海南省2023_2024学年高三生物上学期第三次月考试题含解析

这是一份海南省2023_2024学年高三生物上学期第三次月考试题含解析，共30页。试卷主要包含了 核孔复合物等内容，欢迎下载使用。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2023年6月，我国科学家在Nature子刊发表论文揭示适当多吃橘和橙类水果有延长寿命的潜在机制，澄迈福橙和琼中绿橙是我省重要经济作物和特产。下列有关说法正确的是（）
A. 琼中年均湿度84%，能满足绿橙对水分需求，水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子（或离子）易与水结合
B. 澄迈福橙果肉细胞中含有多种对人体有益的微量元素，如硒、铁、钙、镁等
C. 琼中绿橙果肉细胞中的遗传物质初步水解后，得到4种游离的核糖核苷酸
D. 澄迈福橙味清香甜，含糖量高达14%,糖类进入人体后与相同质量的脂肪氧化分解释放的能量一样多
2. 2023年9月5日，美国疾病控制与预防中心（CDC）发出警告，提醒医生需密切关注创伤弧菌等致命性食肉菌。人体被“食肉菌”感染后短时间内就会发展为中毒性休克，多器官功能衰竭甚至死亡。创伤弧菌生活在温暖的海水中，可通过两种途径感染，一是身体上有伤口，导致其趁虚而入；二是生吃贝类后被感染。下列相关叙述错误的是（）
A. 创伤弧菌是营寄生生活的异养生物
B. 创伤弧菌能独立生存，既属于细胞层次又属于个体层次
C. 创伤弧菌有细胞壁、细胞膜且遗传物质是DNA，属于真核生物
D. 皮肤或口腔有伤口者应避免下海游泳，海鲜务必要煮熟煮透后再食用
3. 细胞自噬能快速提供燃料供应能量，或者提供材料来更新细胞组分，因此在细胞面对饥饿时，它发挥着不可或缺的作用。在细胞自噬过程中溶酶体扮演着非常重要的角色。下列相关叙述中，正确的是
A. 受损的线粒体功能逐渐退化，会直接影响葡萄糖的氧化分解
B. 溶酶体中水解酶的合成与加工需要经过核糖体、内质网和高尔基体
C. 当细胞养分不足时，细胞“自噬作用”一般会减弱
D. 人工破坏溶酶体的膜可加速细胞的自噬作用过程
4. 核孔复合物（NPC）结构是细胞核的重要结构，近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，取得了突破性进展，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分，下列叙述正确的是（）
A. 附着NPC核膜为双层膜结构，且可以与内质网膜相联系
B. 哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少，因此代谢较弱
C. 非洲爪蟾NPC只允许大分子物质通过
D. NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、DNA等大分子的进出具有选择作用，并且消耗能量
5. 能行使多种不同功能的蛋白质被称为兼职蛋白。例如真核细胞中的组蛋白既能将DNA包装成核小体，形成染色体的基本结构单位；也能改变DNA分子上的基因表达，从而产生表观遗传；组蛋白的H3-H4四聚体还能作为一种还原酶，将胞内铜离子从有毒的二价态还原为安全的一价态。据此分析下列说法正确的是（）
A. 兼职蛋白行使不同的功能时其活性部位的空间结构相同
B. 细胞分裂时，染色体的高度螺旋化有利于基因的表达
C. 组蛋白变性后其空间构象破坏，不能与双缩脲发生紫色反应
D. H3-H4四聚体能够降低铜离子还原反应所需的活化能
6. 科学史是人类认识自然和改造自然的历史，科学家们在探索道路上敢于创新的科学精神、认真严谨的科学态度值得学习。下列叙述正确的是（）
①施莱登和施旺是细胞学说的主要建立者，细胞学说的提出运用了不完全归纳法，结论具有一定的局限性
②希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂光照下可以释放氧气
③摩尔根通过果蝇杂交实验，证明了果蝇眼色基因在X染色体上呈线性排列
④鲁宾和卡门用同位素示踪的方法，证明光合作用释放的氧气来自于水，可在释放的O2中检测到放射性
⑤萨姆纳用丙酮作溶剂从刀豆种子中提取出脲酶并证明其是蛋白质
⑥罗伯特森用电镜拍摄的细胞膜暗—亮—暗的三层结构亚显微照片是物理模型
