2022-2023学年福建省百校联考高三上学期第一次联考生物试题含解析

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福建省百校联考2022-2023学年高三上学期第一次联考生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列化合物中最多含有C、H、O、N、P5种元素，不含有其他特殊化学元素的是（    ）
A．血红蛋白 B．叶绿素 C．核糖核酸 D．甲状腺激素
【答案】C
【分析】化合物的元素组成：（1）蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有S等；（2）核酸的组成元素为C、H、O、N、P；（3）脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P；（4）糖类的组成元素为C、H、O。
【详解】A、血红蛋白含有Fe这种特殊化学元素，A错误；
B、叶绿素 的特殊化学元素是Mg，B错误；
C、核糖核酸只含有C、H、O、N、P5种元素，C正确；
D、甲状腺激素 的特殊化学元素是I，D错误。
故选C。
2．下列有关糖类的叙述，错误的是（    ）
A．构成核糖核苷酸的单糖是五碳糖 B．组成淀粉和糖原的单糖是六碳糖
C．糖类彻底氧化分解的产物是CO2和H2O D．细胞膜上的糖类都与蛋白质结合形成糖蛋白
【答案】D
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成的，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质；常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等，植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖，动物细胞中常见的二糖是乳糖，植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中常见的多糖是糖原。
【详解】A、构成核糖核苷酸的单糖是核糖，是五碳糖，A正确；
B、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖，葡萄糖是六碳糖，B正确；
C、常见的糖类被彻底氧化分解后都能得到CO2和H2O并释放能量，C正确；
D、细胞膜上有部分糖类与蛋白质结合成糖蛋白，D错误。
故选D。
3．细胞中化合物A与化合物B生成化合物（或结构）D的过程如图所示，其中C表示化学键。下列叙述错误的是（    ）

A．若A为葡萄糖、B为果糖，则D为植物特有的蔗糖
B．若A、B为两条肽链，D为胰岛素，则C为肽键
C．若A为甘油、B为脂肪酸，则化合物D中含有元素C、H、O
D．若A为胞嘧啶脱氧核苷酸，则B为鸟嘌呤脱氧核苷酸、C为氢键
【答案】B
【分析】1、核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖，一分子含氮碱基组成。
2、两个氨基酸脱水缩合形成二肽化合物。
3、脂肪水解产物是脂肪酸和甘油。
【详解】A、若A为葡萄糖、B为果糖，则D为植物特有的蔗糖，A正确；
B、若A、B为两条肽链，D如果是胰岛素，则C是二硫键，B错误；
C、若A为甘油，B为脂肪酸，则D是脂肪，脂肪只含有C、H、O三种元素，C正确；
D、若A为胞嘧啶脱氧核苷酸，则B为鸟嘌呤脱氧核苷酸，在DNA分子中，二者通过氢键连接，C为氢键，D正确。
故选B。
4．下图为某细胞的结构示意图。下列有关叙述错误的是（    ）

