2022-2023学年重庆市城口中学高三上学期期中生物试题含解析

这是一份2022-2023学年重庆市城口中学高三上学期期中生物试题含解析，共29页。试卷主要包含了单选题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

重庆市城口中学2022-2023学年高三上学期期中生物试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列生命活动在蓝藻细胞内不能进行的是
A．丙酮酸的分解 B．染色体变异 C．RNA的合成 D．C3的还原
【答案】B
【分析】蓝藻为原核生物，含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，也能进行有氧呼吸。
【详解】A、蓝藻为自养需氧型，能进行有氧呼吸，故可进行丙酮酸的分解，A不符合题意；
B、蓝藻为原核生物，不含染色体，不会发生染色体变异，B符合题意；    
C、蓝藻细胞可进行基因的表达，可通过DNA转录形成RNA，C不符合题意；    
D、蓝藻可进行光合作用，C3的还原属于光合作用的暗反应，D不符合题意。
故选B。
【点睛】本题考查蓝藻细胞的结构和功能相关知识，意在考查考生掌握原核生物和真核生物的区分，蓝藻虽然没有叶绿体但也能进行光合作用的全过程。
2．人体胰腺细胞中粗面内质网（附着核糖体的内质网）含量较高，性腺细胞中滑面内质网含量较高。据此推测合理的是
A．性激素的化学本质为蛋白质 B．粗面内质网参与蛋白质的合成
C．性激素直接由基因转录翻译而成 D．胰腺细胞中无性激素合成基因
【答案】B
【分析】由题干中“人体胰腺细胞中粗面内质网（附着核糖体的内质网）含量较高，性腺细胞中滑面内质网含量较高。”可知，胰腺细胞中的粗面内质网主要与合成蛋白质类物质有关，滑性腺细胞的滑面内质网主要与合成脂质类物质有关。
【详解】性激素的化学本质是类固醇，属于脂质，A错误；胰腺细胞会合成大量消化酶，消化酶属于分泌蛋白，粗面内质网会参与其合成与加工过程，B正确；性激素化学本质是脂质，因此，不是基因转录翻译而成，而是与基因表达产物有关，如与性激素合成有关的酶类，C错误；胰腺细胞和性腺细胞都是同一个受精卵分裂分化而来，因此，细胞核中的信息是相同的，故都含性激素合成的基因，只是二者基因表达的情况有差异，D错误；综上所述，选B项。
【点睛】本题突破口是两种不同类型的细胞，胰腺细胞与性腺细胞合成的主要物质存在较大差异，胰腺主要合成消化液（含消化酶-一种分泌蛋白），而性腺主要合成性激素（属于类固醇）。
3．在高中生物学实验中，有多个实验用到酒精，下列有关酒精的叙述错误的是
A．用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪时，酒精的作用是洗去浮色
B．检测细胞呼吸的产物酒精时，用酸性重铬酸钾，颜色由蓝变绿再变黄
C．提取叶绿体中的色素时，酒精的作用是作为有机溶剂
D．制作洋葱根尖临时装片时，酒精和盐酸的混合液可以用于解离
【答案】B
【详解】A、在使用苏丹Ⅲ鉴定脂肪的实验中，用体积分数为50%的酒精溶液洗去实验材料上的浮色，A正确；
B、检测细胞呼吸的产物酒精时，用酸性重铬酸钾，颜色由蓝变灰绿色，B错误；
C、由于色素不溶于水而溶于有机溶剂，所以酒精（无水乙醇）在色素的提取和分离实验时作为有机溶剂起到提取色素的作用，C正确；
D、制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片时，使用的解离液成分是盐酸和95%的酒精，D正确。
故选B。
4．1988年阿格雷从红细胞膜上分离出了CHIP28蛋白（一种水通道蛋白），而非洲爪蟾的卵母细胞上缺乏相应蛋白质。之后把CHIP28蛋白基因导入非洲爪蟾的卵母细胞，将细胞分两组处理，一段时间后观察。一组细胞放在低渗溶液中迅速膨胀，另一组放入HgCl2溶液处理后再转入低渗溶液中细胞形状没有变化。以下说法错误的是（    ）
A．CHIP28蛋白增大卵母细胞对水的通透性
B．水分子仅通过自由扩散进入卵母细胞使其膨胀
C．Hg2＋可能使CHIP28蛋白变性导致水跨膜速率降低
D．该实验表明基因通过控制蛋白质的结构控制生物性状
【答案】B
【分析】水分子可以发生渗透作用，渗透作用是指溶剂分子透过半透膜的扩散作用，如果半透膜两侧存在浓度差，渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。发生渗透作用需要两个条件，一是半透膜，二是浓度差。
【详解】A、CHIP28蛋白基因导入非洲爪蟾的卵母细胞，在低渗溶液中细胞迅速膨胀，CHIP28蛋白增大卵母细胞对水的通透性，A正确；
B、水分子不仅通过自由扩散还可以通过协助扩散进入卵母细胞使其膨胀，B错误；
C、放入HgCl2溶液处理后再转入低渗溶液中细胞形状没有变化，Hg2＋可能使CHIP28蛋白变性导致水跨膜速率降低，C正确；
D、CHIP28蛋白基因导入非洲爪蟾的卵母细胞，在低渗溶液中细胞迅速膨胀， 说明CHIP28蛋白基因控制CHIP28蛋白的结构，从而增大卵母细胞对水的通透性，该实验表明基因通过控制蛋白质的结构控制生物性状，D正确。
故选B。
5．为研究Cu2+和C1-对入体唾液淀粉酶活性的影响，某小组设计了如下操作顺序的实验方案：
甲组：CuSO4溶液一缓冲液—淀粉酶溶液一淀粉溶液一保温一检测
乙组：NaC1溶液—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液一保温一检测
丙组：蒸馏水—缓冲液—淀粉酶溶液—淀粉溶液—保温一检测
各组试剂量均适宜，下列对该实验方案的评价，不合理的是（    ）
A．缓冲液的pH应控制为最适pH B．保温的温度应控制在37℃左右
C．该对照实验能达成实验目的 D．不宜选用斐林试剂来检测因变量
【答案】C
【分析】实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，该实验的目的是探究Cu2+和Cl-对唾液淀粉酶活性的影响，因此自变量是pH，因变量是离子的种类，除此之外，其他条件都要相同且适宜。
【详解】A、缓冲液的作用是为了调节pH值，维持pH稳定，本实验pH值以及温度都是无关变量，为了避免温度和pH值对实验的干扰，因此温度和pH值都应该设置到最适，A正确；
B、温度是无关变量，无关变量应该保持适宜，唾液淀粉酶的最适宜温度是37℃左右，C正确；
C、甲乙两组实验中除了有Cu2+和Cl-，还有硫酸根离子和钠离子，需要排除二者对实验的干扰，因此对照组还需要再设置一组排除硫酸根离子和钠离子干扰的对照实验，因此设置的对照实验只有一组不能达成实验目的，C错误；
D、斐林试剂在使用时需要水浴加热，这样会改变实验的自变量，因此不能使用该试剂来检测生成物的量，D正确。
故选C。
6．经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（    ）
A．M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B．附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C．S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
【答案】D
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。
2、分析题干信息可知，经内质网加工的蛋白质，只有在S酶的作用下形成M6P标志，才能被高尔基体膜上的M6P受体识别，最终转化为溶酶体酶，无识别过程的蛋白质则被运往细胞膜分泌到细胞外。
【详解】A、酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；
B、由分析可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确；
C、由分析可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；
D、M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。
故选D。
【点睛】本题考查溶酶体的形成过程及作用等知识，旨在考查考生获取题干信息的能力，并能结合所学知识准确判断各选项。
7．图甲表示某二倍体动物正常情况下减数第一次分裂形成的子细胞（只画出部分染色体）；图乙为该动物精原细胞分裂过程中一个细胞内同源染色体对数变化的曲线图（不考虑变异）；图丙为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图。下列有关叙述正确的是（    ）

