❤非选择题必刷50道（5大题型）（解析版）

【淘宝店铺：向阳百分百】【淘宝店铺：向阳百分百】非选择题专项训练（50题）目录【题型1】细胞代谢类【题型2】遗传变异类【题型3】生命活动调节类【题型4】生态环境类【题型5】生物工程与技术类【细胞代谢类】1．近年来，大气中的CO2浓度和O3浓度有上升趋势。为研究CO2浓度和O3浓度上升对农作物有何影响，研究人员用高浓度CO2和高浓度O3分别连续处理水稻甲、乙两个品种75天，在第55天、65天、75天分别测定植物的最大净光合速率，结果如图。回答下列问题。(1)实验中的最大净光合速率也可以用单位时间O2释放量表示，O2是（填“光”或“暗”）反应阶段的产物，此阶段的产物还有。(2)分析甲、乙两组75天时的数据可知：①O3处理75天后，甲、乙两组水稻的，表明长时间高浓度的O3对水稻光合作用产生明显抑制；②长时间高浓度的O3对乙品种水稻的影响大于甲品种水稻，表明。(3)据图分析，高浓度CO2可（填“提高”或“降低”）高浓度O3对水稻净光合作用的抑制效果。(4)实验发现，处理75天后甲、乙两组水稻中的基因A表达量都比CK组下降。为确定A基因与乙品种水稻对O3耐受力的关系，研究人员使乙品种水稻中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，再与乙组进行对比。若实验现象为，则说明A基因与乙品种水稻对O3耐受力无关。【答案】(1)光还原型辅酶II（NADPH）、ATP(2)最大净光合速率均下降乙品种水稻对O3更敏感（O3对乙品种水稻的抑制作用更明显）(3)降低(4)与乙组75天时的最大净光合速率基本相同【分析】分析题图：该实验的自变量是水稻的品种及不同发育时期、CO2浓度和O3浓度及是否将高CO2与高O3浓度混合，因变量是水稻的净光合速率，据此分析作答。【详解】（1）在光合作用的光反应阶段，叶绿体中光合色素吸收的光能，一是用于将H2O分解产生O2和还原型辅酶Ⅱ（NADPH）；二是使ADP与Pi反应形成ATP。（2）在75天时，与CK（对照组）相比，甲、乙两组中的O3组的最大净光合速率均比CK组低，即O3处理75天后，甲、乙两组水稻的最大净光合速率均下降，表明长时间高浓度的O3对水稻光合作用产生明显抑制；乙组中的O3组的最大净光合速率低于甲组，即乙组的最大净光合速率下降更多，可能是乙品种水稻对O3更敏感。（3）O3组比CK组的最大净光合速率低，而CO2＋O3组的净光合速率大于O3组，因此高浓度CO2可降低高浓度O3对水稻净光合作用的抑制效果。（4）实验发现，处理75天后甲、乙两组水稻中的基因A表达量都下降。为确定A基因与乙品种水稻对O3耐受力的关系，自变量是A基因功能，因此可以使乙品种水稻中A基因过量表达，并用高浓度O3处理75天，比较A基因过量表达与表达量下降时的净光合速率，若与乙组75天时的最大净光合速率基本相同，则说明A基因与乙品种水稻对O3耐受力无关。2．大型海藻广泛分布在潮间带，构成了海洋初级生产力的10%左右，对碳循环起着非常重要的作用。实验小组对某岛低潮干出状态下，不同脱水率和光照强度处理后，海藻浒苔的净光合作用速率进行测定，实验结果如图所示。回答下列问题：(1)浒苔叶肉细胞中消耗H2O并释放氧气的过程发生在（填场所），该过程产生的可以为C3的还原提供能量和还原剂。(2)光补偿点是指植物光合作用速率和呼吸作用速率相等时的光照强度，根据图示结果分析，随着浒苔脱水率的增大，其光补偿点（填“升高”“降低”或“不变”）。已知含水量会影响酶活性，且不同酶对水分的敏感程度不同，试结合以上结果说明脱水导致光补偿点发生变化的原因。(3)在高潮沉水状态下，浒苔类海藻对HCO3-的利用能力很强，能直接吸收海水中的HCO3-作为光合无机碳源，低潮干出状态下，浒苔和空气直接接触，光合作用速率会急剧下降，试推测其原因是。【答案】(1)类囊体薄膜NADPH(2)升高呼吸作用有关的酶对脱水不敏感，而光合作用有关酶对脱水敏感，脱水不影响呼吸作用速率，但降低了光合作用的酶活性，导致光合作用速率和呼吸作用速率相等时的光照强度升高(3)空气中的CO2浓度较低，影响了暗反应阶段，导致光合作用速率下降【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。【详解】（1）浒苔叶肉细胞中消耗H2O并释放氧气发生在光反应阶段，光反应过程发生在类囊体薄膜上，光反应产生的NADPH可以为C3的还原提供能量和还原剂。（2）根据图示可知，光补偿点是净光合作用速率为零时对应的光照强度，随着浒苔脱水率的增大，其光补偿点会升高。据图可知，脱水率不影响浒苔的呼吸作用速率，因此说明呼吸作用有关的酶对脱水不敏感，而光合作用有关酶对脱水敏感，脱水不影响呼吸作用速率，但降低了光合作用的酶活性，导致光合作用速率和呼吸作用速率相等时的光照强度升高。（3）高潮沉水状态下，浒苔类海藻具有很强的HCO3-的利用能力，能直接吸收海水中的HCO3-作为光合无机碳源，低潮干出状态下，浒苔和空气直接接触，无法利用HCO3-为光合无机碳源，而空气中的CO2浓度较低，因此会导致CO2吸收减少，影响了暗反应阶段，导致光合作用速率下降。3．柑橘具有丰富的营养和优良的风味。中国不仅拥有丰富的柑橘种质资源，同时也拥有悠久的柑橘栽培历史。Ⅰ．柑橘叶片细胞中的叶绿体呈椭球形，其形态和分布与叶绿体的功能有紧密关系，据图回答下列问题：(1)叶绿体在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的（填“正面”或“侧面”）朝向光源，使其能接受较多的光照。在强光下，叶绿体以其椭球体的（填“正面”或“侧面”）朝向光源，其意义是Ⅱ．植物光合产物的运输会对光合作用造成影响。现利用14C标记的CO₂探究柑橘光合作用强度和光合产物的运输情况。部分实验数据如表所示，其中A组表示留果处理，B组表示去果处理。组别净光合速率（μmol·m-2·g-1）气孔开放程度（mmol·m-2·g-1）叶片的相对放射性强度（%）根的相对放射性强度（%）果实的相对放射性强度（%）A组4．341．427．115．438．6B组2．829．748．220．8-(2)叶绿体中，与CO₂发生结合并固定的物质是，CO₂被还原成为糖的一系列反应称为循环。(3)光合作用的产物主要以蔗糖的形式通过韧皮部运输到植株各处。分析实验数据可知，A组柑橘光合作用的产物主要运输到中，B组柑橘光合作用的产物主要积累在中。(4)与A组相比，B组柑橘的净光合速率较低。结合表中数据，从暗反应角度分析，出现该现象的主要原因是；从光合产物的运输角度分析，原因可能是。【答案】(1)正面侧面能避免叶绿体被灼伤(2)五碳化合物卡尔文(3)果实叶片(4)B组叶片气孔开放程度较低，CO₂供应不足，暗反应速率较低B组柑橘无果，光合产物运输受阻，导致光合产物更多留在叶片中，抑制了光合作用【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段：光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上，色素吸收光能、传递光能，并将一部分光能用于水的光解生成[H]和氧气，另一部分光能用于合成ATP；暗反应发生场所是叶绿体基质中，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，三碳化合物在光反应产生的[H]和ATP的作用下被还原，进而合成有机物。【详解】（1）结合图示可以看出，叶绿体在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的“正面”朝向光源，使其能接受较多的光照，满足光合作用对光能的需求。