[生物]山西省部分学校2024-2025学年高二上学期开学考试试题(解析版)

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1. 生命活动离不开细胞，下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞膜的存在能为生命活动的正常进行提供相对稳定的内部环境
B. 病毒没有细胞结构，其核酸复制、蛋白质合成均依赖宿主细胞
C. 小球藻、水绵、眼虫能进行光合作用，依赖于细胞内的叶绿体
D. 蓝细菌和硝化细菌都能利用太阳能把无机物转变成自身有机物
【答案】D
【分析】每个细胞都相对独立地生活着，但同时又从属于有机体的整体功能。单细胞生物能够独立完成 生命活动，多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。细胞是生命活动的基本单位，生命活动离不开细胞。
【详解】A、细胞膜作为边界，将细胞内部与外界分开，同时也能控制物质进出细胞，为细胞内进行的各种反应提供了相对稳定的环境，A正确；
B、病毒是生物，它没有细胞结构，只能营寄生生活，其核酸复制、蛋白质合成等过程均离不开宿主细胞，B正确；
C、小球藻、水绵、眼虫都含叶绿体，适宜条件下能进行光合作用，C正确；
D、硝化细菌不能进行光合作用，不能利用太阳能，D错误。
故选D。
2. 核糖核酸酶（RNAse）能催化核糖核酸水解，它是由一条肽链折叠形成的蛋白质。此酶的最适温度为60℃，85℃以上失去作用，最适pH值为7.6。下列叙述正确的是（ ）
A. 氨基酸的排列顺序不会影响RNAse的活性
B. RNAse应保存在60℃、pH值为7.6的缓冲液中
C. RNAse水解RNA时作用于碱基之间的氢键
D. RNAse会与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】D
【详解】A、RNAse是一条肽链折叠形成的蛋白质，其活性和肽链的正确折叠有关，而氨基酸排序决定肽链的正确折叠，形成特定的空间结构，影响其活性，A错误；
B、酶应在低温、适宜pH条件下保存，B错误；
C、RNAse催化RNA水解时应是作用于磷酸二酯键，C错误；
D、RNAse是蛋白质，能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。
故选D。
3. 马达蛋白沿细胞骨架运动，参与细胞内物质运输的过程如图所示。马达蛋白可重复进行图示过程。下列叙述错误的是（ ）

A. 细胞骨架在维持细胞形态、信息传递、细胞分裂等方面起重要作用
B. 马达蛋白在运输细胞内物质时，空间结构发生可逆性改变，利于远距离运输
C. 马达蛋白的合成和加工场所都是核糖体，核糖体是无膜细胞器
D. 马达蛋白在运输细胞内物质时，沿细胞骨架定向移动，这个过程消耗ATP
【答案】C
【分析】细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构，细胞骨架由蛋白质纤维组成。
【详解】A、细胞骨架在维持细胞形态、信息传递、细胞分裂等方面起重要作用，A正确；
B、马达蛋白在运输细胞内物质时，空间结构发生改变，之后恢复原状，这个过程循环发生，可将物质远距离运输，B正确；
C、核糖体不是蛋白质的加工场所，核糖体是无膜细胞器，C错误；
D、根据题意，马达蛋白运输细胞内物质时，沿细胞骨架按一定方向移动，这个过程消耗ATP，D正确。
故选C。
4. 金黄色葡萄球菌（简称金葡菌）能分泌血浆凝固酶，加速血浆的凝固，保护自身不被人体的某些细胞吞噬，进而使人感染。下列叙述正确的是（ ）
A. 金葡菌是原核生物，没有细胞器以及核膜包被的细胞核
B. 血浆凝固酶分泌至细胞外发挥作用，离不开生物膜系统参与
C. 人体某些细胞吞噬金葡菌的过程体现了细胞膜的流动性
D. 人体某些细胞吞噬金葡菌的过程不需要膜上蛋白质的参与
【答案】C
