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【生物】河南省洛阳市2018-2019学年高二下学期（5月）月考试题（解析版）
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河南省洛阳市2018-2019学年高二下学期（5月）月考试题
一、选择题
1.下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是
A. 孟德尔遗传定律可以解释真核生物在有性生殖过程中的所有遗传现象
B. 萨顿和摩尔根分别用类比推理法和假说一演绎法证明了基因在染色体上
C. 调査人类遗传病的发病率可选择600度以上的高度近视作为调查对象
D. 用卡诺氏液对低温处理的洋葱根尖进行固定后，可直接制作临时装片
【答案】C
【解析】
【分析】
孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的生物；萨顿提出了基因在染色体上的假说，摩尔根乙果蝇为实验材料证明了基因在染色体上；调查人类遗传病应该选择发病率较高的单基因遗传病；在低温诱导染色体数目加倍的实验中，可以用卡诺氏液对低温处理的根尖进行固定。
【详解】孟德尔遗传定律可以解释真核生物在有性生殖过程中的细胞核遗传现象，但是不能解释细胞质遗传现象，A错误；萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上的假说，但是并没有证明基因在染色体上，B错误；调查人类遗传病应该选择发病率较高的单基因遗传病，因此调査人类遗传病的发病率可选择600度以上的高度近视作为调查对象，C正确；在低温诱导染色体数目加倍的实验中，用卡诺氏液固定后，需要用酒精冲洗2次，然后制作临时装片，D错误。
2.某学生取甲、乙两纸盒，准备若干写着“A”、“ a”的卡片，在甲中放入“A”、“ a”卡片各10片并摇匀；乙同样处理，开始性状分离比模拟实验。下列叙述不正确的是
A. 两个纸盒分别代表了雄性和雌性生殖器官
B. 可向甲盒中再增加两种卡片各10片，不影响统计结果
C. 从两个纸盒中各取出1张卡片组合在一起模拟了雌雄配子的随机结合
D. 要模拟自由组合定律，需再向两纸盒中各加入等量写着另一对等位基因的卡片
【答案】D
【解析】
【分析】
孟德尔对分离现象的解释：生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如A），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如a），而且基因成对存在；遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子；生物形成生殖细胞（配子）时成对的基因分离，分别进入不同的配子中．当杂合子自交时，雌雄配子随机结合，后代出现性状分离，性状分离比为显性：隐性=3：1。因此，用甲、乙两个纸盒分别代表雌雄生殖器官，两纸盒内的卡片分别代表雌雄配子，用不同字母的卡片的随机结合，可模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。
【详解】根据以上分析已知，两个纸盒分别代表了雄性和雌性生殖器官，A正确；可向甲盒中再增加两种卡片各10片，只要两种字母的卡片比例不变，不影响统计结果，B正确；两个纸盒中的卡片分别代表了雌配子和雄配子，因此从两个纸盒中各取出1张卡片组合在一起模拟了雌雄配子的随机结合，C正确；要模拟自由组合定律，需再向另外两纸盒中各加入等量写着另一对等位基因的卡片，D错误。
【点睛】本题考查性状分离比的模拟实验，首先要求考生掌握基因分离定律的实质，明确实验中所用的纸盒、卡片以及卡片与卡片的随机结合所代表的含义；其次要求考生掌握该实验的操作过中需要注意的细节，明确两个纸盒中摸出的A、a数量基本相等所表示的含义。
3.果绳翅的形状有三种类型:长翅、匙翅和残翅，分别受位于一对常染色体上的基因N1、N2、N3控制，且具有完全显隐性关系。在一次实验中，某同学将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交，子代果蝇中长翅331只、匙型翅336只。筛选出匙翅雌雄果绳随机交配，其后代中匙翅和残翅的数量比约为3:1。下列叙述正确的是
A. N1对N3为显性，N3对N2为显性
B. 亲代中的残翅果蝇为纯合子
C. 果蝇关于翅形的基因型有5种
D. N1、N2、N3的差别取决于碱基的种类
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，果蝇翅的形状受常染色体上的复等位基因N1、N2、N3控制，且具有完全显隐性关系，将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交，子代果蝇中长翅331只、匙型翅336只，即长翅与残翅杂交，后代长翅：匙翅=1:1，说明长翅对匙翅为显性性状，匙翅对残翅为显性性状，且亲本长翅基因型为N1N2，残翅基因型为N3N3，子代匙翅基因型为N2N3，因此让子代匙翅自交，子二代匙翅：残翅=3:1。
【详解】根据以上分析已知，长翅对匙翅为显性性状，匙翅对残翅为显性性状，即N1对N2为显性，N2对N3为显性，A错误；根据以上分析已知，亲本中残翅为纯合子，基因型为N3N3，B正确；果蝇关于翅性的基因型有6种，C错误；N1、N2、N3的差别取决于碱基的排列顺序，D错误。
4.对果蝇精巢切片进行显微观察，根据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三 组，每组细胞数目如下表所示。下列叙述中正确的是
A. 只有甲组细胞处于有丝分裂过程中
B. 乙组细胞中都含有两个染色组
C. 丙组细胞中都不含姐妹染色单体
D. 三组细胞的性染色体组成都为XY
【答案】B
【解析】
【分析】
根据表格分析，果蝇正常体细胞中的染色体数目为8条，而甲组细胞中染色体数目为16条，说明甲组细胞处于有丝分裂后期；丙组细胞含有4条染色体，可能处于减数第二次分裂前期、中期或末期；乙组细胞含有8条染色体，可能处于有丝分裂间期、前期、中期、末期等时期，也可能处于减数第一次分裂或减数第二次分裂后期。
【详解】根据以上分析可知，甲组细胞一定进行的是有丝分裂，乙组细胞也可能进行的是有丝分裂，A错误；果蝇是二倍体，含有8条染色体，因此乙组细胞中都含有2个染色体组，B正确；丙组细胞可能处于减数第二次分裂前期、中期，因此可能含有染色单体，C错误；丙组细胞处于减数第二次分裂，不可能同时含有X与Y染色体，乙组细胞小若处于减数第二次分裂后期，也不可能同时含有X与Y染色体，D错误。
5.如图所示用植株甲（AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验，在F2中获得了所需要的植株丙(aabb)。杂交过程中没有发生基因突变，据图分析正确的是
A. A、a和B、b两对基因遗传不符合自由组合定律
B. 杂交过程中基因重组仅发生在减数第一次分裂的后期
C. 乙个体产生配子时，C、R基因分离的现象符合分离定律
D. 丙的产生说明杂交过程中发生过交叉互换
【答案】D
【解析】
【分析】
据图分析，甲、乙杂交得F1代，其基因型可能为AACBb、AARBb、ACaBb、ARaBb；又因为丙左侧的一对同源染色体组成为aRaC，故其亲代（F1）基因型为ACaBb、ARaBb，且父母本减数分裂过程中都需发生交叉互换，产生了aCb和aRb的配子。
【详解】A、a和B、b两对基因位于非同源染色体上，它们的遗传符合自由组合定律，A错误；根据以上分析已知，在杂交过程中发生过交叉互换，属于基因重组，因此杂交过程中基因重组不仅发生在减数第一次分裂的后期，还发生在了减数第一次分裂前期，B错误；乙个体产生配子时，基因的分离定律指的是同源染色体上的等位基因的分离，而C、R基因是非等位基因，C错误；根据以上分析已知，丙的产生说明杂交过程中发生过交叉互换，D正确。
6.双亲正常生出了一个染色体组成为44+XXY的孩子，关于此现象的分析，正确的是
A. 该患者的变异类型属于染色体变异中的三体 ,
B. 该患者的出现一定是父亲产生的异常精子引起的
C. 该患者的出现一定是母亲产生的异常卵子引起的
D. 该患者若能产生配子，则一定不能产生不含X的配子
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意分析可知，双亲正常生出一个染色体组成为44+XXY的孩子，则该孩子是由精子和卵细胞的染色体组成为22+Y和22+XX或22+XY和22+X两种情况结合形成的。
【详解】该患者的性染色体出现了三条，比正常人多了一条，属于属于染色体变异中的三体，A正确；根据以上分析可知，该患者的出现可能是父亲产生的异常精子（22+XY）或者母亲产生的异常卵细胞（22+XX）引起的，BC错误；该患者若能产生配子，则配子中的性染色体可能为X、XX、Y、XY，D错误。
7.人类某遗传病受两对等位基因控制，已知基因A、a位于常染色体上，基因B、b位于X染色体上，且基因A、B同时存在时个体表现正常，其佘情况下均表现为患病。下图是某家系中该病的遗传系谱图，已知1号个体为纯合子，理论上4号和5号个体 生育的男孩或女孩中，正常的概率均为1/4,下列相关叙述错误的是
A. 2号的基因型是AaXBXb
B. 5号的基因型是aaXBXb
C. 3号与2号基因型相同的概率是1/4
D. 1号和2号再生一个患病男孩的概率是1/2
【答案】D
【解析】
根据题意，基因A、B同时存在时个体表现正常，其余情况下均表现为患病，由1号个体为纯合子可推知，1号个体的基因型是AAXBY，则患者4号个体一定至少含有一个A基因，可初步推知4号个体的基因型为A_XbY。理论上4号和5号个体生育的男孩或女孩中，正常的概率均为1/4＝1/2×1/2，把两对等位基因分开来考虑，可推知4号个体的基因型为AaXbY、5号个体的基因型是aaXBXb，故B项正确；根据1号个体（AAXBY）和4号个体（AaXbY）的基因型，可推知2号个体（表现正常，基因A、B同时存在）的基因型是AaXBXb，A项正确；根据1号个体（AAXBY）和2号个体（AaXBXb）的基因型，可推知3号个体的基因型是AaXBXb的概率是1/2×1/2＝1/4，故C项正确；1号个体（AAXBY）和2号个体（AaXBXb）再生一个患病男孩（A_XbY）的概率是1/2×1/2＝1/4，故D项错误。
【点睛】
本题考查了基因的自由定律以及伴性遗传的相关知识。解题的关键是结合系谱图中各个体的表现型以及题意，判断相关的基因型，并能用分离定律解决自由组合问题，对各选项进行准确判断。
8.某二倍体昆虫（全为纯合子）的眼睛都是红色的，在红眼昆虫的群体中偶然发现了一只白眼雄虫。该白眼雄虫与红眼雎虫杂交，F1全为红眼，F1中的雌雄个体杂交，F2中红眼个体和白眼个体的比例约为3:1。若该昆虫的红眼和白眼受一对等位基因的控制，则下列说法错误的是
A. F2的雌虫中，纯合子和杂合子的比例为1:1
B. F2的雄虫中，红眼个体与白眼个体的比例为1:1
C. 若F2中只有雄虫中出现白眼个体，则推断相关基因在性染色体上
D. 若F2中的雌虫中有白眼个体，则推断相关基因在常染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，该突变白眼雄虫与红眼雎虫杂交，F1全为红眼，说明红眼对白眼为显性性状，则白眼为隐性突变；F1中的雌雄个体杂交，F2中红眼个体和白眼个体的比例约为3:1，则不能判断相关基因的位置，可能在常染色体上或X染色体上。
【详解】无论相关基因在常染色体上或X染色体上，F2的雌虫中，纯合子和杂合子的比例都为1：1，A正确；若相关基因在常染色体上，则F2的雄虫中，红眼个体与白眼个体的比例为3：1，B错误；若F2中只有雄虫中出现白眼个体，说明与性别相关联，则推断相关基因在性染色体X上，C正确；若F2中的雌虫中有白眼个体，说明于性别不相关，则推断相关基因在常染色体上，D正确。
9.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA (相对分子质量为a)和15N-DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到 含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II )，用密度梯度离心方法分离得到的结果如下图所示。下列说法错误的是
A. 若继续繁殖到第Ⅲ代，将其离心分离后依然是两个中条带
B. 预计第Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为 (7a+b)/8
C. 该结果证明了 DNA的复制过程是边解旋边复制
D. 随着繁殖代数的增加，分离后的中带宽度不变
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题干信息和图形分析，14N-DNA相对分子质量为a，位于试管的轻带，则其每条链的相对分子质量为a/2；15N-DNA相对分子质量为b，位于试管的重带，则其每条链的相对分子质量为b/2。将15N-DNA作为亲本在14N的培养基上复制一次获得的子一代（Ⅰ）的两个DNA分子的两条链都分别含有14N、15N，相对分子质量为a/2+ b/2，位于中带；在让子一代复制一次获得子二代（Ⅱ）共4个DNA分子，其中两个DNA只含有14N，还有两个DNA分子同时含有14N和15N，因此1/2处于中带、1/2处于轻带。
【详解】若继续繁殖到第Ⅲ代，获得8个DNA分子，将其离心分离后依然是两个中带，还有6个位于轻带，A正确；预计第Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量=（2×b/2+14×a/2）÷8=(7a+b)/8，B正确；该结果证明了 DNA的复制过程是半保留复制，C错误；随着繁殖代数的增加，分离后中带的DNA分子的数量不变，因此中带的宽度不变，D正确。
10.下列有关“噬菌体侵染细菌”实验的叙述，正确的是
A. 实验过程中搅拌的直接作用是让T2噬菌体的DNA与蛋白质外壳分离
B. 若32P标记组的实验结果显示上清液中放射性偏高，原因是搅拌不充分
C. 若对35S标记组搅拌不充分，则实验结果显示沉淀物中的放射性会增强
D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA而不是蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】
噬菌体侵染细菌过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放；T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；结论：DNA是遗传物质。
