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重庆市沙坪坝区重庆市第一中学校2023-2024学年高一下学期7月期末考试生物试题（Word版附解析）
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生物试题卷
【考试时间：7 月 4 日 8：00—9：30】
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共20小题，每小题2.5分，共50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. 下列有关细胞的组分、结构与功能的叙述正确的是（ ）
A. 细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心
B. 动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温时呈液态
C. 人体的生物膜系统包括细胞膜、核膜、肠系膜、眼角膜等多种膜结构
D. 水通道蛋白的合成起始于粗面内质网上的核糖体
【答案】A
【解析】
【分析】细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心，控制细胞的物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。
【详解】A、细胞核的功能是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，A正确；
B、饱和脂肪酸室温下是固态，B错误；
C、生物膜系统包括的是细胞结构中的膜，不包括眼角膜、肠系膜，C错误；
D、水通道蛋白的合成起始于游离的核糖体，D错误。
故选A。
2. 蛋白质可以与多种物质结合，赋予蛋白质复合体多种功能，下列叙述错误的是（ ）
A. 腊梅花瓣细胞内蛋白质与水结合，有利于其抵抗寒冷环境
B. 肝细胞膜上的蛋白质与钙离子结合，可作为运输钙离子的通道蛋白
C. 大肠杆菌细胞内蛋白质与RNA结合，可以参与蛋白质的合成
D. 酵母菌细胞核中的蛋白质与DNA 结合，可作为其基因的载体
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质的功能
（1）构成细胞和生物体的重要物质，称为结构蛋白。
（2）起信息传递作用，能够调节机体生命活动，如胰岛素。
（3）对细胞内的化学反应有催化作用，如酶。
（4）具有运输功能，如血红蛋白。
（5）具有免疫功能，如抗体。
【详解】A、蛋白质与水结合形成结合水，细胞中结合水的含量高，生物的抗性增强，A正确；
B、钙离子通过钙离子通道蛋白的运输不需要与通道蛋白结合，而是直接通过， B错误；
C、大肠杆菌细胞内蛋白质与RNA结合形成核糖体，核糖体是蛋白质的合成场所，C正确；
D、染色体由蛋白质和DNA组成，染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列，D正确；
故选B。
3. 用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如下图所示。以下说法正确的是（ ）
A. 细胞器甲是线粒体，有氧呼吸时葡萄糖进入其中被彻底氧化分解
B. 细胞器乙只含有蛋白质和脂质，一定与分泌蛋白的合成和加工有关
C. 细胞器丙与烟草花叶病毒的成分相同，前者进行的生理过程会产生水
D. 甲、乙、丙三种细胞器同时存在于所有的动物细胞中
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：该细胞为动物细胞，甲有膜结构和核酸，可推断甲细胞器为线粒体；乙的脂质含量不为0，说明乙细胞器有膜结构，但无核酸，可推断乙细胞器为内质网或高尔基体、溶酶体；丙的脂质含量为0，说明没有膜结构，但含有核酸，可推测丙细胞器为核糖体。
【详解】A、有氧呼吸时，葡萄糖被初步分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体进行进一步分解，A错误；
B、细胞器乙还可以是溶酶体，B错误；
C、细胞器丙为核糖体，核糖体的化学组成是RNA和蛋白质，与烟草花叶病毒的成分相同，前者进行蛋白质的合成，该过程会产生水，C正确；
D、甲、乙、丙三种细胞器不一定能同时存在于所有的动物细胞中，如哺乳动物成熟红细胞，D错误。
故选C。
4. 核酸是生物体的遗传物质，其中蕴藏着遗传信息，并可以通过复制和表达的方式行使其功能。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞和病毒中的核酸都有DNA和RNA，且遗传物质都是DNA
B. 无论是细胞中的核酸还是病毒的核酸都是在细胞核中复制的
C. DNA和RNA彻底水解的产物中，有4种产物是相同的
D. 只有DNA中才具有碱基对，且G-C碱基对比例越高DNA的热稳定性越高
【答案】C
【解析】
【分析】1.遗传信息是指核酸分子中碱基对的排列顺序，由于DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化，因此DNA分子结构具有多样性。
2.细胞生物中含有DNA和RNA两种核酸，DNA是遗传物质；病毒中含有一种核酸（DNA或RNA），因此遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、细胞中的核酸有DNA和RNA两种，其遗传物质是DNA，而病毒只有一种核酸，其遗传物质是DNA或RNA，A错误；
B、细胞中的核酸可以在细胞质中（线粒体和叶绿体）完成复制，而病毒的核酸需要在宿主细胞中完成复制，B错误；
C、DNA和RNA彻底水解的产物中，有4种产物是相同的，分别是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和磷酸，C正确；
D、DNA中有碱基对，且G-C碱基对比例越高DNA的热稳定性越高，某些RNA中也有碱基对，D错误。
故选C。
【点睛】
5. 某同学利用鸡蛋做实验：将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如下图所示。然后在蛋内灌上清水，把它放在浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋壳上浮，原吃水线高出水面。下列说法错误的是（ ）
A. 鸡蛋的壳膜相当于渗透装置的半透膜
B. 壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻，蛋壳上浮
C. 达到渗透平衡时水分子进出壳膜的速率相同
D. 如果蔗糖溶液换成0.2g·mL-1的蔗糖溶液，蛋壳会下沉
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图，制作的这个装置相当于渗透装置，壳膜相当于半透膜，在蛋内灌上清水，把它放在0.3g·mL-1的蔗糖溶液中，壳膜内外形成浓度差，壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻，因而鸡蛋壳上升。
【详解】A、壳膜是生物膜，相当于渗透装置的半透膜，A正确；
B、壳膜相当于半透膜，在蛋内灌上清水，把它放在0.3g·mL-1的蔗糖溶液中，壳膜内外形成浓度差，壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻，因而鸡蛋壳上升，B正确；
C、达到渗透平衡时，水分子仍在进出壳膜，水分子进出壳膜的速率相同，C正确；
D、0.2g·mL-1的蔗糖溶液浓度仍然大于壳内的清水，蛋壳仍然会上浮，D错误；
故选D。
6. 哺乳动物成体干细胞在进行分裂时将含有相对古老的DNA 链（称之为“永生化链”）的染色体分配给一个子代细胞，使其成为新的成体干细胞，同时将含有DNA新合成链的染色体分配给另一个子代细胞，该子代细胞分化并最终衰老死亡，过程如图所示，①~⑤表示细胞。下列叙述错误的是（ ）
A. 成体干细胞具有组织特异性，只能分化为特定的组织或细胞。
B. ①分裂形成③④过程中，染色体不是随机分配的
C. ②内染色体数目与核DNA 数目都是①的2倍
D. ⑤衰老过程中细胞核体积增大、核膜内折
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链（永生化链）的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为新的成体干细胞，同时将含有相对新的DNA链染色体分配给另一个子代细胞，开始分化并最终衰老死亡，这样减少了积累基因突变的概率，也可保持成体干细胞的数量基本不变
【详解】A、成体干细胞具有组织特异性，只能分化为特定的组织或细胞，不具有发育成完整个体的能力，A正确；
B、①分裂形成③④过程中，将含有相对古老的DNA 链的染色体分配给一个子代细胞，同时将含有DNA新合成链的染色体分配给另一个子代细胞，染色体不是随机分配的，B正确；
C、②经过了DNA复制，其细胞内核DNA数目是①的2倍，但是染色体数目没有变化，C错误；
D、含有DNA新合成链的染色体的子细胞分化并最终衰老死亡，该细胞衰老过程中细胞核体积增大、核膜内折，D正确。
故选C。
7. 研究人员用马铃薯新品种和原种的幼苗与幼根进行了以下实验。实验一：在一定条件下分别测定新品种与原种叶片在不同光照强度下的CO2吸收量和释放量，结果如图1；实验二：将新品种与原种生长状况、大小相同的幼根分别放入甲~丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后测得重量变化如图2。下列相关描述错误的是（ ）
A. 当光照强度持续在X 时，新品种不易存活
B. Y 点后限制原种光合速率增加的因素可能是CO2浓度、温度等
C. 原种在与新品种细胞液等渗的完全培养液中能正常生长
D. 正常情况下，新品种比原种更适应盐碱环境
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知，在光照强度为X时，原种的净光合速率为1，新品种的净光合速率小于0；在光照强度为Y时，原种的净光合速率达到光的饱和点为6，而新品种的净光合速率为2；当光照强度为Z时，原种的净光合速率仍为6，新品种的净光合速率达到光的饱和点为8。
【详解】A、由图可知，当光照强度持续在X时，新品种的净光合速率小于0，因此新品种不易存活，A正确；
B、在光照强度为Y时，原种的净光合速率达到光饱和，故Y点后限制原种光合速率增加的因素可能是CO2浓度、温度等，B正确；
C、分析图2可知，在甲浓度下，新品种重量保持不变，而原种重量减小，说明该浓度下原种会失水，即原种在与新品种细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长，C错误；
D、分析图2可知，在丙浓度时，新品种重量增加，而原种保持不变，说明该浓度下新品种能吸水，在甲浓度下，新品种重量保持不变，而原种重量减小，说明该浓度下原种会失水，所以正常情况下，新品种比原种更适应盐碱环境，D正确。
故选C。
8. 2021年9月24日，我国科学家在国际知名期刊Science上发表重大科技成果，首次对外公布了一种颠覆性的淀粉制备方法，其合成代谢路线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该技术中C3的合成途径与植物体内相同
B. 该技术中水的分解产物与叶绿体中的相同
C. 每步反应都应在温和、有酶的条件下进行
D. 该技术可解决粮食危机并缓解温室效应
【答案】D
【解析】
【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【详解】A、植物体内CO2与C5在酶的作用下结合形成C3，但该技术中，甲醇单碳缩合形成C3，因此两者C3的合成途径并不相同，A错误；
B、据图可知，该技术中水的分解产物是氢气和氧气，植物体通过光反应将水分解为氧和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），B错误；
C、植物体内合成淀粉的反应需要酶的催化，是在温和条件下进行，而体外合成的催化剂不一定是酶，反应不一定都是在温和条件下进行，C错误；
D、该技术能合成淀粉可解决粮食危机，反应时吸收CO2可缓解温室效应，D正确。
故选D。
9. 利用以下装置可探究绿色植物的某些生理过程。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 黑暗条件下，利用装置甲探究植物是否进行有氧呼吸
B. 装置乙可以测定绿色植物无氧呼吸二氧化碳的产生量
C. 光照条件下，若装置丙红色液滴向右移动，则该装置中氧气增多
D. 光照条件下，利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率
【答案】D
【解析】
【分析】装置甲烧杯中盛放氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，该装置中液滴的移动代表氧气的变化，装置乙中的水不吸收二氧化碳，液滴的移动代表呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值，可以根据液滴移动的情况来判断呼吸作用类型，且为避免光合作用的干扰，应提供黑暗条件。