在强光下，叶绿体以其椭球体的“侧面”朝向光源，这样可以接受较少的光照，避免光照太强引起叶绿体被灼伤。（2）叶绿体中，与CO2发生结合并固定的物质是五碳化合物（或C5），CO2被还原成为糖的一系列反应称为卡尔文循环。（3）光合作用的产物主要以蔗糖的形式通过韧皮部运输到植株各处。根据表中放射性强度的分布可推测，A组柑橘光合作用的产物主要运输到果实中，因为此时果实是生长旺盛的部位，而光合产物会向生长旺盛部位转运；B组柑橘光合作用的产物主要积累在叶片中，这是因为B组植物进行了去果实处理。（4）与A组相比，B组柑橘的净光合速率较低。表中数据显示，B组叶片气孔开放程度较低，CO2供应不足，因此，暗反应速率较低，进而抑制了光反应速率，表现为净光合速率下降；从光合产物的运输角度分析，应该是由于B组柑橘无果，光合产物运输受阻，导致光合产物更多留在叶片中，抑制了光合作用，表现为净光合速率下降。4．目前，各国研制的新冠疫苗有很多种，其中的mRNA疫苗是一种核酸疫苗。将编码新冠病毒S蛋白的mRNA直接导入人体，利用人体细胞合成抗原蛋白，从而刺激人体产生免疫应答。研究发现纳米脂质颗粒(LNP)能使mRNA疫苗在体内以非侵入性的方式进行靶向递送。mRNA疫苗通过胞外递送到胞内后，可能面临内体逃逸和胞内免疫两个难点，如下图所示，请回答下列问题：(1)新冠病毒没有细胞结构，只能以的方式在活细胞中生存。(2)mRNA需要从内体小泡中逃逸才能在宿主细胞的上翻译出抗原蛋白，该过程所需的原料由转运，且连接在该结构的（选填“羟基”、“磷酸基团”）末端。(3)抗原蛋白以方式分泌到人体细胞外，刺激机体产生相应的，从而获得对新冠病毒的免疫力。(4)若mRNA内体逃逸不成功，则会被图中的识别，使该外来mRNA被降解；若逃逸成功，也需逃避图中的识别，以免被降解。(5)DNA疫苗通过抗原蛋白基因在动物细胞中表达引起机体免疫应答。与DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有保证，这是因为mRNA疫苗不会进入内，无整合到宿主细胞基因组中的风险。【答案】(1)寄生(2)核糖体tRNA/转运RNA羟基(3)胞吐抗体和记忆细胞(4)TLR3和TLR7/8NLRs(5)细胞核【分析】分析题图：mRNA疫苗在纳米脂质颗粒（LNP）的作用下，以胞吞的方式进入细胞形成内体小泡。mRNA从内体小泡逃逸后利用宿主细胞的核糖体翻译出抗原蛋白，经高尔基体发挥作用分泌到细胞外，激活宿主的免疫应答，产生相应的抗体和记忆细胞，从而获得对新冠病毒的免疫力。若内体小泡内的mRNA未实现逃逸，则会被TLR3和TLR7/8识别，使该外来mRNA降解。若逃逸成功也需逃避NLRs识别，以免被降解。【详解】（1）新冠病毒没有细胞结构，不能独立生活，只能以寄生方式在活细胞中生活。（2）核糖体是蛋白质的合成场所，mRNA需要从内体小泡中逃逸才能在宿主细胞的核糖体上翻译出抗原蛋白；蛋白质的原料是氨基酸，翻译过程中，氨基酸由tRNA转运，且连接在该结构的羟基末端，参与脱水缩合过程。（3）抗原蛋白属于大分子物质，分泌到细胞外的方式是胞吐；抗原能够激发机体的特异性免疫过程，进而产生抗体和相应的记忆细胞，从而获得对新冠病毒的免疫力。（4）据图可知，若内体小泡内的mRNA未实现逃逸，则会被TLR3和TLR7/8识别，使该外来mRNA降解；若逃逸成功也需逃避NLRs识别，以免被降解。（5）与DNA疫苗相比，mRNA不需要进入细胞核，无整合到宿主细胞染色体基因组中的风险。5．植物遇到对植物生长不利的环境条件，如水分不足、洪涝、高温或低温、病虫害等，往往会出现一些应激性反应。请结合不同的植物胁迫，分析并回答下列问题：(1)洪水易造成低氧胁迫。此时植物根系易变黑、腐烂，原因是。(2)高温引发的干旱胁迫，首先是保卫细胞失水，气孔（变大或变小），直接影响光合作用的阶段。(3)盐（主要是NaCl）胁迫环境下，大豆细胞质中积累的Na+会抑制胞质酶的活性，部分生理过程如图所示，请据图写出盐胁迫条件下，大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”有（至少答出2点）。(4)图中Na+以主动运输的方式跨膜运输，这种运输方式对细胞的意义是。(5)研究发现，胁迫持续三天，叶片颜色会变浅，通过电镜观察发现叶绿体的膜结构遭到破坏，科学家认为外源ABA能使干旱胁迫下玉米幼苗叶片中叶绿素的含量下降减慢。若用玉米幼苗为原料设计实验验证这一观点，请写出实验思路。【答案】(1)无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用(2)变小暗反应(3)（通过载体蛋白B和囊泡）将细胞质中的Na+运输到液泡中储存；或排除细胞外：将Na+细胞质中的储存在囊泡中(4)选择性吸收细胞需要的物质，排除代谢废物及对细胞的毒害的物质(5)取玉米幼苗若干株分成两组，培养在干旱的条件下，其中一组施加外源ABA，另一组加等量的蒸馏水（或不做处理），一段时间后从相同位置取大小相等的叶片进行色素的提取和分离实验，并比较叶绿素带宽【分析】1、主动运输是指物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质运输方式。2、质壁分离发生的条件：细胞液浓度小于外界溶液浓度、原生质层比细胞壁的伸缩性大和原生质层相当于一层半透膜。【详解】（1）洪水易造成低氧胁迫，造成植物根系易变黑、腐烂，原因是无氧呼吸产生的酒精对根细胞产生毒害作用。（2）高温引发的干旱胁迫，首先是保卫细胞失水，气孔变小，二氧化碳供应不足，直接影响光合作用的暗反应阶段。（3）结合图示可知，盐胁迫条件下，通过载体蛋白A将Na+从细胞质运输到胞外；通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存；将细胞质中的Na+储存在囊泡中，都可以降低Na+毒害作用。（4）Na+以主动运输的方式跨膜运输，这种运输方式对细胞的意义是选择性吸收细胞需要的物质，排除代谢废物及对细胞的毒害的物质。（5）为验证外源ABA能使干旱胁迫下玉米幼苗叶片中叶绿素的含量下降减慢，实验设计思路：取玉米幼苗若干株分成两组，培养在干旱的条件下，其中一组施加外源ABA，另一组加等量的蒸馏水（或不做处理），一段时间后从相同位置取大小相等的叶片进行色素的提取和分离实验，并比较叶绿素带宽。6．番茄植株不耐高温，北方日光温室夏秋栽培常因温度较高，导致作物产生高温障碍、光合速率下降、植株衰老加速、产量降低、品质变劣。CO2是植物光合作用的重要原料，其浓度的升高可以对植物光合生理产生显著的影响。某科研人员以盆栽番茄为试验材料，探究了温室长时间高温与增施CO2条件下，番茄叶片同化产物的积累情况，结果如下图。请回答下列问题：(1)本实验的可变因素是。(2)CO2还原为糖的一系列反应称为循环。该循环从开始，该循环的关键步骤是。该循环停止，光反应不能进行的原因是。(3)研究人员推测淀粉积累过多抑制了光合作用的原因：可能是由于有限的氮素营养被优先分配到淀粉的分解代谢中，因此造成光合作用所需含氮化合物合成不足。也可能是淀粉在叶肉中积累，降低光合速率。叶绿体内合成淀粉的直接原料是。影响光合作用的含氮化合物包括（答出两点即可）以及ATP和NADPH等。(4)高温胁迫降低了番茄叶片的净光合速率这可能与高温胁迫导致、、部分气孔关闭甚至造成光合结构损伤等有关。实验结果显示采取措施能部分缓解了高温胁迫对番茄生长的抑制作用，原因可能是。(5)上述实验各组中，最有利于番茄植株生长的是组。