A．图甲中基因A、a所在的染色体是X染色体，该细胞中有4个DNA分子
B．图乙中CD段细胞内含有2条X染色体，2个染色体组
C．图乙中AB段、FG段均可发生同源染色体的联会
D．图丙细胞中基因a是由基因A经基因突变产生，且A和a分离发生在图乙的HI段
【答案】D
【分析】减数分裂过程：（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A．图甲表示某二倍体动物正常情况下减数第一次分裂形成的子细胞，其细胞内不存在同源染色体，基因A、a所在的染色体是常染色体，A错误；
B．图乙为该动物精原细胞分裂过程中一个细胞内同源染色体对数变化的曲线图，CD段表示有丝分裂后期，细胞内含有2条X染色体，4个染色体组，B错误；
C．图乙为该动物精原细胞分裂过程中一个细胞内同源染色体对数变化的曲线图，AB段表示有丝分裂，有丝分裂中不会出现同源染色体的联会，同源染色体的联会发生在减数第一次分裂，C错误；
D．图丙为基因型AABb的某动物进行细胞分裂的示意图，细胞中基因a是由基因A经基因突变产生，且A和a分离发生在减数第二次分裂的后期，即图乙的HI段，D正确。
故选D。
8．图1表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程，A-E表示物质，①-④表示过程。图2的实验装置用来探究消毒过的小麦种子在萌发过程中的细胞呼吸方式（若葡萄糖为种子细胞呼吸过程中的唯一底物）。请据图分析以下说法错误的是(     )

A．图1中物质A是丙酮酸，物质D是氧气，物质E是酒精
B．过程③④所需要的酶分别存在于线粒体基质和线粒体内膜
C．若乙装置墨滴左移，甲装置墨滴右移，则小麦萌发过程同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
D．若乙装置墨滴左移，甲装置墨滴不动，则小麦萌发过程中只进行有氧呼吸
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知：图1中：①表示细胞呼吸的第一阶段；②表示无氧呼吸的第二阶段；③表示有氧呼吸的第三阶段；④表示有氧呼吸的第二阶段；A为丙酮酸，B为二氧化碳，C为[H]，D为氧气，E为无氧呼吸产物--酒精。图2中：甲装置中清水不吸收二氧化碳，也不释放气体，因此甲中液滴移动的距离代表细胞呼吸产生二氧化碳量与消耗氧气量的差值；乙装置中KOH的作用是吸收细胞呼吸产生的二氧化碳，因此乙中液滴移动的距离代表细胞呼吸消耗的氧气量。
【详解】A.据分析可知，A为丙酮酸，B为二氧化碳，C为[H]，D为氧气，E为无氧呼吸产物酒精，A正确；
B.过程③④表示有氧呼吸的第三阶段和有氧呼吸的第二阶段，所需要的酶分别存在于线粒体内膜和线粒体基质，B错误；
C.甲装置的墨滴右移，说明呼吸产生的二氧化碳量大于消耗的氧气量；乙装置的墨滴左移，说明有氧气的消耗，由此可推知细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，C正确；
D.实验后，图2的乙装置的墨滴左移，说明有氧气的消耗，甲装置的墨滴不动，说明有氧呼吸消耗的氧气量与呼吸作用释放的二氧化碳量相等，小麦萌发过程中只进行有氧呼吸，D正确。
故选B。
点睛：本题考查细胞呼吸的相关知识，知识点是细胞呼吸的方式、过程和发生的场所，有氧呼吸与无氧呼吸的反应式和应用，分析题图获取信息是解题的突破口，对于相关知识点的记忆是解题的关键。
9．ATP注射液主要用于心功能不全、脑出血等后遗症的辅助治疗。研究发现，ATP可以作为信息分子与神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合。与自身合成的ATP相比，ATP注射液中的ATP浓度远低于细胞内的，几乎不能进入细胞。下列叙述正确的是（    ）
A．1分子ATP中含有1分子脱氧核糖、1分子腺苷和3分子磷酸基团
B．注射的ATP在心肌细胞、脑细胞内为代谢反应供能而发挥治疗作用
C．ATP水解时，接近腺苷的磷酸基团先脱离，生成ADP并释放能量
D．注射的ATP和细胞膜上的受体特异性识别并结合，进而传递信息发挥治疗作用
【答案】D
【分析】1.ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写，ATP分子的结构式可以简写成A-P～P～P，其中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊化学键，该键断裂时，大量的能量会释放出来。
2.ATP的化学性质不稳定，在有关酶的催化作用下，ATP分子远离A的那个特殊化学键很容易水解，于是远离A那个P就脱离开来，形成游离的Pi，同时释放出大量的能量，ATP就转化成了ADP。
【详解】A、一分子ATP分子含有三个磷酸基团以及一个腺苷分子（包括一分子核糖和一分子腺嘌呤），A错误；
B、ATP注射液几乎不能进入细胞，因此无法通过为心、脑细胞内代谢反应供能而发挥治疗作用，B错误；
C、ATP水解时，远离腺苷的磷酸基团先脱离，生成ADP并释放能量，C错误；
D、由题可知：ATP可以作为兴奋性神经递质与中枢及外周神经系统、内脏等多处细胞膜上的受体结合，进而传递信息发挥治疗作用，此过程利用了ATP作为信号分子的作用，D正确。
故选D。
10．投弹手甲虫有精妙的防身系统（如图），其腹部储存室中储备过氧化氢（H2O2）和氢醌（HQ）。当有捕食者靠近时，储存室收缩，储存室和燃烧室间的隔膜打开，H2O2和HQ流至燃烧室，被过氧化氢酶和过氧化物酶催化，反应如下：
；
在极短时间内导致爆炸，同时喷射出灼热难闻的对苯醌，攻击并吓退捕食者。叙述错误的是（　　）

