天津市滨海新区塘沽紫云中学2024-2025学年高三上学期期中考试生物试卷（解析版）-A4

这是一份天津市滨海新区塘沽紫云中学2024-2025学年高三上学期期中考试生物试卷（解析版）-A4，共22页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。第Ⅰ卷1到6页，第Ⅱ卷7到10页。
答卷前，考生务必将自己的姓名、班号、考场号和座位号填写在答题卡上，将准考证号填涂准确；答卷时，考生务必将选择题答案涂在答题卡上，非选择题答在答题纸上、答在试卷上无效。
祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷选择题（共48分）
一、单项选择题（每小题3分，共48分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）
1. 细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是（ ）
A. 病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B. 原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C. 哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D. 小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核，但是它们均具有细胞膜、细胞质、核糖体以及遗传物质DNA等结构。原核生物虽没有叶绿体和线粒体，但是少数生物也能进行光合作用和有氧呼吸，如蓝藻。
【详解】A、病毒没有细胞结构，A错误；
B、原核生物也可以进行有氧呼吸，原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶，B错误；
C、哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同，如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半，C正确；
D、小麦根细胞不含叶绿体，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生，D错误。
故选C。
2. 自由组合定律发生在如图哪个过程（ ）

A. ①和②B. ④和⑤C. ③D. ⑥
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图：①和②过程表示减数分裂形成配子，该过程中会发生等位基因的分离，即发生基因分离定律；③和⑥过程表示雌雄配子随机结合产生后代；④和⑤表示过程表示减数分裂形成配子，该过程中会发生等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合，即发生基因分离定律和基因自由组合定律。
【详解】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。所以基因自由组合定律发生在减数第一次分裂后期，即图中④和⑤过程，B正确，ACD错误。
故选B。
3. 下列关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（ ）
A. DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B. 复制时，解旋酶使DNA双链由5′端向3′端解旋
C. 复制和转录时，在能量的驱动下解旋酶将DNA双链解开
D. DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制的方式是半保留复制，且合成两条子链的方向是相反的；DNA在复制过程中，边解旋边进行半保留复制。由图可知，DNA解旋酶能使双链DNA解开，且需要消耗ATP；
【详解】A、DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，A错误；
B、复制时，解旋酶使得DNA双链从复制起点开始，以双向进行的方式解旋，这并不是从5′端到3′端的单向解旋，B错误；
C、转录时不需要解旋酶，RNA聚合酶即可完成解旋，C错误；
D、DNA复制合成的子链和转录合成的RNA延伸方向均为由5′端向3′端，D正确；
故选D。
4. 下列关于遗传学概念的叙述，正确的有（ ）项
①正常情况下，杂合子自交后代的性状分离比一定为3:1；②多对等位基因遗传时，等位基因先分离，随后进行非同源染色体上非等位基因的自由组合；③相对性状是指一种生物的不同性状的不同表现类型④；等位基因：位于同源染色体的相同位置上的基因；⑤显性性状: 两个亲本杂交，子一代中显现出来的性状；⑥闭花传粉：花粉落到同一朵花的柱头上的过程
A 0项B. 2项C. 3项D. 5项
【答案】A
【解析】
【分析】1、相对性状是指同一生物的同种性状的不同表现类型，具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的性状是显性性状，为表现出的性状是隐性性状。
2、性状分离是指让具有一对相对性状的亲本杂交，F1全部个体都表现显性性状，F1自交，F2个体大部分表现显性性状，小部分表现隐性性状的现象。
