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山东省新高考联合体2024—2025学年高三上学期质量测评10月联考生物试卷（解析版）
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这是一份山东省新高考联合体2024—2025学年高三上学期质量测评10月联考生物试卷（解析版），共26页。
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。
2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂：非选择题答案必须使用。0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
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. 研究表明，完整的线粒体会利用骨髓基质细胞与T细胞之间建立的纳米管状连接向后者转移，增加葡萄糖会导致线粒体的能动性降低。下列说法正确的是（ ）
A. T细胞生命活动所需要的能量全部来自线粒体
B. T细胞接收线粒体后DNA分子数目增加
C. 甜食过量会加速线粒体向T细胞移动
D. 骨髓基质细胞通过胞吐将自身的线粒体转移至T细胞中
【答案】B
【分析】由题意可知，完整的线粒体会利用骨髓基质细胞与T细胞之间建立的纳米管状连接向后者转移，增加葡萄糖会导致线粒体的能动性降低，说明甜食过量会阻止线粒体向T细胞移动。
【详解】A、T细胞生命活动所需要的能量来自线粒体和细胞质基质，A错误；
B、T细胞接收线粒体后，包含了线粒体中的DNA，总DNA分子数目增加，B正确；
C、增加葡萄糖会导致线粒体的能动性降低，甜食过量会阻止线粒体向T细胞移动，C错误；
D、由题意可知，骨髓基质细胞通过纳米管状连接将自身的线粒体转移至T细胞中，D错误。
故选B。
2. 高温胁迫下，水稻水通道蛋白（AQP）基因的表达水平在花药中增加，在颖片中下降；经干旱处理后，水稻各组织AQP基因的表达水平均出现不同程度下调。下列说法错误的是（ ）
A. 若破坏AQP，水分子仍可进出细胞
B. 通过AQP跨膜转运物质时不消耗细胞内化学反应产生的能量
C. 高温胁迫下，水稻不同的组织器官应对热伤害的途径可不同
D. 干旱处理后AQP基因表达量降低可导致膜的透水性升高
【答案】D
【分析】自由扩散：顺浓度梯度，不消耗能量，不需要转运蛋白的协助；协助扩散：顺浓度梯度，不消耗能量，需要转运蛋白的协助。
【详解】A、若破坏AQP，水分子仍可通过自由扩散进出细胞，A正确；
B、通过AQP跨膜转运物质方式为协助扩散，不消耗细胞内化学反应产生的能量，B正确；
C、根据题干可知高温胁迫下，水稻水通道蛋白（AQP）基因的表达水平在花药中增加，在颖片中下降可知，高温胁迫下，水稻不同的组织器官应对热伤害的途径可不同，C正确；
D、干旱处理后AQP基因表达量降低可导致膜的透水性降低，D错误。
故选D。
3. 二硝基水杨酸（DNS）与还原糖反应后的产物在高温条件下显棕红色，且在一定范围内，颜色深浅与还原糖的浓度成正比。某兴趣小组利用该原理探究“温度对α-淀粉酶活性的影响”，保温相同时间后，先加入NaOH终止酶促反应，再进行颜色测定，结果如图（OD代表颜色深浅的相对值）。下列说法错误的是（ ）
A. 保温是为了维持淀粉和α-淀粉酶反应时的相应温度
B. 可用HCl代替NaOH来终止酶促反应
C. 需在相同高温条件下对反应产物进行颜色测定
D. α-淀粉酶在0℃和100℃条件下的空间结构不同
【答案】B
【分析】一、酶的高效性，酶的催化效率远远高于无机催化剂的催化效率；酶的专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行；酶的催化需要适宜的温度和pH值。二、生物学探究实验中，人为控制的变量称为自变量，随着自变量的改变而改变的变量称为因变量，对实验结构有影响的其他变量称为无关变量；探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
【详解】A、保温是让α-淀粉酶催化淀粉水解，并同时维持淀粉和α-淀粉酶反应时的相应温度，A正确；
B、在酸性条件下，淀粉会水解，会影响实验结果，因此不能用HCl代替NaOH来终止酶促反应，B错误；
C、反应结束后，进行颜色鉴定时，需在相同高温条件下对反应产物进行颜色测定，避免无关变量对实验结果的影响，C正确；
D、α-淀粉酶在0℃条件下空间结构不破坏，在100℃条件下空间结构破坏，D正确。
故选B。
4. 高强度的运动需先经三磷酸腺苷一磷酸肌酸系统供能，该系统仅能持续供能约15s。ATP和磷酸肌酸的能量转换关系如图。下列说法正确的是（ ）
A. 剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值会明显下降
B. 磷酸肌酸和ATP都是细胞内的直接能源物质
C. 磷酸肌酸去磷酸化反应属于吸能反应
D. 运动员在400米短跑时消耗的能量主要来源于磷酸肌酸和葡萄糖
【答案】D
【分析】ATP为细胞生命活动的直接能源物质，在细胞内 含量很少，但是ATP与ADP的转化十分迅速，ATP来源与光合作用和呼吸作用，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值不会明显下降，处于相对稳定的比值，ATP与ADP转化速率快，A错误；
B、ATP是细胞内的直接能源物质，而磷酸肌酸不是，其中的能量要转移到ATP中才能被利用，B错误；
C、磷酸肌酸去磷酸化反应要释放能量，属于放能反应，C错误；
D、结合题干“高强度的运动需先经三磷酸腺苷一磷酸肌酸系统供能，该系统仅能持续供能约15s”，可知运动员在400米短跑时消耗大量的ATP，这些ATP合成时所需的能量主要来源于磷酸肌酸的转移和葡萄糖的氧化分解，D正确。
故选D。
5. 抗性淀粉在人的小肠中不能被酶水解，但在结肠中可被某些菌群利用，生成能被人体吸收的短链脂肪酸，这些脂肪酸有利于维持健康的肠道环境。下列说法错误的是（ ）
A. 抗性淀粉不具有小肠淀粉酶识别的空间结构
B. 抗性淀粉中的能量不能被人体利用
C. 抗性淀粉、酶和脂肪酸都是以碳链为基本支架
D. 抗性淀粉可减少肠道疾病的发生
【答案】B
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质。
【详解】A、抗性淀粉在人的小肠中不能被酶水解，据此推测，抗性淀粉不具有小肠淀粉酶识别的空间结构，A正确；
B、抗性淀粉在结肠中可被某些菌群利用，生成能被人体吸收的短链脂肪酸，进而可以被人体利用，可见，抗性淀粉中的能量也可被人体利用，B错误；
C、酶的化学成分多数是蛋白质，少数是RNA，多糖、核酸和蛋白质等生物大分子都是以碳链为基本骨架的，脂肪酸的组成元素是C、H、O，也是以碳链为基本支架的，C正确；
D、抗性淀粉在结肠中可被某些菌群利用，生成能被人体吸收的短链脂肪酸，这些脂肪酸有利于维持健康的肠道环境，据此推测，抗性淀粉可减少肠道疾病的发生，D正确。
故选B。
6. 下列关于光合作用探究历程的说法，错误的是（ ）
A. 恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能并释放氧气
B. 希尔的实验说明水的光解产生氧气，且氧气中的氧元素全部来自水
C. 阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D. 卡尔文用14C标记CO2，探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的途径
【答案】B
【分析】恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体。卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
【详解】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气，A正确；
B、希尔反应是指离体叶绿体在适当(铁盐或其他氧化剂、光照)条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应，但不能证明氧气中的氧元素全部来自水，B错误；
C、阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随，C正确；
D、卡尔文用14C标记的CO2探明了CO2中的碳在光合作用中的转移途径，D正确。
故选B。
7. 蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，长期进化过程中，蓝细菌形成的CO2浓缩机制如图所示。R酶还能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列说法正确的是（ ）
A. 蓝细菌的光能转化发生在叶绿体的类囊体薄膜上
B. CO2不能以主动运输的方式通过光合片层膜
C. HCO3-转运蛋白基因表达增加，光合速率增强
D. R酶发挥作用后CO2固定减少，有机物积累减少
【答案】C
【分析】一、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
二、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类囊体薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用有关的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和NADPH。②ATP的合成，ADP与Pi接受光能形成ATP。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①CO2的固定，CO2与C5结合生成两个C3。②C3的还原，C3在NADPH、酶、ATP等作用下，生成C5和有机物。
【详解】A、蓝细菌是原核生物，无叶绿体结构，A错误；
B、依题意，图示为蓝细菌的CO2浓缩机制，据图可知，CO2进入光合片层膜要依赖CO2转运蛋白，同时消耗能量。因此，CO2以主动运输的方式通过光合片层膜，B错误；
C、HCO3-转运蛋白基因表达增加，膜上 HCO3−转运蛋白量增加，为暗反应提供的CO2增加，暗反应速率增加，促使光反应速率增加，从而使光合速率增加，C正确；
D、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，CO2浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度。因此，当R酶周围CO2浓度高时，CO2与R酶的结合率高，促进CO2固定，提高光合作用速率；当R酶周围O2浓度高时，O2与R酶的结合率高，抑制CO2固定，降低光合作用速率，D错误。
故选C。
8. 叶绿体的内、外膜上存在超级复合体TOC-TIC（如图）。转入叶绿体的前体蛋白N端含有一段信号序列称为转运肽。前体蛋白与TOC复合体上的受体作用后，通过TOC-TIC超级复合体进入基质，随后转运肽被转运肽基质加工酶移除。下列说法错误的是（ ）
A. 纯化并研究TOC-TIC超级复合体的功能时不能破坏其结构
B. 前体蛋白在叶绿体内进一步加工后发挥作用
C. 前体蛋白与TOC复合体上的受体作用实现了细胞间的信息交流
D. 叶绿体内部分功能蛋白是由细胞核基因编码的
【答案】C
【分析】线粒体和叶绿体中都含有DNA，故为半自主性细胞器，但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。
【详解】A、根据结构与功能相适应概念，研究TOC-TIC超级复合体的功能时不能破坏其结构，A正确；
B、前体蛋白进入到叶绿体后转运肽被转运肽基质加工酶移除，然后发挥作用，B正确；
C、TOC复合体在叶绿体膜上，前体蛋白与TOC复合体上的受体作用是在细胞内进行的，体现了生物膜的信息交流功能，C错误；
D、叶绿体内含有少量DNA，是半自主细胞器，同样受细胞核调控，故部分功能蛋白是由细胞核基因编码的，D正确。
故选C。
9. 端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列，以弥补细胞分裂过程中染色体端粒的缺失。下列说法正确的是（ ）
A. 有无端粒可作为细胞是否连续分裂的判断依据
B. 端粒酶的基本组成单位为氨基酸
C. 端粒酶可在癌细胞中发挥作用
D. 可通过降低端粒酶的活性来延缓细胞的衰老
【答案】C
【分析】端粒学说：每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，随分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸，端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤，导致细胞衰老。
【详解】A、每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。一般真核细胞才有端粒，原核细胞没有端粒的存在，但是原核细胞也可以连续分裂，A错误；
B、端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，因此，端粒酶的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸，B错误；
C、端粒酶可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列，以弥补细胞分裂过程中染色体端粒的缺失，癌细胞具有无限增殖的能力，可能与端粒酶活性较高有关，因此端粒酶可在癌细胞中发挥作用，C正确；
D、细胞会随着细胞分裂次数的增多而衰老，若增加端粒酶的活性或促进端粒酶的表达，可延缓细胞衰老，D错误。
故选C。
10. 细胞周期蛋白与特定的激酶结合以维持正常的细胞周期。周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1（DNA复制前）期进入S（DNA复制）期；周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2（DNA复制后）期进入M（分裂）期。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞周期蛋白B、E的合成量在M期会减少
B. 破坏周期蛋白E，会使处于S期的细胞数量减少
C. 蛋白激酶CDK1可促进G2期染色体的高度螺旋化
D. CDK1可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关
【答案】C
【分析】一、有丝分裂前的间期主要分为三个阶段G1、S、G2。G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。
二、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1（DNA复制前）期进入S（DNA复制）期，周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2（DNA复制后）期进入M（分裂）期，可知细胞周期蛋白B、E均是在间期发挥功能。
