江苏省南通市海安市2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题（含解析）

高三生物注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共8页，满分100分，考试时间为75分钟。考试结束后，请将答题卷交回。2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用0.5毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。4.作答选择题必须用2B铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米的签字笔写在答题卷上的指定位置，在其它位置作答一律无效。一、单项选择题：本部分包括15题，每题2分，共计30分。每题只有一个选项最符合题意。1.番茄具有多种可稳定遗传的相对性状，下列各组性状中，不属于相对性状的是（）A.果实红色与果皮光滑 B.植株的正常茎与矮化茎C.叶片缺刻与叶片全缘 D.果实圆果与果实长果【答案】A【解析】【详解】相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型，果实红色与果皮光滑不是同一性状，因此不属于相对性状；植株的正常茎与矮化茎、叶片缺刻与叶片全缘、果实圆果与果实长果均是番茄同一性状的不同表现类型，属于相对性状，A符合题意，BCD不符合题意。2.鸡的性别决定方式为ZW型。已知芦花羽基因位于Z染色体上，芦花对非芦花为显性，下列杂交组合中，通过观察子代羽色即可判断其性别的是（）A.芦花（雄）×非芦花（雌） B.杂合芦花（雄）×芦花（雌）C.非芦花（雄）×芦花（雌） D.杂合芦花（雄）×非芦花（雌）【答案】C【解析】【详解】A、鸡为ZW型性别决定，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW，设芦花基因为B、非芦花基因为b，基因仅位于Z染色体上，W上无其等位基因：芦花雄鸡基因型为或，与非芦花雌鸡（）杂交，若父本为纯合芦花，子代雌雄全为芦花，无法判断性别；若父本为杂合芦花，子代雌雄均有芦花和非芦花个体，也无法判断性别，A错误；B、鸡为ZW型性别决定，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW，设芦花基因为B、非芦花基因为b，基因仅位于Z染色体上，W上无其等位基因：杂合芦花雄鸡（）与芦花雌鸡（）杂交，子代雄鸡全为芦花，雌鸡既有芦花又有非芦花，无法通过羽色判断所有个体的性别，B错误；C、鸡为ZW型性别决定，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW，设芦花基因为B、非芦花基因为b，基因仅位于Z染色体上，W上无其等位基因：非芦花雄鸡（）与芦花雌鸡（）杂交，子代雄鸡基因型均为（全为芦花），雌鸡基因型均为（全为非芦花），可直接通过羽色判断性别，C正确；D、鸡为ZW型性别决定，雄性性染色体组成为ZZ，雌性为ZW，设芦花基因为B、非芦花基因为b，基因仅位于Z染色体上，W上无其等位基因：杂合芦花雄鸡（）与非芦花雌鸡（）杂交，子代雌雄个体均同时存在芦花和非芦花性状，无法判断性别，D错误。3.果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或核DNA数量不可能发生的变化为（）A.染色体：4→8 B.核DNA：4→8 C.染色体：8→4 D.核DNA：8→4【答案】B【解析】【详解】A、减数第二次分裂后期，次级精母细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目由4暂时加倍为8，该变化可能发生，A不符合题意；B、核DNA数目加倍仅发生在减数分裂前的间期，复制后核DNA由8变为16，整个减数分裂过程核DNA的变化为8→16→8→4，不存在核DNA由4变为8的变化，B符合题意；C、减数第一次分裂结束时，同源染色体分离分别进入两个子细胞，初级精母细胞中染色体数由8变为4（次级精母细胞的染色体数），该变化可能发生，C不符合题意；D、减数第二次分裂结束时，次级精母细胞分裂形成精细胞，核DNA数由8变为4，该变化可能发生，D不符合题意。4.摩尔根和他的学生们绘出了果蝇X染色体上一些基因的位置图谱，如下图所示。相关叙述正确的是（）A.所示基因都与性别的形成有一定的关系B.