河南省焦作市2025-2026学年高三上学期11月期中生物试题（含答案解析）

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一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.蛋白质是生命活动的主要承担者。下列关于蛋白质的叙述,错误的是
A．呈网架结构的细胞骨架蛋白与细胞内物质运输、能量转化、信息传递等密切相关
B．具有免疫活性功能的某些蛋白质,能够促进B细胞或细胞毒性T细胞的增殖、分化
C．细胞膜表面负责转运物质的蛋白质具有特异性,这由其所转运分子或离子的大小决定
D．具有降低化学反应活化能作用的蛋白质,其活性在低温和高温环境下均较低的原因不同
2.细胞的生命活动离不开细胞内多种细胞器间的协调配合,下列叙述正确的是
A．肝细胞溶酶体合成的多种水解酶能分解损伤的细胞器
B．高尔基体的膜成分处于动态更新中,其更新与内质网密切相关
C．洋葱根尖分生区细胞中线粒体产生的能量可用于中心体移动
D．红苋菜叶肉细胞中央大液泡内的色素部分来自叶绿体
3.沙眼衣原体(Ct)是一种严格寄生于细胞内的原核生物,其生命周期包含两种形态：原体(EB)和始体(RB)。Ct以EB形态侵染宿主细胞后转化为RB,经分裂增殖形成RB,最终转变为EB释放到细胞外。下列推测合理的是
A．宿主细胞中的EB和RB分别构成两个种群
B．分裂前,RB会进行染色体复制和有关蛋白质的合成
C．Ct在宿主细胞内完成生命周期,不消耗宿主的物质和能量
D．EB具有感染性但不能分裂增殖,RB无感染性但可分裂增殖
4.将新鲜的成熟红细胞分别置于甲、乙两种不同的溶液中,观察到如下现象：
①溶液甲中,红细胞迅速吸水膨胀。
②溶液乙中,红细胞先失水皱缩,但一段时间后皱缩速率减慢,甚至体积有所恢复；加入某载体蛋白抑制剂后,红细胞持续皱缩且不恢复。下列叙述正确的是
A．溶液甲中的水分子仅通过自由扩散进入红细胞
B．溶液乙中的溶质是通过主动运输进入红细胞的
C．溶液乙中红细胞的体积恢复依赖载体蛋白介导的溶质转运
D．水分子进出红细胞的速率主要取决于膜上载体蛋白的数量
5.某科研小组研究从哺乳动物肠道中提取到的两种水解酶的特性,实验结果如表所示(“+”表示反应发生,“-”表示反应不发生)。下列分析错误的是
A．X酶和Y酶具有专一性,这与酶分子独特的空间结构有关
B．高温破坏了X酶的空间结构,故80℃下X酶不能催化淀粉水解
C．若将X酶催化淀粉水解的反应温度由80℃降至37℃,反应仍不会发生
D．不宜用斐林试剂检测X酶催化淀粉水解的反应完成后能否产生还原糖
6.某科研小组研究不同氧气浓度对小鼠细胞呼吸的影响,测得的数据如下表(单位：ml·h-¹)。已知小鼠细胞呼吸底物为葡萄糖,且无氧呼吸仅产生乳酸。下列相关叙述不合理的是
A．O₂浓度为0时测得的CO₂释放量不是小鼠细胞代谢产生的CO₂
B．O₂浓度为5%时小鼠细胞有氧呼吸与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为2：3
C．O₂浓度由10%升至20%,CO₂释放量不变可能是由于细胞呼吸相关酶数量有限
D．若线粒体功能受损,O₂浓度为20%时小鼠的O₂吸收量会超过2.4ml·h⁻¹
7.玉米固定CO₂的能力比小麦强70倍。磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(PEPC)是C​4植物(如玉米)特有的固定CO₂的关键酶。科研人员将玉米的PEPC基因导入小麦中,获得转基因小麦以提高小麦产量。为探究转基因小麦固定CO₂的能力,研究人员将转基因小麦和普通小麦分别放置在相同的密闭小室中,给予充足的光照,利用红外测量仪每隔5min测定小室中的CO₂浓度,结果如图所示。下列有关叙述正确的是
A．图中属于普通小麦变化曲线的是Ⅱ
B．转基因小麦的光合速率始终高于普通小麦
C．0～15min,两种小麦释放O₂的速率的变化趋势是减慢
D．30～40min,两种小麦的光合速率都大于其各自的呼吸速率
8.端粒酶由核糖核酸亚基、催化蛋白亚基及多个具有调控功能的蛋白质亚基组成,能以自身RNA为模板延伸端粒DNA,从而保护染色体的完整性与稳定性。下列说法错误的是
A．与年轻人相比,老年人体内端粒长度较短的细胞占比可能更大
B．端粒是一段特殊DNA序列,会随DNA复制次数增加而缩短
C．干细胞、癌细胞等分裂旺盛的细胞中端粒酶的活性可能较高
D．端粒酶以自身RNA为模板延伸端粒DNA,有逆转录酶活性
9.某同学在完成高中生物教材中的多个经典实验时,出现了部分异常结果。下列对相关原因的分析,不合理的是
A．鉴定梨果肉中的还原糖时,加入斐林试剂后未出现砖红色沉淀,原因可能是未进行水浴加热
