高中生物竞赛初赛试题及答案

高中生物竞赛初赛试题及答案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题后括号内）1.1某真核细胞中，一段mRNA的序列为5′-AUGGGCUACUAG-3′，其对应的DNA模板链序列是A.5′-TACCCGATGATC-3′B.5′-CTAGTAGCCCAT-3′C.5′-ATCCCGTACTAG-3′D.5′-CATGGCTACTAG-3′E.5′-TACCCGATGATC-3′（ ）1.2若某二倍体生物的基因型为AaBb，这两对基因位于非同源染色体上，则其产生的配子类型及比例为A.1:1:1:1B.9:3:3:1C.3:1D.1:2:1E.1:1（ ）1.3下列关于植物光系统Ⅱ（PSⅡ）的描述，正确的是A.其反应中心色素为P700B.水裂解放氧发生在PSⅡ的类囊体腔侧C.电子最终传递给NADP⁺D.细胞色素b₆f复合体不参与其中E.仅存在于基质片层（ ）1.4某酶促反应遵循米氏方程，测得Vmax=120μmol·L⁻¹·min⁻¹，Km=3mmol·L⁻¹。当底物浓度[S]=6mmol·L⁻¹时，反应初速度v为A.40μmol·L⁻¹·min⁻¹B.60μmol·L⁻¹·min⁻¹C.80μmol·L⁻¹·min⁻¹D.90μmol·L⁻¹·min⁻¹E.120μmol·L⁻¹·min⁻¹（ ）1.5在果蝇的X染色体上存在一对等位基因W/w，红眼(W)对白眼(w)为显性。若让红眼雌蝇与白眼雄蝇交配，F₁代再随机交配，则F₂代中白眼个体所占比例为A.1/2B.1/3C.1/4D.3/8E.1/8（ ）1.6下列哪项不是维持DNA双螺旋结构稳定的作用力A.氢键B.碱基堆积力C.离子键D.范德华力E.磷酸二酯键（ ）1.7某植物种群中，基因型AA、Aa、aa的频率分别为0.36、0.48、0.16。若该种群随机交配一代，则下一代中a基因的频率为A.0.16B.0.36C.0.40D.0.48E.0.60（ ）1.8关于CRISPR-Cas9系统，下列叙述错误的是A.Cas9蛋白具有核酸内切酶活性B.sgRNA与Cas9结合后引导其识别靶序列C.PAM序列通常为5′-NGG-3′D.该系统只能在原核生物中发挥作用E.可用于基因敲除与敲入（ ）1.9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E.间期（ ）1.10下列哪类RNA分子具有催化活性A.mRNAB.tRNAC.rRNAD.snRNAE.miRNA（ ）1.11某湖泊因污染导致溶氧急剧下降，最先受到显著影响的生物过程是A.硝化作用B.反硝化作用C.固氮作用D.氨化作用E.硫酸盐还原（ ）1.12若某蛋白质由4条多肽链组成，其中2条相同、另2条也相同，则其最小可能基因数为A.1B.2C.3D.4E.5（ ）1.13在生态系统中，能量流动与物质循环的主要区别是A.能量可循环利用B.物质单向流动C.能量以热能形式散失D.物质总量不断减少E.能量流动不依赖食物链（ ）1.14下列哪项不是植物激素A.生长素B.赤霉素C.细胞分裂素D.乙烯E.胰岛素（ ）1.15关于人类ABO血型系统，下列叙述正确的是A.由位于第9号染色体的单一基因座决定B.Ⅰᴬ、Ⅰᴮ、i三个等位基因之间无共显性C.Ⅰᴬ对i为隐性D.O型血个体红细胞表面含A、B抗原E.AB型个体血浆中含抗A、抗B抗体（ ）2.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，全部选对得满分，选错或漏选均不得分，请将正确选项字母填在题后括号内）2.1下列哪些过程伴随有ATP合成A.糖酵解B.三羧酸循环C.氧化磷酸化D.光合磷酸化E.脂肪酸β-氧化（ ）2.2关于PCR技术，下列叙述正确的是A.需使用耐热的DNA聚合酶B.引物设计需避免形成发卡结构C.退火温度一般高于引物Tm值10℃D.延伸时间取决于目标片段长度E.可用于定量mRNA表达水平（ ）2.3下列哪些属于非编码RNAA.tRNAB.rRNAC.lncRNAD.siRNAE.hnRNA（ ）2.4下列哪些因素可导致DNA突变A.紫外线照射B.5-溴尿嘧啶掺入C.亚硝酸盐处理D.转座子跳跃E.DNA甲基化（ ）2.5关于群落演替，下列叙述正确的是A.初生演替起始于裸岩B.次生演替速度通常快于初生演替C.演替最终阶段称为顶级群落D.人类活动可改变演替方向E.群落物种多样性一定随演替递增（ ）3.填空题（每空1分，共20分。请将答案按顺序写在题后横线上）3.1某DNA片段含1000bp，其中A占28%，则G占________%，该DNA分子中含________个氢键。3.2在蛋白质翻译过程中，核糖体A位点的作用是________，P位点的作用是________。3.3若某酶被不可逆抑制剂作用后，其Vmax将________，Km将________。