A. ①②⑤B. ②④⑥C. ①③⑤D. ①②④
7. 某生物兴趣小组的同学将 A、B 两种植物的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中，培养相同时间后检测其重量变化，结果如图所示。下列相关叙述错误的是（）
A. 甲浓度条件下，A植物细胞的细胞液浓度变大
B. 乙浓度条件下，B植物细胞的吸水能力变小
C. 由图可知，实验前B植物成熟细胞的细胞液浓度大于A植物
D. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙D3，基因D1、D2、D3的显隐性关系为D1>D2>D3，A正确；
B、若实验I中F1雌雄交配，F2灰色个体（1D1D1:2D1D2）中纯合子所占的比例为1/3，B正确；
C、实验Ⅱ中灰色∶黑色=2∶1，因为纯合子死亡不符合题意，可能与杂合子的存活率为1/2有关，C正确；
D、实验Ⅲ中黄色∶黑色=5∶1，可能与D3型卵细胞1/2不育有关，即雄配子（1/2D2，1/2D3），雌配子（2/3D2，1/3D3），D错误。
故选D。
11. 某家系甲病和乙病的系谱图如图所示。已知两病独立遗传，各由一对等位基因控制，且基因不位于Y染色体。下列有关说法错误的是（）
A. 甲病为常染色体隐性病
B. 乙病是常染色体显性遗传病或伴X染色体显性遗传病
C. 若乙病是常染色体显性遗传病，Ⅲ3是杂合子的概率是8/9
D. П4是杂合子的概率为2/3
【答案】D
【解析】
【分析】遗传系谱图分析，II1和Ⅱ2表现正常，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病，Ⅱ4和Ⅱ5患乙病，而Ⅲ4正常，根据有中生无为显性可知，乙病为显性遗传病。
【详解】A、II1和Ⅱ2表现正常，却生出了患甲病的女儿，因此甲病为常染色体隐性遗传病，A正确；
B、Ⅱ4和Ⅱ5患乙病，而Ⅲ4正常，根据有中生无为显性可知，乙病为显性遗传病，可能为常染色体显性遗传病或伴X染色体显性遗传病，B正确；
C、控制甲病的基因用A/a表示，控制乙病的基因用B/b表示，单独分析控制甲病的基因，由于Ⅲ5患甲病，Ⅱ4、Ⅱ5基因型均为Aa，Ⅲ3基因型为1/3AA、2/3Aa，单独分析控制乙病的基因，若乙病是常染色体显性遗传病，Ⅲ3基因为1/3BB、2/3Bb，Ⅲ3是杂合子的概率是1-1/3×1/3=8/9，C正确；
D、单独分析控制甲病的基因，由于Ⅲ5患甲病，Ⅱ4基因型为Aa，则Ⅱ4是杂合子的概率为1，D错误。
故选D。
12. 某植物的红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因（A/a，B/b，C/c……）控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现将纯合的白花品系甲和纯合的红花品系乙杂交得F1，F1开红花，让F1与甲杂交得F2，F2中红花∶白花=1∶7。若不考虑基因突变和染色体变异，下列说法错误的是（ ）
A. F2白花植株中纯合子占1/7
B. 该花色的遗传至少受3对等位基因控制
C. 若让F1自交得子代，子代中红花基因型的种类数比白花的多
D. 若让F1自交得子代，子代白花植株中纯合子占7/37
【答案】C
【解析】
【分析】当个体基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花，由此可知，只要表现为白色，则必定至少含有一对隐性纯合基因。F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制。
【详解】A、由题意可知，只要表现为白色，则必定至少含有一对隐性纯合基因。F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制，F1是含3对等位基因的杂合子，测交后代F2中白花纯合子的基因型为aabbcc，所占比例为1/8，所以F2白花植株中纯合子占1/7，A正确；
B、F1红花与甲的杂交实验可能为测交，若F1为杂合程度最高的杂合子，则F1测交后代红花（A B C ……）所占的比例为（1/2）n，题干中F2红花所占的比例为1/8，即（1/2）3，所以该花色的遗传至少受3对等位基因控制，B正确；
