贵州省六盘水市2022-2023学年高一下学期期末教学质量监测生物学试题（含解析）

六盘水市2022-2023学年高一下学期期末教学质量监测
生物学试题卷
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答题前，务必在答题卷上填写姓名和考号等相关信息并贴好条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卷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，将答案写在答题卷上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卷交回。
第I卷（选择题，共40分）
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 某流感病毒是单股、负链RNA病毒，人感染后易引起流行性感冒。下列叙述错误的是（ ）
A. 该流感病毒的遗传物质容易发生变异
B. 该流感病毒遗传物质的单体为核糖核苷酸
C. 该流感病毒的负链RNA中A=U、G=C
D. 为预防流感病毒感染，应注意个人卫生，加强锻炼
2. 生物体内参与生命活动的生物大分子由单体聚合而成。根据表中信息，下列叙述错误的是（ ）
单体 生物大分子 检测试剂或染色剂
葡萄糖 ① 碘液
② 蛋白质 ③
④ DNA 二苯胺
⑤ RNA -
A. ①是淀粉或糖原
B. ③是双缩脲试剂
C. ④是脱氧核糖核苷酸
D. ⑤含有C、H、O、N、P元素
3. 翟中和院士曾说：“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”。下列关于细胞的基本结构及其功能的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞之间可通过胞间连丝进行物质运输和信息交流
B. 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
C. 细胞膜内表面的糖类与蛋白质分子结合形成糖被参与细胞间信息传递
D. 伞藻的嫁接实验可证明生物体形态结构取决于细胞质
4. 下图表示借助转运蛋白进行的两种跨膜运输方式。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲、乙两种跨膜运输方式都属于被动运输，不需要消耗ATP
B. 载体蛋白和通道蛋白在物质转运时作用机制不同
C. 载体蛋白在运输分子或离子的过程中其空间结构会发生改变
D. 通道蛋白介导的跨膜运输速率，不会受到通道蛋白数量的限制
5. 下列叙述符合生物学原理的是（　　）
A. 水仙根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境
B. 蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中，可延长保鲜时间
C. 快速登山时，人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳的过程
D. 淀粉经发酵可产生酒精，是通过乳酸菌无氧呼吸实现的
6. 下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是（　　）
A. 细胞在长大过程中，表面积增大，细胞物质运输效率升高
B 细胞衰老过程中，细胞呼吸速率减慢，所有酶活性降低
C. 细胞的分化、衰老和凋亡对生物体是有积极意义的
D. 某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
7. 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。下列关于酶的叙述正确的是（ ）
A. 酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质
B. 酶的催化作用可发生在细胞内或细胞外
C 酶完成催化反应后立即被降解
D. 酶催化ATP水解的反应是吸能反应
8. 关于基因的位置，表述最全面的是（ ）
A. 位于DNA上 B. 位于RNA上
C 位于DNA或RNA上 D. 位于染色体上
9. 家蚕的性别决定方式为ZW型，其幼虫的皮肤不透明（A）对透明（a）为显性，这对等位基因位于Z染色体上。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 雄蚕体细胞中含有两条异型性染色体
B. 家蚕生殖细胞中只表达性染色体上的基因
C. 家蚕卵细胞的染色体组成只有1种可能性
D. 家蚕皮肤的这对相对性状的遗传方式属于伴性遗传
10. 洋葱是一种常用的生物学实验材料。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 设计一定浓度梯度的蔗糖溶液，可预测洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度
B. 取洋葱根尖制成装片在显微镜下观察，大部分细胞中能观察到染色体
C. 以洋葱鳞片叶内表皮为材料，用显微镜可观察叶绿体的形态和分布
D. 将发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮浸润在清水中，细胞液颜色变深
11. 如图是某一家庭的某单基因遗传病家系图谱，相关分析正确的是（ ）
A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B. 个体3与4婚配后代子女不会患病
C. 个体3携带致病基因的概率为2/3或1/2 D. 该遗传病在人群中男女发病率基本相同
12. 下图所示分别为柳穿鱼植株A和B的花，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。它们体内Lcyc基因的序列相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因不表达（Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 柳穿鱼花的形态结构可能与Lcyc基因的表达直接相关
B. 植株B的Lcyc基因不表达的原因可能是它被高度甲基化
