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北京市朝阳区2020届高三上学期期中考试质量检测生物试题
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北京市朝阳区2019～2020学年度第一学期高三年级期中质量检测生物试卷
一、选择题
1.下列不能作为细胞统一性证据的是
A. 细胞都具有细胞膜、细胞质、核糖体
B. 组成细胞的元素和化合物种类基本相同
C. 细胞生物都以有丝分裂的方式进行增殖
D. 细胞生命活动一般以ATP作为直接能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞的统一性主要表现在：
从结构上来看，细胞生物结构上都有细胞膜、细胞质、核糖体。
从物质组成来看，组成细胞的元素和化合物种类是基本相同的。
从能量供应来看，细胞的生命活动一般都以ATP作为直接能源物质。
从细胞增殖来看，都以细胞分裂的方式进行增殖，对于真核生物来说，细胞增殖的方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
从遗传物质来看，都以DNA作为遗传物质，共用一套密码子。
【详解】据分析可知：
A、细胞都具有细胞膜、细胞质、核糖体，A正确；
B、组成细胞的元素和化合物种类基本相同，B正确；
C、真核生物的体细胞可以以有丝分裂的方式进行增殖，而原核细胞不能进行有丝分裂，C错误；
D、细胞生命活动一般以ATP作为直接能源物质，D正确。
故选C。
2.下列关于糖类的叙述，正确的是
A. 单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B. 构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C. 细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关
D. 葡萄糖与麦芽糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】
1、细胞中的糖类，根据能否进行水解分为单糖、二糖和多糖。单糖是不能水解的糖；二糖能够使写成两分子的单糖；细胞内的多糖有淀粉、纤维素和糖原，葡萄糖是构成多糖的单糖。
2、可溶性还原糖可以与斐林试剂发生颜色反应，在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀，葡萄糖、果糖、麦芽糖等都是还原性糖。
【详解】A、单糖不可以被进一步水解为更简单的化合物，A错误；
B、构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为葡萄糖，B错误；
C、细胞识别与糖蛋白中蛋白质和糖链都有关，C错误；
D、葡萄糖与麦芽糖都是还原性糖，故可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，D正确。
故选D。
3.用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量，如图所示。以下说法正确的
A. 附着在内质网上的细胞器甲与分泌蛋白的合成有关
B. 细胞器乙是中心体，与纺锤体的形成有关
C. 细胞器丙是线粒体，在其内膜上可生成CO2
D. 乳酸菌细胞也含有细胞器甲和丙
【答案】A
【解析】
【分析】
1、原核细胞与真核细胞的区别：
2、细胞器的结构和功能：
由图分析可得，细胞器甲不含脂质，说明其无膜结构，又因为其含有核酸，则可以推出细胞器甲为核糖体；细胞器乙只含有蛋白质和脂质，说明细胞器乙具有膜结构；细胞器丙含有蛋白质和脂质说明具有膜结构，具有膜结构有含有核酸的细胞器应该为线粒体，因为这些细胞器取自动物。
【详解】A、据分析可知：甲为核糖体，附着在内质网上的细胞器甲与分泌蛋白的合成有关，A正确；
B、细胞器乙是具膜细胞器，不可能为中心体，B错误；
C、细胞器丙是线粒体，在其内膜进行的是水的生成，C错误；
D、乳酸菌为原核生物，其细胞中含有细胞器甲，但不含细胞器丙，D错误。
故选A。
4.研究人员发现北欧鲫鱼在缺氧条件下体内存在如下代谢过程。相关叙述正确的是
A. 过程①②③均能产生大量的ATP B. 过程①②③均发生在细胞质基质
C. 酒精以主动运输的方式排出肌细胞 D. 乳酸转化为丙酮酸的过程不产生[H]
【答案】B
【解析】
【分析】
1、根据题意和图示分析可以知道：①为无氧呼吸，产物为乳酸；②为无氧呼吸的第一阶段，③为无氧呼吸的第二阶段，产物为酒精；均发生在细胞质基质中。
2、在酸性条件下，酒精与重铬酸钾溶液反应,呈现灰绿色。
【详解】A、图中能产生ATP的过程只有①②，③过程不释放能量,没有ATP产生，A错误；
B、据分析可知：过程①②③都发生在细胞质基质中，B正确；
C、酒精为小分子，以自由扩散的方式排出肌细胞；C错误；
D、乳酸转化为丙酮酸的过程会产生[H]，D错误。
故选B。
5.用新鲜菠菜叶和蓝藻研磨后的乙醇提取液进行纸层析，实验结果如图所示。下列叙述正确的是
A. 研磨过程中加入CaCO3会破坏叶绿素
B. 层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C. 不同色素在层析液中的溶解度均相同
D. 该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b
【答案】D
【解析】
【分析】
考查叶绿体色素的提取和分离实验。
实验原理：绿叶中含有色素，且不止一种，它们可以溶解在无水乙醇中，以此原理可将色素提取出来；分离色素通常根据色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散得快，溶解度低的在滤纸上扩散的慢，以此原理分离。
实验结果：绿纸条上的色素种类自上而下为胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、研磨过程中加入CaCO3会保护叶绿素，A错误；
B、层析液由20份石油醚。2份丙酮和1份苯混合而成，B错误；
C、不同色素在层析液中的溶解度不同，故而可以实现不同色素的分离，C错误；
D、由图示可知：该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b，D正确。
故选D。
6.细胞代谢与ATP密切相关，丹麦生物学家斯科因研究ATP合成酶而获得诺贝尔奖，下列说法正确的是
A. 由活细胞产生的ATP合成酶在体外不具有催化活性
B. ATP合成酶催化反应的最适温度与其保存温度相同
C. ATP脱去两个磷酸基团后可作为合成RNA的原料
D. 代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率大于合成速率
【答案】C
【解析】
【分析】
1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和.
3、ATP的结构式可简写成A-P～P～P,式中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。
【详解】A、酶活性的发挥需要适宜的条件，只要条件适宜，由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性，A错误；
B、ATP合成酶催化反应的最适温度为37℃左右，而其保存温度却在低温（0～4℃）条件下保存，B错误
C、ATP去掉后面2个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸,可作为RNA的单体之一，C正确；
D、代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率依然等于合成速率，只不过都加快而已，D错误。
故选C。
7.如图为某果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是
A. 朱红眼色和暗栗眼色相对性状，基因cn与基因cl为等位基因
B. 有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
C. 有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D. 减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞同一极
【答案】A
【解析】
【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点：间期，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；前期，核膜，核仁消失，出现纺锤体和染色体；中期，染色体形态固定，数目清晰；后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体病均匀的移向两级；末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程。
减数第一次分裂间期：染色体复制染色体复制
减数第一次分裂：前期。联会，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；中期，同源染色体成对的排列在赤道板上；后期，同源染色体分离非同源染色体自由组合；末期，细胞质分裂。核膜，核仁重建纺锤体和染色体消失。
减数第二次分裂：前期，核膜，核仁消失，出现纺锤体和染色体；中期，染色体形态固定，数目清晰；后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体病均匀的移向两级；末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色体消失。
【详解】A、等位基因是指位于一对同源染色体上的相同位置上控制着性对性状的基因，朱红眼色和暗栗眼色的基因位于同一条染色体上，故基因cn与基因cl为非等位基因，A错误；
B、有丝分裂中期，每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上，故X染色体和常染色体的着丝点也排列在赤道板上，B正确；
C、有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，分别移向细胞两极，故基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，C正确；
D、减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，图中的常染色体和X染色体是非同源染色体，可以出现在一个细胞中，故在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
故选A。
【点睛】熟练掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体行为的变化是解答本题的关键！
8.下列对细胞分化的相关叙述，错误的是
A. 从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
B. 从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果
C. 从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变
D. 从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目均改变的结果
【答案】B
【解析】
【分析】
细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结、构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的特点；普遍性，稳定性、不可逆性和不变性；细胞分化的实质；基因的选择性表达；细胞分化的结果；细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【详解】A、基因表达的产物有核酸和蛋白质，故从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果，A正确；
B、从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类和数量改变的结果，B错误
C、从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变，C正确；
D、从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目均改变的结果，D正确。
故选B。
9.下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是
A. 原核生物的拟核DNA常作为基因工程中使用的载体
B. 真核细胞内DNA和RNA合成都只在细胞核内完成
C. 原核细胞和真核细胞中基因表达都需要DNA和RNA参与
D. 肺炎双球菌转化实验证明了DNA和RNA都是遗传物质
【答案】C
【解析】
【分析】
DNA复制
DNA转录
翻译
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
细胞质中的核糖体
条件
DNA解旋酶，DNA聚合酶等，ATP
RNA聚合酶等，ATP
酶，ATP,tRNA
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
原料
含A T C G的四种脱氧核苷酸
含A U C G的四种核糖核苷酸
20种氨基酸
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
与非模板链重新绕成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
特点
半保留复制，边解旋边复制，多起点复制
边解旋边转录
一个mRNA上结合多个核糖体，依次合成多肽链
碱基配对
A→T，G→C
A→U,T→A,G→C
A→U,G→C
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
实例
绝大多数生物
所有生物
意义
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
【详解】A、原核生物的质粒常作为基因工程中使用的载体，而不是用拟核中的DNA，A错误；
B、真核细胞内DNA和RNA的合成分别是复制和转录过程，这两个过程的场所主要在细胞核内完成，B错误；
C、基因表达的过程包括基因的转录和翻译过程，故原核细胞和真核细胞中基因表达都需要DNA和RNA参与，C正确；
D、肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，D错误。
故选C。
10.下列关于“核酸是遗传物质的证据”相关实验的叙述，正确的是
A. R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因突变的结果
