验”中小鼠体内R型细菌的数量变化，因为其变化趋势为先下降而后再上升，C错误；
D、在肺炎双球菌的体内转化实验中，R型细菌在小鼠体内开始时大部分会被免疫系统消灭，所以曲线在开始段有所下降，后随着小鼠免疫系统的破坏，R型细菌数量又开始增加，所以曲线上升。而加热杀死的S型菌的DNA能将R型细菌转化为S型细菌，并通过繁殖使数量增多，曲线上升，故图丁两条曲线依次表示“肺炎双球菌体内转化实验中R型细菌+S型细菌DNA组”中，R型细菌与S型细菌的数量变化，D正确。
故选C。
14. 核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能，从而调控基因的表达。在枯草杆菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关，其调节机制如图所示。据图分析，下列叙述正确的是（ ）
A. SAM可以抑制相关基因的转录来调节代谢过程
B. 核糖开关与tRNA均存在碱基互补配对的区域
C. 组成核糖开关的基本单位是脱氧核糖核苷酸
D. RBS的下游区域中存在启动子，是翻译的起始位置
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意：核糖开关的化学本质为RNA，能影响翻译过程，从而影响基因的表达。当核糖开关处于开的状态时，RBS区能与核糖体结合，启动翻译，当核糖开关处于关闭状态时，RBS区互补配对，不能与核糖体结合。
【详解】A、SAM是mRNA上的感受型核糖开关，RBS区是核糖体结合的位点，与翻译过程有关，故SAM可以抑制相关基因的翻译来调节代谢过程，与转录无关，A错误；
B、由图可知核糖开关存在双链区域，tRNA的“三叶草”结构中也存在双链区域，故两者均存在碱基互补配对的区域，B正确；
C、核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，属于RNA，其基本单位是核糖核苷酸，C错误；
D、启动子是基因中与RNA聚合酶识别结合的区域，而RBS为mRNA上的核糖体结合位点，不存在启动子，D错误。
故选B。
15. 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。
16. 染色体畸变严重影响胚胎的正常发育，染色体畸变的胎儿一般不能完成胚胎发育，而是过早地死于母体子宫内。在流产胎儿中约有2/3是由于染色体畸变引起的，即使能完成胚胎发育而分娩，新生儿也表现出严重的染色体遗传病症状。下图是两种人类染色体异常遗传病的致病机理示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 人类的染色体异常遗传病就是人类的多基因遗传病
B. 发生在人类中的染色体变异不能为人类进化提供原材料
C. 图甲说明细胞中发生了染色体的易位、缺失和数目变异
D. 图乙引起的变异细胞若处于有丝分裂后期，则细胞中含有 93 条染色体
【答案】C
【解析】
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病；单基因遗传病包括常染色体显性遗传病(如并指)、常染色体隐性遗传病(如白化病)、伴X染色体隐性遗传病(如血友病、色盲)、伴X染色体显性遗传病(如抗维生素D佝偻病)；多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的,如青少年型糖尿病；染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病(如猫叫综合征)和染色体数目异常遗传病(如21三体综合征)。
【详解】A、多基因遗传病是由多对等位基因控制的遗传病，染色体异常遗传病是由染色体变异引起的遗传病，A错误；
B、可遗传的变异都能为生物进化提供原材料，B错误；
C、图甲细胞中5号染色体和9号染色体分别发生了片段断裂和交换，属于染色体结构变异(易位和缺失)，同时染色体数目变为45条，是染色体数目变异，C正确；
D、若图乙为精原细胞，染色体为44+X+Y，由于X染色体着丝粒异常断裂，有丝后期染色体数目应为94条；若图乙为卵原细胞，染色体为44+X+X，若X染色体着丝粒异常断裂，则其有丝分裂后期染色体数目应为96条，D错误。
故选C。
17. 某XY型生物的的一对相对性状由等位基因B/b控制，其中b基因纯合时胚胎致死。一对雌雄亲本杂交，子一代雌雄比为2:1。子一代雌雄个体自由交配，子二代中b的基因频率为（ ）
