資源簡介

四川省成都市名校聯盟2024-2025學年高三上學期第一次聯合診斷生物試題
1．（2024高三上·成都模擬）研究表明，低氧應激、線粒體呼吸酶抑制劑等會使線粒體受損，受損的線粒體通過由內質網等結構組成的自噬系統靶向轉運至溶酶體進行降解。下列說法錯誤的是（　　）
A．可采取差速離心法分離線粒體
B．低氧應激不會抑制有氧呼吸的第一階段
C．受損的線粒體自噬的過程發生在內環境中
D．靶向轉運線粒體的過程需要膜上的蛋白質參與
2．（2024高三上·成都模擬）戈特和格倫德爾用丙酮提取人類紅細胞膜的脂質成分，并利用朗繆爾和布洛杰特發明的實驗裝置，將其鋪展在水面形成單分子層，經過測量發現，單分子層的面積是紅細胞總表面積的2倍。欲在實驗室重做該實驗并得到預期結果，下列相關敘述錯誤的是（　　）
A．可用酵母菌替代人類成熟紅細胞作為實驗材料
B．可用其他適合的有機溶劑替代丙酮作為提取液
C．單分子層中脂質分子排列的緊密程度是實驗的誤差來源之一
D．準確測量單分子層面積和紅細胞總表面積是實驗成功的關鍵
3．（2024高三上·成都模擬）種子在萌發過程中，主要依靠氧化分解細胞內的有機物提供能量，該過程中細胞大量吸水，以保證新陳代謝的速率。下圖為某種子萌發時吸水和呼吸方式變化的曲線。下列敘述錯誤的是（　　）
A．種子萌發的第Ⅰ階段，種子快速吸水，呼吸速率上升
B．種子萌發的第Ⅱ階段，有氧呼吸和無氧呼吸同時進行
C．種子萌發的第Ⅲ階段，氧化分解供能的物質不只有糖類
D．種子萌發過程中所需的能量直接來源于有機物的氧化分解
4．（2024高三上·成都模擬）人的骨髓中有許多保留著分裂和分化能力的造血干細胞，不斷產生紅細胞、白細胞和血小板補充到血液中去。下列關于人體造血干細胞的說法，正確的是（　　）
A．造血干細胞具有分化能力，體現了細胞的全能性
B．成熟紅細胞、白細胞、血小板內具有相同的核酸
C．細胞分化是因為部分基因的堿基排列順序發生改變
D．細胞的分裂、分化、衰老、凋亡都要受基因的調控
5．（2024高三上·成都模擬）2024年10月27日，成都馬拉松比賽吸引了國內外眾多選手的參與。劇烈運動會導致運動員機體內發生復雜的生理變化。相對于賽前，比賽開始后運動員會出現的生理現象是（　　）
A．大量產熱使體溫急劇升高
B．血液中CO2濃度升高，呼吸加快
C．血漿含有乳酸，pH呈酸性
D．大量排汗使細胞外液滲透壓降低
6．（2024高三上·成都模擬）生物在繁衍過程中，既保持遺傳的穩定性，又表現出遺傳的多樣性。下列生命活動與遺傳穩定性相關的是（　　）
A．分裂間期進行DNA復制和有關蛋白質的合成
B．精子的形成丟棄了大部分細胞質及多數細胞器
C．減數分裂I的后期發生非同源染色體自由組合
D．受精過程中，精子與卵細胞的結合具有隨機性
7．（2024高三上·成都模擬）孟德爾選用豌豆作為雜交實驗材料，對一對相對性狀產生的分離現象給予解釋和驗證，得出分離定律，為遺傳學的發展作出了重要貢獻。他所運用的研究方法不包含（　　）
A．假說—演繹法 B．歸納法
C．構建模型 D．同位素標記法
8．（2024高三上·成都模擬）酒曲中紛繁復雜的微生物可將谷物中的淀粉降解為葡萄糖，并進一步發酵形成酒精等代謝產物。《尚書·說命》中記載，“若作酒醴，爾惟曲糵”。曲糵，即為酒曲的最早記錄，指發芽、發霉的谷物混合物。下列對傳統白酒制作工藝的分析，錯誤的是（　　）
A．傳統酒曲微生物種類多，發酵中不易產生雜菌污染
B．發芽的谷物、酒曲中的部分微生物可產生淀粉酶
C．傳統釀酒工藝中使用的曲糵含有酵母菌等微生物
D．將老曲、新谷物混勻，可在通風條件下制成酒曲
9．（2024高三上·成都模擬）隨著動物細胞工程和胚胎工程的迅猛發展，用引進的良種奶牛大量、快速繁殖滿足了我國對奶類的大量需求。下圖表示畜牧業生產上培育某種優良種牛的兩種方法，相關分析錯誤的是（　　）
A．通過方法I、Ⅱ培育優良種牛E和F的本質都是有性生殖
B．方法I中B牛的卵子需培育到MⅡ期才具備與精子受精的能力
C．在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體可作為受精的標志
D．方法I、Ⅱ獲得的胚胎通常需培養至囊胚階段再移植入D牛的子宮內
10．（2024高三上·成都模擬）特定設計的gRNA與著絲粒DNA結合，可以破壞著絲粒與星射線的相互作用，定向誘導某一特定染色體的增添或缺失。圖示為某二倍體動物細胞變異原理。下列關于該技術原理的分析，錯誤的是（　　）
A．每條染色體的著絲粒DNA堿基序列具有特異性
B．星射線由細胞兩極發出，穿過核膜，連接著絲粒
C．若子細胞中有同源染色體，則圖示為有絲分裂
D．該技術可為研究唐氏綜合征提供細胞學基礎
11．（2024高三上·成都模擬）信號肽假說認為，經典的蛋白分泌可通過內質網一高爾基體途徑進行，其過程如下圖所示。新生肽一端的信號肽與信號識別顆粒（SRP）結合，SRP通過與內質網上的SRP受體結合，將核糖體一新生肽引導至內質網：新生肽鏈通過易位子（一種通道蛋白）進入內質網腔后，SRP脫離；肽鏈繼續合成，結束后其信號肽被切除，核糖體脫落；肽鏈在內質網中加工后被轉運到高爾基體，最后經細胞膜分泌到細胞外。下列相關分析正確的是（　　）
A．信號肽序列是在內質網上的核糖體中合成的
B．用3H標記亮氨酸的羧基能追蹤該分泌蛋白的合成和運輸過程
C．根據信號肽假說可以推測，細胞內的兩種核糖體可以相互轉化
D．控制分泌蛋白合成的基因中沒有編碼信號肽的脫氧核苷酸序列
12．（2024高三上·成都模擬）端粒酶是一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可延長端粒DNA，作用原理如圖。延伸完一段，端粒酶就會移動到延伸好的端粒DNA末端，并與端粒DNA末端進行堿基互補配對而實現精準定位。多次重復圖示過程，直至端粒延伸至正常長度。下列有關端粒DNA和端粒酶的說法，正確的是（　　）
A．構成端粒酶的單體有氨基酸和脫氧核苷酸
B．端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C．端粒DNA的延伸過程實質是基因的轉錄
D．圖中延伸方向是端粒DNA單鏈的5'端
13．（2024高三上·成都模擬）正己烷被認為是一種低毒的溶劑，廣泛應用于食品、電子等行業。科研人員使用不同濃度的正己烷處理大鼠卵巢顆粒細胞（一種雌激素內分泌細胞），通過檢測與細胞凋亡有關基因Bax和Bcl-2的甲基化水平及相應蛋白含量，評價正己烷對雌性大鼠生殖系統的影響，實驗結果如表。由實驗結果不能推測出的結論是（　　）
正己烷濃度 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
對照 0.09 0.85 0.12 2.69 0.90%
低劑量 0.10 1.95 0.36 2.13 3.31%
中劑量 0.08 2.84 0.48 1.62 3.30%
高劑量 0.09 3.93 0.73 0.95 9.30%
A．正己烷導致Bcl-2基因甲基化水平提高進而抑制該基因的表達
B．Bax蛋白和Bcl-2蛋白的功能分別是促進和抑制細胞凋亡
C．正己烷引發基因的甲基化并改變堿基序列具有普遍性
D．經常接觸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·成都模擬）對深圳擬蘭基因組的測序和功能分析，解釋了蘭花的多樣性來源于多種基因的擴張（突變）或收縮（丟失）。研究表明，深圳擬蘭的合蕊柱與B-AP3類基因部分收縮有關。其花粉呈現粉末狀是由P、S兩種subclades基因調控，P-subclade基因丟失導致花粉粘合不易隨風飄散；其地下根與AGL12基因有關，缺乏該基因則會長出有利于附著在巖石表面生長的氣生根。下列說法正確的是（　　）
A．B-AP3、subclades、AGL12基因共同構成了深圳擬蘭的基因庫
B．B-AP3類基因擴張會導致基因頻率改變，是形成新物種的標志
C．P-subclade缺失可增加自交比例，有利于進化過程中形成生殖隔離
D．海邊巖石多而土壤淺，AGL12的缺失不利于深圳擬蘭擴大生活區域
15．（2024高三上·成都模擬）天然蠶繭顏色來自桑葉中的色素，家蠶對色素的吸收與非同源染色體上的兩對基因E/e、F/f有關，基因與蠶繭顏色的關系如下圖所示（若無顯性基因，則為白色繭）。現有多只純種肉色繭蠶、純種黃色繭蠶，研究人員計劃實施雜交實驗：①♀肉色繭×♂黃色繭；②♀黃色繭×♂肉色繭。各組F1自由交配得到F2，統計F2的表型及比例。不考慮基因位于W染色體的情況，對其雜交結果分析，錯誤的是（　　）
A．如果實驗①、②的F2繭色比例在雌、雄中分布相同，則兩對基因都位于常染色體
B．如果實驗①、②的F2繭色比例在雌、雄中分布不同，則有一對基因位于Z染色體
C．若F/f在常染色體上，E/e所在染色體的情況不影響實驗①的F2繭色比例
D．若E/e在常染色體上，F/f所在染色體的情況會影響實驗②的F2繭色比例
16．（2024高三上·成都模擬）隨著全球氣候變化的加劇，干旱脅迫對植物生存和農業生產的影響日益嚴重。獼猴桃是我國許多地區的重要經濟作物，為探明獼猴桃對不同干旱脅迫的響應機制，研究小組用同一品種的獼猴桃幼苗為材料，探究土壤干旱程度對獼猴桃光合特征的影響，部分測量參數如下表所示，不考慮干旱對呼吸作用的影響。回答下列問題：
生理指標 水分適宜 輕度干旱 中度干旱 重度干旱
葉綠素含量/（mg·g-1） 0.98 0.87 0.65 0.26
氣孔導度/（mmol·m-2·s-1） 0.63 0.54 0.48 0.41
胞間CO2濃度/（μmolCO2·mol-1） 413.67 393.38 438.33 468.62
凈光合速率/（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點即可）。
（2）葉綠體中的光合色素分布在　 　上，提取葉綠體中的光合色素時，常用試劑為　 　。隨干旱程度增加，獼猴桃的葉綠素含量明顯降低，科研人員推測主要減少的色素為葉綠素b，簡要寫出驗證這一推測的實驗思路：　 　。
（3）隨干旱程度增加，獼猴桃的凈光合速率呈下降趨勢，這與光合作用的光反應階段和暗反應階段受到限制都有關。研究人員根據表中信息分析，暗反應階段受限并非完全由氣孔導度減小所致，其理由是　 　。
（4）“CO2補償點”是指光合作用速率與呼吸作用速率相等時的外界CO2濃度。根據表中信息推測，隨著干旱脅迫程度加重，獼猴桃的“CO2補償點”會　 　（填“變大”或“變小”），原因是　 　。
17．（2024高三上·成都模擬）鹽堿地中含過量的鈉鹽會對普通水稻的生存造成威脅，同時普通水稻也會因遭受一些病原菌感染而影響其正常生長。袁隆平院士的團隊經過不懈努力，培育出抵抗逆境而耐鹽堿的海水稻，并將其推廣種植，為農業的可持續發展作出了重大貢獻。下圖為海水稻抗逆性特征相關的生理過程示意圖。回答下列問題：
注：SOS1和NHX為膜上兩種蛋白質
（1）鹽堿地土壤中過多的無機鹽增大了土壤溶液的滲透壓，使植物吸水困難，產生滲透脅迫。據圖分析，海水稻細胞通過將無機鹽離子跨膜運輸進入細胞，從而增大細胞液的　 　以應對滲透脅迫，其根細胞吸收水分的方式是　 　。
（2）過多的無機鹽使鹽堿地土壤pH呈堿性，但海水稻根細胞的細胞間pH小于7，據圖分析，原因是根尖細胞將細胞質基質中的H+通過　 　的方式跨膜運輸到細胞膜外，以中和鹽堿地中過多的堿。H+也能由細胞外進入細胞質基質，其跨膜運輸方式和H+由液泡進入細胞質基質的跨膜運輸方式　 　（填“相同”或“不同”）。
（3）為抵抗病原菌的感染，海水稻會向細胞外分泌一些抗菌蛋白。儲存抗菌蛋白的囊泡與細胞膜融合，體現了細胞膜具有　 　的結構特點。
（4）海水稻在種植過程中也要像種植普通水稻一樣對稻田進行定期排水曬田，從物質跨膜運輸的角度分析，定期排水曬田有利于　 　。
（5）雖然海水稻能在一定鹽濃度的環境中生存，但其耐受環境脅迫的能力仍十分有限，如在灌溉時，仍需將鹽度高的海水經過一定的淡化處理后再流入水稻田。結合實際情況，提出1個進一步改良海水稻抗逆性狀的方案：　 　。
18．（2024高三上·成都模擬）假肥大型進行性肌肉營養不良是一種受核基因（DMD）控制的神經肌肉疾病，耳聾是常見的先天缺陷。某醫生接觸到一例假肥大型進行性肌肉營養不良患者Ⅱ-1，通過遺傳咨詢了解到其親屬的患病情況如圖甲；對部分個體實施DMD基因檢測發現I-1不攜帶DMD致病基因，對部分個體實施耳聾相關基因的PCR擴增和電泳檢測，結果如圖乙。回答下列問題：
（1）根據圖甲分析，假肥大型進行性肌肉營養不良的遺傳方式是　 　。
（2）根據圖甲和圖乙結果可知，耳聾突變基因是條帶　 　，且突變基因產生的方式是DNA分子中發生一段堿基序列的　 　（填“增添”或“缺失”）。醫生判斷，該家系耳聾的致病基因不在Ⅹ染色體上，其判斷依據是　 　。
（3）經基因探針檢測，該家系耳聾致病基因是一種位于線粒體的隱性基因a，每個線粒體只含1個正常基因A或1個致病基因a。研究發現，在形成卵母細胞的某個階段，線粒體數量急劇減少，成熟的卵母細胞及最終形成的卵細胞只含有少數幾個線粒體。線粒體數量在完成受精作用后逐漸恢復，恢復至正常數量后，受精卵才會進行卵裂。綜合以上信息，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·成都模擬）普通小麥即六倍體小麥（AABBDD）是由一粒小麥（2A=14）、山羊草（2B=14）、節節草（2D=14）培育而來的，六倍體小黑麥（AABBRR）是由一粒小麥（2A=14）、山羊草（2B=14）、黑麥（2R=14）培育而來的。已知某品系的六倍體小黑麥含抗病基因（受顯性基因H控制），且位于R染色體組的6號染色體（6R）上。研究人員計劃通過圖示流程，培育抗病的六倍體小麥。回答下列問題：
