湖北省2023-2024学年高一下4月期中生物试卷（解析版）

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一、选择题：本题共18小题，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. 玉米植株（雌雄同株）的节间正常对节间短节为完全显性。若要判断一株节间正常的玉米植株是否为纯合子，则下列方法中不可行的是（ ）
A. 让该节间正常的玉米植株自交
B. 让其与节间短节的玉米植株杂交
C. 让其与杂合的节间正常的玉米植株杂交
D. 让其与纯合的节间正常的玉米植株杂交
【答案】D
【分析】常用的鉴别方法：（1）鉴别一只动物是否为纯合子，可用测交法；（2）鉴别一棵植物是否为纯合子，可用测交法和自交法，其中自交法最简便；（3）鉴别一对相对性状的显性和隐性，可用杂交法和自交法（只能用于植物）；（4）提高优良品种的纯度，常用自交法；（5）检验杂种F1的基因型采用测交法。设相关基因型为A、a，据此分析作答。
【详解】A、设相关基因型为A、a，让该节间正常的玉米植株自交，若为纯合子，则子代全为节间正常，若为杂合子，子代发生性状分离，会出现节间短节，A正确；
B、可通过与节间短节纯合子（aa）杂交来鉴定，如果后代都是节间正常，则是纯合子；如果后代有节间正常也有节间短节，则是杂合子，B正确；
C、能通过与杂合的节间正常杂交（Aa）来鉴定，如果后代都是节间正常，则是纯合子；如果后代有节间正常也有节间短节，则是杂合子，C正确；
D、与纯合的节间正常（AA）杂交后代都是节间正常，故不能通过与节间正常纯合子杂交进行鉴定，D错误。
故选D。
2. 鸡的性别决定类型为ZW型。若在鸡的某个细胞中可检测到同时具有2条W染色体，则该细胞可能是（ ）
A. 初级精母细胞、初级卵母细胞B. 次级精母细胞、体细胞
C. 次级卵母细胞、体细胞D. 初级卵母细胞、极体
【答案】C
【分析】鸡的性别决定方式为ZW型，雌性个体的性染色体组成为ZW，雄性个体的性染色体组成为 ZZ。
【详解】AB、鸡的性别决定方式为ZW型，雄性个体的性染色体组成为 ZZ，初级精母细胞、次级精母细胞中都不存在W染色体，AB错误；
C、雌性个体的性染色体组成为ZW，含有W染色体的次级卵母细胞的后期、体细胞（有丝分裂后期）中可能同时具有2条 W染色体，C正确；
D、初级卵母细胞中只含有1条W染色体，D错误。
故选C。
3. 下图为某二倍体动物细胞正常分裂过程中某一时刻的细胞示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. 该细胞可表示次精母细胞或极体
B. 该细胞的3条染色体是随机组合的
C. 该细胞的染色体数目等于其分裂产生的成熟生殖细胞的
D. 有丝分裂后期细胞中的染色单体数目是该细胞中的2倍
【答案】D
【分析】分析题图：某二倍体动物细胞在分裂（不发生染色体变异）某一时刻的细胞示意图中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，染色体散乱分布，应处于减数第二次分裂前期。
【详解】A、根据细胞示意图可知，中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，染色体散乱分布，应处于减数第二次分裂前期，该细胞可以表示次精母细胞或极体，A正确；
B、根据细胞示意图可知，中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，该细胞处于减数第二次分裂前期，该细胞中的3条染色体是因为同源染色体分离，非同源染色体随机组合的，B正确；
C、根据细胞示意图可知，中有3条染色体，且没有形态、大小相同的染色体，即没有同源染色体，该细胞处于减数第二次分裂前期，由此可知，该细胞形成的子细胞中染色体数也等于3，C正确；
D、有丝分裂后期细胞中没有染色单体，D错误。
故选D。
4. 端粒酶可催化端粒的合成，在干细胞中的活性相对较高。研究人员发现细胞中的蛋白质GDFI含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性明显下降。下列推测不合理的是（ ）
A. 与高度分化的细胞相比，干细胞的端粒长度更长
B. 神经干细胞中的端粒酶活性升高可加速细胞衰老
C. GDFI含量减少是诱发神经干细胞衰老的因素之一
D. 增加GDFI的合成有利于维持干细胞的增殖能力
【答案】B
【分析】端粒是真核生物染色体两端的一段非编码DNA重复序列。随细胞分裂次数增加，端粒就会缩短一定长度，最终会导致细胞的衰老和凋亡。而端粒长度的维持与端粒酶的活性有关，说明细胞能够保持分裂的原因是端粒酶保持活性。