【分析】金黄色葡萄球菌属于原核生物，原核细胞和真核细胞最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色质，也没有复杂的细胞器，只有核糖体一种细胞器。
【详解】A、金葡菌是原核生物，没有核膜包被的细胞核，但有核糖体这种细胞器，A错误；
B、原核细胞没有生物膜系统，B错误；
C、人体某些细胞吞噬金葡菌的过程属于胞吞，有细胞膜的变形，体现了膜的流动性，C正确；
D、人体的某些细胞通过胞吞对金葡菌进行吞噬不需要转运蛋白参与，但需要膜上蛋白质参与，D错误。
故选C。
5. 人体肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种，其中快肌纤维无氧呼吸能力强，慢肌纤维中线粒体的体积大而且数量多。下列叙述正确的是（ ）
A. 快肌纤维无氧呼吸时会消耗大量葡萄糖，产生大量乳酸和二氧化碳
B. 慢肌纤维主要进行有氧呼吸，消耗的氧气在线粒体基质转化成水
C. 人体不同部位的肌肉承担的功能不同，两种肌纤维的比例或有不同
D. 百米冲刺时，短时间内需要消耗大量能量，完全依赖肌肉快肌纤维支持
【答案】C
【详解】A、快肌纤维无氧呼吸时，产物是乳酸，没有二氧化碳，A错误；
B、在有氧呼吸过程，氧气与还原氢反应生成水发生在线粒体内膜上，B错误；
C、人体不同部位的肌肉功能不同，两种肌纤维比例也不完全一致，C正确；
D、根据题意可知，快肌纤维主要进行无氧呼吸，用于时间短、强度大的活动，但这个过程不是完全由快肌纤维起作用，D错误。
故选C。
6. 科研人员在实验室模拟一昼夜中的光照强度，并测定苦菊幼苗的光合速率变化情况，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 图示光合速率是苦菊幼苗的净光合速率
B. b点时，光合速率等于呼吸速率，此时有机物积累最多
C. c、e两点光照强度相同，光合速率不同，可能和光合产物积累有关
D. d点时光照强度最大，制约光合速率的因素可能是胞间CO2浓度
【答案】B
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收、传递和转换光能，并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气，另一部分光能用于合成ATP。暗反应是叶绿体基质中进行的，首先发生二氧化碳的固定，即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物；之后，三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】A、由图可知，图中曲线是通过测定吸收的CO2得到的，因此表示净光合速率，A正确；
B、b点时，净光合速率大于0，此时光合速率大于呼吸速率，但积累的有机物不是最多，B错误；
C、图中c点与e点光照强度相当，但光合速率有差异，可能因光合产物积累抑制了光合速率，C正确；
D、d点时光照强度最大，但光合速率低于c点，可能是部分气孔关闭引起光合午休，导致细胞吸收的CO2量减少，即此时光合作用的制约因素可能是胞间CO2浓度，D正确。
故选B。
7. 若在动物细胞培养液中加入阻止DNA解旋的药物，则下列叙述正确是（ ）
A. 细胞核中染色质可以进行复制，并进一步螺旋成染色体
B. RNA聚合酶不能正常发挥作用，从而抑制基因表达
C. 该药物发挥作用的场所只有细胞核，作用对象是解旋酶
D. 加入该物质后，处于有丝分裂中期的细胞将不能继续分裂
【答案】B
【分析】DNA的复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程。在真核生物中，这一过程是在细胞分裂前的间期，随着染色体的复制而完成的，DNA的复制是以半保留的方式进行的。
【详解】A、加入该物质后DNA不能正常解旋，不能复制，即染色体不能复制，A错误；
