2025年安徽省中学生生物竞赛试题及答案

2025年安徽省中学生生物竞赛试题及答案1.单项选择题（每题2分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填在括号内）1.1下列关于真核细胞mRNA的叙述，正确的是（）A.5′端无帽子结构也能被核糖体识别B.3′端poly(A)尾越短，翻译效率越高C.内含子剪接由snRNP催化完成D.成熟mRNA的碱基组成与模板DNA非编码链完全一致答案：C1.2若某二倍体生物基因型为AaBb，两对基因独立分配。其自交后代中，基因型为AABb的个体所占比例是（）A.1/16 B.1/8 C.3/16 D.1/4答案：B1.3下列哪一生理过程直接依赖于光系统Ⅱ的活性（）A.C₄植物叶肉细胞中CO₂的初步固定B.叶绿体基质中NADP⁺的还原C.类囊体腔内水的光解D.线粒体内膜上ATP的合成答案：C1.4某湖泊因生活污水排入导致蓝藻大量繁殖。下列措施中，能最快降低水体初级生产力的是（）A.投放鲢鳙滤食性鱼类B.人工增氧提高溶氧C.引入沉水植物竞争营养D.立即切断外源磷输入答案：D1.5在哺乳动物中，下列哪种细胞类型在正常情况下不含核糖体（）A.成熟红细胞 B.血小板 C.精细胞 D.表皮角质细胞答案：A1.6某基因突变导致其编码的酶活性中心K_m值升高而V_max不变，该突变最可能影响了（）A.酶蛋白的周转数B.底物与酶的结合能力C.酶分子的磷酸化水平D.辅基与酶的结合稳定性答案：B1.7下列关于植物激素的配对，错误的是（）A.生长素——促进侧芽休眠B.脱落酸——促进气孔关闭C.赤霉素——打破种子休眠D.乙烯——促进果实成熟答案：A1.8某DNA片段含1000bp，其中G+C含量为40%。若该片段完全变性后复性，其T_m值最接近（）A.69℃ B.78℃ C.87℃ D.96℃答案：C解析：T_m=69.3+0.41×(G+C%)=69.3+0.41×40≈87℃1.9下列哪项不是维持动脉血压稳定的颈动脉窦反射环节（）A.窦神经传入冲动增加B.延髓孤束核兴奋C.心迷走中枢抑制D.外周阻力下降答案：C1.10某病毒基因组为+ssRNA，可直接作为mRNA。若其基因组长度为8000nt，编码区占90%，则理论上可编码的最大氨基酸数为（）A.2666 B.2400 C.7200 D.8000答案：B1.11在果蝇的X染色体上存在一隐性致死基因l。若♀X^LX^l×♂X^LY，则F₁代成体中雌雄比为（）A.1∶1 B.2∶1 C.3∶1 D.4∶1答案：B1.12下列关于CRISPR-Cas9系统的叙述，正确的是（）A.Cas9蛋白仅识别sgRNA的tracrRNA部分B.PAM序列位于sgRNA上C.双链断裂后若仅通过NHEJ修复可导致基因敲入D.同源重组修复需外源供体DNA模板答案：D1.13某植物种群中，基因A频率p=0.6，基因a频率q=0.4。若该种群随机交配一代后，子代中Aa基因型频率为（）A.0.24 B.0.36 C.0.48 D.0.60答案：C1.14下列哪类免疫球蛋白能最有效激活补体经典途径（）A.IgA B.IgD C.IgE D.IgM答案：D1.15在动物细胞有丝分裂过程中，核膜重新形成的时期是（）A.前期 B.中期 C.后期 D.末期答案：D2.多项选择题（每题3分，共15分。每题有两个或两个以上正确答案，多选少选均不得分）2.1下列哪些过程伴随有ATP直接消耗（）A.葡萄糖在肝细胞中磷酸化为葡萄糖-6-磷酸B.核糖体上肽键的形成C.肌动蛋白丝快速生长端的(+)端添加ATP-肌动蛋白单体D.线粒体中丙酮酸脱羧生成乙酰CoA答案：A、C2.2关于光合碳同化C₃途径的调节，正确的有（）A.Rubisco的激活需CO₂与Mg²⁺B.光下类囊体腔pH升高促进Rubisco活化C.NADPH抑制GAP脱氢酶活性D.叶绿体基质中Ca²⁺浓度升高促进Rubisco抑制剂释放答案：A、D2.3下列哪些属于表观遗传修饰（）A.DNA甲基化B.