B．观察洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时,细胞未发生质壁分离,原因可能是蔗糖溶液浓度过低
C．提取菠菜绿叶中的光合色素时,收集到的滤液颜色过浅,原因可能是研磨时未加入SiO₂
D．观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂时,视野中未找到分裂期细胞,原因可能是解离时间过短
10.孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。下列有关孟德尔豌豆杂交实验的叙述,正确的是
A．“豌豆在自然状态下一般是纯种”属于孟德尔“假说”的内容
B．孟德尔完成杂交实验时选择的父本豌豆不需要去掉雌蕊和套袋
C．孟德尔总结不同性状的遗传结果得出遗传规律,运用了完全归纳法
D．孟德尔得出分离定律的基础是雌雄个体产生的配子数量是相等的
11.蜜蜂种群中,蜂王、工蜂(2n=32)由受精卵发育而来,其中蜂王性腺功能正常,能进行减数分裂产生卵细胞,而工蜂的生殖器官发育不全。雄蜂由卵细胞直接发育而来,可以通过“假减数分裂”产生精子。图1为某蜂王产生的4个卵细胞,图2为某雄蜂产生精细胞过程中的部分细胞。下列相关叙述正确的是
A．蜂王、工蜂进行减数分裂时,四分体时期可发生染色体互换
B．图1的4个卵细胞可来自2个初级卵母细胞,可发育成4只雄蜂
C．雄蜂“减数分裂I”染色体数目未减半可能与细胞形成的异常纺锤体有关
D．雄蜂的“假减数分裂”过程中和蜂王的减数分裂过程中均发生了基因重组
12.下列关于生物体遗传物质的叙述,正确的是
A．遗传物质复制过程中,可能会出现U-A碱基的配对
B．受精卵中的遗传物质一半来自父方,一半来自母方
C．DNA中的遗传信息储存在其脱氧核苷酸的种类中
D．蓝细菌以DNA作为主要的遗传物质
13.现有某作物的两个纯合品种：抗病高秆(易倒伏)和感病矮秆(抗倒伏),已知抗病对感病为显性,高秆对矮秆为显性。若用这两个品种进行杂交以获得抗病矮秆新品种,按照孟德尔遗传规律来预测杂交结果,需要满足三个条件,其中两个条件分别是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因的控制,高秆与矮秆这对相对性状受另一对等位基因的控制,且两对等位基因的遗传均符合分离定律。下列叙述错误的是
A．第三个条件是控制两对相对性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的
B．若控制两对性状的基因满足上述三个条件,则F₂可获得抗病矮秆新品种
C．若想增大抗病矮秆新品种中纯合子的比例,可让抗病矮秆植株不断自交
D．若想缩短育种年限,取F₁的花药进行离体培养即可获得抗病矮秆新品种
14.加热杀死的S型肺炎链球菌与R型活细菌混合培养后,将R型活细菌转化为S型活细菌的机制如下图所示。下列相关叙述正确的是
A．加热杀死的S型细菌DNA的磷酸二酯键被打开
B．图中转化的实质是两种肺炎链球菌发生了基因突变
C．若用DNA酶处理S型细菌,则capS的结构和功能不变
D．R型细菌转化为S型细菌后,DNA中嘌呤与嘧啶碱基比例改变
15.目前发现,原核细胞内DNA聚合酶有三种类型(即DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),其中DNA聚合酶Ⅲ是DNA复制的核心酶,该酶既有5​′ →3​′聚合酶的活性,也有3​′ →5​′外切酶的活性(沿着3​′ →5​′切割DNA单链),且需要Mg²⁺激活。下列相关说法错误的是
A．原核细胞DNA复制时子链的延长与5​′ →3​′聚合酶的活性有关
B．原核细胞DNA复制时错误配对的碱基可能通过3​′ →5'外切酶切除
C．原核细胞DNA能准确复制是因为DNA聚合酶Ⅲ具有自我纠错功能
D．Mg²⁺能激活DNA聚合酶Ⅲ,说明无机盐可以影响生物的生命活动
16.图1为某家族的遗传系谱图,甲病由基因A/a控制,乙病由基因B/b控制,图2是乙病相关个体的基因电泳图谱。不考虑变异,下列叙述错误的是
A．甲病为常染色体显性遗传病
B．Ⅱ-5不携带乙病的致病基因
C．Ⅲ-7与正常男性结婚,生一个两病皆患男孩的概率是0
D．Ⅲ-4与基因型和Ⅲ-5相同的男性结婚,生一个两病皆患男孩的概率是5/12
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.通常认为,细胞凋亡就是一个细胞寿命的终结。科研人员根据最近的研究对细胞凋亡有了新的见解--“凋亡之死,虽死犹生”,即凋亡细胞可以释放代谢信使以调控活细胞功能。Caspase介导的质膜PANX1通道开放,促进了细胞凋亡过程中持续释放有活力的代谢产物。请回答下列问题：