B、DNA不能正常解旋，可能会使RNA聚合酶的功能受影响，基因表达受抑制，B正确；
C、线粒体中含有DNA，因此其发挥作用场所还包括线粒体，其作用机制也不一定是作用于解旋酶，C错误；
D、该药物影响处于间期的细胞，处于有丝分裂中期的细胞不受影响，可以完成此次分裂，D错误。
故选B。
8. 下列关于教材中生物学实验的叙述错误的是（ ）
A. 探究酵母菌呼吸类型的实验，没有设置对照，应进一步改进
B. 证明DNA半保留复制方式的实验，运用了同位素标记技术
C. 调查人群中某种遗传病的发病率采用抽样调查法
D. 低温诱导染色体数目变化实验，洋葱根尖要先在4℃环境下培养，后在卡诺氏液中浸泡
【答案】A
【详解】A、探究酵母菌呼吸类型实验是对比实验，属于相互对照，A错误；
B、证明DNA半保留复制的实验中，用了15N标记DNA，B正确；
C、调查人群中某种遗传病的发病率采用抽样调查法，从人群中抽取调查对象进行统计分析，C正确；
D、低温诱导染色体数目变化实验要先进行低温诱导，后用卡诺氏液固定，低温诱导一般在4℃条件下进行，D正确。
故选A。
9. 研究证实，一种不编码蛋白质的长链RNA（TR）能与BL基因的某些特定序列结合。科研人员研究了高盐溶液环境中耐盐植株、敏感植株中TR和BL基因的表达情况，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. TR在植物细胞中不是RNA复制形成的，是转录形成的
B. TR与BL基因的某些特定序列结合，抑制了BL基因的转录
C. 耐盐植株通过减少表达TR，抑制BL基因表达来提高耐盐性
D. BL基因的表达量和植株的耐盐性呈负相关
【答案】C
【分析】TR是长链RNA，若与基因结构的启动子结合，会导致启动子不能被RNA聚合酶识别并结合，从而影响转录过程，进而影响翻译过程。
【详解】A、植物的遗传物质是DNA，植物细胞中的RNA不是复制来的，而是转录形成的，A正确；
B、TR是RNA，若其与基因的启动子结合，会导致启动子不能被RNA聚合酶识别并结合，从而抑制了BL基因的转录，B正确；
C、由图可知，耐盐植株中BL的表达量少，TR的表达量高，可推测耐盐植株通过增加表达TR，抑制BL基因表达来提高耐盐性，C错误；
D、据图可知，耐盐植株BL基因表达量少，敏感植株BL基因表达量多，推测BL基因的表达量和植株的耐盐性呈负相关，D正确。
故选C。
10. 某动物体色有黄、灰两种，尾型有长、短之分。已知两对性状均各由一对基因控制，遗传遵循基因的自由组合定律。在一自然种群中，取一对黄色短尾个体使其（多次）交配得F₁，统计F₁的表型，雌雄均为黄色短尾：灰色短尾：黄色长尾：灰色长尾=6：2：3：1。下列叙述错误的是（ ）
A. 体色性状中，灰色为隐性性状
B. 控制两对性状的基因均在常染色体上
C. 自然种群中长尾一定为杂合子
D. F₁中灰色短尾个体只有一种基因型
【答案】C
【分析】基因自由组合定律的实质是：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、黄色亲本生出灰色子代，因此灰色为隐性性状，A正确；
B、一对黄色短尾个体多次杂交，子代表型及比例无性别差异，说明控制两对性状的基因位于常染色体上，B正确；
C、短尾亲本生出长尾子代，说明长尾为隐性性状，故自然种群中长尾不是杂合子，C错误；
D、据题干信息“统计F₁的表型，雌雄均为黄色短尾：灰色短尾：黄色长尾：灰色长尾=6：2：3：1”可知，尾型性状中短尾：长尾=2：1，即短尾显性纯合致死，因此F₁中灰色短尾只有一种基因型，D正确。
故选C。
11. 关于基因、染色体和基因重组的叙述正确的是（ ）
A. 真核生物的基因都成对存在，位于同源染色体上
B. 洋葱根尖细胞在联会过程中发生了基因重组
C. 同源染色体互换片段会形成新的基因，发生基因重组
D. DNA片段不一定是基因，基因可以是有遗传效应的RNA片段
