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2022-2023学年山东省枣庄市三中高三上学期开学考试生物试题含答案
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这是一份2022-2023学年山东省枣庄市三中高三上学期开学考试生物试题含答案，共27页。试卷主要包含了单选题，多选题，综合题等内容，欢迎下载使用。
山东省枣庄市三中2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．细胞器是细胞质中具有特定形态和功能的微结构，下列有关说法正确的是（ ）
A．中心体是由两个互相垂直排列的中心粒组成，与细胞的有丝分裂有关
B．溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用，具有吞噬作用的细胞才有自噬作用
C．光面内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道
D．NADPH在叶绿体中随水的光解而产生，NADH在线粒体中随水的生成而消耗
【答案】D
【解析】A．中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关，A错误；B．溶酶体内含多种水解酶，细胞的吞噬作用和自噬作用都与溶酶体有关，具有溶酶体的细胞一般都有自噬作用，但是不一定有吞噬作用，B错误；C．粗面内质网主要参与蛋白质的合成、加工和运输，C错误；D．NADPH在叶绿体中随水的光解而产生，发生在类囊体薄膜上；NADH在线粒体中随水的生成而消耗，发生在线粒体内膜上，D正确。故选D。
2．内质网的结构是隔离于细胞质基质的三维管道系统，在内质网中加工的蛋白质可以分为运出蛋白和驻留蛋白，KDEL序列是位于蛋白质C端的四肽序列，凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中、下列说法错误的是（ ）
A．图中的运出蛋白在核糖体上合成，经内质网的初步加工后出芽形成COPⅡ小泡运往高尔基体进行加工、分类及包装
B．KDEL受体蛋白与内质网驻留蛋白结合后可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工
C．若驻留蛋白被错误的分泌并运输到高尔基体上，无须识别也可被COPI小泡重新回收回内质网中
D．图中所涉及到的膜性结构的相互转化可以说明生物膜的组成成分和结构具有相似性
【答案】C
【解析】A．图中的运出蛋白在核糖体合成后，经内质网初步加工后，出芽形成COPⅡ具膜小泡，包裹着经内质网初步加工的蛋白质，转运至高尔基体进行进一步加工和分拣，A正确；B．内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质，KDEL序列是位于蛋白质C端的四肽序列，凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中，推断内质网驻留蛋白与KDEL受体蛋白结合可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工，B正确；C．内质网驻留蛋白与高尔基体膜上的KDEL受体蛋白结合，形成COPI具膜小泡转运至内质网并释放到内质网腔，C错误；D．图中所涉及到的膜性结构（内质网膜与高尔基体膜等）的相互转化可以说明生物膜的组成成分和结构具有相似性，D正确。故选C。
3．外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡，具有细胞通讯作用，在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用。外泌体的释放过程：首先，细胞膜内化形成胞内体，胞内体聚集形成多泡体（），与亲本细胞膜融合，通过胞吐作用将外泌体排出细胞。多种因素通过不同途径影响外泌体释放，小GTP酶蛋白通过影响膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌。下列有关外泌体的说法错误的是（ ）
A．外泌体是一种分泌到细胞外的囊泡
B．膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与
C．细胞呼吸的快慢不影响外泌体的释放
D．具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子
【答案】C
【解析】A．外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡，A正确；B．由题干“小GTP酶蛋白通过影响MVBs膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌”可知，MVBs膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与，B正确；C．外泌体的释放为胞吐，需消耗能量，所以细胞呼吸的快慢影响外泌体的释放，C错误；D．若要传递信息，则具有通讯作用的外泌体内需要含有信号分子，D正确。故选C。
4．过氧化氢酶（CAT）是植物抗氧化系统的关键酶，衰老叶片中CAT 的活性明显下降。研究者为探究施氮量和播种量对燕麦叶片衰老的影响，设置了60、180和300kg·hm-23个播种量（分别用D1、D2、D3表示），每个播种量设0、90和180kg·hm-23个施氮量（分别用N0、N1、N2表示），检测结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．氮肥中的N可作为合成脂质、核酸、酶、ATP等物质的原料
B．一定情况下，施氮量增加能够加速叶片的衰老
C．衰老叶片产生过氧化氢少，导致CAT活性下降
D．合理密植有利于减缓叶片的衰老
【答案】C
【解析】A．脂质中的磷脂、核酸、酶、ATP等物质中含有N元素，故氮肥中的N可作为合成脂质、核酸、酶、ATP等物质的原料，A正确； B．分析题图数据可知，D1组和D2组，随着施氮量增加过氧化氢酶活性增大，故施氮量增加能够减缓叶片的衰老，而D3组随着施氮量增加过氧化氢酶活性降低，即一定情况下，施氮量增加能够加速叶片的衰老，B正确； C．衰老叶片中CAT活性下降的原因并不是产生过氧化氢少导致的，C错误；D．分析题图数据可知，相同施氮量时，随播种量增大，过氧化氢酶活性先增大后减小，故可知合理密植有利于减缓叶片的衰老，D正确。故选C。
5．细胞色素c参与线粒体中与氧气的结合过程。细胞接受凋亡信号后，通过释放细胞色素c进入细胞质基质，改变线粒体膜通透性，从而引起细胞凋亡。下列说法错误的是（ ）
A．细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质
B．细胞接受凋亡信号后，产生的ATP将减少
C．可用密度梯度离心法将线粒体与其他细胞器分离开来，从而研究线粒体的功能
D．有氧呼吸产生的一半来自葡萄糖，一半来自水
【答案】C
【解析】A．细胞色素c参与线粒体中[H]与氧气的结合过程，推测其是一种有氧呼吸第三阶段需要的酶，大多数细胞都可以进行有氧呼吸，因此细胞色素c是细胞中普通存在的一种蛋白质，A正确；B．根据题意，“细胞接受凋亡信号后，通过释放细胞色素c进入细胞质基质，改变线粒体膜通透性，从而引起细胞凋亡”，说明细胞接受凋亡信号后，线粒体中[H]与氧气的结合过程减弱，产生的ATP将减少，B正确；C．分离细胞器所用的方法为差速离心法，C错误；D．有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解形成丙酮酸的过程脱氢，有氧呼吸第二阶段丙酮酸与水结合形成CO2的过程也脱氢，参与反应的1个葡萄糖中含有12个H，参与反应的6个水中也含有12个H，因此有氧呼吸产生的[H]一半来自葡萄糖，一半来自水，D正确。故选C。
6．线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与H＋协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜
B．丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散
C．H＋通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
D．加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H＋的运输速率
【答案】B
【解析】A．线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜，A正确；B．丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，利用H＋（质子）协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，因此消耗氢离子的梯度势能，因此为主动运输，B错误；C．H＋（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度，且需要载体蛋白，所以运输方式为主动运输，C正确；D．蛋白质变性剂会使蛋白质变性而失活，H＋（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白，所以运输速率会降低，D正确。故选B。
7．肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示，下列推测错误的是（ ）
A．协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差
B．A点与B点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量
C．C点与A点相比，C点葡萄糖转运速率低的原因可能是肝细胞GLUT2少
D．载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率
【答案】B
【解析】A．协助扩散将是物质顺浓度梯度的运输，运输过程中，膜两侧的浓度差缩小，所以协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差，A正确；B．A点与B点相比，载体蛋白GLUT1数量一样多，制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖的浓度，B错误； C．C点与A点相比，两点葡萄糖浓度一样，因载体数量不同而运输速率不同，C正确；D．与无蛋白质的磷脂双分子层相比，有载体时运输速率明显加快，所以载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率，D正确。故选B。
8．超氧化物歧化酶（SOD）由两条分别含109个和119个氨基酸的肽链组成，能清除氧自由基，其催化活性受下图模型甲、乙所示两种作用机理不同的酶抑制剂影响。下列说法正确的是（ ）
A．组成SOD的氨基酸可能有21228种排列顺序
B．SOD能为清除自由基的反应提供活化能从而发挥催化活性
C．若提高底物浓度后酶促反应速率增大，则抑制剂的作用机理如模型乙所示
D．高温处理后SOD结构发生改变，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】D
【解析】A．SOD是一种具体的蛋白质，氨基酸排列顺序是固定的，故组成SOD的氨基酸排列顺序只有一种，A错误；B．SOD的作用机理是降低化学反应的活化能，其并不能为清除自由基的反应提供活化能，B错误；C．若提高底物浓度后酶促反应速率增大，即底物浓度增加后，在酶与底物的结合机会增加，则说明抑制剂的作用机理如模型甲所示，C错误；D．高温处理后SOD的空间结构发生改变，但是仍然存在肽键，依然可以与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。故选D。
9．连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收（或释放）速率，得到下图所示曲线（整个过程中呼吸作用强度恒定）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B．如改用相同强度绿光进行实验，c点的位置将下移，48小时净积累量为负值
C．由图可知在植物叶肉细胞中，呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D．实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
【答案】D