【详解】A、装置甲内氢氧化钠溶液，可以吸收容器中的CO2，装置甲内压强只由氧气的变化引起。在黑暗条件下，若能进行有氧呼吸，消耗装置内的氧气，则液滴向左移动；若为无氧呼吸，不消耗氧气，产生的CO2被吸收，液滴不移动，所以，在黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸，A正确；
B、装置乙中的水不吸收二氧化碳，液滴的移动代表呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值。在黑暗、无氧条件下，可以根据液滴右移的距离测定绿色植物无氧呼吸二氧化碳的产生量，B正确；
C、装置丙内为CO2缓冲液，维持装置内CO2的浓度稳定，因此如果装置丙的有色液滴向右移动，则说明装置中有氧气产生，该装置中氧气增多，C正确；
D、由图可知：装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，则装置内压强变化由二氧化碳和氧气共同引起；装置丙烧杯中盛放CO2缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳，并且装置内压强由氧气变化引起，因此不能用二者来探究光合作用O2的产生速率，D错误。
故选D。
10. 大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温度下发育为雄性，在较高温度下发育为雌性；剑尾鱼在pH为7．2时全部发育成雄性，而pH为7.8时绝大多数发育成雌性；鳗鲰在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后，不再发生性别转变。下列叙述错误的是（ ）
A. 温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化，进而影响生物的个体发育
B. 性别被确定后不再发生变化，体现了细胞分化的稳定性和不可逆性
C. 随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性往往会逐渐降低，但遗传物质通常不发生改变
D. 以上三种生物的性别由环境决定，细胞内不含有性染色体和与性别形成有关的基因
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达，通过不同基因表达的开启或关闭，最终产生标志性蛋白质。一般情况下，细胞分化过程是不可逆的。然而，在某些条件下，分化了的细胞也不稳定，其基因表达模式也可以发生可逆性变化，又回到其未分化状态，这一过程称为去分化。
【详解】A、根据题意“大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温度下发育为雄性，在较高温度下发育为雌性；剑尾鱼在pH为7．2时全部发育成雄性，而pH为7.8时绝大多数发育成雌性；鳗鲰在高密度养殖时雄性个体占有较高比例”，说明温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化，进而影响生物的个体发育，A正确；
B、根据题意可知，三类个体完成发育后，不再发生性别转变，说明细胞分化具有稳定性和不可逆性，B正确；
C、细胞分化的实质是基因选择性表达，分化后的细胞遗传物质不变，分化后细胞的功能更具体，分化程度提高，但细胞全能性往往会降低，C正确；
D、性别也是一种表型，表型由基因型和环境共同决定，如剑尾鱼有性染色体和与性别形成有关的基因，但性别分化主要与环境中pH有关，D错误。
故选D。
11. 现有某种动物的600对雌雄个体（均为灰体）分别交配，每对仅产下一个后代，合计后代中有灰体500只，黑体100只。控制体色的显隐性基因在常染色体上，分别用R、r表示。若没有变异发生，则理论上基因型组合为Rr×Rr的亲本数量应该是（ ）
A. 100对B. 200对C. 400对D. 500对
【答案】C
【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；在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后代。
【详解】根据题意分析，已知某种动物的600对雌雄个体（均为灰体）分别交配，后代出现了黑体，说明灰体对黑体为显性性状，灰体的基因型为RR或Rr，黑体的基因型为rr；当Rr与Rr交配时，后代才会出现黑体rr，且后代的灰体∶黑体=3∶1；而实际后代的灰体∶黑体=500∶100=5∶1，说明基因型组合为Rr×Rr的亲本数量占了2/3，即400对。C正确，ABD错误。
故选C。
12. 某种昆虫的黑体（A）对灰体（a）为显性，正常翅（B）对斑翅（b）为显性，两对基因位于两对常染色体上，且雌性个体无论翅形基因如何，均为斑翅。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 基因型为Bb的雌雄个体杂交，子代正常翅与斑翅的比例为3：1
B. 基因型为BB 和bb的个体杂交，正反交结果不同
C. 若AABB与aaBB杂交，子一代雌雄个体自由交配，子二代中黑体正常翅个体占3/8
D. 若想依据子代表现型判断出性别，能满足要求的亲代组合有两种
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律实质：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、基因型为Bb的雌雄个体杂交，后代基因型及其比例为BB：Bb：bb=1：2：1，由于雌性个体无论翅形基因如何，均为斑翅，因此子代正常翅与斑翅的比例为3：5，A 错误；
B、基因型为BB和bb的个体杂交，正反交结果相同，B错误；
C、若纯合黑体正常翅（AABB）与纯合灰体斑翅（aaBB）个体杂交，子一代基因型为AaBB，则子二代表现型比为（3：1）×（1：1）=3：1：3：1，黑体正常翅个体占3/8，C正确；
D、想依据子代表现型判断出性别，能满足要求的亲代组合有 BB×BB、BB×Bb、BB×bb，D错误。
故选C。
13. 下列对科学家揭示遗传物质探索实验的分析，正确的是（ ）
A. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了 DNA 是转化因子
B. 艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等运用了“减法原理”
C. 噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌、离心后所得上清液中的成分是未侵入的噬菌体
D. 综合肺炎链球菌体外转化和噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果得知，DNA 是主要的遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】1.格里菲思肺炎链球菌体内转化实验实验结论是已经加热杀死的S型细菌中含有的某种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验的实验结论是S型细菌的DNA是转化因子，即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。
3.噬菌体侵染细菌实验的实验结论是DNA是T2噬菌体的遗传物质。
【详解】A、格里菲思的体内转化实验只发现了S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明了转化因子是DNA，A错误；
B、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等运用了“减法原理”，B正确；
C、噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌、离心后所得上清液中的成分是噬菌体未侵入的蛋白质外壳，C错误；
D、结合这两个实验的结果得出的实验结论是DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
故选B。
14. 将一个 15N 标记的亲代大肠杆菌15N/15N-DNA转移到含14N的培养基上，让其连续繁殖两代（I和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。已知14N/14N-DNA相对分子质量为a，15N/15N-DNA相对分子质量为b。下列关于此实验的叙述，错误的是（ ）
A. 上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制
B. I代大肠杆菌DNA分子中一条链含15N，另一条链含14N
C. Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA 分子占全部DNA分子的1/4
D. 预计Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子的平均相对分子质量为（7a+b）/8
【答案】C
【解析】
【分析】根据颖意和图示分析可知:由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端；如果 DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端；如果DNA分子的一条链是15N，另一条链是14N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部。
【详解】A、由实验第I代的结果(DNA带为全中带)和第II代的结果(一半中带、一半轻带)，证明了DNA复制方式为半保留复制，A正确；
B、亲代的DNA 为全重，其亲代细菌DNA分子2条链都是15N，在含14N的培养基上繁殖一代，I代细菌DNA 分子中一条链是14N，另一条链是15N，B正确；
C、根据半保留复制特点，亲代细菌DNA 分子2条链都是15N，Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部4个DNA 分子的1/2，C 错误；
D、由于1个含有14N的DNA分子，其相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2； 1 个含有15N的DNA分子，其相对分子质量为b，则每条链相对分子质量为b/2；亲代细菌DNA 分子2条链都是15N，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，得到子三代共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含有15N的，14条是含有14N的，因此总相对分子质量为b/2×2+a/2×14=b+7a，所以每个DNA的平均相对分子质量为（7a+b）/8，D 正确。
故选C。
15. 某DNA分子共含200个碱基对，其中一条链含胞嘧啶40个，另一条链含胞嘧啶10个。下列叙述错误的是（ ）
A. 每条链中 （A+T）/（C+G）均为3：1
B. 该DNA分子一共含有150个胸腺嘧啶
C. 该DNA 分子复制3次需要350个游离的鸟嘌呤
D. 该DNA 分子中碱基之间的氢键总数为550个
【答案】D
【解析】
【分析】计算DNA分子复制需要的某种游离的碱基数时，要先计算出DNA分子的该种碱基数目，然后用DNA分子复制后增加的DNA分子数目与一个DNA分子中该碱基的数目相乘。
【详解】A、某DNA 分子含200个碱基对，共400个碱基，C1表示1条链胞嘧啶，C2表示另一条链的胞嘧啶，其中一条链含胞嘧啶（C1） 30个，另一条链含胞嘧啶（C2）20个，根据碱基互补配对原则，G1为20个，G2为30个，一条链含有200 个碱基，所以A1+T1=150，A2+T2=150，所以A1+T1/G1+C1=150：50=3：1，A2+T2/G2+C2=150：50=3：1，A正确；
B、由A项分析可知，A1+T1=150，A2+T2=150，又因为双链DNA分子中，互补的碱基数目相等，即A=T，所以该DNA分子中一共含有150个胸腺嘧啶，B正确；
C、该DNA分子复制3次，产生8个DNA，需要给7个 DNA提供原料，1个DNA分子含有50个G（G1为20个，G2为30个），该DNA分子复制3次需7×50=350个游离的鸟嘌呤，C 正确；
D、该DNA分子含有A/T碱基对150个，A-T之间2个氢键，含有G/C 碱基对50个，C-G之间3个氢键，所以氢键总数=150×2+50×3=450个，D错误。
故选D。
16. 某种鸟尾部羽毛颜色由常染色体上的一组复等位基因A1、A2和A3控制，且基因A1、A2和A3之间共显性，如图表示相关基因与羽毛颜色的对应关系（X、Y、W、Z 是具有相应性状的动物个体），下列说法正确的是（ ）
A. 若某个体的细胞中含有基因A₁，则该个体的羽毛颜色一定表现为褐色
B. W与Z杂交，后代可产生4种表型，且概率均为 1/4
C. 同种基因型的个体之间交配无性状分离的一定是纯合子
D. 尾部羽毛为白色的个体的基因型一共有2 种可能
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律实质：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；在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后代。