组蛋白H3K27me3C.非编码RNA介导的基因沉默D.基因点突变答案：A、B、C2.4下列关于人胰岛素信号通路的叙述，正确的有（）A.胰岛素受体为酪氨酸激酶偶联受体B.PI3K激活后促进PIP₂磷酸化为PIP₃C.Akt磷酸化FOXO导致其入核促进糖异生基因表达D.mTORC1激活促进蛋白质合成答案：A、B、D2.5下列哪些实验手段可直接测定蛋白质-蛋白质相互作用（）A.酵母双杂交B.Co-IPC.FRETD.ChIP-seq答案：A、B、C3.填空题（每空1分，共20分）3.1某酶促反应遵循米氏方程，测得底物浓度[S]=4K_m时，反应速率v=________V_max。答案：0.83.2人类基因组中，编码蛋白质的外显子序列约占基因组长度的________%。答案：1.53.3若某DNA双链中一条链的序列为5′-ATGCCTGA-3′，则其互补链的序列为5′-________-3′。答案：TCAGGCAT3.4在植物细胞中，合成脂肪酸的初始底物为________与________。答案：乙酰CoA；丙二酰CoA3.5某二倍体生物2n=24，则其单倍体基因组含有________条染色体，若发生三体，则体细胞染色体数为________。答案：12；253.6根据哈迪-温伯格定律，若某基因座存在3个等位基因，其频率分别为p、q、r，则纯合子总频率为________。答案：p²+q²+r²3.7动物细胞中，线粒体电子传递链复合体Ⅳ将电子最终传递给________，生成________。答案：O₂；H₂O3.8若某蛋白质由α-螺旋构成，其平均每个氨基酸残基上升________nm，则含100个氨基酸的螺旋长度为________nm。答案：0.15；153.9在PCR扩增中，若退火温度过高，可导致________；若延伸时间不足，可导致________。答案：引物结合效率下降；产物长度不足3.10某生态系统中能量传递效率为10%，若第一营养级固定能量为5×10⁶kJ，则第三营养级可获得能量为________kJ。答案：5×10⁴4.简答题（每题8分，共24分）4.1简述植物光敏色素Pr与Pfr的相互转化及其在shadeavoidance反应中的作用。答案要点：1.Pr吸收660nm红光转化为Pfr；Pfr吸收730nm远红光转化为Pr。2.Pfr为活性形式，进入细胞核与PIF转录因子互作。3.遮阴环境下R/FR比值下降，Pfr减少，PIF去抑制，促进生长素合成及细胞伸长相关基因表达，导致茎伸长加速以获取光能。4.2概述CRISPR-Cas13与Cas9在靶向分子及切割产物上的差异。答案要点：1.Cas9靶向DNA，产生双链断裂；Cas13靶向RNA，产生RNA切割。2.Cas9需PAM（NGG）；Cas13不需PAM，但需原间隔侧翼序列（PFS）。3.Cas13切割后可产生“附带切割”效应，用于核酸检测；Cas9无此效应。4.3说明哺乳动物克隆一般流程，并指出体细胞核移植后重编程的两大表观遗传障碍。答案要点：流程：供体体细胞核→去核卵母细胞→电融合→激活→体外培养至囊胚→移植至代孕母鼠→克隆个体。障碍：1.DNA甲基化模式异常，导致印记基因表达紊乱；2.组蛋白修饰（H3K9me3）过高，阻碍多能性基因激活。5.分析计算题（共31分）5.1群体遗传计算（10分）某岛屿鼠群常染色体基因座存在两个等位基因A、a。1980年抽样200只，基因型计数为AA98、Aa84、aa18；2020年再抽样200只，得AA120、Aa60、aa20。（1）计算1980与2020年A基因频率。（4分）（2）利用卡方检验判断2020年群体是否处于哈迪-温伯格平衡（给出统计量与结论）。（6分）答案：（1）1980：p=(2×98+84)/400=0.70；2020：p=(2×120+60)/400=0.75（2）2020期望基因型：AAp²N=0.75²×200=112.5；Aa2pqN=2×0.75×0.25×200=75；aaq²N=12.5χ²=(120−112.5)²/112.5+(60−75)²/75+(20−12.5)²/12.5=0.5+3+4.5=8df=1，χ²₀.