【详解】A、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1期进入S期，周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2期进入M期，可知细胞周期蛋白B、E均是在间期发挥功能，所以细胞周期蛋白B、E的合成量在M期会减少，A正确；
B、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1期进入S期，若破坏周期蛋白E，会抑制细胞由G1期进入S期，所以处于S期的细胞数量会减少，B正确；
C、周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2期进入M期，细胞由G2期进入M期，但是染色质高度螺旋化形成染色体发生在有丝分裂前期，所以不能推测出蛋白激酶CDK1可促进G2期染色体的高度螺旋化的结论，C错误；
D、CDK1可促进细胞由G2期进入M期，可能与前期细胞分裂的变化相关，如启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接等，D正确。
故选C。
11. 下列关于二倍体动物（假定体细胞内染色体数为2C）有丝分裂和减数分裂的叙述（不考虑变异），正确的是（ ）
A. 有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期细胞内染色体数均发生2C→4C的变化
B. 染色体数发生C→2C的变化时，细胞内发生着丝粒分裂，同源染色体数目加倍
C. 染色体数发生2C→C的变化后，产生的子细胞中均不含姐妹染色单体
D. 染色体数发生4C→2C的变化后，产生的子细胞中遗传信息一般相同
【答案】D
【分析】有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA变化特点（体细胞染色体为2N）：（1）染色体变化：后期加倍（4N）；（2）DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；（3）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
【详解】A、有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期，细胞内染色体数都不发生变化，A错误；
B、减数分裂Ⅱ后期，细胞内染色体数会发生C→2C的变化，该时期着丝粒一分为二使染色体数目加倍，此时细胞中不含同源染色体，B错误；
C、细胞分裂过程中染色体数发生2C→C的变化，对应时期是减数分裂I末期或减数分裂Ⅱ末期，减数分裂I末期产生的子细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞和极体，含姐妹染色单体，C错误；
D、细胞分裂过程中染色体数发生4C→2C的变化，对应时期是有丝分裂末期，产生的两个子细胞中遗传信息一般相同，D正确。
故选D。
12. 烟草的核基因S具有多种复等位基因（S1、S2、S3…），若花粉中含有的S基因与卵细胞中相同时不萌发。下列说法错误的是（ ）
A. 复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性
B. S基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C. 若选取基因型为S1S2和S1S3的个体进行正反交实验，则后代共有3种基因型
D. S2和S3基因的本质区别是碱基的排列顺序不同
【答案】B
【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息；
【详解】A、复等位基因的出现是基因突变的结果，复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性，A正确；
B、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。S基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，遵循基因的分离定律，B错误；
C、若选取基因型为S1S2和S1S3的个体进行正反交实验，后代的基因型为S1S1、S1S2、S2S3、S1S3，但花粉中含有的S基因与卵细胞中相同时不萌发，故后代共有3种基因型，C正确；
D、基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息，S1，S2，S3…不同的遗传信息是由于碱基的排列顺序不同，D正确。
故选B。
13. 从遗传染色体学说的研究到基因与染色体关系的研究，标志着遗传学的发展进入一个重要发展阶段。下列说法正确的是（ ）
A. 蝗虫作为减数分裂观察材料的原因之一是染色体大且数目少
B. 萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
C. “基因位于染色体上”的证明与“孟德尔遗传规律”的发现所用科学方法不同
D. 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交出现了白眼雌果蝇，可通过显微镜观察是否为基因突变所致
【答案】A
【分析】萨顿利用类比推理的方法，提出了基因位于染色体上的假说；摩尔根运用假说—演绎法，证明了基因在染色体上。
【详解】A、蝗虫作为减数分裂观察材料的原因之一是染色体大且数目少，蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体，A正确；
B、萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系推理了基因位于染色体上，没有证明，B错误；
C、“基因位于染色体上”的证明与“孟德尔遗传规律”的发现所用科学方法相同，都是假说—演绎法，C错误；
D、基因突变显微镜无法观察到，故白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交出现了白眼雌果蝇，不可通过显微镜观察是否为基因突变所致，D错误。
故选A。
14. 小叶菜蛾（2n=56）的性别决定方式为ZW型。下表是某些小叶菜蛾单基因隐性纯合突变体及其相关信息。下列说法错误的是（ ）
A. 甲和乙杂交，F2的表型比不符合9：3：3：1
B. 雌小叶菜蛾处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中可能含有2条W染色体
C. 幼蛾巧克力色突变体在雌性小叶菜蛾中的比例低于雄性
D. 丙中雌蛾和丁中雄蛾杂交，向F2施加浓核病原体，存活个体中雌雄比例为1：1
【答案】C
【分析】一、性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式常见的有XY型和ZW型两种，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
二、基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，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。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。
【详解】A、甲乙突变体的基因都位于12号染色体上，不遵循自由组合定律，因此用甲种家蚕蛾与乙种家蚕蛾杂交获得F1，F1雌雄交配得到的F2表型不符合9：3：3：1的分离比，A正确；
B、雌小叶菜蛾的性染色体组成为ZW，所以处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中可能含有2条W的（子）染色体，B正确；
C、雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ，巧克力色雌家蚕的基因型为ZeW，巧克力色雄家蚕的基因型为ZeZe，雄家蚕中含有两个Ze基因才为巧克力色，雌家蚕中含有一个Ze基因就为巧克力色，故幼蚕巧克力色突变体在雌家蚕中的比例高于雄家蚕中的比例，C错误；
D、选取抗浓核病突变体雌家蚕（ddZEW）与幼蚕巧克力色突变体雄家蚕（DDZeZe）杂交，子一代的基因型为DdZEZe、DdZeW，子一代个体随机交配得到子二代，子二代的基因型可表示为（1DD、2Dd、1dd）（1ZEZe、1ZeZe、1ZEW、1ZeW），若向子二代施加浓核病病原体导致不抗病个体（D_）死亡后，剩余个体的基因型可表示为1/4ddZEZe、1/4ddZeZe、1/4ddZEW、1/4ddZeW，存活个体中雌家蚕与雄家蚕的比例为（1/4+1/4）：（1/4+1/4）=1：1，D正确。
故选C。
15. 番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。基因型为mm的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因同时控制果实的成熟时期和颜色。选大花正常熟红果与小花晚熟黄果杂交，结果如表。下列说法错误的是（ ）
A. 晚熟对正常熟显性，红果对黄果显性
B. M、m和R、r位于两对同源染色体上
C. F2有8种表现型
D. 选F2大花晚熟与小花正常熟杂交，F3雄性不育占1/3
【答案】C
【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】A、据F2可知，晚熟：正常=3：1，红果：黄果=3：1，可推断晚熟对正常熟显性，红果对黄果显性，A正确；
B、依题意，M、m控制花大小及育性，R、r控制成熟时期和颜色。据F2可知，大花晚熟：大花正常熟：小花晚熟：小花正常熟=9：3：3：1，符合自由组合定律，可推断M、m和R、r位于两对同源染色体上，B正确；
C、分析表格数据可知，F1自交产生F2的表型及比例为大花晚熟：大花正常熟：小花晚熟：小花正常熟=9：3：3：1，则可推断F1大花晚熟红果的基因型为MmRr。依题意，基因型为mm的植株表现为小花，基因型为MM、Mm的植株表现为大花，F2中红果：黄果=3：1，亲本表型为大花正常熟红果与小花晚熟黄果，结合F1基因型，可推断亲本基因型分别为MMRR、mmrr。综合以上分析可知，晚熟红果基因型为Rr，正常熟红果基因型为RR，晚熟黄果基因型为rr。故F2的表型有23=6种，C错误；
D、依题意，基因型mm表现雄性不育，F2中大花晚基因型为1RR：2Rr，小花基因型为mm，故F2大花晚熟与小花正常熟杂交，F3雄性不育为：2/31/2=1/3，D正确。
故选C。
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. 核酶是具有催化功能的RNA分子，具有酶的基本特性。核酶P能够识别和切割tRNA前体分子的5'端，去除额外的序列，参与tRNA分子的加工过程；rRNA能够识别tRNA携带的氨基酸，催化肽键的形成。下列说法错误的是（ ）
A. 真核细胞的核酶均在细胞核合成，通过核孔运输到细胞质发挥作用
B. 核酶P和rRNA均通过降低化学反应的活化能发挥作用
C. 核酶P作用于磷酸二酯键，并催化tRNA中氢键的形成
D. rRNA的催化不具有专一性，催化的底物为氨基酸分子和多肽
【答案】ACD
【分析】一、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
二、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
三、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在解旋酶、RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
【详解】A、核酶是具有催化功能的RNA分子，合成核酶的过程为转录，在真核细胞内可以发生在细胞核或者叶绿体、线粒体，A错误；
B、核酶是具有催化功能的RNA分子，rRNA能够催化肽键的形成，酶催化的原理是降低化学反应的活化能，B正确；
C、核酶P能够识别和切割tRNA前体分子的5'端，作用于磷酸二酯键，但tRNA中氢键的形成不需要核酶催化，C错误；
D、rRNA催化一类反应——氨基酸之间脱水缩合，它的催化具有专一性，D错误。
故选ACD。
17. 科研人员在测定某绿色植物由黑暗转到光照条件下CO2吸收速率的变化时发现，光照0.5min后，光合作用暗反应过程才被激活，CO2吸收速率才迅速升高。科研人员又检测了该植物的光反应相对速率和热能散失比例（叶绿体以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例），结果如图。下列说法正确的是（ ）
A. 由黑暗变为光照，短时间内叶肉细胞中C3的含量会升高
B. 0～0.5min光反应速率下降的原因是暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累抑制光反应
C. 0～0.5min部分被捕获的光能以热能形式散失，可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受损伤
D. 0.5～2min暗反应启动后，以热能形式散失比例减少，吸收的光能更有效地转化为化学能
【答案】ABCD
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】A、由黑暗变为光照，0.5min内，光反应速率下降，产生的ATP 和NADPH减少，暗反应没有启动，C3的还原减少，短时间内叶肉细胞中C3的含量会升高，A正确；
B、光照0.5min后，CO2吸收速率才显著升高，说明此时光合作用光反应反应过程才被激活，光反应此时产生的NADPH和ATP才能用于暗反应过程C3的还原，0～0.5min光反应速率下降的原因是暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累抑制光反应，B正确；
C、结合图示可以看出，0～0.5min，吸收的光能未被利用，以热能形式散失，进而可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受光损伤，C正确；
D、0.5～2min，可有效转化为化学能（减少热能形式散失的比例），说明此时吸收的光能转变成NADPH和ATP，而后可驱动暗反应过程，进而有利于积累更多的有机物，D正确。
故选ABCD。
18. 下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列说法错误的是（ ）
A. 该动物的精原细胞中均含有这8个基因
B. 该细胞所处的时期不一定是减数第一次分裂前期
C. 1与3可能互为等位基因
D. 1与7组合可能会形成重组型配子
【答案】A
【分析】由图可知，图中为一对同源染色体，1与2、5与6、3与4、7与8为相同基因，1（或2）与3或4可能是等位基因，5（或6）与7或8可能是等位基因。
【详解】A、该动物的精原细胞所含的基因是8个基因中的4个，A错误；
B、分析题图可知，一对同源染色体两两配对，出现联会现象，故该细胞所处的时期可能是减数第一次分裂前期、中期或后期，B正确；
C、等位基因是位于同源染色体上相同位置上的不同基因，1与3可能互为等位基因，也可能为相同基因，C正确；
D、与1位于一条染色体上的5可以与7发生互换，故1和7能形成重组型的配子，D正确。
故选A。
