2023-2024学年度第一学期期中检测试题
高三生物
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷1-5页，第Ⅱ卷5-10页。共100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填涂在机读答题卡上。
2．将答案填涂、填写在机读答题卡上。
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关细胞化学组成的叙述，正确的是（）
A. 组成不同细胞的元素在种类和含量上基本相同
B. 组成蛋白质、核酸、糖原的单体都具有多样性
C. 细胞中运输氨基酸的物质有转运蛋白、tRNA等
D. 蛋白质中的硫元素只存在于游离的侧链基团中
2. 细胞的结构与功能有密切的联系。下列叙述正确的是（）
A. 发菜细胞核糖体RNA的合成与核仁密切相关
B. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的重要结构
C. 线粒体和叶绿体都可通过增加膜面积来增加酶的附着位点
D. 液泡是植物细胞特有的细胞器，参与调节植物细胞失水和吸水
3. 下图是Ca2+在载体蛋白协助下，进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是（）
A. 此过程是主动运输，细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B. 跨膜运输时，Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合，表明载体蛋白具有特异性
C. 该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，可降低ATP水解反应所需的活化能
D. 载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，每次转运都会发生同样的结构改变
4. 核酶是具有催化功能的RNA分子，能与特定的RNA结合并将其切割。下列说法正确的是（）
A. 可以利用核酶与双缩脲试剂的颜色反应确定其化学本质
B. 核酶发挥作用时有氢键的形成，也有磷酸二酯键的断裂
C. 核酶具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响
D. 与不加酶相比，加核酶组RNA降解较快，可以反映酶的高效性
5. 细胞的衰老和死亡是普遍的生命现象，下列有关叙述正确的是（）
A. 自由基会攻击磷脂分子，但不会攻击DNA和蛋白质分子
B. 细胞衰老时多种酶的活性降低，细胞凋亡时有些酶的活性升高
C. 细胞凋亡由基因控制，细胞自噬一定不会诱导细胞凋亡
D. 细胞的坏死对生物个体的生命活动有积极意义
6. 某蛋白质从细胞质基质进入线粒体基质的基本步骤如下图所示。下列叙述正确的是（）
A. 靶向序列引导蛋白质定位到线粒体
B. 前体蛋白通过胞吞进入线粒体基质
C. 活化蛋白与前体蛋白氨基酸数目相同
D. 该蛋白由核基因和线粒体基因共同编码
7. 处于北极的一种金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种新的“无氧代谢”机制――“分解葡萄糖产生乙醇（-80℃不结冰）”的奇异代谢过程，该金鱼代谢部分过程如下图所示。下列叙述正确的是（）
A. 过程③⑤都只能极度缺氧环境中才会发生
B. 若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O
C. 过程①②③⑤均能生成ATP，其中过程②生成的ATP最多
D. 过程②⑤产物不同是因为发生在不同细胞的不同场所
8. 研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是（ ）
A. 由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15min
B. 若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
C. 解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D. 根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
9. 关于1952年赫尔希和蔡斯所做的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，叙述错误的是（）
A. 噬菌体侵染细菌实验不能证明DNA是主要的遗传物质
B. T2噬菌体不能直接利用培养基中含35S的氨基酸合成子代蛋白质
C. 32P标记的噬菌体与细菌混合，沉淀物中的放射性随子代噬菌体代数的增多而增强
D. 35S标记的噬菌体与细菌混合，搅拌离心得到的沉淀物也可能出现少量放射性
10. 某研究小组从野生型高秆（显性）玉米中获得了两个矮秆突变体。为了研究这两个突变体的基因型，该小组让这两个矮秆突变体（亲本）杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆：矮秆：极矮秆=9：6：1。若用A、B表示显性基因，下列相关推测错误的是（）
A. 亲本基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb
B. F2矮秆中纯合子所占比例为l/4，含有2种基因型
C. A基因与B基因对玉米的株高性状表现出积加作用
D. F1测交后代表型及比例为高秆：矮秆：极矮秆=1：2：1
11. 下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的相关叙述，正确的是（）
A. 基因突变只有发生在生殖细胞中，突变的基因才能遗传给下一代
B. 基因重组既可发生在非同源染色体之间，也可发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
C. 豌豆的圆粒基因中插入一小段外来DNA序列转变为皱粒基因是基因重组的结果
D. 猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，属于染色体数目变异
12. 某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、定向选择和分裂选择，如下图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述正确的是（）
A. 自然选择通过直接选择基因型定向改变种群的基因频率
B. 稳定选择有利于扩大种群的表型特征的分布范围
C. 分裂选择对表型频率高的个体有利，使其表型频率升高
D. 三种类型的自然选择过程中，生物与环境之间都会发生协同进化
13. 下列有关生物学实验的叙述正确的是（）
A. 将粗提取出的DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
B. 在紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
C. 用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以观察有丝分裂过程
D. 检测酵母菌细胞呼吸产物时，加入酸性重铬酸钾溶液出现灰绿色，说明一定有酒精产生
14. 采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述正确的是（）
A. 应研磨叶片后添加适量CaCO3防止叶绿素被破坏
B. 添加石英砂、加快研磨速度和延长研磨时间均有助于充分提取色素
C. 分离色素时需沿铅笔细线在滤纸条上画一条细而直的滤液细线
D. 滤纸条上会出现四条颜色、粗细不同的色素带，黄绿色的条带最粗
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 某研究团队在光强度等条件适宜的情况下，测定了某幼苗在不同温度下的CO2吸收速率；在黑暗条件下，测定了该幼苗在不同温度下的CO2释放速率。结果如下表所示。下列叙述错误的是（）
温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55
CO2吸收速率（μmolCO2·dm-2·h-1） 1.0 2.0 5.0 4.0 4.0 0.0 -4.0 -3.0 -2.0
CO2释放速率（μmolCO2·dm-2·h-1） 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 5.0 4.5 3.0 2.0
A. 比较该幼苗的光合作用和细胞呼吸，对高温较敏感的是光合作用
B. 该幼苗35℃时光合速率最大，日均温度保持在35℃时生长最快
C. 55℃时该幼苗的光合速率为0可能与光合作用相关酶活性的丧失有关
D. 光照条件下，40℃时该幼苗叶肉细胞中叶绿体产生的O2均移向线粒体
16. 为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述错误的是（）
位点 …1… …2… …3… …4… …5… …6… 被测植株
测序结果 A/A A/A A/A A/A A/A A/A 纯合抗虫水稻亲本
G/G G/G G/G G/G G/G G/G 纯合易感水稻亲本
G/G G/G A/A A/A A/A A/A 抗虫水稻1