【解析】A．实验的前3小时CO2释放速率不变，说明叶肉细胞只进行呼吸作用，故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质，A错误； B．如改用相同强度绿光进行实验，光合作用减弱，吸收的CO2减少，c点的位置将升高，B错误； C．由图可知在植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时， 但由于植物还有很多不进行光合作用的部位，故在这4个时刻，叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率，C错误；D．分析曲线可知，在24时，室内CO2浓度高于0时，48时室内CO2浓度低于24时，故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量，D正确。故选D。
10．研究发现机体内多种因素可以激发或抑制细胞的增殖，例如cAMP能抑制细胞的分裂，促进细胞的分化，cGMP与之相反。抑素是细胞内的一种小分子蛋白质，能提高细胞内cAMP的浓度。下列有关判断错误的是（ ）
A．分裂期cAMP的浓度比分裂间期低
B．在肿瘤细胞中，cAMP与cGMP的比值明显上升
C．抑素可能具有抑制细胞增殖的作用
D．cAMP和cGMP的浓度随细胞周期发生周期性变化
【答案】B
【解析】A．细胞分裂后将进行细胞分化，cAMP能抑制细胞的分裂，促进细胞的分化，所以可以推测间期的cAMP的浓度大于分裂期，A正确；B．cAMP能抑制细胞的分裂，cGMP可以促进细胞分裂，肿瘤细胞可以无限分裂，所以cAMP与cGMP的比值明显下降，B错误；C．抑素能提高细胞内cAMP的浓度，cAMP能抑制细胞的分裂，所以可以推测抑素可能具有抑制细胞增殖的作用，C正确；D．cAMP能抑制细胞的分裂，促进细胞的分化，cGMP与之相反，所以可以推测cAMP和cGMP的浓度随细胞周期发生周期性变化 ，D正确。故选B。
11．中科院研究团队最近找到了“保持细胞年轻态”的分子开关——某表观遗传的酶，当这个开关开启的时候，人的细胞就会变得衰老，而这个开关如果关闭的时候，人的干细胞衰老速度就会减缓，该发现可以通过重设衰老的表观遗传时钟，使细胞老化的节奏放缓。下列说法错误的是（ ）
A．正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，对于个体具有积极意义
B．衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩，细胞体积和细胞核的体积均变小
C．衰老的细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
D．细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子，可能引起基因突变
【答案】B
【解析】A．细胞衰老是正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，A正确；B．衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩变小，细胞核体积变大，染色质收缩，染色加深，B错误；C．衰老的细胞细胞膜的物质运输功能降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，代谢速率降低，C正确；D．自由基本质是异常活泼的带电分子或基团，细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子，可能引起基因突变，D正确。
故选B。
12．如图表示人体红细胞成熟经历的几个过程及各阶段的细胞特点。下列叙述正确的是（ ）
A．造血干细胞和网织红细胞均具有细胞周期
B．成熟红细胞在细胞呼吸过程中释放的二氧化碳和吸收的氧气相等
C．成熟红细胞的凋亡由基因控制，其凋亡基因在④之前已表达
D．①②③④均为细胞分化过程，③在脱去细胞核的同时还排出核糖体等细胞器
【答案】C
【解析】A．只有能够连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，网织红细胞不具有细胞周期，A错误；B．成熟红细胞无线粒体，不进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸产生乳酸，因此成熟红细胞在细胞呼吸过程中不吸收氧气，也不释放出二氧化碳，B错误；C．细胞凋亡是由基因所决定的程序性死亡，故成熟红细胞的凋亡由基因控制，因为成熟红细胞不合成蛋白质，说明其凋亡基因在④之前已表达，C正确；D．据图可知，①②③④均为细胞分化过程；因为蛋白质的合成场所为核糖体，据图可知，过程③在脱去细胞核后，形成的网织红细胞，能进行蛋白质的合成，说明过程③没有排出核糖体等细胞器，D错误。故选C。
13．某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行减数分裂过程中，发现了“逆反”减数分裂现象。将一个双链均被14C标记的基因A1和一个双链均被13C标记的基因A2插入一个卵原细胞的一条染色体的两端。将此卵原细胞在普通12C培养液中培养，含插入基因的四分体发生一次互换，进行一次有丝分裂后，并发生如图所示的“逆反”减数分裂现象，共产生8个子细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅰ分离，姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ分离
B．8个子细胞中，最多有4个卵细胞同时含有13C标记和14C标记
C．8个子细胞中，可能有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记
D．8个子细胞中，可能有2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、6个极体含有13C标记
【答案】C
【解析】A．据图可知：逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅱ分离，姐妹染色单体在减数分裂I分离，A错误；B．由题意可知，此卵原细胞共产生8个子细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，因此只能形成2个卵细胞，B错误；C．由题意可知：一个卵原细胞共产生8个细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，该卵原细胞中有一条染色体两端分别插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，在普通12C培养液中培养，通过有丝分裂形成的2个卵原细胞均有一条染色体的两端分别插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，然后这两个卵原细胞分别进行一次“逆反”减数分裂，由于在“逆反”减数第一次分裂时含插入基因的四分体发生一次互换、发生同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换、且姐妹染色单体分离，所以“逆反”减数第一次分裂结束时，其中的一个卵原细胞可能产生一条染色体同时含14C标记和含13C标记的子细胞与两条染色体都不含14C标记和13C标记的子细胞，而另一个卵原细胞可能产生一条染色体含14C标记和一条染色体含13C标记的子细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的子细胞，然后这两个卵原细胞分别进行减数第二次分裂，因同源染色体分离，最终可能形成有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记，C正确；D．结合对C选项的分析可知，有可能两个卵原细胞在减数第一次分裂时都产生的是一条染色体同时含14C标记和13C标记的子细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的子细胞，这样就可能形成2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，但其余6个极体应该是都不含14C标记和13C标记，D错误。故选C。
14．已知牛的体色由一对等位基因（A、a）控制，其中基因型为AA的个体为红褐色，aa为红色，在基因型为Aa的个体中，雄牛为红褐色，雌牛为红色。现有一群牛，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶1，且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交（基因型相同的雌雄个体交配）和自由交配，则子代的表现型及比例分别是（ ）
A．自交红褐色∶红色=1∶1；自由交配红褐色∶红色=4∶5
B．自交红褐色∶红色=5∶1；自由交配红褐色∶红色=8∶1
C．自交红褐色∶红色=2∶1；自由交配红褐色∶红色=2∶1
D．自交红褐色∶红色=3∶1；自由交配红褐色∶红色=3∶1
【答案】D
【解析】根据题意，若该牛群进行自交，则1/2个体为AA×AA和1/2个体为Aa×Aa，故子代中AA的个体为1/2＋1/2×1/4=5/8，aa的个体为1/2×1/4=1/8，Aa的个体为1/2×1/2=1/4（各种基因型个体均为雌雄个体各一半）；若该牛群进行自由交配，则可产生的雌雄配子分别为3/4A和1/4a，故可做下表分析：
3/4A
1/4a
3/4A
9/16AA
3/16Aa
1/4a
3/16Aa
1/16aa
即AA∶Aa∶aa=9∶6∶1（各种基因型个体均为雌雄各一半）。根据分析，该牛群自交后代中AA∶Aa∶aa=5∶2∶1，Aa的个体中雌雄各半，雌为红色雄为红褐色，故红褐色∶红色=6∶2=3∶1；自由交配的后代中AA∶Aa∶aa=9∶6∶1，Aa中一半为雌性红色，一半为雄性红褐色，故红褐色∶红色=12∶4=3∶1，D正确，ABC错误。故选D。
15．凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因A和a控制，且单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1，让F1再相互交配产生F2．下列有关分析中正确的是（ ）
A．F1中单瓣与重瓣的比例为2∶1
B．亲本单瓣凤仙花的基因型为AA或Aa
C．F2中单瓣与重瓣的比例为1∶3
D．F2的单瓣中纯合子占1/2
【答案】C
【解析】多株单瓣凤仙花自交得F1，单瓣（A）对重瓣（a）为显性，在开花时含有显性基因（A）的精子不育而含隐性基因（a）的精子可育，因此自然状态下没有AA的单瓣（需要A的精子和A的卵细胞结合），故单瓣凤仙花的基因型为Aa，自交得F1，F1为Aa∶aa=1∶1。A．单瓣凤仙花的基因型为Aa，精子为a，卵细胞为A∶a=1∶1，自交得F1，F1为Aa∶aa=1∶1，单瓣与重瓣的比值为1∶1，A错误；B．由于A的精子不育，因此亲本单瓣凤仙花的基因型为Aa，B错误；C．F1为1/2Aa、1/2aa，精子为a，卵细胞为A∶a=1∶3，因此F2为Aa∶aa=1∶3，单瓣与重瓣的比值为1∶3，C正确；D．F2的单瓣全为Aa，无纯合子，D错误。故选C。
二、多选题
16．细胞迁移指细胞接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后产生移动。我国科学家在正常细胞、肿瘤细胞和不同动物组织中均发现了一种新型细胞器——迁移体，并证实了该细胞器与一种新型的细胞迁移有关。当细胞迁移离开后，迁移体会继续留在原地直到破裂或被其他细胞吞噬：目前研究表明迁移体在胚胎发育、机体免疫反应、肿瘤转移等细胞迁移活跃的过程中发挥重要的作用。下列推测正确的是（ ）
A．迁移体可在不同细胞间进行物质传递
B．迁移体的产生及被吞噬的过程体现了生物膜的流动性和信息传递的功能
C．一个细胞的迁移体可被另一个细胞的溶酶体降解
D．癌细胞在低温条件下形成的迁移体更多
【答案】ABC
【解析】A．细胞接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后产生移动，细胞迁移与迁移体又有关，故迁移体可在不同细胞间进行物质传递，A正确；B．细胞迁移要细胞接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度，故迁移体存在信息传递的功能，当细胞迁移离开后，迁移体会继续留在原地直到破裂或被其他细胞吞噬，故迁移体的产生及被吞噬的过程体现了生物膜的流动性和信息传递的功能，B正确；C．当细胞迁移离开后，迁移体会被其他细胞吞噬，而被另一个细胞的溶酶体降解，C正确；D．癌细胞在低温条件下迁移速度会减慢，形成的迁移体更少，D错误。故选ABC。