A．内质网和高尔基体与两种酶的加工、运输有关
B．投弹手甲虫迅速喷射灼热气体依赖酶的高效性
C．燃烧室爆炸与热及O2大量产生导致气压增大有关
D．甲虫精妙的防身系统使自然界中不可能有其天敌
【答案】D
【分析】酶的高效性是和非酶的催化剂比较而言，主要是指催化能力，蛋白质（环境适宜）的催化能力是普通化学催化物质的105—108倍，生物分子之间的反应首先要进行分子碰撞接触，如果在没有酶作用的情况下，分子主要靠自然的热运动来随机进行接触，这样的几率比较小，而在酶的作用下，由于酶和作用底物有特异性结合位点，相当于把反应需要的分子给拉到一起去了，所以这样的效率要高很多。
【详解】A、过氧化氢酶和过氧化物酶是蛋白质，在核糖体合成，需要内质网和高尔基体的加工，A正确；
B、由于酶的高效性，过氧化氢和氢醌均迅速反应，投弹手甲虫迅速喷射灼热气体，B正确；
C、由题干可知，H2O2和HQ流至燃烧室，被过氧化氢酶和过氧化物酶催化，在极短时间内导致爆炸，同时喷射出灼热难闻的对苯醌和大量的氧气，导致燃烧室气压增大，从而使得燃烧室爆炸，C正确；
D、甲虫精妙的防身系统可以攻击并吓退捕食者，但都有一定限度，自然界中还是存在其天敌，D错误。
故选D。
11．如图为某果蝇细胞内四条染色体上部分基因示意图，下列有关叙述不正确的是（    ）
（注：甲、乙、丙、丁表示染色体，显性基因对隐性基因为完全显性）

A．该果蝇的表现型为长翅灰身刚毛白眼雄性
B．丙和丁染色体在减数第一次分裂前期可发生部分联会
C．在有丝分裂后期，基因D、d、E、e、A、a、b会出现在细胞的同一极
D．在减数第二次分裂后期，基因D、e、a、b不可能出现在细胞的同一极
【答案】D
【分析】据图分析可知，该果蝇的性染色体丙和丁的大小不一，而果蝇是XY型生物，Y染色体比X染色体小，故该果蝇为雄性。其中A、a这一对等位基因位于XY染色体的同源区段。
【详解】A、由图可知，甲与乙染色体、丙与丁染色体分别为同源染色体，且丁染色体为Y染色体，该果蝇的基因型为DdEeXabYA，表现型为长翅灰身刚毛白眼雄性，A正确；
B、丙染色体为X染色体，丁染色体为Y染色体，两者为同源染色体，在减数第一次分裂前期可发生部分联会，B正确；
C、在有丝分裂后期，复制成两份的基因随着丝粒分裂，被平均分配到细胞两极，所以基因D、d、E、e、A、a、b会出现在细胞的同一极，C正确；
D、在减数第一次分裂前期联会时，甲与乙染色体中的非姐妹染色单体可能发生交叉互换，则可能出现甲染色体的某一条姐妹染色单体上有基因D与基因e，另一条姐妹染色单体上仍是基因D和基因E，若甲与丙染色体进入同一个次级精母细胞中，在减数第二次分裂后期，基因D、e、a、b可能出现在细胞的同一极，D错误。
故选D。
12．现通过实验探究某环境因素对酵母菌细胞呼吸方式的影响，实验结果见下表。有关叙述错误的是
氧浓度（%）
a
b
c
d
产生CO2量（mol）
9
12.5
15
30
产生酒精量（mol）
9
6.5
6
0