A/G A/G A/G A/G A/G G/G 抗虫水稻2
A/G G/G G/G G/G G/G A/A 易感水稻1
A. 抗虫水稻l的位点2-3之间发生过交换
B. 易感水稻1的位点2-3及5-6之间发生过交换
C. 抗虫基因可能与上述6个位点都有关
D. 抗虫基因位于位点2-6之间
17. 某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如下图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述正确的是（）
A. 甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B. 甲细胞若正常完成分裂，能形成两种基因型的子细胞
C. 形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体结构变异
D. 两细胞中的染色体组数以及每个染色体组中的核DNA数都不相同
18. 聚合酶链式反应（PCR）是一种体外扩增DNA片段的技术。某DNA片段的PCR反应程序如图所示。下列叙述错误的是（）
A. 预变性可促进模板DNA边解旋边复制
B. 退火是让解旋状态模板DNA恢复双螺旋
C. 延伸结束后，新片段中的引物将被切除
D. 终延伸可使目的基因的扩增更加充分
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 真核细胞中，细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，检验点通过细胞的反馈信号来启动或推迟进入下一个时期。三种常见检验点的功能如下表，请分析回答下列有关问题：
检验点 功能
A 评估细胞大小
B 评估DNA是否准确复制
C 评估纺锤体是否正确组装
（1）检验点A决定细胞是否进行分裂，若通过了检验点A，细胞开始进行分裂，据表推测，此时检验点A接受的反馈信号是细胞体积____________。在一个细胞周期中检验点B与检验点A发生的先后顺序为____________。检验点C还可评估纺锤丝是否与着丝粒正确连接，则此检验点对有丝分裂的重要作用是____________。
（2）通过检验点B后，细胞中染色体与核DNA的数量比变为____________。从检验点B到检验点C，细胞内染色质丝发生的变化为____________。
（3）为研究L蛋白和U蛋白在细胞有丝分裂过程中的作用，分别观察正常细胞、L蛋白含量降低的细胞（L-细胞），U蛋白含量降低的细胞（U-细胞）的图像，发现L 细胞分裂时出现多极纺锤体、纺锤体变小且不再位于细胞中央（见图1），U-细胞分裂期个别染色体没有排列到赤道板上，而是游离在外（图2白色箭头所指）。据此推测，正常情况下L蛋白促进____________（填下列序号）；U蛋白促进____________（填下列序号）。
①细胞完成纺锤体的正确组装②使纺锤丝附着于染色体的着丝粒上③牵拉染色体移向细胞两极
（4）研究人员发现，发生异常后的细胞常会出现染色质凝集等现象，最终自动死亡，这种死亡方式称为____________。
（5）端粒学说认为，细胞每分裂一次端粒DNA序列会缩短一截，在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧的____________受到损伤会导致细胞衰老。研究发现，端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒DNA使端粒延长从而延缓细胞衰老，据此分析引起细胞衰老的原因可能是____________。
20. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心（参与光反应的色素-蛋白质复合体）的D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并形成D1蛋白交联聚合物，从而损伤光合结构。而类胡萝卜素能清除光有毒产物，有保护叶绿体的作用（部分过程如下图）。请回答下列问题：
（1）PSⅡ反应中心位于____________上，强光条件下，叶肉细胞内O2浓度过高的原因有____________。
（2）Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度。强光下叶肉细胞的光呼吸会增强，原因是____________。光呼吸抵消了约30%的光合储备能量，但光呼吸对光合作用不完全是消极的影响，光呼吸还会____________（填“增强”或“缓解”）光抑制，对细胞有重要的保护作用。
（3）D1蛋白是PSⅡ反应中心的关键蛋白，D1蛋白受损会影响光反应的正常进行，导致____________合成减少，进而影响到____________的还原。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象，例如，减少光的吸收、适度的光呼吸、____________等（答出1点即可）。
（4）为研究光抑制后D1蛋白的修复过程，科学家利用光抑制处理的菠菜叶圆片按如下流程进行实验：光抑制处理的叶圆片→叶绿体蛋白质合成阻断剂（作用时长有限）溶液浸泡→取出叶圆片→弱光（或暗）处理不同时间→测量结果，实验数据如下表：
指标 处理条件 处理时间
0 1h 2h 7h
Dl蛋白总量（%） 弱光 100 66.7 65.8 70.5
暗 100 92.4 92.5 92.3
D1蛋白磷酸化比例（%） 弱光 74 55.2 54.4 57.1
暗 74 73.4 72.2 72.7
Dl蛋白交联聚合物比例（%） 弱光 0.25 0.05 0.01 0.01
暗 0.25 0.24 0.23 0.25
①表中数据说明光抑制叶片中D1蛋白的降解依赖于____________条件，D1蛋白的降解过程会使D1蛋白磷酸化比例、D1蛋白交联聚合物比例均____________（填“升高”、“不变”或“降低”）。
②为研究D1蛋白降解过程是先发生D1蛋白去磷酸化，还是先发生D1蛋白交联聚合物解聚，科学家用氟化钠处理叶片抑制D1蛋白去磷酸化后，结果显示D1蛋白总量几乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显减少。据此写出Dl蛋白降解过程：Dl蛋白降解依赖的环境条件→____________→____________→D1蛋白降解。
③弱光处理7h后，Dl蛋白总量略微增加最可能的原因是____________。
21. 小鼠组织中的胰岛素样生长因子2（IGF-2）是一种单链多肽类激素，在哺乳动物中普遍存在，对个体生长发育具有促进作用。图甲为Igf-2基因表达的有关示意图。当Igf-2突变为Igf-2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠。基因组印记是在生物界中普遍存在的，由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，后代某基因是否表达取决于其遗传自哪一个亲本，这样的基因称为印记基因。请分析回答下列有关问题：
（1）甲图中过程①称为____________，若对细胞中的尿嘧啶进行放射性标记，则图甲中具有放射性标记的物质或结构有____________。
（2）甲图中过程②所示的Igf-2mRNA分子的5'端位于____________（填“左侧”或“右侧”），该mRNA转移到细胞质中，与____________结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的____________由内质网到达高尔基体。
（3）根据乙图实验结果得出的结论是：总是被印记而不表达的基因来自____________（填“父方”或“母方”），而来自另一亲本的基因能表达。印记基因的遗传____________（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的遗传规律。
（4）深入分析印记形成原因，发现哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记，标明该染色体是从父母哪一方来的信息，这些标记区域称为印记区域。如人类11号染色体上的Igf-2基因和H19基因之间有一印记控制区（ICR），该印记控制区对Igf-2基因和H19基因的调控如图丙所示：
①分析图可知，表观遗传修饰中的____________是印记区域进行标记的主要方式，图中的印记基因有____________。增强子E能够促进____________与Igf-2启动子结合，从而促进基因的表达。父源染色体的Igf-2基因能表达的原因是____________。
②贝克威思-威德曼综合征是一种与Igf-2基因相关的人类遗传病，患儿出现过度生长症状，推测其病因是患者体细胞中的____________（填“2条”、“1条”或“0条”）11号染色体上相应部位的ICR发生甲基化，影响了细胞中Igf-2基因正常的表达量。
22. 研究人员从土壤中分离获得能分解纤维素的细菌（A菌），从A菌中提取一种纤维素酶基因（CBHⅡ）并进行PCR扩增，然后与高效表达载体pUT质粒（图1）连接构建成重组质粒并导入A菌，从而获得分解纤维素能力更强的工程菌（B菌）。请回答下列问题:
限制酶 识别序列及酶切位点
BglⅡ A↓GATCT
BstEⅡ G↓GTAACC
SacI G↓AGCTC
MspI C↓CGG
BamHI G↓GATCC