17．科学家把整个细胞群体处于细胞周期同一时期的现象称为细胞周期同步化。昆虫产下一批卵后同时受精，会出现所有受精卵同时卵裂的现象，这是一种自然同步化；通过人工选择或诱导可使受精卵细胞都停在分裂中期，这是一种人工同步化。下列叙述错误的是（ ）
A．连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一次有丝分裂
B．根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的细胞，这是一种自然同步化
C．将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，可让所有细胞都停留在G1期与S期交界处
D．细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素
【答案】ABC
【解析】A．连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，A错误；B．根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的细胞，是通过人工选择处于某一时期的细胞，这是一种人工同步化，B错误；C．将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，处于S期的细胞立刻被抑制，处于G1期的细胞停留在G1期与S期交界处，S期后的细胞经过一次有丝分裂后，再分裂时会停留在G1期与S期交界处，C错误；D．细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素，D正确。故选ABC。
18．好氧生物在进行有氧呼吸第二阶段时，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2。研究发现，在厌氧细菌H中有利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，进而生成氨基酸等有机物的代谢过程。科研人员利用13C标记的CO2和酵母提取物培养基培养H菌，检测该菌中谷氨酸的13C比例，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．有氧呼吸第二阶段的产物是CO2和[H]，场所在线粒体基质
B．可推测CO2浓度越高，越利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸
C．H菌中乙酰辅酶A丙酮酸间的转化方向依赖于CO2浓度
D．由实验结果可推测H菌可以固定CO2，代谢类型为自养型
【答案】AB
【解析】有氧呼吸的三个阶段：第一阶段，细胞质的基质 C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）＋4[H]＋少量能量 （2ATP）；第二阶段，线粒体基质 2C3H4O3（丙酮酸）＋6H2O→20[H]＋6CO2＋少量能量 （2ATP）；第三阶段，线粒体的内膜 24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量（34ATP）。A．有氧呼吸第二阶段为丙酮酸和水反应，生成CO2和[H]，场所在线粒体基质，A正确；B．结合图示可知，随着CO2浓度的提高，谷氨酸的13C的占比越高，谷氨酸是丙酮酸生成的，因此CO2浓度的升高有利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸，B正确；C．结合题干可知，有氧呼吸过程中，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2，而无氧呼吸过程中乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，因此乙酰辅酶A丙酮酸间的转化依赖于氧气浓度，C错误；D．自养型生物是指可以将CO2等无机物转变为有机物的生物，H菌只是利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，并不能将CO2转化为有机物，因此不能成为自养型，D错误。故选AB。
19．有丝分裂过程中，如果着丝粒功能异常，有一些染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间（图1中箭头所指）。研究发现，SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶，它的作用是引起DNA的双链断裂。如果SPO11酶98位的氨基酸改变（用SPO11-cd表示），则该酶催化活性丧失。科研人员利用基因工程技术在正常细胞中导入经诱导才能表达的SPO11基因，发现SPO11高表达会导致有丝分裂过程中一种着丝粒蛋白（CENPA）消失，结果如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．着丝粒异常会抑制细胞从两极发出纺锤丝，进而不利于染色体移向两极
B．图1的细胞处于有丝分裂后期，此时期最方便进行图2的计数
C．SPO11可在减数分裂I的前期发挥作用，实现非姐妹染色单体间的交叉互换
D．没有催化活性的SPO11-cd酶丧失了原SPO11酶的一切功能
【答案】ABD
【解析】A．在分裂后期时，着丝粒功能异常，染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间，而纺锤丝形成与前期，由小鼠细胞中心体发出，因此着丝粒异常不会抑制细胞从两极发出纺锤丝，不会影响染色体移向两极，A错误；B．图1的细胞中染色体分别向两极移动，处于有丝分裂后期，此时期有利于观察异常染色体情况，但并不意味着最方便进行图2的计数，B错误；C．SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶，它的作用是引起DNA的双链断裂，因而可在减数第一次分裂的四分体时期发挥作用，实现非姐妹染色单体的交叉互换，C正确；D．没有催化活性的SPO11-cd酶是SPO11酶98位的氨基酸改变形成的，并未丧失原SPO11酶的一切功能，D错误。故选ABD。
20．人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对等位基因B和b控制，结合下表信息，相关判断正确的是（ ）
项目
BB
Bb
bb
男
非秃顶
秃顶
秃顶
女
非秃顶
非秃顶
秃顶
A．秃顶的两人婚配，后代女孩可能为秃顶
B．非秃顶的两人婚配，后代女孩可能为秃顶
C．非秃顶男与秃顶女婚配，要想避免子代秃顶，选择生女孩
D．秃顶男与非秃顶女婚配，后代男孩和女孩均有可能为秃顶
【答案】ACD
【解析】根据题干信息和表格信息分析，人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对基因B和b控制，遵循基因的分离定律；基因型为BB的个体表现为非秃顶，基因为bb的个体表现为秃顶；基因为Bb的男性个体表现为秃顶、女性个体表现为非秃顶。A．秃顶的两人婚配，基因型有两种情况：Bb和bb、bb和bb，则后代女孩的基因型可能是Bb、bb，其中bb的女孩为秃顶，A正确；B．非秃顶的两人婚配，基因型有两种情况：BB和BB、BB和Bb，则后代女孩的基因型可能是BB、Bb，不可能为秃顶，B错误；C．非秃顶男BB与秃顶女bb婚配，后代基因型为Bb，男孩都秃顶，女孩都非秃顶，因此应该选择生女孩，C正确；D．秃顶男的基因型为Bb或bb，非秃顶女的基因型为Bb或BB，两者婚配产生的后代基因型可能为BB、Bb、bb，因此后代男孩和女孩均有可能为秃顶，D正确。故选ACD。
三、综合题
21．人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。研究人员对小鼠BAT代谢进行了相关研究。
（1）脂肪是______，具有保温、______的作用。
（2）图1是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：______，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；______（细胞器）增多，产热增加。
（3）雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关。科研人员获得了ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，结果如图2。在第6小时______小鼠全部死亡。结果说明蛋白质______与抵抗寒冷关系密切。
（4）检测两种小鼠在4℃冷环境中体内BAT和WAT的数量，计算其比值，结果如图3，由此可推测______。
（5）进一步测定两组小鼠BAT细胞代谢水平，结果如图4。据图可知，KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP比值为______。同时利用分子生物学技术检测发现，KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上、结合图4结果推测，UCP-1蛋白的作用是______。综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1的表达使产热增加，这样的调节过程使小鼠适应寒冷环境。
【答案】（1）细胞内良好的储能物质；缓冲和减压
（2）脂肪滴变多；线粒体
（3）KO；ERRγ（或雌激素相关受体γ）
（4）雌激素通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT
（5）1.4；减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能
【解析】
（1）
脂肪是细胞内良好的储能物质，具有保温、缓冲和减压的作用。
（2）
根据题意可知：WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来，BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求；图中BAT内含有许多小的脂肪滴和线粒体，所以从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加。
（3）
已知雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关，利用基因工程获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO），将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，二者的差异在于细胞中是否有雌激素相关受体γ，图2可以看出，在第6小时ERRγ基因缺陷的KO小鼠全部死亡，说明ERRγ受体蛋白与抵抗寒冷关系密切。
（4）
结合图3可以看出，WT组小鼠的BAT/WAT比例高于KO组，说明BAT含量偏高有利于抵御寒冷，而两组小鼠的差别在于是否含有ERRγ蛋白，因此该实验结果说明，雌激素可能通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT。
（5）
图4结果是两种小鼠释放的热量占释放总能量比例，分别为KO组为82.5%，WT组为87.5%，所以KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP分别比例为17.5%、12.5%，二者的比值为17.5÷12.5=1.4，由于KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，同时科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上，结合图4结果（WT释放热能比例高）可以推测，UCP-1蛋白的作用是减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能。
22．在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，陆生植物遭受着高盐环境胁迫。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的物质转运机制发挥了十分重要的作用。下图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。请回答问题：
（1）通常情况下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以 ________ 方式顺浓度梯度大量进入根部细胞，同时抑制了K＋进入细胞，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。