注：A、B、D、R分別代表一粒小麥、山羊草、節節草、黑麥的染色體組。
（1）圖示過程是　 　（填“雜交”或“多倍體”）育種，F1的染色體組成是　 　。
（2）F1具有較多的黑麥特征，需要以F1為父本、以矮稈普通小麥為母本實施多次回交，篩選出與普通小麥性狀相似、矮稈且具有抗病能力的Fn。已知普通小麥的高稈、矮稈受等位基因（T、t）控制，該基因位于A染色體組的6號染色體（6A）上。研究人員還發現，H基因能從6R上易位到普通小麥的染色體上，出現以下四種類型的Fn。
研究人員計劃通過實驗，篩選出以上類型的六倍體小麥。
實驗一：隨機選取Fn植株若干，在揚花期采集花粉母細胞。使用光學顯微鏡觀察　 　（填時期）的花粉母細胞，通過比較配對染色體形態，篩選出基因H分布情況為Ⅲ的植株。
實驗二：以純種高稈不抗病六倍體小麥為母本，與部分Fn雜交，得到Fn+1。
選取Fn+1中的　 　（填表型）個體進行自交。若Fn+2的表型及比例為　 　，則基因H分布情況為Ⅳ。
實驗三：以位于　 　（填“6A”“6D”或“任意”）染色體的某已知基因控制的性狀為參照對象，重復實驗二的步驟，可以篩選出基因H分布情況為I的植株。
（3）某科創小組計劃以黑麥（RR）和普通六倍體小麥（AABBDD）為原材料，使用植物細胞融合技術培養具有抗病性的八倍體小麥（AABBDDRR）。他們須先用酶去除植物細胞壁，獲得原生質體，再用　 　法（答出1種具體方法即可）人工誘導原生質體融合，融合后得到的雜種細胞再經誘導脫分化形成　 　，并進一步發育成完整的雜交植株。
20．（2024高三上·成都模擬）研究發現，蛋白酶抑制劑（一種蛋白質）可抑制害蟲胰蛋白酶活性，從而使害蟲不能正常消化食物以達到抗蟲的目的，因此蛋白酶抑制劑基因轉化方式成為作物抗蟲育種的新途徑。某研究團隊將胰蛋白酶抑制劑（NaPI）基因轉入棉花，獲得了轉基因棉花植株，其部分操作流程如下圖所示。已知EcoR I和BamH I是兩種限制酶。回答下列問題：
（1）利用PCR技術擴增NaPI基因時，要添加　 　酶，該酶需要在反應的緩沖液中添加　 　（填一種無機鹽離子）來激活。
（2）基因工程的核心步驟是該圖中的　 　（填序號）。利用農桿菌轉化法時需要將NaPI基因插入到Ti質粒的T-DNA上，原因是　 　。
（3）在分子水平上，研究團隊可用　 　（寫出1種即可）技術檢測NaPI基因在棉花愈傷組織細胞中的整合，然后經過基因表達的檢測，篩選出能合成胰蛋白酶抑制劑的棉花細胞，再通過　 　技術，即可得到轉基因抗蟲植株。
（4）研究發現，胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPinlA）也能起到抗蟲的效果。研究團隊做了相關實驗（“對照”指的是非轉基因棉花），得到如下圖所示的實驗結果：
據圖分析，研究團隊的實驗思路是：將NaPI基因和StPinlA基因　 　，然后檢測蟲體質量及每株棉鈴數。根據實驗結果，若想要得到抗蟲效果最佳的轉基因棉花，你的建議是　 　。
答案解析部分
1．【答案】C
【知識點】其它細胞器及分離方法；有氧呼吸的過程和意義
【解析】【解答】A、差速離心法是利用不同的離心速度產生的離心力將不同密度的細胞器分離開，不同細胞器的密度不同，線粒體密度與其他細胞器有差異，所以可采取差速離心法分離線粒體，A不符合題意；
B、有氧呼吸第一階段在細胞質基質中進行，其過程不需要氧氣參與，低氧應激影響的是線粒體，而線粒體參與有氧呼吸的第二、三階段，所以低氧應激不會抑制有氧呼吸的第一階段，B不符合題意；
C、內環境是細胞生活的液體環境，而受損線粒體自噬的過程發生在細胞內，并不是發生在內環境中，C符合題意；
D、靶向轉運線粒體的過程涉及到膜泡與溶酶體等的識別與融合，膜上的蛋白質在細胞識別等過程中發揮重要作用，所以該過程需要膜上的蛋白質參與，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】（1）線粒體：由雙層膜包被，含少量DNA，外膜光滑，內膜向內折疊形成嵴，是細胞有氧呼吸的主要場所，為生命活動提供能量
（2）有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
2．【答案】A
【知識點】生物膜的探索歷程
【解析】【解答】A、人類成熟紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器，其細胞膜成分單一，便于提取純凈的細胞膜進行實驗。而酵母菌是真核細胞，除了細胞膜外，還有細胞器膜和核膜等，會干擾實驗結果，不能用酵母菌替代人類成熟紅細胞作為實驗材料，A符合題意；
B、丙酮是有機溶劑，能溶解脂質從而提取細胞膜的脂質成分，根據相似相溶原理，可用其他適合的有機溶劑替代丙酮作為提取液，B不符合題意；
C、單分子層中脂質分子排列的緊密程度不同，會影響測量的單分子層面積，是實驗的誤差來源之一，C不符合題意；
D、要得出單分子層的面積是紅細胞總表面積的2倍這一結論，準確測量單分子層面積和紅細胞總表面積是實驗成功的關鍵，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，此外，還有少量的糖類。細胞膜的磷脂雙分子層是膜的基本支架，具有流動性。蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，其中大多數蛋白質分子都是能運動的。
3．【答案】D
【知識點】有氧呼吸的過程和意義；無氧呼吸的過程和意義
【解析】【解答】A、從圖中可以看出，在種子萌發的第Ⅰ階段，水分吸收曲線快速上升，說明種子快速吸水。細胞大量吸水能保證新陳代謝速率，而呼吸作用是新陳代謝的重要部分，所以呼吸速率會上升，A不符合題意；
B、種子萌發的第Ⅱ階段，CO2的釋放量大于O2的吸收量。根據呼吸作用的反應式，有氧呼吸時O2的吸收量和CO2的釋放量相等，而無氧呼吸不吸收O2但產生CO2，所以CO2的釋放量大于O2的吸收量，說明有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，B不符合題意；
C、種子萌發的第Ⅲ階段，O2吸收量大于CO2釋放量，說明除了糖類可以氧化分解供能外，脂肪等其他有機物也可以被氧化分解來提供能量，C不符合題意；
D、種子萌發過程中所需的能量直接來源于ATP的水解，而不是有機物的氧化分解，有機物氧化分解產生的能量要先轉移到ATP中，再由ATP為生命活動供能，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放能量并生成ATP的過程。細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。這兩種類型的共同點是：在酶的催化作用下，分解有機物，釋放能量。但是，前者需要氧和線粒體的參與，有機物徹底氧化，釋放的能量比后者多。細胞呼吸是細胞中物質代謝的樞紐，糖類、脂質和蛋白質的合成或分解都可以通過細胞呼吸聯系起來。
4．【答案】D
【知識點】細胞分化及其意義；衰老細胞的主要特征；細胞的凋亡
【解析】【解答】A、細胞全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。造血干細胞雖然具有分化能力，能分化為多種血細胞，但并沒有發育成完整的個體，所以不能體現細胞的全能性，A不符合題意；
B、成熟紅細胞和血小板都沒有細胞核，也就沒有DNA，而白細胞有細胞核，含有DNA和RNA等核酸，所以成熟紅細胞與白細胞、血小板內核酸不相同，B不符合題意；
C、細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達，而不是部分基因的堿基排列順序發生改變，基因的堿基排列順序一般是穩定不變的，C不符合題意；
D、細胞的分裂、分化、衰老、凋亡等生命活動都要受基因的調控，基因在這些過程中起著重要的作用，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，叫作細胞分化。就一個個體來說，各種細胞具有完全相同的遺傳信息，但形態、結構和功能卻有很大差異，這是細胞中的基因選擇性表達的結果，即在個體發育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。
5．【答案】B
【知識點】內環境的理化特性；體溫平衡調節；水鹽平衡調節
【解析】【解答】A、人是恒溫動物，劇烈運動時，機體產熱大量增加，但同時散熱也會加快，通過神經 - 體液調節使產熱和散熱保持動態平衡，體溫不會急劇升高，A不符合題意；
B、劇烈運動時，細胞呼吸加快，產生的CO2增多，血液中CO2濃度升高，會刺激呼吸中樞，使呼吸加快，以排出更多的CO2，維持內環境的穩態，B符合題意；
C、血漿中含有緩沖物質，如H2CO3/NaHCO3等，當血漿中乳酸增多時，可與NaHCO3反應，維持血漿pH的相對穩定，血漿pH不會呈酸性，C不符合題意；
D、大量排汗會導致水分丟失過多，而鹽分丟失相對較少，細胞外液滲透壓升高，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】內環境是由血漿、組織液、淋巴液等細胞外液共同構成的，它是機體細胞賴以生存的液體環境。內環境含有相對穩定的化學成分，滲透壓、pH、溫度等理化性質處于相對穩定的狀態，能為機體細胞提供適宜的生活環境。
6．【答案】A
【知識點】有絲分裂的過程、變化規律及其意義；減數分裂概述與基本過程；受精作用
【解析】【解答】A、分裂間期進行DNA復制和有關蛋白質的合成，DNA復制是以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，保證了親子代遺傳物質的穩定性，進而保持遺傳的穩定性，A符合題意；
B、精子的形成丟棄了大部分細胞質及多數細胞器，這主要是為了使精子更靈活，便于受精，與遺傳穩定性并無直接關系，B不符合題意；
C、減數分裂I的后期發生非同源染色體自由組合，這會導致產生的配子遺傳物質組合多樣化，增加了遺傳的多樣性，而非遺傳穩定性，C不符合題意；
D、受精過程中，精子與卵細胞的結合具有隨機性，這同樣會使受精卵的遺傳物質組合多樣，增加遺傳多樣性，不是遺傳穩定性，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】（1）進行有性生殖的生物，在由原始生殖細胞形成成熟生殖細胞的過程中，染色體只復制一次，而細胞經減數分裂連續分裂兩次，最終使成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
（2）受精是精子與卵子結合形成合子（即受精卵）的過程，包括受精前的準備階段和受精階段。在自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內完成。
7．【答案】D
【知識點】孟德爾成功的原因
【解析】【解答】A、孟德爾通過觀察豌豆雜交實驗現象，提出假說，再進行演繹推理并通過測交實驗驗證假說，運用了假說—演繹法，A不符合題意；
B、孟德爾對多組豌豆雜交實驗結果進行分析總結，得出分離定律，運用了歸納法，B不符合題意；
C、孟德爾提出的遺傳因子等概念，構建了遺傳學模型，運用了構建模型的方法，C不符合題意；
D、孟德爾的豌豆雜交實驗并沒有用到同位素標記法，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】（1）在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，推出預測的結果，再通過實驗來檢驗。如果實驗結果與預測相符，就可以認為假說是正確的，反之，則可以認為假說是錯誤的。這是現代科學研究中常用的一種科學方法，叫作假說—演繹法。
（2）歸納法是指由一系列具體事實推出一般結論的思維方法。
（3）用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，就是同位素標記法。
8．【答案】D
【知識點】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、 傳統酒曲雖然微生物種類多，但這種復雜的微生物環境反而更容易受到雜菌污染。因為酒曲中的微生物種類繁多，且發酵環境通常是開放式的，難以控制，所以雜菌污染的風險較高 ，A不符合題意；
B、發芽的谷物中本身會含有一些可產生淀粉酶的微生物，酒曲中的部分微生物也能產生淀粉酶，這樣才能將谷物中的淀粉降解為葡萄糖，B不符合題意；
C、傳統釀酒工藝中，最終要將葡萄糖發酵形成酒精，而酵母菌在無氧條件下可進行酒精發酵，所以曲糵中含有酵母菌等微生物，C不符合題意；
D、傳統酒曲的制作通常需要將老曲與新谷物混合，利用老曲中的微生物接種到新谷物中。通風條件有利于微生物的生長和繁殖，促進酒曲的成熟，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】釀制果酒通常以附著在水果表面的野生酵母菌作為菌種。釀制過程需要設置適宜的溫度條件，理論上將溫度控制為20℃，實際溫度15~25℃均可。酵母菌先在有氧條件下大量繁殖，然后在無氧條件下完成酒精發酵，產生乙醇。