C、F1自交得子代，子代基因型的种类数共有27种，红花基因型的种类数为8种，白花基因型的种类数为27-8=19（种），所以红花基因型的种类数比白花的少，C错误；
D、F1自交，后代红花和白花比例是27:37，其中白花的纯合子有AABBcc、AAbbCC、aaBBCC、AAbbcc、aaBBcc、aabbCC以及aabbcc一共七种，每一种纯合子都是占一份，所以白花植株中的纯合子占7/37， D正确。
故选C。
13. 果蝇的直毛与非直毛是一对相对性状，由基因A、a控制，为了判断这对性状的显隐性及基因A、a是在常染色体上还是仅位于X染色体上（不考虑XY同源区段及致死现象），某同学设计了相关实验，下列叙述正确的是（ ）
A. 具有相对性状的雌雄果蝇进行一次杂交实验，若后代只有一种表型，则不能判断该性状的显隐性
B. 一对表型不同的果蝇杂交，若后代雌、雄个体的表型及比例都相同，则基因A、a一定位于常染色体上
C. 选用表型不同的雌雄果蝇正反交可确定基因A、a是在常染色体还是仅位于X染色体
D. 纯合的直毛雌果蝇和非直毛雄果蝇杂交，若后代都为直毛，则可判断基因A、a位于常染色体上
【答案】C
【解析】
【分析】位于常染色体上的基因控制的性状在遗传时一般与性别无关，位于性染色体上的基因控制的性状在遗传时总是与性别相关联。
【详解】A、若让两只表型不同的纯合雌雄个体交配，后代仅有一种表型，则此时后代的表型即为显性性状，A错误；
B、一对表型不同的果蝇杂交，若后代雌、雄个体的表型及比例都相同，则基因A、a也可能仅位于X染色体上，如基因型为XAXa的果蝇与基因型为XaY的果蝇杂交，后代雌、雄个体表型及比例都为直毛：非直毛=1:1，B错误；
C、选用表型不同的纯种雌雄果蝇正反交，如果后代表型均与性别无关，则可判断基因A、a位于常染色体上，反之可判断基因A、a仅位于X染色体上，C正确;
D、纯合的直毛雌果蝇和非直毛雄果蝇杂交，若后代都为直毛，说明直毛是显性性状，不论基因A、a是位于常染色体上还是仅位于X染色体上都会出现该现象，所以无法判断基因A、a的位置，D错误。
故选C。
14. 下列有关两对等位基因相关的实验，说法正确的是（ ）
A. 基因型为AaBb的个体测交，子代表现型及比例为AaBb：Aabb： aabb：aaBb=4：1：4：1，说明A与B基因位于同一条染色体
B. 基因型为Aabb的个体与基因型为aaBb的个体杂交，子代表现型及比例为1：1：1：1，说明这两对等位基因符合自由组合定律
C. 若基因型为AaBb的个体测交，子代表现型比例为1：3，则其自交，子代的表现型比例15：1
D. 若基因型为AaBb的个体自交，子代表型比例为5：3：3：1，则其产生的AB雄配子致死
【答案】A
【解析】
【分析】基因自由自合定律适用条件：适用两对或两对以上相对性状的遗传，并且非等位基因均位于不同对的同源染色体上；基因自由自合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、基因型AaBb×aabb杂交，由于aabb只能产生ab配子，而子代的基因型及比例为AaBb∶Aabb∶aabb∶aaBb=4∶1∶4∶1，说明其产生的配子类型及比例为AB∶Ab∶ab∶aB=4∶1∶4∶1，据此判断A与B基因位于同一条染色体，A正确；
B、基因型为Aabb、aaBb的个体杂交，无论两对基因是否遵循自由组合定律，Aabb（产生Ab和ab）和aaBb（产生aB和ab）均会产生两种数量相等的配子，均会使子代表现型比例为1∶1∶1∶1，B错误；
C、若基因型为AaBb的个体测交，aabb只能产生ab配子，子代表现型比例为1∶3，则根据该比例不能确定1和3各自对应的基因型，故其自交，子代的表现型比例可能为15∶1或13∶3或9∶7，C错误；
D、若基因型为AaBb的个体自交，子代表型比例为5∶3∶3∶1，即只有双显个体A_B_的数量比值较理论值少了4份，由此可推测：其产生的AB雌配子或雄配子致死，D错误。
故选A。
15. 某小组通过PCR（假设引物长度为8个碱基短于实际长度）获得了含有目的基因的DNA片段，并用限制酶进行酶切（下图），再用所得片段成功构建了基因表达载体。下列叙述错误的是（）
A. 其中一个引物序列为5＇TGCGCAGT-3＇
B. 步骤①所用的酶是SpeI和CfI
C. 用步骤①的酶对载体进行酶切，至少获得了2个片段
D. 酶切片段和载体连接时，可使用E．cli连接酶或T4连接酶
【答案】B
【解析】
