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四川省成都市名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次联合诊断生物试题
1．（2024高三上·成都模拟）研究表明，低氧应激、线粒体呼吸酶抑制剂等会使线粒体受损，受损的线粒体通过由内质网等结构组成的自噬系统靶向转运至溶酶体进行降解。下列说法错误的是（　　）
A．可采取差速离心法分离线粒体
B．低氧应激不会抑制有氧呼吸的第一阶段
C．受损的线粒体自噬的过程发生在内环境中
D．靶向转运线粒体的过程需要膜上的蛋白质参与
2．（2024高三上·成都模拟）戈特和格伦德尔用丙酮提取人类红细胞膜的脂质成分，并利用朗缪尔和布洛杰特发明的实验装置，将其铺展在水面形成单分子层，经过测量发现，单分子层的面积是红细胞总表面积的2倍。欲在实验室重做该实验并得到预期结果，下列相关叙述错误的是（　　）
A．可用酵母菌替代人类成熟红细胞作为实验材料
B．可用其他适合的有机溶剂替代丙酮作为提取液
C．单分子层中脂质分子排列的紧密程度是实验的误差来源之一
D．准确测量单分子层面积和红细胞总表面积是实验成功的关键
3．（2024高三上·成都模拟）种子在萌发过程中，主要依靠氧化分解细胞内的有机物提供能量，该过程中细胞大量吸水，以保证新陈代谢的速率。下图为某种子萌发时吸水和呼吸方式变化的曲线。下列叙述错误的是（　　）
A．种子萌发的第Ⅰ阶段，种子快速吸水，呼吸速率上升
B．种子萌发的第Ⅱ阶段，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行
C．种子萌发的第Ⅲ阶段，氧化分解供能的物质不只有糖类
D．种子萌发过程中所需的能量直接来源于有机物的氧化分解
4．（2024高三上·成都模拟）人的骨髓中有许多保留着分裂和分化能力的造血干细胞，不断产生红细胞、白细胞和血小板补充到血液中去。下列关于人体造血干细胞的说法，正确的是（　　）
A．造血干细胞具有分化能力，体现了细胞的全能性
B．成熟红细胞、白细胞、血小板内具有相同的核酸
C．细胞分化是因为部分基因的碱基排列顺序发生改变
D．细胞的分裂、分化、衰老、凋亡都要受基因的调控
5．（2024高三上·成都模拟）2024年10月27日，成都马拉松比赛吸引了国内外众多选手的参与。剧烈运动会导致运动员机体内发生复杂的生理变化。相对于赛前，比赛开始后运动员会出现的生理现象是（　　）
A．大量产热使体温急剧升高
B．血液中CO2浓度升高，呼吸加快
C．血浆含有乳酸，pH呈酸性
D．大量排汗使细胞外液渗透压降低
6．（2024高三上·成都模拟）生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。下列生命活动与遗传稳定性相关的是（　　）
A．分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成
B．精子的形成丢弃了大部分细胞质及多数细胞器
C．减数分裂I的后期发生非同源染色体自由组合
D．受精过程中，精子与卵细胞的结合具有随机性
7．（2024高三上·成都模拟）孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料，对一对相对性状产生的分离现象给予解释和验证，得出分离定律，为遗传学的发展作出了重要贡献。他所运用的研究方法不包含（　　）
A．假说—演绎法 B．归纳法
C．构建模型 D．同位素标记法
8．（2024高三上·成都模拟）酒曲中纷繁复杂的微生物可将谷物中的淀粉降解为葡萄糖，并进一步发酵形成酒精等代谢产物。《尚书·说命》中记载，“若作酒醴，尔惟曲糵”。曲糵，即为酒曲的最早记录，指发芽、发霉的谷物混合物。下列对传统白酒制作工艺的分析，错误的是（　　）
A．传统酒曲微生物种类多，发酵中不易产生杂菌污染
B．发芽的谷物、酒曲中的部分微生物可产生淀粉酶
C．传统酿酒工艺中使用的曲糵含有酵母菌等微生物
D．将老曲、新谷物混匀，可在通风条件下制成酒曲
9．（2024高三上·成都模拟）随着动物细胞工程和胚胎工程的迅猛发展，用引进的良种奶牛大量、快速繁殖满足了我国对奶类的大量需求。下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，相关分析错误的是（　　）
A．通过方法I、Ⅱ培育优良种牛E和F的本质都是有性生殖
B．方法I中B牛的卵子需培育到MⅡ期才具备与精子受精的能力
C．在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体可作为受精的标志
D．方法I、Ⅱ获得的胚胎通常需培养至囊胚阶段再移植入D牛的子宫内
10．（2024高三上·成都模拟）特定设计的gRNA与着丝粒DNA结合，可以破坏着丝粒与星射线的相互作用，定向诱导某一特定染色体的增添或缺失。图示为某二倍体动物细胞变异原理。下列关于该技术原理的分析，错误的是（　　）
A．每条染色体的着丝粒DNA碱基序列具有特异性
B．星射线由细胞两极发出，穿过核膜，连接着丝粒
C．若子细胞中有同源染色体，则图示为有丝分裂
D．该技术可为研究唐氏综合征提供细胞学基础
11．（2024高三上·成都模拟）信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网一高尔基体途径进行，其过程如下图所示。新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒（SRP）结合，SRP通过与内质网上的SRP受体结合，将核糖体一新生肽引导至内质网：新生肽链通过易位子（一种通道蛋白）进入内质网腔后，SRP脱离；肽链继续合成，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落；肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。下列相关分析正确的是（　　）
A．信号肽序列是在内质网上的核糖体中合成的
B．用3H标记亮氨酸的羧基能追踪该分泌蛋白的合成和运输过程
C．根据信号肽假说可以推测，细胞内的两种核糖体可以相互转化
D．控制分泌蛋白合成的基因中没有编码信号肽的脱氧核苷酸序列
12．（2024高三上·成都模拟）端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可延长端粒DNA，作用原理如图。延伸完一段，端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端，并与端粒DNA末端进行碱基互补配对而实现精准定位。多次重复图示过程，直至端粒延伸至正常长度。下列有关端粒DNA和端粒酶的说法，正确的是（　　）
A．构成端粒酶的单体有氨基酸和脱氧核苷酸
B．端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C．端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录
D．图中延伸方向是端粒DNA单链的5'端
13．（2024高三上·成都模拟）正己烷被认为是一种低毒的溶剂，广泛应用于食品、电子等行业。科研人员使用不同浓度的正己烷处理大鼠卵巢颗粒细胞（一种雌激素内分泌细胞），通过检测与细胞凋亡有关基因Bax和Bcl-2的甲基化水平及相应蛋白含量，评价正己烷对雌性大鼠生殖系统的影响，实验结果如表。由实验结果不能推测出的结论是（　　）
正己烷浓度 Bax Bcl-2 凋亡率
Bax基因甲基化水平 Bax蛋白量 Bcl-2基因甲基化水平 Bcl-2蛋白量
对照 0.09 0.85 0.12 2.69 0.90%
低剂量 0.10 1.95 0.36 2.13 3.31%
中剂量 0.08 2.84 0.48 1.62 3.30%
高剂量 0.09 3.93 0.73 0.95 9.30%
A．正己烷导致Bcl-2基因甲基化水平提高进而抑制该基因的表达
B．Bax蛋白和Bcl-2蛋白的功能分别是促进和抑制细胞凋亡
C．正己烷引发基因的甲基化并改变碱基序列具有普遍性
D．经常接触正己烷的女性工作者，其雌激素含量很可能偏低
14．（2024高三上·成都模拟）对深圳拟兰基因组的测序和功能分析，解释了兰花的多样性来源于多种基因的扩张（突变）或收缩（丢失）。研究表明，深圳拟兰的合蕊柱与B-AP3类基因部分收缩有关。其花粉呈现粉末状是由P、S两种subclades基因调控，P-subclade基因丢失导致花粉粘合不易随风飘散；其地下根与AGL12基因有关，缺乏该基因则会长出有利于附着在岩石表面生长的气生根。下列说法正确的是（　　）
A．B-AP3、subclades、AGL12基因共同构成了深圳拟兰的基因库
B．B-AP3类基因扩张会导致基因频率改变，是形成新物种的标志
C．P-subclade缺失可增加自交比例，有利于进化过程中形成生殖隔离
D．海边岩石多而土壤浅，AGL12的缺失不利于深圳拟兰扩大生活区域
15．（2024高三上·成都模拟）天然蚕茧颜色来自桑叶中的色素，家蚕对色素的吸收与非同源染色体上的两对基因E/e、F/f有关，基因与蚕茧颜色的关系如下图所示（若无显性基因，则为白色茧）。现有多只纯种肉色茧蚕、纯种黄色茧蚕，研究人员计划实施杂交实验：①♀肉色茧×♂黄色茧；②♀黄色茧×♂肉色茧。各组F1自由交配得到F2，统计F2的表型及比例。不考虑基因位于W染色体的情况，对其杂交结果分析，错误的是（　　）
A．如果实验①、②的F2茧色比例在雌、雄中分布相同，则两对基因都位于常染色体
B．如果实验①、②的F2茧色比例在雌、雄中分布不同，则有一对基因位于Z染色体
C．若F/f在常染色体上，E/e所在染色体的情况不影响实验①的F2茧色比例
D．若E/e在常染色体上，F/f所在染色体的情况会影响实验②的F2茧色比例
16．（2024高三上·成都模拟）随着全球气候变化的加剧，干旱胁迫对植物生存和农业生产的影响日益严重。猕猴桃是我国许多地区的重要经济作物，为探明猕猴桃对不同干旱胁迫的响应机制，研究小组用同一品种的猕猴桃幼苗为材料，探究土壤干旱程度对猕猴桃光合特征的影响，部分测量参数如下表所示，不考虑干旱对呼吸作用的影响。回答下列问题：
生理指标 水分适宜 轻度干旱 中度干旱 重度干旱
叶绿素含量/（mg·g-1） 0.98 0.87 0.65 0.26
气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 0.63 0.54 0.48 0.41
胞间CO2浓度/（μmolCO2·mol-1） 413.67 393.38 438.33 468.62
净光合速率/（mmol·m-2·s-1） 19.83 17.05 15.02 11.58
（1）水在光合作用中的作用有　 　（答出2点即可）。
（2）叶绿体中的光合色素分布在　 　上，提取叶绿体中的光合色素时，常用试剂为　 　。随干旱程度增加，猕猴桃的叶绿素含量明显降低，科研人员推测主要减少的色素为叶绿素b，简要写出验证这一推测的实验思路：　 　。
（3）随干旱程度增加，猕猴桃的净光合速率呈下降趋势，这与光合作用的光反应阶段和暗反应阶段受到限制都有关。研究人员根据表中信息分析，暗反应阶段受限并非完全由气孔导度减小所致，其理由是　 　。
（4）“CO2补偿点”是指光合作用速率与呼吸作用速率相等时的外界CO2浓度。根据表中信息推测，随着干旱胁迫程度加重，猕猴桃的“CO2补偿点”会　 　（填“变大”或“变小”），原因是　 　。
17．（2024高三上·成都模拟）盐碱地中含过量的钠盐会对普通水稻的生存造成威胁，同时普通水稻也会因遭受一些病原菌感染而影响其正常生长。袁隆平院士的团队经过不懈努力，培育出抵抗逆境而耐盐碱的海水稻，并将其推广种植，为农业的可持续发展作出了重大贡献。下图为海水稻抗逆性特征相关的生理过程示意图。回答下列问题：
注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
（1）盐碱地土壤中过多的无机盐增大了土壤溶液的渗透压，使植物吸水困难，产生渗透胁迫。据图分析，海水稻细胞通过将无机盐离子跨膜运输进入细胞，从而增大细胞液的　 　以应对渗透胁迫，其根细胞吸收水分的方式是　 　。
（2）过多的无机盐使盐碱地土壤pH呈碱性，但海水稻根细胞的细胞间pH小于7，据图分析，原因是根尖细胞将细胞质基质中的H+通过　 　的方式跨膜运输到细胞膜外，以中和盐碱地中过多的碱。H+也能由细胞外进入细胞质基质，其跨膜运输方式和H+由液泡进入细胞质基质的跨膜运输方式　 　（填“相同”或“不同”）。
（3）为抵抗病原菌的感染，海水稻会向细胞外分泌一些抗菌蛋白。储存抗菌蛋白的囊泡与细胞膜融合，体现了细胞膜具有　 　的结构特点。
（4）海水稻在种植过程中也要像种植普通水稻一样对稻田进行定期排水晒田，从物质跨膜运输的角度分析，定期排水晒田有利于　 　。
（5）虽然海水稻能在一定盐浓度的环境中生存，但其耐受环境胁迫的能力仍十分有限，如在灌溉时，仍需将盐度高的海水经过一定的淡化处理后再流入水稻田。结合实际情况，提出1个进一步改良海水稻抗逆性状的方案：　 　。