C. 两株柳穿鱼花的差异与表观遗传有关
D. 柳穿鱼花形态结构的遗传遵循孟德尔遗传规律
13. 关于遗传物质探究历程的实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 烟草花叶病毒的重建实验证明RNA是遗传物质
B. 格里菲斯的实验说明DNA能改变生物体遗传性状
C. 艾弗里运用“减法原理”鉴定出DNA是遗传物质
D. 赫尔希和蔡斯运用同位素标记法进行实验
14. 某豌豆植株的基因型为DdYyRR，这三对基因均遵循基因的自由组合定律，自然条件下，该植株能产生的配子种类、子代基因型、子代表现型分别为（ ）
A. 4、9、4种 B. 8、9、4种 C. 8、6、8种 D. 4、6、8种
15. 关于染色体组、单倍体和多倍体的叙述，下列叙述错误的是（ ）
A. 某农作物（2n=36）的一个染色体组有18条染色体
B. 普通小麦经花药离体培养可得到单倍体植株
C. 植株体细胞含有三个染色体组就是三倍体
D. 用秋水仙素处理萌发的种子能诱导多倍体的形成
16. 某种哺乳动物（2n=64）的卵原细胞在分裂过程中产生的细胞示意图如下（以4条染色体为例）。下列叙述正确的是（ ）
A. 图示细胞名称为初级卵母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期
B. 图示细胞经分裂后产生的子细胞都可以参与受精作用
C. 图示细胞含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0个
D. 形成的卵细胞和正常精子结合形成的受精卵中含64条染色体
17. 一个基因型为 AaXbY 的精原细胞， 通过减数分裂产生了一个 AXb 的精子，则另外三个精子的基因型分别是
A. aXb， AY， aY B. AXb， aY， AY
C. AXb， aY， aY D. aXb， AY， AY
18. 下列高科技成果中，运用原理相同是（ ）
①我国科学家袁隆平院士利用杂交技术培育出超级水稻
②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉
③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育太空椒
④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆猴
A. ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
19. 果蝇的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动，下列叙述错误的是（ ）
A. 图中DNA的复制为双向半保留复制
B. 多起点复制加快了DNA的复制速度
C. 复制时子链的延伸方向为5'→3'
D. 合成的两条子链的碱基序列完全相同
20. 下列属于现代生物进化理论基本观点的是（ ）
①隔离是物种形成的必要条件②物种是生物进化的基本单位③生物多样性是协同进化的结果④适应是自然选择的结果
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、非选择题（本大题共5个小题，共60分。）
21. 我国科学家设计了一种人造淀粉合成途径（如图所示），成功将CO2和H2O转化为淀粉。利用该途径有利于缓解粮食短缺问题。
（1）①过程模拟植物光合作用的___________（填过程），②③④过程模拟植物叶肉细胞的___________（填场所）。
（2）结合上图，若固定的CO2量相等，人工合成淀粉的量_________（填“大于”“等于”或“小于”）植物光合作用有机物的积累量，理由是__________。
（3）干旱条件下，很多植物光合速率下降的主要原因是__________。从能量转换角度分析，人造淀粉合成过程与植物光合作用过程的本质都是将_________转化为__________。
22. 家鸽具有自带指南针属性的“方向感”，主要是因其含有被称为“第六感”的磁觉（生物利用地磁场准确寻找正确的方向）。科学研究发现，蛋白质A和蛋白质B可形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。家鸽视网膜细胞中编码这两种蛋白的基因M和基因N共同表达。下图为基因M在家鸽视网膜细胞中表达的示意图。
（1）蛋白质A的组成单体是_____________，其结构通式为_________。
（2）图中信使RNA是以_________（填数字）为模板合成，此过程需要_________作为原料。图中可以识别并转运氨基酸的物质是__________（填数字）。
（3）图中细胞核内存在的核苷酸共有__________种，信使RNA通过__________进入细胞质。图中涉及的遗传信息的传递方向为_________。
23. 苯丙酮尿症（常染色体隐性遗传病）患者表现为苯丙氨酸的代谢产物（苯丙酮酸）过度积累，阻碍脑的发育，造成智力低下。我国政府启动了对新生儿进行免费筛查并为患儿提供低苯丙氨酸奶粉。下图为人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。
（1）由图可知，苯丙酮尿症是因为患者体内缺乏酶______________，白化病是因为患者体内缺乏酶___________________，上述实例说明基因控制生物体性状的方式为_________。
（2）科研人员在调查苯丙酮尿症的发病率时，应注意__________。若人群中的发病率为1/10000，则携带者的基因型频率为__________。随着新生儿疾病筛查工作的广泛开展，越来越多的苯丙酮尿症患者被早期确诊，患者可通过合理饮食减缓症状。
24. 碳青霉烯类是一类作用效果稳定、毒性低的抗生素，已经成为治疗细菌感染最主要的抗菌药物之一。随着碳青霉烯类抗菌药物的广泛应用，细菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率发生改变。
（1）用生物进化的观点分析，细菌耐药性变异来源于______________，该变异产生于碳青霉烯类抗菌药物广泛使用_________（填“前”或“后”），细菌耐药率_________；诸如抗生素和细菌之间的协同关系在自然界中普遍存在，生物进化的过程实际上是_________和_________协同进化的过程。