3.4人类基因组中，编码序列约占________%，其余大部分为________DNA。3.5在减数第一次分裂前期，同源染色体之间发生________，可导致基因________。3.6植物光呼吸过程中，O₂与________酶结合，生成________酸。3.7某池塘生态系统的能量传递效率为10%，若生产者固定能量为5×10⁶kJ，则第三营养级可获能量为________kJ。3.8根据Hardy-Weinberg定律，若某基因座有2个等位基因，其频率分别为p、q，则基因型频率满足p²+2pq+q²=________，该定律成立的条件之一是________。3.9在动物细胞中，脂肪酸合成的起始原料为________，还原力来源于________。3.10某病毒基因组为单股正链RNA，长度为8000nt，其复制需以________为模板，由病毒编码的________酶催化。4.简答题（每题8分，共24分）4.1简述DNA半保留复制的实验证据，并说明其生物学意义。4.2比较有氧呼吸与无氧呼吸在能量效率、终产物及生物学意义上的差异。4.3说明植物如何通过气孔调节水分与CO₂的平衡，并解释“蒸腾拉力”形成机制。5.综合分析与计算题（共31分）5.1遗传分析题（11分）某植物的花色由两对独立遗传的基因A/a、B/b控制，显性基因A与B同时存在时表现为紫色，仅存在A或B时表现为红色，aabb表现为白色。现有纯合紫色植株与白色植株杂交得F₁，F₁自交得F₂。(1)写出亲本、F₁基因型及表现型。（3分）(2)求F₂中各表现型比例。（4分）(3)若从F₂中随机选取一株紫色植株，其与白色植株测交，后代出现白色个体的概率是多少？（4分）5.2生态学计算题（10分）某草原生态系统部分能量流动数据如下（单位：kJ·m⁻²·a⁻¹）：生产者固定太阳能：8.0×10⁶生产者呼吸消耗：3.2×10⁶初级消费者同化量：6.0×10⁵初级消费者呼吸消耗：3.0×10⁵次级消费者同化量：5.0×10⁴(1)计算生产者净初级生产量。（2分）(2)计算初级消费者到次级消费者的能量传递效率。（2分）(3)若人类欲从该草原获取最大可持续肉类产量，应重点放牧哪一营养级？说明理由。（3分）(4)若次级消费者粪便含能量1.0×10⁴kJ·m⁻²·a⁻¹，其中80%被分解者利用，求分解者实际获得的能量。（3分）5.3分子生物学应用题（10分）某研究小组欲利用CRISPR-Cas9技术敲除小鼠胚胎干细胞中的M基因（长度2400bp，含3个外显子）。向导RNA（sgRNA）设计在第二外显子，靶序列为5′-GGGTATCTCGAGCTACGTGA-3′，PAM为5′-NGG-3′。(1)写出Cas9切割后形成的DNA末端类型。（2分）(2)若发生非同源末端连接（NHEJ）修复，可能导致哪两类突变？（2分）(3)为验证基因敲除，研究者使用PCR扩增包含靶位点的600bp片段，再用T7核酸内切酶Ⅰ（可切割异源双链）处理。若敲除成功，电泳应出现几条带？说明理由。（3分）(4)若改用同源重组（HDR）方式精确插入一个长度为200bp的荧光报告基因，需提供的同源臂长度至少各为多少bp？（3分）6.答案与评分标准1.单项选择题1.1B1.2A1.3B1.4C1.5D1.6E1.7C1.8D1.9D1.10C1.11A1.12B1.13C1.14E1.15A2.多项选择题2.1CD2.2ABDE2.3ABCD2.4ABCD2.5ABCD3.填空题3.122，26003.2接纳氨酰-tRNA，携带肽酰-tRNA3.3降低，不变3.41~2，非编码或重复3.5交叉互换，重组3.6RuBisCO，磷酸乙醇酸3.75×10⁴3.81，随机交配或无选择无突变无迁移无遗传漂变（任答其一）3.9乙酰CoA，NADPH3.10负链RNA，RNA依赖的RNA聚合4.简答题（答案要点）4.1梅塞尔森-斯塔尔实验：用¹⁵N标记亲代DNA，¹⁴N培养子代，氯化铯密度梯度离心显示子一代DNA为杂合密度带，子二代出现轻带与杂合带，比例1:1，证明半保留复制。意义：保证遗传信息准确传递，维持物种遗传稳定性。4.2有氧呼吸：1mol葡萄糖产30~32ATP，终产物CO₂、H₂O，效率高，普遍存在于有氧生物；无氧呼吸：产2ATP，终产物乳酸或乙醇+CO₂，效率低，可快速供能或适应缺氧环境。4.3叶片通过改变保卫细胞K⁺浓度调节膨压，进而控制气孔开度；蒸腾拉力因叶肉细胞水势降低，导管水柱连续，形成张力，把水从根拉向叶。5.综合分析与计算题5.1(1)亲本：AABB×aabb；F₁：AaBb（紫色）。(2)F₂：紫色9/16，红色6/16，白色1/16。(3)紫色植株基因型为A_B_，其中1/9AABB、2/9AABb、2/9AaBB、4/9AaBb；仅AaBb×aabb可产白色，概率=4/9×1/4=1/9。5.2(1)净初级生产量=8.0×10⁶−3.2×10⁶=4.8×10⁶kJ·m⁻²·a