[生物][期末]四川省绵阳市2023-2024学年高二下学期期末考试试题(解析版)

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1. 四川泡菜自古延续至今有三千多年的历史。泡菜制作技艺在传承中不断创新，泡菜的种类繁多，风味各具特色。下列有关家庭泡菜制作的叙述，正确的是（ ）
A. 加入陈泡菜水，是因为新鲜蔬菜表面没有厌氧型乳酸菌
B. 盐水煮沸，冷却待用，有助于提高泡菜制作的成功率
C. 发酵过程中，菜坛冒气泡是乳酸菌无氧呼吸生成的CO₂
D. 检测亚硝酸盐的含量变化，其数值开始降低时即可食用
【答案】B
【分析】泡菜的制作离不开乳酸菌。在无氧条件下，乳酸菌将葡萄糖分解成乳酸。
【详解】A、加入陈泡菜水，是因为陈泡菜水中含有乳酸菌，可以增加乳酸菌的数量，A错误；
B、盐水煮沸，冷却待用，防止温度过高杀死乳酸菌，有助于提高泡菜制作的成功率，B正确；
C、乳酸菌无氧呼吸不产生二氧化碳，C错误；
D、检测亚硝酸盐的含量变化，其数值开始降低时，亚硝酸盐含量不一定在安全范围内，不能食用，D错误。
故选B。
2. 酵母菌纯培养时，会用到多种药品和器械。下列对材料、用具进行相应的消毒或灭菌处理，最恰当的一组是（ ）
A. 马铃薯培养基——干热灭菌
B. 微量移液器枪头——酒精消毒
C. 超净工作台——苯酚和紫外线
D. 接种环、涂布器——湿热灭菌
【答案】B
【分析】无菌技术：(1 )关键：防止外来杂菌的入侵。(2 )具体操作：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手进行清洁和消毒。②将用于微生物培养的器皿、接种用具和培养基等进行灭菌。③为避免周围环境中微生物的污染，实验操作应在酒精灯火焰附近进行。④实验操作时应避免已经灭菌处理的材料用具与周围的物品接触。
【详解】A、培养基的灭菌方法是湿热灭菌，通常用高压蒸汽灭菌，A错误；
B、PCR实验所需的枪头、蒸馏水等必须进行高压灭菌处理，而微量移液器可用酒精消毒，B正确；
C、苯酚能使蛋白质变性，可用苯酚水溶液进行环境消毒，超净工作台通常用紫外线进行消毒，C错误；
D、接种环、涂布器需要用灼烧灭菌，D错误。
故选B。
3. 黄青霉能较好的利用淀粉水解糖，且具有较高的青霉素产量，常用于青霉素的工业化生产。现代抗生素工业生产过程如下图所示，对其生产过程的分析，错误的是（ ）

A. “纯粹分离”采用的接种方法是平板划线法，能提高青霉素产品质量
B. “淀粉水解糖”可通过大麦种子发芽产生的淀粉酶分解淀粉形成
C. “主发酵罐”是发酵工程的核心，需要随时检测培养液中微生物数量
D. 青霉素是黄青霉的代谢物，可以采用提取、分离和纯化等措施来获得
【答案】A
【分析】发酵工程是指利用微生物的特定功能，通过现代工程技术，规模化生产对人类有用的产品，主要包括微生物的代谢物、酶及菌体本身。发酵工程一般包括菌种的选育，扩大培养，培养基的配制、灭菌，接种，发酵、产品的分离、提纯等方面。发酵过程一般来说都是在常温常压下进行，条件温和、反应安全，原料简单、污染小，反应专一性强，因而可以得到较为专一的产物。
【详解】A、据图可知，图中的培养基上菌落分布均匀，接种方法是稀释涂布平板法，A错误；
B、酶具有专一性，“淀粉水解糖”可通过大麦种子发芽产生的淀粉酶分解淀粉形成，B正确；
C、发酵工程的中心环节是发酵罐内发酵，“主发酵罐”是发酵工程的核心，需要随时检测培养液中微生物数量，C正确；
D、青霉素不是植物生长所必需的，是黄青霉的代谢物，如果产品是代谢物，可以根据产物的性质采取适当的提取、分离和纯化措施来获得产品，故发酵结束后，采用提取、分离和纯化等措施获得青霉素，D正确。
故选A。
4. GA3是一种由C、H、O三种元素构成的植物生长调节剂，能促进茎伸长和种子萌发。但GA3的广泛施用会导致其在土壤中残留。某研究小组从长期施用GA3的农田土壤中筛选能降解 GA3 的菌株，实验思路如下图所示，实验过程中需要甲、乙两种培养基，甲的组分为无机盐、水和X， 乙的组分为无机盐、水、X和Y。下列相关叙述错误的是（ ）
A. X 是GA3 和蛋白胨，统计乙的菌落数目可计算土壤中目的菌的浓度
B. 选择丙中GA3含量低的培养液，接入新的培养液，扩增目的菌数量
C. 多次筛选⑤可适当提高GA3 浓度，以期获得降解能力强的变异菌株
D. 用于环保实践前，需检测菌株代谢物、繁殖能力等， 以防二次污染
【答案】A
【分析】培养基是人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质。培养基中一般含有水、碳源、氮源和无机盐。在提供上述几种主要营养物质的基础上，培养基还需要满足微生物生长对pH、特殊营养物质和氧气的要求。
【详解】A、从长期施用GA3的农田土壤中筛选能降解 GA3 的菌株，应以GA3为唯一碳源，X 是GA3，A错误；
B、能降解 GA3 的菌株可降解 GA3使 GA3含量降低，因此GA3含量低的培养液能降解 GA3 的菌株含量高，故选择丙中GA3含量低的培养液，接入新的培养液，扩增目的菌数量，B正确；
C、多次筛选⑤时，可适当提高GA3 浓度，以筛选出降解能力强的菌株，C正确；
D、用于环保实践前，需检测菌株代谢物、繁殖能力等， 以防二次污染，对生态环境造成破坏，D正确。
故选A。
5. 甲植物具有由核基因控制的多种优良性状：乙植物细胞质中存在抗虫基因，但与甲植物存在生殖隔离。现欲将乙植物细胞质中的抗虫基因引入甲植物，科学家进行了如下图所示的实验。若只考虑细胞的两两融合，则下列有关说法错误的是（ ）

A. 顶芽细胞要先用酒精、次氯酸钠消毒，再用酶处理去除细胞壁
B. 选用顶芽细胞的原因是生长旺盛、分裂能力强、细胞全能性强
C. ①实现了两种细胞融合，可以获得甲、乙两种植物的优良遗传物质
D. ②、③培养基含多种无机盐和有机物，不需要加入蔗糖等能源物质
【答案】D
【分析】植物的体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞，进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交依据的原理是细胞膜的流动性和植物细胞的全能性。
