资源简介

江苏省丹阳市2025-2026学年高三上学期9月质量检测生物试题
1．（2025高三上·丹阳月考）关于淀粉、抗体和脂肪的叙述，错误的是（　　）
A．三者共有的元素为C、H、O
B．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
C．淀粉和抗体都属于生物大分子
D．氨基酸聚合为抗体时，单体排列顺序有多样性
【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；糖类的种类及其分布和功能；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、淀粉是多糖，组成元素为C、H、O；抗体是蛋白质，组成元素主要为C、H、O、N，还可能含S等；脂肪的组成元素为C、H、O。三者共有的元素是C、H、O，A不符合题意；
B、不饱和脂肪酸含双键，能降低脂肪的凝固点，让细胞膜在低温下保持流动性；饱和脂肪酸不含双键，凝固点高，低温下易凝固导致膜失去流动性。耐极端低温的细菌，其膜脂应富含不饱和脂肪酸以适应环境，B符合题意；
C、淀粉由葡萄糖单体通过脱水缩合聚合形成多糖，抗体由氨基酸单体聚合形成蛋白质，二者均为由单体连接而成的生物大分子，C不符合题意；
D、抗体的化学本质是蛋白质，氨基酸聚合形成抗体时，氨基酸的排列顺序由基因决定，不同抗体的氨基酸排列顺序存在差异，这是抗体多样性的重要原因之一，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】淀粉、抗体、脂肪的元素组成存在共性（C、H、O），也有差异（抗体含N等）。生物大分子的关键特征是由单体聚合而成，淀粉和抗体分别属于多糖类和蛋白质类生物大分子。细胞膜中脂肪酸的饱和程度与环境温度相关，低温环境下生物的膜脂更倾向于富含不饱和脂肪酸以维持膜功能。蛋白质的多样性与氨基酸的排列顺序等因素密切相关。
2．（2025高三上·丹阳月考）关于细胞的结构和功能的叙述，正确的是（　　）
A．粗面内质网在某些细胞中可合成类固醇激素
B．真核细胞核膜上有核孔，DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
C．成熟的筛管细胞没有细胞核，有助于植物体内有机物的运输
D．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动但不可增殖
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞核的结构
【解析】【解答】A、粗面内质网的特点是附着核糖体，主要负责分泌蛋白的合成与加工；类固醇激素属于脂质，其合成场所是光面内质网，而非粗面内质网，A不符合题意；
B、真核细胞核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道，但具有严格选择性。RNA、蛋白质等可通过核孔运输，而DNA不能通过核孔进入细胞质，始终保留在细胞核内，B不符合题意；
C、成熟的筛管细胞为适应有机物运输功能，退化了细胞核等细胞器，减少自身代谢消耗，避免对运输过程的干扰，有助于提高有机物运输效率，C符合题意；
D、线粒体是半自主性细胞器，可根据细胞代谢需求向能量消耗旺盛的区域移动（如肌细胞的肌纤维附近）；同时线粒体含有自身DNA，能通过分裂实现增殖，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞结构与功能高度适配，不同内质网分工明确，粗面内质网侧重蛋白加工，光面内质网参与脂质合成。核孔的选择性运输保障细胞核内遗传物质的稳定。成熟筛管细胞的结构退化是功能特化的体现。线粒体兼具流动性和增殖能力，以适应细胞能量代谢需求。
3．（2025高三上·丹阳月考）关于生物膜系统的叙述，正确的是（　　）
A．发生在生物膜系统间的物质运输必须通过囊泡结构
B．不同生物膜的生理功能不同，主要取决于膜上的磷脂分子
C．温度会影响生物膜的流动性，不会影响其选择透过性
D．细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性；细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、生物膜系统中，内质网膜与核膜、细胞膜可直接相连，物质能通过膜的直接融合运输，并非必须通过囊泡；只有部分膜结构不直接相连时才需囊泡介导，A不符合题意；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，不同生物膜的生理功能差异，主要取决于膜上蛋白质的种类和数量；磷脂分子是膜的基本骨架，不直接决定膜的功能差异，B不符合题意；
C、温度会影响磷脂分子的运动和蛋白质的活性，既会改变生物膜的流动性，也会通过影响载体蛋白功能或膜结构稳定性，进而影响膜的选择透过性，C不符合题意；
D、细胞骨架能维持细胞形态，参与物质运输、能量转换和信息传递；生物膜系统中，细胞膜负责物质运输和信息传递，叶绿体、线粒体膜参与能量转换，二者均具备这三类功能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，膜间物质运输有直接融合和囊泡运输两种方式。膜的功能由膜蛋白决定，磷脂分子构成膜的基本支架。温度通过影响膜成分的运动和蛋白活性，同时影响膜的流动性和选择透过性。细胞骨架与生物膜系统在细胞关键生命活动中功能重叠，共同保障细胞正常代谢。
4．（2025高三上·丹阳月考）关于酶及其特性实验设计的叙述，错误的是（　　）
A．酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物
B．与无机催化剂相比，酶能为化学反应提供能量
C．探究酶的专一性实验中，不能利用碘液检测蔗糖是否水解
D．探究pH对酶活性影响的实验应先调pH值，再加入酶
【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物（绝大多数为蛋白质，少数为RNA），A不符合题意；
B、酶与无机催化剂均通过降低化学反应的活化能加快反应速率，不能为反应提供能量，B符合题意；
C、碘液仅能检测淀粉是否水解，无法检测蔗糖是否水解（蔗糖水解产物需用斐林试剂检测），因此探究酶的专一性实验中不能用碘液，C不符合题意；
D、探究pH对酶活性的影响时，需先调节各组pH值，再加入酶，避免酶在初始pH下提前反应或失活，保证实验单一变量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】酶的本质是活细胞产生的催化类有机物，催化机理是降低反应活化能，而非提供能量。酶的特性实验设计需遵循单一变量原则和对照原则，检测试剂的选择需匹配底物或产物的特性，避免因试剂局限性导致实验结果误判。环境因素（如pH、温度）影响酶活性的实验中，需先创设目标环境条件，再加入酶，确保实验变量的唯一性和结果的准确性。
5．（2025高三上·丹阳月考）关于生物学科学探究历程的叙述，正确的是（　　）
A．施莱登和施旺运用了科学研究中的完全归纳法提出了细胞学说
B．欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的
C．艾弗里对S型细菌进行加热处理，使蛋白质变性，而DNA相对稳定
D．阿尔农研究发现光照下叶绿体可合成ATP，此过程总是与水的光解相伴随
【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程；光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺基于部分动植物细胞的观察，运用不完全归纳法提出细胞学说，并非完全归纳法，A不符合题意；
B、欧文顿通过脂溶性物质更易透过细胞膜的实验现象推测细胞膜含脂质，并未直接提取和鉴定膜成分，B不符合题意；
C、艾弗里通过化学分离法去除S型细菌的特定成分，而非加热处理，加热处理是格里菲斯实验的操作，C不符合题意；
D、阿尔农的研究发现，光照下叶绿体可合成ATP，且该过程总是与水的光解相伴随，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物学科学探究中，归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法，细胞学说的提出采用不完全归纳法。早期细胞膜成分的探究多基于实验现象推测，直接提取鉴定需后续技术支持。艾弗里实验与格里菲斯实验的关键区别在于处理S型细菌的方式，前者用化学分离法，后者用加热法。叶绿体中ATP的合成与水的光解均属于光反应阶段的核心过程，二者伴随发生，为暗反应提供能量和还原剂。
6．（2025高三上·丹阳月考）关于细胞的生命历程的叙述，正确的是（　　）
A．癌细胞中特有的端粒酶可保证癌细胞不衰老和凋亡
B．细胞坏死是细胞正常的生命现象，对生物体有利
C．人体中造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的
D．衰老的细胞体积变大，线粒体数量减少，新陈代谢速率减慢
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞凋亡与细胞坏死的区别；细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、癌细胞可通过端粒酶延长端粒实现无限增殖，但端粒酶并非癌细胞特有（生殖细胞中也存在），且癌细胞仍可能因其他机制凋亡，并非“不衰老和凋亡”，A不符合题意；
B、细胞坏死是外界因素导致的细胞非正常死亡，属于被动过程，对生物体有害，细胞凋亡才是细胞正常的生命现象，B不符合题意；
C、人体造血干细胞分化为各种血细胞的过程属于细胞分化，自然状态下细胞分化具有不可逆性，C符合题意；
D、衰老的细胞体积变小（细胞核体积增大），线粒体数量减少，酶活性降低，新陈代谢速率减慢，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞分化具有稳定性、持久性和不可逆性，造血干细胞分化为各类血细胞的过程是这一特性的典型体现。癌细胞的核心特征是无限增殖，其通过端粒酶延长端粒实现该特性，但端粒酶并非癌细胞特有。细胞死亡包括凋亡和坏死，凋亡是主动的、对生物体有利的正常生命现象，坏死是被动的、有害的异常过程。衰老细胞的典型特征为体积变小、细胞核增大、线粒体数量减少、代谢速率减慢等。
7．（2025高三上·丹阳月考）关于实验操作和现象的叙述，错误的是（　　）
A．观察叶绿体的形态和分布时，需先用低倍镜找到叶绿体后，再换高倍镜
B．用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时，需水浴加热后才能出现砖红色沉淀
C．观察洋葱外表皮细胞的质壁分离时，视野中紫色范围会变小，紫色会变浅
D．分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发性，需在通风好的条件下进行
【答案】C
【知识点】检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、观察叶绿体的形态和分布时，需遵循“先低倍后高倍”的显微镜使用原则，先用低倍镜找到叶绿体，再换高倍镜观察细节，A不符合题意；
B、斐林试剂检测还原糖的反应需在50~65℃水浴加热条件下进行，梨汁富含还原糖，加热后会出现砖红色沉淀，B不符合题意；
C、观察洋葱外表皮细胞质壁分离时，细胞失水导致液泡收缩，视野中紫色范围（原生质层区域）变小，且紫色会因液泡浓度升高而加深，并非变浅，C符合题意；
D、分离菠菜叶色素时所用层析液含挥发性有机溶剂，具有刺激性，为避免吸入有害气体，需在通风好的条件下进行，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】显微镜观察类实验（如观察叶绿体）需遵循“先低倍后高倍”原则，便于快速定位目标。还原糖检测的斐林试剂反应具有水浴加热的要求，这是显色的必要条件。质壁分离的本质是细胞失水，洋葱外表皮细胞的紫色来自液泡，液泡收缩会使紫色范围缩小、浓度升高而颜色加深。叶绿体色素分离实验中，层析液的挥发性决定了实验需在通风环境下操作，保障实验安全。
8．（2025高三上·丹阳月考）某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒种子（YyRr），植株成熟后得到若干豆荚共320粒豌豆种子，其表型计数结果如表所示。下列叙述正确的是（　　）
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
个数（粒） 241 79 200 120
A．320粒种子中约180粒黄色圆粒种子，20粒绿色皱粒种子
B．结果表明含R基因配子的活力可能低于含r基因的配子
C．该实验中随机选取4个豆荚，所得种子的表型之比均与上表相同
D．该实验中两对相对性状表型比均能支持孟德尔分离定律
【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、Yy自交后代黄色与绿色实际比约3：1，符合分离定律；但圆粒与皱粒实际比为5：3，偏离3：1的理论比。若两对性状独立，黄色圆粒理论数为320×（3/4×5/8）=150粒，绿色皱粒为320×（1/4×3/8）=30粒，并非180粒和20粒，A不符合题意；
B、圆粒与皱粒的理论比应为3：1，实际为5：3，推测含R基因的配子活力可能低于含r基因的配子，导致R_个体比例低于理论值，B符合题意；
C、单个豆荚的种子数量较少，表型比易受偶然性影响，随机选取4个豆荚，所得种子的表型之比难以与总体一致，C不符合题意；
D、黄色与绿色的表型比约3：1，支持孟德尔分离定律，但圆粒与皱粒的表型比为5：3，偏离3：1的理论比，无法支持分离定律，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 孟德尔分离定律的核心是杂合子产生两种比例相等的配子，后代显隐性表型比为3：1；自由组合定律的前提是两对性状独立遗传，配子活力一致。该实验中，黄色与绿色的表型比符合3：1，说明Yy的分离正常；但圆粒与皱粒的表型比偏离3：1，可能是含R基因的配子活力较低，导致受精概率下降。单个豆荚的种子数量有限，易受随机因素影响，表型比无法代表总体；只有符合理论比例的性状分离结果，才能支持孟德尔遗传定律。
9．（2025高三上·丹阳月考）水稻中的ATT基因编码GA20氧化酶，可调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述正确的是（　　）
A．该研究表明基因与性状是一一对应关系
B．ATT基因直接控制水稻的耐碱、耐热性状
C．调节ATT基因的表达可调控水稻赤霉素的水平
D．敲除ATT基因可获得耐碱、耐热水稻的新品种
【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、ATT基因通过调控赤霉素合成影响水稻耐碱、耐热等多个性状，体现了一因多效，说明基因与性状并非一一对应关系，A不符合题意；
B、ATT基因先编码GA20氧化酶，再通过该酶调控赤霉素的生物合成，进而影响耐碱、耐热性状，属于间接控制，并非直接控制，B不符合题意；
C、ATT基因的表达产物是GA20氧化酶，该酶可调控赤霉素的生物合成，因此调节ATT基因的表达能改变赤霉素的合成量，实现对水稻赤霉素水平的调控，C符合题意；