【详解】A、端粒酶可催化端粒的合成，与高度分化的细胞相比，端粒酶在干细胞中的活性相对较高，干细胞的端粒长度更长，A正确；
B、端粒酶可催化端粒的合成，神经干细胞中的端粒酶活性升高，会修复端粒，可抑制细胞衰老，B错误；
C、细胞中的蛋白质GDFI含量减少可导致神经干细胞中端粒酶的活性明显下降，从而导致细胞衰老，因此GDFI含量减少是诱发神经干细胞衰老的因素之一，C正确；
D、增加GDFI的合成，能提高神经干细胞中端粒酶的活性，有助于修复端粒，有利于维持干细胞的增殖能力，D正确。
故选B。
5. 内质网具有严格的质量控制系统ERQC，该系统确保只有正确折叠、修饰的成熟蛋白质才会通过分拣过程，并被不同嚢泡捕获，而未完成折叠或错误折叠的蛋白质不会被运出细胞。下列推测不合理的是（ ）
A. ERQC检测的多肽链是在核糖体上脱水缩合生成的
B. ERQC主要检测多肽链中氨基酸的种类和排列顺序
C. 经ERQC检测合格的蛋白质不会直接分泌到细胞外
D. 经ERQC检测不合格的蛋白质可能被降解成氨基酸
【答案】B
【分析】分泌蛋白是指细胞内合成后分泌到细胞外发挥作用的蛋白质，如消化酶、胰岛素、抗体等。其合成、加工、分泌过程：①（内质网上的）核糖体合成分泌蛋白；②内质网对分泌蛋白进行初步加工，高尔基体对分泌蛋白进行进一步加工和分选；③高尔基体包裹分泌蛋白以囊泡的形式与细胞膜融合，将分泌蛋白分泌出去。④各细胞器执行功能所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、ERQC会对内质网加工的蛋白质进行质量检测，内质网中加工的蛋白质是在核糖体上脱水缩合生成的，A正确；
B、ERQC只能检测蛋白质是否被正确加工，而不能检测多肽链中的氨基酸排列顺序是否正确，B错误；
C、ERQC是内质网严格的质量控制系统，经ERQC检测合格的蛋白质会被运输到高尔基体继续加工，不会直接分泌到细胞外，C正确；
D、经ERQC检测不合格的蛋白质，可能会被运输到溶酶体，被降解成氨基酸，D正确。
故选B。
6. 为探究水通道蛋白在水分子进出细胞过程中的作用，研究人员分别取细胞膜上含水通道蛋白（A组）和除去水通道蛋白（B组）的同种动物细胞，置于低渗溶液中，定时测量各组细胞体积，结果如图所示。下列分析正确的是（ ）

A. 两组实验形成对照，自变量是细胞体积的大小
B. 当A组细胞体积不再变化时，细胞内溶液的浓度最高
C. 水通道蛋白通透性增强有利于细胞快速转运水分子
D. 缺失水通道蛋白时，水分子可通过主动运输进入细胞
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、两组实验形成对照，细胞体积的大小是因变量，A错误；
B、A组细胞体积达到最大后水分子进出细胞达到平衡，此时细胞内溶液的浓度最低，B错误；
C、水通道蛋白通透性增强有利于细胞快速转运水分子，C正确；
D、缺失水通道蛋白时，水分子可通过自由扩散的方式进入细胞，D错误。
故选C。
7. 荠菜果实为角果，角果形状的三角形或卵圆形受到独立遗传的A/a、B/b基因的控制，只有存在显性基因时才表现为三角形，否则为卵圆形。若将某纯合的三角形果植株与卵圆形果植株杂交，所得F1再与卵圆形果植株杂交，则F2的表型及比例可能为（ ）
A. 三角形果：卵圆形果=1：1B. 三角形果：卵圆形果=1：3
C. 三角形果：卵圆形果=9：1D. 三角形果：卵圆形果=15：1
【答案】A
【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】分析题意可知，三角形果植株的基因型有A-B-、A-bb、aaB-，卵圆形果植株的基因组为aabb；若某纯合的三角形果植株的基因型为AABB，则若将某纯合的三角形果植株（AABB）与卵圆形果植株（aabb）杂交，所得F1（AaBb）再与卵圆形果植株(aabb)杂交，则F2的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，即表型及比例可能为三角形果：卵圆形果=3：1；若某纯合的三角形果植株的基因型为AAbb，则若将某纯合的三角形果植株（AAbb）与卵圆形果植株（aabb）杂交，所得F1（Aabb）再与卵圆形果植株(aabb)杂交，则F2的基因型及比例为Aabb：aabb=1：1，即表型及比例可能为三角形果：卵圆形果=1：1；若某纯合的三角形果植株的基因型为aaBB，则若将某纯合的三角形果植株（aaBB）与卵圆形果植株（aabb）杂交，所得F1（aaBb）再与卵圆形果植株(aabb)杂交，则F2的基因型及比例为aaBb：aabb=1：1，即表型及比例可能为三角形果：卵圆形果=1：1；综上所述可知，A正确。
