高中生物竞赛初赛模拟试题及答案

高中生物竞赛初赛模拟试题及答案1.单项选择（每题2分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母写在括号内）1.1下列关于线粒体DNA的叙述，正确的是（）A.呈线性双链，与组蛋白结合形成核小体B.复制方式为D-环复制，不依赖细胞周期C.编码RNA聚合酶亚基，不编码rRNAD.母系遗传，其突变率远低于核DNA1.2若某植物花瓣颜色受两对独立基因A/a、B/b控制，显性上位效应使A_B_、A_bb表现为紫色，aaB_表现为红色，aabb表现为白色。将纯合紫色与白色杂交得F1，F1自交得F2，则F2中红色个体所占比例为（）A.3/16 B.4/16 C.9/16 D.12/161.3在下列实验条件下，最先达到光合作用光饱和点的是（）A.温带晴天正午叶片 B.热带阴天早晨叶片C.温室CO₂浓度升高至0.1%的叶片 D.遮光50%的叶片1.4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与最大速率V_max的比值v/V_max为（）A.1/5 B.4/5 C.2/3 D.5/41.5下列哪一生化途径仅发生在细胞质基质中（）A.乙醛酸循环 B.糖原合成 C.脂肪酸β-氧化 D.胆固醇合成1.6关于植物激素与向性运动，错误的是（）A.根的正向重力性中，近地侧生长素浓度高于远地侧B.茎的负向重力性中，近地侧生长素浓度高于远地侧C.胚芽鞘向光性中，尖端背光侧IAA合成量多于向光侧D.乙烯可诱导叶片脱落，与离层细胞壁水解酶活性升高有关1.7某二倍体生物2n=24，其单倍体基因组测序需测定的染色体数为（）A.12 B.11 C.13 D.241.8在下列生态系统中，净初级生产力（NPP）与呼吸消耗（R）比值NPP/R通常最小的是（）A.热带雨林 B.温带草原 C.北方针叶林 D.深海热泉化能自养群落1.9下列关于CRISPR-Cas9系统的描述，正确的是（）A.Cas9蛋白仅识别PAM序列5'-NGG-3'B.单链向导RNA的5'端决定切割位点C.同源修复模板必须含磷酸化末端D.脱靶效应与sgRNA的seed区无关1.10某病毒基因组为单股正链RNA，长7.5kb，含一个ORF。若其翻译产物为一条多聚蛋白，经病毒自身蛋白酶切割成3条结构蛋白与2条非结构蛋白，则该病毒蛋白酶的切割位点至少有（）A.3 B.4 C.5 D.61.11在动物细胞有丝分裂过程中，核膜开始重新形成的时期是（）A.后期 B.末期 C.胞质分裂开始时 D.前中期1.12下列哪类免疫球蛋白能高效激活补体经典途径（）A.IgA B.IgD C.IgE D.IgM1.13若某群体符合Hardy-Weinberg平衡，一对等位基因A/a频率分别为p=0.8、q=0.2，则下一代Aa基因型频率为（）A.0.16 B.0.32 C.0.48 D.0.641.14下列关于真核生物转录终止的描述，正确的是（）A.RNAPolI依赖ρ因子B.RNAPolII终止与polyA信号共转录切割偶联C.RNAPolIII终止需发夹结构后连续U，但无需暂停D.所有RNA聚合酶均依赖茎环结构1.15在下列实验技术中，可直接测定蛋白质-蛋白质相互作用亲和力（K_d）的是（）A.酵母双杂交 B.免疫共沉淀 C.表面等离子共振（SPR） D.荧光恢复后光漂白（FRAP）2.多项选择（每题3分，共15分。每题有2~4个正确答案，多选少选均不得分）2.1下列哪些过程伴随质子梯度驱动ATP合成（）A.叶绿体类囊体膜光合磷酸化B.线粒体膜氧化磷酸化C.嗜盐菌紫膜光合磷酸化D.