【详解】A、尾部羽毛为棕色的个体的基因型为A1A2，尾部羽毛为黑色的个体的基因型为A1A3，A错误；
B、W对应的基因型为A1A3，Z对应的基因型为A1A2，则二者杂交后代的表型及比例为褐色（A1A1）：棕色（A1A2）：黑色（A1A3）：白色A2A3=1：1：1：1，B正确；
C、基因型为A2A3（白色）的个体自交后代无性状分离，但基因型为A2A3的个体为杂合子，C错误；
D、白色基因型有 A3A3、A2A2、A2A3，D错误。
故选B。
17. 在某mRNA的3'端存在UTR（非翻译区）和聚腺苷酸等序列，3'-UTR 与结合蛋白结合可防止mRNA被酶降解。转铁蛋白mRNA的3'-UTR 中存在铁应答元件（IRE）的序列，该序列呈茎环结构，其与铁离子调节因子（IRF）的结合受细胞内铁浓度的调节，并控制着转铁蛋白的合成，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在转铁蛋白mRNA 的3'端存在起始密码子
B. 铁过剩时，转铁蛋白mRNA 与IRF 分离后易被酶降解
C. IRF 与IRE 的结合将使细胞内转铁蛋白的数量减少
D. 该过程主要通过调控转录过程来控制转铁蛋白的合成
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、翻译过程中，在mRNA的5'端存在起始密码子，在3'端存在终止密码子，与mRNA 结合的核糖体将由mRNA的5'端向3'端移动，A 错误；
B、据图可知，铁过剩时，铁与IRF结合，使IRF 与IRE分离，失去IRF 的转铁蛋白mRNA 会被酶降解，B 正确；
C、IRF 与IRE 结合，可防止mRNA被酶降解，同时有利于转铁蛋白的合成，进而使细胞内转铁蛋白的数量增多，C 错误；
D、该过程是影响mRNA来实现的，主要通过调控翻译过程来控制转铁蛋白的合成，D错误。
故选B。
18. 将DNA全被32P标记的细胞放在无放射性的完全培养液中培养，细胞分裂两次得到4个子细胞。有关说法正确的是（ ）
A. 若该细胞为大肠杆菌，则只有2个子细胞拟核中的DNA有32P标记
B. 若该细胞为精原细胞，则形成4个子细胞的过程中每个DNA分子上均一直有32P标记
C. 若该细胞为小鼠胚胎干细胞，则4个子细胞中染色体上均有32P标记
D. 若该细胞是洋葱根尖分生区的细胞，则在第二次分裂中期每条染色单体上均有32P标记
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的复制为半保留复制，即复制后的每一个DNA含有一条亲代链，一条子代链。有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，最终子细胞中的染色体与体细胞的染色体数相等；减数分裂过程中，染色体只复制一次，细胞分裂两次，减数分裂的结果是成熟的生殖细胞中的染色体数目比体细胞少一半。
【详解】A、若该细胞为大肠杆菌，则大肠杆菌进行两次二分裂产生4个子细胞，由于DNA半保留复制，所以第一次分裂后两个细胞的拟核DNA分子都是一条链被32P标记， 另一条链无32P标记，第二次分裂后，一个拟核DNA经复制产生的两个拟核DNA中，一个由两条无32P标记DNA链组成，另一个拟核DNA分子的一条链被32P标记， 另一条链无32P标记，故只有2个子细胞的拟核中的DNA有32P标记，A正确；
B、若该细胞为精原细胞，则精原细胞可能进行有丝分裂或减数分裂，若进行有丝分裂，则精原细胞进行两次有丝分裂，产生4个子细胞中的染色体上部分没有32P标记；若进行减数分裂，则DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的4个子细胞中的染色体上均有32P标记，B错误；
C、若该细胞为小鼠胚胎干细胞，则进行的是两次有丝分裂，根据A项DNA复制两次的结果可知，产生的4个子细胞中的染色体上部分没有32P标记，C错误；
D、若该细胞是洋葱根尖分生区的细胞，则进行的是两次有丝分裂，根据A项DNA复制两次的结果可知，在第二次分裂中期每条染色体的一条染色单体含有32P标记，另一条染色单体上没有32P标记，D错误。
故选A。
19. 下图表示某家族甲、乙两种遗传病的系谱图，甲病的相关基因用A/a表示，乙病用B/b 表示，已知甲、乙两种遗传病中，有一种是伴性遗传病，死亡个体基因型未知。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 1号个体双亲中至少有一人为甲病患者
B. 12号个体可能有23 条染色体来自于1号
C. 6号个体产生不含相关致病基因的卵细胞的概率为 1/4
D. 若8号与11号个体近亲婚配，生出患病男孩的概率为1/8
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，针对乙病，3、4号正常，生出患病儿子，说明乙病是隐性遗传病，针对甲病，3、4号患病，生出正常女儿，则甲病为常染色体显性遗传病，又因为甲、乙两种遗传病 中，其中一种是伴性遗传病，则乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、甲病为常染色体显性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病，1号患者双亲中至少有一人为甲病患者，A正确；
B、12号为正常，针对乙病的基因型为XBY，1号为两病患者，针对乙病的基因型为XbY，所以1号个体的Xb肯定没有通过6号个体传给12号，12号个体可能有0~22条染色体来自于1号，B错误；
C、6号的父亲为两病患者，并患甲病，6号儿子只患乙病，因此6号个体基因型为AaXBXb，产生不含致病基因的卵细胞的概率为1/4，C正确；
D、若8号表型正常，双亲均患甲病，9号两病均患，因此8号（1/2aaXBXB、1/2aaXBXb）与11号（aaXbY）婚配，生出患病男孩的概率为1/2×1/2×1/2=1/8，D正确。
故选B
20. 在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。现有某基因型为Dd的小鼠精原细胞在进行减数分裂时，其中一个次级精母细胞出现“染色体桥”结构，并且在两着丝粒之间随机发生断裂，然后形成的子染色体正常移动至两极，形成的精细胞可以参与受精作用，且子代正常发育成活。不考虑其他变异，若该小鼠产生的精子与基因型为 Dd 的雌鼠产生的正常卵细胞结合，则理论上产生的子代小鼠的基因型的种类数为（ ）
A. 7B. 8C. 9D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】当染色体的数目发生改变时(缺少/增多)或者染色体的结构发生改变时，遗传信息就随之改变，带来的就是生物体的后代性状的改变，这就是染色体变异。
【详解】不考虑其他变异，即不考虑同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，则次级精母细胞的基因型为DD 或dd，发生“染色体桥”结构的染色体可能是携带DD基因的，也可能是携带dd基因的。若为 DD基因所在的次级精母细胞发生桥结构和随机断裂，则精子的基因型可能为D、DD或__（表示无D或d基因的片段），若为 dd基因所在的次级精母细胞发生染色体桥结构，则精子的基因型可能为d、dd或__，而正常的卵细胞为D或d，利用棋盘法精卵随机结合后，子代小鼠的基因型可能的组合有9种，分别为DD、DDD、D_、Dd、DDd、d_、Ddd、 dd、ddd，C正确，ABD错误。
故选C。
二、填空题：本题共5小题，共50分。
21. 阅读下列与光合作用有关的材料，回答相关问题：
1945年，卡尔文将带有14C标记的CO2通入到盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照，每隔一定时间取样，并立即杀死小球藻。用甲醇将标记化合物提取出来，再通过纸层析法分离光合产物，根据被14C标记的化合物出现时间的先后，推测其生化过程。反应30 秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。反应5 秒后检测产物，检测到了含有放射性的三碳化合物（C3）、五碳化合物（C5）和六碳糖（C6）。
（1）卡尔文循环发生的场所是_____（不能只写细胞器的名称），当外界光照强度充足时，小球藻进行卡尔文循环所需CO2的来源有_____。
（2）在上述资料基础上进一步思考，若要确定反应生成的第一个产物，应_____。为确定固定CO2的是何种物质，可以在小球藻光合作用过程中_____，并观察各种物质的含量变化。理论上，施加该种处理后，参与固定 CO2的物质含量会_____。
（3）小球藻还可用于其他实验，下列可以利用小球藻作实验材料的是_____。
A. 叶绿体中色素的提取和分离
B. 用高倍显微镜观察叶绿体
C. 探究光照强度对光合作用强度的影响
（4）将小球藻放置在温度恒定的透明的密闭容器中，持续两昼夜（白天为自然光照），测定容器内的CO2浓度变化，得到如图所示曲线。实验过程中，光合作用速率与呼吸作用速率相等的时间有_____。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. 外界和线粒体
（2） ①. 进一步缩短反应时间 ②. 停止通CO2 ③. 增加 （3）ABC
（4）6、18、30、42
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段：（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行。反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP。（2）暗反应在叶绿体基质中进行。反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②C3的还原，三碳化合物接受NADPH、酶、ATP生成有机物。
【小问1详解】
卡尔文循环即光合作用的暗反应阶段，发生场所在叶绿体基质。当外界光照强度充足时，小球藻的光合速率大于呼吸速率，小球藻进行卡尔文循环所需CO2的来源有外界和线粒体。
【小问2详解】
由题干可知，反应时间为30s时检测出产物有多种，反应时间缩短为5s时检测出产物只有3种，故在上述资料基础上进一步思考，若要确定反应生成的第一个产物，应进一步缩短反应时间。为确定固定CO2的是何种物质，可以在小球藻光合作用过程中停止通CO2，并观察C3、C5等物质的含量变化。理论上，施加该种处理后，即停止通CO2，则参与固定 CO2的物质（即C5）含量会增加，因为C5的消耗减少，而通过C3的还原反应C5的合成量不变。
【小问3详解】
小球藻含有叶绿体，能进行光合作用，可以利用小球藻作实验材料的是进行叶绿体中色素的提取和分离、用高倍显微镜观察叶绿体、探究环境因素（如光照强度）对光合作用强度的影响。
故选ABC。
【小问4详解】
曲线中的拐点表示小球藻的光合速率等于呼吸速率，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO2，其呼吸产生的CO2正好供应给光合作用，所以光合作用速率与呼吸作用速率相等的时间有6、18、30、42。
22. 已知剑白香猪染色体数为2N=38，基因型为AaXBXb的某剑白香猪个体的某些细胞在分裂过程中染色单体数与同源染色体对数如图甲所示。
（1）图甲中①所示分裂时期为_____，②时期细胞名称为_____，若不考虑变异，②所示时期细胞的基因型有_____种可能。
（2）下图乙是该动物产生的一个生殖细胞，根据染色体的类型和数目，判断图丙中可能与其来源于同一个性原细胞的细胞有_____。若该个体减数分裂时产生了一个基因型为 AaXB的子细胞，则与其同时产生的其余细胞中，染色体数目正常的细胞所占比例为_____。（不考虑互换）
（3）一只雄性剑白香猪AaXBY与一只雌性剑白香猪aaXbXb的后代中，有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生配子时发生异常所致，若不考虑基因突变，该变异个体产生的原因是_____。
【答案】（1） ①. 有丝分裂后期 ②. 次级卵母细胞、极体 ③. 4##四
（2） ①. ①③ ②. 0
（3）父本减数第一次分裂后期X、Y 同源染色体移向了细胞的同一极（父本减数第一次分裂异常），导致父本产生了异常的精子（AXBY），（而母本产生的卵细胞正常）
【解析】
【分析】1、图甲①含有2N对同源染色体，没有染色单体，可能处于有丝分裂后期；②中含有2N条染色单体，没有同源染色体，其处于减数第二次分裂的前期和中期。
2、若图乙表示减数分裂，则a-b表示减数第一次分裂前的间期，b-c段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂前期、中期，c-d段表示减数第二次分裂后期、末期。
【小问1详解】
某动物的基因型为AaXBXb，为雌性，且含有4条染色体，图甲①中染色单体数为0，同源染色体对数为4，即8条染色体，故处于有丝分裂后期；图②中染色单体数为4，不含同源染色体，其处于减数第二次分裂的前期和中期，②时期的细胞名称为次级卵母细胞、极体；若不考虑变异，由于减数第一次分裂同源染色体分离，②所示时期含有姐妹染色单体，细胞的基因型有4种可能，分别为AAXbXb、aaXBXB、aaXbXb、AAXBXB。