A．该细胞一定是动物细胞
B．①②③⑤属于生物膜系统
C．②与⑥的区别在于是否具有选择透过性
D．②的不同部位的化学成分和功能可能有差异
【答案】C
【分析】分析题图：图中为动物细胞结构示意图，其中①为内质网，②为细胞膜，③为线粒体，④为中心体，⑤为核膜，⑥为核孔。
【详解】A、该细胞含有④中心体，没有细胞壁，一定是动物细胞，A正确；
B、①②③⑤分别是内质网、细胞膜、线粒体和核膜，都含有生物膜，都属于生物膜系统，B正确；
C、②细胞膜和⑥核孔都具有选择透过性，C错误；
D、②细胞膜不同部位的化学成分和功能有差异，如小肠上皮细胞游离面的细胞膜所含蛋白质较多，主要与其吸收功能相适应，D正确。
故选C。
5．用浓度为X的蔗糖溶液处理某成熟植物的活细胞，在一段时间内，未观察到细胞出现质壁分离现象。下列有关上述现象出现的原因的分析，最合理的是（    ）
A．该细胞的原生质层没有活性
B．该细胞少量失水后又迅速吸水
C．细胞壁的伸缩性与原生质层的伸缩性相同
D．该细胞的细胞液浓度与X相近
【答案】D
【分析】植物细胞发生质壁分离的条件：有大液泡、生活状态的细胞、膜内外有浓度差，质壁分离与复原的原理是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，当外界溶液大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离，但外界溶液小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离的复原。
【详解】A、分析题意可知，蔗糖溶液处理的是活细胞，故该细胞的原生质层有活性，A错误；
BD、该细胞的细胞液浓度与X相近，故细胞的吸水与失水相等，细胞不发生质壁分离，B错误，D正确。
C、植物细胞的细胞壁具有一定的伸缩性，但原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，C错误。
故选D。
6．猴痘病毒是一种双链DNA病毒，其化学组成成分中约有90%是蛋白质。下列有关叙述错误的是（    ）
A．猴痘病毒的DNA中，磷酸与核糖交替连接排列在外侧
B．猴痘病毒的某些蛋白质可作为抗原
C．猴痘病毒的DNA中，嘌呤数量和嘧啶数量相等
D．猴痘病毒的基因是具有遗传效应的DNA片段
【答案】A
【分析】病毒是没有细胞结构的生物，必需寄生在宿主的活细胞内才能繁殖。
【详解】A、DNA是由磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧的，A错误；
B、猴痘病毒的某些蛋白质可作为抗原，能激发机体产生特异性免疫过程，B正确；
C、双链DNA分子中，遵循A-T、G-C的配对原则，故猴痘病毒的DNA中，嘌呤数量和嘧啶数量相等，C正确；
D、基因是有遗传效应的核酸片段，猴痘病毒的基因是具有遗传效应的DNA片段，D正确。
故选A。
7．某反应进行时，有酶参与和无酶参与的能量变化情况如图所示。下列叙述正确的是（    ）

A．曲线I表示有酶参与的反应
B．淀粉酶变性失活后仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
C．其他条件相同，E越大，酶的催化效率越低
D．在“研究温度影响淀粉酶活性”的实验中，可用双缩脲试剂检测实验结果
【答案】B
【分析】分析题图：题图是某反应进行时有酶参与和无酶参与的能量变化图，曲线Ⅰ表示没有酶参与的能量变化，曲线Ⅱ表示有酶参与的能量变化，E1表示在无催化剂的条件下化学反应需要的活化能，E2表示在有酶催化的条件下化学反应需要的活化能。由此可以看出，酶促反应的原理是降低化学反应需要的活化能，酶参与反应时，所降低的活化能为E4。
【详解】A、酶能够降低化学反应的活化能，曲线I所需的能量最多，说明曲线Ⅰ表示没有酶参与的反应，A错误；
B、酶变性失活，但其中的肽键没有断裂，因此与双缩脲试剂仍可发生紫色反应，B正确；
C、酶参与反应时，所降低的活化能为E1-E2=E4，其他条件相同，E4越大，则酶降低的活化能越多，催化效率越高，C错误；
D、双缩脲试剂可与蛋白质反应呈紫色，淀粉酶的本质也是蛋白质，也可与双缩脲试剂反应，故在“研究温度影响淀粉酶活性”的实验中，不可用双缩脲试剂检测实验结果，D错误。
故选B。
8．ATP是细胞的能量“通货”。下列关于ATP的叙述，正确的是（    ）
A．ATP分子的结构式中含有三个特殊的化学键
B．ATP水解释放的磷酸基团参与蛋白质的合成
C．ATP的合成过程往往与放能反应相关联
D．ATP与ADP相互转化的能量供应机制可发生在所有生物体中
【答案】C
【分析】ATP中文名称为腺苷三磷酸，结构简式：A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表特殊化学键。作用：水解时远离A的特殊的化学键断裂，释放能量，是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、ATP结构简式为A-P～P～P，其中～表示特殊化学键，共2个，A错误；
B、ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化，磷酸化后的蛋白质空间结构和活性改变，但不参与蛋白质的合成，B错误；
C、细胞中的吸能反应一般与ATP的水解反应相联，放能反应一般与ATP的合成反应相联系，C正确；
D、病毒没有细胞结构，ATP与ADP间相互转化的能量供应机制在病毒体内不存在，D错误。
故选C。
9．用溴麝香草酚蓝法可以测定种子的生活力：将含有溴麝香草酚蓝的琼脂溶液倒入培养皿，冷却后制成琼脂平板；将吸足水的种子整齐地埋于琼脂中，置于适宜温度下培养，有生活力的种子能吸收O2、放出CO2，引起pH变化，导致种子附近的琼脂中溴麝香草酚蓝发生颜色变化。下列叙述正确的是（    ）
A．O2充足时，有生活力的种子放出的CO2来自线粒体基质
B．为促进种子萌发，配制琼脂溶液时还需加入适量葡萄糖
C．种子吸水后，细胞中自由水增多，代谢加快，抗逆性增强
D．若种子周围的琼脂呈现蓝色，则可判定该种子具有活性
【答案】A
【分析】凡有生活力的种子能不断地进行呼吸作用，吸收空气中的O2，同时放出CO2，CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3不稳定解离成H+和HCO3－。由于H2CO3不断解离，就使周围介质酸度逐步增加。它的变色范围为pH6.0－7.6之间，它在酸性介质中呈黄色，在碱性介质中呈蓝色，中间经过绿色
【详解】A、O2充足时，有生活力的种子只进行有氧呼吸，放出的CO2来自线粒体基质，A正确；
B、种子萌发时可利用细胞内的有机物进行氧化分解，配制琼脂溶液时无需加入葡萄糖，B错误；
C、种子吸水后，细胞中自由水增多，代谢加快，抗逆性减弱，C错误；
D、若种子周围的琼脂呈现黄色，说明种子进行了有氧呼吸释放CO2，则可判定该种子具有活性，D错误。
故选A。
10．某兴趣小组为了探究光照对绿叶中色素合成的影响，将韭菜根分别置于光照和黑暗条件下培养，分别发育成韭菜和韭黄，然后提取和分离二者叶片中的色素，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（    ）