故选A。
8. 下图是DNA分子部分片段的结构示意图。下列叙述正确的是（ ）

A. 图中共有6种脱氧核苷酸B. ④表示1分子鸟嘌呤脱氧核苷酸
C. ②和③交替连接构成DNA的骨架D. ⑤与DNA结构的稳定性密切相关
【答案】D
【分析】分析题图：图为DNA分子部分结构示意图，其中①磷酸，②为脱氧核糖，③为鸟嘌呤，④包括一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子鸟嘌呤，但不能表示鸟嘌呤脱氧核苷酸，⑤为氢键。
【详解】A、图中含有A、T、C、G四种碱基，共有4种脱氧核苷酸，A错误；
B、④包括一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子鸟嘌呤，但不是鸟嘌呤脱氧核苷酸，②③和②下面的一个磷酸可组成鸟嘌呤脱氧核苷酸，B错误；
C、DNA骨架是由①磷酸和②脱氧核糖交替连接排列在外侧形成，C错误；
D、DNA分子的稳定性与⑤氢键的多少有关，氢键数量越多，其越稳定，D正确。
故选D。
9. 某同学将酵母菌、等量的酵母菌细胞质基质分别放入甲、乙两支试管，向两支试管中各加入等量的相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，一段时间后，检测葡萄糖和CO2的相对含量变化情况，结果如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. 甲试管细胞质基质中产生CO2的速率更快
B. 两支试管中的葡萄糖消耗速率基本相同
C. 两支试管中的反应产物均有CO2
D. 用酸性重铬酸钾检测反应结束后乙试管中的溶液，可出现灰绿色反应
【答案】A
【详解】A、将酵母菌、等量的酵母菌细胞质基质分别放入甲、乙两支试管，向两支试管中各加入等量的相同浓度的葡萄糖溶液，均供氧充足，甲可进行有氧呼吸，乙只能进行无氧呼吸，有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质，A错误；
B、图中实线和虚线分别表示葡萄糖和CO2的相对含量变化情况，实线的变化趋势相同，说明两支试管中的葡萄糖消耗速率基本相同，B正确；
C、甲可进行有氧呼吸，在有氧呼吸的第二阶段能产生CO2，乙只能进行无氧呼吸，在无氧呼吸的第二阶段能产生CO2，C正确；
D、乙只能进行无氧呼吸，产物中有酒精，酒精能与酸性重铬酸钾反应呈现灰绿色，D正确。
故选A。
10. 为保障粮食安全，我国科研人员以富含纤维素的农业残渣（秸秆）为原料，利用转基因技术改造面包酵母，使其表面携带相关酶，可同时高效生产人工淀粉和单细胞蛋白，部分生产工艺如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 纤维素转化为淀粉的物质基础是两者的组成单体相同
B. 纤维素与淀粉的转化途径说明酶具有专一性和高效性
C. 葡萄糖在酵母细胞内须转化为氨基酸才能形成蛋白质
D. 调控发酵的温度或pH可改变酶的活力，从而影响产物的生成速率
【答案】B
【详解】A、纤维素转化为淀粉的物质基础是两者的组成单体相同，都是葡萄糖，A正确；
B、酶的高效性是指酶的催化效率与无机催化剂的催化效率相比，故纤维素与淀粉的转化途径不能说明酶具有高效性，B错误；
C、葡萄糖在酵母细胞内须转化为氨基酸，氨基酸才能通过脱水缩合形成蛋白质，C正确；
D、酶的活性受到温度、pH等因素的影响，故调控发酵的温度或pH可改变酶的活力，从而影响产物的生成速率，D正确。
故选B。
11. 洋葱可食用的部分为鳞片叶，其管状叶可进行光合作用。以洋葱为材料开展相关实验，下列分析正确的是（ ）
A. 将洋葱鳞片叶研磨，制备匀浆，加入斐林试剂充分摇匀后可产生砖红色沉淀
B. 用层析液提取并分离管状叶的光合色素，可得到4条不同颜色的色素带
C. 鳞片叶外表皮细胞用0.3g·mL-1的蔗糖溶液处理，原生质层体积变小并与细胞壁分离
D. 根尖分生区细胞经解离、漂洗、染色、制片处理，可动态监测染色体的移动变化
【答案】C
【详解】A、用斐林试剂鉴定还原糖时，需要水浴加热后才能观察到砖红色沉淀，A错误；
B、色素提取所用试剂是有机溶剂如无水乙醇，而分离色素是层析液，B错误；
C、鳞片叶外表皮细胞用0.3g·mL-1的蔗糖溶液处理，由于外界溶液渗透压大，细胞失水，原生质层体积变小并与细胞壁分离，C正确；
D、根尖分生区细胞经解离后已经死亡，无法监测到染色体的移动变化，D错误。
故选C。
12. 果蝇不同染色体上不同等位基因的分布情况如图所示。下列分析正确的是（ ）