详解】A、顶芽细胞要先用酒精、次氯酸钠消毒，再用酶（纤维素酶和果胶酶）处理去除细胞壁，制备原生质体，A正确；
B、由于顶芽细胞分化程度低，分裂能力强，生长旺盛，因此该实验取甲、乙植株顶芽细胞，B正确；
C、①是植物原生质体融合，该过程实现了两种细胞融合，可以获得甲、乙两种植物的优良遗传物质，C正确；
D、②、③培养基含多种无机盐和有机物，也需要加入蔗糖等物质，除作为能源外，还可维持渗透压，D错误。
故选D。
6. 某农科所研究员计划对已有玉米品种进行人工繁育。下列对培育过程的分析， 正确的是（ ）
A. 花药离体培养是获得脱毒苗最简易、快捷的方法
B. 诱导外植体转化成胚状体，要经过脱分化和再分化
C. 将胚状体诱导生芽时，细胞分裂素和生长素比例相当
D 用离心法或灭活病毒诱导原生质体融合培养多倍体玉米
【答案】B
【分析】植物组织培养是指将离体的植物器官、组织或细胞等，培养在人工配制的培养基上，给予适宜的培养条件，诱导其形成完整植株的技术，其原理为植物细胞的全能性。植物组织培养中细胞表现出全能性的条件为：离体、严格的无菌条件、适宜的培养条件及适宜浓度和比例的激素。
【详解】A、植物茎尖病毒极少，甚至无病毒，取植物茎尖进行植物组织培养是获得脱毒苗最简易、快捷的方法，A错误；
B、诱导外植体转化成胚状体，要先经过脱分化形成愈伤组织，再经过再分化形成胚状体，B正确；
C、细胞分裂素和生长素用量的比例高（大于1）时，有利于诱导胚状体生芽，C错误；
D、灭活病毒诱导法是诱导动物细胞融合的方法，不能用于诱导植物原生质体的融合，D错误。
故选B。
7. 科学家以分离的小鼠肝脏细胞进行体外培养，然后用小分子组合 YAC (Y-27632，A-83-01 和 CHIR99021) 将肝细胞诱导成具有双向分化潜能的肝脏前体细胞(CLiPs)，最后又将其诱导分化为肝细胞、胆管细胞等肝脏组织，过程图解如下所示。
下列对研究过程和成果的分析，正确的是（ ）
A. 分离肝细胞需在适宜pH下用胃蛋白酶处理
B. 初代培养时YAC 诱导肝细胞基因突变从而脱分化
C. 由研究结果可知，CLiPs 属于成体干细胞
D. CLiPs 的获得和再分化过程体现了小鼠细胞的全能性
【答案】D
【分析】胚胎干细胞：
（1）来源：哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞，来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来；
（2）特点：具有胚胎细胞的特性，在形态上表现为体积小，细胞核大，核仁明显；在功能上，具有发育的全能性，可分化为成年动物体内任何一种组织细胞，另外，在体外培养的条件下，可以增殖而不发生分化，可进行冷冻保存，也可进行遗传改造。
【详解】A、分离肝细胞需在适宜pH下用胰蛋白酶或胶原蛋白酶来处理，A错误；
B、初代培养时YAC 诱导肝细胞类似脱分化而形成具有双向分化潜能的肝脏前体细胞，此过程没有发生基因突变，B错误；
C、由题意可知，肝脏前体细胞(CLiPs)可被诱导分化为肝细胞、胆管细胞等肝脏组织，基因CLiPs 属于多能干细胞，C错误；
D、细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后，仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性，因此由题意可知CLiPs 的获得和再分化过程体现了小鼠细胞的全能性，D正确。
故选D。
8. “低乳糖奶牛”的诞生有望给乳糖不耐受症患者提供“放心奶”。如图是“低乳糖奶牛”的培育过程，下列叙述正确的是（ ）
A. 胚胎成纤维细胞分化程度高，核移植难度高于体细胞核移植
B. 重组细胞1培养后可以不取核，直接注入去核卵母细胞
C. 犊牛的遗传物质全部来自黑白花奶牛和乳糖酶基因
D. 犊牛成年后与普通牛杂交，子代有 1/2是低乳糖奶牛
【答案】B
【分析】分析题图：图示为“低乳糖奶牛”的培育过程，首先采用基因工程技术将“乳糖酶基因”导入受体细胞，再采用核移植技术、早期胚胎培养技术和胚胎移植技术获得转基因克隆动物。
【详解】A、胚胎成纤维细胞分化程度低，核移植难度低于体细胞核移植，A错误；
B、据图可知，重组细胞1培养后可以不取核，直接注入去核卵母细胞，B正确；
C、犊牛的核遗传物质来自黑白花奶牛提供的细胞核再加上导入的乳糖酶基因，犊牛的细胞质遗传物质来自卵母细胞，C错误；
D、犊牛含有乳糖酶基因个数及基因位置不确定，普通牛不含乳糖酶基因，为隐性纯合子，故犊牛成年后与普通牛杂交，子代低乳糖奶牛无法确定，D错误。
故选B。
9. 动物的体内受精和胚胎发育研究为胚胎工程提供了理论基础。下列动物受精和胚胎早期发育的研究成果与胚胎工程操作的对应叙述中，有错误的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【分析】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．
【详解】A、体外受精时，需要对精子进行获能处理，A正确；
B、卵子到减数第二次分裂中期才能进行受精，胚胎工程采集到的卵母细胞是不成熟的，需要体外培养到减数第二次分裂中期，B正确；
C、获能精子和成熟卵子培养在无菌水中会吸水涨破，无法完成受精作用，C错误；
D、胚胎移植的时期一般是桑葚胚或囊胚阶段，因此受精卵体外培养到桑葚胚或囊胚阶段植入子宫，D正确。
故选C。
10. 濒危动物保护组织曾宣布单峰骆驼野外灭绝。但近些年，在我国干燥、缺水的戈壁无人区，科学家又发现了小规模野化单峰骆驼群。科学家计划通过如图所示途径研究拯救野化单峰骆驼的方案。下列对研究途径的分析，正确的是（ ）
A. 无论培育 E 后代还是 F 后代，都需要对 A、D进行同期发情处理
B. E属于“四亲骆驼”，此技术可以避免A 的线粒体遗传病基因传递给后代
C. 胚胎①②移植前，要给D注射免疫抑制药物，以减少对胚胎的免疫排斥
D. 取胚胎①的内细胞团的细胞鉴定 E 的性别和遗传病致病基因携带情况
【答案】B