【答案】D
【分析】基因的概念：基因通常是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位，有些病毒的遗传物质是RNA，那么基因是有遗传效应的RNA片段。
【详解】A、真核生物存在细胞质基因，不在染色体上，A错误；
B、联会发生在减数分裂过程中，洋葱根尖细胞进行有丝分裂，不会出现联会过程，B错误；
C、同源染色体互换片段发生基因重组，但不形成新基因，基因突变才可产生新基因，C错误；
D、有遗传效应的DNA片段是基因，某些病毒以RNA为遗传物质，其基因是有遗传效应的RNA片段，D正确。
故选D。
12. DNA甲基化是指在甲基转移酶的催化下，DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被选择性地添加甲基。DNA高度甲基化首先会影响DNA结构，进而阻遏基因转录，引起基因沉默。科研人员将甲基化的肌动蛋白基因、非甲基化的肌动蛋白基因各自和质粒重组后，分别导入肌动蛋白基因缺失的肌细胞，培养后实验结果显示二者转录水平相同。下列叙述正确的是（ ）
A. DNA高度甲基化改变了基因结构，引起了相关基因发生基因突变
B. DNA高度甲基化阻遏基因的表达，导致产生的蛋白质结构改变
C. 实验中选用肌动蛋白基因缺失的肌细胞作为实验材料，是为了排除干扰
D. 据实验结果可推测实验中基因的甲基化是不可逆的
【答案】C
【分析】表观遗传：指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化。DNA的甲基化：生物基因的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。
【详解】A、根据题意可知,DNA甲基化只是特定碱基添加了甲基，没有改变基因中碱基对的排列顺序，不发生基因突变，A错误；
B、根据题意，DNA高度甲基化阻遏基因表达导致基因沉默，蛋白质无法产生，B错误；
C、题中实验的检测指标为肌动蛋白基因的转录水平，若肌细胞原有肌动蛋白基因存在，会影响实验结果，C正确；
D、实验中肌动蛋白基因的甲基化并没有影响其转录水平，可能的原因是肌细胞中存在去甲基化的酶，将肌动蛋白基因的甲基去除，说明甲基化是可逆的，D错误。
故选C。
13. 下列有关进化和适应的叙述正确的是（ ）
A. 原核生物和真核生物差别明显，但它们都有共同的祖先
B. 出现时间越晚、神经系统越发达的生物适应环境的能力越强
C. 达尔文认为基因频率改变导致生物变异，自然选择决定进化方向
D. 同样的环境中，同种生物适应环境的方式是一样的
【答案】A
【分析】达尔文自然选择学说的主要内容是：适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。其中生物变异是不定向的，但可遗传的变异能为生物进化提供原始材料，是自然选择发生作用的基础。自然选择是定向的，决定了生物进化的方向。
【详解】A、生物进化理论说明，生物都有共同的起源，A正确；
B、出现时间越晚，神经系统越发达的生物，适应能力不一定越强，B错误；
C、达尔文并没有进行基因层次的研究，C错误；
D、生物对环境的适应是多样的，同种生物之间也有个体差异，会有不同的适应方式，D错误。
故选A。
14. 以下生产生活实践中的处理措施和目的不相符的是（ ）
A. AB. BC. CD. D
【答案】A
【分析】细胞呼吸类型包括有氧呼吸和无氧呼吸，影响细胞呼吸的因素有温度、O2浓度、CO2浓度、水等；生活生产上常通过控制温度、氧气等条件来调节生物细胞的呼吸作用，进而达到相关目的；若需要增强相关植物或器官的细胞呼吸强度，可采取供水、升温、高氧等措施，若需要降低细胞呼吸强度，可采取干燥、低温、低氧等措施。
【详解】A、低温、低氧条件储藏果蔬可以减少呼吸作用，A错误；
B、处理伤口时，消毒清洗后用透气纱布包扎，可以抑制厌氧菌（如破伤风杆菌）繁殖，降低感染风险，B正确；
