考試時間：60 分鐘
本試卷分第Ⅰ卷(單選題) 和第Ⅱ卷(非選擇題) 兩部分，共100分。注意事項：
1.答題前填寫好自己的姓名、班級、考號等信息
2. 請將答案正確填寫在答題紙上
Ⅰ卷(共 48 分)
一、單選題(每題4分，共48分)
1. 細胞是生物體結構和功能的基本單位，下列相關敘述正確的是（）
A. 乳酸菌、醋酸菌、大腸桿菌、哺乳動物成熟的紅細胞均無細胞核，都是原核細胞
B. 細胞學說揭示了生物界的統(tǒng)一性，但未涉及病毒和原核生物
C. HIV、肺炎支原體、煙草花葉病毒的遺傳物質都是RNA
D. 細胞中存在纖維素構成的細胞骨架，細胞骨架與物質運輸?shù)壬顒佑嘘P
【答案】B
【解析】
【分析】細胞學說的建立者主要是兩位德國植物學家施萊登和動物學家施旺。后人根據他們分別于1838年和1839年發(fā)表的研究結果進行整理并加以修正，綜合為以下要點：1.細胞是一個有機體，一切動植物都由細胞發(fā)育而來，并由細胞和細胞產物所構成；2.細胞是一個相對獨立的單位，既有它自己的生命，又對與其他細胞共同組成的整體生命起作用；3.新細胞是由老細胞分裂產生的。
【詳解】A、哺乳動物成熟的紅細胞屬于真核細胞，A錯誤；
B、細胞學說揭示了動物和植物的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性，未涉及病毒和原核生物，B正確；
C、HIV、煙草花葉病毒的遺傳物質是RNA，肺炎支原體屬于原核生物，遺傳物質為DNA，C錯誤；
D、細胞骨架由蛋白質纖維構成，D錯誤。
故選B。
2. 甲圖中①②③④表示不同化學元素所組成的化合物，乙圖表示由單體構成的化合物(局部)。以下說法錯誤的是（ ）
A. 甲圖中所示的化學元素只有大量元素，沒有微量元素
B. 若甲圖中②是儲能物質，則其可能是淀粉，也可能是脂肪
C. 若乙圖表示蛋白質的一部分，則其變性后不能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應
D. 若乙圖表示核糖核酸，則其徹底水解后，產物種類最多可達6種
【答案】C
【解析】
【分析】分析題圖：在甲圖中，①的組成元素是C、H、O、N，最可能是蛋白質或氨基酸；②的組成元素只有C、H、O，可能是糖類或脂肪；③的組成元素是C、H、O、N、P，可能是ATP或核酸；④的組成元素是C、H、O、N、Mg，可能是葉綠素。乙圖可以表示由單體構成的生物大分子，如核酸、蛋白質等。
【詳解】A、甲圖中所示的化學元素C、H、O、N、P、Mg都是大量元素，A正確；
B、淀粉是植物細胞中儲能物質，脂肪是細胞內良好的儲能物質，淀粉和脂肪均由C、H、O三種元素組成。甲圖中的②含有C、H、O三種元素，若②是儲能物質，則其可能是淀粉，也可能是脂肪，B正確；
C、若乙圖表示多肽，其變性后肽鍵仍存在，故能與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應，C錯誤；
D、若乙圖表示核糖核酸（RNA），則其徹底水解后，產物種類可達6種：磷酸、核糖、4種含氮的堿基（A、U、G、C），D正確。
故選C。
3. 下列關于人體細胞生命歷程的敘述，錯誤的是（）
A. 胚胎細胞中存在與細胞凋亡有關的基因
B. 白細胞和骨骼肌細胞所含的蛋白質中有部分相同
C. 衰老的神經細胞發(fā)生萎縮，細胞核體積也隨之變小
D. 機體通過免疫系統(tǒng)清除被新冠病毒感染的細胞屬于細胞凋亡
【答案】C
【解析】
【分析】細胞凋亡是由基因決定的細胞編程序死亡的過程；細胞凋亡是生物體正常的生命歷程，對生物體是有利的，而且細胞凋亡貫穿于整個生命歷程；細胞凋亡是生物體正常發(fā)育的基礎、能維持組織細胞數(shù)目的相對穩(wěn)定、是機體的一種自我保護機制；在成熟的生物體內，細胞的自然更新、被病原體感染的細胞的清除，是通過細胞凋亡完成的。
【詳解】A、細胞凋亡是由基因決定的細胞編程序死亡的過程，細胞凋亡是生物體正常的生命歷程，對生物體是有利的，而且細胞凋亡貫穿于整個生命歷程，胚胎細胞中存在與細胞凋亡有關的基因，A正確；
B、白細胞和骨骼肌細胞中某些蛋白質相同，如呼吸酶、ATP合酶，B正確；
C、衰老的神經細胞發(fā)生萎縮，細胞核體積會變大，C錯誤；
D、機體通過自身免疫系統(tǒng)清除被新冠病毒感染的細胞屬于細胞凋亡，D正確。
故選C。
4. 研究表明，煙草細胞吸收與利用主要是通過硝酸鹽轉運蛋白(NRT)完成的，過程如圖所示。下列敘述錯誤的是（）
A. 通過NRT進入煙草細胞和H+運出煙草細胞的方式相同
B. 在一定范圍內，煙草細胞吸收的速率與膜內外H+濃度梯度呈正相關
C. NRT可以同時運輸和H+，因此其不具有特異性
D. 中耕松土可以促進煙草對的吸收，提高煙草的產量
【答案】C
【解析】