D、题干明确适宜浓度的赤霉素能减少碱性和高温环境的损伤，敲除ATT基因会影响赤霉素合成，可能导致赤霉素含量不足，植株耐碱、耐热性下降，无法获得该类新品种，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 基因对性状的控制有直接控制和间接控制两种方式，间接控制常通过控制酶的合成来影响代谢过程，进而控制生物性状。ATT基因通过编码GA20氧化酶调控赤霉素合成，再由赤霉素影响耐碱、耐热性状，属于间接控制，且体现了一因多效的基因与性状关系。赤霉素的作用依赖适宜浓度，基因表达的调控会影响赤霉素合成量，进而影响相关性状的表现。
10．（2025高三上·丹阳月考）1958年，Meselson和Stahl通过标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。下列关于该实验的叙述，正确的是（　　）
A．利用的放射性可以有效地区分DNA的母链和子链
B．实验中DNA带的位置共2种，证明了DNA的半保留复制
C．将DNA变成单链后再离心可以排除DNA全保留复制假说
D．该实验选取大肠杆菌作为实验材料的优点是其繁殖快，容易培养
【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该实验利用的15N是稳定同位素，不具有放射性，而是通过密度梯度离心区分DNA的密度差异来辨别母链和子链，A不符合题意；
B、实验中DNA带的位置有3种，分别是轻带（两条链均含14N）、中带（一条链含14N、一条链含15N）、重带（两条链均含15N），根据不同世代DNA的带型及比例，才证明了DNA的半保留复制，B不符合题意；
C、若将DNA变成单链后离心，半保留复制和全保留复制都会出现两种单链带，无法排除全保留复制假说，C不符合题意；
D、大肠杆菌繁殖速度快，且容易在实验室中培养，能短时间内获得多代DNA样本，是该实验理想的实验材料，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 DNA半保留复制实验的核心是通过15N和14N标记DNA，利用密度梯度离心区分不同密度的DNA分子。实验中使用的15N无放射性，依赖密度差异而非放射性来区分母链和子链。实验中出现的轻带、中带、重带三种带型，结合不同世代的带型变化，是证明半保留复制的关键依据。原核生物大肠杆菌因繁殖快、易培养的特点，能满足实验对多代样本快速获取的需求，成为该实验的合适材料。将DNA解链后离心无法区分半保留和全保留复制，需通过完整DNA分子的离心结果进行判断。
11．（2025高三上·丹阳月考）我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　）
A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播
B．可通过DNA转录和翻译实现相应数据信息传递
C．碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能
D．DNA体积小，为数据携带和保存节约了大量空间
【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA具有半保留复制的特性，能高效生成多个数据副本，有利于数据的传播，这是其作为存储介质的优点，A不符合题意；
B、DNA存储数据时，信息以碱基序列形式记录，读取数据需通过测序技术，而非转录和翻译（转录和翻译是基因表达产生蛋白质的过程，与数据传递无关），这不是其作为存储介质的优点，B符合题意；
C、DNA含4种碱基，碱基的多样化排列组合可形成海量序列，能满足大量数据的存储需求，是其作为存储介质的重要优点，C不符合题意；
D、DNA分子结构高度压缩，体积微小，单位体积的存储密度极高，能为数据的携带和保存节约大量空间，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 DNA作为数据存储介质，核心优势源于其自身结构和特性。其可复制性保证了数据能高效传播和备份；4种碱基的多样排列提供了极大的存储容量，可承载海量信息；体积微小、结构紧凑的特点，让数据存储和携带更便捷。而转录和翻译是生物体内基因表达的过程，目的是合成蛋白质，与DNA作为存储介质的数据读取和传递无关，不属于其作为存储介质的优点。
12．（2025高三上·丹阳月考）关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（　　）
A．DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B．复制时，解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋
C．转录时RNA聚合酶沿着模板链的3'端向5'端移动
D．复制和转录均需能量驱动解旋酶将DNA双链解开
【答案】C
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接形成子链，氢键仅用于连接互补配对的碱基，A不符合题意；
B、DNA复制时解旋酶的解旋方向与复制叉移动相关，多为双向解旋，并非沿5'端向3'端单向解旋，B不符合题意；
C、转录过程中，RNA聚合酶沿着模板链的3'端向5'端移动，确保RNA链按照5'→3'的方向合成，C符合题意；
D、DNA复制需要解旋酶和能量解开双链，而转录由RNA聚合酶直接催化DNA双链解开，无需解旋酶参与，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 DNA复制和转录均以DNA为模板，遵循碱基互补配对原则，但过程存在差异。复制时脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，解旋酶负责双向解旋；转录时RNA聚合酶兼具解旋和催化RNA合成的功能，沿模板链3'→5'方向移动，指导RNA链5'→3'合成。氢键仅用于维系碱基配对，不参与核苷酸链的连接，且转录无需解旋酶辅助。
13．（2025高三上·丹阳月考）乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，造成这一差异可能性最小的是（　　）
A．乙醛脱氢酶基因甲基化程度差异
B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C．不同细胞中乙醛脱氢酶活性的差异
D．编码乙醛脱氢酶的基因序列的差异
【答案】D
【知识点】酶的特性；细胞分化及其意义；基因突变的特点及意义；表观遗传
【解析】【解答】A、乙醛脱氢酶基因甲基化程度差异属于表观遗传调控，会影响基因表达水平，导致酶量不同，可能造成同一只鹦鹉不同部位羽色的红黄差异，A不符合题意；
B、编码乙醛脱氢酶的mRNA量存在差异，体现基因选择性表达，会直接影响酶的合成量，进而导致羽色差异，B不符合题意；
C、不同细胞中乙醛脱氢酶的活性不同，会影响其催化鹦鹉黄素转化的效率，造成羽色渐变差异，C不符合题意；
D、同一只鹦鹉的不同细胞源于同一个受精卵的有丝分裂，基因序列通常完全一致，体细胞基因突变概率极低，因此基因序列差异造成羽色差异的可能性最小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 同一只生物不同细胞的基因序列通常相同，表型差异多由基因表达调控差异导致。表观遗传调控（如基因甲基化）、mRNA量的差异（基因选择性表达）、酶活性差异，均能影响乙醛脱氢酶的合成或功能，进而导致羽色渐变。而基因序列差异需依赖基因突变，体细胞突变概率极低，是造成该羽色差异可能性最小的原因。
14．（2025高三上·丹阳月考）栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。M基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是（　　）
A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
B．利用块茎繁殖可解决马铃薯四倍体育性偏低问题并保持优良性状
C．理论上Gggg个体产生的次级精母细胞中含有0个或2个G基因
D．若同源染色体两两联会，GGgg个体产生含G的配子的概率为1/2
【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体数目的变异；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、多倍体植物通常具有茎秆粗壮、器官（如块茎）更大的特点，四倍体马铃薯相比二倍体符合这一特性，A不符合题意；
B、块茎繁殖属于无性生殖，无需经过减数分裂和受精作用，可避开四倍体联会紊乱导致的育性偏低问题，同时能稳定保持优良性状，B不符合题意；
C、不考虑突变和染色体互换，Gggg个体的DNA复制后基因组成为GGgggggg（G与G位于姐妹染色单体上），减数第一次分裂后期同源染色体分离，产生的次级精母细胞基因型为GGgg或gggg，分别含2个或0个G基因，C不符合题意；
D、若同源染色体两两联会，GGgg个体减数分裂时产生的配子类型及比例为GG∶Gg∶gg=1∶4∶1，其中含G的配子（GG和Gg）占比为（1+4）/6=5/6，并非1/2，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 多倍体植物具有茎秆粗壮、器官较大的优势，四倍体马铃薯的育性偏低源于减数分裂时同源染色体联会紊乱。无性生殖（如块茎繁殖）可规避育性问题并保持性状稳定。减数分裂中，四倍体的基因分离需遵循同源染色体两两分离的原则，Gggg个体次级精母细胞的G基因数量由同源染色体分离结果决定，GGgg个体的配子类型及比例需结合联会和分离规律推导，含G配子的概率并非简单的1/2。
15．（2025高三上·丹阳月考）某甲、乙两种单基因控制的遗传病遗传模式如图，其中甲病由A/a基因控制，乙病由B/b基因控制。已知不带有致病基因，不考虑X、Y染色体的同源区段。下列相关叙述正确的是（　　）
A．甲病在雌性和雄性中的占比相同
B．的基因型为或
C．发生基因重组可使Ⅲ2患两种病
D．的控制甲病的基因来自
【答案】C
【知识点】伴性遗传；基因重组及其意义；遗传系谱图
【解析】【解答】A、由Ⅱ1、Ⅱ2不患病但后代出现两病兼患的Ⅲ5，且Ⅱ1不携带致病基因，可判断甲病为伴X染色体隐性遗传，这类遗传病在雄性中的占比高于雌性，A不符合题意；
B、Ⅰ2不患病，但后代有只患乙病的个体和Ⅲ5（X Y），结合遗传模式分析，Ⅰ2的基因型应为X X 或X X ，而非题干所述的模糊表述，B不符合题意；
C、Ⅱ1基因型为X Y（不携带致病基因、表现正常），Ⅱ2基因型为X X （不患病但传递致病基因），Ⅲ2若患两种病（基因型为X Y），可能是Ⅱ2减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换产生X 卵细胞，该过程属于基因重组，C符合题意；
D、Ⅲ5只患甲病，基因型为X Y，其甲病致病基因X 来自母亲Ⅱ2（X X ），而非Ⅰ1，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 该题核心是通过系谱图判断遗传病遗传方式，再推导基因型和遗传规律。由“双亲正常后代患病”且“父亲不携带致病基因”，可确定甲、乙病均为伴X染色体隐性遗传。伴X隐性遗传的特点是雄性患病概率高于雌性，基因传递遵循交叉遗传（父传女、母传子）。基因重组中的交叉互换可导致亲本未表现的患病组合出现，如Ⅱ2的染色体互换产生致病配子，使Ⅲ2患两种病。基因型推导需结合亲子代患病情况，明确每个个体的基因来源和传递方向，避免混淆亲代与子代的基因传递路径。
16．（2025高三上·丹阳月考）高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP转运蛋白（NTT），但转运方向不同。蓝细菌细胞膜上不含NTT，分别用上述两种NTT基因改造蓝细菌，获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别与缺乏线粒体的酵母细胞融合得到两种共生体，这两种共生体在缺乏有机碳源条件下存活状况不同。下列相关叙述正确的有（　　）
A．在光下，含甲的共生体能产生NADPH和ATP
B．在光下，乙能为共生体的酵母菌提供ATP
C．在光下，含甲的共生体缺乏有机碳源能存活
D．该实验能为真核细胞叶绿体的起源提供解释
【答案】A,C,D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、蓝细菌含光合色素，可进行光合作用，光下能通过光反应产生NADPH和ATP，含甲的共生体包含改造后的蓝细菌，因此光下该共生体能产生NADPH和ATP，A符合题意；
B、乙工程菌的NTT转运方向是将ATP转运到细胞内，光下乙产生的ATP无法运输到细胞外，不能为共生体中的酵母菌提供ATP，B不符合题意；
C、光下含甲的共生体中，蓝细菌可通过光合作用合成有机物，即便缺乏有机碳源，也能依靠自身合成的有机物存活，C符合题意；
D、实验中蓝细菌与缺乏线粒体的酵母细胞融合形成共生体，不同NTT改造的蓝细菌使共生体存活状况不同，从共生关系角度为真核细胞叶绿体的内共生起源假说提供了支持和解释，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】 蓝细菌作为原核生物，具备光合作用所需的色素和酶，光下可独立完成光反应产生NADPH、ATP，暗反应合成有机物。NTT的转运方向决定了ATP的运输方向，甲工程菌的NTT可将蓝细菌产生的ATP转运到细胞外，乙工程菌则将ATP留在细胞内。含甲的共生体中，蓝细菌既能为酵母菌提供ATP，又能通过光合作用合成有机碳源，满足共生体存活需求；含乙的共生体无法为酵母菌提供ATP，且酵母菌不能自身合成有机碳源，缺乏有机碳源时难以存活。该实验通过人工构建共生体，模拟了原核生物与真核生物的共生过程，为叶绿体起源的内共生假说提供了实验支持。
17．（2025高三上·丹阳月考）衣藻（n=17）是一种单细胞的真核生物，在环境适宜时，通过孢子连续进行无性生殖；环境条件恶劣时，进行有性生殖，其生活史如图所示。下列相关叙述正确的有（　　）
A．衣藻植物体在形成配子时会发生染色体数目减半
B．生活史中可观察到染色体数目为n/2、n、2n的细胞
C．合子形成孢子的过程会发生非同源染色体的自由组合
D．衣藻通过两种生殖方式繁殖子代是对不同环境的适应
【答案】C,D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、衣藻植物体的染色体数目为n，形成的配子染色体数目也为n，因此形成配子时染色体数目未发生减半，A不符合题意；
B、衣藻生活史中，植物体、配子和孢子的染色体数目均为n，合子的染色体数目为2n，不存在染色体数目为n/2的细胞，B不符合题意；
C、合子形成孢子的过程需经过减数分裂，减数第一次分裂后期会发生非同源染色体的自由组合，C符合题意；
D、环境适宜时，衣藻通过无性生殖快速繁殖子代；环境恶劣时，通过有性生殖增加遗传多样性，提高子代适应环境的能力，这是对不同环境的适应，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】 衣藻的生活史中，无性生殖阶段（环境适宜）通过孢子繁殖，染色体数目保持n不变；有性生殖阶段（环境恶劣），配子结合形成染色体数目为2n的合子，合子经减数分裂产生染色体数目为n的孢子，再发育为植物体。减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，增加遗传变异。两种生殖方式的切换，是衣藻根据环境条件调整繁殖策略，既保证了种群的快速扩张，又提升了应对恶劣环境的能力。