19. 某二倍体两性花植物的一对等位基因可同时控制花色（紫色和红色）和籽粒颜色（黄色和绿色）两种性状；叶边缘的光滑形和锯齿形是由两对等位基因控制的一对相对性状，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。现将三对等位基因均杂合的植株测交，可能出现的性状分离比有（ ）
A. 3∶3∶1∶1B. 2∶1∶1C. 1∶1∶1∶1D. 3∶1
【答案】ABC
【分析】根据题意，某二倍体两性花植物的一对等位基因可同时控制花色（紫色和红色）和籽粒颜色（黄色和绿色）两种性状，假设用基因A、a表示；叶边缘的光滑形和锯齿形是由两对等位基因控制的一对相对性状，假设用基因B、b和D、d表示，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形，则B＿D＿为叶边缘光滑形，bb D＿、B＿dd表现为叶边缘的光滑形锯齿形。
【详解】根据题意，假设用基因A、a表示控制花色（紫色和红色）和籽粒颜色（黄色和绿色）两种性状的基因，假设用基因B、b和D、d表示控制叶边缘的光滑形和锯齿形的两对等位基因，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形，则B＿D＿为叶边缘光滑形，bb D＿、B＿dd表现为叶边缘的光滑形锯齿形。若三对等位基因位于一对同源染色体上，那么将三对等位基因均杂合的植株测交，即AaBbDd×aabbdd，后代基因型为AaBbDd和aabbdd，则性状分离比为1∶1；若三对等位基因分别位于两对同源染色体上，分成以下几种情况：如果基因A、a在一对同源染色体上，基因B、b和D、d在一对同源染色体上，且基因B、D在一条染色体上，那么测交后，性状分离比为1∶1∶1∶1；但是如果基因B、d在一条染色体上，那么测交后，性状分离比为1∶1；如果基因A、a与B、b在一对同源染色体上，或者基因A、a与D、d在一对同源染色体上，另外一对基因在一对同源染色体上，那么测交后代性状分离比均为2∶1∶1；若三对基因分别位于三对同源染色体上，按照自由组合定律分析，那么测交后，性状分离比为3∶3∶1∶1。综上所述，ABC正确，D错误。
故选ABC。
20. 果蝇的正常眼与无眼是一对相对性状，受一对等位基因控制。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况，下列说法正确的是（ ）
A. 控制无眼性状的基因不位于Y染色体上
B. 若Ⅱ-3不携带无眼基因，则Ⅱ-2一定为杂合子
C. 选用Ⅱ-1与亲本杂交，可确定果蝇正常眼的显隐性
D. 选用Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇杂交，仅根据子代表型即可确定无眼性状的遗传方式
【答案】AD
【分析】一、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
二、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】A、根据图中Ⅰ-3无眼雄果蝇生出的后代Ⅱ-3为正常眼雄果蝇，可以推断控制无眼性状的基因不位于Y染色体上，A正确；
B、Ⅱ-3不携带无眼基因，若无眼基因为常染色体上的显性基因，则Ⅱ-2为纯合子，B错误；
C、无论正常眼基因为常染色体上的显性基因还是隐性基因，Ⅱ-1与亲本杂交，后代均为正常眼：无眼=1：1，无法确定显隐性，C错误；
D、用A/a表示基因，若无眼基因为常染色体显性基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇为aa×aa，后代均为正常眼果蝇；若无眼基因为常染色体隐性基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇为Aa×Aa，后代正常眼：无眼=3：1，且性状无性别差异；若无眼基因为X染色体隐性基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇为XAXa×XAY，后代正常眼：无眼=3：1，且无眼均为雄果蝇，因此可以确定遗传方式，D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. Piez通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piez通道的作用机理如图。
（1）Piez通道开放后，Ca2+能通过该通道的原理是_____，影响该过程的因素有_____。
（2）“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piez通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piez通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piez通道的调节是_____（填“正”或“负”）反馈，膜蛋白的存在会_____（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。
（3）红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成Piez通道功能增强所致。请结合上图回答：
①Piez通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活_____。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是_____。
②非洲是疟疾横行的地方，疟原虫寄生在红细胞中。请依据上述原理，写出治疗疟疾的思路_____。
【答案】（1）①. Ca2+与Piez通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜 ②. 机械刺激、Ca2+浓度、Piez通道蛋白的数量等
（2）①. 正 ②. 升高
（3）①. K+通道 ②. Piez通道功能增强激活K+通道，使K+大量外流，红细胞渗透压降低，细胞失水变得干瘪 ③. 增强Piez通道功能或增肌Piez通道蛋白的数量
【分析】神经纤维未受到刺激时，K十外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。
【小问1详解】Piez通道开放后，Ca2+通过协助扩散通过该通道进入细胞，Ca2+能通过Piez通道是因为Ca2+与该通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜。影响该过程的因素主要有外界的机械刺激，Ca2+浓度和Piez通道蛋白的数量等。
【小问2详解】根据题干信息，通道开放会使Piez通道周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piez通道对膜张力变化的敏感性，这属于正反馈调节，膜蛋白的存在会升高细胞的膜张力。
【小问3详解】①由图可知，Piez通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态。
②疟原虫寄生在红细胞中，干瘪的红细胞已破裂有助于治疗疟疾，基于此，可通过增强Piez通道功能或增加Piez通道蛋白的数量，使生活在非洲地区的人们红细胞形态干瘪。
22. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象。拟南芥中亲环素蛋白C37可以调控植物光合电子传递效率，提高植物对强光的适应性（如下图所示）。研究发现，在强光胁迫下，C37缺失导致从Cb6/f到PSⅠ的电子传递受阻，传递效率显著下降，从而产生大量活性氧（ROS），ROS的积累导致突变体光损伤加剧、叶绿素降解增加。
（1）光系统（PSⅠ、PSⅡ）分布在叶绿体的_____上，两者共有的功能是_____。
（2）水的光解产物是_____，电子的最终受体是_____。
（3）研究表明线性电子传递过程中有ATP和NADPH生成，而环式电子传递过程中只有ATP生成，而没有NADPH生成，从进化角度推测，上述电子传递过程出现早的是_____，依据是_____。
（4）据图分析强光胁迫下拟南芥的适应性机制是_____。
【答案】（1）①. 类囊体 ②. 吸收利用光能，并进行电子传递
（2）①. O2、电子及H+ ②. NADP+
（3）①. 线性电子传递过程 ②. 环式电子传递过程是为了使植物更好地适应强光环境，在光保护作用中发挥重要作用，是适应性的进化。环式电子传递过程不产生NADPH，线性电子传递过程中产生ATP和NADPH，而光合作用过程需要ATP和NADPH，所以线性电子传递进化的早一些。
（4）在强光胁迫下，C37蛋白与Cb6/f结合更加紧密，利于提高电子传递效率；同时C37可减少ROS积累，保证了强光下光反应的顺利进行
【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个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有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，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；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。
【小问1详解】据图可知，PSⅡ上发生水的光解反应，光系统PSⅠ、光系统PSⅡ都负责传递水的光解中产生的电子，水的光解发生在叶绿体的类囊体上，因此，光系统（PSⅠ、PSⅡ）分布在叶绿体的类囊体上。据图可知，光系统PSⅠ、PSⅡ都可以吸收光能，并把光能转化成电能，经由电子传递链传递电能。因此，光系统PSⅠ、PSⅡ共有的功能是吸收利用光能，并进行电子传递。
【小问2详解】据图可知，水的光解产物有O2、电子及H+。水的光解产生的电子经由电子传递链的传递，最终传给NADP+生成NADPH。
【小问3详解】依题意，环式电子传递过程是为了使植物更好地适应强光环境，避免或减轻光抑制现象，在光保护作用中发挥重要作用，是植物对环境的适应性的进化。环式电子传递过程不产生ATP，线性电子传递过程中产生ATP和NADPH，而光合作用过程需要ATP和NADPH，所以推测，线性电子传递进化的早一些。
【小问4详解】依题意，拟南芥中亲环素蛋白C37可以调控植物光合电子传递效率，提高植物对强光的适应性。且研究发现，在强光胁迫下，C37缺失导致从Cb6/f到PSⅠ的电子传递受阻，传递效率显著下降，从而产生大量活性氧（ROS），ROS的积累导致突变体光损伤加剧、叶绿素降解增加。故推测拟南芥抵御强光胁迫的机制：在强光胁迫下，C37蛋白与Cb6/f结合更加紧密，利于提高电子传递效率，同时C37可减少ROS积累，避免出现光损伤和叶绿素降解，保证了强光下光反应的顺利进行。
23. 下图为某二倍体动物处于不同分裂时期的细胞。
（1）图中处于有丝分裂过程中的是_____，含有同源染色体的是_____。（用字母代号填空）
（2）图中可能发生基因重组的是_____（用字母代号填空），B时期染色体的行为特点是_____。
（3）某同学认定该动物的性别为雄性。
①可同时观察到这些分裂图像的部位是_____（填写具体器官），D细胞的名称是_____。
②该同学作出上述判断依据的细胞分裂图像是_____（用字母代号填空），理由是_____。
【答案】（1）①. A、C ②. A、B、C、E
（2）①. B、E ②. 同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合
（3）①. 睾丸 ②. 次级精母细胞 ③. B ④. 该细胞处于减数第一次分裂后期，且表现为细胞质均等分裂。
【分析】题图分析：图中A细胞处于有丝分裂后期，B细胞处于减数第一次分裂后期，C细胞处于有丝分裂中期，D细胞处于减数第二次分裂后期，E细胞处于减数第一次分裂前期。
【小问1详解】图中A细胞处于有丝分裂后期，C细胞处于有丝分裂中期，处于有丝分裂时期的细胞是A、C；由于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此减数第二次分裂过程中的细胞不含同源染色体，则具有同源染色体的细胞有A、B、C、E。
【小问2详解】基因重组发生在减数第一次分裂的前期（发生同源染色体的非姐妹互换片段）或后期（发生非同源染色体自由组合），因而图中会发生基因重组的细胞是B和E，其中B处于减数第一次分裂后期，E处于减数第一次分裂前期的四分体时期；B细胞中发生的染色体行为变化是同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合。
【小问3详解】①图中B细胞表现为均等分裂，因而该生物是雄性，精原细胞即可进行有丝分裂也可进行减数分裂，因此可观察到这些分裂图像的部位是睾丸，D细胞处于减数第二次分裂后期，名称是次级精母细胞。
②即该同学作出上述判断依据的细胞分裂图像是B，因为该细胞处于减数第一次分裂后期，且表现为细胞质均等分裂。
24. 蚕为ZW型性别决定的生物。野生型蚕的幼虫适宜在20～30℃下生长（非温敏型），成虫结的卵形为椭圆形，卵壳为黑色。现有若干突变体，包括：幼虫在25℃以上能正常生长，而在23℃下死亡的温敏突变体、卵形为圆形的突变体、卵壳为白色的突变体P、Q。研究发现，控制卵形的基因存在母性效应（子代总是表现出母本基因型决定的性状），且该基因与其他上述基因的遗传均遵循自由组合定律。涉及的相关性状的基因如图所示。
科研人员利用纯种蚕进行了如表所示的杂交实验：
（1）在实验一中，圆形蚕卵属于_____（填“显性”或“隐性”）性状，表中的F₂自由交配后，子代表型及比例为_____。
（2）根据实验二、实验三的结果，可以推断基因b1与基因b2属于_____（填“等位”或“非等位”）基因，判断理由是_____。
（3）在图中分别绘制实验二、实验三中F1雄蚕的基因的位置_____。
（4）实验四中的F2存活个体中，表型有_____（考虑性别）种，在表型为雄性白壳的个体中，纯合子的比例为_____。
【答案】（1）①. 隐性 ②. 野生型∶圆形 = 3∶1
（2）①. 非等位 ②. 组合二产生的F2中非温敏∶温敏=3∶1，且与性别无关，即控制温度敏感的基因t位于常染色体上；组合三产生的F2中雌性（野生型∶白壳=1∶1），雄蚕（全为野生型），雌雄表型与性别相关联，因此b2位于Z染色体上。
（3）
（4）①. 3 ②. 0
【分析】题图分析，组合二亲本：温敏与野生型的后代F1全为野生（非温敏），F1雌雄交配产生的F2中雌性（非温敏∶温敏=3∶1）、雄性（非温敏∶温敏=3∶1），雌雄表型相同，与性别无关，即控制温度敏感的基因t位于常染色体上；且组合二的F1均为野生型，野生型∶温敏白壳=3∶1，说明控制温度敏感的基因t和基因b1连锁在同一条常染色体上，所以b1 与 t的由位置关系是位于一对同源染色体上；由组合三：亲本：温敏白壳Q与野生型的后代F1全为野生型，F1雌雄交配产生的F2中雌性（野生型∶白壳=1∶1）、雄蚕（全为野生型），雌雄表型与性别相关联，因此b2位于Z染色体上。
【小问1详解】在实验一中，亲本中雌性为野生型蚕卵、雄性为圆形蚕卵，F1全为野生型，说明圆形蚕卵属于隐性性状； 假设相关基因为 A、a，亲本中雌性的基因型为 AA，雄性为aa，F1 为Aa，F2中 AA∶Aa∶aa = 1∶2∶1，F2 自由交配，由于控制卵形的基因存在母性效应，子代表型及比例为野生型∶圆形 = 3∶1.