3、等位基因是指位于同源染色体相同位置上，控制同一性状的不同表现类型的一对基因。一般用同一英文字母的大小写来表示，如A和a。
【详解】①正常情况下，具有一对等位基因的杂合子自交后代出现的显隐性之比是3:1，但具有两对或多对等位基因的杂合子自交后代出现的显隐性之比不是3:1，①错误；
②多对等位基因如果不位于非同源染色体上，则不遵循自由组合定律，且在减数分裂中，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，②错误；
③相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型，③错误；
④等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因，④错误；
⑤具有相对性状的亲本杂交，F1表现出来的性状是显性性状，没有表现出的性状是隐性性状，⑤错误；
⑥闭花传粉：开花前完成传粉，而花粉落到同一朵花的柱头上的过程称为自花传粉，⑥错误。
综上，①②③④⑤⑥全错误，正确的有0项。
故选A。
5. 下列关于细胞中化合物和化学元素的叙述正确的是（ ）
①性激素、维生素D、抗体都属于脂质
②Fe在细胞中的含量很少，对维持生物体的生命活动并不重要
③淀粉、半乳糖、核糖、脱氧核糖由不相同种类的元素组成
④DNA分子多样性是由脱氧核糖核苷酸之间的连接方式决定的
⑤种子在晒干的时候失去的是自由水
⑥蛋白质分子的基本单位为葡萄糖
⑦结合水是细胞结构的重要组成成分
⑧将抗体溶于NaCl溶液中不会造成其生物活性的丧失
⑨人体内参与信息传递的分子不都是蛋白质
A. ⑤⑦⑧⑨B. ②③⑥⑦⑧C. ①③④⑤⑦D. ③④⑥⑦
【答案】A
【解析】
【分析】1、自由水和结合水在生命活动中的功能：
（1）自由水：①细胞内良好的溶剂，②参与生化反应，③缓和温度变化，④运送营养物质和代谢废物；
（2）结合水：是细胞结构的重要组成成分。
2、蛋白质的多样性：与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠形成都蛋白质的空间结构有关。
3、糖类分为：单糖如葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖，二糖如蔗糖、麦芽糖和乳糖，多糖如淀粉、糖原、纤维素。
4、脂质包括脂肪、磷脂和固醇等。
【详解】①性激素、维生素D都属于脂质，抗体属于蛋白质，①错误；
②Fe是血红蛋白的组成成分，缺乏时会导致贫血，对维持生物体的生命活动非常重要，②错误；
③淀粉、半乳糖、核糖、脱氧核糖都是由C、H、O三种元素组成的，③错误；
④DNA分子的多样性是由构成DNA分子的四种脱氧核糖核苷酸的种类、数量、排列顺序决定的，脱氧核糖核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的，④错误；
⑤种子在晒干的时候失去的主要是自由水，⑤正确；
⑥蛋白质分子的基本单位为氨基酸，淀粉、糖原、纤维素的基本单位是葡萄糖，⑥错误；
⑦水的存在形式有两种：自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分，⑦正确；
⑧将抗体溶于NaCl溶液属于盐析，盐析并不改变蛋白质的结构，生物活性不会丧失，⑧正确；
⑨人体内参与信息传递的分子有激素、神经递质等，激素的化学本质有蛋白质、氨基酸衍生物、类固醇激素等，神经递质种类也丰富，其化学本质有蛋白质，也有不是蛋白质的如乙酰胆碱，⑨正确。
综上，⑤⑦⑧⑨正确，A正确，BCD错误。
故选A。
6. 如图X、Y、Z是细胞的三种化合物，X是细胞生命活动所需要的主要能源物质，Y、Z是构成细胞膜的主要成分。下列叙述正确的是（ ）

A. 线粒体中含有Y、Z，叶绿体则不含有
B. 细胞膜的功能主要依靠物质X来实现
C. 细胞过度失水可能会导致细胞膜失去选择透过性
D. 协助扩散或主动运输需要的载体是图中的Y或Z
【答案】C
【解析】
【分析】图中X是细胞生命活动所需要的主要能源物质，为糖类；Y、Z是构成细胞膜的主要成分，根据所含元素判断，Y为蛋白质，Z为磷脂。
【详解】A、Y、Z是构成细胞膜的主要成分根据元素判断，Y为蛋白质，Z为磷脂；线粒体和叶绿体都有生物膜，都含有蛋白质和磷酸，A错误；
B、细胞膜的功能主要由其上的Y蛋白质决定，B错误；
C、细胞过度失水可能会导致细胞死亡，死细胞的膜失去选择透过性，C正确；
D、协助扩散或主动运输需要的载体是转运蛋白，在图中是Y，D错误。
故选C。
7. 某二倍体动物（（2n=4）精原细胞DNA中的P均为，精原细胞在不含的培养液中培养，其中1个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后，产生甲～丁4个细胞。这些细胞的染色体和染色单体情况如下图所示。
不考虑染色体变异的情况下，下列叙述正确的是（ ）
A. 该精原细胞经历了2次DNA复制和2次着丝粒分裂
B. 4个细胞均处于减数第二次分裂前期，且均含有一个染色体组
C. 形成细胞乙的过程发生了同源染色体的配对和交叉互换
D. 4个细胞完成分裂形成8个细胞，有4个细胞不含
【答案】C
【解析】
【分析】DNA中的P均为32P的精原细胞在不含32P的培养液中培养，进行一次有丝分裂后，产生的每个细胞的每条DNA都有一条链含有32P，继续在不含32P的培养液中培养进行减数分裂，完成复制后，8条染色单体中有4条含有32P，减数第一次分裂完成后，理论上，每个细胞中有2条染色体，四条染色单体，其中有2条单体含有32P。