（2）生物变异的有利或有害是_________（填“绝对”或“相对”）的，往往取决于_________。
25. 现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：
（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________________性状的优良新品种；
（2）杂交育种前，需要正确预测杂交结果，若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律：
条件之二是__________________________________________________；
条件之三是控制这两对性状的基因______________________________；
（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，请你选择上述材料设计杂交实验来进行验证，写出实验设计思路、结果及结论．
实验设计思路：____________________________________________．
结果及结论：若________________________．则两对基因符合上述三个条件。反之则不符合。
六盘水市2022-2023学年高一下学期期末教学质量监测
生物学试题卷 答案解析
（考试时间：90分钟 试卷满分：100分）
注意事项：
1．答题前，务必在答题卷上填写姓名和考号等相关信息并贴好条形码。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卷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，将答案写在答题卷上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将答题卷交回。
第I卷（选择题，共40分）
一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分，每小题只有一个选项符合题意）
1. 某流感病毒是单股、负链RNA病毒，人感染后易引起流行性感冒。下列叙述错误的是（ ）
A. 该流感病毒的遗传物质容易发生变异
B. 该流感病毒遗传物质的单体为核糖核苷酸
C. 该流感病毒的负链RNA中A=U、G=C
D. 为预防流感病毒感染，应注意个人卫生，加强锻炼
【答案】C
【解析】
【分析】双链核酸中，A与T（或U）、G与C数量相等，嘌呤数等于嘧啶数；但单链核酸中A与T（或U）、G与C数量不一定相等。
【详解】A、该流感病毒是单股RNA病毒，结构不稳定，容易发生变异，A正确；
B、该流感病毒的遗传物质是RNA，单体是核糖核苷酸，B正确；
C、该流感病毒是单股RNA病毒，单链RNA中A与U、G与C的数量不一定相等，C错误；
D、为预防流感病毒感染，应注意个人卫生，勤洗手，加强锻炼，增强免疫力，D正确。
故选C。
2. 生物体内参与生命活动的生物大分子由单体聚合而成。根据表中信息，下列叙述错误的是（ ）
单体 生物大分子 检测试剂或染色剂
葡萄糖 ① 碘液
② 蛋白质 ③
④ DNA 二苯胺
⑤ RNA -
A. ①是淀粉或糖原
B. ③是双缩脲试剂
C. ④是脱氧核糖核苷酸
D. ⑤含有C、H、O、N、P元素
【答案】A
【解析】
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。
【详解】A、葡萄糖是构成生物大分子如淀粉、糖原和纤维素的单体，淀粉的鉴定利用碘液，观察是否产生蓝色，因此①是淀粉，A错误；
B、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，故③是双缩脲试剂，B正确；
C、DNA的基本单位是脱氧核糖核苷酸，C正确；
D、RNA的基本单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸中含有C、H、O、N、P元素，D正确。
故选A。
3. 翟中和院士曾说：“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧”。下列关于细胞的基本结构及其功能的叙述，正确的是（ ）
A. 动物细胞之间可通过胞间连丝进行物质运输和信息交流
B. 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
C. 细胞膜内表面的糖类与蛋白质分子结合形成糖被参与细胞间信息传递
D. 伞藻的嫁接实验可证明生物体形态结构取决于细胞质
【答案】B
【解析】
【分析】细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式：1、相邻细胞间直接接触；如精子和卵细胞之间的识别和结合。2、相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。3、通过体液的作用来完成的间接交流，如内分泌细胞分泌→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞。
【详解】A、相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞，如高等植物细胞的胞间连丝，A错误；
B、遗传物质主要存在于细胞核，细胞核是遗传信息库，是遗传和代谢的控制中心，B正确；
C、细胞膜的外表面的蛋白质与糖分子形成糖蛋白，与脂质结合形成糖脂，这些糖统称为糖被，糖被与细胞表面的 识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，C错误；
D、将伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄嫁接，将长成伞形帽伞藻，不能说明形态建成与细胞核或细胞质有关，因假根中存在细胞质和细胞核，若要证明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，还需加核移植实验，D错误。
故选B。
4. 下图表示借助转运蛋白进行的两种跨膜运输方式。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲、乙两种跨膜运输方式都属于被动运输，不需要消耗ATP