18．（2025高三上·丹阳月考）某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制，雌虫有黄色和白色两种表型，雄虫只有黄色，控制白色的基因在雄虫中不表达，各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配，雌性全为白色，雄性全为黄色。继续让自由交配，理论上中白色个体的比例可能为（　　）
A．1/2 B．3/8 C．15/32 D．1
【答案】A,B,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】设控制昆虫颜色的等位基因为A、a，白色基因在雄虫中不表达（雄虫仅黄色），雌虫有黄、白两种表型，亲本为白色雌虫（♀）×黄色雄虫（♂），F1雌性全白、雄性全黄，分情况分析F1自由交配后F2中白色个体比例：
若白色为显性（A控制白色）：
情况1：亲本为AA（♀）×AA（♂）→F1全为AA，F1自由交配→F2雌性全白、雄性全黄，白色个体比例为1/2（仅雌性）；
情况2：亲本为AA（♀）×Aa（♂）或Aa（♀）×AA（♂）→F1基因型为AA：Aa=1：1，配子A占3/4、a占1/4，自由交配后代A_占15/16、aa占1/16，白色个体（雌性A_）比例为15/16×1/2=15/32；
情况3：亲本为AA（♀）×aa（♂）→F1全为Aa，自由交配后代A_占3/4、aa占1/4，白色个体（雌性A_）比例为3/4×1/2=3/8；
若白色为隐性（a控制白色）：
亲本为aa（♀）×aa（♂）→F1全为aa，自由交配→F2雌性全白、雄性全黄，白色个体比例为1/2（仅雌性）；
白色个体不可能占1（雄虫无白色表型）。
故答案为：ABC。
【分析】 该昆虫的体色遗传关键在于“白色基因在雄虫中不表达”，即雄虫无论基因型如何均为黄色，仅雌虫有白色（含白色基因且表达）和黄色表型。解题需先明确显隐性的两种可能性，再根据亲本杂交结果推导亲本基因型，进而计算F1自由交配的子代基因型比例，最终仅统计雌性中白色个体的比例。核心逻辑是区分雌雄表型差异，结合分离定律和配子法计算，排除“雄虫为白色”的不可能情况，从而确定符合条件的比例。
19．（2025高三上·丹阳月考）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。下列关于该动物的细胞分裂（不考虑突变）的叙述，正确的有（　　）
A．图①、②、③和④由一个AaBb细胞经自由组合产生，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B．图⑤减数分裂I后期染色体行为是孟德尔遗传规律的细胞学基础，进而产生图①和②两种子细胞
C．非姐妹染色单体互换导致形成图⑥减数分裂I后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞
D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞遗传信息与亲代细胞保持一致
【答案】B,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、该动物为雄性（图⑤⑥细胞质均等分裂），一个AaBb的初级精母细胞经减数分裂，仅能产生2种次级精母细胞，而①、②、③、④是4种不同次级精母细胞，不可能由一个细胞产生，A不符合题意；
B、图⑤减数第一次分裂后期，同源染色体分离、非同源染色体自由组合，这是孟德尔遗传规律的细胞学基础，结合基因型可产生AAbb（图①）和aaBB（图②）两种次级精母细胞，B符合题意；
C、非姐妹染色单体互换后，图⑥减数第一次分裂后期细胞分裂产生的子细胞基因型为AaBB和Aabb，与图③（AABB）、④（aabb）不符，C不符合题意；
D、图⑦细胞含同源染色体，染色体数目为8条（2n=4，有丝分裂后期着丝粒分裂加倍），为有丝分裂后期细胞；有丝分裂中遗传物质复制一次、分裂一次，子代细胞遗传信息与亲代一致，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】 该题核心是结合细胞分裂图像分析遗传规律与细胞分裂的关系。首先根据细胞质分裂方式判断动物性别（雄性），明确一个初级精母细胞仅能产生2种次级精母细胞，排除选项A。减数第一次分裂后期的同源染色体分离、非同源染色体自由组合，是孟德尔遗传规律的细胞学基础，对应选项B的逻辑。非姐妹染色单体互换会导致子细胞基因型出现等位基因共存（如AaBB），与图③④的纯合基因型矛盾，排除选项C。有丝分裂后期的特征是同源染色体存在、着丝粒分裂，遗传物质保持稳定传递，支持选项D的表述。解题需紧扣细胞分裂时期特征、基因型推导及遗传规律的细胞学本质，区分减数分裂与有丝分裂的差异。
20．（2025高三上·丹阳月考）血脑屏障是指脑部毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血液与脑细胞之间的屏障，结构如图1示。脑部毛细血管内皮细胞膜上含有多种蛋白，可使各类营养物质顺利转运、迅速入脑，一些大分子和大多数小分子药物则难以进入，其中部分物质运输过程如图2示。请回答下列问题：
（1）血浆中的脂溶性物质很容易通过　 　方式通过内皮细胞，其原因可能是　 　。
（2）血浆中的葡萄糖、氨基酸等营养物质通过内皮细胞时需要专一性的　 　协助，该物质转运葡萄糖、氨基酸等物质时，所发生的变化有　 　。进入血浆中的一些小分子药物，如长春花生物碱、环孢霉素A则很难通过内皮细胞，结合图示分析其原因可能是　 　。
（3）毛细血管内皮细胞之间几乎没有缝隙，一些蛋白质分子很难通过。但有些蛋白，如胰岛素、转铁蛋白等可通过与内皮细胞的　 　结合，通过　 　方式进入内皮细胞，在生物体中这种运输方式的特点有　 　。
（4）阿尔茨海默病是一种常见的脑部疾病，治疗这类疾病的药物必须通过血脑屏障才能够发挥作用。采用脂质体包裹药物更容易通过血脑屏障，这种方法利用的生物膜特性是　 　。
【答案】（1）自由扩散；细胞膜的主要成分是脂质，脂溶性物质易与脂质结合，从而通过内皮细胞
（2）载体蛋白；载体蛋白的空间结构发生变化，随后又恢复原状；内皮细胞膜上没有运输这些小分子药物的转运蛋白（或内皮细胞内某物质与相应的转运蛋白结合，阻止药物进入细胞）
（3）受体（蛋白）；胞吞；需要消耗能量；需要膜上蛋白的参与；离不开细胞膜的流动性
（4）具有流动性
【知识点】细胞膜的结构特点；三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输
【解析】【解答】（1）血浆中的脂溶性物质通过自由扩散方式通过内皮细胞，因其无需载体蛋白和能量，且细胞膜主要成分为脂质，根据相似相溶原理，脂溶性物质易穿透细胞膜。
（2）葡萄糖、氨基酸等需专一性载体蛋白协助跨膜，载体蛋白结合物质后空间结构会改变，转运后恢复原状。小分子药物难通过，是因内皮细胞膜上缺乏其对应的转运蛋白，或相关转运蛋白被阻断。
（3）胰岛素等蛋白质可与内皮细胞膜上的受体结合，通过胞吞进入细胞。胞吞需消耗能量、依赖膜上蛋白识别，且离不开细胞膜的流动性。
（4）脂质体包裹药物易通过血脑屏障，是利用了生物膜具有流动性的特性——脂质体与细胞膜成分相近，可借助膜的流动性融合，将药物送入细胞。
【分析】物质跨膜方式依特性分为自由扩散、协助扩散、主动运输及胞吞胞吐，脂溶性物质靠相似相溶原理自由扩散，极性小分子依赖载体蛋白，大分子通过受体介导的胞吞转运。生物膜以磷脂双分子层为支架，流动性是胞吞和膜融合的基础，载体与受体的特异性决定了物质转运的选择性，这也是血脑屏障实现营养通透、阻挡有害物质的关键，体现了生物膜结构与功能的适应性。
（1）血浆中的脂溶性物质很容易通过自由扩散方式通过内皮细胞。其原因可能是细胞膜的主要成分是脂质，根据相似相溶原理，脂溶性物质易通过。
（2）血浆中的葡萄糖、氨基酸等营养物质通过内皮细胞时需要专一性的载体蛋白协助。载体蛋白转运葡萄糖、氨基酸等物质时，载体蛋白的空间结构发生变化，随后又恢复原状从而完成物质的转运。进入血浆中的一些小分子药物，如长春花生物碱、环孢霉素A则很难通过内皮细胞，结合图示分析其原因可能是这些小分子药物没有对应的载体蛋白协助运输（或内皮细胞内某物质与相应的转运蛋白结合，阻止药物进入细胞）。
（3）有些蛋白，如胰岛素、转铁蛋白等可通过与内皮细胞的受体结合。通过胞吞方式进入内皮细胞。在生物体中胞吞这种运输方式的特点有需要消耗能量；需要膜上蛋白的参与；离不开细胞膜的流动性。
（4）采用脂质体包裹药物更容易通过血脑屏障，这种方法利用的生物膜特性是生物膜具有流动性，脂质体与细胞膜融合，将药物运入细胞内。
21．（2025高三上·丹阳月考）大葱（2n=16）易取材，染色体较大、数目较少，便于观察。某研究者利用大葱花药进行减数分裂制片及染色体行为观察。请回答下列问题：
（1）从大葱的花蕾中采集花药，放入卡诺氏液中浸泡，以　 　。用镊子将花粉母细胞从花药（花粉囊）中挤出，这一步相当于“观察植物细胞有丝分裂”实验中对根尖细胞进行　 　处理，然后再进行　 　、制片，在光学显微镜下，观察细胞中　 　，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
（2）图①~④为拍摄的部分照片，图中细胞分裂顺序为　 　（用序号和箭头表示）。其中图①细胞中染色体、核DNA、染色单体比值为　 　。
（3）用一定浓度的物质X处理过的大葱根尖分生区细胞，显微镜下观察发现，有部分细胞着丝粒已经分裂，但子染色体没有移向两极，推测物质X阻断植物细胞分裂的机理可能是　 　。
（4）植株中某对同源染色体缺失一条染色体的个体被称为单体，某对同源染色体多一条染色体的个体被称为三体，单体和三体在遗传育种上具有重要的价值。
（i）大葱中的单体或三体植株的变异类型属于　 　，三体大葱的染色体组数为　 　个。
（ii）若某大葱植株为8号染色体单体，该植株细胞在减数分裂时，只有一条8号染色体任意的移向细胞一极，另一极少一条8号染色体，细胞中其余染色体正常分离，则该单体植株处于减数分裂II后期的一个次级精母细胞含有　 　条染色体：该单体植株最终产生正常染色体数目的配子的概率为　 　。
【答案】（1）固定细胞的形态；解离；染色；染色体的形态、数目和位置
（2）③→②→①→④；1∶2∶2
（3）抑制了纺锤体（纺锤丝）的形成
（4）染色体（数目）变异；2；16或14；1/2
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；观察细胞的减数分裂实验；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】（1）从大葱花蕾采集花药后放入卡诺氏液，目的是固定细胞的形态，便于后续观察。用镊子挤出花粉母细胞，相当于“观察植物细胞有丝分裂”实验中对根尖的解离处理，后续再经染色、制片步骤，通过光学显微镜观察细胞中染色体的形态、数目和位置，以此判断细胞所处的分裂时期。
（2）图①~④中细胞的分裂顺序为③→②→①→④，其中③为间期、②为减数第一次分裂中期、①为减数第一次分裂后期、④为减数第二次分裂后期。图①细胞中每条染色体含两条染色单体，故染色体、核DNA、染色单体的比值为1∶2∶2。
（3）物质X处理后，大葱根尖分生区细胞着丝粒已分裂但子染色体未移向两极，推测其机理是抑制了纺锤体（或纺锤丝）的形成，导致染色体无法被牵引至细胞两极。
（4）（i）大葱的单体（缺失一条染色体）或三体（多一条染色体），变异类型属于染色体（数目）变异；大葱为二倍体（2n=16），三体仅个别染色体数目增加，染色体组数仍为2个。（ii）8号染色体单体植株减数分裂时，次级精母细胞含7条或8条染色体，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，故此时次级精母细胞含14条或16条染色体；该植株产生的配子中，含正常染色体数（8号染色体1条）的概率为1/2。
【分析】减数分裂实验中，卡诺氏液用于固定细胞形态，实验流程需遵循“解离→染色→制片”，通过染色体的形态、数目和位置判断分裂时期。减数分裂各时期的染色体行为有明确特征，间期完成DNA复制，减一后期同源染色体分离，减二后期着丝粒分裂，染色单体消失。染色体数目变异包括个别染色体增减（单体、三体），二倍体生物的染色体组数不受个别染色体增减影响。单体植株减数分裂时，缺失染色体随机分配，次级精母细胞染色体数随分裂时期变化，正常配子的产生概率可根据染色体分配规律推导，体现了减数分裂过程中染色体分配的随机性与规律性。
（1）卡诺氏液用于固定细胞形态，故从大葱的花蕾中采集花药，放入卡诺氏液中浸泡，以固定细胞的形态；观察细胞分裂的一般实验过程是解离→漂洗→染色→制片，用镊子将花粉母细胞从花药（花粉囊）中挤出，这一步相当于“观察植物细胞有丝分裂”实验中对根尖细胞进行解离处理，然后进行染色、制片，而后进行观察；减数分裂不同时期的染色体形态等有差异，通常要观察细胞中染色体的形态、数目和位置变化，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
（2）图中①处于减数第一次分裂后期，②处于减数第一次分裂中期，③处于间期，④处于减数第二次分裂后期，其顺序依次为③→②→①→④；①处于减数第一次分裂后期，此时每条染色体都有2条姐妹染色单体，故细胞中染色体、核DNA、染色单体比值为1∶2∶2。
（3）用一定浓度的物质X处理大葱根尖分生区细胞，显微镜下观察发现，有部分细胞着丝粒已经分裂，但子染色体没有移向两极，推测物质X能抑制纺锤体(或纺锤丝)的形成，染色体不能移向两极。
（4）（i）大葱中的单体或三体植株是发生了染色体数目的减少或增加，属于染色体（数目）变异；大葱（2n=16）是二倍体生物，三体只是个别染色体数目增加，染色体组数不变，仍有2个。
（ii）大葱（2n=16）若某大葱植株为8号染色体单体，该植株细胞在减数分裂时，只有一条8号染色体任意的移向细胞一极，另一极少一条8号染色体，细胞中其余染色体正常分离，该单体植株的两个次级精母细胞含有7或8条染色体，减数分裂II后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，处于减数分裂II后期的一个次级精母细胞含有16或14条染色体；含一条8号染色体的次级精母细胞可产生正常染色体数目的配子，而不含8号染色体的次级精母细胞无法产生正常染色体数目的配子，所以产生正常染色体数目的配子的概率为50%。
22．（2025高三上·丹阳月考）科研人员为了探究外界条件改变对大豆光合作用影响的机制，进行了若干项实验，其中一项实验的结果如图1所示。研究发现，光呼吸在高光照强度、高温、低二氧化碳浓度、高氧气浓度、干旱等条件下较强，这些条件通过影响Rubisco酶（卡尔文循环中固定过程中最关键的酶）的活性或气孔开闭，促使植物进入光呼吸代谢途径。大豆的光合作用和光呼吸过程中，碳元素的转移情况如图2所示。请回答下列问题：
（1）图1所示实验的自变量是　 　，该实验是在高温条件下进行的，判断理由是　 　。
（2）图2过程③中与竞争性结合Rubisco酶同一位点，由此可推测出过程③发生的场所为　 　。大豆植物进行光合作用的细胞中消耗的场所有　 　。
（3）结合图1、图2分析，4~6d气孔导度　 　，但大豆胞间浓度上升的原因可能是　 　。
（4）植物体在光照、高、低情况下，叶绿体内比值较高，会导致光解产生的　 　与结合产生自由基，从而损伤叶绿体中的　 　（结构），进而影响光反应过程。光呼吸可消耗过多的　 　，有助于降低自由基，从而起保护作用。
（5）为了使Rubisco酶的活性更倾向于发生图2中②的反应，以提高田间大豆的产量，改变外界条件的措施有　 　。
【答案】（1）干旱程度和时间；对照组的气孔导度在逐渐降低
（2）叶绿体基质；叶绿体（基质）和线粒体（内膜）
（3）降低；光呼吸增强，产生的增多
（4）电子；类囊体；NADPH
（5）提高环境浓度、适当灌溉、适当遮阴、进行叶面喷水降温