【答案】(1)是否高温、是否用二氧化碳处理(2)卡尔文二氧化碳的固定三碳化合物的还原暗反应停止，就不能为光反应提供ADP、Pi和NADP+(3)葡萄糖叶绿素和酶(4)酶的活性降低破坏酶结构增施CO2增施CO2抑制细胞呼吸强度，减少热量的产生，此外提高了光合速率(5)常温+CO2【分析】光合作用根据是否需要光照，可以概括地分为光反应和暗反应。光反应阶段必须需要光照才能进行，发生在类囊体薄膜上。主要发生水的光解，NADPH的合成，ATP的合成；暗反应阶段有没有光照都能进行，发生在叶绿体基质中，主要发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原。光反应和暗反应之间是紧密联系的，能量转化和物质变化密不可分。【详解】（1）本实验目的：探究了温室长时间高温与增施CO2条件下，番茄叶片同化产物的积累情况。据图分析，本实验的可变因素即实验的自变量有是否高温、是否用二氧化碳处理，因变量是净光合速率、淀粉含量、可溶性糖含量；（2）CO2还原为糖的一系列反应称为卡尔文循环。该循环从二氧化碳的固定开始，该循环的关键步骤是三碳化合物的还原。三碳化合物的还原产物有糖类，还会再生成五碳化合物，五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。该循环停止，光反应不能进行的原因是暗反应停止，不能为光反应提供ADP、Pi和NADP+；（3）淀粉的基本单位是葡萄糖，叶绿体内合成淀粉的直接原料是葡萄糖。光合作用需要酶的催化，需要叶绿素的参与，酶和叶绿素都含有氮元素，所以影响光合作用的含氮化合物包括酶和叶绿素以及ATP和NADPH等；（4）温度会影响酶的活性，进而影响光合速率，所以高温胁迫降低了番茄叶片的净光合速率这可能与高温胁迫导致酶的活性降低、破坏酶结构，或者为了减少蒸腾作用，导致部分气孔关闭。根据图可知，高温+CO2组比单独高温相比，总干重高于单独高温组，所以可以采取增施CO2措施能部分缓解了高温胁迫对番茄生长的抑制作用，原因可能是增施CO2抑制细胞呼吸强度，减少热量的产生，此外提高了光合速率。（5）上述实验各组中，最有利于番茄植株生长的是常温+CO2组，因为该组的总干重最大，有机物积累最多，最有利于番茄生长。7．利用“植物工厂”可精准调控辣椒生长所需的光照、水、CO₂等环境因子。图1是辣椒叶肉细胞光合作用过程示意图。为探究红、蓝光配比对辣椒产量的影响，研究者开展了相关实验并测得各组辣椒叶片叶绿素含量、氮含量，结果如图2，统计各组辣椒累计采收量如图3(注：CK为对照组；A组为红光；蓝光=1:1;B组为红光：蓝光=2:1;C组为红光：蓝光=3:1)。据图回答下列问题：(1)图1中②、④分别代表、,Ⅰ阶段产生的（填物质）可为Ⅱ阶段③的还原提供能量。(2)红、蓝光对于辣椒生长的作用有两方面：一是红、蓝光可以被叶肉细胞吸收用于光合作用，其中红光被（填色素名称）吸收；二是红、蓝光作为信号可以分别被（填受体名称）和感受蓝光的受体接受从而引发相应的生物学效应。(3)图2中对照组（CK）的人工光源应为光。(4)上述实验结果显示，红光与蓝光配比为时，增产效果更好，据图分析原因是：①，促进光反应；②，促进暗反应。(5)若上述实验是“预实验”，请尝试提出进一步探究的实验题目：，为实现辣椒产量最大化提供依据。【答案】(1)ADP和Pi(CH₂O)ATP(腺苷三磷酸)和NADPH(还原型辅酶Ⅱ)(2)叶绿素(或答：“叶绿素a和叶绿素b”)光敏色素(3)白(4)1:1叶绿素含量增加最多,提高光能利用率氮含量增加最多,有利于暗反应相关酶的合成(5)探究提高辣椒产量的红蓝光最适配比(答出“红蓝光最适配比”即可得分)【分析】1、光合作用过程包括光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的场所是叶绿体的类囊体膜上，光反应的产物是ATP、NADPH与氧气；光合作用的暗反应阶段场所是叶绿体的基质中，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、影响光合作用的因素包括内因和外因，内因主要是光合色素的含量、酶的数量和活性等，外因主要是光照强度、二氧化碳浓度、温度等。【详解】（1）据图分析Ⅰ阶段为光反应阶段，Ⅱ阶段为暗反应阶段，图1中②代表ADP和Pi，④代表糖(CH₂O)。光反应阶段产生的ATP和NADPH可以为暗反应阶段C3的还原提供能量。（2）叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，因此红光被叶绿素吸收。红光可以被光敏色素接受、蓝光可以被感受蓝光的受体接受，从而引发相应的生物学效应。（3）本实验是探究红、蓝光配比对辣椒产量的影响，因此白光是对照组。A组为红光；蓝光=1:1，B组为红光：蓝光=2:1，C组为红光：蓝光=3:1为实验组。（4）据图3分析A组为红光；蓝光=1:1辣椒累计采收量最大，说明增产效果更好。结合图2分析，A组叶绿素含量增加最多,提高光能利用率，从而促进光反应；A组氮含量增加最多,有利于暗反应相关酶的合成，促进暗反应。（5）通过预实验发现红、蓝光配比对辣椒产量会有影响，因此接下来是探究提高辣椒产量的红蓝光最适配比，为实现辣椒产量最大化提供依据。8．小麦缺磷会导致植物叶片呈紫红色、植株细小。为了找到合适的磷培养浓度，研究者在不同磷含量的水培条件下测定小麦叶内细胞的净光合速率（指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率）和叶片磷含量，结果如图。(1)小麦叶肉细胞内的下列物质或结构中，含有磷元素的有________。A．淀粉 B．腺苷 C．高能电子 D．叶绿体内膜(2)小麦水培实验过程中需要控制其它条件相同，包括________。A．光照强度 B．温度 C．CO2浓度 D．小麦品种(3)分析图数据可得到的结论是________。A．磷元素是小麦叶肉细胞合成叶绿素的原料B．叶片磷含量随环境中CO2浓度的增加逐渐降低C．过高浓度的磷会抑制小麦叶肉细胞的净光合速率D．小麦叶肉细胞净光合速率提高可促进叶片磷含量(4)结合图和所学知识，在低磷水培条件下，为了维持小麦正常的生命活动，可能会发生变化的有_________。A．氧气的释放量减少； B．部分细胞出现质壁分离；C．叶片中磷的运输效率升高； D．根系的数量和长度增加；(5)进一步设计实验确定小麦叶肉细胞净光合速率到达最大值时的叶片磷含量，下列做法中错误的是_________。A．使用分光光度法测定叶片磷含量时需要制作标准曲线B．通过测定单位叶面积上产生O2的速率作为净光合速率C．为了使结果更精确，在0.5mol/L和12.5mol/L两个实验组之间再等距设置若干个实验组D．根据实验结果绘制曲线，横坐标为水培磷浓度，纵坐标为净光合速率小麦根细胞中的PHO2蛋白能够下调质膜上的磷转运蛋白数量。研究人员发现，当叶肉细胞磷含量变化时，叶肉细胞转录出特定的miRNA并转运至根细胞中发挥调控作用以维持小麦的磷稳态。如图是该机制的示意图。(6)miRNA在小麦根细胞中对磷稳态的调控属于表观遗传调控，据图5分析，其机制可能是_______。A．改变PHO2基因的序列 B．改变磷转运蛋白基因的序列C．影响PHO2基因的表达 D．直接影响根细胞中磷含量(7)从下列①-④中选择并形成实验方案，以探究短期缺磷对小麦磷稳态的影响。对照组；（编号选填）实验组（编号选填）。①选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷充足培养液中②选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷不足培养液中③检测叶肉细胞中PHO2基因转录水平④检测根细胞质膜上磷转运蛋白的数量(8)结合题中信息分析，小麦对外界磷浓度变化的反应，并用下列编号表示，外界磷充足时：；（编号选填）短期磷缺乏时：。