18．（2024高三上·成都模拟）假肥大型进行性肌肉营养不良是一种受核基因（DMD）控制的神经肌肉疾病，耳聋是常见的先天缺陷。某医生接触到一例假肥大型进行性肌肉营养不良患者Ⅱ-1，通过遗传咨询了解到其亲属的患病情况如图甲；对部分个体实施DMD基因检测发现I-1不携带DMD致病基因，对部分个体实施耳聋相关基因的PCR扩增和电泳检测，结果如图乙。回答下列问题：
（1）根据图甲分析，假肥大型进行性肌肉营养不良的遗传方式是　 　。
（2）根据图甲和图乙结果可知，耳聋突变基因是条带　 　，且突变基因产生的方式是DNA分子中发生一段碱基序列的　 　（填“增添”或“缺失”）。医生判断，该家系耳聋的致病基因不在Ⅹ染色体上，其判断依据是　 　。
（3）经基因探针检测，该家系耳聋致病基因是一种位于线粒体的隐性基因a，每个线粒体只含1个正常基因A或1个致病基因a。研究发现，在形成卵母细胞的某个阶段，线粒体数量急剧减少，成熟的卵母细胞及最终形成的卵细胞只含有少数几个线粒体。线粒体数量在完成受精作用后逐渐恢复，恢复至正常数量后，受精卵才会进行卵裂。综合以上信息，I-4含有正常基因A和致病基因a，但Ⅱ-3不含正常基因A的原因可能是　 　。
19．（2024高三上·成都模拟）普通小麦即六倍体小麦（AABBDD）是由一粒小麦（2A=14）、山羊草（2B=14）、节节草（2D=14）培育而来的，六倍体小黑麦（AABBRR）是由一粒小麦（2A=14）、山羊草（2B=14）、黑麦（2R=14）培育而来的。已知某品系的六倍体小黑麦含抗病基因（受显性基因H控制），且位于R染色体组的6号染色体（6R）上。研究人员计划通过图示流程，培育抗病的六倍体小麦。回答下列问题：
注：A、B、D、R分别代表一粒小麦、山羊草、节节草、黑麦的染色体组。
（1）图示过程是　 　（填“杂交”或“多倍体”）育种，F1的染色体组成是　 　。
（2）F1具有较多的黑麦特征，需要以F1为父本、以矮秆普通小麦为母本实施多次回交，筛选出与普通小麦性状相似、矮秆且具有抗病能力的Fn。已知普通小麦的高秆、矮秆受等位基因（T、t）控制，该基因位于A染色体组的6号染色体（6A）上。研究人员还发现，H基因能从6R上易位到普通小麦的染色体上，出现以下四种类型的Fn。
研究人员计划通过实验，筛选出以上类型的六倍体小麦。
实验一：随机选取Fn植株若干，在扬花期采集花粉母细胞。使用光学显微镜观察　 　（填时期）的花粉母细胞，通过比较配对染色体形态，筛选出基因H分布情况为Ⅲ的植株。
实验二：以纯种高秆不抗病六倍体小麦为母本，与部分Fn杂交，得到Fn+1。
选取Fn+1中的　 　（填表型）个体进行自交。若Fn+2的表型及比例为　 　，则基因H分布情况为Ⅳ。
实验三：以位于　 　（填“6A”“6D”或“任意”）染色体的某已知基因控制的性状为参照对象，重复实验二的步骤，可以筛选出基因H分布情况为I的植株。
（3）某科创小组计划以黑麦（RR）和普通六倍体小麦（AABBDD）为原材料，使用植物细胞融合技术培养具有抗病性的八倍体小麦（AABBDDRR）。他们须先用酶去除植物细胞壁，获得原生质体，再用　 　法（答出1种具体方法即可）人工诱导原生质体融合，融合后得到的杂种细胞再经诱导脱分化形成　 　，并进一步发育成完整的杂交植株。
20．（2024高三上·成都模拟）研究发现，蛋白酶抑制剂（一种蛋白质）可抑制害虫胰蛋白酶活性，从而使害虫不能正常消化食物以达到抗虫的目的，因此蛋白酶抑制剂基因转化方式成为作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶抑制剂（NaPI）基因转入棉花，获得了转基因棉花植株，其部分操作流程如下图所示。已知EcoR I和BamH I是两种限制酶。回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增NaPI基因时，要添加　 　酶，该酶需要在反应的缓冲液中添加　 　（填一种无机盐离子）来激活。
（2）基因工程的核心步骤是该图中的　 　（填序号）。利用农杆菌转化法时需要将NaPI基因插入到Ti质粒的T-DNA上，原因是　 　。
（3）在分子水平上，研究团队可用　 　（写出1种即可）技术检测NaPI基因在棉花愈伤组织细胞中的整合，然后经过基因表达的检测，筛选出能合成胰蛋白酶抑制剂的棉花细胞，再通过　 　技术，即可得到转基因抗虫植株。
（4）研究发现，胰凝乳蛋白酶抑制剂（StPinlA）也能起到抗虫的效果。研究团队做了相关实验（“对照”指的是非转基因棉花），得到如下图所示的实验结果：
据图分析，研究团队的实验思路是：将NaPI基因和StPinlA基因　 　，然后检测虫体质量及每株棉铃数。根据实验结果，若想要得到抗虫效果最佳的转基因棉花，你的建议是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、差速离心法是利用不同的离心速度产生的离心力将不同密度的细胞器分离开，不同细胞器的密度不同，线粒体密度与其他细胞器有差异，所以可采取差速离心法分离线粒体，A不符合题意；
B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，其过程不需要氧气参与，低氧应激影响的是线粒体，而线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，所以低氧应激不会抑制有氧呼吸的第一阶段，B不符合题意；
C、内环境是细胞生活的液体环境，而受损线粒体自噬的过程发生在细胞内，并不是发生在内环境中，C符合题意；
D、靶向转运线粒体的过程涉及到膜泡与溶酶体等的识别与融合，膜上的蛋白质在细胞识别等过程中发挥重要作用，所以该过程需要膜上的蛋白质参与，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）线粒体：由双层膜包被，含少量DNA，外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴，是细胞有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量
（2）有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
2．【答案】A
【知识点】生物膜的探索历程
【解析】【解答】A、人类成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，其细胞膜成分单一，便于提取纯净的细胞膜进行实验。而酵母菌是真核细胞，除了细胞膜外，还有细胞器膜和核膜等，会干扰实验结果，不能用酵母菌替代人类成熟红细胞作为实验材料，A符合题意；
B、丙酮是有机溶剂，能溶解脂质从而提取细胞膜的脂质成分，根据相似相溶原理，可用其他适合的有机溶剂替代丙酮作为提取液，B不符合题意；
C、单分子层中脂质分子排列的紧密程度不同，会影响测量的单分子层面积，是实验的误差来源之一，C不符合题意；
D、要得出单分子层的面积是红细胞总表面积的2倍这一结论，准确测量单分子层面积和红细胞总表面积是实验成功的关键，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，其中大多数蛋白质分子都是能运动的。
3．【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、从图中可以看出，在种子萌发的第Ⅰ阶段，水分吸收曲线快速上升，说明种子快速吸水。细胞大量吸水能保证新陈代谢速率，而呼吸作用是新陈代谢的重要部分，所以呼吸速率会上升，A不符合题意；
B、种子萌发的第Ⅱ阶段，CO2的释放量大于O2的吸收量。根据呼吸作用的反应式，有氧呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量相等，而无氧呼吸不吸收O2但产生CO2，所以CO2的释放量大于O2的吸收量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，B不符合题意；
C、种子萌发的第Ⅲ阶段，O2吸收量大于CO2释放量，说明除了糖类可以氧化分解供能外，脂肪等其他有机物也可以被氧化分解来提供能量，C不符合题意；
D、种子萌发过程中所需的能量直接来源于ATP的水解，而不是有机物的氧化分解，有机物氧化分解产生的能量要先转移到ATP中，再由ATP为生命活动供能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
4．【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。造血干细胞虽然具有分化能力，能分化为多种血细胞，但并没有发育成完整的个体，所以不能体现细胞的全能性，A不符合题意；
B、成熟红细胞和血小板都没有细胞核，也就没有DNA，而白细胞有细胞核，含有DNA和RNA等核酸，所以成熟红细胞与白细胞、血小板内核酸不相同，B不符合题意；
C、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，而不是部分基因的碱基排列顺序发生改变，基因的碱基排列顺序一般是稳定不变的，C不符合题意；
D、细胞的分裂、分化、衰老、凋亡等生命活动都要受基因的调控，基因在这些过程中起着重要的作用，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
5．【答案】B
【知识点】内环境的理化特性；体温平衡调节；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人是恒温动物，剧烈运动时，机体产热大量增加，但同时散热也会加快，通过神经 - 体液调节使产热和散热保持动态平衡，体温不会急剧升高，A不符合题意；
B、剧烈运动时，细胞呼吸加快，产生的CO2增多，血液中CO2浓度升高，会刺激呼吸中枢，使呼吸加快，以排出更多的CO2，维持内环境的稳态，B符合题意；
C、血浆中含有缓冲物质，如H2CO3/NaHCO3等，当血浆中乳酸增多时，可与NaHCO3反应，维持血浆pH的相对稳定，血浆pH不会呈酸性，C不符合题意；
D、大量排汗会导致水分丢失过多，而盐分丢失相对较少，细胞外液渗透压升高，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的，它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分，渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态，能为机体细胞提供适宜的生活环境。
6．【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂概述与基本过程；受精作用
【解析】【解答】A、分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，保证了亲子代遗传物质的稳定性，进而保持遗传的稳定性，A符合题意；
B、精子的形成丢弃了大部分细胞质及多数细胞器，这主要是为了使精子更灵活，便于受精，与遗传稳定性并无直接关系，B不符合题意；
C、减数分裂I的后期发生非同源染色体自由组合，这会导致产生的配子遗传物质组合多样化，增加了遗传的多样性，而非遗传稳定性，C不符合题意；
D、受精过程中，精子与卵细胞的结合具有随机性，这同样会使受精卵的遗传物质组合多样，增加遗传多样性，不是遗传稳定性，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使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。
（2）受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
7．【答案】D
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、孟德尔通过观察豌豆杂交实验现象，提出假说，再进行演绎推理并通过测交实验验证假说，运用了假说—演绎法，A不符合题意；
B、孟德尔对多组豌豆杂交实验结果进行分析总结，得出分离定律，运用了归纳法，B不符合题意；
C、孟德尔提出的遗传因子等概念，构建了遗传学模型，运用了构建模型的方法，C不符合题意；
D、孟德尔的豌豆杂交实验并没有用到同位素标记法，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫作假说—演绎法。
（2）归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
（3）用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。
8．【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、 传统酒曲虽然微生物种类多，但这种复杂的微生物环境反而更容易受到杂菌污染。因为酒曲中的微生物种类繁多，且发酵环境通常是开放式的，难以控制，所以杂菌污染的风险较高 ，A不符合题意；