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】（1）图1实验的自变量是干旱程度和时间。判断实验在高温条件下进行，是因为对照组未受干旱处理，但气孔导度仍逐渐降低，高温会导致气孔关闭以减少水分散失。
（2）过程③中O2与CO2竞争性结合Rubisco酶，而Rubisco酶参与卡尔文循环（暗反应），故过程③发生在叶绿体基质。大豆光合作用细胞中，光呼吸在叶绿体基质消耗O2，有氧呼吸在线粒体内膜消耗O2，因此消耗O2的场所有叶绿体（基质）和线粒体（内膜）。
（3）结合图1和图2，4~6d气孔导度持续降低，但大豆胞间CO2浓度上升，原因可能是此时光呼吸增强，产生的CO2增多，补充了胞间CO2。
（4）光照、高O2、低CO2条件下，叶绿体内NADPH/NADP+比值较高，水的光解产生的电子会与O2结合形成自由基，损伤叶绿体的类囊体（光反应的场所）。光呼吸可消耗过多的NADPH，降低自由基对叶绿体的损伤，起到保护作用。
（5）为使Rubisco酶更倾向于催化CO2固定（过程②），需抑制光呼吸，可采取的措施有提高环境CO2浓度、适当灌溉（避免干旱）、适当遮阴（降低光照强度）、叶面喷水降温（降低温度）。
【分析】光合作用的暗反应（卡尔文循环）在叶绿体基质进行，Rubisco酶是关键酶，可结合CO2（光合作用）或O2（光呼吸）。外界条件如高温、干旱、高光照、低CO2会导致气孔关闭、Rubisco酶活性改变，进而增强光呼吸。光呼吸虽会消耗光合产物，但可消耗过多NADPH、产生CO2，避免自由基损伤类囊体，对植物起保护作用。通过调控外界条件抑制光呼吸，能让Rubisco酶更专注于CO2固定，提高大豆光合效率和产量。
（1）据图1可知，该实验的自变量为不同干旱水平和时间。由图1可知，对照组（CK）未进行干旱处理，但实验期间，气孔导度也不断下降，说明该实验在高温环境下进行。
（2）图2过程③中O2与CO2竞争性结合Rubisco酶同一位点，Rubisco酶参与光合作用暗反应过程，因此场所为叶绿体基质。大豆植物进行光合作用的细胞通过有氧呼吸和光呼吸都消耗O2，场所为线粒体（内膜）和叶绿体（基质）。
（3）据图1和图2分析，实验的4~6d，气孔导度依然下降，但胞间CO2浓度上升，说明胞间CO2浓度上升的原因可能是光呼吸增强，产生的CO2增多。
（4）植物体在光照、高O2、低CO2情况下，叶绿体内NADPH/NADP+比值较高，会导致H2O光解产生的电子与O2结合产生自由基，自由基可攻击磷脂分子，从而损伤叶绿体中的类囊体，进而影响光反应过程。光呼吸可消耗过多的NADPH有助于降低自由基，从而起保护作用。
（5）由题干可知，光呼吸在高光照强度、高温、低二氧化碳浓度、高氧气浓度、干旱等条件下较强，所以为了使Rubisco酶的活性更倾向于发生图2中②的反应，可采取的措施有进行提高环境CO2浓度、适当灌溉、适当遮阴、进行叶面喷水降温等，以提高田间大豆的产量。
23．（2025高三上·丹阳月考）某真菌的W基因编码一种高效降解纤维素的酶，利用转基因技术可改造出生产该酶的大肠杆菌工程菌，相关限制酶的识别序列如下表。请回答下列问题：
限制酶 XbaI EcoRI SpeI XhoI HindIII
识别序列（5'→3'） T↓CTAGA G↓AATTC A↓CTAGT C↓TCGAG A↓AGCTT
（1）利用PCR技术扩增W基因，需要引物、　 　、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的Taq酶，耐高温的Taq酶的适宜温度通常在　 　℃左右。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需调整刻度和量程，并更换经　 　灭菌处理过的枪头。
（2）图1标识了载体pBL和W基因中限制酶的切割位点（1kb=1000bp，假设构建重组质粒前后，质粒pBL对应部分大小基本不变）。已知a链为W基因转录模板链，结合上表分析，为保证W基因与质粒pBL正确连接，PCR扩增W基因时需在引物1和引物2的5'端分别添加的碱基序列5'-　 　-3'、5'-　 　-3'。切割载体时应选用的限制酶是　 　。
（3）图1载体pBL中的色氨酸合成酶基因的作用是　 　，将重组质粒导入色氨酸合成缺陷的大肠杆菌菌株，利用　 　的培养基筛选菌株并提取质粒，用引物1和引物2进行PCR扩增，相关产物电泳图见图2．已知1号泳道和2号泳道分别是重组质粒和空载质粒的电泳图（均用EcoRI酶切成线性），在3号、4号的PCR扩增产物中，符合预期的W基因的DNA片段是　 　号，若要进一步验证可对其进行　 　。空白对照组5中使用无菌水代替实验组的模板DNA，目的是　 　。
【答案】（1）模板DNA；72；湿热（或高压蒸汽）
（2）CTCGAG；TCTAGA；SpeI和XhoI
（3）作为标记基因；不含色氨酸；3；DNA测序；检验PCR反应中是否有外源DNA的污染
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；灭菌技术；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）PCR技术扩增W基因，除引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的Taq酶外，还需要模板DNA（即含W基因的DNA片段）。Taq酶的适宜温度通常在72℃左右，该温度下酶活性最高，可高效催化DNA子链合成。微量移液器的枪头需经湿热（高压蒸汽）灭菌处理，避免枪头携带的微生物污染反应体系。
（2）为保证W基因与质粒pBL正确连接且能正常表达，目的基因需插入启动子和终止子之间，且限制酶切割后产生的黏性末端要匹配。质粒pBL启动子和终止子之间有SpeI、XhoI、HindIII切割位点，但启动子和终止子外还有HindIII位点，若用HindIII会导致质粒被错误切割，因此选择SpeI和XhoI切割载体。由于W基因内部有SpeI识别序列，不能直接用SpeI切割目的基因，而XbaI和SpeI是同尾酶，切割后可产生相同黏性末端，因此PCR扩增W基因时，需在引物1的5'端添加XhoI的识别序列CTCGAG，在引物2的5'端添加XbaI的识别序列TCTAGA，这样扩增后的目的基因两端可产生与SpeI、XhoI切割后质粒匹配的黏性末端，实现正确连接。结合a链为转录模板链的方向，引物对应的序列需满足转录需求。
（3）载体pBL中的色氨酸合成酶基因可作为标记基因，用于筛选成功导入质粒的受体细胞。受体大肠杆菌是色氨酸合成缺陷型菌株，无法自身合成色氨酸，因此只有导入含色氨酸合成酶基因的质粒（空载或重组质粒）的菌株，才能在不含色氨酸的培养基上生存，以此完成菌株筛选。1号泳道是重组质粒、2号泳道是空载质粒，经EcoRI酶切后，二者长度差值约为目的基因W的长度，3号泳道的PCR扩增产物长度与预期W基因长度一致，因此符合预期的是3号。为进一步确认扩增产物的序列就是W基因，需进行DNA测序。PCR实验中设置空白对照组，用无菌水代替模板DNA，目的是检验PCR反应体系中是否存在外源DNA污染，若空白组出现扩增条带，说明体系被污染，实验结果不可靠；若无条带，则证明体系无污染。
【分析】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、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。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。
（1）PCR技术扩增特定基因（如W基因）的核心物质条件需满足“模板-引物-酶-原料-缓冲环境”的完整体系。其中，模板 DNA是待扩增基因（W基因）的载体，是PCR的基础，缺少模板则无法定位和扩增目标序列；4种脱氧核苷酸（dNTPs）是合成新DNA链的原料，Taq酶是催化DNA合成的关键酶，引物用于定位W基因的上下游区域，含Mg2+的缓冲液则为酶活性和反应体系提供适宜环境，几者共同构成PCR反应的必要物质条件。耐高温的Taq酶的适宜温度通常在72℃左右。微量移液器的枪头需经过高压蒸汽灭菌（湿热灭菌）处理，该方法能有效杀灭包括细菌芽孢、病毒在内的几乎所有微生物和生物活性物质，确保吸取的试剂不被污染。
（2）为了使目的基因能在受体细胞中表达，应该将目的基因插在启动子和终止子之间，载体pBL启动子和终止子之间有限制酶有SpeI、XhoI、HindIII，但载体pBL的启动子和终止子之外还有另外的HindIII识别位点，因此切割载体时应选用的限制酶是SpeI、XhoI，要想W基因与质粒pBL正确连接，目的基因也应该用这两种限制酶切割，两端应该有SpeI、XhoI识别序列，但图中显示目的基因中有SpeI识别序列，不能用该酶切割目的基因，从表格中各酶的识别序列可知，XbaI和SpeI是同尾酶，因此目的基因两端需要添加XbaI和XhoI的识别序列，已知a链为W基因转录模板链，转录方向是从模板链3'→5'，因此为保证目的基因能在受体细胞表达，引物2端应该与启动子相连，引物1端应该与终止子相连，即PCR扩增W基因时需在引物1和引物2的5'端分别添加的XhoI、XbaI碱基序列5'-CTCGAG-3'、5'-TCTAGA-3'。
（3）图1载体pBL中的色氨酸合成酶基因属于标记基因，有利于目的基因的初步检测。由于受体大肠杆菌是色氨酸合成缺陷型，只有导入含该基因的质粒（空载或重组），才能在无外源色氨酸的培养基上存活，因此可利用不含色氨酸的培养基筛选菌株并提取质粒。已知1号泳道和2号泳道分别是重组质粒和空载质粒的电泳图（均用EcoRI酶切成线性），长度分别是3000bp左右、2000bp左右，因此目的基因（W）的长度大约是1000bp，图中3号泳道上DNA片段长度是1000bp左右，因此符合预期的W基因的DNA片段是3号。进一步验证：PCR产物的大小仅为初步判断，需通过DNA 测序确认其序列与W基因完全一致，排除非特异性扩增产物。空白对照组用无菌水代替模板DNA，检验PCR反应中是否有外源DNA的污染，若出现扩增产物，说明试剂或操作中存在外源DNA污染；若无产物，证明实验体系无污染，确保实验组结果的可靠性。
24．（2025高三上·丹阳月考）水稻的叶色（紫色、绿色）由两对等位基因（A/a、D/d）控制，籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，某团队用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果如下表。请回答下列问题：
实验 亲本 表型 表型及比例
实验1 紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶=9∶7
实验2 紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
（1）实验1中，紫叶水稻中纯合子的比例为　 　，实验2中，控制水稻粒色的两对基因遵循孟德尔自由组合定律的原因是　 　。
（2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中棕粒水稻的基因型有　 　。实验1中的紫叶水稻的籽粒颜色类型有　 　，基因型为Bbdd的水稻与基因型为　 　的水稻杂交，子代籽粒的颜色可以出现3种。
（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为　 　。
（4）研究证实A和b、a和B均分别在同一条染色体上，若植株M自交，不考虑互换与突变，理论上子代中紫叶棕粒植株所占比例为　 　，若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到　 　个荧光标记。
【答案】（1）1/9；实验2的F2子代表型比为9∶3∶4，该比例为9∶3∶3∶1的变式
（2）bbDD、bbDd；紫色和棕色；bbDd或BbDd
（3）紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1
（4）1/4；2
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因连锁和互换定律；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）实验1中F2表型比为紫叶∶绿叶=9∶3∶3∶1的变式，说明叶色由两对独立遗传的基因控制，紫叶基因型为A_D_。F2紫叶植株共9份，其中纯合子仅AADD 1份，故纯合子比例为1/9。实验2中F2表型比为紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，该比例是9∶3∶3∶1的变式，表明控制粒色的两对基因遵循孟德尔自由组合定律。
（2）实验2中粒色遗传遵循自由组合定律，结合BBdd为白粒，可推断紫粒基因型为B_D_、棕粒为bbD_、白粒为B_dd和bbdd，因此棕粒基因型有bbDD、bbDd两种。实验1中紫叶基因型为A_D_，含D基因，对应粒色为B_D_（紫色）或bbD_（棕色），故籽粒颜色类型有紫色和棕色。基因型为Bbdd的水稻与bbDd或BbDd杂交，子代可出现B_D_（紫色）、bbD_（棕色）、bbdd（白色）3种颜色。
（3）纯合绿叶棕粒水稻基因型为aabbDD，与AaBbDD杂交。若A/a和B/b位于非同源染色体上，子代基因型及表型为AaBbDD（紫叶紫粒）、AabbDD（紫叶棕粒）、aaBbDD（绿叶紫粒）、aabbDD（绿叶棕粒），比例为1∶1∶1∶1。
（4）已知A和b、a和B分别连锁，植株M（AaBbDD）产生的配子为AbD、aBD，比例1∶1。自交子代基因型为AAbbDD（紫叶棕粒）、AaBbDD（紫叶紫粒）、aaBBDD（绿叶紫粒），比例1∶2∶1，故紫叶棕粒植株所占比例为1/4。减数分裂Ⅰ时，A与b、a与B所在同源染色体分离，减数分裂Ⅱ细胞中仅含一组连锁基因，最多可观察到2个荧光标记（2个A或2个B）。
【分析】两对独立遗传的基因控制性状时，常出现9∶3∶3∶1的变式（如9∶7、9∶3∶4），可通过变式比例推断基因互作关系和基因型对应表型。当基因连锁时，配子类型由连锁关系决定，自交子代基因型比例需结合连锁配子的组合规律推导。同时，需结合叶色和粒色的基因关联（D/d基因同时控制两对性状），整合多对基因的遗传规律，明确基因型与表型的对应关系，进而解决杂交后代的表型比例、基因型推导等问题。
（1）实验1中，紫叶∶绿叶=9∶7，说明该性状由两对基因控制，遵循自由组合定律，且A_D_为紫叶，纯合子只有AADD，比例为1/16，所以F2紫叶纯合子的比例为1/9，从表格中看出，实验2中紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，该比例为9∶3∶3∶1的变式，说明该性状有两对基因控制，遵循自由组合定律。
（2）紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，且BBdd为白粒，B_D_为紫粒，bbdd和B_dd为白粒，所以棕粒基因型是bbD_，基因型有两种bbDD和bbDd。
实验1F2的紫叶水稻含有D基因，根据实验2的结果，可能是B_D_或bbD_，所以籽粒颜色类型有紫色和棕色。
基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd或BbDd杂交子代会出现B_D_（紫色）、bbD_（棕色）、bbdd（白色）三种颜色。
（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，AaBbDD×aabbDD→1AaBbDD（紫叶紫粒）：1AabbDD（紫叶棕粒）：1aaBbDD（绿叶紫粒）：1aabbDD（绿叶棕粒）。