(1)Caspase是近年来发现的一组存在于细胞质中具有相似结构的半胱氨酸蛋白酶,它们的一个重要共同点是活性位点都含有半胱氨酸,并特异性地断开天冬氨酸残基后的肽键,体现了该酶具有_______的作用特性,而这一特性具有____₍填“绝对性”或“相对性”),理由是____。
(2)PANX1通道蛋白在转运细胞凋亡后的代谢产物过程中,这些代谢产物_____₍填“需要”或“不需要”)与通道蛋白结合。据题分析,凋亡细胞调控活细胞功能的过程为______。
(3)将凋亡的Jurkat细胞的上清液添加到吞噬性LR73细胞(中国仓鼠卵巢细胞系)中,RNA测序结果显示凋亡细胞分泌的代谢产物可以改变与抑制炎症或促进伤口愈合有关的基因表达模式。现提供一组炎症模型小鼠的细胞及其培养液,请据此设计实验,通过检测与抑制炎症或促进伤口愈合有关的基因表达情况,验证凋亡细胞的代谢产物可以缓解小鼠的关节炎症状。
①实验设计思路：_______________________；
②预期实验结果：_______________________。
18.海水中的无机碳主要以CO₂和HCO₃⁻两种形式存在,因水体中CO₂浓度低、扩散速度慢,某些蓝细菌与部分化能自养菌逐渐演化出了“摄取HCO₃⁻→转化为CO₂→浓缩于R酶(光合作用过程中催化CO₂固定的酶)活性位点”的高效碳浓缩机制,如图所示(以蓝细菌为例)。回答下列问题：
注：羧酶体具有蛋白质外壳,可限制气体扩散、且允许阴离子物质自由通过。
(1)蓝细菌光合片层膜上可发生光反应,相当于植物细胞的______,光合片层膜上含有的光合色素有______和叶绿素,可分别利用试剂______对叶绿素进行提取、分离。
(2)据图分析,HCO₃⁻浓度最高的场所是_______₍填“细胞外海水”“细胞质基质”或“羧酶体内部”)。为蓝细菌吸收HCO₃⁻提供能量的主要生理过程是________。
(3)R酶具有双功能性：在光下,它既能催化C₅与CO₂反应(光合作用),也可以催化C₅与O₂反应(光呼吸,消耗有机物)。请结合羧酶体的结构,分析蓝细菌能高效积累有机物的
原因：
①蓝细菌能以两种方式吸收海水中的无机碳(CO₂和HCO₃⁻⁾,即_______和_____,HCO₃⁻可进入羧酶体并转化为CO₂；
②羧酶体的蛋白质外壳可限制气体扩散,从而_______,以维持羧酶体中的高CO₂浓度和低O₂浓度；
③高CO₂浓度、低O₂浓度下,蓝细菌积累有机物的效率较高,原因是________。
19.细胞在不同分裂时期的图像可以使我们更好地认识细胞分裂的过程。某二倍体哺乳动物的细胞处于不同分裂时期的示意图如下所示,请完成下列问题：
(1)图中处于有丝分裂过程中的细胞是____₍填字母),含有同源染色体的细胞是____₍填字母)。
(2)上述细胞可能发生基因重组的是_____₍填字母),B细胞所处时期染色体行为的特点是_____。
(3)某同学认定该动物的性别为雄性。
①该同学作出上述判断依据的细胞分裂图像是____₍填字母),理由是_____。
②可观察到这些分裂图像的部位是_______,D细胞的名称是_____。
20.科学家在对DNA复制的研究中发现,DNA聚合酶不能从头合成DNA,即不能直接将游离的脱氧核苷酸连接成DNA链,只能将游离的脱氧核苷酸连接到已有核酸片段(引物)上。图1、图2为细胞中DNA分子复制的部分示意图。回答下列问题：
(1)DNA分子复制的方式为_______,可以用大肠杆菌作为实验材料,结合_______技术和离心技术来验证这一复制方式。
(2)据图1分析,与前导链相比,滞后链的复制具有_______的特点；最终合成的前导链的碱基序列与图1中_______链相同。若该DNA某位点的1个正常碱基(设为P)突变成尿嘧啶,经连续两次复制得到4个子代DNA分子,相应位点的碱基对分别为U-A、A-T、G-C、C-G,推测“P”可能是_______。
(3)图中进行DNA分子复制所需要的引物片段的化学本质是_______,这些引物片段最终都会被RNA酶水解而形成缺口,其中,绝大部分缺口会由DNA片段延伸而补齐。去除图2中的引物____₍填序号)后,核苷酸链无法延伸,缺口无法补齐,造成端粒缩短。
21.某雌雄同株植物的花色有红花和白花,花形有杯形和球形,果形有圆形和卵形。花色、花形、果形这三对相对性状分别由A/a、B/b、D/d这三对等位基因控制。为研究它们的遗传规律,育种工作者选择球形红花卵形果品系甲和杯形白花圆形果品系乙杂交,获得的F₁均表现为球形红花圆形果,F₁自交获得F₂,F₂表型及比例为球形红花圆形果：球形红花卵形果：杯形红花圆形果：球形白花圆形果：球形白花卵形果：杯形白花圆形果=6：3：3：2：1：1。回答下列问题：
(1)控制花色和花形的基因______₍填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律,理由是_______。