B. 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体多数有放射性
C. 噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短不影响实验结果
D. 烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】
考查教材经典实验，遗传物质的探索。
1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯的体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中，格里菲斯体内转化实验证明，S型细菌体内存在着某种转化因子能将R型细菌转化成S型细菌，肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，细菌转化的本质是基因重组的过程。
2、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验步骤首先获得35S和32P标记的T2噬菌体，然后再与未标记的大肠杆菌混合培养，然后适时保温后再搅拌、离心，最后通过检测上清液和沉淀物中的放射性高低，从而得出结论。保温的时间是实验成功与否的关键！
【详解】A、R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因重组的结果，A错误；
B、 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体少数有放射性，B错误；
C、噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短会影响实验结果，C错误；
D、烟草花叶病毒由蛋白质和RNA组成，烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质，D正确。
故选D。
【点睛】熟练掌握课本中的经典实验的原理、步骤和结论是解答本题的关键！
11.孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。在研究两对相对性状的杂交实验时，针对发现的问题孟德尔提出的假设是
A. F1表现显性性状，F2有四种表现型，比例为9∶3∶3∶1
B. F1形成配子时，每对遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合
C. F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合几率相等
D. F1测交将产生四种表现型的后代，比例为1∶1∶1∶1
【答案】B
【解析】
【分析】
孟德尔对自由组合现象的解释：在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合（假说的核心）。这样产生的雌配子和雄配子各有4种：、、、，它们之间的数量比为1：1：1：1。受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种；遗传因子的组合形式有9种：、、、、、、、、；性状表现有4种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，他们之间的数量比是9：3：3：1。
【详解】据分析知：
A、在孟德尔的两对相对性状的实验中：F1表现显性性状，F2有四种表现型，比例为9∶3∶3∶1，非假设内容，A错误；
B、F1形成配子时，每对遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合，为假说内容，B正确；
C、F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合几率相等，故F2有四种表现型，比例为9∶3∶3∶1，非假设内容，C错误；
D、由于F1产生四种比例相等的配子，故测交将产生四种表现型的后代，比例为1∶1∶1∶1 ，非假说内容，D错误。
故选B。
【点睛】紧扣课本内容展开学习是解答本题的关键！
12.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因（B/b）位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是
A. 窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B. 宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C. 宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D. 若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
【答案】C
【解析】
【分析】
XY型性别决定的生物中，基因型XX代表雌性个体，基因型XY代表雄性个体，含有基因b的花粉不育即表示雄配子Xb不育，而雌配子Xb可育。
【详解】由于父本无法提供正常的Xb配子，故雌性后代中无基因型为XbXb的个体，故窄叶性状只能出现在雄性植株中，A正确；宽叶雌株的基因型为XBX-，宽叶雄株的基因型为XBY，若宽叶雌株与宽叶雄株杂交，当雌株基因型为XBXb时，子代中可能会出现窄叶雄株XbY，B正确；宽叶雌株与窄叶雄株，宽叶雌株的基因型为XBX-，窄叶雄株的基因型为XbY，由于雄株提供的配子中Xb不可育，只有Y配子可育，故后代中只有雄株，不会出现雌株，C错误；若杂交后代中雄株均为宽叶，且母本的Xb是可育的，说明母本只提供了XB配子，故该母本为宽叶纯合子，D正确。故选C。
13.下列有关生物多样性和进化的叙述，不正确的是
A. 自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
B. 细菌接触青霉素产生抗药性突变，具有抗药性的个体生存下来
C. 物种之间、生物与环境之间共同进化和发展，形成生物多样性
D. 生物多样性包括基因多样性、物种多样性以及生态系统多样性
【答案】B
【解析】
【分析】
1、现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择和隔离是新物种形成的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中突变和基因重组是生物进化的原材料，自然选择是种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
2、共同进化是指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，因而导致了生物多样性的形成。生物多样性包括三个层次的内容：括基因多样性、物种多样性以及生态系统多样性。
【详解】A、据分析知：生物进化的实质是种群基因频率的改变，故自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向，A正确；
B、青霉素选择了细菌产生的抗药性突变，具有抗药性的个体生存下来，不是青霉素导致了细菌的抗药性突变，B错误；
C、由分析可知物种之间、生物与环境之间共同进化和发展，形成生物多样性，C正确；
D、由分析知：生物多样性包括基因多样性、物种多样性以及生态系统多样性，D正确。
故选B。
14.为增强玉米抗旱性，研究者构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒，用农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中，获得抗旱的转基因玉米。下列相关叙述不正确的是
A. 提取该微生物mRNA反转录为cDNA，通过PCR可获得大量目的基因
B. 将重组质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中，可以获得转化的农杆菌
C. 用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格进行无菌操作
D. 用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，可在个体水平检测转基因玉米的抗旱性状
【答案】D
【解析】
【分析】
1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2.农杆菌转化法的原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
【详解】A、提取组织mRNA进行逆转录后得到的cDNA可以作为PCR的模板，PCR技术体外扩增获得大量目的基因，A正确；
B、用CaCl2处理农杆菌，使其处于易于吸收周围环境中的DNA分子的感受态，有利于目的基因导入受体细胞，B正确；
C、用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞进行植物组织培养时，需要严格无菌操作，保证无菌环境，C正确；
D、用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，检测到玉米细胞中具有E蛋白基因，但E蛋白基因不一定能成功表达，因此培育出的玉米不一定具有抗旱能力，D错误。
故选D。
15.驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是
A. 驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍
B. 驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法
C. 驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，无细胞脱分化和再分化的过程
D. 驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【分析】
1、植物体细胞杂交的具体过程：
2、植物体细胞杂交的原理：染色体数目变异。
3、植物体细胞杂交的意义：在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
【详解】A、驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；
B、要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法（PEG等试剂）或物理法(电刺激等)，B正确；
C、驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，因此有愈伤组织和试管苗形成，C错误；
D、驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，D正确。
故选C。
二、非选择题
16.胆固醇是人体内一种重要的脂质，下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。
（1）细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白（LDL）的结构如图所示，其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞（靶细胞）中，以满足这些细胞对胆固醇的需要。
①与构成生物膜的基本支架相比，LDL膜结构的主要不同点是__________。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的__________与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
②LDL通过途径①_____方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到_____中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。
（2）细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是______（细胞器）。
（3）当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及_______，从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
（4）胆固醇是构成_______的重要成分。下图为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。
据图分析胆固醇对膜流动性的作用：__________。
【答案】 (1). ①只有单层磷脂分子 (2). 载脂蛋白B (3). ②胞吞 (4). 溶酶体 (5). 内质网 (6). 抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存 (7). 细胞膜 (8). 在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。
【解析】
【分析】
生物膜系统是指在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，称为细胞的生物膜系统。生物膜主要由脂质、蛋白质组成，有的含有少量的糖类。磷脂构成了生物膜的基本骨架。生物膜的结构上具有一定的流动性，功能上具有选择透过性。
【详解】（1）①据图可知：与构成生物膜的基本支架相比，由于胆固醇为小分子脂类，故LDL膜结构的主要不同点是单层磷脂分子。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
②LDL通过途径①胞吞方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到溶酶体中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。
（2）脂质的合成场所是内质网，故细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是内质网（细胞器）。
（3）用机体稳态的理念来解答本题，故当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存，从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
（4）胆固醇是构成细胞膜的重要成分。图中显示不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。图中显示胆固醇能抵抗因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变，故可总结为：在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。