【详解】实验过程中搅拌的直接作用是让T2噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，A错误；若32P标记组的实验结果显示上清液中放射性偏高，可能是由于噬菌体侵染时间过短或过长引起，B错误；若对35S标记组搅拌不充分，噬菌体的蛋白质外壳不能充分与细菌分离，导致沉淀物中放射性增强，C正确；该实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质，但是不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
11.2013年1月，英国剑桥大学科学家宣布在人体快速分裂的活细胞如癌细胞中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G—4平面”，继而形成立体的“G—四联体螺旋结构”(如图），下列有关叙述正确的是
A. 该结构是沃森和克里克首次发现的
B. 该DNA结构不遵循碱基互补配对原则
C. 该DNA分子中每个磷酸连接两个脱氧核糖
D. 该结构中（A十G)/(T+C)的比值一定为1
【答案】B
【解析】
【分析】
分析题图：图中DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G-4平面”，继而形成立体的“G～四联体螺旋结构”。
【详解】“G-四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现，但不是沃森和克里克首次发现的，沃森和克里克发现的是DNA的双螺旋结构，A错误；该DNA分子是单链的DNA，G与G之间通过氢键相连，因此该DNA分子不遵循碱基互补配对原则，B正确；该DNA分子中大多数磷酸连接两个脱氧核糖，但是有一个末端的磷酸只连接了一个脱氧核糖，C错误；该单链DNA分子中（A十G)/(T+C)的比值不一定为1，D错误。
12.果蝇的某一对相对性状由等位基因M/m控制，其中一个基因在纯合时，能使合子致死（注：MM、XmXm、XmY等均视为纯合子），有人用一对果蝇杂交，得到F1代果蝇共185只，其中雄蝇63只。下列说法错误的是：
A. 对果绳进行基因组测序，仅测其一个染色体组中的DNA序列是不够的
B. 果绳体细胞一条mRNA中（G+U)占46%,则与之对应的基因中T占27%
C. 若F1雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是m
D. 据F1判定，致死基因在X染色体上，成活果蝇的基因型有三种
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，果蝇的一对等位基因D、d控制一对相对性状，且其中一个基因纯合时会致死，又因为一对果蝇杂交后代雌雄性比例为（185-63）：63≈2：1，则雄果蝇中有一半死亡了，说明致死基因在X染色体上，且亲本雌果蝇基因型为XMXm。
【详解】对果绳进行基因组测序，应该测定3条常染色体和性染色体X、Y共5条染色体上的基因，因此仅测其一个染色体组（3条常染色体和1条性染色体）中的DNA序列是不够的，A正确；双链DNA分子中G+T=50%，但是不清楚G与T两者之间的数量关系，因此根据mRNA中（G+U)占46%无法预测与之对应的基因中T的比例，B错误；若F1雌蝇仅有一种表现型，说明亲本雄果蝇的基因型为XMY，则致死基因是m，C正确；根据以上分析已知，致死基因在X染色体上，成活的雌果蝇基因型应该有2种，而雄果蝇的基因型只有1种，D正确。
13.下列关于真核细胞核DNA复制与表达的叙述，错误的是
A. 在细胞分裂期，DNA高度螺旋后，基因转录水平下降
B. —个细胞周期中，DNA只复制一次，基因可以多次转录
C. 某些已分化的细胞中，DNA的复制、转录和翻译都可进行
D. 复制和转录时，DNA分别与RNA聚合酶和DNA聚合酶结合
【答案】D
【解析】
【分析】
细胞核DNA的复制以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程；基因的表达过程包括转录和翻译，其中转录主要发生在细胞核，以DNA的一条链为模板合成RNA；翻译发生在细胞质中的核糖体中，以mRNA为模板合成蛋白质。
【详解】在细胞分裂期，DNA高度螺旋后不能解旋作为转录的模板，因此基因转录水平下降，A正确；—个细胞周期中，DNA只在间期复制一次，而基因可以多次转录，B正确；正常情况下，细胞都可以进行基因的转录和翻译过程，而高度分化的细胞核中不能进行DNA复制，但是其细胞质DNA还是可以进行复制的，C正确；复制和转录时，DNA分别与DNA聚合酶和RNA聚合酶结合，D错误。
14.近年来，RNA分子成为科学界的研究热点。下列关于RNA的描述中，正确的是
A. mRNA、rRNA、tRNA都是基因转录的产物
B. mRNA、rRNA、tRNA 都不含氢键
C. rRNA的合成都是在核仁中完成的
D. 酶都是以mRNA为直接模板合成的
【答案】A
【解析】
【分析】
细胞中的RNA是基因转录形成的，包括mRNA、rRNA、tRNA三种，其中mRNA是翻译的模板，rRNA是核糖体的组成成分，tRNA是运输氨基酸的工具。
【详解】mRNA、rRNA、tRNA都是基因转录的产物，A正确；tRNA含有少量的氢键，B错误；核仁与rRNA的形成有关，但是rRNA的合成不是在核仁中进行的，C错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此形成酶的模板是mRNA或DNA，D错误。
15.下列有关病毒的叙述正确的是
A. 病毒颗粒内不含任何酶，因而不能独立生活
B. 引起疯牛病的朊粒的增殖证明遗传信息可从蛋白质流向蛋白质
C. 烟草花叶病毒的遗传信息传递过程遵循中心法则
D. HIV的遗传物质可以直接整合到T细胞的基因组中
【答案】C
【解析】
【分析】
病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
【详解】病毒没有细胞结构，不能独立生存，必须寄生于活细胞才能生存和繁殖，A错误；引起疯牛病的朊粒的增殖并不能完全证明遗传信息可从蛋白质流向蛋白质，B错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息传递过程遵循中心法则，C正确；HIV的遗传物质是RNA，其逆转录形成的DNA可以直接整合到T细胞的基因组中，D错误。
16.下列关于生物变异的叙述，正确的是
A. 黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆，这种变异来源于基因突变
B. 某条染色体上基因数目发生改变，这种变异属于染色体数目变异
C. DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变
D. “一母生九子，九子各不同”，是因为受精过程中进行了基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】
生物的变异包括不可遗传变异和可遗传变异，不可遗传变异仅仅是由环境的改变引起的，其遗传物质没有发生改变；而可遗传变异的遗传物质发生了改变，包括基因突变、基因重组和染色体变异（染色体数目的变异和染色体结构的变异）。
【详解】黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代出现了绿色圆粒豌豆，这种变异的来源是基因重组，A错误；某条染色体上基因数目发生改变，这种变异属于染色体结构的变异，B错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子上不全是基因，因此DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突’变，C正确；基因重组发生在减数分裂过程中，而不是受精作用过程中，D错误。
17.—种本来开白花的植株经X射线照射，获得了一株开紫花的植株。研究发现，该突变体为白花植株的一条染色体片段缺失所致。已知紫色和白色这对相对性状由 一对等位基因(A、a)控制。下列分析正确的是
A. 控制白花的基因是显性基因A
B. 基因a不能编码多肽链的氨基酸序列
C. 突变体的次级精母细胞中会出现异常的四分体
D. 紫色突变体自交无法获得稳定遗传的后代
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，紫花和白花是受一对等位基因A、a控制的，对本来开白花的植株经X射线照射，获得了一株开紫花的植株，且紫花突变体是由于白花植株的一条染色体片段缺失所致，说明本来的白花植株的基因型为Aa，在X射线照射下A基因所在的染色体片段缺失，而使得其开紫花。
【详解】根据以上分析可知，白花为显性性状，A正确；基因a为隐性基因，可以编码多肽链的氨基酸序列，B错误；四分体出现于初级精母细胞，而次级精母细胞中不会出现四分体，C错误；紫色突变体中A所在的染色体片段缺失，其自交可以产生稳定遗传的纯合子如aa，D错误。
18.下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
A. 杂合子筛査对预防某些遗传病具有重要意义
B. 遗传病是指基因结构改变而引发的疾病
C. 遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型
D. 具有先天性和家族性特点的疾病不一定都是遗传病
【答案】B
【解析】
【分析】
遗传病是指由于遗传物质改变所引起的疾病，分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。人类遗传病往往具有先天性和家族性，但先天性和家族性疾病不一定是遗传病。
【详解】通过筛选杂合子能预防某些隐性基因控制的遗传病，A正确；遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病，其中染色体结构和数目变异并未引起基因结构的改变，B错误；在估算遗传病再发风险率时需要先确定该遗传病的类型，C正确；有些先天性和家族性疾病是由环境因素引起的，不是遗传病，D正确。
【点睛】考查考生识记人类遗传病的类型及特点，能结合所学的知识准确判断各选项的能力。
19.下列关于常见作物育种方法的叙述，正确的是
A. 杂交育种可以实现任何两生物个体优良性状的重新组合
B. 单倍体育种得到的新品种一定是能够稳定遗传的纯合子
C. 人工诱导的同源多倍体新品种往往果实大，结实率低
D. 诱变育种可以提高突变率，并定向获得所需要的新基因
【答案】C
【解析】
【分析】
常见的育种方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种等，所遵循的原理分别是基因重组、基因突变、染色体变异、染色体变异、基因重组。
【详解】杂交育种能够有目的地把同种生物不同个体的优良性状进行重新组合，从而培育出合乎要求的新品种，A错误；二倍体经过花药离体培养获得的单倍体，再经过秋水仙素处理得到的新品种一定是能够稳定遗传的纯合子，而对多倍体进行单倍体育种得到的不一定是能够稳定遗传的纯合子，B错误；人工诱导的同源多倍体新品种往往果实大、茎秆粗壮、营养丰富，但是结实率低，C正确；诱变育种可以提高突变率，其原理是基因突变，是不定向的，不一定能够获得所需要的新基因，D错误。
20.某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是（ ）
A. 突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B. 突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C. 突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D. 突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
【答案】C
【解析】
【分析】本题通过大肠杆菌在基本培养基上和特殊培养基上生长情况，来考查原核生物的遗传物质和基因突变等相关知识点，关键要把握题干中“物M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落”，从而得出两个细菌出现了基因重组，从而形成另一种大肠杆菌。
【详解】突变体M需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长,可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长,A正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体M和N都是由于基因发生突变而得来，B正确；M和N的混合培养，致使两者间发生了DNA的转移，即发生了基因重组，因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的，而不是突变体M的RNA，C错误，D正确。
【点睛】解题关键要知道大肠杆菌属于原核生物，其变异类型存在基因突变，以及特殊情况下可以发生DNA的转移从而发生基因重组。
21.棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了毒蛋白基因B和胰蛋白质抑制剂基因D，两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株自交得到F1(不考虑减数分裂时的交叉互换）。下列说法错误的是
A. 若B、D基因与a基因位于同一条染色体上，则F1的表现型比例为2:1:1
B. 若F1短果枝抗虫:长果枝不抗虫= 3:1，则亲本产生配子的基因型为ABD和a
C. 若F1表现型比例为9:3:3:1，则果枝基因和抗虫基因位于非同源染色体上
D. 若F1短果枝不抗虫植株比例为3/16,则亲本产生配子的基因型为AB、AD、 aB、aD
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，B、D是两种可以导致棉铃虫死亡的目的基因，通过基因工程技术导入了棉花的同一条染色体上，两者之间表现为连锁关系；棉花的另一对等位基因A、a控制果枝的长短，可能与B、D在同一条染色体上，也可能在非同源染色体上，据此答题。
【详解】若B、D基因与a基因位于同一条染色体上，且不考虑减数分裂时的交叉互换，则AaBD植株自交得到的F1基因型为AA：AaBD：aaBBDD=1：2：1，因此F1表现型比例为1：2：1，A正确；若B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则亲本产生配子的基因型为ABD和a，F1基因型为AABBDD：AaBD：aa=1：2：1，因此F1短果枝抗虫：长果枝不抗虫= 3：1，B正确；若F1表现型比例为9:3:3:1，相当于双杂合子的自交实验后代的性状分离比，说明果枝基因和抗虫基因位于非同源染色体上，C正确；若F1短果枝不抗虫植株比例为3/16，说明果枝基因和抗虫基因位于非同源染色体上，则亲本产生的配子的基因型为ABD、aBD、A、a，D错误。