B、发芽的谷物中本身会含有一些可产生淀粉酶的微生物，酒曲中的部分微生物也能产生淀粉酶，这样才能将谷物中的淀粉降解为葡萄糖，B不符合题意；
C、传统酿酒工艺中，最终要将葡萄糖发酵形成酒精，而酵母菌在无氧条件下可进行酒精发酵，所以曲糵中含有酵母菌等微生物，C不符合题意；
D、传统酒曲的制作通常需要将老曲与新谷物混合，利用老曲中的微生物接种到新谷物中。通风条件有利于微生物的生长和繁殖，促进酒曲的成熟，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】酿制果酒通常以附着在水果表面的野生酵母菌作为菌种。酿制过程需要设置适宜的温度条件，理论上将温度控制为20℃，实际温度15~25℃均可。酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后在无氧条件下完成酒精发酵，产生乙醇。
9．【答案】A
【知识点】动物体细胞克隆；精子、卵子的发生和体内受精；胚胎移植
【解析】【解答】A、方法Ⅰ是通过精子和卵子结合形成受精卵，再发育成胚胎，这属于有性生殖。方法 Ⅱ 是将良种奶牛C牛的乳腺细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中形成重构胚，进而发育成F牛，这属于无性生殖，A符合题意；
B、在体外受精过程中，方法I中B牛的卵子需要培育到减数第二次分裂中期（MⅡ期）才具备与精子受精的能力，这是体外受精的基本要求，B不符合题意；
C、当在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精过程，这可作为受精的标志，C不符合题意；
D、胚胎移植时，方法Ⅰ、 Ⅱ 获得的胚胎通常需培养至囊胚阶段再移植入D牛的子宫内，以提高胚胎移植的成功率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
（2）胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
10．【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；减数分裂与有丝分裂的比较；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、因为特定设计的gRNA能与着丝粒DNA结合，而gRNA具有特异性，这就意味着每条染色体的着丝粒DNA碱基序列具有特异性，这样才能与特定的gRNA结合，A不符合题意；
B、在动物细胞有丝分裂过程中，星射线由细胞两极发出，但在前期核膜就已经解体消失了，星射线是在没有核膜的环境中连接着丝粒的，并不是穿过核膜，B符合题意；
C、二倍体动物细胞中，有丝分裂产生的子细胞含有同源染色体，减数分裂产生的子细胞没有同源染色体，若子细胞中有同源染色体，那么图示过程为有丝分裂，C不符合题意；
D、唐氏综合征是由于21号染色体多了一条导致的染色体数目变异，该技术可以定向诱导某一特定染色体的增添或缺失，所以可为研究唐氏综合征提供细胞学基础，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使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。
（3）染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序，从而导致性状的变异。
11．【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合；基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、从题干“新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒（SRP）结合，SRP通过与内质网上的SRP受体结合，将核糖体 - 新生肽引导至内质网”可知，信号肽是在游离核糖体上合成的，当信号肽合成后才与SRP结合并引导核糖体 - 新生肽到内质网，并非在内质网上的核糖体中合成，A不符合题意；
B、用3H标记亮氨酸的羧基不能追踪该分泌蛋白的合成和运输过程。因为在氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中，羧基会参与形成肽键，标记羧基后，在形成肽键时3H会以H2O的形式脱去，无法持续追踪分泌蛋白，B不符合题意；
C、细胞内存在游离核糖体和附着在内质网上的核糖体。根据信号肽假说，当信号肽合成后，游离核糖体可以与内质网结合，成为附着在内质网上的核糖体；当肽链合成结束后，核糖体又会从内质网上脱落，重新成为游离核糖体，所以可以推测细胞内的两种核糖体可以相互转化，C符合题意；
D、分泌蛋白的合成是由基因控制的，信号肽也是分泌蛋白的一部分，所以控制分泌蛋白合成的基因中有编码信号肽的脱氧核苷酸序列，只是在肽链加工过程中信号肽被切除了，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
12．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录；遗传的分子基础综合
【解析】【解答】A、端粒酶是由催化蛋白和RNA模板组成，蛋白质的单体是氨基酸，RNA的单体是核糖核苷酸，而不是脱氧核苷酸，A不符合题意；
B、根据碱基互补配对原则，从图中可以看出与端粒DNA的5'-GGTTAGGG-3'互补的端粒酶RNA序列为3'-AAUCCC-5'，B符合题意；
C、基因的转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，而端粒DNA的延伸过程是以RNA为模板合成DNA的过程，属于逆转录，不是转录，C不符合题意；
D、DNA合成的方向是从5'端到3'端，图中延伸方向是端粒DNA单链的3'端，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
（2）DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，RNA则是由核糖核苷酸连接而成的长链。
（3）基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
13．【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、从表格数据可以看出，随着正己烷浓度升高，Bcl - 2基因甲基化水平从对照组的0.12逐渐升高，同时Bcl - 2蛋白量从2.69逐渐降低。基因甲基化水平升高，蛋白量降低，说明正己烷导致Bcl - 2基因甲基化水平提高进而抑制该基因的表达，A不符合题意；
B、随着正己烷浓度升高，Bax蛋白量从0.85逐渐升高，细胞凋亡率也逐渐升高；而Bcl - 2蛋白量从2.69逐渐降低，细胞凋亡率逐渐升高。由此可推测Bax蛋白促进细胞凋亡，Bcl - 2蛋白抑制细胞凋亡，B不符合题意；
C、此实验仅仅是针对与细胞凋亡有关的Bax和Bcl - 2这两个基因，用正己烷处理大鼠卵巢颗粒细胞所得到的结果，不能由此推广到所有基因，不能得出正己烷引发基因的甲基化并改变碱基序列具有普遍性的结论，C符合题意；
D、因为大鼠卵巢颗粒细胞是一种雌激素内分泌细胞，正己烷处理后细胞凋亡率升高，那么雌激素内分泌细胞数量可能减少，进而导致雌激素分泌量减少，所以经常接触正己烷的女性工作者，其雌激素含量很可能偏低，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
14．【答案】C
【知识点】基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，而B - AP3、subclades、AGL12基因只是深圳拟兰众多基因中的一部分，不能共同构成深圳拟兰的基因库，A不符合题意；
B、形成新物种的标志是产生生殖隔离，基因频率改变是生物进化的实质，B - AP3类基因扩张导致基因频率改变，但这不是形成新物种的标志，B不符合题意；
C、P - subclade基因丢失导致花粉粘合不易随风飘散，这样花粉更容易在自身植株上完成受精，增加自交比例。自交比例增加会使种群基因库之间的差异逐渐增大，可能有利于在进化过程中形成生殖隔离，C符合题意；
D、海边岩石多而土壤浅，缺乏AGL12基因会长出气生根，气生根有利于附着在岩石表面生长，所以AGL12的缺失有利于深圳拟兰在海边这种环境扩大生活区域，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
（2）在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
（3）随着科学的发展，人们对生物进化的认识不断深入，形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其主要内容是：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
15．【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传的基本规律综合；基因在染色体上位置的判定方法
16．【答案】（1）作为光合作用的原料；为光合作用提供液体环境
（2）类囊体薄膜；无水乙醇；取四组猕猴桃等量的叶片，用无水乙醇提取，纸层析法分离，观察色素带的数目和宽窄。
（3）气孔导度下降，但是胞间CO2浓度升高
（4）变大；随着干旱胁迫程度加重，叶绿素减少，光反应减弱，而呼吸速率不变，要达到与呼吸速率相等，则需要更多的CO2
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应阶段，水是反应的原料之一，水在光下分解产生氧气和[H]，为后续反应提供物质基础；同时，细胞内的水分能维持一定的液体环境，光合作用的许多化学反应都在这种液体环境中进行。所以水在光合作用中的作用为作为光合作用的原料；为光合作用提供液体环境。
（2）叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上，因为类囊体薄膜是进行光反应的场所，光合色素能吸收、传递和转化光能。由于光合色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以提取叶绿体中的光合色素时，常用试剂为无水乙醇。要验证随干旱程度增加，猕猴桃主要减少的色素为叶绿素b，可利用纸层析法分离色素。实验思路为：取四组猕猴桃等量的叶片（分别对应水分适宜、轻度干旱、中度干旱、重度干旱四种条件下的叶片），用无水乙醇提取叶片中的色素，然后用纸层析法分离这些色素，最后观察色素带的数目和宽窄。如果在干旱程度增加时，叶绿素b对应的色素带明显变窄，而其他色素带变化相对较小，则可验证该推测。
（3）从表格数据来看，在干旱程度增加过程中，虽然气孔导度减小，但胞间CO2浓度却升高。如果暗反应阶段受限完全是由气孔导度减小所致，那么气孔导度减小会使进入叶片的CO2减少，胞间CO2浓度应该降低才对。然而实际情况是胞间CO2浓度升高，这就说明暗反应阶段受限除了气孔导度减小这个因素外，还存在其他因素影响，并非完全由气孔导度减小导致。
（4） 干旱不影响呼吸速率，呼吸速率不变。从表格信息可知，随着干旱胁迫程度加重，叶绿素减少，会导致光反应减弱，从而光合作用的速率减弱。为了使光合作用速率与呼吸作用速率相等，就需要更高的外界CO2浓度，因为更多的CO2可以促进光合作用，使其上升，从而与呼吸作用速率相等，因此“ CO2补偿点”变大 。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（2）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。滤纸条上有4条不同颜色的色素带，从上到下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。
（1）水可以作为光合作用的原料，也可以为光合作用提供液体环境。
（2）叶绿体中光合色素分布为类囊体薄膜上，光合色素可以溶于无水乙醇，常用无水乙醇提取色素。要验证随干旱程度增加，猕猴桃的叶绿素中主要减少的是叶绿素b，可以取四组干旱程度不同的猕猴桃等量的叶片，用无水乙醇提取光合色素，纸层析法分离色素后，观察色素带的数目和宽窄，尤其是最下面条带的宽窄。
（3）由图可知，随着干旱程度的加深，气孔导度下降，但胞间CO2浓度上升，说明暗反应受限不完全是气孔导度减小引起的。
（4）有图表可知，随着干旱胁迫加重，叶绿素减少，会导致光反应减弱，而干旱不影响呼吸速率，要达到与呼吸速率相等，所需的CO2浓度更大，所以CO2补偿点会变大。
17．【答案】（1）渗透压；自由扩散和协助扩散