9．【答案】A
【知識點】動物體細胞克隆；精子、卵子的發生和體內受精；胚胎移植
【解析】【解答】A、方法Ⅰ是通過精子和卵子結合形成受精卵，再發育成胚胎，這屬于有性生殖。方法 Ⅱ 是將良種奶牛C牛的乳腺細胞的細胞核移植到去核卵母細胞中形成重構胚，進而發育成F牛，這屬于無性生殖，A符合題意；
B、在體外受精過程中，方法I中B牛的卵子需要培育到減數第二次分裂中期（MⅡ期）才具備與精子受精的能力，這是體外受精的基本要求，B不符合題意；
C、當在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體時，說明卵子已經完成了受精過程，這可作為受精的標志，C不符合題意；
D、胚胎移植時，方法Ⅰ、 Ⅱ 獲得的胚胎通常需培養至囊胚階段再移植入D牛的子宮內，以提高胚胎移植的成功率，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】（1）哺乳動物的體外受精技術主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。采集到的卵母細胞和精子，要分別在體外進行成熟培養和獲能處理，然后才能用于體外受精。一般情況下，可以將獲能的精子和培養成熟的卵子置于適當的培養液中共同培養一段時間，來促使它們完成受精。
（2）胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的雌性動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。
10．【答案】B
【知識點】染色體數目的變異；減數分裂與有絲分裂的比較；減數分裂異常情況分析
【解析】【解答】A、因為特定設計的gRNA能與著絲粒DNA結合，而gRNA具有特異性，這就意味著每條染色體的著絲粒DNA堿基序列具有特異性，這樣才能與特定的gRNA結合，A不符合題意；
B、在動物細胞有絲分裂過程中，星射線由細胞兩極發出，但在前期核膜就已經解體消失了，星射線是在沒有核膜的環境中連接著絲粒的，并不是穿過核膜，B符合題意；
C、二倍體動物細胞中，有絲分裂產生的子細胞含有同源染色體，減數分裂產生的子細胞沒有同源染色體，若子細胞中有同源染色體，那么圖示過程為有絲分裂，C不符合題意；
D、唐氏綜合征是由于21號染色體多了一條導致的染色體數目變異，該技術可以定向誘導某一特定染色體的增添或缺失，所以可為研究唐氏綜合征提供細胞學基礎，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】（1）有絲分裂可以分為前期、中期、后期和末期。有絲分裂最重要的變化是，在紡錘體作用下將親代細胞復制的染色體平均分配到兩個子細胞中，從而保持了細胞在遺傳上的穩定性。
（2）進行有性生殖的生物，在由原始生殖細胞形成成熟生殖細胞的過程中，染色體只復制一次，而細胞經減數分裂連續分裂兩次，最終使成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
（3）染色體變異包括染色體數目的增減和染色體結構的改變。染色體數目的增減包括個別染色體的增減和以染色體組為基數的成倍的增或成套的減。染色體的結構變異會改變染色體上基因的數量或排列順序，從而導致性狀的變異。
11．【答案】C
【知識點】細胞器之間的協調配合；基因、DNA、遺傳信息的關系
【解析】【解答】A、從題干“新生肽一端的信號肽與信號識別顆粒（SRP）結合，SRP通過與內質網上的SRP受體結合，將核糖體 - 新生肽引導至內質網”可知，信號肽是在游離核糖體上合成的，當信號肽合成后才與SRP結合并引導核糖體 - 新生肽到內質網，并非在內質網上的核糖體中合成，A不符合題意；
B、用3H標記亮氨酸的羧基不能追蹤該分泌蛋白的合成和運輸過程。因為在氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程中，羧基會參與形成肽鍵，標記羧基后，在形成肽鍵時3H會以H2O的形式脫去，無法持續追蹤分泌蛋白，B不符合題意；
C、細胞內存在游離核糖體和附著在內質網上的核糖體。根據信號肽假說，當信號肽合成后，游離核糖體可以與內質網結合，成為附著在內質網上的核糖體；當肽鏈合成結束后，核糖體又會從內質網上脫落，重新成為游離核糖體，所以可以推測細胞內的兩種核糖體可以相互轉化，C符合題意；
D、分泌蛋白的合成是由基因控制的，信號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編碼信號肽的脫氧核苷酸序列，只是在肽鏈加工過程中信號肽被切除了，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】首先，在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成。當合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會與核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續其合成過程，并且邊合成邊轉移到內質網腔內，再經過加工、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質。內質網膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質離開內質網，到達高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體還能對蛋白質做進一步的修飾加工，然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質的囊泡。囊泡轉運到細胞膜，與細胞膜融合，將蛋白質分泌到細胞外。
12．【答案】B
【知識點】DNA分子的復制；遺傳信息的轉錄；遺傳的分子基礎綜合
【解析】【解答】A、端粒酶是由催化蛋白和RNA模板組成，蛋白質的單體是氨基酸，RNA的單體是核糖核苷酸，而不是脫氧核苷酸，A不符合題意；
B、根據堿基互補配對原則，從圖中可以看出與端粒DNA的5'-GGTTAGGG-3'互補的端粒酶RNA序列為3'-AAUCCC-5'，B符合題意；
C、基因的轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，而端粒DNA的延伸過程是以RNA為模板合成DNA的過程，屬于逆轉錄，不是轉錄，C不符合題意；
D、DNA合成的方向是從5'端到3'端，圖中延伸方向是端粒DNA單鏈的3'端，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】（1）蛋白質是生命活動的主要承擔者，其基本組成單位是氨基酸。20種左右的氨基酸在形成肽鏈時排列順序千變萬化，肽鏈通過盤曲、折疊形成的空間結構千差萬別，這樣就形成了結構和功能極其多樣的蛋白質。
（2）DNA是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈，RNA則是由核糖核苷酸連接而成的長鏈。
（3）基因的表達是指基因通過mRNA指導蛋白質的合成，包括遺傳信息的轉錄和翻譯兩個階段。轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，在細胞核內合成mRNA的過程。翻譯是以mRNA為模板，按照密碼子和氨基酸之間的對應關系，在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
13．【答案】C
【知識點】表觀遺傳
【解析】【解答】A、從表格數據可以看出，隨著正己烷濃度升高，Bcl - 2基因甲基化水平從對照組的0.12逐漸升高，同時Bcl - 2蛋白量從2.69逐漸降低。基因甲基化水平升高，蛋白量降低，說明正己烷導致Bcl - 2基因甲基化水平提高進而抑制該基因的表達，A不符合題意；
B、隨著正己烷濃度升高，Bax蛋白量從0.85逐漸升高，細胞凋亡率也逐漸升高；而Bcl - 2蛋白量從2.69逐漸降低，細胞凋亡率逐漸升高。由此可推測Bax蛋白促進細胞凋亡，Bcl - 2蛋白抑制細胞凋亡，B不符合題意；
C、此實驗僅僅是針對與細胞凋亡有關的Bax和Bcl - 2這兩個基因，用正己烷處理大鼠卵巢顆粒細胞所得到的結果，不能由此推廣到所有基因，不能得出正己烷引發基因的甲基化并改變堿基序列具有普遍性的結論，C符合題意；
D、因為大鼠卵巢顆粒細胞是一種雌激素內分泌細胞，正己烷處理后細胞凋亡率升高，那么雌激素內分泌細胞數量可能減少，進而導致雌激素分泌量減少，所以經常接觸正己烷的女性工作者，其雌激素含量很可能偏低，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】（1）基因的表達是指基因通過mRNA指導蛋白質的合成，包括遺傳信息的轉錄和翻譯兩個階段。轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，在細胞核內合成mRNA的過程。翻譯是以mRNA為模板，按照密碼子和氨基酸之間的對應關系，在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
（2）生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫作表觀遺傳。
14．【答案】C
【知識點】基因頻率的概念與變化；物種的概念與形成；自然選擇與適應
【解析】【解答】A、基因庫是一個種群中全部個體所含有的全部基因，而B - AP3、subclades、AGL12基因只是深圳擬蘭眾多基因中的一部分，不能共同構成深圳擬蘭的基因庫，A不符合題意；
B、形成新物種的標志是產生生殖隔離，基因頻率改變是生物進化的實質，B - AP3類基因擴張導致基因頻率改變，但這不是形成新物種的標志，B不符合題意；
C、P - subclade基因丟失導致花粉粘合不易隨風飄散，這樣花粉更容易在自身植株上完成受精，增加自交比例。自交比例增加會使種群基因庫之間的差異逐漸增大，可能有利于在進化過程中形成生殖隔離，C符合題意；
D、海邊巖石多而土壤淺，缺乏AGL12基因會長出氣生根，氣生根有利于附著在巖石表面生長，所以AGL12的缺失有利于深圳擬蘭在海邊這種環境擴大生活區域，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】（1）一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫。
（2）在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比值，叫作基因頻率。
（3）隨著科學的發展，人們對生物進化的認識不斷深入，形成了以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論，其主要內容是：適應是自然選擇的結果；種群是生物進化的基本單位；突變和基因重組提供進化的原材料，自然選擇導致種群基因頻率的定向改變，進而通過隔離形成新的物種；生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環境協同進化的過程；生物多樣性是協同進化的結果。
15．【答案】D
【知識點】基因的自由組合規律的實質及應用；伴性遺傳；遺傳的基本規律綜合；基因在染色體上位置的判定方法
16．【答案】（1）作為光合作用的原料；為光合作用提供液體環境
（2）類囊體薄膜；無水乙醇；取四組獼猴桃等量的葉片，用無水乙醇提取，紙層析法分離，觀察色素帶的數目和寬窄。
（3）氣孔導度下降，但是胞間CO2濃度升高
（4）變大；隨著干旱脅迫程度加重，葉綠素減少，光反應減弱，而呼吸速率不變，要達到與呼吸速率相等，則需要更多的CO2
【知識點】水在細胞中的存在形式和作用；葉綠體色素的提取和分離實驗；影響光合作用的環境因素
【解析】【解答】（1）光合作用分為光反應和暗反應兩個階段。在光反應階段，水是反應的原料之一，水在光下分解產生氧氣和[H]，為后續反應提供物質基礎；同時，細胞內的水分能維持一定的液體環境，光合作用的許多化學反應都在這種液體環境中進行。所以水在光合作用中的作用為作為光合作用的原料；為光合作用提供液體環境。
（2）葉綠體中的光合色素分布在類囊體薄膜上，因為類囊體薄膜是進行光反應的場所，光合色素能吸收、傳遞和轉化光能。由于光合色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以提取葉綠體中的光合色素時，常用試劑為無水乙醇。要驗證隨干旱程度增加，獼猴桃主要減少的色素為葉綠素b，可利用紙層析法分離色素。實驗思路為：取四組獼猴桃等量的葉片（分別對應水分適宜、輕度干旱、中度干旱、重度干旱四種條件下的葉片），用無水乙醇提取葉片中的色素，然后用紙層析法分離這些色素，最后觀察色素帶的數目和寬窄。如果在干旱程度增加時，葉綠素b對應的色素帶明顯變窄，而其他色素帶變化相對較小，則可驗證該推測。
（3）從表格數據來看，在干旱程度增加過程中，雖然氣孔導度減小，但胞間CO2濃度卻升高。如果暗反應階段受限完全是由氣孔導度減小所致，那么氣孔導度減小會使進入葉片的CO2減少，胞間CO2濃度應該降低才對。然而實際情況是胞間CO2濃度升高，這就說明暗反應階段受限除了氣孔導度減小這個因素外，還存在其他因素影響，并非完全由氣孔導度減小導致。