【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、由于引物只能引导子链从5＇到3＇，根据碱基互补配对原则，其中一个引物序列为5＇TGCGCAGT-3＇，A正确；
B、根据三种酶的酶切位点，左侧的黏性末端是使用NheI切割形成的，右边的黏性末端是用CfI切割形成的，B错误；
C、用步骤①的酶对载体进行酶切，使用了NheI和CfI进行切割，根据他们的识别位点以及原本DNA的序列，切割之后至少获得了2个片段，C正确；
D、图中形成的是黏性末端，而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，D正确。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 水分和氮肥是农业生产中的核心要素，合理施肥利用水氮互作效应既能提高农作物产量又能减少氮肥的浪费。利用不同水分和氮肥条件处理燕麦，试验处理后第8天开始每天相同时间测量燕麦叶片的相应数据，连续测量60天并计算平均值如下图。气孔导度表示的是气孔张开的程度，水分利用率指农田蒸散消耗单位重量水所制造的干物质量。请回答下列问题：
（1）水分和氮肥通过影响光合作用的_____________（填“光反应”、“暗反应”或“光反应和暗反应”）过程来影响光合作用速率。除此以外，影响光合作用速率的环境因素还有_____________等。（写出两项即可）
（2）高氮处理条件下，与充分灌溉相比，中度水分胁迫燕麦平均净光合速率基本不变，据图分析可能的原因是：_____________。
（3）按照本实验的研究结果，选用_____________的水肥条件，最有利于提高燕麦叶片的净光合速率。
（4）苜蓿（豆科植物）-小麦轮作能够显著提高小麦的光合作用速率，减少小麦种植时对化学氮肥的依赖。农业生产中，可采用同时增水和施氮肥显著提高苜蓿-小麦轮作中小麦的光合作用速率，请设计实验验证以上结论，简要写出实验思路。（其他实验条件适宜，光合作用速率测量方法不做要求）_____________。
【答案】（1） ①. 光反应和暗反应 ②. 光照强度、温度、CO2的浓度等
（2）与充分灌溉相比，中度水分胁迫虽然气孔导度低，CO2供应不足，但水分利用率高
（3）轻度水分胁迫，中氮处理
（4）实验思路：在苜蓿-小麦轮作系统中，取若干长势良好且生理状态相同的小麦随机均分为甲、乙、丙、丁四组，分别进行如下处理。甲组为对照组，不做处理；乙组增水，丙组施氮肥，丁组增水+施氮肥。适宜条件下种植，测量并记录各组小麦的光合作用速率
【解析】
【分析】1、光合作用的过程：
（1）光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体薄膜）：水的光解产生NADPH与O2，以及ATP的形成；
（2）暗反应阶段（场所是叶绿体的基质）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。
2、影响光合作用速率的环境因素：水、光照强度、温度、CO2的浓度等。
【小问1详解】
水分主要参与光合作用的光反应阶段，水分通过影响光合作用的光反应过程来影响光合作用速率，氮是组成叶绿素、NADP+和酶的重要元素，通过影响光合作用的光反应和暗反应过程来影响光合作用速率，故水分和氮肥通过影响光合作用的光反应和暗反应过程来影响光合作用速率。除此以外，影响光合作用速率的环境因素还有光照强度、温度、CO2的浓度等。
【小问2详解】
据图可知，与充分灌溉相比，虽然中度水分胁迫组叶片的气孔导度低，CO2供应不足，但是水分的利用率高，因此高氮处理条件下，与充分灌溉相比，中度水分胁迫燕麦平均净光合速率基本不变。
【小问3详解】
由图可知，中氮处理下的轻度水分胁迫组的平均净光合速率最大，因此选用轻度水分胁迫，中氮处理的水肥条件，最有利于提高燕麦叶片的净光合速率。
【小问4详解】
分析题意可知本实验目的是验证同时增水和施氮肥显著提高苜蓿-小麦轮作中小麦的光合作用速率，则实验的自变量是水、氮肥的使用情况，实验设计应遵循对照与单一变量原则。所以实验思路：在苜蓿-小麦轮作系统中，取若干长势良好且生理状态相同的小麦随机均分为甲、乙、丙、丁四组，分别进行如下处理：甲组为对照组，不做处理；乙组增水，丙组施氮肥，丁组增水+施氮肥。适宜条件下种植，测量并记录各组小麦的光合作用速率。由于水和氮肥均可提高光合速率，且同时增水和施氮肥显著提高光合速率，预期结果为：小麦光合作用速率提高比例的大小顺序为：丁组＞乙组＞丙组＞甲组。
