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山东省泰安市2023-2024学年高三上学期期中生物试题（解析版）
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这是一份山东省泰安市2023-2024学年高三上学期期中生物试题（解析版），共25页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 水和无机盐是组成细胞结构的重要成分，对生物体的生命活动具有重要意义。下列说法错误的是（ ）
A. 冬季来临时，冬小麦体内自由水与结合水比值下降
B. 哺乳动物缺Fe会导致血红蛋白合成障碍，从而引起贫血
C. 有些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分
D. 自由水和结合水均能参与物质运输和化学反应
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
2、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、冬季来临时，冬小麦体内自由水含量降低，结合水含量升高，自由水与结合水比值下降，A正确；
B、Fe是组成血红蛋白的重要成分，若缺Fe会导致血红蛋白的合成量减少，因此缺Fe会导致贫血，B正确；
C、有些无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分，C正确；
D、自由水可以参与物质运输和化学反应，D错误。
故选D。
2. 有机大分子通过胞吞或胞吐进出细胞。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞对通过胞吞、胞吐进出细胞膜的大分子具有识别功能
B. 胞吞、胞吐是普遍存在的现象，不消耗能量
C. 胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解更多优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 D. 胰蛋白酶分泌到细胞外的过程属于胞吐
【答案】B
【解析】
【分析】胞吞和胞吐的过程，大分子物质与膜上蛋白质结合细胞膜内陷、分离形成 囊泡，而后大分子物质在囊胚的包裹下进入细胞内。大分子物质与膜上蛋白质结合细胞膜外凸、分离 囊泡，而后随着细胞膜的流动大分子物质排出细胞外。胞吞和胞吐过程的发生依赖细胞膜的流动性。
【详解】A、题意显示，当细胞胞吞大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质识别并结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，可见细胞对通过胞吞、胞吐进出细胞膜的大分子有识别功能，A正确；
B、胞吞、胞吐是普遍存在的现象，依赖细胞膜的流动性，该过程的发生需要细胞提供能量，B错误；
C、溶酶体内含多种水解酶，胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解，C正确；
D、胰蛋白酶属于分泌蛋白，其分泌到细胞外的过程属于胞吐作用，D正确。
故选B。
3. 气孔的开关与保卫细胞积累钾离子密切相关。某种质子泵（H+-ATPase） 具有 ATP 水解酶的活性，利用水解ATP 释放的能量，使H+从质膜内侧向外侧泵出，在H+浓度梯度的驱动下K+通过转运蛋白进入保卫细胞，保卫细胞吸水膨胀，气孔打开。以下说法错误的是（ ）
A. K+进入保卫细胞的运输方式属于主动运输
B. H+转运过程中质子泵磷酸化，发生构象改变
C. 用促进该质子泵活性的壳梭孢素处理叶片可促进气孔打开
D. 高渗蔗糖溶液处理保卫细胞也可使气孔打开
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息分析，H+-ATPase是一种位于保卫细胞膜上的载体蛋白，其可以将氢离子运出保卫细胞，且消耗能量，为主动运输；该载体蛋白还具有酶的催化作用，可以催化ATP水解释放能量，供给氢离子的跨膜运输等生命活动。同时K+进入保卫细胞使保卫细胞渗透压升高，吸水能力增强，细胞膨胀，气孔张开。
【详解】A、K+进入保卫细胞的过程需要H+浓度梯度的驱动以及转运蛋白，属于主动运输，A正确；
B、H+转运过程中质子泵磷酸化，其构象发生改变，以便运载K+，B正确；
C、用促进该质子泵活性的壳梭孢素处理叶片，使H+从质膜内侧向外侧泵出，H+浓度差增大导致K+进入保卫细胞，可促进气孔打开，C正确；
D、高渗蔗糖溶液处理保卫细胞，使细胞失水，从而导致气孔关闭，D错误。
故选D。
4. 中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列说法错误的是（ ）
A. 揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B. 发酵时温度过低可以破坏多酚氧化酶的结构而失去活性
C. 发酵时有机酸含量增加会影响多酚氧化酶活性
D. 高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：高效性、专一性以及作用条件温和的特性。
【详解】A、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使细胞释放的多酚氧化酶与茶多酚充分接触，A正确；
B、低温不会破坏酶结构，B错误；
C、酶的作用条件较温和，过酸、过碱都会影响酶的活性，发酵时有机酸含量增加会改变多酚氧化酶的活性，C正确；
D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
故选B。
5. 关于真核细胞叶绿体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原始真核生物吞噬了蓝细菌，有些未被消化的蓝细菌能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图。下列说法正确的是（ ）
A. 图中被吞噬而未被消化的蓝细菌可为原始真核生物的线粒体提供氧气
B. 原始真核生物和蓝细菌均有以核膜为界限的细胞核
C. 图中被吞噬而未被消化的蓝细菌的细胞膜最终演化为叶绿体外膜
D. 据此推测线粒体可能是原始真核生物吞噬某种厌氧型细菌形成的
【答案】A
【解析】
【分析】叶绿体是进行光合作用的场所，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，叶绿体和线粒体均具有双层膜结构。
【详解】A、由题意可知，有些未被消化的蓝细菌能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，叶绿体进行光合作用产生氧气并制造有机物，为原始真核生物的线粒体提供了氧气，A正确；
B、原始真核生物有以核膜为界限的细胞核，而蓝细菌属于原核细胞，没有以核膜为界限的细胞核，B错误；
C、原始真核生物吞噬蓝细菌的方式为胞吞，叶绿体的内膜起源于最初的被吞噬而未被消化的蓝细菌的细胞膜，而外膜则来源于原始真核生物，C错误；
D、线粒体具有双层膜结构，线粒体可能是原始真核细胞吞噬好氧细菌形成的，D错误。
故选A。
6. 转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程。临床研究发现，当机体的肝脏出现慢性损伤时，肝脏的星状细胞就会持续增生，并转化为肌纤维母细胞、成纤维样细胞以及肌成纤维细胞等。下列说法错误的是（ ）
A. 转分化的实质是基因的选择性表达
B. 转分化的过程与植物组织细胞脱分化的过程相同
C. 星状细胞转分化过程中发生了细胞的分裂与分化
D. 星状细胞转分化形成的三种细胞遗传物质均相同
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是指细胞在生长过程中细胞的形态、结构和功能发生变化的过程，细胞分化形成了不同的组织，如动物的肌肉组织、上皮组织、神经组织和结缔组织，植物的保护组织、营养组织、分生组织和输导组织。
【详解】A、转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程，所以转分化的实质是基因的选择性表达，A正确；
B、转分化形成的是分化的细胞，植物组织细胞脱分化形成的是愈伤组织，所以转分化的过程与植物组织细胞脱分化的过程不相同，B错误；
C、当机体的肝脏出现慢性损伤时，肝脏的星状细胞就会持续增生，并转化为肌纤维母细胞、成纤维样细胞以及肌成纤维细胞等，说明星状细胞转分化过程中发生了细胞的分裂与分化，C正确；
D、细胞的转分化的实质是基因的选择性表达，所以星状细胞转分化形成的三种细胞遗传物质均相同，只是表达的基因有差别，D正确。
故选B。
7. 高等生物的细胞周期依次为DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）、分裂期（M期）。胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）能特异性地抑制DNA合成，但不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转，对细胞无毒害作用。去除TdR后所有细胞会继续进行细胞周期的运转。在某动物体细胞的培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间，然后洗脱掉TdR，重新更换培养液，第二次加入TdR培养一段时间，可使所有细胞完成同步化。已知其细胞周期的G1期、S期、G2期、M期分别为8h，6h，5h、1h。下列说法错误的是（ ）
A. 开始培养时，处于G2期的细胞约占1/4
B. S期是染色体复制及数目加倍的时期
C. 第1次加入TdR处理14h，可使所有细胞都处于G1/S交界处或S期
D. 第2次加入TdR处理14h，可使所有细胞都处于G1/S交界处
【答案】B
【解析】
【分析】在高等动物细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G1期8h，S期6h,G2期5h,M期1h,则细胞周期为20h，G1期细胞占细胞周期的比例为8÷（8+6+5+1）=40%，同理S期细胞占细胞周期的比例为30%，G2期细胞占细胞周期的比例为25%，M期细胞占细胞周期的比例为5%。
【详解】A、分析题意可知，开始培养时，处于G2期的细胞约占5/（8+6+5+1）=5/20=1/4，A正确；
B、S期进行DNA分子复制，复制后核DNA数目加倍但染色体数目不变，B错误；
C、据题可知，TdR能特异性地抑制DNA合成，而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转，为使所有细胞都处于G1/S交界处或S期，第1次加入TdR处理14h，则距离最远的M期经过14h（5＋1＋8）也会进入到G1/S交界处或S期，C正确；
D、在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间，然后洗脱掉TdR，重新更换培养液，第二次加入TdR培养一段时间，为使所有细胞都处于G1/S交界处，则应保证M、G2和G1期的细胞都进入该时期，故至少需要的时间是5＋1＋8=14h，D正确。
故选B。
8. 某植物的红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因（A/a，B/b，C/c……）控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现将纯合的白花品系甲和纯合的红花品系乙杂交得F1，F1开红花，让F1与甲杂交得F2，F2中红花∶白花=1∶7。若不考虑基因突变和染色体变异，下列说法错误的是（ ）
A. F2白花植株中纯合子占1/7
B. 该花色的遗传至少受3对等位基因控制
C. 若让F1自交得子代，子代中红花基因型的种类数比白花的多
D. 若让F1自交得子代，子代白花植株中纯合子占7/37
【答案】C
【解析】
【分析】当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花，由此可知，只要表现为白色，则必定至少含有一对隐性纯合基因。F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制。
【详解】A、由题意可知，只要表现为白色，则必定至少含有一对隐性纯合基因。F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制，F1是含3对等位基因的杂合子，测交后代F2中白花纯合子的基因型为aabbcc，所占比例为1/8，所以F2白花植株中纯合子占1/7，A正确；
B、F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制，B正确；
C、F1自交得子代，子代基因型的种类数共有27种，红花基因型的种类数为8种，白花基因型的种类数为27-8=19（种），所以红花基因型的种类数比白花的少，C错误；
D、F1自交，后代红花和白花比例是27:37，其中白花的纯合子有AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AAbbcc、aaBBcc、aabbCC以及aabbcc一共七种，每一种纯合子都是占一份，所以白花植株中的纯合子占7/37， D正确。
故选C。