B. 载体蛋白和通道蛋白在物质转运时作用机制不同
C. 载体蛋白在运输分子或离子的过程中其空间结构会发生改变
D. 通道蛋白介导的跨膜运输速率，不会受到通道蛋白数量的限制
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，溶质分子通过载体蛋白和通道蛋白都是协助扩散，都不消耗能量，载体蛋白运输物质均具有专一性。
【详解】A、据图分析，溶质分子通过载体蛋白和通道蛋白都是顺浓度梯度，属于协助扩散，都不消耗ATP，A正确；
BC、载体蛋白在转运溶质分子时，会与溶质分子结合，导致发生自身构象的改变；通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过，两者的作用机制不同，BC正确；
D、通道蛋白介导的运输方式的运输速率虽快，但仍会受到通道蛋白数量的限制，D错误。
故选D。
5. 下列叙述符合生物学原理的是（　　）
A. 水仙根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境
B. 蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中，可延长保鲜时间
C. 快速登山时，人体的能量主要来自有机物分解产生二氧化碳的过程
D. 淀粉经发酵可产生酒精，是通过乳酸菌的无氧呼吸实现的
【答案】C
【解析】
【分析】1、储存粮食的条件：低温、低氧、干燥，以抑制细胞呼吸。
2、果蔬保鲜的条件：低温（零上低温）、低氧（注意不是无氧）、保持一定的湿度。
【详解】A，水仙根部细胞主要进行有氧呼吸，而无氧呼吸会产生酒精，对根细胞产生毒害作用，所以不能长期造应缺氧环境，A错误；
B、蔬菜在低氧、适宜湿度、零上低温的环境中，可以减少有机物的消耗，延长保鲜时间，B错误；
C、快速登山时，人体的能量供应主要来自有氧呼吸将有机物分解成二氧化碳和水的过程，C正确；
D、淀粉经发酵可产生酒精，是通过酵母菌的无氧呼吸实现，而乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸，D错误。
故选C。
6. 下列关于人体细胞生命历程的叙述，正确的是（　　）
A. 细胞在长大过程中，表面积增大，细胞物质运输效率升高
B. 细胞衰老过程中，细胞呼吸速率减慢，所有酶活性降低
C. 细胞的分化、衰老和凋亡对生物体是有积极意义的
D. 某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞坏死
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质：基因的选择性表达。
2、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
【详解】A、细胞在长大过程中，细胞生长，其表面积增大，但相对表面积减小，导致细胞的物质运输效率降低，A错误；
B、细胞衰老，呼吸速率减慢，多种酶活性降低（而非所有酶活性降低），B错误；
C、细胞的分化、衰老和凋亡都是细胞正常的生命历程，对生物体都是有利的，C正确 ；
D、某些被病原体感染的细胞的清除属于细胞凋亡，D错误。
故选C。
7. 细胞中几乎所有的化学反应都是由酶催化的。下列关于酶的叙述正确的是（ ）
A. 酶是活细胞产生的具有催化作用的蛋白质
B. 酶的催化作用可发生在细胞内或细胞外
C. 酶完成催化反应后立即被降解
D. 酶催化ATP水解的反应是吸能反应
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
2、酶的作用机理：降低化学反应所需要的活化能。
【详解】A、酶的本质是蛋白质或RNA，A错误；
B、只有条件适宜，酶的催化作用可发生在细胞内或细胞外，B正确；
C、酶在化学反应前后数量和化学性质不变，酶完成催化反应后不会被降解，C错误；
D、ATP水解是指ATP在酶的作用下，脱去一分子磷酸基团，生成ADP，并释放出大量能量的过程，故酶催化ATP水解的反应是放能反应，D错误。
故选B。
8. 关于基因的位置，表述最全面的是（ ）
A. 位于DNA上 B. 位于RNA上
C. 位于DNA或RNA上 D. 位于染色体上
【答案】C
【解析】
【分析】基因是具有遗传效应的DNA片段，脱氧核苷酸是组成基因的基本单位，基因主要位于细胞核中的染色体上，细胞质中也有基因，主要在线粒体和叶绿体中。
【详解】A、基因主要位于DNA上 ，A错误；
B、对于RNA病毒来讲，基因位于RNA上，B错误；
C，对于所有生物来讲，基因是位于DNA或RNA上有遗传效应的片段，C正确；
D、细胞核内的基因位于染色体上，D错误。
故选C。
【点睛】
9. 家蚕的性别决定方式为ZW型，其幼虫的皮肤不透明（A）对透明（a）为显性，这对等位基因位于Z染色体上。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 雄蚕体细胞中含有两条异型性染色体
B. 家蚕生殖细胞中只表达性染色体上的基因
C. 家蚕卵细胞的染色体组成只有1种可能性
D. 家蚕皮肤的这对相对性状的遗传方式属于伴性遗传
【答案】D
【解析】
【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的遗传方式就称为伴性遗传，又称性连锁（遗传）或性环连。许多生物都有伴性遗传现象。人类了解最清楚的是红绿色盲和血友病的伴性遗传。
【详解】A、雄蚕为ZZ，体细胞中含有两条同型性染色体，A错误；
B、家蚕生殖细胞中也有表达常染色体上的基因，B错误；
C、家蚕卵细胞的染色体组成可能为Z，也可能含W，C错误；
D、家蚕皮肤的这对等位基因位于Z染色体上，相对性状的遗传方式属于伴性遗传，D正确。
故选D
10. 洋葱是一种常用的生物学实验材料。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 设计一定浓度梯度的蔗糖溶液，可预测洋葱鳞片叶外表皮细胞液浓度
B. 取洋葱根尖制成装片在显微镜下观察，大部分细胞中能观察到染色体
C. 以洋葱鳞片叶内表皮为材料，用显微镜可观察叶绿体的形态和分布
D. 将发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮浸润在清水中，细胞液颜色变深
【答案】A
【解析】
