湖北省新高考联考协作体2024-2025学年高二上学期9月起点考试生物试题 （解析版）

2024年高二9月起点考试高二生物学试卷考试时间：2024年9月6日下午14：30-17：05；试卷满分：100分注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。一、选择题：本大题共18小题，每小题2分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.为了探究某杀虫剂对小麦根尖生长的影响，实验小组使用不同浓度杀虫剂溶液处理一定时间以后，观察并测定有丝分裂指数（分裂期细胞数占观察细胞数的比例），结果如下表所示。下列叙述错误的是（）杀虫剂浓度（μmol/L）052050100有丝分裂指数（%）105421.5A.剪取小麦根尖2～3cm的部位，因为此处细胞分裂旺盛B.小麦根尖装片制作过程中需要清水漂洗解离后的根尖以便于染色C.杀虫剂浓度为0时，有丝分裂指数为10%，说明大多数细胞处于分裂间期D.随着浓度的增加，杀虫剂对小麦根尖细胞的分裂能力抑制作用增强【答案】A【解析】【分析】观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的装片制作流程：解离：上午10时至下午2时(洋葱根尖分生区细胞处于分裂期的较多，这会因洋葱品种、室温等的差异而有所不同)剪取洋葱根尖2-3mm，立即放入盛有盐酸和酒精混合液(1:1)的玻璃血中，在室温下解离。解离目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来。漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗。漂洗的目的是洗去药液，防止解离过度。染色：把根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液(或醋酸洋红液)的玻璃皿中染色。染色的目的是甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色。制片：用镊子将这段根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片；然后，用拇指轻轻地按压载玻片，目的是使细胞分散开来，有利于观察。【详解】A、取小麦根尖2～3mm的部位，这是根尖分生区，细胞分裂旺盛，A错误；B、小麦根尖装片制作过程中需要清水漂洗解离后的根尖，洗去解离液，以便于染色，B正确；C、杀虫剂浓度为0时，有丝分裂指数只有10%，表明多数细胞处于分裂间期，少数细胞处于分裂期，C正确；D、题图显示，高浓度的杀虫剂使得细胞有丝分裂指数减少，对根尖分生区细胞分裂能力的抑制作用增强，D正确。故选A。2.纺锤丝在细胞有丝分裂过程中起着重要的作用，若某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块。动物细胞在有丝分裂过程中，母细胞中的姐妹染色单体均附着于纺锤丝上，才能启动中—后期转换，转换过程的部分图解如图。下列相关分析不正确的是（）A.蛋白S与分离酶结合抑制分离酶的活性，有丝分裂中—后期转换是由活化APC启动的B.有活性的APC能够降解蛋白S使分离酶活化，进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体分离C.若细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，则母细胞产生子细胞中DNA含量增加D.要观察用秋水仙素溶液处理的植物根尖细胞中的微核，最好选择处于末期的细胞观察【答案】C【解析】【分析】有丝分裂不同时期的特点：（1）间期：进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；（2）前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；（3）中期：染色体形态固定、数目清晰；（4）后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；（5）末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】AB、由图可知，有活性的APC能够分解蛋白S，从而使分离酶活化，进而黏连蛋白被切割使姐妹染色单体分离，有丝分裂由中期向后期转换，A、B正确；C、若细胞质分裂时微核随机进入其中一个子细胞，则母细胞产生的子细胞中DNA含量增加或减少，C错误；D、依据题干信息“某纺锤丝被破坏，未能移向两极的整条染色体可形成微核，即没有进入子细胞核而残留在细胞核外的微小染色质块”可知，观察细胞中的微核最好选择处于末期的细胞观察，D正确。故选C。3.2021年11月中国科学院动物研究所刘光慧团队找到了“保持细胞年轻态”的分子开关——人类基因中诱导细胞衰老的基因KAT7，该基因失活小鼠的寿命与对照组相比得到了明显延长。