22.杂种优势是指基因型不同的纯系亲本进行杂交，获得的杂种子代往往表现出比双亲优良的性状。但杂种子一代再相互交配，这种优势将减弱，这一现象叫衰退。玉米某杂种优势性状由一对等位基因控制。对杂种子一代（F1)分别进行自然状态受粉和人工控制自交授粉，所有种子均正常发育，则收获的F3代中杂种优势的衰退率分别是
A. 1/2 1/4 B. 1/2 3/4
C. 1/4 1/4 D. 1/4 3/4
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，杂合子具有杂种优势，假设杂合子Aa自交，则后代纯合子（AA和aa）与杂合子（Aa）的比例为1:1，因此杂种优势会减弱，杂种优势衰退率为1/2。
【详解】根据题意分析，子一代的基因型为Aa，对其进行自然状态受粉，则既有杂交，也有自交，子二代中AA：Aa:aa=1:2:1，子三代中AA：Aa:aa=（1/2×1/2）：（2×1/2×1/2）：（1/2×1/2）=1:2:1，因此收获的子三代中杂种优势衰退率为1/2；若对子一代进行人工控制自交授粉，则子二代中AA：：Aa:aa=1:2:1，子三代中AA：Aa:aa=（1/4+1/2×1/4）：（1/2×1/2）：（1/4+1/2×1/4）=3:2:3，因此收获的子三代中杂种优势衰退率为3/4，故选B。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因的分离定律及其实质，明确杂合子自交后代会发生性状分离，弄清楚杂合子自交和自由交配后代的基因型及其比例，进而判断后代杂种优势衰退个体所占的比例。
23.遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上一对等位基因控制。下列叙述错误的是
A. 多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，则不能说明黑色为显性
B. 若该种群中新生的栗色个体多于黑色个体，则不能说明栗色为显性
C. 若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则显隐性基因频率不相等
D. 选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为显性
【答案】D
【解析】
【分析】
1、相对性状中显隐性的判断：（1）亲代两个性状，子代一个性状，即亲2子1可确定显隐性关系；（2）亲代一个性状，子代两个性状，即亲1子2可确定显隐性关系。所以亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系，但亲1子1或亲2子2则不能直接确定。
2、基因频率及基因型频率：（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。
【详解】多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，据此不能判断这对相对性状的显隐性关系，黑色可能为显性，也有可能为隐性，A正确；由于统计的数量有限等原因，根据“新生的栗色个体多于黑色个体”不能说明栗色为显性，B正确；这是一个遗传平衡的种群，若显性基因频率和隐性基因频率相等，则显性个体数目多于隐性个体数目，因此该种群栗色与黑色个体的数目相等时，则说明显隐性基因频率不等，C正确；选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，据此不能判断这对相对性状的显隐性关系，栗色可能为显性，也有可能为隐性，D错误。
【点睛】本题考查性状的显隐性关系、基因频率等知识，要求考生掌握判断相对性状显隐性关系的方法；掌握基因频率的计算方法，能结合所学的知识准确判断各选项。
24.下列关于现代生物迸化理论的理解，错误的是
A. 如果没有突变，基因重组也就没有意义，生物就不可能进化
B. 生物多样性的形成就是在进化中新物种不断形成的过程
C. 物种之间的共同进化不都是通过物种间的生存斗争来实现的
D. 在进化过程中,一种生物的灭绝可以为其他物种的兴盛腾出空间
【答案】B
【解析】
【分析】
现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变；②突变和基因重组产生进化的原材料；③自然选择决定生物进化的方向；④隔离导致物种形成。
【详解】如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物也就不可能进化，A正确；生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，因此生物多样性的形成不仅仅是在进化中新物种不断形成的过程，B错误；物种之间的共同进化不都是通过物种间的生存斗争来实现的，也有互利共生关系，如豆科植物与根瘤菌，C正确；在进化过程中，一种生物的灭绝可以为其他物种的兴盛腾出空间，D正确。
25.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家绳种群的敏感性和抗性基因型频率调査分析的结果。下列叙述错误的是
A. 上述通道蛋白中氨基酸的替换是基因突变的结果，属于显性突变
B. 若三个地区家绳均来自同一种群，则至少两个地区的家蝇发生了进化
C. 乙地区抗性基因频率最高说明种群在该地区的进化没有受到选择压力
D. 基因频率的变化是自然选择的结果，自然选择直接作用个体的表现型
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，是由于神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸，说明控制该氨基酸合成的基因上发生了碱基对的替换，属于基因突变；根据表格分析可知，抗性有纯合子和杂合子，说明抗性是显性性状，因此抗性的产生属于显性突变。
【详解】根据以上分析已知，上述通道蛋白中氨基酸的替换是基因突变的结果，属于显性突变，A正确；根据表格数据分析可知，三个种群中的相关基因频率各不相同，若三者来自于同一个种群，则至少有两个种群发生了进化，B正确；通过表格数据分析可知，乙地区抗性基因频率最高，说明种群在该地区的进化受到的选择压力可能最小，C错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择决定生物进化的方向，因此基因频率的变化是自然选择的结果，但是自然选择直接作用的是个体的表现型，D正确。
二、非选择题
26.常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能利用酶A分解木糖产生酒精。请分析回答下列问题：
(1)若要从自然界收集的酵母菌菌株中筛选出能高效利用木糖的菌种，则筛选的基本思路是_______。
(2)将筛选出来的酵母菌放入____ (填“固体”或“液体”)培养基中扩大培养后分成两部分，一部分进行稀释计数，若在3个平板上各接种稀释倍数为104的菌液0.lmL，培养一段时间后平板上的菌落数分别为39、48、54,则每升原样液中酵母菌数为____；另一部分可用__________法进行长期保存。
(3)纯化后的酶A可以用电泳法检测其相对分子质量大小。在相同条件下电泳时，带电荷相同的蛋白质_______，说明其分子质量越大。
(4)生产上将酶A固定化以反复利用。部分操作如下:将酶A固定在____________的多孔性载体上，将其装入反应柱内后，需用______充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的酶A。
【答案】 (1). 将从自然界收集的酵母菌菌株接种到以木糖为唯一碳源的培养基上，在无氧条件下培养一段时间后，取存活下来的酵母菌重复上述过程 (2). 液体 (3). 4.7×109个 (4). 甘油管藏 (5). 迁移速度越慢 (6). 不溶于水 (7). 蒸镏水
【解析】
【分析】
根据题干信息“常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖”，则常见的酿酒酵母在以木糖为唯一碳源的培养基中死亡；而“自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精”说明这些酵母菌含有相关木糖发酵有关的酶（酶A）的基因。酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差。
【详解】（1）根据以上分析已知，某些酵母菌可以分解木糖，可以在以木糖为唯一碳源的培养基上生长，而酿酒酵母不能分解木糖，因此将从自然界收集的酵母菌菌株接种到以木糖为唯一碳源的培养基上，在无氧条件下培养一段时间后，取存活下来的酵母菌重复上述过程，可以获得能高效利用木糖的菌种。
（2）将酵母菌扩大培养应该用液体培养基；根据题干数据分析，已知稀释倍数为104，菌液体积为0.lmL，且三个平板上的菌落数分别是39、48、54，则每升原样液中酵母菌数=（39+48+54）÷3×104÷0.l×1000=4.7×109个；菌种长期保存可以用甘油管藏法。
（3）在相同条件下电泳时，带电荷相同的蛋白质的相对分子质量越大，迁移速度越慢。
（4）利用物理吸附法固定化酶A时，应该将酶A固定在不溶于水的多孔性载体上，将其装入反应柱内后，需用蒸镏水充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的酶A。
【点睛】本题涉及微生物实验室培养的相关知识，解答本题的关键是根据题干信息分析酿酒酵母与分解木糖产生酒精的酵母菌在代谢上的差异，进而设计实验从自然界收集的酵母菌菌株中筛选出能高效利用木糖的菌种。
27.纤维素分解菌培养基的配方，请回答下列问题：
(1)实验用的培养皿常用的两种火菌方法是____，其中一种方法在灭菌之前需要将锅内的冷空气排尽，否则会因____而影响灭菌效果。
(2)这个培养基通过__________实现对纤维素分解菌的选择作用，此外在培养过程中要将培养瓶放置在摇床上，其目的是_____。
(3)据图分析，培养基中添加的多种无机盐的作用包括_____(至少答出三点）。
(4)若将此培养基改为纤维素分解菌的鉴别培养基，还需要在其中添加的成分有_______。在实验室培养微生物时，常用紫外线对空气进行消毒，其消毒原理是________。
【答案】(1). 干热灭菌和高压蒸汽灭菌 (2). 升不到预设温度 (3). 以纤维素粉为唯一碳源 (4). 增加培养液中的溶氧量，并且促进菌体与营养物质充分接触有利于菌体快速繁殖 (5). 提供氮源，作为缓冲物质调节酸碱平衡，提供无机营养，维持渗透压 (6). 刚果红、琼脂 (7). 使微生物的蛋白质变性，还能损伤DNA
【解析】
【分析】
纤维素分解菌可以产生纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶；刚果红染液与纤维素呈红色，纤维素分解菌在含有刚果红染液的培养基中形成的菌落会出现透明圈，可以用来鉴别纤维素分解菌。微生物的培养基的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等；培养基需要使用高压蒸汽灭菌法灭菌。
【详解】（1）实验室中培养皿常用干热灭菌法或高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理，其中高压蒸汽灭菌法在灭菌之前需要将锅内的冷空气排尽，否则会因升不到预设温度而影响灭菌效果。
（2）纤维素分解菌可以分解纤维素，而其他微生物不能，因此这个培养基通过以纤维素粉为唯一碳源实现对纤维素分解菌的选择作用；在培养过程中将培养瓶放置在摇床上，可以增加培养液中的溶氧量，并且促进菌体与营养物质充分接触，有利于菌体快速繁殖。
（3）根据表格分析可知，该培养基含有5种无机盐，这些无机盐具有为微生物提供氮源、作为缓冲物质调节酸碱平衡、提供无机营养、维持渗透压等功能。
（4）鉴别纤维素分解菌应该用加入指示剂的固体培养基，因此应该在该培养基中加入琼脂和刚果红；紫外线消毒的原理是：使微生物的蛋白质变性，还能损伤DNA。
【点睛】解答本题的关键是了解微生物的实验室培养、纤维素分解菌的鉴别等知识点，识记微生物培养基的成分及其功能，能够根据纤维素分解菌的代谢特点分析其选择培养基中的碳源的种类。
28.提取植物有效成分时，不同的有机物具有不同的理化特性，所釆用的提取方法也不同。分析下列关于提取植物有效成分的实验，回答相关问题：
(1)薰衣草精油由薰衣草提炼而成。可以清热解毒，清洁皮肤。下面是某同学设计的提取薰衣草精油的实验流程：
A过程中，影响薰衣草精油提取量的主要因素有_______；B过程的目的是_______。
(2)提取柠檬精油时，常采用_______法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是_________。该过程在操作时为防止柠檬皮滑脱，采用的处理方法是_______。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是______。萃取时不选用乙醇做萃取剂，原因是_____。萃取过程应避免明火加热，这是因为_________。
【答案】 (1). 蒸馏的温度和时间 (2). 除去固体硫酸钠 (3). 压榨 (4). 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 (5). 石灰水浸泡 (6). 胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来 (7). 胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂 (8). 有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸
【解析】
【分析】
本题是根据植物有效成分的性质选取提取方法、水蒸气蒸馏法提取植物有效成分的实验流程的综合性考查，回忆选择提取植物有效成分的方法的依据、水蒸气蒸馏法提取植物有效成分的实验流程，然后结合问题具体要求进行解答。
【详解】（1）分析“提取薰衣草精油的实验流程”可知：A表示水蒸气蒸馏过程，在此过程中，影响薰衣草精油提取量的主要因素有蒸馏的温度和时间；B过程是过滤，其目的是除去无水（固体）硫酸钠。
（2）由于柠檬精油的有效成分在水中蒸馏过程中会发生部分水解，同时水中蒸馏会导致原料焦糊，因此一般采用压榨法提取柠檬精油。该过程在操作时为防止柠檬皮滑脱，应该用石灰水进行浸泡。
（3）由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来，因此不适宜用水中蒸馏法而采用萃取法；用萃取法提取胡萝卜素时，所选用的萃取剂应具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素且不与水混溶等特点，而胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂，因此萃取时不选用乙醇做萃取剂；因萃取剂为有机溶剂，易燃、易爆、易挥发，所以萃取过程中应避免明火加热，宜采用水浴方式加热。