（2）主动运输；相同
（3）一定流动性
（4）促进根系的有氧呼吸过程，进而产生更多的能量用于无机盐的转运
（5）设法提高SOS1和NHX两种蛋白质相关基因的表达量，进而改良海水稻的抗逆性状
【知识点】细胞膜的结构特点；被动运输；主动运输
18．【答案】（1）伴X隐性遗传病
（2）1；增添；Ⅱ-4为男性，且为表现正常且为杂合子
（3）I-4的细胞中含有的线粒体有的含有A基因，有的含有a基因，在进行减数分裂产生卵细胞的过程中线粒体是随机分配的，且在卵母细胞形成的某个阶段线粒体数量急剧减少，进而产生了只含a基因的卵细胞
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传系谱图
【解析】【解答】（1）由图甲可知，Ⅰ - 1和Ⅰ - 2不患假肥大型进行性肌肉营养不良，却生出了患病的Ⅱ - 1（男性）。根据“无中生有为隐性”，可判断该病为隐性遗传病。又因为Ⅰ - 1不携带DMD致病基因，若为常染色体隐性遗传，那么Ⅱ - 1的致病基因应该来自父母双方，现在Ⅰ - 1不携带致病基因，所以不可能是常染色体隐性遗传，只能是伴X染色体隐性遗传，即致病基因位于X染色体上。
（2）从图甲可知Ⅱ - 3是耳聋患者，图乙中Ⅱ - 3只有条带1，而Ⅰ - 3、Ⅰ - 4、Ⅱ - 4、Ⅲ - 1、Ⅲ - 2都有条带2，说明正常个体含有条带2，所以耳聋突变基因是条带1。通常情况下，基因突变中DNA分子发生碱基对的增添会使基因片段变长，在电泳时迁移速度会变慢；而碱基对的缺失会使基因片段变短，迁移速度会变快。图中条带2迁移速度比条带1快，说明条带1对应的基因片段长，所以突变基因产生的方式是DNA分子中发生一段碱基序列的增添。若耳聋致病基因在X染色体上，Ⅱ - 4是男性，为杂合子，携带致病基因则一定会患病，但是Ⅱ - 4不患耳聋，所以该家系耳聋的致病基因不在X染色体上。
（3）在形成卵母细胞的某个阶段，线粒体数量急剧减少，成熟卵母细胞及最终形成的卵细胞只含有少数几个线粒体。Ⅰ - 4 含有正常基因 A 和致病基因 a，说明其线粒体中既有含 A 基因的，也有含 a 基因的。在形成卵细胞时，由于线粒体数量急剧减少，可能偶然因素导致含正常基因 A 的线粒体没有进入最终形成的卵细胞，而进入卵细胞的线粒体都只含有致病基因 a 。受精后，虽然线粒体数量逐渐恢复，但恢复的线粒体都源自最初含致病基因 a 的少数线粒体，所以 Ⅱ - 3 不含正常基因 A。
【分析】（1）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。
（2）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
（3）核酸是带有负电的生物大分子，其迁移速率主要受核酸片段长度的影响。在电场强度一定时，核酸分子越大，向正极迁移速率越慢。
（4）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使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。
（1）I-1和I-2均表现正常，却生出了患进行性肌肉营养不良的孩子，因此该病为隐性遗传病，又知I-1不携带DMD致病基因，因此该病为伴X隐性遗传病。
（2）根据图甲和图乙结果可知，Ⅱ-3为耳聋患者，因此，耳聋突变基因是条带1，且突变基因产生的方式是DNA分子中发生一段碱基序列的“增添”，因为同样条件下条带1比条带2扩散得慢，因而说明耳聋致病基因的分子量大，据此可做出判断，耳聋突变基因是由于碱基对增添导致的。医生判断，该家系耳聋的致病基因不在Ⅹ染色体上，其做出判断的依据是男孩Ⅱ-4表现正常且为杂合子，因此判断该病的致病基因不在Ⅹ染色体上。
（3）经基因探针检测，该家系耳聋致病基因是一种位于线粒体的隐性基因a，每个线粒体只含1个正常基因A或1个致病基因a。研究发现，在形成卵母细胞的某个阶段，线粒体数量急剧减少，成熟的卵母细胞及最终形成的卵细胞只含有少数几个线粒体。线粒体数量在完成受精作用后逐渐恢复，恢复至正常数量后，受精卵才会进行卵裂。综合以上信息，I-4含有正常基因A和致病基因a，即其中的线粒体有的含有A基因，有的含有a基因，在进行减数分裂产生卵细胞的过程中线粒体是随机分配的，且在卵母细胞形成的某个阶段线粒体数量急剧减少，进而产生了只含a基因的卵细胞，该卵细胞参与受精进而形成了如Ⅱ-3一样的不含正常基因A的个体。
19．【答案】（1）杂交；AABBDR
（2）减数第一次分裂中期；高秆抗病；高秆不抗病：高秆抗病：矮秆抗病=1：2：1；6D
（3）电融合（或“离心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)；愈伤组织
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种；植物组织培养的过程；植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】（1）题干中显示将六倍体小麦（AABBDD）和六倍体小黑麦（AABBRR）进行杂交产生F1（AABBDR），之后又让F1与六倍体小麦（AABBDD）多次杂交并筛选，这是通过不同品种间杂交的方式来培育新品种，所以图示过程是杂交育种。
（2） 普通小麦性状相似、矮秆且具有抗病能力的Fn 的基因型为AtAtBBDD且含有H基因。Ⅰ的基因型为AtAtBBDHD，Ⅱ的基因型为AtAtBBDD-H-，Ⅲ的基因型为AtAtBBDHD，Ⅳ的基因型为AHtAtBBDD。
实验一： 在减数分裂过程中，染色体最清楚的时期是减数第一次分裂的中期I。在这个时期，同源染色体对排列在赤道板上，染色体形态清晰可见，是观察染色体形态和数目最理想的时期。因此随机选取Fn植株若干，在扬花期采集花粉母细胞。使用光学显微镜观察减数第一次分裂中期 的花粉母细胞，通过比较配对染色体形态，筛选出基因H分布情况为Ⅲ的植株。
实验二： 已知纯种高秆不抗病六倍体小麦（基因型为 ATATBBDD）为母本，与部分Fn杂交，得到Fn+1。若基因 H 分布情况为 Ⅳ，那么Fn基因型为 AHtAtBBDD，则Fn+1基因型为1/2ATAtBBDD（高杆不抗病六倍体小麦）、1/2AHtATBBDD（高杆抗病六倍体小麦），可见选取Fn+1中的高杆抗病六倍体小麦（AHtATBBDD） 个体进行自交，Fn+2的表型及比例为矮杆抗病AHtAHtBBDD：高杆抗病AHtATBBDD：高杆不抗病ATATBBDD=1：2：1。
实验三：情况为Ⅰ的植株基因型为AtAtBBDHD，可见D染色体上的含有H基因，可以纯种高秆不抗病六倍体小麦ATATBBDD为母本，与位于6D上的某已知基因控制的性状为参照对象，重复实验二的步骤，可以筛选出基因H分布情况为Ⅰ的植株。
（3）人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。
【分析】（1）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。
（2）植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，进而培育成新植物体的技术。利用植物细胞工程，可以快速繁殖优良品种、培育作物新品种、进行作物脱毒和细胞产物的工厂化生产等，有效提高生产效率。
（3）植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
（1）图示由两种小麦进行杂交，属于杂交育种，根据亲本的染色体组成可知，F1的染色体组成为AABBDR。
（2）花粉母细胞形成过程中，减数第一次分裂中期时，染色体数目、形态清晰，且同源染色体未分离，此时是观察染色体形态的最佳时期。Ⅲ中6R中的H片段易位到6D染色体上。
以纯种高秆不抗病六倍体小麦ATATBBDD为母本，与部分Fn（AHtAtBBDD，）杂交，得到Fn+1，为ATAHtBBDD或ATAtBBDD，应选择前者ATAHtBBDD高秆抗病植株进行自交，若Fn+2的表型及比例为ATATBBDD高秆不抗病：ATAHtBBDD高秆抗病：AHtAHtBBDD矮秆抗病=1：2：1，则可说明基因H分布情况为Ⅳ。
欲筛选出基因H分布情况为I的植株AtAtBBDHD，由于其D染色体上的含有H基因，可以纯种高秆不抗病六倍体小麦ATATBBDD为母本，与位于6D上的某已知基因控制的性状为参照对象，重复实验二的步骤，可以筛选出基因H分布情况为I的植株。
（3）可通过电融合（或“离心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)等方法诱导原生质体融合。杂种细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成完整植株。
20．【答案】（1）耐高温的DNA聚合酶；Mg2+
（2）②；T-DNA会转移并整合到受体细胞的染色体DNA上
（3）PCR；植物组织培养
（4）单独或同时导入棉花；将NaPI基因和StPinlA基因同时导入棉花
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；植物组织培养的过程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。
（2）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、②基因表达载体的构建、③将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定，其中②基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，因为基因表达载体的构建成功与否，直接关系到目的基因能否在受体细胞中稳定存在、能否准确表达等关键问题。将目的基因导入植物细胞时，常使用农杆菌转化法。自然条件下，根癌农杆菌的Ti质粒上的T-DNA片段能整合到植物染色体DNA中。因此，将目的基因插入质粒的T-DNA中，用重组Ti质粒转化农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞，目的基因就会随T-DNA整合到植物染色体DNA中，最后通过植物组织培养技术可培育出完整的转基因植株。
（3）在分子水平上，检测目的基因（NaPI 基因）在受体细胞（棉花愈伤组织细胞）中的整合情况，可以采用PCR、DNA 分子杂交等技术。将筛选出的能合成胰蛋白酶抑制剂的棉花细胞培育成转基因抗虫植株，需要利用植物组织培养技术，使其生长、分化并发育成完整植株。
（4）根据题图可知，一共有4组，分别是对照组、NaPI基因组、StPinlA基因组、NaPI基因+StPinlA基因组，由此推测研究团队的实验思路是：将NaPI基因和StPinlA基因单独或同时导入棉花，然后检测虫体质量及每株棉铃数。根据题图可知，NaPI基因+StPinlA基因组的虫体质量最少，以及每柱棉铃数最多，因此若想要得到抗虫效果最佳的转基因棉花，建议是将NaPI基因和StPinlA基因同时导入棉花。
【分析】（1）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据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。
（2）基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
（3）植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
（1）PCR过程中，镁离子可以激活耐高温的DNA聚合酶，故需要在缓冲液中加入Mg2+。
（2）基因工程的核心步骤是②构建基因表达载体。棉花细胞通过植物组织培养可得到转基因植株。
（3）根据曲线图和柱形图可知，四组的变量是导入不同基因的转基因棉花，即将NaPI基因和StPinlA基因单独或同时导入棉花，然后检测冲个体质量及每株棉铃数，研究发现，同时导入NaPI基因和StPinlA基因的转基因棉花，抗虫效果最佳，且每株棉铃数最多，故应该将NaPI基因和StPinlA基因同时导入棉花，获得转基因棉花。
1 / 1四川省成都市名校联盟2024-2025学年高三上学期第一次联合诊断生物试题
1．（2024高三上·成都模拟）研究表明，低氧应激、线粒体呼吸酶抑制剂等会使线粒体受损，受损的线粒体通过由内质网等结构组成的自噬系统靶向转运至溶酶体进行降解。下列说法错误的是（　　）
A．可采取差速离心法分离线粒体
B．低氧应激不会抑制有氧呼吸的第一阶段
C．受损的线粒体自噬的过程发生在内环境中
D．靶向转运线粒体的过程需要膜上的蛋白质参与
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、差速离心法是利用不同的离心速度产生的离心力将不同密度的细胞器分离开，不同细胞器的密度不同，线粒体密度与其他细胞器有差异，所以可采取差速离心法分离线粒体，A不符合题意；