17. 玉米是一种雌雄同株的植物，顶生的垂花是雄花序，侧生的穗是雌花序。已知玉米中有若干基因可以把玉米的性别由雌雄同株转变为雌株或雄株，例如基因b在纯合时，侧生雌花序无法发育，成为雄株；基因t在纯合时，顶生的垂花成为雌花序，不产生花粉，而产生卵细胞（b、t的等位基因分别为B和T，两对等位基因独立遗传）：
（1）基因型为bbtt的植株表型可以用图中_____________（填“1”“2”或“3”）表示，利用该植株进行人工异花传粉的具体实验操作流程是_____________。
（2）将纯合的雌雄同株玉米和纯合的雄株玉米按1：1进行间行种植，将所得到的F1随机交配，F2的表型及比例为_____________。
（3）让基因型为_____________的雄株与基因型为_____________的雌株杂交，后代植株中雌雄比例为1：1，这样就在玉米中建立起一个新的性别决定系统，植株的性别由Tt的分离决定，t/T基因所在的染色体成为“性染色体”。利用分子技术将一抗虫基因插入到上述雄株的一条染色体上，通过将抗虫雄株与雌株（bbtt）杂交，若_____________则证明抗虫基因插入到“性染色体”上。
【答案】（1） ①. 3 ②. 在该植株的雌花序成熟前，对雌花序进行套袋，待雌花序成熟后，将花粉撒在雌花序的柱头上，再套上纸袋
（2）雌雄同株：雄株=15：1
（3） ①. bbTt ②. bbtt ③. 抗虫雄株：不抗虫雌株=1：1
【解析】
【分析】根据题意：基因b在纯合时，侧生雌花序无法发育，成为雄株；基因t在纯合时，顶生的垂花成为雌花序，不产生花粉，而产生卵细胞（b、t的等位基因分别为B和T，两对等位基因独立遗传），因此雌雄同株的基因型为B_T_。雌株个体基因型为__tt，雄株个体基因型为bbT_。
【小问1详解】
根据题干“基因b在纯合时，侧生雌花序无法发育，成为雄株；基因t在纯合时，顶生的垂花成为雌花序，不产生花粉，而产生卵细胞”可分析出玉米中雌雄同株的个体基因型为B_T_，雌株个体基因型为__tt，雄株个体基因型为bbT_，因此bbtt的表型为雌株，即侧生雌花序无法发育，顶生垂花为雌花序，可用图中3表示；玉米是一种雌雄同株的植物，不需要人工去雄，利用该植株进行人工异花传粉，该植株只能作为母本，具体实验操作流程为：在该植株的雌花序成熟前，对雌花序进行套袋，待雌花序成熟后，将花粉撒在该雌花序的柱头上，再套上纸袋。
【小问2详解】
纯合的雌雄同株玉米基因型为BBTT，纯合的雄株玉米基因型为bbTT，间行种植时BBTT既可以做父本也可以做母本，bbTT只能做父本，自由交配，两种植株按1：1进行间行种植，则雄配子的基因型及比例为bT∶BT=1∶1，雌配子的基因型为BT，雌雄配子随机结合，F1基因型为BbTT∶BBTT=1∶1，表型均为雌雄同株，然后将F1随机交配，雌雄配子的比例均为BT∶bT=3∶1，雌雄配子随机结合，F2的表型为雌雄同株（B_T_）∶雄株（bbTT）=（3/4×3/4+3/4×1/4×2）∶（1/4×1/4）=15∶1。
【小问3详解】
若后代植株雌（__tt）、雄（bbT_）比例为1∶1，可推测亲本的基因型为bbTt（雄株）和bbtt（雌株）；上述亲本雄株基因型为bbTt，假设抗虫基因为A，未插入抗虫基因的另一条同源染色体上相应位置为a，则抗虫雄株的基因型为AabbTt，若A基因插在“性染色体”上，则抗虫雄株产生的配子为AbT和abt（抗虫基因插在T所在的染色体上）或Abt和abT（抗虫基因插在t所在的染色体上），与bbtt的雌株杂交，后代抗虫雄株（AbbTt）∶不抗虫雌株（abbtt）=1∶1或抗虫雌株（Abbtt）∶不抗虫雄株（abbTt）=1∶1。若A基因不插在性染色体上，则抗虫雄株AabbTt产生的雄配子为AbT∶Abt∶abT∶abt=1∶1∶1∶1，与bbtt的雌株杂交，后代抗虫雄株（AbbTt）∶抗虫雌株（Abbtt）∶不抗虫雄株（abbTt）∶不抗虫雌株（abbtt）=1∶1∶1∶1。故若后代抗虫雄株∶不抗虫雌株=1∶1，则说明抗虫基因插入到“性染色体”上。
18. 下图1表示某基因型为AaBB的高等雌性动物不同分裂时期的细胞图像，图2表示该动物体内相关细胞分裂过程中染色体数目变化曲线。图3是某精细胞的形成过程图，该过程中发生一次异常。据图回答下列问题：
