精品解析：江苏省扬州市邗江中学2023-2024学年高一下学期5月月考（理）生物试题

2023级高一年级第二学期5月检测学科生物 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试时间60分钟。 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题：本题包括14小题，每小题2分，共计28分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 生物在繁衍过程中都具有保持遗传稳定性和表现出遗传多样性的特点，这与生物体的某些生理过程密切相关。下图是某种进行有性生殖的高等哺乳动物的繁衍过程示意图，其中①②③代表相关生理过程。下列有关叙述错误的是（ ） A. 过程①②有利于使同一双亲后代呈现出多样性 B. 这种动物雌雄个体的过程②产生的成熟生殖细胞的数目不同 C. 过程②③能保证该生物前后代染色体数目的恒定 D. 受精卵中的染色体，一半来自父方，一半来自母方 2. 雌蝗虫体细胞内染色体数为2n=24(22+XX)，雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)。如图左侧是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，研究人员对其染色体进行分析后得出右侧所示图示。下列相关分析错误的是（ ） A. 这张照片展示的是减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞 B. 减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现11个四分体 C. 该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46、23、12、11四种可能情况 D. 萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中，提出了“基因在染色体上”的假说 3. 现有基因型为AaBbDd的植株，三对等位基因分别控制三种性状，现将该植株自交产生F1（不考虑互换和基因突变）。下列分析错误的是（　　） A. 若F1出现两种表型，且比例为3∶1，则基因ABD位于一条染色体上 B. 若F1出现三种表型，且比例为1∶2∶1，则三对基因可能位于一对染色体上 C. 若F1出现八种表型，且各表型之比的和为64时，可确定三对基因分别位于三对同源染色体上 D. 只有后代四种表型的比例为9∶3∶3∶1时，才可判断三对基因位于两对同源染色体上 4. 家蚕的性别决定为ZW型，雄蚕性染色体为ZZ，雌蚕性染色体为ZW。研究发现雄蚕比雌蚕食桑量低，产丝率高。家蚕的皮肤正常（T）对皮肤透明（t）为显性，这对基因只位于Z染色体上。请设计一个杂交组合，单就皮肤性状便能在幼虫时期辨别性别淘汰雌蚕（ ） A. 皮肤透明雄蚕×皮肤正常雌蚕 B. 皮肤正常雄蚕×皮肤透明雌蚕 C 皮肤透明雌蚕×皮肤透明雄蚕 D. 皮肤正常雌蚕×皮肤正常雄蚕 5. 支原体肺炎是儿童常见肺炎之一，主要是患者感染支原体引起的。支原体具有一个环状的双链DNA，还有RNA、核糖体等结构。下列有关叙述正确的是（　　） A. 支原体的遗传物质主要是DNA B. 支原体的DNA分子中共含有2个游离的磷酸基团 C. 支原体的DNA分子中嘌呤之和等于嘧啶之和 D. 支原体中共有4种碱基 6. 解密基因的化学本质、解析DNA的优美螺旋和验证DNA的精巧复制等科学研究中传颂着合作探究的典范。相关叙述正确的是 （ ） A. 艾弗里、赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证明了DNA是主要的遗传物质 B. 沃森和克里克拍摄、分析了DNA衍射图谱并构建了DNA的双螺旋结构 C. 梅塞尔森和斯塔尔利用噬菌体为实验材料证实了DNA的半保留复制 D. 尼伦伯格和马太利用蛋白质体外合成技术破译了第一个遗传密码 7. 关于基因与染色体关系的说法错误为（ ） A. 基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有许多基因 B. 摩尔根等人通过将特定的基因与特定的染色体相联系，成功地证明了基因位于染色体上 C. 等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上 D. 萨顿通过类比推理方法提出基因在染色体上的假说 8. 研究人员以“妃子笑”为材料观察减数分裂过程，具体操作如下：采集花序→固定→取花药→漂洗→软化→漂洗→染色→压片→镜检。相关叙述错误的是（　　） A. 用卡诺氏固定液（无水乙醇∶冰醋酸=3∶1）处理，目的是杀死细胞并维持结构稳定 B. 观察材料常取盛开期的花药，因为此时花药中花粉数量多，较易观察到减数分裂 C. 用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展 D. 用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律 9. DNA甲基化、组蛋白修饰和RNA干扰等均可产生表观遗传变化，表观遗传异常可导致表观遗传病。相关叙述错误的是（ ） A. 表观遗传病不是由于基因的碱基序列改变引起的，都能遗传给后代 B. 造血干细胞中原癌基因去甲基化导致其表达量增加，可诱发白血病 C. 胰岛B细胞中组蛋白修饰改变会引起相关基因表达能力减弱，诱发糖尿病 D. 肝细胞中某种RNA抑制了调节凋亡的基因表达，可诱发肝癌 10. 生物体内存在一种RNA编辑现象。哺乳动物ApoB基因的mRNA在肝中能翻译为含4536个氨基酸的蛋白，但该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基，最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白。下列叙述错误的是（ ） A. RNA编辑是转录后水平上的基因表达调控 B. 肠细胞中ApoB基因模板链发生相应改变 C. 该碱基替换可能导致终止密码子提前出现 D. RNA编辑可以实现1个基因表达出多种蛋白 11. 下列关于变异的说法，错误的是（ ） A. 基因中启动子的碱基对的替换属于基因突变 B. 等位基因的分离不会发生在次级精母细胞中 C. 染色体结构变异和基因突变都可能缺失或增加一些碱基对 D. 一对等位基因不存在基因重组，但一对同源染色体存在基因重组 12. 当端粒变得太短而不能保护染色体末端DNA时，染色体发生断裂、融合，形成桥状连接。如图所示，一条染色体上有一对等位基因（D和d），当染色体的端粒断裂（图②）后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合（图③），融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂。下列说法正确的是（ ） A. 图④和图⑤分别表示细胞分裂的中期和后期 B. 端粒是染色体两端的一段特殊序列的DNA C. 图⑤中D和d基因最后平均分配到两个子细胞中 D. 上述过程可能会改变子细胞中的基因数目 13. 当今地球上的生物都是由共同祖先进化来的，进化是生物为适应生存环境，提高自身在生存环境中的生存率而做出的不懈努力。下列相关叙述，正确的是（ ） A. 种群是生物进化的基本单位，自然选择提供进化的原材料 B. 达尔文自然选择学说没有阐明遗传变异的本质，但解释了进化的实质 C. 适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾 D. DNA测序可破解出人类所有遗体病的发病原因，更好地改善人类的健康 14. 