C、稻田定期排水能抑制根部无氧呼吸，避免积累过多酒精烂根，C正确；
D、农田中耕松土，可以促进根部的有氧呼吸，促进吸收无机盐等物质，利于粮食增产，D正确。
故选A。
15. 机体的凋亡小体是凋亡细胞通过发芽、起泡等方式形成的球形突起，内含细胞质、细胞器及核碎片。下列叙述错误的是（ ）
A. 凋亡小体只在生物衰老个体中产生，年轻个体中不会存在
B. 细胞凋亡的过程是机体的正常现象，涉及基因的选择性表达
C. 凋亡细胞的形态和正常细胞有明显区别
D. 细胞凋亡对于生物体的某些器官维持正常功能有重要作用
【答案】A
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程，对生物体是有利的，而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、年轻个体中也有细胞凋亡，存在凋亡小体，A错误；
B、细胞凋亡是机体的正常现象，凋亡相关基因的选择性表达导致细胞自动结束生命，B正确；
C、凋亡小体是凋亡细胞特有的结构，和正常细胞有明显区别，显微镜下可观察，C正确；
D、机体通过细胞分裂、分化、细胞凋亡等过程可完成某些器官的更新，以更好的维持其功能，D正确。
故选A。
16. 斑点牛有褐色和红色两种类型，控制体色的相关基因在常染色体上。将多只纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，结果如表。下列叙述正确的是（ ）
A. 控制斑点牛体色的基因至少两对，且遵循自由组合定律
B. 杂合子在公牛中均表现为褐色，在母牛中均表现为红色
C. 根据子二代分离比判断，控制体色的基因存在致死现象
D. 褐色牛不论公母均为显性纯合子，红牛均为隐性纯合子
【答案】B
【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，等位基因会随着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】AC、斑点牛相关基因位于常染色体上，且据F2可知，同一性别内均出现3∶1的分离比，说明该性状受1对基因控制，符合分离定律，不存在致死现象，AC错误；
B、控制体色的相关基因在常染色体上，纯种红色斑点母牛与纯种褐色斑点公牛杂交，F1为杂合子。且F1为褐色公牛：红色母牛=1：1，说明斑点牛杂合子体色的表型与性别有关，杂合子在公牛中均表现为褐色，在母牛中均表现为红色，B正确；
D、亲本褐色牛、红色牛都为纯合子，F1褐色牛、红色牛都为杂合子。故褐色牛不全为纯合子，红牛不全为纯合子，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 如图为某植株在不同光强下，CO2吸收速率随叶片温度升高的变化曲线。请回答下列问题：
（1）除了光照强度和温度外，影响光合作用的外界因素还有____________（答出2点）。图中CP点叶肉细胞的CO2吸收速率____________（填“大于”“等于”或“小于”）0。
（2）叶温30℃下，光强由低变高，其余条件不变，短时间内C5的变化趋势是____________，发生此变化的原因是____________。
（3）据图分析，在30℃∼40℃高光强下，该植株CO2吸收速率迅速下降的可能原因是____________（答出1点即可）。
（4）根据题中信息，最适宜该植株生长的条件是____________。
【答案】（1）①. CO2浓度、水分、无机盐等 ②. 大于
（2）①. 增加 ②. C3还原增加，CO2固定不变
（3）高温导致气孔关闭光合速率降低，呼吸速率升高
（4）图示高光强、叶温35℃（或写M点对应叶温，36℃或34℃）
【小问1详解】
光强、光质、水、无机盐、CO2浓度、温度等都是影响光合作用的外界因素。据图可知，CP点时，植株的光合作用速率和呼吸作用速率相等。此时植株进行光合作用的细胞是少部分，因此植株的CO2吸收速率为0时，叶肉细胞的CO2吸收速率大于0。