硫细菌逆向电子传递2.2关于表观遗传修饰，正确的有（）A.DNA甲基化通常发生在CpG岛B.组蛋白H3K4me3与转录激活相关C.染色质重塑复合物SWI/SNF依赖ATPD.非编码RNA可通过碱基配对指导DNA甲基化2.3下列哪些突变类型可能导致移码（）A.单碱基缺失 B.三碱基插入 C.9bp串联重复 D.1bp插入2.4下列哪些属于种群密度制约因素（）A.食物竞争 B.捕食者功能反应Ⅲ型C.病原体传播速率随宿主密度升高D.极端低温导致死亡2.5下列关于生物信息学BLAST算法的描述，正确的有（）A.采用种子-延伸策略B.E值越小表示同源性越高C.蛋白质BLAST默认使用BLOSUM62矩阵D.核苷酸BLAST允许设置字长为13.填空题（每空1分，共20分）3.1光合作用Calvin循环中，催化CO₂固定的酶简称________，其每固定1分子CO₂需消耗________分子ATP与________分子NADPH。3.2某基因编码区含600个密码子，其mRNA翻译产物经加工后形成含4个二硫键的成熟蛋白，则该蛋白一级结构含________个氨基酸残基，若全部二硫键被还原，其SDS条带迁移率将________（填“增大”“减小”或“不变”）。3.3在果蝇X染色体上，白眼基因w的突变率为5×10⁻⁶/配子/代。若一代群体含10⁴个繁殖个体，则每代新产生白眼突变________例；若突变无适合度差异，达到新平衡时白眼等位基因频率将________（填“升高”“降低”或“不变”）。3.4某湖泊初级生产量为2000kcal·m⁻²·a⁻¹，能量由浮游植物→浮游动物→小型鱼类→大型鱼类传递，传递效率均为10%，则大型鱼类年生产量为________kcal·m⁻²，若人类仅捕捞大型鱼类，维持1kcal人体能量需该湖泊________kcal初级生产量。3.5人类基因组中，Alu序列属于________（转座子类型），其转座机制为________（“复制粘贴”或“剪切粘贴”），全长约________bp。3.6利用Sanger测序法，某片段引物后第50位为A，若ddATP:dATP=1:100，则该位点测序峰图中A峰相对高度为________（保留整数）。3.7某细菌培养物在密闭容器中指数增长，初始OD₆₀₀=0.02，3h后OD₆₀₀=0.16，则代时G=________min；若继续培养至OD₆₀₀=0.64，需再经历________代。3.8在植物激素信号转导中，生长素受体TIR1属于________（蛋白家族），其与生长素结合后通过________机制降解AUX/IAA蛋白。3.9某PCR扩增产物长度为800bp，退火温度为58℃，引物GC含量为50%，则其理论Tm按Wallace法则计算为________℃；若改用qPCRSYBRGreen法，熔解曲线出现双峰，可能原因为________。3.10根据Woese三域系统，与真核生物亲缘关系最近的域是________，其细胞膜脂特征为________（“醚键”或“酯键”）连接。4.简答题（每题8分，共24分）4.1简述蓝藻CO₂浓缩机制（CCM）的亚细胞结构组成、关键酶及能量来源，并说明其对提高光合效率的生态意义。4.2比较抗体亲和力成熟与T细胞胸腺选择过程中“阳性选择”“阴性选择”的异同，需从发生部位、选择信号、细胞命运三方面阐述。4.3说明真核生物mRNA5'帽结构与3'polyA尾在翻译起始中的协同作用机制，并给出实验证据。5.综合分析与计算题（共31分）5.1群体遗传与进化（11分）某海岛隔离的果蝇群体，常染色体上存在一对等位基因A/a。2010年抽样1000只，基因型计数：AA490，Aa420，aa90。