【详解】A、图中的细胞是一个精原细胞进行一次有丝分裂和减数第一次分裂后产生的，据图所示，这些细胞含有染色单体，说明着丝粒没有分裂，因此该精原细胞经历了2次DNA复制，1次着丝粒分裂（有丝分裂后期），A错误；
B、图中四个细胞还没有进入减数第二次分裂后期（着丝粒分裂），且细胞中染色体数目为2条，因此可能处于减数第二次分裂前期或中期，且均含有一个染色体组，B错误；
C、精原细胞进行一次有丝分裂后，产生的子细胞每个DNA上有一条链含有32P，减数分裂完成复制后，每条染色体上有1个单体含有32P，另一个单体不含32P，减数第一次分裂结束，每个细胞中应该含有2条染色体，四个染色单体，其中有两个单体含有放射性，但乙细胞含有3个染色单体含有放射性，原因是形成乙的过程中发生了同源染色体的配对和互换，C正确；
D、甲、丙、丁完成减数第二次分裂至少产生3个含32P的细胞，乙细胞有3个单体含有32P，完成减数第二次分裂产生的2个细胞都含有32P，因此4个细胞完成分裂形成8个细胞，至多有3个细胞不含32P，D错误。
故选C。
8. 2023年，我国科研人员发现DNA 甲基化水平改变从而调控肿瘤发生的新机制，其调控过程如图。有关叙述错误的是（ ）
A. 去甲基化酶可降低DNA 分子的甲基化水平
B. 抑癌基因甲基化后，遗传信息未发生改变
C. 抑癌基因甲基化后功能丧失，从而导致肿瘤消退
D. 某药物能提高β-catenm蛋白活性，为治愈肿瘤带来新希望
【答案】C
【解析】
【分析】人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达会导致相应蛋白质活性增强，就可能引起细胞癌变。抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性。
【详解】A、据图可知，去甲基化酶可去除DNA上的甲基，降低DNA分子的甲基化水平，A正确；
B、基因甲基化后不改变碱基序列，因此抑癌基因甲基化后，遗传信息未发生改变，B正确；
C、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进凋亡。抑癌基因的甲基化可能导致RNA聚合酶难以与其结合，从而影响转录，从而不能形成相应蛋白抑制细胞的生长和增殖，因此抑癌基因甲基化后会促进肿瘤的增长，C错误；
D、据图可知，β-catenm蛋白活性增加，会促进去甲基化酶的活性，使基因的甲基化水平降低，肿瘤消退，因此某药物能提高β-catenm蛋白活性，为治愈肿瘤带来新希望，D正确。
故选C。
9. 某雄性个体（2n）的基因型为AaBb，其某个精原细胞在细胞分裂过程中产生的某个子细胞如图甲所示。图乙是该二倍体动物的精原细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数变化的曲线图；图丙表示该动物的某细胞中每条染色体上的DNA含量变化；下列叙述错误的是 （ ）
A. 该精原细胞经减数分裂可能产生4种基因型不同的精细胞
B. 甲图细胞为次级精母细胞，对应乙图中的hi段、丙图的bc段
C. 与甲图细胞同时产生的另一个细胞的基因型可能为AAbb
D. 基因A、a出现在一条染色体上的原因是四分体中的非姐妹染色单体之间互换
【答案】D
【解析】
【分析】分析图甲，图示细胞取自基因型为AaBb个体，处于减数分裂Ⅱ前期，其姐妹染色单体上出现了A、a，因此发生了交叉互换，也可能是由于基因突变导致的；分析图乙，af表示有丝分裂，fi表示减数分裂。分析图丙，ab段DNA复制，属于S期，cd段着丝粒分裂，可见图丙可以表示有丝分裂也可以表示减数分裂。
【详解】A、某个精原细胞产生的子细胞图甲的基因型为AaBB，与图甲同时产生的另一个子细胞基因型可能为Aabb，可见该精原细胞经减数分裂可能产生4种基因型不同的精细胞，AB、aB、Ab、ab，A正确；
B、分析图乙，af表示有丝分裂，fi表示减数分裂；分析图丙，ab段DNA复制，属于S期，cd段着丝粒分裂，甲图细胞为次级精母细胞，对应乙图中的hi段、丙图的bc段，B正确；
C、若图甲发生了基因突变，即a突变成了A，与甲图细胞同时产生的另一个细胞的基因型可能为AAbb，C正确；
D、基因A、a出现在一条染色体上的原因是可能四分体中的非姐妹染色单体之间互换，也可能是发生了基因突变，D错误。
故选D。
10. 苯丙酮尿症是一种严重的单基因遗传病。图1是某患者的家族系谱图，其中部分成员Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ1和Ⅱ2的DNA经限制酶MspⅠ酶切，产生不同的片段，经电泳后用苯丙氨酸羟化酶cDNA探针杂交，结果见图2.下列分析错误的是（ ）

A. 个体Ⅱ2与一隐性个体婚配生患病孩子的概率为0
B. 个体Ⅱ3是隐性纯合体，只有19kb探针杂交条带
C. 个体Ⅱ4可能为杂合体，有2个探针杂交条带
D. 个体Ⅰ1、Ⅰ2再生出一个孩子和个体Ⅱ4基因型相同的概率是3/4
【答案】D
【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：（1）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）。（2）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。（3）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、题图分析，图1中I1、I2，婚配生出Ⅱ1表现患病且为女性，可知该遗传病是由常染色体上的隐性基因控制的，设相关基因是A/a，结合图2可知检测的Ⅱ2基因型为AA，与一隐性个体aa婚配，生育后代基因型均为Aa，生患病孩子的概率为0，A正确；