A．类胡萝卜素和叶绿素都主要吸收红光
B．实验结果说明无光照或弱光照不会影响类胡萝卜素的合成
C．若研磨时未加SiO2，则滤纸条的色素带中叶绿素的宽度可能会变窄
D．海带通常呈现褐色与其光合色素对光能的捕获有关
【答案】A
【分析】在光下生长的韭菜能合成叶绿素，因此提取和分离得到四条色素带（从上到下依次为：胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b），而在黑暗下长的韭黄，不能合成叶绿素，只能得到两条色素带（胡萝卜素、叶黄素）。
【详解】A、类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，A错误；
B、两个实验条件下类胡萝卜素含量相同，说明无光照或弱光照不会影响类胡萝卜素的合成，B正确；
C、SiO2可使研磨更充分，若研磨时未加SiO2，则滤纸条的色素带中叶绿素的宽度可能会变窄，C正确；
D、海带通常呈现褐色与其光合色素对光能的捕获有关，D正确。
故选A。
11．图甲、乙为某生物的体细胞有丝分裂中染色体的行为变化示意图。下列叙述正确的是（    ）

A．该生物体内的细胞都有细胞周期
B．图乙对应的时期发生染色单体数量倍增
C．图甲发生在有丝分裂间期，图乙发生在有丝分裂末期
D．若通过药物抑制图甲对应时期的发生，则该药物可使细胞分裂停留在间期
【答案】D
【分析】分析题图：图甲为DNA分子的复制，图乙为着丝点分裂，染色体数目加倍。
【详解】A、只有能连续进行有丝分裂的细胞才具有细胞周期，因此该生物体内的细胞不一定都有细胞周期，A错误；
B、乙图为着丝点分裂，是细胞分裂后期图，该时期发生染色体数量倍增，染色单体数目为0，B错误；
C、图甲为DNA分子的复制，发生在有丝分裂间期，图乙为着丝点分裂，发生在有丝分裂后期，C错误；
D、甲图为DNA分子的复制，发生在间期，若通过药物抑制图甲对应时期的发生，则该药物可使细胞分裂停留在间期，D正确。
故选D。
12．孟德尔利用豌豆进行的两对相对性状的遗传实验中，F2出现9：3：3：1的性状分离比的非必要条件是（    ）
A．雌雄配子数量相等
B．不存在配子致死现象
C．F1产生四种比例相同的配子
D．两对等位基因位于非同源染色体上
【答案】A
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子时，位于同源染色体的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、雌雄配子的数目不相等，一般来说，雄配子数目多于雌配子，这不是F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比必要条件，A符合题意；
B、F2中不存在配子致死现象，是F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比必要条件，B不符合题意；
C、F1产生四种比例相等的配子是F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比必要条件，C不符合题意；
D、控制两对相对性状的基因位于非同源染色体上，是F2出现9∶3∶3∶1的性状分离比必要条件，D不符合题意。
故选A。
13．在一定光照条件下，科研人员研究了温度变化对某种蔬菜进行呼吸作用时CO2产生量和进行光合作用时CO2消耗量的影响，实验结果如图所示。下列结论不合理的是（    ）

