生物竞赛高二试题及答案

生物竞赛高二试题及答案1.单项选择题（每题2分，共20分）1.1下列关于真核细胞线粒体DNA的叙述，正确的是A.为环状双链，遵循孟德尔遗传定律B.编码呼吸链全部蛋白质亚基C.母系遗传，复制方式为D环复制D.不含内含子，转录后无需加工答案：C1.2某植物种群中，红花（R）对白花（r）为完全显性。若随机交配一代后，白花个体占16%，则亲代中红花杂合子频率为A.0.24 B.0.32 C.0.48 D.0.60答案：C1.3在乳糖操纵子正调控中，cAMP-CAP复合物的作用是A.取代阻遏蛋白结合O序列B.增强RNA聚合酶对启动子亲和力C.催化乳糖分解为别乳糖D.抑制阻遏蛋白与诱导物结合答案：B1.4下列哪项不是植物光形态建成反应A.去黄化 B.叶片偏上性生长 C.种子萌发需光 D.茎节间缩短答案：B1.5某二倍体生物2n=24，其单倍体花粉母细胞减数第二次分裂后期，细胞中染色体数为A.12 B.24 C.48 D.6答案：B1.6下列关于CRISPR-Cas9系统的描述，错误的是A.Cas9蛋白具核酸内切酶活性B.sgRNA与PAM序列互补配对C.可造成DNA双链断裂D.同源重组修复可实现定点插入答案：B1.7在动物细胞有丝分裂中，核膜重建始于A.前期 B.中期 C.后期 D.末期答案：D1.8某酶促反应遵循米氏方程，若[S]=3K_m，则v与V_max之比为A.1/4 B.1/2 C.3/4 D.4/5答案：C1.9下列哪类免疫球蛋白能激活补体经典途径A.IgA B.IgD C.IgE D.IgM答案：D1.10关于生态位，下列说法正确的是A.两个物种生态位重叠越高，竞争越弱B.基础生态位一定小于实际生态位C.竞争排斥原理说明生态位不能重叠D.资源分割可降低种间竞争强度答案：D2.多项选择题（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下列哪些属于植物激素间的协同作用A.生长素与细胞分裂素促进侧根发生B.赤霉素与脱落酸促进种子休眠C.乙烯与生长素诱导叶片脱落D.细胞分裂素与赤霉素延缓叶片衰老答案：A、C、D2.2关于DNA复制的保真性，正确的有A.3'→5'外切酶活性起校对作用B.甲基化指导错配修复C.拓扑异构酶I去除引物D.dUTPase减少尿嘧啶掺入答案：A、B、D2.3下列哪些实验可直接证明DNA是遗传物质A.格里菲斯肺炎双球菌转化实验B.艾弗里-麦克劳德-麦卡蒂实验C.赫尔希-蔡斯噬菌体实验D.梅塞尔森-斯塔尔密度梯度实验答案：B、C2.4下列属于r-对策特征的有A.发育快 B.繁殖次数多 C.亲代投入高 D.寿命短答案：A、B、D2.5下列关于光合C4途径的叙述，正确的有A.PEP羧化酶对CO_2亲和力高于RubiscoB.发生空间分离于不同细胞C.降低光呼吸D.在冷凉气候下效率高于C3答案：A、B、C3.填空题（每空1分，共20分）3.1某蛋白质由两条相同肽链组成，每条含198个氨基酸。若氨基酸平均相对分子质量为110，则该蛋白质相对分子质量为________。（忽略二硫键）答案：2×198×110−2×197×18=356403.2人类基因组中，编码序列约占________%。答案：1.53.3某湖泊生态系统的初级生产量为2.5×10^4kJ·m^{-2}·a^{-1},能量传递效率为10%，则第三营养级生物可获得能量为________kJ·m^{-2}·a^{-1}。答案：2503.4若某基因突变导致mRNA上第45位密码子由CAA→UAA，该突变类型为________突变。答案：无义3.5植物细胞中，将质子泵出细胞壁形成酸生长效应的蛋白是________。答案：质膜H^+-ATPase3.6在动物细胞培养中，贴壁生长细胞出现接触抑制是由于________信号通路被激活。答案：E-cadherin/β-catenin3.7果蝇的性别决定取决于________基因的表达水平。答案：Sxl（Sex-lethal）3.8若某DNA片段含20%A，则其T_m值较含30%A的片段________（高/低）。答案：高3.9某PCR扩增产物长1.2kb，引物各20bp，则退火温度估算可用公式T_m=2(A+T)+4(G+C)，若引物1序列为5'-GCTTACGGATCCGTA-3'，则其T_m=________℃。答案：2×6+4×9=483.10在植物中，将硝酸盐还原为亚硝酸盐的酶定位于________。答案：细胞质4.判断改错题（每题2分，共10分；先判断对错，若错则划出错误部分并改正）4.1真核生物mRNA的5'帽结构为7-甲基鸟苷通过5'-5'三磷酸键与mRNA相连。答案：√4.2生态金字塔中，生物量金字塔绝不会出现倒置。答案：×；划出“绝不会”，改为“可能”4.3在减数分裂中，同源染色体非姐妹染色单体交换发生在粗线期。答案：√4.4所有光合细菌均释放氧气。答案：×；划出“所有”，改为“不放氧”4.5胰岛素受体属于G蛋白偶联受体。答案：×；划出“G蛋白偶联受体”，改为“酪氨酸激酶受体”5.简答题（每题6分，共18分）5.1简述植物在盐胁迫下的三种主要生理响应机制。