2026年高中生物奥林匹克竞赛试题及答案

2026年高中生物奥林匹克竞赛试题及答案1.（单选）2026年某研究组将蓝藻的Rubisco大亚基基因rbcL与烟草自身的rbcS小亚基基因在叶绿体中共同表达，构建“杂合酶”植株。若用放射性标记的¹⁴CO₂饲喂其叶片，短时间内最先出现放射性的有机产物是A.3-磷酸甘油酸B.1,5-二磷酸核酮糖C.葡萄糖D.磷酸烯醇式丙酮酸答案：A解析：Rubisco催化CO₂与RuBP结合，首稳产物为两分子3-磷酸甘油酸（3-PGA），其C1位携带新进入的碳，故¹⁴C率先出现在3-PGA中。2.（单选）某真菌的线粒体内膜存在一种UCP-同源蛋白，其活性受胞质游离Zn²⁺抑制。当该真菌被哺乳动物吞噬后，在巨噬细胞吞噬体低Zn²⁺环境中，该蛋白活性增强，导致线粒体膜电位下降。下列叙述最能解释该真菌对抗宿主免疫的机制A.激活线粒体自噬B.抑制ROS生成C.促进ATP合成D.诱导巨噬细胞凋亡答案：B解析：UCP解偶联降低膜电位，电子传递链回流受阻，超氧阴离子生成减少，ROS杀伤减弱，从而帮助真菌逃逸呼吸爆发。3.（单选）某实验室利用CRISPR-Cas9在斑马鱼胚胎中敲除tbx5a，发现心脏发育停滞在“心管环化”阶段。若将tbx5a的cDNA置于cmlc2启动子下游进行转基因补救，可观察到A.心房心室间隔完全恢复B.心管仍无法环化C.环化完成但心室壁变薄D.心房心室位置颠倒答案：C解析：cmlc2启动子驱动基因仅在心室肌表达，tbx5a空间表达谱不完整，环化虽可完成，但心房分化信号不足，心室壁因血流动力学负荷下降而变薄。4.（单选）在拟南芥中，光敏色素B（phyB）突变体表现出下胚轴伸长。若将突变体与野生型分别置于10%蔗糖与无蔗糖MS培养基中，连续红光照射，突变体对蔗糖的响应差异最可能是A.蔗糖完全抑制下胚轴伸长B.蔗糖对突变体无影响C.蔗糖部分恢复野生型表型D.蔗糖使突变体更敏感答案：C解析：蔗糖通过糖信号途径激活PIF3降解，部分拮抗phyB缺失导致的PIF积累，从而缓解下胚轴伸长，但无法完全恢复phyB介导的光抑制。5.（单选）某病毒RNA基因组长度为8000nt，其复制依赖宿主核糖体“滑移”产生-1位移码，效率为20%。若感染细胞中总病毒RNA为1×10⁹拷贝，则因移码产生的亚基因组RNA拷贝数约为A.2×10⁸B.1.6×10⁸C.8×10⁸D.4×10⁷答案：A解析：每次复制发生滑移概率20%，亚基因组RNA仅在一次滑移后产生，故1×10⁹×0.2=2×10⁸。6.（单选）某细菌群体感应系统使用AHL信号分子，其合成酶LuxI受AHL正反馈调控。若在指数生长期添加外源高浓度AHL，随后测定luxImRNA水平，结果最可能是A.持续指数上升B.先升后降C.先降后升D.无变化答案：B解析：高浓度AHL初期激活luxI转录，但AHL-LuxR复合物过度积累会招募反义小RNA，加速luxImRNA降解，形成负反馈，导致先升后降。7.（单选）某植物叶片白天进行C₄光合，夜间通过气孔吸收CO₂并转化为苹果酸储存在液泡。若用¹³C标记夜间CO₂，次日中午测定叶肉细胞基质中丙酮酸的¹³C丰度，结果A.高于大气CO₂B.低于大气CO₂C.与大气CO₂一致D.无法检测答案：A解析：夜间固定的CO₂经PEPC标记为C₄酸，次日脱羧释放的CO₂进入卡尔文循环，部分碳通过醛缩酶回流到丙酮酸，导致其¹³C富集。8.（单选）某动物卵裂期胚胎中，母源mRNA的poly(A)尾长度决定其翻译活性。若将卵母细胞置于放线菌素D（抑制转录）中成熟并受精，则第一次卵裂时最可能观察到的现象是A.细胞周期缩短B.分裂同步性提高C.分裂面随机D.姐妹染色单体分离异常答案：D解析：母源mRNA编码的securin与cyclinB需持续翻译，缺乏新转录本导致后期促进复合物APC/C激活延迟，姐妹染色单体粘连无法解除。