【小问2详解】
来自同一个性原细胞的两个生殖细胞所含染色体应该相同（若发生交叉互换/互换，则只有少数部分不同）或“互补”，因此与图乙细胞来自同一个性原细胞的是图丙中的③，①的两条染色体都是黑色的，是其同源染色体（“互补”），所以也是来自于同一个性原细胞。一个基因型为AaXBXb的卵原细胞，减数分裂时产生了一个AaXB的子细胞，由于A和a属于等位基因，位于同源染色体，因此说明常染色体的同源染色体在减数第一次分裂时未分离，则产生的两个子细胞（次级卵母细胞和第一极体）分别为AAaaXBXB和XbXb，因此减数分裂结束后产生的4个细胞的基因型为AaXB、AaXB、Xb、Xb，染色体数目正常的细胞所占比例为0。
【小问3详解】
根据题意可知，一只雄性剑白香猪AaXBY与一只雌性剑白香猪aaXbXb的后代中，有一只基因型为AaXBXbY的变异个体，如果不考虑基因突变，雌性剑白香猪aaXbXb提供的雌配子为aXb，则说明雄配子为AXBY，说明父本减数第一次分裂异常，在减数第一次分裂后期X、Y 同源染色体移向了细胞的同一极，导致父本产生了异常的精子（AXBY），而母本产生的卵细胞正常。
23. 如图所示为某动物（2n=44）的部分基因在染色体上的分布情况，其他基因和染色体未呈现。不考虑突变和互换，请回答下列问题。
（1）该动物的尾长受三对等位基因A-a、D-d、F-f控制。这三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应（AADDFF 的成年个体尾最长，aaddff的成年个体尾最短）
①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循_____定律。
②该雌性个体甲与雄性个体乙交配得到F1，让F1雌雄个体间随机交配，所得F2中成年个体尾最长的个体占_____。
（2）该动物的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制。经多次实验，结果表明：雌性个体甲与雄性个体乙交配得到F1后，让F1雌雄个体自由交配，所得F2中有毛所占比例总是2/5，请推测其原因最可能是_____。
（3）该动物的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表鼠色，B 决定有色素，b决定无色素（白色）。以纯合黄色成年个体作母本，隐性纯合白色成年个体（基因型 yybb）作父本，设计实验探究Y/y和B/b两对等位基因是否位于一对同源染色体上（只考虑体色，不考虑其他性状和互换），
实验思路：
第一步：让母本与父本交配得 F1，_____。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
预测实验结果并分析讨论：
I：若统计后的表型及其比例为_____，则Y/y 和B/b两对等位基因位于两对同源染色体上。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为_____，则Y/y和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。
【答案】（1） ①. （基因）分离 ②. 1/16
（2）E 基因纯合致死
（3） ①. 再让F1雌雄成体自由交配得到F2（或让多只F1雌性成体与父本测交得到F2） ②. 黄色：鼠色：白色=9：3：4（黄色：鼠色：白色=1：1：2） ③. 黄色：白色=3：1（黄色：白色=1：1）
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。自由组合定律实质：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】
①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。
②该雌性个体甲(AADDFF)与雄性个体乙(aaddff)交配，让F1雌雄个体间(AaDdFD)随机交配，据图可推知，A-a和D-d、F-f遵循自由组合定律，但是D-d、F-f在一对同源染色体上不遵循自由组合定律，所以F2成年个体尾最长(AADDFF)的个体占1/4×1/4=1/16。
【小问2详解】
由题图可知，对于有毛和无毛这一对相对性状来说，雌性个体甲（Ee）与雄性个体乙（ee）交配得到F1（Ee：ee=1:1），F1产生的雌配子的基因型及比例是E:e=1:3，雄配子的基因型及比例是E:e=1:3，因此自由交配后代的基因型及比例是EE:Ee:ee=1:6:9，如果EE致死，则有毛的比例占2/5，所以出现上述结果的原因是E基因显性纯合致死。
【小问3详解】
要探究Y/y和B/b两对等位基因是否位于一对同源染色体上，让纯合黄色成年个体母本(YYBB)与隐性纯合白色成年个体父本(yybb)交配得F1(YyBb)，再让F1雌雄成体自由交配得到F2（或让多只F1雌性成体与父本测交得到F2），然后统计F2的表型及其比例。若F2中黄色：鼠色：白色=9：3：4（黄色：鼠色：白色=1：1：2），则两对等位基因遵循自由组合定律，Y/y和B/b两对等位基因位于两对同源染色体上。若F2中黄色：白色=3：1（黄色：白色=1：1），则不遵循自由组合定律，Y/y和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。
24. 究发现，H2S可以还原二硫键，破坏蛋白质高级结构，从而抑制某些微生物的生长。图1中①~⑤分别表示硫化氢可能的影响细菌的作用机制，字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。下图2表示该细菌细胞中X基因的表达过程。
（1）图1中，③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的_____（酶）发挥作用。将1个F放在32P的培养液中连续复制4次，则含32P的F 共有_____个。
（2）图2中核糖体的移动方向是_____（填“从左向右”或“从右向左”）。图中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5'-_____（填碱基序列）。若X基因对应mRNA 的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则X基因的编码链（无转录功能）的对应序列为：5'-_____-3'。
（3）通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图3所示。已知放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-脱氧胸苷）在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术，低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷，设计实验探究大肠杆菌DNA 复制的方向。
实验思路：复制开始时，首先利用含低放射性3H-脱氧胸苷的培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到_____的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察_____。
预期实验结果和结论；①若_____，则DNA 分子复制为单向复制；②若_____，则DNA分子复制为双向复制。
【答案】（1） ①. 解旋酶或DNA 聚合酶 ②. 16
（2） ①. 从左向右 ②. AUG ③. TCAGCT
（3） ①. 含高放射性3H-脱氧胸苷 ②. 复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况（或银颗粒密度分布情况） ③. 银颗粒密度一侧低一侧高 ④. 银颗粒密度中间低两侧高
【解析】
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制的特点：边解旋边复制，半保留复制。
2、由题意和图示信息准确把握实验目的(确定大肠杆菌DNA复制的方向)，从中挖掘出隐含的信息：①利用3H-脱氧胸苷使新合成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段；②利用放射性自显影技术，通过观察复制起点及其两侧银颗粒密度情况来判断DNA复制的方向。
【小问1详解】
根据图示可知，③过程为DNA复制，因此推测硫化氢可能抑制了DNA复制过程所需的解旋酶或者是DNA聚合酶，将1个F放在32P的培养液中连续复制4次，共有F的数量为24=16，而且均含有32P。
【小问2详解】
根据图2种转运RNA的位置以及其移动方向可知，核糖体的移动方向是从左向右，图中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5'-AUG-3'。若X基因对应mRNA 的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则X基因的模板链序列为3'-AGTCGA-5',则X基因的编码链（无转录功能）的对应序列为5'-TCAGCT-3'。
【小问3详解】
根据题意可知，放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-脱氧胸苷）在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。利用放射性自显影技术，检测子链上银颗粒密度的高低及其分布来判断DNA复制的方向。综上分析可知该实验思路为：复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。故实验思路：复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷的培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射性自显影技术观察复制起点和复制起点两侧的银颗粒的密度情况。预测实验结果并得出结论：若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制。
25. 水稻是一种可进行自交的两性花植株，研究发现通过杂交培育的水稻结实率更高。水稻种植时需要先育苗再插秧。光温敏雄性不育系水稻被广泛用于杂交育种，相关培育过程如图所示。回答下列问题。
（1）现有新型光温敏雄性不育植株M，利用该植株得到大量光温敏雄性不育植株的方法是：在_____（选填“低温且短日照”或“高温或长日照”）条件下_____。
（2）图中杂合子F1表现出优于双亲的现象称为杂种优势，农业生产中一般不继续将F1自交留种，原因是_____。高温或长日照条件下，水稻光温敏雄性不育系有超过5%的自交结实率。水稻叶鞘是其叶基部扩大包围着茎的部分，紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，由一对等位基因控制。为保证插秧秧苗均能表现杂种优势，请从下列成熟植株中选择合适材料进行育种，并选苗插秧：①纯合紫叶鞘光温敏雄性不育株；②纯合绿叶鞘光温敏雄性不育株；③野生型纯合紫叶鞘（常规可育系）；④野生型纯合绿叶鞘（常规可育系）。选用植株及育种方案为_____（选用植株用序号表示）。
（3）已有研究发现，温敏不育基因由tms5基因控制，tms5的突变无法表达一种RNA 水解酶，该酶能水解 Ub40基因转录产生的mRNA，后者在高温下表达增强，Ub40蛋白积累导致花粉不育。为验证新发现的光温敏不育株M 是tms5的突变而不是一个新基因的突变。实验组应为_____，对照组应为_____，观测指标应为_____，（请从下面选择合适的选项和观测指标设计实验，横线处填入序号），预期结果及对应结论为_____。
①tms5 突变株 ②光温敏不育株M ③野生型 ④Ub40基因含量 ⑤mRNA 总含量 ⑥Ub40蛋白含量 ⑦雄性育性
【答案】（1） ①. 低温且短日照 ②. （光温敏雄性不育水稻/植株M）自交
（2） ①. F1留种自交的后代会出现性状分离，杂种优势效应减弱 ②. 选用②作母本，与③在高温长日照条件下杂交，收获雄性不育水稻植株的种子后育苗，插秧时去除绿叶鞘秧苗（或选紫色叶鞘秧苗插秧）
（3） ①. ② ②. ①（和③） ③. ⑥ ④. 若新发现的光温敏不育株与tms5 突变株的Ub40蛋白量一致，（均多于野生型），则说明M是由于tms5的突变导致
【解析】
【分析】杂交育种：（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。（2）方法：杂交→自交→选优→自交。（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。
【小问1详解】
雄性不育的起始温度越低，在日间温度波动的情况下雄性可育概率越低，所以选择M，由图可知，在低温且短日照条件下，雄性可育，而在高温且长日照条件下，雄性可育，所以欲得到大量光温敏雄性不育植株，可在低温且短日照条件下，光温敏雄性不育水稻自交，留种即可。
【小问2详解】
