2024-2025学年浙江省稽阳联谊学校高三(上)11月月考生物试卷(解析版)

这是一份2024-2025学年浙江省稽阳联谊学校高三(上)11月月考生物试卷(解析版)，共26页。
2.考生答题前先将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
3.选择题答题必须使用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。
4.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸相应区域内，写在本试题卷上的答案无效。
选择题部分
一、选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）
1. 某秀丽隐杆线虫有1090个体细胞，其中有131个细胞在发育的过程中以某种不变的方式在固定的发育时间和固定的位置消失。这些细胞消失的原因是（ ）
A. 细胞分裂B. 细胞分化C. 细胞衰老D. 细胞凋亡
【答案】D
【分析】细胞凋亡是指由基因所决定的自动结束生命的过程，由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以也被称为编程性死亡。
【详解】A、细胞分裂会使细胞数量增加，与题意131个细胞消失不符，A不符合题意；
B、细胞分化会使细胞种类增加，不会导致细胞数量减少，B不符合题意；
CD、分析题意可知，秀丽隐杆线虫的131个细胞在发育的过程中自主有序地死亡，在固定的发育时间和固定位置消失，说明该过程是由遗传机制决定的程序性调控，属于细胞凋亡，细胞衰老不会导致细胞数量减少，C不符合题意，D符合题意。
故选D。
2. 基因突变在生物界非常普遍。从低等生物到高等生物均可发生；在生物个体发育的不同阶段，以及不同个体的任何细胞内，均可发生。这体现了基因突变的哪个特点（ ）
A. 普遍性B. 多方向性C. 可逆性D. 稀有性
【答案】A
【分析】有关基因突变，做题时需要注意以下几方面：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。
（2）基因突变的类型：自发突变和人工诱变。
（3）基因突变的特点：基因突变具有普遍性、低频性、随机性、不定向性、多害少利性。
（4）基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。
【详解】因为基因突变在生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内均可发生，这说明基因突变具有普遍性，是广泛存在的。A正确，BCD错误。
故选A。
3. 在浙江的某山区中有成片的毛竹林。关于该竹林群落的叙述错误的是（ ）
A. 该群落中毛竹属于优势种
B. 该群落中只有毛竹为生产者
C. 该群落中毛竹的初级生产量最大
D. 该群落既有水平结构也有垂直结构
【答案】B
【分析】生物群落是指同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合。在群落中，有些物种不仅数量很多，它们对群落中其他物种的影响也很大，往往占据优势。各个营养级生物量是指每个营养级所容纳的有机物的总干重。
【详解】A、在毛竹林中，毛竹的数量很多，对群落中其他物种的影响也很大，属于该群落中的优势种，A正确；
B、生产者为自养生物，该群落中的生产者除了毛竹外，还有其他植物，B错误；
C、初级生产量是指绿色植物通过光合作用所固定的能量或所合成的有机物质，该群落中的绿色植物以毛竹为主，因此毛竹的初级生产量最大，C正确；
D、群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，因此该群落既有水平结构也有垂直结构，D正确。
故选B。
4. 物种多样性是生物多样性的核心。下列有关物种多样性的叙述错误的是（ ）
A. 物种多样性决定遗传多样性
B. 人类活动会影响物种多样性
C. 物种多样性有利于维持生态平衡
D. 建立自然保护区可以保护物种多样性
【答案】A
【分析】生物多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。生物圈的稳定性与生物多样性密切相关，生物种类越多，营养结构越复杂，生态系统的自我调节能力越强。
【详解】A、遗传多样性是物种多样性的基础，故遗传多样性可决定物种的多样性，A错误；
B、人类活动会影响物种多样性，还会影响遗传多样性和生态系统多样性，B正确；
C、物种多样性提高能使生态系统自我调节能力增强，因而有利于维持生态平衡，C正确；
D、建立自然保护区可以减少外来干扰，进而可以达到保护物种多样性的目的，D正确。
故选A。
5. 目前有多重证据支持地球上的生物是进化而来的。下列不属于进化论的证据是（ ）
A. 各种生物都存在着遗传现象
B. 很多哺乳动物的早期胚胎非常相似
C. 各种生物的细胞有相同类型的分子组成
D. 地层越早，化石中的生物越简单低等
【答案】A
【分析】生物有共同祖先的证据：（1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐渐进化而来的。（2）比较解刨学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。（3）胚胎学证据：①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。（4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的物质基础和结构基础。（5）分子水平的证据：不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性。
【详解】A、各种生物存在遗传现象不属于进化论的证据，A符合题意；
B、很多哺乳动物的早期胚胎非常相似属于胚胎学证据，B不符合题意；
C、各种生物的细胞有相同类型的分子组成属于分子学证据，C不符合题意；
D、地层越早，化石中的生物越简单低等证明生物由简单到复杂、由低级到高级进化，这是化石证据，D不符合题意。
故选A。
6. 酵母菌和枯草芽胞杆菌都是单细胞生物。下列叙述正确的是（ ）
A. 都没有成形的细胞核
B. 都存在生物膜系统
C. 都具有线粒体，都能进行呼吸作用
D. 都依靠单个细胞就能完成各种生命活动
【答案】D
