湖北省十堰市2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷（解析版）

这是一份湖北省十堰市2024-2025学年高一下学期期末考试生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 某研究团队在用二甲双胍溶液培养衰老T细胞时发现，细胞内的端粒酶浓度升高。已知端粒酶负责合成端粒DNA并保持染色体末端—端粒的长度。下列说法错误的是（ ）
A. 端粒的主要组成成分是DNA和蛋白质
B. 推测二甲双胍能延缓T细胞衰老
C. 据端粒学说可知，衰老T细胞的端粒缩短，端粒酶活性下降
D. 推测细菌连续分裂的原因可能是细胞中有端粒酶，能延长端粒
【答案】D
【详解】A、端粒是染色体末端的特殊结构，由DNA和相关蛋白质组成，A正确；
B、细胞衰老与端粒缩短有关，而端粒酶能延长端粒，据题可知二甲双胍使端粒酶浓度升高，故推测二甲双胍能延缓T细胞衰老，B正确；
C、据端粒学说可知，细胞衰老时，端粒因DNA复制而逐渐缩短，故衰老T细胞的端粒缩短，端粒酶活性下降，C正确；
D、细菌是原核生物，其染色体为环状DNA，没有线性染色体的末端结构（端粒），不存在端粒和端粒酶，D错误。
故选D。
2. 某种观赏植物的花色有红色和白色两种。红色色素形成的机制如图所示。现有三株白花植株A、B、C，某研究小组为了研究不同植株中酶存在的情况，分别取植株A、B、C的花瓣在缓冲液中研磨，得到了相应的细胞研磨液，并用这些研磨液进行了两个实验。实验一：将植株A、C对应的细胞研磨液充分混合，混合液呈白色。实验二：将植株A、B对应的细胞研磨液充分混合，混合液呈红色。下列叙述或推测错误的是（ ）
A. 酶能降低化学反应的活化能
B. 植株A中可能有酶甲，无酶乙
C. 植株B中有酶甲和酶乙
D. 不能确定植株C中是否含有酶甲
【答案】C
【分析】由图可知，该观赏植株若同时具有酶甲和酶乙，则为红花，若只具有其中一种酶则为白花。
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，A正确；
B、由实验一和实验二可知，植株A存在两种可能：一是有酶甲，无酶乙，二是有酶乙无酶甲，B正确；
C、植株B呈白色，不可能同时存在酶甲和酶乙，C错误；
D、由实验一和实验二可知，若植株A含有酶甲，则植株C含有酶甲，若植株A含有酶乙，则植株C含有酶乙，两组实验无法确定植株A所含酶的种类，故不能确定植株C中是否含有酶甲，D正确。
故选C。
3. 气调包装是通过抽真空后充入特定比例的混合气体（如O2、CO2、N2的混合气体），并采用高阻隔材料密封，通过抑制微生物生长和食品代谢速率来延长保鲜期的技术。为研究复合气调包装对大蒜鳞茎细胞呼吸及相关生理过程的影响，某研究团队将环境中O2的体积分数固定为3.5%，研究体积分数5%、8%、11%、14%的CO2对大蒜在4℃储藏过程中呼吸作用强度的影响，相关结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 0～30d，CO2的体积分数不是大蒜鳞茎呼吸作用强度的主要限制因素
B. 在3.5%O2和4℃条件下，CO2体积分数为8%是长期储藏大蒜鳞茎的较适宜条件
C. 本实验中，O2的体积分数是无关变量，且对实验结果有影响
D. 90～150d，随着储藏时间的延长，各组包装袋内大蒜鳞茎呼吸作用强度均逐渐增大
【答案】D
【详解】A、0～30d，由于CO2的浓度增大，呼吸作用强度没有随着其浓度的增大而增大，因此CO2的体积分数不是大蒜鳞茎呼吸作用强度的主要限制因素，A正确；
B、由实验结果推测，长时间贮藏大蒜鳞茎的适宜浓度条件应为4℃低温，3.5%O2，8%CO2，因为在该条件下，呼吸强度较低，且上升较少，B正确；
C、该实验的自变量为CO2浓度和贮藏时间，无关变量包括贮藏温度、O2体积分数等，无关变量对实验结果有影响，C正确；
D、在90~120d范围内，随着贮藏时间的延长，5%CO2组包装袋内大蒜鳞茎呼吸作用强度先增大后减小，D错误。
故选D。