限制酶识别序列及酶切位点
（1）表列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，MspⅠ切割DNA后形成的黏性末端是____________。
（2）CBHⅡ基因两端需添加相关酶切位点才能在酶切后与pUT质粒连接，因此在扩增CBHⅡ基因时，需要在两种引物的____________（填“5'”或“3'”）端分别添加相应限制酶的识别序列。
（3）图2中B链为CBHⅡ基因转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。图中酶切位点1和酶切位点2所对应的酶分别是____________、____________，选用两种限制酶切割的目的是____________。
（4）图2中构建成功的重组质粒应包括____________结构（至少答3点）。为鉴定重组质粒是否构建成功，将重组质粒导入A菌，并将其接种在含____________的培养基上培养，然后将3个不同菌落扩大培养后提取质粒分别进行双酶切验证，将酶切产物分别进行____________，结果如图3所示。据图分析，菌落____________中成功导入了重组质粒。
（5）为检测B菌的纤维素分解能力，将含有20%纤维素的培养基分为三组，进行不同处理后，在相同条件下培养一段时间，测定培养基中纤维素含量，结果如图4所示，对照组2的处理为接种____________，说明____________。预期该工程菌在处理废弃物及保护环境方面可能的应用，请举一例：____________。
23. 家蚕为ZW型性别决定的重要的模式生物，在实验中研究者偶然获得一种新的单基因纯合突变品系N（表现为第2眼纹全黑），与已报道的隐性纯合突变体M（表现为眼纹全黑，突变基因位于15号常染色体上）的表型有明显差异，为研究突变基因的定位，研究者对家蚕眼纹性状进行了遗传分析，结果如下表所示。请分析回答下列问题：
组别 亲本 F1 F2
第1组 正常眼纹♂×N♀或正常眼纹♀×N♂ 全为正常眼纹 正常眼纹：第2眼纹全黑≈3：1
第2组 M♂×N♀或M♀×N♂ 全为正常眼纹 正常眼纹：眼纹全黑：第2眼纹全黑≈2：1：1
（1）分析第1组杂交实验初步判断第2眼纹全黑性状的遗传方式为____________。
（2）分析第2组杂交实验，控制N和M眼纹性状的基因互为____________（填“等位基因”或“非等位基因”）；据F2表型推测，它们位于____________（填“同源染色体”或“非同源染色体”）上。F2中未出现新的突变体，其原因可能是____________。若将第2组实验中的F1与突变体M杂交，则子代的表型及比例为____________。
（3）雄蚕具有食桑量低、蚕茧率高的特点，故生产中饲养雄蚕具有更高价值。科研人员利用射线处理常染色体上控制卵色的基因（E控制黑卵，e控制白卵），得到变异家蚕，进而利用变异家蚕培育限性黑卵家蚕（如下图）：
①途径X是将变异家蚕（基因型为EOZWE）与普通白卵家蚕（基因型为eeZZ）杂交得变异雌蚕，再用该变异家蚕与表型为____________的雄蚕杂交，最大概率地得到限性黑卵家蚕。培育限性黑卵雌蚕育种过程利用的原理是____________和____________。
②用限性黑卵家蚕与纯合的普通黑卵家蚕杂交，F1随机交配得F2，再利用专门的光电机器分选出两种不同颜色的卵。F2卵中分选出____________（填“黑”或“白”）色卵，经孵化培养即得生产用雄蚕。已知位于W染色体上的E基因会导致常染色体上含有E的卵细胞约50%死亡，故F2中符合育种目标的卵约占总数的____________。
12023-2024学年度第一学期期中检测试题
高三生物答案
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。第Ⅰ卷1-5页，第Ⅱ卷5-10页。共100分。考试时间75分钟。
注意事项：
1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的学校、姓名、考号填涂在机读答题卡上。
2．将答案填涂、填写在机读答题卡上。
第Ⅰ卷（选择题共40分）
一、单项选择题：本部分包括14题，每题2分，共计28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关细胞化学组成的叙述，正确的是（）
A. 组成不同细胞的元素在种类和含量上基本相同
B. 组成蛋白质、核酸、糖原的单体都具有多样性
C. 细胞中运输氨基酸的物质有转运蛋白、tRNA等
D. 蛋白质中的硫元素只存在于游离的侧链基团中
【答案】C
【解析】
【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类：
1、大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。
2、微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
3、细胞的鲜重中元素含量由多到少分别是O、C、H、N，干重中元素含量多到少分别是C、O、N、H；组成细胞的化合物包括无机物和有机物，无机物包括水和无机盐，有机物包括蛋白质、糖类、脂质和核酸，鲜重含量最多的化合物是水，干重含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】A、组成不同细胞的元素在种类上基本相同，但在含量上差异比较大，A错误；
B、组成糖原的单体是葡萄糖，不具有多样性，B错误；
C、细胞膜上运输氨基酸的物质是载体蛋白，细胞质中运输氨基酸的物质是tRNA，C正确；
D、蛋白质中的硫元素位于氨基酸的R基中，一般以二硫键的形式存在，连接两个氨基酸的R基，使得R基稳定不再游离，D错误。
故选C。
2. 细胞的结构与功能有密切的联系。下列叙述正确的是（）
A. 发菜细胞核糖体RNA的合成与核仁密切相关
B. 细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的重要结构
C. 线粒体和叶绿体都可通过增加膜面积来增加酶的附着位点
D. 液泡是植物细胞特有的细胞器，参与调节植物细胞失水和吸水
【答案】C
【解析】
【分析】1、液泡主要存在于植物细胞内；
2、核糖体是无膜的细胞器，由RNA和蛋白质构成，分为附着核糖体和游离核糖体，是合成蛋白质的场所。所有细胞都含有核糖体。
【详解】A、发菜细胞是原核细胞，有核糖体，没有细胞核，没有核仁，所以发菜细胞核糖体RNA的合成与核仁无关，A错误；
B、部分细胞在进行信息交流时，需要细胞膜上的受体进行信息识别，当细胞间形成通道时，如植物细胞的胞间连丝，就不需要受体，B错误；
C、线粒体通过内膜向内折叠形成嵴的方式增大膜面积，叶绿体通过类囊体堆叠成基粒的方式增大膜面积，C正确；
D、液泡主要存在于植物细胞内，参与调节植物细胞失水和吸水，但其他生物如酵母菌也有液泡，D错误。
故选C。
3. 下图是Ca2+在载体蛋白协助下，进行跨细胞膜运输的过程图。据图分析不合理的是（）
A. 此过程是主动运输，细胞在ATP供能的情况下主动吸收以提高胞内Ca2+浓度
B. 跨膜运输时，Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合，表明载体蛋白具有特异性
C. 该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，可降低ATP水解反应所需的活化能
D. 载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，每次转运都会发生同样的结构改变
【答案】A
【解析】
【分析】1、主动运输：物质逆浓度梯度进行跨膜运输，需要载体蛋白协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量。
2、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会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。分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、如图所示，有糖蛋白的一侧为细胞膜外一侧，Ca2+由细胞内向细胞外进行主动运输，A错误；
B、分析图可知，在跨膜运输时，Ca2+需与特定的载体蛋白紧密结合，能表明载体蛋白具有特异性，B正确；
C、从图可知，有ATP水解成ADP的过程，说明该载体蛋白是一种能催化ATP水解的酶，酶是可以降低反应所需的活化能的，C正确；
D、在图示的主动运输过程中，载体蛋白的磷酸化导致其空间结构发生变化，且每次转运都会发生同样的结构改变，D正确。
故选A。
4. 核酶是具有催化功能的RNA分子，能与特定的RNA结合并将其切割。下列说法正确的是（）
A. 可以利用核酶与双缩脲试剂的颜色反应确定其化学本质
B. 核酶发挥作用时有氢键的形成，也有磷酸二酯键的断裂
C. 核酶具有热稳定性，故核酶的活性不受温度的影响
D. 与不加酶相比，加核酶组RNA降解较快，可以反映酶的高效性
【答案】B