大熊猫的祖先是名副其实的肉食动物，经过进化目前其99%的食物都来源于竹子。某大熊猫种群数量较大，雌雄数量相等，可自由交配，若该种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%。下列叙述正确的是（ ） A. 由“以肉为食”进化为“以竹子为食”的实质是种群基因型频率的改变 B. 若该对等位基因位于X染色体上，则b的基因频率在雌、雄群体中不同 C. 即使大熊猫生活的环境条件相对稳定，B和b的基因频率也可能发生改变 D. 若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中纯合子约占64% 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 人类的某种皮肤病受一对等位基因控制，但不知基因位于常染色体还是位于性染色体上。图1为该病的家族遗传系谱图，图2为家族中几位成员相关基因的电泳图谱，图3表示性染色体三种区段。下列说法错误的是（ ） A. 位于X、Y非同源区段的基因，人群中男女患病机会相同 B. I1、Ⅱ3均可能为致病基因的携带者 C. Ⅲ7、Ⅲ8的电泳结果分别与Ⅲ9、Ⅲ10相同 D. 若Ⅲ11为男性，其为患者的概率是1/2 16. 两条非同源染色体交换染色体片段，叫作相互易位。相互易位通常会导致减数分裂过程中先出现染色体的十字形图像，再形成圆形或8字形图像（如下图）。形成的配子中染色体片段有重复会引起配子发育异常，从而导致不良遗传效应，若配子中染色体片段无重复，则子代表型正常。除正常基因重组外，不考虑其他变异，下列相关叙述错误的是（　　） A. 图中所示变异属于基因重组，会改变染色体上基因的排列顺序 B. 随着分裂的进行，配对的四条染色体彼此分离后可能会两两随机移向两极 C. 十字形联会的个体与正常个体生育子代，则子代中表型正常的个体占1/4 D. 相互易位只能发生在细胞的减数分裂过程中，能为生物进化提供原材料 17. 图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是（ ） A. 图甲中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的 B. 图乙中分别用含放射性同位素35S和放射性32P的培养基标记噬菌体蛋白质和DNA C. 图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等 D. 图乙实验证明了DNA是主要的遗传物质 18. 无花果隶属于桑科榕属，花很小很多，都“藏”在肉质的花序托里，隐藏于榕果腔内的小花需要身体结构小巧精密的榕小蜂钻入榕果腔为其传粉，榕小蜂也甘愿历尽千辛万苦钻入果腔内，选择温暖舒适的瘿花子房，产卵孵化。下列叙述正确的是（ ） A. 隐藏于榕果腔内的小花导致榕小蜂产生了使自身身体结构变得小巧精密的变异 B. 在无花果的选择作用下，榕小蜂的基因频率会发生定向改变 C. 榕小蜂种群中全部个体所含有的全部基因叫作该种群的基因库 D. 无花果与榕小蜂之间在相互影响中发生了协同进化 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. 1958年，Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制，此后科学家便开始有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。请分析并回答下列问题： （1）DNA分子通常呈____结构，DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉（如图甲所示）。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测____的数量。进一步分析图甲中的DNA分子，发现其含有100个脱氧核苷酸对。其中G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T占该链碱基总数的比例____。该DNA分子第3次复制时，需消耗____个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。 （2）1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌（其拟核DNA呈环状）放在含有3H-胸腺嘧啶的环境中复制3次，子代中含3H的单链与不含3H的单链数目之比为____ （3）根据图乙的大肠杆菌亲代环状DNA示意图，在答题卡对应位置用简图表示复制两次后形成的DNA分子示意图（注：用虚线“--------”表示含放射性的3H-脱氧核苷酸链，相同类型的DNA只画一个即可）。 （4）有人为了探究DNA的复制从某一起点开始以后是单向还是双向进行的，用第（2）小题的方法，让大肠杆菌其进行DNA复制，一段时间后得到图丙所示结果：其形状近以圆形。这一结果说明DNA的复制是____。 （5）进一步研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，继续用第（2）小题的方法.观察到大肠杆菌DNA复制的过程如图丁所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是____起点复制的。若在图丁中看到2个大小不等的复制环，则说明大肠杆菌细胞中DNA复制有____个起点，____（填“同时”或“不同时”）开始复制的。 20. 免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题： （1）观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠的____（器官），不选用雌性小鼠的原因是____。 （2）图1中共有____条染色体，该时段通过____发生基因重组。与常染色体相比，小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同，主要原因是____。 （3）若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，则处于cd段的细胞中____（选填“有”或“无”）同源染色体；若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则图1所示细胞可能处于图2中____段。 （4）若该小鼠的基因型为DdXeY（等位基因D、d位于2号染色体上），它的一个精原细胞，仅因为配子形成过程中一次染色体未正常分离，产生了一个基因型为DdY的精子，则该异常配子产生的原因是____；另外三个精子的基因型是____。 （5）细胞周期同步化是使体外培养的细胞都处于相同分裂阶段的技术，胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）双阻断法是其常用方法，原理是高浓度TdR可抑制DNA复制，使处于S期的细胞受到抑制，处于其他时期的细胞不受影响，洗去TdR后S期的细胞又可继续分裂。图3是细胞周期的示意图。图4是TdR双阻断法诱导小鼠细胞周期同步化的操作流程。 ①T1的时长至少为____，T2的时长至少为____（用图3中字母和数学符号表示）。 ②步骤三的目的是使处理后的所有细胞都停留在____期的交界处。 21. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码子后开始翻译（如图所示）。据图分析回答下列问题： （1）图1中甲代表____，移动方向为____（右→左/左→右），乙与丙的物质组成的差别在于____不同。图1中②与图2中的③碱基序列____（填“相同”或“不同”）。 （2）图中一个铁蛋白mRNA上同时结合____个核糖体，其生理意义是____。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构____（填“相同”或“不相同”）。 （3）若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远远大于3n，主要原因是____。图2中反密码子为3'CCA5'的tRNA运输的氨基酸是____。 （4）若1个铁蛋白基因在进行复制时，一条链上的一个碱基A变成C，则该基因经过n次复制后，产生的基因中发生差错的占____。若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失，会导致合成的肽链变短，其原因是____。 （5）Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了____，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量____，（升高/降低）储存细胞内多余的Fe3+。这种调节机制既可以避免____对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。 （6）若科研人员发现铁蛋白分子变小，经测序表明从图中天冬氨酸开始，以后的所有氨基酸全部丢失，由此推测转录铁蛋白基因的模板链上相应位置的某个碱基发生变化，这个变化具体是____。 22. 研究种子发育的机理及基因是否可育对培育高产优质的农作物品种具有重要作用。 I.玉米（2n=20）是一种雌雄同株植物，自然状态下的玉米可以同株异花传粉，也可以在植株间相互传粉。请回答下列问题： （1）玉米和豌豆都是理想的遗传学实验材料，共同优点是____（答出一点即可）。对玉米基因组进行测序需要测定____条染色体的DNA序列。 （2）已知玉米籽粒的白色、黄色和紫色由两对基因A、a和B、b控制，如图1。 ①两纯合白色和紫色亲本杂交得F1，F1代自交产生的F2代出现9：3：4的比值，取F2中黄色再次自交，所结籽粒中表型和比例为____。 ②根据图示的色素合成途径，基因通过控制____的合成进而控制细胞中紫色色素的生成。 （3）自交不亲和是一种植物界常见的现象，指的是在不同基因型的株间授粉能正常结籽.但自交不能结籽。玉米的自交不亲和由S1、S2、S3等多个基因控制，这些基因位于某对染色体的相同位置。现将相应的玉米个体之间进行杂交，自交不亲和机理如图2所示。据图2可知，花柱可阻止与其子房中所含基因相同的花粉萌发形成花粉管，如基因型S1S3的花粉落到S1S2的柱头上时，含基因____的花粉受阻，而含基因____的花粉不被阻止可参与受精，生成S1S2和S2S3的合子。 Ⅱ.三系法杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻，由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成，水稻的花粉是否可育受细胞质基因（N、S）和细胞核基因（R、r）共同控制，其中N和R表示可育基因，S和r表示不育基因。只有基因型为S（rr）的水稻表现为雄性不育，其余基因型均表现为雄性可育。图3表示杂交种培育的过程，谓回答下列问题： （4）水稻雄性可育的个体基因型共有____种。雄性不育系的获得，大大提高了杂交育种的工作效率，这是因为____。育种过程中，不育系A作为____（填父本或母本）。 （5）保持系B基因型为____，恢复系C的基因型有____。 （6）现有几株含有两个R基因的植株，发现中R基因在染色体上的三种情况如下图4。图中____（填I或Ⅱ或Ⅲ）所示的直株与不育系S（rr）杂交后，后代均为可育的杂种水稻。 23. 油菜是一种草本植物，其中甘蓝型油菜是由白菜（染色体组为AA，2n=20）与甘蓝（染色体组为CC，2n=18）通过种间杂交，自然加倍形成的异源四倍体。油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，而萝卜（染色体组为RR，2n=18）具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。 （1）甘蓝型油菜根尖分生区细胞中含有____条染色体。亲代杂交时，需要对甘蓝型油菜进行____、授粉等操作。 （2）F1植株____倍体，由于减数第一次分裂时染色体不能____，自然状态下不可育，说明油菜和萝卜存在____，需要用____处理F1植株使染色体数加倍，形成异源多倍体。 （3）将异源多倍体与亲本油菜回交，获得BC1，BC1细胞中的染色体组成为____。 （4）用BC1与油菜再一次杂交，得到BC2植株，其染色体数目范围为____，选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株自交，正常情况下后代表型及比例为____。若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性，则可能原因是____。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023级高一年级第二学期5月检测学科生物 本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，全卷满分100分，考试时间60分钟。 第I卷（选择题共40分） 一、单项选择题：本题包括14小题，每小题2分，共计28分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 生物在繁衍过程中都具有保持遗传稳定性和表现出遗传多样性的特点，这与生物体的某些生理过程密切相关。下图是某种进行有性生殖的高等哺乳动物的繁衍过程示意图，其中①②③代表相关生理过程。下列有关叙述错误的是（ ） A. 过程①②有利于使同一双亲后代呈现出多样性 B. 这种动物雌雄个体的过程②产生的成熟生殖细胞的数目不同 C. 过程②③能保证该生物前后代染色体数目的恒定 D. 受精卵中的染色体，一半来自父方，一半来自母方 【答案】C 【解析】 【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在形成成熟生殖细胞进行的细胞分裂，在分裂过程中，染色体复制一次，而细胞连续分裂两次，因此成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半。通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞的数目，这保证了亲子代生物之间染色体数目的稳定。 【详解】A、由于精子和卵细胞都有多种，且受精过程中卵细胞和精子结合的随机性，因而会导致同一双亲后代呈现多样性，即过程①受精作用和②减数分裂有利于使同一双亲后代呈现出多样性，A正确； B、这种动物雌雄个体的过程②产生的成熟生殖细胞的数目不同，通常雌性个体产生的卵细胞的数量远远少于雄性个体产生的精子的数量，B正确； C、过程①②分别表示受精作用和减数分裂，减数分裂使成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞减少一半，而受精作用使染色体数目又恢复到体细胞的数目。因此对于进行有性生殖的生物体来说，减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数的恒定，维持了生物遗传的稳定性，C错误； D、受精卵是由含有染色体数目减半的精子和卵细胞经过相互识别而后融合形成的，因此其中的染色体，一半来自父方，一半来自母方，D正确。 故选C。 2. 雌蝗虫体细胞内染色体数为2n=24(22+XX)，雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)。