【分析】生物包括细胞生物和非细胞生物，非细胞生物是指病毒类生物，而细胞生物分为原核生物和真核生物．其中原核生物包括：细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、衣原体等；真核生物包括：动物、植物、原生动物、低等植物、真菌等。
【详解】A、酵母菌是单细胞真核生物，有成形的细胞核，而枯草芽胞杆菌是单细胞原核生物，没有成形的细胞核，A错误；
B、细胞膜、核膜、以及多种细胞器膜等共同构成生物膜系统，而枯草芽胞杆菌没有核膜、细胞器膜等，没有生物膜系统，B错误；
C、枯草芽胞杆菌是原核生物，没有线粒体，C错误；
D、酵母菌和枯草芽胞杆菌都是单细胞生物，单细胞生物一个细胞就是一个个体，单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动，D正确。
故选D。
7. 生物体的性状是由遗传信息控制的。下列叙述错误的是（ ）
A. HIV的遗传信息位于其RNA中
B. 遗传信息可以控制蛋白质结构
C. 遗传信息全部以密码子的形式体现出来
D. DNA分子上的遗传信息可以传递给RNA
【答案】C
【分析】（1）基因的概念：基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。
（2）基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
（3）基因和遗传信息的关系：基因中的脱氧核苷酸（碱基对）排列顺序代表遗传信息。
【详解】A、HIV是RNA病毒，其遗传信息位于其RNA中，A正确；
B、遗传信息通过转录、翻译进而控制蛋白质的分子结构，B正确；
C、有一些DNA片段是不能编码蛋白质的，但他们也是遗传信息的一部分，所以并不是所有遗传信息都以密码子的形式体现出来，C错误；
D、DNA分子上的遗传信息可以通过转录传递给RNA，D正确。
故选C。
8. 吃头孢不能喝酒，主要原因是体内会发生双硫仑样反应，其机理为：头孢菌素类药物在与乙醇联用时可抑制肝脏中的乙醛脱氢酶，使乙醇在体内氧化为乙醛后不能继续氧化分解，引起人头晕、恶心、呕吐、心肌梗死甚至死亡。下列叙述错误的是（ ）
A. 乙醛脱氢酶可在人体肝脏细胞内合成
B. 乙醛脱氢酶可催化乙醇氧化为乙醛
C. 双硫仑样反应可降低乙醛脱氢酶的催化能力
D. 双硫仑样反应可导致体内乙醛含量增加
【答案】B
【分析】根据题干信息可知，乙醇在体内氧化为乙醛，乙醛在乙醛脱氢酶的作用下氧化分解，双硫仑样反应抑制乙醛脱氢酶活性，从而使乙醛不能继续氧化分解，在体内积累。
【详解】A、头孢菌素类药物在与乙醇联用时可抑制肝脏中的乙醛脱氢酶，说明乙醛脱氢酶存在于肝脏细胞内，因此乙醛脱氢酶可在人体肝脏细胞内合成，A正确；
B、根据题干抑制肝脏中的乙醛脱氢酶，使乙醇在体内氧化为乙醛后不能继续氧化分解，所以该酶是催化乙醛氧化分解，B错误；
C、双硫仑样反应的机理是头孢菌素类药物在与乙醇联用时可抑制肝脏中的乙醛脱氢酶，说明双硫仑样反应可抑制肝脏中的乙醛脱氢酶活性，C正确；
D、双硫仑样反应使乙醇在体内氧化为乙醛后不能继续氧化分解，所以乙醛含量会增加，D正确。
故选B。
9. 许多经济作物如马铃薯、甘蔗等由于长期进行无性繁殖，导致植物体内病毒含量增加。现在可以通过植物组织培养技术对其进行脱毒处理，恢复作物的产量。下列叙述错误的是（ ）
A. 可选取植株茎尖作为外植体进行脱毒处理
B. 脱毒后的植株不会提高对原有病毒的抵抗力
C. 对外植体进行消毒可以杀死细胞内的病毒，达到脱毒的效果
D. 利用植物组织培养技术培养出脱毒苗，体现了植物细胞具有全能性
【答案】C
【分析】植物组织培养技术：
（1）过程：离体的植物组织，器官或细胞(外植体)→愈伤组织→胚状体→植株(新植体)。
（2）原理：植物细胞的全能性。
（3）条件：①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等) ；②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
作物脱毒：
马铃薯、草莓和香蕉等通常是用无性繁殖的方式进行繁殖的，它们感染的病毒很容易传给后代。病毒在作物体内逐年积累，就会导致作物产量降低，品质变差。早在20世纪50年代，科学家就发现植物顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒。因此，切取一定大小的茎尖进行组织培养，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗。
【详解】A、培育脱毒苗时，一般选取茎尖作为外植体，原因是植物分生区附近（茎尖）病毒极少，甚至无病毒，A正确；
B、通过植物组织培养技术进行脱毒处理，再生的植株就有可能不带病毒，从而获得脱毒苗，并没有提高对原有病毒的抵抗力，B正确；
C、外植体需要进行消毒处理，目的是为了确保无菌的环境，防止外植体上杂菌在组织培养过程中繁殖，影响实验结果，因此消毒可以杀死外植体表面的杂菌，C错误；
D、该流程是利用植物组织培养技术得到的脱毒苗，植物组织培养技术体现了植物细胞具有全能性，D正确。
故选C。
10. 第一代试管婴儿技术是指培养的精子和卵子在体外实现自然受精。第二代试管婴儿技术则在显微镜下用毛细注射针管吸取一个精子注入到卵子内使其受精。虽然第二代技术对精子的要求有所降低，但成功率仍未超过50%。下列叙述正确的是（ ）
A. 第一代试管婴儿技术需对女方进行超数排卵处理，而第二代则可不处理
B. 第一代试管婴儿技术需对输卵管中取出的卵母细胞培育成熟，而第二代则不需要
C. 第一代试管婴儿技术需将早期胚胎移植到子宫中培养，而第二代则不需要
D. 第一代试管婴儿技术需对取出的精子进行获能处理，而第二代则可不处理
【答案】D
【分析】试管婴儿，即体外受精-胚胎移植技术，是指从活体内取出卵细胞和精子经体外受精、培养，分裂成2-8个分裂球或胚泡期时，再移植到女性体内发育成胎儿，直到分娩。
【详解】A、因为两代试管婴儿成功率都未超过50%，所以为了提高成功率，都需要对女方进行超数排卵处理获得更多的卵子，A错误；
B、从输卵管中取出的是成熟的卵母细胞，不需要培养成熟，B错误；
C、因为现在无法做到胚胎全体外培养，所以两代试管婴儿都需要将胚胎移植到母体子宫中培养，C错误；
D、第一代试管婴儿技术精子需要获能处理，使其能进入卵细胞内部进行受精。第二代试管婴儿技术是直接吸取一个精子注入到卵子内受精，所以可以不进行获能处理，D正确。
故选D。
11. 正常情况下，毛细血管内的血浆不断滤出血管壁形成组织液，同时一部分组织液返回毛细血管内，另一部分组织液则经淋巴管流入血液。下列叙述错误的是（ ）