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，极少数酶是RNA。2、酶的特性：高效性、专一性和作用条件温和的特性。3、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。4、影响酶活性的因素主要是温度和pH，在最适温度（pH）前，随着温度（pH）的升高，酶活性增强；到达最适温度（pH）时，酶活性最强；超过最适温度（pH）后，随着温度（pH）的升高，酶活性降低。另外低温酶不会变性失活，但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、核酶是具有催化功能的RNA分子，化学本质不属于蛋白质，所以向核酶中滴加双缩脲试剂，不会发生紫色反应，A错误；
B、核酶与催化底物特异性结合时，核酶和mRNA之间有氢键形成，而切割mRNA分子也有磷酸二酯键的断裂，B正确；
C、核酶的活性也受温度的影响，C错误；
D、与不加核酶组相比，加核酶组RNA降解较快，由此可以反映核酶具有催化作用；D错误。
故选B。
5. 细胞的衰老和死亡是普遍的生命现象，下列有关叙述正确的是（）
A. 自由基会攻击磷脂分子，但不会攻击DNA和蛋白质分子
B. 细胞衰老时多种酶的活性降低，细胞凋亡时有些酶的活性升高
C. 细胞凋亡由基因控制，细胞自噬一定不会诱导细胞凋亡
D. 细胞的坏死对生物个体的生命活动有积极意义
【答案】B
【解析】
【分析】衰老细胞的特征：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；细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；有些酶的活性降低；呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。
详解】A、自由基会攻击磷脂分子，也会攻击DNA和蛋白质分子，自由基攻击DNA分子可导致基因突变，A错误；
B、细胞衰老时多种酶的活性降低，细胞凋亡时有些酶（如与细胞凋亡有关的酶）的活性升高，B正确；
C、在细胞受到损伤时，通过细胞自噬可清除受损或衰老的细胞器，有些激烈的细胞自噬可能会诱导细胞凋亡，C错误；
D、细胞坏死是极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激引起的细胞损伤和死亡，是非正常死亡，D错误。
故选B。
6. 某蛋白质从细胞质基质进入线粒体基质的基本步骤如下图所示。下列叙述正确的是（）
A. 靶向序列引导蛋白质定位到线粒体
B. 前体蛋白通过胞吞进入线粒体基质
C. 活化蛋白与前体蛋白氨基酸数目相同
D. 该蛋白由核基因和线粒体基因共同编码
【答案】A
【解析】
【分析】线粒体是一种存在于真核细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所。线粒体包括外膜、内膜、嵴和基质，线粒体是半自主性细胞器，其中有少部分蛋白质由线粒体DNA指导合成，大部分蛋白质由核基因指导合成。
【详解】A、由图可知，前体蛋白包含一段靶向序列，靶向序列与位于线粒体外膜上的受体结合后，引导该前体蛋白通过某种通道进入线粒体内，A正确；
B、由图可知，前体蛋白通过贯穿线粒体内膜和外膜的某种通道进入线粒体内，不是胞吞方式，B错误；
C、由图可知，该前体蛋白进入线粒体后，在蛋白酶的催化作用下分解为靶向序列和活化蛋白，因此活化蛋白的氨基酸数目少于前体蛋白，C错误；
D、根据题干可知，该蛋白质由细胞质基质进入线粒体基质，说明其是在细胞质中的核糖体上合成的，因此是由核基因编码的，D错误。
故选A。
7. 处于北极的一种金鱼肌细胞在长期进化过程中形成了一种新的“无氧代谢”机制――“分解葡萄糖产生乙醇（-80℃不结冰）”的奇异代谢过程，该金鱼代谢部分过程如下图所示。下列叙述正确的是（）
A. 过程③⑤都只能在极度缺氧环境中才会发生
B. 若给肌细胞提供18O标记的O2，会在CO2中检测到18O
C. 过程①②③⑤均能生成ATP，其中过程②生成的ATP最多
D. 过程②⑤产物不同是因为发生在不同细胞的不同场所
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图，①③过程均为葡萄糖分解产生丙酮酸的过程，场所为细胞质基质，②过程产生的乳酸通过血液循环进入到肌细胞中，转化为丙酮酸后分解产生酒精和二氧化碳。
【详解】A、过程③是有氧呼吸的第一阶段，因而在有氧条件下过程③也会发生，A错误；
B、18O标记的O2进行有氧呼吸产生H218O，之后进入肌细胞的基质与丙酮酸反应生成C18O2，B正确；
C、①③过程能产生ATP，②⑤过程不能生成ATP，C错误；
D、过程②⑤均在细胞质基质发生，产物不同是因为不同细胞含有的酶不同，所以产物不同，D错误。
故选B。
8. 研究人员将1个含14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1h后提取子代大肠杆菌的DNA。将DNA解开双螺旋，变成单链，然后进行密度梯度离心，试管中出现两种条带(如图)。下列说法正确的是（ ）
A. 由结果可推知该大肠杆菌的细胞周期大约为15min
B. 若直接将子代DNA进行密度梯度离心也能得到两条条带
C. 解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的磷酸二酯键
D. 根据条带的数目和位置可以确定DNA的复制方式为半保留复制
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：将DNA被14N标记的大肠杆菌移到15N培养基中培养，因合成DNA的原料中含15N，所以新合成的DNA链均含15N。根据半保留复制的特点，第一代的2个DNA分子都应一条链含15N，一条链含14N。
【详解】A、由于14N单链∶15N单链=1∶7，说明DNA复制了3次，因此可推知该细菌的细胞周期大约为60÷3=20min，A错误；
B、经过分析可知，DNA复制3次，有2个DNA是15N和14N，中带，有6个都15N的DNA，重带，两条条带，B正确；
C、解开DNA双螺旋的实质是破坏核苷酸之间的氢键，C错误；
D、将DNA解开双螺旋，变成单链，根据条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况，但无法判断DNA的复制方式，D错误。
故选B。
9. 关于1952年赫尔希和蔡斯所做的T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，叙述错误的是（）
A. 噬菌体侵染细菌实验不能证明DNA是主要的遗传物质
B. T2噬菌体不能直接利用培养基中含35S的氨基酸合成子代蛋白质
C. 32P标记的噬菌体与细菌混合，沉淀物中的放射性随子代噬菌体代数的增多而增强
D. 35S标记的噬菌体与细菌混合，搅拌离心得到的沉淀物也可能出现少量放射性
【答案】C
【解析】
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记大肠杆菌，获得被35S或32P标记的大肠杆菌，再用被35S或32P标记的大肠杆菌培养噬菌体，获得被35S或32P标记的噬菌体→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、噬菌体侵染细菌的实验只可以证明DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，A正确；
B、T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌中的病毒，不能利用培养基中含35S的氨基酸合成子代蛋白质，B正确；
C、T2噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，搅拌离心后分布在沉淀物中，如果培养时间过长，细菌裂解，子代噬菌体释放，经过离心后分布在上清液中，这会导致沉淀物中放射性降低，C错误；
D、35S标记的是噬菌体外壳，离心后的沉淀物可能会有少量的噬菌体外壳与大肠杆菌没有分离，导致出现一定强度的放射性，D正确。
故选C。
10. 某研究小组从野生型高秆（显性）玉米中获得了两个矮秆突变体。为了研究这两个突变体的基因型，该小组让这两个矮秆突变体（亲本）杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆：矮秆：极矮秆=9：6：1。若用A、B表示显性基因，下列相关推测错误的是（）
A. 亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb
B. F2矮秆中纯合子所占比例为l/4，含有2种基因型
C. A基因与B基因对玉米的株高性状表现出积加作用
D. F1测交后代表型及比例为高秆：矮秆：极矮秆=1：2：1
【答案】B
【解析】
【分析】由题干信息可知，2个矮秆突变体（亲本）杂交得F1，F1自交得F2，发现F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1，符合9:3:3:1的变式，因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律。
【详解】A、F2中表型及其比例是高秆:矮秆:极矮秆=9:6:1，符合:9:3:3:1的变式，因此因此控制两个矮秆突变体的基因遵循基因的自由组合定律，则高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，因此可推知亲本的基因型为aaBB和AAbb，F1的基因型为AaBb，A正确；
B、矮秆基因型为A_bb、aaB_，因此F2矮秆的基因型有aaBB、AAbb、aaBb、Aabb，共4种，B错误；