如图左侧是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，研究人员对其染色体进行分析后得出右侧所示图示。下列相关分析错误的是（ ） A. 这张照片展示的是减数分裂Ⅰ后期的初级精母细胞 B. 减数分裂Ⅰ前期的初级精母细胞中会出现11个四分体 C. 该蝗虫体内细胞的染色体数目共有46、23、12、11四种可能情况 D. 萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中，提出了“基因在染色体上”的假说 【答案】C 【解析】 【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。减数分裂的结果是，成熟生殖细胞中的染色体数目比原始生殖细胞的减少一半。 【详解】A、图片细胞中同源染色体分离，处于减数分裂Ⅰ后期，右侧所示图示中该蝗虫的染色体组成为22+X，故该细胞应为雄性蝗虫的细胞，细胞名称为初级精母细胞，A正确； B、雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X)，由于 X 染色体只有一条，无法联会，故减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现11个四分体，B正确； C、该蝗虫体细胞染色体数为23条，进行分裂时，可能出现的染色体数目共有46（有丝分裂后期、末期）、23（细胞分裂的间期，体细胞或减数分裂Ⅰ）、12（减数分裂ⅠⅠ前期、中期）、11（减数分裂ⅠⅠ前期、中期）、24（减数分裂ⅠⅠ后期、末期）、22（减数第分裂ⅠⅠ后期、末期）六种可能情况， C 错误； D、萨顿在研究蝗虫减数分裂的过程中，运用类比推理法，提出了基因在染色体上这个假说， D 正确。 故选C。 3. 现有基因型为AaBbDd的植株，三对等位基因分别控制三种性状，现将该植株自交产生F1（不考虑互换和基因突变）。下列分析错误的是（　　） A. 若F1出现两种表型，且比例为3∶1，则基因ABD位于一条染色体上 B. 若F1出现三种表型，且比例为1∶2∶1，则三对基因可能位于一对染色体上 C. 若F1出现八种表型，且各表型之比和为64时，可确定三对基因分别位于三对同源染色体上 D. 只有后代四种表型的比例为9∶3∶3∶1时，才可判断三对基因位于两对同源染色体上 【答案】D 【解析】 【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、当基因ABD位于一条染色体上时，AaBbDd的植株自交后代会出现两种表型，且比例为3∶1，A正确； B、当基因AbD位于一条染色体，基因aBd位于另一条染色体时，自交后代可出现三种表型，且比例为1∶2∶1，B正确； C、只有当三对基因分别位于三对同源染色体上时，F1才会出现八种表型，C正确； D、当三对基因位于两对同源染色体时，还可出现其他表型种类和比例，如当基因Ab、aB分别位于一对同源染色体上，基因Dd位于另一对同源染色体时，后代可出现六种表型，D错误。 故选D。 4. 家蚕的性别决定为ZW型，雄蚕性染色体为ZZ，雌蚕性染色体为ZW。研究发现雄蚕比雌蚕食桑量低，产丝率高。家蚕的皮肤正常（T）对皮肤透明（t）为显性，这对基因只位于Z染色体上。请设计一个杂交组合，单就皮肤性状便能在幼虫时期辨别性别淘汰雌蚕（ ） A. 皮肤透明雄蚕×皮肤正常雌蚕 B. 皮肤正常雄蚕×皮肤透明雌蚕 C. 皮肤透明雌蚕×皮肤透明雄蚕 D. 皮肤正常雌蚕×皮肤正常雄蚕 【答案】A 【解析】 【分析】根据题意家蚕的性别决定为ZW型，雄性的性染色体为ZZ，雌性的性染色体为ZW。正常家蚕幼虫的皮肤不透明，由显性基因T控制，“油蚕”幼虫的皮肤透明，由隐性基因t控制，T对t是显性，位于Z染色体上。 【详解】可以用亲本为皮肤正常的雌性家蚕（ZTW）和皮肤透明的雄性家蚕（ZtZt）杂交，一对等位基因发生分离，后代出现的基因型只有ZTZt、ZtW，则后代雌性幼虫的皮肤全部是透明的，雄性幼虫的皮肤全部是正常的，因为可以根据幼虫的皮肤来区别雌雄，A正确。 故选A。 5. 支原体肺炎是儿童常见肺炎之一，主要是患者感染支原体引起的。支原体具有一个环状的双链DNA，还有RNA、核糖体等结构。下列有关叙述正确的是（　　） A. 支原体的遗传物质主要是DNA B. 支原体的DNA分子中共含有2个游离的磷酸基团 C. 支原体的DNA分子中嘌呤之和等于嘧啶之和 D. 支原体中共有4种碱基 【答案】C 【解析】 【分析】DNA分子一般是由2条脱氧核苷酸链组成，两条脱氧核苷酸链是反向平行的，螺旋形成规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对，且两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】A、支原体的遗传物质是DNA，A错误； B、支原体的DNA分子是环状的，含有0个游离的磷酸基团，B错误； C、DNA分子中嘌呤碱基包括A和G，嘧啶碱基包括T和C，在DNA分子中，A=T，G=C，因此A+G=T+C，所以DNA分子中嘌呤数与嘧啶数相等，C正确； D、支原体含有DNA和RNA，共有A、G、C、T、U5种碱基，D错误。 故选C。 6. 解密基因的化学本质、解析DNA的优美螺旋和验证DNA的精巧复制等科学研究中传颂着合作探究的典范。相关叙述正确的是 （ ） A. 艾弗里、赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证明了DNA是主要的遗传物质 B. 沃森和克里克拍摄、分析了DNA衍射图谱并构建了DNA的双螺旋结构 C. 梅塞尔森和斯塔尔利用噬菌体为实验材料证实了DNA的半保留复制 D. 尼伦伯格和马太利用蛋白质体外合成技术破译了第一个遗传密码 【答案】D 【解析】 【分析】格里菲思发现加热杀死的“S”型菌中存在“转化因子”，艾弗里证明了DNA是遗传物质，赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证明了DNA是遗传物质，沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型。 【详解】A、艾弗里、赫尔希和蔡斯利用同位素标记法证明了DNA是遗传物质，但不能证明DNA是主要的遗传物质，A错误； B、富兰克林等人拍摄了DNA衍射图谱，沃森和克里克分析了DNA衍射图谱并构建了DNA的双螺旋结构，B错误； C、梅塞尔森和斯塔尔利用大肠杆菌为实验材料证实了DNA的半保留复制，C错误； D、马太与尼伦伯格在无细胞系统环境下，利用蛋白质体外合成技术把一条只由尿嘧啶(U)组成的RNA翻译成一条只有苯丙氨酸(Phe)的多肽，由此破解了首个遗传密码(UUU)，D正确。 故选D。 7. 关于基因与染色体关系的说法错误为（ ） A. 基因在染色体上呈线性排列，每条染色体上都有许多基因 B. 摩尔根等人通过将特定的基因与特定的染色体相联系，成功地证明了基因位于染色体上 C. 等位基因位于一对姐妹染色单体的相同位置上 D. 萨顿通过类比推理的方法提出基因在染色体上的假说 【答案】C 【解析】 【分析】1、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。 2、等位基因是指在一对同源染色体的同一位置上控制相对性状的基因。 【详解】A、每条染色体上都有许多个基因，基因在染色体上呈线性排列，A正确； B、摩尔根及其同事利用假说演绎法把一个特定的基因（控制眼色基因）和一条特定染色体（X染色体）联系起来，从而证明了基因在染色体上，B正确； C、姐妹染色单体的相同位置上应该是相同基因，等位基因位于一对同源染色体的相同位置，C错误； D、萨顿使用类比推理的方法（将基因与染色体进行类比推理）提出基因在染色体上的假说，D正确。 