【点睛】解答本题的关键是熟记并理解植物有效成分的提取方法、原理、注意事项等相关知识点，形成清晰的知识网络，在此基础上结合题干要求分析作答。
29.酶是细胞合成的生物催化剂，几乎所有的生命活动都离不开酶。随着生物科学技术的发展，酶已经走出实验室，走进人们的生产和生活。然而，酶的商品化生产和应用并非易事。请回答下面有关酶的问题：
(1)在“探究果胶酶的最适温度和最适pH”的实验中，虽然实验的自变量不同，但是通过设置_____的实验思路是不变的。此实验中是否需要另外设置对照组并说明理由_______。
(2)有位同学打算用丝绸作为实验材料，探究含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果，你是否同意他的做法并说明理由_________。
(3)与使用固定化酶相比，固定化细胞催化反应的优点是______。用固定化醋酸菌发酵产生醋酸时，发酵液中添加葡萄糖的作用有________(答出两点）。
【答案】 (1). 梯度来确定最适值 (2). 不需要，不同温度或pH梯度之间可以相互对照 (3). 不同意，因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物 (4). 成本低，操作简单，可催化一系列的酶促反应 (5). 为其他有机物合成提供原料、为醋酸菌提供碳源、能源
【解析】
【分析】
本题涉及到人教版选修一的三个实验，分别是探究果胶酶的最适温度和最适pH的实验、探究加酶洗衣粉的洗涤效果、固定化酶和固定化细胞技术，回忆和梳理相关实验的原理、过程和实验的注意事项等，据此答题。
【详解】（1）在探究果胶酶的最适温度和最适pH的实验中，两个实验的自变量不同，分别是温度和pH，但是实验设计的思路是相同的，即都是通过设置梯度来确定最适值；该实验不需要设置对照组，因为不同温度或pH梯度之间可以相互对照。
（2）丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物，因此不能用丝绸作为实验材料，探究含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果。
（3）与固定化酶相比，固定化细胞可以固定一系列细胞，催化一系列的酶促反应，且成本低、操作简单。醋酸菌发酵产生醋酸时，培养液中的加入的葡萄糖可以为其他有机物合成提供原料，也为醋酸菌提供碳源、能源。
【点睛】解答本题的关键是掌握探究果胶酶的最适温度和最适pH的实验、探究加酶洗衣粉的洗涤效果、固定化酶和固定化细胞技术的过程和原理等知识点，能够利用单一变量原则和对照性原则分析第一个实验的自变量和因变量，进而结合题干要求分析答题。
30.紫草为常用中药材，其主要成分紫草宁及其衍生物萘醌类化合物，具有抗肿瘤、消炎等作用。请回答下列问题：
(1)若要通过植物组织培养技术获得大量的紫草宁，该技术的原理是______。为大量获得紫草宁，需要将紫草细胞培养至____阶段，原因是________。
(2)营养因子对紫草的组织培养有很大的影响。实验表明：葡萄糖和蔗糖都可明显促进紫草宁的产生。它们的最适浓度均为6%，但是葡萄糖优于蔗糖，推测原因可能是________。
(3)紫草怕涝，而垂柳、紫穗槐等是最耐涝的植物。为了获得可生产紫草宁的耐涝紫草，有些科学家通过植物体细胞杂交技术培养，该技术最大的优点是_________。而有些科学家利用基因工程也可以达到此目的，在操作过程中，将导入目的基因的受体细胞在无菌条件下接种到MS培养基上，要不断改变培养基中________，直至形成完整植株。
(4)植物组织培养过程中，在移栽生根植株之前，需要进行壮苗，壮苗可以用无土栽培技术，即人工配制的无菌培养液来栽培植株。请总结无土栽培技术和植物组织培养技术在设计思路上的相同点________。
【答案】 (1). 植物细胞的全能性 (2). 愈伤组织 (3). 愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞，可大量生产细胞产物 (4). 葡萄糖为单糖，更容易被植物细胞吸收 (5). 克服远缘杂交不亲和的障碍 (6). 植物激素的浓度、种类及比例 (7). 都需要为培养物提供充足的营养
【解析】
【分析】
植物组织培养将离体的组织、器官或细胞在体外经过脱分化和再分化形成完整植株的过程，培养过程中需要调节调节激素的比例、无菌等条件。植物组织培养过程可以归纳为：离体的组织、器官或细胞愈伤组织胚状体→植株。
【详解】（1）植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性；脱分化形成的愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞，可大量生产细胞产物，因此为大量获得紫草宁，需要将紫草细胞培养至愈伤组织阶段。
（2）根据题意分析，蔗糖和葡萄糖都可以显著促进紫草宁的产生，且最适宜浓度也相等，但是葡萄糖优于蔗糖，可能是因为葡萄糖为单糖，更容易被植物细胞吸收。
（3）植物体细胞杂交技术最大的优点是可以打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍；将导入目的基因的植物细胞培养到完整的植株需要利用植物组织培养技术，该技术的脱分化、再分化等过程中需要的激素的比例、光照条件等是不同的，因此培养过程中要不断改变培养基中植物激素的浓度、种类及比例，直至形成完整植株。
（4）无土栽培和植物组织培养技术分别用人工配制的无菌培养液和土壤来培养植株，两者的共同点是都需要为培养物提供充足的营养。
【点睛】解答本题的关键是识记和理解植物组织培养的详细过程和原理，明确植物组织培养不同的阶段有不同的应用，如愈伤组织可以提取细胞产物、胚状体可以制成人工种子等。
31.我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施。十二年前，产妇朱女士利用试管婴儿技术，成功生下一个男孩。2016年3月，朱女士决定生育第二个孩子，医院找到当年为她冷冻的“胚胎”，经过捡胎等程序，朱女士已成功怀孕。冷冻12年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了 12年的“冰宝宝”，跟自己11岁 的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题：
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，在取卵前通常需要注射促性腺激素，而不是通过服用雌激素来直接促使更多的卵泡发育，原因是过量的雌激素会通过________，从而影响卵巢的发育。医生借助________探测仪等工具用吸卵针从朱女士卵巢中吸取卵母细胞。在体外受精前，将取出的卵母细胞要置于与________中相似的环境，让它进一步发育成熟；受精过程中，精子顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵子的_____，最终进入卵内完成受精作用。
(2)胚胎的早期培养与动物细胞培养一样，都需要满足_______、营养等条件。对移植的胚胎进行性别鉴定，要先从被测囊胚的_______(部位)中取出几个钿胞，提取DNA，再利用PCR技术扩增，最后进行基因检测。从细胞中粗提取DNA的操作过程中，可使溶解在2mol/L的氯化钠溶液中的DNA析出的方法有________。
(3)若进行试管婴儿的某夫妇，其中妻子患有线粒体疾病(线粒体DNA缺陷），父亲正常。那么这夫妇要想获得健康的孩子，可通过特殊的设计试管婴儿技术即“三亲婴儿” (医生要去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育）。“三亲婴儿”的获得过程，除运用胚胎工程的技术手段外，还要特别运用__________________技术。
【答案】 (1). 负反馈调节 (2). 超声波 (3). 输卵管 (4). 放射冠和透明带 (5). 无菌无毒的环境、温度、pH、气体环境 (6). 滋养层 (7). 加蒸馏水使盐溶液稀释到0.14mol/L、加95%的冷酒精溶液后静置 (8). 细胞核移植
【解析】
【分析】
1、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体．用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
3、线粒体中遗传物质的遗传方式为细胞质遗传（母系遗传）。
【详解】（1）雌激素存在负反馈调节，如果服用过多的雌激素，会导致促性腺激素分泌过少，进而影响卵巢发育，因此在取卵前通常需要注射促性腺激素，而不通过服用雌激素来促进更多的卵泡发育。在体外受精前，可借助超声波探测仪等工具用吸卵针从朱女士卵巢中吸取卵母细胞；卵子形成的减数第二次分裂过程是在输卵管中进行的，因此要将取出的卵母细胞置于与输卵管中相似的环境，让它进一步发育成熟；顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵细胞的放射冠和透明带，最终进入卵细胞。
（2）动物细胞培养需要无菌无毒的环境、适宜的温度和pH、一定的气体环境及营养等条件；囊胚期的滋养层细胞可以提取其DNA用于性别鉴定；DNA在2mol/L的氯化钠溶液中的溶解度最大，而在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最小，且DNA不溶于95%冷酒精，因此使溶解在2mol/L的氯化钠溶液中的DNA析出的方法有：加蒸馏水使盐溶液稀释到0.14mol/L、加95%的冷酒精溶液后静置。
（3）根据题意分析，三亲婴儿”的获得过程中，医生要去除女性捐赠者卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，因此该过程除运用胚胎工程的技术手段外，还要特别运用细胞工程中的动物细胞核移植技术。
【点睛】解答本题的关键是掌握激素的分级调节和负反馈调节过程、体外受精、胚胎移植等相关知识点，明确性激素的分泌存在负反馈调节，进而分析注射促性腺激素而不口服性激素的原因，并能够分析三亲婴儿的过程、培育及其涉及到的技术。
32.真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有。原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。有人利用RT—PCR技术(mRNA逆转录为 cDNA再进行PCR扩增），获得了牛基因G，导人到大肠杆菌中，成功表达出G蛋白。请回答下列问题：
（1）RT-PCR过程需要的酶有___________。进行PCR扩增的前提是_______，以便能够设计出需要的________种引物序列。
（2）在构建基因表达载体时，RT—PCR的产物和PBV载体都要经过BamH I和 EcoRI两种酶切后再连接，目的是_________(答出两点）。
（3）若要检测基因G是否翻译出蛋白G，可采用的检测方法是_____________。有人从牛的基因组文库中获得了基因G，同样以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白G，其原因是________。
【答案】 (1). 逆转录酶和Taq酶（热稳定DNA聚合酶） (2). 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 (3). 2 (4). 防止目的基因（载体）自身连接，防止目的基因与运载体反向连接 (5). 抗原一抗体杂交 (6). 从基因组文库获取的G基因有内含子，在大肠杆菌中，其转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白G
【解析】
【分析】
1、真核生物的基因编码区是不连续的，含有内含子和外显子，内含子和外显子都会转录产生相应的RNA，但内含子转录来的RNA被切除产生的RNA为mRNA，之后翻译产生相应的蛋白质。原核生物的基因编码区是连续的，不含有内含子和外显子，编码区直接转录产生相应的RNA，之后翻译产生相应的蛋白质。
2、基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）根据题意可知，RT−PCR技术是mRNA逆转录为cDNA再进行PCR扩增的过程，其中逆转录过程需要逆转录酶的催化，而PCR技术需要Taq酶（热稳定的DNA聚合酶）的催化。进行PCR扩增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便能够设计出需要的2种引物序列。
（2）在构建基因表达载体时，与单一酶切相比，双酶切可以防止目的基因（载体）自身连接，也可以防止目的基因与运载体反向连接。
（3）若要检测基因G是否翻译出蛋白G，可采用抗原−抗体杂交；有人从牛的基因组文库中获得了基因G，同样以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白G，是因为从基因组文库获取的G基因有内含子，在大肠杆菌中，其转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，因此无法表达出蛋白G。
【点睛】解答本题的关键是掌握真核基因和原核基因的结构及其两者在表达过程中的差别、基因工程的四个基本步骤等知识点，能够用不同的方法对基因及其表达产物进行检测，进而结合题干要求分析答题。
33.生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。请回答下列有关生态工程的问题：
(1)“无废弃农业”遵循的生态工程原理主要是___________原理。使用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是________。
(2)从协调与平衡原理出发，在我国西北地区植树造林应__________。
(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少_________，使湿地依靠________等机制恢复其生态功能。
(4)矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的_______的重建。植被恢复的措施是植树和种草，而不是种植农作物，其原因是________。
【答案】 (1). 物质循环再生 (2). 土壤微生物将有机肥料分解成无机盐和CO2，被农作物吸收，使其光合作用强度提高 (3). 栽种与西北气候环境相适应的植被，并考虑环境的承载力 (4). 人类的干扰 (5). 自然演替 (6). 土壤微生物群落 (7). 矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长
【解析】
【分析】
生态工程的基本原理：
（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
（2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