农业生产中杂合子不继续留种的原因有两个：一是子代出现性状分离，相当一部分会表现为隐性，纯合显性也不具备杂种优势，二是即使是杂合子杂种优势的力度也会减弱；紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，可选用②纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻作母本，与③纯合紫叶鞘雄性可育水稻在高温长日照条件下杂交，收获雄性不育水稻种子后育苗，插秧时去除绿叶鞘秧苗（由于水稻光温敏雄性不育系有超5%的自交结实率，导致纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻自交所产生），即可保证插秧秧苗（全为杂合子）均能表现杂种优势。
【小问3详解】
分析题意，实验目的是验证新发现的光温敏不育株M 是tms5的突变而不是一个新基因的突变，自变量是不育植株类型，由题意可知温敏不育基因tms5的突变无法表达一种RNA水解酶，该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA，后者在高温下表达增强，Ub40蛋白积累导致花粉不育，若光温敏不育株是tms5基因的突变结果，则产生相同含量Ub40蛋白，则可以通过检测Ub40蛋白含量来判断。
实验思路：取①tms5突变株和②光温敏不育株分为甲乙两组，并将两组在高温下进行培养，通过检测⑥Ub40蛋白量进行比较。
预期结果：若两组Ub40蛋白量一致，若新发现的光温敏不育株与tms5 突变株的Ub40蛋白量一致，（均多于野生型），则说明M是由于tms5的突变导致。反应时间
带14C标记的化合物
30秒
多种
5秒
14C3、14C5、14C6、
生物试题卷
【考试时间：7 月 4 日 8：00—9：30】
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2.作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3.考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共20小题，每小题2.5分，共50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. 下列有关细胞的组分、结构与功能的叙述正确的是（ ）
A. 细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心
B. 动物脂肪大多含有饱和脂肪酸，在室温时呈液态
C. 人体的生物膜系统包括细胞膜、核膜、肠系膜、眼角膜等多种膜结构
D. 水通道蛋白的合成起始于粗面内质网上的核糖体
【答案】A
【解析】
【分析】细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心，控制细胞的物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。
【详解】A、细胞核的功能是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，A正确；
B、饱和脂肪酸室温下是固态，B错误；
C、生物膜系统包括的是细胞结构中的膜，不包括眼角膜、肠系膜，C错误；
D、水通道蛋白的合成起始于游离的核糖体，D错误。
故选A。
2. 蛋白质可以与多种物质结合，赋予蛋白质复合体多种功能，下列叙述错误的是（ ）
A. 腊梅花瓣细胞内蛋白质与水结合，有利于其抵抗寒冷环境
B. 肝细胞膜上的蛋白质与钙离子结合，可作为运输钙离子的通道蛋白
C. 大肠杆菌细胞内蛋白质与RNA结合，可以参与蛋白质的合成
D. 酵母菌细胞核中的蛋白质与DNA 结合，可作为其基因的载体
【答案】B
【解析】
【分析】蛋白质的功能
（1）构成细胞和生物体的重要物质，称为结构蛋白。
（2）起信息传递作用，能够调节机体生命活动，如胰岛素。
（3）对细胞内的化学反应有催化作用，如酶。
（4）具有运输功能，如血红蛋白。
（5）具有免疫功能，如抗体。
【详解】A、蛋白质与水结合形成结合水，细胞中结合水的含量高，生物的抗性增强，A正确；
B、钙离子通过钙离子通道蛋白的运输不需要与通道蛋白结合，而是直接通过， B错误；
C、大肠杆菌细胞内蛋白质与RNA结合形成核糖体，核糖体是蛋白质的合成场所，C正确；
D、染色体由蛋白质和DNA组成，染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列，D正确；
故选B。
3. 用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如下图所示。以下说法正确的是（ ）
A. 细胞器甲是线粒体，有氧呼吸时葡萄糖进入其中被彻底氧化分解
B. 细胞器乙只含有蛋白质和脂质，一定与分泌蛋白的合成和加工有关
C. 细胞器丙与烟草花叶病毒的成分相同，前者进行的生理过程会产生水
D. 甲、乙、丙三种细胞器同时存在于所有的动物细胞中
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：该细胞为动物细胞，甲有膜结构和核酸，可推断甲细胞器为线粒体；乙的脂质含量不为0，说明乙细胞器有膜结构，但无核酸，可推断乙细胞器为内质网或高尔基体、溶酶体；丙的脂质含量为0，说明没有膜结构，但含有核酸，可推测丙细胞器为核糖体。
【详解】A、有氧呼吸时，葡萄糖被初步分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体进行进一步分解，A错误；
B、细胞器乙还可以是溶酶体，B错误；
C、细胞器丙为核糖体，核糖体的化学组成是RNA和蛋白质，与烟草花叶病毒的成分相同，前者进行蛋白质的合成，该过程会产生水，C正确；
D、甲、乙、丙三种细胞器不一定能同时存在于所有的动物细胞中，如哺乳动物成熟红细胞，D错误。
故选C。
4. 核酸是生物体的遗传物质，其中蕴藏着遗传信息，并可以通过复制和表达的方式行使其功能。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 细胞和病毒中的核酸都有DNA和RNA，且遗传物质都是DNA
B. 无论是细胞中的核酸还是病毒的核酸都是在细胞核中复制的
C. DNA和RNA彻底水解的产物中，有4种产物是相同的
D. 只有DNA中才具有碱基对，且G-C碱基对比例越高DNA的热稳定性越高
【答案】C
【解析】
【分析】1.遗传信息是指核酸分子中碱基对的排列顺序，由于DNA分子中碱基对的排列顺序千变万化，因此DNA分子结构具有多样性。
2.细胞生物中含有DNA和RNA两种核酸，DNA是遗传物质；病毒中含有一种核酸（DNA或RNA），因此遗传物质是DNA或RNA。
【详解】A、细胞中的核酸有DNA和RNA两种，其遗传物质是DNA，而病毒只有一种核酸，其遗传物质是DNA或RNA，A错误；
B、细胞中的核酸可以在细胞质中（线粒体和叶绿体）完成复制，而病毒的核酸需要在宿主细胞中完成复制，B错误；
C、DNA和RNA彻底水解的产物中，有4种产物是相同的，分别是腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和磷酸，C正确；
D、DNA中有碱基对，且G-C碱基对比例越高DNA的热稳定性越高，某些RNA中也有碱基对，D错误。
故选C。
【点睛】
5. 某同学利用鸡蛋做实验：将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如下图所示。然后在蛋内灌上清水，把它放在浓度为0.3g·mL-1的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋壳上浮，原吃水线高出水面。下列说法错误的是（ ）
A. 鸡蛋的壳膜相当于渗透装置的半透膜
B. 壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻，蛋壳上浮
C. 达到渗透平衡时水分子进出壳膜的速率相同
D. 如果蔗糖溶液换成0.2g·mL-1的蔗糖溶液，蛋壳会下沉
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图，制作的这个装置相当于渗透装置，壳膜相当于半透膜，在蛋内灌上清水，把它放在0.3g·mL-1的蔗糖溶液中，壳膜内外形成浓度差，壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻，因而鸡蛋壳上升。
【详解】A、壳膜是生物膜，相当于渗透装置的半透膜，A正确；
B、壳膜相当于半透膜，在蛋内灌上清水，把它放在0.3g·mL-1的蔗糖溶液中，壳膜内外形成浓度差，壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻，因而鸡蛋壳上升，B正确；
C、达到渗透平衡时，水分子仍在进出壳膜，水分子进出壳膜的速率相同，C正确；
D、0.2g·mL-1的蔗糖溶液浓度仍然大于壳内的清水，蛋壳仍然会上浮，D错误；
故选D。
6. 哺乳动物成体干细胞在进行分裂时将含有相对古老的DNA 链（称之为“永生化链”）的染色体分配给一个子代细胞，使其成为新的成体干细胞，同时将含有DNA新合成链的染色体分配给另一个子代细胞，该子代细胞分化并最终衰老死亡，过程如图所示，①~⑤表示细胞。下列叙述错误的是（ ）
A. 成体干细胞具有组织特异性，只能分化为特定的组织或细胞。
B. ①分裂形成③④过程中，染色体不是随机分配的
C. ②内染色体数目与核DNA 数目都是①的2倍
D. ⑤衰老过程中细胞核体积增大、核膜内折
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，成体干细胞总是将含有相对古老的DNA链（永生化链）的染色体分配给其中一个子代细胞，使其成为新的成体干细胞，同时将含有相对新的DNA链染色体分配给另一个子代细胞，开始分化并最终衰老死亡，这样减少了积累基因突变的概率，也可保持成体干细胞的数量基本不变
【详解】A、成体干细胞具有组织特异性，只能分化为特定的组织或细胞，不具有发育成完整个体的能力，A正确；
B、①分裂形成③④过程中，将含有相对古老的DNA 链的染色体分配给一个子代细胞，同时将含有DNA新合成链的染色体分配给另一个子代细胞，染色体不是随机分配的，B正确；
C、②经过了DNA复制，其细胞内核DNA数目是①的2倍，但是染色体数目没有变化，C错误；
D、含有DNA新合成链的染色体的子细胞分化并最终衰老死亡，该细胞衰老过程中细胞核体积增大、核膜内折，D正确。
故选C。
7. 研究人员用马铃薯新品种和原种的幼苗与幼根进行了以下实验。实验一：在一定条件下分别测定新品种与原种叶片在不同光照强度下的CO2吸收量和释放量，结果如图1；实验二：将新品种与原种生长状况、大小相同的幼根分别放入甲~丙三种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后测得重量变化如图2。下列相关描述错误的是（ ）
A. 当光照强度持续在X 时，新品种不易存活
B. Y 点后限制原种光合速率增加的因素可能是CO2浓度、温度等
C. 原种在与新品种细胞液等渗的完全培养液中能正常生长
D. 正常情况下，新品种比原种更适应盐碱环境
【答案】C
【解析】
【分析】分析图1可知，在光照强度为X时，原种的净光合速率为1，新品种的净光合速率小于0；在光照强度为Y时，原种的净光合速率达到光的饱和点为6，而新品种的净光合速率为2；当光照强度为Z时，原种的净光合速率仍为6，新品种的净光合速率达到光的饱和点为8。
【详解】A、由图可知，当光照强度持续在X时，新品种的净光合速率小于0，因此新品种不易存活，A正确；
B、在光照强度为Y时，原种的净光合速率达到光饱和，故Y点后限制原种光合速率增加的因素可能是CO2浓度、温度等，B正确；
C、分析图2可知，在甲浓度下，新品种重量保持不变，而原种重量减小，说明该浓度下原种会失水，即原种在与新品种细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长，C错误；
D、分析图2可知，在丙浓度时，新品种重量增加，而原种保持不变，说明该浓度下新品种能吸水，在甲浓度下，新品种重量保持不变，而原种重量减小，说明该浓度下原种会失水，所以正常情况下，新品种比原种更适应盐碱环境，D正确。
故选C。
8. 2021年9月24日，我国科学家在国际知名期刊Science上发表重大科技成果，首次对外公布了一种颠覆性的淀粉制备方法，其合成代谢路线如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 该技术中C3的合成途径与植物体内相同
B. 该技术中水的分解产物与叶绿体中的相同
C. 每步反应都应在温和、有酶的条件下进行
D. 该技术可解决粮食危机并缓解温室效应
【答案】D
【解析】
【分析】光合作用：①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【详解】A、植物体内CO2与C5在酶的作用下结合形成C3，但该技术中，甲醇单碳缩合形成C3，因此两者C3的合成途径并不相同，A错误；
B、据图可知，该技术中水的分解产物是氢气和氧气，植物体通过光反应将水分解为氧和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），B错误；
C、植物体内合成淀粉的反应需要酶的催化，是在温和条件下进行，而体外合成的催化剂不一定是酶，反应不一定都是在温和条件下进行，C错误；
D、该技术能合成淀粉可解决粮食危机，反应时吸收CO2可缓解温室效应，D正确。
故选D。