故选C。 8. 研究人员以“妃子笑”为材料观察减数分裂过程，具体操作如下：采集花序→固定→取花药→漂洗→软化→漂洗→染色→压片→镜检。相关叙述错误的是（　　） A. 用卡诺氏固定液（无水乙醇∶冰醋酸=3∶1）处理，目的是杀死细胞并维持结构稳定 B. 观察材料常取盛开期的花药，因为此时花药中花粉数量多，较易观察到减数分裂 C. 用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展 D. 用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律 【答案】B 【解析】 【分析】要观察减数分裂过程，常用植物的花药做切片，实验中装片制作的流程为解离→漂洗→染色→制片。固定装片用卡诺氏液，染色用醋酸洋红、龙胆紫和改良的苯酚品红溶液。 【详解】A、卡诺氏固定液的配比是无水乙醇∶冰醋酸=3∶1，其处理的目的是杀死细胞并维持结构稳定，A正确； B、不能取盛开期的花药作为观察的材料，因为这个时期花粉已经形成，不能观察减数分裂的过程，B错误； C、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶，用一定浓度的纤维素酶、果胶酶软化处理，有利于压片时细胞的分散、铺展，C正确； D、染色体容易被碱性染料染色，用醋酸洋红使染色体着色，便于观察减数分裂过程中染色体变化规律，D正确。 故选B。 9. DNA甲基化、组蛋白修饰和RNA干扰等均可产生表观遗传变化，表观遗传异常可导致表观遗传病。相关叙述错误的是（ ） A. 表观遗传病不是由于基因的碱基序列改变引起的，都能遗传给后代 B. 造血干细胞中原癌基因去甲基化导致其表达量增加，可诱发白血病 C. 胰岛B细胞中组蛋白修饰改变会引起相关基因表达能力减弱，诱发糖尿病 D. 肝细胞中某种RNA抑制了调节凋亡的基因表达，可诱发肝癌 【答案】A 【解析】 【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表型却发生了改变，如DNA的甲基化。 【详解】A、表观遗传中生物体基因的碱基序列没有发生改变，但基因表达和表型发生了可遗传的变化，但若发生在体细胞中，则一般不能遗传给后代，A错误； B、造血干细胞中原癌基因去甲基化导致其表达量增加，可导致细胞恶性增殖，进而诱发白血病，B正确； C、胰岛B细胞中组蛋白修饰改变引起转录能力减弱，导致胰岛素含量不足，进而诱发糖尿病，C正确； D、肝细胞中某种RNA抑制了调节凋亡的基因表达，使某些本应发生细胞凋亡的细胞获得了不死性，发生恶性增至，进而诱发肝癌，D正确。 故选A 10. 生物体内存在一种RNA编辑现象。哺乳动物ApoB基因的mRNA在肝中能翻译为含4536个氨基酸的蛋白，但该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基，最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白。下列叙述错误的是（ ） A. RNA编辑是转录后水平上的基因表达调控 B. 肠细胞中ApoB基因模板链发生相应改变 C. 该碱基替换可能导致终止密码子提前出现 D. RNA编辑可以实现1个基因表达出多种蛋白 【答案】B 【解析】 【分析】小肠细胞中合成的氨基酸数减少与mRNA编辑有关，可能提前出现终止密码子，进而最终导致翻译的肽链变短。基因的表达包括转录和翻译，RNA编辑现象影响基因表达调控。 【详解】A、该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基，最终翻译为仅含2152个氨基酸的蛋白，因此RNA编辑与mRNA有关，是转录后水平上的基因表达调控，A正确； B、根据题干知，肠细胞中ApoB基因模板链是DNA片段，没有改变，转录出的mRNA在肠细胞中改变，B错误； C、ApoB基因在肝细胞中的编码产物比在肠细胞中的产物长，该mRNA在肠细胞中会被替换掉1个碱基，据此可推测ApoB基因的mRNA中在肠细胞中提前出现了终止密码子，ApoB基因的表达过程提前终止，C正确； D、结合B选项，RNA编辑是转录后水平上的基因表达调控，能人为做到碱基层面的多种改变，例如替换，敲除等，最终可以实现1个基因表达出多种蛋白，D正确。 故选B。 11. 下列关于变异的说法，错误的是（ ） A. 基因中启动子的碱基对的替换属于基因突变 B. 等位基因的分离不会发生在次级精母细胞中 C. 染色体结构变异和基因突变都可能缺失或增加一些碱基对 D. 一对等位基因不存在基因重组，但一对同源染色体存在基因重组 【答案】B 【解析】 【分析】变异包括可遗传变异和不可遗传变异，前者是由于遗传物质改变引起的，后者通常是环境因素引起的．可遗传的变异有三种来源：基因突变、染色体变异和基因重组。 【详解】A、基因突变是指DNA分子中发生碱基的增添、替换或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，基因中启动子的碱基对的增替换属于基因突变，A正确； B、如果在减数第一次分裂前期发生互换，等位基因的分离就会发生在次级精母细胞中，B错误； C、染色体结构变异是染色体的一个片段增加、缺失或替换等，因此染色体结构变异可能缺失或增加一些碱基对，所以染色体结构变异和基因突变都可能缺失或增加一些碱基对，C正确； D、一对等位基因不存在基因重组，但一对同源染色体上的非等位基因可以发生互换，属于基因重组，D正确。 故选B。 12. 当端粒变得太短而不能保护染色体末端DNA时，染色体发生断裂、融合，形成桥状连接。如图所示，一条染色体上有一对等位基因（D和d），当染色体的端粒断裂（图②）后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合（图③），融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂。下列说法正确的是（ ） A. 图④和图⑤分别表示细胞分裂的中期和后期 B. 端粒是染色体两端的一段特殊序列的DNA C. 图⑤中D和d基因最后平均分配到两个子细胞中 D. 上述过程可能会改变子细胞中的基因数目 【答案】D 【解析】 【分析】据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧，则图⑤中D和d基因最后可能分配到同一个子细胞中；若发生断裂的部位位于D和d基因之间，则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中。 【详解】A、由图可知，图④的着丝粒已经一分为二，图⑤表示融合的染色体在细胞分裂后期，由于纺锤丝的牵引而发生随机断裂后移向细胞两极，故图④和图⑤都处于细胞分裂的后期，A错误； B、每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体，称为端粒，端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截，B错误； C、据题意“融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引而在任何一处位置发生随机断裂”可知，若发生断裂的部位位于D基因的左侧或d基因的右侧，则图⑤中D和d基因最后可能分配到一个子细胞中，若发生断裂的部位位于D和d基因之间，则图⑤中D和d基因最后可能分配到2个不同的子细胞中，C错误； D、由图可知，若发生在有丝分裂后期，该染色体发生随机断裂，该染色体断裂产生的类型有D和d、Dd和O，而另一个染色体上的基因可能是D或d，因此该细胞产生的子代基因型有DD和Dd、dd和Dd、DDd和DO、Ddd和dO，即该细胞产的子细胞的基因型有7种可能性，若发生在减数第二次分裂后期，产生的子细胞类型有D和d或Dd和O，所以上述过程可能会改变子细胞中的基因数目，D正确。 