【小问2详解】
光强由低变高，短时间内光合作用的光反应增强，产生的ATP、NADPH增加，使得暗反应中C3还原速率增加，但是CO2固定速率不变，所以C5的含量增加。
【小问3详解】
高光强下，高温导致气孔关闭，吸收的二氧化碳减少，使光合速率降低。同时在这个温度段中，呼吸速率升高，使该植株CO2吸收速率迅速下降。
【小问4详解】
当植株植株CO2吸收速率较大时，适宜植株生长。据图可知，M点CO2吸收速率最大，此时最适宜植株生长。植株生长最好的外界条件为高光强、叶温35℃。
18. 研究发现，在骨细胞形成过程（骨祖细胞→成骨细胞→骨细胞）中存在线粒体的断裂现象，科研工作者对此展开了研究。请回答下列问题：
（1）线粒体主要为细胞代谢提供____________，是细胞进行____________的主要场所，是细胞的动力车间。
（2）从骨祖细胞到骨细胞，细胞发生了____________，其本质是____________。
（3）诱导成骨细胞形成骨细胞的过程中，显微镜下观察线粒体形态、数量，结果如图所示。

实验结果显示，从D7开始，断裂线粒体数量的占比在实验后期____________。研究发现，溶酶体在第14天后的活动增强，并与线粒体在细胞中的位置高度重合。根据以上信息，推测溶酶体在断裂线粒体数量变化中的作用是____________。
（4）进一步研究发现，成骨细胞中断裂的线粒体隆起形成囊泡（MDVs），并以出芽的方式分泌到细胞外。研究人员将MDVs添加至颅骨骨祖细胞培养基中，检测显示骨祖细胞发生分化，促骨成熟基因的表达水平也显著升高。另有研究证实，线粒体的断裂过程受断裂基因Fis1的调控。据题中信息，试写出以上研究的意义：____________。
【答案】（1）①. 能量 ②. 有氧呼吸
（2）①. 分化/细胞分化 ②. 基因的选择性表达
（3）①. 逐渐降低 ②. 清除断裂的线粒体
（4）为治疗骨损伤提供支持、为探索新的有效治疗方法提供支持
【分析】溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【小问1详解】
线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，能为细胞代谢提供能量，是细胞的动力车间。
【小问2详解】
从骨祖细胞到骨细胞发生了细胞分化，细胞分化的本质是基因的选择性表达。
【小问3详解】
据图分析，断裂的线粒体数量占比在实验后期有所减少。根据题中所给信息，溶酶体和线粒体位置在细胞中高度重合，结合溶酶体的功能，可推测断裂的线粒体被溶酶体吞噬并清除。
【小问4详解】
根据以上的信息判断，MDVs对骨细胞形成具有促进作用，而断裂基因Fis1调控线粒体的断裂过程，据此可以寻找治疗骨损伤的方法。
19. 如图为二倍体水稻（2n=24）花粉母细胞减数分裂几个时期的图像。请回答下列问题：
（1）二倍体水稻花粉母细胞中核DNA数量最多可达____________。减数分裂时，DNA复制发生在____________（时期）。
（2）同源染色体联会发生在图像____________。基因重组可以发生在图像____________。
（3）二倍体水稻花粉母细胞减数分裂Ⅰ形成的子细胞的核DNA数量是____________，减数分裂Ⅱ形成的子细胞的染色体数量是____________。
（4）减数分裂和____________保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了____________。在有性生殖过程中，减数分裂形成的配子，其染色体组合具有多样性，导致了不同配子____________，加上受精过程中____________，同一双亲的后代必然呈现多样性。
【答案】（1）①. 48 ②. 减数第一次分裂前的间期
（2）①. B ②. B和D