【小问2详解】由组合二亲本：温敏与野生型的后代F1全为野生（非温敏），F1雌雄交配产生的F2：雌性（非温敏∶温敏=3∶1），雄性（非温敏∶温敏=3∶1），雌雄表型相同，与性别无关，即控制温度敏感的基因t位于常染色体上；且组合二的F1均为野生型，野生型∶温敏白壳=3∶1，说明控制温度敏感的基因t和基因b1连锁在同一条常染色体上，所以b1 与 t的位置关系是位于一对同源染色体上；由组合三：亲本：温敏白壳Q与野生型的后代F1全为野生型，F1雌雄交配产生的F2：雌性（野生型∶白壳=1∶1），雄蚕（全为野生型），雌雄表型与性别相关联，因此b2位于Z染色体上。因此可以推断基因b1与基因b2属于非等位基因。
【小问3详解】由（2）可知，组合二中的F1基因型为++//t b1，组合三中的F2表型有性别差异，突变基因b2位于性染色体（Z染色体）上，F1基因型为+t //Z+W、+t Z+Zb2。杂交组合二、三的F1雄性家蚕的突变型基因与野生型基因的相对位置如图：
【小问4详解】实验四中亲本的基因型可表示为++TTZb2W、--ttZB2ZB2，则F1的基因型可表示为+-TtZB2Zb2、+-TtZB2W，由于控制卵形的基因存在母性效应，F2幼虫在22℃饲养，F2存活个体中全为非温敏型，卵为野生型卵，表型有1×3=6种，没有雄性白壳出现，只有白壳雌性个体出现。
25. 研究发现，基因D能通过脱落酸信号途径调控大豆的耐盐碱特性。为培育耐盐碱大豆品系，科研人员利用基因编辑技术改变基因d中一个碱基对成为基因D．培育多代后，并未获得耐盐碱性状，检测发现基因D在大豆中处于沉默状态。现将基因D的向导序列和核酸酶基因M相连一起导入大豆细胞染色体，向导DNA序列转录产物引导核酸酶打破基因D沉默状态，获得耐盐碱大豆。用导入一个M基因的耐盐碱大豆与野生大豆杂交，结果如表。不考虑自然基因突变和互换。
（1）获得D的变异类型是_____，导入向导DNA序列和M获得耐盐碱性状大豆的变异类型是_____。
（2）大豆甲的基因型为_____（染色体无M基因记为M—）。第三组子代的表型是_____。
（3）对大豆中基因D、d通过PCR扩增，再用SacⅠ（5'-GAGCT↓C-3'）限制酶切割后电泳，获得三种类型结果如图。
①Ⅲ对应的基因型是_____。
②欲获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆，请从甲、乙、丙中选择材料，运用电泳技术和一次杂交手段，选育出所需要品系。简要写出实验思路_____。
【答案】（1）①. 基因突变 ②. 基因重组
（2）①. MDd ②. 全为不耐盐碱
（3）①. DD ②. 选用体甲（MDd）进行自交，将获得的子代个体作为实验材料分别提取DNA，并用SacⅠ限制酶切割后电泳，电泳图中看到两个条带电泳结果的个体即为适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆
【分析】一、基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，从而引起基因结构的改变。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异可以分为染色体结构变异和染色体数目变异。
二、位于一对同源染色体上的一对等位基因遵循基因的分离定律。
【小问1详解】根据题意可知基因D是通过替换基因d中一个碱基获得的。该变异类型属于基因突变。导入向导DNA序列和M获得耐盐碱性状大豆属于利用的是基因工程技术，该技术原理是基因重组。
【小问2详解】题干提供信息是用导入一个M基因的耐盐碱大豆与野生大豆杂交，野生大豆的基因型因该是dd，导入一个M基因的耐盐碱大豆的基因中肯定含有M基因和D基因，由于第一组子代个体耐盐碱：不耐盐碱=1：1，由此推测第一组甲产生的配子中同时含M与D的配子占比为12，实验应该是测交方式进行的，即Dd：dd=1:1，且D基因应该与M基因连锁在同一条染色体上，这样含耐碱性基因D的全部个体才能表现出耐碱性来，故大豆甲的基因型应表示为MDd。实验二的子代表现为耐盐碱：不耐盐碱=1：3，可推测乙个体产生的配子中同时含D与M基因的配子占比为，可推测M基因所在的染色体与D所在的染色体为非同源染色体，且乙的基因型为MDd，减数分裂产生的配子及类型比为MD：d：D：Md=1:1:1:1，所以乙与野生型大豆dd个体杂交产生的后代中耐盐碱：不耐盐碱=1：3。导入一个M基因的耐盐碱大豆细胞中还存在另外一种情况就是M与d连锁在同一条染色体上，即丙个体，其基因型为DdM，产生的配子种类及类型比为D：Md=1:1,与野生型大豆个体dd杂交后产生的后代基因型为Dd和Mdd，两者中均没有D基因的表达，故第三组子代的表现型是全为不耐盐碱的。
【小问3详解】①根据题干提供的基因D与d的序列，在基因D序列上有一个SacⅠ的酶切位点，酶切后电泳，可以看到两个条带，而基因d的序列中无SacⅠ的酶切位点，所以不会被酶切。故若电泳图中看到两个条带电泳结果的表示纯合突变植株DD，一个条带电泳结果的表示野生型植株dd，三个条带电泳结果的表示杂合植株Dd，所以Ⅲ对应的基因型是DD。
②欲获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆，根据（2）问中的分析，可知应选用D基因与M基因连锁在同一条染色体上的个体甲（MDd）进行自交，将获得的子代个体（包括MMDD、MDd、dd三种基因型）作为实验材料分别提取DNA，并用SacⅠ（5'-GAGCT↓C-3'）限制酶切割后电泳，电泳图中看到两个条带电泳结果的表示植株MMDD,该个体为纯合体，即适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆。
突变体表型
基因
基因所在染色体
甲
灰卵
a
12号
乙
多星纹
b
12号
丙
抗浓核病
d
15号
丁
幼蛾巧克力色
e
Z
P
F1
F1自交产生F2的表型及比例
大花正常熟红果×小花晚熟黄果
大花晚熟红果
大花晚熟：大花正常熟：小花晚熟：小花正常熟=9：3：3：1红果：黄果=3：1
性状
基因
野生型
+
白色品系P
b1
白色品系Q
b2
温敏型
t
实验
亲本
F1
F1自由交配，得到的F2
雌性
雄性
一
野生型
圆形
野生型
圆形♀：圆形♂=1：1
二
温敏白壳P
野生型
野生型
野生型♀：野生型♂：温敏白壳♀：温敏白壳♂=3：3：1：1
三
温敏白壳Q
野生型
野生型
野生型♀：野生型♂：温敏白壳♀：温敏黑壳♂：温敏黑壳♀：非温敏白壳♀=3：6：1：2：1：3
四
非温敏椭圆形白壳Q
温敏圆形黑壳
野生型
幼虫在22℃饲养
组别
亲本耐盐碱大豆
子代
第一组
甲
耐盐碱：不耐盐碱=1：1
第二组
乙
耐盐碱：不耐盐碱=1：3
第三组
丙
？
注意事项：
1．答题前，考生先将自己的学校、姓名、班级、座号、考号填涂在相应位置。
2．选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂：非选择题答案必须使用。0.5毫米黑色签字笔书写，绘图时，可用2B铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号在各题目的答题区城内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
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. 研究表明，完整的线粒体会利用骨髓基质细胞与T细胞之间建立的纳米管状连接向后者转移，增加葡萄糖会导致线粒体的能动性降低。下列说法正确的是（ ）
A. T细胞生命活动所需要的能量全部来自线粒体
B. T细胞接收线粒体后DNA分子数目增加
C. 甜食过量会加速线粒体向T细胞移动
D. 骨髓基质细胞通过胞吐将自身的线粒体转移至T细胞中
【答案】B
【分析】由题意可知，完整的线粒体会利用骨髓基质细胞与T细胞之间建立的纳米管状连接向后者转移，增加葡萄糖会导致线粒体的能动性降低，说明甜食过量会阻止线粒体向T细胞移动。
【详解】A、T细胞生命活动所需要的能量来自线粒体和细胞质基质，A错误；
B、T细胞接收线粒体后，包含了线粒体中的DNA，总DNA分子数目增加，B正确；
C、增加葡萄糖会导致线粒体的能动性降低，甜食过量会阻止线粒体向T细胞移动，C错误；
D、由题意可知，骨髓基质细胞通过纳米管状连接将自身的线粒体转移至T细胞中，D错误。
故选B。
2. 高温胁迫下，水稻水通道蛋白（AQP）基因的表达水平在花药中增加，在颖片中下降；经干旱处理后，水稻各组织AQP基因的表达水平均出现不同程度下调。下列说法错误的是（ ）
A. 若破坏AQP，水分子仍可进出细胞
B. 通过AQP跨膜转运物质时不消耗细胞内化学反应产生的能量
C. 高温胁迫下，水稻不同的组织器官应对热伤害的途径可不同
D. 干旱处理后AQP基因表达量降低可导致膜的透水性升高
【答案】D
【分析】自由扩散：顺浓度梯度，不消耗能量，不需要转运蛋白的协助；协助扩散：顺浓度梯度，不消耗能量，需要转运蛋白的协助。
【详解】A、若破坏AQP，水分子仍可通过自由扩散进出细胞，A正确；
B、通过AQP跨膜转运物质方式为协助扩散，不消耗细胞内化学反应产生的能量，B正确；
C、根据题干可知高温胁迫下，水稻水通道蛋白（AQP）基因的表达水平在花药中增加，在颖片中下降可知，高温胁迫下，水稻不同的组织器官应对热伤害的途径可不同，C正确；
D、干旱处理后AQP基因表达量降低可导致膜的透水性降低，D错误。
故选D。
3. 二硝基水杨酸（DNS）与还原糖反应后的产物在高温条件下显棕红色，且在一定范围内，颜色深浅与还原糖的浓度成正比。某兴趣小组利用该原理探究“温度对α-淀粉酶活性的影响”，保温相同时间后，先加入NaOH终止酶促反应，再进行颜色测定，结果如图（OD代表颜色深浅的相对值）。下列说法错误的是（ ）
A. 保温是为了维持淀粉和α-淀粉酶反应时的相应温度
B. 可用HCl代替NaOH来终止酶促反应
C. 需在相同高温条件下对反应产物进行颜色测定
D. α-淀粉酶在0℃和100℃条件下的空间结构不同
【答案】B
【分析】一、酶的高效性，酶的催化效率远远高于无机催化剂的催化效率；酶的专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行；酶的催化需要适宜的温度和pH值。二、生物学探究实验中，人为控制的变量称为自变量，随着自变量的改变而改变的变量称为因变量，对实验结构有影响的其他变量称为无关变量；探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则。
【详解】A、保温是让α-淀粉酶催化淀粉水解，并同时维持淀粉和α-淀粉酶反应时的相应温度，A正确；
B、在酸性条件下，淀粉会水解，会影响实验结果，因此不能用HCl代替NaOH来终止酶促反应，B错误；
C、反应结束后，进行颜色鉴定时，需在相同高温条件下对反应产物进行颜色测定，避免无关变量对实验结果的影响，C正确；
D、α-淀粉酶在0℃条件下空间结构不破坏，在100℃条件下空间结构破坏，D正确。
故选B。
4. 高强度的运动需先经三磷酸腺苷一磷酸肌酸系统供能，该系统仅能持续供能约15s。ATP和磷酸肌酸的能量转换关系如图。下列说法正确的是（ ）
A. 剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值会明显下降
B. 磷酸肌酸和ATP都是细胞内的直接能源物质
C. 磷酸肌酸去磷酸化反应属于吸能反应
D. 运动员在400米短跑时消耗的能量主要来源于磷酸肌酸和葡萄糖
【答案】D