【分析】物質進出細胞的方式有自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸。自由擴散特點：高濃度到低濃度，不需要轉運蛋白和能量；協(xié)助擴散特點：高濃度到低濃度，需要轉運蛋白不需要能量；主動運輸特點：低濃度到高濃度，需要載體需要能量。
【詳解】A、由圖可知，NO 3-進入細胞需要載體協(xié)助，消耗H+的電化學勢能，方式為主動運輸；H+運出煙草細胞消耗ATP，需要載體，屬于主動運輸，A正確；
B、NO3-進入細胞屬于主動運輸，借助H+的電化學勢能，在一定范圍內，煙草細胞吸收NO3-的速率與膜內外H+濃度梯度呈正相關，B正確；
C、由圖可知，NRT只能運輸NO3-和H+，說明其具有特異性，C錯誤；
D、中耕松土可以促進煙草細胞有氧呼吸產生能量，有利于膜內外H+濃度梯度的建立，最終可以促進煙草對NO3-的吸收，D正確。
故選C。
5. 游泳時人體在水中耗能增多，呼吸運動加強，肺泡呼吸表面積擴大，肺泡壁上開放的毛細血管數(shù)量增加，從而加快了肺泡內氣體的擴散速度，有利于提高血氧含量，從而提高組織對氧的利用率。下列關于人體細胞呼吸的敘述正確的是（）
A. 游泳時人體所需能量來自線粒體中葡萄糖的氧化分解
B. 缺氧時骨骼肌細胞無氧呼吸第二階段也釋放能量產生ATP
C. 有氧呼吸過程中生成CO2的階段釋放的能量最多
D. 劇烈運動時骨骼肌細胞呼吸分解葡萄糖產生的CO2量與消耗的O2量之比等于1
【答案】D
【解析】
【分析】細胞呼吸包括有氧呼吸和無氧呼吸兩種類型。無氧呼吸的場所在細胞質基質，包括酒精式無氧呼吸和乳酸式無氧呼吸；有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體，分為三個階段：
第一階段：細胞質基質，葡萄糖分解成丙酮酸和NADH，釋放少量能量；
第二階段：線粒體基質，丙酮酸和水生成二氧化碳和NADH，釋放少量能量；
第三階段：線粒體內膜，NADH和氧氣生成水，釋放大量能量。
【詳解】A、葡萄糖不能直接進入線粒體被分解，需要先在細胞質基質中分解為丙酮酸，丙酮酸再進入線粒體被進一步分解，A錯誤；
B、人體細胞無氧呼吸第一階段是將葡萄糖分解為丙酮酸，釋放少量能量，生成少量ATP，第二階段是將丙酮酸轉化為乳酸，不釋放能量，B錯誤；
C、有氧呼吸第一階段葡萄糖分解，產生丙酮酸，釋放少量能量，第二階段丙酮酸和水徹底分解，產生CO2和NADH，釋放少量能量，第三階段NADH與O2結合生成水，此時會釋放大量能量，C錯誤；
D、人體細胞無氧呼吸不消耗O2、不產生CO2，因此雖然劇烈運動時，骨骼肌細胞既能進行有氧呼吸也能進行無氧呼吸，但分解葡萄糖產生的CO2量與消耗的O2量之比仍為1，D正確。
故選D。
6. 下列關于生物變異和育種的相關說法，正確的是（ ）
A. 只有在生殖細胞中發(fā)生的染色體數(shù)目或染色體結構的變化才屬于染色體變異
B. 含有偶數(shù)個染色體組的個體不一定是多倍體，但含有奇數(shù)個染色體組的個體一定是單倍體
C. 單倍體育種就是通過用花藥離體培養(yǎng)的方法來獲得高產單倍體植株的過程
D. DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失，而引起基因堿基序列的改變，叫作基因突變
【答案】D
【解析】
【分析】基因突變、基因重組和染色體變異（1）基因突變是基因結構的改變，包括堿基對的增添、缺失或替換?；蛲蛔儼l(fā)生的時間主要是細胞分裂的間期?；蛲蛔兊奶攸c是低頻性、普遍性、隨機性、不定向性。（2）基因重組的方式有同源染色體上非姐妹單體之間的交叉互換和非同源染色體上非等位基因之間的自由組合，另外，外源基因的導入也會引起基因重組。（3）染色體變異是指染色體結構和數(shù)目的改變。染色體結構的變異主要有缺失、重復、倒位、易位四種類型。染色體數(shù)目變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數(shù)目以染色體組的形式成倍地增加或減少。
【詳解】A、無論是體細胞還是生殖細胞中發(fā)生的染色體數(shù)目或染色體結構的變化都屬于染色體變異，A錯誤；
B、含有偶數(shù)染色體組的個體不一定是多倍體，如配子發(fā)育來的是單倍體，但含有奇數(shù)染色體組的個體也可能是多倍體，如三倍體，B錯誤；
C、單倍體育種就是通過用花藥（花粉）離體培養(yǎng)的方法且加秋水仙素來獲得高產純合體植株的過程，C錯誤；
D、DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添或缺失，而引起基因結構的改變叫作基因突變，可以使得基因變成其等位基因，D正確。
故選D。