9. 果蝇棒眼和圆眼、正常翅和翅外展这两对相对性状分别由两对等位基因控制，其位于常染色体或X染色体上未知。现用一只棒眼正常翅雌果蝇与一只圆眼正常翅雄果蝇杂交，F1中棒眼正常翅∶棒眼翅外展∶圆眼正常翅∶圆眼翅外展=3∶1∶3∶1。对亲本果蝇进行基因检测，检测过程用限制酶MstⅡ仅处理果蝇眼形（棒眼和圆眼）相关基因，得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果如图。下列说法错误的是（ ）
A. 可判断出圆眼对棒眼为显性
B. 可判断出正常翅和翅外展位于常染色体上
C. 棒眼基因可能比圆眼基因多1个MstⅡ识别位点
D. F1随机交配两代后，F3中棒眼的基因频率是1/3
【答案】D
【解析】
【分析】基因的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。此题电泳图中，亲本雌果蝇和雄果蝇没有跑出同一高度的条带，说明二者没有相同的基因，再结合后代的表现型比例，排除掉某些杂交组合，即可得出正确的亲本基因型。
【详解】A、假设棒眼和圆眼由A/a基因控制，正常翅和翅外展由B/b基因控制。仅看眼形，亲本棒眼雌果蝇和圆眼雄果蝇杂交，后代棒眼：圆眼=1：1，推测亲本的基因型组合可能是Aa×aa，aa×Aa，XAXa×XaY，XaXa和XAY，由限制酶MstⅡ仅处理果蝇眼形（棒眼和圆眼）相关基因的电泳图结果可知，亲本雌果蝇和雄果蝇没有跑出同一高度的条带，说明二者没有相同的基因，因此亲本组合只能是XaXa×XAY，故棒眼为隐性，圆眼为显性，A正确；
B、仅看翅形，正常翅与正常翅杂交，后代正常翅：翅外展=3：1，两个性状同时考虑为（1：1）（3：1），符合自由组合定律，说明这两对等位基因位于非同源染色体上，已经知道眼形基因位于X染色体上，故翅形基因位于常染色体上，B正确；
C、由电泳图可推断，棒眼（a）有两种DNA片段，且加起来刚好是圆眼（A）基因的1050bp，故棒眼基因可能比圆眼基因多一个MstⅡ识别位点，C正确；
D、F1随机交配两代，F3中棒眼的基因频率可以逐代去算，也可以直接算亲本棒眼的基因频率，因为在没有突变和自然选择的条件下，哪种交配方式下种群的基因频率都不变，亲本组合为XaXa×XAY，棒眼（a）基因频率=2/3，D错误。
故选D。
10. 在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列说法正确的是（ ）
A. 培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
B. T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C. T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
D. 流感病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、病毒是生物，但是没有细胞结构，不能独立生存，必须寄生生活。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用32P或35S标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A 、T2噬菌体在宿主细胞中增殖时所需的原料来自宿主细胞，因此培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中， A 正确；
B 、T2噬菌体病毒没有细胞结构，不能独立合成 mRNA 和蛋白质， B 错误；
C 、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增殖，C 错误；
D 、流感病毒的遗传物质是 RNA ，而 T2噬菌体的遗传物质是 DNA , D 错误。
故选 A 。
11. 下图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图，据图分析，下列说法错误的是（ ）
A. 完成①过程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等，这些酶通过核孔进入细胞核
B. 线粒体内的蛋白质是由核DNA和线粒体DNA控制合成的
C. 图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的共有①②④⑥⑦
D. 线粒体中也有核糖体，以及RNA聚合酶等物质
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，①表示DNA复制，②转录，④翻译、⑤蛋白质的加工、⑥DNA复制，⑦转录、⑧翻译。
【详解】A、完成①DNA复制过程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等，这些酶在核糖体合成，通过核孔进入细胞核，A正确；
B、线粒体内的蛋白质是由核DNA和线粒体DNA共同控制合成的，B正确；
C、分析题图可知，①和⑥表示DNA分子复制过程，②和⑦表示转录，④和⑧表示翻译，DNA分子复制、转录和翻译过程均遵循碱基互补配对原则，C错误；
D、线粒体中可以进行转录和翻译，故也有核糖体（蛋白质的合成车间），以及RNA聚合酶（催化转录过程）等物质，D正确。
故选C。
12. 细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B. CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
C. 抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成
D. 细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从3′端向5′端移动
【答案】D
【解析】
【分析】转录主要发生在细胞核中，需要的条件：（1）模板：DNA的一条链；（2）原料：四种核糖核苷酸；（3）酶：RNA聚合酶；（4）能量(ATP)。
【详解】A、基因转录时，RNA 聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；
B、由题图及C选项分析可知，若 CsrA 都结合到 CsrB 上，则 CsrA 没有与 gg mRNA 结合，从而使 glg mRNA 不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，B正确；
C、由题图可知，抑制 CsrB 基因转录会使 CsrB 的 RNA 减少，使 CsrA 更多地与 glg mRNA 结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解 glg mRNA，而 glg 基因编码的 UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制 CsrB 基因的转录能抑制细菌糖原合成，C正确；
D、基因表达中的翻译是核糖体沿着 mRNA 的 5′ 端向 3′ 端移动，D错误。
故选D。
13. 下图是某鼠群中毛色相关基因A（控制灰色）的频率变化曲线图，其等位基因a控制黑色，已知该对基因位于X染色体上。下列叙述正确的是（ ）
A. 自然选择直接作用于基因A、a使其频率发生变化
B. 第6~16年间鼠种群发生进化，第16年时形成新物种
C. 该种群中灰色鼠适应环境的能力比黑色鼠的强
D. 若第16~22年间鼠群A与a基因频率相对稳定，则鼠群中灰色雄鼠占总数的90%
【答案】C
【解析】
【分析】自然选择直接作用表现型，间接作用于基因型，根本上是作用于基因；种群进化的标志是基因频率发生变化，形成新物种的标志是出现生殖隔离；控制某种性状的基因频率越来越大，说明此性更适应环境；一般来说，种群中雌雄个体的比例相等。
【详解】A、自然选择直接作用于个体表现型，A错误；
B、据图可知，6~16年间鼠种群基因频率发生了定向改变，所以鼠种群发生了进化，不一定形成新物种，形成新物种的标志是出现生殖隔离，B错误；
C、据图可知，A基因的频率逐渐上升，所以灰色鼠适应环境的能力比黑色鼠的强，C正确；
D、第16~22年间鼠群中A基因频率为0.9，但是该对基因位于X染色体上，对于雄性个体来说，其基因型频率和基因频率相等，雌雄比例相等，所以鼠群中灰色雄鼠的比例为45%，D错误。
故选C。
14. 在一片水稻（二倍体）实验田中发现一株三体水稻（基因型为AABBb）。10号染色体有三条，在减数分裂联会时，其中的任意2条配对分离，另1条随机移向细胞一极，而其他染色体正常配对、分离（如图所示）。下列有关分析中，错误的是（ ）
A. 利用光学显微镜可鉴别此类染色体变异
B. 该三体水稻与正常水稻杂交，后代中变异个体的几率应为3/4
C. 该三体水稻产生的花粉的基因型应为ABB、Ab、ABb、AB
D. 该三体水稻的根尖分生区细胞分裂一次所产生子细胞的基因型为AABBb
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括，染色体结构的改变和染色体数目的增减，可用显微镜直接观察到。
【详解】A、三体水稻是由染色体数目变异而来，可用显微镜观察鉴别，A正确；
B、该三体水稻与正常水稻杂交，该三体水稻产生的花粉的基因型为1ABB、1Ab、2ABb、2AB，后代中变异个体的几率应为1/2，B错误；
C、该三体水稻减数分裂联会时，其中任意2条配对分离，另1条随机移向细胞一极，故花粉的基因型应为ABB、Ab、ABb、AB，C正确；
D、该三体水稻的根尖分生区细胞进行有丝分裂，分裂一次所产生的子细胞与原细胞基因型相同，D正确。
故选B。
【点睛】本题考查染色体变异的相关知识，意在考查识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
15. 在栽培二倍体水程（2N）的过程中，有时会发现单体植株（2N-1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条5号染色体，称为5号单体植株。利用5号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析正确的是（ ）
A. 5号单体变异类型属于染色体结构变异
B. 由表中数据可知，5号单体植株的某种雄配子有较高的致死率
C. 5号单体植株可以由水稻（2N）经花药离体培养发育而来
D. 实验结果中产生的子代单体是因为其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构、数目的变异。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、该单体变异类型属于染色体数目的变化，是个别染色体数目的变化， A错误；
B、在5号单体（雄）×正常二倍体（雌）的后代中，子代中单体占4%，正常二倍体占96%，说明5号单体植株的某种雄配子有较高的致死率，B正确；
C、该单体植株就比正常植株缺少一条5号染色体，是由受精卵发育而来，仍属于二倍体， C错误；
D 、实验中产生的子代单体的亲本在减数分裂中同源染色体正常分离， D 错误。
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 错误折叠的蛋白质对细胞有毒害作用。科学家发现，在酵母细胞的细胞核和液泡的交界处存在一个由核膜和液泡膜连接而成的“垃圾场”，细胞内错误折叠的蛋白质会被囊泡包裹转移到“垃圾场”进而被转移到液泡内部进行降解。下列说法正确的是（ ）
A. 酵母细胞内蛋白质的折叠可能发生在内质网和高尔基体上
B. 错误折叠的蛋白质不能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 液泡内部可能含有水解酶，因而能降解错误折叠的蛋白质
D. 错误折叠的蛋白质被降解后的产物全部通过细胞膜排出
【答案】AC
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽’'形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、内质网和高尔基体可对多肽进行加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，酵母细胞内蛋白质的折叠可能发生在内质网和高尔基体上，A正确；
B、错误折叠的蛋白质仍含有肽键，能够与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；
C、分析题意可知，细胞内错误折叠的蛋白质会被囊泡包裹转移到“垃圾场”进而被转移到液泡内部进行降解，据此推测液泡内部可能含有水解酶，因而能降解错误折叠的蛋白质，C正确；
D、错误折叠的蛋白质被降解后的产物是氨基酸，可能会被细胞重新利用，D错误。
故选AC。
17. 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时间a之前植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a～b时间内植物根细胞不存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程需要消耗ATP
【答案】A
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，此时段不产生CO2，A正确；
B、a阶段无二氧化碳产生，b阶段二氧化碳释放较多，a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现，B错误；