4. 在温度和CO2等其他因素均适宜的条件下，科研人员研究了植物甲和植物乙的总光合速率与呼吸速率的比值（P/R）和光照强度的关系，相关结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 据图可知，植物甲是阴生植物，植物乙是阳生植物
B. 若长期缺镁，则一段时间后植物甲的b会往右移
C. 推测光照强度为d时，植物甲和植物乙的总光合速率相等
D. 光照强度为a时，持续光照一昼夜后植物乙的干重增加
【答案】B
【分析】光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量，光合作用强度的表示方法：单位时间内光合作用制造或产生有机物（糖类）量、产生O2的量以及固定或者利用CO2的量。
【详解】A、阳生植物的光饱和点大于阴生植物的，因此据图可知，植物甲是阳生植物，植物乙是阴生植物，A错误；
B、b点时植株甲的P/R=1，即总光合速率与呼吸速率相等，为光补偿点，植物长期缺镁，叶绿素合成不足，光合作用减弱，呼吸作用不受影响，因此b点会右移，B正确；
C、光照强度为d时，植物甲和植物乙的总光合速率与呼吸速率的比值相等，但总光合速率不一定相等，C错误；
D、光照强度为a时，对于植株乙而言，总光合作用速率与呼吸速率的比值（P/R）为1，即净光合速率为0，持续光照一昼夜后没有积累有机物，干重不会增加，D错误。
故选B。
5. 人类探索遗传奥秘的历程中运用了多种科学实验方法及技术。下列叙述错误的是（ ）
A. 孟德尔的豌豆自交实验利用了豌豆自花传粉、闭花授粉的特性
B. 摩尔根设计的测交方法能用于检测F1的基因型
C. 萨顿根据基因和染色体的行为存在平行关系，运用假说—演绎法，提出基因位于染色体上
D. 摩尔根等人通过果蝇测交等实验证明了基因位于染色体上
【答案】C
【详解】A、豌豆是自花传粉、闭花授粉植物，这有助于孟德尔严格控制杂交和自交实验，避免外来花粉干扰，是其实验设计的关键基础，A正确；
B、摩尔根在果蝇实验中应用了测交（如将F1代与隐性纯合个体杂交），通过后代性状分离比来推断F1的基因型，验证了基因的遗传规律，B正确；
C、萨顿提出基因位于染色体上，但萨顿未进行实验验证，C错误；
D、摩尔根等人通过果蝇实验（如白眼性状的遗传），结合测交等方法，验证了基因在染色体上的位置，D正确。
故选C。
6. 某哺乳动物（2n）的精子的形成过程中，一个细胞内的染色体数目的变化情况如图所示，图中含同源染色体的时期对应的是（ ）
A. AB段B. CD段C. EF段D. GH段
【答案】A
【分析】减数分裂的概念：细胞连续分裂两次，而染色体在整个过程只复制一次的细胞分裂方式。
【详解】A、AB段时减数分裂Ⅰ，含有同源染色体，A正确；
BCD、CD段是减数分裂Ⅱ前期和中期，EF段是减数分裂Ⅱ后期，GH表示减数分裂结束，这些时期都不含同源染色体，BCD错误。
故选A。
7. 某生物小组开展模型构建活动，已知五边形卡片代表五碳糖，圆形卡片代表磷酸基团，其他5种略有不同的卡片代表不同碱基，各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书钉代替，一个订书钉代表一个键，具体数量如表所示。利用上述材料构建DNA时最多需要氢键（ ）
A. 300个B. 310个C. 410个D. 420个
【答案】B
【详解】DNA双链中，由于A与T配对，C与G配对，故构建的DNA分子中含有碱基T等于碱基A的数目，只能是65个，碱基G等于碱基C的数目，只能是60个，需要的脱氧核糖、磷酸基团的数目是60+60+65+65=250个，可以构成250个脱氧核苷酸，各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针代替，A与T之间是2个氢键，C与G之间是3个氢键，利用上述材料构建DNA时最多需要氢键：65×2+60×3=310，ACD错误，B正确。
故选B。
8. 某植物（2n）自然状态下可自花受粉，也可异花受粉。该植物自交，F1中绿秆植株∶紫秆植株＝9∶7，若仅考虑控制茎秆颜色的相关基因，则下列分析错误的是（ ）
A. 绿秆植株有4种基因型
B. 紫秆植株中纯合子所占比例为3/7
C. F1紫秆植株自由交配产生的后代中不会出现绿秆植株
D. 控制茎秆颜色的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