7. 信號肽假說認為，翻譯時，編碼分泌蛋白的mRNA首先合成信號肽，信號肽與信號識別顆粒（SRP）結合，SRP再通過與內質網上的SRP受體結合，將新生肽引導至內質網，肽鏈在內質網腔中繼續(xù)合成并被初步加工，同時核糖體發(fā)生解聚，如圖所示。下列相關敘述正確的是（ ）
A. 圖中分泌蛋白的合成及在內質網中的初步加工只有ATP供能
B. 過程③在信號肽酶的作用下肽鏈的信號肽被切除后即為成熟的分泌蛋白
C. 若基因中編碼信號肽的序列發(fā)生改變，可能導致內質網無法對多肽進行加工
D. 信號肽借助信號識別顆粒將信息傳至內質網膜上，體現(xiàn)了生物膜具有流動性
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成與分泌過程：附著在內質網上的核糖體合成蛋白質→內質網進行粗加工→內質網“出芽"形成囊泡→高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞膜，整個過程還需要線粒體提供能量。
【詳解】A、如圖GTP參與了蛋白質（多肽）進入內質網加工的過程，圖中分泌蛋白的合成及在內質網的加工需要GTP供能，A錯誤；
B、過程③在信號肽酶的作用下肽鏈的信號肽被切除后，還需高爾基體進行加工，才能得到成熟的分泌蛋白，B錯誤；
C、根據題意可知，若基因中編碼信號肽的序列發(fā)生改變，多肽鏈可能無法進入內質網中進行加工，C正確；
D、信號肽借助信號識別顆粒將信息傳至內質網膜，內質網膜通過受體接收信號，體現(xiàn)了生物膜的信息交流功能，D錯誤。
故選C。
8. 青少年型帕金森氏綜合征（PD）是由基因突變引起單基因遺傳病，該病在人群中發(fā)病率為1/10000。圖甲是某家族青少年型帕金森氏綜合征的遺傳系諧圖，圖乙是用特定限制酶酶切PD相關基因后的凝膠電泳圖。下列敘述正確的是（）
A. 該病的遺傳方式可能是伴X染色體隱性遺傳
B. 若要判斷胎兒III1是否患病，需對其進行性別鑒定
C. 圖甲中III1為PD患者男孩的概率為1/4
D. 若II4與人群中一位女性色盲婚配，則所生男孩兼患PD和色盲的概率為1/404
【答案】D
【解析】
【分析】幾種常見的單基因遺傳病及其特點：
1、伴X染色體隱性遺傳病：如紅綠色盲、血友病等，其發(fā)病特點：（1）男患者多于女患者；（2）隔代交叉遺傳，即男患者將致病基因通過女兒傳給他的外孫。
2、伴X染色體顯性遺傳病：如抗維生素D佝僂病，其發(fā)病特點：（1）女患者多于男患者；（2）世代相傳。
3、常染色體顯性遺傳?。喝缍嘀?、并指、軟骨發(fā)育不全等，其發(fā)病特點：患者多，多代連續(xù)得病。
4、常染色體隱性遺傳?。喝绨谆　⑾忍烀@啞、苯丙酮尿癥等，其發(fā)病特點：患者少，個別代有患者，一般不連續(xù)。
5、伴Y染色體遺傳：如人類外耳道多毛癥，其特點是：傳男不傳女。
【詳解】A、根據I1和I2正常，其兒子Ⅱ2患病，可知該病是隱性遺傳病，再結合電冰條帶分析可知，Ⅰ3正常，Ⅰ1和Ⅰ2都是致病基因攜帶者，可知該病是常染色體隱性遺傳病，A錯誤；
B、青少年型帕金森綜合征的遺傳方式是常染色體隱性遺傳，因此該病與性別無關，患病概率在男女中是一樣的，因此無需對Ⅲ1做性別檢測，B錯誤；
C、假設與根據青少年型帕金森綜合征相關的基因是A、a，則Ⅱ2的基因型為aa，Ⅰ3、Ⅰ4基因型分別為AA、Aa，故Ⅱ3的基因型為1/2AA、1/2Aa，III1為PD患者男孩的概率為1/2×1/2×1/2=1/8，C錯誤；
D、由于Ⅰ3、Ⅰ4基因型分別為AA、Aa，故Ⅱ4的基因型為1/2AA、1/2Aa。根據青少年型帕金森綜合征在人群中的發(fā)病率（aa）為1/10000，可得a的基因頻率為1%，則A的基因頻率為99%，因此人群中基因型為Aa的概率為2×99%×1%，由于正常男性的基因型不可能是aa，故人群中正常男性的基因型為Aa的概率是（2×99%×1%）/（1-1/10000）=2/101。而女性色盲的兒子一定為色盲患者，故Ⅱ4與人群中一位女性色盲婚配所生男孩兼患PD和色盲的概率為1/2×2/101×1/4×1=1/404，D正確。
故選D。
9. 某精原細胞（2n=8）所有的DNA分子雙鏈均用15N標記后置于含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，先進行一次有絲分裂產生兩個子細胞，再進行減數(shù)分裂。減數(shù)分裂過程中，觀察其中1個細胞的不同時期，其染色體和核DNA的數(shù)量關系如圖所示。若無染色體變異發(fā)生，下列敘述錯誤的是（ ）
A. Ⅰ時期，細胞內最多有4個染色體含有15N
B. Ⅱ時期，細胞中可形成4個均含15N的四分體
C. Ⅲ時期，細胞中至少含4條15N標記的脫氧核苷酸鏈
D. IV時期形成的精細胞中各含1個染色體組
【答案】A
【解析】