A. 若某人长期营养不良，可能导致全身组织水肿
B. 组织细胞的生命活动会导致组织液中物质发生改变
C. 血细胞的内环境是血浆，淋巴细胞的内环境是淋巴
D. 人体组织液既有营养物质也有代谢终产物进入毛细血管中
【答案】C
【分析】内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度，其中血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、若某人长期营养不良，可能导致血浆蛋白减少，血浆渗透压下降，水等物质更多地从血浆进入组织液，进而引起全身组织水肿，A正确；
B、组织细胞生活的内环境是组织液，组织细胞需要通过组织液和外界环境进行物质交换，因此组织细胞的生命活动会导致组织液中物质发生改变，B正确；
C、淋巴细胞的内环境是除了淋巴还可能是血浆和组织液，C错误；
D、人体组织液既有营养物质（如肝糖原分解产生葡萄糖）也有代谢终产物（如尿素）进入毛细血管中，D正确。
故选C。
12. 标志重捕法常用于调查草原中野兔的种群密度。对野兔种群密度的估算影响最小的是（ ）
A. 在两次捕捉间隙有部分野兔的标记物脱落
B. 在两次捕捉间隙有数量相等的野兔迁入迁出
C. 在重捕时由于措施不当，导致捕获的部分个体死亡
D. 在重捕时有标记的野兔更容易被捕获
【答案】C
【分析】标志重捕法适用于调查活动能力强、活动范围大的动物。标志重捕法估算种群密度的计算公式是：该种群数量÷第一次捕获标记的个体数=第二次捕获的个体数÷第二次捕获的个体中被标记的个体数，该种群数量=（第一次捕获标记的个体数×第二次捕获的个体数）÷二次捕获的个体中被标记的个体数。
【详解】A、在两次捕捉间隙有部分野兔的标记物脱落会导致估算值偏大，A错误；
B、在两次捕捉间隙有数量相等的野兔迁入迁出时，迁入的都是未被标记的，而迁出的野兔有一部分是标记过的，所以会导致估算值偏大，B错误；
C、在重捕时由于措施不当，导致部分个体死亡，有标记的和未标记的个体死亡概率相等，所以对估算影响小，C正确；
D、在重捕时有标记的野兔更容易被捕获会导致估算值偏小，D错误。
故选C。
13. 酶分子具有相应底物的活性中心，用于结合并催化底物反应。在37℃、适宜pH等条件下，用NaCl和CuSO4溶液，研究Cu2+、Cl对唾液淀粉酶催化淀粉水解速率的影响，得到如图所示的实验结果。己知Na+和SO42-几乎不影响该反应。

下列相关分析错误的是（ ）
A. 该实验的无关变量有温度、pH、试剂用量等
B. Q点条件下淀粉完全水解所需的时间较P点的长
C. 实验说明Cu2+能与淀粉竞争酶分子上的活性中心
D. 若将温度提高至60℃，则三条曲线的最高点均下移
【答案】C
【分析】酶是由生物活细胞产生的、对作用底物具有高度特异性和高度催化效能的蛋白质或者核糖核酸（RNA）。酶所催化的化学反应一般是在比较温和的条件下进行的，酶促反应需要最适的温度和最适的pH值条件。温度过高或过低，pH值过高或过低都会影响酶的活性，高温、过酸和过碱的条件会使酶永久失活。
【详解】A、37℃、适宜pH、试剂用量都是实验的无关变量，应保证相同且适宜，A正确；
B、根据图示分析可知，Q点和P点的淀粉水解速率相同，但Q点对应的淀粉溶液浓度更大，所以Q点条件下淀粉完全水解所需的时间比P点长，B正确；
C、根据图示分析可知，淀粉水解速率保持相对稳定时，也就是唾液淀粉酶全部充分参与催化反应时，甲组>乙组>丙组，说明Cu2+没有使唾液淀粉酶失活，是酶的抑制剂，如果是与淀粉竞争酶分子上的活性中心，随淀粉溶液浓度的增加，淀粉水解速率也会相应增加到乙组水平，所以可能是Cu2+改变了酶的空间结构，C错误；
D、若实验温度从37℃提高到60℃，淀粉水解速率均下降，三条曲线的最高点均下移，D正确。
故选C。
14. 生长素能影响植物体内乙烯的生成，三种不同浓度的生长素影响某植物乙烯生成和成熟叶片脱落的实验结果如图所示。根据图示实验结果，下列叙述错误的是（ ）
A. 一定浓度的生长素可以促进乙烯的生成
B. 生长素对该植物叶片脱落的影响具有两重性
C. 高浓度生长素可能降低了叶柄中脱落区细胞对乙烯的敏感性
D. 在一定浓度范围内生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相似的
【答案】B
【分析】由图可直接看出，随生长素浓度升高，乙烯浓度逐渐升高，而脱落率先升高后降低。
【详解】A、由图可知，在一定浓度范围内，随着生长素浓度升高，乙烯含量增多，可以促进乙烯的生成，A正确；
B、该实验没有生长素浓度为零的对照组，无法得出生长素对该植物叶片脱落的影响具有两重性的结论，B错误；
C、生长素高浓度时，乙烯浓度高，但是该植物叶片的脱落率低，高浓度生长素可能降低了叶柄中脱落区细胞对乙烯的敏感性，C正确；
D、由图可知，随着生长素浓度的升高，脱落率先升后降；随着乙烯浓度的升高，脱落率先升后降，因此生长素和乙烯对叶片脱落的作用是相似的，D正确。
故选B。
15. 嗜盐杆菌质膜上的视紫红质是一种光能驱动的H+跨膜运输蛋白，在光照条件下使两侧形成H+浓度差，即质子动力势。在质子动力势的驱动下合成的ATP可用于将CO2同化为糖，具体过程如图所示。①表示视紫红质，②表示ATP合成酶。下列叙述正确的是（ ）
A. 在光照条件下，细胞膜外侧H+浓度低于内侧
B. ②是一种通道蛋白，参与细胞膜的信息交流
C. ①所介导的H+跨膜运输属于主动转运，不消耗ATP
D. 嗜盐菌为自养生物，在叶绿体内合成糖类等有机物
【答案】C
【分析】由题意可知，视紫红质是运输氢离子的载体，氢离子通过视紫红质运出质膜为主动运输。
【详解】A、由图可知，H+运进细胞内驱动ATP的合成，H+是顺浓度梯度运输，H+细胞外浓度高，A错误；
B、②是一种通道蛋白，控制物质进出，而不是参与细胞膜的信息交流，B错误；
C、①所介导的H+跨膜运输是主动转运，该过程光能提供能量，不消耗ATP，C正确；
D、嗜盐杆菌是原核生物，没有叶绿体，D错误。
故选C。
阅读下列材料，回答下列小题。
已知大豆细胞中基因L为耐干旱基因，研究者为提高其性能对其进行基因编辑，相关基因部分序列如图甲所示。利用基因工程的方法将这编辑后的基因导入到大豆细胞中，为鉴定基因编辑是否成功，将转基因成功的大豆植株提取DNA，通过PCR扩增目的基因，选择有关限制酶进行完全酶切并电泳。可选择的限制酶和电泳结果如图乙所示。
图甲：目的基因L部分序列
图乙：限制酶识别序列、切割位点及电泳结果
16. 下列有关从大豆细胞中粗提取DNA的叙述中，错误的是（ ）
A. 选择大豆植株幼嫩的组织作为材料有利于DNA的提取