C、无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同，C错误；
D、酒精跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D错误。
故选A。
18. 某昆虫的截翅和正常翅由一对等位基因（A/a）控制，星眼和正常眼由另一对等位基因（B/b）控制，两对基因均不位于Y染色体上。现有一群正常眼雄虫和一群星眼正常翅雌虫杂交，F1表型及比例如下：F1雌虫∶F1雄虫＝1∶1；F1雌虫中，正常眼正常翅∶星眼正常翅∶正常眼截翅∶星眼截翅＝2∶6∶1∶3； F1雄虫中，正常眼正常翅∶星眼正常翅∶正常眼截翅∶星眼截翅＝1∶3∶1∶3。下列说法正确的是（ ）
A. 决定正常眼、星眼的基因位于X染色体，正常翅、截翅的基因位于常染色体
B. 亲代雄虫能产生3种基因型的配子，其中同时含a和b的配子占比例为1/3
C. F1中杂合子占13/16，杂合子中正常眼正常翅雌昆虫占1/13
D. 若F1中的星眼正常翅雌、雄虫随机交配，则F2中星眼截翅昆虫占9/64
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意分析可知，F1雌虫中，正常眼：星眼=1：3； F1雄虫中，正常眼：星眼=1：3，即在F1中，正常眼和星眼表现型中雌雄比例相同，无性别特征，判断控制正常眼和星眼的等位基因B/b位于常染色体上，且星眼为显性性状。正常翅与截翅在F1雌雄果蝇中有差异，正常翅中雌性个体比例明显高于雄性，故可判断控制这一性状的基因位于X染色体上。亲本正常眼雄虫基因型为bb，而根据F1中正常眼：星眼=1:3可知，亲本星眼能产生两种配子B和b，且比例为B：b=3:1，推出亲本星眼基因型为BB和Bb，各自占比都为1/2。F1雌果蝇中正常翅∶截翅=2∶1，即正常翅为显性，F1雌果蝇中XaXa=1/3，又因为亲本正常翅雌虫，所以亲本雌虫基因型为XAXa，故亲本雄果蝇基因型为1/3XAY，2/3XaY。
【详解】A、在F1雌虫中，正常眼：星眼=1：3；在 F1雄虫中，正常眼：星眼=1：3，即在F1中，正常眼和星眼表现型中雌雄比例相同，无性别特征，判断控制正常眼和星眼等位基因B/b位于常染色体上，且星眼为显性性状。正常翅与截翅在F1雌雄果蝇中有差异，正常翅中雌性个体比例明显高于雄性，故可判断控制这一性状的基因A/a位于X染色体上；A错误；
B、亲本正常眼雄果蝇（bb）和星眼雌果蝇（BB或Bb）杂交，子代正常眼（bb）∶星眼（B-）=1∶3，bb=1/4，说明雌果蝇产生的b配子占1/4，故可判断星眼雌果蝇中BB占1/2，Bb占1/2。F1雌果蝇中正常翅∶截翅=2∶1，即子代雌果蝇中XaXa=1/3，又因为亲本为正常翅雌虫，所以亲本雌虫基因型为XAXa，故亲本雄果蝇基因型为1/3XAY，2/3XaY，亲本雄虫基因型为1/3bbXAY、2/3bbXaY，同时含a和b的配子占比例为2/3×1×2/3=1/3，B正确；
C、亲本基因型为1/3bbXAY、2/3bbXaY、1/2BBXAXa、1/2BbXAXa，可产生1/3bXa、1/6bXA、1/2bY3种雄配子和3/8BXA、3/8BXa、1/8bXA、1/8bXa，则纯合子比例为1/3bXa×1/8bXa=1/24bbXaXa,1/6bXA×1/8bXA=1/48bbXAXA，1/2bY×1/8bXA=1/16bbXAY，1/2bY×1/8bXa=1/16bbXaY，纯合子占3/16，杂合子为1-（3/16）=13/16，F1中杂合子正常眼正常翅基因型为bbXAXa，即1/6bXA×1/8bXa=1/48bbXAXa，所以F1中杂合子正常眼正常翅雌虫所占比例为1/13，C正确；
D、F1中的星眼正常翅雌、雄虫基因型为BbXAY、1/4BbXAXA、3/4BbXAXa，得星眼截翅（bbXbY）昆虫比例为3/4×3/4×3/4=9/64，D正确；
故选BCD。
19. 图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡。图2为DNA复制时，形成的复制泡的示意图，图中箭头表示子链延伸方向。下列说法正确的是（ ）
A. 图1过程发生在分裂间期，以脱氧核苷酸为原料
B. 图1中复制泡大小不一，可能是因为多个复制原点并非同时启动
C. 图2中a端和b端分别是模板链的3′端和5′端
D. DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
2、DNA分子的复制方式是半保留复制。
【详解】A、图1过程为DNA的复制，发生在细胞分裂的间期， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，A正确；
B、图1为真核细胞核DNA复制，其中一个DNA分子有多个复制泡，可加快复制速率，复制泡的大小不同，说明不同的复制起点不同时开始复制，B正确；
C、子链的延伸方向是从5’-3’端延伸，且与模板链的关系是反向平行，因此，根据子链的延伸方向，可以判断，图2中a端和b端分别是模板链的5'端和3'端，C错误；
D、DNA分子复制需要解旋酶（催化DNA双链的解旋）、DNA聚合酶（催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链）、DNA连接酶（连接DNA片段），D正确。
故选ABD。
20. 如图所示为某种单基因遗传病的家族系谱图。已知患该遗传病的男性的相关致病基因只能来自其母亲，且男性群体中该致病基因的频率为10%，不考虑突变和其他遗传病。下列说法错误的是（ ）
A. 该遗传病的遗传方式为X染色体隐性遗传
B. 该家族自然人群中患该遗传病的男女比例相等
C. 该家族中女性患者的致病基因既有来自父亲的也有来自母亲的
D. 若图中甲与一个家族外女性患者结婚，则其儿子患病的概率是
【答案】AB
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】A、根据“患该遗传病的男性的相关致病基因只能来自其母亲”可知，该病为伴X染色体遗传病，根据系谱图中患病母亲生下了正常儿子和患病儿子可知，该病为伴X染色体显性遗传病，A错误；
B、伴X显性遗传病人群中女性多于男性，B错误；
C、根据系谱图可知，该家族中女性患者的致病基因既有来自父亲的也有来自母亲的，C正确；
D、若图中甲（XbY）与一个家族外女性患者（XBX-）结婚，由于男性群体中该致病基因（XB）的频率为10%，Xb的频率为0.9，女性中XbXb为0.81，XBXb为0.18，XBXB为0.01，故女性患者中XBXB为1/19，XBXb为18/19，产生XB的概率为10/19，因此则其儿子患病（XBY）的概率是 10/19，D正确。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 科研人员在植物工厂内对某种植物幼苗在不同环境条件下的代谢速率和胞内物质含量做了一系列研究，结果如下图所示。甲和乙图中的分组如下：CK组（白光）、A组（红光∶蓝光=1∶2）、B组（红光∶蓝光=3∶2）、C组（红光∶蓝光=2∶1），每组光源的输出功率相同。
（1）组成叶绿素分子的无机盐离子是____；干重中主要物质是糖类，其中的碳元素在光合作用过程中的转移途径是____。
（2）分析图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为____时，最有利于该植物产量的提高，其原因是____。
（3）图丙中CP点时光合作用利用的CO2____（填：“大于”或“等于”）0。M点以前限制净光合速率提高的因素是____。在低光强条件下，植物CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是____。
（4）综合以上分析，影响光合作用强度的环境因素有____（答出2个因素即可）。
【答案】21. ①. Mg2+ ②. CO2→三碳化合物→糖类
22. ①. 3：2 ②. 叶绿素和含氮物质的含量最高，有机物积累最多（干重最多）
23. ①. 大于 ②. 温度 ③. 低光照条件限制了光合作用速率的提高，但呼吸作用速率随着叶温上升而提高，导致净光合作用速率下降
24. 光照强度、光质、温度、无机盐（矿质元素）
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【小问1详解】
组成叶绿素分子的无机盐离子是镁离子，干重中主要物质是糖类，其中的碳元素在光合作用过程中的转移途径是CO₂→三碳化合物→糖类。
【小问2详解】
根据图甲、图乙的数据分析，在红、蓝光配比为3∶2的实验组中植物叶片中的氮含量和叶绿素含量都是最高的，导致植物的光合作用速率最快，有机物积累最多。
【小问3详解】
图丙中CP点时光合作用利用的CO₂大于0，整株植物是净光合速率等于0，但是植物细胞并非都能进行光合作用，但都能进行细胞呼吸。由图可知M点以前限制净光合速率提高的因素是温度，低光照条件下植物的光合作用速率受到限制，叶温上升时光合作用速率保持不变，但呼吸作用速率大幅提升，从而导致净光合（即 CO2吸收速率）逐渐下降。
【小问4详解】
综合以上分析，影响光合作用强度的环境因素有光照强度、光质、温度、无机盐（矿质元素）。
22. 已知剑白香猪染色体数为2n＝38。图1为剑白香猪体内某一精原细胞减数分裂的过程，图2为剑白香猪体内的细胞分裂图（仅示部分染色体），图3为该动物体内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。
（1）据图1分析，细胞①→②核内发生的分子水平的生理过程主要为____；细胞②含有____个染色体组；细胞③存在____条Y染色体。若某精原细胞形成过程中，姐妹染色单体上所携带的遗传信息不完全相同，那么造成这种情况的原因可能是____（答2种）。
（2）在观察剑白香猪体内细胞分裂图时，判断细胞所处分裂时期的依据是____。与乙细胞同时形成的细胞，减数第二次分裂后期的细胞形态与图乙____（填“相同”或“不同”）。
（3）若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化，则BC所处的细胞分裂时期是____；若图3表示剑白香猪正常胞内染色体组数量变化，某细胞在AB段可能会出现____（填序号：①联会 ②同源染色体分离 ③76条染色体）的现象。
（4）一只雄性剑白香猪（AaXEY）与一只雌性剑白香猪（aaXeXe）的后代中，有一只基因型为AaXEXeY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致，若不考虑基因突变，该变异个体产生的原因是____。
（5）若将2个15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上，然后让该精原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级精母细胞中含有15N标记的染色单体有____条；减数第二次分裂后期的一个次级精母细胞中含有15N标记的染色体有____条；其产生含有15N标记的精细胞占的比例为____。
【答案】（1） ①. DNA的复制和蛋白质的合成 ②. 2##二##两 ③. 0或1或2 ④. 基因突变或互换
（2） ①. 染色体的形态、位置和数目 ②. 不同
（3） ①. 减数第二次分裂后期或有丝分裂后期 ②. ①②
（4）父本减数分裂过程中X、Y染色体没有分离移向了同一极，产生了基因型为AXEY的精子与基因型为aXe的卵细胞结合，产生了基因型为AaXEXeY的个体
（5） ①. 4 ②. 0或2或4 ③. 50%或100%
【解析】
【分析】减数分裂各时期的特征：
①减数分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变。
②减数第一次分裂：前期，同源染色体两两配对，形成四分体；中期，同源染色体成对的排列在赤道板两侧；后期，同源染色体彼此分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。
③减数第二次分裂：前期，没有同源染色体，染色体散乱分布；中期，没有同源染色体，着丝粒排列在赤道板上；后期，没有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。
【小问1详解】
据图1分析：细胞①→②细胞生长，并且为减数分裂做准备，则需要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；细胞②是初级精母细胞，已知剑白香猪染色体数为2n＝38，故细胞②含有2个染色体组；细胞③是次级精母细胞，同源染色体已经分开，姐妹染色单体也可能已经分离，因此可能含有0或1或2条Y染色体。姐妹染色单体是由同一条染色体复制而来的，理论上，姐妹染色单体上所携带的遗传信息是相同的，若发生基因突变或互换则精原细胞形成过程中，姐妹染色单体上所携带的遗传信息不完全相同。
【小问2详解】
在光学显微镜下，观察细胞中染色体的形态、数目和分布，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。乙进行的是细胞质不均等分裂，则表示次级卵母细胞，与乙同时形成的细胞是第一极体，第一极体在进行减数第二次分裂时细胞质均等分裂所以与图乙不同。
【小问3详解】