（4） 干旱不影響呼吸速率，呼吸速率不變。從表格信息可知，隨著干旱脅迫程度加重，葉綠素減少，會導致光反應減弱，從而光合作用的速率減弱。為了使光合作用速率與呼吸作用速率相等，就需要更高的外界CO2濃度，因為更多的CO2可以促進光合作用，使其上升，從而與呼吸作用速率相等，因此“ CO2補償點”變大 。
【分析】（1）光合作用是植物細胞葉綠體將太陽能轉換成化學能、將二氧化碳和水轉變為糖和氧氣的過程。
（2）綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。綠葉中的色素不只有一種，它們都能溶解在層析液中，但不同的色素溶解度不同。濾紙條上有4條不同顏色的色素帶，從上到下依次為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）和葉綠素b（黃綠色）。
（1）水可以作為光合作用的原料，也可以為光合作用提供液體環境。
（2）葉綠體中光合色素分布為類囊體薄膜上，光合色素可以溶于無水乙醇，常用無水乙醇提取色素。要驗證隨干旱程度增加，獼猴桃的葉綠素中主要減少的是葉綠素b，可以取四組干旱程度不同的獼猴桃等量的葉片，用無水乙醇提取光合色素，紙層析法分離色素后，觀察色素帶的數目和寬窄，尤其是最下面條帶的寬窄。
（3）由圖可知，隨著干旱程度的加深，氣孔導度下降，但胞間CO2濃度上升，說明暗反應受限不完全是氣孔導度減小引起的。
（4）有圖表可知，隨著干旱脅迫加重，葉綠素減少，會導致光反應減弱，而干旱不影響呼吸速率，要達到與呼吸速率相等，所需的CO2濃度更大，所以CO2補償點會變大。
17．【答案】（1）滲透壓；自由擴散和協助擴散
（2）主動運輸；相同
（3）一定流動性
（4）促進根系的有氧呼吸過程，進而產生更多的能量用于無機鹽的轉運
（5）設法提高SOS1和NHX兩種蛋白質相關基因的表達量，進而改良海水稻的抗逆性狀
【知識點】細胞膜的結構特點；被動運輸；主動運輸
18．【答案】（1）伴X隱性遺傳病
（2）1；增添；Ⅱ-4為男性，且為表現正常且為雜合子
（3）I-4的細胞中含有的線粒體有的含有A基因，有的含有a基因，在進行減數分裂產生卵細胞的過程中線粒體是隨機分配的，且在卵母細胞形成的某個階段線粒體數量急劇減少，進而產生了只含a基因的卵細胞
【知識點】伴性遺傳；基因突變的特點及意義；遺傳系譜圖
【解析】【解答】（1）由圖甲可知，Ⅰ - 1和Ⅰ - 2不患假肥大型進行性肌肉營養不良，卻生出了患病的Ⅱ - 1（男性）。根據“無中生有為隱性”，可判斷該病為隱性遺傳病。又因為Ⅰ - 1不攜帶DMD致病基因，若為常染色體隱性遺傳，那么Ⅱ - 1的致病基因應該來自父母雙方，現在Ⅰ - 1不攜帶致病基因，所以不可能是常染色體隱性遺傳，只能是伴X染色體隱性遺傳，即致病基因位于X染色體上。
（2）從圖甲可知Ⅱ - 3是耳聾患者，圖乙中Ⅱ - 3只有條帶1，而Ⅰ - 3、Ⅰ - 4、Ⅱ - 4、Ⅲ - 1、Ⅲ - 2都有條帶2，說明正常個體含有條帶2，所以耳聾突變基因是條帶1。通常情況下，基因突變中DNA分子發生堿基對的增添會使基因片段變長，在電泳時遷移速度會變慢；而堿基對的缺失會使基因片段變短，遷移速度會變快。圖中條帶2遷移速度比條帶1快，說明條帶1對應的基因片段長，所以突變基因產生的方式是DNA分子中發生一段堿基序列的增添。若耳聾致病基因在X染色體上，Ⅱ - 4是男性，為雜合子，攜帶致病基因則一定會患病，但是Ⅱ - 4不患耳聾，所以該家系耳聾的致病基因不在X染色體上。
（3）在形成卵母細胞的某個階段，線粒體數量急劇減少，成熟卵母細胞及最終形成的卵細胞只含有少數幾個線粒體。Ⅰ - 4 含有正常基因 A 和致病基因 a，說明其線粒體中既有含 A 基因的，也有含 a 基因的。在形成卵細胞時，由于線粒體數量急劇減少，可能偶然因素導致含正常基因 A 的線粒體沒有進入最終形成的卵細胞，而進入卵細胞的線粒體都只含有致病基因 a 。受精后，雖然線粒體數量逐漸恢復，但恢復的線粒體都源自最初含致病基因 a 的少數線粒體，所以 Ⅱ - 3 不含正常基因 A。
【分析】（1）位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和性別相關聯，這種現象叫作伴性遺傳。
（2）DNA分子中發生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變，叫作基因突變。
（3）核酸是帶有負電的生物大分子，其遷移速率主要受核酸片段長度的影響。在電場強度一定時，核酸分子越大，向正極遷移速率越慢。
（4）進行有性生殖的生物，在由原始生殖細胞形成成熟生殖細胞的過程中，染色體只復制一次，而細胞經減數分裂連續分裂兩次，最終使成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
（1）I-1和I-2均表現正常，卻生出了患進行性肌肉營養不良的孩子，因此該病為隱性遺傳病，又知I-1不攜帶DMD致病基因，因此該病為伴X隱性遺傳病。
（2）根據圖甲和圖乙結果可知，Ⅱ-3為耳聾患者，因此，耳聾突變基因是條帶1，且突變基因產生的方式是DNA分子中發生一段堿基序列的“增添”，因為同樣條件下條帶1比條帶2擴散得慢，因而說明耳聾致病基因的分子量大，據此可做出判斷，耳聾突變基因是由于堿基對增添導致的。醫生判斷，該家系耳聾的致病基因不在Ⅹ染色體上，其做出判斷的依據是男孩Ⅱ-4表現正常且為雜合子，因此判斷該病的致病基因不在Ⅹ染色體上。
（3）經基因探針檢測，該家系耳聾致病基因是一種位于線粒體的隱性基因a，每個線粒體只含1個正常基因A或1個致病基因a。研究發現，在形成卵母細胞的某個階段，線粒體數量急劇減少，成熟的卵母細胞及最終形成的卵細胞只含有少數幾個線粒體。線粒體數量在完成受精作用后逐漸恢復，恢復至正常數量后，受精卵才會進行卵裂。綜合以上信息，I-4含有正常基因A和致病基因a，即其中的線粒體有的含有A基因，有的含有a基因，在進行減數分裂產生卵細胞的過程中線粒體是隨機分配的，且在卵母細胞形成的某個階段線粒體數量急劇減少，進而產生了只含a基因的卵細胞，該卵細胞參與受精進而形成了如Ⅱ-3一樣的不含正常基因A的個體。
19．【答案】（1）雜交；AABBDR
（2）減數第一次分裂中期；高稈抗病；高稈不抗病：高稈抗病：矮稈抗病=1：2：1；6D
（3）電融合（或“離心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)；愈傷組織
【知識點】基因的自由組合規律的實質及應用；雜交育種；植物組織培養的過程；植物體細胞雜交的過程及應用
【解析】【解答】（1）題干中顯示將六倍體小麥（AABBDD）和六倍體小黑麥（AABBRR）進行雜交產生F1（AABBDR），之后又讓F1與六倍體小麥（AABBDD）多次雜交并篩選，這是通過不同品種間雜交的方式來培育新品種，所以圖示過程是雜交育種。
（2） 普通小麥性狀相似、矮稈且具有抗病能力的Fn 的基因型為AtAtBBDD且含有H基因。Ⅰ的基因型為AtAtBBDHD，Ⅱ的基因型為AtAtBBDD-H-，Ⅲ的基因型為AtAtBBDHD，Ⅳ的基因型為AHtAtBBDD。
實驗一： 在減數分裂過程中，染色體最清楚的時期是減數第一次分裂的中期I。在這個時期，同源染色體對排列在赤道板上，染色體形態清晰可見，是觀察染色體形態和數目最理想的時期。因此隨機選取Fn植株若干，在揚花期采集花粉母細胞。使用光學顯微鏡觀察減數第一次分裂中期 的花粉母細胞，通過比較配對染色體形態，篩選出基因H分布情況為Ⅲ的植株。
實驗二： 已知純種高稈不抗病六倍體小麥（基因型為 ATATBBDD）為母本，與部分Fn雜交，得到Fn+1。若基因 H 分布情況為 Ⅳ，那么Fn基因型為 AHtAtBBDD，則Fn+1基因型為1/2ATAtBBDD（高桿不抗病六倍體小麥）、1/2AHtATBBDD（高桿抗病六倍體小麥），可見選取Fn+1中的高桿抗病六倍體小麥（AHtATBBDD） 個體進行自交，Fn+2的表型及比例為矮桿抗病AHtAHtBBDD：高桿抗病AHtATBBDD：高桿不抗病ATATBBDD=1：2：1。
實驗三：情況為Ⅰ的植株基因型為AtAtBBDHD，可見D染色體上的含有H基因，可以純種高稈不抗病六倍體小麥ATATBBDD為母本，與位于6D上的某已知基因控制的性狀為參照對象，重復實驗二的步驟，可以篩選出基因H分布情況為Ⅰ的植株。
（3）人工誘導原生質體融合的方法基本可以分為兩大類—物理法和化學法。物理法包括電融合法、離心法等；化學法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合后得到的雜種細胞再經過誘導可形成愈傷組織，并可進一步發育成完整的雜種植株。
【分析】（1）基因的自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
（2）植物體細胞雜交是指將不同來源的植物體細胞在一定條件下融合成雜種細胞，進而培育成新植物體的技術。利用植物細胞工程，可以快速繁殖優良品種、培育作物新品種、進行作物脫毒和細胞產物的工廠化生產等，有效提高生產效率。
（3）植物組織培養是指將離體的植物器官、組織或細胞等，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其形成完整植株的技術。
（1）圖示由兩種小麥進行雜交，屬于雜交育種，根據親本的染色體組成可知，F1的染色體組成為AABBDR。
（2）花粉母細胞形成過程中，減數第一次分裂中期時，染色體數目、形態清晰，且同源染色體未分離，此時是觀察染色體形態的最佳時期。Ⅲ中6R中的H片段易位到6D染色體上。
以純種高稈不抗病六倍體小麥ATATBBDD為母本，與部分Fn（AHtAtBBDD，）雜交，得到Fn+1，為ATAHtBBDD或ATAtBBDD，應選擇前者ATAHtBBDD高稈抗病植株進行自交，若Fn+2的表型及比例為ATATBBDD高稈不抗病：ATAHtBBDD高稈抗病：AHtAHtBBDD矮稈抗病=1：2：1，則可說明基因H分布情況為Ⅳ。
欲篩選出基因H分布情況為I的植株AtAtBBDHD，由于其D染色體上的含有H基因，可以純種高稈不抗病六倍體小麥ATATBBDD為母本，與位于6D上的某已知基因控制的性狀為參照對象，重復實驗二的步驟，可以篩選出基因H分布情況為I的植株。
（3）可通過電融合（或“離心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)等方法誘導原生質體融合。雜種細胞經脫分化形成愈傷組織，經再分化形成完整植株。
20．【答案】（1）耐高溫的DNA聚合酶；Mg2+
（2）②；T-DNA會轉移并整合到受體細胞的染色體DNA上
（3）PCR；植物組織培養
（4）單獨或同時導入棉花；將NaPI基因和StPinlA基因同時導入棉花
【知識點】PCR技術的基本操作和應用；基因工程的應用；植物組織培養的過程；基因工程的操作程序（詳細）
【解析】【解答】（1）PCR反應需要在一定的緩沖液中才能進行，需提供DNA模板，分別與兩條模板鏈結合的2種引物，4種脫氧核苷酸和耐高溫的DNA聚合酶；同時通過控制溫度使DNA復制在體外反復進行。真核細胞和細菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反應緩沖液中一般要添加Mg2+。
（2）基因工程是一種DNA操作技術，需要借助限制酶、DNA連接酶和載體等工具才能進行。它的基本操作程序包括：目的基因的篩選與獲取、②基因表達載體的構建、③將目的基因導入受體細胞和目的基因的檢測與鑒定，其中②基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟，因為基因表達載體的構建成功與否，直接關系到目的基因能否在受體細胞中穩定存在、能否準確表達等關鍵問題。將目的基因導入植物細胞時，常使用農桿菌轉化法。自然條件下，根癌農桿菌的Ti質粒上的T-DNA片段能整合到植物染色體DNA中。因此，將目的基因插入質粒的T-DNA中，用重組Ti質粒轉化農桿菌，再讓農桿菌感染植物細胞，目的基因就會隨T-DNA整合到植物染色體DNA中，最后通過植物組織培養技術可培育出完整的轉基因植株。
（3）在分子水平上，檢測目的基因（NaPI 基因）在受體細胞（棉花愈傷組織細胞）中的整合情況，可以采用PCR、DNA 分子雜交等技術。將篩選出的能合成胰蛋白酶抑制劑的棉花細胞培育成轉基因抗蟲植株，需要利用植物組織培養技術，使其生長、分化并發育成完整植株。
（4）根據題圖可知，一共有4組，分別是對照組、NaPI基因組、StPinlA基因組、NaPI基因+StPinlA基因組，由此推測研究團隊的實驗思路是：將NaPI基因和StPinlA基因單獨或同時導入棉花，然后檢測蟲體質量及每株棉鈴數。根據題圖可知，NaPI基因+StPinlA基因組的蟲體質量最少，以及每柱棉鈴數最多，因此若想要得到抗蟲效果最佳的轉基因棉花，建議是將NaPI基因和StPinlA基因同時導入棉花。
【分析】（1）PCR是聚合酶鏈式反應的縮寫。它是一項根據DNA半保留復制的原理，在體外提供參與DNA復制的各種組分與反應條件，對目的基因的核苷酸序列進行大量復制的技術。