(2)亲本甲、乙的基因型分别为_______；F₁产生的配子有_____种；F₂球形红花圆形果植株中,理论上纯合子所占比例为________。
(3)将F₁与纯合杯形红花卵形果品系丙杂交,子代中出现一定比例的杯形红花卵形果植株,有人推测这可能是亲本减数分裂过程中发生了_______的结果,为验证该推测是否正确,将大量的F₁与丙杂交,统计子代表型及数量,若子代中仍出现一定比例的杯形红花卵形果植株,并且同时还出现_______,说明该推测正确。
河南省焦作市2025-2026学年高三上学期11月期中生物试题 答案与解析
1. C
解析：蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的结构多样,在细胞中承担的功能也多样：①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分,如肌肉蛋白；②有的蛋白质具有催化功能,如大多数酶的本质是蛋白质；③有的蛋白质具有运输功能,如载体蛋白和血红蛋白；④有的蛋白质具有信息传递,能够调节机体的生命活动,如胰岛素；⑤有的蛋白质具有免疫功能,如抗体。
A、细胞骨架由蛋白质纤维组成,参与物质运输、细胞运动等生命活动,描述正确,A正确；
B、免疫活性物质如细胞因子(如白细胞介素)可促进B细胞或细胞毒性T细胞的增殖分化,描述正确,B正确；
C、转运蛋白的特异性由其结构决定,而非仅由分子或离子的大小决定(如载体蛋白的专一性结合位点),C错误；
D、酶(蛋白质)在低温时活性受抑制但结构未破坏,高温则导致变性失活,两者原因不同,D正确。
故选C。
2. B
解析：A、溶酶体中的水解酶由核糖体合成,经内质网加工后通过高尔基体转运至溶酶体,溶酶体自身不能合成酶,A错误；
B、高尔基体的膜通过囊泡与内质网和细胞膜进行动态更新,内质网形成囊泡转移至高尔基体,说明其更新与内质网密切相关,B正确；
C、洋葱根尖分生区细胞属于高等植物细胞,不含中心体,C错误；
D、红苋菜液泡内的色素为花青素,而叶绿体中的色素为叶绿素和类胡萝卜素,两者来源不同,D错误。
故选B。
3. D
解析：A、种群是指一定区域内同种生物的所有个体。EB和RB是沙眼衣原体(Ct)的不同形态,并非两个物种的个体,因此不能构成两个种群,A错误；
B、Ct是原核生物,原核生物无染色体结构,分裂前只会进行DNA复制和相关蛋白质合成,不会进行染色体复制,B错误；
C、Ct是严格寄生的原核生物,在宿主细胞内完成生命周期时,需要消耗宿主的物质和能量来满足自身增殖等需求,C错误；
D、根据题干描述,EB形态能感染宿主细胞(具有感染性),但进入宿主细胞后才转化为RB进行分裂,因此EB自身不能分裂增殖；而RB是在宿主细胞内增殖的形态,无感染性,但可通过分裂增殖产生更多RB,该推测合理,D正确。
故选D。
4. C
解析：自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
A、水分子可通过自由扩散和通道蛋白介导的协助扩散进入红细胞,A错误；
B、乙溶液中红细胞先失水,但一段时间后失水速率减慢,甚至开始吸水,但加入某载体蛋白抑制剂后红细胞只失水而不再吸水,说明溶液乙中的溶质是借助载体蛋白进入红细胞的,而需要载体蛋白的跨膜运输方式有协助扩散和主动运输,B错误；
C、红细胞体积恢复是因溶质通过载体蛋白进入细胞,使细胞内浓度升高后吸水,该过程依赖载体蛋白,C正确；
D、水分子主要通过协助扩散进出红细胞(借助水通道蛋白),故水分子进出细胞速率主要取决于通道蛋白的数量,D错误；
故选C。
5. D
解析：A、酶的专一性由酶分子特定的空间结构决定,尤其是活性部位与底物的特异性结合,A正确；
B、分析表格可知,80℃时反应不发生,是因为高温破坏了X酶的空间结构,导致X酶在80℃下失活,无法化淀粉水解,B正确；
C、高温使X酶变性失活,此过程不可逆,即使将反应温度由80℃降至37℃,酶活性也无法恢复,反应仍不会发生,C正确；
D、斐林试剂能检测还原糖,而X酶催化淀粉水解的产物为葡萄糖(还原糖),可用斐林试剂检测,D错误。
故选D。
6. D
解析：A、小鼠无氧呼吸的产物是乳酸,不产生CO₂。因此O₂浓度为0时,细胞只进行无氧呼吸,此时测得的CO₂释放量不是细胞代谢产生的,A正确；
B、有氧呼吸反应式：C₆H₁₂O₆+ 6O₂+ 6H₂O→酶6CO₂+ 12H₂O + 能量,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量与消耗O₂的量的关系为：C₆H₁₂O₆：6O₂； 无氧呼吸(产乳酸)反应式：C₆H₁₂O₆→酶2C₃H₆O₃(乳酸)+少量能量,因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量与产生乳酸的量的关系为：C₆H₁₂O₆：2乳酸。O₂浓度为5%时： 有氧呼吸消耗O₂量为1.2,因此有氧呼吸消耗葡萄糖的量为1.2÷6=0.2；无氧呼吸产生乳酸量为0.6,因此无氧呼吸消耗葡萄糖的量为0.6÷2=0.3； 有氧与无氧呼吸消耗葡萄糖的比例为0.2：0.3=2：3,B正确；