所示基因在遗传上总是和性别相关联C.所示基因在遗传时遵循自由组合定律D.四个与眼色表型相关的基因互为等位基因【答案】B【解析】【详解】A、位于X染色体上的基因并非都与性别形成有关，如题图中的白眼基因只控制眼色性状，不参与性别决定过程，A错误；B、图中所有基因都位于X染色体上，属于伴性遗传，相关性状的遗传总是和性别相关联，B正确；C、基因的自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因，题图中的基因位于同一条X染色体上，遗传时不遵循自由组合定律，C错误；D、等位基因是位于同源染色体的同一位置、控制相对性状的基因，题图中四个和眼色相关的基因位于X染色体的不同位置，不互为等位基因，D错误。5.水稻生殖细胞形成过程中既发生减数分裂，又发生有丝分裂。相关叙述错误的是（）A.染色体数目减半发生在减数分裂ⅠB.基因重组发生在减数分裂ⅡC.有丝分裂前的间期进行DNA复制D.有丝分裂保证细胞的亲代和子代间遗传的稳定性【答案】B【解析】【详解】A、减数分裂Ⅰ后期同源染色体发生分离，分别进入两个子细胞，导致子细胞中染色体数目减半，A正确；B、基因重组包括两类，分别是减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体互换、减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，两类都发生在减数分裂Ⅰ，B错误；C、有丝分裂前的间期会完成DNA复制和相关蛋白质的合成，为分裂期做物质准备，C正确；D、有丝分裂将亲代细胞的染色体经复制后精确地平均分配到两个子细胞中，保证了细胞亲代和子代间遗传的稳定性，D正确。6.下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（）A.磷酸与核糖交替连接构成了DNA的基本骨架B.双链DNA中T占比越高，DNA热变性温度越高C.两条链之间的氢键由DNA聚合酶催化形成D.若一条链的G+C占47%，则另一条链的A+T占53%【答案】D【解析】【详解】A、DNA的基本骨架由磷酸与脱氧核糖交替连接构成，A错误；B、双链DNA中A与T之间有2个氢键，G与C之间有3个氢键，T占比越高说明A-T碱基对越多，氢键总数越少，DNA热变性温度越低，B错误；C、DNA聚合酶催化的是脱氧核苷酸之间磷酸二酯键的形成，两条链之间的氢键不需要酶催化，可自发形成，C错误；D、根据碱基互补配对原则，一条链的G与另一条链的C配对，一条链的C与另一条链的G配对，因此一条链的G+C占比等于另一条链的G+C占比，为47%，则另一条链的A+T占比为1-47%=53%，D正确。7.下列关于“噬菌体侵染细菌的实验”的叙述，正确的是（）A.用含35S和32P的培养基直接培养噬菌体来进行标记B.搅拌是为了使大肠杆菌内的噬菌体释放出来C.离心是为了沉淀培养液中的大肠杆菌D.该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA【答案】C【解析】【详解】A、噬菌体为病毒，营寄生生活，无法独立在普通培养基中代谢增殖，需先培养得到被同位素标记的大肠杆菌，再用噬菌体侵染标记的大肠杆菌，才能获得标记的噬菌体，A错误；B、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离，并非使大肠杆菌内的噬菌体释放出来，B错误；C、大肠杆菌质量远大于噬菌体蛋白质外壳，离心后大肠杆菌会沉淀在下层，蛋白质外壳留在上清液中，因此离心的目的是沉淀培养液中的大肠杆菌，C正确；D、该实验的研究对象是噬菌体，实验结论为噬菌体的遗传物质是DNA，并未证明大肠杆菌的遗传物质是DNA，D错误。8.某细菌在高温环境下依然能够进行DNA的复制。相关叙述错误的是（）A.该菌体内DNA复制时，需要解旋酶的参与B.该菌DNA复制时，母链从5′端到3′端被阅读C.该菌DNA聚合酶在高温下仍能保持活性，催化子链的延伸D.该菌DNA复制时，需要RNA作为引物【答案】B【解析】【详解】A、DNA复制过程中首先需要解旋酶破坏双链间的氢键，将双链解开，原核生物的DNA复制同样需要解旋酶参与，A正确；B、DNA复制时子链的合成方向是，由于DNA双链反向平行，因此DNA聚合酶沿母链的方向移动，即母链是从端到端被阅读，B错误；C、该细菌可在高温环境下完成DNA复制，说明其DNA聚合酶具有耐高温的特性，高温下仍能保持活性，催化子链的延伸过程，C正确；D、DNA聚合酶不能从头合成DNA链，因此DNA复制时需要先合成小段RNA作为引物，再在引物的端延伸子链，原核生物DNA复制也需要RNA引物，D正确。