9. 利用以下装置可探究绿色植物的某些生理过程。假如该植物光合作用的产物和呼吸作用的底物均为葡萄糖，且不进行产生乳酸的无氧呼吸。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 黑暗条件下，利用装置甲探究植物是否进行有氧呼吸
B. 装置乙可以测定绿色植物无氧呼吸二氧化碳的产生量
C. 光照条件下，若装置丙红色液滴向右移动，则该装置中氧气增多
D. 光照条件下，利用装置乙、丙探究植物光合作用O2的产生速率
【答案】D
【解析】
【分析】装置甲烧杯中盛放氢氧化钠溶液的作用是吸收呼吸作用产生的二氧化碳，该装置中液滴的移动代表氧气的变化，装置乙中的水不吸收二氧化碳，液滴的移动代表呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值，可以根据液滴移动的情况来判断呼吸作用类型，且为避免光合作用的干扰，应提供黑暗条件。
【详解】A、装置甲内氢氧化钠溶液，可以吸收容器中的CO2，装置甲内压强只由氧气的变化引起。在黑暗条件下，若能进行有氧呼吸，消耗装置内的氧气，则液滴向左移动；若为无氧呼吸，不消耗氧气，产生的CO2被吸收，液滴不移动，所以，在黑暗条件下，利用装置甲探究植物能否进行有氧呼吸，A正确；
B、装置乙中的水不吸收二氧化碳，液滴的移动代表呼吸作用释放的二氧化碳量与消耗氧气量的差值。在黑暗、无氧条件下，可以根据液滴右移的距离测定绿色植物无氧呼吸二氧化碳的产生量，B正确；
C、装置丙内为CO2缓冲液，维持装置内CO2的浓度稳定，因此如果装置丙的有色液滴向右移动，则说明装置中有氧气产生，该装置中氧气增多，C正确；
D、由图可知：装置乙烧杯中盛放水，不能吸收二氧化碳，则装置内压强变化由二氧化碳和氧气共同引起；装置丙烧杯中盛放CO2缓冲液，可以为光合作用提供二氧化碳，并且装置内压强由氧气变化引起，因此不能用二者来探究光合作用O2的产生速率，D错误。
故选D。
10. 大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温度下发育为雄性，在较高温度下发育为雌性；剑尾鱼在pH为7．2时全部发育成雄性，而pH为7.8时绝大多数发育成雌性；鳗鲰在高密度养殖时雄性个体占有较高比例。三类个体完成发育后，不再发生性别转变。下列叙述错误的是（ ）
A. 温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化，进而影响生物的个体发育
B. 性别被确定后不再发生变化，体现了细胞分化的稳定性和不可逆性
C. 随着细胞分化程度的提高，细胞的全能性往往会逐渐降低，但遗传物质通常不发生改变
D. 以上三种生物的性别由环境决定，细胞内不含有性染色体和与性别形成有关的基因
【答案】D
【解析】
【分析】细胞分化是指同一来源的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，其结果是在空间上细胞产生差异，在时间上同一细胞与其从前的状态有所不同。细胞分化的本质是基因组在时间和空间上的选择性表达，通过不同基因表达的开启或关闭，最终产生标志性蛋白质。一般情况下，细胞分化过程是不可逆的。然而，在某些条件下，分化了的细胞也不稳定，其基因表达模式也可以发生可逆性变化，又回到其未分化状态，这一过程称为去分化。
【详解】A、根据题意“大部分龟类没有性染色体，其受精卵在较低温度下发育为雄性，在较高温度下发育为雌性；剑尾鱼在pH为7．2时全部发育成雄性，而pH为7.8时绝大多数发育成雌性；鳗鲰在高密度养殖时雄性个体占有较高比例”，说明温度、酸碱度、种群密度等因素能影响细胞的分化，进而影响生物的个体发育，A正确；
B、根据题意可知，三类个体完成发育后，不再发生性别转变，说明细胞分化具有稳定性和不可逆性，B正确；
C、细胞分化的实质是基因选择性表达，分化后的细胞遗传物质不变，分化后细胞的功能更具体，分化程度提高，但细胞全能性往往会降低，C正确；
D、性别也是一种表型，表型由基因型和环境共同决定，如剑尾鱼有性染色体和与性别形成有关的基因，但性别分化主要与环境中pH有关，D错误。
故选D。
11. 现有某种动物的600对雌雄个体（均为灰体）分别交配，每对仅产下一个后代，合计后代中有灰体500只，黑体100只。控制体色的显隐性基因在常染色体上，分别用R、r表示。若没有变异发生，则理论上基因型组合为Rr×Rr的亲本数量应该是（ ）
A. 100对B. 200对C. 400对D. 500对
【答案】C
【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；在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后代。
【详解】根据题意分析，已知某种动物的600对雌雄个体（均为灰体）分别交配，后代出现了黑体，说明灰体对黑体为显性性状，灰体的基因型为RR或Rr，黑体的基因型为rr；当Rr与Rr交配时，后代才会出现黑体rr，且后代的灰体∶黑体=3∶1；而实际后代的灰体∶黑体=500∶100=5∶1，说明基因型组合为Rr×Rr的亲本数量占了2/3，即400对。C正确，ABD错误。
故选C。
12. 某种昆虫的黑体（A）对灰体（a）为显性，正常翅（B）对斑翅（b）为显性，两对基因位于两对常染色体上，且雌性个体无论翅形基因如何，均为斑翅。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 基因型为Bb的雌雄个体杂交，子代正常翅与斑翅的比例为3：1
B. 基因型为BB 和bb的个体杂交，正反交结果不同
C. 若AABB与aaBB杂交，子一代雌雄个体自由交配，子二代中黑体正常翅个体占3/8
D. 若想依据子代表现型判断出性别，能满足要求的亲代组合有两种
【答案】C
【解析】
【分析】自由组合定律实质：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、基因型为Bb的雌雄个体杂交，后代基因型及其比例为BB：Bb：bb=1：2：1，由于雌性个体无论翅形基因如何，均为斑翅，因此子代正常翅与斑翅的比例为3：5，A 错误；
B、基因型为BB和bb的个体杂交，正反交结果相同，B错误；
C、若纯合黑体正常翅（AABB）与纯合灰体斑翅（aaBB）个体杂交，子一代基因型为AaBB，则子二代表现型比为（3：1）×（1：1）=3：1：3：1，黑体正常翅个体占3/8，C正确；
D、想依据子代表现型判断出性别，能满足要求的亲代组合有 BB×BB、BB×Bb、BB×bb，D错误。
故选C。
13. 下列对科学家揭示遗传物质探索实验的分析，正确的是（ ）
A. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了 DNA 是转化因子
B. 艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等运用了“减法原理”
C. 噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌、离心后所得上清液中的成分是未侵入的噬菌体
D. 综合肺炎链球菌体外转化和噬菌体侵染大肠杆菌的实验结果得知，DNA 是主要的遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】1.格里菲思肺炎链球菌体内转化实验实验结论是已经加热杀死的S型细菌中含有的某种转化因子能使R型活细菌转化为S型活细菌。
2.艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验的实验结论是S型细菌的DNA是转化因子，即DNA是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。
3.噬菌体侵染细菌实验的实验结论是DNA是T2噬菌体的遗传物质。
【详解】A、格里菲思的体内转化实验只发现了S型细菌体内有转化因子，体外转化实验进一步证明了转化因子是DNA，A错误；
B、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。艾弗里的实验中分别加入蛋白酶、DNA酶和RNA酶等运用了“减法原理”，B正确；
C、噬菌体侵染细菌的实验中，搅拌、离心后所得上清液中的成分是噬菌体未侵入的蛋白质外壳，C错误；
D、结合这两个实验的结果得出的实验结论是DNA是遗传物质，不能证明DNA是主要的遗传物质，D错误。
故选B。
14. 将一个 15N 标记的亲代大肠杆菌15N/15N-DNA转移到含14N的培养基上，让其连续繁殖两代（I和Ⅱ），用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。已知14N/14N-DNA相对分子质量为a，15N/15N-DNA相对分子质量为b。下列关于此实验的叙述，错误的是（ ）
A. 上述实验结果证明DNA的复制方式为半保留复制
B. I代大肠杆菌DNA分子中一条链含15N，另一条链含14N
C. Ⅱ代大肠杆菌含15N的DNA 分子占全部DNA分子的1/4
D. 预计Ⅲ代大肠杆菌拟核DNA分子的平均相对分子质量为（7a+b）/8
【答案】C
【解析】
【分析】根据颖意和图示分析可知:由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA的相对质量不同，DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端；如果 DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端；如果DNA分子的一条链是15N，另一条链是14N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部。
【详解】A、由实验第I代的结果(DNA带为全中带)和第II代的结果(一半中带、一半轻带)，证明了DNA复制方式为半保留复制，A正确；
B、亲代的DNA 为全重，其亲代细菌DNA分子2条链都是15N，在含14N的培养基上繁殖一代，I代细菌DNA 分子中一条链是14N，另一条链是15N，B正确；
C、根据半保留复制特点，亲代细菌DNA 分子2条链都是15N，Ⅱ代细菌含15N的DNA分子有2个，占全部4个DNA 分子的1/2，C 错误；
D、由于1个含有14N的DNA分子，其相对分子质量为a，则每条链的相对分子质量为a/2； 1 个含有15N的DNA分子，其相对分子质量为b，则每条链相对分子质量为b/2；亲代细菌DNA 分子2条链都是15N，将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，连续繁殖三代，得到子三代共8个DNA分子，这8个DNA分子共16条链，只有2条是含有15N的，14条是含有14N的，因此总相对分子质量为b/2×2+a/2×14=b+7a，所以每个DNA的平均相对分子质量为（7a+b）/8，D 正确。
故选C。
15. 某DNA分子共含200个碱基对，其中一条链含胞嘧啶40个，另一条链含胞嘧啶10个。下列叙述错误的是（ ）
A. 每条链中 （A+T）/（C+G）均为3：1
B. 该DNA分子一共含有150个胸腺嘧啶
C. 该DNA 分子复制3次需要350个游离的鸟嘌呤
D. 该DNA 分子中碱基之间的氢键总数为550个
【答案】D
【解析】
【分析】计算DNA分子复制需要的某种游离的碱基数时，要先计算出DNA分子的该种碱基数目，然后用DNA分子复制后增加的DNA分子数目与一个DNA分子中该碱基的数目相乘。
【详解】A、某DNA 分子含200个碱基对，共400个碱基，C1表示1条链胞嘧啶，C2表示另一条链的胞嘧啶，其中一条链含胞嘧啶（C1） 30个，另一条链含胞嘧啶（C2）20个，根据碱基互补配对原则，G1为20个，G2为30个，一条链含有200 个碱基，所以A1+T1=150，A2+T2=150，所以A1+T1/G1+C1=150：50=3：1，A2+T2/G2+C2=150：50=3：1，A正确；
B、由A项分析可知，A1+T1=150，A2+T2=150，又因为双链DNA分子中，互补的碱基数目相等，即A=T，所以该DNA分子中一共含有150个胸腺嘧啶，B正确；
C、该DNA分子复制3次，产生8个DNA，需要给7个 DNA提供原料，1个DNA分子含有50个G（G1为20个，G2为30个），该DNA分子复制3次需7×50=350个游离的鸟嘌呤，C 正确；
D、该DNA分子含有A/T碱基对150个，A-T之间2个氢键，含有G/C 碱基对50个，C-G之间3个氢键，所以氢键总数=150×2+50×3=450个，D错误。
故选D。
16. 某种鸟尾部羽毛颜色由常染色体上的一组复等位基因A1、A2和A3控制，且基因A1、A2和A3之间共显性，如图表示相关基因与羽毛颜色的对应关系（X、Y、W、Z 是具有相应性状的动物个体），下列说法正确的是（ ）
A. 若某个体的细胞中含有基因A₁，则该个体的羽毛颜色一定表现为褐色
B. W与Z杂交，后代可产生4种表型，且概率均为 1/4
C. 同种基因型的个体之间交配无性状分离的一定是纯合子
D. 尾部羽毛为白色的个体的基因型一共有2 种可能
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律实质：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；在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后代。