B. 添加试剂SDS有利于防止DNA被DNA酶水解
C. 利用冷冻研磨的方法有利于大豆细胞的破裂及DNA的释放
D. 加入95%的乙醇并放入4℃冰箱中有利于DNA的沉淀
17. 下列有关限制酶的选择和电泳结果的叙述中，正确的是（ ）
A. 实验中所选用的限制酶为BamHⅠ或EcRI
B. 实验中所选用的限制酶为SacI和BamHI
C. 电泳结果图中②所对应的植株为纯合突变植株
D. 电泳结果图中③所对应的植株为纯合突变植株
【答案】16. B 17. D
【分析】（1）基因工程的基本操作程序包括目的基因的筛选与获取，基因表达载体的构建，将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。
（2）PCR是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术，利用PCR可以快速的获取和扩增目的基因。
【16题详解】
A、大豆植株幼嫩的组织细胞分裂旺盛，组织中的细胞数量较多，所以总细胞中的DNA含量较多，作为有利于DNA的提取的材料，A正确；
B、SDS是蛋白质变性剂，可使蛋白质结构变得松散，使染色体中DNA和蛋白质分离，B错误；
C、冷冻研磨可以从各种环境样本中获得高质量的DNA，研磨前先用液氮冷冻处理洋葱，有利于DNA的释放，C正确；
D、DNA粗提时将除去杂质的溶液过滤后加入等体积、冷却的体积分数为95%的酒精溶液，入4℃条件下静止一段时间后析出的白色丝状物即粗提取的DNA，D正确。
【17题详解】
A、根据图示信息可知，SacⅠ不能酶切基因L，电泳后为一条电泳带。突变序列可被SacⅠ酶切，电泳后为两条电泳带。所以实验中所选用的限制酶只能选用限制酶SacⅠ，A错误；
B、根据图示信息可知，SacⅠ不能酶切基因L，电泳后为一条电泳带。突变序列可被SacⅠ酶切，电泳后为两条电泳带。所以实验中所选用的限制酶只能选用限制酶SacⅠ，B错误；
C、泳道②为纯合基因L，所以②所对应的植株基因型为LL没有突变，不是纯合突变植株，C错误；
D、在突变序列上有一个酶切位点，酶切后电泳，可以看到两个条带，故只看到两个条带的电泳结果③表示纯合突变植株(基因型为ll)，D正确。
故选D。
18. 如图表示受刺激后，某时刻一根轴突上A～H连续8个部位的膜电位，已知静息电位为-70mV。下列叙述正确的是（ ）
A. 此时C部位正在发生Na+内流
B. 此时D部位胞外K+浓度高于胞内
C. 此动作电位沿轴突由A向H传导
D. B与D位点间胞内局部电流从B传向D
【答案】A
【分析】静息时，神经细胞膜对钾离子的通透性大，钾离子大量外流，形成内负外正的静息电位；受到刺激后，神经细胞膜的通透性发生改变，对钠离子的通透性增大，钠离子内流，形成内正外负的动作电位。
【详解】A、图中G处于超极化状态，H和A处于极化状态，说明此动作电位沿着轴突由H向A传导，C部位去极化已经结束，正在发生反极化过程，Na+内流，A正确；
B、此时D部位发生动作电位，无论动作电位还是静息电位，胞外K+浓度始终低于胞内，B错误；
C、图中G处于超极化状态，H和A处于极化状态，说明此动作电位沿着轴突由H向A传导，C错误；
D、D部位发生动作电位—外负内正，B部位还是外正内正，B与D位点间胞内局部电流从D传向B，D错误。
故选A。
19. 某昆虫的直刚毛和卷刚毛由基因B（b）控制（基因不位于Y染色体上），且存在配子致死现象。现有一直刚毛雌虫和一直刚毛雄虫杂交，F1相互交配得F2，F2表现型及比例为：直刚毛雌虫：直刚毛雄虫：卷刚毛雄虫=2：3：1。若F2相互交配得F3，下列叙述错误的是（ ）
A. 该昆虫含b基因的精子死亡B. F2中B的基因频率是13/16
C. F3中直刚毛：卷刚毛=14：1D. F3中雌虫；雄虫=3：4
【答案】C
【分析】题意分析，现有一直刚毛雌虫和一直刚毛雄虫杂交，F1相互交配得F2，F2表现型及比例为：直刚毛雌虫∶直刚毛雄虫∶卷刚毛雄虫=2∶3∶1，性状表现与性别有关，说明相关基因位于X染色体上，亲本均为直刚毛，子代出现卷刚毛，说明直刚毛对卷刚毛为显性，则亲本的基因型为XBXb、XBY。
【详解】A、亲本都是直刚毛，F2出现卷刚毛，所以直刚毛为显性，且F2中雌雄表现型不同，所以基因位于X染色体上。F2中雌虫∶雄虫=1∶2且雌虫都为直刚毛，雄虫既有直刚毛又有卷刚毛，推出该昆虫卵细胞均能存活，含b基因的精子死亡，A正确；
B、亲本的基因型为XBXb、XBY，F1的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY，该群体中卵细胞的比例为XB∶Xb=3∶1，精子比例为XB∶Y=1∶2，因此，F2的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY，比例为3∶1∶6∶2，计算可得F2中为B的基因频率是13/16，B正确；
C、由B项可知F2群体中配子比例为卵细胞的比例为XB∶Xb=7∶1，精子比例为XB∶Y=3∶4，则F3的基因型为XBXB、XBXb、XBY、XbY，比例为21∶3∶28∶4，F3中直刚毛∶卷刚毛=13∶1，C错误；
D、由C项可知，F3中雌虫∶雄虫=3∶4，D正确。
故选 C。
20. 某基因型为AaXDY的动物（2n=8），一个初级精母细胞在减数分裂过程中，某两个时期的染色体数目与核DNA分子数如图一所示。MⅡ时，其中一个次级精母细胞内一条常染色体的姐妹染色单体分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，如图二所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机。不考虑基因突变、MI时期的交叉互换和基因被破坏的情况。下列叙述正确的是（ ）
A. 某一精子的基因组成最多有10种可能
B. 产生的四个精子的基因组成各不相同
C. 甲时期细胞中可能出现等位基因分离现象
D. 乙时期的一个细胞中含有1条X染色体和1条Y染色体
【答案】A
【分析】（1）分析题图：图甲中染色体数目与核DNA分子数比为1: 2， 但染色体数为4，为体细胞染色体数目的1/2，所以图甲表示次级精母细胞(减数第二次分裂前期和中期的细胞) ；图乙中染色体数目与核DNA分子数比为1：1， 且染色体数目为8，可表示间期Gl期或减数第二次分裂后期，题干信息初级精母细胞进行减数分裂过程中，故图乙表示减数第二次分裂后期的次级精母细胞。
（2）减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制 一次， 而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。