若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化，则BC的结果是每条染色体上只有1个DNA分子，则所处的细胞分裂时期是减数第二次分裂后期或有丝分裂后期着丝粒分裂引起的。正常分裂的细胞在AB段时每条染色体上有两个DNA分子，则此时可能是减数第一次分裂各时期、减数第二次分裂的前期和中期、及有丝分裂的前期和中期，所以可能发生联会、同源染色体的分离，但不会出现76条染色体，有丝分裂后期才会出现76条染色体，此时每条染色体上只有一个DNA分子，故选①②。
【小问4详解】
一只雄性剑白香猪（AaXEY）与一只雌性剑白香猪（aaXeXe）的后代中，有一只基因型为AaXEXeY的变异个体，经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致，若不考虑基因突变，该变异个体产生的原因是父本减数分裂过程中X、Y染色体没有分离移向了同一极，产生了基因型为AXEY的精子与基因型为aXe的卵细胞结合，产生了基因型为AaXEXeY的个体。
【小问5详解】
若将2个15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上，然后让该精原细胞在14N的环境中进行减数分裂，DNA会复制一次，复制的方式为为半保留复制，故那么减数第一次分裂后期的初级精母细胞中含有15N标记的染色单体有4条（1个基因2条链，外源基因的两条链都是15N，有2个外源基因）；若将2个15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上，非同源染色体上的基因是自由组合的，减数第二次分裂后期（着丝粒分裂）的一个次级精母细胞中含有15N标记的染色体有0或4（这两种情况是带有外源基因的非同源染色体移向同一极）或2条（该情况是带有外源基因的非同源染色体各自移向一极）；其产生含有15N标记的精细胞占的比例为50%（这种情况是带有外源基因的非同源染色体移向同一极）或100%（该情况是带有外源基因的非同源染色体各自移向一极）。
23. 研究人员在水稻杂交育种过程中发现，水稻籼、粳亚种间的杂交子代会出现花粉不育的现象。
（1）研究人员用粳稻品系D（基因型为AA，花粉100%可育）与籼稻品系M（基因型为BB，花粉100%可育）进行杂交，得到水稻品系N，品系N的表现型为花粉50%可育。品系N自交，子代AB：AA=1：1。
实验结果说明品系N产生的含有____的花粉是不育的。据此推测水稻品系N（♂）与水稻品种D（♀）杂交，子代的基因型为____，表现型为____。
（2）通过基因工程向品系N（AB）的体细胞中导入R基因，经植物组织培养后获得转基因杂合植株甲（基因型为ABR，R表示导入了一个R基因）。植株甲自交，子代结果如下表所示。
注：RR表示含两个R基因，R表示含一个R基因。
①据上表分析，导入的R基因与A/B基因位于____（填“同源”或“非同源”）染色体上。
②子代基因型AAR：AARR：BBR：BBRR﹦____。
③根据子代基因型中含AB的个体存在不同表现型的情况，推测R基因的功能是____。
（3）经选育出的花粉不育的水稻，能为杂交制种过程提供便利，原因是____。
【答案】23. ①. B ②. AA ③. 花粉100%可育
24. ①. 非同源 ②. 恢复含B花粉的可育 ③. 2∶1∶1∶1
25. 节省了人工去雄步骤，防止了水稻的自花传粉
【解析】
【分析】基因分离定律的是指是杂合子的细胞在减数分裂形成配子的过程中位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离。
题意分析，品种D基因型为AA，与品系M（BB）杂交，水稻N的基因型是AB。
【小问1详解】
水稻品系N（AB）产生的配子种类及比例为A：B=1：1，但自交后代分离比也为AB：AA=1：1，说明品系N（♂）只产生了一种可育花粉A，即含B的花粉是不育的。品系N（♂）与品种D（AA♀）杂交，N（♂）只产生可育花粉A，后代均为AA，表现为花粉100%可育。
【小问2详解】
①如果R基因位于A或B所在染色体上，不会出现如表所示的表现型分离比，R基因与A/B基因应位于非同源染色体上。
②由于表格中含有基因型为BBR和BBRR的个体说明，R基因使含有B的花粉表现为可育，据此可推测，基因型为ABR的个体产生的卵细胞的基因型及其比例为AR∶BR∶A∶B=1∶1∶1∶1，产生的精子的基因型为AR∶BR∶A=1∶1∶1，列出棋盘可以看出，子代基因型为AAR、AARR、BBR和BBRR的比例为2∶1∶1∶1。
③表格所示的子代个体中，不含R基因的AB个体，花粉50%可育；含1个R基因的AB个体，花粉75%可育；含2个R基因的AB个体，花粉100%可育。说明R基因的功能是恢复含B花粉的可育性。
【小问3详解】
经选育出的花粉不育的水稻，能为杂交制种过程提供便利，因为雄性不育个体不能产生可育的花粉，因而可以省去人工去雄步骤、防止了水稻的自花传粉。
24. 迟发性脊椎骨骺发育不良（简称SEDL）是一类软骨发育不良遗传病。为了阐明SEDL发病的分子机制，研究人员对SEDL的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。
（1）RNA适合作DNA的信使的理由是RNA的分子结构与DNA很相似，____顺序可以储存遗传信息。根据图信息，mRNA前体加工过程中，____序列被完全剪除，一般认为这些序列与Sedlin蛋白的氨基酸序列____（填“存在”或“不存在”）对应关系；合成功能正常的Sedlin蛋白必需存留的序列是____。
（2）下图1是用DNA测序仪测出患者的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是____个。图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为____（从上往下序列）。
（3）基因测序结果表明：与正常基因相比，致病基因仅在Ⅰ2区域发生了A//T→C//G碱基对的替换，这种变异方式是____。提取患者、正常人的mRNA，经逆转录获得cDNA后PCR扩增其致病基因和正常基因，结果为：致病基因长度为567 bp和425 bp,正常基因长度为679 bp和537 bp。与正常基因相比，致病基因的成熟mRNA缺失序列是____。
（4）已知mRNA的起始密码子位于致病基因的成熟mRNA缺失序列内。综合上述研究结果推测，SEDL患者发病的原因是____。
【答案】（1） ①. 核糖核苷酸 ②. Ⅰ（Ⅰ1～Ⅰ5） ③. 不存在 ④. E1、E3、E4、E5、E6
（2） ①. 5##五 ②. CCAGTGCGCC
（3） ①. 基因突变 ②. E3
（4）I2序列的碱基变化可引起mRNA前体加工过程剪接方式的改变，导致E3缺失，最终影响Sedlin蛋白的合成
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【小问1详解】
RNA适于作DNA的信使的理由之是RNA的分子结构与DNA很相似，核糖核苷酸（碱基）的排列顺序可以储存遗传信息；根据如图信息，经转录形成的mRNA还需要经过剪切和加工才能成为成熟的RNA，该过程中Ⅰ1～Ⅰ5被剪除，根基中心法则可知，这些被迁出的序列与Sedlin蛋白的氨基酸顺利不存在对应关系。mRNA前体剪接加工时，成熟mRNA有两种序列合成功能正常的Sedlin蛋白必需存留的序列是E1、E3、E4、E5、E6。
【小问2详解】
分析题图，图1中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，即总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸；分析题图：为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。图l的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图2碱基序列为：CCAGTGCGCC。
【小问3详解】
碱基对由A/T→C/G，属于基因突变中碱基对的替换。致病基因长度为567 bp和425 bp，正常基因长度为679 bp和537 bp，说明治病基因的成熟mRNA缺失了112bp，为图中的E3。
【小问4详解】
mRNA的起始密码子位于致病基因的成熟mRNA缺失序列内，由于该序列缺失，导致Sedlin蛋白不能合成，所以SEDL患者发病的原因是I2序列的碱基变化可引起mRNA前体加工过程剪接方式的改变，导致E3缺失，最终影响Sedlin蛋白的合成。
25. 果蝇的体色由多对基因控制，野生型果蝇为灰体。现有黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇单基因突变体（只有一对基因与野生型果蝇不同，不考虑互换和其他突变）。为探究果蝇体色基因的位置及显隐性关系，进行了下列实验。
（1）黄体的遗传方式为____。通过分析三组杂交实验结果可知，相对于灰体，三种突变性状中表现为隐性性状的有____。野生型果蝇产生三种体色的单基因突变体体现了基因突变的____（填“不定向性”或“随机性”）。
（2）根据实验三不能确定黑檀体基因的位置，理由是____。若黑檀体基因位于X染色体上，将实验三中的F1果蝇相互交配，则F2的表现型及比例是：____。
（3）已知基因T、t位于果蝇常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只TT纯合灰体雌果蝇与一只tt黄体雄果蝇杂交，所得F1雌雄果蝇随机交配，F2的表型及比例为____。从上述亲本和F1中选取材料，设计实验进一步验证t纯合时会使雌果蝇性反转成雄果蝇。请写出实验思路并预期实验结果。____。
【答案】25. ①. 伴X隐性遗传 ②. 黄体、黑檀体、黑体 ③. 随机性
26. ①. 无论黑檀体基因是否位于常染色体上，得到F1的表型均相同 ②. 灰体雌蝇∶黄体雌蝇∶黄体雄蝇∶黑檀体雄蝇＝1∶1∶1∶1
27. ①. 灰体雌∶灰体雄∶黄体雄＝3∶3∶2 ②. 实验思路：让F1中灰体雌果蝇与亲本黄体雄果蝇交配，观察统计子代的性别比例
预期结果：子代雌雄果蝇个体数量比例为1∶3
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
实验一的结果表现为性状表现与性别有关，因而可推测该性状遗传表现为伴性遗传的特征，且灰体对黄体为显性，相关基因位于X染色体上。根据实验结果二和三判断黄体基因和黑檀体基因的关系。实验二中F1果蝇均为灰体果蝇，据此可推测控制两种性状的基因为非等位基因，且均为隐性，据此可知三种突变性状表现为隐性性状的为黄体、黑檀体、黑体。题中显示黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇均为单基因突变体，且为不同的基因发生突变的结果，因而显示这些性状的出现是基因突变的结果，说明了基因突变具有随机性。
【小问2详解】
根据实验三不能确定黑檀体基因的位置，因为无论黑檀体基因是否位于常染色体上，得到F1的表型均相同，即亲本的基因型为AAXbXb或XAbXAb（黄体）、aaXBY或XaBY（黑檀体）。若控制黑檀体的基因位于X染色体上，则亲本的基因型为XAbXAb（黄体）、XaBY（黑檀体），F1的基因型为XAbXaB、XAbY，二者相互交配产生F2的基因型为XAbXAb、XAbXaB、XAbY、XaBY，即F2的灰体雌蝇∶黄体雌蝇∶黄体雄蝇∶黑檀体雄蝇＝1∶1∶1∶1。
【小问3详解】
已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇，让一只TT纯合灰体雌果蝇与一只tt黄体雄果蝇杂交，亲本的基因型可表示为TTXBXB、ttXbY，所得F1雌雄果蝇的基因型为TtXBXb、TtXBY，F1随机交配，F2的基因型和表型的比例6T_XBX_（灰体雌）、3T_XBY（灰体雄）、3T_XbY（黄体雄）、2ttXBX_（灰体雄）、1ttXbY（黄体雄）、1ttXBY（灰体雄），可见灰体雌∶灰体雄∶黄体雄＝3∶3∶2。为了验证t纯合时会使雌果蝇性反转成雄果蝇。可让F1中灰体雌果蝇（TtXBXb）与亲本黄体雄果蝇（ttXbY）交配，获得足够多的后代，观察统计子代的性别比例。则后代的基因型和表现型为1TtXBXb（灰体雌）、1TtXbXb（黄体雌）、1TtXBY（灰体雄）、1TtXbY（黄体雄）、ttXBXb（灰体雄）1ttXbXb（黄体雄）、1ttXBY（灰体雄）、1ttXbY（黄体雄），可见，子代雌雄果蝇个体数量比例为1∶3，则可证明上述结论。
【点睛】本题考查伴性遗传的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。杂交亲本
实验结果
5号单体（雌）×正常二倍体（雄）
子代中单体占25%，正常二倍体占75%
5号单体（雄）×正常二倍体（雌）
子代中单体占4%，正常二倍体占96%
子代基因型
AA
AAR、AARR
AB
ABR
ABRR
BBR、BBRR
比例
1/12
1/4
1/12
1/4
1/6
1/6
表现型（可育花粉占比）
100%
100%
50%
75%
100%
100%
亲本
F1的表型
实验一
黄体（雌）×野生型（雄）
雌性均灰体，雄性均为黄体
实验二
黑体（雌）×黑檀体（雄）
均为灰体
实验三
黄体（雌）×黑檀体（雄）
雌性均为灰体，雄性均为黄体
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 水和无机盐是组成细胞结构的重要成分，对生物体的生命活动具有重要意义。下列说法错误的是（ ）
A. 冬季来临时，冬小麦体内自由水与结合水比值下降
B. 哺乳动物缺Fe会导致血红蛋白合成障碍，从而引起贫血
C. 有些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分