B、个体Ⅱ3是患者，是隐性纯合体（aa），有19kb探针杂交条带，B正确；
C、个体Ⅱ4是I1（Aa）和I2（Aa）所生的表现正常的后代，其可能为纯合体AA，也可能为杂合体Aa，若为杂合体就有2个探针杂交条带，C正确；
D、个体Ⅰ1、Ⅰ2基因型均为Aa，两者再生出一个孩子基因型及比例是1/4AA、1/2Aa，1/4aa，与个体Ⅱ4基因型（1/3AA或2/3Aa），两者相同的概率=1/4×1/3+1/2×2/3=5/12，D错误。
故选D。
11. 囊性纤维病是由囊性纤维化跨膜电导调节因子（CFTR）基因突变导致CFTR蛋白功能缺陷或缺失所致。正常人肺细胞内Cl-浓度低于细胞外，细胞膜上的CFTR蛋白能将Cl-运输到细胞外，可稀释细胞表面黏液；囊性纤维病患者的CFTR蛋白结构异常，肺细胞Cl-输出受阻，导致支气管被异常黏液堵塞，下图表示CFTR蛋白在C1-跨膜运输过程中的作用。以下说法正确的是（ ）
A. 由图可知CFTR蛋白属于载体蛋白，转运过程中它不发生自身构象的改变
B. 随着Cl-在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度加快，使黏液被稀释
C. Cl-跨膜运输体现了细胞膜的功能特性是具有一定的流动性
D. Cl-跨膜运输的速率只由载体蛋白的数量决定
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型，其基本支架是磷脂双分子层，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。
【详解】A、载体蛋白每次转运时都会发生自身构象的改变，A错误；
B、Cl-通过主动运输运出细胞外，导致细胞外的浓度高于细胞内，细胞内的水通过被动运输向膜外扩散速度加快，使黏液被稀释，B正确；
C、Cl-跨膜运输体现了细胞膜的功能特性是具有选择透过性，C错误；
D、结合B项可知，影响Cl-跨膜运输的速率因素除了载体蛋白，还有能量，D错误。
故选B。
12. 大豆与根瘤菌是互利共生关系，下图所示为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径，请据图回答，有关叙述正确的是（ ）
A. 光合色素分布于叶肉细胞的甲中，可用纸层析法进行提取和分离
B. TP是光合作用暗反应产生的有机物，在细胞质基质合成蔗糖
C. 叶绿体中合成ATP的能量来自光能，根瘤中合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体
D. 根瘤中的固氮酶是在大豆根细胞的核糖体中通过脱水缩合合成
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析：图中二氧化碳进入叶绿体经固定形成PGA，PGA还原成磷酸丙糖TP，一部分TP在叶绿体基质中再生成RuBP，另一部分进入细胞质基质合成蔗糖，蔗糖在维管束中可以向上或向下运输。根瘤菌能够将大气中的氮气在固氮酶的催化下，固定成NH3，NH3直接参与豆科植物细胞中氨基酸的合成，豆科植物产生的糖类可以供给根瘤菌利用。
【详解】A、光合色素易溶于有机溶剂，提取光合色素采用无水乙醇提取，A错误；
B、据图所示可知，CO2进入叶绿体基质形成PGA，然后PGA被还原形成TP，TP被运出叶绿体，在细胞质基质中TP合成为蔗糖，B正确；
C、根瘤细胞为原核细胞，不含有叶绿体和线粒体，C错误；
D、根瘤中的固氮酶是在根瘤细胞中的核糖体通过脱水缩合合成，D错误。
故选B。
13. 下列有关生物研究方法的叙述，错误的是（ ）
A. 分离各种细胞器可以采用差速离心法
B. 探究酵母菌的呼吸方式可用对比实验法
C. 沃森和克里克用建构数学模型的方法研究DNA的结构
D. 摩尔根运用假说-演绎法证明了基因位于染色体上
【答案】C
【解析】
【分析】摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。分离各种细胞器可以采用差速离心法。
【详解】A、分离各种细胞器可以采用差速离心法，A正确；
B、探究酵母菌的呼吸方式可用有氧与无氧两组实验进行相互对照，该实验方法为对比实验法，B正确；
C、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构，C错误；
D、摩尔根以果蝇为实验材料，运用假说-演绎法证明了基因位于染色体上，D正确。
故选C。
14. 脊髓性肌萎缩症（简称SMA）是一种单基因遗传病，在我国人群中的发病率约为1/10000。2021年，经国家的积极努力，其特效药——诺西那生钠注射液由70万元/针降价至约3万元/针，并纳入医保目录。下图为某家庭中的SMA遗传系谱图，下列叙述正确的是（ ）

A. SMA是一种伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅱ-2为携带者概率是2/3
C. 推测Ⅲ-1患病的概率是2/303
D. 可通过产前B超检查诊断Ⅲ-1是否患病
【答案】B
【解析】