【点睛】认真读图是解答本题关键！熟练掌握所学知识的要点，把握知识间的内在联系，是解答本题的另一关键点，最后一空是本题的难点。突破微粘度的含义是关键！
17.心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA经过加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR﹣223（链状），HRCR（环状）。结合下图回答问题：
（1）启动过程①时，__________酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是__________，该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序__________（相同，不同）。
（2）当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ACR的mRNA特定序列通过____原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少_________而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是__________。
（3）HRCR可以吸附miR﹣223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，特异性______。
（4）根据所学的知识及题中信息，判断下列关于RNA功能的说法，正确的是____（填写字母序号）。
a.有的RNA可作为遗传物质 b.有的RNA是构成某些细胞器的成分
c.有的RNA具有催化功能 d.有的RNA可调控基因表达
e.有的RNA可运输氨基酸 f. 有的RNA可作为翻译的直接模板
（5）科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是______。
【答案】 (1). RNA聚合 (2). 核糖体 (3). 相同 (4). 碱基互补配对 (5). 模板 (6). A-U (7). 弱 (8). abcdef (9). HRCR与miR﹣223碱基互补配对，清除miR﹣223，使ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡
【解析】
【分析】
图中①过程为转录，②过程为翻译，其中mRNA和miR﹣223形成杂交分子1，HRCR和miR﹣223形成杂交分子2。
【详解】（1）①为转录，该过程中需要RNA聚合酶识别并与基因上的启动子结合。过程②为翻译，该过程的场所是核糖体，由于T1、T2、T3是由同一个mRNA为指导合成的多肽链，故该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同。
（2）当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ACR的mRNA特定序列通过碱基互补配对原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少模板而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。因为基因是具有遗传效应的DNA片段，图中的杂交分子1是单链RNA之间的碱基互补配对的结构，故与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是A-U。
（3）HRCR可以吸附miR﹣223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，与HRCR结合的机会增大，故特异性弱。
（4）a.有的RNA可作为遗传物质，对于RNA病毒来说，RNA就是它的遗传物质，a正确；
b.核糖体由RNA和蛋白质组成，故有的RNA是构成某些细胞器的成分，b正确；
c.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数的是RNA，故有的RNA具有催化功能，c正确；
d.题图显示miR﹣223与mRNA结合阻止了翻译的过程，故有的RNA可调控基因表达 ，d正确；
e.在翻译过程中tRNA由转运氨基酸的功能，故有的RNA可运输氨基酸 ，e正确；
f. mRNA就是翻译的模板，故有的RNA可作为翻译的直接模板，f正确。
故选abcdef 。
（5）题图显示：HRCR能吸附miR﹣223，从而阻止了miR﹣223与mRNA的碱基互补配对过程，从而保证了基因ARC在心肌细胞的成功表达，抑制了心肌细胞的凋亡，故有望成为减缓心力衰竭的新药物。
【点睛】结合转录和翻译过程的基本知识认真辨别图中的信息，是成功解题的关键！最后一空的语言描述是学生的易错点。
18.阅读下面的材料，完成（1）～（4）题。
20世纪60年代，科研人员利用红外线CO2分析技术研究烟草、大豆等作物的光合动态，发现这些作物的叶照光后移至黑暗环境，短时间内（约1分钟）出现CO2释放量急剧增高的现象，随后释放量减少至与黑暗环境一致。由此科研人员提出，植物的叶肉细胞在光下必有一个与呼吸作用不同的生理过程，即在光照下叶肉细胞吸收O2，释放CO2。由于这种反应需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称光呼吸。
光呼吸过程简图
光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP（1,5-二磷酸核酮糖，C5）与进入叶绿体的CO2结合，经此酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），进行光合作用；反之，RuBP与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相关酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/ 4的PG则以CO2的形式释放。
有人认为光呼吸将植物体已固定的CO2又释放出来，而CO2重新利用又需要消耗ATP和[H]，因此认为光呼吸是地球上最浪费能源的一个过程，限制了作物产量。
近年来，科研人员发现若较长时间或较大程度的抑制光呼吸，植物均不能正常生长甚至死亡。有数据表明PG是叶片中的一种有害产物，其合成与Rubisco具有羧化和加氧反应的特性有关，而光呼吸可清除PG。同时植物体在低浓度CO2情况下，叶绿体内NADPH/NADP+比值较高，会导致更多自由基生成，使叶绿体的结构和功能受到损伤。光呼吸可使CO2 不断释放，并在叶绿体中重新被固定，有助于降低自由基的形成，从而起保护作用。
（1）Rubisco是一种存在于_____的酶，在光照条件下，可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的____将其还原；也可以催化RuBP与O2反应，推测O2与CO2比值______时，有利于光呼吸而不利于光合作用。通过光呼吸可以将Rubisco催化产生PG中______（用比值表示）的碳重新利用，从而将光呼吸所造成的负面效应最小化。
（2）比较细胞呼吸和光呼吸的区别，写出你进行比较的角度（至少写出三个方面）__________。
（3）请写出验证植物存在光呼吸现象的实验设计思路，并将预期实验结果绘制在给定的坐标系中。_______。
（4）请结合本文内容，提出光呼吸对植物体的重要意义。__________。
【答案】 (1). 叶绿体基质 (2). [H] (3). 高 (4). 3/4 (5). 对光的要求、进行部位、底物、产物、能量状况、反应条件 (6). 在适宜条件下先测定光照时吸收CO2速率，一段时间后对植物进行遮光（完全黑暗）处理，遮光后每10秒测定一次CO2释放速率，直到CO2释放速率不变。 (7). 光呼吸对植物有保护作用（如减少自由基产生、减少乙醇酸对细胞有毒害作用等）；光呼吸过程产生的甘氨酸和丝氨酸也可为蛋白质合成提供部分原料；光呼吸过程产生的CO2保持CO2缺少时卡尔文循环的运转等。
【解析】
【分析】
题图分析：图示表示光合作用的暗反应和光呼吸的过程，光呼吸需要C5为原料，光合作用在暗反应阶段又生成了C5化合物，实现了该物质的再生，而且光呼吸最终将该物质彻底氧化分解成二氧化碳，光呼吸消耗了氧气，生成了二氧化碳，消耗了NADPH和ATP。
【详解】（1）Rubisco是一种存在于叶绿体基质的酶，在光照条件下，可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的[H]将其还原；也可以催化RuBP与O2反应，推测O2与CO2比值高时，有利于光呼吸而不利于光合作用。通过光呼吸可以将Rubisco催化产生PG中3/4用比值表示）的碳重新利用，从而将光呼吸所造成的负面效应最小化。
（2）比较细胞呼吸和光呼吸的区别有：
对光的要求：光呼吸需要光，而细胞呼吸对光没有要求。
进行部位：光呼吸在叶绿体中进行，细胞呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。
底物：光呼吸的底物是C5化合物，细胞呼吸的底物是葡萄糖等有机物。
产物：光呼吸的产物为二氧化碳，细胞呼吸的产物是二氧化碳和水。
消耗能量状况：光呼吸消耗能量ATP，细胞呼吸产生能量ATP。
（3）验证植物存在光呼吸现象的实验，可根据题干信息；科学工作者对光呼吸的发现和思考过程来设计实验，根据光呼吸的条件和表现来设计实验。
在适宜条件下先测定光照时吸收CO2速率，一段时间后对植物进行遮光（完全黑暗）处理，遮光后每10秒测定一次CO2释放速率，直到CO2释放速率不变。如图所示：
（4）题干信息显示：光呼吸对植物体的重要意义表现在：光呼吸对植物有保护作用（如减少自由基产生、减少乙醇酸对细胞有毒害作用等）：光呼吸过程产生的甘氨酸和丝氨酸也可为蛋白质合成提供部分原料；光呼吸过程产生的CO2保持CO2缺少时卡尔文循环的运转等。
【点睛】认真阅读题干，挖据题干中的有用信息是解答本题的关键！本题第六空的实验设计思路完全就是题干中的思路：“发现这些作物的叶照光后移至黑暗环境，短时间内（约1分钟）出现CO2释放量急剧增高的现象，随后释放量减少至与黑暗环境一致。”很明显看出实验的因变量是二氧化碳的释放量，自变量是光照条件的处理。
19.细胞周期受到一系列分子的精确调控，调控异常会引起细胞增殖异常，从而导致肿瘤的发生。S蛋白与肿瘤的发生发展密切相关，为研究S蛋白对肿瘤细胞有丝分裂是否具有调控作用，实验人员做了以下探索：
（1）获得能表达融合蛋白（GFP-H2B）的人宫颈癌（Hela）细胞：染色体（质）的主要成分是_____和蛋白质，H2B是染色体中的一种蛋白；GFP是一种绿色荧光蛋白（利用荧光显微镜可以观察活细胞中GFP发出的荧光）。将含融合基因的_____导入Hela细胞，使其能表达GFP-H2B，用于连续观察活细胞中_____，从而判断细胞所处的时期，进而得出分裂各时期持续的时间。
（2）干扰癌细胞中S蛋白的表达：
将Hela-GFP-H2B细胞接种在细胞培养板的2个孔中，实验组加入能与S基因mRNA互补配对的siRNA，对照组应加入_____；24h后，检测S蛋白的含量，结果如右图。实验结果表明，____。
（3）Hela细胞的同步化处理 ： 将（2）中的两组细胞进行如下图所示的处理。
阻断I：培养在含有过量的TdR（DNA复制抑制剂）的培养液中，培养时间不短于（G2+M+G1）的时间总和，使细胞都停留在S期；
解除：更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在_____范围之间；
阻断II：处理与阻断I相同。
经过以上处理后，所有细胞都停留在细胞周期的某一时刻，请用在图d中标出_____，从而实现细胞周期的同步化。
（4）活细胞成像，测定细胞分裂期的时间：
对上述同步化处理的两组细胞放入正常培养液中培养7h，再用荧光显微镜对各组细胞的有丝分裂期进程进行图像采集，5min采集一次图像，部分结果如下：
图中A细胞处于______期，D细胞发生的主要变化是______。由图可知，__________。由此表明S蛋白的功能是______。
（5）请你提出一个进一步研究的课题：__________。
【答案】 (1). DNA (2). 表达载体 (3). 染色体存在状态 (4). 碱基数目相同但不能与S蛋白mRNA互补配对的RNA（或“无关的RNA”） (5). 实验组中的S基因的表达干扰成功 (6). 大于S，小于（G2+M+G1） (7). (8). 前 (9). 着丝点分裂，姐妹染色单体分离 (10). 从前期到中期持续时间实验组比对照组长 (11). 对细胞周期有调控作用，能明显缩短前期到中期（前期）的时间 (12). S蛋白调控细胞周期的机理；利用S蛋白研究抗肿瘤的靶向药物；利用S蛋白对细胞周期的调控作用，抑制肿瘤生长的研究；探究S蛋白治疗癌症的途径。
【解析】
【分析】
1、染色体由蛋白质和DNA组成，染色体是基因的主要载体，基因能知道蛋白质的合成进而实现了对性状的控制。
2、在显微镜下通过观察染色体的行为变化来确定细胞所处的分裂时期。
【详解】（1）获得能表达融合蛋白（GFP-H2B）的人宫颈癌（Hela）细胞：染色体（质）的主要成分是DNA和蛋白质，H2B是染色体中的一种蛋白；GFP是一种绿色荧光蛋白（利用荧光显微镜可以观察活细胞中GFP发出的荧光）。将含融合基因的表达载体导入Hela细胞，使其能表达GFP-H2B，用于连续观察活细胞中染色体的状态，从而判断细胞所处的时期，进而得出分裂各时期持续的时间。
（2）将Hela-GFP-H2B细胞接种在细胞培养板的2个孔中，实验组加入能与S基因mRNA互补配对的siRNA，对照组应加入碱基数目相同但不能与S蛋白mRNA互补配对的RNA（或“无关的RNA”）；24h后，检测S蛋白的含量，结果如右图。图中显示实验组中没有S蛋白出现，说明实验组中的S基因的表达干扰成功。
（3）实现细胞周期的同步；阻断I：由于培养液中含有过量的TdR（DNA复制抑制剂）的培养液中，在培养时间不短于（G2+M+G1）的时间总和，使细胞都停留在S期；
解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间大于S保证了刚刚进入S期而被停留的细胞解除，培养的时间小于（G2+M+G1）保证了度过S期而被停留的细胞的解除，故培养范围应在大于S，小于（G2+M+G1）。阻断II的处理与阻断I相同。故经过以上处理后，所有细胞都停留在细胞周期S期，如图所示：
（4）图中A细胞处于前期，D细胞发生的主要变化是着丝点分裂，姐妹染色单体分离。由图可知：从前期到中期持续时间实验组比对照组长。由此表明S蛋白的功能是对细胞周期有调控作用，能明显缩短前期到中期（前期）的时间。
（5）进一步研究的课题：S蛋白调控细胞周期的机理；利用S蛋白研究抗肿瘤的靶向药物；利用S蛋白对细胞周期的调控作用，抑制肿瘤生长的研究；探究S蛋白治疗癌症的途径。
【点睛】本题考查学生的读题能力。认真读图示中的旁注信息是不可忽视的。本题的第六空是学生难于突破的。
20.T4噬菌体中双链DNA分子的某一片段可发生多种突变。T4噬菌体这一片段发生突变的所有突变型独立感染大肠杆菌后，均丧失产生子代的能力。