9.孟德尔发现了两大遗传规律，摩尔根证明了基因位于染色体上，他们都为遗传学的研究作出了贡献。下列叙述错误的是（）A.二人获得成功的关键都有选材恰当、运用统计学等B.为了探究F1均为高茎豌豆的原因，孟德尔让F1进行测交C.F1高茎能产生两种比例相同的配子可体现分离定律的实质D.摩尔根通过杂交实验确定了白眼基因位于X染色体上【答案】B【解析】【详解】A、孟德尔使用豌豆作为实验材料，摩尔根使用果蝇作为实验材料，二者获得成功的关键都有选择材料恰当、运用统计学方法等，A正确；B、孟德尔为探究F₁高茎原因，先让F1自交（而非测交），观察到F₂出现3:1分离比，推测存在隐性因子；测交用于验证假说，B错误；C、F1在减数分裂形成配子时，等位基因随着同源染色体的分开而分离，产生配子的比为1：1，即F1高茎能产生两种比例相同的配子可体现分离定律的实质，C正确；D、摩尔根运用假说-演绎的方法，通过红眼和白眼果蝇的杂交实验，确定了果蝇的白眼基因位于X染色体上，得出了基因在染色体上的结论，D正确。故选B。10.下图表示人体细胞中葡萄糖代谢的部分过程，甲、乙、丙表示物质，①～④表示过程。相关叙述正确的是（）A.物质甲、乙分别是丙酮酸、NADPHB.过程①、②均能释放少量能量，合成少量ATPC.过程③不需要O2参与，在无氧条件下也能进行D.过程④进行的场所是线粒体内膜，产物是H2O【答案】D【解析】【详解】A、物质甲是丙酮酸，物质乙是细胞呼吸过程产生的NADH（还原型辅酶Ⅰ），而NADPH是光合作用的特有产物，A错误；B、过程①为细胞呼吸第一阶段，可释放少量能量合成少量ATP；过程②为产乳酸的无氧呼吸第二阶段，该阶段不释放能量，无法合成ATP，B错误；C、过程③为有氧呼吸第二阶段，该过程本身不需要O₂参与，但无氧条件下丙酮酸会在细胞质基质中进行无氧呼吸第二阶段，无法进入线粒体发生过程③，因此无氧条件下该过程不能进行，C错误；D、过程④为有氧呼吸第三阶段，进行的场所是线粒体内膜，O₂和前两个阶段产生的[H]结合生成H₂O，D正确。11.长江十年禁渔实施以来，长江鱼类资源和生物多样性恢复持续向好，顶级捕食者长江江豚（国家一级保护动物）种群数量增长已超30%。相关叙述正确的是（）A.调查江豚的食物结构适宜采用胃容物分析法B.长江江豚种群数量增加说明能量传递至最高营养级的效率增加C.禁渔措施减小了环境阻力，提升了长江江豚的环境容纳量D.长江江豚种群数量增加体现了禁渔这一易地保护措施的有效性【答案】C【解析】【详解】A、江豚是国家一级保护动物，胃容物分析法会对江豚造成损伤，不适用于调查其食物结构，通常采用非损伤性的粪便分析法研究其食性，A错误；B、能量传递效率是相邻两个营养级同化量的比值，一般稳定在10%~20%，不会随种群数量增加而升高，江豚数量增加是因为其可利用的总资源量增多，并非传递效率提升，B错误；C、禁渔减少了人类活动干扰，增加了江豚的食物资源，减小了限制种群增长的环境阻力，提升了长江环境可承载的江豚最大种群数量（环境容纳量），C正确；D、禁渔是在江豚的原生栖息地长江采取的保护措施，属于就地保护，易地保护是将保护对象迁出原生地进行专门保护，D错误。12.洋葱叶分为真叶和鳞片叶，真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行一系列实验。相关叙述正确的是（）A.观察到鳞片叶外表皮细胞壁与原生质层处于分离状态，说明其正在失水B.观察真叶细胞的细胞质流动时，在高倍镜下可观察到叶绿体基粒C.分离真叶中各种色素时，依据滤纸条上色素带顺序可判断色素的含量D.观察根尖细胞有丝分裂时，先在低倍镜下找到分裂期细胞后，换成高倍镜观察染色体【答案】D【解析】【详解】A、鳞片叶外表皮细胞处于质壁分离状态时，可能正在失水，可能正在吸水发生质壁分离复原，也可能水分子进出细胞达到动态平衡，无法确定其正在失水，A错误；B、叶绿体基粒属于亚显微结构，高倍镜是光学显微镜，无法观察到亚显微结构，需要借助电子显微镜才能观察到叶绿体基粒，B错误；C、分离光合色素时，滤纸条上的色素带顺序由色素在层析液中的溶解度决定，溶解度越高扩散速度越快、位置越靠上，色素带的宽度才能反映色素的含量，C错误；D、低倍镜视野范围大，更容易找到目标细胞，观察根尖细胞有丝分裂时，先在低倍镜下找到分裂期细胞、将其移到视野中央后，再换高倍镜观察染色体，操作正确，D正确。13.螺内酯是一种醛固酮受体拮抗剂，可用于治疗醛固酮增多症等。