（2）基因工程是指按照人們的愿望，通過轉基因等技術，賦予生物新的遺傳特性，從而創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。
（3）植物組織培養是指將離體的植物器官、組織或細胞等，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其形成完整植株的技術。
（1）PCR過程中，鎂離子可以激活耐高溫的DNA聚合酶，故需要在緩沖液中加入Mg2+。
（2）基因工程的核心步驟是②構建基因表達載體。棉花細胞通過植物組織培養可得到轉基因植株。
（3）根據曲線圖和柱形圖可知，四組的變量是導入不同基因的轉基因棉花，即將NaPI基因和StPinlA基因單獨或同時導入棉花，然后檢測沖個體質量及每株棉鈴數，研究發現，同時導入NaPI基因和StPinlA基因的轉基因棉花，抗蟲效果最佳，且每株棉鈴數最多，故應該將NaPI基因和StPinlA基因同時導入棉花，獲得轉基因棉花。
1 / 1四川省成都市名校聯盟2024-2025學年高三上學期第一次聯合診斷生物試題
1．（2024高三上·成都模擬）研究表明，低氧應激、線粒體呼吸酶抑制劑等會使線粒體受損，受損的線粒體通過由內質網等結構組成的自噬系統靶向轉運至溶酶體進行降解。下列說法錯誤的是（　　）
A．可采取差速離心法分離線粒體
B．低氧應激不會抑制有氧呼吸的第一階段
C．受損的線粒體自噬的過程發生在內環境中
D．靶向轉運線粒體的過程需要膜上的蛋白質參與
【答案】C
【知識點】其它細胞器及分離方法；有氧呼吸的過程和意義
【解析】【解答】A、差速離心法是利用不同的離心速度產生的離心力將不同密度的細胞器分離開，不同細胞器的密度不同，線粒體密度與其他細胞器有差異，所以可采取差速離心法分離線粒體，A不符合題意；
B、有氧呼吸第一階段在細胞質基質中進行，其過程不需要氧氣參與，低氧應激影響的是線粒體，而線粒體參與有氧呼吸的第二、三階段，所以低氧應激不會抑制有氧呼吸的第一階段，B不符合題意；
C、內環境是細胞生活的液體環境，而受損線粒體自噬的過程發生在細胞內，并不是發生在內環境中，C符合題意；
D、靶向轉運線粒體的過程涉及到膜泡與溶酶體等的識別與融合，膜上的蛋白質在細胞識別等過程中發揮重要作用，所以該過程需要膜上的蛋白質參與，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】（1）線粒體：由雙層膜包被，含少量DNA，外膜光滑，內膜向內折疊形成嵴，是細胞有氧呼吸的主要場所，為生命活動提供能量
（2）有氧呼吸是指細胞在氧的參與下，通過多種酶的催化作用，把葡萄糖等有機物徹底氧化分解，產生二氧化碳和水，釋放能量，生成大量ATP的過程。
2．（2024高三上·成都模擬）戈特和格倫德爾用丙酮提取人類紅細胞膜的脂質成分，并利用朗繆爾和布洛杰特發明的實驗裝置，將其鋪展在水面形成單分子層，經過測量發現，單分子層的面積是紅細胞總表面積的2倍。欲在實驗室重做該實驗并得到預期結果，下列相關敘述錯誤的是（　　）
A．可用酵母菌替代人類成熟紅細胞作為實驗材料
B．可用其他適合的有機溶劑替代丙酮作為提取液
C．單分子層中脂質分子排列的緊密程度是實驗的誤差來源之一
D．準確測量單分子層面積和紅細胞總表面積是實驗成功的關鍵
【答案】A
【知識點】生物膜的探索歷程
【解析】【解答】A、人類成熟紅細胞沒有細胞核和眾多細胞器，其細胞膜成分單一，便于提取純凈的細胞膜進行實驗。而酵母菌是真核細胞，除了細胞膜外，還有細胞器膜和核膜等，會干擾實驗結果，不能用酵母菌替代人類成熟紅細胞作為實驗材料，A符合題意；
B、丙酮是有機溶劑，能溶解脂質從而提取細胞膜的脂質成分，根據相似相溶原理，可用其他適合的有機溶劑替代丙酮作為提取液，B不符合題意；
C、單分子層中脂質分子排列的緊密程度不同，會影響測量的單分子層面積，是實驗的誤差來源之一，C不符合題意；
D、要得出單分子層的面積是紅細胞總表面積的2倍這一結論，準確測量單分子層面積和紅細胞總表面積是實驗成功的關鍵，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，此外，還有少量的糖類。細胞膜的磷脂雙分子層是膜的基本支架，具有流動性。蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，其中大多數蛋白質分子都是能運動的。
3．（2024高三上·成都模擬）種子在萌發過程中，主要依靠氧化分解細胞內的有機物提供能量，該過程中細胞大量吸水，以保證新陳代謝的速率。下圖為某種子萌發時吸水和呼吸方式變化的曲線。下列敘述錯誤的是（　　）
A．種子萌發的第Ⅰ階段，種子快速吸水，呼吸速率上升
B．種子萌發的第Ⅱ階段，有氧呼吸和無氧呼吸同時進行
C．種子萌發的第Ⅲ階段，氧化分解供能的物質不只有糖類
D．種子萌發過程中所需的能量直接來源于有機物的氧化分解
【答案】D
【知識點】有氧呼吸的過程和意義；無氧呼吸的過程和意義
【解析】【解答】A、從圖中可以看出，在種子萌發的第Ⅰ階段，水分吸收曲線快速上升，說明種子快速吸水。細胞大量吸水能保證新陳代謝速率，而呼吸作用是新陳代謝的重要部分，所以呼吸速率會上升，A不符合題意；
B、種子萌發的第Ⅱ階段，CO2的釋放量大于O2的吸收量。根據呼吸作用的反應式，有氧呼吸時O2的吸收量和CO2的釋放量相等，而無氧呼吸不吸收O2但產生CO2，所以CO2的釋放量大于O2的吸收量，說明有氧呼吸和無氧呼吸同時進行，B不符合題意；
C、種子萌發的第Ⅲ階段，O2吸收量大于CO2釋放量，說明除了糖類可以氧化分解供能外，脂肪等其他有機物也可以被氧化分解來提供能量，C不符合題意；
D、種子萌發過程中所需的能量直接來源于ATP的水解，而不是有機物的氧化分解，有機物氧化分解產生的能量要先轉移到ATP中，再由ATP為生命活動供能，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】細胞呼吸是指有機物在細胞內經過一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他產物，釋放能量并生成ATP的過程。細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。這兩種類型的共同點是：在酶的催化作用下，分解有機物，釋放能量。但是，前者需要氧和線粒體的參與，有機物徹底氧化，釋放的能量比后者多。細胞呼吸是細胞中物質代謝的樞紐，糖類、脂質和蛋白質的合成或分解都可以通過細胞呼吸聯系起來。
4．（2024高三上·成都模擬）人的骨髓中有許多保留著分裂和分化能力的造血干細胞，不斷產生紅細胞、白細胞和血小板補充到血液中去。下列關于人體造血干細胞的說法，正確的是（　　）
A．造血干細胞具有分化能力，體現了細胞的全能性
B．成熟紅細胞、白細胞、血小板內具有相同的核酸
C．細胞分化是因為部分基因的堿基排列順序發生改變
D．細胞的分裂、分化、衰老、凋亡都要受基因的調控
【答案】D
【知識點】細胞分化及其意義；衰老細胞的主要特征；細胞的凋亡
【解析】【解答】A、細胞全能性是指已經分化的細胞，仍然具有發育成完整個體的潛能。造血干細胞雖然具有分化能力，能分化為多種血細胞，但并沒有發育成完整的個體，所以不能體現細胞的全能性，A不符合題意；
B、成熟紅細胞和血小板都沒有細胞核，也就沒有DNA，而白細胞有細胞核，含有DNA和RNA等核酸，所以成熟紅細胞與白細胞、血小板內核酸不相同，B不符合題意；
C、細胞分化的根本原因是基因的選擇性表達，而不是部分基因的堿基排列順序發生改變，基因的堿基排列順序一般是穩定不變的，C不符合題意；
D、細胞的分裂、分化、衰老、凋亡等生命活動都要受基因的調控，基因在這些過程中起著重要的作用，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】在個體發育中，由一個或一種細胞增殖產生的后代，在形態、結構和生理功能上發生穩定性差異的過程，叫作細胞分化。就一個個體來說，各種細胞具有完全相同的遺傳信息，但形態、結構和功能卻有很大差異，這是細胞中的基因選擇性表達的結果，即在個體發育過程中，不同種類的細胞中遺傳信息的表達情況不同。
5．（2024高三上·成都模擬）2024年10月27日，成都馬拉松比賽吸引了國內外眾多選手的參與。劇烈運動會導致運動員機體內發生復雜的生理變化。相對于賽前，比賽開始后運動員會出現的生理現象是（　　）
A．大量產熱使體溫急劇升高
B．血液中CO2濃度升高，呼吸加快
C．血漿含有乳酸，pH呈酸性
D．大量排汗使細胞外液滲透壓降低
【答案】B
【知識點】內環境的理化特性；體溫平衡調節；水鹽平衡調節
【解析】【解答】A、人是恒溫動物，劇烈運動時，機體產熱大量增加，但同時散熱也會加快，通過神經 - 體液調節使產熱和散熱保持動態平衡，體溫不會急劇升高，A不符合題意；
B、劇烈運動時，細胞呼吸加快，產生的CO2增多，血液中CO2濃度升高，會刺激呼吸中樞，使呼吸加快，以排出更多的CO2，維持內環境的穩態，B符合題意；
C、血漿中含有緩沖物質，如H2CO3/NaHCO3等，當血漿中乳酸增多時，可與NaHCO3反應，維持血漿pH的相對穩定，血漿pH不會呈酸性，C不符合題意；
D、大量排汗會導致水分丟失過多，而鹽分丟失相對較少，細胞外液滲透壓升高，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】內環境是由血漿、組織液、淋巴液等細胞外液共同構成的，它是機體細胞賴以生存的液體環境。內環境含有相對穩定的化學成分，滲透壓、pH、溫度等理化性質處于相對穩定的狀態，能為機體細胞提供適宜的生活環境。
6．（2024高三上·成都模擬）生物在繁衍過程中，既保持遺傳的穩定性，又表現出遺傳的多樣性。下列生命活動與遺傳穩定性相關的是（　　）
A．分裂間期進行DNA復制和有關蛋白質的合成
B．精子的形成丟棄了大部分細胞質及多數細胞器
C．減數分裂I的后期發生非同源染色體自由組合
D．受精過程中，精子與卵細胞的結合具有隨機性
【答案】A
【知識點】有絲分裂的過程、變化規律及其意義；減數分裂概述與基本過程；受精作用
【解析】【解答】A、分裂間期進行DNA復制和有關蛋白質的合成，DNA復制是以親代DNA為模板合成子代DNA的過程，保證了親子代遺傳物質的穩定性，進而保持遺傳的穩定性，A符合題意；
B、精子的形成丟棄了大部分細胞質及多數細胞器，這主要是為了使精子更靈活，便于受精，與遺傳穩定性并無直接關系，B不符合題意；
C、減數分裂I的后期發生非同源染色體自由組合，這會導致產生的配子遺傳物質組合多樣化，增加了遺傳的多樣性，而非遺傳穩定性，C不符合題意；
D、受精過程中，精子與卵細胞的結合具有隨機性，這同樣會使受精卵的遺傳物質組合多樣，增加遺傳多樣性，不是遺傳穩定性，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】（1）進行有性生殖的生物，在由原始生殖細胞形成成熟生殖細胞的過程中，染色體只復制一次，而細胞經減數分裂連續分裂兩次，最終使成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
（2）受精是精子與卵子結合形成合子（即受精卵）的過程，包括受精前的準備階段和受精階段。在自然條件下，哺乳動物的受精在輸卵管內完成。
7．（2024高三上·成都模擬）孟德爾選用豌豆作為雜交實驗材料，對一對相對性狀產生的分離現象給予解釋和驗證，得出分離定律，為遺傳學的發展作出了重要貢獻。他所運用的研究方法不包含（　　）
A．假說—演繹法 B．歸納法
C．構建模型 D．同位素標記法
【答案】D
【知識點】孟德爾成功的原因
【解析】【解答】A、孟德爾通過觀察豌豆雜交實驗現象，提出假說，再進行演繹推理并通過測交實驗驗證假說，運用了假說—演繹法，A不符合題意；
B、孟德爾對多組豌豆雜交實驗結果進行分析總結，得出分離定律，運用了歸納法，B不符合題意；
C、孟德爾提出的遺傳因子等概念，構建了遺傳學模型，運用了構建模型的方法，C不符合題意；
D、孟德爾的豌豆雜交實驗并沒有用到同位素標記法，D符合題意。
故答案為：D。
【分析】（1）在觀察和分析基礎上提出問題以后，通過推理和想象提出解釋問題的假說，根據假說進行演繹推理，推出預測的結果，再通過實驗來檢驗。如果實驗結果與預測相符，就可以認為假說是正確的，反之，則可以認為假說是錯誤的。這是現代科學研究中常用的一種科學方法，叫作假說—演繹法。
（2）歸納法是指由一系列具體事實推出一般結論的思維方法。
（3）用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，就是同位素標記法。
8．（2024高三上·成都模擬）酒曲中紛繁復雜的微生物可將谷物中的淀粉降解為葡萄糖，并進一步發酵形成酒精等代謝產物。《尚書·說命》中記載，“若作酒醴，爾惟曲糵”。曲糵，即為酒曲的最早記錄，指發芽、發霉的谷物混合物。下列對傳統白酒制作工藝的分析，錯誤的是（　　）
A．傳統酒曲微生物種類多，發酵中不易產生雜菌污染
B．發芽的谷物、酒曲中的部分微生物可產生淀粉酶
C．傳統釀酒工藝中使用的曲糵含有酵母菌等微生物
D．將老曲、新谷物混勻，可在通風條件下制成酒曲
【答案】D
【知識點】果酒果醋的制作
【解析】【解答】A、 傳統酒曲雖然微生物種類多，但這種復雜的微生物環境反而更容易受到雜菌污染。因為酒曲中的微生物種類繁多，且發酵環境通常是開放式的，難以控制，所以雜菌污染的風險較高 ，A不符合題意；