故选D。 13. 当今地球上的生物都是由共同祖先进化来的，进化是生物为适应生存环境，提高自身在生存环境中的生存率而做出的不懈努力。下列相关叙述，正确的是（ ） A. 种群是生物进化的基本单位，自然选择提供进化的原材料 B. 达尔文自然选择学说没有阐明遗传变异的本质，但解释了进化的实质 C. 适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾 D. DNA测序可破解出人类所有遗体病的发病原因，更好地改善人类的健康 【答案】C 【解析】 【分析】现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。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。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定向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】A、突变和基因重组产生生物进化的原材料，A错误； B、达尔文自然选择学说没有阐明遗传变异的本质，也不能解释进化的实质，B错误； C、适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，如雷鸟换上洁白羽毛的遗传特性与其下雪推迟的环境变化发生矛盾，会使雷鸟更容易被天敌发现被捕食，进而使得原来适应的特征变得不适应环境，C正确； D、DNA测序无法破解出人类所有遗传病的发病原因，D错误。 故选C。 14. 大熊猫的祖先是名副其实的肉食动物，经过进化目前其99%的食物都来源于竹子。某大熊猫种群数量较大，雌雄数量相等，可自由交配，若该种群中B的基因频率为80%，b的基因频率为20%。下列叙述正确的是（ ） A. 由“以肉为食”进化为“以竹子为食”的实质是种群基因型频率的改变 B. 若该对等位基因位于X染色体上，则b的基因频率在雌、雄群体中不同 C. 即使大熊猫生活的环境条件相对稳定，B和b的基因频率也可能发生改变 D. 若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中纯合子约占64% 【答案】C 【解析】 【分析】根据基因型频率计算基因频率的方法： （1）显性基因的基因频率=显性纯合子基因型频率+杂合子基因型频率÷2； （2）隐性基因的基因频率=隐性纯合子基因型频率+杂合子基因型频率÷2。 【详解】A、生物进化的实质是种群基因频率的改变，由“以肉为食”进化为“以竹子为食”的实质是在自然选择的作用下，将适应环境的基因保留下来，不适应环境的基因淘汰，使得种群的基因频率朝着适应环境的方向发生改变，A错误； B、若该对等位基因位于X染色体上，则b的基因频率在雌雄群体中相同，均为20%，B错误； C、即使大熊猫生活的环境条件相对稳定，B和b的基因频率也可以因为基因突变等因素发生改变，C正确； D、若该对等位基因位于常染色体上，则显性个体中BB（80%×80%）：Bb（2×80%×20%）=64：32，所以BB占64/（64+32）=64/96≈67%，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本部分包括4小题，每小题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对的得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。 15. 人类的某种皮肤病受一对等位基因控制，但不知基因位于常染色体还是位于性染色体上。图1为该病的家族遗传系谱图，图2为家族中几位成员相关基因的电泳图谱，图3表示性染色体三种区段。下列说法错误的是（ ） A. 位于X、Y非同源区段的基因，人群中男女患病机会相同 B. I1、Ⅱ3均可能为致病基因的携带者 C. Ⅲ7、Ⅲ8的电泳结果分别与Ⅲ9、Ⅲ10相同 D. 若Ⅲ11为男性，其为患者的概率是1/2 【答案】ABC 【解析】 【分析】分析图1和图2可知：由图1中Ⅱ5和Ⅱ6正常、Ⅲ9患病可推知，该病为隐性遗传病，图2中Ⅲ9图谱只有条带1（致病基因），Ⅱ6只有条带2，说明Ⅱ6只含正常基因，该病为伴X染色体隐性遗传病。 【详解】A、位于性染色体非同源区段的基因，其遗传上与性别相关联，男女患病机会不同，A错误； B、由图1中Ⅱ5和Ⅱ6正常、Ⅲ9患病可推知，该病为隐性遗传病，图2中Ⅲ9图谱只有条带1（致病基因），Ⅱ6只有条带2，说明Ⅱ6只含正常基因，该病为伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ1、Ⅱ3均为男性，不可能为致病基因的携带者，B错误； C、Ⅲ7的电泳结果与Ⅲ9相同，而Ⅲ8可能为纯合子，也可能为杂合子，其电泳结果与Ⅲ10有一半可能相同，C错误； D、Ⅱ5为杂合子，子代为男性时，其患病概率只与母方有关，概率为1/2，D正确。 故选ABC。 16. 两条非同源染色体交换染色体片段，叫作相互易位。相互易位通常会导致减数分裂过程中先出现染色体的十字形图像，再形成圆形或8字形图像（如下图）。形成的配子中染色体片段有重复会引起配子发育异常，从而导致不良遗传效应，若配子中染色体片段无重复，则子代表型正常。除正常基因重组外，不考虑其他变异，下列相关叙述错误的是（　　） A. 图中所示变异属于基因重组，会改变染色体上基因的排列顺序 B. 随着分裂的进行，配对的四条染色体彼此分离后可能会两两随机移向两极 C. 十字形联会的个体与正常个体生育子代，则子代中表型正常的个体占1/4 D. 相互易位只能发生在细胞的减数分裂过程中，能为生物进化提供原材料 【答案】ACD 【解析】 【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位和倒位。 【详解】A、图中所示变异属于染色体结构变异，会改变染色体上基因的排列顺序，A错误； B、随着分裂的进行，配对的四条染色体会在纺锤体的牵引下彼此分离，两两随机移向两极，B正确； C、根据图示信息，以圆形图像为例，假设从左上开始顺时针的四条染色体分别为1、2、3、4，则十字形联会的个体产生配子的情况为（1、2）（3、4）（1、3）（2、4）（1、4）（2、3），共6种情况，其中（1、3）（2、4）染色体片段无重复，所以十字形联会的个体产生正常配子的概率为1/3，其与正常个体生育子代，则子代中表型正常的个体占1/3，C错误； D、相互易位属于染色体变异的一种，在有丝分裂和减数分裂过程中均有可能发生，能为生物进化提供原材料，D错误。 故选ACD。 17. 图甲是将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化；图乙是噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤。下列有关叙述错误的是（ ） A. 图甲中后期出现的大量S型细菌是由R型细菌转化并增殖而来的 B. 图乙中分别用含放射性同位素35S和放射性32P的培养基标记噬菌体蛋白质和DNA C. 图乙中噬菌体增殖需要细菌提供原料、能量、酶等 D. 图乙实验证明了DNA是主要的遗传物质 【答案】BD 【解析】 【分析】1、据甲图分析可知，甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，所以R型细菌会增多，该实验中部分R型菌转化成了S型菌，然后大量增殖。2、据乙图分析可知，从理论上讲，乙图中的放射性只会出现在上清液中，但在实际操作中沉淀物中也会出现部分放射性。乙图中的实验如果没经过搅拌过程，则很多噬菌体会附着在细菌表面，经过离心后会进入沉淀物中，使得沉淀物中的放射性增强。 