【答案】C
【分析】基因的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、用A/a、B/b表示相关基因，绿秆植株的基因型有AABB、AaBB、AABb、AaBb，共4种基因型，A正确；
B、紫秆植株中基因型及比例为：Aabb：AAbb：aaBb：aaBB：aabb=2：1：2：1：1，其中纯合子所占比例为3/7，B正确；
C、F1紫秆植株自由交配产生的后代中会出现绿秆植株，如Aabb与aaBB交配会出现绿秆植株（A_B_），C错误；
D、F1中绿秆植株：紫秆植株＝9：7，是9：3：3：1的变式，说明控制茎秆颜色的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，D正确。
故选C。
9. 为了探究遗传物质的本质，格里菲思以小鼠为实验材料，进行了肺炎链球菌体内转化实验；艾弗里和他的同事进行了肺炎链球菌体外转化实验。下列关于上述两个实验的叙述，正确的是（ ）
A. 格里菲思的实验中，从各组死亡的小鼠体内都只能分离出一种肺炎链球菌
B. 格里菲思的实验证明了R型菌转化为S型菌的“转化因子”存在
C. 艾弗里的实验证明了DNA是主要的遗传物质
D. 在艾弗里的实验中，用蛋白酶处理后的细胞提取物不具有转化活性
【答案】B
【详解】A、格里菲思的实验中，第四组（R型活菌 + 加热杀死的S型菌）的小鼠死亡后，体内可以分离出两种肺炎链球菌：R型菌和S型菌，这是因为加热杀死的S型菌中的“转化因子”将部分R型菌转化为S型菌，导致小鼠死亡，A错误；
B、加热杀死的S型菌与R型活菌混合后，R型菌可以转化为S型菌（小鼠死亡并分离出S型菌），这种转化现象表明存在一种“转化因子”，但格里菲思并未明确其化学本质，B正确；
C、艾弗里的实验证明了DNA是遗传物质（即“转化因子”是DNA），但并未证明“DNA是主要的遗传物质”，C错误；
D、用蛋白酶处理细胞提取物后，转化活性仍然存在，只有用DNA酶处理时，转化活性才会丧失，D错误。
故选B。
10. 用32P、35S分别标记两组T2噬菌体，然后将未标记的大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。保温适宜的时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和上清液中的放射性。下列分析错误的是（ ）
A. 32P能标记T2噬菌体的遗传物质
B. 35S能标记T2噬菌体的蛋白质外壳
C. 甲组上清液的放射性高于沉淀物的
D. 乙组的子代噬菌体中均检测不到35S
【答案】C
【分析】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。
【详解】A、T2噬菌体的遗传物质是DNA，含有磷元素，所以32P能标记T2噬菌体的遗传物质，A正确；
B、T2噬菌体的蛋白质外壳含有S元素，所以35S能标记T2噬菌体的蛋白质外壳，B正确；
C、甲组用32P标记了噬菌体的DNA，而噬菌体DNA会侵染大肠杆菌，导致沉淀物中放射性高，上清液的放射性低，C错误；
D、乙组用35S标记噬菌体的蛋白质外壳，而噬菌体的蛋白质外壳不会侵染大肠杆菌，也不会传给子代，所以乙组的子代噬菌体中均检测不到35S，D正确。
故选C。
11. 下图中甲表示某转运丙氨酸的tRNA结构示意图，乙和丙是甲相应部分的放大图。下列有关叙述错误的是（ ）
A. tRNA分子中存在配对的碱基
B. 一个tRNA分子一次只携带一个氨基酸分子
C. 图中甲的tRNA的3'端可结合氨基酸
D. tRNA通过核孔进入细胞核发挥作用
【答案】D
【分析】tRNA：转运RNA，识别密码子，转运氨基酸。
【详解】A、图中tRNA分子内部存在局部双链区，双链区存在碱基互补配对，A正确；
BC、tRNA的功能为识别并转运氨基酸，tRNA的3'端可结合氨基酸，一个tRNA分子一次只携带一个氨基酸分子，BC正确；
D、tRNA发挥作用的场所是细胞质，并不是细胞核，D错误。
故选D。
12. 某遗传病受一对等位基因控制，下图是有关该遗传病的两个家庭的系谱图。下列叙述正确的是（ ）