（4）若A和b在一条染色体上，a和B在一条染色体上，基因型为AaBbDD的植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD（紫叶棕粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aaBBDD（绿叶紫粒），则紫叶棕粒植株比例为1/4。
若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，由于A和b在一条染色体上，a和B在另一条染色体上，且不考虑互换，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AAbb或aaBB，最多能观察到2个红色或2个黄色。
1 / 1江苏省丹阳市2025-2026学年高三上学期9月质量检测生物试题
1．（2025高三上·丹阳月考）关于淀粉、抗体和脂肪的叙述，错误的是（　　）
A．三者共有的元素为C、H、O
B．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
C．淀粉和抗体都属于生物大分子
D．氨基酸聚合为抗体时，单体排列顺序有多样性
2．（2025高三上·丹阳月考）关于细胞的结构和功能的叙述，正确的是（　　）
A．粗面内质网在某些细胞中可合成类固醇激素
B．真核细胞核膜上有核孔，DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
C．成熟的筛管细胞没有细胞核，有助于植物体内有机物的运输
D．根据细胞代谢需要，线粒体可在细胞质基质中移动但不可增殖
3．（2025高三上·丹阳月考）关于生物膜系统的叙述，正确的是（　　）
A．发生在生物膜系统间的物质运输必须通过囊泡结构
B．不同生物膜的生理功能不同，主要取决于膜上的磷脂分子
C．温度会影响生物膜的流动性，不会影响其选择透过性
D．细胞骨架和生物膜系统都有物质运输、能量转换和信息传递的功能
4．（2025高三上·丹阳月考）关于酶及其特性实验设计的叙述，错误的是（　　）
A．酶是活细胞产生的，具有催化作用的有机物
B．与无机催化剂相比，酶能为化学反应提供能量
C．探究酶的专一性实验中，不能利用碘液检测蔗糖是否水解
D．探究pH对酶活性影响的实验应先调pH值，再加入酶
5．（2025高三上·丹阳月考）关于生物学科学探究历程的叙述，正确的是（　　）
A．施莱登和施旺运用了科学研究中的完全归纳法提出了细胞学说
B．欧文顿通过对膜成分的提取和鉴定，认识到细胞膜是由脂质组成的
C．艾弗里对S型细菌进行加热处理，使蛋白质变性，而DNA相对稳定
D．阿尔农研究发现光照下叶绿体可合成ATP，此过程总是与水的光解相伴随
6．（2025高三上·丹阳月考）关于细胞的生命历程的叙述，正确的是（　　）
A．癌细胞中特有的端粒酶可保证癌细胞不衰老和凋亡
B．细胞坏死是细胞正常的生命现象，对生物体有利
C．人体中造血干细胞分化为各种血细胞的过程是不可逆的
D．衰老的细胞体积变大，线粒体数量减少，新陈代谢速率减慢
7．（2025高三上·丹阳月考）关于实验操作和现象的叙述，错误的是（　　）
A．观察叶绿体的形态和分布时，需先用低倍镜找到叶绿体后，再换高倍镜
B．用斐林试剂检测梨汁中的还原糖时，需水浴加热后才能出现砖红色沉淀
C．观察洋葱外表皮细胞的质壁分离时，视野中紫色范围会变小，紫色会变浅
D．分离菠菜叶中的色素时，因层析液有挥发性，需在通风好的条件下进行
8．（2025高三上·丹阳月考）某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒种子（YyRr），植株成熟后得到若干豆荚共320粒豌豆种子，其表型计数结果如表所示。下列叙述正确的是（　　）
性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒
个数（粒） 241 79 200 120
A．320粒种子中约180粒黄色圆粒种子，20粒绿色皱粒种子
B．结果表明含R基因配子的活力可能低于含r基因的配子
C．该实验中随机选取4个豆荚，所得种子的表型之比均与上表相同
D．该实验中两对相对性状表型比均能支持孟德尔分离定律
9．（2025高三上·丹阳月考）水稻中的ATT基因编码GA20氧化酶，可调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述正确的是（　　）
A．该研究表明基因与性状是一一对应关系
B．ATT基因直接控制水稻的耐碱、耐热性状
C．调节ATT基因的表达可调控水稻赤霉素的水平
D．敲除ATT基因可获得耐碱、耐热水稻的新品种
10．（2025高三上·丹阳月考）1958年，Meselson和Stahl通过标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。下列关于该实验的叙述，正确的是（　　）
A．利用的放射性可以有效地区分DNA的母链和子链
B．实验中DNA带的位置共2种，证明了DNA的半保留复制
C．将DNA变成单链后再离心可以排除DNA全保留复制假说
D．该实验选取大肠杆菌作为实验材料的优点是其繁殖快，容易培养
11．（2025高三上·丹阳月考）我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　）
A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播
B．可通过DNA转录和翻译实现相应数据信息传递
C．碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能
D．DNA体积小，为数据携带和保存节约了大量空间
12．（2025高三上·丹阳月考）关于DNA复制和转录的叙述，正确的是（　　）
A．DNA复制时，脱氧核苷酸通过氢键连接成子链
B．复制时，解旋酶使DNA双链由5'端向3'端解旋
C．转录时RNA聚合酶沿着模板链的3'端向5'端移动
D．复制和转录均需能量驱动解旋酶将DNA双链解开
13．（2025高三上·丹阳月考）乙醛脱氢酶能催化鹦鹉黄素的醛基转化为羧基，造成羽色由红到黄的渐变。同一只鹦鹉不同部位的羽色有红黄差异，造成这一差异可能性最小的是（　　）
A．乙醛脱氢酶基因甲基化程度差异
B．编码乙醛脱氢酶mRNA量的差异
C．不同细胞中乙醛脱氢酶活性的差异
D．编码乙醛脱氢酶的基因序列的差异
14．（2025高三上·丹阳月考）栽培马铃薯为同源四倍体，育性偏低。M基因（显隐性基因分别表示为G和g）在直链淀粉合成中起重要作用，只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换，下列叙述错误的是（　　）
A．相比二倍体马铃薯，四倍体马铃薯的茎秆粗壮，块茎更大
B．利用块茎繁殖可解决马铃薯四倍体育性偏低问题并保持优良性状
C．理论上Gggg个体产生的次级精母细胞中含有0个或2个G基因
D．若同源染色体两两联会，GGgg个体产生含G的配子的概率为1/2
15．（2025高三上·丹阳月考）某甲、乙两种单基因控制的遗传病遗传模式如图，其中甲病由A/a基因控制，乙病由B/b基因控制。已知不带有致病基因，不考虑X、Y染色体的同源区段。下列相关叙述正确的是（　　）
A．甲病在雌性和雄性中的占比相同
B．的基因型为或
C．发生基因重组可使Ⅲ2患两种病
D．的控制甲病的基因来自
16．（2025高三上·丹阳月考）高等植物和红藻的叶绿体膜上都含有ADP/ATP转运蛋白（NTT），但转运方向不同。蓝细菌细胞膜上不含NTT，分别用上述两种NTT基因改造蓝细菌，获得图中甲、乙工程菌。甲、乙分别与缺乏线粒体的酵母细胞融合得到两种共生体，这两种共生体在缺乏有机碳源条件下存活状况不同。下列相关叙述正确的有（　　）
A．在光下，含甲的共生体能产生NADPH和ATP
B．在光下，乙能为共生体的酵母菌提供ATP
C．在光下，含甲的共生体缺乏有机碳源能存活
D．该实验能为真核细胞叶绿体的起源提供解释
17．（2025高三上·丹阳月考）衣藻（n=17）是一种单细胞的真核生物，在环境适宜时，通过孢子连续进行无性生殖；环境条件恶劣时，进行有性生殖，其生活史如图所示。下列相关叙述正确的有（　　）
A．衣藻植物体在形成配子时会发生染色体数目减半
B．生活史中可观察到染色体数目为n/2、n、2n的细胞
C．合子形成孢子的过程会发生非同源染色体的自由组合
D．衣藻通过两种生殖方式繁殖子代是对不同环境的适应
18．（2025高三上·丹阳月考）某种昆虫的颜色由常染色体上的一对等位基因控制，雌虫有黄色和白色两种表型，雄虫只有黄色，控制白色的基因在雄虫中不表达，各类型个体的生存和繁殖力相同。随机选取一只白色雌虫与一只黄色雄虫交配，雌性全为白色，雄性全为黄色。继续让自由交配，理论上中白色个体的比例可能为（　　）
A．1/2 B．3/8 C．15/32 D．1
19．（2025高三上·丹阳月考）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。下列关于该动物的细胞分裂（不考虑突变）的叙述，正确的有（　　）
A．图①、②、③和④由一个AaBb细胞经自由组合产生，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子
B．图⑤减数分裂I后期染色体行为是孟德尔遗传规律的细胞学基础，进而产生图①和②两种子细胞
C．非姐妹染色单体互换导致形成图⑥减数分裂I后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞
D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞遗传信息与亲代细胞保持一致
20．（2025高三上·丹阳月考）血脑屏障是指脑部毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血液与脑细胞之间的屏障，结构如图1示。脑部毛细血管内皮细胞膜上含有多种蛋白，可使各类营养物质顺利转运、迅速入脑，一些大分子和大多数小分子药物则难以进入，其中部分物质运输过程如图2示。请回答下列问题：
（1）血浆中的脂溶性物质很容易通过　 　方式通过内皮细胞，其原因可能是　 　。
（2）血浆中的葡萄糖、氨基酸等营养物质通过内皮细胞时需要专一性的　 　协助，该物质转运葡萄糖、氨基酸等物质时，所发生的变化有　 　。进入血浆中的一些小分子药物，如长春花生物碱、环孢霉素A则很难通过内皮细胞，结合图示分析其原因可能是　 　。
（3）毛细血管内皮细胞之间几乎没有缝隙，一些蛋白质分子很难通过。但有些蛋白，如胰岛素、转铁蛋白等可通过与内皮细胞的　 　结合，通过　 　方式进入内皮细胞，在生物体中这种运输方式的特点有　 　。
（4）阿尔茨海默病是一种常见的脑部疾病，治疗这类疾病的药物必须通过血脑屏障才能够发挥作用。采用脂质体包裹药物更容易通过血脑屏障，这种方法利用的生物膜特性是　 　。
21．（2025高三上·丹阳月考）大葱（2n=16）易取材，染色体较大、数目较少，便于观察。某研究者利用大葱花药进行减数分裂制片及染色体行为观察。请回答下列问题：
（1）从大葱的花蕾中采集花药，放入卡诺氏液中浸泡，以　 　。用镊子将花粉母细胞从花药（花粉囊）中挤出，这一步相当于“观察植物细胞有丝分裂”实验中对根尖细胞进行　 　处理，然后再进行　 　、制片，在光学显微镜下，观察细胞中　 　，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
（2）图①~④为拍摄的部分照片，图中细胞分裂顺序为　 　（用序号和箭头表示）。其中图①细胞中染色体、核DNA、染色单体比值为　 　。
（3）用一定浓度的物质X处理过的大葱根尖分生区细胞，显微镜下观察发现，有部分细胞着丝粒已经分裂，但子染色体没有移向两极，推测物质X阻断植物细胞分裂的机理可能是　 　。
（4）植株中某对同源染色体缺失一条染色体的个体被称为单体，某对同源染色体多一条染色体的个体被称为三体，单体和三体在遗传育种上具有重要的价值。
（i）大葱中的单体或三体植株的变异类型属于　 　，三体大葱的染色体组数为　 　个。
（ii）若某大葱植株为8号染色体单体，该植株细胞在减数分裂时，只有一条8号染色体任意的移向细胞一极，另一极少一条8号染色体，细胞中其余染色体正常分离，则该单体植株处于减数分裂II后期的一个次级精母细胞含有　 　条染色体：该单体植株最终产生正常染色体数目的配子的概率为　 　。
22．（2025高三上·丹阳月考）科研人员为了探究外界条件改变对大豆光合作用影响的机制，进行了若干项实验，其中一项实验的结果如图1所示。研究发现，光呼吸在高光照强度、高温、低二氧化碳浓度、高氧气浓度、干旱等条件下较强，这些条件通过影响Rubisco酶（卡尔文循环中固定过程中最关键的酶）的活性或气孔开闭，促使植物进入光呼吸代谢途径。大豆的光合作用和光呼吸过程中，碳元素的转移情况如图2所示。请回答下列问题：
（1）图1所示实验的自变量是　 　，该实验是在高温条件下进行的，判断理由是　 　。
（2）图2过程③中与竞争性结合Rubisco酶同一位点，由此可推测出过程③发生的场所为　 　。大豆植物进行光合作用的细胞中消耗的场所有　 　。
（3）结合图1、图2分析，4~6d气孔导度　 　，但大豆胞间浓度上升的原因可能是　 　。
（4）植物体在光照、高、低情况下，叶绿体内比值较高，会导致光解产生的　 　与结合产生自由基，从而损伤叶绿体中的　 　（结构），进而影响光反应过程。光呼吸可消耗过多的　 　，有助于降低自由基，从而起保护作用。
（5）为了使Rubisco酶的活性更倾向于发生图2中②的反应，以提高田间大豆的产量，改变外界条件的措施有　 　。
23．（2025高三上·丹阳月考）某真菌的W基因编码一种高效降解纤维素的酶，利用转基因技术可改造出生产该酶的大肠杆菌工程菌，相关限制酶的识别序列如下表。请回答下列问题：
限制酶 XbaI EcoRI SpeI XhoI HindIII
识别序列（5'→3'） T↓CTAGA G↓AATTC A↓CTAGT C↓TCGAG A↓AGCTT
（1）利用PCR技术扩增W基因，需要引物、　 　、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的Taq酶，耐高温的Taq酶的适宜温度通常在　 　℃左右。在制备PCR反应体系时，每次用微量移液器吸取不同试剂前，需调整刻度和量程，并更换经　 　灭菌处理过的枪头。
（2）图1标识了载体pBL和W基因中限制酶的切割位点（1kb=1000bp，假设构建重组质粒前后，质粒pBL对应部分大小基本不变）。已知a链为W基因转录模板链，结合上表分析，为保证W基因与质粒pBL正确连接，PCR扩增W基因时需在引物1和引物2的5'端分别添加的碱基序列5'-　 　-3'、5'-　 　-3'。切割载体时应选用的限制酶是　 　。
（3）图1载体pBL中的色氨酸合成酶基因的作用是　 　，将重组质粒导入色氨酸合成缺陷的大肠杆菌菌株，利用　 　的培养基筛选菌株并提取质粒，用引物1和引物2进行PCR扩增，相关产物电泳图见图2．已知1号泳道和2号泳道分别是重组质粒和空载质粒的电泳图（均用EcoRI酶切成线性），在3号、4号的PCR扩增产物中，符合预期的W基因的DNA片段是　 　号，若要进一步验证可对其进行　 　。空白对照组5中使用无菌水代替实验组的模板DNA，目的是　 　。
24．（2025高三上·丹阳月考）水稻的叶色（紫色、绿色）由两对等位基因（A/a、D/d）控制，籽粒颜色（紫色、棕色和白色）也由两对等位基因控制。为研究水稻叶色和粒色的遗传规律，某团队用纯合的水稻植株进行了杂交实验，结果如下表。请回答下列问题：
实验 亲本 表型 表型及比例