B、發芽的谷物中本身會含有一些可產生淀粉酶的微生物，酒曲中的部分微生物也能產生淀粉酶，這樣才能將谷物中的淀粉降解為葡萄糖，B不符合題意；
C、傳統釀酒工藝中，最終要將葡萄糖發酵形成酒精，而酵母菌在無氧條件下可進行酒精發酵，所以曲糵中含有酵母菌等微生物，C不符合題意；
D、傳統酒曲的制作通常需要將老曲與新谷物混合，利用老曲中的微生物接種到新谷物中。通風條件有利于微生物的生長和繁殖，促進酒曲的成熟，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】釀制果酒通常以附著在水果表面的野生酵母菌作為菌種。釀制過程需要設置適宜的溫度條件，理論上將溫度控制為20℃，實際溫度15~25℃均可。酵母菌先在有氧條件下大量繁殖，然后在無氧條件下完成酒精發酵，產生乙醇。
9．（2024高三上·成都模擬）隨著動物細胞工程和胚胎工程的迅猛發展，用引進的良種奶牛大量、快速繁殖滿足了我國對奶類的大量需求。下圖表示畜牧業生產上培育某種優良種牛的兩種方法，相關分析錯誤的是（　　）
A．通過方法I、Ⅱ培育優良種牛E和F的本質都是有性生殖
B．方法I中B牛的卵子需培育到MⅡ期才具備與精子受精的能力
C．在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體可作為受精的標志
D．方法I、Ⅱ獲得的胚胎通常需培養至囊胚階段再移植入D牛的子宮內
【答案】A
【知識點】動物體細胞克隆；精子、卵子的發生和體內受精；胚胎移植
【解析】【解答】A、方法Ⅰ是通過精子和卵子結合形成受精卵，再發育成胚胎，這屬于有性生殖。方法 Ⅱ 是將良種奶牛C牛的乳腺細胞的細胞核移植到去核卵母細胞中形成重構胚，進而發育成F牛，這屬于無性生殖，A符合題意；
B、在體外受精過程中，方法I中B牛的卵子需要培育到減數第二次分裂中期（MⅡ期）才具備與精子受精的能力，這是體外受精的基本要求，B不符合題意；
C、當在卵細胞膜和透明帶的間隙觀察到兩個極體時，說明卵子已經完成了受精過程，這可作為受精的標志，C不符合題意；
D、胚胎移植時，方法Ⅰ、 Ⅱ 獲得的胚胎通常需培養至囊胚階段再移植入D牛的子宮內，以提高胚胎移植的成功率，D不符合題意。
故答案為：A。
【分析】（1）哺乳動物的體外受精技術主要包括卵母細胞的采集、精子的獲取和受精等步驟。采集到的卵母細胞和精子，要分別在體外進行成熟培養和獲能處理，然后才能用于體外受精。一般情況下，可以將獲能的精子和培養成熟的卵子置于適當的培養液中共同培養一段時間，來促使它們完成受精。
（2）胚胎移植是指將通過體外受精及其他方式得到的胚胎，移植到同種的、生理狀態相同的雌性動物體內，使之繼續發育為新個體的技術。
10．（2024高三上·成都模擬）特定設計的gRNA與著絲粒DNA結合，可以破壞著絲粒與星射線的相互作用，定向誘導某一特定染色體的增添或缺失。圖示為某二倍體動物細胞變異原理。下列關于該技術原理的分析，錯誤的是（　　）
A．每條染色體的著絲粒DNA堿基序列具有特異性
B．星射線由細胞兩極發出，穿過核膜，連接著絲粒
C．若子細胞中有同源染色體，則圖示為有絲分裂
D．該技術可為研究唐氏綜合征提供細胞學基礎
【答案】B
【知識點】染色體數目的變異；減數分裂與有絲分裂的比較；減數分裂異常情況分析
【解析】【解答】A、因為特定設計的gRNA能與著絲粒DNA結合，而gRNA具有特異性，這就意味著每條染色體的著絲粒DNA堿基序列具有特異性，這樣才能與特定的gRNA結合，A不符合題意；
B、在動物細胞有絲分裂過程中，星射線由細胞兩極發出，但在前期核膜就已經解體消失了，星射線是在沒有核膜的環境中連接著絲粒的，并不是穿過核膜，B符合題意；
C、二倍體動物細胞中，有絲分裂產生的子細胞含有同源染色體，減數分裂產生的子細胞沒有同源染色體，若子細胞中有同源染色體，那么圖示過程為有絲分裂，C不符合題意；
D、唐氏綜合征是由于21號染色體多了一條導致的染色體數目變異，該技術可以定向誘導某一特定染色體的增添或缺失，所以可為研究唐氏綜合征提供細胞學基礎，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】（1）有絲分裂可以分為前期、中期、后期和末期。有絲分裂最重要的變化是，在紡錘體作用下將親代細胞復制的染色體平均分配到兩個子細胞中，從而保持了細胞在遺傳上的穩定性。
（2）進行有性生殖的生物，在由原始生殖細胞形成成熟生殖細胞的過程中，染色體只復制一次，而細胞經減數分裂連續分裂兩次，最終使成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
（3）染色體變異包括染色體數目的增減和染色體結構的改變。染色體數目的增減包括個別染色體的增減和以染色體組為基數的成倍的增或成套的減。染色體的結構變異會改變染色體上基因的數量或排列順序，從而導致性狀的變異。
11．（2024高三上·成都模擬）信號肽假說認為，經典的蛋白分泌可通過內質網一高爾基體途徑進行，其過程如下圖所示。新生肽一端的信號肽與信號識別顆粒（SRP）結合，SRP通過與內質網上的SRP受體結合，將核糖體一新生肽引導至內質網：新生肽鏈通過易位子（一種通道蛋白）進入內質網腔后，SRP脫離；肽鏈繼續合成，結束后其信號肽被切除，核糖體脫落；肽鏈在內質網中加工后被轉運到高爾基體，最后經細胞膜分泌到細胞外。下列相關分析正確的是（　　）
A．信號肽序列是在內質網上的核糖體中合成的
B．用3H標記亮氨酸的羧基能追蹤該分泌蛋白的合成和運輸過程
C．根據信號肽假說可以推測，細胞內的兩種核糖體可以相互轉化
D．控制分泌蛋白合成的基因中沒有編碼信號肽的脫氧核苷酸序列
【答案】C
【知識點】細胞器之間的協調配合；基因、DNA、遺傳信息的關系
【解析】【解答】A、從題干“新生肽一端的信號肽與信號識別顆粒（SRP）結合，SRP通過與內質網上的SRP受體結合，將核糖體 - 新生肽引導至內質網”可知，信號肽是在游離核糖體上合成的，當信號肽合成后才與SRP結合并引導核糖體 - 新生肽到內質網，并非在內質網上的核糖體中合成，A不符合題意；
B、用3H標記亮氨酸的羧基不能追蹤該分泌蛋白的合成和運輸過程。因為在氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程中，羧基會參與形成肽鍵，標記羧基后，在形成肽鍵時3H會以H2O的形式脫去，無法持續追蹤分泌蛋白，B不符合題意；
C、細胞內存在游離核糖體和附著在內質網上的核糖體。根據信號肽假說，當信號肽合成后，游離核糖體可以與內質網結合，成為附著在內質網上的核糖體；當肽鏈合成結束后，核糖體又會從內質網上脫落，重新成為游離核糖體，所以可以推測細胞內的兩種核糖體可以相互轉化，C符合題意；
D、分泌蛋白的合成是由基因控制的，信號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編碼信號肽的脫氧核苷酸序列，只是在肽鏈加工過程中信號肽被切除了，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】首先，在游離的核糖體中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成。當合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會與核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續其合成過程，并且邊合成邊轉移到內質網腔內，再經過加工、折疊，形成具有一定空間結構的蛋白質。內質網膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質離開內質網，到達高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體還能對蛋白質做進一步的修飾加工，然后由高爾基體膜形成包裹著蛋白質的囊泡。囊泡轉運到細胞膜，與細胞膜融合，將蛋白質分泌到細胞外。
12．（2024高三上·成都模擬）端粒酶是一種由催化蛋白和RNA模板組成的酶，可延長端粒DNA，作用原理如圖。延伸完一段，端粒酶就會移動到延伸好的端粒DNA末端，并與端粒DNA末端進行堿基互補配對而實現精準定位。多次重復圖示過程，直至端粒延伸至正常長度。下列有關端粒DNA和端粒酶的說法，正確的是（　　）
A．構成端粒酶的單體有氨基酸和脫氧核苷酸
B．端粒酶RNA具有序列3'-AAUCCC-5'
C．端粒DNA的延伸過程實質是基因的轉錄
D．圖中延伸方向是端粒DNA單鏈的5'端
【答案】B
【知識點】DNA分子的復制；遺傳信息的轉錄；遺傳的分子基礎綜合
【解析】【解答】A、端粒酶是由催化蛋白和RNA模板組成，蛋白質的單體是氨基酸，RNA的單體是核糖核苷酸，而不是脫氧核苷酸，A不符合題意；
B、根據堿基互補配對原則，從圖中可以看出與端粒DNA的5'-GGTTAGGG-3'互補的端粒酶RNA序列為3'-AAUCCC-5'，B符合題意；
C、基因的轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，而端粒DNA的延伸過程是以RNA為模板合成DNA的過程，屬于逆轉錄，不是轉錄，C不符合題意；
D、DNA合成的方向是從5'端到3'端，圖中延伸方向是端粒DNA單鏈的3'端，D不符合題意。
故答案為：B。
【分析】（1）蛋白質是生命活動的主要承擔者，其基本組成單位是氨基酸。20種左右的氨基酸在形成肽鏈時排列順序千變萬化，肽鏈通過盤曲、折疊形成的空間結構千差萬別，這樣就形成了結構和功能極其多樣的蛋白質。
（2）DNA是由脫氧核苷酸連接而成的長鏈，RNA則是由核糖核苷酸連接而成的長鏈。
（3）基因的表達是指基因通過mRNA指導蛋白質的合成，包括遺傳信息的轉錄和翻譯兩個階段。轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，在細胞核內合成mRNA的過程。翻譯是以mRNA為模板，按照密碼子和氨基酸之間的對應關系，在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
13．（2024高三上·成都模擬）正己烷被認為是一種低毒的溶劑，廣泛應用于食品、電子等行業。科研人員使用不同濃度的正己烷處理大鼠卵巢顆粒細胞（一種雌激素內分泌細胞），通過檢測與細胞凋亡有關基因Bax和Bcl-2的甲基化水平及相應蛋白含量，評價正己烷對雌性大鼠生殖系統的影響，實驗結果如表。由實驗結果不能推測出的結論是（　　）
正己烷濃度 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
對照 0.09 0.85 0.12 2.69 0.90%
低劑量 0.10 1.95 0.36 2.13 3.31%
中劑量 0.08 2.84 0.48 1.62 3.30%
高劑量 0.09 3.93 0.73 0.95 9.30%
A．正己烷導致Bcl-2基因甲基化水平提高進而抑制該基因的表達
B．Bax蛋白和Bcl-2蛋白的功能分別是促進和抑制細胞凋亡
C．正己烷引發基因的甲基化并改變堿基序列具有普遍性
D．經常接觸正己烷的女性工作者，其雌激素含量很可能偏低
【答案】C
【知識點】表觀遺傳
【解析】【解答】A、從表格數據可以看出，隨著正己烷濃度升高，Bcl - 2基因甲基化水平從對照組的0.12逐漸升高，同時Bcl - 2蛋白量從2.69逐漸降低。基因甲基化水平升高，蛋白量降低，說明正己烷導致Bcl - 2基因甲基化水平提高進而抑制該基因的表達，A不符合題意；
B、隨著正己烷濃度升高，Bax蛋白量從0.85逐漸升高，細胞凋亡率也逐漸升高；而Bcl - 2蛋白量從2.69逐漸降低，細胞凋亡率逐漸升高。由此可推測Bax蛋白促進細胞凋亡，Bcl - 2蛋白抑制細胞凋亡，B不符合題意；
C、此實驗僅僅是針對與細胞凋亡有關的Bax和Bcl - 2這兩個基因，用正己烷處理大鼠卵巢顆粒細胞所得到的結果，不能由此推廣到所有基因，不能得出正己烷引發基因的甲基化并改變堿基序列具有普遍性的結論，C符合題意；
D、因為大鼠卵巢顆粒細胞是一種雌激素內分泌細胞，正己烷處理后細胞凋亡率升高，那么雌激素內分泌細胞數量可能減少，進而導致雌激素分泌量減少，所以經常接觸正己烷的女性工作者，其雌激素含量很可能偏低，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】（1）基因的表達是指基因通過mRNA指導蛋白質的合成，包括遺傳信息的轉錄和翻譯兩個階段。轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互補配對原則，在細胞核內合成mRNA的過程。翻譯是以mRNA為模板，按照密碼子和氨基酸之間的對應關系，在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
（2）生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫作表觀遺傳。
14．（2024高三上·成都模擬）對深圳擬蘭基因組的測序和功能分析，解釋了蘭花的多樣性來源于多種基因的擴張（突變）或收縮（丟失）。研究表明，深圳擬蘭的合蕊柱與B-AP3類基因部分收縮有關。其花粉呈現粉末狀是由P、S兩種subclades基因調控，P-subclade基因丟失導致花粉粘合不易隨風飄散；其地下根與AGL12基因有關，缺乏該基因則會長出有利于附著在巖石表面生長的氣生根。下列說法正確的是（　　）