A. 6号与7号均为杂合子的概率是4/9
B. 6号与7号基因型相同的概率是4/9
C. 若6号携带隐性基因，则该隐性基因来自2号的概率是1/4
D. 若6号与7号结婚，则他们生育患病孩子的概率是1/16
【答案】A
【详解】A、根据图示，两个家庭中父母正常，子代患病，因此该遗传病是隐性遗传病，由于子代中患病的既有男性又有女性，因此是常染色体隐性遗传病，用A表示正常，a表示患病基因，因此6和7号的基因型为1/3AA和2/3Aa，则6号与7号均为杂合子Aa的概率是=2/3×2/3=4/9，A正确；
B、6号与7号基因型相同的概率是=同为AA或同为Aa=1/3×1/3+2/3×2/3=5/9，B错误；
C、由于5号患病，其基因型为aa，则1号和2号的基因型为Aa，若6号携带隐性基因，则该隐性基因可能来自于1号和也可能来自于2号，并且来自于1号和2号的概率相等，来自2号的概率是1/2，C错误；
D、若6号与7号结婚，要生育患病的孩子aa，则6号和7号的基因型应同为Aa，则他们生育患病孩子的概率=2/3×2/3×1/4=1/9，D错误。
故选A。
13. 袁隆平团队发现了野生水稻雄性不育株——“野败”，为杂交水稻的研究打开了新局面。“野败”的雄蕊发育不正常，但雌蕊正常，可以接受外来的花粉而繁殖后代。下列说法正确的是（ ）
A. 若“野败”性状与细胞质基因有关，则该基因不能传递给下一代
B. “野败”不能通过自交将不育特性传递给子代，因此该变异类型是不可遗传的变异
C. 利用“野败”培育杂交水稻时无须进行去雄，可大大减轻杂交操作的工作量
D. 若要确定控制不育性状基因的位置，则可让“野败”与其他水稻品种进行正反交实验
【答案】C
【分析】人工杂交的一般步骤：去雄→套袋→人工授粉→套袋。雄性不育植株的优点是无需进行去雄处理。
【详解】A、“野败”的雌蕊正常，可以接受外来花粉繁殖后代，因此细胞质基因可以传递给下一代，A错误；
B、“野败”不能通过自交将不育特性传递给子代，是因为自交时无有效花粉（雄性不育），但通过杂交可以传递不育特性（如细胞质不育基因或核不育基因），仍属于可遗传变异，B错误；
C、“野败”本身雄蕊不育，无法产生可育花粉，因此在杂交时无需人工去雄，直接接受其他水稻的花粉即可，这显著减少了传统杂交育种中人工去雄的工作量，C正确；
D、“野败”为雄性不育水稻植株，只能作为母本，无法作为父本，即不能进行正反交，D错误。
故选C。
14. 翻译的实质是将mRNA的碱基序列信息传递给蛋白质的氨基酸序列。下列有关翻译过程的叙述，正确的是（ ）
A. 每种氨基酸都对应不止1个密码子，该现象被称为密码子的简并
B. 核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点
C. 多个核糖体需要同时结合到1个mRNA分子上，各自合成相同肽链
D. mRNA上的密码子数量与其指导合成的肽链中的氨基酸数量相等
【答案】B
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
翻译：翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、有些氨基酸只有一种密码子，A错误；
B、核糖体和mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，携带多肽的tRNA会先后占据核糖体的不同的tRNA结合位点。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，B正确；
C、一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，这些多肽都是以同一个mRNA分子为模板翻译合成的，所以这些核糖体形成的肽链是相同的，C错误；
D、mRNA上有终止密码子，不编码氨基酸，所以mRNA上的密码子数量与其指导合成的肽链中的氨基酸数量不相等，D错误。
故选B。
15. 某研究团队揭示了癌症进展机制的新细节：当细胞处于硬度较大的微环境中时，细胞核由松弛状态变成紧绷状态，导致YAP蛋白向细胞核内迁移并促进细胞增殖；核纤层蛋白A/C减少会使向细胞核内迁移的YAP蛋白减少。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 癌细胞能无限增殖，且其细胞膜上的糖蛋白增多