【分析】1、当细胞外界溶液的浓度大于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用失水逐渐表现出质壁分离现象；当细胞外界溶液的浓度小于细胞液的浓度时，植物细胞就通过渗透作用吸水逐渐表现出质壁分离后又复原的现象。
2、一个细胞周期分为分裂间期和分裂期两个部分。间期较长，约占整个细胞周期的90%～95%，而细胞分裂期较短。分裂间期占细胞周期的大部分时间，为细胞分裂做好物质准备。
【详解】A、设计一系列浓度梯度的蔗糖溶液，进行质壁分离实验的观察，找到将要发生分离的鳞片叶细胞所处的蔗糖浓度，即可估测鳞片叶外表皮细胞液的浓度，A正确；
B、由于分裂间期时间较长，所以大部分新生根尖细胞都处于分裂间期，大部分细胞中是染色质，故大部分细胞不能观察到染色体，B错误；
C、紫色的洋葱鳞片叶内表皮无叶绿体，C错误；
D、将发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮浸润在清水中，细胞会渗透吸水，细胞液颜色变浅，D错误。
故选A。
11. 如图是某一家庭的某单基因遗传病家系图谱，相关分析正确的是（ ）
A. 该病的遗传方式是伴X染色体隐性遗传 B. 个体3与4婚配后代子女不会患病
C. 个体3携带致病基因的概率为2/3或1/2 D. 该遗传病在人群中男女发病率基本相同
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析，图中正常的1号和2号生出了患病的儿子，因此该病为隐性遗传病，但无法确定该病的致病基因是位于常染色体上，还是X染色体上，因此该病可能为常染色体隐性遗传病，也可能是伴X隐性遗传病，若为前者则1号和2号的基因型均为Aa，若为后者则1号和2号的基因型为XAXa，XAY.。
【详解】A、根据正常的双亲生出患病的儿子可推测该病的遗传方式是隐性遗传病，可能为伴X染色体隐性遗传，也可能为常染色体隐性遗传病，A错误 ；
B、若该病为伴X隐性遗传病，则图中个体3与4婚配子女不会患病，若该病为常染色体隐性遗传病，则可能生出患病孩子，B错误；
C、若该病为伴X隐性遗传病则个体3为携带者的概率为1/2，若为常染色体隐性遗传病则3号个体是携带者的概率为2/3，C正确；
D、若该病为常染色体隐性遗传病，则该遗传病在人群中男女发病率基本相同，若该病为伴X隐性遗传病，则男性发病率高于女性，D错误。
故选C。
12. 下图所示分别为柳穿鱼植株A和B的花，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。它们体内Lcyc基因的序列相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因不表达（Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 柳穿鱼花的形态结构可能与Lcyc基因的表达直接相关
B. 植株B的Lcyc基因不表达的原因可能是它被高度甲基化
C. 两株柳穿鱼花的差异与表观遗传有关
D. 柳穿鱼花形态结构的遗传遵循孟德尔遗传规律
【答案】D
【解析】
【分析】表观遗传学研究非DNA序列变化情况下，相关性状的遗传信息通过DNA甲基化、染色质构象改变等途径保存并传递给子代的机制的学科。表观遗传学是研究基因的核苷酸序列不发生改变的情况下，基因表达的可遗传的变化的一门遗传学分支学科。
【详解】A、柳穿鱼植株A和B的花，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同，可能与Lcyc基因的表达直接相关，A正确；
B、植株B的Lcyc基因有多个碱基连接甲基基团，Lcyc基因不表达的原因可能是它被高度甲基化，B正确；
C、两株柳穿鱼花的差异与甲基化有关，即与表观遗传有关，C正确；
D、柳穿鱼花形态结构的遗传属于表观遗传，不遵循孟德尔遗传规律，D错误。
故选D。
13. 关于遗传物质探究历程的实验，下列叙述错误的是（ ）
A. 烟草花叶病毒的重建实验证明RNA是遗传物质
B. 格里菲斯的实验说明DNA能改变生物体遗传性状
C. 艾弗里运用“减法原理”鉴定出DNA是遗传物质
D. 赫尔希和蔡斯运用同位素标记法进行实验
【答案】B
【解析】
【分析】肺炎双球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、烟草花叶病毒的感染和重建实验，证明了RNA是遗传物质，A正确；
B、格里菲斯实验证明了S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌，但没有证明DNA可以改变生物体的遗传性状，B错误；
C、艾弗里的体外转化实验运用了“减法原理”（逐步加入不同的酶，逐渐排除各种物质的作用）鉴定出DNA是遗传物质，C正确；
D、赫尔希和蔡斯运用同位素标记法进行了噬菌体侵染细菌的实验，D正确。
故选B。
14. 某豌豆植株的基因型为DdYyRR，这三对基因均遵循基因的自由组合定律，自然条件下，该植株能产生的配子种类、子代基因型、子代表现型分别为（ ）
A. 4、9、4种 B. 8、9、4种 C. 8、6、8种 D. 4、6、8种
【答案】A
【解析】
【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。
【详解】三对基因均遵循基因的自由组合定律，DdYyRR产生的配子种类为DYR、DyR、dYR、dyR，豌豆自然状态下自花授粉， 子代基因型有3×3×1=9，子代表现型为2×2×1=4。
故选A。
15. 关于染色体组、单倍体和多倍体的叙述，下列叙述错误的是（ ）
A. 某农作物（2n=36）的一个染色体组有18条染色体
B. 普通小麦经花药离体培养可得到单倍体植株
C. 植株体细胞含有三个染色体组就是三倍体
D. 用秋水仙素处理萌发的种子能诱导多倍体的形成
【答案】C
【解析】
【分析】1、染色体组：细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，携带着制生物生长发育的全部遗传信息。
2、二倍体：由受精卵发育而成，体细胞中含有两个染色体组，包括几乎全部动物和过半数的高等物，如人、果蝇、玉米等。
3、单倍体是由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。如果某个体由本物种的配子不经受精直接发育而成，则不管它有多少染色体组都叫“单倍体“。