（1）T4噬菌体基因的基本单位是______。T4噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌细胞内，经______和______过程，利用______提供的物质合成蛋白质，用以产生子代噬菌体。
（2）现有仅一个位点发生突变的T4噬菌体的三种突变型（突变体甲、乙、丙）。突变型噬菌体成对组合同时感染大肠杆菌，两噬菌体在大肠杆菌细胞内产生的蛋白质可以共用；两个噬菌体的DNA会有类似真核生物有性生殖中遗传物质交叉互换的过程。
实验发现：
①甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系为______。
②甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质______ (填写“能”或“不能”)相互弥补缺陷，故甲、丙的相应突变基因是由______突变来的。通过上述实验现象可以看出，一个基因中_____（可以/不可以）发生多个突变。
③甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体。原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的_____ (填写“正常”或“突变”)基因，从而可以产生后代。
（3）结合已有知识，就T4噬菌体而言，请判断基因是否是遗传物质控制其性状的功能单位，是否是其发生突变或重组的最小结构单位，并阐述理由__________。
【答案】 (1). 脱氧核苷酸 (2). 转录 (3). 翻译 (4). 大肠杆菌 (5). ①不同基因 (6). ②不能 (7). 同一基因 (8). 可以 (9). ③正常 (10). 基因是控制生物性状的功能单位，因为基因可以指导多肽（蛋白质）合成。基因不是发生突变或重组的最小结构单位。一个基因内部的许多位点上可以发生突变，并且可以在这些位点之间发生交换，一个基因可以包括许多突变单位和许多重组单位。
【解析】
【分析】
1、T4噬菌体由DNA和蛋白质组成，是一种专性寄生到大肠杆菌体内的病毒。
2、基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫基因突变，基因突变具有普遍性、低频性、多害少利性，多向性和不定性。
【详解】（1）T4噬菌体基因的基本单位是脱氧核苷酸。T4噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌细胞内，经转录和翻译过程，利用大肠杆菌提供的物质合成蛋白质，用以产生子代噬菌体。
（2）①甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明两突变体产生的蛋白质能相互弥补缺陷，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系为不同基因。
②甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷，故甲、丙的相应突变基因是由同一基因突变来的。通过上述实验现象可以看出，一个基因中可以发生多个突变，证明了基因突变的不定向性。
③甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体。原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的正常基因，从而可以产生后代。
（3）基因是控制生物性状的功能单位，因为基因可以指导多肽（蛋白质）合成。基因不是发生突变或重组的最小结构单位。一个基因内部的许多位点上可以发生突变，并且可以在这些位点之间发生交换，一个基因可以包括许多突变单位和许多重组单位。
【点睛】深刻理解基因的功能和基因突变的相关内容是正确解答本题的关键。
21.科研人员在玉米（2N=20）自交系Ｍ676繁殖圃中发现一株矮化的突变体，
雄穗及雌穗生长正常，不同于其他矮化不育品系。
（1）矮秆突变体通过自交保种，后代均表现为矮秆，说明此矮秆突变体为____。矮秆突变体与Ｍ676及不同遗传背景的渝1193品系杂交，所有杂交F1株高均显著高于矮秆突变体，正反交F1株高无明显差异，表明此矮化性状受染色体上的______基因控制，此基因命名为dm676；通过统计____，说明此相对性状受一对等位基因控制。
（2）为了初步确定基因dm676位于哪一条染色体上及在染色体上的具体位点，采用SSR分子标记（SSR是染色体中的简单重复序列，不同个体相同位置的SSR重复次数不同；每条染色体上都有很多SSR，且具有特异性）进行该基因的定位研究。
①在玉米1-10号染色体分别确定若干特异性SSR，用以区分子代同源染色体的来源。依据SSR两端的特定序列，设计____，对亲本及F2中矮秆个体基因组进行PCR。比较电泳条带，只有1号染色体电泳结果出现多数个体的条带与______（填写“高秆”或“矮秆”）相同，少数个体为重组个体（如图1中箭头所指），从而将矮秆突变基因初定位于1号染色体上。请在图1中方框内画出重组个体的电泳条带_____。
②用1号染色体上若干SSR，对F2中矮秆个体进行检测，统计并计算重组率（重组率=发生重组的矮秆植株个数/被检测矮秆个体总数×100%）。根据图2，在重组率_________的SSR附近继续寻找新的____，以不断缩小SSR的间距，直到不再发生重组。
（3）已有研究发现某矮秆品系1号染色体的上述定位区间内含有隐性矮秆基因br2，研究发现基因dm676与基因br2属于非等位基因，请写出得出此结论的实验设计及结果__________。
（4）将矮秆突变体dm676分别在我国重庆九龙坡、海南三亚和云南元江三个地区进行种植，发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体dm676的性状表现，科研人员认为矮秆突变体dm676具有较高的应用价值，理由是_____（至少写出两点）。
【答案】 (1). 纯合体 (2). 隐性 (3). F2高秆与矮秆的性状分离比为3：1测交后代高秆与矮秆的分离比为1：1 (4). ①引物 (5). 矮秆 (6). (7). ②最小SSR (8). SSR (9). 用dm676与另一品系br2基因纯合的矮杆玉米进行杂交，F1全部表现为高秆，因此推断dm676与br2属于非等位基因。或利用现代技术手段证明。 (10). dm676为纯合体，矮秆品种具有抗倒伏相对较强，产量相对稳定
【解析】
【分析】
1、纯种能够稳定遗传。
2、F1表现的性状为显性性状，未表现的性状为隐性性状。
3、分离定律：在生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在，不像融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，判定是否符合分离定律的方法是自交或测交。
【详解】（1）纯种能稳定遗传。矮秆突变体通过自交保种，后代均表现为矮秆，说明此矮秆突变体为纯种或纯合体。矮秆突变体与Ｍ676及不同遗传背景的渝1193品系杂交，所有杂交F1株高均显著高于矮秆突变体，正反交F1株高无明显差异，表明此矮化性状受染色体上的隐性基因控制，此基因命名为dm676；通过统计F2高秆与矮秆的性状分离比为3：1测交后代高秆与矮秆的分离比为1：1，说明此相对性状受一对等位基因控制。
（2）①在玉米1-10号染色体分别确定若干特异性SSR，用以区分子代同源染色体的来源。依据SSR两端的特定序列，进行PCR之前需要设计引物，对亲本及F2中矮秆个体基因组进行PCR。比较电泳条带，只有1号染色体电泳结果出现多数个体的条带与矮秆相同，少数个体为重组个体（如图1中箭头所指），从而将矮秆突变基因初定位于1号染色体上。重组个体的电泳条带：
②用1号染色体上的若干SSR，对F2中矮秆个体进行检测，统计并计算重组率（重组率=发生重组的矮秆植株个数/被检测矮秆个体总数×100%）。根据图2中的信息逐步放大显示，在重组率最小SSR的SSR附近继续寻找新的SSR，以不断缩小SSR的间距，直到不再发生重组。
（3）用dm676与另一品系br2基因纯合的矮杆玉米进行杂交，F1全部表现为高秆，因此推断dm676与br2属于非等位基因。或利用现代技术手段证明。
（4）将矮秆突变体dm676分别在我国重庆九龙坡、海南三亚和云南元江三个地区进行种植，发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体dm676的性状表现，科研人员认为矮秆突变体dm676具有较高的应用价值，理由是dm676为纯合体，矮秆品种具有抗倒伏相对较强，产量相对稳定。
【点睛】电泳条带的分析是本题的难点。第九空的实验设计是本题的易错点，应提醒学生关注。
一、选择题
1.下列不能作为细胞统一性证据的是
A. 细胞都具有细胞膜、细胞质、核糖体
B. 组成细胞的元素和化合物种类基本相同
C. 细胞生物都以有丝分裂的方式进行增殖
D. 细胞生命活动一般以ATP作为直接能源物质
【答案】C
【解析】
【分析】
细胞的统一性主要表现在：
从结构上来看，细胞生物结构上都有细胞膜、细胞质、核糖体。
从物质组成来看，组成细胞的元素和化合物种类是基本相同的。
从能量供应来看，细胞的生命活动一般都以ATP作为直接能源物质。
从细胞增殖来看，都以细胞分裂的方式进行增殖，对于真核生物来说，细胞增殖的方式有有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
从遗传物质来看，都以DNA作为遗传物质，共用一套密码子。
【详解】据分析可知：
A、细胞都具有细胞膜、细胞质、核糖体，A正确；
B、组成细胞的元素和化合物种类基本相同，B正确；
C、真核生物的体细胞可以以有丝分裂的方式进行增殖，而原核细胞不能进行有丝分裂，C错误；
D、细胞生命活动一般以ATP作为直接能源物质，D正确。
故选C。
2.下列关于糖类的叙述，正确的是
A. 单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B. 构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C. 细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关
D. 葡萄糖与麦芽糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】
1、细胞中的糖类，根据能否进行水解分为单糖、二糖和多糖。单糖是不能水解的糖；二糖能够使写成两分子的单糖；细胞内的多糖有淀粉、纤维素和糖原，葡萄糖是构成多糖的单糖。
2、可溶性还原糖可以与斐林试剂发生颜色反应，在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀，葡萄糖、果糖、麦芽糖等都是还原性糖。
【详解】A、单糖不可以被进一步水解为更简单的化合物，A错误；
B、构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为葡萄糖，B错误；
C、细胞识别与糖蛋白中蛋白质和糖链都有关，C错误；
D、葡萄糖与麦芽糖都是还原性糖，故可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，D正确。
故选D。
3.用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量，如图所示。以下说法正确的
A. 附着在内质网上的细胞器甲与分泌蛋白的合成有关
B. 细胞器乙是中心体，与纺锤体的形成有关
C. 细胞器丙是线粒体，在其内膜上可生成CO2
D. 乳酸菌细胞也含有细胞器甲和丙
【答案】A
【解析】
【分析】
1、原核细胞与真核细胞的区别：
2、细胞器的结构和功能：
由图分析可得，细胞器甲不含脂质，说明其无膜结构，又因为其含有核酸，则可以推出细胞器甲为核糖体；细胞器乙只含有蛋白质和脂质，说明细胞器乙具有膜结构；细胞器丙含有蛋白质和脂质说明具有膜结构，具有膜结构有含有核酸的细胞器应该为线粒体，因为这些细胞器取自动物。
【详解】A、据分析可知：甲为核糖体，附着在内质网上的细胞器甲与分泌蛋白的合成有关，A正确；
B、细胞器乙是具膜细胞器，不可能为中心体，B错误；
C、细胞器丙是线粒体，在其内膜进行的是水的生成，C错误；
D、乳酸菌为原核生物，其细胞中含有细胞器甲，但不含细胞器丙，D错误。
故选A。
4.研究人员发现北欧鲫鱼在缺氧条件下体内存在如下代谢过程。相关叙述正确的是
A. 过程①②③均能产生大量的ATP B. 过程①②③均发生在细胞质基质
C. 酒精以主动运输的方式排出肌细胞 D. 乳酸转化为丙酮酸的过程不产生[H]
【答案】B
【解析】
【分析】
1、根据题意和图示分析可以知道：①为无氧呼吸，产物为乳酸；②为无氧呼吸的第一阶段，③为无氧呼吸的第二阶段，产物为酒精；均发生在细胞质基质中。
2、在酸性条件下，酒精与重铬酸钾溶液反应,呈现灰绿色。
【详解】A、图中能产生ATP的过程只有①②，③过程不释放能量,没有ATP产生，A错误；
B、据分析可知：过程①②③都发生在细胞质基质中，B正确；
C、酒精为小分子，以自由扩散的方式排出肌细胞；C错误；
D、乳酸转化为丙酮酸的过程会产生[H]，D错误。
故选B。
5.用新鲜菠菜叶和蓝藻研磨后的乙醇提取液进行纸层析，实验结果如图所示。下列叙述正确的是
A. 研磨过程中加入CaCO3会破坏叶绿素
B. 层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C. 不同色素在层析液中的溶解度均相同
D. 该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b
【答案】D
【解析】
【分析】
考查叶绿体色素的提取和分离实验。
实验原理：绿叶中含有色素，且不止一种，它们可以溶解在无水乙醇中，以此原理可将色素提取出来；分离色素通常根据色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸上扩散得快，溶解度低的在滤纸上扩散的慢，以此原理分离。
实验结果：绿纸条上的色素种类自上而下为胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、研磨过程中加入CaCO3会保护叶绿素，A错误；
B、层析液由20份石油醚。2份丙酮和1份苯混合而成，B错误；
C、不同色素在层析液中的溶解度不同，故而可以实现不同色素的分离，C错误；
D、由图示可知：该种蓝藻细胞中不含叶黄素和叶绿素b，D正确。
故选D。
6.细胞代谢与ATP密切相关，丹麦生物学家斯科因研究ATP合成酶而获得诺贝尔奖，下列说法正确的是
A. 由活细胞产生的ATP合成酶在体外不具有催化活性
B. ATP合成酶催化反应的最适温度与其保存温度相同
C. ATP脱去两个磷酸基团后可作为合成RNA的原料
D. 代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率大于合成速率
【答案】C
【解析】
【分析】
1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
2、酶的特性：高效性、专一性、作用条件温和.