A. 五对等位基因的遗传遵循自由组合定律
B. A/a、B/b与D/d基因的遗传与性别相关联
C. C/c与E/e基因的遗传分别遵循分离定律，且均与性别相关联
D. 图中不同基因的位置说明基因在染色体上呈线性排列
【答案】C
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁遗传。
【详解】AC、C/c与E/e均位于性染色体上，其遗传遵循分离定律，且均与性别相关联，但不遵循自由组合定律，A错误，C正确；
B、A/a、B/b与D/d基因位于常染色体上，并不存在于性染色体上，因此其遗传与性别无关，B错误；
D、一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，图中不同基因的位置不能说明基因在染色体上呈线性排列，D错误。
故选C。
13. 已知果蝇的正常刚毛和焦刚毛受到一对等位基因控制。某同学让正常刚毛雌蝇与焦刚毛雄蝇杂交，子代中♀正常刚毛：♀焦刚毛：♂正常刚毛：♂焦刚毛的比例为1：1：1：1。下列哪一组杂交实验既能判断显隐性关系，又能判断该对基因是位于X染色体上还是常染色体上？（ ）
A. 子代♀正常刚毛×♂焦刚毛B. 子代♀焦刚毛×♂焦刚毛
C. 子代♀焦刚毛×♂正常刚毛D. 子代♀正常刚毛×♂正常刚毛
【答案】D
【分析】根据题意分析可知，果蝇的正常刚毛和焦刚毛，这对相应形状显隐性关系和等位基因所在染色体都是未知，性状角度来看，正常刚毛：焦刚毛的整体来说还是1：1关系，有可能是常染色体，也可能是性染色体遗传。假设该对等位基因位于X染色体上，且焦刚毛为显性，则子代不能出现♀正常刚毛，因此可排除该组合。可假设控制正常刚毛为显性，其基因为A，则控制焦刚毛的基因为a，则实验中亲本焦刚毛雄蝇基因型为XaY或aa，正常刚毛雌蝇基因型为XAXa或Aa，而杂交子代出现性状分离，那么子代的基因型为：♀正常刚毛XAXa或Aa、♀焦刚毛XaXa或aa、♂正常刚毛XAY或Aa、♂焦刚毛XaY或aa。
【详解】A、根据题意分析可知，果蝇的正常刚毛和焦刚毛，这对相应形状显隐性关系和等位基因所在染色体都是未知，性状角度来看，正常刚毛：焦刚毛的整体来说还是1：1关系，有可能是常染色体，也可能是性染色体遗传。假设该对等位基因位于X染色体上，且焦刚毛为显性，则子代不能出现♀正常刚毛，因此可排除该组合。可假设控制正常刚毛为显性，其基因为A，则控制焦刚毛的基因为a，则实验中亲本焦刚毛雄蝇基因型为XaY或aa，正常刚毛雌蝇基因型为XAXa或Aa，而杂交子代出现性状分离，那么子代的基因型为：♀正常刚毛XAXa或Aa、♀焦刚毛XaXa或aa、♂正常刚毛XAY或Aa、♂焦刚毛XaY或aa。若选择子代♀正常刚毛XAXa或Aa×♂焦刚毛XaY或aa杂交，无论基因位于常染色体还是X染色体上，后代无论雌雄都是既有正常刚毛又有焦刚毛，A不符合题意；
B、若选择子代♀焦刚毛XaXa或aa×♂焦刚毛XaY或aa杂交，后代无论基因位于X染色体上还是常染色体上，后代雌雄中均都为焦刚毛，B不符合题意；
C、若选择子代♀焦刚毛XaXa或aa×♂正常刚毛XAY或Aa杂交，子代如果出现雌性全为正常刚毛、雄性全为焦刚毛，则说明该基因位于X染色体上且灰体为显性性状，但是若位于常染色体上，则子代无论雌雄都有正常刚毛和焦刚毛，且显隐性无法判断，C不符合题意；
D、若选择子代♀正常刚毛XAXa或Aa×♂正常刚毛XAY或Aa杂交，后代若发生性状分离，且只在雄性中出现焦刚毛，则正常刚毛对焦刚毛为显性且基因位于X染色体上，否则该基因位于常染色体上，D符合题意。
故选D。
14. 摩尔根和他的学生用纯合红眼和纯合白眼果蝇进行杂交实验，从而证明了基因在染色体上。下列相关分析错误的是（ ）
A. F₁的雌雄个体均为杂合子，F₂的红眼雌蝇包括纯合子和杂合子
B. F₂雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，推测眼色基因位于X染色体上
C. 白眼雌蝇与红眼雄蝇的杂交后代表现为雌蝇全红眼、雄蝇全白眼
D. F₂出现红眼：白眼=3：1的性状分离比，说明眼色至少受到一对基因控制
【答案】A
【分析】摩尔根在一群红眼果蝇中，发现了一只白眼雄果蝇，并让它与正常的红眼雌果蝇交配，结果F1全是红眼果蝇。摩尔根让F1中的红眼雌、雄果蝇相互交配，结果F2中红眼果蝇与白眼果蝇的数量比为3：1，且白眼性状只在雄果蝇中出现，雌果蝇眼色全为红色。若用W和w表示控制红眼和白眼的基因，则亲本白眼雄蝇（XwY）与红眼雌蝇（XWXW）杂交，F1的基因型为XWXw、XWY，F2的基因型为XWXW、XWXw、XWY、XwY。