【分析】根據染色體和DNA的關系，Ⅰ可表示正常的精原細胞或減數(shù)第二次分裂后期的細胞，Ⅱ可表示減數(shù)第一次分裂各個時期，Ⅲ可表示減數(shù)第二次分裂前期和中期，Ⅳ可表示減數(shù)分裂完成的形成的精細胞或精子。
【詳解】A、Ⅰ時期的細胞可表示有絲分裂剛完成的精原細胞，經過一次有絲分裂，每個DNA分子中一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，此時8條染色體可都含有15N，A錯誤；
B、Ⅱ時期表示減數(shù)第一次分裂，此時細胞中含有4個四分體，由于經過一次有絲分裂，每個DNA分子中一條鏈含有15N，另一條鏈含有14N，再經過減數(shù)分裂的間期復制后，每個染色體上含有兩個染色單體，其中一個染色單體DNA的兩條鏈都是14N，另一個染色單體DNA的兩條鏈一個含有15N，一個含有14N，即總體來看，每個染色體都含有15N，B正確；
C、Ⅲ是減數(shù)第二次分裂后期，最初有8個染色體16個單鏈含有15N，經過有絲分裂，每個子細胞得到含有15N的單鏈8個，經過減數(shù)第一次分裂，得到含有4條15N標記的脫氧核苷酸鏈，C正確；
D、Ⅳ時期是減數(shù)分裂完成，由于同源染色體分離，精細胞中含有1個染色體組，D正確。
故選A。
10. 蛋白D是某種小鼠正常發(fā)育所必需的物質，缺乏則表現(xiàn)為侏儒鼠。小鼠體內的A基因能控制該蛋白的合成，a基因則不能。A基因的表達受P序列（一段DNA序列）的調控，如圖所示。P序列在形成精子時會去甲基化，傳給子代能正常表達；在形成卵細胞時會甲基化（甲基化需要甲基化酶的參與），傳給子代不能正常表達。下列有關P序列A基因敘述錯誤的是（ ）
A. 基因型為Aa的侏儒鼠，其A基因一定來自母本
B. 侏儒雌鼠與侏儒雄鼠交配，子代小鼠不一定是侏儒鼠
C. 基因型為Aa的雄鼠，其子代為正常鼠的概率為1/2
D. 降低發(fā)育中的侏儒鼠甲基化酶的活性，侏儒癥狀都能一定程度上緩解
【答案】D
【解析】
【分析】表觀遺傳是指基因序列不發(fā)生改變，而基因的表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，其中DNA的甲基化是常見的表觀遺傳。由圖可知基因A上游的P序列沒有甲基化，則其可正常表達，一般P序列被甲基化則其無法表達。
【詳解】A、P序列在精子中是去甲基化，傳給子代能正常表達；在卵細胞中是甲基化，傳給子代不能正常表達，故基因型為Aa的侏儒鼠，其A基因一定來自母本，A正確；
B、若侏儒雌鼠（aa）與侏儒雄鼠（Aa，其中A基因來自母方）雜交，雄鼠的精子正常，后代中基因型為Aa的雌鼠生長發(fā)育均正常，故子代小鼠不一定是侏儒鼠，B正確；
C、P序列在形成卵細胞時會甲基化（甲基化需要甲基化酶的參與），傳給子代不能正常表達，在精子中是去甲基化，傳給子代能正常表達，基因型為Aa的雄鼠，可以產生A：a=1：1的精子，A基因能控制蛋白D的合成，a基因不能，因此子代為正常鼠的概率為1/2，C正確；
D、降低甲基化酶的活性，導致P序列甲基化程度降低，對A基因表達的抑制作用降低，從而使得發(fā)育中的小鼠侏儒癥狀（基因型為Aa）能一定程度上緩解，但基因型為aa的癥狀無法緩解，D錯誤。
故選D。
閱讀下列材料，完成下面小題。
真核細胞基因中編碼蛋白質的核苷酸序列是不連續(xù)的，編碼蛋白質的序列稱為外顯子，外顯子之間不能編碼蛋白質的序列稱為內含子。外顯子和內含子均會被轉錄成初級RNA，然后由一種酶—RNA 復合物(SnRNP)辨認出相應的短核苷酸序列后與蛋白質形成一個剪接體。剪接體能將初級RNA切斷，去除內含子對應序列并把外顯子對應的序列連接，形成成熟直接用于翻譯。真核生物中的起始密碼子一般是AUG，編碼甲硫氨酸，而成熟蛋白質的首個氨基酸往往不是甲硫氨酸。
11. 關于SnRNP和剪接體的敘述, 正確的是（ ）
A. 的水解產物為氨基酸和脫氧核苷酸
B. 剪接體中的RNA和蛋白質在細胞核內合成并組裝
C. 剪接體具有催化磷酸二酯鍵斷裂和形成的作用
D. SnRNP辨認相應短核苷酸序列時有A-U、T-A的堿基配對方式
12. 下列關于真核細胞基因的結構、轉錄和翻譯的敘述，錯誤的是（ ）
A. 雙鏈DNA分子中嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值為1
B. 初級形成過程中RNA聚合酶移動方向為模板鏈的3'端到5'端
C. 若將成熟與模板DNA進行雜交，會出現(xiàn)不能配對的區(qū)段
D. 成熟蛋白質中的首個氨基酸往往不是甲硫氨酸是RNA的剪切加工過程導致的
【答案】11. C12. D
【解析】
【分析】基因的表達是指基因通過mRNA指導蛋白質的合成，包括遺傳信息的轉錄和翻譯兩個階段。轉錄是以DNA的一條鏈為模板，按 照堿基互補配對原則，在細胞核內合成mRNA的過程。翻譯是以mRNA為模板，按照密碼子和氨基酸之間的對應關系，在核糖體上合成具有一定氨基酸順序的蛋白質的過程。