相关研究还筛选得到了一些小分子化合物，可以激活人体干细胞，延缓衰老。该研究对于我国建设健康老龄化社会有重要意义。下列叙述不正确的是（）A.衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输能力降低B.衰老细胞内部分酶活性下降，细胞呼吸等代谢活动减弱C.衰老细胞和年轻细胞中都含有KAT7基因D.被小分子化合物激活的人体干细胞，细胞周期变长【答案】D【解析】【分析】衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。【详解】A、衰老的细胞细胞膜通透性改变，物质运输能力降低，A正确；B、衰老的细胞内部分酶活性下降（例如酪氨酸酶活性降低，出现白头发），细胞呼吸等代谢活动减弱，B正确；C、年轻细胞和衰老细胞都是来自于同一个受精卵分裂分化形成，所以都含有KAT7基因，C正确；D、一些小分子化合物可以激活人体干细胞，延缓衰老，说明其可以促进细胞分裂，使细胞周期变短，D错误。故选D。4.2019年诺贝尔生理学或医学奖获得者发现了一种蛋白质——缺氧诱导因子（HIF）在细胞感知和适应氧气供应中的作用。当体内氧含量正常时细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时，HF的含量增多.HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进红细胞的生成。下列叙述错误的是A.促进贫血病人缺氧诱导因子基因的表达，可能会缓解贫血症状B.体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素C.促红细胞生成素基因能促进肾脏中的细胞增殖、分化生成红细胞D.肾脏细胞合成促红细胞生成素是基因选择性表达的结果【答案】C【解析】【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，其本质是基因的选择性表达。【详解】A、根据题干信息“HIF能促进肾脏细胞中促红细胞生成素基因的表达，从而促进红细胞的生成”，红细胞数目增多能够携带更多的氧气，缓解贫血症状，A正确；B、根据题干的信息“当体内氧含量正常时细胞中几乎不含HIF;当氧含量减少时，HF的含量增多”，说明体内氧含量的变化是影响缺氧诱导因子基因表达的关键因素，B正确；C、促红细胞生成素基因的表达促进红细胞的生成，红细胞的生成是在骨髓，而不是在肾脏，C错误；D、肾脏细胞合成促红细胞生成素是在外界因子的诱导下基因的选择性表达，D正确。故选C。【点睛】本题结合题干的信息考查细胞分化的相关知识，解题的关键是理解题干中给出的信息。5.壁虎自然再生出的尾巴只是一堆由脂肪、肌肉和皮肤组成的同心管，缺少了原生尾巴的脊椎、神经组织等。科研人员则通过植入胚胎干细胞的方式，帮助壁虎拥有一条接近于原装版本的尾巴，实现了2.5亿年来断尾壁虎都没能自行完成的“进化”。下列相关叙述错误的（）A.壁虎自然再生出尾巴不能体现尾部细胞的全能性B.胚胎干细胞分化形成尾部细胞的过程中遗传物质发生改变C.由胚胎干细胞分化而来的不同细胞内，细胞器的功能一般不发生改变D.胚胎干细胞的增殖具有周期性，且绝大多数胚胎干细胞处于分裂间期【答案】B【解析】【分析】关于细胞的“全能性”，可以从以下几方面把握：（1）概念：细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。（2）细胞具有全能性的原因是：细胞含有该生物全部的遗传物质。（3）细胞全能性大小：受精卵＞干细胞＞生殖细胞＞体细胞。（4）细胞表现出全能性的条件：离体、适宜的营养条件、适宜的环境条件。【详解】A、壁虎自然再生出尾巴，没有发育成完整个体或各种组织，不能体现尾部细胞的全能性，A正确；B、胚胎干细胞分化形成尾部细胞的过程中遗传物质不发生改变，B错误；C、由胚胎干细胞分化而来的不同细胞内，细胞器的功能一般不发生改变，细胞器的数量可能发生改变，C正确；D、胚胎干细胞的增殖具有周期性，绝大多数胚胎干细胞处于分裂间期，因为在细胞周期中，分裂间期的时间最长，D正确。故选B。6.一株紫粒豌豆自交，所结种子为紫粒：白粒=43：2，下列关于此特殊分离比产生原因的说法，错误的是（）A.亲本紫粒植株产生的雌雄配子数量不相等B.一株紫粒豌豆植株产生的种子数量不够多C.亲本紫粒植株生长过程中控制粒色的基因发生突变D.白粒基因所在染色体上出现致死突变，导致部分花粉败育【答案】A【解析】【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详解】A、正常情况下雌配置数量就远低于雄配子数量，但不影响正常情况下子代3∶1的出现，故亲本紫粒植株产生的雌雄配子数量不相等不是种子为紫粒：白粒=43：2的原因，A错误；B、杂合子自交子代出现3∶1的条件之一子代个体数量足够多，一株紫粒豌豆植株产生的种子数量不够多，可能出现题中紫粒：白粒=43：2的结果，B正确；C、设相关基因是A/a，则紫色是显性性状，亲本紫粒植株Aa生长过程中控制粒色的基因A发生突变，可能导致子代中紫粒：白粒=43：2，C正确；D、白粒基a所在染色体上出现致死突变，会导致子代中aa的个体数量减少，从而可能导致所结种子为紫粒：白粒=43：2的结果，D正确。