【详解】A、某农作物（2n=36）中含有2个染色体组，一个染色体组有18条染色体，A正确；
B、单倍体是由配子发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体。因此，普通小麦经花药离体培养可得到单倍体植株，B正确；
C、含有三个染色体组的生物体，不一定是三倍体，如果该生物体是由配子发育而来，则为单倍体；如果该生物体是由受精卵发育而来，则为三倍体，C错误；
D、秋水仙素抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极，染色体数目加倍，用秋水仙素处理萌发的种子能诱导多倍体的形成，D正确。
故选C。
16. 某种哺乳动物（2n=64）的卵原细胞在分裂过程中产生的细胞示意图如下（以4条染色体为例）。下列叙述正确的是（ ）
A. 图示细胞名称为初级卵母细胞，处于减数分裂Ⅱ后期
B. 图示细胞经分裂后产生的子细胞都可以参与受精作用
C. 图示细胞含同源染色体2对、DNA分子4个、染色单体0个
D. 形成的卵细胞和正常精子结合形成的受精卵中含64条染色体
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：图中细胞没有同源染色体，而且着丝粒分裂，代表减数第二次分裂后期，表示次级卵母细胞。
【详解】A、图中细胞没有同源染色体，而且着丝粒分裂，代表减数第二次分裂后期，表示次级卵母细胞，A错误；
B、一个卵母细胞经过减数分裂，可以形成一个卵细胞和三个极体，只有卵细胞才参与受精，因此图示细胞经分裂后产生的子细胞并不都可以参与受精作用，B错误；
C、图示细胞位于减数第二次分裂后期，不含同源染色体，C错误；
D、形成的卵细胞和正常精子结合形成的受精卵，受精卵的染色体数目恢复到体细胞的数目，即含64条染色体，D正确。
故选D。
17. 一个基因型为 AaXbY 的精原细胞， 通过减数分裂产生了一个 AXb 的精子，则另外三个精子的基因型分别是
A. aXb， AY， aY B. AXb， aY， AY
C. AXb， aY， aY D. aXb， AY， AY
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程同源染色体分开，非同源染色体自由组合，一个精原细胞减数分裂会产生4个精子，两两相同。
【详解】一个基因型为 AaXbY 的精原细胞， 通过减数分裂产生了一个 AXb 的精子，另外的三个精子中必然有一个与已知精子的基因型相同，为AXb，因为同源染色体分开，另两个的基因型与已知精子基因型相对，则是： aY， aY，因此另外三个精子的基因型分别是AXb， aY， aY，C正确。A、B、D错误。
18. 下列高科技成果中，运用原理相同的是（ ）
①我国科学家袁隆平院士利用杂交技术培育出超级水稻
②我国科学家将苏云金芽孢杆菌的某些基因移植到棉花体内，培育出抗虫棉
③我国科学家通过返回式卫星搭载种子培育太空椒
④我国科学家通过体细胞克隆技术培育出克隆猴
A ①② B. ①③ C. ②③ D. ③④
【答案】A
【解析】
【分析】1、杂交育种的原理是基因重组；其优点是可以将不同个体的优良性状集中于同一个体上，且方法简单，可预见强。
2、诱变育种的原理是基因突变；方法是用物理因素（如X射线、γ射线、紫外线、激光等）或化学因素（如亚硝酸、硫酸二乙酯等）来处理生物，使其在细胞分裂间期DNA复制时发生差错，从而引起基因突变；其优点是可提高变异频率，出现新性状，大幅度改良某些性状，加速育种进程。
3、单倍体育种的原理是染色体变异；方法是用花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数目加倍；优点是纯合体自交后代不发生性状分离，因而能明显缩短育种年限。
4、多倍体育种的原理是染色体变异；方法是利用秋水仙素处理萌发的种子或幼苗；优点是茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。
5、基因工程育种的原理是基因重组；优点是能按照人们的意愿定向改造生物的性状。
【详解】①我国科学家袁隆平利用杂交育种的方法培育出了超级水稻，原理是基因重组，①正确；
②采用基因工程技术将苏云金杆菌的某些基因移植到棉花体内培育出抗虫棉的原理是基因重组，②正确；
③太空椒是诱变育种的成果，原理是基因突变，③错误；
④我国科学家通过体细胞克隆技术培养出克隆猴，原理是动物细胞核具有全能性，④错误。
①②的原理相同，A正确。
故选A。
19. 果蝇的DNA在复制时会出现多个复制泡，每个复制泡的两端有2个复制叉，复制叉的延伸方向如图所示。复制时DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动，下列叙述错误的是（ ）
A. 图中DNA的复制为双向半保留复制
B. 多起点复制加快了DNA的复制速度
C. 复制时子链的延伸方向为5'→3'
D. 合成的两条子链的碱基序列完全相同
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子复制的过程：①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【详解】A、由图复制泡的走向可知，DNA复制时以每条链为模板，沿模板链的3'→5'方向移动，图中DNA的复制为多起点不连续双向半保留复制，A正确；
B、由图可知，DNA的复制为多起点复制，多个起点同时进行某个DNA分子复制，这加快了DNA的复制速度，B正确；
C、DNA聚合酶只能沿模板链的3'→5'方向移动，因此子链的延伸方向为5'→3'，C正确；
D、DNA复制是以两条链分别为模板，因此DNA分子通过半保留复制合成的两条新链的碱基序列是互补的，D错误。
故选D。
20. 下列属于现代生物进化理论基本观点的是（ ）
①隔离是物种形成的必要条件②物种是生物进化的基本单位③生物多样性是协同进化的结果④适应是自然选择的结果
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】①突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成，因此，隔离是物种形成的必要条件，①正确；
②种群是生物进化的基本单位，②错误；