【详解】A、摩尔根和他的学生用纯合红眼和纯合白眼果蝇进行杂交实验，亲本白眼雄蝇（XwY）与红眼雌蝇（XWXW）杂交，F1的基因型为XWXw、XWY，F1雌雄个体XWXw与XwY相互交配，子代的基因型为XWXw、XwXw、XWY、XwY，因此F1的雌雄个体为杂合子、纯合子，F2的红眼雌蝇包括纯合子和杂合子，A错误；
B、F2雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，由于白眼性状只在雄果蝇中出现，推测眼色基因在X染色体上，B正确；
C、白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，即XwXw、XWY杂交，子代的基因型为XWXw、XwY，子代雌蝇均为红眼，雄蝇均为白眼，C正确；
D、F2出现红眼：白眼=3：1的性状分离比，说明眼色至少受到一对基因控制，控制眼色的基因遵循基因分离定律，D正确。
故选A。
15. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维和方法。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 辛格和尼科尔森运用假说一演绎法提出细胞膜的流动镶嵌模型
B. 沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型
C. 鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用产生的O₂来自H2O
D. 赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记技术证明了DNA是遗传物质
【答案】A
【分析】鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水；沃森和克里克通过构建物理模型发现了DNA的双螺旋结构；摩尔根通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于染色体上；赫尔希和蔡斯采用同位素标记法证明DNA是遗传物质。
【详解】A、辛格和尼科尔森运用“提出假说”，提出流动镶嵌模型，说明细胞膜具有流动性，进而解释细胞生长和运动，A错误；
B、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，沃森和克里克构建的DNA分子双螺旋结构模型属于物理模型，B正确；
C、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，然后进行了两组实验：第一组给植物提供H2O和C18O2，第二组给同种植物提供H218O和CO2，在其他条件都相同的情况下，第一组释放的氧气都是O2，第二组释放的都是18O2，该实验方法为同位素标记法，证明了光合作用产生的O2来自H2O，C正确；
D、赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记技术，完全实现了DNA和蛋白质的分离，证明了DNA是遗传物质，D正确。
故选A。
16. 查哥夫对多种生物的DNA做了碱基定量分析，发现（A+T）/（C+G）的值如表所示。结合所学的知识分析表格的数据，下列叙述错误的是（ ）
A. 小麦和大鼠的A和T含量基本相同
B. 大肠杆菌的DNA结构可能比大鼠的更稳定
C. 不同生物组成DNA的碱基种类相同
D. 猪的不同组织细胞的DNA基本相同
【答案】A
【详解】A、表中只能看出不同生物（A+T）/（G+C）的比例，不能看出不同生物的（A+T）的总量，A错误；
B、C和G所占的比例越高，DNA分子的稳定性就越高，根据表中数据可知，大肠杆菌的DNA结构比大鼠DNA结构更稳定一些，B正确；
C、不同生物组成DNA的碱基种类相同，都是A、T、C、G，C正确；
D、猪的不同组织细胞的DNA基本相同，是因为它们由同一个受精卵经有丝分裂而来，所以含有的DNA基本相同，D正确。
故选A。
17. 用32P标记噬菌体后，让其感染未标记的大肠杆菌，经短时间保温后搅拌离心，检测到上清液放射性很低，沉淀物放射性很高。用35S标记噬菌体后，让其感染未标记的大肠杆菌进行第二组实验，检测结果与前一组相反。下列对实验结果的分析，错误的是（ ）
A. 噬菌体DNA能注入大肠杆菌
B. 噬菌体蛋白质不能进入大肠杆菌
C. 搅拌是否充分会影响第二组实验上清液的放射性高低
D. 实验结果证明DNA才是噬菌体的遗传物质
【答案】D