（编号选填）①磷含量变化抑制miRNA转录②磷含量变化促进miRNA转录③根细胞PHO2表达量高④根细胞PHO2表达量低⑤根细胞质膜上磷转运蛋白的数量增加⑥根细胞质膜上磷转运蛋白的数量减少⑦小麦磷含量维持在正常水平⑧小麦磷含量维持在较低水平【答案】(1)D(2)ABCD(3)C(4)AC(5)A(6)C(7)①③④②③④(8)①③⑥⑧②④⑤⑦【分析】据图可知，随着培养液中磷含量的增加，叶片中的磷含量也增加，净光合速率先增加后降低。【详解】（1）A、淀粉只含有C、H、O元素，不含P，A错误；B、腺苷只含有C、H、O、N元素,不含P，B错误；C、高能电子不含有元素，C错误；D、叶绿体内膜主要成分是蛋白质和磷脂，含有P元素，D正确。故选D。（2）光照强度、温度、CO2浓度、小麦品种都是实验的无关变量都应该保持相同，ABCD正确。故选ABCD。（3）A、组成叶绿素的元素是C、H、O、Mg，所以磷元素不是小麦叶肉细胞合成叶绿素的原料，A错误；B、根据实验结果，不能判断叶片磷含量随环境中CO2浓度的变化情况，B错误；C、12.5mol.L-1的磷含量溶液中净光合速率低于2.5mol.L-1的磷含量的净光合速率，所以过高浓度的磷会抑制小麦叶肉细胞的净光合速率，C正确；D、在一定范围内，小麦叶片磷含量的提高课促进叶肉细胞净光合速率，D错误。故选C。（4）A、净光合速率是指光合作用合成有机物的速率减去呼吸作用消耗有机物的速率，据图可知当磷含量低时，净光合速率降低，氧气的释放量减少，A正确；B、在低磷水培条件下，不会出现质壁分离，B错误；C、为了获取足够的P元素，则叶片中磷的运输效率升高，C正确；D、小麦缺磷会导致植物叶片呈紫红色、植株细小，则根系的数量和长度减小，D错误。故选AC。（5）A、由于已经进行了一次实验，则不需要再制作标准曲线了，A错误；B、可通过测定单位叶面积上产生O2的速率作为净光合速率，B正确；C、为了使结果更精确，在0.5mol/L和12.5mol/L两个实验组之间设置更小的浓度梯度进行实验，C正确；D、根据实验结果绘制曲线，横坐标为水培磷浓度，纵坐标为净光合速率，根据曲线的变化确定最适浓度，D正确。故选A。（6）AB、miRNA在小麦根细胞中对磷稳态的调控属于表观遗传调控则不改变PHO2基因的序列和磷转运蛋白基因的序列，AB错误；CD、miRNA在小麦根细胞中对磷稳态的调控属于表观遗传调控则影响了PHO2基因的表达从而间接影响了小麦对磷的吸收，C正确，D错误。故选C。（7）由于磷含量的变化会影响叶肉细胞中PHO2基因转录水平和根细胞质膜上磷转运蛋白的数量，则探究短期缺磷对小麦磷稳态的影响，对照组①选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷充足培养液中，③检测叶肉细胞中PHO2基因转录水平和④检测根细胞质膜上磷转运蛋白的数量；实验组②选取长势一致的小麦幼苗若干种植于磷不足培养液中，③检测叶肉细胞中PHO2基因转录水平和④检测根细胞质膜上磷转运蛋白的数量，根据实验结果中叶肉细胞中PHO2基因转录水平和根细胞质膜上磷转运蛋白的数量的大小来判断。（8）外界磷浓度变化会影响叶肉细胞中PHO2基因转录水平和根细胞质膜上磷转运蛋白的数量，根据图中信息可知，外界磷充足时①磷含量变化抑制miRNA转录，③根细胞PHO2表达量高，⑥根细胞质膜上磷转运蛋白的数量减少，⑧小麦磷含量维持在较低水平；短期磷缺乏时，②磷含量变化促进miRNA转录，④根细胞PHO2表达量低，⑤根细胞质膜上磷转运蛋白的数量增加，⑦小麦磷含量维持在正常水平。9．为探究不同波长的光和CO2浓度对番茄幼苗净光合作用速率的影响，分别用60W的白色、蓝色和黄色灯管作光源，在不同CO2浓度下测定植株的净光合速率（净光合速率=实际光合速率一呼吸速率），结果如图所示。回答下列问题：(1)提取并分离番茄叶片中的光合色素，用纸层析法分离色素时，滤液细线不能浸没在层析液中的理由是。层析后的滤纸条上最宽的色素带颜色是。(2)C3不断生成和消耗的场所是。植物吸收光进行光合作用的过程中，能量的转化形式是光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→。(3)净光合速率可以用有机物的积累速率表示。据图从光合作用的角度分析，a点的有机物积累速率大于b点，具体原因是。(4)据图分析，温室中种植蔬菜时，为提高产量可采取的措施有（答2点）。【答案】(1)防止色素溶解在层析液中蓝绿色(2)叶绿体基质有机物中稳定的化学能(3)叶绿体中的色素吸收蓝光多于黄光，光反应产生的NADPH和ATP多，导致暗反应快，积累有机物的速率快(4)实时通风、增施有机肥、采用CO2发生器、用无色的塑料薄膜或玻璃搭建温室棚【分析】影响光合作用的环境要素主要有光照强度、温度和二氧化碳浓度，内因主要有色素的含量和酶的含量。不同的光质也可以影响光合作用。分析曲线图可知：不同的二氧化碳浓度条件下，白光组最有利于植物净光合速率的提高，因为白光是复色光，植物在主要吸收红光和蓝紫光的同时，也或多或少吸收其他波长的光，有利于光合作用的提高。【详解】（1）为防止色素溶解在层析液中，用纸层析法分离色素时，滤液细线不能浸没在层析液中。滤纸条从上到下依次是：胡萝卜素（最窄）、叶黄素、叶绿素a（最宽）、叶绿素b（第2宽），色素带的宽窄与色素含量相关。层析后的滤纸条上最宽的色素带（叶绿素a）颜色是蓝绿色。（2）二氧化碳和五碳化合物反应生成C3的场所是叶绿体基质，C3的还原也发生在叶绿体的基质中，所以C3不断生成和消耗的场所是叶绿体基质。植物吸收光进行光合作用过程中，能量的转化途径是光能→ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能。（3）由于叶绿体中的色素吸收蓝光多于黄光，光反应产生的NADPH和ATP多，暗反应快，积累有机物的速率快，因此a点的有机物积累速率大于b点。（4）由图可知二氧化碳浓度和光质均可影响光合速率，所以为了提高温室大棚中蔬菜的产量，可通过实时通风、增施有机肥、采用CO2发生器等手段提高温室内二氧化碳的浓度，也可以用无色的塑料薄膜或玻璃搭建温室棚，使更多的光进入温室内。10．下图是大麦叶肉细胞中的有关代谢过程，其中A、B代表相关细胞器。回答下列问题：(1)过程①中消耗的ATP和NADPH的合成场所是。(2)研究表明酶X是由核DNA和叶绿体DNA共同控制合成的，据此推测，酶X的具体合成场所是中的核糖体。(3)据图推测，大麦叶肉细胞中合成淀粉所需的酶主要存在于。研究发现叶肉细胞叶绿体中的淀粉含量会出现“昼多夜少”规律性的变化，据此推测，叶绿体中淀粉的主要用途是。(4)研究发现，大麦的光合作用和呼吸作用之间存在着紧密的联系。比如，在适宜光照条件下，过程③所需O2可来自光合作用的反应。.此外，给大麦提供18O2，在有光照的条件下，18O可能出现在光合作用产物（CH2O）中，理由是。【答案】(1)（叶绿体的）类囊体薄膜(2)细胞质和叶绿体(3)叶绿体基质为夜间细胞的各项生命活动提供物质和能量(4)光18O2可参与有氧呼吸的第三阶段生成H218O，在有光照的条件下，H218O参与有氧呼吸第二阶段生成C18O2，C18O2参与暗反应生成光合作用产物【分析】光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成。光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成有机物。【详解】（1）ATP和NADPH是在光反应中形成的，场所是叶绿体类囊体薄膜。（2）酶X是由核DNA和叶绿体DNA共同控制合成的，故酶X的具体合成场所是细胞质和叶绿体中的核糖体合成的。