相关叙述错误的是（）A.醛固酮分泌增多会促进肾脏重吸收钠进而导致机体大量吸水B.螺内酯能与醛固酮竞争结合肾小管细胞膜上特异性受体C.螺内酯可能会影响肾小管细胞膜上Na+等转运蛋白数量D.过量服用螺内酯可能会出现严重的高血钾症、低血压等症状【答案】A【解析】【详解】A、醛固酮分泌增多会促进肾小管和集合管重吸收Na+，同时会通过调节抗利尿激素的分泌促进水的等渗性重吸收，最终维持细胞外液渗透压相对稳定，不会导致机体大量吸水，A错误；B、螺内酯是醛固酮受体拮抗剂，可与醛固酮竞争结合肾小管细胞膜上的特异性受体，从而抑制醛固酮发挥作用，B正确；C、醛固酮与受体结合后会调控肾小管细胞膜上Na+等转运蛋白的合成，螺内酯可拮抗醛固酮的作用，因此可能影响相关转运蛋白的数量，C正确；D、醛固酮的生理作用是“保钠排钾”，过量服用螺内酯会过度抑制醛固酮的功能，导致Na+重吸收减少、血容量下降引发低血压，K+排出减少引发高血钾症，D正确。14.植物生长调节剂在农林园艺生产上应用广泛。相关叙述正确的是（）A.NAA的分子结构与生长素类似，可促进插条生根B.喷施赤霉素溶液可以控制株高，起到抗倒伏作用C.喷施脱落酸溶液可促进叶片气孔开放，利于光合作用D.喷施乙烯利可诱导柿子自身产生乙烯，加速果实成熟【答案】A【解析】【详解】A、NAA是人工合成的生长素类植物生长调节剂，分子结构与生长素（吲哚乙酸）类似，生理效应和生长素相似，适宜浓度下可促进插条生根，A正确；B、赤霉素可促进细胞伸长，使植株增高，喷施赤霉素会增大植株株高，反而更容易倒伏，无法起到抗倒伏作用，B错误；C、脱落酸的作用之一是促进叶片气孔关闭，降低蒸腾作用，喷施脱落酸会使气孔关闭，不利于CO2进入叶肉细胞，会抑制光合作用，C错误；D、乙烯利是乙烯释放剂，可在植物体内分解释放乙烯直接促进果实成熟，并不是诱导柿子自身产生乙烯，D错误。15.下表中有关生物学实验的叙述，正确的是（）序号实验名称相关叙述①蛋白质的检测和观察取2mL蛋清稀释液，加入双缩脲试剂A液1mL，摇匀，再加入双缩脲试剂B液4滴，摇匀后会出现紫色反应②香蕉DNA的粗提取用体积分数为95%的酒精提取研磨液中的DNA，离心后取上清液可得到DNA溶液③探究酵母菌细胞呼吸的方式细胞呼吸产物的产生情况是自变量，温度是无关变量④探究培养液中酵母菌种群数量变化物镜放大倍数为40×时，视野中可同时观察到5个中方格中所有的酵母菌A.① B.② C.③ D.④【答案】A【解析】【详解】A、双缩脲试剂检测蛋白质时，需先加A液1mL摇匀营造碱性环境，再加B液4滴摇匀，蛋清稀释液富含蛋白质，可与双缩脲试剂发生紫色反应，操作和现象描述均正确，A正确；B、DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精，加入酒精后DNA会析出，离心后DNA存在于沉淀物中，不能取上清液获得DNA溶液，B错误；C、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，自变量是氧气的有无，细胞呼吸产物的产生情况是因变量，温度属于无关变量，C错误；D、物镜放大倍数为40×时属于高倍镜观察，视野范围很小，无法同时观察到5个中方格内的所有酵母菌，D错误。二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但选不全的得1分，错选或者不答的得0分。16.如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变，下列推断正确的是（）A.该致病基因不位于Y染色体上B.若Ⅱ-1不携带该致病基因，则Ⅱ-2一定为杂合子C.若Ⅲ-5正常，则Ⅱ-2一定患病D.若Ⅱ-2和Ⅲ-2均正常，则该致病基因位于X染色体上【答案】ABC【解析】【详解】A、由于该家系中有女患者，所以该致病基因不位于Y染色体上，A正确；B、若Ⅱ-1不携带该病致病基因，由于Ⅲ-3是患者，他的致病基因只能来自Ⅱ-2。假如该病为常染色体隐性遗传；无论Ⅱ-2是Aa还是aa，由于Ⅱ-1不携带该病致病基因，所以不可能生出患病的Ⅲ-3。该病还剩3种情况：常染色体显性遗传、X染色体显性遗传、X染色体隐性遗传。由于Ⅲ-1正常，其正常基因来自Ⅱ-2，所以在这三种情况下，Ⅱ-2都是杂合子，B正确；C、若Ⅲ-5正常，则该病为常染色体显性遗传病，由于Ⅱ-1正常为aa，而Ⅲ-3患病基因型为Aa，可推出Ⅱ-2一定患病为Aa，C正确；D、若Ⅱ-2正常，Ⅲ-3患病，该病为隐性遗传病，若Ⅲ-2患病，则可推出该病为常染色体隐性遗传病，若Ⅲ-2正常，则不能推出具体的遗传方式（既可能是常染色体隐性遗传病也可能是伴X染色体隐性遗传病），D错误。