（3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
（5）系统学和工程学原理：
系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
【详解】（1）无废弃物农业是我国传统农业特色，它遵循的是物质循环再生原理；植物属于自养型生物，不直接从环境中吸收有机物，而施用的有机肥料经过土壤微生物的分解作用，释放出CO2及N、P、K等无机盐离子，被农作物吸收，使其光合作用强度提高。
（2）协调与平衡原理是指生物要适应环境,且生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度，因此在我国西北地区植树造林应栽种与西北气候环境相适应的植被，并考虑环境的承载力。
（3）在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
（4）矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。由于矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长，因此植被恢复的措施是植树和种草，而不是种植农作物。
【点睛】解答本题的关键是识记与理解生态工程的几个基本原理，弄清楚每一个原理的含义，能够分析不同的生态工程所遵循的生态工程原理及其应对措施，进而结合题干要求分析答题。
一、选择题
1.下列关于遗传实验和遗传规律的叙述，正确的是
A. 孟德尔遗传定律可以解释真核生物在有性生殖过程中的所有遗传现象
B. 萨顿和摩尔根分别用类比推理法和假说一演绎法证明了基因在染色体上
C. 调査人类遗传病的发病率可选择600度以上的高度近视作为调查对象
D. 用卡诺氏液对低温处理的洋葱根尖进行固定后，可直接制作临时装片
【答案】C
【解析】
【分析】
孟德尔遗传定律适用于进行有性生殖的生物；萨顿提出了基因在染色体上的假说，摩尔根乙果蝇为实验材料证明了基因在染色体上；调查人类遗传病应该选择发病率较高的单基因遗传病；在低温诱导染色体数目加倍的实验中，可以用卡诺氏液对低温处理的根尖进行固定。
【详解】孟德尔遗传定律可以解释真核生物在有性生殖过程中的细胞核遗传现象，但是不能解释细胞质遗传现象，A错误；萨顿利用类比推理法提出了基因在染色体上的假说，但是并没有证明基因在染色体上，B错误；调查人类遗传病应该选择发病率较高的单基因遗传病，因此调査人类遗传病的发病率可选择600度以上的高度近视作为调查对象，C正确；在低温诱导染色体数目加倍的实验中，用卡诺氏液固定后，需要用酒精冲洗2次，然后制作临时装片，D错误。
2.某学生取甲、乙两纸盒，准备若干写着“A”、“ a”的卡片，在甲中放入“A”、“ a”卡片各10片并摇匀；乙同样处理，开始性状分离比模拟实验。下列叙述不正确的是
A. 两个纸盒分别代表了雄性和雌性生殖器官
B. 可向甲盒中再增加两种卡片各10片，不影响统计结果
C. 从两个纸盒中各取出1张卡片组合在一起模拟了雌雄配子的随机结合
D. 要模拟自由组合定律，需再向两纸盒中各加入等量写着另一对等位基因的卡片
【答案】D
【解析】
【分析】
孟德尔对分离现象的解释：生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如A），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如a），而且基因成对存在；遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子；生物形成生殖细胞（配子）时成对的基因分离，分别进入不同的配子中．当杂合子自交时，雌雄配子随机结合，后代出现性状分离，性状分离比为显性：隐性=3：1。因此，用甲、乙两个纸盒分别代表雌雄生殖器官，两纸盒内的卡片分别代表雌雄配子，用不同字母的卡片的随机结合，可模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。
【详解】根据以上分析已知，两个纸盒分别代表了雄性和雌性生殖器官，A正确；可向甲盒中再增加两种卡片各10片，只要两种字母的卡片比例不变，不影响统计结果，B正确；两个纸盒中的卡片分别代表了雌配子和雄配子，因此从两个纸盒中各取出1张卡片组合在一起模拟了雌雄配子的随机结合，C正确；要模拟自由组合定律，需再向另外两纸盒中各加入等量写着另一对等位基因的卡片，D错误。
【点睛】本题考查性状分离比的模拟实验，首先要求考生掌握基因分离定律的实质，明确实验中所用的纸盒、卡片以及卡片与卡片的随机结合所代表的含义；其次要求考生掌握该实验的操作过中需要注意的细节，明确两个纸盒中摸出的A、a数量基本相等所表示的含义。
3.果绳翅的形状有三种类型:长翅、匙翅和残翅，分别受位于一对常染色体上的基因N1、N2、N3控制，且具有完全显隐性关系。在一次实验中，某同学将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交，子代果蝇中长翅331只、匙型翅336只。筛选出匙翅雌雄果绳随机交配，其后代中匙翅和残翅的数量比约为3:1。下列叙述正确的是
A. N1对N3为显性，N3对N2为显性
B. 亲代中的残翅果蝇为纯合子
C. 果蝇关于翅形的基因型有5种
D. N1、N2、N3的差别取决于碱基的种类
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，果蝇翅的形状受常染色体上的复等位基因N1、N2、N3控制，且具有完全显隐性关系，将长翅果蝇与残翅果蝇进行杂交，子代果蝇中长翅331只、匙型翅336只，即长翅与残翅杂交，后代长翅：匙翅=1:1，说明长翅对匙翅为显性性状，匙翅对残翅为显性性状，且亲本长翅基因型为N1N2，残翅基因型为N3N3，子代匙翅基因型为N2N3，因此让子代匙翅自交，子二代匙翅：残翅=3:1。
【详解】根据以上分析已知，长翅对匙翅为显性性状，匙翅对残翅为显性性状，即N1对N2为显性，N2对N3为显性，A错误；根据以上分析已知，亲本中残翅为纯合子，基因型为N3N3，B正确；果蝇关于翅性的基因型有6种，C错误；N1、N2、N3的差别取决于碱基的排列顺序，D错误。
4.对果蝇精巢切片进行显微观察，根据细胞中染色体的数目将细胞分为甲、乙、丙三 组，每组细胞数目如下表所示。下列叙述中正确的是
A. 只有甲组细胞处于有丝分裂过程中
B. 乙组细胞中都含有两个染色组
C. 丙组细胞中都不含姐妹染色单体
D. 三组细胞的性染色体组成都为XY
【答案】B
【解析】
【分析】
根据表格分析，果蝇正常体细胞中的染色体数目为8条，而甲组细胞中染色体数目为16条，说明甲组细胞处于有丝分裂后期；丙组细胞含有4条染色体，可能处于减数第二次分裂前期、中期或末期；乙组细胞含有8条染色体，可能处于有丝分裂间期、前期、中期、末期等时期，也可能处于减数第一次分裂或减数第二次分裂后期。
【详解】根据以上分析可知，甲组细胞一定进行的是有丝分裂，乙组细胞也可能进行的是有丝分裂，A错误；果蝇是二倍体，含有8条染色体，因此乙组细胞中都含有2个染色体组，B正确；丙组细胞可能处于减数第二次分裂前期、中期，因此可能含有染色单体，C错误；丙组细胞处于减数第二次分裂，不可能同时含有X与Y染色体，乙组细胞小若处于减数第二次分裂后期，也不可能同时含有X与Y染色体，D错误。
5.如图所示用植株甲（AaBB)与植株乙(AAbb)作为亲本进行杂交实验，在F2中获得了所需要的植株丙(aabb)。杂交过程中没有发生基因突变，据图分析正确的是
A. A、a和B、b两对基因遗传不符合自由组合定律
B. 杂交过程中基因重组仅发生在减数第一次分裂的后期
C. 乙个体产生配子时，C、R基因分离的现象符合分离定律
D. 丙的产生说明杂交过程中发生过交叉互换
【答案】D
【解析】
【分析】
据图分析，甲、乙杂交得F1代，其基因型可能为AACBb、AARBb、ACaBb、ARaBb；又因为丙左侧的一对同源染色体组成为aRaC，故其亲代（F1）基因型为ACaBb、ARaBb，且父母本减数分裂过程中都需发生交叉互换，产生了aCb和aRb的配子。
【详解】A、a和B、b两对基因位于非同源染色体上，它们的遗传符合自由组合定律，A错误；根据以上分析已知，在杂交过程中发生过交叉互换，属于基因重组，因此杂交过程中基因重组不仅发生在减数第一次分裂的后期，还发生在了减数第一次分裂前期，B错误；乙个体产生配子时，基因的分离定律指的是同源染色体上的等位基因的分离，而C、R基因是非等位基因，C错误；根据以上分析已知，丙的产生说明杂交过程中发生过交叉互换，D正确。
6.双亲正常生出了一个染色体组成为44+XXY的孩子，关于此现象的分析，正确的是
A. 该患者的变异类型属于染色体变异中的三体 ,
B. 该患者的出现一定是父亲产生的异常精子引起的
C. 该患者的出现一定是母亲产生的异常卵子引起的
D. 该患者若能产生配子，则一定不能产生不含X的配子
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题意分析可知，双亲正常生出一个染色体组成为44+XXY的孩子，则该孩子是由精子和卵细胞的染色体组成为22+Y和22+XX或22+XY和22+X两种情况结合形成的。
【详解】该患者的性染色体出现了三条，比正常人多了一条，属于属于染色体变异中的三体，A正确；根据以上分析可知，该患者的出现可能是父亲产生的异常精子（22+XY）或者母亲产生的异常卵细胞（22+XX）引起的，BC错误；该患者若能产生配子，则配子中的性染色体可能为X、XX、Y、XY，D错误。
7.人类某遗传病受两对等位基因控制，已知基因A、a位于常染色体上，基因B、b位于X染色体上，且基因A、B同时存在时个体表现正常，其佘情况下均表现为患病。下图是某家系中该病的遗传系谱图，已知1号个体为纯合子，理论上4号和5号个体 生育的男孩或女孩中，正常的概率均为1/4,下列相关叙述错误的是
A. 2号的基因型是AaXBXb
B. 5号的基因型是aaXBXb
C. 3号与2号基因型相同的概率是1/4
D. 1号和2号再生一个患病男孩的概率是1/2
【答案】D
【解析】
根据题意，基因A、B同时存在时个体表现正常，其余情况下均表现为患病，由1号个体为纯合子可推知，1号个体的基因型是AAXBY，则患者4号个体一定至少含有一个A基因，可初步推知4号个体的基因型为A_XbY。理论上4号和5号个体生育的男孩或女孩中，正常的概率均为1/4＝1/2×1/2，把两对等位基因分开来考虑，可推知4号个体的基因型为AaXbY、5号个体的基因型是aaXBXb，故B项正确；根据1号个体（AAXBY）和4号个体（AaXbY）的基因型，可推知2号个体（表现正常，基因A、B同时存在）的基因型是AaXBXb，A项正确；根据1号个体（AAXBY）和2号个体（AaXBXb）的基因型，可推知3号个体的基因型是AaXBXb的概率是1/2×1/2＝1/4，故C项正确；1号个体（AAXBY）和2号个体（AaXBXb）再生一个患病男孩（A_XbY）的概率是1/2×1/2＝1/4，故D项错误。
【点睛】
本题考查了基因的自由定律以及伴性遗传的相关知识。解题的关键是结合系谱图中各个体的表现型以及题意，判断相关的基因型，并能用分离定律解决自由组合问题，对各选项进行准确判断。
8.某二倍体昆虫（全为纯合子）的眼睛都是红色的，在红眼昆虫的群体中偶然发现了一只白眼雄虫。该白眼雄虫与红眼雎虫杂交，F1全为红眼，F1中的雌雄个体杂交，F2中红眼个体和白眼个体的比例约为3:1。若该昆虫的红眼和白眼受一对等位基因的控制，则下列说法错误的是
A. F2的雌虫中，纯合子和杂合子的比例为1:1
B. F2的雄虫中，红眼个体与白眼个体的比例为1:1
C. 若F2中只有雄虫中出现白眼个体，则推断相关基因在性染色体上
D. 若F2中的雌虫中有白眼个体，则推断相关基因在常染色体上
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，该突变白眼雄虫与红眼雎虫杂交，F1全为红眼，说明红眼对白眼为显性性状，则白眼为隐性突变；F1中的雌雄个体杂交，F2中红眼个体和白眼个体的比例约为3:1，则不能判断相关基因的位置，可能在常染色体上或X染色体上。
【详解】无论相关基因在常染色体上或X染色体上，F2的雌虫中，纯合子和杂合子的比例都为1：1，A正确；若相关基因在常染色体上，则F2的雄虫中，红眼个体与白眼个体的比例为3：1，B错误；若F2中只有雄虫中出现白眼个体，说明与性别相关联，则推断相关基因在性染色体X上，C正确；若F2中的雌虫中有白眼个体，说明于性别不相关，则推断相关基因在常染色体上，D正确。
9.在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14N-DNA (相对分子质量为a)和15N-DNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到 含14N的培养基上，再连续繁殖两代（I和II )，用密度梯度离心方法分离得到的结果如下图所示。下列说法错误的是
A. 若继续繁殖到第Ⅲ代，将其离心分离后依然是两个中条带
B. 预计第Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量为 (7a+b)/8
C. 该结果证明了 DNA的复制过程是边解旋边复制
D. 随着繁殖代数的增加，分离后的中带宽度不变
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题干信息和图形分析，14N-DNA相对分子质量为a，位于试管的轻带，则其每条链的相对分子质量为a/2；15N-DNA相对分子质量为b，位于试管的重带，则其每条链的相对分子质量为b/2。将15N-DNA作为亲本在14N的培养基上复制一次获得的子一代（Ⅰ）的两个DNA分子的两条链都分别含有14N、15N，相对分子质量为a/2+ b/2，位于中带；在让子一代复制一次获得子二代（Ⅱ）共4个DNA分子，其中两个DNA只含有14N，还有两个DNA分子同时含有14N和15N，因此1/2处于中带、1/2处于轻带。
【详解】若继续繁殖到第Ⅲ代，获得8个DNA分子，将其离心分离后依然是两个中带，还有6个位于轻带，A正确；预计第Ⅲ代细菌DNA分子的平均相对分子质量=（2×b/2+14×a/2）÷8=(7a+b)/8，B正确；该结果证明了 DNA的复制过程是半保留复制，C错误；随着繁殖代数的增加，分离后中带的DNA分子的数量不变，因此中带的宽度不变，D正确。
10.下列有关“噬菌体侵染细菌”实验的叙述，正确的是
A. 实验过程中搅拌的直接作用是让T2噬菌体的DNA与蛋白质外壳分离
B. 若32P标记组的实验结果显示上清液中放射性偏高，原因是搅拌不充分
C. 若对35S标记组搅拌不充分，则实验结果显示沉淀物中的放射性会增强
D. 该实验证明了大肠杆菌的遗传物质是DNA而不是蛋白质
【答案】C
【解析】
【分析】
噬菌体侵染细菌过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放；T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；结论：DNA是遗传物质。