B、有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，其过程不需要氧气参与，低氧应激影响的是线粒体，而线粒体参与有氧呼吸的第二、三阶段，所以低氧应激不会抑制有氧呼吸的第一阶段，B不符合题意；
C、内环境是细胞生活的液体环境，而受损线粒体自噬的过程发生在细胞内，并不是发生在内环境中，C符合题意；
D、靶向转运线粒体的过程涉及到膜泡与溶酶体等的识别与融合，膜上的蛋白质在细胞识别等过程中发挥重要作用，所以该过程需要膜上的蛋白质参与，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）线粒体：由双层膜包被，含少量DNA，外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴，是细胞有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量
（2）有氧呼吸是指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
2．（2024高三上·成都模拟）戈特和格伦德尔用丙酮提取人类红细胞膜的脂质成分，并利用朗缪尔和布洛杰特发明的实验装置，将其铺展在水面形成单分子层，经过测量发现，单分子层的面积是红细胞总表面积的2倍。欲在实验室重做该实验并得到预期结果，下列相关叙述错误的是（　　）
A．可用酵母菌替代人类成熟红细胞作为实验材料
B．可用其他适合的有机溶剂替代丙酮作为提取液
C．单分子层中脂质分子排列的紧密程度是实验的误差来源之一
D．准确测量单分子层面积和红细胞总表面积是实验成功的关键
【答案】A
【知识点】生物膜的探索历程
【解析】【解答】A、人类成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，其细胞膜成分单一，便于提取纯净的细胞膜进行实验。而酵母菌是真核细胞，除了细胞膜外，还有细胞器膜和核膜等，会干扰实验结果，不能用酵母菌替代人类成熟红细胞作为实验材料，A符合题意；
B、丙酮是有机溶剂，能溶解脂质从而提取细胞膜的脂质成分，根据相似相溶原理，可用其他适合的有机溶剂替代丙酮作为提取液，B不符合题意；
C、单分子层中脂质分子排列的紧密程度不同，会影响测量的单分子层面积，是实验的误差来源之一，C不符合题意；
D、要得出单分子层的面积是红细胞总表面积的2倍这一结论，准确测量单分子层面积和红细胞总表面积是实验成功的关键，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜的磷脂双分子层是膜的基本支架，具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，其中大多数蛋白质分子都是能运动的。
3．（2024高三上·成都模拟）种子在萌发过程中，主要依靠氧化分解细胞内的有机物提供能量，该过程中细胞大量吸水，以保证新陈代谢的速率。下图为某种子萌发时吸水和呼吸方式变化的曲线。下列叙述错误的是（　　）
A．种子萌发的第Ⅰ阶段，种子快速吸水，呼吸速率上升
B．种子萌发的第Ⅱ阶段，有氧呼吸和无氧呼吸同时进行
C．种子萌发的第Ⅲ阶段，氧化分解供能的物质不只有糖类
D．种子萌发过程中所需的能量直接来源于有机物的氧化分解
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、从图中可以看出，在种子萌发的第Ⅰ阶段，水分吸收曲线快速上升，说明种子快速吸水。细胞大量吸水能保证新陈代谢速率，而呼吸作用是新陈代谢的重要部分，所以呼吸速率会上升，A不符合题意；
B、种子萌发的第Ⅱ阶段，CO2的释放量大于O2的吸收量。根据呼吸作用的反应式，有氧呼吸时O2的吸收量和CO2的释放量相等，而无氧呼吸不吸收O2但产生CO2，所以CO2的释放量大于O2的吸收量，说明有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，B不符合题意；
C、种子萌发的第Ⅲ阶段，O2吸收量大于CO2释放量，说明除了糖类可以氧化分解供能外，脂肪等其他有机物也可以被氧化分解来提供能量，C不符合题意；
D、种子萌发过程中所需的能量直接来源于ATP的水解，而不是有机物的氧化分解，有机物氧化分解产生的能量要先转移到ATP中，再由ATP为生命活动供能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放能量并生成ATP的过程。细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是：在酶的催化作用下，分解有机物，释放能量。但是，前者需要氧和线粒体的参与，有机物彻底氧化，释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽，糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
4．（2024高三上·成都模拟）人的骨髓中有许多保留着分裂和分化能力的造血干细胞，不断产生红细胞、白细胞和血小板补充到血液中去。下列关于人体造血干细胞的说法，正确的是（　　）
A．造血干细胞具有分化能力，体现了细胞的全能性
B．成熟红细胞、白细胞、血小板内具有相同的核酸
C．细胞分化是因为部分基因的碱基排列顺序发生改变
D．细胞的分裂、分化、衰老、凋亡都要受基因的调控
【答案】D
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能。造血干细胞虽然具有分化能力，能分化为多种血细胞，但并没有发育成完整的个体，所以不能体现细胞的全能性，A不符合题意；
B、成熟红细胞和血小板都没有细胞核，也就没有DNA，而白细胞有细胞核，含有DNA和RNA等核酸，所以成熟红细胞与白细胞、血小板内核酸不相同，B不符合题意；
C、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，而不是部分基因的碱基排列顺序发生改变，基因的碱基排列顺序一般是稳定不变的，C不符合题意；
D、细胞的分裂、分化、衰老、凋亡等生命活动都要受基因的调控，基因在这些过程中起着重要的作用，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫作细胞分化。就一个个体来说，各种细胞具有完全相同的遗传信息，但形态、结构和功能却有很大差异，这是细胞中的基因选择性表达的结果，即在个体发育过程中，不同种类的细胞中遗传信息的表达情况不同。
5．（2024高三上·成都模拟）2024年10月27日，成都马拉松比赛吸引了国内外众多选手的参与。剧烈运动会导致运动员机体内发生复杂的生理变化。相对于赛前，比赛开始后运动员会出现的生理现象是（　　）
A．大量产热使体温急剧升高
B．血液中CO2浓度升高，呼吸加快
C．血浆含有乳酸，pH呈酸性
D．大量排汗使细胞外液渗透压降低
【答案】B
【知识点】内环境的理化特性；体温平衡调节；水盐平衡调节
【解析】【解答】A、人是恒温动物，剧烈运动时，机体产热大量增加，但同时散热也会加快，通过神经 - 体液调节使产热和散热保持动态平衡，体温不会急剧升高，A不符合题意；
B、剧烈运动时，细胞呼吸加快，产生的CO2增多，血液中CO2浓度升高，会刺激呼吸中枢，使呼吸加快，以排出更多的CO2，维持内环境的稳态，B符合题意；
C、血浆中含有缓冲物质，如H2CO3/NaHCO3等，当血浆中乳酸增多时，可与NaHCO3反应，维持血浆pH的相对稳定，血浆pH不会呈酸性，C不符合题意；
D、大量排汗会导致水分丢失过多，而盐分丢失相对较少，细胞外液渗透压升高，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的，它是机体细胞赖以生存的液体环境。内环境含有相对稳定的化学成分，渗透压、pH、温度等理化性质处于相对稳定的状态，能为机体细胞提供适宜的生活环境。
6．（2024高三上·成都模拟）生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。下列生命活动与遗传稳定性相关的是（　　）
A．分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成
B．精子的形成丢弃了大部分细胞质及多数细胞器
C．减数分裂I的后期发生非同源染色体自由组合
D．受精过程中，精子与卵细胞的结合具有随机性
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义；减数分裂概述与基本过程；受精作用
【解析】【解答】A、分裂间期进行DNA复制和有关蛋白质的合成，DNA复制是以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程，保证了亲子代遗传物质的稳定性，进而保持遗传的稳定性，A符合题意；
B、精子的形成丢弃了大部分细胞质及多数细胞器，这主要是为了使精子更灵活，便于受精，与遗传稳定性并无直接关系，B不符合题意；
C、减数分裂I的后期发生非同源染色体自由组合，这会导致产生的配子遗传物质组合多样化，增加了遗传的多样性，而非遗传稳定性，C不符合题意；
D、受精过程中，精子与卵细胞的结合具有随机性，这同样会使受精卵的遗传物质组合多样，增加遗传多样性，不是遗传稳定性，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使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。
（2）受精是精子与卵子结合形成合子（即受精卵）的过程，包括受精前的准备阶段和受精阶段。在自然条件下，哺乳动物的受精在输卵管内完成。
7．（2024高三上·成都模拟）孟德尔选用豌豆作为杂交实验材料，对一对相对性状产生的分离现象给予解释和验证，得出分离定律，为遗传学的发展作出了重要贡献。他所运用的研究方法不包含（　　）
A．假说—演绎法 B．归纳法
C．构建模型 D．同位素标记法
【答案】D
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、孟德尔通过观察豌豆杂交实验现象，提出假说，再进行演绎推理并通过测交实验验证假说，运用了假说—演绎法，A不符合题意；
B、孟德尔对多组豌豆杂交实验结果进行分析总结，得出分离定律，运用了归纳法，B不符合题意；
C、孟德尔提出的遗传因子等概念，构建了遗传学模型，运用了构建模型的方法，C不符合题意；
D、孟德尔的豌豆杂交实验并没有用到同位素标记法，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】（1）在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法，叫作假说—演绎法。
（2）归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
（3）用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。
8．（2024高三上·成都模拟）酒曲中纷繁复杂的微生物可将谷物中的淀粉降解为葡萄糖，并进一步发酵形成酒精等代谢产物。《尚书·说命》中记载，“若作酒醴，尔惟曲糵”。曲糵，即为酒曲的最早记录，指发芽、发霉的谷物混合物。下列对传统白酒制作工艺的分析，错误的是（　　）
A．传统酒曲微生物种类多，发酵中不易产生杂菌污染
B．发芽的谷物、酒曲中的部分微生物可产生淀粉酶
C．传统酿酒工艺中使用的曲糵含有酵母菌等微生物
D．将老曲、新谷物混匀，可在通风条件下制成酒曲
【答案】D
【知识点】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、 传统酒曲虽然微生物种类多，但这种复杂的微生物环境反而更容易受到杂菌污染。因为酒曲中的微生物种类繁多，且发酵环境通常是开放式的，难以控制，所以杂菌污染的风险较高 ，A不符合题意；
B、发芽的谷物中本身会含有一些可产生淀粉酶的微生物，酒曲中的部分微生物也能产生淀粉酶，这样才能将谷物中的淀粉降解为葡萄糖，B不符合题意；
C、传统酿酒工艺中，最终要将葡萄糖发酵形成酒精，而酵母菌在无氧条件下可进行酒精发酵，所以曲糵中含有酵母菌等微生物，C不符合题意；
D、传统酒曲的制作通常需要将老曲与新谷物混合，利用老曲中的微生物接种到新谷物中。通风条件有利于微生物的生长和繁殖，促进酒曲的成熟，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】酿制果酒通常以附着在水果表面的野生酵母菌作为菌种。酿制过程需要设置适宜的温度条件，理论上将温度控制为20℃，实际温度15~25℃均可。酵母菌先在有氧条件下大量繁殖，然后在无氧条件下完成酒精发酵，产生乙醇。
9．（2024高三上·成都模拟）随着动物细胞工程和胚胎工程的迅猛发展，用引进的良种奶牛大量、快速繁殖满足了我国对奶类的大量需求。下图表示畜牧业生产上培育某种优良种牛的两种方法，相关分析错误的是（　　）