（2）据图可知，耐盐植物根细胞的细胞质基质中pH为7．5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5．5（H＋含量越高的溶液pH越低）。这个差异主要由细胞膜和液泡膜上的H＋-ATP泵以 ________ 方式转运H＋来维持的。这种H＋分布特点为图中的 ________ 两种转运蛋白运输Na＋提供了动力，这一转运过程可以帮助根细胞将Na＋转运到 ________ ，从而减少Na＋对胞内代谢的影响。
（3）在高盐胁迫下，根细胞还会借助Ca2＋调节其它相关离子转运蛋白的功能，进而调节细胞中各种离子的浓度和比例。据图分析，细胞质基质中的Ca2＋对HKT1和 AKT1的作用依次为________（a．激活、b．抑制，选择序号填写），使胞内的蛋白质合成恢复正常。同时，一部分离子被运入液泡内，可以通过调节细胞液的渗透压促进根细胞________，从而降低细胞内盐的浓度。
【答案】（1）被动运输
（2）V主动运输；SOS1和NHX；细胞膜外或液泡内
（3）b、a；吸水
【解析】
（1）根据题意，Na＋是顺浓度梯度进入根部细胞，则进入细胞的方式是被动运输。
（2）据图可知，耐盐植物根细胞的细胞质基质中pH为7．5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5．5，细胞质基质中H＋含量比细胞膜外和液泡膜内低，要维持浓度差，则是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。H＋借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力；H＋借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内，从而减少Na＋对胞内代谢的影响。
（3）根据（1）题意，蛋白质合成受影响是由于Na＋大量进入细胞，K＋进入细胞受抑制，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活而引起。HKT1能协助Na＋进入细胞，AKT1能协助K＋进入细胞。要使胞内的蛋白质合成恢复正常，则细胞质基质中的Ca2＋抑制HKT1运输Na＋，促进 AKT1运输K＋，使细胞中Na＋/K＋的比例恢复正常。同时，一部分离子被运入液泡内，导致细胞液的渗透压升高，促进根细胞吸水，从而降低细胞内盐的浓度。
23．光合作用的暗反应过程被称为碳同化。植物在长期进化过程中逐渐形成了多种碳同化途径。如图1所示，玉米、甘蔗等C4植物，长期生活在热带地区，其PEP羧化酶与CO2有强亲和力，可以将环境中低浓度的CO2固定下来，集中到维管束鞘细胞。而景天科等CAM（景天酸代谢）植物，长期生活在干旱或半干旱环境中，它们在夜晚捕获CO2，然后转变成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，苹果酸脱羧释放CO2用于卡尔文循环。
（1）在显微镜下观察玉米叶片结构发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少______（填“基粒”或“基质”）结构。CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要______（填“高”或“低”）。
（2）蝴蝶兰因其花姿优美、花色艳丽成为国际花卉市场最受欢迎的兰花之一，被誉为“兰花皇后”。图2为蝴蝶兰叶片净CO2吸收速率和有机酸含量的昼夜变化。据图2推测，蝴蝶兰______（填“存在”或“不存在”）CAM途径，判断依据是______。
（3）Rubisco酶是卡尔文循环中催化CO2固定的酶。Rubisco酶对CO2和O2都有亲和力，在光照条件下，当CO2/O2比值高时，Rubisco酶可催化C5固定CO2合成有机物，当CO2/O2比值低时，Rubisco酶可催化C5结合O2发生氧化分解，消耗有机物，此过程称为光呼吸，它会导致光合效率下降。有人认为，景天酸代谢（CAM）途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制。你认为这种说法______（填“合理”或“不合理”），理由是______。
（4）科学研究发现：Rubisco酶是一种双功能酶，在较强光照下，它既催化C5与CO2的羧化反应进行光合作用，同时又催化C5的加氧反应进行光呼吸，羧化和加氧反应的相对速率完全取决于CO2与O2的相对浓度。
为探究光呼吸的产物与场所，某研究团队利用同位素标记法设计了如下实验，验证上述图示过程光呼吸的终产物和场所，请简要补全实验思路和预期实验结果。
①甲组：将小麦叶肉细胞置于光照较强和C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质；
乙组：______。
②预期实验结果：
甲组中的______；
乙组中的______。
【答案】（1）基粒；低
（2）存在；由图可知蝴蝶兰叶片吸收CO2主要发生在夜间，白天吸收CO2较少（或白天的净CO2吸收速率较低，夜晚的净CO2吸收速率较高）；蝴蝶兰叶片中白天有机酸的含量下降，夜晚有机酸的含量升高，符合CAM植物的光合特性
（3）合理；CAM植物的叶肉细胞可以在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中Rubisco酶周围的CO2浓度升高，在与O2竞争Rubisco酶时有优势，抑制了光呼吸
（4）将小麦叶肉细胞置于光照较强和18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质。；18O出现在叶绿体基质中，在糖类中可以检测到18O；18O出现在线粒体和叶绿体基质中，在二氧化碳和糖类中可以检测到18O
【解析】
（1）
在显微镜下观察玉米叶片结构发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少“基粒”结构，因为其中只进行的是卡尔文循环，该过程发生在叶绿体基质中。结合图示可知，CAM植物在晚上气孔张开，吸收二氧化碳变成苹果酸，苹果酸进入液泡储存起来，白天苹果酸分解释放出二氧化碳用于卡尔文循环，因此CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要“低”。
（2）
由图可知，蝴蝶兰在夜间叶片吸收CO2出现高峰，而白天吸收CO2较少，同时蝴蝶兰叶片中白天有机酸的含量下降，夜晚有机酸的含量升高，这些都是CAM植物的光合特性，据此可判断蝴蝶兰存在CAM途径。
（3）
CAM植物的叶肉细胞可以在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中Rubisco酶周围的CO2浓度升高，从而使二氧化碳在与O2竞争Rubisco酶时有优势，抑制了光呼吸，因此，景天酸代谢（CAM）途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制，即景天酸代谢（CAM）途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制的说法是合理的。
（4）
该实验是探究CO2与O2的相对浓度不同时，光呼吸的产物与场所，因此自变量为CO2与O2的相对浓度不同，故实验思路：甲组：将小麦叶肉细胞置于光照较强和C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测18O出现的场所及物质；乙组：将小麦叶肉细胞置于光照较强和18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测18O出现的场所及物质。预期实验结果：甲组中的18O出现在叶绿体基质中，在糖类中可以检测到18O；乙组中的18O出现在线粒体和叶绿体基质中，在二氧化碳和糖类中可以检测到18O。
24．某生物实验小组对基因型为AaXBXb的某动物的切片进行显微镜观察，然后绘制了甲、乙、丙三幅细胞分裂示意图（仅示部分染色体），图丁表示该动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。回答下列问题：
（1）图甲细胞的名称是___________。图丙中绘制了___________条染色单体。
（2）图乙中细胞处于___________分裂的___________期，若图乙细胞正常分裂，产生的卵细胞基因型是___________。
（3）图丁中，非同源染色体的自由组合发生在___________（填序号）阶段。a过程与c过程的子细胞核DNA数不同的根本原因是______________________。
【答案】（1）次级卵母细胞或（第一）极体 ；12
（2）减数第一次；前；AXB或aXB或AXb或aXb
（3）①；a过程核DNA复制一次而细胞连续分裂两次，c过程核DNA复制一次，细胞分裂一次
【解析】分析题图：图甲细胞没有同源染色体，并且染色体的着丝粒排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；图乙细胞具有联会现象，处于减数第一次分裂前期；图丙细胞中具有同源染色体，并且染色体的着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期细胞；丁图中a表示减数分裂过程中染色体数目变化曲线，b表示受精作用过程中染色体数目变化曲线，c表示有丝分裂过程中染色体数目变化曲线。①为减数第一次分裂，②为减数第二次分裂前期、中期， ③为减数第二次分裂后期，④为受精作用，⑤是有丝分裂前期和中期，⑥是有丝分裂后期，⑦是有丝分裂末期。
（1）
根据题意，该动物性染色体组成为XX，因此该生物为雌性动物，图甲细胞处于减数第二次分裂中期，称为次级卵母细胞或极体，图丙为有丝分裂中期细胞，细胞内有6条染色体，含有12条染色单体。
（2）
图乙中细胞处于减数第一次分裂前期，若图乙细胞正常分裂，由于一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，故产生的卵细胞基因型是AXB或aXB或AXb或aXb。
（3）
图丁中，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，即图丁中的①，a过程进行的是减数分裂，核DNA复制一次而细胞连续分裂两次，c过程核DNA复制一次，细胞分裂一次，故a过程与c过程的子细胞核DNA数不同。
25．玉米（2n=20）是一年生雌雄同株异花传粉的植物。现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂交种（杂合子），杂交种（F1）的杂种优势明显，在高产、抗病等方面杂交种表现出的某些性状优于其纯合亲本，但在F2会出现杂种优势衰退现象。
（1）玉米自然杂交率很高，在没有隔离种植的情况下，为确保自交结实率，需进行人工干预，步骤是：______。
（2）F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了______，使F2出现一定比例的纯合子所致。
（3）玉米的大粒与小粒由一对等位基因（Aa）控制，只有杂合子才表现为大粒的杂种优势，纯合子均表现为小粒。现将若干大粒玉米杂交种平均分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态受粉，乙组始终人工控制使其同株异花传粉。若所有的种子均正常发育，在F2时甲组和乙组杂种优势衰退率（小粒所占比例）分别为______、______。
（4）玉米的抗病和感病是一对相对性状，分别由一对等位基因D和d控制，科研人员发现将纯合的抗病玉米和感病玉米杂交得F1，F1自交得F2，F2中抗病和感病的数量比是5∶3，不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常，而带有D基因的花粉成活率很低。”
①若研究人员的推测正确，则F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为______。
②现有纯合的抗病玉米和感病玉米若干，请完善下列实验方案，验证上述推测，并写出支持上述推测的子代表型及比例。实验方案：让纯合的抗病玉米和感病玉米杂交获得F1，F1与感病玉米进行正（以F1为父本）反交（以F1为母本），观察后代表型及比例。子代表现型及比例：______。
【答案】（1）对未成熟雌花套袋→人工授粉→套袋
（2）等位基因分离，进而产生了两种比例相等的配子，经过雌雄配子的随机结合
（3）；
（4）D∶d=1∶3；正交（或以F1为父本）实验中，抗病∶感病=1∶3，反交（或以F1为母本）实验中，抗病∶感病=1∶1
【解析】
（1）