C、高秆基因型为A_B_，矮秆基因型为A_bb、aaB_，极矮秆基因型为aabb，则说明A基因与B基因对玉米的株高性状表现出积加作用，C正确；
D、F1的基因型为AaBb，测交后代为AaBb高秆、Aabb矮秆、aaBb矮秆、aabb极矮秆，则高秆：矮秆：极矮秆=1：2：1，D正确。
故选B。
11. 下列关于基因突变、基因重组和染色体变异的相关叙述，正确的是（）
A. 基因突变只有发生在生殖细胞中，突变的基因才能遗传给下一代
B. 基因重组既可发生在非同源染色体之间，也可发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间
C. 豌豆的圆粒基因中插入一小段外来DNA序列转变为皱粒基因是基因重组的结果
D. 猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，属于染色体数目变异
【答案】B
【解析】
【分析】生物的变异分可遗传变异和不可遗传变异。可遗传的变异有基因突变、基因重组和染色体变异；基因突变是生物变异的根本来源，基因突变和基因重组都能为进化提供原材料；同源染色体的非姐妹染色单体的互换属于基因重组，只发生在减数分裂过程中，而非同源染色体之间的交换属于染色体结构变异可以在有丝分裂也可以在减数分裂。
【详解】A、发生基因突变的生殖细胞若用于繁殖产生受精卵能遗传给下一代，植物发生在体细胞中的基因突变可通过无性繁殖遗传给下一代，A错误；
B、基因重组包括互换型（发生在同源染色体上的非姐妹染色单体的片段互换）和自由组合型（同源染色体分离，非同源染色体自由组合），故基因重组既可以发生在同源染色体的非姐妹染色单体上，也可以发生在非同源染色体之间，B正确；
C、豌豆的圆粒基因中插入一小段外来DNA序列转变为皱粒基因是基因突变的结果，C错误；
D、猫叫综合征是人的5号染色体部分缺失引起的遗传病，属于染色体结构变异，D错误。
故选B。
12. 某学者按选择结果将自然选择分为三种类型，即稳定选择、定向选择和分裂选择，如下图。横坐标是按一定顺序排布的种群个体表型特征，纵坐标是表型频率，阴影区是环境压力作用的区域。下列有关叙述正确的是（）
A. 自然选择通过直接选择基因型定向改变种群的基因频率
B. 稳定选择有利于扩大种群的表型特征的分布范围
C. 分裂选择对表型频率高的个体有利，使其表型频率升高
D. 三种类型的自然选择过程中，生物与环境之间都会发生协同进化
【答案】D
【解析】
【分析】进化的实质是种群基因频率发生定向的改变，变异是不定项的，为进化提供原材料，而自然选择的方向是确定的。生物适应环境的方式不同，变异的类型不同，自然选择的结果不同，但被选择的个体都是适应环境的个体。
【详解】A、自然选择直接作用的是生物的个体，而且是个体的表型，最终作用的是表型对应的基因，A错误；
B、根据图示信息，稳定选择淘汰了表型频率低的个体，种群的表型特征的分布范围在缩小，B错误；
C、分裂选择淘汰了表型频率高的个体，使其频率下降，C错误；
D、三种类型的选择都是自然选择，自然选择对种群基因频率的影响是固定的，都使种群基因频率发生定向的改变，所以生物与环境都会发生协同进化，D正确。
故选D。
13. 下列有关生物学实验的叙述正确的是（）
A. 将粗提取出的DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝
B. 在紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
C. 用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以观察有丝分裂过程
D. 检测酵母菌细胞呼吸产物时，加入酸性重铬酸钾溶液出现灰绿色，说明一定有酒精产生
【答案】B
【解析】
【分析】1、植物细胞质壁分离和复原的条件有：①必须是活细胞；②细胞液与外界溶液必须有浓度差；③植物细胞必须有大的液泡（成熟的植物细胞），且液泡最好有颜色便于观察。
2、DNA粗提取和鉴定的原理：（1）DNA的溶解性：DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精。（2）DNA的鉴定：在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色。
【详解】A、将组织中提取的DNA丝状物溶解于2mol/L的氯化钠溶液中，与二苯胺试剂混合，沸水浴后冷却变蓝，不能直接放入二苯胺试剂中，A错误；
B、紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液的浓度可能不同，因此用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同，B正确；
C、在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，解离步骤时细胞已经被杀死，C错误；
D、由于酒精和葡萄糖都能与酸性重铬酸钾溶液发生相同颜色反应，所以向A瓶的滤液中加入酸性重铬酸钾溶液，溶液若变为灰绿色，还不能说明一定有酒精产生，D错误。
故选B。
14. 采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验，下列叙述正确的是（）
A. 应在研磨叶片后添加适量CaCO3防止叶绿素被破坏
B. 添加石英砂、加快研磨速度和延长研磨时间均有助于充分提取色素
C. 分离色素时需沿铅笔细线在滤纸条上画一条细而直的滤液细线
D. 滤纸条上会出现四条颜色、粗细不同的色素带，黄绿色的条带最粗
【答案】C
【解析】
【分析】色素提取和分离过程中几种化学物质的作用：（1）无水乙醇作为提取液，可溶解绿叶中的色素。（2）层析液用于分离色素。（3）二氧化硅破坏细胞结构，使研磨充分。（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
【详解】A、为防止叶绿素被破坏，应在研磨叶片时加入CaCO3，A错误；
B、由于无水乙醇具有挥发性，加入石英砂进行研磨时应迅速，B错误；
C、先在距离滤纸条底部1cm处用铅笔画一条细的横线，分离色素时需沿铅笔细线在滤纸条上画一条细而直的滤液细线，C正确；
D、滤纸条上会出现四条颜色、粗细不同的色素带，蓝绿色的条带即叶绿素a最粗，因为叶绿素a含量最多，D错误。
故选C。
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 某研究团队在光强度等条件适宜的情况下，测定了某幼苗在不同温度下的CO2吸收速率；在黑暗条件下，测定了该幼苗在不同温度下的CO2释放速率。结果如下表所示。下列叙述错误的是（）
温度/℃ 15 20 25 30 35 40 45 50 55
CO2吸收速率（μmolCO2·dm-2·h-1） 1.0 2.0 5.0 4.0 4.0 0.0 -4.0 -3.0 -2.0
CO2释放速率（μmolCO2·dm-2·h-1） 1.0 1.5 2.0 3.5 4.0 5.0 4.5 3.0 2.0
A. 比较该幼苗的光合作用和细胞呼吸，对高温较敏感的是光合作用
B. 该幼苗35℃时光合速率最大，日均温度保持在35℃时生长最快
C. 55℃时该幼苗的光合速率为0可能与光合作用相关酶活性的丧失有关
D. 光照条件下，40℃时该幼苗叶肉细胞中叶绿体产生的O2均移向线粒体
【答案】BD
【解析】
【分析】分析表格数据，在相同温度下，CO2吸收速率表示净光合速率，黑暗条件下，CO2释放速率表示呼吸速率，温度影响酶的活性，此表格数据说明光合作用对温度更敏感。
【详解】A、该幼苗的光合作用和呼吸作用相比，温度超过35℃，净光合速率下降，而呼吸速率继续升高，说明光合作用对高温较敏感，A正确；
B、幼苗积累有机物的速率为净光合-呼吸速率，数值最大的是25℃，B错误；
C、50~55℃时该幼苗向外释放的CO2与黑暗时测得的呼吸作用释放的CO2量相同，因此光合速率为0，可能是由于高温导致与光合作用有关的酶活性丧失，C正确；
D、光照条件下，40℃时整株幼苗的CO2吸收速率为0，因此幼苗叶肉细胞中光合速率大于呼吸速率，叶肉细胞中叶绿体产生的O2的移动方向是从叶绿体移向线粒体和细胞外，D错误。
故选BD。
16. 为精细定位水稻4号染色体上的抗虫基因，用纯合抗虫水稻与纯合易感水稻的杂交后代多次自交，得到一系列抗虫或易感水稻单株。对亲本及后代单株4号染色体上的多个不连续位点进行测序，部分结果按碱基位点顺序排列如下表。据表推测水稻同源染色体发生了随机互换，下列叙述错误的是（）
位点 …1… …2… …3… …4… …5… …6… 被测植株
测序结果 A/A A/A A/A A/A A/A A/A 纯合抗虫水稻亲本
G/G G/G G/G G/G G/G G/G 纯合易感水稻亲本
G/G G/G A/A A/A A/A A/A 抗虫水稻1
A/G A/G A/G A/G A/G G/G 抗虫水稻2
A/G G/G G/G G/G G/G A/A 易感水稻1
A. 抗虫水稻l的位点2-3之间发生过交换
B. 易感水稻1的位点2-3及5-6之间发生过交换
C. 抗虫基因可能与上述6个位点都有关
D. 抗虫基因位于位点2-6之间
【答案】BC
【解析】
【分析】同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生互换，这会导致基因重组。
【详解】AB、根据表格分析，纯合抗虫水稻亲本6个位点都是A/A，纯合易感水稻亲本6个位点都是G/G，抗虫水稻1的位点1和2都变成了G/G，则位点2-3之间可能发生过交换，易感水稻1的位点6变为A/A，则位点2-3之间未发生交换，5-6之间可能发生过交换，A正确、B错误；