【11題詳解】
A、SnRNP是一種酶—RNA復合物，即蛋白質—RNA復合物，因此水解產物為氨基酸和核糖核苷酸，A錯誤；
B、剪接體中RNA是在細胞核中合成，但蛋白質是在細胞質中合成的，B錯誤；
C、剪接體能將初級RNA切斷，去除內含子對應序列并把外顯子產對應的序列連接，因此推測剪接體具有催化磷酸二酯鍵斷裂和形成的作用，C正確；
D、SmRNP辨認相應短核苷酸序列時利用的是RNA和RNA進行堿基互補配對原則，因此不存在T-A配對，D錯誤。
故選C。
【12題詳解】
A、雙鏈DNA分子中A與T互補配對、G與C互補配對，所以嘌呤堿基和嘧啶堿基的比值為1，A正確；
B、轉錄時mRNA自身的延伸方向是從5'到3'端，因此初級RNA形成過程中RNA聚合酶移動方向為模板鏈的3'端到5'端，B正確；
C、由于成熟mRNA出去了內含子區(qū)域轉錄出來的片段，因此若將成熟mRNA與模板DNA進行雜交，會出現(xiàn)不能配對的區(qū)段，C正確；
D、 蛋白質的第一個氨基酸往往不是甲硫氨酸，可能是翻譯生成的多肽鏈進行加工修飾時，甲硫氨酸被去掉。轉錄生成的mRNA行剪切和拼接，但不能將起始密碼子剪切，否則不能轉錄，D錯誤。
故選D。
Ⅱ卷(共 52分)
二、非選擇題(共 52分)
13. 研究發(fā)現(xiàn)，細胞中染色體的排列、分離與姐妹染色單體之間的粘連蛋白有關，粘連蛋白的作用機理如圖所示(是有絲分裂過程中發(fā)生的)。請回答下列有關問題：
（1）圖中所示染色體的行為發(fā)生在有絲分裂_________期，此時期染色體的變化主要是_________________________。
（2）染色體是 DNA的主要載體。DNA是由兩條鏈組成的，這兩條鏈是按_______的方式盤旋成雙螺旋結構，_________________排列在外側，構成基本骨架。
（3）細胞內有一種對細胞分裂有調控作用的 SGO蛋白，該蛋白主要集中在染色體的著絲粒位置?？茖W家研究有絲分裂時，發(fā)現(xiàn)水解粘連蛋白的酶在中期已經具有活性，而各著絲粒卻要到后期才幾乎同時斷裂。據圖推測，SGO蛋白與粘連蛋白的關系是____________________________________。
（4）粘連蛋白、SGO 蛋白在細胞周期中的合成時期是______，它們功能不同的直接原因是______________________________________。
【答案】（1） ①. 后 ②. 著絲粒分裂，姐妹染色單體分離
（2） ①. 反向平行 ②. 脫氧核糖和磷酸
（3）保護粘連蛋白不被水解酶破壞
（4） ①. 分裂間期 ②. 組成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結構千差萬別
【解析】
【分析】圖中所示為一條染色體上的著絲點分裂，姐妹染色單體分離。
【小問1詳解】
圖中所示染色體的行為變化發(fā)生在有絲分裂后期，主要是含染色單體的染色體的著絲點分裂，姐妹染色單體分離。
【小問2詳解】
DNA分子是由2條反向平行的脫氧核糖核苷酸鏈組成的規(guī)則的雙螺旋結構，DNA分子的磷酸和脫氧核糖交替連接，排列在外側，構成基本骨架，堿基排列在內側。
【小問3詳解】
根據題文“細胞內有一種對細胞分裂有調控作用的SGO蛋白，主要集中在染色體的著絲點位置?？茖W家研究有絲分裂時發(fā)現(xiàn)，水解粘連蛋白的酶在中期已經開始起作用，而各著絲點卻要到后期才幾乎同時斷裂”結合題圖推測，SGO蛋白可以在細胞分裂中保護粘連蛋白不被水解酶破壞。
【小問4詳解】
粘連蛋白、SGO蛋白都是蛋白質，蛋白質在細胞周期中的合成于分裂間期，蛋白質的結構與功能不同的直接原因是組成蛋白質的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同，肽鏈的盤曲折疊方式及其形成的空間結構千差萬別。
14. 下圖為“乙肝基因工程疫苗”生產過程的圖解，質粒上箭頭所指部位為相應的限制酶的切割位點。質粒中l(wèi)acZ基因編碼產生的酶可以分解培養(yǎng)基中的X-gal，產生藍色物質，使菌落呈現(xiàn)藍色，否則菌落為白色。請回答下列問題：
（1）過程①為了防止目基因和質粒的自身環(huán)化，選用限制酶的最佳方案是。
A. 只有BamHⅠB. BamHⅠ和EcRⅠ
C. EcRⅤ和BamHⅠD. EcRⅤ和EcRⅠ
（2）限制酶切割后，需要用 DNA 連接酶連接形成重組 DNA 分子，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是___________。