【详解】实验过程中搅拌的直接作用是让T2噬菌体的蛋白质外壳与细菌分离，A错误；若32P标记组的实验结果显示上清液中放射性偏高，可能是由于噬菌体侵染时间过短或过长引起，B错误；若对35S标记组搅拌不充分，噬菌体的蛋白质外壳不能充分与细菌分离，导致沉淀物中放射性增强，C正确；该实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质，但是不能证明蛋白质不是遗传物质，D错误。
11.2013年1月，英国剑桥大学科学家宣布在人体快速分裂的活细胞如癌细胞中发现了DNA的四螺旋结构。形成该结构的DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G—4平面”，继而形成立体的“G—四联体螺旋结构”(如图），下列有关叙述正确的是
A. 该结构是沃森和克里克首次发现的
B. 该DNA结构不遵循碱基互补配对原则
C. 该DNA分子中每个磷酸连接两个脱氧核糖
D. 该结构中（A十G)/(T+C)的比值一定为1
【答案】B
【解析】
【分析】
分析题图：图中DNA单链中富含G，每4个G之间通过氢键等作用力形成一个正方形的“G-4平面”，继而形成立体的“G～四联体螺旋结构”。
【详解】“G-四联体螺旋结构”是由英国剑桥大学的科学家首先发现，但不是沃森和克里克首次发现的，沃森和克里克发现的是DNA的双螺旋结构，A错误；该DNA分子是单链的DNA，G与G之间通过氢键相连，因此该DNA分子不遵循碱基互补配对原则，B正确；该DNA分子中大多数磷酸连接两个脱氧核糖，但是有一个末端的磷酸只连接了一个脱氧核糖，C错误；该单链DNA分子中（A十G)/(T+C)的比值不一定为1，D错误。
12.果蝇的某一对相对性状由等位基因M/m控制，其中一个基因在纯合时，能使合子致死（注：MM、XmXm、XmY等均视为纯合子），有人用一对果蝇杂交，得到F1代果蝇共185只，其中雄蝇63只。下列说法错误的是：
A. 对果绳进行基因组测序，仅测其一个染色体组中的DNA序列是不够的
B. 果绳体细胞一条mRNA中（G+U)占46%,则与之对应的基因中T占27%
C. 若F1雌蝇仅有一种表现型，则致死基因是m
D. 据F1判定，致死基因在X染色体上，成活果蝇的基因型有三种
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，果蝇的一对等位基因D、d控制一对相对性状，且其中一个基因纯合时会致死，又因为一对果蝇杂交后代雌雄性比例为（185-63）：63≈2：1，则雄果蝇中有一半死亡了，说明致死基因在X染色体上，且亲本雌果蝇基因型为XMXm。
【详解】对果绳进行基因组测序，应该测定3条常染色体和性染色体X、Y共5条染色体上的基因，因此仅测其一个染色体组（3条常染色体和1条性染色体）中的DNA序列是不够的，A正确；双链DNA分子中G+T=50%，但是不清楚G与T两者之间的数量关系，因此根据mRNA中（G+U)占46%无法预测与之对应的基因中T的比例，B错误；若F1雌蝇仅有一种表现型，说明亲本雄果蝇的基因型为XMY，则致死基因是m，C正确；根据以上分析已知，致死基因在X染色体上，成活的雌果蝇基因型应该有2种，而雄果蝇的基因型只有1种，D正确。
13.下列关于真核细胞核DNA复制与表达的叙述，错误的是
A. 在细胞分裂期，DNA高度螺旋后，基因转录水平下降
B. —个细胞周期中，DNA只复制一次，基因可以多次转录
C. 某些已分化的细胞中，DNA的复制、转录和翻译都可进行
D. 复制和转录时，DNA分别与RNA聚合酶和DNA聚合酶结合
【答案】D
【解析】
【分析】
细胞核DNA的复制以DNA的两条链为模板合成子代DNA的过程；基因的表达过程包括转录和翻译，其中转录主要发生在细胞核，以DNA的一条链为模板合成RNA；翻译发生在细胞质中的核糖体中，以mRNA为模板合成蛋白质。
【详解】在细胞分裂期，DNA高度螺旋后不能解旋作为转录的模板，因此基因转录水平下降，A正确；—个细胞周期中，DNA只在间期复制一次，而基因可以多次转录，B正确；正常情况下，细胞都可以进行基因的转录和翻译过程，而高度分化的细胞核中不能进行DNA复制，但是其细胞质DNA还是可以进行复制的，C正确；复制和转录时，DNA分别与DNA聚合酶和RNA聚合酶结合，D错误。
14.近年来，RNA分子成为科学界的研究热点。下列关于RNA的描述中，正确的是
A. mRNA、rRNA、tRNA都是基因转录的产物
B. mRNA、rRNA、tRNA 都不含氢键
C. rRNA的合成都是在核仁中完成的
D. 酶都是以mRNA为直接模板合成的
【答案】A
【解析】
【分析】
细胞中的RNA是基因转录形成的，包括mRNA、rRNA、tRNA三种，其中mRNA是翻译的模板，rRNA是核糖体的组成成分，tRNA是运输氨基酸的工具。
【详解】mRNA、rRNA、tRNA都是基因转录的产物，A正确；tRNA含有少量的氢键，B错误；核仁与rRNA的形成有关，但是rRNA的合成不是在核仁中进行的，C错误；酶的化学本质是蛋白质或RNA，因此形成酶的模板是mRNA或DNA，D错误。
15.下列有关病毒的叙述正确的是
A. 病毒颗粒内不含任何酶，因而不能独立生活
B. 引起疯牛病的朊粒的增殖证明遗传信息可从蛋白质流向蛋白质
C. 烟草花叶病毒的遗传信息传递过程遵循中心法则
D. HIV的遗传物质可以直接整合到T细胞的基因组中
【答案】C
【解析】
【分析】
病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。
【详解】病毒没有细胞结构，不能独立生存，必须寄生于活细胞才能生存和繁殖，A错误；引起疯牛病的朊粒的增殖并不能完全证明遗传信息可从蛋白质流向蛋白质，B错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，其遗传信息传递过程遵循中心法则，C正确；HIV的遗传物质是RNA，其逆转录形成的DNA可以直接整合到T细胞的基因组中，D错误。
16.下列关于生物变异的叙述，正确的是
A. 黄圆豌豆×绿皱豌豆→绿圆豌豆，这种变异来源于基因突变
B. 某条染色体上基因数目发生改变，这种变异属于染色体数目变异
C. DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突变
D. “一母生九子，九子各不同”，是因为受精过程中进行了基因重组
【答案】C
【解析】
【分析】
生物的变异包括不可遗传变异和可遗传变异，不可遗传变异仅仅是由环境的改变引起的，其遗传物质没有发生改变；而可遗传变异的遗传物质发生了改变，包括基因突变、基因重组和染色体变异（染色体数目的变异和染色体结构的变异）。
【详解】黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代出现了绿色圆粒豌豆，这种变异的来源是基因重组，A错误；某条染色体上基因数目发生改变，这种变异属于染色体结构的变异，B错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，DNA分子上不全是基因，因此DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换不一定都是基因突’变，C正确；基因重组发生在减数分裂过程中，而不是受精作用过程中，D错误。
17.—种本来开白花的植株经X射线照射，获得了一株开紫花的植株。研究发现，该突变体为白花植株的一条染色体片段缺失所致。已知紫色和白色这对相对性状由 一对等位基因(A、a)控制。下列分析正确的是
A. 控制白花的基因是显性基因A
B. 基因a不能编码多肽链的氨基酸序列
C. 突变体的次级精母细胞中会出现异常的四分体
D. 紫色突变体自交无法获得稳定遗传的后代
【答案】A
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，紫花和白花是受一对等位基因A、a控制的，对本来开白花的植株经X射线照射，获得了一株开紫花的植株，且紫花突变体是由于白花植株的一条染色体片段缺失所致，说明本来的白花植株的基因型为Aa，在X射线照射下A基因所在的染色体片段缺失，而使得其开紫花。
【详解】根据以上分析可知，白花为显性性状，A正确；基因a为隐性基因，可以编码多肽链的氨基酸序列，B错误；四分体出现于初级精母细胞，而次级精母细胞中不会出现四分体，C错误；紫色突变体中A所在的染色体片段缺失，其自交可以产生稳定遗传的纯合子如aa，D错误。
18.下列关于人类遗传病的叙述，错误的是
A. 杂合子筛査对预防某些遗传病具有重要意义
B. 遗传病是指基因结构改变而引发的疾病
C. 遗传病再发风险率估算需要确定遗传病类型
D. 具有先天性和家族性特点的疾病不一定都是遗传病
【答案】B
【解析】
【分析】
遗传病是指由于遗传物质改变所引起的疾病，分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。人类遗传病往往具有先天性和家族性，但先天性和家族性疾病不一定是遗传病。
【详解】通过筛选杂合子能预防某些隐性基因控制的遗传病，A正确；遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病，其中染色体结构和数目变异并未引起基因结构的改变，B错误；在估算遗传病再发风险率时需要先确定该遗传病的类型，C正确；有些先天性和家族性疾病是由环境因素引起的，不是遗传病，D正确。
【点睛】考查考生识记人类遗传病的类型及特点，能结合所学的知识准确判断各选项的能力。
19.下列关于常见作物育种方法的叙述，正确的是
A. 杂交育种可以实现任何两生物个体优良性状的重新组合
B. 单倍体育种得到的新品种一定是能够稳定遗传的纯合子
C. 人工诱导的同源多倍体新品种往往果实大，结实率低
D. 诱变育种可以提高突变率，并定向获得所需要的新基因
【答案】C
【解析】
【分析】
常见的育种方法有杂交育种、诱变育种、单倍体育种、多倍体育种、基因工程育种等，所遵循的原理分别是基因重组、基因突变、染色体变异、染色体变异、基因重组。
【详解】杂交育种能够有目的地把同种生物不同个体的优良性状进行重新组合，从而培育出合乎要求的新品种，A错误；二倍体经过花药离体培养获得的单倍体，再经过秋水仙素处理得到的新品种一定是能够稳定遗传的纯合子，而对多倍体进行单倍体育种得到的不一定是能够稳定遗传的纯合子，B错误；人工诱导的同源多倍体新品种往往果实大、茎秆粗壮、营养丰富，但是结实率低，C正确；诱变育种可以提高突变率，其原理是基因突变，是不定向的，不一定能够获得所需要的新基因，D错误。
20.某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是（ ）
A. 突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B. 突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C. 突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D. 突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
【答案】C
【解析】
【分析】本题通过大肠杆菌在基本培养基上和特殊培养基上生长情况，来考查原核生物的遗传物质和基因突变等相关知识点，关键要把握题干中“物M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落”，从而得出两个细菌出现了基因重组，从而形成另一种大肠杆菌。
【详解】突变体M需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长,可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长,A正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体M和N都是由于基因发生突变而得来，B正确；M和N的混合培养，致使两者间发生了DNA的转移，即发生了基因重组，因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的，而不是突变体M的RNA，C错误，D正确。
【点睛】解题关键要知道大肠杆菌属于原核生物，其变异类型存在基因突变，以及特殊情况下可以发生DNA的转移从而发生基因重组。
21.棉铃虫是严重危害棉花的一种害虫。科研工作者发现了毒蛋白基因B和胰蛋白质抑制剂基因D，两种基因均可导致棉铃虫死亡。现将B和D基因同时导入棉花的一条染色体上获得抗虫棉。棉花的短果枝由基因A控制，研究者获得了多个基因型为AaBD的短果枝抗虫棉植株，AaBD植株自交得到F1(不考虑减数分裂时的交叉互换）。下列说法错误的是
A. 若B、D基因与a基因位于同一条染色体上，则F1的表现型比例为2:1:1
B. 若F1短果枝抗虫:长果枝不抗虫= 3:1，则亲本产生配子的基因型为ABD和a
C. 若F1表现型比例为9:3:3:1，则果枝基因和抗虫基因位于非同源染色体上
D. 若F1短果枝不抗虫植株比例为3/16,则亲本产生配子的基因型为AB、AD、 aB、aD
【答案】D
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，B、D是两种可以导致棉铃虫死亡的目的基因，通过基因工程技术导入了棉花的同一条染色体上，两者之间表现为连锁关系；棉花的另一对等位基因A、a控制果枝的长短，可能与B、D在同一条染色体上，也可能在非同源染色体上，据此答题。
【详解】若B、D基因与a基因位于同一条染色体上，且不考虑减数分裂时的交叉互换，则AaBD植株自交得到的F1基因型为AA：AaBD：aaBBDD=1：2：1，因此F1表现型比例为1：2：1，A正确；若B、D基因与A基因位于同一条染色体上，则亲本产生配子的基因型为ABD和a，F1基因型为AABBDD：AaBD：aa=1：2：1，因此F1短果枝抗虫：长果枝不抗虫= 3：1，B正确；若F1表现型比例为9:3:3:1，相当于双杂合子的自交实验后代的性状分离比，说明果枝基因和抗虫基因位于非同源染色体上，C正确；若F1短果枝不抗虫植株比例为3/16，说明果枝基因和抗虫基因位于非同源染色体上，则亲本产生的配子的基因型为ABD、aBD、A、a，D错误。
22.杂种优势是指基因型不同的纯系亲本进行杂交，获得的杂种子代往往表现出比双亲优良的性状。但杂种子一代再相互交配，这种优势将减弱，这一现象叫衰退。玉米某杂种优势性状由一对等位基因控制。对杂种子一代（F1)分别进行自然状态受粉和人工控制自交授粉，所有种子均正常发育，则收获的F3代中杂种优势的衰退率分别是
A. 1/2 1/4 B. 1/2 3/4
C. 1/4 1/4 D. 1/4 3/4
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，杂合子具有杂种优势，假设杂合子Aa自交，则后代纯合子（AA和aa）与杂合子（Aa）的比例为1:1，因此杂种优势会减弱，杂种优势衰退率为1/2。