CD、由题表分析可知，抗虫水稻的相同点为在位点3-5 中都至少有一条DNA有A-T碱基对，即位点2-6之间没有发生变化则表现为抗虫，所以抗虫基因可能位于2-6之间，或者说与位点3、4、5有关，C错误、D正确。
故选BC。
17. 某动物（2n=4）的基因型为AaXBY，其精巢中两个细胞的染色体组成和基因分布如下图所示，其中一个细胞处于有丝分裂某时期。下列叙述正确的是（）
A. 甲细胞处于有丝分裂中期、乙细胞处于减数第二次分裂后期
B. 甲细胞若正常完成分裂，能形成两种基因型的子细胞
C. 形成乙细胞过程中发生了基因重组和染色体结构变异
D. 两细胞中的染色体组数以及每个染色体组中的核DNA数都不相同
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图：甲细胞着丝粒排列在赤道面上，含有同源染色体，表示有丝分裂中期；乙细胞没有同源染色体，着丝粒分裂，表示减数第二次分裂后期。
【详解】A、由题图可知，甲细胞含有同源染色体，着丝粒排列在赤道面上，表示有丝分裂中期；乙细胞没有同源染色体，着丝粒分裂，表示减数第二次分裂后期，A正确；
B、姐妹染色体单体是通过DNA复制而产生的，故姐妹染色单体上相同位置的基因应该是相同的，但甲细胞一条染色体上的两条姐妹染色体单体相同位置存在不同的基因，故甲细胞正常完成分裂则能形成两种基因型（AAXBY或AaXBY）的子细胞，B正确；
C、形成乙细胞的过程中发生了A基因所在的常染色体和Y染色体的组合，发生了基因重组；同时a基因所在的染色体片段转移到了Y染色体上，发生了染色体结构的变异，C正确；
D、甲细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有4个核DNA分子；乙细胞含有2个染色体组，每个染色体组含有2个核DNA分子，D错误。
故选ABC。
18. 聚合酶链式反应（PCR）是一种体外扩增DNA片段的技术。某DNA片段的PCR反应程序如图所示。下列叙述错误的是（）
A. 预变性可促进模板DNA边解旋边复制
B. 退火是让解旋状态模板DNA恢复双螺旋
C. 延伸结束后，新片段中的引物将被切除
D. 终延伸可使目的基因的扩增更加充分
【答案】ABC
【解析】
【分析】PCR过程为①变性，当温度超过90℃时，氢键断裂，双链DNA解聚为单链；②复性，当温度降低到50℃左右时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右时，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【详解】A、预变性的目的是破坏DNA中可能存在的较难破坏的复杂二级结构，使DNA充分变性，A错误；
B、退火是让两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合，B错误；
C、延伸结束后，新片段中不会切除引物，C错误；
D、终延伸过程是为了让引物完全延伸并让单链产物完全复性形成双链结构，可使目的基因的扩增更加充分，D正确。
故选ABC。
第Ⅱ卷（非选择题共60分）
三、非选择题：本部分包括5题，共计60分。
19. 真核细胞中，细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制，检验点通过细胞的反馈信号来启动或推迟进入下一个时期。三种常见检验点的功能如下表，请分析回答下列有关问题：
检验点 功能
A 评估细胞大小
B 评估DNA是否准确复制
C 评估纺锤体是否正确组装
（1）检验点A决定细胞是否进行分裂，若通过了检验点A，细胞开始进行分裂，据表推测，此时检验点A接受的反馈信号是细胞体积____________。在一个细胞周期中检验点B与检验点A发生的先后顺序为____________。检验点C还可评估纺锤丝是否与着丝粒正确连接，则此检验点对有丝分裂的重要作用是____________。
（2）通过检验点B后，细胞中染色体与核DNA的数量比变为____________。从检验点B到检验点C，细胞内染色质丝发生的变化为____________。
（3）为研究L蛋白和U蛋白在细胞有丝分裂过程中的作用，分别观察正常细胞、L蛋白含量降低的细胞（L-细胞），U蛋白含量降低的细胞（U-细胞）的图像，发现L 细胞分裂时出现多极纺锤体、纺锤体变小且不再位于细胞中央（见图1），U-细胞分裂期个别染色体没有排列到赤道板上，而是游离在外（图2白色箭头所指）。据此推测，正常情况下L蛋白促进____________（填下列序号）；U蛋白促进____________（填下列序号）。
①细胞完成纺锤体的正确组装②使纺锤丝附着于染色体的着丝粒上③牵拉染色体移向细胞两极
（4）研究人员发现，发生异常后的细胞常会出现染色质凝集等现象，最终自动死亡，这种死亡方式称为____________。
（5）端粒学说认为，细胞每分裂一次端粒DNA序列会缩短一截，在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧的____________受到损伤会导致细胞衰老。研究发现，端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒DNA使端粒延长从而延缓细胞衰老，据此分析引起细胞衰老的原因可能是____________。
【答案】（1） ①. 增大到一定程度或达到一定大小 ②. B、A ③. 确保复制后的染色体均分到细胞两极
（2） ①. 1：2 ②. 染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体
（3） ①. ① ②. ②
（4）细胞凋亡 （5） ①. 正常基因的DNA序列（或“基因”或“DNA”） ②. 端粒酶活性降低（或端粒酶活性受到抑制）
【解析】
【分析】有丝分裂间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变。有丝分裂前期，有同源染色体，染色体散乱分布；有丝分裂中期，有同源染色体，着丝粒（点）排例在赤道板上；有丝分裂后期，有同源染色体，着丝粒（点）分裂，两条子染色体移向细胞两极；有丝分裂末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【小问1详解】
检验点A是评估细胞大小，通过了检验点A，细胞开始进行分裂，细胞在分裂前细胞体积有适度的增大，因此检验点A接受的反馈信号是细胞体积增大到一定程度或达到一定大小。DNA复制在S期，过了G2期，细胞开始进入分裂期，因此检测点B在检测点A之前。纺锤丝与着丝粒正确连接的意义是保证了经过复制的染色体精确地平均分配到两个子细胞中，维持了细胞的亲代和子代之间遗传的稳定性。
【小问2详解】
DNA复制后，一条染色体上含有两个DNA分子，此时细胞中染色体与核DNA的数量比变为1：2。由间期到分裂前期的这段时期，染色质丝螺旋缠绕，缩短变粗，成为染色体。
【小问3详解】
由图1可知，L-细胞中L蛋白含量降低，纺锤体没有完成正确组装，因此正常情况下，L蛋白促进细胞完成纺锤体的正确组装；U-细胞中U蛋白含量降低，个别染色体没有排列到赤道板上，而是游离在外（图2白色箭头所指），据此推测，正常情况下U蛋白促进纺锤丝附着于着丝粒上。
【小问4详解】
研究人员发现，变异后的细胞常会出现染色质凝集等现象，最终自动死亡，由于该现象是自动死亡，又因细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程，所以这种现象称为细胞凋亡。
【小问5详解】
端粒位于染色体的两端，染色体是由DNA和蛋白质构成的，在端粒DNA序列被“截”短后，端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤，导致细胞衰老。研究发现，端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒DNA使端粒延长从而延缓细胞衰老，据此可说明引起细胞衰老的原因可能是端粒酶活性降低。
20. 当光照过强，植物吸收的光能超过植物所需时，会导致光合速率下降，这种现象称为光抑制。强光条件下，叶肉细胞内因NADP+不足、O2浓度过高，会生成一系列光有毒产物，若这些物质不能及时清理，会攻击叶绿素和PSⅡ反应中心（参与光反应的色素-蛋白质复合体）的D1蛋白，使D1蛋白高度磷酸化，并形成D1蛋白交联聚合物，从而损伤光合结构。而类胡萝卜素能清除光有毒产物，有保护叶绿体的作用（部分过程如下图）。请回答下列问题：
（1）PSⅡ反应中心位于____________上，强光条件下，叶肉细胞内O2浓度过高的原因有____________。
（2）Rubisco是一个双功能酶，既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2相对浓度。强光下叶肉细胞的光呼吸会增强，原因是____________。光呼吸抵消了约30%的光合储备能量，但光呼吸对光合作用不完全是消极的影响，光呼吸还会____________（填“增强”或“缓解”）光抑制，对细胞有重要的保护作用。
（3）D1蛋白是PSⅡ反应中心的关键蛋白，D1蛋白受损会影响光反应的正常进行，导致____________合成减少，进而影响到____________的还原。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象，例如，减少光的吸收、适度的光呼吸、____________等（答出1点即可）。