（3）基因工程的四步程序是目的基因的獲取、構建基因表達載體、_____________和目的基因的檢測與鑒定。其中在構建基因表達載體時，所用載體除了質粒以外，還可以選擇__________、________(答出2點)。
（4）過程②處理大腸桿菌后，大腸桿菌處于_______________的生理狀態(tài)。
（5）為了篩選含目的基因表達載體的大腸桿菌，可在培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中額外加入_____，培養(yǎng)段時間后挑選出__________(填“藍色”或“白色”)的菌落進一步培養(yǎng)，從而獲得大量目的菌。
（6）目的基因導入受體細胞后，常用_________技術檢測目的基因是否翻譯出乙肝病毒外殼。
【答案】（1）B（2）T4 DNA 連接酶
（3） ①. 將目的基因導入到受體細胞 ②. λ噬菌體的衍生物 ③. 動植物病毒
（4）容易吸收周圍環(huán)境中 DNA 分子
（5） ①. X-gal ②. 白色
（6）抗原-抗體雜交
【解析】
【分析】基因工程基本操作程序：
1.目的基因的獲?。悍椒ㄓ蠵CR、化學方法人工合成、DNA合成儀合成。
2.基因表達載體的構建：基因表達載體的組成有目的基因、啟動子、終止子、標記基因、復制原點。
3.將目的基因導入受體細胞：導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、花粉管通道法、基因槍法；導入動物細胞的方法是顯微注射法；導入微生物的方法：感受態(tài)細胞法。
4.目的基因的檢測與鑒定：
（1）分子水平檢測：①DNA分子雜交檢測目的基因是否整合到轉基因生物的DNA上；②分子雜交檢測目的基因是否轉錄出mRNA；③抗原—抗體雜交檢測目的基因是否翻譯出蛋白質；
（2）個體生物學水平檢測：抗蟲抗病接種實驗等
【小問1詳解】
構建基因表達載體最佳方法是使用雙酶切法處理目的基因和載體，使其產生相同的黏性末端，進而通過DNA連接酶構建基因表達載體，選擇限制酶的要求是不能破壞目的基因，故不選擇EcR V，可以選擇BamH I和EcR I處理目的基因和質粒。故選B。
【小問2詳解】
限制酶切割后，需要用DNA連接酶連接形成重組DNA分子，其中既能連接黏性末端又能連接平末端的是 T4 DNA連接酶。
【小問3詳解】
基因工程的四步程序是目的基因的獲取、構建基因表達載體、將目的基因導入到受體細胞和目的基因的檢測與鑒定。其中構建基因表達載體是基因工程的核心步驟，所用載體除了質粒以外，還有λ噬菌體的衍生物和動植物病毒。
【小問4詳解】
過程②是用鈣離子（Ca2+）處理，目的是將大腸桿菌變成感受態(tài)細胞，此時的大腸桿菌處于一種能吸收周圍環(huán)境中DNA分子的生理狀態(tài)，促進感受態(tài)細胞吸收DNA分子，完成轉化。
【小問5詳解】
質粒中l(wèi)acZ基因編碼產生的酶可以分解培養(yǎng)基中的X-gal，產生藍色物質，使菌落呈現(xiàn)藍色。構建基因表達載體時，目的基因的插入使lacZ基因破壞，不能表達出相應的酶，進而不能使培養(yǎng)基中X-gal分解，因此菌落呈現(xiàn)白色。即在篩選含目的基因表達載體的大腸桿菌時，可在培養(yǎng)大腸桿菌的培養(yǎng)基中額外加入X-gal，培養(yǎng)一段時間后挑選出白色的菌落進一步培養(yǎng)，從而獲得大量目的菌。
【小問6詳解】
目的基因導入受體細胞后，常用抗原-抗體雜交技術檢測目的基因是否翻譯出乙肝病毒外殼。如果目的基因表達，是可以檢測到相應的蛋白質。
15. 某昆蟲的長翅和殘翅、剛毛和截毛各為一對相對性狀，分別由等位基因A/a和B/b控制，其中一對等位基因位于X染色體上，另一對等位基因位于常染色體。某生物興趣小組為探究兩對相對性狀的遺傳規(guī)律，進行了如下雜交實驗，其中親本均為純合子。請分析回答問題：
（1）若實驗一為正交，則實驗二為____。由此可以判斷長翅和殘翅是由____上的基因控制的，截毛的遺傳方式是____。
（2）實驗一F2中長翅剛毛雌性個體的基因型有____種，實驗二F2中長翅剛毛雄性個體的基因型為____。若讓實驗一F2中的長翅剛毛雌個體和實驗二F2中的長翅剛毛雄個體自由交配，則后代為長翅剛毛的概率是____。
（3）為進一步驗證兩對相對性狀是否遵循自由組合定律，可選用實驗一F1雄個體與另一雌個體進行測交，請寫出測交組合的基因型____。
【答案】（1） ①. 反交 ②. 常染色體 ③. X染色體隱性遺傳
（2） ①. 4 ②. AAXBY和AaXBY ③. 7/9
（3）AaXBY×aaXbXb
【解析】
【分析】自由組合定律的實質是：位于非同源染色體上的非等位基因的分離或自由組合是互不干擾的；在減數(shù)分裂過程中，同源染色體上的等位基因彼此分離的同時，非同源染色體上的非等位基因自由組合。