故选A。7.已知一家四口人关于某单基因遗传病相关基因的电泳结果如图所示，其中1、2为亲代，3、4为子代。不考虑基因突变等情况，下列叙述错误的是（）A.若1、2均正常，则4一定是男孩且患病B.若3、4均患病，则1、2再生一个患病女孩的概率一定为1/4C.若3、4均正常，则该病可能为常染色体隐性遗传病D.若1、2均患病，则再生一个男孩患病的概率为1/2【答案】C【解析】【分析】基因分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详解】A、若1、2均正且常，1号为杂合子，若相关基因用A/a表示，根据电泳结果可知，则2号为纯合子（AA或XAY），1号的基因型为Aa或（XAXa），4号为子代，且表现为患病，相关基因型表示为aa或XaY，显然基因位于常染色体上不符合题意，说明该基因位于X染色体上，4号的基因型表示为XaY，表现为男孩，A正确；B、若3、4均患病，3为杂合子，说明该病为显性遗传病，且基因位于X染色体上，假设控制疾病的基因为A、a，则1号为XAXa，2号为XaY，则1、2再生一个患病女孩的概率为1/4XAXa，若相关基因位于常染色体上，则1~4号的基因型依次为Aa、aa、Aa、AA，与事实不符，说明相关基因位于X染色体上，B正确；C、若3、4均正常，3为杂合子，4为纯合子，说明该病为隐性遗传病，假设控制疾病的基因为A、a，假设该病为常染色体隐性遗传病，亲本1和2号的基因型分别为Aa和aa，则3号和4号基因型都为Aa，出现矛盾，因此该病不可能为常染色体隐性遗传病，C错误；D、若1、2均患病，则该基因位于X染色体上（若相关基因位于常染色体上，则1~4号的基因型为Aa、AA、Aa、aa，显然与题意不符），2号为XaY，且该遗传病为显性遗传病，假设控制疾病的基因为A、a，则1号为XAXa，2号为XAY，显然再生一个男孩患病的概率为1/2，D正确；故选C。8.如图表示人体细胞正常分裂过程中，核DNA、染色体或染色体组数量变化的部分图形，下列叙述错误的是（）A.若图示为有丝分裂过程中染色体的数量变化，则a时刻前发生了着丝粒分裂、c时刻后细胞中含同源染色体B.若图示为减数分裂过程中染色体的数量变化，则a时刻前没有发生着丝粒分裂、c时刻后细胞中不含同源染色体C.若图示为核DNA的数量变化且a时刻前已复制，则ab段染色体与核DNA的数量不相等D.若图示为染色体组的数量变化且a时刻前已加倍，则ab段染色体组数为2个【答案】D【解析】【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（粒）分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。【详解】A、若图示为有丝分裂过程中染色体的数量变化，则整个分裂过程中都含有同源染色体，即c时刻后也有同源染色体，A正确；B、若图示为减数分裂过程中染色体的数量变化，可代表减数第一次分裂过程，减数第一次分裂时着丝粒不分裂，B正确；C、若图示为核DNA的数量变化且a时刻前已复制，则ab段核DNA数量应是染色体的2倍，C正确；D、若图示为染色体组的数量变化且a时刻前已加倍（着丝粒已经分裂），则ab段表示有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，染色体组数为2个（若为减数分裂过程）或4个（若为有丝分裂），D错误。故选D。9.野茉莉是一种雌雄同花的植物，其花色形成的生化途径如下图所示：5对等位基因独立遗传，显性基因控制图示相应的生化途径，若为隐性基因，相应的生化途径不能进行，且C基因与D基因间的相互影响不考虑。（注：红色和蓝色色素均存在时表现为紫色，黄色和蓝色色素均存在时表现为绿色，三种色素均不存在时表现为白色。）下列叙述错误的是（）A.野茉莉花共有243种基因型和6种表现型B.可以利用基因型为AabbccDdee的个体自交来验证基因自由组合定律C.将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合体测交，后代的表现型及比例为紫色：绿色：蓝色=1：1：2D.若某植株自交所得后代表现型及比例是9紫色：3绿色：4蓝色，则该植株可能的基因型有6种【答案】B【解析】【分析】基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代。基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。【详解】A、因为这5对等位基因独立遗传，所以遵循基因的自由组合定律。