（1）图1中E细胞的名称是_____________，图1中F细胞的分裂时期处于图2中_____________（填数字）阶段，基因的分离定律和自由组合定律发生在图2中的_____________（填数字）阶段，F细胞中存在等位基因B和b的原因可能是_____________，若只考虑一对相对性状，由基因Aa控制。杂交后代出现3：1的分离比的原因是_____________。
（2）在荧光显微镜下观察被标记的某动物的精原细胞，如图3所示，其等位基因A，a分别被标记为红色、黄色；等位基因B、b分别被标记为蓝色、绿色。图中Ⅰ细胞和Ⅲ细胞都处于染色体向两极移动的时期。若不考虑基因突变和互换，则Ⅲ细胞中向每一极移动的荧光点颜色有_________________。
（3）图3中ABb的精细胞在减数分裂过程中仅发生过一次异常（无基因突变），产生染色体异常精细胞的原因_____________。
（4）每一种生物在繁衍过程中，既保持遗传的稳定性，又表现出遗传的多样性。从配子形成和受精作用两个方面分别概括遗传多样性的原因_____________。
【答案】18. ①. 第一极体或次级卵母细胞 ②. ③ ③. ① ④. 基因突变 ⑤. F1产生含有显性（A）和隐性（a）基因的两种等比例的雄配子以及两种等比例的雌配子，且雌雄配子结合是随机的
19. 红、蓝、绿 20. 初级精母细胞在减数分裂I的后期，B与b同源染色体没有分离，移向了同一极
21. 受精过程中卵细胞和精子随机结合、减数分裂I前四分体中的非姐妹染色单体之间发生互换、减数分裂I后同源染色体分离非同源染色体的自由组合
【解析】
【分析】图1中A图表示细胞分裂间期，可表示有丝分裂间期，也可表示减数分裂间期；B表示体细胞的有丝分裂后期；图C表示经过减数分裂产生的极体或卵细胞；D表示处于减数第一次分裂中期的初级卵母细胞；E和F分别表示减数第二次分裂前期和后期。图2中，a段染色体数目减半，表示减数分裂；b段染色体恢复，表示受精作用；c段表示有丝分裂。图3中，Ⅰ时期为有丝分裂后期，Ⅱ时期为减数第一次分裂，Ⅲ时期为减数第二次分裂后期。
【小问1详解】
图1中E细胞没有同源染色体，染色体散乱排列，处于减数第二次分裂的前期，该动物是雌性动物， 因此E细胞的名称是第一极体或次级卵母细胞。图1中F细胞不均等分裂，细胞中不含同源染色体，处于减数第二次分裂后期，图2中③过程代表减数第二次分裂后期，与F细胞对应。基因的分离定律和自由组合定律的实质是同源染色体上的等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生在减数第一次分裂（后期），即图2中的①阶段。F细胞中发生着丝粒分裂，姐妹染色体单体分离，由题意已知该高等雌性动物基因型为AaBB，但该细胞出现了等位基因（B、b），故原因是发生了基因突变，B突变为b。基因型为Aa的个体杂交，杂交后代出现3：1的分离比，这与减数分裂产生两种等比配子和受精作用产生三种类型个体有关，具体为F1产生含有显性（A）和隐性（a）基因的两种等比例的雄配子以及两种等比例的雌配子，且雌雄配子结合是随机的，后代基因型为AA:Aa：aa=1：2：1，性状分离比为3：1。
【小问2详解】
根据题意Ⅰ、Ⅲ细胞都处于染色体向两极移动的时期，可知，Ⅰ时期为有丝分裂后期，Ⅲ时期为减数第二次分裂后期。由于有丝分裂后期移向细胞两极的染色体与体细胞中的染色体相同，而减数第二次分裂后期移向细胞两极的染色体只有每对同源染色体中的一条。但根据图示中精细胞所含染色体可知，形成该精细胞的次级精母细胞中存在B和b所在的同源染色体，所以若不考虑基因突变和交叉互换，则Ⅰ时期的细胞中向每一极移动的都有红、黄、蓝、绿色荧光点各1个；Ⅲ时期的细胞中向每一极移动的荧光点颜色有红、蓝、绿。
【小问3详解】
图3中ABb的精细胞中出现等位基因B和b，由图可知精原细胞基因型为AaBb，又因为在减数分裂过程中仅发生过一次异常，没有发生基因突变，所以可以推测精细胞中同时出现B和b的原因是初级精母细胞在减数分裂I的后期，B与b所在的同源染色体没有分离，移向了同一极，减数分裂II正常。
【小问4详解】
有性生殖后代具有多样性，这是因为减数分裂时减数分裂I前四分体中的非姐妹染色单体之间发生互换或者减数分裂I后同源染色体分离非同源染色体的自由组合，产生了多种多样的配子；受精时卵细胞和精子随机结合，产生了多种多样的后代，故每一种生物在繁衍过程中会表现出遗传的多样性。