实验1 紫叶×绿叶 紫叶 紫叶∶绿叶=9∶7
实验2 紫粒×白粒 紫粒 紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4
（1）实验1中，紫叶水稻中纯合子的比例为　 　，实验2中，控制水稻粒色的两对基因遵循孟德尔自由组合定律的原因是　 　。
（2）研究发现，基因D/d控制水稻叶色的同时，也控制水稻的粒色。已知基因型为BBdd的水稻籽粒为白色，则实验2中棕粒水稻的基因型有　 　。实验1中的紫叶水稻的籽粒颜色类型有　 　，基因型为Bbdd的水稻与基因型为　 　的水稻杂交，子代籽粒的颜色可以出现3种。
（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则理论上子代植株的表型及比例为　 　。
（4）研究证实A和b、a和B均分别在同一条染色体上，若植株M自交，不考虑互换与突变，理论上子代中紫叶棕粒植株所占比例为　 　，若用红色和黄色荧光分子分别标记植株M细胞中的A、B基因，则在一个处于减数分裂Ⅱ的细胞中，最多能观察到　 　个荧光标记。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；糖类的种类及其分布和功能；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、淀粉是多糖，组成元素为C、H、O；抗体是蛋白质，组成元素主要为C、H、O、N，还可能含S等；脂肪的组成元素为C、H、O。三者共有的元素是C、H、O，A不符合题意；
B、不饱和脂肪酸含双键，能降低脂肪的凝固点，让细胞膜在低温下保持流动性；饱和脂肪酸不含双键，凝固点高，低温下易凝固导致膜失去流动性。耐极端低温的细菌，其膜脂应富含不饱和脂肪酸以适应环境，B符合题意；
C、淀粉由葡萄糖单体通过脱水缩合聚合形成多糖，抗体由氨基酸单体聚合形成蛋白质，二者均为由单体连接而成的生物大分子，C不符合题意；
D、抗体的化学本质是蛋白质，氨基酸聚合形成抗体时，氨基酸的排列顺序由基因决定，不同抗体的氨基酸排列顺序存在差异，这是抗体多样性的重要原因之一，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】淀粉、抗体、脂肪的元素组成存在共性（C、H、O），也有差异（抗体含N等）。生物大分子的关键特征是由单体聚合而成，淀粉和抗体分别属于多糖类和蛋白质类生物大分子。细胞膜中脂肪酸的饱和程度与环境温度相关，低温环境下生物的膜脂更倾向于富含不饱和脂肪酸以维持膜功能。蛋白质的多样性与氨基酸的排列顺序等因素密切相关。
2．【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法；细胞核的结构
【解析】【解答】A、粗面内质网的特点是附着核糖体，主要负责分泌蛋白的合成与加工；类固醇激素属于脂质，其合成场所是光面内质网，而非粗面内质网，A不符合题意；
B、真核细胞核膜上的核孔是大分子物质进出细胞核的通道，但具有严格选择性。RNA、蛋白质等可通过核孔运输，而DNA不能通过核孔进入细胞质，始终保留在细胞核内，B不符合题意；
C、成熟的筛管细胞为适应有机物运输功能，退化了细胞核等细胞器，减少自身代谢消耗，避免对运输过程的干扰，有助于提高有机物运输效率，C符合题意；
D、线粒体是半自主性细胞器，可根据细胞代谢需求向能量消耗旺盛的区域移动（如肌细胞的肌纤维附近）；同时线粒体含有自身DNA，能通过分裂实现增殖，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞结构与功能高度适配，不同内质网分工明确，粗面内质网侧重蛋白加工，光面内质网参与脂质合成。核孔的选择性运输保障细胞核内遗传物质的稳定。成熟筛管细胞的结构退化是功能特化的体现。线粒体兼具流动性和增殖能力，以适应细胞能量代谢需求。
3．【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性；细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、生物膜系统中，内质网膜与核膜、细胞膜可直接相连，物质能通过膜的直接融合运输，并非必须通过囊泡；只有部分膜结构不直接相连时才需囊泡介导，A不符合题意；
B、蛋白质是生命活动的主要承担者，不同生物膜的生理功能差异，主要取决于膜上蛋白质的种类和数量；磷脂分子是膜的基本骨架，不直接决定膜的功能差异，B不符合题意；
C、温度会影响磷脂分子的运动和蛋白质的活性，既会改变生物膜的流动性，也会通过影响载体蛋白功能或膜结构稳定性，进而影响膜的选择透过性，C不符合题意；
D、细胞骨架能维持细胞形态，参与物质运输、能量转换和信息传递；生物膜系统中，细胞膜负责物质运输和信息传递，叶绿体、线粒体膜参与能量转换，二者均具备这三类功能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，膜间物质运输有直接融合和囊泡运输两种方式。膜的功能由膜蛋白决定，磷脂分子构成膜的基本支架。温度通过影响膜成分的运动和蛋白活性，同时影响膜的流动性和选择透过性。细胞骨架与生物膜系统在细胞关键生命活动中功能重叠，共同保障细胞正常代谢。
4．【答案】B
【知识点】酶的本质及其探索历程；酶的特性；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物（绝大多数为蛋白质，少数为RNA），A不符合题意；
B、酶与无机催化剂均通过降低化学反应的活化能加快反应速率，不能为反应提供能量，B符合题意；
C、碘液仅能检测淀粉是否水解，无法检测蔗糖是否水解（蔗糖水解产物需用斐林试剂检测），因此探究酶的专一性实验中不能用碘液，C不符合题意；
D、探究pH对酶活性的影响时，需先调节各组pH值，再加入酶，避免酶在初始pH下提前反应或失活，保证实验单一变量，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】酶的本质是活细胞产生的催化类有机物，催化机理是降低反应活化能，而非提供能量。酶的特性实验设计需遵循单一变量原则和对照原则，检测试剂的选择需匹配底物或产物的特性，避免因试剂局限性导致实验结果误判。环境因素（如pH、温度）影响酶活性的实验中，需先创设目标环境条件，再加入酶，确保实验变量的唯一性和结果的准确性。
5．【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程；光合作用的发现史；肺炎链球菌转化实验；细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、施莱登和施旺基于部分动植物细胞的观察，运用不完全归纳法提出细胞学说，并非完全归纳法，A不符合题意；
B、欧文顿通过脂溶性物质更易透过细胞膜的实验现象推测细胞膜含脂质，并未直接提取和鉴定膜成分，B不符合题意；
C、艾弗里通过化学分离法去除S型细菌的特定成分，而非加热处理，加热处理是格里菲斯实验的操作，C不符合题意；
D、阿尔农的研究发现，光照下叶绿体可合成ATP，且该过程总是与水的光解相伴随，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】生物学科学探究中，归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法，细胞学说的提出采用不完全归纳法。早期细胞膜成分的探究多基于实验现象推测，直接提取鉴定需后续技术支持。艾弗里实验与格里菲斯实验的关键区别在于处理S型细菌的方式，前者用化学分离法，后者用加热法。叶绿体中ATP的合成与水的光解均属于光反应阶段的核心过程，二者伴随发生，为暗反应提供能量和还原剂。
6．【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义；衰老细胞的主要特征；细胞凋亡与细胞坏死的区别；细胞癌变的原因
【解析】【解答】A、癌细胞可通过端粒酶延长端粒实现无限增殖，但端粒酶并非癌细胞特有（生殖细胞中也存在），且癌细胞仍可能因其他机制凋亡，并非“不衰老和凋亡”，A不符合题意；
B、细胞坏死是外界因素导致的细胞非正常死亡，属于被动过程，对生物体有害，细胞凋亡才是细胞正常的生命现象，B不符合题意；
C、人体造血干细胞分化为各种血细胞的过程属于细胞分化，自然状态下细胞分化具有不可逆性，C符合题意；
D、衰老的细胞体积变小（细胞核体积增大），线粒体数量减少，酶活性降低，新陈代谢速率减慢，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】细胞分化具有稳定性、持久性和不可逆性，造血干细胞分化为各类血细胞的过程是这一特性的典型体现。癌细胞的核心特征是无限增殖，其通过端粒酶延长端粒实现该特性，但端粒酶并非癌细胞特有。细胞死亡包括凋亡和坏死，凋亡是主动的、对生物体有利的正常生命现象，坏死是被动的、有害的异常过程。衰老细胞的典型特征为体积变小、细胞核增大、线粒体数量减少、代谢速率减慢等。
7．【答案】C
【知识点】检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、观察叶绿体的形态和分布时，需遵循“先低倍后高倍”的显微镜使用原则，先用低倍镜找到叶绿体，再换高倍镜观察细节，A不符合题意；
B、斐林试剂检测还原糖的反应需在50~65℃水浴加热条件下进行，梨汁富含还原糖，加热后会出现砖红色沉淀，B不符合题意；
C、观察洋葱外表皮细胞质壁分离时，细胞失水导致液泡收缩，视野中紫色范围（原生质层区域）变小，且紫色会因液泡浓度升高而加深，并非变浅，C符合题意；
D、分离菠菜叶色素时所用层析液含挥发性有机溶剂，具有刺激性，为避免吸入有害气体，需在通风好的条件下进行，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】显微镜观察类实验（如观察叶绿体）需遵循“先低倍后高倍”原则，便于快速定位目标。还原糖检测的斐林试剂反应具有水浴加热的要求，这是显色的必要条件。质壁分离的本质是细胞失水，洋葱外表皮细胞的紫色来自液泡，液泡收缩会使紫色范围缩小、浓度升高而颜色加深。叶绿体色素分离实验中，层析液的挥发性决定了实验需在通风环境下操作，保障实验安全。
8．【答案】B
【知识点】孟德尔遗传实验-自由组合；基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、Yy自交后代黄色与绿色实际比约3：1，符合分离定律；但圆粒与皱粒实际比为5：3，偏离3：1的理论比。若两对性状独立，黄色圆粒理论数为320×（3/4×5/8）=150粒，绿色皱粒为320×（1/4×3/8）=30粒，并非180粒和20粒，A不符合题意；
B、圆粒与皱粒的理论比应为3：1，实际为5：3，推测含R基因的配子活力可能低于含r基因的配子，导致R_个体比例低于理论值，B符合题意；
C、单个豆荚的种子数量较少，表型比易受偶然性影响，随机选取4个豆荚，所得种子的表型之比难以与总体一致，C不符合题意；
D、黄色与绿色的表型比约3：1，支持孟德尔分离定律，但圆粒与皱粒的表型比为5：3，偏离3：1的理论比，无法支持分离定律，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 孟德尔分离定律的核心是杂合子产生两种比例相等的配子，后代显隐性表型比为3：1；自由组合定律的前提是两对性状独立遗传，配子活力一致。该实验中，黄色与绿色的表型比符合3：1，说明Yy的分离正常；但圆粒与皱粒的表型比偏离3：1，可能是含R基因的配子活力较低，导致受精概率下降。单个豆荚的种子数量有限，易受随机因素影响，表型比无法代表总体；只有符合理论比例的性状分离结果，才能支持孟德尔遗传定律。
9．【答案】C
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系
【解析】【解答】A、ATT基因通过调控赤霉素合成影响水稻耐碱、耐热等多个性状，体现了一因多效，说明基因与性状并非一一对应关系，A不符合题意；
B、ATT基因先编码GA20氧化酶，再通过该酶调控赤霉素的生物合成，进而影响耐碱、耐热性状，属于间接控制，并非直接控制，B不符合题意；
C、ATT基因的表达产物是GA20氧化酶，该酶可调控赤霉素的生物合成，因此调节ATT基因的表达能改变赤霉素的合成量，实现对水稻赤霉素水平的调控，C符合题意；
D、题干明确适宜浓度的赤霉素能减少碱性和高温环境的损伤，敲除ATT基因会影响赤霉素合成，可能导致赤霉素含量不足，植株耐碱、耐热性下降，无法获得该类新品种，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 基因对性状的控制有直接控制和间接控制两种方式，间接控制常通过控制酶的合成来影响代谢过程，进而控制生物性状。ATT基因通过编码GA20氧化酶调控赤霉素合成，再由赤霉素影响耐碱、耐热性状，属于间接控制，且体现了一因多效的基因与性状关系。赤霉素的作用依赖适宜浓度，基因表达的调控会影响赤霉素合成量，进而影响相关性状的表现。
10．【答案】D
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、该实验利用的15N是稳定同位素，不具有放射性，而是通过密度梯度离心区分DNA的密度差异来辨别母链和子链，A不符合题意；
B、实验中DNA带的位置有3种，分别是轻带（两条链均含14N）、中带（一条链含14N、一条链含15N）、重带（两条链均含15N），根据不同世代DNA的带型及比例，才证明了DNA的半保留复制，B不符合题意；
C、若将DNA变成单链后离心，半保留复制和全保留复制都会出现两种单链带，无法排除全保留复制假说，C不符合题意；
D、大肠杆菌繁殖速度快，且容易在实验室中培养，能短时间内获得多代DNA样本，是该实验理想的实验材料，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 DNA半保留复制实验的核心是通过15N和14N标记DNA，利用密度梯度离心区分不同密度的DNA分子。实验中使用的15N无放射性，依赖密度差异而非放射性来区分母链和子链。实验中出现的轻带、中带、重带三种带型，结合不同世代的带型变化，是证明半保留复制的关键依据。原核生物大肠杆菌因繁殖快、易培养的特点，能满足实验对多代样本快速获取的需求，成为该实验的合适材料。将DNA解链后离心无法区分半保留和全保留复制，需通过完整DNA分子的离心结果进行判断。
11．【答案】B
【知识点】DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA具有半保留复制的特性，能高效生成多个数据副本，有利于数据的传播，这是其作为存储介质的优点，A不符合题意；
B、DNA存储数据时，信息以碱基序列形式记录，读取数据需通过测序技术，而非转录和翻译（转录和翻译是基因表达产生蛋白质的过程，与数据传递无关），这不是其作为存储介质的优点，B符合题意；
C、DNA含4种碱基，碱基的多样化排列组合可形成海量序列，能满足大量数据的存储需求，是其作为存储介质的重要优点，C不符合题意；
D、DNA分子结构高度压缩，体积微小，单位体积的存储密度极高，能为数据的携带和保存节约大量空间，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】 DNA作为数据存储介质，核心优势源于其自身结构和特性。其可复制性保证了数据能高效传播和备份；4种碱基的多样排列提供了极大的存储容量，可承载海量信息；体积微小、结构紧凑的特点，让数据存储和携带更便捷。而转录和翻译是生物体内基因表达的过程，目的是合成蛋白质，与DNA作为存储介质的数据读取和传递无关，不属于其作为存储介质的优点。