【分析】据图分析，E后代是试管动物，属于有性生殖，F后代是克隆动物，属于无性生殖。
【详解】A、培育 E 后代需要对 A、D进行同期发情处理，以便D提供适宜的胚胎着床环境，F后代是克隆动物，无需对A、D进行同情发情处理，A错误；
B、E属于“四亲（ABCD）骆驼”，此技术只用到A的细胞核，用B的细胞质，可以避免A 的线粒体遗传病基因传递给后代，B正确；
C、受体一般不会对来自供体的胚胎发生免疫排斥反应，不需要注射免疫抑制剂，C错误；
D、取胚胎①的滋养层的细胞鉴定 E 的性别和遗传病致病基因携带情况，D错误。
故选B。
11. 目的基因与质粒连接，导入大肠杆菌，构成基因文库。某同学提取到一份目的基因（两端有SpeⅠ、XbaⅠ识别位点），计划连接到质粒。下列对实验分析正确的是（ ）
A. 两种限制酶在5'-CTAG-3'处断开氢键，产生相同的黏性末端
B. 质粒DNA片段有SpeⅠ识别位点和XbaⅠ识别位点各1处
C. 可用T4DNA连接酶连接经限制酶处理过的目的基因和质粒
D. 连接好的重组DNA可以用SpeⅠ或XbaⅠ再次切割出目的基因
【答案】C
【分析】E.cliDNA连接酶只能连接黏性末端；T4DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。
【详解】A、由限制酶的识别序列和切割位点可知，两种限制酶在 5'-CTAG-3'处断开磷酸二酯键，产生的黏性末端相同，A错误；
B、由表可知，质粒DNA片段中有XbaI识别位点TCTAGA，但没有 SpeI识别位点ACTAGT，B错误；
C、T4DNA连接酶既可以连接平末端，又可以连接粘性末端，因此可用T4 DNA 连接酶连接经限制酶处理过的目的基因和质粒，C正确；
D、SpeI和XbaⅠ识别序列不同，但能切出相同的黏性末端，用SpeI和Xba I切割的DNA片段连接后，连接好的重组 DNA不能再被 Spel或 XbaI识别，不可以再用 Spel或 XbaI再次切割出目的基因，D错误。
故选C。
12. PCR 扩增目的基因、琼脂糖凝胶电泳鉴定目的基因是基因工程常用操作。下列对操作的叙述正确的是（ ）
A. PCR 体系中需加入DNA 聚合酶、解旋酶、核糖核苷酸、引物、模板
B. PCR 原理是 DNA 半保留复制，每次循环分为变性、复性、延伸三步
C. DNA 本身携带有大量正电荷，在均匀电场作用下由负极向正极迁移
D. 电泳结束后，向凝胶喷洒二苯胺溶液，沸水浴后显示DNA 条带位置
【答案】B
【分析】PCR技术：（1）全称：聚合酶链式反应；（2）需要2种引物，引物作用：使DNA聚合酶能够从引物的3’端开始连接脱氧核苷酸；（3）需要耐高温的DNA聚合酶；（4）缓冲液中添加Mg2+，目的是激活DNA聚合酶。（5）PCR流程：变性、复性和延伸。（6）产物鉴定方法：琼脂糖凝胶电泳法。
【详解】A、PCR 体系中需加入耐高温的DNA 聚合酶、脱氧核糖核苷酸、引物、模板等，不需要加解旋酶，双链DNA受热变性后解旋为单链，A错误；
B、PCR 原理是 DNA 半保留复制，每次循环分为变性、复性、延伸三步，在短时间内可以大量扩增目的基因，B正确；
C、DNA分子本身具有可解离的基团，在一定的PH下，基团可以带上正电荷或负电荷，在电场的作用下，带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，C错误；
D、琼脂糖凝胶电泳鉴定目的基因过程中，凝胶中的DNA分子通过核酸染料染色，可以在波长为300mm的紫外灯下被检测出来，不需要向凝胶喷洒二苯胺溶液，沸水浴后显示DNA 条带位置，D错误；
故选B。
13. 将抗除草剂基因转入油菜中，得到转基因油菜，在转基因油菜种植多年后，调查发现在公路边的野生油菜有80%含有抗除草剂基因。下列叙述正确的是（ ）
A. 野生油菜体内的抗除草剂基因主要源自转基因油菜的花粉
B. 80%的野生油菜体内出现抗除草剂基因是基因突变的结果
C. 含抗除草剂基因的野生油菜是经自然选择进化出的新物种
D. 大量使用单一除草剂可以减轻环境污染，提高物种多样性
【答案】A
【详解】A、转基因油菜的含抗除草剂基因的花粉传播到野生油菜上后，产生的后代体内也含有抗除草剂基因，A正确；
B、80%的野生油菜具有抗除草剂基因是转基因油菜中的抗除草剂基因转入野生油菜并通过自然选择产生的，属于基因重组，B错误；
C、含抗除草剂基因的野生油菜发生了进化，但还不是新的物种，C错误；
D、大量使用除草剂会导致环境污染加重，D错误
故选A。
14. 玉米中赖氨酸含量比较低的原因是赖氨酸合成过程中的两种关键酶——天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，受细胞内氨基酸浓度的影响较大。赖氨酸达到一定浓度时会抑制这两种酶的活性。为了提高玉米中的赖氨酸含量，兴趣小组提出的下列方法不可行的是（ ）
A. 向玉米受精卵中注射两种关键酶，增加酶含量
B. 将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞
C. 利用基因工程技术增加两种关键酶基因的数量
D. 用基因定点突变技术替换关键酶基因的个别碱基
【答案】A
【详解】A、向玉米受精卵中注射两种关键酶，不能保证分裂分化后的细胞中酶的含量，不能提高玉米中赖氨酸的含量，A符合题意；
B、赖氨酸达到一定浓度时会抑制天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的活性，因此将富含赖氨酸的蛋白质编码基因导入玉米细胞，能充分利用细胞内的赖氨酸合成蛋白质，从而降低细胞内赖氨酸对天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶的抑制，从而提高玉米中的赖氨酸含量，B不符合题意；
C、利用基因工程技术增加两种关键酶基因的数量，从而提高玉米中的赖氨酸含量，C不符合题意；
D、增加玉米细胞中赖氨酸含量最有效的途径是通过基因定点突变技术修饰天冬氨酸激酶和二氢吡啶二羧酸合成酶基因的个别碱基，提高相应酶的活性和数量，D不符合题意。
故选A。