D. 自由水和结合水均能参与物质运输和化学反应
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
2、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、冬季来临时，冬小麦体内自由水含量降低，结合水含量升高，自由水与结合水比值下降，A正确；
B、Fe是组成血红蛋白的重要成分，若缺Fe会导致血红蛋白的合成量减少，因此缺Fe会导致贫血，B正确；
C、有些无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分，C正确；
D、自由水可以参与物质运输和化学反应，D错误。
故选D。
2. 有机大分子通过胞吞或胞吐进出细胞。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞对通过胞吞、胞吐进出细胞膜的大分子具有识别功能
B. 胞吞、胞吐是普遍存在的现象，不消耗能量
C. 胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解更多优质滋元可 家 威杏 MXSJ663 D. 胰蛋白酶分泌到细胞外的过程属于胞吐
【答案】B
【解析】
【分析】胞吞和胞吐的过程，大分子物质与膜上蛋白质结合细胞膜内陷、分离形成 囊泡，而后大分子物质在囊胚的包裹下进入细胞内。大分子物质与膜上蛋白质结合细胞膜外凸、分离 囊泡，而后随着细胞膜的流动大分子物质排出细胞外。胞吞和胞吐过程的发生依赖细胞膜的流动性。
【详解】A、题意显示，当细胞胞吞大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质识别并结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，可见细胞对通过胞吞、胞吐进出细胞膜的大分子有识别功能，A正确；
B、胞吞、胞吐是普遍存在的现象，依赖细胞膜的流动性，该过程的发生需要细胞提供能量，B错误；
C、溶酶体内含多种水解酶，胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被溶酶体降解，C正确；
D、胰蛋白酶属于分泌蛋白，其分泌到细胞外的过程属于胞吐作用，D正确。
故选B。
3. 气孔的开关与保卫细胞积累钾离子密切相关。某种质子泵（H+-ATPase） 具有 ATP 水解酶的活性，利用水解ATP 释放的能量，使H+从质膜内侧向外侧泵出，在H+浓度梯度的驱动下K+通过转运蛋白进入保卫细胞，保卫细胞吸水膨胀，气孔打开。以下说法错误的是（ ）
A. K+进入保卫细胞的运输方式属于主动运输
B. H+转运过程中质子泵磷酸化，发生构象改变
C. 用促进该质子泵活性的壳梭孢素处理叶片可促进气孔打开
D. 高渗蔗糖溶液处理保卫细胞也可使气孔打开
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干信息分析，H+-ATPase是一种位于保卫细胞膜上的载体蛋白，其可以将氢离子运出保卫细胞，且消耗能量，为主动运输；该载体蛋白还具有酶的催化作用，可以催化ATP水解释放能量，供给氢离子的跨膜运输等生命活动。同时K+进入保卫细胞使保卫细胞渗透压升高，吸水能力增强，细胞膨胀，气孔张开。
【详解】A、K+进入保卫细胞的过程需要H+浓度梯度的驱动以及转运蛋白，属于主动运输，A正确；
B、H+转运过程中质子泵磷酸化，其构象发生改变，以便运载K+，B正确；
C、用促进该质子泵活性的壳梭孢素处理叶片，使H+从质膜内侧向外侧泵出，H+浓度差增大导致K+进入保卫细胞，可促进气孔打开，C正确；
D、高渗蔗糖溶液处理保卫细胞，使细胞失水，从而导致气孔关闭，D错误。
故选D。
4. 中国制茶工艺源远流长。红茶制作包括萎凋、揉捻、发酵、高温干燥等工序，其间多酚氧化酶催化茶多酚生成适量茶黄素是红茶风味形成的关键。下列说法错误的是（ ）
A. 揉捻能破坏细胞结构使多酚氧化酶与茶多酚接触
B. 发酵时温度过低可以破坏多酚氧化酶的结构而失去活性
C. 发酵时有机酸含量增加会影响多酚氧化酶活性
D. 高温灭活多酚氧化酶以防止过度氧化影响茶品质
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA。酶的特性：高效性、专一性以及作用条件温和的特性。
【详解】A、红茶制作时揉捻能破坏细胞结构，使细胞释放的多酚氧化酶与茶多酚充分接触，A正确；
B、低温不会破坏酶结构，B错误；
C、酶的作用条件较温和，过酸、过碱都会影响酶的活性，发酵时有机酸含量增加会改变多酚氧化酶的活性，C正确；
D、高温条件会使多酚氧化酶的空间结构被破坏而失活，以防止过度氧化影响茶品质，D正确。
故选B。
5. 关于真核细胞叶绿体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前，有一种原始真核生物吞噬了蓝细菌，有些未被消化的蓝细菌能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，演变过程如下图。下列说法正确的是（ ）
A. 图中被吞噬而未被消化的蓝细菌可为原始真核生物的线粒体提供氧气
B. 原始真核生物和蓝细菌均有以核膜为界限的细胞核
C. 图中被吞噬而未被消化的蓝细菌的细胞膜最终演化为叶绿体外膜
D. 据此推测线粒体可能是原始真核生物吞噬某种厌氧型细菌形成的
【答案】A
【解析】
【分析】叶绿体是进行光合作用的场所，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，叶绿体和线粒体均具有双层膜结构。
【详解】A、由题意可知，有些未被消化的蓝细菌能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体，叶绿体进行光合作用产生氧气并制造有机物，为原始真核生物的线粒体提供了氧气，A正确；
B、原始真核生物有以核膜为界限的细胞核，而蓝细菌属于原核细胞，没有以核膜为界限的细胞核，B错误；
C、原始真核生物吞噬蓝细菌的方式为胞吞，叶绿体的内膜起源于最初的被吞噬而未被消化的蓝细菌的细胞膜，而外膜则来源于原始真核生物，C错误；
D、线粒体具有双层膜结构，线粒体可能是原始真核细胞吞噬好氧细菌形成的，D错误。
故选A。
6. 转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程。临床研究发现，当机体的肝脏出现慢性损伤时，肝脏的星状细胞就会持续增生，并转化为肌纤维母细胞、成纤维样细胞以及肌成纤维细胞等。下列说法错误的是（ ）
A. 转分化的实质是基因的选择性表达
B. 转分化的过程与植物组织细胞脱分化的过程相同
C. 星状细胞转分化过程中发生了细胞的分裂与分化
D. 星状细胞转分化形成的三种细胞遗传物质均相同
【答案】B
【解析】
【分析】细胞分化是指细胞在生长过程中细胞的形态、结构和功能发生变化的过程，细胞分化形成了不同的组织，如动物的肌肉组织、上皮组织、神经组织和结缔组织，植物的保护组织、营养组织、分生组织和输导组织。
【详解】A、转分化是指一种类型的分化细胞在结构和功能上转变成另一种分化细胞的过程，所以转分化的实质是基因的选择性表达，A正确；
B、转分化形成的是分化的细胞，植物组织细胞脱分化形成的是愈伤组织，所以转分化的过程与植物组织细胞脱分化的过程不相同，B错误；
C、当机体的肝脏出现慢性损伤时，肝脏的星状细胞就会持续增生，并转化为肌纤维母细胞、成纤维样细胞以及肌成纤维细胞等，说明星状细胞转分化过程中发生了细胞的分裂与分化，C正确；
D、细胞的转分化的实质是基因的选择性表达，所以星状细胞转分化形成的三种细胞遗传物质均相同，只是表达的基因有差别，D正确。
故选B。
7. 高等生物的细胞周期依次为DNA合成前期（G1期）、DNA合成期（S期）、DNA合成后期（G2期）、分裂期（M期）。胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）能特异性地抑制DNA合成，但不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转，对细胞无毒害作用。去除TdR后所有细胞会继续进行细胞周期的运转。在某动物体细胞的培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间，然后洗脱掉TdR，重新更换培养液，第二次加入TdR培养一段时间，可使所有细胞完成同步化。已知其细胞周期的G1期、S期、G2期、M期分别为8h，6h，5h、1h。下列说法错误的是（ ）
A. 开始培养时，处于G2期的细胞约占1/4
B. S期是染色体复制及数目加倍的时期
C. 第1次加入TdR处理14h，可使所有细胞都处于G1/S交界处或S期
D. 第2次加入TdR处理14h，可使所有细胞都处于G1/S交界处
【答案】B
【解析】
【分析】在高等动物细胞的细胞周期中，各时期经历时间依次为G1期8h，S期6h,G2期5h,M期1h,则细胞周期为20h，G1期细胞占细胞周期的比例为8÷（8+6+5+1）=40%，同理S期细胞占细胞周期的比例为30%，G2期细胞占细胞周期的比例为25%，M期细胞占细胞周期的比例为5%。
【详解】A、分析题意可知，开始培养时，处于G2期的细胞约占5/（8+6+5+1）=5/20=1/4，A正确；
B、S期进行DNA分子复制，复制后核DNA数目加倍但染色体数目不变，B错误；
C、据题可知，TdR能特异性地抑制DNA合成，而不影响处于其他时期的细胞进行细胞周期运转，为使所有细胞都处于G1/S交界处或S期，第1次加入TdR处理14h，则距离最远的M期经过14h（5＋1＋8）也会进入到G1/S交界处或S期，C正确；
D、在细胞培养液中加入一定剂量的TdR培养一段时间，然后洗脱掉TdR，重新更换培养液，第二次加入TdR培养一段时间，为使所有细胞都处于G1/S交界处，则应保证M、G2和G1期的细胞都进入该时期，故至少需要的时间是5＋1＋8=14h，D正确。
故选B。
8. 某植物的红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因（A/a，B/b，C/c……）控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现将纯合的白花品系甲和纯合的红花品系乙杂交得F1，F1开红花，让F1与甲杂交得F2，F2中红花∶白花=1∶7。若不考虑基因突变和染色体变异，下列说法错误的是（ ）
A. F2白花植株中纯合子占1/7
B. 该花色的遗传至少受3对等位基因控制
C. 若让F1自交得子代，子代中红花基因型的种类数比白花的多
D. 若让F1自交得子代，子代白花植株中纯合子占7/37
【答案】C
【解析】
【分析】当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花，由此可知，只要表现为白色，则必定至少含有一对隐性纯合基因。F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制。
【详解】A、由题意可知，只要表现为白色，则必定至少含有一对隐性纯合基因。F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制，F1是含3对等位基因的杂合子，测交后代F2中白花纯合子的基因型为aabbcc，所占比例为1/8，所以F2白花植株中纯合子占1/7，A正确；
B、F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制，B正确；
C、F1自交得子代，子代基因型的种类数共有27种，红花基因型的种类数为8种，白花基因型的种类数为27-8=19（种），所以红花基因型的种类数比白花的少，C错误；
D、F1自交，后代红花和白花比例是27:37，其中白花的纯合子有AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AAbbcc、aaBBcc、aabbCC以及aabbcc一共七种，每一种纯合子都是占一份，所以白花植株中的纯合子占7/37， D正确。
故选C。
9. 果蝇棒眼和圆眼、正常翅和翅外展这两对相对性状分别由两对等位基因控制，其位于常染色体或X染色体上未知。现用一只棒眼正常翅雌果蝇与一只圆眼正常翅雄果蝇杂交，F1中棒眼正常翅∶棒眼翅外展∶圆眼正常翅∶圆眼翅外展=3∶1∶3∶1。对亲本果蝇进行基因检测，检测过程用限制酶MstⅡ仅处理果蝇眼形（棒眼和圆眼）相关基因，得到大小不同的片段后进行电泳，电泳结果如图。下列说法错误的是（ ）
A. 可判断出圆眼对棒眼为显性
B. 可判断出正常翅和翅外展位于常染色体上
C. 棒眼基因可能比圆眼基因多1个MstⅡ识别位点
D. F1随机交配两代后，F3中棒眼的基因频率是1/3
【答案】D
【解析】
【分析】基因的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。此题电泳图中，亲本雌果蝇和雄果蝇没有跑出同一高度的条带，说明二者没有相同的基因，再结合后代的表现型比例，排除掉某些杂交组合，即可得出正确的亲本基因型。
【详解】A、假设棒眼和圆眼由A/a基因控制，正常翅和翅外展由B/b基因控制。仅看眼形，亲本棒眼雌果蝇和圆眼雄果蝇杂交，后代棒眼：圆眼=1：1，推测亲本的基因型组合可能是Aa×aa，aa×Aa，XAXa×XaY，XaXa和XAY，由限制酶MstⅡ仅处理果蝇眼形（棒眼和圆眼）相关基因的电泳图结果可知，亲本雌果蝇和雄果蝇没有跑出同一高度的条带，说明二者没有相同的基因，因此亲本组合只能是XaXa×XAY，故棒眼为隐性，圆眼为显性，A正确；