【详解】根据题意分析，子一代的基因型为Aa，对其进行自然状态受粉，则既有杂交，也有自交，子二代中AA：Aa:aa=1:2:1，子三代中AA：Aa:aa=（1/2×1/2）：（2×1/2×1/2）：（1/2×1/2）=1:2:1，因此收获的子三代中杂种优势衰退率为1/2；若对子一代进行人工控制自交授粉，则子二代中AA：：Aa:aa=1:2:1，子三代中AA：Aa:aa=（1/4+1/2×1/4）：（1/2×1/2）：（1/4+1/2×1/4）=3:2:3，因此收获的子三代中杂种优势衰退率为3/4，故选B。
【点睛】解答本题的关键是掌握基因的分离定律及其实质，明确杂合子自交后代会发生性状分离，弄清楚杂合子自交和自由交配后代的基因型及其比例，进而判断后代杂种优势衰退个体所占的比例。
23.遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上一对等位基因控制。下列叙述错误的是
A. 多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，则不能说明黑色为显性
B. 若该种群中新生的栗色个体多于黑色个体，则不能说明栗色为显性
C. 若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则显隐性基因频率不相等
D. 选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为显性
【答案】D
【解析】
【分析】
1、相对性状中显隐性的判断：（1）亲代两个性状，子代一个性状，即亲2子1可确定显隐性关系；（2）亲代一个性状，子代两个性状，即亲1子2可确定显隐性关系。所以亲2子1或亲1子2可确定显隐性关系，但亲1子1或亲2子2则不能直接确定。
2、基因频率及基因型频率：（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+杂合子的频率。
【详解】多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，据此不能判断这对相对性状的显隐性关系，黑色可能为显性，也有可能为隐性，A正确；由于统计的数量有限等原因，根据“新生的栗色个体多于黑色个体”不能说明栗色为显性，B正确；这是一个遗传平衡的种群，若显性基因频率和隐性基因频率相等，则显性个体数目多于隐性个体数目，因此该种群栗色与黑色个体的数目相等时，则说明显隐性基因频率不等，C正确；选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，据此不能判断这对相对性状的显隐性关系，栗色可能为显性，也有可能为隐性，D错误。
【点睛】本题考查性状的显隐性关系、基因频率等知识，要求考生掌握判断相对性状显隐性关系的方法；掌握基因频率的计算方法，能结合所学的知识准确判断各选项。
24.下列关于现代生物迸化理论的理解，错误的是
A. 如果没有突变，基因重组也就没有意义，生物就不可能进化
B. 生物多样性的形成就是在进化中新物种不断形成的过程
C. 物种之间的共同进化不都是通过物种间的生存斗争来实现的
D. 在进化过程中,一种生物的灭绝可以为其他物种的兴盛腾出空间
【答案】B
【解析】
【分析】
现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变；②突变和基因重组产生进化的原材料；③自然选择决定生物进化的方向；④隔离导致物种形成。
【详解】如果没有突变，就不可能产生新的等位基因，基因重组也就没有意义，生物也就不可能进化，A正确；生物多样性包括物种多样性、遗传多样性和生态系统多样性，因此生物多样性的形成不仅仅是在进化中新物种不断形成的过程，B错误；物种之间的共同进化不都是通过物种间的生存斗争来实现的，也有互利共生关系，如豆科植物与根瘤菌，C正确；在进化过程中，一种生物的灭绝可以为其他物种的兴盛腾出空间，D正确。
25.家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，原因是神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸。下表是对某市不同地区家绳种群的敏感性和抗性基因型频率调査分析的结果。下列叙述错误的是
A. 上述通道蛋白中氨基酸的替换是基因突变的结果，属于显性突变
B. 若三个地区家绳均来自同一种群，则至少两个地区的家蝇发生了进化
C. 乙地区抗性基因频率最高说明种群在该地区的进化没有受到选择压力
D. 基因频率的变化是自然选择的结果，自然选择直接作用个体的表现型
【答案】C
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，家蝇对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性，是由于神经细胞膜上某通道蛋白中的一个亮氨酸替换为苯丙氨酸，说明控制该氨基酸合成的基因上发生了碱基对的替换，属于基因突变；根据表格分析可知，抗性有纯合子和杂合子，说明抗性是显性性状，因此抗性的产生属于显性突变。
【详解】根据以上分析已知，上述通道蛋白中氨基酸的替换是基因突变的结果，属于显性突变，A正确；根据表格数据分析可知，三个种群中的相关基因频率各不相同，若三者来自于同一个种群，则至少有两个种群发生了进化，B正确；通过表格数据分析可知，乙地区抗性基因频率最高，说明种群在该地区的进化受到的选择压力可能最小，C错误；生物进化的实质是种群基因频率的改变，自然选择决定生物进化的方向，因此基因频率的变化是自然选择的结果，但是自然选择直接作用的是个体的表现型，D正确。
二、非选择题
26.常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能利用酶A分解木糖产生酒精。请分析回答下列问题：
(1)若要从自然界收集的酵母菌菌株中筛选出能高效利用木糖的菌种，则筛选的基本思路是_______。
(2)将筛选出来的酵母菌放入____ (填“固体”或“液体”)培养基中扩大培养后分成两部分，一部分进行稀释计数，若在3个平板上各接种稀释倍数为104的菌液0.lmL，培养一段时间后平板上的菌落数分别为39、48、54,则每升原样液中酵母菌数为____；另一部分可用__________法进行长期保存。
(3)纯化后的酶A可以用电泳法检测其相对分子质量大小。在相同条件下电泳时，带电荷相同的蛋白质_______，说明其分子质量越大。
(4)生产上将酶A固定化以反复利用。部分操作如下:将酶A固定在____________的多孔性载体上，将其装入反应柱内后，需用______充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的酶A。
【答案】 (1). 将从自然界收集的酵母菌菌株接种到以木糖为唯一碳源的培养基上，在无氧条件下培养一段时间后，取存活下来的酵母菌重复上述过程 (2). 液体 (3). 4.7×109个 (4). 甘油管藏 (5). 迁移速度越慢 (6). 不溶于水 (7). 蒸镏水
【解析】
【分析】
根据题干信息“常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖”，则常见的酿酒酵母在以木糖为唯一碳源的培养基中死亡；而“自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精”说明这些酵母菌含有相关木糖发酵有关的酶（酶A）的基因。酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差。
【详解】（1）根据以上分析已知，某些酵母菌可以分解木糖，可以在以木糖为唯一碳源的培养基上生长，而酿酒酵母不能分解木糖，因此将从自然界收集的酵母菌菌株接种到以木糖为唯一碳源的培养基上，在无氧条件下培养一段时间后，取存活下来的酵母菌重复上述过程，可以获得能高效利用木糖的菌种。
（2）将酵母菌扩大培养应该用液体培养基；根据题干数据分析，已知稀释倍数为104，菌液体积为0.lmL，且三个平板上的菌落数分别是39、48、54，则每升原样液中酵母菌数=（39+48+54）÷3×104÷0.l×1000=4.7×109个；菌种长期保存可以用甘油管藏法。
（3）在相同条件下电泳时，带电荷相同的蛋白质的相对分子质量越大，迁移速度越慢。
（4）利用物理吸附法固定化酶A时，应该将酶A固定在不溶于水的多孔性载体上，将其装入反应柱内后，需用蒸镏水充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的酶A。
【点睛】本题涉及微生物实验室培养的相关知识，解答本题的关键是根据题干信息分析酿酒酵母与分解木糖产生酒精的酵母菌在代谢上的差异，进而设计实验从自然界收集的酵母菌菌株中筛选出能高效利用木糖的菌种。
27.纤维素分解菌培养基的配方，请回答下列问题：
(1)实验用的培养皿常用的两种火菌方法是____，其中一种方法在灭菌之前需要将锅内的冷空气排尽，否则会因____而影响灭菌效果。
(2)这个培养基通过__________实现对纤维素分解菌的选择作用，此外在培养过程中要将培养瓶放置在摇床上，其目的是_____。
(3)据图分析，培养基中添加的多种无机盐的作用包括_____(至少答出三点）。
(4)若将此培养基改为纤维素分解菌的鉴别培养基，还需要在其中添加的成分有_______。在实验室培养微生物时，常用紫外线对空气进行消毒，其消毒原理是________。
【答案】(1). 干热灭菌和高压蒸汽灭菌 (2). 升不到预设温度 (3). 以纤维素粉为唯一碳源 (4). 增加培养液中的溶氧量，并且促进菌体与营养物质充分接触有利于菌体快速繁殖 (5). 提供氮源，作为缓冲物质调节酸碱平衡，提供无机营养，维持渗透压 (6). 刚果红、琼脂 (7). 使微生物的蛋白质变性，还能损伤DNA
【解析】
【分析】
纤维素分解菌可以产生纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶；刚果红染液与纤维素呈红色，纤维素分解菌在含有刚果红染液的培养基中形成的菌落会出现透明圈，可以用来鉴别纤维素分解菌。微生物的培养基的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等；培养基需要使用高压蒸汽灭菌法灭菌。
【详解】（1）实验室中培养皿常用干热灭菌法或高压蒸汽灭菌法进行灭菌处理，其中高压蒸汽灭菌法在灭菌之前需要将锅内的冷空气排尽，否则会因升不到预设温度而影响灭菌效果。
（2）纤维素分解菌可以分解纤维素，而其他微生物不能，因此这个培养基通过以纤维素粉为唯一碳源实现对纤维素分解菌的选择作用；在培养过程中将培养瓶放置在摇床上，可以增加培养液中的溶氧量，并且促进菌体与营养物质充分接触，有利于菌体快速繁殖。
（3）根据表格分析可知，该培养基含有5种无机盐，这些无机盐具有为微生物提供氮源、作为缓冲物质调节酸碱平衡、提供无机营养、维持渗透压等功能。
（4）鉴别纤维素分解菌应该用加入指示剂的固体培养基，因此应该在该培养基中加入琼脂和刚果红；紫外线消毒的原理是：使微生物的蛋白质变性，还能损伤DNA。
【点睛】解答本题的关键是了解微生物的实验室培养、纤维素分解菌的鉴别等知识点，识记微生物培养基的成分及其功能，能够根据纤维素分解菌的代谢特点分析其选择培养基中的碳源的种类。
28.提取植物有效成分时，不同的有机物具有不同的理化特性，所釆用的提取方法也不同。分析下列关于提取植物有效成分的实验，回答相关问题：
(1)薰衣草精油由薰衣草提炼而成。可以清热解毒，清洁皮肤。下面是某同学设计的提取薰衣草精油的实验流程：
A过程中，影响薰衣草精油提取量的主要因素有_______；B过程的目的是_______。
(2)提取柠檬精油时，常采用_______法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是_________。该过程在操作时为防止柠檬皮滑脱，采用的处理方法是_______。
(3)从胡萝卜中提取胡萝卜素常用萃取法而不用上述提取薰衣草精油的方法，原因是______。萃取时不选用乙醇做萃取剂，原因是_____。萃取过程应避免明火加热，这是因为_________。
【答案】 (1). 蒸馏的温度和时间 (2). 除去固体硫酸钠 (3). 压榨 (4). 水中蒸馏会导致原料焦糊和有效成分水解等问题 (5). 石灰水浸泡 (6). 胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来 (7). 胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂 (8). 有机溶剂都是易燃物，直接使用明火加热容易引起燃烧、爆炸
【解析】
【分析】
本题是根据植物有效成分的性质选取提取方法、水蒸气蒸馏法提取植物有效成分的实验流程的综合性考查，回忆选择提取植物有效成分的方法的依据、水蒸气蒸馏法提取植物有效成分的实验流程，然后结合问题具体要求进行解答。
【详解】（1）分析“提取薰衣草精油的实验流程”可知：A表示水蒸气蒸馏过程，在此过程中，影响薰衣草精油提取量的主要因素有蒸馏的温度和时间；B过程是过滤，其目的是除去无水（固体）硫酸钠。
（2）由于柠檬精油的有效成分在水中蒸馏过程中会发生部分水解，同时水中蒸馏会导致原料焦糊，因此一般采用压榨法提取柠檬精油。该过程在操作时为防止柠檬皮滑脱，应该用石灰水进行浸泡。
（3）由于胡萝卜素易溶于有机溶剂，挥发性差，不能随水蒸气蒸馏出来，因此不适宜用水中蒸馏法而采用萃取法；用萃取法提取胡萝卜素时，所选用的萃取剂应具有较高的沸点、能够充分溶解胡萝卜素且不与水混溶等特点，而胡萝卜素微溶于乙醇且乙醇是水溶性有机溶剂，因此萃取时不选用乙醇做萃取剂；因萃取剂为有机溶剂，易燃、易爆、易挥发，所以萃取过程中应避免明火加热，宜采用水浴方式加热。
【点睛】解答本题的关键是熟记并理解植物有效成分的提取方法、原理、注意事项等相关知识点，形成清晰的知识网络，在此基础上结合题干要求分析作答。
29.酶是细胞合成的生物催化剂，几乎所有的生命活动都离不开酶。随着生物科学技术的发展，酶已经走出实验室，走进人们的生产和生活。然而，酶的商品化生产和应用并非易事。请回答下面有关酶的问题：
(1)在“探究果胶酶的最适温度和最适pH”的实验中，虽然实验的自变量不同，但是通过设置_____的实验思路是不变的。此实验中是否需要另外设置对照组并说明理由_______。
(2)有位同学打算用丝绸作为实验材料，探究含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果，你是否同意他的做法并说明理由_________。
(3)与使用固定化酶相比，固定化细胞催化反应的优点是______。用固定化醋酸菌发酵产生醋酸时，发酵液中添加葡萄糖的作用有________(答出两点）。
【答案】 (1). 梯度来确定最适值 (2). 不需要，不同温度或pH梯度之间可以相互对照 (3). 不同意，因为丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物 (4). 成本低，操作简单，可催化一系列的酶促反应 (5). 为其他有机物合成提供原料、为醋酸菌提供碳源、能源