19. 鹌鹑（性别决定为ZW型）是一种重要的经济鸟类，一只雌性鹌鹑一年可产蛋300枚左右。鹌鹑的羽毛颜色受H/h、B/b两对等位基因控制。B/b位于Z染色体上，且与色素的合成有关，缺乏B基因则因不能合成色素而表现为白羽。H/h控制色素的颜色，H基因控制合成栗色色素，h基因控制合成黑色色素。某兴趣小组选用纯合黑羽（♂）和纯合白羽年（♀）鹌鹑杂交，得到的F1全为不完全黑羽，且雌雄比为1：1，F1个体相互交配，得到F2，表型如下表所示。回答下列问题：
（1）H/h基因位于__________（填“常”、“Z”或“W”）染色体上。F1雄性鹌鹑的基因型为__________
（2）F2中B/b的基因型有__________种。F2栗羽鹌鹑中纯合子占__________。
（3）甲同学认为用纯合黑羽鹌鹑（♀）和纯合白羽鹌鹑（♂）进行反交实验，结果与上述实验一致。你同意他的观点吗？_______请说明理由。________。
（4）乙同学想鉴定F2代中的一只白羽鹌鹑的基因型，请在上述鹌鹑群体中选择合适个体帮他完成实验，写出实验思路和结果分析：
实验思路：_____________；
结果分析：___________。
【答案】（1） ①. 常 ②. HhZBZb
（2） ①. 4 ②. 2/3
（3） ①. 不同意 ②. 纯合黑羽（♀）和纯合白羽（♂）B/b基因型的分别为ZBW和ZbZb，得到的F1中雌性鹌鹑全为白羽，与正交实验的F1表型不一致
（4） ①. 实验思路：选亲本中黑羽雄性个体与该白羽个体杂交，观察并统计后代表型及比例
结果分析：若后代全为黑羽，则该白羽鹌鹑基因型为hhZbW；
若全为不完全黑羽，则该白羽鹌鹑的基因型为HHZbW；
若后代表型为黑羽：不完全黑羽=1：1，则该白羽鹌鹑的基因型为HhZbW。 ②. 实验思路：选F1中不完全黑羽雄性个体与该白羽个体杂交，观察并统计后代表型及比例。
结果分析：若后代为黑羽：不完全黑羽：白羽=1：1：2，则该白羽鹌鹑基因型为hhZbW；若为栗羽：不完全黑羽：白羽=1：1：2，则该白羽鹌鹑的基因型为HHZbW；若后代表型为栗羽：黑羽：不完全黑羽：白羽=1：1：2：4，则该白羽鹌鹑的基因型为HhZbW。
【解析】
【分析】根据题干分析，亲本纯合黑羽(♂)基因型可能为hhZBZB、ZBhZBh，纯合白羽(♀)鹌鹑基因型为HHZbW、ZbHW，若H和h基因在Z染色体上，亲本基因型ZBhZBh×ZbHW，F1是ZBhZbH和ZBhW，自由交配后不会出现表格中比例。故H和h基因在常染色体上，F1的基因型为HhZBZb和HhZBW，表现为不完全黑羽。
【小问1详解】
F2的雌性个体表现型比例为1：2：1：4，雄性比例为2：4：2，雌雄一样多，两对基因位于一对染色体上不会出现该比例，可推知两对基因不位于一对染色体上，H/h基因位于常染色体上，亲本黑羽雄的基因型是hhZBZB，白羽雌性的基因型是HHZbW，F1的基因型为雄性HhZBZb和雌性HhZBW。
【小问2详解】
只考虑B和b基因，F1基因型是ZBZb和ZBW，F2中B/b的基因型有4种；根据F1基因型和表现型推知不完全黑羽是HhZB_，栗羽鹌鹑的基因型是HHZB_，Hh自交后代HH：Hh：hh=1：2：1，HH占1/4，ZBZb和ZBW杂交，ZB_占3/4，F2栗羽鹌鹑占3/16，其中纯合子占2/3。
【小问3详解】
纯合黑羽(♀)和纯合白羽(♂)B/b基因型的分别为ZBW和ZbZb，得到的F1中雌性鹌鹑全为白羽，与正交实验的F1表型不一致，故不同意该观点。
【小问4详解】
白羽鹌鹑不含B基因，包括基因型HHZbW、HhZbW和hhZbW，都为雌性，需选择合适的雄性。
实验思路1：选亲本中黑羽雄性个体与该白羽个体杂交，观察并统计后代表型及比例。
结果分析：若后代全为黑羽，则该白羽鹌鹑基因型为hhZbW；若全为不完全黑羽，则该白羽鹌鹑的基因型为HHZbW；若后代表型为黑羽：不完全黑羽=1:1，则该白羽鹌鹑的基因型为HhZbW。
实验思路2：选F1中不完全黑羽雄性个体与该白羽个体杂交，观察并统计后代表型及比例。
结果分析：若后代为黑羽：不完全黑羽：白羽=1:1:2，则该白羽鹌鹑基因型为hhZbW；若为栗羽：不完全黑羽：白羽=1:1:2，则该白羽鹌鹑基因型为HHZbW；若后代表型为栗羽：黑羽：不完全黑羽：白羽=1:1:2:4，则该白羽鹌鹑的基因型为HhZbW。