【分析】根据Ⅰ-1和Ⅰ-2表现为正常，其女儿Ⅱ-1为患者，可判断该病为常染色体隐性遗传病。
【详解】A、Ⅰ-1和Ⅰ-2表现为正常，其女儿Ⅱ-1为患者，SMA是一种常染色体隐性遗传病，A错误；
B、SMA是一种常染色体隐性遗传病，假设相关基因为A和a，Ⅱ-1的基因型为aa，Ⅰ-1和Ⅰ-2表现正常，基因型都是Aa，可推测出Ⅱ-2正常个体的基因型及比例为1/3AA和2/3Aa，携带者的概率是2/3，B正确；
C、Ⅱ-2是致病基因携带者的概率是2/3，该病在人群中的发病率是1/10000，人群中致病基因频率是1/100，正常基因的频率是1-1/100=99/100。正常个体的基因型及比例是AA∶Aa=（99/100×99/100）∶（2×99/100×1/100）=99∶2，Ⅱ-3是致病基因携带者（Aa）的概率是2/101，后代患病的可能性是1/4×2/3×2/101＝1/303，C错误；
D、该病为单基因遗传病，不能通过产前B超检查诊断Ⅲ-1是否患病，产前诊断应该做基因检测，D错误。
故选B。
15. 下图为一个DNA分子片段，下列有关叙述正确的是（ ）
A. DNA分子中的每个五碳糖都同时连接2个磷酸基团
B. DNA分子中的氮元素，分布在其基本骨架上
C. 与该分子大小相同，碱基含量相同的基因携带的遗传信息与其一定相同
D. 图中有4种核苷酸，烟草花叶病毒的核酸中只含其中3种碱基
【答案】D
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、每条 DNA 单链的末端各有一个五碳糖只连接了1个磷酸基团，其余的每个五碳糖都同时连接2个磷酸基团，A 错误；
B、磷酸和脱氧核糖交替连接，构成DNA分子的基本骨架，氮元素分布在含氮碱基中，B错误；
C、基因携带的遗传信息取决于核苷酸的数量和排列顺序，若某基因与该分子大小相同，但核苷酸的排列顺序不同，则携带的遗传信息就不相同，C错误；
D、图中的四种核苷酸为脱氧核苷酸，含有的碱基为A、T、C、G，而烟草花叶病毒的核酸为RNA，含有的碱基为A、U、C、G，烟草花叶病毒的核酸中只含其中3种碱基，D正确。
故选D。
16. 科学家曾提出DNA复制的全保留复制、半保留复制假说，并进行了如下实验：实验一：从含15N的大肠杆菌和含14的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，混合后放在100℃条件下进行热变性处理，即解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，再测定离心管中混合的DNA单链含量，结果如图a所示。实验二：将含15N的大肠杆菌转移到14NH4CL培养液中，繁殖一代后提取子代大肠杆菌的DNA（F1DNA），将F1DNA热变性处理后进行密度梯度离心，再测定离心管DNA单链含量，结果如图b所示。以下分析正确的是（ ）
A. 根据图a、图b，可判断DNA的复制方式是“半保留复制”
B. 若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心，结果只得到一个条带，则可排除全保留复制
C. 若实验二中繁殖两代，提取的F2DNA不做热变性处理直接进行密度梯度离心，离心管中只出现两个条带，据此推测DNA的复制方式是半保留复制
D. 将含15N的大肠杆菌转移到14NH4CL培养液中培养24h，子代大肠杆菌DNA经实验二的相关处理后，14N条带与15N条带峰值的相对比值为7：1，则大肠杆菌的分裂周期为6h
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息和图形分析，图a：从含15N的大肠杆菌和含14N的大肠杆菌中分别提取亲代DNA，即得到一个2条链都是15N的DNA分子和一个2条链都是14N的DNA分子，混合后放在100℃条件下进行热变性处理成单链，然后进行密度梯度离心，应该含有2种条带，1个14N条带，1个15N条带。图b：将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。
【详解】A、无论是DNA全保留复制还是半保留复制，经热变性后获获得DNA单链，离心后都能得到相同的实验结果，故根据图a、图b中条带的数目和位置，不能判断DNA的复制方式是“全保留复制”还是“半保留复制”，A错误；
B、若将未进行热变性处理的F1DNA进行密度梯度离心，若结果只得到一个中带，则可排除全保留复制，因为全保留复制会出现2种带，分别为重带和轻带，B正确；
C、实验二中繁殖两代，若是半保留复制，提取的F2DNA为2个一条链含15N另一条链含14N的DNA和2个两条链都是14N的DNA，不做热变性处理直接进行密度梯度离心，离心管中会出现两个条带；若为全保留复制，则F2DNA为1个两条链都是15N的DNA和3个两条链都是14N的DNA，同样方法离心后也会出现两个条带，故不能据此推测DNA的复制方式是半保留复制，C错误；
D、将含15N的大肠杆菌转移到14NH4Cl培养液中培养24h，提取子代大肠杆菌的DNA经实验二的相关处理后，l4N条带与15N条带峰值的相对比值为7∶1，根据半保留复制，子代中含15N的链只有2条，此时大肠杆菌共有16条链，8个DNA分子，即24h复制了3次，分裂周期为8h，D错误。
故选B。
第Ⅱ卷（非选择题 共52分）
二、非选择题
17. 甲图表示某高等雌性动物在细胞分裂时的图像，乙图表示某种生物细胞内染色体数目及DNA相对含量变化的曲线图。根据此图和曲线回答下列问题：