A．B-AP3、subclades、AGL12基因共同構成了深圳擬蘭的基因庫
B．B-AP3類基因擴張會導致基因頻率改變，是形成新物種的標志
C．P-subclade缺失可增加自交比例，有利于進化過程中形成生殖隔離
D．海邊巖石多而土壤淺，AGL12的缺失不利于深圳擬蘭擴大生活區域
【答案】C
【知識點】基因頻率的概念與變化；物種的概念與形成；自然選擇與適應
【解析】【解答】A、基因庫是一個種群中全部個體所含有的全部基因，而B - AP3、subclades、AGL12基因只是深圳擬蘭眾多基因中的一部分，不能共同構成深圳擬蘭的基因庫，A不符合題意；
B、形成新物種的標志是產生生殖隔離，基因頻率改變是生物進化的實質，B - AP3類基因擴張導致基因頻率改變，但這不是形成新物種的標志，B不符合題意；
C、P - subclade基因丟失導致花粉粘合不易隨風飄散，這樣花粉更容易在自身植株上完成受精，增加自交比例。自交比例增加會使種群基因庫之間的差異逐漸增大，可能有利于在進化過程中形成生殖隔離，C符合題意；
D、海邊巖石多而土壤淺，缺乏AGL12基因會長出氣生根，氣生根有利于附著在巖石表面生長，所以AGL12的缺失有利于深圳擬蘭在海邊這種環境擴大生活區域，D不符合題意。
故答案為：C。
【分析】（1）一個種群中全部個體所含有的全部基因，叫作這個種群的基因庫。
（2）在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數的比值，叫作基因頻率。
（3）隨著科學的發展，人們對生物進化的認識不斷深入，形成了以自然選擇學說為核心的現代生物進化理論，其主要內容是：適應是自然選擇的結果；種群是生物進化的基本單位；突變和基因重組提供進化的原材料，自然選擇導致種群基因頻率的定向改變，進而通過隔離形成新的物種；生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環境協同進化的過程；生物多樣性是協同進化的結果。
15．（2024高三上·成都模擬）天然蠶繭顏色來自桑葉中的色素，家蠶對色素的吸收與非同源染色體上的兩對基因E/e、F/f有關，基因與蠶繭顏色的關系如下圖所示（若無顯性基因，則為白色繭）。現有多只純種肉色繭蠶、純種黃色繭蠶，研究人員計劃實施雜交實驗：①♀肉色繭×♂黃色繭；②♀黃色繭×♂肉色繭。各組F1自由交配得到F2，統計F2的表型及比例。不考慮基因位于W染色體的情況，對其雜交結果分析，錯誤的是（　　）
A．如果實驗①、②的F2繭色比例在雌、雄中分布相同，則兩對基因都位于常染色體
B．如果實驗①、②的F2繭色比例在雌、雄中分布不同，則有一對基因位于Z染色體
C．若F/f在常染色體上，E/e所在染色體的情況不影響實驗①的F2繭色比例
D．若E/e在常染色體上，F/f所在染色體的情況會影響實驗②的F2繭色比例
【答案】D
【知識點】基因的自由組合規律的實質及應用；伴性遺傳；遺傳的基本規律綜合；基因在染色體上位置的判定方法
16．（2024高三上·成都模擬）隨著全球氣候變化的加劇，干旱脅迫對植物生存和農業生產的影響日益嚴重。獼猴桃是我國許多地區的重要經濟作物，為探明獼猴桃對不同干旱脅迫的響應機制，研究小組用同一品種的獼猴桃幼苗為材料，探究土壤干旱程度對獼猴桃光合特征的影響，部分測量參數如下表所示，不考慮干旱對呼吸作用的影響。回答下列問題：
生理指標 水分適宜 輕度干旱 中度干旱 重度干旱
葉綠素含量/（mg·g-1） 0.98 0.87 0.65 0.26
氣孔導度/（mmol·m-2·s-1） 0.63 0.54 0.48 0.41
胞間CO2濃度/（μmolCO2·mol-1） 413.67 393.38 438.33 468.62
凈光合速率/（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點即可）。
（2）葉綠體中的光合色素分布在　 　上，提取葉綠體中的光合色素時，常用試劑為　 　。隨干旱程度增加，獼猴桃的葉綠素含量明顯降低，科研人員推測主要減少的色素為葉綠素b，簡要寫出驗證這一推測的實驗思路：　 　。
（3）隨干旱程度增加，獼猴桃的凈光合速率呈下降趨勢，這與光合作用的光反應階段和暗反應階段受到限制都有關。研究人員根據表中信息分析，暗反應階段受限并非完全由氣孔導度減小所致，其理由是　 　。
（4）“CO2補償點”是指光合作用速率與呼吸作用速率相等時的外界CO2濃度。根據表中信息推測，隨著干旱脅迫程度加重，獼猴桃的“CO2補償點”會　 　（填“變大”或“變小”），原因是　 　。
【答案】（1）作為光合作用的原料；為光合作用提供液體環境
（2）類囊體薄膜；無水乙醇；取四組獼猴桃等量的葉片，用無水乙醇提取，紙層析法分離，觀察色素帶的數目和寬窄。
（3）氣孔導度下降，但是胞間CO2濃度升高
（4）變大；隨著干旱脅迫程度加重，葉綠素減少，光反應減弱，而呼吸速率不變，要達到與呼吸速率相等，則需要更多的CO2
【知識點】水在細胞中的存在形式和作用；葉綠體色素的提取和分離實驗；影響光合作用的環境因素
【解析】【解答】（1）光合作用分為光反應和暗反應兩個階段。在光反應階段，水是反應的原料之一，水在光下分解產生氧氣和[H]，為后續反應提供物質基礎；同時，細胞內的水分能維持一定的液體環境，光合作用的許多化學反應都在這種液體環境中進行。所以水在光合作用中的作用為作為光合作用的原料；為光合作用提供液體環境。
（2）葉綠體中的光合色素分布在類囊體薄膜上，因為類囊體薄膜是進行光反應的場所，光合色素能吸收、傳遞和轉化光能。由于光合色素能溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以提取葉綠體中的光合色素時，常用試劑為無水乙醇。要驗證隨干旱程度增加，獼猴桃主要減少的色素為葉綠素b，可利用紙層析法分離色素。實驗思路為：取四組獼猴桃等量的葉片（分別對應水分適宜、輕度干旱、中度干旱、重度干旱四種條件下的葉片），用無水乙醇提取葉片中的色素，然后用紙層析法分離這些色素，最后觀察色素帶的數目和寬窄。如果在干旱程度增加時，葉綠素b對應的色素帶明顯變窄，而其他色素帶變化相對較小，則可驗證該推測。
（3）從表格數據來看，在干旱程度增加過程中，雖然氣孔導度減小，但胞間CO2濃度卻升高。如果暗反應階段受限完全是由氣孔導度減小所致，那么氣孔導度減小會使進入葉片的CO2減少，胞間CO2濃度應該降低才對。然而實際情況是胞間CO2濃度升高，這就說明暗反應階段受限除了氣孔導度減小這個因素外，還存在其他因素影響，并非完全由氣孔導度減小導致。
（4） 干旱不影響呼吸速率，呼吸速率不變。從表格信息可知，隨著干旱脅迫程度加重，葉綠素減少，會導致光反應減弱，從而光合作用的速率減弱。為了使光合作用速率與呼吸作用速率相等，就需要更高的外界CO2濃度，因為更多的CO2可以促進光合作用，使其上升，從而與呼吸作用速率相等，因此“ CO2補償點”變大 。
【分析】（1）光合作用是植物細胞葉綠體將太陽能轉換成化學能、將二氧化碳和水轉變為糖和氧氣的過程。
（2）綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，所以可以用無水乙醇提取綠葉中的色素。綠葉中的色素不只有一種，它們都能溶解在層析液中，但不同的色素溶解度不同。濾紙條上有4條不同顏色的色素帶，從上到下依次為：胡蘿卜素（橙黃色）、葉黃素（黃色）、葉綠素a（藍綠色）和葉綠素b（黃綠色）。
（1）水可以作為光合作用的原料，也可以為光合作用提供液體環境。
（2）葉綠體中光合色素分布為類囊體薄膜上，光合色素可以溶于無水乙醇，常用無水乙醇提取色素。要驗證隨干旱程度增加，獼猴桃的葉綠素中主要減少的是葉綠素b，可以取四組干旱程度不同的獼猴桃等量的葉片，用無水乙醇提取光合色素，紙層析法分離色素后，觀察色素帶的數目和寬窄，尤其是最下面條帶的寬窄。
（3）由圖可知，隨著干旱程度的加深，氣孔導度下降，但胞間CO2濃度上升，說明暗反應受限不完全是氣孔導度減小引起的。
（4）有圖表可知，隨著干旱脅迫加重，葉綠素減少，會導致光反應減弱，而干旱不影響呼吸速率，要達到與呼吸速率相等，所需的CO2濃度更大，所以CO2補償點會變大。
17．（2024高三上·成都模擬）鹽堿地中含過量的鈉鹽會對普通水稻的生存造成威脅，同時普通水稻也會因遭受一些病原菌感染而影響其正常生長。袁隆平院士的團隊經過不懈努力，培育出抵抗逆境而耐鹽堿的海水稻，并將其推廣種植，為農業的可持續發展作出了重大貢獻。下圖為海水稻抗逆性特征相關的生理過程示意圖。回答下列問題：
注：SOS1和NHX為膜上兩種蛋白質
（1）鹽堿地土壤中過多的無機鹽增大了土壤溶液的滲透壓，使植物吸水困難，產生滲透脅迫。據圖分析，海水稻細胞通過將無機鹽離子跨膜運輸進入細胞，從而增大細胞液的　 　以應對滲透脅迫，其根細胞吸收水分的方式是　 　。
（2）過多的無機鹽使鹽堿地土壤pH呈堿性，但海水稻根細胞的細胞間pH小于7，據圖分析，原因是根尖細胞將細胞質基質中的H+通過　 　的方式跨膜運輸到細胞膜外，以中和鹽堿地中過多的堿。H+也能由細胞外進入細胞質基質，其跨膜運輸方式和H+由液泡進入細胞質基質的跨膜運輸方式　 　（填“相同”或“不同”）。
（3）為抵抗病原菌的感染，海水稻會向細胞外分泌一些抗菌蛋白。儲存抗菌蛋白的囊泡與細胞膜融合，體現了細胞膜具有　 　的結構特點。
（4）海水稻在種植過程中也要像種植普通水稻一樣對稻田進行定期排水曬田，從物質跨膜運輸的角度分析，定期排水曬田有利于　 　。
（5）雖然海水稻能在一定鹽濃度的環境中生存，但其耐受環境脅迫的能力仍十分有限，如在灌溉時，仍需將鹽度高的海水經過一定的淡化處理后再流入水稻田。結合實際情況，提出1個進一步改良海水稻抗逆性狀的方案：　 　。
【答案】（1）滲透壓；自由擴散和協助擴散
（2）主動運輸；相同
（3）一定流動性
（4）促進根系的有氧呼吸過程，進而產生更多的能量用于無機鹽的轉運
（5）設法提高SOS1和NHX兩種蛋白質相關基因的表達量，進而改良海水稻的抗逆性狀
【知識點】細胞膜的結構特點；被動運輸；主動運輸
18．（2024高三上·成都模擬）假肥大型進行性肌肉營養不良是一種受核基因（DMD）控制的神經肌肉疾病，耳聾是常見的先天缺陷。某醫生接觸到一例假肥大型進行性肌肉營養不良患者Ⅱ-1，通過遺傳咨詢了解到其親屬的患病情況如圖甲；對部分個體實施DMD基因檢測發現I-1不攜帶DMD致病基因，對部分個體實施耳聾相關基因的PCR擴增和電泳檢測，結果如圖乙。回答下列問題：
（1）根據圖甲分析，假肥大型進行性肌肉營養不良的遺傳方式是　 　。
（2）根據圖甲和圖乙結果可知，耳聾突變基因是條帶　 　，且突變基因產生的方式是DNA分子中發生一段堿基序列的　 　（填“增添”或“缺失”）。醫生判斷，該家系耳聾的致病基因不在Ⅹ染色體上，其判斷依據是　 　。
（3）經基因探針檢測，該家系耳聾致病基因是一種位于線粒體的隱性基因a，每個線粒體只含1個正常基因A或1個致病基因a。研究發現，在形成卵母細胞的某個階段，線粒體數量急劇減少，成熟的卵母細胞及最終形成的卵細胞只含有少數幾個線粒體。線粒體數量在完成受精作用后逐漸恢復，恢復至正常數量后，受精卵才會進行卵裂。綜合以上信息，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隱性遺傳病
（2）1；增添；Ⅱ-4為男性，且為表現正常且為雜合子
（3）I-4的細胞中含有的線粒體有的含有A基因，有的含有a基因，在進行減數分裂產生卵細胞的過程中線粒體是隨機分配的，且在卵母細胞形成的某個階段線粒體數量急劇減少，進而產生了只含a基因的卵細胞
【知識點】伴性遺傳；基因突變的特點及意義；遺傳系譜圖
【解析】【解答】（1）由圖甲可知，Ⅰ - 1和Ⅰ - 2不患假肥大型進行性肌肉營養不良，卻生出了患病的Ⅱ - 1（男性）。根據“無中生有為隱性”，可判斷該病為隱性遺傳病。又因為Ⅰ - 1不攜帶DMD致病基因，若為常染色體隱性遺傳，那么Ⅱ - 1的致病基因應該來自父母雙方，現在Ⅰ - 1不攜帶致病基因，所以不可能是常染色體隱性遺傳，只能是伴X染色體隱性遺傳，即致病基因位于X染色體上。
（2）從圖甲可知Ⅱ - 3是耳聾患者，圖乙中Ⅱ - 3只有條帶1，而Ⅰ - 3、Ⅰ - 4、Ⅱ - 4、Ⅲ - 1、Ⅲ - 2都有條帶2，說明正常個體含有條帶2，所以耳聾突變基因是條帶1。通常情況下，基因突變中DNA分子發生堿基對的增添會使基因片段變長，在電泳時遷移速度會變慢；而堿基對的缺失會使基因片段變短，遷移速度會變快。圖中條帶2遷移速度比條帶1快，說明條帶1對應的基因片段長，所以突變基因產生的方式是DNA分子中發生一段堿基序列的增添。若耳聾致病基因在X染色體上，Ⅱ - 4是男性，為雜合子，攜帶致病基因則一定會患病，但是Ⅱ - 4不患耳聾，所以該家系耳聾的致病基因不在X染色體上。
（3）在形成卵母細胞的某個階段，線粒體數量急劇減少，成熟卵母細胞及最終形成的卵細胞只含有少數幾個線粒體。Ⅰ - 4 含有正常基因 A 和致病基因 a，說明其線粒體中既有含 A 基因的，也有含 a 基因的。在形成卵細胞時，由于線粒體數量急劇減少，可能偶然因素導致含正常基因 A 的線粒體沒有進入最終形成的卵細胞，而進入卵細胞的線粒體都只含有致病基因 a 。受精后，雖然線粒體數量逐漸恢復，但恢復的線粒體都源自最初含致病基因 a 的少數線粒體，所以 Ⅱ - 3 不含正常基因 A。