【详解】A、根据题干信息“MⅡ时，其中一个次级精母细胞内一条常染色体的姐妹染色单体分别将自身两端粘在一起，着丝粒分开后，2个环状染色体互锁在一起，2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开，分别进入2个子细胞，交换的部分大小可不相等，位置随机”，说明该细胞减数分裂Ⅰ能够正常进行，将两对基因分开考虑，先考虑XY染色体，产生的配子有XD和Y，考虑Aa基因，次级精母细胞可能存在的基因型有AA、aa，MⅡ如果发生了异常，则可以产生AA、aa、A、a及不含Aa的精子，共5种基因型，所以该精子的基因型最多有AAXD、aaXD、AXD、aXD、XD、AAY、aaY、AY、aY、Y这10种可能，A正确；
B、根据A项分析，产生的四个精子可能存在有两个的基因组成相同的情况，B错误；
C、甲时期细胞处于前期Ⅱ或中期Ⅱ，不可能出现等位基因分离现象，C错误；
D、乙时期细胞处于后期Ⅱ，不可能同时含有1条X染色体和1条Y染色体，D错误。
故选A。
非选择题部分
二、非选择题（本大题共5小题，共60分）
21. 糖尿病是一种以慢性血糖增高为特征的代谢性疾病，严重影响人类的健康。回答下列问题：
（1）糖尿病可分为I型和Ⅱ型两种，I型糖尿病是由于胰岛β细胞被破坏引起的。Ⅱ型糖尿病的病因可能是因为受体缺陷导致胰岛素敏感性降低引发的。有些II型糖尿病人体内产生了胰岛素受体的抗体，这种免疫功能异常属于___________病。
（2）正常情况下，人体血糖浓度升高时，胰岛β细胞分泌的胰岛素增多，经___________运输到靶细胞。细胞摄取的葡萄糖主要用于氧化分解供能，还用于___________和___________。
（3）胰岛素的分泌受血糖浓度调节，也受下丘脑调节。当血糖浓度升高时___________（填“交感”或“副交感”）神经兴奋，促进胰岛β细胞分泌胰岛素，该过程的调节方式属于___________（填“神经”、“体液”或“神经-体液”）调节。
（4）美国《细胞》杂志发表文章，青蒿素能够诱导胰岛α细胞“变身”为胰岛β细胞，这意味着青蒿素将有可能在治疗糖尿病方面发挥作用。下列叙述错误的有哪几项____________。
A. 胰岛α细胞转变为胰岛β细胞，体现了细胞的全能性
B. 青蒿素使胰高血糖素基因突变为胰岛素基因
C. 青蒿素调控胰岛α细胞相关基因表达而“变身”
D. 胰岛β细胞特有的基因决定了其能产生胰岛素
（5）胰岛素的分泌受到多种因素的影响。研究发现口服葡萄糖对胰岛素分泌的促进作用明显高于静脉注射，该现象与体内肠促胰素（GLP-1）的增加密切相关。肠道中的内分泌细胞可在碳水化合物的刺激下分泌GLP-1，但该物质极易降解。研究者将一定量的GLP-1注射给糖尿病患者后，患者的血糖逐渐恢复至正常。若患者的血糖恢复至正常范围后仍继续注射GLP-1，其胰岛素水平不再增加。以上结果说明GLP-1促进胰岛素的分泌与___________有关，使用GLP-1治疗糖尿病可以避免_________的发生。结合以上信息，若要将GLP-1作为药物应用于临床，其开发思路为__________（答出其中1点即可）
【答案】（1）自身免疫
（2）①. 体液 ②. 合成糖原 ③. 转化为氨基酸、脂肪等非糖物质
（3）①. 副交感 ②. 神经 （4）ABD
（5）①. 血糖浓度 ②. 低血糖 ③. 开发GLP-1类似物，使其既保持功效，还不易降解；开发抑制体内GLP-1降解的药物
【分析】血糖的调节途径有两条：一是血糖浓度的变化直接作用于胰岛β细胞或胰岛α细胞，进而促进机体分泌胰岛素或胰高血糖素；二是血糖浓度的变化引起下丘脑有关神经兴奋，进而调节胰岛β细胞或胰岛α细胞分泌相关的激素
【解析】（1）有些Ⅱ型糖尿病人体内产生了胰岛素受体的抗体，该抗体可破坏胰岛素受体，属于自身免疫病。
（2）胰岛素等激素随体液的运输到达靶细胞。血糖的去路包括：进入组织细胞进行氧化分解；进入肝脏、肌肉并合成糖原；转化为氨基酸、脂肪等非糖物质。
（3）当血糖浓度升高时副交感神经兴奋，促进胰岛β细胞分泌胰岛素，该过程中，胰岛β细胞属于效应器的一部分，所以该过程的调节方式属于神经调节。
（4）A、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍然具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，胰岛α细胞转变为胰岛β细胞没有体现细胞全能性，A错误；
B、青蒿素虽然能够让胰岛α细胞“变身”为胰岛β细胞，但这一“变身”并不是发生了基因突变，而是在青蒿素的作用下影响了基因的选择性表达，B错误；
C、在青蒿素的作用下，胰岛α细胞“变身”胰岛β细胞，是因为基因的选择性表达，C正确；
D、胰岛β细胞和其他体细胞均来自同一个受精卵，遗传物质相同，并不是胰岛β细胞特有的基因决定了其能产生胰岛素，D错误。
故选ABD。
（5）如果患者的血糖恢复至正常范围后，仍继续注射GLP-1，发现其胰岛素水平不再增加，说明GLP-1促进胰岛素的分泌依赖于血糖浓度，使用GLP-1治疗糖尿病可以避免低血糖的发生。若要将GLP-1应用于临床，结合其作用和极易降解的特点，药物开发的思路为：开发GLP-1类似物，使其既保持功效，还不易降解；或开发抑制体内GLP-1降解的药物。
22. 1924年，原产于美国的食蚊鱼作为观赏鱼被引入中国上海，而后逐渐分布于长江以南的诸多省区，影响了当地的生态系统。回答下列问题：
（1）食蚊鱼具有高度的生态适应性，能生活于不同环境的水体中，生长速度快，繁殖能力强，因此在引入初期食蚊鱼的数量类似于____________增长。一方面由于____________重叠，食蚊鱼与其他生物发生竞争，另一方面由于食蚊鱼食性杂，可捕食多种动物的卵及幼体，甚至对当地蛙类、蝾螈等两栖动物的生存也造成威胁。目前在我国华南地区的一些水体中食蚊鱼已取代当地优质经济鱼种中华青鳉成为__________种，导致当地生态系统的__________结构趋于简单，通过负反馈调节维持稳态的能力__________，影响了当地的经济效益和__________效益。
（2）研究人员调查并比较了不同生境中华青鳉种群的体长在食蚊鱼入侵取样点与无食蚊鱼入侵取样点之间的差异，结果如图所示。

注：图中矩形代表中华青鳉集中分布区域中华青鳉的体长情况，矩形内横线表示体长平均值，垂直线段表示中华青鳉体长变动范围；中华青鳉的体长与鱼龄有关。