（1）乙图中1—8处发生的生理过程有______。
（2）乙图细胞内，核DNA与染色体比值为2的区间是______，含同源染色体的区间是______。
（3）自由组合定律发生在甲图中______（填“A”或“B”）。
（4）DNA复制发生在乙图的0—1或8—9区间，复制过程的特点有______（写出两点即可）。
（5）假设果蝇的某个卵原细胞（2n=8）的每对同源染色体均只有一条染色体上的DNA分子用（有放射性）标记，该卵原细胞在′H（无放射性）的环境中进行减数分裂，若处在减数第二次分裂后期，则次级卵母细胞中带有放射性标记的染色体最多有______条。
（6）某DNA分子含有200个碱基对，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的30%，则该DNA分子连续复制2次，共需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸______个。
【答案】（1）减数分裂和受精作用
（2） ①. 1-6和9-11 ②. 0-5和8-13
（3）B （4）半保留复制、边解旋边复制
（5）8 （6）420
【解析】
【分析】分析甲图：A细胞含同源染色体，且着丝点（粒）分裂，应处于有丝分裂后期；B细胞含有同源染色体，且同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期。分析乙图：乙图是该生物细胞核内染色体及DNA相对含量变化的曲线图，A表示DNA含量变化曲线，B表示染色体数目变化曲线；0-7表示减数分裂，8位点表示受精作用，9-13表示有丝分裂。
【小问1详解】
乙图中1-7处，DNA含量减半再减半，发生的生理过程为减数分裂，8处，染色体数目恢复为原来体细胞中数目，发生的生理过程为受精作用；
【小问2详解】
核DNA与染色体比值为2的时期即是含有染色单体的时期，减数第二次分裂后期，着丝点（粒）才会分裂，染色单体消失，因此从减数第一次分裂前的间期完成DNA复制后到减数第二次分裂中期，细胞中都存在染色单体，故乙图的1-6区间含有染色单体；有丝分裂后期，着丝点才会分裂，染色单体消失，因此乙图的9-11区间也含有染色单体；有丝分裂和减数第一次分裂过程中都存在同源染色体，减数第二次分裂过程不存在同源染色体，因此含同源染色体的区间是0-5和9-13；
【小问3详解】
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；自由组合定律发生在减数第一次分裂后期即甲图中B；
【小问4详解】
DNA复制的特点为半保留复制、边解旋边复制；
【小问5详解】
DNA分子复制是半保留复制，在减数第一次分裂间期，DNA复制后，每个DNA都是一条链含有3H，一条链含1H；一个卵原细胞经减数第一次分裂后产生的次级卵母细胞中，染色体减半，若含有标记的四条非同源染色体进入同一个细胞中，在减数第二次分裂后期，着丝点（粒）分裂，染色体暂时加倍，此时细胞中含有8条标记的染色体。因此，当处于减数第二次分裂后期，次级卵母细胞中带有放射性标记的染色体条数最多为8条；
【小问6详解】
由题意可知，该DNA分子中有400个碱基，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的30%，即A=T=1/2×400×30%=60个，所以G=C=140个，该DNA分子连续复制2次，共需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为（22-1）×140=420个。
18. （一）T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌内，某种噬菌体的遗传物质的一单链部分序列及如下图所示，图中标注了部分基因编码蛋白质中的部分氨基酸和基因终止对应的序列。回答下列问题：
（1）噬菌体的遗传物质通过复制，子代获得与亲代噬菌体相同的遗传物质，原因是：______为复制DNA提供精确的模板，通过______，保证复制能够准确地进行。
（2）E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，据图分析：重叠序列编码的氨基酸序列______（填“相同”或“不相同”），理由是______。
（3）用遗传学和生物化学的方法可确定大肠杆菌DNA复制起点在基因图谱上的位置。在一个增长的种群中几乎所有的DNA都在复制中，因此离复制起点越近的基因出现频率越高，越远的基因出现频率越低。图甲为大肠杆菌基因图谱，图乙为部分基因出现的频率。据图可知，该DNA复制起点位于______之间。
（二）图2表示中心法则，①～③代表生理过程；图3表示某细胞中遗传信息传递的部分过程，回答下列问题：
（4）在图2中，②和③过程的配对方式______（填“完全相同”或“不完全相同”）。
（5）图3过程中，③、④合成的多肽链中的氨基酸序列______（填“相同”或“不同”），根本原因是______。
【答案】（1） ①. DNA独特的双螺旋结构 ②. 碱基互补配对原则
（2） ①. 不相同 ②. 重叠部分在不同基因中转录出的mRNA中的密码子组合不同 （3）thr和malA
（4）不完全相同 （5） ①. 相同 ②. 模板相同
【解析】
【分析】重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列的不同可读框，编码不同的蛋白质。基因重叠可以通过较短的 DNA序列控制合成多种蛋白质，有效利用了DNA 的遗传信息量，提高了碱基的利用率，可以节约碱基。