【详解】A、尾部羽毛为棕色的个体的基因型为A1A2，尾部羽毛为黑色的个体的基因型为A1A3，A错误；
B、W对应的基因型为A1A3，Z对应的基因型为A1A2，则二者杂交后代的表型及比例为褐色（A1A1）：棕色（A1A2）：黑色（A1A3）：白色A2A3=1：1：1：1，B正确；
C、基因型为A2A3（白色）的个体自交后代无性状分离，但基因型为A2A3的个体为杂合子，C错误；
D、白色基因型有 A3A3、A2A2、A2A3，D错误。
故选B。
17. 在某mRNA的3'端存在UTR（非翻译区）和聚腺苷酸等序列，3'-UTR 与结合蛋白结合可防止mRNA被酶降解。转铁蛋白mRNA的3'-UTR 中存在铁应答元件（IRE）的序列，该序列呈茎环结构，其与铁离子调节因子（IRF）的结合受细胞内铁浓度的调节，并控制着转铁蛋白的合成，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 在转铁蛋白mRNA 的3'端存在起始密码子
B. 铁过剩时，转铁蛋白mRNA 与IRF 分离后易被酶降解
C. IRF 与IRE 的结合将使细胞内转铁蛋白的数量减少
D. 该过程主要通过调控转录过程来控制转铁蛋白的合成
【答案】B
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA等。
【详解】A、翻译过程中，在mRNA的5'端存在起始密码子，在3'端存在终止密码子，与mRNA 结合的核糖体将由mRNA的5'端向3'端移动，A 错误；
B、据图可知，铁过剩时，铁与IRF结合，使IRF 与IRE分离，失去IRF 的转铁蛋白mRNA 会被酶降解，B 正确；
C、IRF 与IRE 结合，可防止mRNA被酶降解，同时有利于转铁蛋白的合成，进而使细胞内转铁蛋白的数量增多，C 错误；
D、该过程是影响mRNA来实现的，主要通过调控翻译过程来控制转铁蛋白的合成，D错误。
故选B。
18. 将DNA全被32P标记的细胞放在无放射性的完全培养液中培养，细胞分裂两次得到4个子细胞。有关说法正确的是（ ）
A. 若该细胞为大肠杆菌，则只有2个子细胞拟核中的DNA有32P标记
B. 若该细胞为精原细胞，则形成4个子细胞的过程中每个DNA分子上均一直有32P标记
C. 若该细胞为小鼠胚胎干细胞，则4个子细胞中染色体上均有32P标记
D. 若该细胞是洋葱根尖分生区的细胞，则在第二次分裂中期每条染色单体上均有32P标记
【答案】A
【解析】
【分析】DNA的复制为半保留复制，即复制后的每一个DNA含有一条亲代链，一条子代链。有丝分裂过程中，染色体复制一次，细胞分裂一次，最终子细胞中的染色体与体细胞的染色体数相等；减数分裂过程中，染色体只复制一次，细胞分裂两次，减数分裂的结果是成熟的生殖细胞中的染色体数目比体细胞少一半。
【详解】A、若该细胞为大肠杆菌，则大肠杆菌进行两次二分裂产生4个子细胞，由于DNA半保留复制，所以第一次分裂后两个细胞的拟核DNA分子都是一条链被32P标记， 另一条链无32P标记，第二次分裂后，一个拟核DNA经复制产生的两个拟核DNA中，一个由两条无32P标记DNA链组成，另一个拟核DNA分子的一条链被32P标记， 另一条链无32P标记，故只有2个子细胞的拟核中的DNA有32P标记，A正确；
B、若该细胞为精原细胞，则精原细胞可能进行有丝分裂或减数分裂，若进行有丝分裂，则精原细胞进行两次有丝分裂，产生4个子细胞中的染色体上部分没有32P标记；若进行减数分裂，则DNA复制一次，细胞分裂两次，产生的4个子细胞中的染色体上均有32P标记，B错误；
C、若该细胞为小鼠胚胎干细胞，则进行的是两次有丝分裂，根据A项DNA复制两次的结果可知，产生的4个子细胞中的染色体上部分没有32P标记，C错误；
D、若该细胞是洋葱根尖分生区的细胞，则进行的是两次有丝分裂，根据A项DNA复制两次的结果可知，在第二次分裂中期每条染色体的一条染色单体含有32P标记，另一条染色单体上没有32P标记，D错误。
故选A。
19. 下图表示某家族甲、乙两种遗传病的系谱图，甲病的相关基因用A/a表示，乙病用B/b 表示，已知甲、乙两种遗传病中，有一种是伴性遗传病，死亡个体基因型未知。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 1号个体双亲中至少有一人为甲病患者
B. 12号个体可能有23 条染色体来自于1号
C. 6号个体产生不含相关致病基因的卵细胞的概率为 1/4
D. 若8号与11号个体近亲婚配，生出患病男孩的概率为1/8
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知，针对乙病，3、4号正常，生出患病儿子，说明乙病是隐性遗传病，针对甲病，3、4号患病，生出正常女儿，则甲病为常染色体显性遗传病，又因为甲、乙两种遗传病 中，其中一种是伴性遗传病，则乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【详解】A、甲病为常染色体显性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病，1号患者双亲中至少有一人为甲病患者，A正确；
B、12号为正常，针对乙病的基因型为XBY，1号为两病患者，针对乙病的基因型为XbY，所以1号个体的Xb肯定没有通过6号个体传给12号，12号个体可能有0~22条染色体来自于1号，B错误；
C、6号的父亲为两病患者，并患甲病，6号儿子只患乙病，因此6号个体基因型为AaXBXb，产生不含致病基因的卵细胞的概率为1/4，C正确；
D、若8号表型正常，双亲均患甲病，9号两病均患，因此8号（1/2aaXBXB、1/2aaXBXb）与11号（aaXbY）婚配，生出患病男孩的概率为1/2×1/2×1/2=1/8，D正确。
故选B
20. 在细胞分裂过程中，末端缺失的染色体因失去端粒而不稳定，其姐妹染色单体会连接在一起，着丝粒分裂后向两极移动时出现“染色体桥”结构，如图所示。现有某基因型为Dd的小鼠精原细胞在进行减数分裂时，其中一个次级精母细胞出现“染色体桥”结构，并且在两着丝粒之间随机发生断裂，然后形成的子染色体正常移动至两极，形成的精细胞可以参与受精作用，且子代正常发育成活。不考虑其他变异，若该小鼠产生的精子与基因型为 Dd 的雌鼠产生的正常卵细胞结合，则理论上产生的子代小鼠的基因型的种类数为（ ）
A. 7B. 8C. 9D. 10
【答案】C
【解析】
【分析】当染色体的数目发生改变时(缺少/增多)或者染色体的结构发生改变时，遗传信息就随之改变，带来的就是生物体的后代性状的改变，这就是染色体变异。
【详解】不考虑其他变异，即不考虑同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，则次级精母细胞的基因型为DD 或dd，发生“染色体桥”结构的染色体可能是携带DD基因的，也可能是携带dd基因的。若为 DD基因所在的次级精母细胞发生桥结构和随机断裂，则精子的基因型可能为D、DD或__（表示无D或d基因的片段），若为 dd基因所在的次级精母细胞发生染色体桥结构，则精子的基因型可能为d、dd或__，而正常的卵细胞为D或d，利用棋盘法精卵随机结合后，子代小鼠的基因型可能的组合有9种，分别为DD、DDD、D_、Dd、DDd、d_、Ddd、 dd、ddd，C正确，ABD错误。
故选C。
二、填空题：本题共5小题，共50分。
21. 阅读下列与光合作用有关的材料，回答相关问题：
1945年，卡尔文将带有14C标记的CO2通入到盛有小球藻的玻璃器皿中，给予充足的光照，每隔一定时间取样，并立即杀死小球藻。用甲醇将标记化合物提取出来，再通过纸层析法分离光合产物，根据被14C标记的化合物出现时间的先后，推测其生化过程。反应30 秒后检测产物，检测到了多种带14C标记的化合物。反应5 秒后检测产物，检测到了含有放射性的三碳化合物（C3）、五碳化合物（C5）和六碳糖（C6）。
（1）卡尔文循环发生的场所是_____（不能只写细胞器的名称），当外界光照强度充足时，小球藻进行卡尔文循环所需CO2的来源有_____。
（2）在上述资料基础上进一步思考，若要确定反应生成的第一个产物，应_____。为确定固定CO2的是何种物质，可以在小球藻光合作用过程中_____，并观察各种物质的含量变化。理论上，施加该种处理后，参与固定 CO2的物质含量会_____。
（3）小球藻还可用于其他实验，下列可以利用小球藻作实验材料的是_____。
A. 叶绿体中色素的提取和分离
B. 用高倍显微镜观察叶绿体
C. 探究光照强度对光合作用强度的影响
（4）将小球藻放置在温度恒定的透明的密闭容器中，持续两昼夜（白天为自然光照），测定容器内的CO2浓度变化，得到如图所示曲线。实验过程中，光合作用速率与呼吸作用速率相等的时间有_____。
【答案】（1） ①. 叶绿体基质 ②. 外界和线粒体
（2） ①. 进一步缩短反应时间 ②. 停止通CO2 ③. 增加 （3）ABC
（4）6、18、30、42
【解析】
【分析】光合作用包括光反应阶段和暗反应阶段：（1）光反应阶段在叶绿体囊状结构薄膜上进行。反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和还原氢。②ATP生成，ADP与Pi接受光能变成ATP。（2）暗反应在叶绿体基质中进行。反应步骤：①二氧化碳的固定，二氧化碳与五碳化合物结合生成两个三碳化合物。②C3的还原，三碳化合物接受NADPH、酶、ATP生成有机物。
【小问1详解】
卡尔文循环即光合作用的暗反应阶段，发生场所在叶绿体基质。当外界光照强度充足时，小球藻的光合速率大于呼吸速率，小球藻进行卡尔文循环所需CO2的来源有外界和线粒体。
【小问2详解】
由题干可知，反应时间为30s时检测出产物有多种，反应时间缩短为5s时检测出产物只有3种，故在上述资料基础上进一步思考，若要确定反应生成的第一个产物，应进一步缩短反应时间。为确定固定CO2的是何种物质，可以在小球藻光合作用过程中停止通CO2，并观察C3、C5等物质的含量变化。理论上，施加该种处理后，即停止通CO2，则参与固定 CO2的物质（即C5）含量会增加，因为C5的消耗减少，而通过C3的还原反应C5的合成量不变。
【小问3详解】
小球藻含有叶绿体，能进行光合作用，可以利用小球藻作实验材料的是进行叶绿体中色素的提取和分离、用高倍显微镜观察叶绿体、探究环境因素（如光照强度）对光合作用强度的影响。
故选ABC。
【小问4详解】
曲线中的拐点表示小球藻的光合速率等于呼吸速率，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO2，其呼吸产生的CO2正好供应给光合作用，所以光合作用速率与呼吸作用速率相等的时间有6、18、30、42。
22. 已知剑白香猪染色体数为2N=38，基因型为AaXBXb的某剑白香猪个体的某些细胞在分裂过程中染色单体数与同源染色体对数如图甲所示。
（1）图甲中①所示分裂时期为_____，②时期细胞名称为_____，若不考虑变异，②所示时期细胞的基因型有_____种可能。
（2）下图乙是该动物产生的一个生殖细胞，根据染色体的类型和数目，判断图丙中可能与其来源于同一个性原细胞的细胞有_____。若该个体减数分裂时产生了一个基因型为 AaXB的子细胞，则与其同时产生的其余细胞中，染色体数目正常的细胞所占比例为_____。（不考虑互换）
（3）一只雄性剑白香猪AaXBY与一只雌性剑白香猪aaXbXb的后代中，有一只基因型为AaXBXbY的变异个体。经分析发现是某一亲本产生配子时发生异常所致，若不考虑基因突变，该变异个体产生的原因是_____。
【答案】（1） ①. 有丝分裂后期 ②. 次级卵母细胞、极体 ③. 4##四
（2） ①. ①③ ②. 0
（3）父本减数第一次分裂后期X、Y 同源染色体移向了细胞的同一极（父本减数第一次分裂异常），导致父本产生了异常的精子（AXBY），（而母本产生的卵细胞正常）
【解析】
【分析】1、图甲①含有2N对同源染色体，没有染色单体，可能处于有丝分裂后期；②中含有2N条染色单体，没有同源染色体，其处于减数第二次分裂的前期和中期。
2、若图乙表示减数分裂，则a-b表示减数第一次分裂前的间期，b-c段表示减数第一次分裂和减数第二次分裂前期、中期，c-d段表示减数第二次分裂后期、末期。
【小问1详解】
某动物的基因型为AaXBXb，为雌性，且含有4条染色体，图甲①中染色单体数为0，同源染色体对数为4，即8条染色体，故处于有丝分裂后期；图②中染色单体数为4，不含同源染色体，其处于减数第二次分裂的前期和中期，②时期的细胞名称为次级卵母细胞、极体；若不考虑变异，由于减数第一次分裂同源染色体分离，②所示时期含有姐妹染色单体，细胞的基因型有4种可能，分别为AAXbXb、aaXBXB、aaXbXb、AAXBXB。
【小问2详解】
来自同一个性原细胞的两个生殖细胞所含染色体应该相同（若发生交叉互换/互换，则只有少数部分不同）或“互补”，因此与图乙细胞来自同一个性原细胞的是图丙中的③，①的两条染色体都是黑色的，是其同源染色体（“互补”），所以也是来自于同一个性原细胞。一个基因型为AaXBXb的卵原细胞，减数分裂时产生了一个AaXB的子细胞，由于A和a属于等位基因，位于同源染色体，因此说明常染色体的同源染色体在减数第一次分裂时未分离，则产生的两个子细胞（次级卵母细胞和第一极体）分别为AAaaXBXB和XbXb，因此减数分裂结束后产生的4个细胞的基因型为AaXB、AaXB、Xb、Xb，染色体数目正常的细胞所占比例为0。
【小问3详解】