9.（单选）某实验室构建“光控基因开关”，将光敏蛋白EL222与转录激活域VP64融合，靶基因启动子含EL222结合序列。若用蓝光照射后，发现靶基因表达水平随光照频率呈“钟形”曲线，其最可能机制为A.光敏蛋白逐渐聚集失活B.启动子甲基化增强C.激活域被蛋白酶体降解D.染色质重塑受限答案：A解析：高频率光照使EL222持续二聚化，形成不可逆聚集体，无法结合DNA，导致激活效率下降。10.（单选）某昆虫的性别决定为X染色体:常染色体比例型（X:A）。若通过CRISPR敲除常染色体上的da基因（编码剂量敏感转录因子），则X:A=0.5的受精卵将发育为A.雄性B.雌性C.间性D.致死答案：B解析：da为雌性通路抑制因子，缺失后即使X:A=0.5仍激活Sxl早期启动子，启动雌性级联。11.（单选）在哺乳动物精子发生过程中，联会复合体蛋白SYCP3若被磷酸化缺陷突变替代，最可能导致A.同源染色体不分离B.姐妹染色单体提前分离C.交叉互换频率增加D.端粒聚集异常答案：A解析：SYCP3磷酸化介导重组酶RAD51加载，缺陷时交叉互换减少，同源染色体在减Ⅰ无法稳定配对，随机分离。12.（单选）某深海热液口古菌的DNA聚合酶具有独特“滑动钳”亚基，可在95℃、pH4.5条件下保持活性。若将其β-clamp结构域与大肠杆菌DNA聚合酶Ⅲ核心酶融合，在大肠杆菌中表达后，最可能观察到的表型是A.温度敏感致死B.紫外线敏感C.自发突变率降低D.复制速度加快答案：B解析：古菌滑动钳在酸性条件下稳定，但大肠杆菌缺乏相应夹钳装载器，导致复制体组装效率低，错配修复系统过载，紫外线损伤累积。13.（单选）某植物中，组蛋白H3第27位赖氨酸甲基化（H3K27me3）由CLF催化。若将CLF突变体与野生型杂交，F₁代中CLF+/−植株的H3K27me3水平为野生型45%，则该甲基化标记最可能属于A.顺式遗传B.反式遗传C.副突变D.表观突变答案：C解析：CLF+/−中突变等位基因产生非编码RNA，介导野生型等位基因H3K27me3沉积，表现副突变特征。14.（单选）某病毒表面糖蛋白受体结合域（RBD）含二硫键Cys158-Cys245。若将Cys158突变为Ser，并在哺乳动物细胞表达，用非还原SDS检测，最可能结果A.条带大小不变B.出现两条带C.条带消失D.出现弥散条带答案：B解析：突变后RBD无法形成正确二硫键，部分蛋白折叠异常被保留在内质网，形成高甘露糖型与核心糖型两条带。15.（单选）某细菌毒素为AB₅型，B亚基与宿主GM1结合。若将B亚基第56位Trp突变为Ala，并测定其对Vero细胞毒性，KD增加100倍，但细胞内cAMP水平无变化，最可能机制为A.无法形成孔道B.无法结合受体C.无法内吞D.无法逆向运输至高尔基体答案：B解析：Trp56参与GM1糖链堆叠，突变后亲和力骤降，毒素几乎不结合细胞膜，后续步骤无法发生。16.（单选）某真核生物mRNA前体在3'端加工时，CPSF73切割后，PAPα添加约250ntpoly(A)。若将PAPα突变体与野生型细胞进行PAR-CLIP，突变体中CPSF73结合位点信号增强，其原因是A.切割效率降低B.转录终止延迟C.底物RNA累积D.复合体解离受阻答案：D解析：PAPα缺失导致CPSF复合体无法释放，持续占据切割位点，CLIP信号增强。17.（单选）某植物中，生长素极性运输载体PIN1的磷酸化由PID激酶催化。若将PID突变体置于重力刺激下，根向重力性丧失，但用NAA外源处理可部分恢复，说明PID主要影响A.生长素合成B.生长素信号转导C.生长素不对称分布D.生长素降解答案：C解析：PID缺失导致PIN1无法磷酸化，极性定位紊乱，重力诱导的生长素侧向重新分布受阻，外源NAA通过扩散部分弥补。18.（单选）某动物细胞中，线粒体分裂蛋白Drp1的S616位磷酸化促进其线粒体转位。