据图分析，食蚊鱼在农田生境中比在溪流生境中更_________（填“容易”或“不容易”）捕食到中华青鳉幼体。入侵初期，两种生境中华青鳉的出生率_________，原因是__________。
【答案】（1）①. 指数（或J形）②. 生态位 ③. 优势 ④. 营养 ⑤. 减弱（减小、下降）⑥. 生态
（2）①. 容易 ②. 上升（增大）③. 中华青鳉的卵及幼体被大量捕食，具有生殖能力的成年个体在种群中所占的比例提高，导致中华青鳉的出生率上升
【分析】生态位是指一个种群在自然生志系统中，在时间、空间上所占据的位置及其与相关种群之间的功能关系作用。不同生物的生态位不同，可以充分利用资源和空间。
【解析】（1）由于食蚊鱼具有高度的生态适应性，生长速度快，繁殖能力强，因此在引入初期食蚊鱼的数量类似于指数增长。不同生物具有相同的食物资源时容易发生竞争，即生态位重叠会导致食蚊鱼与其他生物发生竞争。食蚊鱼的数量快速增加，且对其它生物的影响较大，因此已取代当地优质经济鱼种中华青鳉成为优势种，食蚊鱼的存在导致生物种类减少，当地生态系统的营养结构趋于简单，自我调节能力减弱，即维持稳态的能力减弱，影响了当地的经济效益和生态效益。
（2）根据图中华青鳉体长的变化可知，食蚊鱼入侵初期在农田生境中比在溪流生境中更容易捕食到中华青鳉幼体。食蚊鱼可捕食多种动物的卵及幼体，其入侵后，两种生境中的中华青鳉的卵及幼体被大量捕食，具有生殖能力的成年个体在种群中所占的比例提高，导致中华青鳉的出生率上升。
23. β-苯乙醇具有令人愉悦的玫瑰香味，广泛应用于食品、化妆品和日化用品中，同时其还具有抑菌作用。β-苯乙醇属于高级芳香醇，易挥发且溶于醇、酯、苯等有机溶剂中。天然的β-苯乙醇主要从玫瑰、茉莉等植物中提取，但浓度低，提取困难。近来研究发现，酵母菌可利用苯丙氨酸为底物合成β-苯乙醇。回答下列问题：
（1）自然界中存在能够合成β-苯乙醇的多种微生物，但微生物体内高浓度的β-苯乙醇会抑制其合成，也会抑制微生物生长，这种调节方式为____________
（2）筛选高产酵母菌株。获取土样进行梯度稀释后采用__________法接种到酵母菌固体培养基上进行培养。为筛选出耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌，可通过培养基中添加__________进行筛选，该物质加入到培养基中应在灭菌之____________（填“前”或“后”）。在恒温培养箱中培养20h后，根据__________挑选出对β-苯乙醇耐受度高的酵母菌。耐受度越高，产β-苯乙醇的能力越强。
（3）酵母菌菌种鉴定。核糖体DNA（rDNA）用于指导合成rRNA，由于其具有进化速率慢、碱基替代速率均匀，常用于物种鉴定，rDNA序列包含可变区序列和保守区序列（酵母菌不同种属间几乎无差别）。为鉴定所筛选出的酵母菌具体的种属，依据酵母菌rDNA的保守区序列设计引物，对可变区序列进行PCR扩增。PCR产物回收纯化后进行_____________，并与__________进行比对后鉴定具体的种属。依据可变区序列进行种属鉴定的原因是__________。
（4）现研究发现酵母菌中基因ARO10所表达的脱羧酶为β-苯乙醇合成的关键酶，研究人员把基因ARO10导入到野生酵母菌进行过量表达，并检测β-苯乙醇的产量。
①重组表达载体的构建。质粒和ARO10基因如图甲所示。使用BamHI和SalⅠ限制酶处理质粒和ARO10基因，通过DNA连接酶连接，连接产物进行电泳检测。环状DNA由于其具有超螺旋结构，空间结构更加紧密，电泳时其迁移速率比相同长度的链状DNA___________（填“大”或“小”）。根据图示，基因ARO10在转录过程中是以__________链为编码链。

②质粒导入酵母菌。将空载质粒和重组质粒分别导入PEG/LiAc处理过的酵母菌中。PEG可以保护细胞膜，减少LiAc对细胞膜结构的过度损伤。LiAc的作用类似于制作感受态细胞时所用的试剂__________。将转化后的酵母菌在含__________的培养基上进行筛选。
③发酵并检测β-苯乙醇含量。将步骤②所得的菌种接种到发酵瓶中培养，每隔一定时间进行β-苯乙醇含量检测，结果如图乙所示。若要进一步提高β-苯乙醇产量，则可采用__________工程，将β-苯乙醇代谢过程中的关键酶进行改造。
【答案】（1）负反馈调节
（2）①. 涂布分离 ②. 一定浓度梯度的β-苯乙醇 ③. 后 ④. 菌落大小
（3）①. 测序 ②. 基因数据库 ③. 可根据可变区序列的相似度来分类鉴定酵母菌的具体种属
（4）①. 大 ②. α ③. CaCl2 ④. 氯霉素 ⑤. 蛋白质
【分析】常用的微生物接种方法：
平板划线分离法：先倒制无菌琼脂培养基平板，待充分冷却凝固后，在无菌条件下，用接种环沾取少量待分离的含菌样品，在无菌琼脂平板表面进行有规则的划线。划线的方式有连续划线、平行划线、扇形划线或其它形式的划线。通过这样在平板上进行划线稀释，微生物细胞数量将随着划线次数的增加而减少，并逐步分散开来。经培养后，可在平板表面形成分散的单个菌落。但单个菌落并不一定是由单个细胞形成的，需再重复划线1-2次，并结合显微镜检测个体形态特征，才可获得真正的纯培养物。
稀释涂布平板法：该法是将已熔化并冷却至约50℃（减少冷凝水）的琼脂培养基，先倒入无菌培养皿中，制成无菌平板。待充分冷却凝固后，将一定量（约0.1 ml）的某一稀释度的样品悬液滴加在平板表面，再用三角形无菌涂布器涂布，使菌液均匀分散在整个平板表面，倒置温箱培养后挑取单个菌落。
【解析】（1）自然界中存在能够合成β-苯乙醇的多种微生物，但微生物体内高浓度的β-苯乙醇会抑制其合成，也会抑制微生物生长，即产物含量增加会抑制反应过程，这种调节方式为负反馈调节。
（2）土样进行梯度稀释后采用涂布分离法接种到酵母菌固体培养基上进行培养。由于高浓度的β-苯乙醇会抑制微生物的生长，所以可通过培养基中添加一定浓度梯度的β-苯乙醇筛选出耐受高浓度β-苯乙醇的酵母菌。由于β-苯乙醇易挥发，所以在灭菌之后才能加入到培养基中。根据菌落大小挑选出对β-苯乙醇耐受度高的酵母菌。
（3）PCR产物回收纯化后进行测序并与基因数据库进行比对后鉴定酵母菌具体的种属。因为保守区序列种属间几乎无差别，不能用于鉴定。不同种属间可变区序列有差异，因此可以根据可变区序列的相似度来分类鉴定酵母菌的具体种属。
（4）①环状DNA由于其具有超螺旋结构，空间结构更加紧密，电泳时其迁移速率比相同长度的链状DNA大。基因转录时RNA聚合酶是沿着编码链从5’端向3’端移动，根据质粒图，启动子在ARO10基因的左边，而且ARO10基因的α链左边为5’端，所以转录是以α链为编码链。