3、ATP的结构式可简写成A-P～P～P,式中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团，～代表高能磷酸键。
【详解】A、酶活性的发挥需要适宜的条件，只要条件适宜，由活细胞产生的ATP合成酶在体外也具有催化活性，A错误；
B、ATP合成酶催化反应的最适温度为37℃左右，而其保存温度却在低温（0～4℃）条件下保存，B错误
C、ATP去掉后面2个磷酸基团后为腺嘌呤核糖核苷酸,可作为RNA的单体之一，C正确；
D、代谢旺盛的细胞中ATP的水解速率依然等于合成速率，只不过都加快而已，D错误。
故选C。
7.如图为某果蝇两条染色体上部分基因分布示意图，下列叙述错误的是
A. 朱红眼色和暗栗眼色相对性状，基因cn与基因cl为等位基因
B. 有丝分裂中期，X染色体和常染色体的着丝点都排列在赤道板上
C. 有丝分裂后期，基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极
D. 减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞同一极
【答案】A
【解析】
【分析】
1、有丝分裂不同时期的特点：间期，进行DNA的复制和有关蛋白质的合成；前期，核膜，核仁消失，出现纺锤体和染色体；中期，染色体形态固定，数目清晰；后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体病均匀的移向两级；末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色体消失。
2、减数分裂过程。
减数第一次分裂间期：染色体复制染色体复制
减数第一次分裂：前期。联会，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换；中期，同源染色体成对的排列在赤道板上；后期，同源染色体分离非同源染色体自由组合；末期，细胞质分裂。核膜，核仁重建纺锤体和染色体消失。
减数第二次分裂：前期，核膜，核仁消失，出现纺锤体和染色体；中期，染色体形态固定，数目清晰；后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体病均匀的移向两级；末期，核膜核仁重建，纺锤体和染色体消失。
【详解】A、等位基因是指位于一对同源染色体上的相同位置上控制着性对性状的基因，朱红眼色和暗栗眼色的基因位于同一条染色体上，故基因cn与基因cl为非等位基因，A错误；
B、有丝分裂中期，每条染色体的着丝点都排列在细胞中央的赤道板上，故X染色体和常染色体的着丝点也排列在赤道板上，B正确；
C、有丝分裂后期，着丝点分裂，姐妹染色单体分开形成子染色体，分别移向细胞两极，故基因cn、cl、v、w会出现在细胞的同一极，C正确；
D、减数第一次分裂后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，图中的常染色体和X染色体是非同源染色体，可以出现在一个细胞中，故在减数第二次分裂后期，基因cn、cl、v、w可出现在细胞的同一极，D正确。
故选A。
【点睛】熟练掌握有丝分裂和减数分裂过程中染色体行为的变化是解答本题的关键！
8.下列对细胞分化的相关叙述，错误的是
A. 从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
B. 从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类不变、数量改变的结果
C. 从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变
D. 从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目均改变的结果
【答案】B
【解析】
【分析】
细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态结、构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的特点；普遍性，稳定性、不可逆性和不变性；细胞分化的实质；基因的选择性表达；细胞分化的结果；细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【详解】A、基因表达的产物有核酸和蛋白质，故从核酸角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果，A正确；
B、从蛋白质角度分析，细胞分化是蛋白质种类和数量改变的结果，B错误
C、从细胞水平分析，细胞分化是细胞在形态、结构和功能发生了改变，C正确；
D、从细胞器水平分析，细胞分化是细胞器的种类、数目均改变的结果，D正确。
故选B。
9.下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是
A. 原核生物的拟核DNA常作为基因工程中使用的载体
B. 真核细胞内DNA和RNA合成都只在细胞核内完成
C. 原核细胞和真核细胞中基因表达都需要DNA和RNA参与
D. 肺炎双球菌转化实验证明了DNA和RNA都是遗传物质
【答案】C
【解析】
【分析】
DNA复制
DNA转录
翻译
时间
细胞分裂的间期
个体生长发育的整个过程
场所
主要在细胞核
细胞质中的核糖体
条件
DNA解旋酶，DNA聚合酶等，ATP
RNA聚合酶等，ATP
酶，ATP,tRNA
模板
DNA的两条链
DNA的一条链
mRNA
原料
含A T C G的四种脱氧核苷酸
含A U C G的四种核糖核苷酸
20种氨基酸
模板去向
分别进入两个子代DNA分子中
与非模板链重新绕成双螺旋结构
分解成单个核苷酸
特点
半保留复制，边解旋边复制，多起点复制
边解旋边转录
一个mRNA上结合多个核糖体，依次合成多肽链
碱基配对
A→T，G→C
A→U,T→A,G→C
A→U,G→C
遗传信息传递
DNA→DNA
DNA→mRNA
mRNA→蛋白质
实例
绝大多数生物
所有生物
意义
使遗传信息从亲代传给子代
表达遗传信息，使生物表现出各种性状
【详解】A、原核生物的质粒常作为基因工程中使用的载体，而不是用拟核中的DNA，A错误；
B、真核细胞内DNA和RNA的合成分别是复制和转录过程，这两个过程的场所主要在细胞核内完成，B错误；
C、基因表达的过程包括基因的转录和翻译过程，故原核细胞和真核细胞中基因表达都需要DNA和RNA参与，C正确；
D、肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质，D错误。
故选C。
10.下列关于“核酸是遗传物质的证据”相关实验的叙述，正确的是
A. R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因突变的结果
B. 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体多数有放射性
C. 噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短不影响实验结果
D. 烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】
考查教材经典实验，遗传物质的探索。
1、肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯的体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中，格里菲斯体内转化实验证明，S型细菌体内存在着某种转化因子能将R型细菌转化成S型细菌，肺炎双球菌转化实验证明DNA是遗传物质，细菌转化的本质是基因重组的过程。
2、T2噬菌体侵染大肠杆菌实验步骤首先获得35S和32P标记的T2噬菌体，然后再与未标记的大肠杆菌混合培养，然后适时保温后再搅拌、离心，最后通过检测上清液和沉淀物中的放射性高低，从而得出结论。保温的时间是实验成功与否的关键！
【详解】A、R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌是基因重组的结果，A错误；
B、 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，子代噬菌体少数有放射性，B错误；
C、噬菌体侵染细菌实验保温时间的长短会影响实验结果，C错误；
D、烟草花叶病毒由蛋白质和RNA组成，烟草花叶病毒侵染烟叶的实验证明RNA也是遗传物质，D正确。
故选D。
【点睛】熟练掌握课本中的经典实验的原理、步骤和结论是解答本题的关键！
11.孟德尔利用假说—演绎法发现了遗传的两大定律。在研究两对相对性状的杂交实验时，针对发现的问题孟德尔提出的假设是
A. F1表现显性性状，F2有四种表现型，比例为9∶3∶3∶1
B. F1形成配子时，每对遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合
C. F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合几率相等
D. F1测交将产生四种表现型的后代，比例为1∶1∶1∶1
【答案】B
【解析】
【分析】
孟德尔对自由组合现象的解释：在产生配子时，每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合（假说的核心）。这样产生的雌配子和雄配子各有4种：、、、，它们之间的数量比为1：1：1：1。受精时，雌雄配子的结合是随机的。雌雄配子的结合方式有16种；遗传因子的组合形式有9种：、、、、、、、、；性状表现有4种：黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒，他们之间的数量比是9：3：3：1。
【详解】据分析知：
A、在孟德尔的两对相对性状的实验中：F1表现显性性状，F2有四种表现型，比例为9∶3∶3∶1，非假设内容，A错误；
B、F1形成配子时，每对遗传因子分离，不同对的遗传因子自由组合，为假说内容，B正确；
C、F1产生数目、种类相等的雌雄配子，且结合几率相等，故F2有四种表现型，比例为9∶3∶3∶1，非假设内容，C错误；
D、由于F1产生四种比例相等的配子，故测交将产生四种表现型的后代，比例为1∶1∶1∶1 ，非假说内容，D错误。
故选B。
【点睛】紧扣课本内容展开学习是解答本题的关键！
12.某种二倍体高等植物的性别决定类型为XY型。该植物有宽叶和窄叶两种叶形，宽叶对窄叶为显性。控制这对相对性状的基因（B/b）位于X染色体上，含有基因b的花粉不育。下列叙述错误的是
A. 窄叶性状只能出现在雄株中，不可能出现在雌株中
B. 宽叶雌株与宽叶雄株杂交，子代中可能出现窄叶雄株
C. 宽叶雌株与窄叶雄株杂交，子代中既有雌株又有雄株