【分析】ATP为细胞生命活动的直接能源物质，在细胞内 含量很少，但是ATP与ADP的转化十分迅速，ATP来源与光合作用和呼吸作用，放能反应一般与ATP的合成相联系，吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【详解】A、剧烈运动时，细胞内ATP/ADP的值不会明显下降，处于相对稳定的比值，ATP与ADP转化速率快，A错误；
B、ATP是细胞内的直接能源物质，而磷酸肌酸不是，其中的能量要转移到ATP中才能被利用，B错误；
C、磷酸肌酸去磷酸化反应要释放能量，属于放能反应，C错误；
D、结合题干“高强度的运动需先经三磷酸腺苷一磷酸肌酸系统供能，该系统仅能持续供能约15s”，可知运动员在400米短跑时消耗大量的ATP，这些ATP合成时所需的能量主要来源于磷酸肌酸的转移和葡萄糖的氧化分解，D正确。
故选D。
5. 抗性淀粉在人的小肠中不能被酶水解，但在结肠中可被某些菌群利用，生成能被人体吸收的短链脂肪酸，这些脂肪酸有利于维持健康的肠道环境。下列说法错误的是（ ）
A. 抗性淀粉不具有小肠淀粉酶识别的空间结构
B. 抗性淀粉中的能量不能被人体利用
C. 抗性淀粉、酶和脂肪酸都是以碳链为基本支架
D. 抗性淀粉可减少肠道疾病的发生
【答案】B
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质。
【详解】A、抗性淀粉在人的小肠中不能被酶水解，据此推测，抗性淀粉不具有小肠淀粉酶识别的空间结构，A正确；
B、抗性淀粉在结肠中可被某些菌群利用，生成能被人体吸收的短链脂肪酸，进而可以被人体利用，可见，抗性淀粉中的能量也可被人体利用，B错误；
C、酶的化学成分多数是蛋白质，少数是RNA，多糖、核酸和蛋白质等生物大分子都是以碳链为基本骨架的，脂肪酸的组成元素是C、H、O，也是以碳链为基本支架的，C正确；
D、抗性淀粉在结肠中可被某些菌群利用，生成能被人体吸收的短链脂肪酸，这些脂肪酸有利于维持健康的肠道环境，据此推测，抗性淀粉可减少肠道疾病的发生，D正确。
故选B。
6. 下列关于光合作用探究历程的说法，错误的是（ ）
A. 恩格尔曼的实验直接证明叶绿体吸收光能并释放氧气
B. 希尔的实验说明水的光解产生氧气，且氧气中的氧元素全部来自水
C. 阿尔农发现在光照下叶绿体中合成ATP的过程总是与水的光解相伴随
D. 卡尔文用14C标记CO2，探明了CO2中的碳转化为有机物中碳的途径
【答案】B
【分析】恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体。卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
【详解】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布，直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用释放氧气，A正确；
B、希尔反应是指离体叶绿体在适当(铁盐或其他氧化剂、光照)条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应，但不能证明氧气中的氧元素全部来自水，B错误；
C、阿尔农发现在光照下，叶绿体可以合成ATP，并且叶绿体合成ATP的过程总是与水的光解相伴随，C正确；
D、卡尔文用14C标记的CO2探明了CO2中的碳在光合作用中的转移途径，D正确。
故选B。
7. 蓝细菌的光合作用过程需要较高浓度CO2，长期进化过程中，蓝细菌形成的CO2浓缩机制如图所示。R酶还能催化O2与C5结合形成C3和C2，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点。下列说法正确的是（ ）
A. 蓝细菌的光能转化发生在叶绿体的类囊体薄膜上
B. CO2不能以主动运输的方式通过光合片层膜
C. HCO3-转运蛋白基因表达增加，光合速率增强
D. R酶发挥作用后CO2固定减少，有机物积累减少
【答案】C
【分析】一、光合作用是指绿色植物通过叶绿体，利用光能，将二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物，并且释放出氧气的过程。
二、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类囊体薄膜上进行，此过程必须有光、色素、光合作用有关的酶。具体反应步骤：①水的光解，水在光下分解成氧气和NADPH。②ATP的合成，ADP与Pi接受光能形成ATP。（2）暗反应在叶绿体基质中进行，有光或无光均可进行，反应步骤：①CO2的固定，CO2与C5结合生成两个C3。②C3的还原，C3在NADPH、酶、ATP等作用下，生成C5和有机物。
【详解】A、蓝细菌是原核生物，无叶绿体结构，A错误；
B、依题意，图示为蓝细菌的CO2浓缩机制，据图可知，CO2进入光合片层膜要依赖CO2转运蛋白，同时消耗能量。因此，CO2以主动运输的方式通过光合片层膜，B错误；
C、HCO3-转运蛋白基因表达增加，膜上 HCO3−转运蛋白量增加，为暗反应提供的CO2增加，暗反应速率增加，促使光反应速率增加，从而使光合速率增加，C正确；
D、依题意，O2和CO2竞争性结合R酶同一位点，CO2浓缩机制可提高R酶周围CO2浓度。因此，当R酶周围CO2浓度高时，CO2与R酶的结合率高，促进CO2固定，提高光合作用速率；当R酶周围O2浓度高时，O2与R酶的结合率高，抑制CO2固定，降低光合作用速率，D错误。
故选C。
8. 叶绿体的内、外膜上存在超级复合体TOC-TIC（如图）。转入叶绿体的前体蛋白N端含有一段信号序列称为转运肽。前体蛋白与TOC复合体上的受体作用后，通过TOC-TIC超级复合体进入基质，随后转运肽被转运肽基质加工酶移除。下列说法错误的是（ ）
A. 纯化并研究TOC-TIC超级复合体的功能时不能破坏其结构
B. 前体蛋白在叶绿体内进一步加工后发挥作用
C. 前体蛋白与TOC复合体上的受体作用实现了细胞间的信息交流
D. 叶绿体内部分功能蛋白是由细胞核基因编码的
【答案】C
【分析】线粒体和叶绿体中都含有DNA，故为半自主性细胞器，但其中的大多数蛋白质的合成依然受到细胞核中相关基因的控制。
【详解】A、根据结构与功能相适应概念，研究TOC-TIC超级复合体的功能时不能破坏其结构，A正确；
B、前体蛋白进入到叶绿体后转运肽被转运肽基质加工酶移除，然后发挥作用，B正确；
C、TOC复合体在叶绿体膜上，前体蛋白与TOC复合体上的受体作用是在细胞内进行的，体现了生物膜的信息交流功能，C错误；
D、叶绿体内含有少量DNA，是半自主细胞器，同样受细胞核调控，故部分功能蛋白是由细胞核基因编码的，D正确。
故选C。
9. 端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列，以弥补细胞分裂过程中染色体端粒的缺失。下列说法正确的是（ ）
A. 有无端粒可作为细胞是否连续分裂的判断依据
B. 端粒酶的基本组成单位为氨基酸
C. 端粒酶可在癌细胞中发挥作用
D. 可通过降低端粒酶的活性来延缓细胞的衰老
【答案】C
【分析】端粒学说：每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，随分裂次数的增加，截短的部分会逐渐向内延伸，端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤，导致细胞衰老。
【详解】A、每条染色体两端都有一段特殊序列的DNA，称为端粒。一般真核细胞才有端粒，原核细胞没有端粒的存在，但是原核细胞也可以连续分裂，A错误；
B、端粒酶是一种含有RNA序列的核糖核蛋白，因此，端粒酶的基本组成单位是核糖核苷酸和氨基酸，B错误；
C、端粒酶可利用自身RNA中的一段重复序列作为模板合成端粒DNA的重复序列，以弥补细胞分裂过程中染色体端粒的缺失，癌细胞具有无限增殖的能力，可能与端粒酶活性较高有关，因此端粒酶可在癌细胞中发挥作用，C正确；
D、细胞会随着细胞分裂次数的增多而衰老，若增加端粒酶的活性或促进端粒酶的表达，可延缓细胞衰老，D错误。
故选C。
10. 细胞周期蛋白与特定的激酶结合以维持正常的细胞周期。周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1（DNA复制前）期进入S（DNA复制）期；周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2（DNA复制后）期进入M（分裂）期。下列说法错误的是（ ）
A. 细胞周期蛋白B、E的合成量在M期会减少
B. 破坏周期蛋白E，会使处于S期的细胞数量减少
C. 蛋白激酶CDK1可促进G2期染色体的高度螺旋化
D. CDK1可能与启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接有关
【答案】C
【分析】一、有丝分裂前的间期主要分为三个阶段G1、S、G2。G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。
二、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1（DNA复制前）期进入S（DNA复制）期，周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2（DNA复制后）期进入M（分裂）期，可知细胞周期蛋白B、E均是在间期发挥功能。
【详解】A、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1期进入S期，周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2期进入M期，可知细胞周期蛋白B、E均是在间期发挥功能，所以细胞周期蛋白B、E的合成量在M期会减少，A正确；
B、周期蛋白E可激活蛋白激酶CDK2，促进细胞由G1期进入S期，若破坏周期蛋白E，会抑制细胞由G1期进入S期，所以处于S期的细胞数量会减少，B正确；
C、周期蛋白B可激活蛋白激酶CDK1，促进细胞由G2期进入M期，细胞由G2期进入M期，但是染色质高度螺旋化形成染色体发生在有丝分裂前期，所以不能推测出蛋白激酶CDK1可促进G2期染色体的高度螺旋化的结论，C错误；
D、CDK1可促进细胞由G2期进入M期，可能与前期细胞分裂的变化相关，如启动纺锤体的组装及纺锤丝与染色体的连接等，D正确。
故选C。
11. 下列关于二倍体动物（假定体细胞内染色体数为2C）有丝分裂和减数分裂的叙述（不考虑变异），正确的是（ ）
A. 有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期细胞内染色体数均发生2C→4C的变化
B. 染色体数发生C→2C的变化时，细胞内发生着丝粒分裂，同源染色体数目加倍
C. 染色体数发生2C→C的变化后，产生的子细胞中均不含姐妹染色单体
D. 染色体数发生4C→2C的变化后，产生的子细胞中遗传信息一般相同
【答案】D
【分析】有丝分裂过程中，染色体、染色单体、DNA变化特点（体细胞染色体为2N）：（1）染色体变化：后期加倍（4N）；（2）DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）；（3）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
【详解】A、有丝分裂前的间期与减数分裂前的间期，细胞内染色体数都不发生变化，A错误；
B、减数分裂Ⅱ后期，细胞内染色体数会发生C→2C的变化，该时期着丝粒一分为二使染色体数目加倍，此时细胞中不含同源染色体，B错误；