（1）计算2010年A与a等位基因频率，并检验是否偏离Hardy-Weinberg平衡（χ²检验，α=0.05，临界值3.84）。（4分）（2）若aa个体适合度为0.8，AA与Aa为1，预测下一代a频率。（3分）（3）假设2020年再次抽样，发现a频率降至0.15，且已知迁移率m=0.02，大陆a频率为0.05，求选择系数s（设aa适合度=1-s，AA/Aa=1）。（4分）5.2系统生物学网络（10分）某信号通路含受体R、激酶K、磷酸酶P、底物S。实验测得：R（激活型）可磷酸化K→K_p，速率k₁=0.1s⁻¹；R（激活型）可磷酸化K→K_p，速率k₁=0.1s⁻¹；P使K_p去磷酸化，速率k₂=0.05s⁻¹；K_p磷酸化S→S_p，速率k₃=0.02s⁻¹；S_p被泛素化降解，速率k₄=0.01s⁻¹。（1）写出K_p与S_p的稳态浓度方程，并计算当R恒定1μM时K_p与S_p的稳态值。（4分）（1）写出K_p与S_p的稳态浓度方程，并计算当R恒定1μM时K_p与S_p的稳态值。（4分）（2）若突变使k₂降为0.01s⁻¹，求新的S_p稳态浓度，并说明该突变对信号通路的生物学影响。（3分）（3）设计一个实验验证S_p降解依赖泛素-蛋白酶体途径，给出关键对照组与预期结果。（3分）5.3生态能量学（10分）某河口湿地食物网简化如下：浮游植物→浮游动物→底栖螺→蟹→鸟类。实测能量参数（kJ·m⁻²·a⁻¹）：浮游植物总初级生产GPP=8000，浮游植物R=4000；浮游动物同化量A₂=800，呼吸R₂=400；底栖螺同化量A₃=200，呼吸R₃=120；蟹同化量A₄=80，呼吸R₄=50；鸟类同化量A₅=20，呼吸R₅=12。（1）计算浮游植物净初级生产NPP及传递至鸟类的生态效率（鸟类生产量/NPP）。（3分）（2）若蟹仅利用底栖螺50%能量，其余来自碎屑食物链，求碎屑输入蟹同化的能量。（3分）（3）拟建风电场导致鸟类数量下降50%，预测蟹种群生物量短期变化方向，并用“上行-下行”理论解释。（4分）6.实验设计题（共10分）6.1某研究组发现拟南芥突变体mst1表现根短表型，推测为膜糖转运蛋白缺陷。请设计一套完整实验验证该基因功能，要求包括：（1）基因表达定位（组织与亚细胞）；（3分）（2）糖转运活性体外重建；（3分）（3）遗传互补与表型挽救；（2分）（4）数据呈现形式与统计方法。（2分）7.答案与评分标准1.单项选择1.1B 1.2A 1.3C 1.4B 1.5B 1.6C 1.7A 1.8D 1.9A 1.10B 1.11B 1.12D 1.13B 1.14B 1.15C2.多项选择2.1AB 2.2ABCD 2.3AD 2.4ABC 2.5ABC3.填空3.1Rubisco，3，23.2600，增大3.31，不变3.42，100003.5SINE，复制粘贴，~3003.61%3.730，23.8F-box，泛素化3.970，非特异性扩增或引物二聚体3.10古菌，醚键4.简答题要点4.1羧酶体外壳蛋白、HCO₃⁻转运体、Rubisco、CA；ATP与NADPH；降低光呼吸，适应低CO₂水体。4.2亲和力成熟：生发中心、BCR亲和力度量、高频突变+选择；胸腺选择：皮质（阳性）与髓质（阴性）、TCR-MHC亲和力度量、存活或凋亡。4.3eIF4E识别5'帽，PABP结合polyA，eIF4G桥接形成闭环；兔网织红细胞体外翻译系统显示去帽或去尾均降低翻译效率>50%。5.综合分析5.1（1）p=0.7，q=0.3，χ²=2.86<3.84，未偏离；（2）q'=0.289；（3）s≈0.42。5.2（1）K_p=2μM，S_p=0.4μ