（4）为研究光抑制后D1蛋白的修复过程，科学家利用光抑制处理的菠菜叶圆片按如下流程进行实验：光抑制处理的叶圆片→叶绿体蛋白质合成阻断剂（作用时长有限）溶液浸泡→取出叶圆片→弱光（或暗）处理不同时间→测量结果，实验数据如下表：
指标 处理条件 处理时间
0 1h 2h 7h
Dl蛋白总量（%） 弱光 100 66.7 65.8 70.5
暗 100 92.4 92.5 92.3
D1蛋白磷酸化比例（%） 弱光 74 55.2 54.4 57.1
暗 74 73.4 72.2 72.7
Dl蛋白交联聚合物比例（%） 弱光 0.25 0.05 0.01 0.01
暗 0.25 0.24 0.23 0.25
①表中数据说明光抑制叶片中D1蛋白的降解依赖于____________条件，D1蛋白的降解过程会使D1蛋白磷酸化比例、D1蛋白交联聚合物比例均____________（填“升高”、“不变”或“降低”）。
②为研究D1蛋白降解过程是先发生D1蛋白去磷酸化，还是先发生D1蛋白交联聚合物解聚，科学家用氟化钠处理叶片抑制D1蛋白去磷酸化后，结果显示D1蛋白总量几乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显减少。据此写出Dl蛋白降解过程：Dl蛋白降解依赖的环境条件→____________→____________→D1蛋白降解。
③弱光处理7h后，Dl蛋白总量略微增加最可能的原因是____________。
【答案】（1） ①. 类囊体薄膜 ②. 强光条件下，光反应增强产生更多的O2；气孔关闭，叶肉细胞释放的O2量减少
（2） ①. 叶肉细胞内O2浓度升高，CO2浓度降低，O2在与Rubisco的竞争中占优势，Rubisco更倾向于催化C5与O2发生反应 ②. 缓解
（3） ①. ATP、NADPH ②. C3（或三碳化合物） ③. 提高光合速率从而增加对光的利用（增加过剩光能的耗散能力或增强对光有毒物质的清除能力）
（4） ①. 弱光 ②. 降低 ③. D1蛋白交联聚合物解聚 ④. D1蛋白去磷酸化 ⑤. 7h时叶圆片中蛋白质合成阻断剂的抑制作用几乎消失，有少量的D1蛋白合成
【解析】
【分析】光合作用：
①光反应场所在叶绿体类囊体薄膜，发生水的光解、ATP和NADPH的生成；
②暗反应场所在叶绿体的基质，发生CO2的固定和C3的还原，消耗ATP和NADPH。
【小问1详解】
PSⅡ反应中心是参与光反应的色素一蛋白质复合体，光反应的场所是类囊体薄膜，因此PSⅡ反应中心位于类囊体薄膜。强光条件下，光反应增强产生更多的O2，气孔关闭，叶肉细胞释放的O2量减少。
【小问2详解】
Rubisco是一个双功能酶，光照条件下，它既能催化C5与CO2发生羧化反应固定CO2，又能催化C5与O2发生加氧反应进行光呼吸，其催化方向取决于CO2和O2浓度。强光下叶肉细胞内，O2浓度升高，CO2浓度降低，O2在Rubisco的竞争中占优势，Rubisco更倾向于催化C5与O2发生反应，光呼吸增强。光呼吸会缓解光抑制，是因为光呼吸可以消耗过多的能量和O2，减少光有毒产物的生成，减少对光合结构的损伤。
【小问3详解】
D1蛋白是PSⅡ反应中心的关键蛋白，D1蛋白受损会影响光反应的正常进行，导致ATP、NADPH合成减少，进而影响到C3的还原。植物在长期进化过程中形成了多种方法来避免或减轻光抑制现象，例如，减少光的吸收、提高光合速率从而增加对光的利用；增加过剩光能的耗散能力；增强对光有毒产物的清除能力等。
【小问4详解】
分析题意，本实验目的是研究光抑制后D1蛋白的修复过程，结合表格信息可知，实验的自变量是处理条件和处理时间，因变量是D1蛋白情况。
①分析表格数据可知，随处理时间延长，弱光处理下D1蛋白总量降低，但暗处理下其变化不大，说明光抑制叶片中D1蛋白的降解依赖于弱光条件；D1蛋白含量较高的暗处理条件下，D1蛋白磷酸化比例和D1蛋白交联聚合物比例均较高，据此推测D1蛋白修复过程会使 D1蛋白磷酸化比例、D1蛋白交联聚合物比例均降低。
②分析题意，科学家用氟化钠处理叶片抑制 D1蛋白去磷酸化后，结果显示D1蛋白几乎无变化，但D1蛋白交联聚合物则明显减少，据此可写出D1蛋白降解过程为：D1蛋白降解依赖的环境条件→D1蛋白交联聚合物解聚→D1蛋白去磷酸化→D1蛋白降解。
③由于叶绿体蛋白质合成阻断剂的作用时长有限，7h时叶圆片中蛋白质合成阻断剂的抑制作用几乎消失，有少量的D1蛋白合成，故弱光处理7h后，D1蛋白总量略微增加。
21. 小鼠组织中的胰岛素样生长因子2（IGF-2）是一种单链多肽类激素，在哺乳动物中普遍存在，对个体生长发育具有促进作用。图甲为Igf-2基因表达的有关示意图。当Igf-2突变为Igf-2m后会失去原有功能，产生矮小型小鼠。基因组印记是在生物界中普遍存在的，由亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，后代某基因是否表达取决于其遗传自哪一个亲本，这样的基因称为印记基因。请分析回答下列有关问题：
（1）甲图中过程①称为____________，若对细胞中的尿嘧啶进行放射性标记，则图甲中具有放射性标记的物质或结构有____________。
（2）甲图中过程②所示的Igf-2mRNA分子的5'端位于____________（填“左侧”或“右侧”），该mRNA转移到细胞质中，与____________结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的____________由内质网到达高尔基体。
（3）根据乙图实验结果得出的结论是：总是被印记而不表达的基因来自____________（填“父方”或“母方”），而来自另一亲本的基因能表达。印记基因的遗传____________（填“遵循”或“不遵循”）孟德尔的遗传规律。
（4）深入分析印记形成原因，发现哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记，标明该染色体是从父母哪一方来的信息，这些标记区域称为印记区域。如人类11号染色体上的Igf-2基因和H19基因之间有一印记控制区（ICR），该印记控制区对Igf-2基因和H19基因的调控如图丙所示：
①分析图可知，表观遗传修饰中的____________是印记区域进行标记的主要方式，图中的印记基因有____________。增强子E能够促进____________与Igf-2启动子结合，从而促进基因的表达。父源染色体的Igf-2基因能表达的原因是____________。
②贝克威思-威德曼综合征是一种与Igf-2基因相关的人类遗传病，患儿出现过度生长症状，推测其病因是患者体细胞中的____________（填“2条”、“1条”或“0条”）11号染色体上相应部位的ICR发生甲基化，影响了细胞中Igf-2基因正常的表达量。
【答案】（1） ①. 转录 ②. mRNA、tRNA和rRNA（或核糖体）
（2） ①. 左侧 ②. （游离的）核糖体 ③. 细胞骨架
（3） ①.母方 ②. 遵循
（4） ①. ①DNA甲基化 ②. Igf-2基因和H19基因 ③. RNA聚合酶 ④. 该ICR区域发生甲基化，不能与CTCF结合，因而CTCF不能阻断增强子对Igf-2启动子的作用，Igf-2能有效地表达 ⑤. 2条
【解析】
【分析】分析图甲，①是以DNA为模板合成RNA的过程，表示转录；②以RNA为模板合成蛋白质的过程，表示翻译。
【小问1详解】
①是转录，是以DNA得一条链为模板合成RNA的过程。尿嘧啶是RNA特有的碱基，若对细胞中的尿嘧啶进行放射性标记，则图示过程中具有放射性标记的物质或结构有mRNA、tRNA和rRNA（或核糖体）。
【小问2详解】
翻译的方向为5'端往3'端方向延伸，根据肽链的长短可知翻译的方向为从左向右，因此Igf-2mRNA分子的5'端位于左侧。mRNA转移到细胞质中，与核糖体结合，合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成，再由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架由内质网到达高尔基体。
【小问3详解】
根据遗传图解分析，两组实验为正反交实验，产生的子一代基因型相同，但是表现型不同，都表现为与父本表现型相同，因此可以说明总是被印迹而不表达的基因来自母本，印记基因的遗传也为细胞核遗传，遵循孟德尔的遗传规律。
【小问4详解】
①ICR为印记控制区，由图可知，表观遗传修饰中的DNA甲基化是印记区域进行标记的主要方式，由雌雄个体中Igf-2基因和H19基因的表达情况可知，Igf-2基因和H19基因都属于印记基因。转录时，RNA聚合酶与基因的启动子结合。父源染色体上ICR区域发生甲基化，不能与CTCF结合，因而CTCF不能阻断增强子对Igf-2启动子的作用，Igf-2能有效地表达。
②由图可知，ICR发生甲基化，Igf-2基因能表达，该患者生长过度，与Igf-2基因过度表达有关，则推测其病因是患者体细胞中的2条11号染色体上相应部位的ICR发生甲基化，影响了细胞中Igf-2基因正常的表达量。
22. 研究人员从土壤中分离获得能分解纤维素的细菌（A菌），从A菌中提取一种纤维素酶基因（CBHⅡ）并进行PCR扩增，然后与高效表达载体pUT质粒（图1）连接构建成重组质粒并导入A菌，从而获得分解纤维素能力更强的工程菌（B菌）。请回答下列问题:
限制酶 识别序列及酶切位点
BglⅡ A↓GATCT
BstEⅡ G↓GTAACC
SacI G↓AGCTC