【分析】噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用32P、35S分别标记大肠杆菌→用32P、35S标记的大肠杆菌培养噬菌体→用32P、35S标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。
【详解】AB、噬菌体的蛋白质外壳的组成元素C、H、O、N、S，DNA的组成元素C、H、O、N、P，用32P标记噬菌体后，让其感染未标记的大肠杆菌，经短时间保温后搅拌离心，检测到上清液放射性很低，沉淀物放射性很高，说明噬菌体DNA能注入大肠杆菌；用35S标记噬菌体后，让其感染未标记的大肠杆菌，经短时间保温后搅拌离心，检测到上清液放射性很高，沉淀物放射性很低，说明噬菌体蛋白质不能进入大肠杆菌，AB正确；
C、35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，如果搅拌不充分，有少量35S的噬菌体蛋白质外壳吸附在细菌表面，随细菌离心到沉淀物中，使沉淀物中出现少量的放射性，因此搅拌是否充分会影响第二组实验上清液的放射性高低，C正确；
D、本实验证明噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，但仅凭该实验还不能证明DNA是遗传物质，还需要检测细菌最终裂解后释放的子代噬菌体中，是否含有放射性32P，D错误。
故选D。
18. 栽培小豆种皮多为红色，此外还有白色、绿色、褐色等多种类型。种皮的颜色受到R/r、G/g、B/b等多对独立遗传的等位基因控制，其代谢途径如图所示。已知隐性基因均不能编码酶。下列分析正确的是（ ）
A. 纯合红豆植株与纯合绿豆植株杂交，F₁全为绿豆或白豆
B. 纯合红豆植株与纯合绿豆植株杂交，F₁全为绿豆或褐豆
C. 纯合白豆植株与纯合绿豆植株杂交，F₁全为绿豆或红豆
D. 等位基因均杂合的植株自交，F₁小豆种皮最多会出现4种颜色
【答案】B
【分析】据图可知，种皮的颜色受到R/r、G/g、B/b等多对独立遗传的等位基因控制，褐色基因型为R_G_B_，绿色基因型为R_G_bb，红色基因型为R_gg__，其余为白色。
【详解】AB、纯合红豆植株（RRggBB或者RRggbb）与纯合绿豆植株（RRGGbb）杂交，F1基因型为RRGgBb或者RRGgbb，全为褐豆或者绿豆，A错误，B正确；
C、纯合白豆植株（rrGGBB、rrGGbb、rrggBB、rrggbb）与纯合绿豆植株（RRGGbb）杂交，F1基因型及表现型为RrGGBb（褐色）、RrGGbb （绿色）、RrGgBb （褐色）、RrGgbb （绿色），即F1全为绿豆或褐豆，C错误；
D、等位基因均杂合的植株自交，即RrGgBb自交，种皮是由珠被发育而来的，F1小豆种皮的颜色应该是褐色，D错误。
故选B。
二、非选择题。
19. 缺镁是导致植物叶片黄化的主要原因。为探究缺镁对龙眼叶片光合作用的影响，研究人员做了相关实验，结果如图1所示。回答下列问题：
（1）叶片进行光合作用时，CO₂在____（填场所）被固定成C3，C3的还原需要光反应阶段提供的____。
（2）该实验的自变量是____，研究人员在不同的条件下检测的是龙眼叶片的____（填“总光合速率”或“净光合速率”）。
（3）当光照强度为0时，实验结果说明缺镁造成的影响是____。缺镁会影响细胞中叶绿素的合成，会使得植株对____光的吸收量显著减少。
（4）当光照强度为800μml·m-2·s-1时，检测两组龙眼叶片的气孔相对开度和叶肉细胞间CO₂浓度，结果如图2所示。据此推测，缺镁导致叶肉细胞间CO₂浓度升高的原因是____。
【答案】（1）①. 叶绿体基质 ②. NADPH和ATP
（2）①. 是否缺镁、光照强度 ②. 净光合速率
（3）①. 龙眼叶片细胞的呼吸速率增强 ②. 蓝紫光和红
（4）缺镁影响叶绿素的合成，降低光反应速率，使CO2的利用量减少
【小问1详解】
暗反应在叶绿体基质中进行，叶片进行光合作用时，CO₂在叶绿体基质被固定成C3，光合作用的暗反应过程需要光反应提供NADPH和ATP参与C3的还原。
【小问2详解】
该实验的目的是探究缺镁对龙眼叶片光合作用的影响，由图1可知，该实验的自变量为是否缺镁、光照强度。CO₂的吸收量为龙眼叶片的净光合速率。
【小问3详解】
当光照强度为0时，植株只进行呼吸作用，由图可知，与对照组相比，当光照强度为0时，缺镁组CO₂的释放量较大，说明缺镁组的呼吸速率较高，故实验结果说明缺镁会造成龙眼叶片细胞的呼吸速率增强。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。缺镁会影响细胞中叶绿素的合成，会使得植株对蓝紫光和红光的吸收量显著减少。
【小问4详解】