A．该实验自变量是氧浓度，因变量是产生CO2量和酒精量
B．在氧浓度为a时，酵母菌只进行无氧呼吸
C．在氧浓度为b时，酵母菌只进行有氧呼吸
D．在氧浓度为c时，酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸
【答案】C
【详解】A、表中信息显示：CO2和酒精的产生量随氧浓度的变化而变化，说明该实验自变量是氧浓度，因变量是产生CO2量和酒精量，A项正确；
B、在氧浓度为a时，CO2和酒精的产生量相等，说明酵母菌只进行无氧呼吸，B项正确；
CD、在氧浓度为b和c时，CO2的产生量均大于酒精的产生量，说明在b和c时，酵母菌既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸，C项错误，D项正确。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是抓住问题的实质：在有氧呼吸的过程中，每消耗1mol的葡萄糖就会消耗6molO2，同时释放6molCO2；在进行无氧呼吸时，不消耗O2，每消耗1mol的葡萄糖，会产生2mol CO2，同时产生2mol C2H5OH；若有氧呼吸和无氧呼吸同时进行，则CO2的产生量大于酒精的产生量。据此采取对比法，找出表中代表 “不同氧浓度条件下CO2的产生量与酒精的产生量”的数据的变化规律，并将“变化规律”与“所学知识”有效地联系起来，进行知识的整合和迁移。
13．生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神，下列有关叙述错误的是（    ）
A．孟德尔能成功地总结出遗传定律与他正确选材和运用统计学方法处理数据有关
B．摩尔根选择红眼和白眼果蝇杂交并应用假说一演绎法得出了基因在染色体上的结论
C．艾弗里在研究肺炎双球菌转化实验时，对自变量的控制符合对照实验的“加法原理”
D．沃森和克里克使用物理模型建构的方法揭示了 DNA 分子的双螺旋结构
【答案】C
【分析】艾弗里在探索肺炎双球菌遗传物质的实验中，很好的设计了“加法”实验和“减法”实验：1、在“加法”实验中，艾弗里在培养R型肺炎双球菌的培养基中分别加入了分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA、蛋白质等物质，结果，只在加入DNA的培养基上出现了S型肺炎双球菌，说明DNA是肺炎双球菌的遗传物质，蛋白质等其他物质不是遗传物质。2、在“加法”实验之后，艾弗里又设计了“减法”实验，他在培养R型肺炎双球菌的培养基中除了加入分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA之外，还同时加入了DNA水解酶，结果培养基上没有出现S型肺炎双球菌。
【详解】A、孟德尔取得成功的主要原因是选用豌豆进行实验，豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下是纯合子，有易于区分的性状，实验时应用统计学方法处理数据，A正确；
B、萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上，摩尔根利用假说一演绎法，通过果蝇的红白眼这一相对性状的杂交实验，证明了基因在染色体上，B正确；
C、艾弗里设计了“减法”实验，他在培养R型肺炎双球菌的培养基中除了加入分离提纯的S型肺炎双球菌的DNA之外，还同时加入了DNA水解酶，结果培养基上没有出现S型肺炎双球菌，该实验的证明了DNA只有保持结构完整才能作为遗传物质，从而进一步证明DNA是遗传物质，C错误；
D、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构，提出DNA分子的双螺旋结构，D正确。
故选C。
14．某生物研究小组在密闭恒温玻璃温室内进行植物栽培实验，连续48小时测定温室内CO2浓度及植物CO2吸收速率，得到如图所示曲线（整个过程呼吸速率恒定）。据图分析正确的是（    ）

A．图中6h时和30h时分别是植物光合作用开始的两个时刻
B．48h时，该植物体内有机物的积累量最多
C．实验开始的前24小时比后24小时的平均光照强度弱
D．实验全过程叶肉细胞产生ATP的场所是叶绿体和线粒体
【答案】C
【分析】图中的CO2吸收速率表示该植物的净光合速率，室内CO2浓度变化可表示该植物有机物的积累量，从曲线可知实验的前3小时内植物只进行呼吸作用，6h时叶肉细胞呼吸速率与光合速率相等，此时细胞既不从外界吸收也不向外界释放CO2，其呼吸产生的CO2正好供应给光合作用，所以呼吸速率与光合速率相等的时间点有4个，即6、18、30、42小时，图中的CO2吸收速率为净光合速率，当CO2吸收速率大于0时就有有机物的积累，因此图中6～18h、30～42h均有有机物的积累。
【详解】A、据图可知6h时和30h时植物从外界吸收CO2速率为零，即此时呼吸速率与光合速率相等，而光合作用开始是在3h时和27h时，A错误；
B、据曲线分析，48h时，室内二氧化碳浓度比0h时低，说明48h内植物体积累了有机物，但是42h～48h时植物呼吸速率大于光合速率，所以42h时有机物积累最多，B错误；
C、由曲线图看出，前24小时比后24小时的CO2浓度变化及CO2吸收速率小，因此，前24小时比后24小时的平均光照强度弱，C正确；
D、实验全过程叶肉细胞内产生ATP的场所包括细胞质基质、线粒体和叶绿体，D错误。
故选C。
15．下图表示用胸苷（TdR）双阻断法使细胞周期同步化，其中甲表示正常的细胞周期，G1、S、G2、M期依次分别为12h、8h、4．5h、1．5h；乙表示经第一次阻断，细胞都停留在S期；丙表示洗去TdR恢复正常的细胞周期；丁表示经第二次阻断，细胞均停留在G1/S交界处。下列说法正确的是（　　）

A．若改用秋水仙素处理，则细胞会停留在G2/M交界处
B．第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后的8h到18h之间
C．胸苷（TdR）很可能是通过阻碍核糖体与mRNA结合发挥作用的
D．实验中需要对细胞进行解离、漂洗、染色、制片，以便于显微镜下观察
【答案】B
【解析】G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成，并且为下阶段S期的DNA合成做准备；S期最主要的特征是DNA的合成；G2期主要为M期做准备，但是还有RNA和蛋白质的合成，不过合成量逐渐减少。细胞周期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止；包分裂间期和分裂期；分裂间期历时长，占细胞周期的90%--95%，则选观察细胞有丝分裂的材料，选分裂期长，占细胞周期比例大的。
【详解】A、若改用秋水仙素处理，因秋水仙素会抑制纺锤体的形成，则细胞会停留在M期，A错误；
B、由于S期时间为8h，G1+G2+M=18h，故第二次阻断后应该在第一次洗去TdR之后的8h到18h之间，B正确；
C、据图分析，胸苷（TdR）很可能是通过阻碍DNA的复制发挥作用的，C错误；
D、该实验需要细胞保持活性，不需要对细胞进行解离、漂洗、染色、制片，D错误。
故选B。
16．将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中研究，在10℃、20℃的温度条件下，分别置于5klx、10klx光照和黑暗条件下，进行光合作用和细胞呼吸。结果如图所示（横坐标：时间；单位：小时）。对以上结果分析正确的是，该叶片（    ）