B. 由题推测，核纤层蛋白A/C的基因是抑癌基因
C. 一旦有原癌基因或抑癌基因发生突变就会引起细胞癌变
D. 让细胞内的YAP蛋白失活可能有利于癌症的治疗
【答案】D
【详解】A、癌细胞能无限增殖，细胞形态结构发生显著改变，细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，易转移，A错误；
B、据题干信息可知，核纤层蛋白A/C增多，最终会刺激细胞增殖，而抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，故核纤层蛋白A/C的基因不是抑癌基因，B错误；
C、细胞癌变是多个原癌基因和抑癌基因发生累积性突变的结果，并非一旦有原癌基因或抑癌基因发生突变就会引起细胞癌变，C错误；
D、因为细胞癌变时YAP会被异常激活促进癌细胞增殖和迁移，那么让细胞内的YAP蛋白失活，就可能抑制癌细胞的增殖和迁移，所以让细胞内的YAP蛋白失活可能有利于癌症的治疗，D正确。
故选D
16. 下图表示两种DNA复制过程。下列说法错误的是（ ）
A. 图1、图2所示DNA分子结构中，每个脱氧核糖均与一个磷酸相连
B. 复制过程需要模板、原料、酶和能量等
C. 子链①③将分别与其模板链盘绕成双螺旋结构
D. 若酶活性等条件相同，则复制相同大小DNA时，图2所示的方式耗时可能更短
【答案】A
【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。特点是半保留复制、边解旋边复制。
【详解】A、观察可知，图1、图2所示DNA分子为环状双链DNA分子，在这种结构中，每个脱氧核糖与两个磷酸相连，A错误；
B、DNA复制过程需要模板（亲代DNA的两条链）、原料（四种脱氧核苷酸）、酶（如解旋酶、DNA聚合酶等）和能量（ATP提供）等，这是DNA复制的基本条件，B正确；
C、DNA复制的结果是子链与模板链盘绕成双螺旋结构，所以子链①③将分别与其模板链盘绕成双螺旋结构，C正确；
D、从图中可以看到，图2中有多个复制起点，相比图1只有一个复制起点，在酶活性等条件相同的情况下，多个复制起点同时进行复制可以加快复制速度，所以复制相同大小DNA时，图2所示的方式耗时可能更短，D正确。
故选A。
17. β地中海贫血是一类常染色体隐性遗传病。患者的βN基因突变，导致构成血红蛋白的β链合成异常，红细胞易破裂而引发溶血性贫血。β+基因、βO基因是βN基因的两种突变类型，β+基因会导致β链合成量减少，βO基因会导致β链不能合成。治疗β地中海贫血的基因编辑疗法已经问世，涉及从患者的血液中调动骨髓干细胞、对干细胞相关基因进行修饰、将这些修饰的干细胞输回患者体内等。下列有关叙述正确的是（ ）
A. βN基因突变为β+基因后，RNA聚合酶不能与β+基因结合，导致转录受阻
B. β+基因携带者与βO基因携带者婚配，生育患该病孩子的概率为3/4
C. 输入修饰的干细胞后，表型正常的该病患者生育患病孩子的风险低于基因修饰前的
D. βN基因突变为β+基因、βO基因体现了基因突变的不定向的特点
【答案】D
【详解】A、β+基因导致β链合成量减少，但并未完全阻断，如果RNA聚合酶不能结合，转录会完全受阻，β链将无法合成（类似于βO基因），但β+基因是部分功能丧失，因此更可能是转录效率降低或翻译效率降低，而不是RNA聚合酶完全不能结合，A错误；
B、β+基因携带者βNβ+，βO基因携带者βNβO，婚配后代的基因型组合为 βNβN（正常）、βNβO（携带者）、 βNβ+（携带者）、 β+βO（患者），生育患该病孩子的概率为1/4，B错误；
C、输入修饰的干细胞后，只是改变了造血干细胞的基因组成，患者的生殖细胞基因并未改变，仍携带突变基因，生育患病孩子的风险取决于生殖细胞的基因型，与体细胞修饰无关，因此，生育患病孩子的风险不会因为体细胞基因修饰而改变，C错误；
D、基因突变的不定向性是指一个基因可以突变为多个不同的等位基因，βN可以突变为β+（部分功能丧失）、βO（完全功能丧失），这是两个不同的方向，这体现了基因突变的不定向性，D正确。
故选D。