A．温室栽培该种蔬菜时温度最好控制在35℃左右
B．光合作用相关酶的最适温度小于呼吸作用相关酶的最适温度
C．当温度为5～25℃时该种蔬菜的产量会随温度的升高而升高
D．当温度小于5℃或大于35℃时该种蔬菜的净光合速率小于零
【答案】A
【分析】据图可知，光合作用和呼吸作用的强度在一定范围内随温度的增加而增大，但并不是温度越高光合作用的强度越大，超过30℃后，光合作用的强度下降。
【详解】A、温室栽培蔬菜时应尽可能获得最大净光合速率， 据图可知，当温度为35℃时，净光合速率等于零，A错误；
B、据图可知，光合作用相关酶的最适温度大约在25-30℃之间，小于呼吸作用相关酶的最适温度，B正确；
C、净光合速率=总光合速率-呼吸速率，当温度为5～25℃时，光合作用的强度明显大于呼吸作用强度，该种蔬菜的产量会随温度的升高而升高，C正确；
D、据图可知，当温度小于5℃时植物只进行呼吸作用，大于35℃时植物的呼吸速率大于光合速率，故当温度小于5℃或大于35℃时该种蔬菜的净光合速率小于零，D正确。
故选A。
14．赫尔希和蔡斯用35S标记蛋白质，用32P标记DNA，研究T2噬菌体遗传信息的传递。两位科学家的部分研究过程如图所示。下列关于该实验的叙述，合理的是（    ）

A．侵染大肠杆菌前先用含32P和35S的普通培养基直接培养T2噬菌体
B．该实验可以证明DNA是主要的遗传物质，而蛋白质不是遗传物质
C．35S标记T2噬菌体的实验组离心后，放射性主要集中在沉淀物中
D．32P标记T2噬菌体的实验组培养时间过长，会导致上清液的放射性增强
【答案】D
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。
【详解】A、噬菌体为病毒，没有细胞结构，不能独立代谢，因此不能用普通培养基直接培养，A错误；
B、该实验可证明DNA是噬菌体的遗传物质，不能说明DNA是主要的遗传物质，蛋白质未进入大肠杆菌，不能证明蛋白质不是遗传物质，B错误；
C、由于亲代噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌，因此35S标记T2噬菌体的实验组离心后，放射性主要集中在上清液中，C错误；
D、32P标记T2噬菌体的实验组培养时间过长，会导致大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放，因此上清液的放射性增强，D正确。
故选D。
15．某种小鼠的毛色受到A/a、B/b、G/g三对位于常染色体上且独立遗传的基因的控制，其中黑色个体的基因型是A_B_gg，灰色个体的基因型是A_bbgg，其余基因型的个体表现为淡黄色。下列有关说法错误的是（    ）
A．该种小鼠毛色的基因型共有27种
B．基因型为AaBbGg的个体进行测交，子代淡黄色个体中纯合子所占比例为0
C．基因型为AaBbGg的个体相互交配，子代中淡黄色个体所占比例为52/64
D．毛色的形成是多个基因共同作用的结果，基因与性状并不是简单的线性关系
【答案】B
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、该种小鼠毛色受三对独立遗传的三对等位基因控制，则该群体中的基因型共有33=27种，A正确；
B、基因型为AaBbGg的个体进行测交，则子代的基因型和表现型为1AaBbGg (淡黄色)、laaBbGg (淡黄色)、1AabbGg (淡黄色)、1AaBbgg (黑色)、laabbGg (淡黄色)、laaBbgg (淡黄色)、1Aabbgg (灰色)、laabbgg (淡黄色)，可见子代淡黄色个体中纯合子所占比例为1/6，B错误；
C、基因型为AaBbGg的个体相互交配，子代中黑色个体A_B_gg的占比为3/4×3/4×1/4=9/64，灰色个体A_bbgg所占的比例为3/4×1/4×1/4=3/64，则淡黄色个体所占比例为1-9/64-3/64=52/64，C正确；
D、题中显示，某种小鼠的毛色受到A/a、B/b、 G/g三对位于常染色体上且独立遗传的基因的控制，可见毛色的形成是多个基因共同作用的结果，因此也能说明基因与性状并不是简单的线性关系，D正确。
故选B。
16．工业快速发展过程中，废水、废气和废渣的排放导致土壤和水体被重金属污染。当植物受到重金属胁迫后，可通过甲基化改变相关调控机制，将受到的毒害降低，从而有利于植物的生长与繁殖。科研人员对在不含镉和镉含量不同的土壤中正常生长的三种高等植物细胞内的DNA甲基化程度进行了观察和统计，结果如图所示。下列有关叙述错误的是（    ）