（3）①为3-磷酸甘油酸在ATP和NADPH的作用下形成3-磷酸甘油醛的过程，3-磷酸甘油醛进一步形成淀粉，该过程为光合作用暗反应的部分反应，反应的场所为叶绿体基质，故大麦叶肉细胞中合成淀粉所需的酶主要存在于叶绿体基质。叶肉细胞叶绿体中的淀粉含量会出现“昼多夜少”规律性的变化，可推测，叶绿体中淀粉可以为夜间细胞的各项生命活动提供物质和能量。O2来在于光合作用光反应中，水的光解。18O2可参与有氧呼吸的第三阶段生成H218O，在有光照的条件下，H218O参与有氧呼吸第二阶段生成C18O2，C18O2参与暗反应生成光合作用产物。这样给大麦提供18O2，在有光照的条件下，18O可能出现在光合作用产物（CH2O）中。【遗传变异类】11．马铃薯野生种是二倍体，普通栽培种为四倍体，其减数分裂形成配子时，同源染色体联会出现“2+2”、“3+1”、“2+1+1”等类型。马铃薯既可用种子繁殖，也可用块茎繁殖，块茎繁殖易积累病毒。回答下列问题。(1)用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径，原因是。(2)研究人员为获得具有杂种优势的杂交种，需先纯化父本和母本，再让其杂交，从而获得表现一致的杂交种。①四倍体栽培种比野生种杂交育种难度大，原因是。②研究发现，二倍体马铃薯传粉时，花柱中的S-RNase蛋白过多会引起花粉管生长停滞，其它植株花粉产生的SLF蛋白能识别并降解S-RNase。推测二倍体马铃薯自交不亲和的原因是。由于自交不亲和的特性，野生种无法获得，限制了野生种杂交育种进程。自交不亲和是马铃薯在长期进化中形成的维持马铃薯多样性的一种策略。(3)研究者发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株，并确定该性状受显性基因A控制，A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase；该杂合植株的自交后代只出现AA和Aa两种基因型，比例接近1∶1，而不是1∶2，推测其原因是。(4)育种过程中，为短期内获得野生型自交亲和纯化个体，可进行单倍体育种。①研究者获得了野生型基因突变个体S，用S给自交亲和马铃薯授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒。对亲子代该突变基因及其等位基因进行PCR扩增并电泳，结果如图所示。推测F1单倍体是由发育而来。②为便于筛选单倍体，研究者向S中转入能在胚和胚乳中表达的红色荧光蛋白基因RFP，并得到转基因纯合子S'，用S'进行上述杂交实验。单倍体籽粒与二倍体籽粒的胚乳都是由1个精子和2个极核结合发育而成，极核的遗传物质与卵细胞相同。写出筛选单倍体籽粒的原理。【答案】(1)有性生殖使后代呈现多样性，为育种提供更多选择材料(2)四倍体减数分裂时联会紊乱，不容易得可育配子自身产生的S-RNase蛋白不能被自身花粉产生的SLF蛋白识别降解纯合个体（或答：纯化个体）基因/遗传(3)只有含有A基因的花粉才具有降解S-RNase蛋白的功能(4)未受精的卵细胞（或答：卵细胞）S′给普通二倍体马铃薯授粉后，产生的二倍体籽粒胚和胚乳都能发出红色荧光，而单倍体籽粒只有胚乳能发出红色荧光【分析】1、减数分裂过程一旦发生联会紊乱，无法产生正常的配子，无法进行受精作用，也就无法产生种子。2、自交不亲和特指雌雄蕊均可育的两性花植物在自花授粉后不能产生合子的现象，是一种重要的防止近亲繁殖、促进变异的遗传机制，也称种内不亲和，自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持基因（遗传）多样性的一种策略。3、单倍体生物是由未经受精作用的配子发育成的个体，其染色体数为本物种配子染色体数。【详解】（1）由于有性生殖使后代呈现多样性，可谓为育种提供更多选择材料，所以用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径。（2）①四倍体马铃薯减数分裂时同源染色体会出现“2+2”、“3+1”、“2+1+1”等多种联会方式，说明减数分裂过程会发生联会紊乱，无法产生正常的配子，无法进行受精作用，导致结实率低，难以获得纯合亲本进行杂交，种子繁殖非常困难。②由题意可知，花柱中的S-RNase蛋白过多会引起花粉管生长停滞，其它植株花粉产生的SLF蛋白能识别并降解S-RNase，说明自身产生的S-RNase蛋白不能被自身花粉产生的SLF蛋白识别降解，导致自交不亲和，所以野生种无法获得纯和植株，自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持基因（遗传）多样性的一种策略。（3）杂合子Aa自交，后代只有AA和Aa，比例接近1:1，同时A蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-RNase，说明a基因不能降解S-RNase，a花粉没有受精能力，只有含有A基因的花粉才具有降解S-RNase蛋白的功能。（4）①据图可知2号和3号的条带位置相同，说明F1单倍体胚是由卵细胞发育而来。②RFP是红色荧光蛋白基因，转基因纯合子S'给普通二倍体马铃薯授粉，转基因纯合子S'提供带有红色荧光蛋白基因RFP的精子，普通二倍体马铃薯提供普通的卵子，胚是来源于卵细胞的单倍体胚，不发出红色荧光，胚乳是由1个精子和2个极核结合成的三倍体，会发出红色荧光，则选取胚乳能够发出红色荧光，但胚不发出红色荧光的种子即为单倍体种子。12．蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型。某种野生型蝴蝶的体色是深紫色，深紫色源自于黑色素与紫色素的叠加。黑色素与紫色素的合成分别受A/a、B/b基因（均不位于W染色体上）的控制。现有一种黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M，研究人员让该品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色。利用F1又进行了以下实验：杂交组合后代表型及比例实验一F1的雌蝶×品系M的雄蝶深紫色：白色=1：1实验二F1的雄蝶×品系M的雌蝶深紫色：紫色：黑色：白色=9：1：1：9回答下列问题：(1)根据正反交实验结果可以推测，控制蝴蝶体色的基因位于染色体上，品系M的基因型为，F1雄蝶体细胞中染色体有种形态。(2)由实验一的实验结果推测，A/a、B/b两对基因遵循孟德尔的基因定律。(3)实验一和实验二后代的表现型比例不同，原因可能是。若让F1的雌、雄蝶相互交配，子代中深紫色、紫色、黑色和白色个体的比例为(4)多次单对杂交重复上述两组实验，发现极少数实验一中所得后代全为深紫色，而实验二结果保持不变。由此推测，F1中有个别雌蝶产生的含有基因的卵细胞不育，这种雌蝶记作雌蝶N。(5)野生型蝴蝶及品系M均为P*基因纯合子。研究发现，雌蝶N的一个P*基因突变为P基因，P基因编码的蛋白可与特定DNA序列结合，导致卵细胞不育。将雌蝶N与品系M杂交，子代全为深紫色，选取子代雌蝶与品系M继续杂交，所得后代仍全为深紫色。据此判断，P基因为（填“显性”或“隐性”）基因，P基因与A/a、B/b基因在染色体上的位置关系是【答案】(1)常aabb28(2)分离(3)F1作母本产生配子时不发生交换，作父本产生配子时发生了一定比例的交换深紫色：紫色：黑色：白色=29：1：1：9(4)ab(5)显性P基因与A、B基因位于同一条染色体上【分析】1、品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上。