A．通过方法I、Ⅱ培育优良种牛E和F的本质都是有性生殖
B．方法I中B牛的卵子需培育到MⅡ期才具备与精子受精的能力
C．在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体可作为受精的标志
D．方法I、Ⅱ获得的胚胎通常需培养至囊胚阶段再移植入D牛的子宫内
【答案】A
【知识点】动物体细胞克隆；精子、卵子的发生和体内受精；胚胎移植
【解析】【解答】A、方法Ⅰ是通过精子和卵子结合形成受精卵，再发育成胚胎，这属于有性生殖。方法 Ⅱ 是将良种奶牛C牛的乳腺细胞的细胞核移植到去核卵母细胞中形成重构胚，进而发育成F牛，这属于无性生殖，A符合题意；
B、在体外受精过程中，方法I中B牛的卵子需要培育到减数第二次分裂中期（MⅡ期）才具备与精子受精的能力，这是体外受精的基本要求，B不符合题意；
C、当在卵细胞膜和透明带的间隙观察到两个极体时，说明卵子已经完成了受精过程，这可作为受精的标志，C不符合题意；
D、胚胎移植时，方法Ⅰ、 Ⅱ 获得的胚胎通常需培养至囊胚阶段再移植入D牛的子宫内，以提高胚胎移植的成功率，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】（1）哺乳动物的体外受精技术主要包括卵母细胞的采集、精子的获取和受精等步骤。采集到的卵母细胞和精子，要分别在体外进行成熟培养和获能处理，然后才能用于体外受精。一般情况下，可以将获能的精子和培养成熟的卵子置于适当的培养液中共同培养一段时间，来促使它们完成受精。
（2）胚胎移植是指将通过体外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同种的、生理状态相同的雌性动物体内，使之继续发育为新个体的技术。
10．（2024高三上·成都模拟）特定设计的gRNA与着丝粒DNA结合，可以破坏着丝粒与星射线的相互作用，定向诱导某一特定染色体的增添或缺失。图示为某二倍体动物细胞变异原理。下列关于该技术原理的分析，错误的是（　　）
A．每条染色体的着丝粒DNA碱基序列具有特异性
B．星射线由细胞两极发出，穿过核膜，连接着丝粒
C．若子细胞中有同源染色体，则图示为有丝分裂
D．该技术可为研究唐氏综合征提供细胞学基础
【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；减数分裂与有丝分裂的比较；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、因为特定设计的gRNA能与着丝粒DNA结合，而gRNA具有特异性，这就意味着每条染色体的着丝粒DNA碱基序列具有特异性，这样才能与特定的gRNA结合，A不符合题意；
B、在动物细胞有丝分裂过程中，星射线由细胞两极发出，但在前期核膜就已经解体消失了，星射线是在没有核膜的环境中连接着丝粒的，并不是穿过核膜，B符合题意；
C、二倍体动物细胞中，有丝分裂产生的子细胞含有同源染色体，减数分裂产生的子细胞没有同源染色体，若子细胞中有同源染色体，那么图示过程为有丝分裂，C不符合题意；
D、唐氏综合征是由于21号染色体多了一条导致的染色体数目变异，该技术可以定向诱导某一特定染色体的增添或缺失，所以可为研究唐氏综合征提供细胞学基础，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是，在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中，从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
（2）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使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。
（3）染色体变异包括染色体数目的增减和染色体结构的改变。染色体数目的增减包括个别染色体的增减和以染色体组为基数的成倍的增或成套的减。染色体的结构变异会改变染色体上基因的数量或排列顺序，从而导致性状的变异。
11．（2024高三上·成都模拟）信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网一高尔基体途径进行，其过程如下图所示。新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒（SRP）结合，SRP通过与内质网上的SRP受体结合，将核糖体一新生肽引导至内质网：新生肽链通过易位子（一种通道蛋白）进入内质网腔后，SRP脱离；肽链继续合成，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落；肽链在内质网中加工后被转运到高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。下列相关分析正确的是（　　）
A．信号肽序列是在内质网上的核糖体中合成的
B．用3H标记亮氨酸的羧基能追踪该分泌蛋白的合成和运输过程
C．根据信号肽假说可以推测，细胞内的两种核糖体可以相互转化
D．控制分泌蛋白合成的基因中没有编码信号肽的脱氧核苷酸序列
【答案】C
【知识点】细胞器之间的协调配合；基因、DNA、遗传信息的关系
【解析】【解答】A、从题干“新生肽一端的信号肽与信号识别颗粒（SRP）结合，SRP通过与内质网上的SRP受体结合，将核糖体 - 新生肽引导至内质网”可知，信号肽是在游离核糖体上合成的，当信号肽合成后才与SRP结合并引导核糖体 - 新生肽到内质网，并非在内质网上的核糖体中合成，A不符合题意；
B、用3H标记亮氨酸的羧基不能追踪该分泌蛋白的合成和运输过程。因为在氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中，羧基会参与形成肽键，标记羧基后，在形成肽键时3H会以H2O的形式脱去，无法持续追踪分泌蛋白，B不符合题意；
C、细胞内存在游离核糖体和附着在内质网上的核糖体。根据信号肽假说，当信号肽合成后，游离核糖体可以与内质网结合，成为附着在内质网上的核糖体；当肽链合成结束后，核糖体又会从内质网上脱落，重新成为游离核糖体，所以可以推测细胞内的两种核糖体可以相互转化，C符合题意；
D、分泌蛋白的合成是由基因控制的，信号肽也是分泌蛋白的一部分，所以控制分泌蛋白合成的基因中有编码信号肽的脱氧核苷酸序列，只是在肽链加工过程中信号肽被切除了，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
12．（2024高三上·成都模拟）端粒酶是一种由催化蛋白和RNA模板组成的酶，可延长端粒DNA，作用原理如图。延伸完一段，端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端，并与端粒DNA末端进行碱基互补配对而实现精准定位。多次重复图示过程，直至端粒延伸至正常长度。下列有关端粒DNA和端粒酶的说法，正确的是（　　）
A．构成端粒酶的单体有氨基酸和脱氧核苷酸
B．端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C．端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录
D．图中延伸方向是端粒DNA单链的5'端
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录；遗传的分子基础综合
【解析】【解答】A、端粒酶是由催化蛋白和RNA模板组成，蛋白质的单体是氨基酸，RNA的单体是核糖核苷酸，而不是脱氧核苷酸，A不符合题意；
B、根据碱基互补配对原则，从图中可以看出与端粒DNA的5'-GGTTAGGG-3'互补的端粒酶RNA序列为3'-AAUCCC-5'，B符合题意；
C、基因的转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，而端粒DNA的延伸过程是以RNA为模板合成DNA的过程，属于逆转录，不是转录，C不符合题意；
D、DNA合成的方向是从5'端到3'端，图中延伸方向是端粒DNA单链的3'端，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】（1）蛋白质是生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化，肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别，这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
（2）DNA是由脱氧核苷酸连接而成的长链，RNA则是由核糖核苷酸连接而成的长链。
（3）基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
13．（2024高三上·成都模拟）正己烷被认为是一种低毒的溶剂，广泛应用于食品、电子等行业。科研人员使用不同浓度的正己烷处理大鼠卵巢颗粒细胞（一种雌激素内分泌细胞），通过检测与细胞凋亡有关基因Bax和Bcl-2的甲基化水平及相应蛋白含量，评价正己烷对雌性大鼠生殖系统的影响，实验结果如表。由实验结果不能推测出的结论是（　　）
正己烷浓度 Bax Bcl-2 凋亡率
Bax基因甲基化水平 Bax蛋白量 Bcl-2基因甲基化水平 Bcl-2蛋白量
对照 0.09 0.85 0.12 2.69 0.90%
低剂量 0.10 1.95 0.36 2.13 3.31%
中剂量 0.08 2.84 0.48 1.62 3.30%
高剂量 0.09 3.93 0.73 0.95 9.30%
A．正己烷导致Bcl-2基因甲基化水平提高进而抑制该基因的表达
B．Bax蛋白和Bcl-2蛋白的功能分别是促进和抑制细胞凋亡
C．正己烷引发基因的甲基化并改变碱基序列具有普遍性
D．经常接触正己烷的女性工作者，其雌激素含量很可能偏低
【答案】C
【知识点】表观遗传
【解析】【解答】A、从表格数据可以看出，随着正己烷浓度升高，Bcl - 2基因甲基化水平从对照组的0.12逐渐升高，同时Bcl - 2蛋白量从2.69逐渐降低。基因甲基化水平升高，蛋白量降低，说明正己烷导致Bcl - 2基因甲基化水平提高进而抑制该基因的表达，A不符合题意；
B、随着正己烷浓度升高，Bax蛋白量从0.85逐渐升高，细胞凋亡率也逐渐升高；而Bcl - 2蛋白量从2.69逐渐降低，细胞凋亡率逐渐升高。由此可推测Bax蛋白促进细胞凋亡，Bcl - 2蛋白抑制细胞凋亡，B不符合题意；
C、此实验仅仅是针对与细胞凋亡有关的Bax和Bcl - 2这两个基因，用正己烷处理大鼠卵巢颗粒细胞所得到的结果，不能由此推广到所有基因，不能得出正己烷引发基因的甲基化并改变碱基序列具有普遍性的结论，C符合题意；
D、因为大鼠卵巢颗粒细胞是一种雌激素内分泌细胞，正己烷处理后细胞凋亡率升高，那么雌激素内分泌细胞数量可能减少，进而导致雌激素分泌量减少，所以经常接触正己烷的女性工作者，其雌激素含量很可能偏低，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）基因的表达是指基因通过mRNA指导蛋白质的合成，包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，在细胞核内合成mRNA的过程。翻译是以mRNA为模板，按照密码子和氨基酸之间的对应关系，在核糖体上合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
14．（2024高三上·成都模拟）对深圳拟兰基因组的测序和功能分析，解释了兰花的多样性来源于多种基因的扩张（突变）或收缩（丢失）。研究表明，深圳拟兰的合蕊柱与B-AP3类基因部分收缩有关。其花粉呈现粉末状是由P、S两种subclades基因调控，P-subclade基因丢失导致花粉粘合不易随风飘散；其地下根与AGL12基因有关，缺乏该基因则会长出有利于附着在岩石表面生长的气生根。下列说法正确的是（　　）
A．B-AP3、subclades、AGL12基因共同构成了深圳拟兰的基因库
B．B-AP3类基因扩张会导致基因频率改变，是形成新物种的标志
C．P-subclade缺失可增加自交比例，有利于进化过程中形成生殖隔离
D．海边岩石多而土壤浅，AGL12的缺失不利于深圳拟兰扩大生活区域
【答案】C
【知识点】基因频率的概念与变化；物种的概念与形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、基因库是一个种群中全部个体所含有的全部基因，而B - AP3、subclades、AGL12基因只是深圳拟兰众多基因中的一部分，不能共同构成深圳拟兰的基因库，A不符合题意；
B、形成新物种的标志是产生生殖隔离，基因频率改变是生物进化的实质，B - AP3类基因扩张导致基因频率改变，但这不是形成新物种的标志，B不符合题意；