【详解】A、甲图中AB段由于细菌刚进入小鼠体内，小鼠还没有产生相应的抗体，所以R型细菌会增多，该实验中部分R型菌转化成了S型菌，然后大量增殖，A正确； B、噬菌体是病毒，不能用培养基培养，B错误； C、噬菌体为活细胞寄生，增殖需要细菌提供原料、能量、酶等，C正确； D、图乙实验证明了DNA是遗传物质，不能证明是主要的遗传物质，D错误。 故选BD。 18. 无花果隶属于桑科榕属，花很小很多，都“藏”在肉质的花序托里，隐藏于榕果腔内的小花需要身体结构小巧精密的榕小蜂钻入榕果腔为其传粉，榕小蜂也甘愿历尽千辛万苦钻入果腔内，选择温暖舒适的瘿花子房，产卵孵化。下列叙述正确的是（ ） A. 隐藏于榕果腔内的小花导致榕小蜂产生了使自身身体结构变得小巧精密的变异 B. 在无花果的选择作用下，榕小蜂的基因频率会发生定向改变 C. 榕小蜂种群中全部个体所含有的全部基因叫作该种群的基因库 D. 无花果与榕小蜂之间在相互影响中发生了协同进化 【答案】BCD 【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】A、变异是不定向的，榕小蜂本来就存在多种变异类型，在无花果的选择作用下，榕小蜂的基因频率会发生定向改变，从而使身体结构小巧精密的榕小蜂更多生存下来，A错误； B、在无花果的选择作用下，榕小蜂的基因频率会发生定向改变，从而使基因型频率会发生定向改变，B正确； C、种群基因库是指一个种群中的全部个体的所有基因，榕小蜂种群中全部个体所含有的全部基因叫作榕小蜂的基因库，C正确； D、协同进化是指两个相互作用的物种在进化过程中不断发展的过程，无花果与榕小蜂之间在相互影响中发生了协同进化，D正确。 故选BCD。 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. 1958年，Meselson和Stahl通过一系列实验首次证明了DNA的半保留复制，此后科学家便开始有关DNA复制起点数目、方向等方面的研究。请分析并回答下列问题： （1）DNA分子通常呈____结构，DNA复制开始时首先必须解旋，从而在复制起点位置形成复制叉（如图甲所示）。因此，研究中可以根据复制叉的数量推测____的数量。进一步分析图甲中的DNA分子，发现其含有100个脱氧核苷酸对。其中G与C之和占全部碱基总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，则在它的互补链中，T占该链碱基总数的比例____。该DNA分子第3次复制时，需消耗____个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。 （2）1963年Cairns将不含放射性的大肠杆菌（其拟核DNA呈环状）放在含有3H-胸腺嘧啶的环境中复制3次，子代中含3H的单链与不含3H的单链数目之比为____ （3）根据图乙的大肠杆菌亲代环状DNA示意图，在答题卡对应位置用简图表示复制两次后形成的DNA分子示意图（注：用虚线“--------”表示含放射性的3H-脱氧核苷酸链，相同类型的DNA只画一个即可）。 （4）有人为了探究DNA的复制从某一起点开始以后是单向还是双向进行的，用第（2）小题的方法，让大肠杆菌其进行DNA复制，一段时间后得到图丙所示结果：其形状近以圆形。这一结果说明DNA的复制是____。 （5）进一步研究大肠杆菌DNA复制是单起点复制还是多起点复制，继续用第（2）小题的方法.观察到大肠杆菌DNA复制的过程如图丁所示，这一结果说明大肠杆菌细胞中DNA复制是____起点复制的。若在图丁中看到2个大小不等的复制环，则说明大肠杆菌细胞中DNA复制有____个起点，____（填“同时”或“不同时”）开始复制的。 【答案】（1） ①. （规则的）双螺旋 ②. 复制起点 ③. 34% ④. 264  （2）7：1 （3） （4）双向进行的 （5） ①. 单  ②. 2 ③. 不同时 【解析】 【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程；DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。 【小问1详解】 由于DNA分子呈规则的双螺旋结构，所以DNA复制开始时首先必需在解旋酶的作用下解旋，从而在复制起点位置形成复制叉．因此，要研究DNA复制起点数目，可以根据复制叉的数量推测。图1中的DNA分子，发现其含有100个脱氧核苷酸对，其中G与C之和占全部碱基总数的34%，则C+G=34%，则C=G=17%，A=T=50%-17%=33%，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的32%和18%，即T1=32%、C1=18%，根据碱基互补配对原则，双链DNA分子中，T=（T1+T2）÷2，互补链中T占该链碱基总数的比例为T2=34%。该DNA分子含有A=33%×200=66，该DNA分子第3次复制时消耗A=66×（23-22）=264，所需消耗264个游离的腺嘌呤脱氧核苷酸。 【小问2详解】 复制n次产生的DNA分子数目为2n个，单链数为2n+1个，去掉亲代DNA中的两条无放射性的单链，则复制n次形成的放射性脱氧核苷酸单链数为2n+1-2 个，子代中含3H的单链数目为23×2-2=14，子代中不含3H的单链数目为2，因此子代中含3H的单链与不含3H的单链数目之比为7：1。 【小问3详解】 由于DNA复制是半保留复制，所以大肠杆菌亲代环状DNA复制一次，得到的DNA都是一条链不含有放射性、一条链含有放射性，即 ；而复制两次后形成的DNA分子中，一半是一条链不含有放射性一条链含有放射性，一半是都含有放射性，即 。 【小问4详解】 根据图3可知，复制起点在中间，所以DNA的复制是双向的。 【小问5详解】 根据图4可知，大肠杆菌亲代环状DNA中只有1个复制起点，说明大肠杆菌细胞中DNA复制是单起点复制。若在图4中看到2个大小不等的复制环，则说明大肠杆菌细胞中DNA复制有2个起点，不同时开始复制的。 20. 免疫荧光染色法是使特定蛋白质带上荧光素标记的示踪技术。图1是用该技术处理的正常小鼠（2N=40）一个初级精母细胞的染色体图像，图2是该小鼠减数分裂过程中物质相对含量的变化示意图。据图回答问题： （1）观察哺乳动物配子形成过程中染色体变化更宜选用雄性小鼠____（器官），不选用雌性小鼠的原因是____。 （2）图1中共有____条染色体，该时段通过____发生基因重组。与常染色体相比，小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同，主要原因是____。 （3）若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，则处于cd段的细胞中____（选填“有”或“无”）同源染色体；若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则图1所示细胞可能处于图2中____段。 （4）若该小鼠的基因型为DdXeY（等位基因D、d位于2号染色体上），它的一个精原细胞，仅因为配子形成过程中一次染色体未正常分离，产生了一个基因型为DdY的精子，则该异常配子产生的原因是____；另外三个精子的基因型是____。 （5）细胞周期同步化是使体外培养的细胞都处于相同分裂阶段的技术，胸腺嘧啶脱氧核苷（TdR）双阻断法是其常用方法，原理是高浓度TdR可抑制DNA复制，使处于S期的细胞受到抑制，处于其他时期的细胞不受影响，洗去TdR后S期的细胞又可继续分裂。图3是细胞周期的示意图。图4是TdR双阻断法诱导小鼠细胞周期同步化的操作流程。 ①T1的时长至少为____，T2的时长至少为____（用图3中字母和数学符号表示）。 ②步骤三的目的是使处理后的所有细胞都停留在____期的交界处。 【答案】（1） ①. 