【小問1詳解】
若實驗一為正交，則實驗二為反交。就翅形而言，親本長翅×殘翅，正反交結果相同，F(xiàn)1雌雄果蠅均為長翅，F(xiàn)2雌雄果蠅都是長翅：殘翅=3：1，表型與性別無關，說明長翅是顯性，等位基因A/a在常染色體上；就剛毛和截毛而言，正反交結果不同，正交：剛毛（♀）×截毛（♂），F(xiàn)1雌雄全為剛毛，說明剛毛是顯性。F2雌果蠅全為剛毛，雄果蠅剛毛：截毛=1：1；反交：剛毛（♂）×截毛（♀），F(xiàn)1剛毛（♀）：截毛（♂）=1：1，表型與性別有關，說明基因B/b位于X染色體上。即截毛的遺傳方式是X染色體隱性遺傳。由此可推出實驗一親本的基因型為：長翅剛毛♀（AAXBXB）×殘翅截毛♂（aaXbY），實驗二親本的基因型為：長翅剛毛♂（AAXBY）×殘翅截毛♀（aaXbXb）。
【小問2詳解】
實驗一親本的基因型為：長翅剛毛♀（AAXBXB）×殘翅截毛♂（aaXbY），F(xiàn)1基因型為AaXBXb、AaXBY，F(xiàn)2中長翅剛毛雌個體的基因型為A_XBX-，有2×2=4種。實驗二親本的基因型為：長翅剛毛♂（AAXBY）×殘翅截毛♀（aaXbXb），F(xiàn)1基因型為AaXBXb、AaXbY，F(xiàn)2中長翅剛毛雄個體的基因型為A_XBY，包括AAXBY、AaXBY兩種。若讓實驗一F2中的長翅剛毛雌個體和實驗二F2中的長翅剛毛雄個體自由交配。就翅形而言實驗一F2中的長翅雌基因型為1/3AA、2/3Aa，實驗二F2中的長翅雄基因型為1/3AA、2/3Aa，自由交配后子代長翅的概率為1-2/3×2/3×1/4＝8/9。就剛毛性狀而言，實驗一F2中的剛毛雌基因型為1/2XBXB、1/2XBXb，實驗二F2中的剛毛雄基因型為XBY，自由交配后子代剛毛的概率是1-1/2×1/4＝7/8，故自由交配后代為長翅剛毛的概率是8/9×7/8＝7/9。
【小問3詳解】
為進一步驗證兩對相對性狀是否遵循自由組合定律，可選用實驗一F1雄個體（AaXBY）與另一雌個體，即aaXbXb進行測交，則測交組合的基因型AaXBY×aaXbXb。
16. 香草蘭是海南的熱帶香料植物資源之一，某科研小組在適宜溫度條件下，對密閉透明玻璃容器中的香草蘭幼苗進行了如下表中的實驗，實驗中除光照條件不同外，其他條件相同且適宜。實驗前各玻璃容器內 CO2的含量均為 8.0g，實驗0.5h 后測定各容器內CO2的含量，結果如下表。回答下列問題：
注：lx表示光照強度，nm表示波長，實驗中以CO2含量的變化來衡量光合速率和細胞呼吸速率。
（1）提取和分離香草蘭葉肉細胞中的光合色素，可以分別用________和_________提取、分離色素。若實驗③中突然停止光照，則短時間內C3的含量變化是________(填“增加”“減少”或“基本不變”)。
（2）實驗②~⑥的目的是探究_____________對香草蘭光合作用的影響；根據實驗結果判斷，提供的光照條件為______________時，香草蘭幼苗的光合作用最強。
（3）第①組實驗中，香草蘭消耗氧氣并釋放大量能量的過程發(fā)生在____________(階段)。第④組香草蘭幼苗的總光合速率為_____g/h；當實驗進行到2h時，觀察發(fā)現(xiàn)植物幼苗的光合速率降低，推測原因可能是_______________________________。
【答案】16. ①. 無水乙醇 ②. 層析液 ③. 增加
17. ①. 光照強度及補充光的種類(不同波長) ②. 2000lx白光+680nm補充光
18. ①. 有氧呼吸第三階段 ②. 6.4g/h ③. 在適宜光照條件下，植物光合作用吸收的CO2大于呼吸作用釋放的CO2，容器內CO2的濃度下降，植物光合速率下降
【解析】
【分析】1、光合作用是指綠色植物通過葉綠體，利用光能，將二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物，并且釋放出氧氣的過程。光合作用第一個階段的化學反應，必須有光才能進行，這個階段叫作光反應階段。光反應階段是在類囊體的薄膜上進行的。光合作用第二個階段中的化學反應，有沒有光都能進行，這個階段叫作暗反應階段。暗反應階段的化學反應是在葉綠體的基質中進行的。在這一階段，CO2被利用，經過一系列的反應后生成糖類。
2、據表分析：實驗前各玻璃容器內CO2的含量均為8.0g，在不同處理條件下，0.5h后CO2的含量不同，其中黑暗條件下因只進行呼吸作用而導致其含量增加，1000lx白光條件下與初始含量相同，光合作用消耗的CO2與細胞呼吸產生的CO2量相等，其余幾種條件下光合作用消耗的CO2多于呼吸作用產生的CO2。
【小問1詳解】