20. 科学家用植物细胞杂交方法，将番茄的原生质体和马铃薯的原生质体融合，成功地培育出了“番茄-马铃薯”杂种植株，如图1所示，其中①～⑤表示过程，英文字母表示细胞、组织或植株。育种工作者还利用番茄进行了如下三组实验如图。据图回答下列问题：
（1）实现过程②的原理是_____________，从④到⑤需要更换新的培养基，原因是_____________。
（2）过程②后，在光学显微镜下观察融合的活细胞中有供体的_____________（细胞器）存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
（3）若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄-马铃薯”细胞内最多含_____________条染色体；若杂种细胞培育成为“番茄-马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于_____________倍体植株。
（4）如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是_____________处理。
（5）若杂种植株在有丝分裂在过程中，仅保留番茄的染色体而马铃薯的染色体会不断丢失，采用特异性引物对番茄和马铃薯基因组DNA进行PCR扩增，得到两亲本的差异性条带，可用于杂种植株的鉴定。图2是用该引物对双亲及4棵再生植株1～4进行PCR扩增的结果。据图判断，再生植株1～4中一定是杂种植株的有_____________。
【答案】（1） ①. 细胞膜具有一定的流动性 ②. 诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同
（2）叶绿体 （3） ①. 2m+2n ②. 单
（4）用低温或秋水仙素
（5）1、2、4
【解析】
【分析】分析图1：图1利用植物体细胞杂交技术培育杂种植株，具体过程包括诱导植物细胞融合成杂种细胞和植物组织培养技术培育成杂种植株两过程。过程①是通过酶解法去除细胞壁获得原生质体a和b，过程②通过物理或化学方法（如聚乙二醇试剂）诱导原生质体融合成c，过程③是再生细胞壁形成杂种细胞d，过程④是脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤是再分化生成完整植株。过程④和⑤是植物组织培养技术培育完整植株。
【小问1详解】
过程②是利用物理或化学方法(如聚乙二醇试剂)诱导原生质体融合，细胞融合依赖细胞膜的流动性。过程④是脱分化过程形成愈伤组织e，过程⑤是再分化生成完整植株，从④到⑤需要更换新的培养基，原因是诱导愈伤组织形成和诱导愈伤组织分化形成试管苗所需的生长素和细胞分裂素的比例不同。
【小问2详解】
由于番茄叶肉细胞含有叶绿体，所以过程②后，融合的细胞含有两个亲本细胞的物质和结构，故在显微镜下观察融合的活细胞中有供体的叶绿体存在，这一特征可作为初步筛选杂种细胞的标志。
【小问3详解】
若番茄细胞内有m条染色体，马铃薯细胞含n条染色体，则“番茄-马铃薯”细胞内最多含2m+2n条染色体（融合后的细胞处于有丝分裂后期）；由配子发育而来的个体称为单倍体，故若杂种细胞培育成为“番茄-马铃薯”植株为四倍体，则此杂种植株的花粉经离体培育得到的植株属于单倍体植株。
【小问4详解】
如果形成c细胞的a、b细胞都是番茄细胞，则c具有番茄细胞两倍的染色体。那么更简单的得到番茄植株f的处理方法是可以用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗，可以使细胞中染色体数目增倍。
【小问5详解】
图2中，1、2和4中同时含有番茄和马铃薯的染色体，而3只含有番茄的染色体，因此再生植株1～4中一定是杂种植株的有1、2、4。
表型
栗羽
不完全黑羽
黑羽
白羽
性别
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
数量
30
16
58
31
27
14
0
58
总计
46
89
41
58
表型
栗羽
不完全黑羽
黑羽
白羽
性别
♂
♀
♂
♀
♂
♀
♂
♀
数量
30
16
58
31
27
14
0
58
总计
46
89
41
58