A．叶片在10℃时的呼吸速率是20℃时的2倍
B．在10℃、10klx的光照下，叶片每小时光合作用产生的氧气量是4.5mg
C．在5klx光照下，叶片在10℃时积累的有机物比20℃时少
D．在20℃、5klx光照下，叶片每小时光合作用产生的氧气量是5mg
【答案】B
【分析】分析曲线图：左图表示呼吸作用，20℃下细胞呼吸速率大于10℃；右图表示光合作用，总坐标中“氧气的释放量”代表净光合速率，其中10klx光照时的净光合速率大于5klx光照，且10klx光照下，20℃时的净光合速率大于10℃，而在5klx光照下，10℃时的净光合速率大于20℃。
【详解】A、从左图可知，氧气的吸收量反映的是呼吸速度，20℃时，2小时内氧气的吸收量为2 mg，10℃时，2小时内氧气的吸收量为1 mg，因此呼吸速度在20℃下是10℃下的2倍，A错误；
B、在10℃、10klx的光照下，经过2h，产生的氧气净量为8 mg，加上呼吸消耗氧气为1 mg，可以得出2小时光合作用产生的氧气量是9mg，故每小时光合作用产生的氧气量是4.5mg，B正确；
C、直接从右图比较，在5klx光照下，10℃时净释放的氧气量比20℃时多，因此积累的有机物比20℃时多，C错误；
D、在20℃、5klx的光照下，经过2h，产生的氧气净量为4 mg，加上呼吸消耗氧气为2 mg，因此，可以得出2小时光合作用产生的氧气量是6mg，故每小时光合作用产生的氧气量是3mg，D错误。
故选B。
17．甲、乙两位同学分别用小球做遗传规律模拟实验。甲同学每次分别从Ⅰ、Ⅱ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合；乙同学每次分别从Ⅲ、Ⅳ小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。将抓取的小球分别放回原来小桶后，再多次重复。分析下列叙述，正确的是

A．乙同学的实验模拟了遗传因子的分离和配子随机结合的过程
B．实验中每只小桶内两种小球的数量和小球总数都必须相等
C．乙同学的实验可模拟不同对的遗传因子可以自由组合的过程
D．甲、乙多次重复实验后，Dd和AB组合的概率均约为1/2
【答案】C
【分析】分析题文和题图：I、Ⅱ小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d，说明甲同学模拟的是基因分离规律实验；Ⅲ、Ⅳ小桶中的小球表示的是两对等位基因A、a和B、b，说明乙同学模拟的是基因自由组合规律实验。
【详解】Ⅲ、Ⅳ小桶中放的小球代表控制不同性状的基因，乙同学模拟的是等位基因分离和非等位基因自由组合过程，A错误；等位基因分离后，分别进入不同的配子中，故实验中每只小桶内两种小球的数量必须相等；雌雄个体产生的配子数量不同，雌性产生的卵细胞数量少，雄性个体产生的精子数量非常多，Ⅰ、Ⅱ桶小球总数可以不相等，B错误；Ⅲ、Ⅳ小桶中放的是两种不同的小球，模拟的是非同源染色体上非等位基因的自由组合过程，C正确；甲、乙多次重复实验后Dd、AB的组合随机出现的概率分别为1/2×1/2+1/2×1/2=1/2和1/2×1/2=1/4，D错误。
故选C。
18．某XY型的雌雄异株植物，其叶型有阔叶和窄叶两种类型，由一对等位基因控制。用纯种品系进行的杂交实验如下：
实验1：阔叶♀×窄叶♂→子代雌株全为阔叶，雄株全为阔叶
实验2：窄叶♀×阔叶♂→子代雌株全为阔叶，雄株全为窄叶
根据以上实验，下列分析错误的是（　　）
A．实验1、2子代中的雌性植株基因型相同
B．实验2结果说明控制叶型的基因只位于在X染色体的非同源区
C．仅根据实验2无法判断两种叶型的显隐性关系
D．实验1子代雌雄杂交的后代不出现雌性窄叶植株
【答案】C
【分析】根据题意分析可知：实验1、2是正反交，且实验结果有雌雄之分，据此可说明控制叶型的基因在X染色体上，且窄叶为隐性。
【详解】A、由题干可知，实验1、2的亲本均为纯合子，且每个实验中双亲具备的是相对性状，所以子代中雌性植株的基因型均为杂合子，A正确；
B、实验2中子代雌雄个体表现型比例不相等，子代雌株全为阔叶，雄株全为窄叶，说明该性状的遗传与性别相关联，控制该性状的基因位于X染色体上，B正确；
C、由实验2：窄叶♀×阔叶♂→子代雌株全为阔叶，雄株全为窄叶，可知母本和雄性后代都是窄叶，父本和雌性后代都是宽叶，说明窄叶是由X染色体是的隐性基因控制的，宽叶是由X染色体是的显性基因控制的，所以根据仅实验2是可以判断两种叶型的显隐性关系的，符合一次杂交定显隐的实验要求，C错误；
D、实验1中亲本的基因型是XBXB、XbY，则他们的子代基因型为XBXb、XBY，让子代雌雄植株杂交，杂交后代雌性植株的基因型为XBXB、XBXb，表现型均为宽叶，D正确。
故选C。
【点睛】
19．图甲为XY型性别决定的家鼠细胞分裂某时期的示意图（部分染色体），图乙为某个细胞发生三个连续生理过程时细胞中染色体条数的变化曲线。下列正确的是（    ）

A．图甲细胞的子细胞为精细胞
B．图甲细胞所处时期对应于图乙中的EF时期
C．图乙中时期DE和时期HI染色体数量变化的原因相同
D．图甲中染色体1和2的相同位置上分别为t和T基因，这种现象产生的原因是等位基因分离
【答案】B
【分析】根据题意和图示分析可知：图甲细胞中着丝点分裂，不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期，染色体1与2上的基因T与t的出现可能是交叉互换或基因突变。图乙中，Ⅰ表示减数分裂、Ⅱ表示受精作用、Ⅲ表示有丝分裂，其体细胞染色体数目为40（20对）。