若用AMPK激活剂AICAR处理，Drp1S616磷酸化水平升高，但同时Mfn2表达上调，最可能观察到的线粒体形态为A.片段化加剧B.过度融合C.长短混合D.网状不变答案：C解析：AMPK同时激活Drp1与Mfn2，分裂与融合竞争，形成长短不一的混合管网。19.（单选）某病毒编码的RNAi抑制蛋白VSR可结合siRNA双链。若将VSR与宿主AGO2共表达于果蝇S2细胞，并转染靶向GFP的dsRNA，最可能结果A.GFPmRNA降解增强B.GFP沉默消失C.产生新siRNAD.AGO2降解答案：B解析：VSR结合siRNA阻止AGO2加载，RNAi通路阻断，GFP沉默消失。20.（单选）某细菌CRISPR-Cas系统为Ⅲ型，其Cas10亚基在识别靶RNA后合成cOA第二信使。若将cas10突变株感染噬菌体，最可能观察到的现象A.噬菌体DNA被切割B.细菌生长正常C.细菌被溶原化D.细菌自杀延迟答案：D解析：Ⅲ型系统通过cOA激活Csx1RNase降解转录本，诱导休眠。cas10突变导致cOA缺失，自杀延迟，噬菌体增殖。21.（多选）某植物中，光敏色素A（phyA）在远红光下介导幼苗去黄化。下列突变或处理中，能够抑制phyA信号传导的有A.敲除FHY1B.过表达PIF3C.敲除COP1D.过表达LAF1答案：A、B解析：FHY1介导phyA核转运，缺失后信号中断；PIF3为转录抑制因子，过表达拮抗去黄化；COP1缺失激活光形态建成，增强phyA信号；LAF1为正向调控因子，过表达增强信号。22.（多选）某动物细胞中，内质网应激传感器IRE1α通过RIDD途径降解特定mRNA。下列mRNA中，可能被RIDD靶向的有A.编码BiPB.编码XBP1uC.编码PDID.编码β-actin答案：B、D解析：RIDD偏好降解含有IRE1结合位点且翻译效率高的mRNA，XBP1u为未剪接形式含茎环，β-actin为管家基因，翻译活跃，BiP与PDI为UPR靶基因，受保护。23.（多选）某病毒利用宿主核糖体“-1位移码”表达RNA依赖RNA聚合酶（RdRp）。下列因素可提高移码效率的有A.下游mRNA形成假结B.上游slipperysequence为UUUAAACC.降低eIF1A表达D.增加tRNA浓度答案：A、B、C解析：假结阻碍核糖体前进，增强移码；UUUAAAC为经典slippery序列；eIF1A降低使核糖体校对松弛；tRNA浓度增加反而减少移码。24.（多选）某植物中，脱落酸（ABA）诱导气孔关闭。下列突变或处理中，可导致ABA不敏感表型的有A.敲除OST1B.过表达ABI1C.敲除PYR1D.过表达SnRK2.6答案：A、B、C解析：OST1与SnRK2.6为ABA核心激酶，缺失失敏；ABI1为PP2C磷酸酶，过表达抑制OST1；PYR1为ABA受体，缺失阻断信号。25.（多选）某细菌群体感应系统使用AHL信号。下列环境条件中，可降低AHL有效浓度的有A.pH5.0B.温度42℃C.添加AHL-lactonaseD.高盐答案：A、B、C解析：酸性与高温促进AHL内酯环水解；AHL-lactonase直接降解；高盐对AHL稳定性影响小。26.（多选）某真核生物中，端粒酶RNA组分（TERC）突变导致端粒缩短。下列细胞表型中，可能出现的有A.染色体融合B.衰老相关β-半乳糖苷酶阳性C.微核形成D.姐妹染色单体交换增加答案：A、B、C、D解析：端粒缩短引发断裂-融合-桥循环，染色体融合、微核、SCE增加；细胞周期阻滞出现衰老标志。27.（多选）某动物细胞中，HIF-1α在常氧下被PHD羟基化后降解。下列处理中，可稳定HIF-1α的有A.添加CoCl₂B.缺氧C.敲除VHLD.添加琥珀酸脱氢酶抑制剂答案：A、B、C、D解析：Co²⁺替代Fe²⁺抑制PHD；缺氧抑制羟基化；VHL缺失无法识别羟基化HIF；琥珀酸积累抑制PHD。