A．三种植物的DNA甲基化程度都与镉污染程度呈正相关
B．不同植物的细胞中的DNA甲基化均不会改变基因的碱基序列
C．DNA甲基化能调控相关基因的表达而使生物的性状发生改变
D．DNA甲基化可能是植物在不良环境中的一种自我保护机制
【答案】A
【分析】题图分析，图示为科研人员对在不含镉和镉含量不同的土壤中正常生长的三种高等植物细胞内的DNA甲基化程度的观察和统计情况，实验的自变量是植物种类和铬的浓度，因变量是DNA甲基化程度，根据实验结果可知，镉对不同植物甲基化程度的影响是不同的。
【详解】A、据图可知，萝卜的DNA甲基化程度与镉污染程度呈正相关，即镉浓度越高，甲基化程度越高，而三叶草却表现为负相关，水稻没有表现出明显的正相关，A错误；
B、DNA甲基化程度会影响基因的表达情况，但不会改变基因的碱基序列，B正确；
C、DNA甲基化通过影响基因的转录过程实现了对相关基因表达的调控，进而使生物的性状发生改变，并且这种改变可遗传下去，C正确；
D、DNA甲基化可能是植物在不良环境中的一种自我保护机制，这应该是长期适应环境的结果，D正确。
故选A。

二、综合题
17．叶绿体是植物光合作用的场所，被子植物的叶绿体大多呈椭球形，在不同光照强度下呈椭球形的叶绿体会改变方向，可以正面或侧面朝向光源（正面朝向光源时，受光面积增大；侧面朝向光源时，受光面积减小）。下图是被子植物叶绿体结构的模式图。回答下列问题：

(1)植物体中椭球形的叶绿体能在一天中随“弱光→强光→弱光”的改变而改变朝向，其意义是_____。
(2)图中的结构①由_____堆叠而成；众多的_____极大地扩展了受光面积，有利于分布更多的_____，以吸收更多的光能用于光反应。
(3)暗反应过程发生在_____（填图中序号）中；暗应过程所需能量来自光反应过程产生的_____。
(4)某一条件下，同一叶肉细胞中，线粒体吸收a mol O2，叶绿体释放b mol O2，则叶绿体吸收的CO2的量为_____mol。
(5)提取绿叶中的色素时，需要加入少量_____以防止研磨中色素被破坏；在活细胞中，由于_____，色素难以被破坏。
【答案】(1)在弱光条件下，植物体中椭球形的叶绿体正面朝向光源，有利于接受较多的光照；在强光条件下，植物体中椭球形的叶绿体侧面朝向光源，防止在强光下被灼伤（或弱光时可最大限度地利用光能，强光时可减少伤害，有利于增强植物对环境的适应能力）
(2)     类囊体     基粒
     （吸收光能的）色素（或光合色素）
(3)     ③     ATP（答出[H]或NADPH也可以）
(4)b
(5)     碳酸钙     细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，不会相互干扰，使得色素被叶绿体膜分隔和保护