答案：（1）渗透调节：合成脯氨酸、甜菜碱等相容性溶质，降低细胞水势，维持吸水；（2）离子平衡：激活质膜Na^+/H^+逆向转运蛋白（SOS1），将Na^+排出细胞，或液泡膜NHX蛋白将Na^+区隔化；（3）抗氧化防御：盐胁迫诱导ROS积累，上调SOD、POD、CAT等酶活性，清除活性氧。5.2说明抗体多样性产生的分子机制。答案：（1）V(D)J重组：B细胞发育中，重链可变区由V、D、J片段随机组合，轻链由V、J片段组合；（2）连接多样性：重组酶介导的核苷酸删除与P/N核苷酸添加；（3）体细胞高频突变：生发中心B细胞受抗原刺激后，V区基因点突变率提高10^6倍；（4）类别转换：C区基因通过重组切换，产生不同功能亚类。5.3比较有氧呼吸与无氧呼吸的能量效率差异并解释原因。答案：有氧呼吸：1分子葡萄糖产生30~32ATP，NADH与FADH_2经电子传递链氧化，质子梯度驱动ATP合酶；无氧呼吸：乳酸或乙醇发酵仅2ATP，NADH在胞质中再氧化，无电子传递链；差异原因：有氧呼吸利用线粒体内膜完整电子传递链，质子梯度大，ATP产率高；无氧呼吸末端电子受体为有机分子，氧化不彻底，自由能释放少。6.计算与分析题（共37分）6.1群体遗传计算（8分）某海岛封闭鼠群，黑色（B）对白色（b）为完全显性，随机交配一代后，黑色个体占84%，其中杂合子占黑色个体的比例为多少？答案：设p=f(B),q=f(b),q^2=0.16→q=0.4,p=0.6黑色个体中BB=p^2=0.36,Bb=2pq=0.48杂合子比例=0.48/(0.36+0.48)=0.57146.2酶动力学计算（9分）某酶促反应数据如下：[S](mmol·L^{-1})0.51.02.04.08.0v(μmol·L^{-1}·min^{-1})14.725.040.057.166.7（1）用Lineweaver-Burk作图法求K_m与V_max；（2）若加入竞争性抑制剂，K_m变为3.0mmol·L^{-1}，V_max不变，求抑制剂浓度与K_i关系。答案：（1）1/v对1/[S]线性回归得斜率=K_m/V_max=0.02，截距=1/V_max=0.01→V_max=100μmol·L^{-1}·min^{-1},K_m=2.0mmol·L^{-1}（2）竞争性抑制：K_m^{app}=K_m(1+[I]/K_i)3.0=2.0(1+[I]/K_i)→[I]/K_i=0.5→K_i=2[I]6.3生态系统能量流动（10分）某草原食物网：牧草→蝗虫→蛙→蛇→鹰。已知：牧草净生产量=1.5×10^6kJ·m^{-2}·a^{-1}呼吸消耗占同化量比例：蝗虫30%，蛙40%，蛇50%，鹰60%求：（1）鹰的同化量；（2）鹰的呼吸量；（3）第三营养级净生产量。答案：（1）能量传递效率按10%计鹰同化量=1.5×10^6×0.1^4=1.5×10^2kJ·m^{-2}·a^{-1}（2）鹰呼吸量=1.5×10^2×0.6=90kJ·m^{-2}·a^{-1}（3）第三营养级为蛇，同化量=1.5×10^6×0.1^3=1.5×10^3净生产量=同化量−呼吸量=1.5×10^3×(1−0.5)=750kJ·m^{-2}·a^{-1}6.4遗传作图与交换值（10分）果蝇三基因杂交：+++×abc，F1测交后代表型及个体数：+++364 abc376 a++23 +bc27a+c98 +b+102 ab+2 ++c2（1）写出基因顺序；（2）计算图距；（3）求符合系数与干涉值。答案：（1）双交换类型最少，为ab+与++c，故中间基因为b，顺序a-b-c（2）a-b交换值=(23+27+2+2)/1000=5.4cMb-c交换值=(98+102+2+2)/1000=20.4cMa-c图距=25.8cM（3）双交换率=4/1000=0.004符合系数=0.004/(0.054×0.204)=0.36干涉值=1−0.36=0.647.综合与创新题（共30分）7.1实验设计（15分）研究课题：验证拟南芥基因AtNHX1在盐胁迫下的功能。材料：野生型（WT）、AtNHX1敲除突变体（nhx1）、AtNHX1过表达株（OX），200mmol·L^{-1}NaCl，MS培养基，qRT-PCR试剂，Na^+荧光探针CoroNaGreen。要求：（1）设计三组表型实验，说明观测指标；（2）提供至少两种分子水平验证；（3）给出统计方法。答案：（1）表型实验：①根长测定：垂直板培养，NaCl处理7d，测主根伸长量；②鲜重变化：处理前后称量，计算相对生长率；③存活率：土培苗浇NaCl溶液14d，统计绿叶比例。（2）分子验证：①qRT-PCR：检测NaCl诱导后AtNHX1表达量；②Na^+荧光成像：共聚焦显微镜测根尖Na^+荧光强度；③Westernblot：用抗AtNHX1抗体检测蛋白水平。（3）统计：单因素方差分析（ANOVA）+Tukey多重比较，显著水平α=0.05。7.2生物信息学分析（15分）给定某细菌16SrRNA基因序列（已提供FASTA格式，略），要求：（1）用NCBIBLAST确定其最接近模式菌株，给出Identities与Querycover；（2）利用MEGA构建NJ系统树，Bootstrap1000，写出步骤；（3）预测其二级结构，指出可变区V3位置。