A. 12.5%B. 16.7%C. 9.1%D. 7.1%
【答案】C
【解析】
【分析】1、根据“某XY型生物的一对雌雄亲本杂交，子一代雌雄比为2:1”，后代♀：♂=2：1，说明与性别相关联，属于伴性遗传．
2、因为XbXb、XbY纯合致死，而雄果蝇有一半致死，根据伴性遗传交叉遗传的规律，说明亲本雌果蝇的基因型为XBXb，雄果蝇的基因型只能是XBY，所以亲本的基因型为XBXb×XBY。
【详解】因为亲本的基因型为XBXb×XBY，所以得知后代的基因型及比例：XBXb×XBY→1XBXB：1XBXb：1XBY：1XbY（致死）。
雌果蝇：XBXB：XBXb，=1：1，所以XB=3/4，Xb=1/4。
雄果蝇只有一种基因型（XBY），所以XB=1/2，Y=1/2。
F1自由交配的后代为：
所以F1自由交配的后代的基因型及比例为：XBXB：XBXb：XBY=3：1：3。
则F2成活个体中b基因的频率为1/（3×2+1×2+3）=1/11≈9.1%。
ABD错误，C正确。
故选C。
18. 人们在1.5亿年前的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物化石，对每个个体背甲的长/宽比都进行了测量，这一长/宽比用S表示。在图中，p曲线表示1.5亿年前时该动物S值的分布。在1亿年前的沉积物中，在三个不同地点发现了三个不同剑尾动物的群体，图中a、b、c分别表示3种动物群体中S值的分布情况，下列说法错误的是
A. 在a、b、c三个群体中，最可能出现新种的是c，理由是变异类型最多，有可能出现适应环境的变异类型而形成新种
B. 在发现该动物的三个地区中，环境最可能保持不变的是a，理由是群体性状与1.5亿年前的群体p最相似
C. S值的变化实质是反映了基因频率的变化，这种变化是自然选择的结果，这种作用还决定了生物进化的方向
D. 要形成新的物种必须经过基因突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节
【答案】D
【解析】
【详解】据图分析可知，c种群的曲线出现了两个峰值，说明由于环境变化，变异类型增多，S值较大和S值较小的类型具有更大的优势而得到保留，进化的结果很可能会形成有明显差异的两个新物种，A正确；a种群中曲线的峰值所对应的的S值与P曲线的峰值所对应的的S值是一致的（都是平均数），且a种群的种内差异更小，说明a种群生活的环境稳定，与其祖先生活的环境最相似，B正确；S值的变化实质是反映了基因频率的变化，这种变化是自然选择的结果，这种作用还决定了生物进化的方向，C正确；要形成新的物种必须经过突变和基因重组、自然选择、隔离三个环节，D错误。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 下图l为某些原核细胞鞭毛（可摆动使个体运动）附近发生的有氧呼吸过程，膜结构2为细胞壁中以类脂A所组成的膜结构；图l过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内。图2为某些原核细胞发生的生理过程，过程中产生的NADH被复合体I氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ，最终将O2还原（即途径一，原核细胞无途径二）， 该过程同时向膜外运输H+，H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP。据图回答以下问题：
（1）图l过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内，而后H+化学势能转化为________能，进而使个体运动，还给________过程供能，同时还转化为ATP中的化学能。
（2）图l中膜结构l为原核生物的 _______（填细胞结构），图示功能可以验证内共生学说中线粒体_________ （填内膜或外膜）来自原核生物。
（3）某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶(AOX)，该酶能直接利用复合体I传递的电子催化O2的还原，即途径二。途径一和二虽然都将电子传递给O2并与H+生成了H2O，但与途径一相比，途径二的主要区别是_________，所以途径_______可将更多的能量转移到ATP中。含有途径二的图2细胞的生物膜为__________。
（4）复合体IV向膜外运输H+的方式是__________。据图分析，复合体IV与ATP合酶的作用有哪些共同点？____________（至少答出两点）。