15. 研究人员利用 CRISPR 基因编辑技术，成功修复了人类早期胚胎中肥厚心肌病相关的基因MYBPC3的突变，且定向非常准确，未出现“脱靶”效应。这项研究在攻克用基因组编辑技术治疗人类遗传病的若干技术问题的同时，也引起了一些伦理方面的争论。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 用该技术编辑少量的细胞就可对某些遗传病进行治疗
B. 使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆
C. 该技术潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险性
D. 随着技术成熟，可以设计“完美婴儿”，促进人类进步
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、由题意可知，该技术定向非常精确，未出现“脱靶”效应，故只需要编辑少量的细胞就可以对遗传病进行治疗，A正确；
B、该技术能帮助修复人类早期胚胎中与肥厚性心肌病相关的基因MYBPC3的突变，即使用该技术修复的心肌细胞可以用于心脏治疗性克隆，B正确；
C、由于外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的，因此有时候会出现一些人们意想不到的后果，潜藏着难以预测的、巨大的不确定性和风险，C正确；
D、利用基因编辑技术设计试管婴儿，以期得到“完美婴儿”，已经涉及到新生命的诞生，会造成生物技术安全与伦理问题，D错误。
故选D。
16. 生物工程的操作常常涉及到下面的流程模型。下列说法正确的是（ ）
A. 若图为动物受精过程，镜检细胞③，出现两个极体可作为受精标志
B. 若图为动物体细胞克隆技术，则成体④通常不存在遗传和生理缺陷
C. 若图为植物体细胞杂交过程，则成体④具有①和②的全部优良性状
D. ①②应同为动物或植物细胞，因为动物和植物细胞目前未成功融合
【答案】A
【分析】单克隆抗体制备流程：先给小鼠注射特定抗原使之发生免疫反应，之后从小鼠脾脏中获取已经免疫的B淋巴细胞；诱导B细胞和骨髓瘤细胞融合，利用选择培养基筛选出杂交瘤细胞；进行抗体检测，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；进行克隆化培养，即用培养基培养和注入小鼠腹腔中培养；最后从培养液或小鼠腹水中获取单克隆抗体。
【详解】A、若图为动物受精过程，镜检细胞③，实际操作中常以观察到两个极体或雌、雄原核作为受精的标志，A正确；
B、目前绝大多数克隆动物存在健康问题，如表现出遗传和生理缺陷，若图为动物体细胞克隆技术，则成体④通常存在遗传和生理缺陷，B错误；
C、由于基因间的相互作用，若图为植物体细胞杂交过程，则成体④不一定具有①和②的全部优良性状，C错误；
D、目前，植物细胞融合技术已经成为研究细胞遗传、 种间、属间、科间，甚至动物和植物之间也已经取得成功，D错误。
故选A。
17. 我国在现代生物技术领域取得了多项世界瞩目的成就，下列成果由我国科学家主导研究的是（ ）
A. 小鼠细胞单克隆抗体制备过程
B. 毛曼陀罗的花粉粒发育而来的胚
C. 农杆菌转化法培育转基因烟草
D. 体细胞克隆猴“中中”和“华华”
【答案】D
【分析】2017年，我国科学家在体细胞克隆技术领域取得了重大突破，成功培育出全球首例体细胞克隆猴--“中中”和“华华”。这一成就不仅标志着我国在克隆技术领域的领先地位，也为生物医学研究开启了新的篇章。
【详解】A、1975年，德国学者Khler和英国学者Milstein两位学者首次完成了小鼠细胞单克隆抗体制备过程，A不符合题意；
B、1964年，印度科学家在培养毛曼陀罗的花药时，首次得到了由花药中的花粉粒发育而来的胚，B不符合题意；
C、1983年，美国科学家首次实现农杆菌转化法培育转基因烟草，C不符合题意；
D、2017年，我国科学家应用体细胞克隆技术，成功培育得到克隆猴“中中”和“华华”，D符合题意。
故选D。
18. 多细胞生物从受精卵开始，要经过细胞增殖和分化逐渐发育为成体。多细胞生物的生命活动离不开细胞增殖，下列关于其原因的分析，错误的是（ ）
A. 体内有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖补充
B. 细胞体积增大会导致物质运输速率和效率均降低
C. 细胞增殖是形成多种功能组织、器官的基础
D. 在遗传信息传递中，细胞增殖维持生物遗传的稳定性
【答案】B
【分析】细胞增殖可以增加细胞数目，是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
（1）单细胞生物通过细胞增殖即完成了繁衍过程；
（2）多细胞生物从受精卵开始，经过细胞增殖和分化逐渐发育为具备各种组织、器官的成体；
（3）生物体内不断地有细胞衰老、死亡，通过细胞增殖可以补充新细胞。
【详解】A、多细胞生物体内不断地有细胞衰老、死亡，需要通过细胞增殖加以补充，A正确；
B、细胞体积增大会导致物质运输效率降低，但物质运输速率与细胞大小无关，而与细胞膜上载体蛋白的种类，数量和细胞能量的多少，温度，含氧量等诸多因素有关，B错误；
C、多细胞生物从受精卵开始，经过细胞增殖和分化逐渐发育为具备各种组织、器官的成体，因此细胞增殖是形成多种功能组织、器官的基础，C正确；
D、细胞通过细胞增殖将遗传信息传递给新生代细胞，保证了遗传物质的稳定性和延续性，D正确。
故选B。
19. 水稻非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘变橙红色。现用纯种的非糯性和糯性水稻杂交，取 F₁的花粉加碘液染色，一半蓝黑色，一半橙红色。继续让F₁连续自交两代，F₃产生的花粉经碘液染色后，蓝黑色与橙红色的比例是（ ）
A. 3:1B. 5:3C. 1:1D. 3:5
【答案】C