【解析】
【分析】
本题涉及到人教版选修一的三个实验，分别是探究果胶酶的最适温度和最适pH的实验、探究加酶洗衣粉的洗涤效果、固定化酶和固定化细胞技术，回忆和梳理相关实验的原理、过程和实验的注意事项等，据此答题。
【详解】（1）在探究果胶酶的最适温度和最适pH的实验中，两个实验的自变量不同，分别是温度和pH，但是实验设计的思路是相同的，即都是通过设置梯度来确定最适值；该实验不需要设置对照组，因为不同温度或pH梯度之间可以相互对照。
（2）丝绸的主要成分是蛋白质，它会被加酶洗衣粉中的蛋白酶分解，损坏衣物，因此不能用丝绸作为实验材料，探究含有蛋白酶的洗衣粉的洗涤效果。
（3）与固定化酶相比，固定化细胞可以固定一系列细胞，催化一系列的酶促反应，且成本低、操作简单。醋酸菌发酵产生醋酸时，培养液中的加入的葡萄糖可以为其他有机物合成提供原料，也为醋酸菌提供碳源、能源。
【点睛】解答本题的关键是掌握探究果胶酶的最适温度和最适pH的实验、探究加酶洗衣粉的洗涤效果、固定化酶和固定化细胞技术的过程和原理等知识点，能够利用单一变量原则和对照性原则分析第一个实验的自变量和因变量，进而结合题干要求分析答题。
30.紫草为常用中药材，其主要成分紫草宁及其衍生物萘醌类化合物，具有抗肿瘤、消炎等作用。请回答下列问题：
(1)若要通过植物组织培养技术获得大量的紫草宁，该技术的原理是______。为大量获得紫草宁，需要将紫草细胞培养至____阶段，原因是________。
(2)营养因子对紫草的组织培养有很大的影响。实验表明：葡萄糖和蔗糖都可明显促进紫草宁的产生。它们的最适浓度均为6%，但是葡萄糖优于蔗糖，推测原因可能是________。
(3)紫草怕涝，而垂柳、紫穗槐等是最耐涝的植物。为了获得可生产紫草宁的耐涝紫草，有些科学家通过植物体细胞杂交技术培养，该技术最大的优点是_________。而有些科学家利用基因工程也可以达到此目的，在操作过程中，将导入目的基因的受体细胞在无菌条件下接种到MS培养基上，要不断改变培养基中________，直至形成完整植株。
(4)植物组织培养过程中，在移栽生根植株之前，需要进行壮苗，壮苗可以用无土栽培技术，即人工配制的无菌培养液来栽培植株。请总结无土栽培技术和植物组织培养技术在设计思路上的相同点________。
【答案】 (1). 植物细胞的全能性 (2). 愈伤组织 (3). 愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞，可大量生产细胞产物 (4). 葡萄糖为单糖，更容易被植物细胞吸收 (5). 克服远缘杂交不亲和的障碍 (6). 植物激素的浓度、种类及比例 (7). 都需要为培养物提供充足的营养
【解析】
【分析】
植物组织培养将离体的组织、器官或细胞在体外经过脱分化和再分化形成完整植株的过程，培养过程中需要调节调节激素的比例、无菌等条件。植物组织培养过程可以归纳为：离体的组织、器官或细胞愈伤组织胚状体→植株。
【详解】（1）植物组织培养技术的原理是植物细胞的全能性；脱分化形成的愈伤组织是具有分生能力的薄壁细胞，可大量生产细胞产物，因此为大量获得紫草宁，需要将紫草细胞培养至愈伤组织阶段。
（2）根据题意分析，蔗糖和葡萄糖都可以显著促进紫草宁的产生，且最适宜浓度也相等，但是葡萄糖优于蔗糖，可能是因为葡萄糖为单糖，更容易被植物细胞吸收。
（3）植物体细胞杂交技术最大的优点是可以打破生殖隔离，克服远缘杂交不亲和的障碍；将导入目的基因的植物细胞培养到完整的植株需要利用植物组织培养技术，该技术的脱分化、再分化等过程中需要的激素的比例、光照条件等是不同的，因此培养过程中要不断改变培养基中植物激素的浓度、种类及比例，直至形成完整植株。
（4）无土栽培和植物组织培养技术分别用人工配制的无菌培养液和土壤来培养植株，两者的共同点是都需要为培养物提供充足的营养。
【点睛】解答本题的关键是识记和理解植物组织培养的详细过程和原理，明确植物组织培养不同的阶段有不同的应用，如愈伤组织可以提取细胞产物、胚状体可以制成人工种子等。
31.我国全面二孩政策已于2016年1月1日起正式实施。十二年前，产妇朱女士利用试管婴儿技术，成功生下一个男孩。2016年3月，朱女士决定生育第二个孩子，医院找到当年为她冷冻的“胚胎”，经过捡胎等程序，朱女士已成功怀孕。冷冻12年后复苏、植入，该“冻龄”宝宝将有望成为国内最“老”的宝宝。有意思的是，这个沉睡了 12年的“冰宝宝”，跟自己11岁 的亲哥哥其实是“同龄”。请回答以下相关问题：
(1)由于女性的自然周期产生的卵子太少，在取卵前通常需要注射促性腺激素，而不是通过服用雌激素来直接促使更多的卵泡发育，原因是过量的雌激素会通过________，从而影响卵巢的发育。医生借助________探测仪等工具用吸卵针从朱女士卵巢中吸取卵母细胞。在体外受精前，将取出的卵母细胞要置于与________中相似的环境，让它进一步发育成熟；受精过程中，精子顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵子的_____，最终进入卵内完成受精作用。
(2)胚胎的早期培养与动物细胞培养一样，都需要满足_______、营养等条件。对移植的胚胎进行性别鉴定，要先从被测囊胚的_______(部位)中取出几个钿胞，提取DNA，再利用PCR技术扩增，最后进行基因检测。从细胞中粗提取DNA的操作过程中，可使溶解在2mol/L的氯化钠溶液中的DNA析出的方法有________。
(3)若进行试管婴儿的某夫妇，其中妻子患有线粒体疾病(线粒体DNA缺陷），父亲正常。那么这夫妇要想获得健康的孩子，可通过特殊的设计试管婴儿技术即“三亲婴儿” (医生要去除女性捐赠者的卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育）。“三亲婴儿”的获得过程，除运用胚胎工程的技术手段外，还要特别运用__________________技术。
【答案】 (1). 负反馈调节 (2). 超声波 (3). 输卵管 (4). 放射冠和透明带 (5). 无菌无毒的环境、温度、pH、气体环境 (6). 滋养层 (7). 加蒸馏水使盐溶液稀释到0.14mol/L、加95%的冷酒精溶液后静置 (8). 细胞核移植
【解析】
【分析】
1、胚胎移植的基本程序主要包括：①对供、受体的选择和处理（选择遗传特性和生产性能优秀的供体，有健康的体质和正常繁殖能力的受体．用激素进行同期发情处理，用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理）；②配种或人工授精；③对胚胎的收集、检查、培养或保存（对胚胎进行质量检查，此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段）；④对胚胎进行移植；⑤移植后的检查。
2、受精过程为：顶体反应→穿越放射冠→穿越透明带（透明带反应）→卵细胞膜反应（卵黄膜封闭作用）→卵子完成减数第二次分裂并释放第二极体→雌雄原核的形成、核膜消失，雌、雄原核融合形成合子→第一次卵裂开始。
3、线粒体中遗传物质的遗传方式为细胞质遗传（母系遗传）。
【详解】（1）雌激素存在负反馈调节，如果服用过多的雌激素，会导致促性腺激素分泌过少，进而影响卵巢发育，因此在取卵前通常需要注射促性腺激素，而不通过服用雌激素来促进更多的卵泡发育。在体外受精前，可借助超声波探测仪等工具用吸卵针从朱女士卵巢中吸取卵母细胞；卵子形成的减数第二次分裂过程是在输卵管中进行的，因此要将取出的卵母细胞置于与输卵管中相似的环境，让它进一步发育成熟；顶体内含有的顶体酶能协助精子穿过卵细胞的放射冠和透明带，最终进入卵细胞。
（2）动物细胞培养需要无菌无毒的环境、适宜的温度和pH、一定的气体环境及营养等条件；囊胚期的滋养层细胞可以提取其DNA用于性别鉴定；DNA在2mol/L的氯化钠溶液中的溶解度最大，而在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最小，且DNA不溶于95%冷酒精，因此使溶解在2mol/L的氯化钠溶液中的DNA析出的方法有：加蒸馏水使盐溶液稀释到0.14mol/L、加95%的冷酒精溶液后静置。
（3）根据题意分析，三亲婴儿”的获得过程中，医生要去除女性捐赠者卵子中的细胞核，接着用母亲卵细胞中对应的遗传基因取而代之，最后再按照标准的试管婴儿技术进行培育，因此该过程除运用胚胎工程的技术手段外，还要特别运用细胞工程中的动物细胞核移植技术。
【点睛】解答本题的关键是掌握激素的分级调节和负反馈调节过程、体外受精、胚胎移植等相关知识点，明确性激素的分泌存在负反馈调节，进而分析注射促性腺激素而不口服性激素的原因，并能够分析三亲婴儿的过程、培育及其涉及到的技术。
32.真核生物基因中通常有内含子，而原核生物基因中没有。原核生物没有真核生物所具有的切除内含子对应的RNA序列的机制。有人利用RT—PCR技术(mRNA逆转录为 cDNA再进行PCR扩增），获得了牛基因G，导人到大肠杆菌中，成功表达出G蛋白。请回答下列问题：
（1）RT-PCR过程需要的酶有___________。进行PCR扩增的前提是_______，以便能够设计出需要的________种引物序列。
（2）在构建基因表达载体时，RT—PCR的产物和PBV载体都要经过BamH I和 EcoRI两种酶切后再连接，目的是_________(答出两点）。
（3）若要检测基因G是否翻译出蛋白G，可采用的检测方法是_____________。有人从牛的基因组文库中获得了基因G，同样以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白G，其原因是________。
【答案】 (1). 逆转录酶和Taq酶（热稳定DNA聚合酶） (2). 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 (3). 2 (4). 防止目的基因（载体）自身连接，防止目的基因与运载体反向连接 (5). 抗原一抗体杂交 (6). 从基因组文库获取的G基因有内含子，在大肠杆菌中，其转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，无法表达出蛋白G
【解析】
【分析】
1、真核生物的基因编码区是不连续的，含有内含子和外显子，内含子和外显子都会转录产生相应的RNA，但内含子转录来的RNA被切除产生的RNA为mRNA，之后翻译产生相应的蛋白质。原核生物的基因编码区是连续的，不含有内含子和外显子，编码区直接转录产生相应的RNA，之后翻译产生相应的蛋白质。
2、基因工程的基本步骤：目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
【详解】（1）根据题意可知，RT−PCR技术是mRNA逆转录为cDNA再进行PCR扩增的过程，其中逆转录过程需要逆转录酶的催化，而PCR技术需要Taq酶（热稳定的DNA聚合酶）的催化。进行PCR扩增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便能够设计出需要的2种引物序列。
（2）在构建基因表达载体时，与单一酶切相比，双酶切可以防止目的基因（载体）自身连接，也可以防止目的基因与运载体反向连接。
（3）若要检测基因G是否翻译出蛋白G，可采用抗原−抗体杂交；有人从牛的基因组文库中获得了基因G，同样以大肠杆菌作为受体细胞却未得到蛋白G，是因为从基因组文库获取的G基因有内含子，在大肠杆菌中，其转录产物中与内含子对应的RNA序列不能被切除，因此无法表达出蛋白G。
【点睛】解答本题的关键是掌握真核基因和原核基因的结构及其两者在表达过程中的差别、基因工程的四个基本步骤等知识点，能够用不同的方法对基因及其表达产物进行检测，进而结合题干要求分析答题。
33.生态工程建设的目的是遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。请回答下列有关生态工程的问题：
(1)“无废弃农业”遵循的生态工程原理主要是___________原理。使用有机肥料有利于提高农作物的产量，原因是________。
(2)从协调与平衡原理出发，在我国西北地区植树造林应__________。
(3)在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少_________，使湿地依靠________等机制恢复其生态功能。
(4)矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的_______的重建。植被恢复的措施是植树和种草，而不是种植农作物，其原因是________。
【答案】 (1). 物质循环再生 (2). 土壤微生物将有机肥料分解成无机盐和CO2，被农作物吸收，使其光合作用强度提高 (3). 栽种与西北气候环境相适应的植被，并考虑环境的承载力 (4). 人类的干扰 (5). 自然演替 (6). 土壤微生物群落 (7). 矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长
【解析】
【分析】
生态工程的基本原理：
（1）物质循环再生原理：物质能在生态系统中循环往复，分层分级利用；
（2）物种多样性原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性；
（3）协调与平衡原理：生态系统的生物数量不能超过环境承载力（环境容纳量）的限度；
（4）整体性原理：生态系统建设要考虑自然、经济、社会的整体影响；
（5）系统学和工程学原理：
系统的结构决定功能原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；
系统整体性原理：系统各组分间要有适当的比例关系，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于各部分之和的效果，即“1+1>2”。
【详解】（1）无废弃物农业是我国传统农业特色，它遵循的是物质循环再生原理；植物属于自养型生物，不直接从环境中吸收有机物，而施用的有机肥料经过土壤微生物的分解作用，释放出CO2及N、P、K等无机盐离子，被农作物吸收，使其光合作用强度提高。
（2）协调与平衡原理是指生物要适应环境,且生态系统的生物数量不能超过环境承载力(环境容纳量)的限度，因此在我国西北地区植树造林应栽种与西北气候环境相适应的植被，并考虑环境的承载力。
（3）在湿地生态恢复工程中，应在湿地周围建立缓冲带，以尽量减少人类的干扰，使湿地依靠自然演替等机制恢复其生态功能。
（4）矿区废弃地生态恢复工程的关键在于植被恢复，以及为植被恢复所必需的土壤微生物群落的重建。由于矿区土壤条件恶劣不适宜农作物的生长，因此植被恢复的措施是植树和种草，而不是种植农作物。
【点睛】解答本题的关键是识记与理解生态工程的几个基本原理，弄清楚每一个原理的含义，能够分析不同的生态工程所遵循的生态工程原理及其应对措施，进而结合题干要求分析答题。
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