17.某动物基因型为AaBb，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①、②代表基因。甲所处时刻之后未发生突变，且甲减数分裂可以形成4个子细胞。相关叙述正确的是（）A.甲所处时期为减数分裂Ⅰ后期B.甲中2对同源染色体均发生了互换C.乙中位点①和②代表的基因分别为A和BD.甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种【答案】ACD【解析】【详解】A、甲细胞中正发生同源染色体分离，且细胞质不均等分裂，为初级卵母细胞，所处时期为减数分裂Ⅰ后期，A正确；B、某动物基因型为AaBb，所以甲中只有A和a所在的同源染色体发生了互换，另一对同源染色体发生了基因突变，B错误；C、而乙细胞是减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，细胞质不均等分裂，说明是次级卵母细胞，则基因型为AaBB，所以位点①是A，位点②是B，C正确；D、根据图甲中的基因型可知，第一极体基因型为AaBb，次级卵母细胞，则基因型为AaBB。第一极体减数第二次分裂随机分配，基因型为AB、ab或Ab、aB，次级卵母细胞经过减数第二次分裂产生的子细胞的基因型为AB或aB，所以甲减数分裂可以形成4个子细胞，基因型为3种，D正确。18.甲烷氧化菌单细胞蛋白可作为饲料添加剂，具有较高的营养价值。某研究小组从污泥中筛选、分离甲烷氧化菌用于生产单细胞蛋白。主要步骤：①从油气田取样→②富集培养→③分离纯化→④液态发酵→⑤制备单细胞蛋白。相关叙述正确的是（）A.步骤①从油气田取样，因其含有丰富的甲烷氧化菌B.步骤②主要目的是增加目标菌的数量，提高筛选成功率C.步骤③应选择30～300个菌落的平板进行扩大培养D.步骤④发酵过程中甲烷氧化菌种群增长速率逐渐下降【答案】AB【解析】【详解】A、油气田环境中甲烷含量高，适宜甲烷氧化菌生存，因此含有丰富的目标菌，适合作为取样地点，A正确；B、富集培养可在选择条件下增加甲烷氧化菌的数量，提高后续筛选的成功率，B正确；C、选择30～300个菌落的平板是稀释涂布平板法计数微生物的要求，分离纯化需要挑取单个独立的菌落进行操作，无需选择该范围菌落数的平板扩大培养，C错误；D、液态发酵过程中，甲烷氧化菌的种群增长速率先升高（对数期），在种群数量达到时增长速率最大，之后才逐渐下降，并非全程逐渐下降，D错误。19.鼠兔和牦牛是青藏高原重要的草食动物，分析粪便中叶绿体rbcL基因序列可判定它们的食物组成。不同牦牛放牧强度下，两者的食物重叠度指数和牦牛食物中优势禾草占比如图。相关叙述正确的是（）A.牦牛与鼠兔食物种类的判定利用了染色体上遗传信息的特异性B.放牧强度在a～b时，牦牛食物中优势禾草的占比随放牧强度增大而降低C.放牧强度为a时，牦牛与鼠兔的食物重叠度高，二者竞争激烈D.放牧强度高于b时，牦牛与鼠兔食物生态位分化程度随放牧强度增大而下降【答案】BD【解析】【详解】A、判定食物利用叶绿体rbcL基因，叶绿体基因属于细胞质基因，并非染色体上的核遗传信息，利用叶绿体DNA序列特异性区分植物种类，A错误；B、由右侧曲线可知，牦牛食物中优势禾草占比随放牧强度增大持续下降，因此a～b区间内该占比也随放牧强度增大而降低，B正确；C、放牧强度为a时，食物重叠度指数数值很高，说明二者取食相同食物多，但因为放牧强度低，牦牛数量少，种间竞争不激烈，C错误；D、放牧强度高于b时，食物重叠度指数随放牧强度增大上升，代表二者共同食物变多，生态位分化程度应下降，D正确。三、非选择题：本部分包括5小题，共计58分。20.C4植物起源于热带高温干旱地区，具有CO2浓缩机制。图1是某C4植物的部分代谢过程示意图，其中PEPC是对CO2高亲和力的PEP羧化酶。Rubisco既能催化C5的羧化，也能催化C5的加氧分解。请回答下列问题。（1）过程①需要的ATP主要来自叶绿体中的______（结构），合成ATP所需的能量主要来自______（填两类色素的名称）捕获的光能。（2）过程③草酰乙酸转化为天冬氨酸所需的氨基来自______（物质）。两个细胞中均有谷氨酸和α-酮戊二酸相互转化，有利于维持两个细胞中______（元素）的平衡。（3）在维管束鞘细胞中，能产生丙酮酸的过程有______。参与过程⑩的CO2来自过程______（填序号）。