光合色素易溶于有機溶劑，因此常用無水乙醇提取色素；不同色素在層析液中的溶解度不同，溶解度大的隨層析液在濾紙條上擴散的速度快，反之則慢，故用層析液分離色素。若突然停止光照，光反應產生的ATP、NADPH減少，C3的還原減慢，而CO2的固定照常進行，C3生成正常，故短時間內C3的含量將增加。
【小問2詳解】
本實驗的自變量是光照強度及補充光的種類，故實驗②～⑥的實驗目的是探究光照強度及補充光的種類（不同波長）對香草蘭光合作用的影響。與第③組2000lx白光組相比，第⑥組2000lx白光+680nm補充光組0.5h后CO2的含量最少，說明該組植物光合作用強度最大，補充680mm的光對光合作用的進行最有利。
【小問3詳解】
第①組實驗中，環(huán)境條件為黑暗，所以香草蘭只進行呼吸作用。在呼吸作用中，消耗氧氣并釋放大量能量的過程發(fā)生在有氧呼吸第三階段。實驗前各玻璃容器內CO2的含量均為8.0g，黑暗條件下，0.5h后CO2的含量為10.0g，說明呼吸作用產生的CO2量為2.0g；第④組2000lx白光+450nm補充光條件下，0.5h后CO2的含量為6.8g，說明植物光合作用從外界吸收了1.2gCO2，則第④組植物的總光合速率為（2.0+1.2）÷0.5=6.4g/h；光合作用消耗CO2，隨著植物光合作用的進行，密閉容器中CO2濃度降低，光合作用的原料減少，故光合速率將降低。
17. 某多年生二倍體閉花傳粉植物，決定花色的基因D(紅花)和d(白花)是位于6號染色體上的一對等位基因。該植物存活至少要有一條正常的6號染色體。下圖是甲乙兩植株體細胞6號染色體的示意圖。請據圖回答：
（1）植株甲的變異是染色體片段的__________引起的。
（2）已知植株甲的基因型為 Dd，讓其自交產生F1。若F1表型及比例為______________，可確定基因D位于異常染色體上。
上述結論被證明后，利用植株甲進行人工雜交實驗：
①以植株甲為父本，正常白花植株為母本進行雜交，子代中發(fā)現(xiàn)了一株植株乙，若植株乙的出現(xiàn)是精子異常所致，則具體原因是精子形成過程中，____________時6號染色體未分開，進入了一個子細胞。
②若讓植株甲、乙進行雜交，則子代花色及比例為__________________。(說明：植株乙在減數(shù)分裂Ⅰ過程中3條6號染色體會隨機移向細胞兩極，并最終形成含1 條或2 條6號染色體的配子)
【答案】（1）缺失（2） ①. 紅花：白花=2：1 ②. 減數(shù)第一次分裂 ③. 紅花：白花=8：3
【解析】
【分析】生物體的體細胞或生殖細胞內染色體數(shù)目或結構的變化，稱為染色體變異。染色體數(shù)目的變異可以分為兩類：一類是細胞內個別染色體的增加或減少，另一類是細胞內染色體數(shù)目以一套完整的非同源染色體為基數(shù)成倍地增加或成套地減少。染色體結構變異分為以下四類：染色體的某一片段缺失引起變異；染色體中增加某一片段引起變異；染色體的某一片段移接到另一條非同源染色體上引起變異；染色體的某一片段位置顛倒也可引起變異。
【小問1詳解】
據圖甲可知，植株甲的異常染色體比正常染色體短，因此植株甲的變異是染色體片段的缺失引起的。
【小問2詳解】
若基因D位于異常染色體上，當Dd自交時可以產生子代DD：Dd：dd=1：2：1。由題意知花色的基因D(紅花)和d(白花)是位于6號染色體上的一對等位基因。該植物存活至少要有一條正常的6號染色體，當植株基因型是DD是，細胞中都是異常的染色體，個體無法存活，故子代Dd：dd=2：1，即紅花：白花=2：1。
①當植株甲（Dd）為父本與正常白花植株（dd）為母本雜交時出現(xiàn)了乙植株（Ddd），則可能是甲植株減數(shù)第一分裂異常，6號同源染色體未分離，進入了一個次級精母細胞，形成了Dd的精子。
②甲乙雜交，甲可以產生的配子及比例D：d=1：1，乙產生的配子及比例d：Dd：D：dd=2：2：1：1，同時考慮DD純合致死，則子代基因型Dd：DDd：Ddd：dd：ddd=3：2：3：2：1，所以子代紅花：白花=8：3。親本組合
F1表現(xiàn)型
F2表現(xiàn)型及比例
實驗一
長翅剛毛（雌）×殘翅截毛（雄）
長翅剛毛（雌）∶長翅剛毛（雄）=1∶1
雌：長翅剛毛：殘翅剛毛=3∶1
雄∶長翅剛毛∶殘翅剛毛∶長翅截毛∶殘翅截毛=3∶1∶3∶1
實驗二
長翅剛毛（雄）×殘翅截毛（雌）
長翅剛毛（雌）：長翅截毛（雄）=1∶1
雌、雄∶長翅剛毛∶殘翅剛毛∶長翅截毛：殘翅截毛=3∶1∶3∶1
組別
①
②
③
④
⑤
⑥
光照條件
黑暗
1000lx白光
2000lx白光
2000lx 白光+450nm補充光
2000lx白光+580nm補充光
2000lx白光+680nm補充光
0.5h后CO2的含量/g
10.0
8.0
7.2
6.8
7.4
6.4

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