C、细胞分裂过程中染色体数发生2C→C的变化，对应时期是减数分裂I末期或减数分裂Ⅱ末期，减数分裂I末期产生的子细胞是次级精母细胞或次级卵母细胞和极体，含姐妹染色单体，C错误；
D、细胞分裂过程中染色体数发生4C→2C的变化，对应时期是有丝分裂末期，产生的两个子细胞中遗传信息一般相同，D正确。
故选D。
12. 烟草的核基因S具有多种复等位基因（S1、S2、S3…），若花粉中含有的S基因与卵细胞中相同时不萌发。下列说法错误的是（ ）
A. 复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性
B. S基因的遗传遵循基因的自由组合定律
C. 若选取基因型为S1S2和S1S3的个体进行正反交实验，则后代共有3种基因型
D. S2和S3基因的本质区别是碱基的排列顺序不同
【答案】B
【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息；
【详解】A、复等位基因的出现是基因突变的结果，复等位基因的出现体现了基因突变的不定向性，A正确；
B、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。S基因的遗传不遵循基因的自由组合定律，遵循基因的分离定律，B错误；
C、若选取基因型为S1S2和S1S3的个体进行正反交实验，后代的基因型为S1S1、S1S2、S2S3、S1S3，但花粉中含有的S基因与卵细胞中相同时不萌发，故后代共有3种基因型，C正确；
D、基因中碱基对的排列顺序代表遗传信息，S1，S2，S3…不同的遗传信息是由于碱基的排列顺序不同，D正确。
故选B。
13. 从遗传染色体学说的研究到基因与染色体关系的研究，标志着遗传学的发展进入一个重要发展阶段。下列说法正确的是（ ）
A. 蝗虫作为减数分裂观察材料的原因之一是染色体大且数目少
B. 萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系证明了基因位于染色体上
C. “基因位于染色体上”的证明与“孟德尔遗传规律”的发现所用科学方法不同
D. 白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交出现了白眼雌果蝇，可通过显微镜观察是否为基因突变所致
【答案】A
【分析】萨顿利用类比推理的方法，提出了基因位于染色体上的假说；摩尔根运用假说—演绎法，证明了基因在染色体上。
【详解】A、蝗虫作为减数分裂观察材料的原因之一是染色体大且数目少，蝗虫的体细胞中有24条染色体，生殖细胞中只有12条染色体，A正确；
B、萨顿通过分析蝗虫基因与染色体的平行关系推理了基因位于染色体上，没有证明，B错误；
C、“基因位于染色体上”的证明与“孟德尔遗传规律”的发现所用科学方法相同，都是假说—演绎法，C错误；
D、基因突变显微镜无法观察到，故白眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交出现了白眼雌果蝇，不可通过显微镜观察是否为基因突变所致，D错误。
故选A。
14. 小叶菜蛾（2n=56）的性别决定方式为ZW型。下表是某些小叶菜蛾单基因隐性纯合突变体及其相关信息。下列说法错误的是（ ）
A. 甲和乙杂交，F2的表型比不符合9：3：3：1
B. 雌小叶菜蛾处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中可能含有2条W染色体
C. 幼蛾巧克力色突变体在雌性小叶菜蛾中的比例低于雄性
D. 丙中雌蛾和丁中雄蛾杂交，向F2施加浓核病原体，存活个体中雌雄比例为1：1
【答案】C
【分析】一、性别决定是指雌雄异体的生物决定性别的方式。性别决定的方式常见的有XY型和ZW型两种，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。
二、基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，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。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。
【详解】A、甲乙突变体的基因都位于12号染色体上，不遵循自由组合定律，因此用甲种家蚕蛾与乙种家蚕蛾杂交获得F1，F1雌雄交配得到的F2表型不符合9：3：3：1的分离比，A正确；
B、雌小叶菜蛾的性染色体组成为ZW，所以处于减数分裂Ⅱ后期的细胞中可能含有2条W的（子）染色体，B正确；
C、雌、雄个体性染色体组成分别是ZW、ZZ，巧克力色雌家蚕的基因型为ZeW，巧克力色雄家蚕的基因型为ZeZe，雄家蚕中含有两个Ze基因才为巧克力色，雌家蚕中含有一个Ze基因就为巧克力色，故幼蚕巧克力色突变体在雌家蚕中的比例高于雄家蚕中的比例，C错误；
D、选取抗浓核病突变体雌家蚕（ddZEW）与幼蚕巧克力色突变体雄家蚕（DDZeZe）杂交，子一代的基因型为DdZEZe、DdZeW，子一代个体随机交配得到子二代，子二代的基因型可表示为（1DD、2Dd、1dd）（1ZEZe、1ZeZe、1ZEW、1ZeW），若向子二代施加浓核病病原体导致不抗病个体（D_）死亡后，剩余个体的基因型可表示为1/4ddZEZe、1/4ddZeZe、1/4ddZEW、1/4ddZeW，存活个体中雌家蚕与雄家蚕的比例为（1/4+1/4）：（1/4+1/4）=1：1，D正确。
故选C。
15. 番茄是雌雄同花植物，可自花受粉也可异花受粉。基因型为mm的植株只产生可育雌配子，表现为小花、雄性不育。基因型为MM、Mm的植株表现为大花、可育。R、r基因同时控制果实的成熟时期和颜色。选大花正常熟红果与小花晚熟黄果杂交，结果如表。下列说法错误的是（ ）
A. 晚熟对正常熟显性，红果对黄果显性
B. M、m和R、r位于两对同源染色体上
C. F2有8种表现型
D. 选F2大花晚熟与小花正常熟杂交，F3雄性不育占1/3
【答案】C
【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】A、据F2可知，晚熟：正常=3：1，红果：黄果=3：1，可推断晚熟对正常熟显性，红果对黄果显性，A正确；
B、依题意，M、m控制花大小及育性，R、r控制成熟时期和颜色。据F2可知，大花晚熟：大花正常熟：小花晚熟：小花正常熟=9：3：3：1，符合自由组合定律，可推断M、m和R、r位于两对同源染色体上，B正确；
C、分析表格数据可知，F1自交产生F2的表型及比例为大花晚熟：大花正常熟：小花晚熟：小花正常熟=9：3：3：1，则可推断F1大花晚熟红果的基因型为MmRr。依题意，基因型为mm的植株表现为小花，基因型为MM、Mm的植株表现为大花，F2中红果：黄果=3：1，亲本表型为大花正常熟红果与小花晚熟黄果，结合F1基因型，可推断亲本基因型分别为MMRR、mmrr。综合以上分析可知，晚熟红果基因型为Rr，正常熟红果基因型为RR，晚熟黄果基因型为rr。故F2的表型有23=6种，C错误；
D、依题意，基因型mm表现雄性不育，F2中大花晚基因型为1RR：2Rr，小花基因型为mm，故F2大花晚熟与小花正常熟杂交，F3雄性不育为：2/31/2=1/3，D正确。
故选C。
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. 核酶是具有催化功能的RNA分子，具有酶的基本特性。核酶P能够识别和切割tRNA前体分子的5'端，去除额外的序列，参与tRNA分子的加工过程；rRNA能够识别tRNA携带的氨基酸，催化肽键的形成。下列说法错误的是（ ）
A. 真核细胞的核酶均在细胞核合成，通过核孔运输到细胞质发挥作用
B. 核酶P和rRNA均通过降低化学反应的活化能发挥作用
C. 核酶P作用于磷酸二酯键，并催化tRNA中氢键的形成
D. rRNA的催化不具有专一性，催化的底物为氨基酸分子和多肽
【答案】ACD
【分析】一、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。
二、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。
三、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在解旋酶、RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
【详解】A、核酶是具有催化功能的RNA分子，合成核酶的过程为转录，在真核细胞内可以发生在细胞核或者叶绿体、线粒体，A错误；
B、核酶是具有催化功能的RNA分子，rRNA能够催化肽键的形成，酶催化的原理是降低化学反应的活化能，B正确；
C、核酶P能够识别和切割tRNA前体分子的5'端，作用于磷酸二酯键，但tRNA中氢键的形成不需要核酶催化，C错误；
D、rRNA催化一类反应——氨基酸之间脱水缩合，它的催化具有专一性，D错误。
故选ACD。
17. 科研人员在测定某绿色植物由黑暗转到光照条件下CO2吸收速率的变化时发现，光照0.5min后，光合作用暗反应过程才被激活，CO2吸收速率才迅速升高。科研人员又检测了该植物的光反应相对速率和热能散失比例（叶绿体以热能形式散失的能量占光反应捕获光能的比例），结果如图。下列说法正确的是（ ）
A. 由黑暗变为光照，短时间内叶肉细胞中C3的含量会升高
B. 0～0.5min光反应速率下降的原因是暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累抑制光反应
C. 0～0.5min部分被捕获的光能以热能形式散失，可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受损伤
D. 0.5～2min暗反应启动后，以热能形式散失比例减少，吸收的光能更有效地转化为化学能
【答案】ABCD
【分析】光合作用过程分为光反应阶段和暗反应阶段，光反应阶段是水光解形成氧气和还原氢的过程，该过程中光能转变成活跃的化学能储存在ATP中；暗反应阶段包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原，二氧化碳固定是二氧化碳与1分子五碳化合物结合形成2分子三碳化合物的过程，三碳化合物还原是三碳化合物在光反应产生的还原氢和ATP的作用下形成有机物和五碳化合物的过程。
【详解】A、由黑暗变为光照，0.5min内，光反应速率下降，产生的ATP 和NADPH减少，暗反应没有启动，C3的还原减少，短时间内叶肉细胞中C3的含量会升高，A正确；
B、光照0.5min后，CO2吸收速率才显著升高，说明此时光合作用光反应反应过程才被激活，光反应此时产生的NADPH和ATP才能用于暗反应过程C3的还原，0～0.5min光反应速率下降的原因是暗反应未被激活，光反应产生的NADPH和ATP积累抑制光反应，B正确；
C、结合图示可以看出，0～0.5min，吸收的光能未被利用，以热能形式散失，进而可保护光合色素、相关蛋白和叶绿体结构等免受光损伤，C正确；
D、0.5～2min，可有效转化为化学能（减少热能形式散失的比例），说明此时吸收的光能转变成NADPH和ATP，而后可驱动暗反应过程，进而有利于积累更多的有机物，D正确。
故选ABCD。
18. 下图为初级精母细胞减数分裂时的一对同源染色体示意图，图中1～8表示基因。不考虑突变的情况下，下列说法错误的是（ ）
A. 该动物的精原细胞中均含有这8个基因
B. 该细胞所处的时期不一定是减数第一次分裂前期
C. 1与3可能互为等位基因