18. 哺乳动物存在一种印记基因机制，即部分基因带有“印记”，只能在父源或母源一方的染色体上表达。科学家综合运用多项技术修改了20个关键的印记基因，使“双父”小鼠胚胎的发育能力显著改善，不仅得到幼鼠且使其存活到成年。小鼠体色受一对等位基因控制，灰身雄鼠XYs（s表示仅位于Y染色体上的雄性决定基因）与灰身雌鼠XY（s基因敲除个体，能产生卵细胞）杂交产生的后代的情况如表所示（YY胚胎死亡），不考虑X、Y染色体的同源区段。下列分析错误的是（ ）
A. 基因被"印记"后，其碱基序列会发生变化
B. 决定小鼠体色的基因位于常染色体上
C. 子代中，含s基因的个体约占1/3
D. 子代灰身雌鼠中，纯合个体约占1/3
【答案】A
【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，这种与性别相关联的性别遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、基因被 “印记” 后，只是基因的表达受到限制，其碱基序列并不会发生变化，A 错误；
B、由题表可知，子代中灰身和黑身的比例在雌雄个体中大致相同，没有表现出与性别相关联的现象，所以决定小鼠体色的基因位于常染色体上，B 正确；
C、灰身雄鼠XYs与灰身雌鼠XY（s基因敲除个体）杂交，后代基因型及比例为XX：XY：XYs=1：1：1（YY胚胎死亡），含s基因的个体（XYs）约占1/3，C 正确；
D、设控制小鼠体色的基因为A、a，灰身雄鼠与灰身雌鼠杂交后代出现黑身，说明灰身为显性性状。子代灰身雌鼠（1/3AAXX、2/3AaXX）中，纯合个体（AAXX）约占1/3，D 正确。
故选A。
二、非选择题:本题共4小题，共64分。
19. 气孔是叶肉细胞与外界进行气体交换的"门户"，气孔导度可通过影响叶肉细胞间CO2浓度来影响其光合速率。草莓叶片的横切面结构及叶肉细胞进行光合作用的部分过程如图1所示。回答下列问题:
（1）NADPH在_______（填具体场所）上合成。若突然增加CO2的供应量，则短时间内NADPH的含量将_______。
（2）当叶肉细胞光合速率增大且气孔导度减小时，胞间CO2浓度将会降低，原因是_______。
（3）己酸二乙氨基乙醇酯（DA-6）能调节植物的生长。某科研小组研究了DA-6和遮光对草莓光合速率的影响，结果如表和图2所示。
①该实验的自变量是_______，丁组的处理是_______。
②比较分析甲和乙后，可以推测DA-6提高光合速率的机理是_______。
③比较分析甲和丙后可知，遮光条件下限制光合速率的因素_______（"是"或"不是"）气孔导度，原因是_______。
【答案】（1）①. （叶绿体）类囊体薄膜 ②. 减少
（2）叶肉细胞间CO2的消耗量大于从气孔吸收的CO2的量
（3）①. 是否遮光、是否用DA-6处理 ②. 遮光+DA-6 ③. 增大气孔导度，增加叶肉细胞对CO2的吸收量 ④. 不是 ⑤. 遮光条件下气孔导度虽然减小，但胞间CO2浓度升高
【分析】影响光合作用的外因包括二氧化碳浓度、光照、温度、矿质元素、水等，二氧化碳通过影响光合作用的暗反应阶段影响光合作用，光照强度通过影响光反应进而影响光合作用，温度通过影响酶活性而影响光合作用。
【小问1详解】
NADPH是光反应的产物，光反应在叶绿体的类囊体薄膜上进行，所以NADPH叶绿体的类囊体薄膜上合成的。突然增加 CO2供应量，暗反应中CO2固定加快，C3生成增多，C3还原消耗的NADPH和ATP增加，而光反应产生NADPH速率短时间不变，所以短时间内NADPH含量将减少。
【小问2详解】
当叶肉细胞光合速率增大且气孔导度减小时，胞间 CO2浓度降低的原因是：叶肉细胞光合速率增大，消耗胞间CO2的速率加快；同时气孔导度减小，CO2进入胞间的速率减慢，消耗速率大于补充速率，导致胞间CO2浓度降低。
【小问3详解】
①实验研究DA-6和遮光对草莓光合速率的影响，自变量是是否遮光、是否用DA-6处理；甲组不遮光+清水，乙组不遮光+DA-6，丙组遮光+清水，所以丁组处理是遮光+DA-6，保证单一变量原则，形成对照。
②比较甲（不遮光+清水）和乙（不遮光+DA-6 ），乙组光合速率高，气孔导度也大，推测DA-6提高光合速率的机理是通过增大气孔导度，增加叶肉细胞对CO2的吸收量，从而提高光合速率。