12．【答案】C
【知识点】DNA分子的复制；遗传信息的转录
【解析】【解答】A、DNA复制时，脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接形成子链，氢键仅用于连接互补配对的碱基，A不符合题意；
B、DNA复制时解旋酶的解旋方向与复制叉移动相关，多为双向解旋，并非沿5'端向3'端单向解旋，B不符合题意；
C、转录过程中，RNA聚合酶沿着模板链的3'端向5'端移动，确保RNA链按照5'→3'的方向合成，C符合题意；
D、DNA复制需要解旋酶和能量解开双链，而转录由RNA聚合酶直接催化DNA双链解开，无需解旋酶参与，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 DNA复制和转录均以DNA为模板，遵循碱基互补配对原则，但过程存在差异。复制时脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接成子链，解旋酶负责双向解旋；转录时RNA聚合酶兼具解旋和催化RNA合成的功能，沿模板链3'→5'方向移动，指导RNA链5'→3'合成。氢键仅用于维系碱基配对，不参与核苷酸链的连接，且转录无需解旋酶辅助。
13．【答案】D
【知识点】酶的特性；细胞分化及其意义；基因突变的特点及意义；表观遗传
【解析】【解答】A、乙醛脱氢酶基因甲基化程度差异属于表观遗传调控，会影响基因表达水平，导致酶量不同，可能造成同一只鹦鹉不同部位羽色的红黄差异，A不符合题意；
B、编码乙醛脱氢酶的mRNA量存在差异，体现基因选择性表达，会直接影响酶的合成量，进而导致羽色差异，B不符合题意；
C、不同细胞中乙醛脱氢酶的活性不同，会影响其催化鹦鹉黄素转化的效率，造成羽色渐变差异，C不符合题意；
D、同一只鹦鹉的不同细胞源于同一个受精卵的有丝分裂，基因序列通常完全一致，体细胞基因突变概率极低，因此基因序列差异造成羽色差异的可能性最小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 同一只生物不同细胞的基因序列通常相同，表型差异多由基因表达调控差异导致。表观遗传调控（如基因甲基化）、mRNA量的差异（基因选择性表达）、酶活性差异，均能影响乙醛脱氢酶的合成或功能，进而导致羽色渐变。而基因序列差异需依赖基因突变，体细胞突变概率极低，是造成该羽色差异可能性最小的原因。
14．【答案】D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；染色体数目的变异；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、多倍体植物通常具有茎秆粗壮、器官（如块茎）更大的特点，四倍体马铃薯相比二倍体符合这一特性，A不符合题意；
B、块茎繁殖属于无性生殖，无需经过减数分裂和受精作用，可避开四倍体联会紊乱导致的育性偏低问题，同时能稳定保持优良性状，B不符合题意；
C、不考虑突变和染色体互换，Gggg个体的DNA复制后基因组成为GGgggggg（G与G位于姐妹染色单体上），减数第一次分裂后期同源染色体分离，产生的次级精母细胞基因型为GGgg或gggg，分别含2个或0个G基因，C不符合题意；
D、若同源染色体两两联会，GGgg个体减数分裂时产生的配子类型及比例为GG∶Gg∶gg=1∶4∶1，其中含G的配子（GG和Gg）占比为（1+4）/6=5/6，并非1/2，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】 多倍体植物具有茎秆粗壮、器官较大的优势，四倍体马铃薯的育性偏低源于减数分裂时同源染色体联会紊乱。无性生殖（如块茎繁殖）可规避育性问题并保持性状稳定。减数分裂中，四倍体的基因分离需遵循同源染色体两两分离的原则，Gggg个体次级精母细胞的G基因数量由同源染色体分离结果决定，GGgg个体的配子类型及比例需结合联会和分离规律推导，含G配子的概率并非简单的1/2。
15．【答案】C
【知识点】伴性遗传；基因重组及其意义；遗传系谱图
【解析】【解答】A、由Ⅱ1、Ⅱ2不患病但后代出现两病兼患的Ⅲ5，且Ⅱ1不携带致病基因，可判断甲病为伴X染色体隐性遗传，这类遗传病在雄性中的占比高于雌性，A不符合题意；
B、Ⅰ2不患病，但后代有只患乙病的个体和Ⅲ5（X Y），结合遗传模式分析，Ⅰ2的基因型应为X X 或X X ，而非题干所述的模糊表述，B不符合题意；
C、Ⅱ1基因型为X Y（不携带致病基因、表现正常），Ⅱ2基因型为X X （不患病但传递致病基因），Ⅲ2若患两种病（基因型为X Y），可能是Ⅱ2减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体发生互换产生X 卵细胞，该过程属于基因重组，C符合题意；
D、Ⅲ5只患甲病，基因型为X Y，其甲病致病基因X 来自母亲Ⅱ2（X X ），而非Ⅰ1，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】 该题核心是通过系谱图判断遗传病遗传方式，再推导基因型和遗传规律。由“双亲正常后代患病”且“父亲不携带致病基因”，可确定甲、乙病均为伴X染色体隐性遗传。伴X隐性遗传的特点是雄性患病概率高于雌性，基因传递遵循交叉遗传（父传女、母传子）。基因重组中的交叉互换可导致亲本未表现的患病组合出现，如Ⅱ2的染色体互换产生致病配子，使Ⅲ2患两种病。基因型推导需结合亲子代患病情况，明确每个个体的基因来源和传递方向，避免混淆亲代与子代的基因传递路径。
16．【答案】A,C,D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、蓝细菌含光合色素，可进行光合作用，光下能通过光反应产生NADPH和ATP，含甲的共生体包含改造后的蓝细菌，因此光下该共生体能产生NADPH和ATP，A符合题意；
B、乙工程菌的NTT转运方向是将ATP转运到细胞内，光下乙产生的ATP无法运输到细胞外，不能为共生体中的酵母菌提供ATP，B不符合题意；
C、光下含甲的共生体中，蓝细菌可通过光合作用合成有机物，即便缺乏有机碳源，也能依靠自身合成的有机物存活，C符合题意；
D、实验中蓝细菌与缺乏线粒体的酵母细胞融合形成共生体，不同NTT改造的蓝细菌使共生体存活状况不同，从共生关系角度为真核细胞叶绿体的内共生起源假说提供了支持和解释，D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】 蓝细菌作为原核生物，具备光合作用所需的色素和酶，光下可独立完成光反应产生NADPH、ATP，暗反应合成有机物。NTT的转运方向决定了ATP的运输方向，甲工程菌的NTT可将蓝细菌产生的ATP转运到细胞外，乙工程菌则将ATP留在细胞内。含甲的共生体中，蓝细菌既能为酵母菌提供ATP，又能通过光合作用合成有机碳源，满足共生体存活需求；含乙的共生体无法为酵母菌提供ATP，且酵母菌不能自身合成有机碳源，缺乏有机碳源时难以存活。该实验通过人工构建共生体，模拟了原核生物与真核生物的共生过程，为叶绿体起源的内共生假说提供了实验支持。
17．【答案】C,D
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；无性生殖和有性生殖
【解析】【解答】A、衣藻植物体的染色体数目为n，形成的配子染色体数目也为n，因此形成配子时染色体数目未发生减半，A不符合题意；
B、衣藻生活史中，植物体、配子和孢子的染色体数目均为n，合子的染色体数目为2n，不存在染色体数目为n/2的细胞，B不符合题意；
C、合子形成孢子的过程需经过减数分裂，减数第一次分裂后期会发生非同源染色体的自由组合，C符合题意；
D、环境适宜时，衣藻通过无性生殖快速繁殖子代；环境恶劣时，通过有性生殖增加遗传多样性，提高子代适应环境的能力，这是对不同环境的适应，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】 衣藻的生活史中，无性生殖阶段（环境适宜）通过孢子繁殖，染色体数目保持n不变；有性生殖阶段（环境恶劣），配子结合形成染色体数目为2n的合子，合子经减数分裂产生染色体数目为n的孢子，再发育为植物体。减数分裂过程中会发生非同源染色体自由组合，增加遗传变异。两种生殖方式的切换，是衣藻根据环境条件调整繁殖策略，既保证了种群的快速扩张，又提升了应对恶劣环境的能力。
18．【答案】A,B,C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】设控制昆虫颜色的等位基因为A、a，白色基因在雄虫中不表达（雄虫仅黄色），雌虫有黄、白两种表型，亲本为白色雌虫（♀）×黄色雄虫（♂），F1雌性全白、雄性全黄，分情况分析F1自由交配后F2中白色个体比例：
若白色为显性（A控制白色）：
情况1：亲本为AA（♀）×AA（♂）→F1全为AA，F1自由交配→F2雌性全白、雄性全黄，白色个体比例为1/2（仅雌性）；
情况2：亲本为AA（♀）×Aa（♂）或Aa（♀）×AA（♂）→F1基因型为AA：Aa=1：1，配子A占3/4、a占1/4，自由交配后代A_占15/16、aa占1/16，白色个体（雌性A_）比例为15/16×1/2=15/32；
情况3：亲本为AA（♀）×aa（♂）→F1全为Aa，自由交配后代A_占3/4、aa占1/4，白色个体（雌性A_）比例为3/4×1/2=3/8；
若白色为隐性（a控制白色）：
亲本为aa（♀）×aa（♂）→F1全为aa，自由交配→F2雌性全白、雄性全黄，白色个体比例为1/2（仅雌性）；
白色个体不可能占1（雄虫无白色表型）。
故答案为：ABC。
【分析】 该昆虫的体色遗传关键在于“白色基因在雄虫中不表达”，即雄虫无论基因型如何均为黄色，仅雌虫有白色（含白色基因且表达）和黄色表型。解题需先明确显隐性的两种可能性，再根据亲本杂交结果推导亲本基因型，进而计算F1自由交配的子代基因型比例，最终仅统计雌性中白色个体的比例。核心逻辑是区分雌雄表型差异，结合分离定律和配子法计算，排除“雄虫为白色”的不可能情况，从而确定符合条件的比例。
19．【答案】B,D
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；减数分裂与有丝分裂的比较
【解析】【解答】A、该动物为雄性（图⑤⑥细胞质均等分裂），一个AaBb的初级精母细胞经减数分裂，仅能产生2种次级精母细胞，而①、②、③、④是4种不同次级精母细胞，不可能由一个细胞产生，A不符合题意；
B、图⑤减数第一次分裂后期，同源染色体分离、非同源染色体自由组合，这是孟德尔遗传规律的细胞学基础，结合基因型可产生AAbb（图①）和aaBB（图②）两种次级精母细胞，B符合题意；
C、非姐妹染色单体互换后，图⑥减数第一次分裂后期细胞分裂产生的子细胞基因型为AaBB和Aabb，与图③（AABB）、④（aabb）不符，C不符合题意；
D、图⑦细胞含同源染色体，染色体数目为8条（2n=4，有丝分裂后期着丝粒分裂加倍），为有丝分裂后期细胞；有丝分裂中遗传物质复制一次、分裂一次，子代细胞遗传信息与亲代一致，D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】 该题核心是结合细胞分裂图像分析遗传规律与细胞分裂的关系。首先根据细胞质分裂方式判断动物性别（雄性），明确一个初级精母细胞仅能产生2种次级精母细胞，排除选项A。减数第一次分裂后期的同源染色体分离、非同源染色体自由组合，是孟德尔遗传规律的细胞学基础，对应选项B的逻辑。非姐妹染色单体互换会导致子细胞基因型出现等位基因共存（如AaBB），与图③④的纯合基因型矛盾，排除选项C。有丝分裂后期的特征是同源染色体存在、着丝粒分裂，遗传物质保持稳定传递，支持选项D的表述。解题需紧扣细胞分裂时期特征、基因型推导及遗传规律的细胞学本质，区分减数分裂与有丝分裂的差异。
20．【答案】（1）自由扩散；细胞膜的主要成分是脂质，脂溶性物质易与脂质结合，从而通过内皮细胞
（2）载体蛋白；载体蛋白的空间结构发生变化，随后又恢复原状；内皮细胞膜上没有运输这些小分子药物的转运蛋白（或内皮细胞内某物质与相应的转运蛋白结合，阻止药物进入细胞）
（3）受体（蛋白）；胞吞；需要消耗能量；需要膜上蛋白的参与；离不开细胞膜的流动性
（4）具有流动性
【知识点】细胞膜的结构特点；三种跨膜运输方式的比较；胞吞、胞吐的过程和意义；被动运输
【解析】【解答】（1）血浆中的脂溶性物质通过自由扩散方式通过内皮细胞，因其无需载体蛋白和能量，且细胞膜主要成分为脂质，根据相似相溶原理，脂溶性物质易穿透细胞膜。
（2）葡萄糖、氨基酸等需专一性载体蛋白协助跨膜，载体蛋白结合物质后空间结构会改变，转运后恢复原状。小分子药物难通过，是因内皮细胞膜上缺乏其对应的转运蛋白，或相关转运蛋白被阻断。
（3）胰岛素等蛋白质可与内皮细胞膜上的受体结合，通过胞吞进入细胞。胞吞需消耗能量、依赖膜上蛋白识别，且离不开细胞膜的流动性。
（4）脂质体包裹药物易通过血脑屏障，是利用了生物膜具有流动性的特性——脂质体与细胞膜成分相近，可借助膜的流动性融合，将药物送入细胞。
【分析】物质跨膜方式依特性分为自由扩散、协助扩散、主动运输及胞吞胞吐，脂溶性物质靠相似相溶原理自由扩散，极性小分子依赖载体蛋白，大分子通过受体介导的胞吞转运。生物膜以磷脂双分子层为支架，流动性是胞吞和膜融合的基础，载体与受体的特异性决定了物质转运的选择性，这也是血脑屏障实现营养通透、阻挡有害物质的关键，体现了生物膜结构与功能的适应性。
（1）血浆中的脂溶性物质很容易通过自由扩散方式通过内皮细胞。其原因可能是细胞膜的主要成分是脂质，根据相似相溶原理，脂溶性物质易通过。
（2）血浆中的葡萄糖、氨基酸等营养物质通过内皮细胞时需要专一性的载体蛋白协助。载体蛋白转运葡萄糖、氨基酸等物质时，载体蛋白的空间结构发生变化，随后又恢复原状从而完成物质的转运。进入血浆中的一些小分子药物，如长春花生物碱、环孢霉素A则很难通过内皮细胞，结合图示分析其原因可能是这些小分子药物没有对应的载体蛋白协助运输（或内皮细胞内某物质与相应的转运蛋白结合，阻止药物进入细胞）。
（3）有些蛋白，如胰岛素、转铁蛋白等可通过与内皮细胞的受体结合。通过胞吞方式进入内皮细胞。在生物体中胞吞这种运输方式的特点有需要消耗能量；需要膜上蛋白的参与；离不开细胞膜的流动性。
（4）采用脂质体包裹药物更容易通过血脑屏障，这种方法利用的生物膜特性是生物膜具有流动性，脂质体与细胞膜融合，将药物运入细胞内。
21．【答案】（1）固定细胞的形态；解离；染色；染色体的形态、数目和位置
（2）③→②→①→④；1∶2∶2
（3）抑制了纺锤体（纺锤丝）的形成
（4）染色体（数目）变异；2；16或14；1/2
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；观察细胞的减数分裂实验；染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】（1）从大葱花蕾采集花药后放入卡诺氏液，目的是固定细胞的形态，便于后续观察。用镊子挤出花粉母细胞，相当于“观察植物细胞有丝分裂”实验中对根尖的解离处理，后续再经染色、制片步骤，通过光学显微镜观察细胞中染色体的形态、数目和位置，以此判断细胞所处的分裂时期。
（2）图①~④中细胞的分裂顺序为③→②→①→④，其中③为间期、②为减数第一次分裂中期、①为减数第一次分裂后期、④为减数第二次分裂后期。图①细胞中每条染色体含两条染色单体，故染色体、核DNA、染色单体的比值为1∶2∶2。
（3）物质X处理后，大葱根尖分生区细胞着丝粒已分裂但子染色体未移向两极，推测其机理是抑制了纺锤体（或纺锤丝）的形成，导致染色体无法被牵引至细胞两极。