玉米自然杂交率很高，在没有隔离种植的情况下，为确保自交结实率，需对未成熟雌花进行套袋，然后选择同株的雄穗采集花粉进行人工授粉，之后为了避免外来花粉的干扰，再套袋，因此操作步骤可表示为∶对未成熟雌花套袋→人工授粉→套袋。
（2）
F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了等位基因的分离，产生了两种比例均等的配子，经过雌雄配子的随机结合，使F2出现性状分离，进而出现了一定比例的纯合子所致。
（3）
根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，只有Aa表现为杂种优势，因此衰退率为1/2；乙组人工控制自交授粉，第3年种植时种下的是子二代，子一代的基因型比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，子二代的基因型及比例为3/8AA、1/4Aa、3/8aa，杂合子的比例是1/4，纯合子的比例是3/4，即此时乙组杂种优势衰退率为3/4。
（4）
纯合的抗病玉米的基因型为DD，感病玉米的基因型为dd，二者杂交得F1的基因型为Dd，F1自交得F2，F2中抗病和感病的数量比是5∶3，现推测F1产生了两种比例均等的雌配子即为D、d各占1/2，设F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=x∶1，则F2中dd的比例可表示为1/2×（1/（x＋1））=3/8，解得x=1/3，说明F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=1∶3。
②为验证上述推测，则需要采用测交的方法进行验证，且需要首先获得Dd基因型的个体，然后让该个体分别作为母本和父本进行测交，观察后代的性状表现即可。具体实验方案如下：让纯合的抗病玉米（DD）和感病玉米（dd）杂交获得F1，即得到了基因型为Dd的玉米植株。然后让F1分别做父本、母本与感病玉米杂交（让F1与感病玉米（dd）进行正反交），观察后代表现型及比例。若以F1为父本的实验中，F1（Dd）产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=1∶3，故后代中抗病（Dd）∶感病（dd）=1∶3，F1为母本的实验中，F1（Dd）产生的雌配子D∶d=1∶1，因此后代中抗病∶感病=1∶1，则可说明上述推测正确。
山东省枣庄市三中2022-2023学年高三上学期开学考试生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．细胞器是细胞质中具有特定形态和功能的微结构，下列有关说法正确的是（ ）
A．中心体是由两个互相垂直排列的中心粒组成，与细胞的有丝分裂有关
B．溶酶体参与了细胞的吞噬作用和自噬作用，具有吞噬作用的细胞才有自噬作用
C．光面内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道
D．NADPH在叶绿体中随水的光解而产生，NADH在线粒体中随水的生成而消耗
【答案】D
【解析】A．中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关，A错误；B．溶酶体内含多种水解酶，细胞的吞噬作用和自噬作用都与溶酶体有关，具有溶酶体的细胞一般都有自噬作用，但是不一定有吞噬作用，B错误；C．粗面内质网主要参与蛋白质的合成、加工和运输，C错误；D．NADPH在叶绿体中随水的光解而产生，发生在类囊体薄膜上；NADH在线粒体中随水的生成而消耗，发生在线粒体内膜上，D正确。故选D。
2．内质网的结构是隔离于细胞质基质的三维管道系统，在内质网中加工的蛋白质可以分为运出蛋白和驻留蛋白，KDEL序列是位于蛋白质C端的四肽序列，凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中、下列说法错误的是（ ）
A．图中的运出蛋白在核糖体上合成，经内质网的初步加工后出芽形成COPⅡ小泡运往高尔基体进行加工、分类及包装
B．KDEL受体蛋白与内质网驻留蛋白结合后可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工
C．若驻留蛋白被错误的分泌并运输到高尔基体上，无须识别也可被COPI小泡重新回收回内质网中
D．图中所涉及到的膜性结构的相互转化可以说明生物膜的组成成分和结构具有相似性
【答案】C
【解析】A．图中的运出蛋白在核糖体合成后，经内质网初步加工后，出芽形成COPⅡ具膜小泡，包裹着经内质网初步加工的蛋白质，转运至高尔基体进行进一步加工和分拣，A正确；B．内质网驻留蛋白是指经核糖体合成、内质网折叠和组装后，留在内质网中的蛋白质，KDEL序列是位于蛋白质C端的四肽序列，凡是含此序列的蛋白质都会被滞留在内质网中，推断内质网驻留蛋白与KDEL受体蛋白结合可能参与其他分泌蛋白的折叠、组装、加工，B正确；C．内质网驻留蛋白与高尔基体膜上的KDEL受体蛋白结合，形成COPI具膜小泡转运至内质网并释放到内质网腔，C错误；D．图中所涉及到的膜性结构（内质网膜与高尔基体膜等）的相互转化可以说明生物膜的组成成分和结构具有相似性，D正确。故选C。
3．外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡，具有细胞通讯作用，在神经系统退行性疾病的发生、发展过程中具有重要作用。外泌体的释放过程：首先，细胞膜内化形成胞内体，胞内体聚集形成多泡体（），与亲本细胞膜融合，通过胞吐作用将外泌体排出细胞。多种因素通过不同途径影响外泌体释放，小GTP酶蛋白通过影响膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌。下列有关外泌体的说法错误的是（ ）
A．外泌体是一种分泌到细胞外的囊泡
B．膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与
C．细胞呼吸的快慢不影响外泌体的释放
D．具有通讯作用的外泌体必定含有信号分子
【答案】C
【解析】A．外泌体是一种由活体细胞通过胞吐方式释放的小囊泡，A正确；B．由题干“小GTP酶蛋白通过影响MVBs膜与细胞膜的融合促进外泌体分泌”可知，MVBs膜与细胞膜的融合需要蛋白质的参与，B正确；C．外泌体的释放为胞吐，需消耗能量，所以细胞呼吸的快慢影响外泌体的释放，C错误；D．若要传递信息，则具有通讯作用的外泌体内需要含有信号分子，D正确。故选C。
4．过氧化氢酶（CAT）是植物抗氧化系统的关键酶，衰老叶片中CAT 的活性明显下降。研究者为探究施氮量和播种量对燕麦叶片衰老的影响，设置了60、180和300kg·hm-23个播种量（分别用D1、D2、D3表示），每个播种量设0、90和180kg·hm-23个施氮量（分别用N0、N1、N2表示），检测结果如图。下列说法错误的是（ ）
A．氮肥中的N可作为合成脂质、核酸、酶、ATP等物质的原料
B．一定情况下，施氮量增加能够加速叶片的衰老
C．衰老叶片产生过氧化氢少，导致CAT活性下降
D．合理密植有利于减缓叶片的衰老
【答案】C
【解析】A．脂质中的磷脂、核酸、酶、ATP等物质中含有N元素，故氮肥中的N可作为合成脂质、核酸、酶、ATP等物质的原料，A正确； B．分析题图数据可知，D1组和D2组，随着施氮量增加过氧化氢酶活性增大，故施氮量增加能够减缓叶片的衰老，而D3组随着施氮量增加过氧化氢酶活性降低，即一定情况下，施氮量增加能够加速叶片的衰老，B正确； C．衰老叶片中CAT活性下降的原因并不是产生过氧化氢少导致的，C错误；D．分析题图数据可知，相同施氮量时，随播种量增大，过氧化氢酶活性先增大后减小，故可知合理密植有利于减缓叶片的衰老，D正确。故选C。
5．细胞色素c参与线粒体中与氧气的结合过程。细胞接受凋亡信号后，通过释放细胞色素c进入细胞质基质，改变线粒体膜通透性，从而引起细胞凋亡。下列说法错误的是（ ）
A．细胞色素c是细胞中普遍存在的一种蛋白质
B．细胞接受凋亡信号后，产生的ATP将减少
C．可用密度梯度离心法将线粒体与其他细胞器分离开来，从而研究线粒体的功能
D．有氧呼吸产生的一半来自葡萄糖，一半来自水
【答案】C
【解析】A．细胞色素c参与线粒体中[H]与氧气的结合过程，推测其是一种有氧呼吸第三阶段需要的酶，大多数细胞都可以进行有氧呼吸，因此细胞色素c是细胞中普通存在的一种蛋白质，A正确；B．根据题意，“细胞接受凋亡信号后，通过释放细胞色素c进入细胞质基质，改变线粒体膜通透性，从而引起细胞凋亡”，说明细胞接受凋亡信号后，线粒体中[H]与氧气的结合过程减弱，产生的ATP将减少，B正确；C．分离细胞器所用的方法为差速离心法，C错误；D．有氧呼吸第一阶段葡萄糖分解形成丙酮酸的过程脱氢，有氧呼吸第二阶段丙酮酸与水结合形成CO2的过程也脱氢，参与反应的1个葡萄糖中含有12个H，参与反应的6个水中也含有12个H，因此有氧呼吸产生的[H]一半来自葡萄糖，一半来自水，D正确。故选C。
6．线粒体外膜分布着孔蛋白构成的通道蛋白，丙酮酸可以经此通道通过。而线粒体内膜由于蛋白质含量高导致通透性低，丙酮酸需通过与H＋协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜
B．丙酮酸穿过线粒体外膜和内膜的方式均为协助扩散
C．H＋通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙的方式为主动运输
D．加入蛋白质变性剂会改变线粒体内膜对H＋的运输速率
【答案】B
【解析】A．线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着有多种酶，因此线粒体内膜的蛋白质/脂质的比值大于线粒体外膜，A正确；B．丙酮酸通过内膜时，丙酮酸要借助特异性转运蛋白，利用H＋（质子）协同运输的方式由膜间隙进入线粒体基质，因此消耗氢离子的梯度势能，因此为主动运输，B错误；C．H＋（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙是逆浓度梯度，且需要载体蛋白，所以运输方式为主动运输，C正确；D．蛋白质变性剂会使蛋白质变性而失活，H＋（质子）通过质子泵由线粒体基质进入膜间隙需要载体蛋白，所以运输速率会降低，D正确。故选B。
7．肝细胞和细菌都能以协助扩散的方式吸收葡萄糖，其中细菌协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT1，肝细胞协助葡萄糖运输的载体蛋白为GLUT2，其运输的速率和葡萄糖浓度的关系如图所示，下列推测错误的是（ ）
A．协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差
B．A点与B点相比，制约葡萄糖转运速率的因素是GLUT1数量
C．C点与A点相比，C点葡萄糖转运速率低的原因可能是肝细胞GLUT2少
D．载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率
【答案】B
【解析】A．协助扩散将是物质顺浓度梯度的运输，运输过程中，膜两侧的浓度差缩小，所以协助扩散可以降低细胞内外葡萄糖的浓度差，A正确；B．A点与B点相比，载体蛋白GLUT1数量一样多，制约葡萄糖转运速率的主要因素是葡萄糖的浓度，B错误； C．C点与A点相比，两点葡萄糖浓度一样，因载体数量不同而运输速率不同，C正确；D．与无蛋白质的磷脂双分子层相比，有载体时运输速率明显加快，所以载体蛋白的存在能显著提高细胞摄取葡萄糖的速率，D正确。故选B。
8．超氧化物歧化酶（SOD）由两条分别含109个和119个氨基酸的肽链组成，能清除氧自由基，其催化活性受下图模型甲、乙所示两种作用机理不同的酶抑制剂影响。下列说法正确的是（ ）
A．组成SOD的氨基酸可能有21228种排列顺序
B．SOD能为清除自由基的反应提供活化能从而发挥催化活性
C．若提高底物浓度后酶促反应速率增大，则抑制剂的作用机理如模型乙所示
D．高温处理后SOD结构发生改变，但仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】D
【解析】A．SOD是一种具体的蛋白质，氨基酸排列顺序是固定的，故组成SOD的氨基酸排列顺序只有一种，A错误；B．SOD的作用机理是降低化学反应的活化能，其并不能为清除自由基的反应提供活化能，B错误；C．若提高底物浓度后酶促反应速率增大，即底物浓度增加后，在酶与底物的结合机会增加，则说明抑制剂的作用机理如模型甲所示，C错误；D．高温处理后SOD的空间结构发生改变，但是仍然存在肽键，依然可以与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。故选D。
9．连续48h测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收（或释放）速率，得到下图所示曲线（整个过程中呼吸作用强度恒定）。下列有关叙述正确的是（ ）