【答案】（1） ①. 鞭毛转动的动能 ②. 物质运输
（2） ①. 细胞膜 ②. 内膜
（3） ①. 途径二向膜外运输H+较少 ②. 一 ③. 线粒体内膜
（4） ①. 主动运输 ②. 都能够运输H+，都可以作为酶起到催化作用
【解析】
【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和还原氢，同时产生少量的ATP，该过程发生在细胞质基质中，第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢，同时也产生少量的ATP，该过程发生在线粒体基质中，第三阶段是还原氢与氧气在线粒体内膜上结合形成水，同时释放出大量的能量。
【小问1详解】
图1为某些原核细胞鞭毛附近发生的有氧呼吸过程，图示过程中，通过电子传递链的运输，周质空间中H+浓度高于细胞内，而后H+顺浓度梯度转运至细胞内，该过程中氢离子的梯度势能驱动了ATP的产生，同时也推动了鞭毛的运动，即氢离子的化学势能转化为ATP中的化学能和鞭毛转动的动能，且氢离子的梯度势能还能给物质运输过程供能，如钙离子和钠离子的转运消耗了氢离子的梯度势能。
【小问2详解】
原核生物只有细胞膜这一种膜结构，因此，图1为原核生物的细胞膜，图示功能显示的是在膜上产生ATP的过程，相当于有氧呼吸的第三阶段，为此，该信息可为验证内共生学说提供依据，即图中的细胞膜相当于线粒体的内膜，即线粒体的内膜来自原核生物。
【小问3详解】
图2为某些原核细胞发生的生理过程，过程中产生的NADH被复合体I氧化后产生的电子经过一系列复合体传递给复合体Ⅳ最终将O2还原（即途径一），该过程同时向膜外运输H+，H+顺浓度梯度运输驱动ATP合酶合成ATP；某些植物细胞的生物膜上存在交替氧化酶（AOX），该酶能直接利用复合体I传递的电子催化O2的还原（即途径二）。因交替氧化酶的存在，电子经复合体Ⅳ的传递量减少，致使膜外H+浓度减小，驱动ATP合酶合成ATP减少。因此途径二的主要区别是途径二向膜外运输H+较少，所以途径一可将更多的能量转移到ATP中。图示过程中有还原氢的氧化过程以及ATP的生成，说明图示细胞的生物膜为线粒体内膜，因为其上发生的是有氧呼吸的第三阶段。
【小问4详解】
复合体Ⅳ向膜外运输H+的同时，并同时实现了对氢的氧化过程，根据ATP的产生过程可推测，此时氢离子转运的方式是逆浓度梯度进行的，因此运输方式为主动运输。据图分析，复合体Ⅳ能作为H+逆浓度梯度转运的载体，且能催化H+氧化成水的过程，而ATP合酶不仅能顺浓度梯度转运H+，且能催化ATP的合成，可见二者的共同点可总结为都能够运输H+，且都可以作为酶起到催化作用。
20. 粗糙型链孢霉是一种多细胞真菌，其部分生活史过程如图1所示，子囊是粗糙型链孢霉的生殖器官。合子（受精卵）先进行减数分裂，再进行一次有丝分裂，最终形成8个子囊孢子（配子）。由于子囊外形狭窄，合子分裂形成的8个子囊孢子按分裂形成的顺序纵向排列在子囊中，图2表示粗糙型链孢霉细胞不同分裂时期的图像（仅示部分染色体），请回答下列问题：

（1）图1中，在C过程中可以观察到图2中的____所示图像，所形成的a细胞中含有染色单体____条。
（2）若某合子的所有核DNA双链均被32P标记，将其置于31P的培养基中培养。则子囊内最终形成的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为____。
（3）已知子囊孢子大型（R）对小型（r）显性，黑色（H）对白色（h）显性，两对基因位于非同源染色体上。现将大型黑色、小型白色两种子囊孢子分别培养成菌丝，两种菌丝杂交产生合子，该合子基因型为____。
①若该合子在减数分裂时没有发生互换现象，则形成的子囊孢子的排列有____种情况。
②若该合子在减数分裂时发生互换现象导致一个H基因与h基因位置互换，且子囊中的b细胞表型为大型白色。则同一子囊中最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是下图中的____。
A． B．
C． D．
【答案】（1） ①. 甲乙 ②. 14
（2）0~7（或大于等于0，小于等于7）
（3） ①. RrHh ②. 4 ③. D
【解析】
【分析】题图分析：1个粗糙链孢霉（2n=14）合子通过减数分裂产生4个子囊孢子，然后再通过一次有丝分裂产生8个子囊孢子，发育形成菌丝，最后菌丝通过受精作用，重新形成合子。
【小问1详解】