28.（多选）某植物中，叶绿体NADH脱氢酶（NDH）复合体介导环式电子传递。下列条件下，NDH活性增强的有A.高光B.低温D.低CO₂D.低氧答案：A、B、C解析：高光与低温增加ATP需求，激活环式电子流；低CO₂使Rubisco受限，需要额外ATP；低氧影响小。29.（多选）某病毒编码的RNA编辑酶ADAR1可催化A→I。下列病毒或宿主功能中，可能被ADAR1影响的有A.病毒mRNA剪接B.宿主miRNA成熟C.病毒dsRNA免疫识别D.宿主mRNA稳定性答案：A、B、C、D解析：A→I改变剪接位点；pri-miRNA编辑阻止Drosha切割；I被识别为G，减少MDA5结合；AU-rich元件编辑影响稳定性。30.（多选）某细菌中，毒素-抗毒素系统MazEF在氨基酸饥饿时激活。下列处理中，可诱导细菌程序性死亡的有A.添加氯霉素B.敲除MazEC.过表达MazFD.添加serinehydroxamate答案：B、C、D解析：氯霉素抑制蛋白合成，阻止MazF毒性；MazE缺失或MazF过表达打破平衡；serinehydroxamate模拟饥饿，激活MazF。31.（填空）某植物中，光系统Ⅱ（PSⅡ）的D1蛋白由psbA基因编码。强光下，D1受到光损伤，需快速替换。若将psbAmRNA的5'UTR中一段反向重复序列删除，则mRNA翻译效率______，原因是______。答案：下降；反向重复序列形成茎环，招募RNA结合蛋白RB47，增强核糖体加载，缺失后翻译起始受阻。32.（填空）某动物细胞中，线粒体钙摄取主要由______通道介导，其活性受______离子抑制。答案：MCU；Mg²⁺。33.（填空）某病毒RNA基因组3'端含tRNA-like结构（TLS），可被宿主______氨酰化，其功能是______。答案：ValRS；模拟tRNA，招募核糖体并保护基因组免受外切酶降解。34.（填空）某植物中，赤霉素（GA）通过______受体感知，该受体与______蛋白互作，导致其降解，从而激活转录因子______。答案：GID1；DELLA；PIF。35.（填空）某细菌中，CRISPR-Cas9系统用于基因组编辑时，若将tracrRNA与crRNA融合为single-guideRNA，则其长度通常为______nt，其中与靶DNA结合的区域为______nt。答案：100；20。36.（填空）某动物细胞中，自噬体与溶酶体融合依赖______小GTP酶，其活性受______激酶磷酸化抑制。答案：Rab7；mTOR。37.（填空）某植物中，水通道蛋白PIP2;1的磷酸化位点为Ser280，该位点由______激酶催化，磷酸化后水导率______。答案：OST1；增加。38.（填空）某病毒编码的泛素连接酶ORF73可靶向宿主______蛋白，导致其多聚泛素化并降解，从而抑制______免疫通路。答案：TRAF6；NF-κB。39.（填空）某真核生物中，核糖体生物发生因子NMD3在60S亚基成熟后需被______核转运受体识别，才能通过______复合体返回胞质。答案：CRM1；NPC。40.（填空）某细菌中，DNA错配修复系统MutS可识别______碱基错配，其ATP酶活性突变将导致突变率增加约______倍。答案：G/T；100。41.（实验设计）某植物叶片在干旱胁迫下，ABA含量升高，气孔导度下降。现有材料：aba2-1（ABA合成缺陷）、ost1-2（ABA信号激酶缺失）、pYL44（ABA传感器荧光报告基因）、光声成像系统、便携式光合仪。请设计实验验证“ABA通过OST1诱导保卫细胞H₂O₂产生，从而促进气孔关闭”，要求写出实验组与对照组设置、检测指标、预期结果。