【详解】A、由分析可知，甲细胞的细胞质不均等分裂，故该细胞为次级卵母细胞，其子细胞为极体和卵细胞，A错误；
B、图甲细胞所处时期为减数第二次分裂后期，对应于图乙中的EF时期，B正确；
C、图乙中时期DE表示着丝点分裂，染色体数目加倍；时期HI表示受精作用，精子和卵细胞结合导致染色体数目加倍，所以染色体数量变化的原因不同，C错误；
D、图甲中染色体1和2的相同位置上分别为t和T基因，这种现象产生的原因是交叉互换或基因突变，D错误。
故选B。
20．左图是某单基因遗传病相关系谱图，右图是对该家系中Ⅰ1～Ⅱ4号个体进行相关基因检测(先以某种限制酶切割样品DNA，再进行电泳)，得到的电泳结果(电泳时不同大小的DNA片段移动速率不同)，已知编号a对应的样品来自Ⅱ4。下列相关叙述错误的是(　　)

A．根据左图可确定该病属于常染色体隐性遗传
B．结合左图和右图分析，可知致病基因内部存在相关限制酶的1个切点
C．Ⅱ5一定是杂合子，Ⅲ8与Ⅱ5基因型相同的概率为1/3
D．Ⅲ9与该病基因携带者结婚，生一个正常男孩的概率为5/12
【答案】C
【分析】1、分析系谱图：1号和2号都正常，但他们的女儿患病，即：无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病男正非伴性”，说明该病为常染色体隐性遗传病。
2、分析表格：编号a中有条带2和条带3，对应的样品来自于4号个体，而4号个体是隐性纯合体，说明致病基因内部只存在相关限制酶的1个切点。
【详解】根据左图中1号和2号正常，而他们的女儿4号患病，可确定该病属于常染色体隐性遗传，A正确；编号a中有条带2和条带3，对应的样品来自于4号个体，而4号个体是隐性纯合子，说明致病基因内部只存在相关限制酶的1个切点，B正确；由于7号患病（aa），故5、6号一定是杂合子（Aa），8号的基因型及比例为AA：Aa=1：2，故8号与5号基因型相同的概率为2/3，C错误；9号的基因型及比例为AA：Aa=1：2，与该病基因携带者（Aa）结婚，生一个患病孩子的概率为2/3×1/4=1/6，生一个正常男孩的概率为（1-1/6）×1/2=5/12，D正确。 
故选C。
【点睛】本题结合系谱图，考查常见的人类遗传病，要求考生识记几种常见人类遗传病的类型、特点及实例，能正确分析题图，并从图中提取有效信息答题，属于考纲理解层次的考查。

二、实验题
21．现有A、B、C三瓶外观一样但没有标签的溶液，已知它们分属于质量浓度为0．1g/mL的蔗糖溶液、0．3g/mL的蔗糖溶液和0．1g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用下图装置设计了两组实验。（注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过）

实验Ⅰ 同时将等量的A液和B液分放入到装置中U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高；
实验Ⅱ 将等量的B液和C液分放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：先右高于左，后左高于右。
（1）本实验应用的原理是______________。
（2）根据实验现象得出结论：A是______________，B是_____________。
（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用____________溶液，观察指标主要有______________、液泡颜色深浅、原生质层的位置。
（4）为了清晰地观察质壁分离和复原现象，若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，除了调节显微镜的亮度外，还可采用的方法是_____________。
【答案】     渗透作用     0．3g/mL的蔗糖溶液     0．1g/mL的蔗糖溶液     0．3g/mL的蔗糖溶液     中央液泡的大小（或原生质体的大小）     可在蔗糖溶液中加入红墨水（合理即可）
【分析】根据题干分析，渗透作用发生的条件是要有半透膜和膜两侧有浓度差，所以该实验应用了渗透作用．实验Ⅰ中左侧液面升高，所以左侧浓度大，为0.3g/mL的蔗糖溶液，右侧为0.1g/mL的蔗糖溶液。
【详解】（1）根据题干信息和实验装置图可分析出该实验应用的原理是渗透作用。
（2）实验Ⅰ中左侧液面升高说明由右侧B溶液通过半透膜进入左侧A溶液的水分子多，并且液面不下降，表明A、B两溶液均是蔗糖溶液，A溶液的浓度大于B溶液的浓度；实验Ⅱ中，液面先右高于左，说明一开始由左侧B溶液渗透进入右侧C溶液水分子多，但随后出现左高于右，说明左侧B溶液中又进入溶质分子，浓度进一步升高，导致由右侧C溶液中渗透到左侧B溶液中水分子多，液面升高，由此判断A是0．3g/mL的蔗糖溶液，B是0．1g/mL的蔗糖溶液，C是0．1g/mL的葡萄糖溶液。
（3）用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水实验中常选用0．3g/mL蔗糖溶液，因为该浓度蔗糖溶液既会使细胞失水发生质壁分离，又不会使其过度失水而死亡．观察指标主要有液泡大小、颜色深浅或原生质层的位置。
（4）若选用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，为了清晰地观察质壁分离和复原现象，可将分离剂溶液中加入色素，观察原生质层与细胞壁之间是否进入有色的分离剂，或者将视野调暗一些观察。
【点睛】易错点：可以选用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，但为了清晰地观察质壁分离和复原现象，可将分离剂溶液中加入色素，观察原生质层与细胞壁之间是否进入有色的分离剂，或者将视野调暗一些观察。

三、综合题
22．O2是人和多数动物维持生命活动所必需的物质，适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。当氧含量低时，线粒体会产生并积累活性氧从而损伤大分子物质和线粒体。科研人员用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）分别处理大鼠肿瘤细胞，24h后检测肿瘤细胞的线粒体自噬水平，结果如图1所示。为研究线粒体自噬与活性氧含量的关系，用线粒体自噬抑制剂3-MA处理肿瘤细胞，检测肿瘤细胞的活性氧含量，结果如图2所示。