缺镁会影响细胞中叶绿素的合成，会使得植株对蓝紫光和红光的吸收量显著减少，降低光反应速率，使CO2的利用量减少，因此与对照组相比，缺镁组虽然气孔导度下降，但叶肉细胞间CO₂浓度升高。
20. 芥蓝是一种经济蔬菜，有几对典型的相对性状。花色的白花和黄花受3号染色体上的等位基因A/a控制；叶片的有蜡质对无蜡质为显性，受9号染色体上的等位基因B/b控制；菜薹颜色的紫色对绿色为显性，受6号染色体上的等位基因C/c控制。研究人员通过杂交实验研究性状的相关遗传机制。回答下列问题：
（1）将白花芥蓝和黄花芥蓝进行杂交，结果如表所示。
①杂交结果说明，白花性状属于____性状。乙组实验子代白花植株与黄花植株的数量比不符合3：1，原因是____。
②丙组的白花植株M的基因型为____。
（2）芥蓝叶片的有无蜡质与菜薹颜色的遗传遵循____定律。若无蜡质紫薹芥蓝与有蜡质绿薹芥蓝杂交，子代出现4种表型，则亲本的基因型分别为____、____。
（3）黄花芥蓝的胡萝卜素含量高，无蜡质芥蓝和紫薹芥蓝具有维生素C含量高、粗纤维含量低的优点。结合上述研究，为培育高营养品质的黄花无蜡质紫薹芥蓝，研究人员以纯种白花有蜡质紫薹芥蓝和纯种黄花无蜡质绿薹芥蓝为亲本进行杂交，得到F₁再自交，则F₂中黄花无蜡质紫蕊芥蓝所占的比例约为____，其中基因型为____的植株不能稳定遗传，需要继续筛选，筛选的思路是____。
【答案】（1）①. 显性 ②. 亲代白花植株中既有纯合子，又有杂合子 ③. Aa
（2）①. 分离、自由组合 ②. bbCc ③. Bbcc
（3）①. 3/64 ②. aabbCc ③. 让黄花无蜡质紫薹芥蓝自交，若后代出现性状分离（绿薹），则说明植株属于杂合子，不能稳定遗传，若后代全表现为黄花无蜡质紫薹，则说明植株属于纯合子，能稳定遗传
【分析】分离定律的实质是杂合体内等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。
小问1详解】
分析表格，实验乙，若干白花植株自交，后代出现黄花植株，故白花性状属于显性性状；乙组实验子代白花植株与黄花植株的数量比不符合3：1，原因是亲代白花植株中既有纯合子，又有杂合子，由此可知，乙组F1的白花植株的基因型为AA和Aa， 乙组F1的白花植株分别与白花植株M杂交，子代出现黄花植株，由此可知，丙组的白花植株M的基因型为Aa。
【小问2详解】
分析题意可知，叶片的有蜡质和无蜡质受9号染色体上的等位基因B/b控制，菜薹颜色的紫色和绿色受6号染色体上的等位基因C/c控制，由此可知，芥蓝叶片的有无蜡质与菜薹颜色的遗传遵循分离、自由组合定律。叶片的有蜡质对无蜡质为显性，菜薹颜色的紫色对绿色为显性，若无蜡质紫薹芥蓝与有蜡质绿葵芥蓝杂交，子代出现4种表型，则亲本的基因型分别为bbCc、Bbcc。
【小问3详解】
分析题意可知，亲本基因型为AABBCC、aabbcc，得到的F1为AaBbCc，则F2中黄花无蜡质紫薹芥蓝（aabbC_）的比例约为1/4×1/4×3/4=3/64，其中基因型为aabbCc的植株不能稳定遗传，需要继续筛选，筛选的思路是让黄花无蜡质紫薹芥蓝自交，若后代出现性状分离（绿薹），则说明植株属于杂合子，不能稳定遗传，若后代全表现为黄花无蜡质紫薹，则说明植株属于纯合子，能稳定遗传。
21. 下图1是某家族关于甲、乙两种单基因遗传病的系谱图，相关基因分别为A/a、B/b。已知甲病的致病基因和正常基因可被酶切割成不同长度的片段，经电泳后可用于基因型的鉴定。该家族部分个体的基因检测结果如图2所示。不考虑X、Y染色体同源区段上的基因及其他变异，回答下列问题：
（1）甲病的遗传方式是____，乙病的遗传方式是____。
（2）若电泳结果中的8.0kb和3.3kb片段是同一基因的酶切产物，则该基因表示____（填“A”或“a”）基因。Ⅰ-4的基因型是____，Ⅱ-5的基因型是____。
（3）已知Ⅱ-3是乙病致病基因的携带者，Ⅱ-3和Ⅱ-4结婚后，生育不患乙病孩子的概率是____，生育正常孩子的概率是____。
【答案】（1）①. 伴X染色体隐性遗传 ②. 常染色体隐性遗传
（2）①. a ②. BbXAXa ③. bbXAXA
（3）①. 5/6 ②. 5/8
【分析】分析图1，Ⅰ-1和Ⅰ-2不患甲病，但他们的儿子Ⅱ-1患甲病，根据无中生有，有为隐可知，该病为隐性遗传病，结合图2，Ⅰ-2只有一种长度的基因，由此可知，甲病为伴X染色体隐性遗传；Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病，但他们的女儿Ⅱ-5患乙病，根据无中生有，有为隐可知，该病为常染色体隐性遗传。
【小问1详解】