【分析】1、提取色素的原理是绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中。
2、不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢。
3、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，胡萝卜素和叶黄素主要吸收蓝紫光。
4、色素分布于叶绿体类囊体薄膜上，而与光合作用有关的酶分布于类囊体薄膜上和叶绿体基质中。
（1）
叶绿体在不同强度的光照条件下改变方向，有利于适应不同的环境：在弱光条件下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，有利于接受较多的光照；在强光条件下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，防止在强光下被灼伤。
（2）
结构①是基粒，由类囊体堆叠而成；叶绿体内众多的基粒，以及组成每个基粒的多个类囊体极大地扩展了叶绿体内的膜面积，且有利于分布更多的酶和吸收光能的色素。
（3）
暗反应过程发生在叶绿体基质中，即题图中的③中；暗反应过程所需能量来自光反应过程产生的NADPH、ATP。
（4）
叶绿体释放的O2的量与其吸收的CO2的量相等，因此叶绿体吸收的CO2的量为b mol。
（5）
提取绿叶中的色素时，为防止研磨中色素被破坏，需要加入少量的碳酸钙；在活细胞中，由于色素分布在叶绿体内，有叶绿体膜的分隔和保护，色素难以被破坏。
18．科研人员为探究已活化的酵母菌的细胞呼吸速率，设计了如图所示实验。实验中以葡萄糖为细胞呼吸底物，据此回答下列问题：

(1)上图所示装置中活化的酵母菌初期的细胞呼吸速率可以用单位时间内的_____来表示。一段时间后，装置中的红色液滴会向_____（填“左”“右”）移。
(2)实验应该在适宜且相同的温度条件下进行，温度属于实验要控制的_____变量。若要排除活化的酵母菌自身因素（实验误差）的影响或干扰，需要完善的设计是_____。
(3)若将装置中的酵母菌换成新鲜的绿色叶片，用来测定其细胞呼吸速率，则必须进行的操作是_____。
(4)若要继续探究酵母菌细胞呼吸分解、利用丙酮酸的场所，需要设法将_____分离，补充以_____作为反应底物的实验。
【答案】(1)     红色液滴向左移动的距离     左移
(2)     无关     设置一组对照实验，把活化的酵母菌换为等量的煮沸的酵母菌，其它装置保持不变即可
(3)把装置放在黑暗环境中进行
(4)     细胞质基质和线粒体     丙酮酸

【分析】装置中：NaOH吸收了CO2，所以液滴移动的距离代表O2的吸收量，即当液滴不动，则无O2吸收，表明没有进行有氧呼吸；当液滴向左移动，则吸收了O2，进行了有氧呼吸。
（1）
开始时装置中含有氧气，酵母菌进行有氧呼吸，消耗氧气，产生CO2，而NaOH吸收了CO2，所以消耗的O2会使液滴向左移动，因此装置中活化的酵母菌初期的细胞呼吸速率可以用单位时间内的红色液滴移动的距离来表示。由于酵母菌有氧呼吸消耗了装置内的氧气，因此会使装置内的气体减少，红色液滴左移。
（2）
实验中温度属于无关变量，应该在适宜且相同的温度条件下进行。若要排除活化的酵母菌自身因素的影响或干扰，需要完善的设计是：设置一组对照实验，把活化的酵母菌换成等量煮沸的酵母菌，其他装置保持不变即可。
（3）
若将装置中的酵母菌换成新鲜的绿色叶片，用来测定其细胞呼吸速率，则要阻止新鲜绿色叶片的光合作用，所以必须进行的操作是把装置放在黑暗环境中进行。
（4）
酵母菌细胞有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。在细胞质基质中，葡萄糖等有机物氧化分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体继续氧化分解。酵母菌无氧呼吸的场所是细胞质基质，在细胞质基质中，葡萄糖等有机物氧化分解为丙酮酸，丙酮酸继续不彻底氧化分解，形成二氧化碳和酒精。因此若要继续探究酵母菌细胞呼吸分利用丙酮酸的场所，需要设法将细胞质基质和线粒体分离，补充以丙酮酸作为反应底物的实验。
19．正常雌性哺乳动物在胚胎发育早期，某细胞中一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体，该细胞分裂产生的体细胞中这条X染色体也处于失活状态，但可以正常遗传给后代。Lesch-Nyhan综合征是一种严重的代谢疾病，由于患者缺乏HGPRT（由X染色体上的基因编码的一种转移酶），其嘌呤聚集于神经组织和关节中。图1是某Lesch-Nyhan综合征家系图。回答下列问题：