B、仅看翅形，正常翅与正常翅杂交，后代正常翅：翅外展=3：1，两个性状同时考虑为（1：1）（3：1），符合自由组合定律，说明这两对等位基因位于非同源染色体上，已经知道眼形基因位于X染色体上，故翅形基因位于常染色体上，B正确；
C、由电泳图可推断，棒眼（a）有两种DNA片段，且加起来刚好是圆眼（A）基因的1050bp，故棒眼基因可能比圆眼基因多一个MstⅡ识别位点，C正确；
D、F1随机交配两代，F3中棒眼的基因频率可以逐代去算，也可以直接算亲本棒眼的基因频率，因为在没有突变和自然选择的条件下，哪种交配方式下种群的基因频率都不变，亲本组合为XaXa×XAY，棒眼（a）基因频率=2/3，D错误。
故选D。
10. 在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列说法正确的是（ ）
A. 培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
B. T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C. T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
D. 流感病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】A
【解析】
【分析】1、病毒是生物，但是没有细胞结构，不能独立生存，必须寄生生活。
2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用32P或35S标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A 、T2噬菌体在宿主细胞中增殖时所需的原料来自宿主细胞，因此培养基中的32P 经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中， A 正确；
B 、T2噬菌体病毒没有细胞结构，不能独立合成 mRNA 和蛋白质， B 错误；
C 、T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌细胞内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增殖，C 错误；
D 、流感病毒的遗传物质是 RNA ，而 T2噬菌体的遗传物质是 DNA , D 错误。
故选 A 。
11. 下图为动物细胞中蛋白质的生物合成示意图，据图分析，下列说法错误的是（ ）
A. 完成①过程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等，这些酶通过核孔进入细胞核
B. 线粒体内的蛋白质是由核DNA和线粒体DNA控制合成的
C. 图中所示生理过程的完成需要遵循碱基互补配对原则的共有①②④⑥⑦
D. 线粒体中也有核糖体，以及RNA聚合酶等物质
【答案】C
【解析】
【分析】由图可知，①表示DNA复制，②转录，④翻译、⑤蛋白质的加工、⑥DNA复制，⑦转录、⑧翻译。
【详解】A、完成①DNA复制过程需要的酶有解旋酶和DNA聚合酶等，这些酶在核糖体合成，通过核孔进入细胞核，A正确；
B、线粒体内的蛋白质是由核DNA和线粒体DNA共同控制合成的，B正确；
C、分析题图可知，①和⑥表示DNA分子复制过程，②和⑦表示转录，④和⑧表示翻译，DNA分子复制、转录和翻译过程均遵循碱基互补配对原则，C错误；
D、线粒体中可以进行转录和翻译，故也有核糖体（蛋白质的合成车间），以及RNA聚合酶（催化转录过程）等物质，D正确。
故选C。
12. 细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glgmRNA分子，也可结合非编码RNA分子CsrB，如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 细菌glg基因转录时，RNA聚合酶识别和结合glg基因的启动子并驱动转录
B. CsrA蛋白都结合到CsrB上，有利于细菌糖原合成
C. 抑制CsrB基因的转录能抑制细菌糖原合成
D. 细菌合成UDPG焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA从3′端向5′端移动
【答案】D
【解析】
【分析】转录主要发生在细胞核中，需要的条件：（1）模板：DNA的一条链；（2）原料：四种核糖核苷酸；（3）酶：RNA聚合酶；（4）能量(ATP)。
【详解】A、基因转录时，RNA 聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A正确；
B、由题图及C选项分析可知，若 CsrA 都结合到 CsrB 上，则 CsrA 没有与 gg mRNA 结合，从而使 glg mRNA 不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，B正确；
C、由题图可知，抑制 CsrB 基因转录会使 CsrB 的 RNA 减少，使 CsrA 更多地与 glg mRNA 结合形成不稳定构象，最终核糖核酸酶会降解 glg mRNA，而 glg 基因编码的 UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，故抑制 CsrB 基因的转录能抑制细菌糖原合成，C正确；
D、基因表达中的翻译是核糖体沿着 mRNA 的 5′ 端向 3′ 端移动，D错误。
故选D。
13. 下图是某鼠群中毛色相关基因A（控制灰色）的频率变化曲线图，其等位基因a控制黑色，已知该对基因位于X染色体上。下列叙述正确的是（ ）
A. 自然选择直接作用于基因A、a使其频率发生变化
B. 第6~16年间鼠种群发生进化，第16年时形成新物种
C. 该种群中灰色鼠适应环境的能力比黑色鼠的强
D. 若第16~22年间鼠群A与a基因频率相对稳定，则鼠群中灰色雄鼠占总数的90%
【答案】C
【解析】
【分析】自然选择直接作用表现型，间接作用于基因型，根本上是作用于基因；种群进化的标志是基因频率发生变化，形成新物种的标志是出现生殖隔离；控制某种性状的基因频率越来越大，说明此性更适应环境；一般来说，种群中雌雄个体的比例相等。
【详解】A、自然选择直接作用于个体表现型，A错误；
B、据图可知，6~16年间鼠种群基因频率发生了定向改变，所以鼠种群发生了进化，不一定形成新物种，形成新物种的标志是出现生殖隔离，B错误；
C、据图可知，A基因的频率逐渐上升，所以灰色鼠适应环境的能力比黑色鼠的强，C正确；
D、第16~22年间鼠群中A基因频率为0.9，但是该对基因位于X染色体上，对于雄性个体来说，其基因型频率和基因频率相等，雌雄比例相等，所以鼠群中灰色雄鼠的比例为45%，D错误。
故选C。
14. 在一片水稻（二倍体）实验田中发现一株三体水稻（基因型为AABBb）。10号染色体有三条，在减数分裂联会时，其中的任意2条配对分离，另1条随机移向细胞一极，而其他染色体正常配对、分离（如图所示）。下列有关分析中，错误的是（ ）
A. 利用光学显微镜可鉴别此类染色体变异
B. 该三体水稻与正常水稻杂交，后代中变异个体的几率应为3/4
C. 该三体水稻产生的花粉的基因型应为ABB、Ab、ABb、AB
D. 该三体水稻的根尖分生区细胞分裂一次所产生子细胞的基因型为AABBb
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括，染色体结构的改变和染色体数目的增减，可用显微镜直接观察到。
【详解】A、三体水稻是由染色体数目变异而来，可用显微镜观察鉴别，A正确；
B、该三体水稻与正常水稻杂交，该三体水稻产生的花粉的基因型为1ABB、1Ab、2ABb、2AB，后代中变异个体的几率应为1/2，B错误；
C、该三体水稻减数分裂联会时，其中任意2条配对分离，另1条随机移向细胞一极，故花粉的基因型应为ABB、Ab、ABb、AB，C正确；
D、该三体水稻的根尖分生区细胞进行有丝分裂，分裂一次所产生的子细胞与原细胞基因型相同，D正确。
故选B。
【点睛】本题考查染色体变异的相关知识，意在考查识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
15. 在栽培二倍体水程（2N）的过程中，有时会发现单体植株（2N-1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条5号染色体，称为5号单体植株。利用5号单体植株进行杂交实验，结果如下表所示。下列分析正确的是（ ）
A. 5号单体变异类型属于染色体结构变异
B. 由表中数据可知，5号单体植株的某种雄配子有较高的致死率
C. 5号单体植株可以由水稻（2N）经花药离体培养发育而来
D. 实验结果中产生的子代单体是因为其亲本在减数分裂中同源染色体没有分离
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体结构、数目的变异。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型。染色体数目变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】A、该单体变异类型属于染色体数目的变化，是个别染色体数目的变化， A错误；
B、在5号单体（雄）×正常二倍体（雌）的后代中，子代中单体占4%，正常二倍体占96%，说明5号单体植株的某种雄配子有较高的致死率，B正确；
C、该单体植株就比正常植株缺少一条5号染色体，是由受精卵发育而来，仍属于二倍体， C错误；
D 、实验中产生的子代单体的亲本在减数分裂中同源染色体正常分离， D 错误。
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 错误折叠的蛋白质对细胞有毒害作用。科学家发现，在酵母细胞的细胞核和液泡的交界处存在一个由核膜和液泡膜连接而成的“垃圾场”，细胞内错误折叠的蛋白质会被囊泡包裹转移到“垃圾场”进而被转移到液泡内部进行降解。下列说法正确的是（ ）
A. 酵母细胞内蛋白质的折叠可能发生在内质网和高尔基体上
B. 错误折叠的蛋白质不能与双缩脲试剂发生紫色反应
C. 液泡内部可能含有水解酶，因而能降解错误折叠的蛋白质
D. 错误折叠的蛋白质被降解后的产物全部通过细胞膜排出
【答案】AC
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽’'形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
【详解】A、内质网和高尔基体可对多肽进行加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，酵母细胞内蛋白质的折叠可能发生在内质网和高尔基体上，A正确；
B、错误折叠的蛋白质仍含有肽键，能够与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；
C、分析题意可知，细胞内错误折叠的蛋白质会被囊泡包裹转移到“垃圾场”进而被转移到液泡内部进行降解，据此推测液泡内部可能含有水解酶，因而能降解错误折叠的蛋白质，C正确；
D、错误折叠的蛋白质被降解后的产物是氨基酸，可能会被细胞重新利用，D错误。
故选AC。
17. 植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境。在无氧条件下，某种植物幼苗的根细胞经呼吸作用释放CO2的速率随时间的变化趋势如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 时间a之前植物根细胞无CO2释放，只进行无氧呼吸产生乳酸
B. a～b时间内植物根细胞不存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程
C. 每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP比产生乳酸时的多
D. 植物根细胞无氧呼吸产生的酒精跨膜运输的过程需要消耗ATP
【答案】A
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段：第一阶段：葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，并释放少量能量；第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳，不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，合成少量ATP；第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H]，合成少量ATP；第三阶段是氧气和[H]反应生成水，合成大量ATP。
【详解】A、植物进行有氧呼吸或无氧呼吸产生酒精时都有二氧化碳释放，图示在时间a之前，植物根细胞无CO2释放，分析题意可知，植物可通过呼吸代谢途径的改变来适应缺氧环境，据此推知在时间a之前，只进行无氧呼吸产生乳酸，此时段不产生CO2，A正确；
B、a阶段无二氧化碳产生，b阶段二氧化碳释放较多，a~b时间内植物根细胞存在经无氧呼吸产生酒精和CO2的过程，是植物通过呼吸途径改变来适应缺氧环境的体现，B错误；
C、无论是产生酒精还是产生乳酸的无氧呼吸，都只在第一阶段释放少量能量，第二阶段无能量释放，故每分子葡萄糖经无氧呼吸产生酒精时生成的ATP和产生乳酸时相同，C错误；