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】假设水稻的糯性和非糯性这一对相对性状由A/a控制，纯种的非糯性和糯性水稻杂交得F1，F1基因型为Aa，Fl自交得到F2，F2植株的基因型及比例为AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，再自交，F3基因型及比例为AA:Aa:aa=3:2:3，F3产生花粉的基因型及比例为A:a=1:1，即F3产生花粉经碘液染色后，蓝黑色与橙红色的比例是1:1，C正确，ABD错误。
故选C。
20. 孟德尔、摩尔根分别以豌豆和果蝇为实验材料，运用科学的研究方法在遗传学研究中都取得重大的成功。虽然他们所用实验材料不同，但研究过程存在许多相同点。下列对他们成功原因的分析，错误的是（ ）
A. 观察、分析实验，提出解释性状分离现象的假说，设计测交实验验证假说
B. 分析多种相对性状各自的遗传结果，运用归纳法总结遗传因子的传递规律
C. 以一对相对性状遗传的研究成果为基础，逐步拓展到多对相对性状的研究
D. 所选实验材料具有性状易区分、子代数量多、由性染色体控制性别等优点
【答案】D
【分析】豌豆和果蝇都是遗传学上常用的材料。豌豆的优点有：自花传粉、闭花授粉，所以自然条件下一般都是纯种；有许多易于区分的相对性状；花大，易操作等。果蝇的优点有：易饲养，繁殖快，子代多，有许多易于区分的相对性状等。
【详解】A、孟德尔和摩尔根均采用假说-演绎的方法，通过杂交实验，观察、分析实验，提出解释性状分离现象的假说，并设计测交实验验证假说，得出结论，A正确；
B、孟德尔和摩尔根均分析多种相对性状各自的遗传结果，运用统计学、归纳法总结遗传因子的传递规律，B正确；
C、孟德尔以一对相对性状遗传的研究成果为基础，逐步拓展到多对相对性状的研究，提出了分离定律和自由组合定律；摩尔根以果蝇红、白眼一对相对性状进行研究，证明了基因在染色体上，摩尔根和他的学生一起，对多对相对性状进行研究，绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，证明了基因在染色体上呈线性排列，C正确；
D、孟德尔所用实验材料豌豆为雌、雄同株，无性染色体，D错误。
故选D。
21. 果蝇中灰身与黑身(受基因 B/b 控制)、大翅脉与小翅脉(受基因E/e 控制)是常染色体两对基因控制的相对性状。利用四种基因型不同的果蝇进行杂交，实验结果如下图所示。
下列对实验结果的分析，正确的是（ ）
A. 由第一组杂交结果可知，灰身、大翅脉是显性性状
B. 第二组杂交结果可以说明，两对相对性状独立遗传
C. 无法确定①、②的基因型， ③、④的基因型分别是 BbEe、BBee
D. 第一组F₁相互交配，根据F₂表型及比例可推断①、②的基因型
【答案】B
【分析】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。
【详解】A、第一组杂交实验中，亲本都是大翅脉，F1出现小翅脉，说明大翅脉是显性，亲本都是灰身，F1也都是灰身，无法判断灰身的显隐性，A错误；
B、第二组杂交实验中，亲本都是灰身，F1出现了黑身，说明灰身是显性，F1中灰身：黑身=3:1，大翅脉：小翅脉=1:1，表现型及比例为灰身大翅脉：灰身小翅脉：黑身大翅脉：黑身小翅脉=3：3：1：1=（3:1）(1:1)，说明果蝇体色和翅脉两对性状的遗传符合基因自由组合定律，B正确；
C、第一组杂交实验中，亲本都是灰身，F1也都是灰身，，说明亲本中有一方一定是BB，另一方是BB或Bb，无法确定①、②的基因型，第二组杂交实验中，亲本都是灰身，F1出现了黑身，说明灰身是显性，F1中灰身：黑身=3:1，大翅脉：小翅脉=1:1，可知③的基因型为BbEe，④的基因型为Bbee，C错误；
D、第一组杂交实验中，亲本都是灰身，F1也都是灰身，，说明亲本中有一方一定是BB，另一方是BB或Bb，因此F1也至少有一方的基因型为BB，第一组F1相互交配，后代都是灰身，所以根据F2表型及比例无法推断①、②的基因型，D错误。
故选B。
22. 在“建立减数分裂中染色体变化的模型”中，某组以果蝇(2N=8)染色体形态和数目为基础，制作了两个不同时期精(卵)母细胞的染色体变化模型。染色体数目与核DNA 数目如右图所示，下列叙述正确的是（ ）
A. 甲时期的模型可以模拟同源染色体两两配对
B. 乙时期的模型中会有一对染色体形态不一样
C. 从甲→乙，染色体的变化导致了配子的多样性
D. 增加细胞膜变化模型可以区分精(卵)母细胞
【答案】D
【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前间期：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：①前期：染色体散乱分布；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点（着丝粒）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、同源染色体两两配对发生在减数第一次分裂前期，而果蝇的染色体数目是8条，甲时期染色体是4，核DNA是8，不能表示减数第一次分裂前期，A错误；
B、乙时期染色体和核DNA都是8，可表示减数第一次分裂的前期、中期、后期和减数第二次分裂后期，若是卵母细胞的变化，则在减数第一次分裂过程中成对的染色体形态都相同，若在减数第二次分裂后期，不存在成对的染色体，B错误；
C、甲可表示减数第二次分裂的前期和中期，乙可表示减数第二次分裂后期，该时期的染色体变化不能导致了配子的多样性，C错误；
D、增加细胞膜变化模型可以区分精(卵)母细胞：雄性动物的减数第一次分裂后期细胞质不均等分裂，而雌性动物均等分裂，D正确。
故选D。
23. 下列关于减数分裂和受精作用的叙述，错误的是（ ）
A. 减数分裂过程中，细胞分裂两次，但染色体、DNA 只复制一次
B. 精细胞变形为精子，所发生复杂的变形，为受精作用提供了保证
C. 受精作用过程中，精子和卵细胞结合的随机性可导致后代出现多样性
D. 受精作用完成后，受精卵中的遗传物质一半来自母方，一半来自父方
【答案】D
【分析】受精作用的结果：（1）受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目，其中有一半的染色体来自精子（父亲），一半的染色体来自卵细胞（母亲）。（2）细胞质主要来自卵细胞。