(1)Lesch-Nyhan综合征的形成，说明基因通过____________，进而控制生物体的性状。
(2)巴氏小体在显微镜下_____________（填“能”或“不能”）被观察到。通过进一步检测可知，Ⅲ-6的细胞中的巴氏小体失活情况及Lesch-Nyhan综合征基因分布情况如图2所示，据此分析，控制HGPRT合成的基因为______________性基因，Ⅲ-6患病的原因是_____________。
(3)根据（2）的信息进一步分析，Ⅱ-4的基因型是_____________，其巴氏小体失活情况和Ⅲ-6的是否相同?____________（填“相同”或“不同”）。
【答案】(1)控制酶的合成来控制代谢过程
(2)     能     显     含有A基因的X染色体形成了巴氏小体，细胞中不能正常表达HGPRT
(3)     XAXa     不同

【分析】题意分析，Lesch-Nyhan综合征是一种严重的代谢疾病，由于患者缺乏HGPRT而患病，而HGPRT是由X染色体上的基因编码的一种转移酶，由此说明控制该病的基因位于X染色体上。结合遗传系谱图分析Ⅱ-4、Ⅱ-5均正常，却生出了患病的孩子，说明该病为伴X隐性遗传病。
（1）
Lesch-Nyhan综合征的形成是由于缺乏HGPRT（一种转移酶）导致的，说明该基因控制的性状是通过基因控制酶的合成来控制代谢进而控制生物的性状。
（2）
由题意知，某细胞中一条X染色体随机高度螺旋化失活形成巴氏小体，因此巴氏小体在显微镜下能被观察到。根据分析可知，若相关基因用A/a表示，根据后代的情况可推测Ⅱ-4、Ⅱ-5的基因型可表示为XAXa、XAY，Ⅲ-6的基因型为XAXa，其细胞中的巴氏小体失活情况及Lesch-Nyhan综合征基因分布情况如图2所示，由于患者缺乏HGPRT（由X染色体上的基因编码的一种转移酶），即图中显示其中的一条X染色体失活而表现为患病，说明控制HGPRT合成的基因为显性性基因，故Ⅲ-6患病的原因是含有A基因的X染色体形成了巴氏小体，导致细胞中不能正常表达HGPRT而患病。
（3）
由于Ⅲ-8是患者，因此，Ⅱ-4的基因型是XAXa，其表现为正常，说明其中的巴氏小体是由含a基因的X染色体失活形成的，即其与Ⅲ-6的不同。
20．科研人员在野生植物A的细胞中发现某种抗旱基因，并将这种抗旱基因导入了农作物B的细胞中，从而得到甲和乙两种抗旱植株，抗旱基因在染色体上的位置如图所示。通过进一步检测可知，农作物的抗旱能力和导入的抗早基因数量成正比，且每个抗旱基因对抗旱能力的影响是相同的。回答下列问题：

(1)野生植物A的抗旱基因导入农作物B体内后能够表达，是因为___________。
(2)甲、乙抗旱植株的抗旱能力是___________（填“相同”或“不同”）的，其中自交后代均能稳定遗传的抗旱植株是___________（填“甲”或“乙”）植株。
(3)若植株中抗旱基因越多，抗旱能力越强，则让甲植株自交，其子代会出现___________种表型，其中抗旱能力最强的植株和不具有抗旱能力的植株的比例为___________。
(4)农作物B的高茎对矮茎为显性，受一对等位基因控制。已知乙植株是高茎杂合体，若要判断控制乙植株株高的基因与导入的抗旱基因是否在一对同源染色体上，能否通过与矮茎不抗旱植株测交的方法来判断？___________，理由是___________。
【答案】(1)生物界共用一套遗传密码
(2)     相同     乙
(3)     5     1：1
(4)     不能     乙植株的抗旱基因型是纯合的，无论抗早基因和控制株高的基因是否在一对同源染色体上，均只能产生两种相同比例的配子，与矮茎不抗旱植株测交的结果相同