MspI C↓CGG
BamHI G↓GATCC
限制酶识别序列及酶切位点
（1）表列出了几种限制酶识别序列及其切割位点，MspⅠ切割DNA后形成的黏性末端是____________。
（2）CBHⅡ基因两端需添加相关酶切位点才能在酶切后与pUT质粒连接，因此在扩增CBHⅡ基因时，需要在两种引物的____________（填“5'”或“3'”）端分别添加相应限制酶的识别序列。
（3）图2中B链为CBHⅡ基因转录模板链，转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。图中酶切位点1和酶切位点2所对应的酶分别是____________、____________，选用两种限制酶切割的目的是____________。
（4）图2中构建成功的重组质粒应包括____________结构（至少答3点）。为鉴定重组质粒是否构建成功，将重组质粒导入A菌，并将其接种在含____________的培养基上培养，然后将3个不同菌落扩大培养后提取质粒分别进行双酶切验证，将酶切产物分别进行____________，结果如图3所示。据图分析，菌落____________中成功导入了重组质粒。
（5）为检测B菌的纤维素分解能力，将含有20%纤维素的培养基分为三组，进行不同处理后，在相同条件下培养一段时间，测定培养基中纤维素含量，结果如图4所示，对照组2的处理为接种____________，说明____________。预期该工程菌在处理废弃物及保护环境方面可能的应用，请举一例：____________。
【答案】（1）—GC （2）5'
（3） ①. BglⅡ ②. BstEⅡ ③. 保证CBHⅡ基因与pUT质粒定向连接
（4） ①. 复制原点、标记基因、启动子、终止子、目的基因 ②. 抗生素N ③. （琼脂糖凝胶）电泳 ④. 2、3
（5） ①. A菌 ②. B菌分解纤维素能力比A菌更强 ③. 降解秸秆，减少秸秆燃烧带来的空气污染
【解析】
【分析】基因表达载体的构建是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。启动子：启动转录，终止子：终止转录。
【小问1详解】
根据表格中MspⅠ识别序列和切割位点，MspⅠ切割DNA后形成黏性末端是—GC。
【小问2详解】
引物是从子链的5'端往3'方向延伸，为了能让扩增出的目的基因与表达载体正确连接，则需要在引物的5'端分别添加相应限制酶的识别序列。
【小问3详解】
目的基因的B链为模板链，转录的方向为子链的5'端往3'方向延伸，根据表达载体的启动子位置，可知酶切位点是1BglⅡ，酶切位点2是BstEⅡ，选用两种限制酶切割可保证CBHⅡ基因与pUT质粒定向连接。
【小问4详解】
完整的重组质粒应包括启动子、终止子、目的基因、标记基因、复制原点。BstEⅡ破坏了抗生素M抗性基因，但保留了抗生素N抗性基因，因此为鉴定重组质粒是否构建成功，将重组质粒导入A菌，并将其接种在含抗生素N的培养基上培养，图3为琼脂糖凝胶电泳图谱，由CBHⅡ基因大小可知，菌落2和3扩增出了目的基因，说明成功导入了重组质粒。
【小问5详解】
对照组1为空白对照，对照组2应为接种A菌，由柱状图长短可知，B菌分解纤维素能力比A菌更强。该菌降解纤维素的能力更强，可用于降解秸秆，减少秸秆燃烧带来的空气污染。
23. 家蚕为ZW型性别决定的重要的模式生物，在实验中研究者偶然获得一种新的单基因纯合突变品系N（表现为第2眼纹全黑），与已报道的隐性纯合突变体M（表现为眼纹全黑，突变基因位于15号常染色体上）的表型有明显差异，为研究突变基因的定位，研究者对家蚕眼纹性状进行了遗传分析，结果如下表所示。请分析回答下列问题：
组别 亲本 F1 F2
第1组 正常眼纹♂×N♀或正常眼纹♀×N♂ 全为正常眼纹 正常眼纹：第2眼纹全黑≈3：1
第2组 M♂×N♀或M♀×N♂ 全为正常眼纹 正常眼纹：眼纹全黑：第2眼纹全黑≈2：1：1
（1）分析第1组杂交实验初步判断第2眼纹全黑性状的遗传方式为____________。
（2）分析第2组杂交实验，控制N和M眼纹性状的基因互为____________（填“等位基因”或“非等位基因”）；据F2表型推测，它们位于____________（填“同源染色体”或“非同源染色体”）上。F2中未出现新的突变体，其原因可能是____________。若将第2组实验中的F1与突变体M杂交，则子代的表型及比例为____________。
（3）雄蚕具有食桑量低、蚕茧率高的特点，故生产中饲养雄蚕具有更高价值。科研人员利用射线处理常染色体上控制卵色的基因（E控制黑卵，e控制白卵），得到变异家蚕，进而利用变异家蚕培育限性黑卵家蚕（如下图）：
①途径X是将变异家蚕（基因型为EOZWE）与普通白卵家蚕（基因型为eeZZ）杂交得变异雌蚕，再用该变异家蚕与表型为____________的雄蚕杂交，最大概率地得到限性黑卵家蚕。培育限性黑卵雌蚕育种过程利用的原理是____________和____________。
②用限性黑卵家蚕与纯合的普通黑卵家蚕杂交，F1随机交配得F2，再利用专门的光电机器分选出两种不同颜色的卵。F2卵中分选出____________（填“黑”或“白”）色卵，经孵化培养即得生产用雄蚕。已知位于W染色体上的E基因会导致常染色体上含有E的卵细胞约50%死亡，故F2中符合育种目标的卵约占总数的____________。
【答案】（1）常染色体隐性遗传
（2） ①. 非等位基因 ②. 同源染色体 ③. 控制N和M眼纹性状的基因紧密连锁，不发生互换 ④. 正常眼纹：眼纹全黑=1：1
（3） ①. （普通）白卵 ②. 染色体（结构）变异 ③. 基因重组 ④. 白 ⑤. 1/7
【解析】
【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变。基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传。
2、基因重组的类型：
（1）自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。
（2）交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。
3、第1组杂交实验的不论正交反交，F1全是正常眼，F1相互交配得到F2中正常眼纹：第2眼纹全黑≈3：1，可以推断出正常眼是常染色体显性基因控制的，第2眼纹全黑是常染色体隐性基因控制的；第2组正反交实验，F1结果全为正常眼纹，说明在第二组实验的亲本上也有正常眼纹的基因，也有第2眼纹全黑和眼纹全黑的基因，因此可能有两对基因控制，但由于F1互相交配得到F2的正常眼纹：眼纹全黑：第2眼纹全黑≈2：1：1，因此这两对基因并不遵循自由组合定律。
4、家蚕是二倍体，其性别决定类型为ZW型，雄性为ZZ、雌性为ZW。
【小问1详解】
第1组杂交实验的不论正交反交，F1全是正常眼，F1相互交配得到F2中正常眼纹：第2眼纹全黑≈3：1，可以推断出正常眼是常染色体显性基因控制的，第2眼纹全黑是常染色体隐性基因控制的。
【小问2详解】
第1组杂交实验的不论正交反交，F1全是正常眼，F1相互交配得到F2中正常眼纹：第2眼纹全黑≈3：1，可以推断出正常眼是常染色体显性基因控制的，用A表示，第2眼纹全黑是常染色体隐性基因控制的，用a表示；第2组正反交实验，F1结果全为正常眼纹，说明在第二组实验的亲本上也有正常眼纹的基因，也有第2眼纹全黑和眼纹全黑的基因，因此可能有两对基因控制，这两对基因是非等位基因，由于M是隐性纯合突变体，用b来表示M的基因，但由于F1互相交配得到F2的正常眼纹：眼纹全黑：第2眼纹全黑≈2：1：1，因此这两对基因并不遵循自由组合定律，可能位于同源染色体上。则第二组实验中的N的基因型为aaBB，M的基因型为AAbb，则正常眼的基因为A-B-，则实验二中的F1为AaBb，F1相互交配时产生两种配子，aB和Ab，因此F2才会出现F2的正常眼纹（AaBb）：眼纹全黑（AAbb）：第2眼纹全黑（aaBB）≈2：1：1，因此F2中未出现新的突变体可能是因为控制N和M眼纹性状的基因紧密连锁，不发生互换。若将第2组实验中的F1与突变体M杂交，即AaBb×AAbb，AaBb产生aB和Ab两种配子，而AAbb产生一种Ab配子，则子代的基因型及比例为为AaBb：AAbb=1：1，表型及比例为正常眼纹：眼纹全黑=1：1。
【小问3详解】
①家蚕是二倍体，其性别决定类型为ZW型，雄性为ZZ、雌性为ZW；据题图可以看出，射线处理产生变异黑卵家蚕的过程中发生了染色体片段的易位，属于染色体结构变异，通过途径X以使常染色体上含有的E基因替换成e基因，可以培育限性黑卵家蚕，在这个过程中发生了基因重组。途径X是将变异家蚕（基因型为EOZWE）与普通白卵家蚕（基因型为eeZZ）杂交得变异雌蚕（基因型为OeZWE），再用该变异家蚕与表型为（普通）白卵（基因型为eeZZ）雄蚕杂交，得到限性黑卵家蚕（基因型为eeZWE）。综上，培育限性黑卵雌蚕育种过程利用的原理是染色体结构变异和基因突变。
②用限性黑卵家蚕成虫（eeZWE）与纯合普通黑卵家蚕成虫（EEZZ）杂交，F1的基因型为EeZZ、EeZWE，F1随机交配，由于位于W染色体上的E基因会导致常染色体上存在E基因的卵细胞有1/2的概率死亡，因此卵细胞的类型及比例为EZ∶eZ∶EWE∶eWE=2∶2∶1∶2，精子的类型及比例为EZ∶eZ=1：1，F2中白卵个体的基因型只能由eZ的卵细胞和eZ的精子结合形成，因此其比例为2/7×1/2=1/7。
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