D. 1与7组合可能会形成重组型配子
【答案】A
【分析】由图可知，图中为一对同源染色体，1与2、5与6、3与4、7与8为相同基因，1（或2）与3或4可能是等位基因，5（或6）与7或8可能是等位基因。
【详解】A、该动物的精原细胞所含的基因是8个基因中的4个，A错误；
B、分析题图可知，一对同源染色体两两配对，出现联会现象，故该细胞所处的时期可能是减数第一次分裂前期、中期或后期，B正确；
C、等位基因是位于同源染色体上相同位置上的不同基因，1与3可能互为等位基因，也可能为相同基因，C正确；
D、与1位于一条染色体上的5可以与7发生互换，故1和7能形成重组型的配子，D正确。
故选A。
19. 某二倍体两性花植物的一对等位基因可同时控制花色（紫色和红色）和籽粒颜色（黄色和绿色）两种性状；叶边缘的光滑形和锯齿形是由两对等位基因控制的一对相对性状，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形。现将三对等位基因均杂合的植株测交，可能出现的性状分离比有（ ）
A. 3∶3∶1∶1B. 2∶1∶1C. 1∶1∶1∶1D. 3∶1
【答案】ABC
【分析】根据题意，某二倍体两性花植物的一对等位基因可同时控制花色（紫色和红色）和籽粒颜色（黄色和绿色）两种性状，假设用基因A、a表示；叶边缘的光滑形和锯齿形是由两对等位基因控制的一对相对性状，假设用基因B、b和D、d表示，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形，则B＿D＿为叶边缘光滑形，bb D＿、B＿dd表现为叶边缘的光滑形锯齿形。
【详解】根据题意，假设用基因A、a表示控制花色（紫色和红色）和籽粒颜色（黄色和绿色）两种性状的基因，假设用基因B、b和D、d表示控制叶边缘的光滑形和锯齿形的两对等位基因，且只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形，则B＿D＿为叶边缘光滑形，bb D＿、B＿dd表现为叶边缘的光滑形锯齿形。若三对等位基因位于一对同源染色体上，那么将三对等位基因均杂合的植株测交，即AaBbDd×aabbdd，后代基因型为AaBbDd和aabbdd，则性状分离比为1∶1；若三对等位基因分别位于两对同源染色体上，分成以下几种情况：如果基因A、a在一对同源染色体上，基因B、b和D、d在一对同源染色体上，且基因B、D在一条染色体上，那么测交后，性状分离比为1∶1∶1∶1；但是如果基因B、d在一条染色体上，那么测交后，性状分离比为1∶1；如果基因A、a与B、b在一对同源染色体上，或者基因A、a与D、d在一对同源染色体上，另外一对基因在一对同源染色体上，那么测交后代性状分离比均为2∶1∶1；若三对基因分别位于三对同源染色体上，按照自由组合定律分析，那么测交后，性状分离比为3∶3∶1∶1。综上所述，ABC正确，D错误。
故选ABC。
20. 果蝇的正常眼与无眼是一对相对性状，受一对等位基因控制。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。不考虑致死、突变和X、Y染色体同源区段的情况，下列说法正确的是（ ）
A. 控制无眼性状的基因不位于Y染色体上
B. 若Ⅱ-3不携带无眼基因，则Ⅱ-2一定为杂合子
C. 选用Ⅱ-1与亲本杂交，可确定果蝇正常眼的显隐性
D. 选用Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇杂交，仅根据子代表型即可确定无眼性状的遗传方式
【答案】AD
【分析】一、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
二、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】A、根据图中Ⅰ-3无眼雄果蝇生出的后代Ⅱ-3为正常眼雄果蝇，可以推断控制无眼性状的基因不位于Y染色体上，A正确；
B、Ⅱ-3不携带无眼基因，若无眼基因为常染色体上的显性基因，则Ⅱ-2为纯合子，B错误；
C、无论正常眼基因为常染色体上的显性基因还是隐性基因，Ⅱ-1与亲本杂交，后代均为正常眼：无眼=1：1，无法确定显隐性，C错误；
D、用A/a表示基因，若无眼基因为常染色体显性基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇为aa×aa，后代均为正常眼果蝇；若无眼基因为常染色体隐性基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇为Aa×Aa，后代正常眼：无眼=3：1，且性状无性别差异；若无眼基因为X染色体隐性基因，则Ⅱ-1和Ⅱ-3果蝇为XAXa×XAY，后代正常眼：无眼=3：1，且无眼均为雄果蝇，因此可以确定遗传方式，D正确。
故选AD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. Piez通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piez通道的作用机理如图。
（1）Piez通道开放后，Ca2+能通过该通道的原理是_____，影响该过程的因素有_____。
（2）“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piez通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piez通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piez通道的调节是_____（填“正”或“负”）反馈，膜蛋白的存在会_____（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。
（3）红细胞随血液流动时，会遭受流体剪切力和血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成Piez通道功能增强所致。请结合上图回答：
①Piez通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活_____。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是_____。
②非洲是疟疾横行的地方，疟原虫寄生在红细胞中。请依据上述原理，写出治疗疟疾的思路_____。
【答案】（1）①. Ca2+与Piez通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜 ②. 机械刺激、Ca2+浓度、Piez通道蛋白的数量等
（2）①. 正 ②. 升高
（3）①. K+通道 ②. Piez通道功能增强激活K+通道，使K+大量外流，红细胞渗透压降低，细胞失水变得干瘪 ③. 增强Piez通道功能或增肌Piez通道蛋白的数量
【分析】神经纤维未受到刺激时，K十外流，细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负，当某一部位受刺激时，Na+内流，其膜电位变为外负内正。
【小问1详解】Piez通道开放后，Ca2+通过协助扩散通过该通道进入细胞，Ca2+能通过Piez通道是因为Ca2+与该通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜。影响该过程的因素主要有外界的机械刺激，Ca2+浓度和Piez通道蛋白的数量等。
【小问2详解】根据题干信息，通道开放会使Piez通道周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piez通道对膜张力变化的敏感性，这属于正反馈调节，膜蛋白的存在会升高细胞的膜张力。
【小问3详解】①由图可知，Piez通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态。
②疟原虫寄生在红细胞中，干瘪的红细胞已破裂有助于治疗疟疾，基于此，可通过增强Piez通道功能或增加Piez通道蛋白的数量，使生活在非洲地区的人们红细胞形态干瘪。
22. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象。拟南芥中亲环素蛋白C37可以调控植物光合电子传递效率，提高植物对强光的适应性（如下图所示）。研究发现，在强光胁迫下，C37缺失导致从Cb6/f到PSⅠ的电子传递受阻，传递效率显著下降，从而产生大量活性氧（ROS），ROS的积累导致突变体光损伤加剧、叶绿素降解增加。
（1）光系统（PSⅠ、PSⅡ）分布在叶绿体的_____上，两者共有的功能是_____。
（2）水的光解产物是_____，电子的最终受体是_____。
（3）研究表明线性电子传递过程中有ATP和NADPH生成，而环式电子传递过程中只有ATP生成，而没有NADPH生成，从进化角度推测，上述电子传递过程出现早的是_____，依据是_____。
（4）据图分析强光胁迫下拟南芥的适应性机制是_____。
【答案】（1）①. 类囊体 ②. 吸收利用光能，并进行电子传递
（2）①. O2、电子及H+ ②. NADP+
（3）①. 线性电子传递过程 ②. 环式电子传递过程是为了使植物更好地适应强光环境，在光保护作用中发挥重要作用，是适应性的进化。环式电子传递过程不产生NADPH，线性电子传递过程中产生ATP和NADPH，而光合作用过程需要ATP和NADPH，所以线性电子传递进化的早一些。
（4）在强光胁迫下，C37蛋白与Cb6/f结合更加紧密，利于提高电子传递效率；同时C37可减少ROS积累，保证了强光下光反应的顺利进行
【分析】光合作用的过程十分复杂，它包括一系列化学反应。根据是否需要光能，这些化学反应可以分为光反应和暗反应两个阶段。光反应阶段必须有光才能进行，这个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有两方面用途：一是将水分解为氧和H+，氧直接以氧分子的形式释放出去，H+与NADP+结合生成NADPH，NADPH作为活泼还原剂，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；二是在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP，这样光能转化为储存在ATP中的化学能。暗反应阶段有光无光都能进行，这一阶段是在叶绿体的基质中进行的，CO2被利用，经过一系列反应后生成糖类。
【小问1详解】据图可知，PSⅡ上发生水的光解反应，光系统PSⅠ、光系统PSⅡ都负责传递水的光解中产生的电子，水的光解发生在叶绿体的类囊体上，因此，光系统（PSⅠ、PSⅡ）分布在叶绿体的类囊体上。据图可知，光系统PSⅠ、PSⅡ都可以吸收光能，并把光能转化成电能，经由电子传递链传递电能。因此，光系统PSⅠ、PSⅡ共有的功能是吸收利用光能，并进行电子传递。
【小问2详解】据图可知，水的光解产物有O2、电子及H+。水的光解产生的电子经由电子传递链的传递，最终传给NADP+生成NADPH。
【小问3详解】依题意，环式电子传递过程是为了使植物更好地适应强光环境，避免或减轻光抑制现象，在光保护作用中发挥重要作用，是植物对环境的适应性的进化。环式电子传递过程不产生ATP，线性电子传递过程中产生ATP和NADPH，而光合作用过程需要ATP和NADPH，所以推测，线性电子传递进化的早一些。