D. 若亲本杂交后子代雄株均为宽叶，则亲本雌株是纯合子
【答案】C
【解析】
【分析】
XY型性别决定的生物中，基因型XX代表雌性个体，基因型XY代表雄性个体，含有基因b的花粉不育即表示雄配子Xb不育，而雌配子Xb可育。
【详解】由于父本无法提供正常的Xb配子，故雌性后代中无基因型为XbXb的个体，故窄叶性状只能出现在雄性植株中，A正确；宽叶雌株的基因型为XBX-，宽叶雄株的基因型为XBY，若宽叶雌株与宽叶雄株杂交，当雌株基因型为XBXb时，子代中可能会出现窄叶雄株XbY，B正确；宽叶雌株与窄叶雄株，宽叶雌株的基因型为XBX-，窄叶雄株的基因型为XbY，由于雄株提供的配子中Xb不可育，只有Y配子可育，故后代中只有雄株，不会出现雌株，C错误；若杂交后代中雄株均为宽叶，且母本的Xb是可育的，说明母本只提供了XB配子，故该母本为宽叶纯合子，D正确。故选C。
13.下列有关生物多样性和进化的叙述，不正确的是
A. 自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向
B. 细菌接触青霉素产生抗药性突变，具有抗药性的个体生存下来
C. 物种之间、生物与环境之间共同进化和发展，形成生物多样性
D. 生物多样性包括基因多样性、物种多样性以及生态系统多样性
【答案】B
【解析】
【分析】
1、现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组、自然选择和隔离是新物种形成的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中突变和基因重组是生物进化的原材料，自然选择是种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
2、共同进化是指生物与生物之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，因而导致了生物多样性的形成。生物多样性包括三个层次的内容：括基因多样性、物种多样性以及生态系统多样性。
【详解】A、据分析知：生物进化的实质是种群基因频率的改变，故自然选择能定向改变种群的基因频率，决定了生物进化的方向，A正确；
B、青霉素选择了细菌产生的抗药性突变，具有抗药性的个体生存下来，不是青霉素导致了细菌的抗药性突变，B错误；
C、由分析可知物种之间、生物与环境之间共同进化和发展，形成生物多样性，C正确；
D、由分析知：生物多样性包括基因多样性、物种多样性以及生态系统多样性，D正确。
故选B。
14.为增强玉米抗旱性，研究者构建含有某微生物抗旱基因E的重组质粒，用农杆菌转化法转入玉米幼胚组织细胞中，获得抗旱的转基因玉米。下列相关叙述不正确的是
A. 提取该微生物mRNA反转录为cDNA，通过PCR可获得大量目的基因
B. 将重组质粒置于经CaCl2处理的农杆菌悬液中，可以获得转化的农杆菌
C. 用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞需要严格进行无菌操作
D. 用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，可在个体水平检测转基因玉米的抗旱性状
【答案】D
【解析】
【分析】
1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
2.农杆菌转化法的原理：农杆菌中的Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点，如果将目的基因插入到Ti质粒的T-DNA上，通过农杆菌的转化作用，就可以把目的基因整合到植物细胞中染色体的DNA上。
【详解】A、提取组织mRNA进行逆转录后得到的cDNA可以作为PCR的模板，PCR技术体外扩增获得大量目的基因，A正确；
B、用CaCl2处理农杆菌，使其处于易于吸收周围环境中的DNA分子的感受态，有利于目的基因导入受体细胞，B正确；
C、用农杆菌转化法将E基因转入玉米幼胚组织细胞进行植物组织培养时，需要严格无菌操作，保证无菌环境，C正确；
D、用E蛋白的抗体进行抗原-抗体杂交，检测到玉米细胞中具有E蛋白基因，但E蛋白基因不一定能成功表达，因此培育出的玉米不一定具有抗旱能力，D错误。
故选D。
15.驱蚊草含有香茅醛，能散发出一种特殊的柠檬型香气，从而达到驱蚊且对人体无害的效果。驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的。下列关于驱蚊草培育的叙述，错误的是
A. 驱蚊草的培育属于细胞工程育种，优点是克服了远缘杂交不亲和的障碍
B. 驱蚊草培育过程要用到纤维素酶、果胶酶、PEG等试剂或电刺激等方法
C. 驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，无细胞脱分化和再分化的过程
D. 驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异
【答案】C
【解析】
【分析】
1、植物体细胞杂交的具体过程：
2、植物体细胞杂交的原理：染色体数目变异。
3、植物体细胞杂交的意义：在克服远源杂交不亲和的障碍、培育作物新品种方面所取得的重大突破。
【详解】A、驱蚊草是把天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体进行诱导融合培育而成的，采用了植物体细胞杂交技术，属于细胞工程育种，其优点是能克服远缘杂交不亲和的障碍，A正确；
B、要获得天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体，需要采用酶解法(纤维素酶、果胶酶)，诱导天竺葵的原生质体和香茅草的原生质体的融合可采用化学法（PEG等试剂）或物理法(电刺激等)，B正确；
C、驱蚊草培育过程不同于植物组织培养，但需要采用植物组织培养技术，因此有愈伤组织和试管苗形成，C错误；
D、驱蚊草培育利用了植物体细胞杂交技术，育种原理是染色体数目变异，D正确。
故选C。
二、非选择题
16.胆固醇是人体内一种重要的脂质，下图表示人体细胞内胆固醇的来源及调节过程。
（1）细胞中的胆固醇可以来源于血浆。人体血浆中含有的某种低密度脂蛋白（LDL）的结构如图所示，其主要功能是将胆固醇转运到肝脏以外的组织细胞（靶细胞）中，以满足这些细胞对胆固醇的需要。
①与构成生物膜的基本支架相比，LDL膜结构的主要不同点是__________。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的__________与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
②LDL通过途径①_____方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到_____中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。
（2）细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是______（细胞器）。
（3）当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及_______，从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
（4）胆固醇是构成_______的重要成分。下图为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。
据图分析胆固醇对膜流动性的作用：__________。
【答案】 (1). ①只有单层磷脂分子 (2). 载脂蛋白B (3). ②胞吞 (4). 溶酶体 (5). 内质网 (6). 抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存 (7). 细胞膜 (8). 在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。
【解析】
【分析】
生物膜系统是指在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，称为细胞的生物膜系统。生物膜主要由脂质、蛋白质组成，有的含有少量的糖类。磷脂构成了生物膜的基本骨架。生物膜的结构上具有一定的流动性，功能上具有选择透过性。
【详解】（1）①据图可知：与构成生物膜的基本支架相比，由于胆固醇为小分子脂类，故LDL膜结构的主要不同点是单层磷脂分子。LDL能够将包裹的胆固醇准确转运至靶细胞中，与其结构中的载脂蛋白B与靶细胞膜上的LDL受体结合直接相关。
②LDL通过途径①胞吞方式进入靶细胞，形成网格蛋白包被的囊泡，经过脱包被作用后与胞内体（膜包裹的囊泡结构）融合。由于胞内体内部酸性较强，LDL与受体分离，胞内体以出芽的方式形成含有受体的小囊泡，通过途径②回到细胞膜被重新利用。含有LDL的胞内体通过途径③被转运到溶酶体中，被其中的水解酶降解，胆固醇被释放进入细胞质基质。
（2）脂质的合成场所是内质网，故细胞将乙酰CoA合成胆固醇的场所是内质网（细胞器）。
（3）用机体稳态的理念来解答本题，故当细胞中的胆固醇含量过高时，会抑制LDL受体基因表达以及抑制乙酰CoA还原酶的活性，促进胆固醇的储存，从而使游离胆固醇的含量维持在正常水平。
（4）胆固醇是构成细胞膜的重要成分。图中显示不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性负相关）影响的曲线。图中显示胆固醇能抵抗因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变，故可总结为：在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。
【点睛】认真读图是解答本题关键！熟练掌握所学知识的要点，把握知识间的内在联系，是解答本题的另一关键点，最后一空是本题的难点。突破微粘度的含义是关键！
17.心肌细胞不能增殖，基因ARC在心肌细胞中特异性表达，抑制其凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA经过加工过程中会产生许多非编码RNA，如miR﹣223（链状），HRCR（环状）。结合下图回答问题：
（1）启动过程①时，__________酶需识别并与基因上的启动子结合。过程②的场所是__________，该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序__________（相同，不同）。