③不同物种间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化，生物多样性的形成是协同进化的结果，③正确；
④适应是自然选择的结果，具有普遍性（生物体对环境的适应能力是普遍存在的）和相对性（指生物只是在一定时间，对一定环境的适应），④正确。
综上所述，①③④正确
故选C。
第Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、非选择题（本大题共5个小题，共60分。）
21. 我国科学家设计了一种人造淀粉合成途径（如图所示），成功将CO2和H2O转化为淀粉。利用该途径有利于缓解粮食短缺问题。
（1）①过程模拟植物光合作用的___________（填过程），②③④过程模拟植物叶肉细胞的___________（填场所）。
（2）结合上图，若固定的CO2量相等，人工合成淀粉的量_________（填“大于”“等于”或“小于”）植物光合作用有机物的积累量，理由是__________。
（3）干旱条件下，很多植物光合速率下降的主要原因是__________。从能量转换角度分析，人造淀粉合成过程与植物光合作用过程的本质都是将_________转化为__________。
【答案】（1） ①. 光反应
②. 叶绿体基质
（2） ①. 大于 ②. 植物存在呼吸作用，会消耗有机物
（3） ①. 部分气孔关闭，CO2减少
②. CO2 ③. 有机物
【解析】
【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。
【小问1详解】
①为水裂解产生H+、e-、O2，模拟的是光合作用的光反应阶段；②③④过程模拟植物叶肉细胞的暗反应阶段，发生在叶肉细胞的叶绿体基质中。
【小问2详解】
由于植物存在呼吸作用，会将光合产物有机物降解，因此若固定的CO2量相等，人工合成淀粉的量大于植物光合作用有机物的积累量。
【小问3详解】
干旱条件下，温度过高，蒸腾作用过旺，水分供应不足，部分气孔关闭，CO2供应不足，暗反应速率下降，光合速率下降；人造淀粉合成过程与植物光合作用过程的本质都是将CO2转变为有机物的过程。
22. 家鸽具有自带指南针属性的“方向感”，主要是因其含有被称为“第六感”的磁觉（生物利用地磁场准确寻找正确的方向）。科学研究发现，蛋白质A和蛋白质B可形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。家鸽视网膜细胞中编码这两种蛋白的基因M和基因N共同表达。下图为基因M在家鸽视网膜细胞中表达的示意图。
（1）蛋白质A的组成单体是_____________，其结构通式为_________。
（2）图中信使RNA是以_________（填数字）为模板合成，此过程需要_________作为原料。图中可以识别并转运氨基酸的物质是__________（填数字）。
（3）图中细胞核内存在的核苷酸共有__________种，信使RNA通过__________进入细胞质。图中涉及的遗传信息的传递方向为_________。
【答案】（1） ①. 氨基酸 ②.
（2） ①. ① ②. 核糖核苷酸 ③. ③④⑤
（3） ①. 8 ②. 核孔 ③. DNA→RNA→蛋白质
【解析】
【分析】转录：在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。
翻译：在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
分析题图：①②表示DNA，③④⑤表示转运RNA。
【小问1详解】
构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，故氨基酸对的结构通式为 。
【小问2详解】
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，图中信使RNA是以①（DNA）为模板合成，该过程需要核糖核苷酸作为原料，转运RNA（tRNA）能识别并转运氨基酸，图中③④⑤表示转运RNA（tRNA）。
【小问3详解】
图中细胞核中含有DNA和RNA两种核酸，DNA含有4种脱氧核糖核苷酸，RNA中含有4种核糖核苷酸，因此细胞核内存在的核苷酸种类共有8种。核孔是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道，信使RNA通过核孔进入细胞质。图中涉及的遗传信息的传递有转录和翻译，可表示为：DNA→RNA→蛋白质。
23. 苯丙酮尿症（常染色体隐性遗传病）患者表现为苯丙氨酸的代谢产物（苯丙酮酸）过度积累，阻碍脑的发育，造成智力低下。我国政府启动了对新生儿进行免费筛查并为患儿提供低苯丙氨酸奶粉。下图为人体内苯丙氨酸的部分代谢途径。
（1）由图可知，苯丙酮尿症是因为患者体内缺乏酶______________，白化病是因为患者体内缺乏酶___________________，上述实例说明基因控制生物体性状的方式为_________。
（2）科研人员在调查苯丙酮尿症的发病率时，应注意__________。若人群中的发病率为1/10000，则携带者的基因型频率为__________。随着新生儿疾病筛查工作的广泛开展，越来越多的苯丙酮尿症患者被早期确诊，患者可通过合理饮食减缓症状。
【答案】（1） ①. ① ②. ③ ③. 通过控制酶的合成来控制代谢
（2） ①. 在人群中调查 ②. 198/10000
【解析】
【分析】遗传病是指由遗传物质发生改变而引起的或者是由致病基因所控制的疾病。遗传病是指完全或部分由遗传因素决定的疾病，常为先天性的，也可后天发病。如先天愚型、多指（趾）、先天性聋哑、血友病等，这些遗传病完全由遗传因素决定发病，并且出生一定时间后才发病，有时要经过几年、十几年甚至几十年后才能出现明显症状。
小问1详解】
由题图可知，如果人体细胞中缺少酶①，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变为酪氨酸，只能转变为苯丙酮酸，苯丙酮酸随尿排出，会患苯丙酮尿症；尿黑酸在人体内积累会使人的尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露于氧气会变成黑色，这种症状称为尿黑酸症，由图可知：缺乏酶③会使人患尿黑酸症。这两种遗传病可以看出，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。