答案：实验组：①aba2-1叶片喷施50μMABA，检测气孔导度与H₂O₂（光声成像）；②aba2-1ost1-1双突变体喷施ABA，同上检测；③野生型叶片喷施ABA+ROS清除剂DMTU，检测气孔导度。对照组：①各基因型喷施等量乙醇溶剂；②野生型喷施水。检测指标：气孔导度（光合仪）、保卫细胞H₂O₂水平（光声信号强度）、ABA浓度（ELISA）。预期结果：①aba2-1+ABA恢复气孔关闭与H₂O₂升高；②双突变体+ABA无响应；③野生型+DMTU阻断气孔关闭，证明H₂O₂必要。42.（实验设计）某病毒编码的解旋酶NS3具有RNA刺激ATP酶活性。请设计体外实验测定其Km（ATP），要求说明反应体系、检测方法、数据处理方式。答案：体系：50mMTris-HClpH7.5、50mMKCl、5mMMgCl₂、1mMDTT、0.1mg/mLBSA、10nMNS3、0-1mMATP（含[γ-³²P]ATP0.01μCi）、10μMpoly(U)RNA。方法：30℃反应5min，加等体积12%TCA终止，过滤收集游离³²Pi，液闪计数。数据处理：双倒数作图1/vvs1/[ATP]，线性回归求x轴截距得−1/Km。43.（计算）某植物叶片在25℃、大气CO₂浓度下，测得净光合速率Pn=15μmolm⁻²s⁻¹，暗呼吸Rd=2μmolm⁻²s⁻¹，气孔导度gs=0.3molm⁻²s⁻¹，胞间CO₂浓度Ci=250μmolmol⁻¹。假设叶温等于气温，饱和水汽压差VPD=1.5kPa，求总光合速率Pg、蒸腾速率E、瞬时水分利用效率WUE。答案：Pg=Pn+Rd=17μmolm⁻²s⁻¹；E=gs×VPD/1.6=0.3×1.5/1.6=0.281molm⁻²s⁻¹=281mmolm⁻²s⁻¹；WUE=Pn/E=15/281=0.053molCO₂/molH₂O。44.（计算）某细菌基因组为4.6Mb，GC含量50%，复制起始点oriC位于0kb，终止区ter位于2300kb。若复制叉移动速度为1000nt/s，求完成一次复制所需时间、所需DNA聚合酶Ⅲ核心酶数（假设每核心酶合成速度750nt/s）。答案：时间：4600000/1000=4600s=76.7min；核心酶数：双向复制，每叉需4600000/(2×750×4600)=0.67，即每叉1个，共2个。45.（计算）某动物细胞中，线粒体呼吸链复合体Ⅳ每传递一对电子泵出2H⁺，若NADH提供电子，合成ATP所需H⁺为4，求P/O比。答案：NADH→复合体Ⅰ泵4H⁺、Ⅲ泵4H⁺、Ⅳ泵2H⁺，共10H⁺；ATP合酶需4H⁺/ATP；P/O=10/4=2.5。46.（综合）某植物中，光敏色素B（phyB）与转录因子PIF7互作，调控shade-avoidance反应。请阐述phyBPfr→Pr暗逆转的分子机制、PIF7磷酸化状态如何影响其DNA结合能力、以及持续遮荫下茎伸长与叶绿体避光运动的协调机制，要求800字以上。答案：phyB在红光下转化为Pfr，暴露N端光感应区，与光敏色素互作因子FHY1/FHL结合，转入核内形成核小体（photobody）。在黑暗中，Pfr自发逆转为Pr，半衰期约1h，机制为：①胆色素D环C15=C16双键热异构化，需氧分子作为质子受体；②逆转速率受温度影响，符合阿伦尼乌斯方程，Ea≈22kcal/mol；③核小体中高密度phyB-Pfr通过分子间共振能量转移加速逆转。PIF7在Pfr存在时被招募至核小体表面，被COP1-SPAs复合体泛素化，随后被CDPK6磷酸化于Ser162/182，磷酸化引入负电荷，破坏其bHLH结构域与DNA大沟的静电互补，导致DNA结合能力下降90%。遮荫下远红光比例升高，phyB-Pfr减少，COP1滞留胞质，PIF7去磷酸化，恢复DNA结合，激活生长素合成基因YUC8、TAA1，局部IAA浓度升高，激活质膜质子泵，细胞壁酸化，扩展蛋白表