图1所示的C过程为减数第一次分裂，D表示减数第二次分裂，图2中甲表示减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对，出现联会现象，乙图表示减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分开，丙图是减数第二次分裂后期的图像，所以在图1所示C过程中，可以观察到图2中的甲乙所示图像。
合子中有14条染色体，减数第一次分裂后，同源染色体分开，每个细胞染色体数目减半，故图1中a中染色体数为7条，染色单体为14条。
【小问2详解】
若某合子的所有核DNA双链均被32P标记，将其置于31P的培养基中培养。根据半保留复制的特点，完成减数分裂后形成的子细胞中含有7条染色体，每条染色体上的DNA均为一条链为32P，另一条链为31P。该细胞再进行一次有丝分裂，根据半保留复制的特点，每条染色体上有一条染色单体为一条链为32P，另一条链为31P，另一条染色单体为两条链均为31P，再在有丝分裂后期着丝粒断裂，姐妹染色单体分离，分离过程中是随机移向细胞两极，所以最终形成的某一子囊孢子中含有32P的核DNA数为0，1，2，3，4，5，6，7均有可能。
【小问3详解】
大型黑色、小型白色两种子囊孢子基因型分别为：RH、rh两种菌丝杂交产生合子，该合子基因型为RrHh。
①图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色，基因型为Rh，不考虑基因突变和染色体片段交换，则同一子囊中的c细胞基因型为rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子，基因型分别为：Rh、Rh、Rh、Rh、rH、rH、rH、rH，子囊孢子能直接表现出其基因型所对应的表型，故最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是4个大型白色，后面4个小型黑色，形成的子囊孢子的排列有4种情况。
②图1所示子囊中的b细胞表型为大型白色，基因型为Rh，该合子在减数分裂时发生互换现象导致一个H基因与h基因位置互换，则同一子囊中的c细胞基因型为RH、rh或rH。再通过有丝分裂形成8个子囊孢子，基因型分别为：Rh、Rh、RH、RH、rH、rH、rh、rh，子囊孢子能直接表现出其基因型所对应的表型，故最终形成的8个子囊孢子的颜色和大小排布最可能是2个大型白色，2个大型黑色，后面2个小型黑色，2个小型白色。
故选D。
21. 虎的性别决定方式为XY型，野生型虎毛色为黄色底黑条纹（黄虎），此外还有白虎、金虎和雪虎等毛色变异。科研人员对虎毛色形成机理进行研究。
（1）若白虎是由黄虎的单基因突变引起的，据图1所示家系分析白色性状的遗传方式，可以排除的是____________________ (不考虑XY同源区段)。选择子代雌雄黄虎相互交配，后代出现__________，则能够确定白色性状由常染色体上隐性基因控制。
（2）虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛发颜色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素和褐黑色素决定。褐黑色素使毛发呈现黄色，真黑色素使毛发呈现黑色。几种虎的毛发颜色如图2。
①研究发现，白虎常染色体上的S基因突变导致功能丧失。S基因编码的S蛋白是两种毛发的真黑色素或褐黑色素合成的必要蛋白，这无法解释白虎________________________的现象。进一步研究发现，还存在另一条真黑色素的合成途径，E基因表达产物可激活真黑色素的合成。结合白虎的毛色分析，E基因在底色毛发处__________。
②与毛囊伴生的另一种DP细胞分泌的A蛋白作用于黑色素细胞，能促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的DP细胞中C基因突变导致C蛋白功能丧失。科研人员推测C蛋白不影响DP细胞中A基因的表达，但能降解胞外A蛋白。为验证上述假设，研究者将相关基因导入敲除__________的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图3。请在答题卡的虚线框内补充出应有的电泳条带__________。

③研究发现，雪虎为S和C基因双突变纯合子。综合上述信息推测，S和C基因双突变可能导致__________，使两种色素均无法合成，方能解释雪虎的毛色为白色。