（4）（i）大葱的单体（缺失一条染色体）或三体（多一条染色体），变异类型属于染色体（数目）变异；大葱为二倍体（2n=16），三体仅个别染色体数目增加，染色体组数仍为2个。（ii）8号染色体单体植株减数分裂时，次级精母细胞含7条或8条染色体，减数第二次分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，故此时次级精母细胞含14条或16条染色体；该植株产生的配子中，含正常染色体数（8号染色体1条）的概率为1/2。
【分析】减数分裂实验中，卡诺氏液用于固定细胞形态，实验流程需遵循“解离→染色→制片”，通过染色体的形态、数目和位置判断分裂时期。减数分裂各时期的染色体行为有明确特征，间期完成DNA复制，减一后期同源染色体分离，减二后期着丝粒分裂，染色单体消失。染色体数目变异包括个别染色体增减（单体、三体），二倍体生物的染色体组数不受个别染色体增减影响。单体植株减数分裂时，缺失染色体随机分配，次级精母细胞染色体数随分裂时期变化，正常配子的产生概率可根据染色体分配规律推导，体现了减数分裂过程中染色体分配的随机性与规律性。
（1）卡诺氏液用于固定细胞形态，故从大葱的花蕾中采集花药，放入卡诺氏液中浸泡，以固定细胞的形态；观察细胞分裂的一般实验过程是解离→漂洗→染色→制片，用镊子将花粉母细胞从花药（花粉囊）中挤出，这一步相当于“观察植物细胞有丝分裂”实验中对根尖细胞进行解离处理，然后进行染色、制片，而后进行观察；减数分裂不同时期的染色体形态等有差异，通常要观察细胞中染色体的形态、数目和位置变化，以此作为判断该细胞所处分裂时期的依据。
（2）图中①处于减数第一次分裂后期，②处于减数第一次分裂中期，③处于间期，④处于减数第二次分裂后期，其顺序依次为③→②→①→④；①处于减数第一次分裂后期，此时每条染色体都有2条姐妹染色单体，故细胞中染色体、核DNA、染色单体比值为1∶2∶2。
（3）用一定浓度的物质X处理大葱根尖分生区细胞，显微镜下观察发现，有部分细胞着丝粒已经分裂，但子染色体没有移向两极，推测物质X能抑制纺锤体(或纺锤丝)的形成，染色体不能移向两极。
（4）（i）大葱中的单体或三体植株是发生了染色体数目的减少或增加，属于染色体（数目）变异；大葱（2n=16）是二倍体生物，三体只是个别染色体数目增加，染色体组数不变，仍有2个。
（ii）大葱（2n=16）若某大葱植株为8号染色体单体，该植株细胞在减数分裂时，只有一条8号染色体任意的移向细胞一极，另一极少一条8号染色体，细胞中其余染色体正常分离，该单体植株的两个次级精母细胞含有7或8条染色体，减数分裂II后期着丝粒分裂，染色体数目加倍，处于减数分裂II后期的一个次级精母细胞含有16或14条染色体；含一条8号染色体的次级精母细胞可产生正常染色体数目的配子，而不含8号染色体的次级精母细胞无法产生正常染色体数目的配子，所以产生正常染色体数目的配子的概率为50%。
22．【答案】（1）干旱程度和时间；对照组的气孔导度在逐渐降低
（2）叶绿体基质；叶绿体（基质）和线粒体（内膜）
（3）降低；光呼吸增强，产生的增多
（4）电子；类囊体；NADPH
（5）提高环境浓度、适当灌溉、适当遮阴、进行叶面喷水降温
【知识点】影响光合作用的环境因素；光合作用综合；环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】（1）图1实验的自变量是干旱程度和时间。判断实验在高温条件下进行，是因为对照组未受干旱处理，但气孔导度仍逐渐降低，高温会导致气孔关闭以减少水分散失。
（2）过程③中O2与CO2竞争性结合Rubisco酶，而Rubisco酶参与卡尔文循环（暗反应），故过程③发生在叶绿体基质。大豆光合作用细胞中，光呼吸在叶绿体基质消耗O2，有氧呼吸在线粒体内膜消耗O2，因此消耗O2的场所有叶绿体（基质）和线粒体（内膜）。
（3）结合图1和图2，4~6d气孔导度持续降低，但大豆胞间CO2浓度上升，原因可能是此时光呼吸增强，产生的CO2增多，补充了胞间CO2。
（4）光照、高O2、低CO2条件下，叶绿体内NADPH/NADP+比值较高，水的光解产生的电子会与O2结合形成自由基，损伤叶绿体的类囊体（光反应的场所）。光呼吸可消耗过多的NADPH，降低自由基对叶绿体的损伤，起到保护作用。
（5）为使Rubisco酶更倾向于催化CO2固定（过程②），需抑制光呼吸，可采取的措施有提高环境CO2浓度、适当灌溉（避免干旱）、适当遮阴（降低光照强度）、叶面喷水降温（降低温度）。
【分析】光合作用的暗反应（卡尔文循环）在叶绿体基质进行，Rubisco酶是关键酶，可结合CO2（光合作用）或O2（光呼吸）。外界条件如高温、干旱、高光照、低CO2会导致气孔关闭、Rubisco酶活性改变，进而增强光呼吸。光呼吸虽会消耗光合产物，但可消耗过多NADPH、产生CO2，避免自由基损伤类囊体，对植物起保护作用。通过调控外界条件抑制光呼吸，能让Rubisco酶更专注于CO2固定，提高大豆光合效率和产量。
（1）据图1可知，该实验的自变量为不同干旱水平和时间。由图1可知，对照组（CK）未进行干旱处理，但实验期间，气孔导度也不断下降，说明该实验在高温环境下进行。
（2）图2过程③中O2与CO2竞争性结合Rubisco酶同一位点，Rubisco酶参与光合作用暗反应过程，因此场所为叶绿体基质。大豆植物进行光合作用的细胞通过有氧呼吸和光呼吸都消耗O2，场所为线粒体（内膜）和叶绿体（基质）。
（3）据图1和图2分析，实验的4~6d，气孔导度依然下降，但胞间CO2浓度上升，说明胞间CO2浓度上升的原因可能是光呼吸增强，产生的CO2增多。
（4）植物体在光照、高O2、低CO2情况下，叶绿体内NADPH/NADP+比值较高，会导致H2O光解产生的电子与O2结合产生自由基，自由基可攻击磷脂分子，从而损伤叶绿体中的类囊体，进而影响光反应过程。光呼吸可消耗过多的NADPH有助于降低自由基，从而起保护作用。
（5）由题干可知，光呼吸在高光照强度、高温、低二氧化碳浓度、高氧气浓度、干旱等条件下较强，所以为了使Rubisco酶的活性更倾向于发生图2中②的反应，可采取的措施有进行提高环境CO2浓度、适当灌溉、适当遮阴、进行叶面喷水降温等，以提高田间大豆的产量。
23．【答案】（1）模板DNA；72；湿热（或高压蒸汽）
（2）CTCGAG；TCTAGA；SpeI和XhoI
（3）作为标记基因；不含色氨酸；3；DNA测序；检验PCR反应中是否有外源DNA的污染
【知识点】PCR技术的基本操作和应用；灭菌技术；基因工程的基本工具（详细）；基因工程的操作程序（详细）
【解析】【解答】（1）PCR技术扩增W基因，除引物、4种脱氧核苷酸、含Mg2+的缓冲液和耐高温的Taq酶外，还需要模板DNA（即含W基因的DNA片段）。Taq酶的适宜温度通常在72℃左右，该温度下酶活性最高，可高效催化DNA子链合成。微量移液器的枪头需经湿热（高压蒸汽）灭菌处理，避免枪头携带的微生物污染反应体系。
（2）为保证W基因与质粒pBL正确连接且能正常表达，目的基因需插入启动子和终止子之间，且限制酶切割后产生的黏性末端要匹配。质粒pBL启动子和终止子之间有SpeI、XhoI、HindIII切割位点，但启动子和终止子外还有HindIII位点，若用HindIII会导致质粒被错误切割，因此选择SpeI和XhoI切割载体。由于W基因内部有SpeI识别序列，不能直接用SpeI切割目的基因，而XbaI和SpeI是同尾酶，切割后可产生相同黏性末端，因此PCR扩增W基因时，需在引物1的5'端添加XhoI的识别序列CTCGAG，在引物2的5'端添加XbaI的识别序列TCTAGA，这样扩增后的目的基因两端可产生与SpeI、XhoI切割后质粒匹配的黏性末端，实现正确连接。结合a链为转录模板链的方向，引物对应的序列需满足转录需求。
（3）载体pBL中的色氨酸合成酶基因可作为标记基因，用于筛选成功导入质粒的受体细胞。受体大肠杆菌是色氨酸合成缺陷型菌株，无法自身合成色氨酸，因此只有导入含色氨酸合成酶基因的质粒（空载或重组质粒）的菌株，才能在不含色氨酸的培养基上生存，以此完成菌株筛选。1号泳道是重组质粒、2号泳道是空载质粒，经EcoRI酶切后，二者长度差值约为目的基因W的长度，3号泳道的PCR扩增产物长度与预期W基因长度一致，因此符合预期的是3号。为进一步确认扩增产物的序列就是W基因，需进行DNA测序。PCR实验中设置空白对照组，用无菌水代替模板DNA，目的是检验PCR反应体系中是否存在外源DNA污染，若空白组出现扩增条带，说明体系被污染，实验结果不可靠；若无条带，则证明体系无污染。
【分析】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、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测与鉴定。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。
（1）PCR技术扩增特定基因（如W基因）的核心物质条件需满足“模板-引物-酶-原料-缓冲环境”的完整体系。其中，模板 DNA是待扩增基因（W基因）的载体，是PCR的基础，缺少模板则无法定位和扩增目标序列；4种脱氧核苷酸（dNTPs）是合成新DNA链的原料，Taq酶是催化DNA合成的关键酶，引物用于定位W基因的上下游区域，含Mg2+的缓冲液则为酶活性和反应体系提供适宜环境，几者共同构成PCR反应的必要物质条件。耐高温的Taq酶的适宜温度通常在72℃左右。微量移液器的枪头需经过高压蒸汽灭菌（湿热灭菌）处理，该方法能有效杀灭包括细菌芽孢、病毒在内的几乎所有微生物和生物活性物质，确保吸取的试剂不被污染。
（2）为了使目的基因能在受体细胞中表达，应该将目的基因插在启动子和终止子之间，载体pBL启动子和终止子之间有限制酶有SpeI、XhoI、HindIII，但载体pBL的启动子和终止子之外还有另外的HindIII识别位点，因此切割载体时应选用的限制酶是SpeI、XhoI，要想W基因与质粒pBL正确连接，目的基因也应该用这两种限制酶切割，两端应该有SpeI、XhoI识别序列，但图中显示目的基因中有SpeI识别序列，不能用该酶切割目的基因，从表格中各酶的识别序列可知，XbaI和SpeI是同尾酶，因此目的基因两端需要添加XbaI和XhoI的识别序列，已知a链为W基因转录模板链，转录方向是从模板链3'→5'，因此为保证目的基因能在受体细胞表达，引物2端应该与启动子相连，引物1端应该与终止子相连，即PCR扩增W基因时需在引物1和引物2的5'端分别添加的XhoI、XbaI碱基序列5'-CTCGAG-3'、5'-TCTAGA-3'。
（3）图1载体pBL中的色氨酸合成酶基因属于标记基因，有利于目的基因的初步检测。由于受体大肠杆菌是色氨酸合成缺陷型，只有导入含该基因的质粒（空载或重组），才能在无外源色氨酸的培养基上存活，因此可利用不含色氨酸的培养基筛选菌株并提取质粒。已知1号泳道和2号泳道分别是重组质粒和空载质粒的电泳图（均用EcoRI酶切成线性），长度分别是3000bp左右、2000bp左右，因此目的基因（W）的长度大约是1000bp，图中3号泳道上DNA片段长度是1000bp左右，因此符合预期的W基因的DNA片段是3号。进一步验证：PCR产物的大小仅为初步判断，需通过DNA 测序确认其序列与W基因完全一致，排除非特异性扩增产物。空白对照组用无菌水代替模板DNA，检验PCR反应中是否有外源DNA的污染，若出现扩增产物，说明试剂或操作中存在外源DNA污染；若无产物，证明实验体系无污染，确保实验组结果的可靠性。
24．【答案】（1）1/9；实验2的F2子代表型比为9∶3∶4，该比例为9∶3∶3∶1的变式
（2）bbDD、bbDd；紫色和棕色；bbDd或BbDd
（3）紫叶紫粒∶紫叶棕粒∶绿叶紫粒∶绿叶棕粒=1∶1∶1∶1
（4）1/4；2
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因连锁和互换定律；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）实验1中F2表型比为紫叶∶绿叶=9∶3∶3∶1的变式，说明叶色由两对独立遗传的基因控制，紫叶基因型为A_D_。F2紫叶植株共9份，其中纯合子仅AADD 1份，故纯合子比例为1/9。实验2中F2表型比为紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，该比例是9∶3∶3∶1的变式，表明控制粒色的两对基因遵循孟德尔自由组合定律。
（2）实验2中粒色遗传遵循自由组合定律，结合BBdd为白粒，可推断紫粒基因型为B_D_、棕粒为bbD_、白粒为B_dd和bbdd，因此棕粒基因型有bbDD、bbDd两种。实验1中紫叶基因型为A_D_，含D基因，对应粒色为B_D_（紫色）或bbD_（棕色），故籽粒颜色类型有紫色和棕色。基因型为Bbdd的水稻与bbDd或BbDd杂交，子代可出现B_D_（紫色）、bbD_（棕色）、bbdd（白色）3种颜色。
（3）纯合绿叶棕粒水稻基因型为aabbDD，与AaBbDD杂交。若A/a和B/b位于非同源染色体上，子代基因型及表型为AaBbDD（紫叶紫粒）、AabbDD（紫叶棕粒）、aaBbDD（绿叶紫粒）、aabbDD（绿叶棕粒），比例为1∶1∶1∶1。
（4）已知A和b、a和B分别连锁，植株M（AaBbDD）产生的配子为AbD、aBD，比例1∶1。自交子代基因型为AAbbDD（紫叶棕粒）、AaBbDD（紫叶紫粒）、aaBBDD（绿叶紫粒），比例1∶2∶1，故紫叶棕粒植株所占比例为1/4。减数分裂Ⅰ时，A与b、a与B所在同源染色体分离，减数分裂Ⅱ细胞中仅含一组连锁基因，最多可观察到2个荧光标记（2个A或2个B）。
【分析】两对独立遗传的基因控制性状时，常出现9∶3∶3∶1的变式（如9∶7、9∶3∶4），可通过变式比例推断基因互作关系和基因型对应表型。当基因连锁时，配子类型由连锁关系决定，自交子代基因型比例需结合连锁配子的组合规律推导。同时，需结合叶色和粒色的基因关联（D/d基因同时控制两对性状），整合多对基因的遗传规律，明确基因型与表型的对应关系，进而解决杂交后代的表型比例、基因型推导等问题。
（1）实验1中，紫叶∶绿叶=9∶7，说明该性状由两对基因控制，遵循自由组合定律，且A_D_为紫叶，纯合子只有AADD，比例为1/16，所以F2紫叶纯合子的比例为1/9，从表格中看出，实验2中紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，该比例为9∶3∶3∶1的变式，说明该性状有两对基因控制，遵循自由组合定律。
（2）紫粒∶棕粒∶白粒=9∶3∶4，且BBdd为白粒，B_D_为紫粒，bbdd和B_dd为白粒，所以棕粒基因型是bbD_，基因型有两种bbDD和bbDd。
实验1F2的紫叶水稻含有D基因，根据实验2的结果，可能是B_D_或bbD_，所以籽粒颜色类型有紫色和棕色。
基因型为Bbdd的水稻与基因型为bbDd或BbDd杂交子代会出现B_D_（紫色）、bbD_（棕色）、bbdd（白色）三种颜色。
（3）为探究A/a和B/b的位置关系，用基因型为AaBbDD的水稻植株M与纯合的绿叶棕粒aabbDD水稻杂交，若A/a和B/b位于非同源染色体上，则两对基因自由组合，AaBbDD×aabbDD→1AaBbDD（紫叶紫粒）：1AabbDD（紫叶棕粒）：1aaBbDD（绿叶紫粒）：1aabbDD（绿叶棕粒）。
（4）若A和b在一条染色体上，a和B在一条染色体上，基因型为AaBbDD的植株M自交，理论上子代基因型为1AAbbDD（紫叶棕粒）、2AaBbDD（紫叶紫粒）、1aaBBDD（绿叶紫粒），则紫叶棕粒植株比例为1/4。
若用红色和黄色荧光分子分别标记基因型为AaBbDD的植株M细胞中的A、B基因，由于A和b在一条染色体上，a和B在另一条染色体上，且不考虑互换，则在一个处于减数分裂Ⅱ的基因型为AAbb或aaBB，最多能观察到2个红色或2个黄色。
1 / 1

展开更多......

收起↑