A．实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B．如改用相同强度绿光进行实验，c点的位置将下移，48小时净积累量为负值
C．由图可知在植物叶肉细胞中，呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
D．实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
【答案】D
【解析】A．实验的前3小时CO2释放速率不变，说明叶肉细胞只进行呼吸作用，故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质，A错误； B．如改用相同强度绿光进行实验，光合作用减弱，吸收的CO2减少，c点的位置将升高，B错误； C．由图可知在植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时， 但由于植物还有很多不进行光合作用的部位，故在这4个时刻，叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率，C错误；D．分析曲线可知，在24时，室内CO2浓度高于0时，48时室内CO2浓度低于24时，故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量，D正确。故选D。
10．研究发现机体内多种因素可以激发或抑制细胞的增殖，例如cAMP能抑制细胞的分裂，促进细胞的分化，cGMP与之相反。抑素是细胞内的一种小分子蛋白质，能提高细胞内cAMP的浓度。下列有关判断错误的是（ ）
A．分裂期cAMP的浓度比分裂间期低
B．在肿瘤细胞中，cAMP与cGMP的比值明显上升
C．抑素可能具有抑制细胞增殖的作用
D．cAMP和cGMP的浓度随细胞周期发生周期性变化
【答案】B
【解析】A．细胞分裂后将进行细胞分化，cAMP能抑制细胞的分裂，促进细胞的分化，所以可以推测间期的cAMP的浓度大于分裂期，A正确；B．cAMP能抑制细胞的分裂，cGMP可以促进细胞分裂，肿瘤细胞可以无限分裂，所以cAMP与cGMP的比值明显下降，B错误；C．抑素能提高细胞内cAMP的浓度，cAMP能抑制细胞的分裂，所以可以推测抑素可能具有抑制细胞增殖的作用，C正确；D．cAMP能抑制细胞的分裂，促进细胞的分化，cGMP与之相反，所以可以推测cAMP和cGMP的浓度随细胞周期发生周期性变化 ，D正确。故选B。
11．中科院研究团队最近找到了“保持细胞年轻态”的分子开关——某表观遗传的酶，当这个开关开启的时候，人的细胞就会变得衰老，而这个开关如果关闭的时候，人的干细胞衰老速度就会减缓，该发现可以通过重设衰老的表观遗传时钟，使细胞老化的节奏放缓。下列说法错误的是（ ）
A．正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，对于个体具有积极意义
B．衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩，细胞体积和细胞核的体积均变小
C．衰老的细胞内多种酶的活性降低，呼吸速率减慢，新陈代谢速率减慢
D．细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子，可能引起基因突变
【答案】B
【解析】A．细胞衰老是正常生命现象，正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新，A正确；B．衰老的细胞水分减少导致细胞萎缩变小，细胞核体积变大，染色质收缩，染色加深，B错误；C．衰老的细胞细胞膜的物质运输功能降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，代谢速率降低，C正确；D．自由基本质是异常活泼的带电分子或基团，细胞代谢时产生的自由基可攻击DNA分子，可能引起基因突变，D正确。
故选B。
12．如图表示人体红细胞成熟经历的几个过程及各阶段的细胞特点。下列叙述正确的是（ ）
A．造血干细胞和网织红细胞均具有细胞周期
B．成熟红细胞在细胞呼吸过程中释放的二氧化碳和吸收的氧气相等
C．成熟红细胞的凋亡由基因控制，其凋亡基因在④之前已表达
D．①②③④均为细胞分化过程，③在脱去细胞核的同时还排出核糖体等细胞器
【答案】C
【解析】A．只有能够连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，网织红细胞不具有细胞周期，A错误；B．成熟红细胞无线粒体，不进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸产生乳酸，因此成熟红细胞在细胞呼吸过程中不吸收氧气，也不释放出二氧化碳，B错误；C．细胞凋亡是由基因所决定的程序性死亡，故成熟红细胞的凋亡由基因控制，因为成熟红细胞不合成蛋白质，说明其凋亡基因在④之前已表达，C正确；D．据图可知，①②③④均为细胞分化过程；因为蛋白质的合成场所为核糖体，据图可知，过程③在脱去细胞核后，形成的网织红细胞，能进行蛋白质的合成，说明过程③没有排出核糖体等细胞器，D错误。故选C。
13．某生物的卵原细胞在培养液中既能进行有丝分裂也能进行减数分裂。研究人员在该生物卵原细胞进行减数分裂过程中，发现了“逆反”减数分裂现象。将一个双链均被14C标记的基因A1和一个双链均被13C标记的基因A2插入一个卵原细胞的一条染色体的两端。将此卵原细胞在普通12C培养液中培养，含插入基因的四分体发生一次互换，进行一次有丝分裂后，并发生如图所示的“逆反”减数分裂现象，共产生8个子细胞。下列叙述正确的是（ ）
A．逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅰ分离，姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ分离
B．8个子细胞中，最多有4个卵细胞同时含有13C标记和14C标记
C．8个子细胞中，可能有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记
D．8个子细胞中，可能有2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、6个极体含有13C标记
【答案】C
【解析】A．据图可知：逆反减数分裂时，同源染色体在减数分裂Ⅱ分离，姐妹染色单体在减数分裂I分离，A错误；B．由题意可知，此卵原细胞共产生8个子细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，因此只能形成2个卵细胞，B错误；C．由题意可知：一个卵原细胞共产生8个细胞，先进行一次有丝分裂，然后又进行一次“逆反”减数分裂，该卵原细胞中有一条染色体两端分别插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，在普通12C培养液中培养，通过有丝分裂形成的2个卵原细胞均有一条染色体的两端分别插入14C标记的基因A1和13C标记的基因A2，然后这两个卵原细胞分别进行一次“逆反”减数分裂，由于在“逆反”减数第一次分裂时含插入基因的四分体发生一次互换、发生同源染色体上的非姐妹染色单体的交叉互换、且姐妹染色单体分离，所以“逆反”减数第一次分裂结束时，其中的一个卵原细胞可能产生一条染色体同时含14C标记和含13C标记的子细胞与两条染色体都不含14C标记和13C标记的子细胞，而另一个卵原细胞可能产生一条染色体含14C标记和一条染色体含13C标记的子细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的子细胞，然后这两个卵原细胞分别进行减数第二次分裂，因同源染色体分离，最终可能形成有1个卵细胞同时含有13C标记和14C标记、1个卵细胞含13C标记，C正确；D．结合对C选项的分析可知，有可能两个卵原细胞在减数第一次分裂时都产生的是一条染色体同时含14C标记和13C标记的子细胞和两条染色体都不含14C标记和13C标记的子细胞，这样就可能形成2个卵细胞同时含有13C标记和14C标记，但其余6个极体应该是都不含14C标记和13C标记，D错误。故选C。
14．已知牛的体色由一对等位基因（A、a）控制，其中基因型为AA的个体为红褐色，aa为红色，在基因型为Aa的个体中，雄牛为红褐色，雌牛为红色。现有一群牛，只有AA、Aa两种基因型，其比例为1∶1，且雌∶雄=1∶1。若让该群体的牛分别进行自交（基因型相同的雌雄个体交配）和自由交配，则子代的表现型及比例分别是（ ）
A．自交红褐色∶红色=1∶1；自由交配红褐色∶红色=4∶5
B．自交红褐色∶红色=5∶1；自由交配红褐色∶红色=8∶1
C．自交红褐色∶红色=2∶1；自由交配红褐色∶红色=2∶1
D．自交红褐色∶红色=3∶1；自由交配红褐色∶红色=3∶1
【答案】D
【解析】根据题意，若该牛群进行自交，则1/2个体为AA×AA和1/2个体为Aa×Aa，故子代中AA的个体为1/2＋1/2×1/4=5/8，aa的个体为1/2×1/4=1/8，Aa的个体为1/2×1/2=1/4（各种基因型个体均为雌雄个体各一半）；若该牛群进行自由交配，则可产生的雌雄配子分别为3/4A和1/4a，故可做下表分析：
3/4A
1/4a
3/4A
9/16AA
3/16Aa
1/4a
3/16Aa
1/16aa
即AA∶Aa∶aa=9∶6∶1（各种基因型个体均为雌雄各一半）。根据分析，该牛群自交后代中AA∶Aa∶aa=5∶2∶1，Aa的个体中雌雄各半，雌为红色雄为红褐色，故红褐色∶红色=6∶2=3∶1；自由交配的后代中AA∶Aa∶aa=9∶6∶1，Aa中一半为雌性红色，一半为雄性红褐色，故红褐色∶红色=12∶4=3∶1，D正确，ABC错误。故选D。
15．凤仙花的花瓣有单瓣和重瓣两种，由一对等位基因A和a控制，且单瓣对重瓣为显性，在开花时含有显性基因的精子不育而含隐性基因的精子可育，卵细胞不论含显性还是隐性基因都可育。现取自然情况下多株单瓣凤仙花自交得F1，让F1再相互交配产生F2．下列有关分析中正确的是（ ）
A．F1中单瓣与重瓣的比例为2∶1
B．亲本单瓣凤仙花的基因型为AA或Aa
C．F2中单瓣与重瓣的比例为1∶3
D．F2的单瓣中纯合子占1/2
【答案】C
【解析】多株单瓣凤仙花自交得F1，单瓣（A）对重瓣（a）为显性，在开花时含有显性基因（A）的精子不育而含隐性基因（a）的精子可育，因此自然状态下没有AA的单瓣（需要A的精子和A的卵细胞结合），故单瓣凤仙花的基因型为Aa，自交得F1，F1为Aa∶aa=1∶1。A．单瓣凤仙花的基因型为Aa，精子为a，卵细胞为A∶a=1∶1，自交得F1，F1为Aa∶aa=1∶1，单瓣与重瓣的比值为1∶1，A错误；B．由于A的精子不育，因此亲本单瓣凤仙花的基因型为Aa，B错误；C．F1为1/2Aa、1/2aa，精子为a，卵细胞为A∶a=1∶3，因此F2为Aa∶aa=1∶3，单瓣与重瓣的比值为1∶3，C正确；D．F2的单瓣全为Aa，无纯合子，D错误。故选C。
二、多选题
16．细胞迁移指细胞接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后产生移动。我国科学家在正常细胞、肿瘤细胞和不同动物组织中均发现了一种新型细胞器——迁移体，并证实了该细胞器与一种新型的细胞迁移有关。当细胞迁移离开后，迁移体会继续留在原地直到破裂或被其他细胞吞噬：目前研究表明迁移体在胚胎发育、机体免疫反应、肿瘤转移等细胞迁移活跃的过程中发挥重要的作用。下列推测正确的是（ ）
A．迁移体可在不同细胞间进行物质传递
B．迁移体的产生及被吞噬的过程体现了生物膜的流动性和信息传递的功能
C．一个细胞的迁移体可被另一个细胞的溶酶体降解
D．癌细胞在低温条件下形成的迁移体更多
【答案】ABC
【解析】A．细胞接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后产生移动，细胞迁移与迁移体又有关，故迁移体可在不同细胞间进行物质传递，A正确；B．细胞迁移要细胞接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度，故迁移体存在信息传递的功能，当细胞迁移离开后，迁移体会继续留在原地直到破裂或被其他细胞吞噬，故迁移体的产生及被吞噬的过程体现了生物膜的流动性和信息传递的功能，B正确；C．当细胞迁移离开后，迁移体会被其他细胞吞噬，而被另一个细胞的溶酶体降解，C正确；D．癌细胞在低温条件下迁移速度会减慢，形成的迁移体更少，D错误。故选ABC。
17．科学家把整个细胞群体处于细胞周期同一时期的现象称为细胞周期同步化。昆虫产下一批卵后同时受精，会出现所有受精卵同时卵裂的现象，这是一种自然同步化；通过人工选择或诱导可使受精卵细胞都停在分裂中期，这是一种人工同步化。下列叙述错误的是（ ）
A．连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一次有丝分裂