C、O₂浓度由10%升至20%时,CO₂释放量不变,说明有氧呼吸速率未继续增加。细胞呼吸速率受酶的数量、温度等因素限制,因此可能是细胞呼吸相关酶的数量有限,导致有氧呼吸速率不再提高,CO₂释放量不变,C正确；
D、O₂浓度为20%时,细胞只进行有氧呼吸,此时O₂吸收量为2.4(与CO₂释放量相等)。若线粒体功能受损,有氧呼吸会受抑制(因为线粒体是有氧呼吸的主要场所),O₂吸收量会减少,而不是超过2.4,D错误。
故选D。
7. C
解析：A、已知玉米固定CO₂的能力比小麦强,科研人员将玉米的PEPC基因导入小麦中获得转基因小麦,所以转基因小麦固定CO₂的能力比普通小麦强,在相同的密闭小室中,给予充足光照,随着光合作用的进行,小室中CO₂浓度会不断下降,由于转基因小麦固定CO₂能力强,能更快地消耗CO₂,使小室中CO₂浓度降得更低,因此曲线Ⅱ代表转基因小麦,曲线Ⅰ代表普通小麦,A错误；
B、从图中曲线只能看出在相同时间内,转基因小麦所在小室中CO₂浓度下降得更快,但不能得出转基因小麦的光合速率始终高于普通小麦的结论,因为在开始阶段,两种小麦都能进行光合作用,随着时间推移,小室中CO₂浓度逐渐降低,当光合速率等于呼吸速率时,小室中CO₂浓度不再变化,此时光合速率并不一定始终是转基因小麦高于普通小麦,B错误；
C、0～15min,两种小麦所在小室中CO₂浓度都在下降,说明两种小麦都在进行光合作用且光合速率大于呼吸速率,同时CO₂浓度下降的速率逐渐变慢,这意味着光合速率在逐渐降低。因为光合作用中产生O₂的速率与光合速率相关,所以两种小麦释放O₂的速率的变化趋势是减慢,C正确；
D、30～40min,两种小麦所在小室中CO₂浓度不再发生变化,说明此时两种小麦的光合速率都等于其各自的呼吸速率,D错误。
故选C。
8. B
解析：A、细胞每次分裂,端粒会因DNA复制的缩短。 老年人细胞分裂次数累积更多,端粒缩短的细胞比例会高于年轻人,A正确；
B、端粒的本质是染色体末端一段特殊的DNA - 蛋白质复合体,而非单纯的DNA序列,端粒会因DNA复制而缩短,B错误；
C、干细胞、癌细胞需要持续分裂,若端粒持续缩短会导致细胞衰老或死亡。 端粒酶能延伸端粒 DNA,维持端粒长度,因此这类分裂旺盛的细胞中端粒酶活性通常较高,以支撑无限增殖或持续分裂能力,C正确；
D、逆转录酶的功能是以RNA为模板合成DNA。 端粒酶以自身RNA为模板延伸端粒DNA,符合逆转录酶的催化特征,D正确。
故选B。
9. D
解析：A、斐林试剂检测还原糖需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀,未水浴加热则无法显色,A正确；
B、质壁分离需外界溶液浓度高于细胞液浓度,若蔗糖溶液浓度过低,细胞无法失水,B正确；
C、SiO​2的作用是研磨充分以破碎细胞和叶绿体,未加入会导致色素释放量少,滤液颜色浅,C正确；
D、解离时间过短会导致细胞未完全分离,但分裂期细胞少是因细胞周期中分裂期占比低,与解离时间无关,D错误。
故选D。
10. B
解析：A、“豌豆在自然状态下一般是纯种”是豌豆作为实验材料的客观优点,不是孟德尔假说的内容,A错误；
B、孟德尔杂交实验中,父本的作用是提供花粉,因此不需要去掉雌蕊,也不需要套袋(套袋是为防止外来花粉干扰母本,父本无需此操作),B正确；
C、孟德尔仅研究了豌豆的部分相对性状(如七对)就总结遗传规律,属于不完全归纳法；完全归纳法需要考察所有可能情况,C错误；
D、孟德尔得出分离定律的基础是“形成配子时,成对遗传因子彼此分离”,而非雌雄配子数量相等(实际上雄配子数量远多于雌配子),D错误。
故选B。
11. C
解析：A、蜂王由受精卵发育(2n),能进行减数分裂产生卵细胞,四分体时期可发生染色体互换；但工蜂生殖器官发育不全,不能进行减数分裂,A错误；
B、一个初级卵母细胞经减数分裂只能产生1个卵细胞(和3个极体),因此4个卵细胞需来自4个初级卵母细胞,B错误；
C、从图2可知,雄蜂“减数分裂I”时,染色体未正常分离(所有染色体移向同一极),染色体数目未减半。纺锤体与染色体的分离密切相关,若细胞形成异常纺锤体,可能导致染色体分离紊乱,从而使染色体数目未减半,C正确；
D、基因重组发生在减数第一次分裂的同源染色体互换或非同源染色体自由组合过程中。雄蜂的“假减数分裂”中,无同源染色体的联会、互换,也无非同源染色体的自由组合,因此未发生基因重组；而蜂王的减数分裂过程会发生基因重组,D错误。