【分析】（1）位于性染色體上的基因控制的性狀在遺傳上總是和性別相關聯，這種現象叫作伴性遺傳。
（2）DNA分子中發生堿基的替換、增添或缺失，而引起的基因堿基序列的改變，叫作基因突變。
（3）核酸是帶有負電的生物大分子，其遷移速率主要受核酸片段長度的影響。在電場強度一定時，核酸分子越大，向正極遷移速率越慢。
（4）進行有性生殖的生物，在由原始生殖細胞形成成熟生殖細胞的過程中，染色體只復制一次，而細胞經減數分裂連續分裂兩次，最終使成熟生殖細胞中的染色體數目比原始生殖細胞的減少一半。
（1）I-1和I-2均表現正常，卻生出了患進行性肌肉營養不良的孩子，因此該病為隱性遺傳病，又知I-1不攜帶DMD致病基因，因此該病為伴X隱性遺傳病。
（2）根據圖甲和圖乙結果可知，Ⅱ-3為耳聾患者，因此，耳聾突變基因是條帶1，且突變基因產生的方式是DNA分子中發生一段堿基序列的“增添”，因為同樣條件下條帶1比條帶2擴散得慢，因而說明耳聾致病基因的分子量大，據此可做出判斷，耳聾突變基因是由于堿基對增添導致的。醫生判斷，該家系耳聾的致病基因不在Ⅹ染色體上，其做出判斷的依據是男孩Ⅱ-4表現正常且為雜合子，因此判斷該病的致病基因不在Ⅹ染色體上。
（3）經基因探針檢測，該家系耳聾致病基因是一種位于線粒體的隱性基因a，每個線粒體只含1個正常基因A或1個致病基因a。研究發現，在形成卵母細胞的某個階段，線粒體數量急劇減少，成熟的卵母細胞及最終形成的卵細胞只含有少數幾個線粒體。線粒體數量在完成受精作用后逐漸恢復，恢復至正常數量后，受精卵才會進行卵裂。綜合以上信息，I-4含有正常基因A和致病基因a，即其中的線粒體有的含有A基因，有的含有a基因，在進行減數分裂產生卵細胞的過程中線粒體是隨機分配的，且在卵母細胞形成的某個階段線粒體數量急劇減少，進而產生了只含a基因的卵細胞，該卵細胞參與受精進而形成了如Ⅱ-3一樣的不含正常基因A的個體。
19．（2024高三上·成都模擬）普通小麥即六倍體小麥（AABBDD）是由一粒小麥（2A=14）、山羊草（2B=14）、節節草（2D=14）培育而來的，六倍體小黑麥（AABBRR）是由一粒小麥（2A=14）、山羊草（2B=14）、黑麥（2R=14）培育而來的。已知某品系的六倍體小黑麥含抗病基因（受顯性基因H控制），且位于R染色體組的6號染色體（6R）上。研究人員計劃通過圖示流程，培育抗病的六倍體小麥。回答下列問題：
注：A、B、D、R分別代表一粒小麥、山羊草、節節草、黑麥的染色體組。
（1）圖示過程是　 　（填“雜交”或“多倍體”）育種，F1的染色體組成是　 　。
（2）F1具有較多的黑麥特征，需要以F1為父本、以矮稈普通小麥為母本實施多次回交，篩選出與普通小麥性狀相似、矮稈且具有抗病能力的Fn。已知普通小麥的高稈、矮稈受等位基因（T、t）控制，該基因位于A染色體組的6號染色體（6A）上。研究人員還發現，H基因能從6R上易位到普通小麥的染色體上，出現以下四種類型的Fn。
研究人員計劃通過實驗，篩選出以上類型的六倍體小麥。
實驗一：隨機選取Fn植株若干，在揚花期采集花粉母細胞。使用光學顯微鏡觀察　 　（填時期）的花粉母細胞，通過比較配對染色體形態，篩選出基因H分布情況為Ⅲ的植株。
實驗二：以純種高稈不抗病六倍體小麥為母本，與部分Fn雜交，得到Fn+1。
選取Fn+1中的　 　（填表型）個體進行自交。若Fn+2的表型及比例為　 　，則基因H分布情況為Ⅳ。
實驗三：以位于　 　（填“6A”“6D”或“任意”）染色體的某已知基因控制的性狀為參照對象，重復實驗二的步驟，可以篩選出基因H分布情況為I的植株。
（3）某科創小組計劃以黑麥（RR）和普通六倍體小麥（AABBDD）為原材料，使用植物細胞融合技術培養具有抗病性的八倍體小麥（AABBDDRR）。他們須先用酶去除植物細胞壁，獲得原生質體，再用　 　法（答出1種具體方法即可）人工誘導原生質體融合，融合后得到的雜種細胞再經誘導脫分化形成　 　，并進一步發育成完整的雜交植株。
【答案】（1）雜交；AABBDR
（2）減數第一次分裂中期；高稈抗病；高稈不抗病：高稈抗病：矮稈抗病=1：2：1；6D
（3）電融合（或“離心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)；愈傷組織
【知識點】基因的自由組合規律的實質及應用；雜交育種；植物組織培養的過程；植物體細胞雜交的過程及應用
【解析】【解答】（1）題干中顯示將六倍體小麥（AABBDD）和六倍體小黑麥（AABBRR）進行雜交產生F1（AABBDR），之后又讓F1與六倍體小麥（AABBDD）多次雜交并篩選，這是通過不同品種間雜交的方式來培育新品種，所以圖示過程是雜交育種。
（2） 普通小麥性狀相似、矮稈且具有抗病能力的Fn 的基因型為AtAtBBDD且含有H基因。Ⅰ的基因型為AtAtBBDHD，Ⅱ的基因型為AtAtBBDD-H-，Ⅲ的基因型為AtAtBBDHD，Ⅳ的基因型為AHtAtBBDD。
實驗一： 在減數分裂過程中，染色體最清楚的時期是減數第一次分裂的中期I。在這個時期，同源染色體對排列在赤道板上，染色體形態清晰可見，是觀察染色體形態和數目最理想的時期。因此隨機選取Fn植株若干，在揚花期采集花粉母細胞。使用光學顯微鏡觀察減數第一次分裂中期 的花粉母細胞，通過比較配對染色體形態，篩選出基因H分布情況為Ⅲ的植株。
實驗二： 已知純種高稈不抗病六倍體小麥（基因型為 ATATBBDD）為母本，與部分Fn雜交，得到Fn+1。若基因 H 分布情況為 Ⅳ，那么Fn基因型為 AHtAtBBDD，則Fn+1基因型為1/2ATAtBBDD（高桿不抗病六倍體小麥）、1/2AHtATBBDD（高桿抗病六倍體小麥），可見選取Fn+1中的高桿抗病六倍體小麥（AHtATBBDD） 個體進行自交，Fn+2的表型及比例為矮桿抗病AHtAHtBBDD：高桿抗病AHtATBBDD：高桿不抗病ATATBBDD=1：2：1。
實驗三：情況為Ⅰ的植株基因型為AtAtBBDHD，可見D染色體上的含有H基因，可以純種高稈不抗病六倍體小麥ATATBBDD為母本，與位于6D上的某已知基因控制的性狀為參照對象，重復實驗二的步驟，可以篩選出基因H分布情況為Ⅰ的植株。
（3）人工誘導原生質體融合的方法基本可以分為兩大類—物理法和化學法。物理法包括電融合法、離心法等；化學法包括聚乙二醇（PEG）融合法、高Ca2+—高pH融合法等。融合后得到的雜種細胞再經過誘導可形成愈傷組織，并可進一步發育成完整的雜種植株。
【分析】（1）基因的自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或組合是互不干擾的；在減數分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
（2）植物體細胞雜交是指將不同來源的植物體細胞在一定條件下融合成雜種細胞，進而培育成新植物體的技術。利用植物細胞工程，可以快速繁殖優良品種、培育作物新品種、進行作物脫毒和細胞產物的工廠化生產等，有效提高生產效率。
（3）植物組織培養是指將離體的植物器官、組織或細胞等，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其形成完整植株的技術。
（1）圖示由兩種小麥進行雜交，屬于雜交育種，根據親本的染色體組成可知，F1的染色體組成為AABBDR。
（2）花粉母細胞形成過程中，減數第一次分裂中期時，染色體數目、形態清晰，且同源染色體未分離，此時是觀察染色體形態的最佳時期。Ⅲ中6R中的H片段易位到6D染色體上。
以純種高稈不抗病六倍體小麥ATATBBDD為母本，與部分Fn（AHtAtBBDD，）雜交，得到Fn+1，為ATAHtBBDD或ATAtBBDD，應選擇前者ATAHtBBDD高稈抗病植株進行自交，若Fn+2的表型及比例為ATATBBDD高稈不抗病：ATAHtBBDD高稈抗病：AHtAHtBBDD矮稈抗病=1：2：1，則可說明基因H分布情況為Ⅳ。
欲篩選出基因H分布情況為I的植株AtAtBBDHD，由于其D染色體上的含有H基因，可以純種高稈不抗病六倍體小麥ATATBBDD為母本，與位于6D上的某已知基因控制的性狀為參照對象，重復實驗二的步驟，可以篩選出基因H分布情況為I的植株。
（3）可通過電融合（或“離心”“聚乙二醇(PEG)融合”“高Ca2+-高pH融合”)等方法誘導原生質體融合。雜種細胞經脫分化形成愈傷組織，經再分化形成完整植株。
20．（2024高三上·成都模擬）研究發現，蛋白酶抑制劑（一種蛋白質）可抑制害蟲胰蛋白酶活性，從而使害蟲不能正常消化食物以達到抗蟲的目的，因此蛋白酶抑制劑基因轉化方式成為作物抗蟲育種的新途徑。某研究團隊將胰蛋白酶抑制劑（NaPI）基因轉入棉花，獲得了轉基因棉花植株，其部分操作流程如下圖所示。已知EcoR I和BamH I是兩種限制酶。回答下列問題：
（1）利用PCR技術擴增NaPI基因時，要添加　 　酶，該酶需要在反應的緩沖液中添加　 　（填一種無機鹽離子）來激活。
（2）基因工程的核心步驟是該圖中的　 　（填序號）。利用農桿菌轉化法時需要將NaPI基因插入到Ti質粒的T-DNA上，原因是　 　。
（3）在分子水平上，研究團隊可用　 　（寫出1種即可）技術檢測NaPI基因在棉花愈傷組織細胞中的整合，然后經過基因表達的檢測，篩選出能合成胰蛋白酶抑制劑的棉花細胞，再通過　 　技術，即可得到轉基因抗蟲植株。
（4）研究發現，胰凝乳蛋白酶抑制劑（StPinlA）也能起到抗蟲的效果。研究團隊做了相關實驗（“對照”指的是非轉基因棉花），得到如下圖所示的實驗結果：
據圖分析，研究團隊的實驗思路是：將NaPI基因和StPinlA基因　 　，然后檢測蟲體質量及每株棉鈴數。根據實驗結果，若想要得到抗蟲效果最佳的轉基因棉花，你的建議是　 　。
【答案】（1）耐高溫的DNA聚合酶；Mg2+
（2）②；T-DNA會轉移并整合到受體細胞的染色體DNA上
（3）PCR；植物組織培養
（4）單獨或同時導入棉花；將NaPI基因和StPinlA基因同時導入棉花
【知識點】PCR技術的基本操作和應用；基因工程的應用；植物組織培養的過程；基因工程的操作程序（詳細）
【解析】【解答】（1）PCR反應需要在一定的緩沖液中才能進行，需提供DNA模板，分別與兩條模板鏈結合的2種引物，4種脫氧核苷酸和耐高溫的DNA聚合酶；同時通過控制溫度使DNA復制在體外反復進行。真核細胞和細菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。因此，PCR反應緩沖液中一般要添加Mg2+。
（2）基因工程是一種DNA操作技術，需要借助限制酶、DNA連接酶和載體等工具才能進行。它的基本操作程序包括：目的基因的篩選與獲取、②基因表達載體的構建、③將目的基因導入受體細胞和目的基因的檢測與鑒定，其中②基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟，因為基因表達載體的構建成功與否，直接關系到目的基因能否在受體細胞中穩定存在、能否準確表達等關鍵問題。將目的基因導入植物細胞時，常使用農桿菌轉化法。自然條件下，根癌農桿菌的Ti質粒上的T-DNA片段能整合到植物染色體DNA中。因此，將目的基因插入質粒的T-DNA中，用重組Ti質粒轉化農桿菌，再讓農桿菌感染植物細胞，目的基因就會隨T-DNA整合到植物染色體DNA中，最后通過植物組織培養技術可培育出完整的轉基因植株。
（3）在分子水平上，檢測目的基因（NaPI 基因）在受體細胞（棉花愈傷組織細胞）中的整合情況，可以采用PCR、DNA 分子雜交等技術。將篩選出的能合成胰蛋白酶抑制劑的棉花細胞培育成轉基因抗蟲植株，需要利用植物組織培養技術，使其生長、分化并發育成完整植株。
（4）根據題圖可知，一共有4組，分別是對照組、NaPI基因組、StPinlA基因組、NaPI基因+StPinlA基因組，由此推測研究團隊的實驗思路是：將NaPI基因和StPinlA基因單獨或同時導入棉花，然后檢測蟲體質量及每株棉鈴數。根據題圖可知，NaPI基因+StPinlA基因組的蟲體質量最少，以及每柱棉鈴數最多，因此若想要得到抗蟲效果最佳的轉基因棉花，建議是將NaPI基因和StPinlA基因同時導入棉花。
【分析】（1）PCR是聚合酶鏈式反應的縮寫。它是一項根據DNA半保留復制的原理，在體外提供參與DNA復制的各種組分與反應條件，對目的基因的核苷酸序列進行大量復制的技術。
（2）基因工程是指按照人們的愿望，通過轉基因等技術，賦予生物新的遺傳特性，從而創造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品。
（3）植物組織培養是指將離體的植物器官、組織或細胞等，培養在人工配制的培養基上，給予適宜的培養條件，誘導其形成完整植株的技術。
（1）PCR過程中，鎂離子可以激活耐高溫的DNA聚合酶，故需要在緩沖液中加入Mg2+。
（2）基因工程的核心步驟是②構建基因表達載體。棉花細胞通過植物組織培養可得到轉基因植株。
（3）根據曲線圖和柱形圖可知，四組的變量是導入不同基因的轉基因棉花，即將NaPI基因和StPinlA基因單獨或同時導入棉花，然后檢測沖個體質量及每株棉鈴數，研究發現，同時導入NaPI基因和StPinlA基因的轉基因棉花，抗蟲效果最佳，且每株棉鈴數最多，故應該將NaPI基因和StPinlA基因同時導入棉花，獲得轉基因棉花。
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