B．根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的细胞，这是一种自然同步化
C．将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，可让所有细胞都停留在G1期与S期交界处
D．细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素
【答案】ABC
【解析】A．连续分裂的细胞，从上一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期，A错误；B．根据裂殖酵母不同时期细胞体积和重量不同，采用离心法分离出处于某一时期的细胞，是通过人工选择处于某一时期的细胞，这是一种人工同步化，B错误；C．将DNA合成抑制剂加入细胞培养液中，处于S期的细胞立刻被抑制，处于G1期的细胞停留在G1期与S期交界处，S期后的细胞经过一次有丝分裂后，再分裂时会停留在G1期与S期交界处，C错误；D．细胞周期同步化后更有助于研究调控细胞周期的内在机制和影响细胞周期的外在因素，D正确。故选ABC。
18．好氧生物在进行有氧呼吸第二阶段时，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2。研究发现，在厌氧细菌H中有利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，进而生成氨基酸等有机物的代谢过程。科研人员利用13C标记的CO2和酵母提取物培养基培养H菌，检测该菌中谷氨酸的13C比例，结果如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．有氧呼吸第二阶段的产物是CO2和[H]，场所在线粒体基质
B．可推测CO2浓度越高，越利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸
C．H菌中乙酰辅酶A丙酮酸间的转化方向依赖于CO2浓度
D．由实验结果可推测H菌可以固定CO2，代谢类型为自养型
【答案】AB
【解析】有氧呼吸的三个阶段：第一阶段，细胞质的基质 C6H12O6→2C3H4O3（丙酮酸）＋4[H]＋少量能量 （2ATP）；第二阶段，线粒体基质 2C3H4O3（丙酮酸）＋6H2O→20[H]＋6CO2＋少量能量 （2ATP）；第三阶段，线粒体的内膜 24[H]＋6O2→12H2O＋大量能量（34ATP）。A．有氧呼吸第二阶段为丙酮酸和水反应，生成CO2和[H]，场所在线粒体基质，A正确；B．结合图示可知，随着CO2浓度的提高，谷氨酸的13C的占比越高，谷氨酸是丙酮酸生成的，因此CO2浓度的升高有利于乙酰辅酶A和CO2生成丙酮酸，B正确；C．结合题干可知，有氧呼吸过程中，丙酮酸首先会分解成乙酰辅酶A和CO2，而无氧呼吸过程中乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，因此乙酰辅酶A丙酮酸间的转化依赖于氧气浓度，C错误；D．自养型生物是指可以将CO2等无机物转变为有机物的生物，H菌只是利用乙酰辅酶A和CO2合成丙酮酸，并不能将CO2转化为有机物，因此不能成为自养型，D错误。故选AB。
19．有丝分裂过程中，如果着丝粒功能异常，有一些染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间（图1中箭头所指）。研究发现，SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶，它的作用是引起DNA的双链断裂。如果SPO11酶98位的氨基酸改变（用SPO11-cd表示），则该酶催化活性丧失。科研人员利用基因工程技术在正常细胞中导入经诱导才能表达的SPO11基因，发现SPO11高表达会导致有丝分裂过程中一种着丝粒蛋白（CENPA）消失，结果如图2所示。下列说法错误的是（ ）
A．着丝粒异常会抑制细胞从两极发出纺锤丝，进而不利于染色体移向两极
B．图1的细胞处于有丝分裂后期，此时期最方便进行图2的计数
C．SPO11可在减数分裂I的前期发挥作用，实现非姐妹染色单体间的交叉互换
D．没有催化活性的SPO11-cd酶丧失了原SPO11酶的一切功能
【答案】ABD
【解析】A．在分裂后期时，着丝粒功能异常，染色体无法被拉向两极而滞留在细胞中间，而纺锤丝形成与前期，由小鼠细胞中心体发出，因此着丝粒异常不会抑制细胞从两极发出纺锤丝，不会影响染色体移向两极，A错误；B．图1的细胞中染色体分别向两极移动，处于有丝分裂后期，此时期有利于观察异常染色体情况，但并不意味着最方便进行图2的计数，B错误；C．SPO11是小鼠细胞减数分裂必需的一种酶，它的作用是引起DNA的双链断裂，因而可在减数第一次分裂的四分体时期发挥作用，实现非姐妹染色单体的交叉互换，C正确；D．没有催化活性的SPO11-cd酶是SPO11酶98位的氨基酸改变形成的，并未丧失原SPO11酶的一切功能，D错误。故选ABD。
20．人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对等位基因B和b控制，结合下表信息，相关判断正确的是（ ）
项目
BB
Bb
bb
男
非秃顶
秃顶
秃顶
女
非秃顶
非秃顶
秃顶
A．秃顶的两人婚配，后代女孩可能为秃顶
B．非秃顶的两人婚配，后代女孩可能为秃顶
C．非秃顶男与秃顶女婚配，要想避免子代秃顶，选择生女孩
D．秃顶男与非秃顶女婚配，后代男孩和女孩均有可能为秃顶
【答案】ACD
【解析】根据题干信息和表格信息分析，人类的秃顶和非秃顶由位于常染色体上的一对基因B和b控制，遵循基因的分离定律；基因型为BB的个体表现为非秃顶，基因为bb的个体表现为秃顶；基因为Bb的男性个体表现为秃顶、女性个体表现为非秃顶。A．秃顶的两人婚配，基因型有两种情况：Bb和bb、bb和bb，则后代女孩的基因型可能是Bb、bb，其中bb的女孩为秃顶，A正确；B．非秃顶的两人婚配，基因型有两种情况：BB和BB、BB和Bb，则后代女孩的基因型可能是BB、Bb，不可能为秃顶，B错误；C．非秃顶男BB与秃顶女bb婚配，后代基因型为Bb，男孩都秃顶，女孩都非秃顶，因此应该选择生女孩，C正确；D．秃顶男的基因型为Bb或bb，非秃顶女的基因型为Bb或BB，两者婚配产生的后代基因型可能为BB、Bb、bb，因此后代男孩和女孩均有可能为秃顶，D正确。故选ACD。
三、综合题
21．人和哺乳动物体内的脂肪组织可分为白色脂肪组织（WAT）和褐色脂肪组织（BAT），二者可以相互转化。WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来。BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求。研究人员对小鼠BAT代谢进行了相关研究。
（1）脂肪是______，具有保温、______的作用。
（2）图1是小鼠WAT和BAT细胞结构模式图。从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因：______，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；______（细胞器）增多，产热增加。
（3）雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关。科研人员获得了ERRγ基因缺陷小鼠（KO）。将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，结果如图2。在第6小时______小鼠全部死亡。结果说明蛋白质______与抵抗寒冷关系密切。
（4）检测两种小鼠在4℃冷环境中体内BAT和WAT的数量，计算其比值，结果如图3，由此可推测______。
（5）进一步测定两组小鼠BAT细胞代谢水平，结果如图4。据图可知，KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP比值为______。同时利用分子生物学技术检测发现，KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上、结合图4结果推测，UCP-1蛋白的作用是______。综上研究可知，ERRγ在相关激素的调节下，通过促进WAT转化为BAT；促进UCP-1的表达使产热增加，这样的调节过程使小鼠适应寒冷环境。
【答案】（1）细胞内良好的储能物质；缓冲和减压
（2）脂肪滴变多；线粒体
（3）KO；ERRγ（或雌激素相关受体γ）
（4）雌激素通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT
（5）1.4；减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能
【解析】
（1）
脂肪是细胞内良好的储能物质，具有保温、缓冲和减压的作用。
（2）
根据题意可知：WAT的主要功能是将多余的糖等能源物质以甘油三酯的形式储存起来，BAT则专门用于分解脂质等以满足额外的热量需求；图中BAT内含有许多小的脂肪滴和线粒体，所以从结构和功能相适应的角度分析，WAT转化为BAT之后产热效率提高的原因脂肪滴变多，体积变小，相对面积增大，易于分解产热；线粒体增多，产热增加。
（3）
已知雌激素相关受体γ（ERRγ）与BAT代谢密切相关，利用基因工程获得ERRγ基因缺陷小鼠（KO），将两种小鼠同时暴露在4℃冷环境中进行实验，二者的差异在于细胞中是否有雌激素相关受体γ，图2可以看出，在第6小时ERRγ基因缺陷的KO小鼠全部死亡，说明ERRγ受体蛋白与抵抗寒冷关系密切。
（4）
结合图3可以看出，WT组小鼠的BAT/WAT比例高于KO组，说明BAT含量偏高有利于抵御寒冷，而两组小鼠的差别在于是否含有ERRγ蛋白，因此该实验结果说明，雌激素可能通过ERRγ蛋白（通过一系列信号传导通路）促进WAT转化为BAT。
（5）
图4结果是两种小鼠释放的热量占释放总能量比例，分别为KO组为82.5%，WT组为87.5%，所以KO小鼠和WT小鼠的BAT细胞氧化分解等量能源物质所产生ATP分别比例为17.5%、12.5%，二者的比值为17.5÷12.5=1.4，由于KO小鼠的UCP-1基因表达量显著低于WT小鼠，同时科学家最终将UCP-1蛋白定位在线粒体内膜上，结合图4结果（WT释放热能比例高）可以推测，UCP-1蛋白的作用是减少ATP合成，促进能源物质中的化学能更大比例的转化为热能。
22．在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区，陆生植物遭受着高盐环境胁迫。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长，其根细胞独特的物质转运机制发挥了十分重要的作用。下图是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图。请回答问题：
（1）通常情况下，当盐浸入到根周围的环境时，Na＋以 ________ 方式顺浓度梯度大量进入根部细胞，同时抑制了K＋进入细胞，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活，影响蛋白质的正常合成。
（2）据图可知，耐盐植物根细胞的细胞质基质中pH为7．5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5．5（H＋含量越高的溶液pH越低）。这个差异主要由细胞膜和液泡膜上的H＋-ATP泵以 ________ 方式转运H＋来维持的。这种H＋分布特点为图中的 ________ 两种转运蛋白运输Na＋提供了动力，这一转运过程可以帮助根细胞将Na＋转运到 ________ ，从而减少Na＋对胞内代谢的影响。
（3）在高盐胁迫下，根细胞还会借助Ca2＋调节其它相关离子转运蛋白的功能，进而调节细胞中各种离子的浓度和比例。据图分析，细胞质基质中的Ca2＋对HKT1和 AKT1的作用依次为________（a．激活、b．抑制，选择序号填写），使胞内的蛋白质合成恢复正常。同时，一部分离子被运入液泡内，可以通过调节细胞液的渗透压促进根细胞________，从而降低细胞内盐的浓度。
【答案】（1）被动运输
（2）V主动运输；SOS1和NHX；细胞膜外或液泡内
（3）b、a；吸水
【解析】
（1）根据题意，Na＋是顺浓度梯度进入根部细胞，则进入细胞的方式是被动运输。
（2）据图可知，耐盐植物根细胞的细胞质基质中pH为7．5，而细胞膜外和液泡膜内pH均为5．5，细胞质基质中H＋含量比细胞膜外和液泡膜内低，要维持浓度差，则是逆浓度梯度运输，运输方式为主动运输。H＋借助转运蛋白SOS1顺浓度梯度从细胞膜外运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到细胞膜外提供了动力；H＋借助转运蛋白NHX顺浓度梯度从液泡内运输到细胞质基质形成的势能，为Na＋从细胞质基质运输到液泡内提供了动力。这一转运过程可以帮助根细胞将Na＋转运到细胞膜外或液泡内，从而减少Na＋对胞内代谢的影响。