可以每对基因分开看然后结果相乘，所以基因型有3×3×3×3×3=243种，而表现型由题意可知有白色、红色、紫色、蓝色、黄色和绿色6种，A正确；B、由题意可知D是否存在都是白色，所以要验证基因自由组合定律时，不能用AabbccDdee个体自交来验证，因为后代的表现型只能验证分离定律，B错误；C、将基因型为AaBbccDDEE的植株与隐性纯合体即aabbccddee测交，后代的基因型为AaBbccDeEe（紫色）、aaBbccDeEe（蓝色）、AabbccDeEe（绿色）和aabbccDeEe（蓝色），根据图中基因和表现型的关系，可得出表现型及比例为紫色：绿色：蓝色=1：1：2，C正确；D、如果自交后代表现型是9紫色：3绿色：4蓝色，说明是16的变形，自交后紫色占了9/16，应有两对基因是杂合的，结合图示不同基因对颜色的控制可知，基因型可以是AaBbccddEE，或AaBbccDDEE或AaBbccDdEE，或者aaBbCcddEE，aaBbCcDdEE，aaBbCcDDEE6种，D正确；故选B。10.果蝇的某条染色体上A、B、C三个基因不发生互换。这三个基因各有多个等位基因（例如：B的等位基因包括B1~Bn）。亲代果蝇与两只子代果蝇的基因组成如下表。下列叙述错误的是（）个体P雄蝇P雌蝇F1雄蝇F1雌蝇基因组成A2A5B7B5C2C4A3A4B8B4C3C5A4A5B7B8C4C5A3A2B5B4C2C3A.亲代雌蝇的其中一条染色体上基因组成是A3B4C3B.基因A、B、C的遗传方式肯定不是伴X染色体遗传C.基因A与基因B的遗传不遵循基因的自由组合定律D.若再产一只F1果蝇，该果蝇A基因组成为A2A4，则其C基因组成为C4C5【答案】D【解析】【分析】由题意可知，果蝇的某条染色体上A、B、C三个基因不发生互换，说明这三个基因连锁，不遵循自由组合定律，只遵循分离定律；基因位于X染色体上时，子代雄性只能获得父本的Y染色体而不能获得父本的X染色体。【详解】A、若亲代雌蝇的其中一条染色体上基因组成是A3B4C3，则F1雌蝇A3B4C3来自母本，A2B5C2来自父本，符合题干，A正确；B、F1雄蝇的A、B、C基因都是成对的等位基因，若基因位于X染色体上，则雄蝇不会获得亲本的X染色体，基因数不应是6个，B正确；C、由题意可知，果蝇的某条染色体上A、B、C三个基因不发生互换，说明这三个基因连锁，不遵循自由组合定律，只遵循分离定律，C正确；D、若再产一只F1果蝇，该果蝇A基因组成为A2A4，根据F1雄蝇的基因型A4A5B7B8C4C5推测，母本的两条染色体是A4B8C5和A3B4C3，父本的两条染色体是A2B5C2和A5B7C4，由于基因连锁遗传，则其C基因组成为C2C5，D错误。故选D。11.我国早在《诗经》中就有“田祖有神，秉畀炎火”的记载，意思是用火除去田中害虫，该除虫方法后来被用于消灭蝗虫。雌蝗虫体细胞内染色体数为2n=24（22+XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23（22+X）。图1是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，图2是该细胞内的染色体组成。下列相关分析错误的是（）A.这张照片展示的是雄蝗虫通过减数分裂形成精子过程中的细胞B.该蝗虫体内细胞中的染色体数目只有23、11、24、22这4种情况C.减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现11个四分体D.通常选用雄蝗虫来观察减数分裂过程，但是蜜蜂的雌蜂比雄蜂更适合【答案】B【解析】【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。【详解】A、据图可知，图示细胞中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，且两极的染色体数目不同，故应为雄性蝗虫的细胞，是雄蝗虫通过减数分裂形成精子过程中的细胞，A正确；B、该蝗虫体细胞染色体数为23条，进行分裂时，可能出现的染色体数目共有46（有丝分裂后期、末期）、23（细胞分裂的间期，体细胞或减数第一次分裂）、12（减数第二次分裂前期、中期）、11（减数第二次分裂前期、中期）、24（减数第二次分裂后期、末期）、22（减数第二次分裂后期、末期）这6种可能情况，B错误；C、分析题意，雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23（22+X），由于X染色体只有一条，无法联会，故减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现11个四分体，C正确：D、通常选用雄蝗虫来观察减数分裂过程，但是蜜蜂的雌蜂比雄蜂更适合，D正确。故选B。12.人类在对遗传物质的探索过程中，认识到基因与染色体的关系、阐明了遗传物质的构成和传递途径等，这些认知的形成是众多科学家通过实验得出的。下列叙述错误的是（）A.赫尔希与蔡斯利用T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验证明了DNA是主要的遗传物质B.