（4）在光强较弱及温度较低情况下，C4植物的光合效率并不一定比C3植物高，原因是为维持CO2浓缩机制，过程①额外消耗了______。（5）科研人员将C4植物的PEPC基因转入水稻获得转基因水稻，并在正常和干旱两种条件下培养野生型和转基因水稻（正常处理为全生育期灌水，干旱处理为全生育期不灌水），在开花期测定了两种水稻的活性氧含量（含量越高，膜脂氧化程度越高）及净光合速率，结果如图2和图3。①干旱处理植物活性氧含量上升的原因是：干旱导致气孔导度下降，卡尔文循环过程受阻，光反应产生的______不能及时被消耗导致电子传递给氧气产生活性氧。②请结合图1～3分析，干旱处理下，与野生型水稻相比，转基因水稻净光合速率较高的原因有：______。【答案】（1）①.类囊体（基粒）②.叶绿素（叶绿素a和叶绿素b）、类胡萝卜素（胡萝卜素和叶黄素）（2）①.谷氨酸②.氮（N）（3）①.过程⑥②.⑥（4）更多的ATP（能量）（5）①.NADPH和ATP②.转基因水稻可表达PEPC，对CO2亲和力高，能在气孔导度下降、胞间CO2浓度低的情况下富集CO2，促进卡尔文循环进行；同时活性氧含量更低，膜脂氧化程度低，对细胞结构和光合系统的损伤更小，因此净光合速率更高【解析】【小问1详解】叶绿体中光反应的场所是类囊体（基粒），光反应合成过程①所需的ATP；捕获光能的光合色素分为两类：叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）和类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素）。【小问2详解】从图中可知草酰乙酸通过和谷氨酸的转氨基作用生成天冬氨酸，因此氨基来自谷氨酸；谷氨酸和α-酮戊二酸的相互转化是转氨基过程，可在两个细胞间转运氨基，维持氮元素的平衡。【小问3详解】据图分析：维管束鞘细胞中，苹果酸分解（过程⑥）生成丙酮酸和CO2；卡尔文循环（过程⑩）的CO2来自苹果酸分解（过程⑥）释放的CO2。【小问4详解】C4植物的CO2浓缩机制中，将丙酮酸转化为PEP的过程①需要额外消耗ATP，在光强弱、温度低时，光反应产生的ATP总量少，额外消耗的ATP会占用原本用于卡尔文循环的能量，因此此时C4植物光合效率不一定比C3植物高。【小问5详解】①干旱导致气孔关闭，卡尔文循环受阻，光反应产生的NADPH和ATP无法被及时消耗，剩余的高能电子会传递给O2产生活性氧。②结合题图和题干信息分析：转基因水稻表达的PEPC对CO2亲和力高，干旱下气孔导度低、胞间CO2不足时仍可固定低浓度CO2，完成CO2浓缩，提升维管束鞘细胞内的CO2浓度，促进卡尔文循环；同时从图2可知转基因水稻干旱下活性氧含量远低于野生型，膜脂氧化损伤更小，光合结构受破坏程度低，因此净光合速率更高。21.系统性红斑狼疮（SLE）是一类常见的慢性自身免疫性疾病，糖皮质激素（GCs）是其临床治疗中的常用药物。然而，长期使用GCs会引发一系列不良反应，其中摄食行为异常是最早出现的反应之一，可导致患者体重增加，具体机制如下图所示，图中星形胶质细胞的突起紧密包裹着突触，可以回收突触间隙的神经递质。请回答下列问题。（1）SLE的发生主要与免疫系统的______功能异常有关。GCs可以______（填“促进”或“抑制”）免疫系统的功能，从而治疗SLE．（2）星形胶质细胞中，GCs与GCs受体复合物通过______（结构）进入细胞核，导致表达的GLUT2减少。GLUT2减少引起突触间隙GABA含量增加的原因是______。（3）GABA属于______（填“兴奋性”或“抑制性”）神经递质。突触间隙中的GABA含量增加，导致______，最终引起患者体重增加。（4）研究人员推测，间充质干细胞外泌体（MSCEVs）可通过上调星形胶质细胞中GLUT2表达量，从而在一定程度上改善GCs介导的SLE小鼠体重异常的现象。现以生理盐水、GCs、MSCEVs为实验试剂进行分组实验。①请完善下列分组处理方案：A组（对照组）：______、B组（对照组）：SLE小鼠+GCs处理、C组（实验组）：SLE小鼠+______处理。②预测实验结果：实验结束时检测三组小鼠的体重和GLUT2的表达量，若上述推测正确，则三组小鼠的体重从高到低依次为______，GLUT2表达量从高到低依次为______。【答案】（1）①.免疫自稳②.抑制（2）①.核孔②.GLUT2是星形胶质细胞上的葡萄糖转运蛋白，GLUT2减少会导致星形胶质细胞摄取的葡萄糖不足，ATP合成减少，进而抑制星形胶质细胞通过GABA转运体回收突触间隙的GABA，最终使突触间隙GABA含量增加（3）①.