D、酒精跨膜运输方式是自由扩散，该过程不需要消耗ATP，D错误。
故选A。
18. 某昆虫的截翅和正常翅由一对等位基因（A/a）控制，星眼和正常眼由另一对等位基因（B/b）控制，两对基因均不位于Y染色体上。现有一群正常眼雄虫和一群星眼正常翅雌虫杂交，F1表型及比例如下：F1雌虫∶F1雄虫＝1∶1；F1雌虫中，正常眼正常翅∶星眼正常翅∶正常眼截翅∶星眼截翅＝2∶6∶1∶3； F1雄虫中，正常眼正常翅∶星眼正常翅∶正常眼截翅∶星眼截翅＝1∶3∶1∶3。下列说法正确的是（ ）
A. 决定正常眼、星眼的基因位于X染色体，正常翅、截翅的基因位于常染色体
B. 亲代雄虫能产生3种基因型的配子，其中同时含a和b的配子占比例为1/3
C. F1中杂合子占13/16，杂合子中正常眼正常翅雌昆虫占1/13
D. 若F1中的星眼正常翅雌、雄虫随机交配，则F2中星眼截翅昆虫占9/64
【答案】BCD
【解析】
【分析】根据题意分析可知，F1雌虫中，正常眼：星眼=1：3； F1雄虫中，正常眼：星眼=1：3，即在F1中，正常眼和星眼表现型中雌雄比例相同，无性别特征，判断控制正常眼和星眼的等位基因B/b位于常染色体上，且星眼为显性性状。正常翅与截翅在F1雌雄果蝇中有差异，正常翅中雌性个体比例明显高于雄性，故可判断控制这一性状的基因位于X染色体上。亲本正常眼雄虫基因型为bb，而根据F1中正常眼：星眼=1:3可知，亲本星眼能产生两种配子B和b，且比例为B：b=3:1，推出亲本星眼基因型为BB和Bb，各自占比都为1/2。F1雌果蝇中正常翅∶截翅=2∶1，即正常翅为显性，F1雌果蝇中XaXa=1/3，又因为亲本正常翅雌虫，所以亲本雌虫基因型为XAXa，故亲本雄果蝇基因型为1/3XAY，2/3XaY。
【详解】A、在F1雌虫中，正常眼：星眼=1：3；在 F1雄虫中，正常眼：星眼=1：3，即在F1中，正常眼和星眼表现型中雌雄比例相同，无性别特征，判断控制正常眼和星眼等位基因B/b位于常染色体上，且星眼为显性性状。正常翅与截翅在F1雌雄果蝇中有差异，正常翅中雌性个体比例明显高于雄性，故可判断控制这一性状的基因A/a位于X染色体上；A错误；
B、亲本正常眼雄果蝇（bb）和星眼雌果蝇（BB或Bb）杂交，子代正常眼（bb）∶星眼（B-）=1∶3，bb=1/4，说明雌果蝇产生的b配子占1/4，故可判断星眼雌果蝇中BB占1/2，Bb占1/2。F1雌果蝇中正常翅∶截翅=2∶1，即子代雌果蝇中XaXa=1/3，又因为亲本为正常翅雌虫，所以亲本雌虫基因型为XAXa，故亲本雄果蝇基因型为1/3XAY，2/3XaY，亲本雄虫基因型为1/3bbXAY、2/3bbXaY，同时含a和b的配子占比例为2/3×1×2/3=1/3，B正确；
C、亲本基因型为1/3bbXAY、2/3bbXaY、1/2BBXAXa、1/2BbXAXa，可产生1/3bXa、1/6bXA、1/2bY3种雄配子和3/8BXA、3/8BXa、1/8bXA、1/8bXa，则纯合子比例为1/3bXa×1/8bXa=1/24bbXaXa,1/6bXA×1/8bXA=1/48bbXAXA，1/2bY×1/8bXA=1/16bbXAY，1/2bY×1/8bXa=1/16bbXaY，纯合子占3/16，杂合子为1-（3/16）=13/16，F1中杂合子正常眼正常翅基因型为bbXAXa，即1/6bXA×1/8bXa=1/48bbXAXa，所以F1中杂合子正常眼正常翅雌虫所占比例为1/13，C正确；
D、F1中的星眼正常翅雌、雄虫基因型为BbXAY、1/4BbXAXA、3/4BbXAXa，得星眼截翅（bbXbY）昆虫比例为3/4×3/4×3/4=9/64，D正确；
故选BCD。
19. 图1为真核细胞核DNA复制的电镜照片，其中泡状结构为复制泡。图2为DNA复制时，形成的复制泡的示意图，图中箭头表示子链延伸方向。下列说法正确的是（ ）
A. 图1过程发生在分裂间期，以脱氧核苷酸为原料
B. 图1中复制泡大小不一，可能是因为多个复制原点并非同时启动
C. 图2中a端和b端分别是模板链的3′端和5′端
D. DNA复制需要解旋酶、DNA聚合酶和DNA连接酶等
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
2、DNA分子的复制方式是半保留复制。
【详解】A、图1过程为DNA的复制，发生在细胞分裂的间期， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，A正确；
B、图1为真核细胞核DNA复制，其中一个DNA分子有多个复制泡，可加快复制速率，复制泡的大小不同，说明不同的复制起点不同时开始复制，B正确；
C、子链的延伸方向是从5’-3’端延伸，且与模板链的关系是反向平行，因此，根据子链的延伸方向，可以判断，图2中a端和b端分别是模板链的5'端和3'端，C错误；
D、DNA分子复制需要解旋酶（催化DNA双链的解旋）、DNA聚合酶（催化单个的脱氧核苷酸连接到DNA子链）、DNA连接酶（连接DNA片段），D正确。
故选ABD。
20. 如图所示为某种单基因遗传病的家族系谱图。已知患该遗传病的男性的相关致病基因只能来自其母亲，且男性群体中该致病基因的频率为10%，不考虑突变和其他遗传病。下列说法错误的是（ ）
A. 该遗传病的遗传方式为X染色体隐性遗传
B. 该家族自然人群中患该遗传病的男女比例相等
C. 该家族中女性患者的致病基因既有来自父亲的也有来自母亲的
D. 若图中甲与一个家族外女性患者结婚，则其儿子患病的概率是
【答案】AB
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
【详解】A、根据“患该遗传病的男性的相关致病基因只能来自其母亲”可知，该病为伴X染色体遗传病，根据系谱图中患病母亲生下了正常儿子和患病儿子可知，该病为伴X染色体显性遗传病，A错误；
B、伴X显性遗传病人群中女性多于男性，B错误；
C、根据系谱图可知，该家族中女性患者的致病基因既有来自父亲的也有来自母亲的，C正确；
D、若图中甲（XbY）与一个家族外女性患者（XBX-）结婚，由于男性群体中该致病基因（XB）的频率为10%，Xb的频率为0.9，女性中XbXb为0.81，XBXb为0.18，XBXB为0.01，故女性患者中XBXB为1/19，XBXb为18/19，产生XB的概率为10/19，因此则其儿子患病（XBY）的概率是 10/19，D正确。
故选AB。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 科研人员在植物工厂内对某种植物幼苗在不同环境条件下的代谢速率和胞内物质含量做了一系列研究，结果如下图所示。甲和乙图中的分组如下：CK组（白光）、A组（红光∶蓝光=1∶2）、B组（红光∶蓝光=3∶2）、C组（红光∶蓝光=2∶1），每组光源的输出功率相同。
（1）组成叶绿素分子的无机盐离子是____；干重中主要物质是糖类，其中的碳元素在光合作用过程中的转移途径是____。
（2）分析图甲、图乙可知，选用红、蓝光配比为____时，最有利于该植物产量的提高，其原因是____。
（3）图丙中CP点时光合作用利用的CO2____（填：“大于”或“等于”）0。M点以前限制净光合速率提高的因素是____。在低光强条件下，植物CO2吸收速率随叶温升高而下降的原因是____。
（4）综合以上分析，影响光合作用强度的环境因素有____（答出2个因素即可）。
【答案】21. ①. Mg2+ ②. CO2→三碳化合物→糖类
22. ①. 3：2 ②. 叶绿素和含氮物质的含量最高，有机物积累最多（干重最多）
23. ①. 大于 ②. 温度 ③. 低光照条件限制了光合作用速率的提高，但呼吸作用速率随着叶温上升而提高，导致净光合作用速率下降
24. 光照强度、光质、温度、无机盐（矿质元素）
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段：
1、光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合，形成还原型辅酶Ⅱ（NADPH）。还原型辅酶Ⅱ作为活泼的还原剂，参与暗反应阶段的化学反应，同时也储存部分能量供暗反应阶段利用；在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
2、暗反应在叶绿体基质中进行，在特定酶的作用下，二氧化碳与五碳化合物结合，形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下，三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量，并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物，在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类；另一些接受能量并被还原的三碳化合物，经过一系列变化，又形成五碳化合物。
【小问1详解】
组成叶绿素分子的无机盐离子是镁离子，干重中主要物质是糖类，其中的碳元素在光合作用过程中的转移途径是CO₂→三碳化合物→糖类。
【小问2详解】
根据图甲、图乙的数据分析，在红、蓝光配比为3∶2的实验组中植物叶片中的氮含量和叶绿素含量都是最高的，导致植物的光合作用速率最快，有机物积累最多。
【小问3详解】
图丙中CP点时光合作用利用的CO₂大于0，整株植物是净光合速率等于0，但是植物细胞并非都能进行光合作用，但都能进行细胞呼吸。由图可知M点以前限制净光合速率提高的因素是温度，低光照条件下植物的光合作用速率受到限制，叶温上升时光合作用速率保持不变，但呼吸作用速率大幅提升，从而导致净光合（即 CO2吸收速率）逐渐下降。
【小问4详解】
综合以上分析，影响光合作用强度的环境因素有光照强度、光质、温度、无机盐（矿质元素）。
22. 已知剑白香猪染色体数为2n＝38。图1为剑白香猪体内某一精原细胞减数分裂的过程，图2为剑白香猪体内的细胞分裂图（仅示部分染色体），图3为该动物体内细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。
（1）据图1分析，细胞①→②核内发生的分子水平的生理过程主要为____；细胞②含有____个染色体组；细胞③存在____条Y染色体。若某精原细胞形成过程中，姐妹染色单体上所携带的遗传信息不完全相同，那么造成这种情况的原因可能是____（答2种）。
（2）在观察剑白香猪体内细胞分裂图时，判断细胞所处分裂时期的依据是____。与乙细胞同时形成的细胞，减数第二次分裂后期的细胞形态与图乙____（填“相同”或“不同”）。
（3）若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化，则BC所处的细胞分裂时期是____；若图3表示剑白香猪正常胞内染色体组数量变化，某细胞在AB段可能会出现____（填序号：①联会 ②同源染色体分离 ③76条染色体）的现象。
（4）一只雄性剑白香猪（AaXEY）与一只雌性剑白香猪（aaXeXe）的后代中，有一只基因型为AaXEXeY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致，若不考虑基因突变，该变异个体产生的原因是____。
（5）若将2个15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上，然后让该精原细胞在14N的环境中进行减数分裂，那么减数第一次分裂后期的初级精母细胞中含有15N标记的染色单体有____条；减数第二次分裂后期的一个次级精母细胞中含有15N标记的染色体有____条；其产生含有15N标记的精细胞占的比例为____。
【答案】（1） ①. DNA的复制和蛋白质的合成 ②. 2##二##两 ③. 0或1或2 ④. 基因突变或互换
（2） ①. 染色体的形态、位置和数目 ②. 不同
（3） ①. 减数第二次分裂后期或有丝分裂后期 ②. ①②
（4）父本减数分裂过程中X、Y染色体没有分离移向了同一极，产生了基因型为AXEY的精子与基因型为aXe的卵细胞结合，产生了基因型为AaXEXeY的个体
（5） ①. 4 ②. 0或2或4 ③. 50%或100%
【解析】
【分析】减数分裂各时期的特征：
①减数分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变。
②减数第一次分裂：前期，同源染色体两两配对，形成四分体；中期，同源染色体成对的排列在赤道板两侧；后期，同源染色体彼此分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。
③减数第二次分裂：前期，没有同源染色体，染色体散乱分布；中期，没有同源染色体，着丝粒排列在赤道板上；后期，没有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。
【小问1详解】
据图1分析：细胞①→②细胞生长，并且为减数分裂做准备，则需要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；细胞②是初级精母细胞，已知剑白香猪染色体数为2n＝38，故细胞②含有2个染色体组；细胞③是次级精母细胞，同源染色体已经分开，姐妹染色单体也可能已经分离，因此可能含有0或1或2条Y染色体。姐妹染色单体是由同一条染色体复制而来的，理论上，姐妹染色单体上所携带的遗传信息是相同的，若发生基因突变或互换则精原细胞形成过程中，姐妹染色单体上所携带的遗传信息不完全相同。
【小问2详解】