威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术得到DNA衍射图谱，并推算出DNA呈螺旋结构C.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术和差速离心技术验证了DNA的复制是半保留复制D.摩尔根利用假说一演绎法并通过果蝇杂交实验得出基因在染色体上的结论【答案】D【解析】【分析】1、假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验，如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。2、同位素标记法：借助同位素原子追踪物质运行和变化过程。【详解】A、赫尔希与蔡斯通过T₂噬菌体侵染大肠杆菌的实验，分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，证明了DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误；B、威尔金斯和富兰克林应用X射线衍射技术得到DNA衍射图谱，沃森和克里克推算出DNA呈螺旋结构，B错误：C、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术和密度梯度离心技术，验证了DNA的复制是半保留复制，C错误；D、摩尔根利用假说—演绎法并通过红眼果蝇和白眼果蝇杂交实验得出基因在染色体上的结论，D正确。故选D。13.某同学欲制作DNA双螺旋结构模型，已准备了足够的相关材料。下列操作或分析正确的是（）A.DNA分子中每个脱氧核糖上均连接着一个磷酸和一个碱基B.制成的模型上下粗细相同，是因为A——T碱基对与G——C碱基对的形状和直径相同C.在构建的不同长度DNA分子中，碱基G和C的数量越多化学结构越稳定D.观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，无法看出DNA两条链方向相反【答案】B【解析】【分析】1、一条链上相邻的两个碱基通过“-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-”连接在一起。2、A-T碱基对与G-C碱基对具有相同形状和直径。3、DNA两条链反向平行，具有方向性，具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的3'端。【详解】A、DNA的每条脱氧核苷酸除了3'端的脱氧核糖外，其余的脱氧核糖都是连接着两个磷酸，A错误；B、A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的形状和直径，制成的模型上下粗细相同，B正确；C、在构建的相同长度DNA分子中，碱基G和C的数量越多，形成的氢键越多，化学结构越稳定，C错误；D、DNA的两条链反向平行，具有方向性，具有游离磷酸基团的一端为该脱氧核苷酸链的5'一端，所以当观察所构建模型中只连接一个五碳糖的磷酸基团位置，可看出DNA两条链方向相反，D错误。故选B。14.我国科学家发现在体外实验条件下，某两种蛋白质（M和C）可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜细胞中能共同表达。下列说法错误的是（）A.编码M和C蛋白质基因只在家鸽的视网膜细胞中表达B.家鸽的所有体细胞都含有这两种基因C.如果这两种基因失去功能，家鸽会在飞行中迷失方向D.一个基因的2条脱氧核苷酸链分别指导蛋白M和C合成【答案】D【解析】【分析】细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。【详解】A、基因在不同细胞中发生选择性表达，编码M和C蛋白质基因只在家鸽的视网膜细胞中表达，，A正确；B、家鸽的所有体细胞的基因是相同的，故都含有这两种基因，B正确；C、这两种基因表达的蛋白质有利于帮助家鸽辨别方向，故如果这两种基因失去功能，家鸽会在飞行中迷失方向，C正确；D、一个基因的2条脱氧核苷酸链中只有其中的一条链来控制蛋白M和C合成，D错误。故选D。15.15号等臂双着丝粒染色体综合征是由于每个细胞中多一条异常染色体，这条染色体在医学上被称为15号等臂双着丝粒染色体。双着丝粒染色体可由两个都发生顶端缺失的姐妹染色单体的断头重接形成，也可由染色体与另一有着丝粒的非同源染色体断头重接形成。下列相关叙述错误的是（）A.双着丝粒染色体综合征是染色体结构和数目变异结果B.能稳定遗传的双着丝粒染色体，只能有一个着丝粒功能正常C.有丝分裂后期受两个着丝粒反向拉力影响，易再次发生染色体结构变异D.双着丝粒染色体只能在非同源染色体之间形成【答案】D【解析】【分析】在生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非等位基因也自由组合，产生不同的配子，这样，由能雄配子结合形成的受精卵，就可能具有与亲代不同的基因型，从而使子代产生变异。