【详解】A、减数分裂过程中染色体、DNA 只复制一次，细胞分裂两次，故染色体数目减半，A正确；
B、精细胞变形为精子，所发生复杂的变形，为受精作用提供了保证，如变形后的精子尾长能摆动，具备游向卵细胞进行受精的能力，B正确；
C、受精作用过程中，精子和卵细胞结合的随机性以及不同配子遗传物质的差异可导致后代出现多样性，C正确；
D、受精卵中的核遗传物质一半来自父方、一半来自母方，细胞质遗传物质几乎完全来自母方，D错误。
故选D。
24. 现有某XY 型性别决定的雌雄异株植物，其花色受两对等位基因A/a和B/b共同控制。两对等位基因与花色性状的关系如下图所示，其中基因A 控制酶A的合成，酶A会抑制基因B 的表达，导致酶B无法合成。研究人员用纯合紫花雄株和纯合蓝花雌株杂交，F₁全为蓝花植株，F₁杂交获得F₂，F₂表现型及比例为蓝花：紫花=13：3，且紫花全为雄株。F₁雄株的基因与染色体关系对应，正确的是（ ）
两对基因与性状的关系
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】题意分析，用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交，F1全为蓝花植株，F1杂交得F2，表型及比例为蓝花∶紫花=13∶3，符合9∶3∶3∶1的变式，说明两对基因遵循基因的自由组合定律。
【详解】题意分析，用纯合紫花雄株与纯合蓝花雌株杂交，F1全为蓝花植株，F1杂交得F2，表型及比例为蓝花∶紫花=13∶3，获得进而控制生物性状是9∶3∶3∶1的变式，说明两对基因遵循基因的自由组合定律。据图可知，紫花的大致基因为aaB_,由于F2中紫花全为雄株，表现型与性别相关，设①B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体，则F1雌雄株的基因型分别为BbXAXa、BbXAY，F2中只有雄株可表现为紫花B_XaY，符合题意；设②B/b基因位于X染色体上，A/a基因位于常染色体，则F1雌雄株的基因型分别为AaXBXb、AaXbY，F2中雌株、雄株可表现为紫花aaXB_，不符合题意。因此，B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于X染色体，A正确，BCD错误。
故选A。
25. 苯丙酮尿症与正常是一对相对性状，由基因B/b控制。如果人体的X染色体上缺少显性基因H，将导致凝血因子VIII缺乏，患血友病。下图是某患者系谱图。下列叙述错误的是（ ）
A. 据图可推断苯丙酮尿症是常染色体隐性遗传病
B. Ⅱ-1的基因型为bbXHY， Ⅱ-3 的基因型为 BbXhY
C. 若Ⅲ-U 是个血友病女患者，则她的致病基因都来自Ⅰ-4
D. 若Ⅲ-U 两病都患，则父母再生一个两病都不患孩子的概率为3/8
【答案】C
【分析】分析题图，Ⅰ3和Ⅰ4正常，生出患苯丙酮尿症的Ⅱ3，结合所学知识可知苯丙酮尿症为常染色隐性遗传病；由题意“人体的X染色体上缺少显性基因H，将导致凝血因子Ⅷ缺乏，患血友病”可知，血友病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、分析题图，Ⅰ3和Ⅰ4正常，生出患苯丙酮尿症的Ⅱ3，结合所学知识可知苯丙酮尿症为常染色隐性遗传病，A正确；
B、结合系谱图可知，Ⅱ1患苯丙酮尿症而不患血友病，说明其基因型为bbXHY，Ⅰ3和Ⅰ4基因型分别为B_XHY和bbXHX_，生出的Ⅱ3的基因型为BbXhY，B正确；
C、Ⅰ1和Ⅰ2基因型分别为BbXhY和BbXHXh，生出的Ⅱ2的基因型为B_XHXh，若Ⅲ-U 是个血友病女患者，则她的致病基因来自Ⅰ4和Ⅰ1，C错误；
D、若Ⅲ-U 两病都患，则其父母基因型为BbXHXh、BbXhY，父母再生一个正常孩子的概率为3/4×（1/4XHXh+1/4XHY）=3/8，D正确。
故选C。
二、非选择题（4个小题，共50分）
26. 自体造血干细胞移植小鼠是通过化疗摧毁小鼠免疫细胞后，重新输入自体造血干细胞的小鼠。这种小鼠具有成熟免疫细胞少，接触抗原后又可激活免疫系统，并产生正常免疫应答的特点。下图所示以自体造血干细胞移植小鼠M 为抗原受体、HPV 衣壳蛋白为抗原，制备单克隆抗体的过程。回答下列问题。
（1）图中向小鼠 M多次注射抗原HPV 衣壳蛋白， 目的是_____________。
（2）对杂交瘤细胞进行克隆化培养和______，经多次筛选，就可得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞。由此可见，相比普通小鼠，以小鼠 M为抗原受体的好处是_________________。
（3）体外悬浮培养扩增杂交瘤细胞，培养基中除了添加必要的营养物质外，通常需要加入____等天然成分。该培养过程中需要多次分瓶并更换培养基，作用是____(答出2点即可)。
（4）小鼠单克隆抗体会使人产生免疫反应，从而导致它的治疗效果大大降低，但可用蛋白质工程技术进行改良，请写出改良思路：_________________。
【答案】（1）从小鼠体内获得能产生抗HPV抗体的B淋巴细胞
（2）①. 抗体检测 ②. 获得的B淋巴细胞种类少，其中主要是针对HPV 衣壳蛋白的
（3）①. 血清 ②. 防止接触抑制现象的存在而细胞停止生长；清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害
（4）利用用蛋白质工程技术将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域“嫁接” 到人的抗体上
【分析】单克隆抗体制备流程：（1）对小鼠注射特定的抗原蛋白，使小鼠产生免疫反应；（2）得到相应的B淋巴细胞；（3）将小鼠骨髓瘤细胞与B淋巴细胞融合，再用特定的选择培养基进行筛选；（4）在该培养基上，未融合的亲本细胞和融合的具有同种核的细胞都会死亡，只有融合的杂种细胞才能生长（这种杂种细胞的特点是既能迅速大量繁殖又能产生专一的抗体）（5）对上述杂交瘤细胞还需进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可获得足量的能分泌所需抗体的细胞；（6）最后，将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养，或注射到小鼠腹腔内增殖，这样，从细胞培养液或小鼠腹水中，就可以提取出大量的单克隆抗体。