（2）当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ACR的mRNA特定序列通过____原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少_________而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是__________。
（3）HRCR可以吸附miR﹣223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，特异性______。
（4）根据所学的知识及题中信息，判断下列关于RNA功能的说法，正确的是____（填写字母序号）。
a.有的RNA可作为遗传物质 b.有的RNA是构成某些细胞器的成分
c.有的RNA具有催化功能 d.有的RNA可调控基因表达
e.有的RNA可运输氨基酸 f. 有的RNA可作为翻译的直接模板
（5）科研人员认为，HRCR有望成为减缓心力衰竭的新药物，据图分析其依据是______。
【答案】 (1). RNA聚合 (2). 核糖体 (3). 相同 (4). 碱基互补配对 (5). 模板 (6). A-U (7). 弱 (8). abcdef (9). HRCR与miR﹣223碱基互补配对，清除miR﹣223，使ARC基因的表达增加，抑制心肌细胞的凋亡
【解析】
【分析】
图中①过程为转录，②过程为翻译，其中mRNA和miR﹣223形成杂交分子1，HRCR和miR﹣223形成杂交分子2。
【详解】（1）①为转录，该过程中需要RNA聚合酶识别并与基因上的启动子结合。过程②为翻译，该过程的场所是核糖体，由于T1、T2、T3是由同一个mRNA为指导合成的多肽链，故该过程最终合成的T1、T2、T3三条多肽链的氨基酸顺序相同。
（2）当心肌缺血、缺氧时，基因miR﹣223过度表达，所产生的miR﹣223可与ACR的mRNA特定序列通过碱基互补配对原则结合形成核酸杂交分子1，使过程②因缺少模板而被抑制，使ARC无法合成，最终导致心力衰竭。因为基因是具有遗传效应的DNA片段，图中的杂交分子1是单链RNA之间的碱基互补配对的结构，故与基因ARC相比，核酸杂交分子1中特有的碱基对是A-U。
（3）HRCR可以吸附miR﹣223等链状的miRNA，以达到清除它们的目的。链状的miRNA越短越容易与HRCR结合，这是因为其碱基数目少，与HRCR结合的机会增大，故特异性弱。
（4）a.有的RNA可作为遗传物质，对于RNA病毒来说，RNA就是它的遗传物质，a正确；
b.核糖体由RNA和蛋白质组成，故有的RNA是构成某些细胞器的成分，b正确；
c.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数是蛋白质，少数的是RNA，故有的RNA具有催化功能，c正确；
d.题图显示miR﹣223与mRNA结合阻止了翻译的过程，故有的RNA可调控基因表达 ，d正确；
e.在翻译过程中tRNA由转运氨基酸的功能，故有的RNA可运输氨基酸 ，e正确；
f. mRNA就是翻译的模板，故有的RNA可作为翻译的直接模板，f正确。
故选abcdef 。
（5）题图显示：HRCR能吸附miR﹣223，从而阻止了miR﹣223与mRNA的碱基互补配对过程，从而保证了基因ARC在心肌细胞的成功表达，抑制了心肌细胞的凋亡，故有望成为减缓心力衰竭的新药物。
【点睛】结合转录和翻译过程的基本知识认真辨别图中的信息，是成功解题的关键！最后一空的语言描述是学生的易错点。
18.阅读下面的材料，完成（1）～（4）题。
20世纪60年代，科研人员利用红外线CO2分析技术研究烟草、大豆等作物的光合动态，发现这些作物的叶照光后移至黑暗环境，短时间内（约1分钟）出现CO2释放量急剧增高的现象，随后释放量减少至与黑暗环境一致。由此科研人员提出，植物的叶肉细胞在光下必有一个与呼吸作用不同的生理过程，即在光照下叶肉细胞吸收O2，释放CO2。由于这种反应需叶绿体参与，并与光合作用同时发生，故称光呼吸。
光呼吸过程简图
光呼吸现象存在的根本原因在于Rubisco是一个双功能的酶，具有催化羧化反应和加氧反应两种功能，其催化方向取决于CO2和O2的浓度。当CO2浓度高而O2浓度低时，RuBP（1,5-二磷酸核酮糖，C5）与进入叶绿体的CO2结合，经此酶催化生成2分子的PGA（3-磷酸甘油酸，C3），进行光合作用；反之，RuBP与O2在此酶催化下生成1分子PGA和1分子PG（2-磷酸乙醇酸，C2），后者在相关酶的作用下生成乙醇酸（光呼吸的底物），通过光呼吸代谢循环合成PGA，重新加入卡尔文循环，而1/ 4的PG则以CO2的形式释放。
有人认为光呼吸将植物体已固定的CO2又释放出来，而CO2重新利用又需要消耗ATP和[H]，因此认为光呼吸是地球上最浪费能源的一个过程，限制了作物产量。
近年来，科研人员发现若较长时间或较大程度的抑制光呼吸，植物均不能正常生长甚至死亡。有数据表明PG是叶片中的一种有害产物，其合成与Rubisco具有羧化和加氧反应的特性有关，而光呼吸可清除PG。同时植物体在低浓度CO2情况下，叶绿体内NADPH/NADP+比值较高，会导致更多自由基生成，使叶绿体的结构和功能受到损伤。光呼吸可使CO2 不断释放，并在叶绿体中重新被固定，有助于降低自由基的形成，从而起保护作用。
（1）Rubisco是一种存在于_____的酶，在光照条件下，可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的____将其还原；也可以催化RuBP与O2反应，推测O2与CO2比值______时，有利于光呼吸而不利于光合作用。通过光呼吸可以将Rubisco催化产生PG中______（用比值表示）的碳重新利用，从而将光呼吸所造成的负面效应最小化。
（2）比较细胞呼吸和光呼吸的区别，写出你进行比较的角度（至少写出三个方面）__________。
（3）请写出验证植物存在光呼吸现象的实验设计思路，并将预期实验结果绘制在给定的坐标系中。_______。
（4）请结合本文内容，提出光呼吸对植物体的重要意义。__________。
【答案】 (1). 叶绿体基质 (2). [H] (3). 高 (4). 3/4 (5). 对光的要求、进行部位、底物、产物、能量状况、反应条件 (6). 在适宜条件下先测定光照时吸收CO2速率，一段时间后对植物进行遮光（完全黑暗）处理，遮光后每10秒测定一次CO2释放速率，直到CO2释放速率不变。 (7). 光呼吸对植物有保护作用（如减少自由基产生、减少乙醇酸对细胞有毒害作用等）；光呼吸过程产生的甘氨酸和丝氨酸也可为蛋白质合成提供部分原料；光呼吸过程产生的CO2保持CO2缺少时卡尔文循环的运转等。
【解析】
【分析】
题图分析：图示表示光合作用的暗反应和光呼吸的过程，光呼吸需要C5为原料，光合作用在暗反应阶段又生成了C5化合物，实现了该物质的再生，而且光呼吸最终将该物质彻底氧化分解成二氧化碳，光呼吸消耗了氧气，生成了二氧化碳，消耗了NADPH和ATP。
【详解】（1）Rubisco是一种存在于叶绿体基质的酶，在光照条件下，可以催化RuBP与CO2生成PGA，再利用光反应产生的[H]将其还原；也可以催化RuBP与O2反应，推测O2与CO2比值高时，有利于光呼吸而不利于光合作用。通过光呼吸可以将Rubisco催化产生PG中3/4用比值表示）的碳重新利用，从而将光呼吸所造成的负面效应最小化。
（2）比较细胞呼吸和光呼吸的区别有：
对光的要求：光呼吸需要光，而细胞呼吸对光没有要求。
进行部位：光呼吸在叶绿体中进行，细胞呼吸在细胞质基质和线粒体中进行。
底物：光呼吸的底物是C5化合物，细胞呼吸的底物是葡萄糖等有机物。
产物：光呼吸的产物为二氧化碳，细胞呼吸的产物是二氧化碳和水。
消耗能量状况：光呼吸消耗能量ATP，细胞呼吸产生能量ATP。
（3）验证植物存在光呼吸现象的实验，可根据题干信息；科学工作者对光呼吸的发现和思考过程来设计实验，根据光呼吸的条件和表现来设计实验。
在适宜条件下先测定光照时吸收CO2速率，一段时间后对植物进行遮光（完全黑暗）处理，遮光后每10秒测定一次CO2释放速率，直到CO2释放速率不变。如图所示：
（4）题干信息显示：光呼吸对植物体的重要意义表现在：光呼吸对植物有保护作用（如减少自由基产生、减少乙醇酸对细胞有毒害作用等）：光呼吸过程产生的甘氨酸和丝氨酸也可为蛋白质合成提供部分原料；光呼吸过程产生的CO2保持CO2缺少时卡尔文循环的运转等。
【点睛】认真阅读题干，挖据题干中的有用信息是解答本题的关键！本题第六空的实验设计思路完全就是题干中的思路：“发现这些作物的叶照光后移至黑暗环境，短时间内（约1分钟）出现CO2释放量急剧增高的现象，随后释放量减少至与黑暗环境一致。”很明显看出实验的因变量是二氧化碳的释放量，自变量是光照条件的处理。
19.细胞周期受到一系列分子的精确调控，调控异常会引起细胞增殖异常，从而导致肿瘤的发生。S蛋白与肿瘤的发生发展密切相关，为研究S蛋白对肿瘤细胞有丝分裂是否具有调控作用，实验人员做了以下探索：
（1）获得能表达融合蛋白（GFP-H2B）的人宫颈癌（Hela）细胞：染色体（质）的主要成分是_____和蛋白质，H2B是染色体中的一种蛋白；GFP是一种绿色荧光蛋白（利用荧光显微镜可以观察活细胞中GFP发出的荧光）。将含融合基因的_____导入Hela细胞，使其能表达GFP-H2B，用于连续观察活细胞中_____，从而判断细胞所处的时期，进而得出分裂各时期持续的时间。
（2）干扰癌细胞中S蛋白的表达：
将Hela-GFP-H2B细胞接种在细胞培养板的2个孔中，实验组加入能与S基因mRNA互补配对的siRNA，对照组应加入_____；24h后，检测S蛋白的含量，结果如右图。实验结果表明，____。
（3）Hela细胞的同步化处理 ： 将（2）中的两组细胞进行如下图所示的处理。
阻断I：培养在含有过量的TdR（DNA复制抑制剂）的培养液中，培养时间不短于（G2+M+G1）的时间总和，使细胞都停留在S期；
解除：更换正常的新鲜培养液，培养的时间应控制在_____范围之间；
阻断II：处理与阻断I相同。
经过以上处理后，所有细胞都停留在细胞周期的某一时刻，请用在图d中标出_____，从而实现细胞周期的同步化。
（4）活细胞成像，测定细胞分裂期的时间：
对上述同步化处理的两组细胞放入正常培养液中培养7h，再用荧光显微镜对各组细胞的有丝分裂期进程进行图像采集，5min采集一次图像，部分结果如下：
图中A细胞处于______期，D细胞发生的主要变化是______。由图可知，__________。由此表明S蛋白的功能是______。
（5）请你提出一个进一步研究的课题：__________。
【答案】 (1). DNA (2). 表达载体 (3). 染色体存在状态 (4). 碱基数目相同但不能与S蛋白mRNA互补配对的RNA（或“无关的RNA”） (5). 实验组中的S基因的表达干扰成功 (6). 大于S，小于（G2+M+G1） (7). (8). 前 (9). 着丝点分裂，姐妹染色单体分离 (10). 从前期到中期持续时间实验组比对照组长 (11). 对细胞周期有调控作用，能明显缩短前期到中期（前期）的时间 (12). S蛋白调控细胞周期的机理；利用S蛋白研究抗肿瘤的靶向药物；利用S蛋白对细胞周期的调控作用，抑制肿瘤生长的研究；探究S蛋白治疗癌症的途径。