【小问2详解】
调查苯丙酮尿症的发病率时，应注意在人群中进行调查；若人群中的发病率为1/10000，即苯丙酮尿症（常染色体隐性遗传病）aa的频率为1/10000，将人群当作一个遗传平衡的群体，则a的频率为1/100，A的频率为99/100，则携带者的基因型频率为2×1/100×99/100=198/10000。
24. 碳青霉烯类是一类作用效果稳定、毒性低的抗生素，已经成为治疗细菌感染最主要的抗菌药物之一。随着碳青霉烯类抗菌药物的广泛应用，细菌对碳青霉烯类抗生素的耐药率发生改变。
（1）用生物进化的观点分析，细菌耐药性变异来源于______________，该变异产生于碳青霉烯类抗菌药物广泛使用_________（填“前”或“后”），细菌耐药率_________；诸如抗生素和细菌之间的协同关系在自然界中普遍存在，生物进化的过程实际上是_________和_________协同进化的过程。
（2）生物变异的有利或有害是_________（填“绝对”或“相对”）的，往往取决于_________。
【答案】（1） ①. 基因突变 ②. 前 ③. 升高 ④. 不同物种之间 ⑤. 生物与无机环境之间
（2） ①. 相对 ②. 环境的变化
【解析】
【分析】 现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【小问1详解】
用生物进化的观点分析，细菌耐药性变异来源于基因突变，基因突变可产生新基因，进而产生新性状；细菌的耐药性变异产生于碳青霉烯类抗菌药物广泛使用前，后经过碳青霉烯类抗菌药物的选择作用，细菌耐药率逐渐升高，其实质种群基因频率的改变；不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展就是协同进化，因此生物进化的过程实际上是协同进化的过程。
【小问2详解】
生物变异的有利或有害是是相对的，往往取决于环境的变化。
25. 现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒伏）品种。已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：
（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的是获得具有________________性状的优良新品种；
（2）杂交育种前，需要正确预测杂交结果，若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足3个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律：
条件之二是__________________________________________________；
条件之三是控制这两对性状的基因______________________________；
（3）为了确定控制上述这两对性状的基因是否满足上述3个条件，请你选择上述材料设计杂交实验来进行验证，写出实验设计思路、结果及结论．
实验设计思路：____________________________________________．
结果及结论：若________________________．则两对基因符合上述三个条件。反之则不符合。
【答案】（1）抗病矮秆
（2） ①. 高秆与矮杆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律 ②. 控制这两对相对性状基因位于非同源染色体上（两对等位基因独立遗传）
（3） ①. 方案一：将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1与感病矮秆杂交（测交），观察统计后代的性状及分离比
方案二：将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1自交．观察统计F2的性状及分离比 ②. 方案一：若后代出现高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=1:1:1:1
方案二：高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=9:3:3:1
【解析】
【分析】1、自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、实质：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。
3、适用条件：有性生殖的真核生物、细胞核内染色体上的基因、两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因。
【小问1详解】
杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中在一起，再经过选择和培育获得新品种的方法，从题意知，抗病与矮秆（抗倒伏）为优良性状。
【小问2详解】
孟德尔遗传定律研究的是真核生物细胞核基因的遗传特点，控制相对性状的等位基因应位于细胞核的染色体上，自由组合定律要求是非同源染色体上的非等位基因，故条件之二是高秆与矮杆这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；条件之三是控制这两对性状的基因控制这两对相对性状基因位于非同源染色体上（两对等位基因独立遗传）。
【小问3详解】
验证自由组合定律有多种方法，常见的方法是双杂合子自交或测交，若用测交法，实验方案、结果及结论为：先由纯合的抗病高秆和感病矮秆杂交得到杭病高秆的杂合子，再与感病矮秆(隐性纯合子)杂交，如果后代出现抗病高秆：感病高秆：抗病矮秆：感病矮秆=1：1：1：1的性状分离比，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律；若用双杂合自交法，实验方案、结果及结论为：将纯合抗病高秆与感病矮秆植株杂交，产生F1，让F1自交．观察统计F2的性状及分离比，若后代出现高秆抗病：高秆感病：矮秆抗病：矮秆感病=9:3:3:1，则可说明这两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律，反之则不符合。