故选C。
12. A
解析：A、有些生物(如RNA病毒)的遗传物质是RNA,RNA复制过程中,模板RNA上的尿嘧啶(U)会与新合成链中的腺嘌呤(A)配对,因此遗传物质复制过程中可能出现U-A碱基配对,A正确；
B、受精卵的细胞核遗传物质一半来自父方、一半来自母方,但细胞质中的遗传物质(如线粒体DNA)几乎全来自母方,因此整体遗传物质不是严格的各占一半,B错误；
C、DNA的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中,而不是脱氧核苷酸的种类(脱氧核苷酸只有4种),C错误；
D、蓝细菌是细胞生物,细胞生物的遗传物质只有DNA,因此是“以DNA作为遗传物质”,而非“主要的遗传物质”(“主要遗传物质”是对整个生物界而言,细胞生物的遗传物质只有DNA一种),D错误。
故选A
13. D
解析：A、孟德尔自由组合定律的核心条件之一就是“控制两对相对性状的遗传因子的分离和组合互不干扰”(即两对基因独立遗传),A正确；
B、若满足三个条件(两对基因分别遵循分离定律、且自由组合),亲本抗病高秆(如基因型AABB)和感病矮秆(aabb)杂交得F₁(AaBb),F₁自交产生的F₂中,会出现抗病矮秆(Aᵦᵦ)的个体,B正确；
C、抗病矮秆植株的基因型可能为Aabb(杂合)或AAbb(纯合),不断自交时,杂合子比例会逐渐降低,纯合子(AAbb)比例会增大,C正确；
D、取F₁的花药离体培养得到的是单倍体植株,单倍体植株高度不育,需再用秋水仙素处理使染色体加倍,才能获得纯合的抗病矮秆新品种,因此直接离体培养不能获得新品种,D错误。
故选D
14. A
解析：A、据图可知,加热杀死的S型细菌的DNA发生断裂,磷酸二酯键被打开,A正确；
B、图中转化的实质是两种肺炎链球菌发生了基因重组,B错误；
C、若用DNA酶处理S型细菌,基因capS的结构和功能发生改变,C错误；
D、R型细菌转化为S型细菌后,DNA依然为双链,依据碱基互补配对原则,嘌呤与嘧啶的碱基比例不变,依然为1:1,D错误。
故选A。
15. C
解析：A、DNA子链的合成方向是5’→3’,因此子链延长与DNA聚合酶Ⅲ的5’→3’聚合酶活性有关,A正确；
B、DNA聚合酶Ⅲ具有3’→5’外切酶活性,能沿着3’→5’方向切割DNA单链,因此错误配对的碱基可通过该酶切除,B正确；
C、原核细胞DNA能准确复制,是DNA双螺旋结构提供模板、碱基互补配对原则以及DNA聚合酶Ⅲ的自我纠错功能等多种因素共同作用的结果,不能仅归因于DNA聚合酶Ⅲ的自我纠错功能,C错误；
D、Mg²⁺⁽无机盐离子)能激活DNA聚合酶Ⅲ,说明无机盐可影响生物的生命活动,D正确。
故选C。
16. D
解析：A、据题图1信息可知,Ⅱ-4、Ⅱ-5号患甲病其女Ⅲ-7号不患甲病,符合“有中生无为显性”,且父病女不病,可知致病基因位于常染色体,遗传方式为常染色体显性遗传,A正确；
B、由图1可知,Ⅱ-4、Ⅱ-5号不患乙病其子Ⅲ-6号患乙病,符合“无中生有为隐性”,且Ⅰ-1、Ⅱ-2均不患乙病,结合图2中Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-2、Ⅱ-3的基因电泳图谱,Ⅱ-3只有一种与乙病相关的基因,可知致病基因位于X染色体,遗传方式为伴X染色体隐性遗传,Ⅱ-5为男性且不患乙病,其基因型为XBY,不携带乙病的致病基因,B正确；
C、Ⅱ-4、Ⅱ-5患甲病不患乙病,Ⅲ-7不患甲病,基因型为aa；Ⅲ-6患乙病,基因型为XbY,则Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaXBXb和AaXBY,故Ⅲ-7的基因型为aaXBX⁻。Ⅲ-7与正常男性结婚,正常男性的基因型为aaXBY,他们所生男孩不可能患乙病,所以生一个两病皆患男孩的概率是0,C正确；
D、Ⅲ-3不患甲病和乙病,其基因型为aaXBY,Ⅱ-2正常,其基因型为aaXBXb,Ⅱ-3患两种病,基因型为AaXbY,故Ⅲ-4的基因型是AaXBXb,Ⅱ-4和Ⅱ-5的基因型分别为AaXBXb和AaXBY,则Ⅲ-5的基因型为AXbY(其中AAXbY和AaXbY分别占1/3和2/3概率),二者生育一个患甲病孩子的概率是1-2/3×1/4=5/6,生育一个患乙病孩子的概率是1/2(其中男孩的概率是1/4),故生育一个两病皆患男孩的概率是5/6×1/4=5/24,D错误。
故选D。
17. (1) ①. 专一性
②. 相对性
③. 一种酶可催化一种或一类反应
(2) ①. 不需要
②. 凋亡细胞通过PANX1通道释放代谢产物,作为信号分子调控活细胞的基因表达和功能