抑制性②.GABA与POMC神经元上的受体结合，促进Cl-内流，抑制POMC神经元的兴奋，对食欲的抑制作用减弱，摄食行为异常增多（4）①.SLE小鼠+生理盐水处理②.GCs和MSCEVs③.B>C>A④.A>C>B【解析】【小问1详解】自身免疫病是免疫系统的免疫自稳功能异常，错误攻击自身组织导致的；糖皮质激素作为免疫抑制剂，通过抑制过强的免疫系统功能，缓解自身免疫病的症状，以此治疗SLE。【小问2详解】大分子物质（GCs与GCs受体复合物）通过核孔结构进入细胞核调控基因表达；结合题图可知GLUT2是星形胶质细胞的葡萄糖转运蛋白，其减少会使细胞摄取葡萄糖不足，ATP合成减少，而GABA转运体回收GABA的过程需要消耗ATP，回收过程受阻就会造成突触间隙GABA积累、含量上升。【小问3详解】GABA作用于神经元后促进Cl-内流，会让神经元更难产生动作电位，属于抑制性神经递质；根据题干提示POMC神经元兴奋时抑制食欲，GABA增多会抑制POMC神经元的兴奋，使其对食欲的抑制效果减弱，小鼠摄食增加，最终体重上升。【小问4详解】①实验设置对照：A组为空白对照，是SLE小鼠用生理盐水处理；实验组C需要同时施加GCs和MSCEVs，验证MSCEVs的改善作用。②若推测正确：B组只用GCs处理，GLUT2表达量最低，GABA积累最多，食欲抑制最弱，体重最高；C组加入MSCEVs上调GLUT2，体重和GLUT2水平介于B组和A组之间；A组无GCs干扰，GLUT2表达量最高，摄食正常体重最低，因此体重排序B>C>A，GLUT2表达量排序A>C>B。22.甘蓝型油菜（2n=38）是全球重要的油料作物，其含油量多且产量稳定。下图为野生甘蓝型油菜花粉母细胞的部分减数分裂图像，请回答下列问题。（1）将以上图像按照减数分裂顺序进行排序F→______→B→______。（2）为观察减数分裂的过程，应选取______（填“盛开期”或“花蕾期”）的花朵进行操作。图E每个细胞中染色体数目为______个。（3）结合减数分裂和受精作用过程分析，有性生殖的后代呈现多样性的原因是______。（4）为了保持亲本优良的性状，科学家构建了spo11-1突变体、rec8突变体和spo11-1rec8双突变体，观察了三种突变体花粉母细胞减数分裂不同时期的相关现象，如下表。植株类型时期减数第一次分裂减数第二次分裂前期中期后期末期spo11-1突变体无联会染色体的着丝粒排列在赤道板上染色体随机移向细胞两极形成的两个子细胞中染色体数目不固定存在rec8突变体无联会以染色体片段为主着丝粒分裂，姐妹染色单体分开染色体数目无法统计存在spo11-1rec8双突变体无联会染色体的着丝粒排列在赤道板上着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成的两个子细胞中染色体数目均为38无①据表分析spo11-1基因表达产物和rec8基因表达产物的功能分别是______、______。（填“a”或“b”）a．参与联会以及染色体片段断裂后的修复，同时还是姐妹染色单体之间重要的粘连蛋白（确保减数第一次分裂姐妹染色单体不分离）b．参与联会以及互换过程中染色体片段断裂②spo11-1rec8双突变体减数分裂过程中，未观察到染色体片段，其原因是______。③结合上述分析，可选择______（突变体植株类型）产生的配子并采用______（填方法）来获得与亲本染色体组成完全一致的植株。【答案】（1）①.A→C→E②.D（2）①.花蕾期②.19（3）减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体互换和非同源染色体自由组合产生多种多样的配子；受精过程中雌雄配子随机结合，使有性生殖的后代呈现多样性（4）①.b②.a③.无法启动染色体片段断裂，没有断裂就不会产生染色体片段④.spo11-1rec8双突变体⑤.花药离体培养【解析】【小问1详解】A是减数第一次分裂中期，因为成对的同源染色体排列在赤道板两侧，呈现较为集中的块状结构，位于细胞中间区域；C是减数第一次分裂后期，细胞还是一个细胞，但染色体分成两大团，且向两极移动，即同源染色体分离，分别移向两极；E是减数第二次分裂中期；B是减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目暂时加倍，与体细胞染色体数目相同；D是减数第二次分裂末期，已经形成4个独立、被细胞壁分开的子细胞，F是减数第一次分裂前期，同源染色体正在联会，所以正确的顺序是F→A→C→E→B→D。