(1)大鼠组织液中的O2以____________的方式跨膜运输到肌细胞中，在细胞呼吸过程中，O2参与反应的场所是____________。
(2)在O2充足的情况下，大鼠肿瘤细胞也会进行无氧呼吸，此时消耗等量的葡萄糖，肿瘤细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞____________（填：“多”或“少”）；无氧呼吸产生乳酸，但血浆的pH不会发生明显变化，原因是____________。
(3)损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的____________降解。分析图1可知：适度低氧导致____________；分析图2可得出结论____________；据图分析，严重低氧会导致大鼠肿瘤细胞死亡，推测其原因是____________。
【答案】(1)     自由扩散     线粒体内膜
(2)     少     血浆中的缓冲物质能与乳酸发生中和反应，以维持血浆pH的稳定
(3)     溶酶体     线粒体的自噬水平显著提高     线粒体自噬可以消耗活性氧，使细胞中活性氧含量下降     严重低氧促进线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡

【分析】1、分析图1可知，适度低氧(10%O2) 时线粒体自噬水平相对值较高；分析图2可知，相对对照组来说，3-MA处理组活性氧含量相对值更高。
2、自由扩散：顺相对含量梯度运输；不需要载体；不需要消耗能量。一般气体等小分子进出细胞的方式为自由扩散。
【详解】（1）大鼠组织液中的O2浓度高于肌细胞，以自由扩散的方式跨膜运输到肌细胞中。在细胞呼吸过程中，O2参与有氧呼吸第三阶段，反应的场所是线粒体内膜。
（2）无氧呼吸只有第一阶段产生NADH，有氧呼吸第一、二阶段都会产生NADH，且无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段产生NADH一样多，因此消耗等量的葡萄糖，肿瘤细胞呼吸作用产生的NADH比正常细胞少。大鼠肿瘤细胞会进行无氧呼吸产生乳酸，但缓冲物质能与乳酸发生中和反应，以维持血浆pH的稳定，因此其血浆pH不会发生明显变化。
（3）溶酶体是细胞的“消化车间”，内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，因此损伤的线粒体可通过线粒体自噬途径，被细胞中的溶酶体降解。由图1可知，适度低氧(10%O2)时线粒体自噬水平相对值比常氧（20%O2）时线粒体自噬水平相对值大比较多，说明适度低氧导致线粒体的自噬水平显著提高。由图2可知，相对对照组来说，3-MA处理组活性氧含量相对值更高，说明线粒体自噬可以消耗活性氧，使细胞中活性氧含量下降。图1和图2显示，严重低氧时，线粒体自噬水平有所提高，但活性氧含量较高，活性氧会损伤大分子物质和线粒体，可推测严重低氧下促进了线粒体自噬，但还不足以清除细胞中的活性氧，活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡。
【点睛】本题考查物质运输方式、细胞呼吸的过程、内环境的理化性质、细胞器的功能等相关知识，意在考查学生对所学知识的理解与掌握程度，培养了学生分析图示、获取信息、解决问题和综合应用的能力。
23．食管癌居我国恶性肿瘤死亡率的第4位，其发生原因与组蛋白甲基化转移酶G9a的合成失调或功能紊乱有关。科学家体外培养人食管癌细胞，以研究化学药剂BIX对癌细胞凋亡的影响和相关机理。请回答问题：
（1）细胞凋亡是由________决定的细胞自动结束生命的过程。
（2）将食管癌细胞培养于完全培养液中作为对照组，实验组分别加入含不同浓度BIX的完全培养液。培养24小时，计算癌细胞的存活率和半数抑制浓度（存活一半细胞所对应的浓度），结果如图1。从结果分析可知________，且剂量越大，效果越明显；半数抑制浓度约为______μmol/L。

（3）用半数抑制浓度的BIX处理食管癌细胞，24小时后检测细胞中G9a的催化产物甲基化组蛋白a的含量，并同时检测另一种蛋白b含量，结果如图2所示。由于蛋白b的含量丰富且_______，所以在实验中常作为标准对照，目的是为了排除取样量、检测方法等无关变量对实验结果的影响。此实验结果说明BIX是通过_______（填写“促进”或“抑制”）G9a的活性，从而诱导食管癌细胞_______，进而治疗癌症。
【答案】     基因     BIX可降低癌细胞的存活率     5     稳定（变化小、一样、相似）     抑制     凋亡
【分析】在进行探究实验时，一般要设置对照实验。对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时，所进行的除了这种条件不同之外，其他条件都相同的实验。其中这种不同的条件就是实验变量。对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理是的就是对照组。为确保实验组、对照组实验结果的合理性，对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。
【详解】（1）细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，对生物体是有利的。
（2）分析图1可知，该实验的目的是探究化学药剂BIX对癌细胞凋亡的影响，自变量是不同浓度的BIX，因变量是细胞存活率和半数抑制浓度。分析结果可知，BIX可降低癌细胞的存活率，且剂量越大，效果越明显；半数抑制浓度约为5μmol/L。
（3）分析图2结果，对照组和实验组中蛋白b的含量均较高且基本相同，说明由于蛋白b的含量丰富且稳定，所以在实验中常作为标准对照，目的是为了排除取样量、检测方法等无关变量对实验结果的影响。与对照组相比，实验组甲基化组蛋白a的含量明显降低，说明BIX是通过抑制G9a的活性，从而诱导食管癌细胞凋亡，进而治疗癌症。
【点睛】本题结合图表，考查细胞凋亡及相关的探究实验，这要求考生具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，能根据实验目的和实验原则完善实验过程，并能根据题中和图中信息得出正确的结论。
24．将甲、乙、丙三个品系的棉花植株从30℃环境移入40℃环境中培养，测得相关数据变化情况如图1所示。图2是甲品系棉花植株在温度适宜的情况下测定的光合速率随光照强度的变化曲线,下表是测定图2中Q点各组相对气孔开度、水分利用效率的记录数据。回答下列相关问题：