在光学显微镜下，观察细胞中染色体的形态、数目和分布，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。乙进行的是细胞质不均等分裂，则表示次级卵母细胞，与乙同时形成的细胞是第一极体，第一极体在进行减数第二次分裂时细胞质均等分裂所以与图乙不同。
【小问3详解】
若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化，则BC的结果是每条染色体上只有1个DNA分子，则所处的细胞分裂时期是减数第二次分裂后期或有丝分裂后期着丝粒分裂引起的。正常分裂的细胞在AB段时每条染色体上有两个DNA分子，则此时可能是减数第一次分裂各时期、减数第二次分裂的前期和中期、及有丝分裂的前期和中期，所以可能发生联会、同源染色体的分离，但不会出现76条染色体，有丝分裂后期才会出现76条染色体，此时每条染色体上只有一个DNA分子，故选①②。
【小问4详解】
一只雄性剑白香猪（AaXEY）与一只雌性剑白香猪（aaXeXe）的后代中，有一只基因型为AaXEXeY的变异个体，经分析发现是某一亲本产生的配子发生异常所致，若不考虑基因突变，该变异个体产生的原因是父本减数分裂过程中X、Y染色体没有分离移向了同一极，产生了基因型为AXEY的精子与基因型为aXe的卵细胞结合，产生了基因型为AaXEXeY的个体。
【小问5详解】
若将2个15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上，然后让该精原细胞在14N的环境中进行减数分裂，DNA会复制一次，复制的方式为为半保留复制，故那么减数第一次分裂后期的初级精母细胞中含有15N标记的染色单体有4条（1个基因2条链，外源基因的两条链都是15N，有2个外源基因）；若将2个15N标记的外源基因插入该动物一个精原细胞中的2条非同源染色体上，非同源染色体上的基因是自由组合的，减数第二次分裂后期（着丝粒分裂）的一个次级精母细胞中含有15N标记的染色体有0或4（这两种情况是带有外源基因的非同源染色体移向同一极）或2条（该情况是带有外源基因的非同源染色体各自移向一极）；其产生含有15N标记的精细胞占的比例为50%（这种情况是带有外源基因的非同源染色体移向同一极）或100%（该情况是带有外源基因的非同源染色体各自移向一极）。
23. 研究人员在水稻杂交育种过程中发现，水稻籼、粳亚种间的杂交子代会出现花粉不育的现象。
（1）研究人员用粳稻品系D（基因型为AA，花粉100%可育）与籼稻品系M（基因型为BB，花粉100%可育）进行杂交，得到水稻品系N，品系N的表现型为花粉50%可育。品系N自交，子代AB：AA=1：1。
实验结果说明品系N产生的含有____的花粉是不育的。据此推测水稻品系N（♂）与水稻品种D（♀）杂交，子代的基因型为____，表现型为____。
（2）通过基因工程向品系N（AB）的体细胞中导入R基因，经植物组织培养后获得转基因杂合植株甲（基因型为ABR，R表示导入了一个R基因）。植株甲自交，子代结果如下表所示。
注：RR表示含两个R基因，R表示含一个R基因。
①据上表分析，导入的R基因与A/B基因位于____（填“同源”或“非同源”）染色体上。
②子代基因型AAR：AARR：BBR：BBRR﹦____。
③根据子代基因型中含AB的个体存在不同表现型的情况，推测R基因的功能是____。
（3）经选育出的花粉不育的水稻，能为杂交制种过程提供便利，原因是____。
【答案】23. ①. B ②. AA ③. 花粉100%可育
24. ①. 非同源 ②. 恢复含B花粉的可育 ③. 2∶1∶1∶1
25. 节省了人工去雄步骤，防止了水稻的自花传粉
【解析】
【分析】基因分离定律的是指是杂合子的细胞在减数分裂形成配子的过程中位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分开而分离。
题意分析，品种D基因型为AA，与品系M（BB）杂交，水稻N的基因型是AB。
【小问1详解】
水稻品系N（AB）产生的配子种类及比例为A：B=1：1，但自交后代分离比也为AB：AA=1：1，说明品系N（♂）只产生了一种可育花粉A，即含B的花粉是不育的。品系N（♂）与品种D（AA♀）杂交，N（♂）只产生可育花粉A，后代均为AA，表现为花粉100%可育。
【小问2详解】
①如果R基因位于A或B所在染色体上，不会出现如表所示的表现型分离比，R基因与A/B基因应位于非同源染色体上。
②由于表格中含有基因型为BBR和BBRR的个体说明，R基因使含有B的花粉表现为可育，据此可推测，基因型为ABR的个体产生的卵细胞的基因型及其比例为AR∶BR∶A∶B=1∶1∶1∶1，产生的精子的基因型为AR∶BR∶A=1∶1∶1，列出棋盘可以看出，子代基因型为AAR、AARR、BBR和BBRR的比例为2∶1∶1∶1。
③表格所示的子代个体中，不含R基因的AB个体，花粉50%可育；含1个R基因的AB个体，花粉75%可育；含2个R基因的AB个体，花粉100%可育。说明R基因的功能是恢复含B花粉的可育性。
【小问3详解】
经选育出的花粉不育的水稻，能为杂交制种过程提供便利，因为雄性不育个体不能产生可育的花粉，因而可以省去人工去雄步骤、防止了水稻的自花传粉。
24. 迟发性脊椎骨骺发育不良（简称SEDL）是一类软骨发育不良遗传病。为了阐明SEDL发病的分子机制，研究人员对SEDL的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。
（1）RNA适合作DNA的信使的理由是RNA的分子结构与DNA很相似，____顺序可以储存遗传信息。根据图信息，mRNA前体加工过程中，____序列被完全剪除，一般认为这些序列与Sedlin蛋白的氨基酸序列____（填“存在”或“不存在”）对应关系；合成功能正常的Sedlin蛋白必需存留的序列是____。
（2）下图1是用DNA测序仪测出患者的一个DNA分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是____个。图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为____（从上往下序列）。
（3）基因测序结果表明：与正常基因相比，致病基因仅在Ⅰ2区域发生了A//T→C//G碱基对的替换，这种变异方式是____。提取患者、正常人的mRNA，经逆转录获得cDNA后PCR扩增其致病基因和正常基因，结果为：致病基因长度为567 bp和425 bp,正常基因长度为679 bp和537 bp。与正常基因相比，致病基因的成熟mRNA缺失序列是____。
（4）已知mRNA的起始密码子位于致病基因的成熟mRNA缺失序列内。综合上述研究结果推测，SEDL患者发病的原因是____。
【答案】（1） ①. 核糖核苷酸 ②. Ⅰ（Ⅰ1～Ⅰ5） ③. 不存在 ④. E1、E3、E4、E5、E6
（2） ①. 5##五 ②. CCAGTGCGCC
（3） ①. 基因突变 ②. E3
（4）I2序列的碱基变化可引起mRNA前体加工过程剪接方式的改变，导致E3缺失，最终影响Sedlin蛋白的合成
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【小问1详解】
RNA适于作DNA的信使的理由之是RNA的分子结构与DNA很相似，核糖核苷酸（碱基）的排列顺序可以储存遗传信息；根据如图信息，经转录形成的mRNA还需要经过剪切和加工才能成为成熟的RNA，该过程中Ⅰ1～Ⅰ5被剪除，根基中心法则可知，这些被迁出的序列与Sedlin蛋白的氨基酸顺利不存在对应关系。mRNA前体剪接加工时，成熟mRNA有两种序列合成功能正常的Sedlin蛋白必需存留的序列是E1、E3、E4、E5、E6。
【小问2详解】
分析题图，图1中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，即总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸；分析题图：为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。图l的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是ACGT，所以图2碱基序列为：CCAGTGCGCC。
【小问3详解】
碱基对由A/T→C/G，属于基因突变中碱基对的替换。致病基因长度为567 bp和425 bp，正常基因长度为679 bp和537 bp，说明治病基因的成熟mRNA缺失了112bp，为图中的E3。
【小问4详解】
mRNA的起始密码子位于致病基因的成熟mRNA缺失序列内，由于该序列缺失，导致Sedlin蛋白不能合成，所以SEDL患者发病的原因是I2序列的碱基变化可引起mRNA前体加工过程剪接方式的改变，导致E3缺失，最终影响Sedlin蛋白的合成。
25. 果蝇的体色由多对基因控制，野生型果蝇为灰体。现有黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇单基因突变体（只有一对基因与野生型果蝇不同，不考虑互换和其他突变）。为探究果蝇体色基因的位置及显隐性关系，进行了下列实验。
（1）黄体的遗传方式为____。通过分析三组杂交实验结果可知，相对于灰体，三种突变性状中表现为隐性性状的有____。野生型果蝇产生三种体色的单基因突变体体现了基因突变的____（填“不定向性”或“随机性”）。
（2）根据实验三不能确定黑檀体基因的位置，理由是____。若黑檀体基因位于X染色体上，将实验三中的F1果蝇相互交配，则F2的表现型及比例是：____。
（3）已知基因T、t位于果蝇常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇。让一只TT纯合灰体雌果蝇与一只tt黄体雄果蝇杂交，所得F1雌雄果蝇随机交配，F2的表型及比例为____。从上述亲本和F1中选取材料，设计实验进一步验证t纯合时会使雌果蝇性反转成雄果蝇。请写出实验思路并预期实验结果。____。
【答案】25. ①. 伴X隐性遗传 ②. 黄体、黑檀体、黑体 ③. 随机性
26. ①. 无论黑檀体基因是否位于常染色体上，得到F1的表型均相同 ②. 灰体雌蝇∶黄体雌蝇∶黄体雄蝇∶黑檀体雄蝇＝1∶1∶1∶1
27. ①. 灰体雌∶灰体雄∶黄体雄＝3∶3∶2 ②. 实验思路：让F1中灰体雌果蝇与亲本黄体雄果蝇交配，观察统计子代的性别比例
预期结果：子代雌雄果蝇个体数量比例为1∶3
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
实验一的结果表现为性状表现与性别有关，因而可推测该性状遗传表现为伴性遗传的特征，且灰体对黄体为显性，相关基因位于X染色体上。根据实验结果二和三判断黄体基因和黑檀体基因的关系。实验二中F1果蝇均为灰体果蝇，据此可推测控制两种性状的基因为非等位基因，且均为隐性，据此可知三种突变性状表现为隐性性状的为黄体、黑檀体、黑体。题中显示黄体、黑体和黑檀体三种体色的果蝇均为单基因突变体，且为不同的基因发生突变的结果，因而显示这些性状的出现是基因突变的结果，说明了基因突变具有随机性。
【小问2详解】
根据实验三不能确定黑檀体基因的位置，因为无论黑檀体基因是否位于常染色体上，得到F1的表型均相同，即亲本的基因型为AAXbXb或XAbXAb（黄体）、aaXBY或XaBY（黑檀体）。若控制黑檀体的基因位于X染色体上，则亲本的基因型为XAbXAb（黄体）、XaBY（黑檀体），F1的基因型为XAbXaB、XAbY，二者相互交配产生F2的基因型为XAbXAb、XAbXaB、XAbY、XaBY，即F2的灰体雌蝇∶黄体雌蝇∶黄体雄蝇∶黑檀体雄蝇＝1∶1∶1∶1。
【小问3详解】
已知基因T、t位于果蝇的常染色体上。当t纯合时对雄果蝇无影响，但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇，让一只TT纯合灰体雌果蝇与一只tt黄体雄果蝇杂交，亲本的基因型可表示为TTXBXB、ttXbY，所得F1雌雄果蝇的基因型为TtXBXb、TtXBY，F1随机交配，F2的基因型和表型的比例6T_XBX_（灰体雌）、3T_XBY（灰体雄）、3T_XbY（黄体雄）、2ttXBX_（灰体雄）、1ttXbY（黄体雄）、1ttXBY（灰体雄），可见灰体雌∶灰体雄∶黄体雄＝3∶3∶2。为了验证t纯合时会使雌果蝇性反转成雄果蝇。可让F1中灰体雌果蝇（TtXBXb）与亲本黄体雄果蝇（ttXbY）交配，获得足够多的后代，观察统计子代的性别比例。则后代的基因型和表现型为1TtXBXb（灰体雌）、1TtXbXb（黄体雌）、1TtXBY（灰体雄）、1TtXbY（黄体雄）、ttXBXb（灰体雄）1ttXbXb（黄体雄）、1ttXBY（灰体雄）、1ttXbY（黄体雄），可见，子代雌雄果蝇个体数量比例为1∶3，则可证明上述结论。
【点睛】本题考查伴性遗传的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。杂交亲本
实验结果
5号单体（雌）×正常二倍体（雄）
子代中单体占25%，正常二倍体占75%
5号单体（雄）×正常二倍体（雌）
子代中单体占4%，正常二倍体占96%
子代基因型
AA
AAR、AARR
AB
ABR
ABRR
BBR、BBRR
比例
1/12
1/4
1/12
1/4
1/6
1/6
表现型（可育花粉占比）
100%
100%
50%
75%
100%
100%
亲本
F1的表型
实验一
黄体（雌）×野生型（雄）
雌性均灰体，雄性均为黄体
实验二
黑体（雌）×黑檀体（雄）
均为灰体
实验三
黄体（雌）×黑檀体（雄）
雌性均为灰体，雄性均为黄体
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