根据题意可知，一只雄性剑白香猪AaXBY与一只雌性剑白香猪aaXbXb的后代中，有一只基因型为AaXBXbY的变异个体，如果不考虑基因突变，雌性剑白香猪aaXbXb提供的雌配子为aXb，则说明雄配子为AXBY，说明父本减数第一次分裂异常，在减数第一次分裂后期X、Y 同源染色体移向了细胞的同一极，导致父本产生了异常的精子（AXBY），而母本产生的卵细胞正常。
23. 如图所示为某动物（2n=44）的部分基因在染色体上的分布情况，其他基因和染色体未呈现。不考虑突变和互换，请回答下列问题。
（1）该动物的尾长受三对等位基因A-a、D-d、F-f控制。这三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应（AADDFF 的成年个体尾最长，aaddff的成年个体尾最短）
①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循_____定律。
②该雌性个体甲与雄性个体乙交配得到F1，让F1雌雄个体间随机交配，所得F2中成年个体尾最长的个体占_____。
（2）该动物的有毛与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制。经多次实验，结果表明：雌性个体甲与雄性个体乙交配得到F1后，让F1雌雄个体自由交配，所得F2中有毛所占比例总是2/5，请推测其原因最可能是_____。
（3）该动物的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表鼠色，B 决定有色素，b决定无色素（白色）。以纯合黄色成年个体作母本，隐性纯合白色成年个体（基因型 yybb）作父本，设计实验探究Y/y和B/b两对等位基因是否位于一对同源染色体上（只考虑体色，不考虑其他性状和互换），
实验思路：
第一步：让母本与父本交配得 F1，_____。
第二步：观察记录表型及个数，并做统计分析。
预测实验结果并分析讨论：
I：若统计后的表型及其比例为_____，则Y/y 和B/b两对等位基因位于两对同源染色体上。
Ⅱ：若统计后的表型及其比例为_____，则Y/y和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。
【答案】（1） ①. （基因）分离 ②. 1/16
（2）E 基因纯合致死
（3） ①. 再让F1雌雄成体自由交配得到F2（或让多只F1雌性成体与父本测交得到F2） ②. 黄色：鼠色：白色=9：3：4（黄色：鼠色：白色=1：1：2） ③. 黄色：白色=3：1（黄色：白色=1：1）
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：等位基因随同源染色体的分开而分离。自由组合定律实质：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】
①控制该动物尾长的三对等位基因的遗传均遵循基因的分离定律。
②该雌性个体甲(AADDFF)与雄性个体乙(aaddff)交配，让F1雌雄个体间(AaDdFD)随机交配，据图可推知，A-a和D-d、F-f遵循自由组合定律，但是D-d、F-f在一对同源染色体上不遵循自由组合定律，所以F2成年个体尾最长(AADDFF)的个体占1/4×1/4=1/16。
【小问2详解】
由题图可知，对于有毛和无毛这一对相对性状来说，雌性个体甲（Ee）与雄性个体乙（ee）交配得到F1（Ee：ee=1:1），F1产生的雌配子的基因型及比例是E:e=1:3，雄配子的基因型及比例是E:e=1:3，因此自由交配后代的基因型及比例是EE:Ee:ee=1:6:9，如果EE致死，则有毛的比例占2/5，所以出现上述结果的原因是E基因显性纯合致死。
【小问3详解】
要探究Y/y和B/b两对等位基因是否位于一对同源染色体上，让纯合黄色成年个体母本(YYBB)与隐性纯合白色成年个体父本(yybb)交配得F1(YyBb)，再让F1雌雄成体自由交配得到F2（或让多只F1雌性成体与父本测交得到F2），然后统计F2的表型及其比例。若F2中黄色：鼠色：白色=9：3：4（黄色：鼠色：白色=1：1：2），则两对等位基因遵循自由组合定律，Y/y和B/b两对等位基因位于两对同源染色体上。若F2中黄色：白色=3：1（黄色：白色=1：1），则不遵循自由组合定律，Y/y和B/b两对等位基因位于一对同源染色体上。
24. 究发现，H2S可以还原二硫键，破坏蛋白质高级结构，从而抑制某些微生物的生长。图1中①~⑤分别表示硫化氢可能的影响细菌的作用机制，字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。下图2表示该细菌细胞中X基因的表达过程。
（1）图1中，③表示硫化氢可能抑制了a过程所需的_____（酶）发挥作用。将1个F放在32P的培养液中连续复制4次，则含32P的F 共有_____个。
（2）图2中核糖体的移动方向是_____（填“从左向右”或“从右向左”）。图中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5'-_____（填碱基序列）。若X基因对应mRNA 的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则X基因的编码链（无转录功能）的对应序列为：5'-_____-3'。
（3）通常DNA分子复制从一个复制起始点开始，有单向复制和双向复制，如图3所示。已知放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-脱氧胸苷）在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术，低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷，设计实验探究大肠杆菌DNA 复制的方向。
实验思路：复制开始时，首先利用含低放射性3H-脱氧胸苷的培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到_____的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察_____。
预期实验结果和结论；①若_____，则DNA 分子复制为单向复制；②若_____，则DNA分子复制为双向复制。
【答案】（1） ①. 解旋酶或DNA 聚合酶 ②. 16
（2） ①. 从左向右 ②. AUG ③. TCAGCT
（3） ①. 含高放射性3H-脱氧胸苷 ②. 复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况（或银颗粒密度分布情况） ③. 银颗粒密度一侧低一侧高 ④. 银颗粒密度中间低两侧高
【解析】
【分析】1、DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。DNA复制的特点：边解旋边复制，半保留复制。
2、由题意和图示信息准确把握实验目的(确定大肠杆菌DNA复制的方向)，从中挖掘出隐含的信息：①利用3H-脱氧胸苷使新合成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段；②利用放射性自显影技术，通过观察复制起点及其两侧银颗粒密度情况来判断DNA复制的方向。
【小问1详解】
根据图示可知，③过程为DNA复制，因此推测硫化氢可能抑制了DNA复制过程所需的解旋酶或者是DNA聚合酶，将1个F放在32P的培养液中连续复制4次，共有F的数量为24=16，而且均含有32P。
【小问2详解】
根据图2种转运RNA的位置以及其移动方向可知，核糖体的移动方向是从左向右，图中“甲”代表甲硫氨酸，其密码子为5'-AUG-3'。若X基因对应mRNA 的部分序列为5'-UCAGCU-3'，则X基因的模板链序列为3'-AGTCGA-5',则X基因的编码链（无转录功能）的对应序列为5'-TCAGCT-3'。
【小问3详解】
根据题意可知，放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷（3H-脱氧胸苷）在放射自显影技术的图像上感光还原的银颗粒密度越高。利用放射性自显影技术，检测子链上银颗粒密度的高低及其分布来判断DNA复制的方向。综上分析可知该实验思路为：复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。故实验思路：复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷的培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射性自显影技术观察复制起点和复制起点两侧的银颗粒的密度情况。预测实验结果并得出结论：若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制。
25. 水稻是一种可进行自交的两性花植株，研究发现通过杂交培育的水稻结实率更高。水稻种植时需要先育苗再插秧。光温敏雄性不育系水稻被广泛用于杂交育种，相关培育过程如图所示。回答下列问题。
（1）现有新型光温敏雄性不育植株M，利用该植株得到大量光温敏雄性不育植株的方法是：在_____（选填“低温且短日照”或“高温或长日照”）条件下_____。
（2）图中杂合子F1表现出优于双亲的现象称为杂种优势，农业生产中一般不继续将F1自交留种，原因是_____。高温或长日照条件下，水稻光温敏雄性不育系有超过5%的自交结实率。水稻叶鞘是其叶基部扩大包围着茎的部分，紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，由一对等位基因控制。为保证插秧秧苗均能表现杂种优势，请从下列成熟植株中选择合适材料进行育种，并选苗插秧：①纯合紫叶鞘光温敏雄性不育株；②纯合绿叶鞘光温敏雄性不育株；③野生型纯合紫叶鞘（常规可育系）；④野生型纯合绿叶鞘（常规可育系）。选用植株及育种方案为_____（选用植株用序号表示）。
（3）已有研究发现，温敏不育基因由tms5基因控制，tms5的突变无法表达一种RNA 水解酶，该酶能水解 Ub40基因转录产生的mRNA，后者在高温下表达增强，Ub40蛋白积累导致花粉不育。为验证新发现的光温敏不育株M 是tms5的突变而不是一个新基因的突变。实验组应为_____，对照组应为_____，观测指标应为_____，（请从下面选择合适的选项和观测指标设计实验，横线处填入序号），预期结果及对应结论为_____。
①tms5 突变株 ②光温敏不育株M ③野生型 ④Ub40基因含量 ⑤mRNA 总含量 ⑥Ub40蛋白含量 ⑦雄性育性
【答案】（1） ①. 低温且短日照 ②. （光温敏雄性不育水稻/植株M）自交
（2） ①. F1留种自交的后代会出现性状分离，杂种优势效应减弱 ②. 选用②作母本，与③在高温长日照条件下杂交，收获雄性不育水稻植株的种子后育苗，插秧时去除绿叶鞘秧苗（或选紫色叶鞘秧苗插秧）
（3） ①. ② ②. ①（和③） ③. ⑥ ④. 若新发现的光温敏不育株与tms5 突变株的Ub40蛋白量一致，（均多于野生型），则说明M是由于tms5的突变导致
【解析】
【分析】杂交育种：（1）概念：是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种的方法。（2）方法：杂交→自交→选优→自交。（3）原理：基因重组。通过基因重组产生新的基因型，从而产生新的优良性状。（4）优缺点：方法简单，可预见强，但周期长。
【小问1详解】
雄性不育的起始温度越低，在日间温度波动的情况下雄性可育概率越低，所以选择M，由图可知，在低温且短日照条件下，雄性可育，而在高温且长日照条件下，雄性可育，所以欲得到大量光温敏雄性不育植株，可在低温且短日照条件下，光温敏雄性不育水稻自交，留种即可。
【小问2详解】
农业生产中杂合子不继续留种的原因有两个：一是子代出现性状分离，相当一部分会表现为隐性，纯合显性也不具备杂种优势，二是即使是杂合子杂种优势的力度也会减弱；紫叶鞘对绿叶鞘完全显性，可选用②纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻作母本，与③纯合紫叶鞘雄性可育水稻在高温长日照条件下杂交，收获雄性不育水稻种子后育苗，插秧时去除绿叶鞘秧苗（由于水稻光温敏雄性不育系有超5%的自交结实率，导致纯合绿叶鞘光温敏雄性不育水稻自交所产生），即可保证插秧秧苗（全为杂合子）均能表现杂种优势。
【小问3详解】
分析题意，实验目的是验证新发现的光温敏不育株M 是tms5的突变而不是一个新基因的突变，自变量是不育植株类型，由题意可知温敏不育基因tms5的突变无法表达一种RNA水解酶，该酶能水解Ub40基因转录产生的mRNA，后者在高温下表达增强，Ub40蛋白积累导致花粉不育，若光温敏不育株是tms5基因的突变结果，则产生相同含量Ub40蛋白，则可以通过检测Ub40蛋白含量来判断。
实验思路：取①tms5突变株和②光温敏不育株分为甲乙两组，并将两组在高温下进行培养，通过检测⑥Ub40蛋白量进行比较。
预期结果：若两组Ub40蛋白量一致，若新发现的光温敏不育株与tms5 突变株的Ub40蛋白量一致，（均多于野生型），则说明M是由于tms5的突变导致。反应时间
带14C标记的化合物
30秒
多种
5秒
14C3、14C5、14C6、
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