组别
相对气孔开度（%）
水分利用效率
A
100
1.78
B
62
1.81
C
83
3.10
D
47
3.25

(1)分析图1、图2,影响棉花植株光合速率的环境因素有_____________。甲、乙、丙三个品系的棉花植株在相同条件下的光合速率不同，从生物多样性的角度分析，这是由_______________造成的。
(2)图2中,M点时,B组棉花植株产生ATP的场所有__________________。M点时，D棉花植株光合作用所需CO2的来源有____________________。
(3)高温环境下，甲、乙、丙三个品系的棉花植株中___________品系对高温的耐受力最强。
(4)析图2和上表数据可知，Q点时,干旱降低棉花植株净光合速率的原因是①_________________________；②________________。C02浓度倍增不仅能提高棉花植株的净光合速率，还能通过提高______________来增强抗旱能力。
【答案】(1)     光照强度、C02浓度、温度、水分     基因多样性
(2)     细胞质基质、叶绿体和线粒体     呼吸作用生和从外界环境中吸收（或线粒体和外界环境）
(3)甲
(4)     气孔开度降低，部分气孔关闭，CO2吸收减少     呼吸速率增大     水分利用效率

【分析】本题结合图表考查光合作用的影响因素及其在生产实践中的应用，考查考生对实验结果的分析、判断能力，要求考生能根据对照实验的单一变量原则，分析不同组别净光合速率不同的原因，以及图2中M和Q点细胞代谢的特点，进而判断得出正确的结论。
【详解】（1）根据题意可知图中1影响棉花植株光合速率的环境因素是温度，分析图2可知影响棉花植株光合速率的环境因素有光照强度、CO2浓度和水分。生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，甲、乙、丙三个品系的棉花植株在相同条件下的光合速率不同，从生物多样性的角度分析，这是由基因多样性造成的。
（2）图2中M点时，B组棉花植株净光合速率为0，即实际光合速率=呼吸速率，因此产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体。M点时，D棉花植株净光合速率大于0，即实际光合速率大于呼吸速率，故其光合作用所需CO2的来源有呼吸作用生和从外界环境中吸收（或线粒体和外界环境）。
（3）分析图1可知，将甲、乙、丙三个品系的棉花植株从30℃环境移入40℃环境中培养，甲品系的光合速率、气孔开度、光能捕获效率均高于乙、丙两个品系，说明高温环境下，甲、乙、丙三个品系的棉花植株中甲品系对高温的耐受力最强。
（4）分析图2和上表数据可知，Q点时光照强度相同，但各组的净光合速率不同，各组的水分供应和二氧化碳供应也不完全相同，结合表中数据分析可知，干旱降低棉花植株净光合速率的原因有：①气孔开度降低，部分气孔关闭，CO2吸收减少，导致暗反应速率降低；②呼吸速率增大导致净光合速率下降。CO2浓度倍增不仅能提高棉花植株的净光合速率，还能通过提高水分利用效率来增强抗旱能力。
25．果蝇、豌豆是常用的遗传学实验材料。请回答下列问题：
(1)果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，位于X染色体上；长翅基因（B）对残翅基因（b）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有为白眼残翅，由此可推出，亲本雌蝇的基因型是______，F1中出现长翅雄蝇的概率为______。
(2)研究豌豆茎的高度和花的颜色时，发现其与三对独立遗传的等位基因有关。现以纯种矮茎紫花豌豆作母本、纯种高茎白花豌豆作父本进行杂交，在相同环境条件下，发现F1中有一株矮茎紫花豌豆（记作植株A），其余均为高茎紫花豌豆。F1中高茎紫花豌豆自交产生的F2中高茎紫花、高茎白花、矮茎紫花和矮茎白花豌豆的数量比为27∶21∶9∶7。
①由F2可推测茎的高度受一对等位基因控制，依据是______。在F2中高茎紫花植株的基因型有______种。
②据分析，导致植株A出现的原因有两种可能：一是母本去雄不彻底发生了自交，二是父本的某花粉粒控制茎的高度的基因发生了突变。请设计简单的实验方案确定是哪一种原因所致，并写出预期结果及结论。
实验方案：__________________。
预期结果及结论：
a．____________。
b．______________。
【答案】(1)     BbXRXr    
(2)     F2中高茎∶矮茎＝3∶1     8     植株A自交，观察统计子代表现型及比例     若子代全部表现为矮茎紫花，则植株A是由母本自交引起的     若自交后代发生性状分离，矮茎紫花∶矮茎白花＝9∶7，则植株A是父本的某花粉中有一个基因发生突变引起的

【分析】1、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。2、实质（1）位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。（2）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。3、适用条件：（1）有性生殖的真核生物。（2）细胞核内染色体上的基因。（3）两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
【详解】（1）一只红眼长翅果蝇与一只白眼长翅果蝇交配，F1雄蝇中有1/8 为白眼残翅（bbXrY），由此可推出，亲本基因型为BbXRXr×BbXrY。F1中出现长翅雄蝇（B_X－Y）的概率为3/4 ×1/2=3/8 。
（2）①由F2中高茎∶矮茎＝3∶1，可知符合分离定律，故可推测茎的高度受一对等位基因控制，用 D、d 表示。紫花∶白花＝9∶7，说明豌豆花颜色由两对等位基因控制，用（A、a）、（B、b）表示，且符合自由组合定律，F1高茎紫花豌豆为 AaBbDd，则 A_B_为紫花， A_bb、aaB_、aabb 为白花，高茎为 D_，矮茎为 dd。在F2中高茎紫花植株的基因型为 D_A_B_，有 2×2×2＝8 种。
②若是由母本发生了自交，由于母本的基因型是 AABBdd，则该植株A的基因型也是 AABBdd，自交后代都表现为矮茎紫花，不会出现白花；
a．植株A是由母本自交引起的，则植株A的基因型为AABBdd，植株A自交，子代全部表现为矮茎紫花。
b．若是父本的某花粉粒控制茎的高度的基因发生了突变，则该矮茎紫花植株的基因型是 AaBbdd，自交后代 A_B_dd∶A_bbdd∶aaB_dd∶aabbdd＝9∶3∶3∶1，其中 A_B_dd 表现为矮茎紫花，其他表现为矮茎白花，即矮茎紫花∶矮茎白花 ＝9∶7。