C、P - subclade基因丢失导致花粉粘合不易随风飘散，这样花粉更容易在自身植株上完成受精，增加自交比例。自交比例增加会使种群基因库之间的差异逐渐增大，可能有利于在进化过程中形成生殖隔离，C符合题意；
D、海边岩石多而土壤浅，缺乏AGL12基因会长出气生根，气生根有利于附着在岩石表面生长，所以AGL12的缺失有利于深圳拟兰在海边这种环境扩大生活区域，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】（1）一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。
（2）在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值，叫作基因频率。
（3）随着科学的发展，人们对生物进化的认识不断深入，形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，其主要内容是：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。
15．（2024高三上·成都模拟）天然蚕茧颜色来自桑叶中的色素，家蚕对色素的吸收与非同源染色体上的两对基因E/e、F/f有关，基因与蚕茧颜色的关系如下图所示（若无显性基因，则为白色茧）。现有多只纯种肉色茧蚕、纯种黄色茧蚕，研究人员计划实施杂交实验：①♀肉色茧×♂黄色茧；②♀黄色茧×♂肉色茧。各组F1自由交配得到F2，统计F2的表型及比例。不考虑基因位于W染色体的情况，对其杂交结果分析，错误的是（　　）
A．如果实验①、②的F2茧色比例在雌、雄中分布相同，则两对基因都位于常染色体
B．如果实验①、②的F2茧色比例在雌、雄中分布不同，则有一对基因位于Z染色体
C．若F/f在常染色体上，E/e所在染色体的情况不影响实验①的F2茧色比例
D．若E/e在常染色体上，F/f所在染色体的情况会影响实验②的F2茧色比例
【答案】D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；遗传的基本规律综合；基因在染色体上位置的判定方法
16．（2024高三上·成都模拟）随着全球气候变化的加剧，干旱胁迫对植物生存和农业生产的影响日益严重。猕猴桃是我国许多地区的重要经济作物，为探明猕猴桃对不同干旱胁迫的响应机制，研究小组用同一品种的猕猴桃幼苗为材料，探究土壤干旱程度对猕猴桃光合特征的影响，部分测量参数如下表所示，不考虑干旱对呼吸作用的影响。回答下列问题：
生理指标 水分适宜 轻度干旱 中度干旱 重度干旱
叶绿素含量/（mg·g-1） 0.98 0.87 0.65 0.26
气孔导度/（mmol·m-2·s-1） 0.63 0.54 0.48 0.41
胞间CO2浓度/（μmolCO2·mol-1） 413.67 393.38 438.33 468.62
净光合速率/（mmol·m-2·s-1） 19.83 17.05 15.02 11.58
（1）水在光合作用中的作用有　 　（答出2点即可）。
（2）叶绿体中的光合色素分布在　 　上，提取叶绿体中的光合色素时，常用试剂为　 　。随干旱程度增加，猕猴桃的叶绿素含量明显降低，科研人员推测主要减少的色素为叶绿素b，简要写出验证这一推测的实验思路：　 　。
（3）随干旱程度增加，猕猴桃的净光合速率呈下降趋势，这与光合作用的光反应阶段和暗反应阶段受到限制都有关。研究人员根据表中信息分析，暗反应阶段受限并非完全由气孔导度减小所致，其理由是　 　。
（4）“CO2补偿点”是指光合作用速率与呼吸作用速率相等时的外界CO2浓度。根据表中信息推测，随着干旱胁迫程度加重，猕猴桃的“CO2补偿点”会　 　（填“变大”或“变小”），原因是　 　。
【答案】（1）作为光合作用的原料；为光合作用提供液体环境
（2）类囊体薄膜；无水乙醇；取四组猕猴桃等量的叶片，用无水乙醇提取，纸层析法分离，观察色素带的数目和宽窄。
（3）气孔导度下降，但是胞间CO2浓度升高
（4）变大；随着干旱胁迫程度加重，叶绿素减少，光反应减弱，而呼吸速率不变，要达到与呼吸速率相等，则需要更多的CO2
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应阶段，水是反应的原料之一，水在光下分解产生氧气和[H]，为后续反应提供物质基础；同时，细胞内的水分能维持一定的液体环境，光合作用的许多化学反应都在这种液体环境中进行。所以水在光合作用中的作用为作为光合作用的原料；为光合作用提供液体环境。
（2）叶绿体中的光合色素分布在类囊体薄膜上，因为类囊体薄膜是进行光反应的场所，光合色素能吸收、传递和转化光能。由于光合色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以提取叶绿体中的光合色素时，常用试剂为无水乙醇。要验证随干旱程度增加，猕猴桃主要减少的色素为叶绿素b，可利用纸层析法分离色素。实验思路为：取四组猕猴桃等量的叶片（分别对应水分适宜、轻度干旱、中度干旱、重度干旱四种条件下的叶片），用无水乙醇提取叶片中的色素，然后用纸层析法分离这些色素，最后观察色素带的数目和宽窄。如果在干旱程度增加时，叶绿素b对应的色素带明显变窄，而其他色素带变化相对较小，则可验证该推测。
（3）从表格数据来看，在干旱程度增加过程中，虽然气孔导度减小，但胞间CO2浓度却升高。如果暗反应阶段受限完全是由气孔导度减小所致，那么气孔导度减小会使进入叶片的CO2减少，胞间CO2浓度应该降低才对。然而实际情况是胞间CO2浓度升高，这就说明暗反应阶段受限除了气孔导度减小这个因素外，还存在其他因素影响，并非完全由气孔导度减小导致。
（4） 干旱不影响呼吸速率，呼吸速率不变。从表格信息可知，随着干旱胁迫程度加重，叶绿素减少，会导致光反应减弱，从而光合作用的速率减弱。为了使光合作用速率与呼吸作用速率相等，就需要更高的外界CO2浓度，因为更多的CO2可以促进光合作用，使其上升，从而与呼吸作用速率相等，因此“ CO2补偿点”变大 。
【分析】（1）光合作用是植物细胞叶绿体将太阳能转换成化学能、将二氧化碳和水转变为糖和氧气的过程。
（2）绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。绿叶中的色素不只有一种，它们都能溶解在层析液中，但不同的色素溶解度不同。滤纸条上有4条不同颜色的色素带，从上到下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）和叶绿素b（黄绿色）。
（1）水可以作为光合作用的原料，也可以为光合作用提供液体环境。
（2）叶绿体中光合色素分布为类囊体薄膜上，光合色素可以溶于无水乙醇，常用无水乙醇提取色素。要验证随干旱程度增加，猕猴桃的叶绿素中主要减少的是叶绿素b，可以取四组干旱程度不同的猕猴桃等量的叶片，用无水乙醇提取光合色素，纸层析法分离色素后，观察色素带的数目和宽窄，尤其是最下面条带的宽窄。
（3）由图可知，随着干旱程度的加深，气孔导度下降，但胞间CO2浓度上升，说明暗反应受限不完全是气孔导度减小引起的。
（4）有图表可知，随着干旱胁迫加重，叶绿素减少，会导致光反应减弱，而干旱不影响呼吸速率，要达到与呼吸速率相等，所需的CO2浓度更大，所以CO2补偿点会变大。
17．（2024高三上·成都模拟）盐碱地中含过量的钠盐会对普通水稻的生存造成威胁，同时普通水稻也会因遭受一些病原菌感染而影响其正常生长。袁隆平院士的团队经过不懈努力，培育出抵抗逆境而耐盐碱的海水稻，并将其推广种植，为农业的可持续发展作出了重大贡献。下图为海水稻抗逆性特征相关的生理过程示意图。回答下列问题：
注：SOS1和NHX为膜上两种蛋白质
（1）盐碱地土壤中过多的无机盐增大了土壤溶液的渗透压，使植物吸水困难，产生渗透胁迫。据图分析，海水稻细胞通过将无机盐离子跨膜运输进入细胞，从而增大细胞液的　 　以应对渗透胁迫，其根细胞吸收水分的方式是　 　。
（2）过多的无机盐使盐碱地土壤pH呈碱性，但海水稻根细胞的细胞间pH小于7，据图分析，原因是根尖细胞将细胞质基质中的H+通过　 　的方式跨膜运输到细胞膜外，以中和盐碱地中过多的碱。H+也能由细胞外进入细胞质基质，其跨膜运输方式和H+由液泡进入细胞质基质的跨膜运输方式　 　（填“相同”或“不同”）。
（3）为抵抗病原菌的感染，海水稻会向细胞外分泌一些抗菌蛋白。储存抗菌蛋白的囊泡与细胞膜融合，体现了细胞膜具有　 　的结构特点。
（4）海水稻在种植过程中也要像种植普通水稻一样对稻田进行定期排水晒田，从物质跨膜运输的角度分析，定期排水晒田有利于　 　。
（5）虽然海水稻能在一定盐浓度的环境中生存，但其耐受环境胁迫的能力仍十分有限，如在灌溉时，仍需将盐度高的海水经过一定的淡化处理后再流入水稻田。结合实际情况，提出1个进一步改良海水稻抗逆性状的方案：　 　。
【答案】（1）渗透压；自由扩散和协助扩散
（2）主动运输；相同
（3）一定流动性
（4）促进根系的有氧呼吸过程，进而产生更多的能量用于无机盐的转运
（5）设法提高SOS1和NHX两种蛋白质相关基因的表达量，进而改良海水稻的抗逆性状
【知识点】细胞膜的结构特点；被动运输；主动运输
18．（2024高三上·成都模拟）假肥大型进行性肌肉营养不良是一种受核基因（DMD）控制的神经肌肉疾病，耳聋是常见的先天缺陷。某医生接触到一例假肥大型进行性肌肉营养不良患者Ⅱ-1，通过遗传咨询了解到其亲属的患病情况如图甲；对部分个体实施DMD基因检测发现I-1不携带DMD致病基因，对部分个体实施耳聋相关基因的PCR扩增和电泳检测，结果如图乙。回答下列问题：
（1）根据图甲分析，假肥大型进行性肌肉营养不良的遗传方式是　 　。
（2）根据图甲和图乙结果可知，耳聋突变基因是条带　 　，且突变基因产生的方式是DNA分子中发生一段碱基序列的　 　（填“增添”或“缺失”）。医生判断，该家系耳聋的致病基因不在Ⅹ染色体上，其判断依据是　 　。
（3）经基因探针检测，该家系耳聋致病基因是一种位于线粒体的隐性基因a，每个线粒体只含1个正常基因A或1个致病基因a。研究发现，在形成卵母细胞的某个阶段，线粒体数量急剧减少，成熟的卵母细胞及最终形成的卵细胞只含有少数几个线粒体。线粒体数量在完成受精作用后逐渐恢复，恢复至正常数量后，受精卵才会进行卵裂。综合以上信息，I-4含有正常基因A和致病基因a，但Ⅱ-3不含正常基因A的原因可能是　 　。
【答案】（1）伴X隐性遗传病
（2）1；增添；Ⅱ-4为男性，且为表现正常且为杂合子
（3）I-4的细胞中含有的线粒体有的含有A基因，有的含有a基因，在进行减数分裂产生卵细胞的过程中线粒体是随机分配的，且在卵母细胞形成的某个阶段线粒体数量急剧减少，进而产生了只含a基因的卵细胞
【知识点】伴性遗传；基因突变的特点及意义；遗传系谱图
【解析】【解答】（1）由图甲可知，Ⅰ - 1和Ⅰ - 2不患假肥大型进行性肌肉营养不良，却生出了患病的Ⅱ - 1（男性）。根据“无中生有为隐性”，可判断该病为隐性遗传病。又因为Ⅰ - 1不携带DMD致病基因，若为常染色体隐性遗传，那么Ⅱ - 1的致病基因应该来自父母双方，现在Ⅰ - 1不携带致病基因，所以不可能是常染色体隐性遗传，只能是伴X染色体隐性遗传，即致病基因位于X染色体上。
（2）从图甲可知Ⅱ - 3是耳聋患者，图乙中Ⅱ - 3只有条带1，而Ⅰ - 3、Ⅰ - 4、Ⅱ - 4、Ⅲ - 1、Ⅲ - 2都有条带2，说明正常个体含有条带2，所以耳聋突变基因是条带1。通常情况下，基因突变中DNA分子发生碱基对的增添会使基因片段变长，在电泳时迁移速度会变慢；而碱基对的缺失会使基因片段变短，迁移速度会变快。图中条带2迁移速度比条带1快，说明条带1对应的基因片段长，所以突变基因产生的方式是DNA分子中发生一段碱基序列的增添。若耳聋致病基因在X染色体上，Ⅱ - 4是男性，为杂合子，携带致病基因则一定会患病，但是Ⅱ - 4不患耳聋，所以该家系耳聋的致病基因不在X染色体上。
（3）在形成卵母细胞的某个阶段，线粒体数量急剧减少，成熟卵母细胞及最终形成的卵细胞只含有少数几个线粒体。Ⅰ - 4 含有正常基因 A 和致病基因 a，说明其线粒体中既有含 A 基因的，也有含 a 基因的。在形成卵细胞时，由于线粒体数量急剧减少，可能偶然因素导致含正常基因 A 的线粒体没有进入最终形成的卵细胞，而进入卵细胞的线粒体都只含有致病基因 a 。受精后，虽然线粒体数量逐渐恢复，但恢复的线粒体都源自最初含致病基因 a 的少数线粒体，所以 Ⅱ - 3 不含正常基因 A。
【分析】（1）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。
（2）DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。
（3）核酸是带有负电的生物大分子，其迁移速率主要受核酸片段长度的影响。在电场强度一定时，核酸分子越大，向正极迁移速率越慢。
（4）进行有性生殖的生物，在由原始生殖细胞形成成熟生殖细胞的过程中，染色体只复制一次，而细胞经减数分裂连续分裂两次，最终使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。