分析图1，Ⅰ-1和Ⅰ-2不患甲病，但他们的儿子Ⅱ-1患甲病，根据无中生有，有为隐可知，该病为隐性遗传病，结合图2，Ⅰ-2只有一种长度的基因，由此可知，甲病为伴X染色体隐性遗传；Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病，但他们的女儿Ⅱ-5患乙病，根据无中生有，有为隐可知，该病为常染色体隐性遗传。
【小问2详解】
Ⅰ-1的基因型为XAY，则11.3kb片段表示A基因，则8.0kb和3.3kb片段是同一基因的酶切产物，则该基因表示a基因。Ⅰ-3和Ⅰ-4不患乙病，但他们的女儿Ⅱ-5患乙病，分析图2可知，Ⅰ-3和Ⅰ-4都含有8.0kb、3.3kb片段和11.3kb片段，Ⅱ-5有11.3kb片段，由此可知，Ⅰ-3的基因型为BbXAY，Ⅰ-4的基因型为BbXAXa；Ⅱ-5的基因型是bbXAXA。
【小问3详解】
Ⅰ-3的基因型为BbXAY，Ⅰ-4的基因型为BbXAXa，则Ⅱ-4的基因型及比例为BBXAY：BbXAY=1：2，Ⅰ-1和Ⅰ-2不患甲病，但他们的儿子Ⅱ-1患甲病，则Ⅰ-1的基因型为XAY，Ⅰ-2的基因型为XAXa，且Ⅱ-3含有8.0kb、3.3kb片段和11.3kb片段，Ⅱ-3是乙病致病基因的携带者，故其基因型为BbXAXa，故Ⅱ-3和Ⅱ-4结婚后，生育不患乙病孩子的概率是1-2/3×1/4=5/6，生育正常孩子的概率是3/4×5/6=5/8。
22. 艾弗里及其同事将加热致死的S型肺炎链球菌破碎后，设法除去大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。然后进行了如下实验：
实验甲：S型菌的细胞提取物+R型菌+R型菌的培养基R型菌+S型菌
实验乙：S型菌的细胞提取物+蛋白酶+R型菌+R型菌的培养基R型菌+S型菌
实验丙：S型菌的细胞提取物+酯酶+R型菌+R型菌的培养基R型菌+S型菌
实验丁：S型菌的细胞提取物+RNA酶+R型菌+R型菌的培养基R型菌+S型菌
实验戊：S型菌的细胞提取物+DNA酶+R型菌+R型菌的培养基R型菌
回答下列问题：
（1）R型菌与S型菌在细胞结构上的差别主要是____。实验甲能说明____。
（2）实验利用酶____的特性去除部分化学物质，这种控制自变量的原理是____。该实验与噬菌体侵染细菌的实验思路____（填“相同”或“不同”）。
（3）实验甲、乙、丙和丁的结果能说明____。
（4）实验戊未出现S型菌的原因是____，从而证明遗传物质的化学本质是DNA。
【答案】（1）①. 无多糖荚膜 ②. S型菌的细胞提取物中存在能使R型菌转化为S型菌的“转化因子”
（2）①. 具有专一性 ②. 减法原理 ③. 相同
（3）“转化因子”的化学本质不是蛋白质或脂质或RNA
（4）DNA酶水解S型菌的细胞提取物中的DNA，缺乏“转化因子”（或遗传物质）不能使R型菌发生转化
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎链球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。肺炎链球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【小问1详解】
肺炎链球菌S型细菌：菌落表面光滑，有多糖荚膜，有毒性； R型细菌：菌落表面粗糙，没有荚膜，无毒性，R型菌与S型菌在细胞结构上的差别主要是R型菌无多糖荚膜。实验甲S型菌的细胞提取物+R型菌+R型菌的培养基，最后出现了S型菌，说明了S型菌的细胞提取物中存在能使R型菌转化为S型菌的“转化因子”。
【小问2详解】
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，实验利用酶的专一性去除细胞提取物中的部分化学物质，这种控制自变量的原理是减法原理。该实验与噬菌体侵染细菌的实验思路相同，都是设法将蛋白质和DNA分离开，分别探究它们的作用。
【小问3详解】
实验乙、丙和丁分别用蛋白酶、酯酶、RNA酶除去糖类、蛋白质和脂质，结果培养基上都有S型菌，说明糖类、蛋白质和脂质不是S型菌的遗传物质。
小问4详解】
实验戊未出现S型菌的原因是DNA酶水解S型菌的细胞提取物中的DNA，缺乏“转化因子”（或遗传物质），不能使R型菌发生转化，从而证明遗传物质的化学本质是DNA。
DNA来源
大肠杆菌
小麦
大鼠
猪肝
猪胸腺
猪脾
（A+T）/（G+C）
1.01
1.21
1.21
1.43
1.43
1.43
组别
实验过程
F₁表型及数量
甲
若干黄花植株自交
黄花105株
乙
若干白花植株自交
白花85株、黄花7株
丙
乙组F₁的白花植株（♀）分别与白花植株M杂交
白花209株、黄花18株