（3）①. 24 ②. 12
（4）①. 受精作用 ②. 生物遗传的稳定性 ③. 遗传物质的差异 ④. 卵细胞和精子结合的随机性
【分析】减数分裂与受精作用意义：
(1)减数分裂形成的配子，染色体组成具有多样性，导致不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性，从而有利于生物在自然选择中进化，体现了有性生殖的优越性。
(2)减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
【小问1详解】
水稻染色体为2n=24，体细胞中核DNA分子数为24，故花粉母细胞中核DNA数量经过复制后最多可达48。DNA复制发生在减数第一次分裂前的间期。
【小问2详解】
同源染色体联会发生在减数分裂Ⅰ的前期，此时细胞中同源染色体两两配对，故图像B为同源染色体联会时期。基因重组包括同源染色体中非姐妹染色单体的片段互换和非同源染色体的自由组合两种类型，分别发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期。图像B同源染色体体两两配对，为减数分裂Ⅰ的前期。图像D同源染色体发生分离，移向细胞的两极，为减数分裂Ⅰ的后期，故基因重组可以发生在图像B、D。
【小问3详解】
二倍体水稻花粉母细胞经减数分裂Ⅰ形成子细胞时，核DNA先经过了间期的复制增加了一倍，后经细胞分裂减半，故子细胞中核DNA数量与体细胞中核DNA数相等。又知水稻细胞中染色体为2n=24，故此时子细胞中核DNA数为24。经减数分裂Ⅰ过程，细胞中染色体减半为12。减数分裂Ⅰ产生的子细胞在减数分裂Ⅱ中因着丝粒的分裂增加一倍，又经细胞分裂减少一半，与减数分裂Ⅰ产生的细胞中染色体数相等，故减数分裂Ⅱ形成的子细胞的染色体数量是为12。
【小问4详解】
减数分裂细胞中染色体减半，受精作用使染色体数目又恢复原来的数量，减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。在有性生殖过程中，减数分裂形成配子时，由于同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，及同源染色体上非姐妹染色单体片段的交换，而使其配子中染色体组合具有多样性，导致了不同配子遗传物质的差异，加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，同一双亲的后代必然呈现多样性。
20. 如图为细胞中某一基因表达过程示意图。请回答下列问题：

（1）图示过程会发生于____________（填“真核细胞的细胞核”或“原核细胞的拟核”），a、b表示的物质是____________，其作用是____________。数字1~5表示的结构是____________。
（2）据图判断，物质a移动的方向是____________（填“向左”或“向右”）。结构2移动的方向是____________（填“向上”或“向下”）。
（3）结构1~5形成的多肽链的氨基酸排序是否一致?请判定并写出依据。____________
【答案】（1）①. 原核细胞的拟核 ②. RNA聚合酶 ③. 与DNA片段结合,使DNA双链解开，催化形成RNA ④. 核糖体
（2）①. 向右 ②. 向上
（3）一致，结构1~5形成的多肽是同一基因表达的产物
【分析】真核细胞有以核膜为界限的细胞核，其转录主要发生于细胞核，翻译发生在细胞质，因此真核细胞核基因的表达是先转录后翻译，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，转录和翻译均发生在细胞质，且原核细胞的基因中没有内含子区段，因此原核细胞基因表达是边转录边翻译。
【小问1详解】