③比较甲（不遮光 + 清水）和丙（遮光 + 清水），丙组光合速率低，气孔导度也低，但胞间CO2浓度并不低（从图 2 可看 ），说明遮光条件下限制光合速率的因素不是气孔导度，原因是遮光条件下，气孔导度虽然减小，但丙组（遮光 + 清水）胞间胞间CO2浓度升高，说明CO2供应不是限制因素，而是光照强度等其他因素限制了光合速率。
20. 玉米TE1基因促进株高正常形成的分子机制如图1所示，图1中PP2Ac-2、WEE1分别表示磷酸酶PP2Ac-2、激酶WEE1。在磷酸酶PP2Ac-2和激酶WEE1作用下，mRNA-TE1-P复合物去磷酸化，形成的mRNA-TE1通过核孔进入细胞质，mRNA被释放，mRNA指导合成蛋白质，促进细胞生长和细胞分裂，促进株高正常形成。回答下列问题：

（1）在玉米细胞中，简述基因与DNA的关系：______。DNA分子的基本骨架由______交替连接构成。
（2）过程①中，RNA聚合酶和生长与分裂相关基因结合，从模板链的______（填“5’”或“3’”）端开始向另一端移动。玉米细胞转录过程中，RNA聚合酶的功能是______、______。
（3）据图1可知，mRNA-TE1复合物发生磷酸化后，在细胞核内直接抑制基因表达的______过程，使相关蛋白处于动态平衡状态。
（4）ZM66是矮化突变体玉米植株，其矮化表型是由TE1功能缺失造成的。野生型（WT）玉米与ZM66突变体玉米TE1基因编码序列的差异如图2所示。ZM66突变体玉米TE1功能缺失的原因是______（已知有3种终止密码子：UAA、UAG、UGA）。

【答案】（1）①. 基因是有遗传效应的DNA片段 ②. 磷酸、脱氧核糖
（2）①. 3' ②. 使DNA双链解开（或解旋或断开DNA分子中的氢键）③. 催化核糖核苷酸的连接（或催化RNA的合成）
（3）转录 （4）碱基C→T的替换形成的基因突变导致mRNA上提前形成终止密码子，编码的肽链缩短，TE1功能缺失
【小问1详解】
在玉米细胞中，基因是有遗传效应的DNA片段。DNA分子的基本骨架由磷酸、脱氧核糖交替连接构成。
【小问2详解】
过程①为转录，RNA聚合酶和生长与分裂相关基因结合，从模板链的3'端开始向另一端移动。玉米细胞转录过程中，RNA聚合酶的功能是使DNA双链解开（或解旋或断开DNA分子中的氢键）和催化核糖核苷酸的连接（或催化RNA的合成）。
【小问3详解】
据图1可知，mRNA-TE1复合物发生磷酸化后，并没有出细胞核，而是在细胞核内直接抑制基因表达的转录过程，使相关蛋白处于动态平衡状态。
【小问4详解】
比较野生型（WT）玉米与ZM66突变体玉米TE1基因编码序列，发现ZM66突变体玉米TE1功能缺失的原因是碱基C→T的替换形成的基因突变导致mRNA上提前形成终止密码子，编码的肽链缩短，TE1功能缺失。
21. 图1表示基因型为Aa的某植物有丝分裂间期的细胞，图2～图5是该植物小孢子母细胞（类似于精原细胞）减数分裂形成正常雄配子的过程中的几个细胞分裂图。回答下列问题：
（1）间期包括G1期（DNA合成前期）、S期（DNA复制期）、G2期（DNA合成后期）。G1期的细胞中合成的生物大分子主要是________、________。若图1所示细胞处于G2期，则与G1期相比，图1所示细胞中________（填"染色质""核DNA"或"染色质和核DNA"）的数目加倍。
（2）若图2和图4所示细胞所处时期都能发生基因重组，则图2所示细胞处于________期，图4所示细胞中染色体的主要行为是________。
（3）OSD1基因能保证减数分裂Ⅱ过程中的细胞质正常分裂，是控制减数分裂过程的三个关键基因之一。敲除该植物的OSD1基因，若小孢子母细胞减数分裂后得到________个细胞，则可验证上述结论。与野生型植株相比，该实验采用了自变量控制中的________（填科学方法）。
【答案】（1）①. 蛋白质 ②. RNA ③. 核DNA
（2）①. 减数分裂Ⅰ前 ②. 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
（3）①. 2 ②. 减法原理
【小问1详解】