②制作感受态细胞所用的试剂CaCl2其作用与LiAc的作用类似。质粒上有氯霉素抗性基因，所以转化后的酵母菌在含氯霉素的培养基上进行筛选。
③可采用蛋白质工程，将β-苯乙醇代谢过程中的关键酶进行改造以进一步提高β-苯乙醇产量。
24. 随着CO2的大量排放，全球极端气候频繁发生，其中高温成为水稻减产的一个重要因素。已知D1是光反应过程中一个重要蛋白，为增强水稻应对高温胁迫的能力，科研人员将叶绿体中编码D1蛋白的基因转入水稻染色体DNA上，人为建立D1蛋白的补充途径，获得了产量显著提高的纯合R品系水稻。回答下列问题：
（1）光合色素通常与D1蛋白相结合，其中光合色素的功能为__________。若要检测高温对各种光合色素含量的影响，可提取色素后采用__________法对光合色素进行分离，对比高温处理前后各种色素带的__________。D1蛋白是光反应过程中的重要蛋白，参与形成产物__________为三碳酸的还原提供物质和能量。
（2）高温胁迫会造成光合速率下降。研究人员利用野生型水稻，研究了高温胁迫对其产生的影响，结果见下表。据表分析，高温胁迫是导致野生型水稻光合速率降低的___________（填“气孔限制”或“非气孔限制”）因素，判断理由是___________。
表：高温胁迫对野生型水稻光合作用相关指标影响
（3）研究人员利用抗原-抗体杂交的方法，对相关水稻叶片内的D1蛋白含量进行了检测，结果如下图所示。

此项研究的可变因素为___________。为证明R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体膜上，从a～h中选择字母填入下表横线处，补充实验设计。
a.常温 b.高温 c.加入双缩脲试剂
d.加入与psbAmRNA互补的小RNA（用于干扰基因表达）
e.加入胶体金标记的D1蛋白抗体 f.紫色的深浅
g.D1蛋白的含量 h.类囊体膜上胶体金的数量
表格中①、②、③分别为：__________、__________、____________。
科研人员通过该实验证实了D1蛋白定位正确，支持此结论的实验结果应为__________。
（4）请结合上述研究，推测高温胁迫下R品系水稻产量提升的原因为__________。
【答案】（1）①. 吸收、传导、转化光能 ②. 纸层析 ③. 宽窄或颜色深浅 ④. ATP和NADPH
（2）①. 非气孔限制 ②. 高温胁迫与常温相比，气孔导度下降，胞间CO2浓度反而增加
（3）①. 水稻种类和温度 ②. b ③. e ④. h ⑤. R品系水稻类囊体膜上的胶体金数量远高于野生型水稻
（4）R品系水稻D1蛋白含量增加，并正确定位到类囊体膜上，促进了光反应，从而提高了水稻产量
【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。
光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以，可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素．色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢．根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来．
【解析】（1）光合色素的作用是吸收、传导、转化光能，若要检测高温对各种光合色素含量的影响，用纸层析法分离色素，对比高温处理前后各种色素带宽窄或颜色深浅；光反应产生ATP和NADPH为三碳酸的还原提供物质和能量。
（2）由表可知，高温胁迫与常温相比，气孔导度下降，胞间CO2浓度反而增加，说明高温胁迫下光合速率降低的主要原因是非气孔限制因素。
（3）据图可知，此研究的可变因素即自变量有水稻种类和温度。R品系水稻D1蛋白含量增加，为证明R品系水稻细胞中表达的D1蛋白能正确定位到类囊体膜上，实验的因变量是类囊体膜上胶体金的数量。故对照组是野生型水稻，实验组是R品系水稻，都在高温（b）下进行实验，实验处理都应该是加入胶体金标记的D1蛋白抗体（e），利用抗原—抗体结合法，观察类囊体膜上胶体金的数量（h）。若科研人员通过该实验证实了D1蛋白的定位正确，则在实验组类囊体膜上胶体金的数量应该显著高于对照组即R品系水稻类囊体膜上的胶体金数量远高于野生型水稻。
（4）R品系水稻D1蛋白含量增加，并正确定位到类囊体膜上，与光合色素相结合，促使光合作用，从而水稻产量提升。
25. 某经济作物W为雌雄同株二倍体植物，两性花，W既能自花传粉也能异花传粉，因此人工杂交实验操作十分困难。研究人员从某一雄性不育W植株中筛选出相关雄性不育基因R，该基因相对于可育基因为显性且位于一对同源染色体上。回答下列问题：
（1）雄性不育植株由于在杂交实验中可以省去__________步骤，给实验操作带来很大的便利，且雄性不育植株在杂交实验中只能作_________（填“父本”或“母本”）。
（2）将一个R基因导入到雄性可育植株的染色体DNA中记为F0，将F0与雄性可育植株杂交得F1，F1自由授粉，则F2中雄性不育植株占_________。若F2，F3……继续自由授粉，后代中R基因的基因频率将____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）研究人员欲把另一抗草甘膦基因（D基因）转入第（2）题中所述的F0中，为判断D基因与R基因所在染色体的位置关系，将F0与普通经济作物W进行杂交，所得F1的表型和比例如下表所示。（注：R基因和D基因最多都只有一个基因插入到植物染色体DNA中）
①利用基因工程将R基因和D基因分别插入到植物细胞染色体DNA中，导致其发生的变异类型为____________。
②根据乙组F1表型及其比例，判断D基因与R基因在染色体上的位置关系为____________。在下图的染色体上画出丙组F0中R基因和D基因的相对位置______。
③根据表格信息，组别甲F0中抗草甘膦基因不会通过花粉扩散到近缘植物中造成基因污染的原因为__________。
④丁组F1都为雄性可育且都不抗草甘膦。为判断D基因与R基因所在染色体的位置关系，研究人员根据D基因和R基因序列分别制作核酸探针对相关细胞进行检测，结果如下表。
根据以上信息推测丁组F1都为雄性可育的原因是______________：都不抗草甘膦的原因可能有：D基因表达的蛋白质含量过少或____________。
【答案】（1）①. 去雄 ②. 母本
（2）①. 1/4 ②. 减小
（3）①. 基因重组 ②. D基因与R基因位于一对同源染色体上
③.