(3) ①. 将炎症模型小鼠的细胞分为两组：实验组：用凋亡细胞的培养液处理；对照组：用等量普通培养液处理。培养相同时间后,检测两组细胞中与抑制炎症或伤口愈合相关基因(如抗炎因子基因)的表达量
②. 实验组中抗炎或促愈合基因的表达量显著高于对照组
解析：细胞凋亡是细胞的一种基本生物学现象,在多细胞生物去除不需要的或异常的细胞中起着必要的作用。它在生物体的进化、内环境的稳定以及多个系统的发育中起着重要的作用。酶是由活细胞产生的、对其底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或RNA,是一类极为重要的生物催化剂,特点是高效性、专一性、作用条件温和。
【小问1详解】
根据题干这组酶“特异性地断开天冬氨酸残基后的肽键”说明其只能催化特定反应,体现了酶的专一性。酶的专一性具有相对性,专一性≠绝对唯一性,因为一种酶可催化一种或一类反应。
【小问2详解】
PANX1是通道蛋白,转运代谢产物运输时属于协助扩散,代谢产物都不需要与通道蛋白结合,载体蛋白才需结合。根据题干凋亡细胞可以释放代谢信使以调控活细胞功能,Caspase介导的质膜PANX1通道开放,促进了细胞凋亡过程中持续释放有活力的代谢产物,故过程可概括为：代谢产物作为信使,调控活细胞基因表达以影响其功能。
【小问3详解】
根据题意通过检测与抑制炎症或促进伤口愈合有关的基因表达情况,验证凋亡细胞的代谢产物可以缓解小鼠的关节炎症状,可知自变量：是否用凋亡细胞培养液处理(题中提供“炎症模型小鼠细胞及其培养液”,可直接用于实验)。 因变量：特定基因的表达量。实验设计思路：将炎症模型小鼠的细胞分为两组： 实验组：用凋亡细胞的培养液处理； 对照组：用等量普通培养液处理。 培养相同时间后,检测两组细胞中与抑制炎症或伤口愈合相关基因(如抗炎因子基因)的表达量。预期实验结果：实验组中抗炎或促愈合基因的表达量显著高于对照组。题干已提示凋亡的Jurkat细胞上清液可改变相关基因表达模式,故预期实验组促愈合基因表达增强,从而缓解炎症症状。
18. (1) ①. 类囊体膜
②. 藻蓝素
③. 无水乙醇、层析液
(2) ①. 细胞质基质
②. 呼吸作用
(3) ①. 自由扩散
②. 主动运输
③. 防止羧酶体内的CO₂通过羧酶体的蛋白质外壳向外扩散
④. 在高CO₂浓度、低O₂浓度条件下,光合作用速率增大,呼吸作用受抑制,速率减慢,蓝细菌的净光合作用增强,有机物积累增多
解析：光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【小问1详解】
蓝细菌的光合片层膜上含有藻蓝素、叶绿素及相关的酶,该光合片层膜相当于高等植物叶绿体中类囊体膜,其上具有光合色素藻蓝素和叶绿素,因此光合片层膜能进行光合作用光反应；光合色素易溶于有机溶剂,如无水乙醇,因此可利用无水乙醇对这些色素进行提取,也可以用层析液对叶绿素进行分离。
【小问2详解】
根据题意可知,CO₂浓缩的具体机制为：细胞膜上含有HCO3−转运蛋白,并通过主动运输的方式吸收HCO3−(该过程说明细胞质基质CO₂浓度大于细胞外海水),HCO3−转运至羧化体内转变为CO₂,据图可知HCO3−转运至羧化体内的过程没有消耗能量属于被动运输,所以细胞质基质CO₂浓度大于羧酶体内部。
综上所述HCO3−浓度最高的场所是细胞质基质。为蓝细菌吸收HCO3−提供能量的主要生理过程是呼吸作用。
【小问3详解】
据图蓝细菌能以两种方式吸收海水中的无机碳(CO₂和HCO3−),即自由扩散和主动运输。羧酶体的蛋白质外壳可限制气体扩散,从而防止羧酶体内的CO₂通过羧酶体的蛋白质外壳向外扩散,以维持羧酶体中的高CO₂浓度和低O₂浓度。由图可知,在高CO₂浓度、低O₂浓度时,光合作用速率增大,呼吸作用受抑制,速率减慢,所以蓝细菌的净光合作用增强,即积累有机物的效率较高。
19. (1) ①. A、C
②. A、B、C、E
(2) ①. B、E
②. 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(3) ①. B
②. B细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂(雄性动物初级精母细胞减Ⅰ后期细胞质均等分裂,雌性初级卵母细胞则不均等分裂)
③. 睾丸
④. 次级精母细胞
解析：分析各细胞图像
细胞A：着丝粒分裂,染色体移向两极,且存在同源染色体→有丝分裂后期。
细胞B：同源染色体分离→减数第一次分裂后期。
细胞C：染色体着丝粒排列在赤道板上,且存在同源染色体→有丝分裂中期。
细胞D：着丝粒分裂,染色体移向两极,无同源染色体→减数第二次分裂后期。
细胞E：同源染色体联会→减数第一次分裂前期。
【小问1详解】