（3）根据（1）题意，蛋白质合成受影响是由于Na＋大量进入细胞，K＋进入细胞受抑制，导致细胞中Na＋/K＋的比例异常，使细胞内的酶失活而引起。HKT1能协助Na＋进入细胞，AKT1能协助K＋进入细胞。要使胞内的蛋白质合成恢复正常，则细胞质基质中的Ca2＋抑制HKT1运输Na＋，促进 AKT1运输K＋，使细胞中Na＋/K＋的比例恢复正常。同时，一部分离子被运入液泡内，导致细胞液的渗透压升高，促进根细胞吸水，从而降低细胞内盐的浓度。
23．光合作用的暗反应过程被称为碳同化。植物在长期进化过程中逐渐形成了多种碳同化途径。如图1所示，玉米、甘蔗等C4植物，长期生活在热带地区，其PEP羧化酶与CO2有强亲和力，可以将环境中低浓度的CO2固定下来，集中到维管束鞘细胞。而景天科等CAM（景天酸代谢）植物，长期生活在干旱或半干旱环境中，它们在夜晚捕获CO2，然后转变成苹果酸储存在液泡中，白天气孔关闭，苹果酸脱羧释放CO2用于卡尔文循环。
（1）在显微镜下观察玉米叶片结构发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少______（填“基粒”或“基质”）结构。CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要______（填“高”或“低”）。
（2）蝴蝶兰因其花姿优美、花色艳丽成为国际花卉市场最受欢迎的兰花之一，被誉为“兰花皇后”。图2为蝴蝶兰叶片净CO2吸收速率和有机酸含量的昼夜变化。据图2推测，蝴蝶兰______（填“存在”或“不存在”）CAM途径，判断依据是______。
（3）Rubisco酶是卡尔文循环中催化CO2固定的酶。Rubisco酶对CO2和O2都有亲和力，在光照条件下，当CO2/O2比值高时，Rubisco酶可催化C5固定CO2合成有机物，当CO2/O2比值低时，Rubisco酶可催化C5结合O2发生氧化分解，消耗有机物，此过程称为光呼吸，它会导致光合效率下降。有人认为，景天酸代谢（CAM）途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制。你认为这种说法______（填“合理”或“不合理”），理由是______。
（4）科学研究发现：Rubisco酶是一种双功能酶，在较强光照下，它既催化C5与CO2的羧化反应进行光合作用，同时又催化C5的加氧反应进行光呼吸，羧化和加氧反应的相对速率完全取决于CO2与O2的相对浓度。
为探究光呼吸的产物与场所，某研究团队利用同位素标记法设计了如下实验，验证上述图示过程光呼吸的终产物和场所，请简要补全实验思路和预期实验结果。
①甲组：将小麦叶肉细胞置于光照较强和C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质；
乙组：______。
②预期实验结果：
甲组中的______；
乙组中的______。
【答案】（1）基粒；低
（2）存在；由图可知蝴蝶兰叶片吸收CO2主要发生在夜间，白天吸收CO2较少（或白天的净CO2吸收速率较低，夜晚的净CO2吸收速率较高）；蝴蝶兰叶片中白天有机酸的含量下降，夜晚有机酸的含量升高，符合CAM植物的光合特性
（3）合理；CAM植物的叶肉细胞可以在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中Rubisco酶周围的CO2浓度升高，在与O2竞争Rubisco酶时有优势，抑制了光呼吸
（4）将小麦叶肉细胞置于光照较强和18O2浓度较高的环境中培养一段时间后，检测18O出现的场所及物质。；18O出现在叶绿体基质中，在糖类中可以检测到18O；18O出现在线粒体和叶绿体基质中，在二氧化碳和糖类中可以检测到18O
【解析】
（1）
在显微镜下观察玉米叶片结构发现，叶肉细胞包围在维管束鞘细胞四周，形成花环状结构。维管束鞘细胞中没有完整的叶绿体，推测其可能缺少“基粒”结构，因为其中只进行的是卡尔文循环，该过程发生在叶绿体基质中。结合图示可知，CAM植物在晚上气孔张开，吸收二氧化碳变成苹果酸，苹果酸进入液泡储存起来，白天苹果酸分解释放出二氧化碳用于卡尔文循环，因此CAM植物叶肉细胞液泡的pH夜晚比白天要“低”。
（2）
由图可知，蝴蝶兰在夜间叶片吸收CO2出现高峰，而白天吸收CO2较少，同时蝴蝶兰叶片中白天有机酸的含量下降，夜晚有机酸的含量升高，这些都是CAM植物的光合特性，据此可判断蝴蝶兰存在CAM途径。
（3）
CAM植物的叶肉细胞可以在夜晚吸收大量的CO2，转变为苹果酸储存在液泡中，在白天苹果酸脱羧释放CO2，使得叶绿体中Rubisco酶周围的CO2浓度升高，从而使二氧化碳在与O2竞争Rubisco酶时有优势，抑制了光呼吸，因此，景天酸代谢（CAM）途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制，即景天酸代谢（CAM）途径是景天科植物长期进化得到的一种可以抑制光呼吸的碳浓缩机制的说法是合理的。
（4）
该实验是探究CO2与O2的相对浓度不同时，光呼吸的产物与场所，因此自变量为CO2与O2的相对浓度不同，故实验思路：甲组：将小麦叶肉细胞置于光照较强和C18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测18O出现的场所及物质；乙组：将小麦叶肉细胞置于光照较强和18O2浓度较高的环境中培养一段时间后检测18O出现的场所及物质。预期实验结果：甲组中的18O出现在叶绿体基质中，在糖类中可以检测到18O；乙组中的18O出现在线粒体和叶绿体基质中，在二氧化碳和糖类中可以检测到18O。
24．某生物实验小组对基因型为AaXBXb的某动物的切片进行显微镜观察，然后绘制了甲、乙、丙三幅细胞分裂示意图（仅示部分染色体），图丁表示该动物在生殖发育过程中细胞内染色体数目的变化曲线。回答下列问题：
（1）图甲细胞的名称是___________。图丙中绘制了___________条染色单体。
（2）图乙中细胞处于___________分裂的___________期，若图乙细胞正常分裂，产生的卵细胞基因型是___________。
（3）图丁中，非同源染色体的自由组合发生在___________（填序号）阶段。a过程与c过程的子细胞核DNA数不同的根本原因是______________________。
【答案】（1）次级卵母细胞或（第一）极体 ；12
（2）减数第一次；前；AXB或aXB或AXb或aXb
（3）①；a过程核DNA复制一次而细胞连续分裂两次，c过程核DNA复制一次，细胞分裂一次
【解析】分析题图：图甲细胞没有同源染色体，并且染色体的着丝粒排列在赤道板上，处于减数第二次分裂中期；图乙细胞具有联会现象，处于减数第一次分裂前期；图丙细胞中具有同源染色体，并且染色体的着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期细胞；丁图中a表示减数分裂过程中染色体数目变化曲线，b表示受精作用过程中染色体数目变化曲线，c表示有丝分裂过程中染色体数目变化曲线。①为减数第一次分裂，②为减数第二次分裂前期、中期， ③为减数第二次分裂后期，④为受精作用，⑤是有丝分裂前期和中期，⑥是有丝分裂后期，⑦是有丝分裂末期。
（1）
根据题意，该动物性染色体组成为XX，因此该生物为雌性动物，图甲细胞处于减数第二次分裂中期，称为次级卵母细胞或极体，图丙为有丝分裂中期细胞，细胞内有6条染色体，含有12条染色单体。
（2）
图乙中细胞处于减数第一次分裂前期，若图乙细胞正常分裂，由于一个卵原细胞经减数分裂只能产生一个卵细胞，故产生的卵细胞基因型是AXB或aXB或AXb或aXb。
（3）
图丁中，非同源染色体的自由组合发生在减数第一次分裂后期，即图丁中的①，a过程进行的是减数分裂，核DNA复制一次而细胞连续分裂两次，c过程核DNA复制一次，细胞分裂一次，故a过程与c过程的子细胞核DNA数不同。
25．玉米（2n=20）是一年生雌雄同株异花传粉的植物。现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂交种（杂合子），杂交种（F1）的杂种优势明显，在高产、抗病等方面杂交种表现出的某些性状优于其纯合亲本，但在F2会出现杂种优势衰退现象。
（1）玉米自然杂交率很高，在没有隔离种植的情况下，为确保自交结实率，需进行人工干预，步骤是：______。
（2）F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了______，使F2出现一定比例的纯合子所致。
（3）玉米的大粒与小粒由一对等位基因（Aa）控制，只有杂合子才表现为大粒的杂种优势，纯合子均表现为小粒。现将若干大粒玉米杂交种平均分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态受粉，乙组始终人工控制使其同株异花传粉。若所有的种子均正常发育，在F2时甲组和乙组杂种优势衰退率（小粒所占比例）分别为______、______。
（4）玉米的抗病和感病是一对相对性状，分别由一对等位基因D和d控制，科研人员发现将纯合的抗病玉米和感病玉米杂交得F1，F1自交得F2，F2中抗病和感病的数量比是5∶3，不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常，而带有D基因的花粉成活率很低。”
①若研究人员的推测正确，则F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为______。
②现有纯合的抗病玉米和感病玉米若干，请完善下列实验方案，验证上述推测，并写出支持上述推测的子代表型及比例。实验方案：让纯合的抗病玉米和感病玉米杂交获得F1，F1与感病玉米进行正（以F1为父本）反交（以F1为母本），观察后代表型及比例。子代表现型及比例：______。
【答案】（1）对未成熟雌花套袋→人工授粉→套袋
（2）等位基因分离，进而产生了两种比例相等的配子，经过雌雄配子的随机结合
（3）；
（4）D∶d=1∶3；正交（或以F1为父本）实验中，抗病∶感病=1∶3，反交（或以F1为母本）实验中，抗病∶感病=1∶1
【解析】
（1）
玉米自然杂交率很高，在没有隔离种植的情况下，为确保自交结实率，需对未成熟雌花进行套袋，然后选择同株的雄穗采集花粉进行人工授粉，之后为了避免外来花粉的干扰，再套袋，因此操作步骤可表示为∶对未成熟雌花套袋→人工授粉→套袋。
（2）
F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时发生了等位基因的分离，产生了两种比例均等的配子，经过雌雄配子的随机结合，使F2出现性状分离，进而出现了一定比例的纯合子所致。
（3）
根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，只有Aa表现为杂种优势，因此衰退率为1/2；乙组人工控制自交授粉，第3年种植时种下的是子二代，子一代的基因型比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，子二代的基因型及比例为3/8AA、1/4Aa、3/8aa，杂合子的比例是1/4，纯合子的比例是3/4，即此时乙组杂种优势衰退率为3/4。
（4）
纯合的抗病玉米的基因型为DD，感病玉米的基因型为dd，二者杂交得F1的基因型为Dd，F1自交得F2，F2中抗病和感病的数量比是5∶3，现推测F1产生了两种比例均等的雌配子即为D、d各占1/2，设F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=x∶1，则F2中dd的比例可表示为1/2×（1/（x＋1））=3/8，解得x=1/3，说明F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=1∶3。
②为验证上述推测，则需要采用测交的方法进行验证，且需要首先获得Dd基因型的个体，然后让该个体分别作为母本和父本进行测交，观察后代的性状表现即可。具体实验方案如下：让纯合的抗病玉米（DD）和感病玉米（dd）杂交获得F1，即得到了基因型为Dd的玉米植株。然后让F1分别做父本、母本与感病玉米杂交（让F1与感病玉米（dd）进行正反交），观察后代表现型及比例。若以F1为父本的实验中，F1（Dd）产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d=1∶3，故后代中抗病（Dd）∶感病（dd）=1∶3，F1为母本的实验中，F1（Dd）产生的雌配子D∶d=1∶1，因此后代中抗病∶感病=1∶1，则可说明上述推测正确。
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