此外，在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。基因重组就是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异包括结构变异和数目变异，结构变异：缺失、重复、倒位、易位；数目变异：染色体单一的增或减、以染色体组数的形式成倍的增或减。【详解】A、等臂双着丝粒染色体综合征是由于每个细胞中多一条异常染色体，其形成原因是染色体结构和数目变异引起的，A正确；B、若双着丝粒染色体要稳定遗传，则其中一个着丝粒的功能应失活，否则双着丝粒会影响染色体的行为变化，B正确；C、有丝分裂后期着丝粒断裂，着丝粒附着有星射线，染色体会受两个着丝粒反向拉力影响，可能会再次发生染色体结构变异，C正确；D、据题意，双着丝粒染色体可在姐妹染色单体或非同源染色体之间形成，D错误。故选D。16.神农架川金丝猴是我国特有物种和国家极度濒危物种，研究者于1977年首次在湖北神农架发现川金丝猴种群，随后我国在神农架建立了国家自然保护区，颁布并实施了一系列保护措施，如禁止人类猎杀、加强栖息地植被保护等。栖息地碎片化是指在自然干扰或人为活动的影响下，大面积连续分布的栖息地被分隔成小面积不连续的栖息地斑块的过程。一些捕食者总是沿着被捕食者栖息地的边界觅食，并可深入到某一固定深度（如图所示）。下列分析，不正确的是（）A.相对安全区范围影响捕食者与被捕食者协同进化的速率B.R/H增大，神农架川金丝猴生存压力随之减小C.栖息地的碎片化会导致神农架川金丝猴形成不同的种群，产生地理隔离，导致物种多样性下降D.增加相邻“碎片”的连通性，R值增大，有助于生态恢复【答案】C【解析】【分析】人类活动对野生物种生存环境的破坏，主要表现为使得某些物种的栖息地丧失和碎片化；掠夺式利用包括过度采伐、滥捕乱猎，这是物种生存受到威胁的重要原因。【详解】A、相对安全区范围影响捕食者与被捕食者协同进化的速率，相对安全区范围越小，捕食者与被捕食者协同进化的速率越快，A正确；B、R/H增大，说明捕食者可以深入到被捕食者栖息地的深度更小，被捕食者生存压力随之减小，B正确；C、栖息地的碎片化会导致神农架川金丝猴形成不同的种群，产生地理隔离，导致遗传多样性下降，C错误；D、增加相邻“碎片”的连通性，栖息地增大，R值增大，有助于保持生物的多样性，使生态恢复，D正确。故选C。17.建构模型是重要的科学研究方法。下图是某同学构建的人体器官模型，有关说法错误的是（）A.如果器官为小肠，则氨基酸含量A处低于B处，此时处于餐后状态B.如果器官为肝脏，则饥饿时血糖浓度A处低于B处C.若A处尿素含量低于B处，则器官可能为肾脏D.若B处CO2含量低于A处，则器官为肺，且B处葡萄糖含量也低于A处【答案】C【解析】【分析】1、小肠不断从肠道吸收葡萄糖进入血液，血液流经小肠后，血糖浓度升高。2、饥饿时，肝糖原分解为葡萄糖进入血液，血液流经肝脏后，血糖浓度升高。3、尿素为体内的代谢废物，通过肾脏的过滤作用形成尿液排出体外，血液流经肾脏后，血液中尿素浓度降低。4、饭后血糖升高，胰脏中的胰岛B细胞分泌胰岛素释放进入血液，血液流经胰脏后，血液中胰岛素浓度升高。【详解】A、如果器官为小肠，则小肠吸收氨基酸进入血液，血糖浓度A处低于B处，A正确；B、如果器官为肝脏，则饥饿时肝糖原分解成葡萄糖释放到血液中，血糖浓度A处应低于B处，B正确；C、如果器官为肾脏，则血液中的尿素流经肾脏时被滤除，尿素的浓度A处应高于B处，C错误；D、只有当血液流经肺时，二氧化碳含量才会下降，而且肺部细胞也消耗葡萄糖，血液流经肺后，血糖含量下降，所以B处葡萄糖的含量也低于A处，D正确。故选C。18.“人造子宫”是一个充满电解质溶液的大塑料袋，科学家利用“人造子宫”来抚育早产的羊羔，他们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。下列分析错误的是（）A.“人造子宫”内的电解质溶液给羊羔提供适宜的温度和酸碱度等，仍需要及时更新B.若血氧交换系统短时间发生障碍，羊羔细胞无氧呼吸产生的乳酸会导致血浆pH明显下降C.如果将“人造子宫”中的电解质溶液换成蒸馏水，则羔羊不会成活D.如果电解质溶液提供营养不足，可能导致羊羔血浆渗透压降低而引起组织水肿【答案】B【解析】【分析】根据题意分析，充满电解质的塑料袋模拟羊的子宫环境，羊羔在其中生活需要能从里面获取所需的营养物质并且将自身产生的代谢废物排出并通过该系统排出去。【详解】A、“人造子宫”内的电解质溶液给羊羔提供适宜的温度和酸碱度等，需更新电解质溶液以确保养料的供应和废物的排出，A正确；B、血浆中有很多缓冲对，当一定量的酸性进入后，血浆的pH下降不明显，B错误；C、动物细胞在蒸馏水中会吸水膨胀，甚至会发生细胞吸水涨破，所以羊羔在蒸馏水中不会存活，C正确；D、如果电解质溶液提供营养不足，可能导致羊羔血浆蛋白减少，渗透压降低而引起组织水肿，D正确。故选B。二、非选择题：本题共4小题，共64分。19.粳稻和籼稻的杂交种具有产量高的优势，但杂交种的部分花粉不育。科研人员对花粉不育的遗传机理展开研究。