有丝分裂包括间期、前期、中期、后期、末期,图像中A着丝粒分裂,染色体移向两极,且存在同源染色体,处于有丝分裂后期、C染色体着丝粒排列在赤道板上,且存在同源染色体,处于有丝分裂中期,A、C属于有丝分裂过程；含有同源染色体的细胞：有丝分裂的A、C(全程有同源染色体),减数第一次分裂的B(分离前存在同源染色体)、E(联会时存在同源染色体)；减数第二次分裂的D无同源染色体。
【小问2详解】
基因重组发生在减数第一次分裂前期(互换)和后期(非同源染色体自由组合),对应细胞B、E；B细胞处于减数第一次分裂后期,染色体行为特点是同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
【小问3详解】
判断雄性的依据：细胞B,理由是B细胞处于减数第一次分裂后期,细胞质均等分裂(雄性动物初级精母细胞减Ⅰ后期细胞质均等分裂,雌性初级卵母细胞则不均等分裂)；雄性生殖器官(睾丸)能同时进行有丝分裂和减数分裂,因此观察部位是睾丸；D细胞是减数第二次分裂后期的细胞,在雄性中,该细胞为次级精母细胞。
20. (1) ①. 半保留复制
②. 同位素标记(或¹⁵N标记,合理即可)
(2) ①. 不连续复制(或需多个引物,分段合成等,合理即可)
②. a
③. C或G
(3) ①. RNA
②. ③
解析：DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程,是以半保留的方式进行的,是一个边解旋边复制的过程。
【小问1详解】
DNA分子复制方式为半保留复制(亲代DNA的两条链分别作为模板,合成子代DNA,每个子代DNA含一条亲代链和一条新合成的链)；验证时,可用同位素标记技术(¹⁵N)标记大肠杆菌的DNA,结合离心技术(通过密度梯度离心观察子代DNA的密度带分布),证明半保留复制。
【小问2详解】
从图1看,前导链是连续复制,滞后链是不连续的(以冈崎片段形式分段合成)；最终前导链的碱基序列与图1中a链相同(因为DNA复制遵循碱基互补配对,前导链的模板链与a链互补,故合成的前导链与a链序列一致)；某位点正常碱基“P”突变成尿嘧啶(U),连续两次复制后,相应位点碱基对为U-A、A-T、G-C、C-G。由于 U-A配对,复制后出现 A-T,同时存在 G-C、C-G,说明“P”原本能与 G或C 配对,推测“P”可能是胞嘧啶(C)或鸟嘌呤(G)。
【小问3详解】
引物片段最终都会被RNA酶水解,所以 DNA复制所需的引物片段化学本质是RNA(DNA聚合酶不能从头合成DNA,需RNA引物启动复制)。去除图2中的引物③后,核苷酸链无法延伸,缺口无法补齐,会造成端粒缩短。
21. (1) ①. 遵循
②. F₂中花色和花形的表型比例为球形红花：球形白花：杯形红花：杯形白花=9：3：3：1 ,符合自由组合定律,说明两对等位基因位于两对同源染色体上
(2) ①. AABBdd、aabbDD
②. 4
③. 0
(3) ①. 交叉互换
②. 球形红花圆形果
解析：控制不同性状的非同源染色体上的非等位基因,在减数分裂形成配子的过程中,会随着非同源染色体的自由组合 而发生自由组合,最终导致配子中基因组合的多样性,进而决定子代性状的自由组合。
【小问1详解】
控制花色和花形的基因遵循自由组合定律。F₂中花色和花形的表型比例为球形红花：球形白花：杯形红花：杯形白花=9：3：3：1,符合自由组合定律,说明两对等位基因位于两对同源染色体上。
【小问2详解】
球形红花卵形果品系甲和杯形白花圆形果品系乙杂交,F₁全为球形红花圆形果,故球形(B)、红花(A)、圆形果(D)为显性。品系甲和品系乙为纯合子,分别为AABBdd、aabbDD；F₁自交获得F₂中球形红花：球形白花：杯形红花：杯形白花=9：3：3：1,说明控制花形(B/b)与花色(A/a)遵循自由组合定律,红花圆形果：红花卵形果：白花圆形果：白花卵形果=9：3：3：1,说明控制果形(D/d)与花色(A/a)遵循自由组合定律,球形圆形果：球形卵形果：杯形圆形果=2：1：1,说明控制果形(D/d)与花形(B/b)不遵循自由组合定律,而是连锁。F₁的基因型为AaBbDd,产生的配子为ABd、AbD、aBd、abD,4种类型的配子；F₂中球形红花圆形果的基因型为AABbdd、AaBbDd,理论上纯合子所占比例为0。
【小问3详解】
F₁与纯合杯形红花卵形果品系丙杂交,子代中正常出现的是球形红花卵形果和杯形红花圆形果,若子代中出现一定比例的杯形红花卵形果植株,说明F₁减数分裂过程中发生了交叉互换的结果,与此同时还将出现球形红花圆形果。酶种类
底物
反应温度/℃
反应结果
X酶
淀粉
37
+
X酶
蔗糖
37
-
Y酶
淀粉
37
-
Y酶
蔗糖
37
+
X酶
淀粉
80
-
O₂浓度/%
CO₂释放量
O₂吸收量
乳酸生成量
0
1.2
0
1.2
5
1.8
1.2
0.6
10
2.4
2.4
0
20
2.4
2.4
0