据图分析，图示基因表达过程的边转录边翻译，应发生于原核生物的拟核中，真核细胞蛾细胞核只能发生转录；a、b和DNA结合，且过程中以DNA的一条链为模板合成RNA，则a、b应为转录过程中需要的RNA聚合酶，其作用是结合基因特定部位使DNA解旋，催化转录；图中结构1~5与mRNA结合，同时能形成多肽链，据此判断其为翻译的场所核糖体。
【小问2详解】
图中右边的一天mRNA长一些，说明其先开始合成，因此根据题中RNA的长短判断，物质b先结合，物质a移动方向应是向右；结构2和结构1结合同一条mRNA，其中结构2合成的肽链较长，说明参与合成结构2上的多肽链的氨基酸数目多一些，即核糖体的移动方向为从下向上，因此根据题中多肽链的长短判断，结构2移动方向向上。
【小问3详解】
结构1、2结合再同一个mRNA分子上，结构3、4、5结合在同一个mRNA分子上，这两个mRNA分子转录的模板链是DNA上同一基因，因此两条mRNA上的碱基序列相同，密码子相同，则结构1~5形成的多肽链的氨基酸排列是相同的。
21. 植物的花色和细胞中的天然色素——花青素（非蛋白）有关。某XY型植物的花色有红花和白花两种。取纯合红花、白花亲本进行杂交，F₁自由交配得F₂,无论亲本正交还是反交，所得F₂中白花的比例均为1/16。请回答下列问题：
（1）花青素应位于细胞的____________（填细胞器）中。
（2）若该植物的花色由一对等位基因控制且存在隐性雄配子致死，则在隐性雄配子中致死概率为____________。
（3）若该植物的花色由两对等位基因控制且独立遗传，那么控制该植物花色的基因位于____________染色体上，判断依据是____________。
①F₁和白花植株交配后代中红花植株随机交配，子代出现红花植株的概率为____________。
②F₂中红花基因型相同的雌雄个体相互交配，后代不发生性状分离，符合该要求的红花植物基因型有____________种。
（4）该植物控制花色的基因是通过什么途径控制花色这一性状的，请写出最可能的途径：____________。
【答案】（1）液泡 （2）6/7
（3）①. 常 ②. 纯合亲本正反交结果相同 ③. 119/144 ④. 5
（4）控制花色的基因通过控制酶的合成来调控花青素的合成过程，进而控制花色
【分析】基因分离定律的实质是位于同源染色体的等位基因随着同源染色体的分开和分离。基因自由组合定律的实质是位于非同源染色体上的非等位基因的自由组合。基因分离定律是基因自由组合定律的基础。
【小问1详解】
与花色有关的色素-花青素位于液泡中。
【小问2详解】
若花色由一对基因（A/a）控制，依据题干信息，取纯合红花、白花亲本进行杂交，则F1的基因型为Aa，F1自由交配得F2，F2中白花比例为1/16，且植物的花色存在隐性雄配子致死，说明应1/2（a雌配子）×1/8（a雄配子）=1/16。正常雄配子应是1/2，现在只有1/8，说明隐性雄配子中6/7致死。
【小问3详解】
依据题干信息，亲本正反交结果相同，故控制花色的基因在常染色体上。
①若花色由两对独立遗传的基因（B/b、D/d）控制，F1和白花植株交配后代中红花植株基因型及比例为1/3BbDd、1/3Bbdd、1/3bbDd。它们随机交配产生bd配子的概率为5/12，子代出现红花植株的概率为1−5/12×5/12=119/144。
②F2中红花基因型相同的雌雄个体相互交配，后代不发生性状分离，这样的基因型有BBDD、bbDD、BBdd、BbDD、BBDd。
【小问4详解】
花色和花青素相关，花青素不是蛋白质，所以该植物基因控制花色的途径最可能是控制花色的基因是通过控制酶的合成来调控花青素的合成过程，进而控制花色的。
选项
措施
目的
A
低温、无氧条件下储藏果蔬
减弱果蔬的呼吸作用，减少有机物消耗
B
透气纱布包扎伤口
抑制厌氧菌繁殖，降低感染风险
C
稻田定期排水
抑制根部无氧呼吸，避免发生烂根
D
农田中耕松土
促进根部有氧呼吸，利于粮食增产
子代
表型
比例
F₁
褐色公牛：红色母牛
1：1
F₂
褐色公牛：红色公牛：褐色母牛：红色母牛
3：1：1：3