【小问4详解】依题意，拟南芥中亲环素蛋白C37可以调控植物光合电子传递效率，提高植物对强光的适应性。且研究发现，在强光胁迫下，C37缺失导致从Cb6/f到PSⅠ的电子传递受阻，传递效率显著下降，从而产生大量活性氧（ROS），ROS的积累导致突变体光损伤加剧、叶绿素降解增加。故推测拟南芥抵御强光胁迫的机制：在强光胁迫下，C37蛋白与Cb6/f结合更加紧密，利于提高电子传递效率，同时C37可减少ROS积累，避免出现光损伤和叶绿素降解，保证了强光下光反应的顺利进行。
23. 下图为某二倍体动物处于不同分裂时期的细胞。
（1）图中处于有丝分裂过程中的是_____，含有同源染色体的是_____。（用字母代号填空）
（2）图中可能发生基因重组的是_____（用字母代号填空），B时期染色体的行为特点是_____。
（3）某同学认定该动物的性别为雄性。
①可同时观察到这些分裂图像的部位是_____（填写具体器官），D细胞的名称是_____。
②该同学作出上述判断依据的细胞分裂图像是_____（用字母代号填空），理由是_____。
【答案】（1）①. A、C ②. A、B、C、E
（2）①. B、E ②. 同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合
（3）①. 睾丸 ②. 次级精母细胞 ③. B ④. 该细胞处于减数第一次分裂后期，且表现为细胞质均等分裂。
【分析】题图分析：图中A细胞处于有丝分裂后期，B细胞处于减数第一次分裂后期，C细胞处于有丝分裂中期，D细胞处于减数第二次分裂后期，E细胞处于减数第一次分裂前期。
【小问1详解】图中A细胞处于有丝分裂后期，C细胞处于有丝分裂中期，处于有丝分裂时期的细胞是A、C；由于减数第一次分裂后期，同源染色体分离，因此减数第二次分裂过程中的细胞不含同源染色体，则具有同源染色体的细胞有A、B、C、E。
【小问2详解】基因重组发生在减数第一次分裂的前期（发生同源染色体的非姐妹互换片段）或后期（发生非同源染色体自由组合），因而图中会发生基因重组的细胞是B和E，其中B处于减数第一次分裂后期，E处于减数第一次分裂前期的四分体时期；B细胞中发生的染色体行为变化是同源染色体彼此分离、非同源染色体自由组合。
【小问3详解】①图中B细胞表现为均等分裂，因而该生物是雄性，精原细胞即可进行有丝分裂也可进行减数分裂，因此可观察到这些分裂图像的部位是睾丸，D细胞处于减数第二次分裂后期，名称是次级精母细胞。
②即该同学作出上述判断依据的细胞分裂图像是B，因为该细胞处于减数第一次分裂后期，且表现为细胞质均等分裂。
24. 蚕为ZW型性别决定的生物。野生型蚕的幼虫适宜在20～30℃下生长（非温敏型），成虫结的卵形为椭圆形，卵壳为黑色。现有若干突变体，包括：幼虫在25℃以上能正常生长，而在23℃下死亡的温敏突变体、卵形为圆形的突变体、卵壳为白色的突变体P、Q。研究发现，控制卵形的基因存在母性效应（子代总是表现出母本基因型决定的性状），且该基因与其他上述基因的遗传均遵循自由组合定律。涉及的相关性状的基因如图所示。
科研人员利用纯种蚕进行了如表所示的杂交实验：
（1）在实验一中，圆形蚕卵属于_____（填“显性”或“隐性”）性状，表中的F₂自由交配后，子代表型及比例为_____。
（2）根据实验二、实验三的结果，可以推断基因b1与基因b2属于_____（填“等位”或“非等位”）基因，判断理由是_____。
（3）在图中分别绘制实验二、实验三中F1雄蚕的基因的位置_____。
（4）实验四中的F2存活个体中，表型有_____（考虑性别）种，在表型为雄性白壳的个体中，纯合子的比例为_____。
【答案】（1）①. 隐性 ②. 野生型∶圆形 = 3∶1
（2）①. 非等位 ②. 组合二产生的F2中非温敏∶温敏=3∶1，且与性别无关，即控制温度敏感的基因t位于常染色体上；组合三产生的F2中雌性（野生型∶白壳=1∶1），雄蚕（全为野生型），雌雄表型与性别相关联，因此b2位于Z染色体上。
（3）
（4）①. 3 ②. 0
【分析】题图分析，组合二亲本：温敏与野生型的后代F1全为野生（非温敏），F1雌雄交配产生的F2中雌性（非温敏∶温敏=3∶1）、雄性（非温敏∶温敏=3∶1），雌雄表型相同，与性别无关，即控制温度敏感的基因t位于常染色体上；且组合二的F1均为野生型，野生型∶温敏白壳=3∶1，说明控制温度敏感的基因t和基因b1连锁在同一条常染色体上，所以b1 与 t的由位置关系是位于一对同源染色体上；由组合三：亲本：温敏白壳Q与野生型的后代F1全为野生型，F1雌雄交配产生的F2中雌性（野生型∶白壳=1∶1）、雄蚕（全为野生型），雌雄表型与性别相关联，因此b2位于Z染色体上。
【小问1详解】在实验一中，亲本中雌性为野生型蚕卵、雄性为圆形蚕卵，F1全为野生型，说明圆形蚕卵属于隐性性状； 假设相关基因为 A、a，亲本中雌性的基因型为 AA，雄性为aa，F1 为Aa，F2中 AA∶Aa∶aa = 1∶2∶1，F2 自由交配，由于控制卵形的基因存在母性效应，子代表型及比例为野生型∶圆形 = 3∶1.
【小问2详解】由组合二亲本：温敏与野生型的后代F1全为野生（非温敏），F1雌雄交配产生的F2：雌性（非温敏∶温敏=3∶1），雄性（非温敏∶温敏=3∶1），雌雄表型相同，与性别无关，即控制温度敏感的基因t位于常染色体上；且组合二的F1均为野生型，野生型∶温敏白壳=3∶1，说明控制温度敏感的基因t和基因b1连锁在同一条常染色体上，所以b1 与 t的位置关系是位于一对同源染色体上；由组合三：亲本：温敏白壳Q与野生型的后代F1全为野生型，F1雌雄交配产生的F2：雌性（野生型∶白壳=1∶1），雄蚕（全为野生型），雌雄表型与性别相关联，因此b2位于Z染色体上。因此可以推断基因b1与基因b2属于非等位基因。
【小问3详解】由（2）可知，组合二中的F1基因型为++//t b1，组合三中的F2表型有性别差异，突变基因b2位于性染色体（Z染色体）上，F1基因型为+t //Z+W、+t Z+Zb2。杂交组合二、三的F1雄性家蚕的突变型基因与野生型基因的相对位置如图：
【小问4详解】实验四中亲本的基因型可表示为++TTZb2W、--ttZB2ZB2，则F1的基因型可表示为+-TtZB2Zb2、+-TtZB2W，由于控制卵形的基因存在母性效应，F2幼虫在22℃饲养，F2存活个体中全为非温敏型，卵为野生型卵，表型有1×3=6种，没有雄性白壳出现，只有白壳雌性个体出现。
25. 研究发现，基因D能通过脱落酸信号途径调控大豆的耐盐碱特性。为培育耐盐碱大豆品系，科研人员利用基因编辑技术改变基因d中一个碱基对成为基因D．培育多代后，并未获得耐盐碱性状，检测发现基因D在大豆中处于沉默状态。现将基因D的向导序列和核酸酶基因M相连一起导入大豆细胞染色体，向导DNA序列转录产物引导核酸酶打破基因D沉默状态，获得耐盐碱大豆。用导入一个M基因的耐盐碱大豆与野生大豆杂交，结果如表。不考虑自然基因突变和互换。
（1）获得D的变异类型是_____，导入向导DNA序列和M获得耐盐碱性状大豆的变异类型是_____。
（2）大豆甲的基因型为_____（染色体无M基因记为M—）。第三组子代的表型是_____。
（3）对大豆中基因D、d通过PCR扩增，再用SacⅠ（5'-GAGCT↓C-3'）限制酶切割后电泳，获得三种类型结果如图。
①Ⅲ对应的基因型是_____。
②欲获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆，请从甲、乙、丙中选择材料，运用电泳技术和一次杂交手段，选育出所需要品系。简要写出实验思路_____。
【答案】（1）①. 基因突变 ②. 基因重组
（2）①. MDd ②. 全为不耐盐碱
（3）①. DD ②. 选用体甲（MDd）进行自交，将获得的子代个体作为实验材料分别提取DNA，并用SacⅠ限制酶切割后电泳，电泳图中看到两个条带电泳结果的个体即为适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆
【分析】一、基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，从而引起基因结构的改变。基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。染色体变异可以分为染色体结构变异和染色体数目变异。
二、位于一对同源染色体上的一对等位基因遵循基因的分离定律。
【小问1详解】根据题意可知基因D是通过替换基因d中一个碱基获得的。该变异类型属于基因突变。导入向导DNA序列和M获得耐盐碱性状大豆属于利用的是基因工程技术，该技术原理是基因重组。
【小问2详解】题干提供信息是用导入一个M基因的耐盐碱大豆与野生大豆杂交，野生大豆的基因型因该是dd，导入一个M基因的耐盐碱大豆的基因中肯定含有M基因和D基因，由于第一组子代个体耐盐碱：不耐盐碱=1：1，由此推测第一组甲产生的配子中同时含M与D的配子占比为12，实验应该是测交方式进行的，即Dd：dd=1:1，且D基因应该与M基因连锁在同一条染色体上，这样含耐碱性基因D的全部个体才能表现出耐碱性来，故大豆甲的基因型应表示为MDd。实验二的子代表现为耐盐碱：不耐盐碱=1：3，可推测乙个体产生的配子中同时含D与M基因的配子占比为，可推测M基因所在的染色体与D所在的染色体为非同源染色体，且乙的基因型为MDd，减数分裂产生的配子及类型比为MD：d：D：Md=1:1:1:1，所以乙与野生型大豆dd个体杂交产生的后代中耐盐碱：不耐盐碱=1：3。导入一个M基因的耐盐碱大豆细胞中还存在另外一种情况就是M与d连锁在同一条染色体上，即丙个体，其基因型为DdM，产生的配子种类及类型比为D：Md=1:1,与野生型大豆个体dd杂交后产生的后代基因型为Dd和Mdd，两者中均没有D基因的表达，故第三组子代的表现型是全为不耐盐碱的。
【小问3详解】①根据题干提供的基因D与d的序列，在基因D序列上有一个SacⅠ的酶切位点，酶切后电泳，可以看到两个条带，而基因d的序列中无SacⅠ的酶切位点，所以不会被酶切。故若电泳图中看到两个条带电泳结果的表示纯合突变植株DD，一个条带电泳结果的表示野生型植株dd，三个条带电泳结果的表示杂合植株Dd，所以Ⅲ对应的基因型是DD。
②欲获得适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆，根据（2）问中的分析，可知应选用D基因与M基因连锁在同一条染色体上的个体甲（MDd）进行自交，将获得的子代个体（包括MMDD、MDd、dd三种基因型）作为实验材料分别提取DNA，并用SacⅠ（5'-GAGCT↓C-3'）限制酶切割后电泳，电泳图中看到两个条带电泳结果的表示植株MMDD,该个体为纯合体，即适合盐碱大田种植的稳定遗传大豆。
突变体表型
基因
基因所在染色体
甲
灰卵
a
12号
乙
多星纹
b
12号
丙
抗浓核病
d
15号
丁
幼蛾巧克力色
e
Z
P
F1
F1自交产生F2的表型及比例
大花正常熟红果×小花晚熟黄果
大花晚熟红果
大花晚熟：大花正常熟：小花晚熟：小花正常熟=9：3：3：1红果：黄果=3：1
性状
基因
野生型
+
白色品系P
b1
白色品系Q
b2
温敏型
t
实验
亲本
F1
F1自由交配，得到的F2
雌性
雄性
一
野生型
圆形
野生型
圆形♀：圆形♂=1：1
二
温敏白壳P
野生型
野生型
野生型♀：野生型♂：温敏白壳♀：温敏白壳♂=3：3：1：1
三
温敏白壳Q
野生型
野生型
野生型♀：野生型♂：温敏白壳♀：温敏黑壳♂：温敏黑壳♀：非温敏白壳♀=3：6：1：2：1：3
四
非温敏椭圆形白壳Q
温敏圆形黑壳
野生型
幼虫在22℃饲养
组别
亲本耐盐碱大豆
子代
第一组
甲
耐盐碱：不耐盐碱=1：1
第二组
乙
耐盐碱：不耐盐碱=1：3
第三组
丙
？
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