④. 甲组中R基因和D基因位于同一条染色体上，因此不会产生含D基因的花粉 ⑤. D基因刚好插入到R基因内部，导致R基因功能丧失 ⑥. 表达的蛋白质无功能（或不能表达出蛋白质）
【分析】利用基因工程将R基因和D基因分别插入到植物细胞染色体DNA中，可能会出现以下四种可能性：①R基因和D基因在同一条染色体上；②R基因和D基因在一对同源染色体上；③R基因和D基因在非同源染色体上；④D基因插入到R基因内部。
【解析】（1）杂交实验的基本步骤是去雄→套袋→授粉→套袋→打标，若在杂交实验中利用雄性不育植株作为亲本，则可以省去去雄步骤。由于该植株雄性不育，不能产生雄配子，因此雄性不育植株在杂交实验中只能作母本。
（2）将一个R基因导入到雄性可育植株的染色体DNA中记为F0，F0基因型记为R0，与雄性可育植株00杂交得F1，F1基因型及比例为R0：00=1:1，F1自由授粉，由于R0为雄性不育，只能作为母本，00可以作为母本也可以作为父本，因此雄配子只有一种0，雌配子种类及比例为R：0=1:3，雌雄配子随机结合，子代基因型及比例为R0：00=1:3，即F2中雄性不育植株占1/4。F2中R基因的频率为1/8。F2自由授粉，雌配子种类及比例为R：0=1:7，雄配子只有一种0，雌雄配子随机结合，子代基因型及比例为R0：00=1:7，F3中R基因的频率为1/16。依次类推，若F2，F3……继续自由授粉，后代中R基因的基因频率将减小。
（3）①利用基因工程将R基因和D基因分别插入到植物细胞染色体DNA中，导致其发生的变异类型为基因重组。
②将D基因转入到F0中，可能的情况分别是：①R基因和D基因在同一条染色体上；②R基因和D基因在一对同源染色体上；③R基因和D基因在非同源染色体上；④D基因插入到R基因内部。若R基因和D基因在同一条染色体上，则该个体产生的配子种类及比例为RD：0=1:1，与普通经济作物W进行杂交，子代为抗草甘膦雄性不育：不抗草甘膦雄性可育=1：1；若R基因和D基因在一对同源染色体上，则该个体产生的配子及种类为R：D=1:1，与普通经济作物W进行杂交，子代为不抗草甘膦雄性不育：抗草甘膦雄性可育=1：1；若R基因和D基因在非同源染色体上，则该个体产生的配子种类及比例为R：D：RD：0=1:1:1:1，与普通经济作物W进行杂交，子代为抗草甘膦雄性不育：抗草甘膦雄性可育：不抗草甘膦雄性不育：不抗草甘膦雄性可育=1：1：1：1；若D基因插入到R基因内部，则R基因被破坏失去功能，产生的后代全为雄性可育。根据上述分析，乙组为杂交子代不抗草甘膦雄性不育：抗草甘膦雄性可育=1：1，说明R基因和D基因在一对同源染色体上。丙组杂交子代抗草甘膦雄性不育：抗草甘膦雄性可育：不抗草甘膦雄性不育：不抗草甘膦雄性可育=1：1：1：1，说明R基因和D基因在非同源染色体上，如下图所示：
③由于甲组杂交子代抗草甘膦雄性不育：不抗草甘膦雄性可育=1：1，说明R基因和D基因在同一条染色体上，因此不会产生含D基因的花粉，所以组别甲F0中抗草甘膦基因不会通过花粉扩散到近缘植物中造成基因污染。
④由于核酸探针检测的结果是R基因阴性，D基因阳性，因此推测丁组F1都为雄性可育的原因是D基因刚好插入到R基因内部，导致R基因功能丧失。D基因的mRNA检测阳性，说明D基因正常转录，但个体不抗草甘膦，推测原因是D基因表达的蛋白质含量过少或表达的蛋白质无功能（或不能表达出蛋白质）。
温度
光能转化效率
气孔导度
胞间CO2浓度
常温
0.8230
0.38
284.45
高温
0.6229
0.25
314.25
组别
实验材料
温度条件
实验处理
检测指标
1
野生型水稻
①
加入胶体金标记的D1蛋白抗体
③
2
R品系水稻
高温
②
组别
F1表型及其比例
甲
抗草甘膦雄性不育：不抗草甘膦雄性可育=1：1
乙
不抗草甘膦雄性不育：抗草甘膦雄性可育=1：1
丙
抗草甘膦雄性不育：抗草甘膦雄性可育：不抗草甘膦雄性不育：不抗草甘膦雄性可育=1：1：1：1
丁
全为雄性可育，全不抗草甘膦
检测对象
R基因
D基因
R基因的mRNA
D基因的mRNA
结果
阴性
阳性
阴性
阳性