【解析】
【分析】
1、染色体由蛋白质和DNA组成，染色体是基因的主要载体，基因能知道蛋白质的合成进而实现了对性状的控制。
2、在显微镜下通过观察染色体的行为变化来确定细胞所处的分裂时期。
【详解】（1）获得能表达融合蛋白（GFP-H2B）的人宫颈癌（Hela）细胞：染色体（质）的主要成分是DNA和蛋白质，H2B是染色体中的一种蛋白；GFP是一种绿色荧光蛋白（利用荧光显微镜可以观察活细胞中GFP发出的荧光）。将含融合基因的表达载体导入Hela细胞，使其能表达GFP-H2B，用于连续观察活细胞中染色体的状态，从而判断细胞所处的时期，进而得出分裂各时期持续的时间。
（2）将Hela-GFP-H2B细胞接种在细胞培养板的2个孔中，实验组加入能与S基因mRNA互补配对的siRNA，对照组应加入碱基数目相同但不能与S蛋白mRNA互补配对的RNA（或“无关的RNA”）；24h后，检测S蛋白的含量，结果如右图。图中显示实验组中没有S蛋白出现，说明实验组中的S基因的表达干扰成功。
（3）实现细胞周期的同步；阻断I：由于培养液中含有过量的TdR（DNA复制抑制剂）的培养液中，在培养时间不短于（G2+M+G1）的时间总和，使细胞都停留在S期；
解除：更换正常的新鲜培养液，培养时间大于S保证了刚刚进入S期而被停留的细胞解除，培养的时间小于（G2+M+G1）保证了度过S期而被停留的细胞的解除，故培养范围应在大于S，小于（G2+M+G1）。阻断II的处理与阻断I相同。故经过以上处理后，所有细胞都停留在细胞周期S期，如图所示：
（4）图中A细胞处于前期，D细胞发生的主要变化是着丝点分裂，姐妹染色单体分离。由图可知：从前期到中期持续时间实验组比对照组长。由此表明S蛋白的功能是对细胞周期有调控作用，能明显缩短前期到中期（前期）的时间。
（5）进一步研究的课题：S蛋白调控细胞周期的机理；利用S蛋白研究抗肿瘤的靶向药物；利用S蛋白对细胞周期的调控作用，抑制肿瘤生长的研究；探究S蛋白治疗癌症的途径。
【点睛】本题考查学生的读题能力。认真读图示中的旁注信息是不可忽视的。本题的第六空是学生难于突破的。
20.T4噬菌体中双链DNA分子的某一片段可发生多种突变。T4噬菌体这一片段发生突变的所有突变型独立感染大肠杆菌后，均丧失产生子代的能力。
（1）T4噬菌体基因的基本单位是______。T4噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌细胞内，经______和______过程，利用______提供的物质合成蛋白质，用以产生子代噬菌体。
（2）现有仅一个位点发生突变的T4噬菌体的三种突变型（突变体甲、乙、丙）。突变型噬菌体成对组合同时感染大肠杆菌，两噬菌体在大肠杆菌细胞内产生的蛋白质可以共用；两个噬菌体的DNA会有类似真核生物有性生殖中遗传物质交叉互换的过程。
实验发现：
①甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系为______。
②甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质______ (填写“能”或“不能”)相互弥补缺陷，故甲、丙的相应突变基因是由______突变来的。通过上述实验现象可以看出，一个基因中_____（可以/不可以）发生多个突变。
③甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体。原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的_____ (填写“正常”或“突变”)基因，从而可以产生后代。
（3）结合已有知识，就T4噬菌体而言，请判断基因是否是遗传物质控制其性状的功能单位，是否是其发生突变或重组的最小结构单位，并阐述理由__________。
【答案】 (1). 脱氧核苷酸 (2). 转录 (3). 翻译 (4). 大肠杆菌 (5). ①不同基因 (6). ②不能 (7). 同一基因 (8). 可以 (9). ③正常 (10). 基因是控制生物性状的功能单位，因为基因可以指导多肽（蛋白质）合成。基因不是发生突变或重组的最小结构单位。一个基因内部的许多位点上可以发生突变，并且可以在这些位点之间发生交换，一个基因可以包括许多突变单位和许多重组单位。
【解析】
【分析】
1、T4噬菌体由DNA和蛋白质组成，是一种专性寄生到大肠杆菌体内的病毒。
2、基因突变是指DNA分子中发生的碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变叫基因突变，基因突变具有普遍性、低频性、多害少利性，多向性和不定性。
【详解】（1）T4噬菌体基因的基本单位是脱氧核苷酸。T4噬菌体侵染大肠杆菌时，将DNA注入到大肠杆菌细胞内，经转录和翻译过程，利用大肠杆菌提供的物质合成蛋白质，用以产生子代噬菌体。
（2）①甲与乙同时感染大肠杆菌，产生了子代噬菌体，表明两突变体产生的蛋白质能相互弥补缺陷，表明甲、乙中的相应突变基因之间的关系为不同基因。
②甲与丙同时感染大肠杆菌，大多数情况下不能产生子代噬菌体。表明两突变体产生的蛋白质不能相互弥补缺陷，故甲、丙的相应突变基因是由同一基因突变来的。通过上述实验现象可以看出，一个基因中可以发生多个突变，证明了基因突变的不定向性。
③甲与丙同时感染大肠杆菌后，偶尔也会产生子代噬菌体。原因是两个突变体的DNA之间发生片段的交换，使得其中一个噬菌体的DNA拥有了全部的正常基因，从而可以产生后代。
（3）基因是控制生物性状的功能单位，因为基因可以指导多肽（蛋白质）合成。基因不是发生突变或重组的最小结构单位。一个基因内部的许多位点上可以发生突变，并且可以在这些位点之间发生交换，一个基因可以包括许多突变单位和许多重组单位。
【点睛】深刻理解基因的功能和基因突变的相关内容是正确解答本题的关键。
21.科研人员在玉米（2N=20）自交系Ｍ676繁殖圃中发现一株矮化的突变体，
雄穗及雌穗生长正常，不同于其他矮化不育品系。
（1）矮秆突变体通过自交保种，后代均表现为矮秆，说明此矮秆突变体为____。矮秆突变体与Ｍ676及不同遗传背景的渝1193品系杂交，所有杂交F1株高均显著高于矮秆突变体，正反交F1株高无明显差异，表明此矮化性状受染色体上的______基因控制，此基因命名为dm676；通过统计____，说明此相对性状受一对等位基因控制。
（2）为了初步确定基因dm676位于哪一条染色体上及在染色体上的具体位点，采用SSR分子标记（SSR是染色体中的简单重复序列，不同个体相同位置的SSR重复次数不同；每条染色体上都有很多SSR，且具有特异性）进行该基因的定位研究。
①在玉米1-10号染色体分别确定若干特异性SSR，用以区分子代同源染色体的来源。依据SSR两端的特定序列，设计____，对亲本及F2中矮秆个体基因组进行PCR。比较电泳条带，只有1号染色体电泳结果出现多数个体的条带与______（填写“高秆”或“矮秆”）相同，少数个体为重组个体（如图1中箭头所指），从而将矮秆突变基因初定位于1号染色体上。请在图1中方框内画出重组个体的电泳条带_____。
②用1号染色体上若干SSR，对F2中矮秆个体进行检测，统计并计算重组率（重组率=发生重组的矮秆植株个数/被检测矮秆个体总数×100%）。根据图2，在重组率_________的SSR附近继续寻找新的____，以不断缩小SSR的间距，直到不再发生重组。
（3）已有研究发现某矮秆品系1号染色体的上述定位区间内含有隐性矮秆基因br2，研究发现基因dm676与基因br2属于非等位基因，请写出得出此结论的实验设计及结果__________。
（4）将矮秆突变体dm676分别在我国重庆九龙坡、海南三亚和云南元江三个地区进行种植，发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体dm676的性状表现，科研人员认为矮秆突变体dm676具有较高的应用价值，理由是_____（至少写出两点）。
【答案】 (1). 纯合体 (2). 隐性 (3). F2高秆与矮秆的性状分离比为3：1测交后代高秆与矮秆的分离比为1：1 (4). ①引物 (5). 矮秆 (6). (7). ②最小SSR (8). SSR (9). 用dm676与另一品系br2基因纯合的矮杆玉米进行杂交，F1全部表现为高秆，因此推断dm676与br2属于非等位基因。或利用现代技术手段证明。 (10). dm676为纯合体，矮秆品种具有抗倒伏相对较强，产量相对稳定
【解析】
【分析】
1、纯种能够稳定遗传。
2、F1表现的性状为显性性状，未表现的性状为隐性性状。
3、分离定律：在生物的体细胞中控制同一性状的遗传因子成对存在，不像融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代，判定是否符合分离定律的方法是自交或测交。
【详解】（1）纯种能稳定遗传。矮秆突变体通过自交保种，后代均表现为矮秆，说明此矮秆突变体为纯种或纯合体。矮秆突变体与Ｍ676及不同遗传背景的渝1193品系杂交，所有杂交F1株高均显著高于矮秆突变体，正反交F1株高无明显差异，表明此矮化性状受染色体上的隐性基因控制，此基因命名为dm676；通过统计F2高秆与矮秆的性状分离比为3：1测交后代高秆与矮秆的分离比为1：1，说明此相对性状受一对等位基因控制。
（2）①在玉米1-10号染色体分别确定若干特异性SSR，用以区分子代同源染色体的来源。依据SSR两端的特定序列，进行PCR之前需要设计引物，对亲本及F2中矮秆个体基因组进行PCR。比较电泳条带，只有1号染色体电泳结果出现多数个体的条带与矮秆相同，少数个体为重组个体（如图1中箭头所指），从而将矮秆突变基因初定位于1号染色体上。重组个体的电泳条带：
②用1号染色体上的若干SSR，对F2中矮秆个体进行检测，统计并计算重组率（重组率=发生重组的矮秆植株个数/被检测矮秆个体总数×100%）。根据图2中的信息逐步放大显示，在重组率最小SSR的SSR附近继续寻找新的SSR，以不断缩小SSR的间距，直到不再发生重组。
（3）用dm676与另一品系br2基因纯合的矮杆玉米进行杂交，F1全部表现为高秆，因此推断dm676与br2属于非等位基因。或利用现代技术手段证明。
（4）将矮秆突变体dm676分别在我国重庆九龙坡、海南三亚和云南元江三个地区进行种植，发现株高、产量表现稳定。根据矮秆突变体dm676的性状表现，科研人员认为矮秆突变体dm676具有较高的应用价值，理由是dm676为纯合体，矮秆品种具有抗倒伏相对较强，产量相对稳定。
【点睛】电泳条带的分析是本题的难点。第九空的实验设计是本题的易错点，应提醒学生关注。
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