（1）将纯合粳稻和纯合籼稻杂交，获得F1，F1自交获得F2。统计发现，F2仅有粳—籼杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1。显微镜下观察发现两个亲本花粉均正常，但F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常（败育），据此推测亲本粳稻作为______（填“父本”或“母本”）。（2）经过精细定位，科研人员将导致花粉败育的基因定位于12号染色体上的R区（区域内的基因不发生交换）。粳稻和籼稻R区DNA片段上的基因如下图。①科研人员将F1杂种植株中A~E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态。科研人员推测其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性，支持这一推测的显微镜观察证据是______。②F1杂种植株单独敲除D基因，其花粉均不育，C、D基因双敲除植株花粉均可育。推测C基因编码的蛋白具有毒害作用，D基因编码的蛋白可______。（3）研究发现，C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，这导致C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。请结合上述机制，解释基因驱动效应的形成原因______。【答案】（1）母本（2）①.敲除C基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常②.中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用（3）C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，使花粉不育；D基因编码的蛋白可中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用。因此，在含有C基因但不含D基因的个体中，花粉不育，导致这些个体的基因无法传递给后代，从而使C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应【解析】【分析】依据孟德尔分离定律，纯合粳稻（假设为AA）和纯合籼稻（假设为aa）杂交，获得F1，F1自交获得F2，正常情况下，应为AA：Aa：aa=1：2：1。A、B、C、E的单基因敲除，属于染色体结构变异。【小问1详解】根据题意分析，纯合粳稻（假设为AA）和纯合籼稻（假设为aa）杂交，获得F1，F1自交获得F2，正常情况下，应为AA：Aa：aa=1：2：1，而F2仅有粳-籼杂交种和籼稻，且二者比例接近1：1，两个亲本花粉均正常，F1产生的花粉中近一半的花粉粒形态异常（败育），推测杂合子花粉不育，即含粳稻A花粉败育，故推测亲本粳稻作为母本。【小问2详解】①将F1杂种植株中A~E基因分别单独敲除，得到A、B、C、E的单基因敲除植株，在显微镜下观察这些敲除植株的花粉粒形态，若敲除C基因时花粉形态正常，敲除其他基因时花粉粒形态异常，则其中的C基因导致一半花粉败育，其他基因不影响花粉育性。②敲除D基因，保留C基因时，花粉不育，而C也敲除花粉就可育，故真正令花粉不育的是C基因，而D基因可中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用。【小问3详解】花粉粒中线粒体中的细胞色素氧化酶被破坏，导致花粉不育。C基因编码的毒素靶向线粒体中的一种细胞色素氧化酶，导致毒害作用，使花粉不育；D基因编码的蛋白可中和或抑制C基因编码的蛋白的毒害作用。因此，在含有C基因但不含D基因的个体中，花粉不育，导致这些个体的基因无法传递给后代，从而使C、D基因的基因频率易于升高，形成基因驱动效应。20.2月29日为国际罕见病日。甲基丙二酸血症（MMA）是一种有机酸血症，主要是由于甲基丙二酰辅酶A变位酶（MCM）自身缺陷导致旁路代谢增强、有机酸积累引起，由等位基因A、a控制，发病率约为1/250000。图1为MCM在正常机体细胞内所发生的部分代谢过程。XLI是人类另一种较罕见的鱼鳞病分型，由等位基因T、t控制，在男性群体中发病率约为1/2000。图2是某家系的遗传系谱，其中Ⅰ—2不携带MMA和XLI相关的致病基因。请回答下列问题：（1）分析图1，引起MMA的原因除了MCM自身缺陷外，还包括______。推测MMA的患病机理是______。（2）分析图2，XLI的遗传方式为______，判断的依据是______。（3）Ⅰ—1的基因型为______。Ⅱ—2与Ⅱ—3再生育一个女孩，患病概率为______。（4）MMA在各年龄段均可发病，多数见于新生儿期，常引起肝、肾、脑等多脏器损伤。结合以上分析，提出临床治疗的思路______。【答案】（1）①.维生素B12缺乏②.患者体内的甲基丙二酰辅酶A无法转变成琥珀酰辅酶A，而是（经过旁路代谢）生成过多的甲基丙二酸无法通过尿液排出，造成有机酸异常积累而中毒（2）①.