2、实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。3、易位：一条染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上。【详解】（1）品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上，F1个体基因型为AaBb，黑色素与紫色素合成均受抑制的白色纯合品系M基因型为aabb。蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型，雄蝶ZZ体细胞染色体有28种形态，27种常染色体，1种性染色体。（2）品系M与纯合野生型蝴蝶进行正反交实验，所得F1的体色均为深紫色，说明控制蝴蝶的体色的两对基因均位于常染色体上，F1个体基因型为AaBb，品系M基因型为aabb。由实验一结果F2表现型及比例深紫色：白色=1：1，可知这两对基因位于一对同源染色体上，且A和B基因在一条染色体上，a和b基因在另一条染色体上，由此可知，蝴蝶体色遗传遵循孟德尔的基因分离定律。（3）实验一与实验二的F2表现型及比例不同的原因是实验一中的雌蝶AaBb减数第一次分裂过程中，体色基因之间的染色体片段不发生交叉互换，而实验二中的雄蝶AaBb可以发生交叉互换。由此可得让F1的雌、雄蝶相互交配，雌配子是AB：ab=1：1，雄配子是AB：Ab：aB：ab=9：1：1：9，故子代中深紫色（A_B_）、紫色（aaB_）、黑色（A_bb）和白色（aabb）个体的比例为（1/2+1/2×9/20）：（1/2×1/20）：（1/2×1/20）：（1/2×9/20）=29：1：1：9。（4）F1的雌蝶基因型为AaBb可以产生AB、ab两种卵细胞，品系M基因型为aabb可以产生ab一种精子，由于F1中有个别雌蝶产生的含有ab基因的卵细胞不育，所以F1的雌蝶与品系M的雄蝶杂交所得后代全为深紫色。（5）P*基因突变为Р基因，P基因所控制的性状就表达出来，可判断Р基因相对于Р*基因为显性。将雌蝶N（AaBb）与品系M（aabb）杂交，子代雌蝶与品系M继续杂交，所得后代仍全为深紫色，由此推测Р基因与A/a，B/b基因在染色体上的位置关系为Р基因与A、B基因位于同一条染色体上。13．果蝇和蝗虫是生活中常见的两种昆虫，请回答下列有关问题。I．果蝇眼色的野生型和朱红眼由一对基因B/b控制，野生型和棕红眼由另一对基因D/d控制。两只野生型果蝇相互交配，F1表现型及比例为野生型♀：棕红眼♀：野生型♂：朱红眼♂：棕红眼♂：白眼♂=6：2：3：3：1：1。(1)两对基因在染色体上的位置分别是。F1的野生型雌果蝇与白眼雄果蝇相互交配，F2的野生型雌果蝇中杂合子所占比例为。(2)果蝇的性别与性染色体组成的关系如下表所示。性染色体组成XXXYXXYXOXYY性别雌性雄性，可育雌性雄性，不育雄性，可育（注：性染色体组成为YO、XXX、YY的个体均在胚胎时期死亡）由此表可知果蝇的性别并不是由Y染色体决定，而是由决定。Ⅱ．蝗虫是我国重要的农业害虫，性别决定为XO型（雌性有两条X染色体，性染色体组成为XX；雄性只有1条X染色体，性染色体组成为XO）。(3)某正常蝗虫处在有丝分裂后期的细胞中有46条染色体，则该个体的性别是，其减数第一次分裂前期会形成个四分体。(4)蝗虫体内含有绿色素，使其体色呈现为绿色，在β胡萝卜素结合蛋白（βCBP）的作用下可转变为褐色素，使其体色呈现为褐色。现用一只褐色雌性与一只绿色雄性交配，子代雌雄比为1：1，且雌雄个体中褐色与绿色的比例均为1：1。现分别提取亲代和子代雌雄个体的βCBP基因经酶切得到大小不同的片段后进行电泳，如图1，同时提取子代雄性个体的βCBP进行蛋白质凝胶电泳（小分子蛋白质能快速向阳极移动），如图2。电泳结果中的条带表示特定长度的酶切片段，数字表示碱基对的数目。①由图1的电泳结果可判断，蝗虫绿色体色的遗传方式是。②在植被稀疏的荒漠中绿色蝗虫的数量（填“多于”、“少于”或“几乎等于”）褐色蝗虫，综合图1和图2的结果，从变异和生物性状的关系阐述其原因是：，所表达出来的βCBP功能丧失，无法将绿色素转变为褐色素而使体色呈现为绿色，在植被稀疏的荒漠中更容易被捕食者发现和捕获。【答案】(1)D/d基因位于常染色体上，B/b基因位于X染色体上1(2)X染色体的数量(3)雄性11(4)伴X染色体隐性遗传少于βCBP基因发生了碱基对的替换，导致转录产生的mRNA终止密码子提前，翻译提前结束【分析】分析题意可知棕红眼在雌雄中均有，而朱红眼只在雌性中出现，因此推断D/d基因位于常染色体上，B/b基因位于X染色体上。【详解】（1）分析题意可知，棕红眼在雌雄个体中均有，而朱红眼只在雌性中出现，因此推断D/d基因位于常染色体上，B/b基因位于X染色体上。由题意可知，F1的野生型雌果蝇的基因型为D_XBX-、白眼雄果蝇ddXbY，相互交配可知后代中不能出现DDXBX-的纯合子，因此杂合子的概率为1。（2）据表可知，果蝇的性别并不是由Y染色体决定，而是由X染色体的数量决定。（3）由题意可知，雌性个体的染色体是成对存在的，雄性个体的性染色体只有一条X染色体，因此某正常蝗虫，在有丝分裂后期的细胞中有46条染色体，推测体细胞中有23条染色体，则该个体的性别是雄性；在减数分裂形成配子时，同源染色体两两配对，因此形成的四分体为11个。（4）①蝗虫体内含有绿色素，使其体色呈现为绿色，在β胡萝卜素结合蛋白（βCBP）的作用下可转变为褐色素，使其体色呈现为褐色，说明绿色为隐性性状，亲本褐色基因包含1200bp、480bp、720bp三条条带，亲本绿色包含480bp、720bp两条条带，而F1雄性中只有1200bp的一条条带，说明褐色基因只来自雌性亲本褐色，故蝗虫绿色体色的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。②在植被稀疏的荒漠中绿色蝗虫数量少于褐色蝗虫。βCBP基因发生了碱基对的替换，导致转录产生的mRNA终止密码子提前，翻译提前结束所表达出来的βCBP功能丧失，无法将绿色素转变为褐色素而使体色呈现为绿色，在植被稀疏的荒漠中更容易被捕食者发现和捕获。14．番茄（自花受粉植物）果皮颜色由一对等位基因控制，基因Y（黄色）对y（透明）为显性；果肉颜色由两对等位基因控制，基因R（红色）对r（黄色）为显性，基因T（非橙色）对t（橙色）为显性。控制果肉颜色的基因相互作用使番茄果肉呈现各种各样的颜色，主要表现为深红色、红色、粉红色和黄色，相关的表型、基因型如下表所示。回答下列问题：表型深红色红色粉红色黄色基因型R_ttR_T_rrttrrT_(1)将纯合的果肉深红色番茄与纯合的果肉黄色番茄进行杂交，F1的表型为，F1自交，若F2出现果肉粉红色番茄，且该表型植株在F2中所占的比例为,则说明控制果肉颜色的两对基因的遗传遵循自由组合定律。(2)已知控制果皮和果肉颜色的三对基因均独立遗传，黄皮红色果肉纯合番茄植株与透明粉红色果肉番茄植株杂交得到F1。为了获得更多的黄皮黄色果肉番茄植株，可将F1自交或让F1与亲本杂交，你选择的最简便的育种方案及理由是。(3)某些番茄品种具有抗灰叶斑病基因Sm、抗黄化曲叶病基因Ty。Sm基因被限制酶切割获得122bp（碱基对）的序列，其等位基因经酶切获得140bp的序列；Ty基因被另一种限制酶酶切获得600bp的序列，其等位基因经酶切获得400bp的序列，经电泳用于抗病基因鉴定。甲品系番茄抗灰叶斑病，乙品系的番茄抗黄化曲叶病。育种人员将甲和乙进行杂交，所得F1自交得到F2,在F2中，检测R1~R8。植株的相关基因，结果如下图所示：①R2、R5和R8均具有抗灰叶斑病性状，R1和R5的表型为易感黄化曲叶病。