₀₅=3.84，8>3.84，拒绝H₀，群体不平衡。5.2酶动力学综合（10分）某细菌β-半乳糖苷酶对底物ONPG的Km=2.0mmol·L⁻¹，Vmax=120μmol·L⁻¹·min⁻¹。（1）求[S]=8mmol·L⁻¹时的初速率v。（3分）（2）若加入竞争性抑制剂I，其Ki=1mmol·L⁻¹，[I]=2mmol·L⁻¹，求新的表观Km^app，并计算此时v′（[S]仍8mmol·L⁻¹）。（5分）（3）写出Lineweaver-Burk方程在竞争性抑制下的直线斜率表达式。（2分）答案：（1）v=Vmax[S]/(Km+[S])=120×8/(2+8)=96μmol·L⁻¹·min⁻¹（2）Km^app=Km(1+[I]/Ki)=2(1+2/1)=6mmol·L⁻¹v′=120×8/(6+8)=68.6μmol·L⁻¹·min⁻¹（3）斜率=(Km/Vmax)(1+[I]/Ki)5.3生态能量学（11分）某淡水湖泊能量流动数据如下（单位：kJ·m⁻²·a⁻¹）：浮游植物固定太阳能4.5×10⁴浮游植物呼吸1.2×10⁴植食性动物摄入6.0×10³植食性动物呼吸3.5×10³肉食性动物摄入1.0×10³肉食性动物呼吸0.7×10³（1）计算浮游植物净初级生产量。（2分）（2）计算植食性动物同化效率（同化量/摄入量）。（3分）（3）计算肉食性动物生态效率（生产量/前一营养级净生产量）。（3分）（4）若人类每年从该湖捕捞肉食鱼3.0×10²kJ·m⁻²，假设捕捞量=肉食鱼净生产量，则捕捞导致的能量损失需由植游植物额外提供多少能量？（按10%传递估算）（3分）答案：（1）NPP=GPP−R=4.5×10⁴−1.2×10⁴=3.3×10⁴（2）植食性动物同化量=摄入量−未同化(粪便)。题中未给粪便，默认同化量=生产量+呼吸=(6.0×10³−3.5×10³)+3.5×10³=6.0×10³，故同化效率=100%（题目设定为简化模型，实际考试注明“假设无粪便”）。（3）肉食生产量=摄入−呼吸=1.0×10³−0.7×10³=0.3×10³前一营养级净生产量=植食生产量=6.0×10³−3.5×10³=2.5×10³生态效率=0.3/2.5=12%（4）额外需植游植物能量=3.0×10²/(0.1×0.1)=3.0×10⁴kJ·m⁻²6.综合应用题（共20分）6.1实验设计（10分）背景：拟南芥突变体msl10表现根短且对机械刺激不敏感，推测MSL10为机械敏感通道蛋白。现有野生型（WT）、msl10突变体、MSL10-GFP互补株。要求：设计三步实验验证“MSL10在根尖表皮细胞膜定位并介导Ca²⁺内流响应机械刺激”。写出实验名称、预期结果、对照设置。答案：步骤1：共聚焦成像实验：WT与MSL10-GFP根尖活细胞共聚焦，激发488nm，收集500–530nm荧光。对照：msl10无荧光；WT无GFP载体无荧光。预期：MSL10-GFP信号沿表皮细胞膜分布，根冠及分生区信号最高。步骤2：机械刺激+Ca²⁺成像实验：将Fluo-4AM加载根尖，用微流控芯片施加0.5MPa剪切力5s，实时记录荧光强度变化ΔF/F₀。对照：msl10突变体同样处理；WT加非特异性通道抑制剂GdCl₃。预期：WT与互补株ΔF/F₀升高>50%，msl10与GdCl₃组升高<10%。步骤3：电生理验证实验：对根尖原生质体进行膜片钳，负压−80mmHg刺激，记录电流。对照：msl10突变体；WT加MSL10特异性抑制剂。预期：WT与互补株出现快速失活内向电流（−80pA），msl10几乎无电流。6.2数据分析（10分）下表为RNA-seq获得的三个样本基因表达量（TPM）：基因WTmsl10互补株EXP1901085EXP25808EXP3404238（1）计算msl