【小问1详解】
噬菌体是病毒，不能独立生存，只能在细胞中进行复制，DNA聚合酶催化脱氧核苷酸连接形成长链，DNA独特的双螺旋结构为复制DNA提供精确的模板，通过碱基互补配对原则，保证复制能够准确地进行。
【小问2详解】
据图可知，E基因和D基因的编码区序列存在部分重叠，且重叠部分在不同基因中转录出的mRNA中的密码子组合不同，因而重叠序列编码的氨基酸序列不相同。
【小问3详解】
据题意可知，在一个增长的群体中几乎所有的DNA都在进行复制，离复制起点越近的基因出现的频率越高，越远的基因 出现的频率越低，由图乙分析可知，ilv出现的频率较高，即离复制起点比较近，所以大肠杆菌DNA的复制起点位于ilv基因附近，因此DNA复制起点位于thr和malA之间。
【小问4详解】
图2中，②转录过程中碱基互补配对方式为A-U、 T-A、G-C、C-G，③翻译过程的配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，因此②和③过程的配对方式不完全相同。
【小问5详解】
图3过程为边转录边翻译过程，因为翻译的模板相同，因此③、④合成的多肽链中的氨基酸序相同。
19. RNA介导的基因沉默即RNA干扰（RNAi）是表观遗传学的研究热点。在果蝇等生物体内，起RNA干扰作用的有miRNA和siRNA，作用机制如图。其中宿主通过siRNA的作用降解病毒基因组RNA的过程又称为“RNAi免疫途径”。据图回答以下问题：
（1）前体miRNA从细胞核通过______（填细胞结构名称）转运到细胞质，过程③会导致翻译过程终止，原因是______。
（2）“RNAi免疫途径”中，过程④为______过程。RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能，siRNA作为分子向导，能特异性结合病毒基因组RNA的原理是______，而AGO2蛋白利用自身的RNA酶活性将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片。为了加强病毒的侵染效率，病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析，病毒蛋白抑制“RNAi免疫途径”的机制是______。
（3）从miRNA和siRNA的来源分析二者的差异：____________。
【答案】（1） ①. 核孔 ②. RISC复合体与mRNA配对形成双链RNA，阻止核糖体移动，导致翻译终止
（2） ①. RNA复制 ②. 通过碱基互补配对原则，靶向结合病毒基因组 ③. RNA病毒蛋白与Dicer酶和AGO2蛋白竞争结合位点，分别阻止siRNA的产生和RISC的装配
（3）miRNA是由宿主基因组DNA转录产生，siRNA来源于外来病毒基因组复制产生
【解析】
【分析】1、RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录，转录是以基因为单位。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。
【小问1详解】
大分子通过核孔进出细胞核，前体miRNA通过核孔从细胞核转运到细胞质。分析图可知，图中过程③RISC复合体中的miRNA与mRNA配对形成双链RNA，阻止核糖体在mRNA上移动，导致翻译终止。
【小问2详解】
图中过程④是由病毒基因组RNA到dsRNA（双链RNA）的过程，所以过程④表示RNA复制，“RNAi免疫途径”中RISC复合体需要分子向导siRNA和AGO2蛋白协调发挥功能。siRNA作为分子向导，能通过碱基互补配对原则，靶向结合病毒基因组RNA。而AGO2蛋白将病毒基因组RNA降解为核苷酸碎片说明有RNA（水解）酶的作用。为了加强病毒的侵染效率，病毒蛋白可以和dsRNA和siRNA相结合。由图分析，病毒蛋白和dsRNA结合阻止Dicer酶与dsRNA结合，阻止Dicer酶加工dsRNA产生siRNA；病毒蛋白和siRNA结合，阻止AGO2蛋白和siRNA结合，不能装配形成RISC复合体，抑制“RNAi免疫途径”。
【小问3详解】
从图中可以看出，miRNA是由宿主基因组DNA转录产生，siRNA由病毒基因组复制、加工产生。
20. 一幽门螺杆菌（Hp）是慢性胃炎、淋巴增生性胃淋巴瘤的主要致病菌，该菌的Ipp20基因能合成其特有的蛋白质，据此，研究者利用基因工程制备Hp疫苗。基因的结构主要包括编码区和非编码区。
编码区是真核生物基因中能编码蛋白质的区段。非编码区不能编码蛋白质的区段，位于编码区前后，控制基因的表达，非编码区包含一些重要的调控元件。已知Ipp20基因表达时，双链DNA的一条链是编码链，另一条链是模板链（指导mRNA的合成）如图1；四种限制酶及其识别序列如图2；三种质粒如图3，箭头表示限制酶的切割位点：操作步骤如图4．回答下列问题：
（1）Ipp20基因终止子序列位于图1中的______区段，该基因转录时，编码起始密码子地序列位于图1中的____________区段。
（2）转录产生的mRNA前8个碱基序列为______（方向为5'→3'）。若通过PCR技术大量扩增Ipp20基因的编码区段，则需要设计一对引物，其中结合到编码链上的引物序列是______（方向为5'→3'，写出5'端8个碱基序列）。