【答案】（1） ①. 伴Y染色体遗传、伴X染色体显性遗传 ②. 雌性白虎/雌雄中黄虎：白虎均为3:1（仅答“黄虎：白虎=3:1”不给分）
（2） ①. 条纹毛发为黑色 ②. 不表达 ③. C和A基因 ④. ⑤. E基因表达被抑制
【解析】
【分析】基因自由组合定律实质是：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】
根据图1分析，存在雌性白虎，说明该白色性状不是伴Y染色体遗传，Ⅰ1为雌白色雄虎，其后代有白色又有黄色，说明白色性状不是伴X染色体显性遗传；雄黄虎相互交配，出现白色虎，证明白色是隐性，若该基因位于X染色体上，则后代雌虎全为黄色，所以如果后代出现白色雌虎，或者雌雄中黄虎：白虎均为3:1，则可以确定白色由常染色体上隐性基因控制。
【小问2详解】
①S基因编码的S蛋白是两种毛发的真黑色素或褐黑色素合成的必要蛋白，如果S基因突变导致功能丧失，则真黑色素和褐黑色素无法合成，白虎的条纹毛发不可能为黑色，所以无法解释白虎的条纹毛发为黑色的现象；白虎的底色毛发为白色，条纹毛发为黑色，E基因表达产物可激活真黑色素的合成，若E基因在底色毛发处不表达，条纹毛发处表达，就会导致白虎的底色毛发为白色，条纹毛发为黑色。②验证C蛋白不影响DP细胞中A基因的表达，但能降解胞外A蛋白，导致A蛋白无法作用于黑色素细胞，应将A基因、A基因和C基因、A基因和突变C基因分别导入敲除A 基因和C基因的细胞，比较基因表达情况；由图3可知1、2、3都转入了A基因，所以1、2、3均有A蛋白，但C蛋白能降解胞外A蛋白，所以2受体细胞培养液上清液没有A蛋白，电泳条带如图： 。③E基因表达产物可激活真黑色素的合成，如果E基因不表达，则真黑色素和褐黑色素无法合成，所以S和C基因双突变可能导致E基因表达被抑制，雪虎的毛色为白色。
22. 我国育种工作者将长穗偃麦草（2n=14，用14M表示）3号染色体上的1个抗虫基因转移到普通小麦（6n=42，用42E表示）体内以培育抗虫小麦新品种，其育种过程如图所示。回答下列问题：
（1）通过杂交获得的F1含有__________个染色体组，过程①用秋水仙素处理幼苗以获得品系甲，秋水仙素发挥作用的机理是_______________________________。
（2）通过杂交获得品系丙，品系丙的染色体中来自长穗偃麦草的最多有________条，原因是____________________。
（3）由品系甲通过与普通小麦多次杂交、筛选，获得品系丁，实质是获得___________________。在品系丁自交子代中获得品系戊，品系戊在子代中比例是__________。
（4）培育品系戊的过程中，涉及到的可遗传变异的类型有_______________________________。
【答案】22. ①. 4##四 ②. 抑制纺锤体形成，使染色体不能移向细胞两极，从而引起细胞染色体数目加倍。
23. ①. 7##七 ②. 品系乙含有的7M条染色体为1个染色体组，减数分裂时这些染色体不能联会，随机进入配子中，配子最多含有长穗偃麦草的7条染色体。
24. ①. 含有1条（含抗虫基因的）3号染色体的小麦 ②. 1/4##25%
25. 染色体数目变异、基因重组
【解析】
【分析】图示为普通小麦与长穗偃麦草杂交选育抗虫小麦新品种的过程。先将普通小麦与长穗偃麦草杂交得到F1，①表示人工诱导染色体数目加倍（常用秋水仙素处理幼苗）获得甲；再将甲和普通小麦杂交获得乙，乙再和普通小麦杂交获得丙，经过选择获得丁，最终获得染色体组成为42E＋2M的戊。
【小问1详解】
通过杂交获得的F1为21E（3n）+7M（n），含有4个染色体组；秋水仙素的作用是抑制纺锤体形成，诱导细胞染色体加倍。
【小问2详解】
分析题意可知，品系乙含有的7M条染色体为1个染色体组，减数分裂时这些染色体不能联会，随机进入配子中，因此丙中来自长穗偃麦草的染色体数目为0～7M，配子最多含有长穗偃麦草的7条染色体。
【小问3详解】
由图可知，丁为42E+1M，对比普通小麦可知，获得丁的实质是获得了1M，即为含有1个抗虫基因长穗偃麦草（2n=14，用14M表示）的3号染色体的小麦；由于丁形成配子时发生染色体易位才获得戊，两种配子的比例是1∶1，则品系戊在子代中比例是1/2×1/2=1/4。
【小问4详解】大信封
信封内装入卡片
黄Y
绿y
圆R
皱r
雌1
10
10
0
0
雌2
0
0
10
10
雄1
10
10
0
0
雄2
0
0
10
10

XB1/2
Y1/2
XB3/4
XBXB3/8
XBY3/8
Xb1/4
XBXb1/8
XbY（致死）1/8