抗灰叶斑病性状属于（填“显性”或“隐性”）性状，抗黄化曲叶病性状属于（填“显性”或“隐性”）性状。②R1～R5中，纯合的抗病植株是,从中选择植株进行种植后，通过获得大量该种植株，以期获得抗灰叶斑病和抗黄化曲叶病的品种。【答案】(1)果肉红色1/16(2)F1自交；F1自交后代出现黄皮黄色果肉番茄的比例是9/64，而F1与透明粉红色果肉番茄植株杂交，后代出现黄皮黄色果肉番茄的比例是1/8,且番茄是自花受粉植物，自交操作更简便。(3)显性隐性R₃、R₇R₃自交【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】（1）将纯合的果肉深红色番茄（RRtt）与纯合的果肉黄色番茄（rrTT）进行杂交，F1的基因型为RrTt，表型为果肉红色；F1自交，若控制果肉颜色的两对基因的遗传遵循自由组合定律，则F2中果肉粉红色番茄（rrtt）所占的比例为1/16。（2）控制果皮和果肉颜色的三对基因均独立遗传，黄皮红色果肉纯合番茄植株（YYRRTT）与透明粉红色果肉番茄植株（yyrrtt）杂交得到F1（YyRrTt）。为了获得更多的黄皮黄色果肉（Y_rrT_）番茄植株，且使操作更简便，应选择让F1自交，F1自交后代出现黄皮黄色果肉番茄的比例是（3/4）×（1/4）×（3/4）=9/64，若F1与透明粉红色果肉番茄植株（yyrrtt）杂交，后代出现黄皮黄色果肉（Y_rrT_）番茄的比例是（1/2）×（1/2）×（1/2）=1/8，且番茄是自花受粉植物，自交操作更简便。（3）①已知Sm基因被限制酶切割获得122bp（碱基对）的序列，其等位基因（假设为Sm'）经酶切获得140bp序列；Ty基因被另一种限制酶酶切获得600bp序列，其等位基因（假设为Ty'）经酶切获得400bp序列；R2、R₅和R8均具有抗灰叶斑病性状，均含有基因Sm和Sm',说明抗灰叶斑病性状属于显性性状；R1和R5的表型为易感黄化曲叶病，均含有基因Ty和Ty',说明抗黄化曲叶病性状属于隐性性状。②根据电泳结果，R₃、R₄、R₆、R₇为纯合植株，植株R₄、R6不抗病，所以纯合的抗病植株是R₃、R7；R₃植株抗灰叶斑病和抗黄化曲叶病，故应选择植株R₃进行种植，通过自交或植物组织培养获得大量该种植株，以期获得抗灰叶斑病和抗黄化曲叶病的品种。15．家蚕的性别决定方式为ZW型，其体色有黑体和赤体(基因A、a控制，黑体为显性性状),蚕丝颜色有彩丝和白丝(基因B、b控制，显隐性不确定),两对基因的位置不确定。某实验小组进行杂交实验，过程如图所示。不考虑性染色体的同源区段，回答下列问题：(1)根据图解信息(填“能”或“不能”)判断P:黑体彩丝雌蚕×赤体白丝雄蚕两对基因的遗传是否遵循自由组合定律，原因是。(2)根据图解信息(填“能”或“不能”)判断黑体与赤体为伴性遗传还是常染色体遗传。若要确定这一点还须进一步通过观察统计的比例进行判断。若,则说明黑体、赤体为常染色体遗传。(3)若黑体、赤体为伴Z染色体遗传，考虑两对性状，则两亲本的基因型分别是。【答案】(1)能F2中黑体和赤体中的白丝：彩丝均为3:1(2)不能F1中的雌性黑体：雌性赤体：雄性黑体：雄性赤体(或F1中的雌性和雄性中不同体色个体)F1中雌性黑体：雌性赤体：雄性黑体：雄性赤体=1:1:1:1(3)bbZAW、BBZaZa【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时，位于同源染色体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。【详解】（1）F₂中黑体和赤体中的白丝：彩丝均为3:1,说明两对基因的遗传遵循自由组合定律。（2）基因的位置情况可能有3种：①若两对基因均位于常染色体上，则亲本的基因型为Aabb、aaBB;②若A/a基因位于常染色体上，B/b基因位于Z染色体上，则亲本的基因型为AaZbW、aaZBZB;③若B/b基因位于常染色体上，A/a基因位于Z染色体上，则亲本的基因型为bbZAW、BBZaZa。这三种情况下，F₁均表现为黑体白丝：赤体白丝=1:1,F₂均表现为黑体白丝：赤体白丝：黑体彩丝：赤体彩丝=3:3:1:1,因此无法确定黑体与赤体为伴性遗传还是常染色体遗传。根据上述分析，若A/a基因位于常染色体上，则F₁中的雌性黑体：雌性赤体：雄性黑体：雄性赤体的比例=1:1:1:1;若A/a基因位于Z染色体上，则F₁中的雄性黑体：雄性赤体：雌性黑体：雌性赤体的比例=1:0:0:1，所以可以统计F1中的雌性黑体：雌性赤体：雄性黑体：雄性赤体(或F1中的雌性和雄性中不同体色个体)判断基因在染色体上的位置。（3）若黑体、赤体为伴Z染色体遗传，考虑两对性状，则两亲本的基因型分别是bbZAW、BBZaZa。16．某二倍体自花传粉植物的花色有白花、红花和紫花，由位于1号染色体同一位点上的A1、A2、a基因和位于3号染色体上的B、b基因共同控制，其色素的形成途径如下图。回答下列问题：(1)基因A1、A2、a称为基因；基因A1、A2、a的脱氧核苷酸数目（填“相等”“不相等”或“不一定相等”）。(2)在不考虑基因B、b的情况下，白花植株的基因型有株杂交，后代有种。两株白花植一半白花，则两亲本的基因型为。(3)紫花植株的基因型有种，某紫色植株自交，F₁有白花、红花和紫花三种表现型，则F₁的表现型比例为。F₁红花植株自交，F₂中红花植株占。【答案】(1)复等位不一定相等(2)5A₁A₁×A2a或A2A₂×A1a(3)2白花：红花：紫花=4：1：31/2【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。【详解】（1）基因A1、A2、a位于1号染色体同一位点上，故称为复等位基因；基因A1、A2、a是基因突变产生的，基因突变是DNA分子中发生碱基的增添、缺失、替换引起的，因此基因A1、A2、a的脱氧核苷酸数目不一定相等。（2）在不考虑基因B/b的情况下，植物的花色有红花和白花两种，其中红花的基因型为A1A2，故白花的基因型为A1A1、A2A2、A1a、A2a、aa共5种，两株白花植株杂交，后代有一半白花，则另一半为红花A1A2，说明亲本双方分别含有A1和A2，故两亲本的基因型可能为A1A1×A2a、A2A2×A1a。（3）紫花植株的基因型为A1A2B_，有2种，分别是A1A2BB、A1A2Bb，某紫色植株（A1A2B_）自交，F1有白花、红花（A1A2bb）和紫花（A1A2B_）三种表型，则亲本紫花基因型为A1A2Bb，F1中紫花（A1A2B_）的比例为1/2×3/4=3/8，红花（A1A2bb）的比例为1/2×1/4=1/8，白花的比例为4/8，故F1的表型比为白花：红花：紫花=4:1:3。F1红花（A1A2bb）植株自交，F2中红花（A1A2bb）植株占1/2。17．小鼠Y染色体上的S基因决定雄性性别（在X染色体上无它的等位基因），含S基因的受精卵发育为雄性，不含S基因的受精卵发育为雌性，仅含Y染色体的受精卵不发育（注：S基因的数量和位置不影响配子的形成和受精能力）。小鼠的短尾、长尾是一对相对性状，分别由等位基因D、d控制。现有两个基因型为DdXYS的受精卵，其中一个受精卵发育成小鼠甲，另一个受精卵因S基因丢失发育成雌性小鼠乙。甲、乙小鼠杂交得到F₁。除题中所述变异外，不考虑其他变异。回答下列问题：(1)理论上，F₁中短尾雄性占，其Y染色体来自于。(2)研究人员统计F₁的表型，发现短尾个体仅占2/3，针对其成因提出了两个假设，假设一：D基因纯合致死；假设二：基因型为D的精子致死率为。若要进一步确定成因，可将F₁中全部短尾个体随机交配得F2。若F₂表型及比例为短尾：长尾=2:1，则假说一成立；若F₂的表型及比例为，则假说二成立。