【小问2详解】盛开期花粉已经成熟，减数分裂已经完成；花蕾期花药内花粉母细胞正在进行减数分裂，适合取材观察。E是减数第二次分裂中期，由于减数第一次分裂时同源色体分离，细胞一分为二，染色体数目减半，根据2n=38可知，该时期细胞中的染色体数为19。【小问3详解】减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体互换和非同源染色体自由组合产生多种多样的配子；受精过程中雌雄配子随机结合，使有性生殖的后代呈现多样性。【小问4详解】①不管是双突变体，还是单突变体都不出现联会现象，而突变体就是缺乏相应的基因表达产物，缺乏就不出现，说明它们本身是负责联会的产物，因此spo11-1基因表达产物和rec8基因表达产物都有负责联会的作用；由于前期互换时，需要先断裂染色单体片段，然后需要进行修复，形成新的染色体，spo11-1突变体无spo11-1基因表达产物，但有rec8基因表达产物，其中期没有出现染色体片段，说明染色体片段被修复，rec8基因表达产物具有染色体片段断裂后的修复的作用，rec8突变体无rec8基因表达产物，但有spo11-1基因表达产物，其中期以染色体片段为主，说明有spo11-1基因表达产物有启动互换过程中染色体片段断裂的作用；后期spo11-1突变体，着丝粒不分裂，姐妹染色单体不分开，而rec8突变体会，且双突变体也会，这说明rec8基因表达产物是粘连蛋白，rec8突变体和双突变体由于缺乏粘连蛋白，说明着丝粒会分裂，姐妹染色单体分开。所以spo11-1基因表达产物参与联会以及互换过程中染色体片段断裂，选b，rec8基因表达产物参与联会以及染色体片段断裂后的修复，同时还是姐妹染色单体之间重要的粘连蛋白，选a。②spo11-1rec8双突变体既没有spo11-1基因表达产物，也没有rec8基因表达产物，因缺乏spo11-1基因表达产物无法启动染色体片段断裂，没有断裂就不会产生染色体片段。③spo11-1rec8双突变体减Ⅰ末期子细胞染色体数都是38，无减数第二次分裂，产生的配子的染色体数目与亲本完全相同。配子是花粉，需要采用花药离体培养，由花粉直接发育成植株，与亲本染色体组成完全一致。23.人成纤维细胞生长因子（hFGF）是一种多功能的细胞生长调节因子，在创伤修复、烧伤治疗等领域具有重要的应用价值。hFGF在人体中含量极低，难以从天然组织中大量提取以满足临床需求。为实现hFGF的产业化生产，研究人员利用基因工程技术，将hFGF基因导入酵母菌进行高效表达。请回答下列问题。（1）RT-PCR反应体系包括：模板、______、含Mg2+的缓冲液和耐高温的DNA聚合酶。PCR每次循环包括变性、退火和延伸三步，其中变性的目的是______；PCR中尽可能______（填“提高”或“降低”）退火温度以减少非目标基因的获得。（2）将RT-PCR获得的hFGF基因导入克隆载体的目的是便于hFGF基因的______。（3）图1中限制酶1是______，限制酶2是______。与单酶切相比，采用双酶切的优点有______。（4）为检验重组表达载体是否构建成功，用限制酶1和限制酶2完全切割重组表达载体后进行电泳鉴定，结果见图2，其中条带______对应hFGF基因片段。（5）与细菌相比，选择酵母菌作为工程菌来生产hFGF的优点是______。【答案】（1）①.dNTP（四种脱氧核糖核苷酸）和引物②.使双链DNA解旋为单链③.提高（2）

储存和扩增（3）①.XhoⅠ②.NcoⅠ③.可以避免目的基因和载体的自身环化，同时保证目的基因定向插入表达载体（4）b（5）酵母菌是真核生物，具备内质网、高尔基体等细胞器，可以对合成的hFGF（蛋白质）进行加工、修饰，获得有正常生物活性的产物【解析】【小问1详解】PCR反应体系的核心组分除模板、含Mg2+缓冲液、Taq酶外，还需要合成DNA的原料dNTP，以及特异性结合模板的引物；PCR变性的本质是高温破坏DNA双链的氢键，使双链解开为单链；退火温度适当提高，能减少引物和非互补序列的错配结合，从而降低非目标扩增产物的生成。【小问2详解】克隆载体带有复制原点，导入宿主菌后可以随宿主菌的增殖大量复制目的基因，实现目的基因的储存和扩增，方便后续获取足量的目的基因用于构建表达载体。【小问3详解】根据图1的黏性末端序列匹配：hFGF基因左侧的黏性末端是5'-TCGA-3'，和XhoⅠ切割产生的黏性末端完全互补；hFGF基因右侧的黏性末端是5'-CATG-3'，和NcoⅠ切割产生的黏性末端完全互补，因此限制酶1是XhoⅠ、限制酶2是NcoⅠ。双酶切会让载体和目