（3）据图1、2、3分析，构建基因表达载体时，应选用的限制酶是______，利用所选限制酶进行操作的优势是______。最适合用作载体的质粒是______。
（4）图4中为筛选出含有目的基因的大肠杆菌，通常采用影印法（使用无菌的线毡布压在培养基A的菌落上，带出少许菌种，平移并压在培养基B上、结果如图所示）。培养基A、B中应分别添加______，符合实验要求的菌落是______（填写数字），判断依据是______。
【答案】（1） ①. 非编码区2 ②. 编码区
（2） ①. 5'CUCGAGAU ②. 5'TCTAGAGG
（3） ①. Xbal、Xhl ②. 防止酶切后的质粒自身环化，保证酶切后的质粒和Ipp20基因按正确方向连接 ③. 质粒Z
（4） ①. 氯霉素、潮霉素 ②. 3、5 ③. 用两种限制酶对质粒Z进行切割时，因插入目的基因而丢失了潮霉素抗性基因，但不会破坏氯霉素抗性基因，因此导致质粒的大肠杆菌能在含有氯霉素的培养基上生长，但不能在含有潮霉素的培养基上生长
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
在真核细胞的基因结构中，包括编码区和非编码区，其中编码区又分为外显子和内含子，基因的非编码区存在启动子和终止子，启动子和终止子都是一段特殊的DNA序列，属于基因的非编码区，分别位于编码区的上游和下游，所以终止子位于非编码区2，Ipp20基因特录时，起始密码子位于编码区内，紧接着5'端。
【小问2详解】
根据碱基互补配对的原则，与模板连互补，所以转录前8个碱基序列为5'CUCGAGAU，利用PCR技术扩增过敏基因的编码区段时，设计引物序列的主要依据是Ipp20基因编码区两端的部分核苷酸序列，按照碱基互补配对原则，与已知链对应的应为5'-TCTAGAGG。
【小问3详解】
基因表达载体组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，选择的限制酶应在目的基因两端存在识别位点，且不破坏目的基因和标记基因，图3中质粒X上XhI的酶切位点会破坏终止子，质粒Y上XhI和XbaI的酶切位点会破坏两个抗性基因，质粒Z上XhI和XbaI酶切后会保留一个标记基因，且黏性末端不同，可防止酶切后的质粒自身环化，保证酶切后的质粒和Ipp20基因按正确方向连接，故适合做载体的质粒。
【小问4详解】
为筛选出含有目的基因大肠杆菌，故培养基A、B中应分别添加氯霉素和潮霉素，符合要求的菌落3、5应该能在含有氯霉素的培养基上生长，但不能在含有潮霉素的培养基上生长，依据是用XhI和XbaI两种限制酶对质粒Z进行切割时，因插入目的基因而丢失了潮霉素抗性基因，但不会破坏氯霉素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌能在含有氯霉素的培养基上生长，但不能在含有潮霉素的培养基上生长。
21. 海南优越的自然环境适宜开展作物育种。为研究抗稻瘟病水稻的遗传规律，某团队用纯合抗稻瘟病水稻品种甲、乙分别与易感稻癌病品种丁杂交得到F1，F1自交得到F2，结果见表。不考虑染色体互换、染色体变异和基因突变等情况，回答下列问题：
（1）水稻是两性花植物，人工授粉时需对亲本中的______进行去雄处理。
（2）水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，抗稻瘟病对易感稻瘟病为______性。实验②中，这一对相对性状至少受______对等位基因控制。
（3）培育耐盐碱的抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将耐盐碱基因随机插入品种甲基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如图（注：植株只要含有1个耐盐碱基因即可表现出耐盐碱性状，不含则表现出盐碱敏感性状）。
①据图分析，2号植株产生的雄配子类型有______种，1个雄配子携带的耐盐碱基因最多有______个。
②该团队将1号、3号植株分别自交，理论上所得子一代的表型及比例分别是______。
【答案】（1）母本 （2） ①. 显 ②. 2/两
（3） ①. 4/四 ②. 3/三 ③. 耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=1∶0、耐盐抗稻瘟病∶盐碱敏感抗稻瘟病=3∶1
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质；进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
水稻是两性花植物，一朵花中既有雌蕊又有雄蕊，因此人工授粉时需对亲本中的母本进行去雄处理。
【小问2详解】
水稻的抗稻瘟病和易感稻瘟病是一对相对性状。实验①中，F1自交得到F2，F2中发生性状分离，可知抗稻瘟病对易感稻瘟病为显性。实验②中，F2中性状分离比为15：1，是9：3：3：1的变式，即这一对相对性状至少受两对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。
【小问3详解】
实验
杂交组合
F1表型及比例
表型及比例
①
甲×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病∶易感稻瘟病=3∶1
②
乙×丁
全部抗稻瘟病
抗稻瘟病∶易感稻瘟病=15∶1