间期包括G1期（DNA合成前期）、S期（DNA复制期）、G2期（DNA合成后期）。G1期的细胞中合成的生物大分子主要是蛋白质、RNA，为DNA复制做准备。若图1所示细胞处于G2期，则经过了S期的DNA复制，与G1期相比，图1所示细胞中核DNA的数目加倍。
【小问2详解】
基因重组分为两种类型：（1）减数第一次分裂前期（四分体时期），同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换导致基因自由组合；（2）减数第一次分裂后期，非同源染色体上的非等位基因自由组合；若图2和图4所示细胞所处时期都能发生基因重组，则图2所示细胞处于减数第一次分裂前期（减数分裂Ⅰ前期），图4所示细胞处于减数第一次分裂后期，细胞中染色体的主要行为是同源染色体分离，非同源染色体自由组合。
【小问3详解】
OSD1基因能保证减数分裂Ⅱ过程中的细胞质正常分裂，是控制减数分裂过程的三个关键基因之一。敲除该植物的OSD1基因，减数分裂Ⅱ过程中的细胞质不能正常分裂，则小孢子母细胞减数分裂后得到2个细胞，则可验证上述结论。与野生型植株相比，该实验采用了自变量控制中的减法原理。
22. 人类某种病的患者在一定年龄会表现出智力障碍，该病与H蛋白是否正常表达有关。小鼠的H蛋白与人的H蛋白功能相同，因此研究者拟构建H基因敲除小鼠，用于研究缺失H蛋白导致该病发生的机制:在H基因前后均插入LX序列，使其突变成h基因（仍正常表达H蛋白），获得Hh雌鼠；将噬菌体的G酶基因插入6号染色体上，获得Gg雄鼠（G表示插入G酶基因，g表示未插入G酶基因）。活化的G酶能使h基因中的H基因丢失而获得H基因完全敲除小鼠（如图）。让上述雌鼠与雄鼠杂交获得F1。回答下列问题:
（1）噬菌体是一类能攻击细菌的病毒，其基因在细菌细胞内的表达过程包括转录和________两个步骤，其中转录在________中完成。
（2）研究者认为h基因的mRNA与H基因的mRNA碱基序列相同，依据是________。
（3）由图可知，在没有饲喂TM试剂的条件下，F1小鼠自由交配所得的F2小鼠中，含H蛋白的小鼠所占比例为________%。
（4）基因型为HhGg的雌鼠产生基因型为HG的卵细胞的概率为________，理由是________。
（5）如何利用F1小鼠获得不能表达H蛋白的小鼠?简述杂交实验思路:________。
【答案】（1）①. 翻译 ②. 细胞质
（2）与H基因一样，h基因能正常表达H蛋白
（3）100 （4）①. 1/4 ②. H基因与G酶基因位于小鼠的两对染色体上，减数分裂过程中遵循自由组合定律
（5）让F1小鼠自由交配获得F2，给F2小鼠喂食TM试剂，一段时间后，检测它们的H蛋白水平，H蛋白水平为0的小鼠不能表达H蛋白
【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。因此也称为独立分配定律。
【小问1详解】
噬菌体是一类能攻击细菌的病毒，其基因在细菌细胞内的表达过程包括转录和翻译两个过程，其中转录在细胞的细胞质中完成。
【小问2详解】
根据题意，H基因前后均插入LX序列，使其突变成h基因，仍正常表达H蛋白，因此h基因的mRNA与H基因的mRNA碱基序列相同。
【小问3详解】
由图可知，在没有饲喂TM试剂的条件下，亲本的基因型为ggHh和GgHH，杂交获得的F1基因型为G-H-，F1小鼠自由交配所得的F2小鼠中，不论含H基因的杂合子或hh的纯合子，均可以合成H蛋白，因此含H蛋白的小鼠所占比例为100%。
【小问4详解】
由图可知，基因型为HhGg的雌鼠产生的卵细胞的基因型为HG、hG、Hg、hg，产生基因型为HG的卵细胞的概率为1/4，理由是H基因与G酶基因位于小鼠的两对染色体上，减数分裂过程中遵循自由组合定律。
【小问5详解】
让F1小鼠自由交配获得F2，给F2小鼠喂食TM试剂，一段时间后，检测它们的H蛋白水平，H蛋白水平为0的小鼠不能表达H蛋白，这样即可利用F1小鼠获得不能表达H蛋白的小鼠。
项目
五碳糖
磷 酸
A
G
T
C
U
数量
300个
420个
150个
60个
65个
140个
50个
项目
灰身
黑身
雄性
20只
7只
雌性
43只
14只
组别
处理
甲
不遮光+清水
乙
不遮光+DA-6
丙
遮光+清水
丁
?