(3)若发育成甲的受精卵S基因转移到某条常染色体上，发生的变异类型为。请结合（2）中的假设一，预测F₁的性别比例：①当S基因转移到D所在的染色体上，F1中雌性：雄性=;②当S基因转移到d所在的染色体上，F₁中雌性：雄性=;③当S基因转移到其他常染色体上，F₁中雌性：雄性=1:1。【答案】(1)1/4甲(或答：“雄性亲本”)(2)50%短尾：长尾=35:9(3)易位(或答：“染色体变异”、“染色体结构变异”)2:11:2【分析】1、基因的分离定律的实质：在杂合体的细胞中，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。2、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】（1）根据题意，两个基因型为DdXYS的受精卵，其中一个受精卵发育成小鼠甲，另一个受精卵因S基因丢失发育成雌性小鼠乙。甲、乙小鼠杂交得到F₁，Dd×Dd得到D_短尾的概率为3/4，而XYS×XY为2/4XX、1/4XYS、1/4YYS，而仅含Y染色体的受精卵不发育，因此雄性占1/3，短尾雄性占3/4×1/3=1/4，其Y染色体为YS，来自于甲即雄性亲本。（2）根据题意，F₁的表型种短尾个体仅占2/3，说明长尾个体占1/3，即dd=1/3=1/2×2/3，而根据配子法，即精子中含有d的占2/3，则含有D的精子占1/3，因此精子的比例为含D：d=1：2，因此基因型为D的精子致死率为50%；假说二成立，将F₁中全部短尾个体随机交配得F2，F₁中全部短尾个体的比例为DD：Dd=1/4：3/4，则产生的卵子比例为含D：d=5/8：3/8，而精子的存活率为1/2，产生的能存活精子比例为含D：d=5/11：6/11，因此F₂中长尾的比例为6/11×3/8=9/44，则短尾的比例为1-9/44=35/44，则F₂的表型及比例为短尾：长尾=35:9。（3）若发育成甲的受精卵S基因转移到某条常染色体上，染色体的结构发生变异，因此发生的变异类型为易位（或“染色体变异”、“染色体结构变异”），结合（2）中的假设一成立，则DD致死，根据题意，当S基因转移到D所在的染色体上，含S基因的受精卵发育为雄性，不含S基因的受精卵发育为雌性，甲乙的基因型都为DdXYS杂交得到F₁，当S基因转移到D所在的染色体上，杂交亲本DSd×Dd，则产生F1为DSD：DSd：Dd：dd=1/4：1/4：1/4：1/4，由于DD致死，因此F1中雌性：雄性=2:1；当S基因转移到d所在的染色体上，杂交亲本DdS×DdS，则产生F1为DD：Dd：DdS：ddS=1/4：1/4：1/4：1/4，DD致死，F₁中雌性：雄性=1:2。18．豌豆A基因表达的酶1能催化白色前体物质转化为白色色素，B基因编码的酶2能催化白色色素转化为红色色素。现用基因型纯合的甲、乙两白花植株进行了以下实验：实验一：将甲、乙植株花瓣细胞提取液混合，出现红色。实验二：将甲植物花瓣提取液用适宜高温（只破坏酶，其他物质不受影响）处理，冷却后再与乙植株花瓣细胞提取液混合，出现红色。实验三：将甲、乙植株杂交，获得F1，F1自交获得F2。(1)由实验一可知，植物甲、乙的基因型（填“相同”或“不相同”），理由是。(2)由实验二可知，植株甲的基因型为。(3)若实验三的F2中，红花：白花=9：7，将F2自交，花色能稳定遗传的植株占F2的比例是。若实验三的F2中，红花：白花=1：1，则F1植株控制花色的基因在染色体上的位置是。【答案】(1)不相同甲、乙都是纯合白花植株，而花瓣细胞提取液混合出现红色，说明甲乙两植株一个只含有酶1，一个只含有酶2，也就是一个含A基因无B基因，另一个无A基因含B基因(2)AAbb(3)1/2两对基因位于一对同源染色体上，且A与b位于一条染色体上，a和B位于一条染色体上【分析】基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。据题可知，A基因表达的酶1能催化白色前体物质转化为白色素，而B基因编码的酶2能催化白色色素转化为红色色素，因此纯合白花植株的基因型有三种：aaBB、AAbb、aabb。由实验一可知，甲乙两植株的花瓣细胞提取液混合，出现红色，也就是甲和乙一个只含有酶1，一个只含有酶2，也就是一个基因型为AAbb，另一个的基因型为aaBB；由实验二可知，因将甲植物花瓣提取液用适宜高温（只破坏酶，其他物质不受影响）处理，冷却后再与乙植株花瓣细胞提取液混合，出现红色，由此可知甲的基因型为AAbb，高温虽然破坏了酶1的结构，但是其催化产生的白色色素仍在，因此在加入酶2后仍会出现红色，由此可知甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB。【详解】（1）据题可知甲乙都是基因型纯合的白花植株，由实验一可知，甲、乙植株花瓣细胞提取液混合，出现红色，说明甲和乙和基因型不同，理由是：甲、乙都是纯合白花植株，而花瓣细胞提取液混合出现红色，说明甲乙两植株一个只含有酶1，一个只含有酶2，也就是一个含A基因无B基因，另一个无A基因含B基因。（2）由于甲植物花瓣提取液用适宜高温（只破坏酶，其他物质不受影响）处理后，加入乙植株花瓣细胞提取液混合，出现红色，由此可知甲植株含有的是酶1，酶虽然被破坏，但是催化形成的白色色素仍在，因此加入乙植株花瓣细胞提取液即含有酶2后会出现红色，由此可知，甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBb。（3）已知甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB，则F1植株的基因型为AaBb。若实验三的F2中，红花：白花=9：7，说明控制该性状的两对基因分别位于两对同源染色体上，遵循孟德尔基因自由组合定律，而花色能稳定遗传的植株的基因及其比例为：AABB：1/16、AAbb：1/16、aaBB：1/16、aabb：1/16、Aabb：2/16，aaBb：2/16，因此将F2自交，花色能稳定遗传的植株占F2的比例是8/16=1/2。甲的基因型为AAbb，乙的基因型为aaBB，F1植株的基因型为AaBb，若实验三的F2中，红花：白花=1：1，说明控制该性状的两对基因位于一对同源染色体上，且A与b位于一条染色体上，而a和B位于另一条染色体上。19．端稳中国碗，装满中国粮，是无数育种工作者的人生梦，某粮食作物(2n＝20)开两性花，自花传粉，花极小。该植物的雄性可育和雄性不育分别由等位基因A和a控制；种子的灰色和褐色分别由等位基因R和r控制。不考虑交叉互换情况下，请分析并回答下列问题：(1)研究者为确定该植物的基因组，需要研究条染色体上的碱基序列。(2)通常情况下，该植物通过有性杂交育种难以进行，原因是。(3)为方便选种，育种工作者培育出一个三体新品种，体细胞中染色体组成如图所示，增加了一条带有易位片段的染色体，这种染色体不能参与联会。已知该品种在减数第一次分裂后期，联会的两条同源染色体分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极，则理论上该三体新品种产生的雌配子的种类和比例是：。(4)研究发现易位染色体在减数分裂过程中可能会丢失，影响雌配子比例。现将此三体植株自交（注：含有11条染色体的雄配子不能参与受精作用），所结的灰色种子占30%，且发育成的植株均为雄性可育；褐色种子占70%，发育成的植株均为雄性不育。推测该三体植株产生的可育雌配子的种类和比例是。请写出该过程的遗传图解，并补充文字阐明推理过程。(5)为持续培育雄性不育植株，可从上述自交后代中选择种子留种。【答案】(1)10(2)该植物自花传粉，花极小，人工去雄难度大（难以大规模人工杂交