【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
（1）
生物界共用一套遗传密码，由同一密码子控制的氨基酸相同，故野生植物A的抗旱基因导入农作物B体内后能够表达。
（2）
据图可知，甲和乙均含有2个抗旱基因，结合题意“农作物的抗旱能力和导入的抗旱基因数量成正比，且每个抗旱基因对抗旱能力的影响是相同的”可知，故甲、乙抗旱植株的抗旱能力是相同的；甲植株的两个抗旱基因分布在两对同源染色体上，每对同源染色体中只有一条染色体上含有抗旱基因，设相关基因为CcDd（C和D是抗寒基因），则自交后ccdd的个体不抗旱，乙植株两个抗旱基因均位于一对同源染色体上， 可以认为是纯合子，设为CC，产生C的抗旱配子，自交后均抗旱，即自交后代均能稳定遗传的抗旱植株是乙植株。
（3）
甲植株（设为CcDd）减数分裂产生含有抗旱基因个数分别是：2个（CD）、1个（Cd、cD）、0个，甲自交后代含有抗旱基因数分别是4个、3个、2个、1个、0个，故子代会出现5种表型；其中抗旱能力最强的植株CCDD（含4个抗旱基因）和不具有抗旱能力的植株ccdd（含0个抗旱基因）均可视为纯合子，故两者比例为1:1。
（4）
假设控制高茎与矮茎的基因为B/b，抗旱基因为A，乙植株基因型为AABb，若B、b与导入的抗旱基因在一对同源染色体上，则其能产生两种配子AB: Ab=1:1，而矮茎不抗旱植株的基因型是aabb，能产生一种配子ab，雌雄配子随机结合，则后代AaBb:Aabb=1:1，其中AaBb表现为高茎抗旱，Aabb表现为矮茎抗旱，比例是1: 1。如果B/b与导入的抗旱基因不在一对同源染色体上，则乙能产生两种配子AB: Ab=1:1，而矮茎不抗旱植株的基因型是aabb，能产生一种配子ab，雌雄配子随机结合，则后代AaBb:Aabb=1:1。因此，不能通过与矮茎不抗旱植株测交的方法来判断控制乙植株株高的基因与导入的抗旱基因是否在一对同源染色体上，因为植株的抗旱基因型是纯合的，无论抗旱基因和控制株高的基因是否在一对同源染色体上，均只能产生两种相同比例的配子，与矮茎不抗旱植株测交的结果相同。

三、实验题
21．某种感染动物细胞的病毒M主要由核酸和蛋白质组成。为探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA，某研究小组展开了相关实验，如表所示。回答下列问题：
组别
处理方式
实验结果
A
病毒M+活鸡胚培养基
分离得到大量的病毒M
B
病毒M+DNA水解酶+活鸡胚培养基

C



(1)该实验运用了____________（填“加法”或“减法”）原理。
(2)C组的处理方式是_____________。
(3)若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒，则B组和C组的实验结果分别是_____________。
(4)若鉴定结果表明病毒M是单链RNA病毒，通过自我复制产生遗传物质，则让病毒M的遗传物质进行复制，至少经过____________次复制才能得到病毒M的遗传物质，原因是_____________。
【答案】(1)减法
(2)病毒M+RNA水解酶+活鸡胚培养基
(3)不能分离得到病毒M     分离得到大量的病毒M
(4)     2     RNA复制时遵循碱基互补配对原则，单链RNA第1次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的互补，经过第2次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的相同

【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其具有专一性，即一种酶只能催化一种或一类化学反应。若病毒的遗传物质是DNA，则会被DNA酶催化水解，若病毒的遗传物质是RNA，则会被RNA酶催化水解。
（1）
该实验的目的是“探究病毒M的遗传物质是DNA还是RNA”，实验的自变量是使用的酶的种类，DNA酶能催化DNA水解，RNA酶能催化RNA水解，所依据的生物学原理是酶具有专一性，实验中通过加入的水解酶使核酸分解，因此，该实验运用的是减法原理。
（2）
根据实验设计的单一变量原则可推测，C组的处理方式是病毒M+RNA水解酶+活鸡胚培养基。
（3）
若鉴定结果表明病毒M是DNA病毒，则B组由于DNA被水解，是的分离结果中没有病毒M的出现，而C组中由于RNA水解酶不能将DNA水解掉，因而实验分离的结果中会得到大量的病毒M出现。
（4）
若鉴定结果表明病毒M是单链RNA病毒，通过自我复制产生遗传物质，由于该病毒的遗传物质是单链RNA，则病毒M的遗传物质进行复制，至少经过2次复制才能得到病毒M的遗传物质，这是因为RNA复制时遵循碱基互补配对原则，单链RNA第1次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的互补，经过第2次复制后得到的RNA的碱基序列与亲代RNA的相同。