【小问1详解】
制备抗HPV的单克隆抗体时，给小鼠M注入的抗原是灭活的HPV或HPV的蛋白质，其目的是从小鼠体内获得能产生抗HPV抗体的B淋巴细胞。
【小问2详解】
对杂交瘤细胞进行克隆化培养和抗体检测，经多次筛选，就可得到足够数量的能分泌所需抗体的细胞；相比普通小鼠，小鼠M具有成熟免疫细胞少，因此以小鼠 M为抗原受体的好处是获得的B淋巴细胞种类少，其中主要是针对HPV 衣壳蛋白的。
【小问3详解】
体外悬浮培养扩增杂交瘤细胞，培养基中除了添加必要的营养物质外，通常需要加入血清等天然成分；该培养过程中需要多次分瓶的作用是防止接触抑制现象的存在而细胞停止生长；定期更换培养基的作用是目的是清除代谢废物，防止细胞代谢产物积累对细胞自身造成危害；
【小问4详解】
利用用蛋白质工程技术将小鼠单克隆抗体上结合抗原的区域“嫁接” 到人的抗体上，经过这样改造的抗体诱发免 疫反应的强度就会降低很多。
27. 人成纤维细胞生长因子是一种皮肤创伤修复常用药物。下图表示研究人员利用植物油体生物反应器获得分泌人成纤维细胞生长因子9(FGF9)的转基因红花技术路线。其中 LacA 基因编码产生的β-半乳糖苷酶可以分解无色物质 X-gal 产生蓝色物质，使培养基呈蓝色，否则培养基为白色。回答下列问题。

（1）研究人员采用PCR 技术， 以 FGF9的 RNA 为模板，通过逆转录获得 FGF9 基因。已知 RNA 的碱基序列是 5'-CACCUUA……GAAGUAG-3'， 在逆转录阶段，需要加入的引物序列是_____________。
（2）“技术路线图”中，获得转基因红花的核心工作是______________。运载体选用Ti质粒，是因为其上有一段T-DNA 序列，该片段能进入植物细胞并___________________。Ti质粒除了具有图中所示结构外，还应该有______。
（3）如果筛选1得到的农杆菌都含有目的基因，则实施筛选2时，除了植物激素，还需要在 MS 培养基中加入________，以便筛选出吸收了 T-DNA 的愈伤组织。筛选原理是_______________________________。
【答案】（1）5'-CTACTTC……TAAGGTC-3'
（2）①. 基因表达载体的构建 ②. 整合到植物细胞的染色体DNA上 ③. 复制原点
（3）①. X-gal ②. 重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，能在含有青霉素的培养基上生存
【分析】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。（4）目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
逆转录是以mRNA为模板合成DNA的过程，逆转录阶段 RNA 的碱基序列是 5'-CACCUUA……GAAGUAG-3'， 引物需要与模板的3'端结合，且遵循碱基互补配对原则，故需要加入的引物序列是 5'-CTACTTC……TAAGGTC-3'。
【小问2详解】
转基因过程中，核心是基因表达载体的构建；运载体选用Ti质粒，是因为其上有一段T-DNA 序列，该片段能进入植物细胞并整合到宿主细胞（植物细胞）的染色体DNA上；Ti质粒除了具有图中所示结构外，还应该有复制原点，便于自我复制或整合到宿主的染色体上复制。
【小问3详解】
据图可知，重组质粒含有氨苄青霉素抗性基因，能在含有青霉素的培养基上生存，故如果筛选1得到的农杆菌都含有目的基因，实施筛选2时，T-DNA才能整合到宿主细胞染色体DNA 上，氨苄青霉素抗性基因不位于T-DNA上，无法转移到愈伤组织中，因此除了植物激素，还需要在 MS 培养基中加入X-gal，以便筛选出吸收了 T-DNA 的愈伤组织。
28. 家蚕( 的性别决定方式为ZW型。家蚕的正常体色与油质透明体色受到Z染色体上的基因控制，且W染色体上没有其等位基因。回答下列问题。
（1）某桑蚕公司将一批正常体色雄蚕（基因型相同)和油质透明体色雌蚕(基因型相同)相互交配，F₁中正常体色(♀):油质透明体色(♀):正常体色(♂):油质透明体色(♂)=1:1:1:1。根据该实验结果判断，家蚕的正常体色与油质透明体色中，显性性状是_________，判断理由是__________________。
（2）相对于雌蚕，雄蚕具有食桑少、出丝率高及丝质优等特点，桑蚕公司应该选 F₁中的______________(填表型)相互交配，仅根据体色特征就可以分辨出F₂的性别。
（3）蚕卵壳的黑色(B)和白色(b)是由常染色体的一对基因控制，黑壳卵经紫外线照射后携带B基因的染色体片段可转移到其他染色体上且能正常表达，例如基因型为BbZW的蚕卵经紫外线照射后会转化成 bZBW 或 bZWB。桑蚕公司计划培育新的蚕品种，实现基于卵壳颜色持续分离雌雄，研究组设计了一个育种方案，如下图所示并取得了初步成果。
若要实现基于卵壳颜色持续分离雌雄，应选择家系_____的子代黑壳个体与异性白壳蚕交配， 原因是__________ 。
【答案】（1）①. 正常体色 ②. F1中雌蚕（ZW）有正常体色和油质透明体色，说明亲代雄蚕（ZZ）中既含正常体色基因，又含油质透明体色基因，且亲代雄蚕为正常体色（基因型相同)，
（2）油质透明体色的雄性和正常体色的雌性
（3）①. 1 ②. 家系1子代黑色壳为ZWB，与异性白壳蚕交配，后代雌性都是黑色，雄性都是白色
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关的遗传方式就称为伴性遗传。
【小问1详解】
据题意可知，家蚕的正常体色与油质透明体色受到Z染色体上的基因控制，且W染色体上没有其等位基因，F1中雌蚕（ZW）有正常体色和油质透明体色，说明亲代雄蚕（ZZ）中既含正常体色基因，又含油质透明体色基因，亲代雄蚕为正常体色（基因型相同)，说明正常体色对油质透明体色为显性。