伴X染色体隐性遗传②.1-1和1-2不患XLI，但生出II-1患该病，说明该病为隐性遗传病，1-2不携带XLI相关的致病基因，说明XLI的遗传方式为伴X染色体隐性遗传（3）①.AAXTXt或AaXTXt②.1/3006（4）确定病因，以减少甲基丙二酸累积，加快清除速率为基本原则【解析】【分析】人类遗传病特点：常染色体隐性：①可隔代遗传；②发病率在近亲结婚时较高；③男女发病率相等。X染色体隐性：①隔代遗传或交叉遗传；②男性患者多于女性患者；③女性患者的父亲、儿子都是患者。【小问1详解】据图1可知，甲基丙二酰辅酶A在甲基丙二酰辅酶A变位酶（MCM）和维生素B12的作用下能形成琥珀酰辅酶A，然后进入三羧酸循环，但如果甲基丙二酰辅酶A变位酶（MCM）自身缺陷，会导致甲基丙二酰辅酶不能转变成琥珀酰辅酶A，进而进入旁路代谢，产生更多的甲基丙二酸等，导致形成甲基丙二酸血症，据此可知，引起MMA的原因除了MCM自身缺陷外，还包括维生素B₁₂缺乏。MMA的患病机理是患者体内的甲基丙二酰辅酶A无法转变成琥珀酰辅酶A，而是（经过旁路代谢）生成过多的甲基丙二酸无法通过尿液排出，造成有机酸异常积累而中毒。【小问2详解】分析图2，I-1和I-2不患XLI，但生出II-1患该病，说明该病为隐性遗传病，I-2不携带XLI相关的致病基因，说明XLI的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。【小问3详解】I-1两病都不患，但有一个患XLI儿子，因此她的基因型为AAXTXt或AaXTXt。Ⅱ-2不患病，但有一个患XLI的兄弟，对XLI来讲，其基因型为1/2XTXT、1/2XTXt，对MMA来讲，Ⅱ-2父亲不携带MMA关的致病基因，母亲正常（人群中aa为1/250000，a基因频率为1/500，A基因频率为499/500，），基因型为AA：Aa=499:2，因此II-2基因型为500/501AA、1/501Aa；II-3正常，有一个患MMA的姐妹，对MMA来讲，其基因型为1/3AA、2/3Aa，对XLI来讲，其基因型为XTY，利用拆分法解自由组合定律，II-2与II-3再生育一个女孩，患病（aa__）概率为1/501×2/3×1/4=1/3006。【小问4详解】甲基丙二酸血症（MMA）是一种有机酸血症，是有机酸积累引起，是一种常染色体隐性遗传病，MMA临床表型及基因型复杂，至今已发现7种致病变异基因，据此提出临床治疗的思路为确定病因，以减少甲基丙二酸累积，加快清除速率为基本原则。21.研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）参与基因表达的调控。下图是缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。该机制可以用来治疗癌症。图中的①②③④表示过程，a、b、c、d表示合成的多肽链。回答相关问题：（1）已知过程①产生的mRNA链（a链）中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的48%，a链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为______。（2）过程②中核糖体在mRNA上的移动方向是______（填“从右到左”或“从左到右”），该过程中还需要的RNA有______。从图中可知合成蛋白质的速度非常快的原因是______。（3）将一个全部DNA分子双链经32P标记的秀丽线虫体细胞（染色体数为22n=12）置于不含32P的培养基中培养，经过连续2次细胞分裂后，检测子细胞中的情况。一个细胞中含32P的染色体最多为______条，含有标记染色体的细胞数可能为______个。（4）癌细胞被称为“不死细胞”，能够进行无限增殖，其根本原因是______。利用上图展示的调控过程，分析当癌细胞缺乏氨基酸时分裂受抑制的机理：______。【答案】（1）26%（2）①.从右向左②.tRNA、rRNA③.一个mRNA可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，因此少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质（3）①.12②.4（4）①.原癌基因和抑癌基因发生突变（基因突变）②.减少癌细胞对氨基酸的摄入后，缺少氨基酸会使负载tRNA（携带氨基酸的tRNA）会转化为空载tRNA，空载tRNA通过抑制DNA的转录和激活蛋白激酶抑制蛋白质合成，减少蛋白质的含量，影响细胞的分裂【解析】【分析】分析题图：图中①为转录过程，②为翻译过程，③④表示缺乏氨基酸时，tRNA调控基因表达的相关过程。【小问1详解】由题意知，α链是mRNA，其中G+U=48%，G=29%，U=19%，α的模板链中的G=19%，α链中的C=19%，所以α链中的A=33%，A+U=52%，根据碱基互补配对原则，mRNA中的A+U的比值与双链DNA中的A+T的比值相等