（1）I-1和I-2均表现正常，却生出了患进行性肌肉营养不良的孩子，因此该病为隐性遗传病，又知I-1不携带DMD致病基因，因此该病为伴X隐性遗传病。
（2）根据图甲和图乙结果可知，Ⅱ-3为耳聋患者，因此，耳聋突变基因是条带1，且突变基因产生的方式是DNA分子中发生一段碱基序列的“增添”，因为同样条件下条带1比条带2扩散得慢，因而说明耳聋致病基因的分子量大，据此可做出判断，耳聋突变基因是由于碱基对增添导致的。医生判断，该家系耳聋的致病基因不在Ⅹ染色体上，其做出判断的依据是男孩Ⅱ-4表现正常且为杂合子，因此判断该病的致病基因不在Ⅹ染色体上。
（3）经基因探针检测，该家系耳聋致病基因是一种位于线粒体的隐性基因a，每个线粒体只含1个正常基因A或1个致病基因a。研究发现，在形成卵母细胞的某个阶段，线粒体数量急剧减少，成熟的卵母细胞及最终形成的卵细胞只含有少数几个线粒体。线粒体数量在完成受精作用后逐渐恢复，恢复至正常数量后，受精卵才会进行卵裂。综合以上信息，I-4含有正常基因A和致病基因a，即其中的线粒体有的含有A基因，有的含有a基因，在进行减数分裂产生卵细胞的过程中线粒体是随机分配的，且在卵母细胞形成的某个阶段线粒体数量急剧减少，进而产生了只含a基因的卵细胞，该卵细胞参与受精进而形成了如Ⅱ-3一样的不含正常基因A的个体。
19．（2024高三上·成都模拟）普通小麦即六倍体小麦（AABBDD）是由一粒小麦（2A=14）、山羊草（2B=14）、节节草（2D=14）培育而来的，六倍体小黑麦（AABBRR）是由一粒小麦（2A=14）、山羊草（2B=14）、黑麦（2R=14）培育而来的。已知某品系的六倍体小黑麦含抗病基因（受显性基因H控制），且位于R染色体组的6号染色体（6R）上。研究人员计划通过图示流程，培育抗病的六倍体小麦。回答下列问题：
注：A、B、D、R分别代表一粒小麦、山羊草、节节草、黑麦的染色体组。
（1）图示过程是　 　（填“杂交”或“多倍体”）育种，F1的染色体组成是　 　。
（2）F1具有较多的黑麦特征，需要以F1为父本、以矮秆普通小麦为母本实施多次回交，筛选出与普通小麦性状相似、矮秆且具有抗病能力的Fn。已知普通小麦的高秆、矮秆受等位基因（T、t）控制，该基因位于A染色体组的6号染色体（6A）上。研究人员还发现，H基因能从6R上易位到普通小麦的染色体上，出现以下四种类型的Fn。
研究人员计划通过实验，筛选出以上类型的六倍体小麦。
实验一：随机选取Fn植株若干，在扬花期采集花粉母细胞。使用光学显微镜观察　 　（填时期）的花粉母细胞，通过比较配对染色体形态，筛选出基因H分布情况为Ⅲ的植株。
实验二：以纯种高秆不抗病六倍体小麦为母本，与部分Fn杂交，得到Fn+1。
选取Fn+1中的　 　（填表型）个体进行自交。若Fn+2的表型及比例为　 　，则基因H分布情况为Ⅳ。
实验三：以位于　 　（填“6A”“6D”或“任意”）染色体的某已知基因控制的性状为参照对象，重复实验二的步骤，可以筛选出基因H分布情况为I的植株。
（3）某科创小组计划以黑麦（RR）和普通六倍体小麦（AABBDD）为原材料，使用植物细胞融合技术培养具有抗病性的八倍体小麦（AABBDDRR）。他们须先用酶去除植物细胞壁，获得原生质体，再用　 　法（答出1种具体方法即可）人工诱导原生质体融合，融合后得到的杂种细胞再经诱导脱分化形成　 　，并进一步发育成完整的杂交植株。
【答案】（1）杂交；AABBDR
（2）减数第一次分裂中期；高秆抗病；高秆不抗病：高秆抗病：矮秆抗病=1：2：1；6D
（3）电融合（或“离心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)；愈伤组织
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种；植物组织培养的过程；植物体细胞杂交的过程及应用
【解析】【解答】（1）题干中显示将六倍体小麦（AABBDD）和六倍体小黑麦（AABBRR）进行杂交产生F1（AABBDR），之后又让F1与六倍体小麦（AABBDD）多次杂交并筛选，这是通过不同品种间杂交的方式来培育新品种，所以图示过程是杂交育种。
（2） 普通小麦性状相似、矮秆且具有抗病能力的Fn 的基因型为AtAtBBDD且含有H基因。Ⅰ的基因型为AtAtBBDHD，Ⅱ的基因型为AtAtBBDD-H-，Ⅲ的基因型为AtAtBBDHD，Ⅳ的基因型为AHtAtBBDD。
实验一： 在减数分裂过程中，染色体最清楚的时期是减数第一次分裂的中期I。在这个时期，同源染色体对排列在赤道板上，染色体形态清晰可见，是观察染色体形态和数目最理想的时期。因此随机选取Fn植株若干，在扬花期采集花粉母细胞。使用光学显微镜观察减数第一次分裂中期 的花粉母细胞，通过比较配对染色体形态，筛选出基因H分布情况为Ⅲ的植株。
实验二： 已知纯种高秆不抗病六倍体小麦（基因型为 ATATBBDD）为母本，与部分Fn杂交，得到Fn+1。若基因 H 分布情况为 Ⅳ，那么Fn基因型为 AHtAtBBDD，则Fn+1基因型为1/2ATAtBBDD（高杆不抗病六倍体小麦）、1/2AHtATBBDD（高杆抗病六倍体小麦），可见选取Fn+1中的高杆抗病六倍体小麦（AHtATBBDD） 个体进行自交，Fn+2的表型及比例为矮杆抗病AHtAHtBBDD：高杆抗病AHtATBBDD：高杆不抗病ATATBBDD=1：2：1。
实验三：情况为Ⅰ的植株基因型为AtAtBBDHD，可见D染色体上的含有H基因，可以纯种高秆不抗病六倍体小麦ATATBBDD为母本，与位于6D上的某已知基因控制的性状为参照对象，重复实验二的步骤，可以筛选出基因H分布情况为Ⅰ的植株。
（3）人工诱导原生质体融合的方法基本可以分为两大类—物理法和化学法。物理法包括电融合法、离心法等；化学法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合后得到的杂种细胞再经过诱导可形成愈伤组织，并可进一步发育成完整的杂种植株。
【分析】（1）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。
（2）植物体细胞杂交是指将不同来源的植物体细胞在一定条件下融合成杂种细胞，进而培育成新植物体的技术。利用植物细胞工程，可以快速繁殖优良品种、培育作物新品种、进行作物脱毒和细胞产物的工厂化生产等，有效提高生产效率。
（3）植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
（1）图示由两种小麦进行杂交，属于杂交育种，根据亲本的染色体组成可知，F1的染色体组成为AABBDR。
（2）花粉母细胞形成过程中，减数第一次分裂中期时，染色体数目、形态清晰，且同源染色体未分离，此时是观察染色体形态的最佳时期。Ⅲ中6R中的H片段易位到6D染色体上。
以纯种高秆不抗病六倍体小麦ATATBBDD为母本，与部分Fn（AHtAtBBDD，）杂交，得到Fn+1，为ATAHtBBDD或ATAtBBDD，应选择前者ATAHtBBDD高秆抗病植株进行自交，若Fn+2的表型及比例为ATATBBDD高秆不抗病：ATAHtBBDD高秆抗病：AHtAHtBBDD矮秆抗病=1：2：1，则可说明基因H分布情况为Ⅳ。
欲筛选出基因H分布情况为I的植株AtAtBBDHD，由于其D染色体上的含有H基因，可以纯种高秆不抗病六倍体小麦ATATBBDD为母本，与位于6D上的某已知基因控制的性状为参照对象，重复实验二的步骤，可以筛选出基因H分布情况为I的植株。
（3）可通过电融合（或“离心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)等方法诱导原生质体融合。杂种细胞经脱分化形成愈伤组织，经再分化形成完整植株。
20．（2024高三上·成都模拟）研究发现，蛋白酶抑制剂（一种蛋白质）可抑制害虫胰蛋白酶活性，从而使害虫不能正常消化食物以达到抗虫的目的，因此蛋白酶抑制剂基因转化方式成为作物抗虫育种的新途径。某研究团队将胰蛋白酶抑制剂（NaPI）基因转入棉花，获得了转基因棉花植株，其部分操作流程如下图所示。已知EcoR I和BamH I是两种限制酶。回答下列问题：
（1）利用PCR技术扩增NaPI基因时，要添加　 　酶，该酶需要在反应的缓冲液中添加　 　（填一种无机盐离子）来激活。
（2）基因工程的核心步骤是该图中的　 　（填序号）。利用农杆菌转化法时需要将NaPI基因插入到Ti质粒的T-DNA上，原因是　 　。
（3）在分子水平上，研究团队可用　 　（写出1种即可）技术检测NaPI基因在棉花愈伤组织细胞中的整合，然后经过基因表达的检测，筛选出能合成胰蛋白酶抑制剂的棉花细胞，再通过　 　技术，即可得到转基因抗虫植株。
（4）研究发现，胰凝乳蛋白酶抑制剂（StPinlA）也能起到抗虫的效果。研究团队做了相关实验（“对照”指的是非转基因棉花），得到如下图所示的实验结果：
据图分析，研究团队的实验思路是：将NaPI基因和StPinlA基因　 　，然后检测虫体质量及每株棉铃数。根据实验结果，若想要得到抗虫效果最佳的转基因棉花，你的建议是　 　。
【答案】（1）耐高温的DNA聚合酶；Mg2+
（2）②；T-DNA会转移并整合到受体细胞的染色体DNA上
（3）PCR；植物组织培养
（4）单独或同时导入棉花；将NaPI基因和StPinlA基因同时导入棉花
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；基因工程的应用；植物组织培养的过程；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）PCR反应需要在一定的缓冲液中才能进行，需提供DNA模板，分别与两条模板链结合的2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶；同时通过控制温度使DNA复制在体外反复进行。真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反应缓冲液中一般要添加Mg2+。
（2）基因工程是一种DNA操作技术，需要借助限制酶、DNA连接酶和载体等工具才能进行。它的基本操作程序包括：目的基因的筛选与获取、②基因表达载体的构建、③将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定，其中②基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，因为基因表达载体的构建成功与否，直接关系到目的基因能否在受体细胞中稳定存在、能否准确表达等关键问题。将目的基因导入植物细胞时，常使用农杆菌转化法。自然条件下，根癌农杆菌的Ti质粒上的T-DNA片段能整合到植物染色体DNA中。因此，将目的基因插入质粒的T-DNA中，用重组Ti质粒转化农杆菌，再让农杆菌感染植物细胞，目的基因就会随T-DNA整合到植物染色体DNA中，最后通过植物组织培养技术可培育出完整的转基因植株。
（3）在分子水平上，检测目的基因（NaPI 基因）在受体细胞（棉花愈伤组织细胞）中的整合情况，可以采用PCR、DNA 分子杂交等技术。将筛选出的能合成胰蛋白酶抑制剂的棉花细胞培育成转基因抗虫植株，需要利用植物组织培养技术，使其生长、分化并发育成完整植株。
（4）根据题图可知，一共有4组，分别是对照组、NaPI基因组、StPinlA基因组、NaPI基因+StPinlA基因组，由此推测研究团队的实验思路是：将NaPI基因和StPinlA基因单独或同时导入棉花，然后检测虫体质量及每株棉铃数。根据题图可知，NaPI基因+StPinlA基因组的虫体质量最少，以及每柱棉铃数最多，因此若想要得到抗虫效果最佳的转基因棉花，建议是将NaPI基因和StPinlA基因同时导入棉花。
【分析】（1）PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据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。
（2）基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
（3）植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术。
（1）PCR过程中，镁离子可以激活耐高温的DNA聚合酶，故需要在缓冲液中加入Mg2+。
（2）基因工程的核心步骤是②构建基因表达载体。棉花细胞通过植物组织培养可得到转基因植株。
（3）根据曲线图和柱形图可知，四组的变量是导入不同基因的转基因棉花，即将NaPI基因和StPinlA基因单独或同时导入棉花，然后检测冲个体质量及每株棉铃数，研究发现，同时导入NaPI基因和StPinlA基因的转基因棉花，抗虫效果最佳，且每株棉铃数最多，故应该将NaPI基因和StPinlA基因同时导入棉花，获得转基因棉花。
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