【小问2详解】
假定正常体色与油质透明体色由等位基因A/a控制，亲代基因型为ZAZa和ZaW，F1基因型为ZAZa、ZaZa、ZAW、ZaW，要想仅根据体色特征就可以分辨出F2的性别，F1可选用基因型为ZaZa和ZAW杂交，即油质透明体色的雄性和正常体色的雌性，这样后代正常体色都是雄性，油质透明体色都是雌性。
【小问3详解】
基因型为BbZW的蚕卵经紫外线照射后会转化成 bZBW 或 bZWB，诱变后的雌蚕与雄蚕（bb）交配，家系1子代黑色壳全是雌性，白壳全是雄性，说明诱变后的雌蚕基因型为 bZWB，且子代黑色壳基因型为ZWB；家系2子代黑色壳全是雄性，白壳全是雌性，说明诱变后的雌蚕基因型为 bZBW，且子代黑色壳基因型为ZBZ，若要实现基于卵壳颜色持续分离雌雄，应选择家系1的子代黑壳个体（ZWB）与异性白壳蚕交配，这样后代雌性都是黑色，雄性都是白色。
29. 植物雄性不育是雌蕊发育正常，雄蕊发育不正常的一种现象，表现为产生的正常花粉少，自交结实率低等特征。其中，BNS 是一种对温度敏感的小麦雄性不育系，有完全的不育性和高自身转换性，在小麦杂交育种中有重要利用价值。回答下列问题。
（1）研究人员发现，BNS在扬花期(花粉成熟时)遇到低温(日均气温在 10℃以下)，自交结实率低(在0%~20%之间)，属于完全不育；如果扬花期日均温度在 10℃以上则会自身转换，自交结实率最高维持在50%~75%，属于可育。且BNS 对温度敏感这一特性在自交子代能稳定出现。可见，BNS 的完全不育和可育这对相对性状受________________。
（2）为了研究控制BNS不育性基因的遗传方式，研究人员以 BNS和455种可育小麦为材料，从 2011 到2018 年连续实施杂交实验，并统计不同自交结实率的品种数(其中 2015-2016年遇到的寒冬暖春导致部分F₁自交结实率升高)。
P BNS × 455 种可育小麦
↓
F₁(自交结实率分布见下图)
由统计数据推测，不育性基因很可能是________(填“显性”或“隐性”)基因。
（3）研究人员进一步实施了多个品种的F₁测交实验，根据实验数据推测：有 4 对非等位基因控制可育和不育，并存在如表所示的基因与表型关系。表中A、B是显性不育基因，D、E是显性恢复基因，且存在叠加效应。
请按上述观点预测; 川麦 153(基因型是 aabbDDEE) 与 BNS(基因型是 AABBddee)杂交， F₁表型是________ F₁与郑麦366(基因型是aabbddee)杂交， F₂遇低温环境时，完全不育占的比例是_____。
（4）但也有人提出“恢复基因在细胞质”的观点。请以 BNS、川麦 153 为实验材料，设计杂交实验方案，并预测该观点下的实验结果。
实验思路:___________________。
结果预测:_____________。
（5）为验证(4)观点的正确性，研究人员还需____________，比较实验结果与预测的一致性。
【答案】（1）基因和环境因素共同控制 （2）显性
（3）①. 完全可育 ②. 1/16
（4）①. 将川麦 153(基因型是 aabbDDEE) 与 BNS(基因型是 AABBddee)进行正反交，观察子代表型及比例 ②. 当川麦 153作为母本时，子代表现为完全可育；当川麦 153作为父本时，子代表现为完全不育
（5）将杂交子代种植后，让其自交，观察育性
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
子代细胞质中的基因几乎全部来自于卵细胞。
【小问1详解】
由题意可知，BNS 的完全不育和可育这对相对性状受基因和环境因素共同控制。
【小问2详解】
由图可知，F1自交结实率低于20%（属于完全不育）的品种有200余种，且2015-2016年遇到的寒冬暖春导致部分F1自交结实率升高，即若在正常情况下，不遇到寒冬暖春时，可能F1自交结实率低于20%的品种还会增多，由此推测，不育性基因很可能属于显性基因。
【小问3详解】
川麦 153(基因型是 aabbDDEE) 与 BNS(基因型是 AABBddee)杂交， F1基因型为AaBbDdEe，据表可知，该基因型对应的表型为完全可育。F1为AaBbDdEe与郑麦366(基因型是aabbddee)杂交， F2遇低温环境时，完全不育（A_B_ ddee）占的比例是1/2×1/2×1/2×1/2=1/16。
【小问4详解】
若恢复基因在细胞质，则只要母本含有恢复基因，子代和母本恢复基因型完全相同。
故实验思路为将川麦 153(基因型是 aabbDDEE) 与 BNS(基因型是 AABBddee)进行正反交，观察子代表型及比例。
由于D、E位于细胞质，所以当川麦 153作为母本时，子代含有D、E基因，其基因型为AaBbDDEE，表现为完全可育，当川麦 153作为父本时，子代只含d、e基因，其基因型为AaBbddee，表现为完全不育。
【小问5详解】
为验证(4)观点的正确性，研究人员还需将杂交子代种植后，让其自交，观察育性，比较实验结果与预测的一致性。
选项
体内受精和胚胎早期发育研究成果
胚胎工程操作
A
精子在生殖道发生生理变化，获得受精能力
精子在获能液中使其获能
B
卵子到减数分裂Ⅱ中期才能受精
卵母细胞在体外培养成熟
C
哺乳动物的受精在输卵管内完成
获能精子和成熟卵子在无菌水中完成受精
D
部分胚胎进入子宫时已发育到桑葚胚或囊胚阶段
受精卵体外培养到桑葚胚或囊胚阶段植入子宫
SpeⅠ识别位点
XbaⅠ识别位点
质粒DNA片段碱基序列
5'-A↓CTAGT-3'
5'-T↓CTAGA-3'
5'-ATTGATCACATCTAGATAC-3'
3'-TGATC↑A-5'
3'-AGATC↑T-5'
3'-TAACTAGTGTAGATCTATG-5'
基因型
A_B_
A_ bb
aa B_
aabb
表型
完全不育
强不育
中不育
完全可育
基因型
A_B_D_E_
A_B_D_ ee
A_B_ddE_
A_B_ ddee
表型
完全恢复 (完全可育)
高恢复 (中不育)
中恢复 (强不育)
低恢复 (完全不育)