睾丸（或精巢）  ②. 雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少，且不连续分裂 （2） ①. 40  ②. 互换（交叉互换） ③. X、Y染色体上有非同源区段 （3） ①. 无  ②. cd （4） ①. 减数第一次分裂后期Dd所在的同源染色体未分离移向细胞同一极 ②. Xe、Xe、DdY （5） ①. G2+M+G1  ②. S ③. G1、S    【解析】 【分析】减数分裂过程： （1）减数第一次分裂间期：染色体的复制； （2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体（交叉）互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。 （3）减数第二次分裂过程（类似于有丝分裂）。 【小问1详解】 由于雌性小鼠卵巢内进行减数分裂的细胞较少，一个卵原细胞经减数分裂产生的卵细胞只有一个，且不能连续分裂，故不选用雌性小鼠，而选择雄性小鼠更适合，部位是睾丸（或精巢）。 【小问2详解】 分析题意，小鼠体细胞中有40条染色体，图1中细胞处于减数第一次分裂前期，此时细胞中的染色体数目与体细胞数目相同，是40条；在减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体之间可以发生互换（交叉互换），属于基因重组；由于X、Y染色体上有非同源区段，故与常染色体相比，小鼠细胞中X、Y染色体形成的联会复合体形态不同。 【小问3详解】 若图2纵坐标表示细胞中DNA含量的相对值，则处于cd段染色体数目减半，处于减数第二次分裂，此时的细胞中无同源染色体；若图2纵坐标表示染色体和核DNA的比值，则纵坐标的数值是1和1/2，则图1所示细胞每条染色体上有2个核DNA分子，处于图2中cd段。 【小问4详解】 一个精原细胞基因组成为DdXeY，仅因为配子形成过程中一次染色体未正常分离，产生了一个基因型为DdY的精子，则该异常配子产生的原因是减数第一次分裂后期含D和d的同源染色体没有分离，移向了细胞同一极，所以形成的另外三个精子的基因型是Xe、Xe、DdY。 【小问5详解】 ①分析题意，T1的时长至少为G2+M+G1期的时长，以保证所有细胞都出S期，才会使所有细胞都被抑制在G1/S期交界处；T2时长应大于S期时长，以保证被阻断在G1/S期交界处的细胞经过S期，进入到G2期。 ②步骤三是再次加入TdR，目的是使处理后的所有细胞都停留在G1、S期的交界处，最终实现细胞周期同步化。 21. 铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白，铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码子上游的特异性序列，能与铁调节蛋白发生特异性结合，阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合，沿mRNA移动，遇到起始密码子后开始翻译（如图所示）。据图分析回答下列问题： （1）图1中甲代表____，移动方向为____（右→左/左→右），乙与丙的物质组成的差别在于____不同。图1中②与图2中的③碱基序列____（填“相同”或“不同”）。 （2）图中一个铁蛋白mRNA上同时结合____个核糖体，其生理意义是____。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构____（填“相同”或“不相同”）。 （3）若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远远大于3n，主要原因是____。图2中反密码子为3'CCA5'的tRNA运输的氨基酸是____。 （4）若1个铁蛋白基因在进行复制时，一条链上的一个碱基A变成C，则该基因经过n次复制后，产生的基因中发生差错的占____。若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失，会导致合成的肽链变短，其原因是____。 （5）Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了____，从而抑制了翻译的起始；Fe3+浓度高时，铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力，铁蛋白的表达量____，（升高/降低）储存细胞内多余的Fe3+。这种调节机制既可以避免____对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。 （6）若科研人员发现铁蛋白分子变小，经测序表明从图中天冬氨酸开始，以后的所有氨基酸全部丢失，由此推测转录铁蛋白基因的模板链上相应位置的某个碱基发生变化，这个变化具体是____。 【答案】（1） ①. RNA聚合酶 ②. 右→左 ③. 五碳糖 ④. 不同 （2） ①. 2 ②. 提高翻译效率，短时间内合成多条肽链             ③. 相同 （3） ①. mRNA两端存在着不翻译的序列 ②. 色氨酸 （4） ①. 1/2 ②. 终止密码子提前出现 （5） ①. 核糖体在mRNA上的结合与移动 ②. 升高 ③. Fe3+ （6）ACC突变为ACT或ATC 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：过程1为转录过程，甲为RNA聚合酶，乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丙为胞嘧啶核糖核苷酸，①为DNA分子，②为RNA分子。 【小问1详解】 过程1为转录过程，该过程需要RNA聚合酶催化，因此图中甲为RNA聚合酶；转录方向为从 右向左，故RNA聚合酶的移动方向为右→左，乙为胞嘧啶脱氧核苷酸，丙为胞嘧啶核糖核苷酸，两者的五碳糖不同，前者五碳糖是脱氧核糖，后者的五碳糖是核糖。图1中②为mRNA，图2中的③为成熟的mRNA，通常图1中的②合成后需要加工才能成为翻译的模板，因此二者的碱基序列不同。 【小问2详解】 图中一个铁蛋白mRNA上同时结合2个核糖体，少量的mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质，提高翻译的效率。2个核糖体上最终合成的两条肽链结构相同，因为是同一模板。 【小问3详解】 若铁蛋白由n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远远大于3n，主要原因是mRNA两端存在着不翻译的序列，如mRNA中只要出现终止密码，则翻译过程终止。tRNA携带的氨基酸的种类由与之配对的密码子决定，若反密码子为5'-CCA-3'，其对应的密码子为5'-UGG-3'，结合图示信息可以看出该tRNA运输的氨基酸是色氨酸。 【小问4详解】 若1个铁蛋白基因在进行复制时，一条链上的一个碱基A变成T，则以该链为模板复制产生的子代DNA都错误，因此则该基因经过n次复制后，产生的所有基因中发生差错的占1/2，若铁调节蛋白基因中某碱基对发生缺失，会导致合成的肽链变短，其原因是形成的mRNA上终止密码子提前出现。 【小问5详解】 由图示可知，Fe3+浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，导致核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合，从而抑制了翻译过程。体内游离的Fe3+浓度升高时，Fe3+与铁调节蛋白结合，进而使得铁调节蛋白无法与铁应答元件结合，使核糖体与铁蛋白mRNA一端结合，启动翻译过程，铁蛋白表达量升高。这种调节机制既可以避免Fe3+对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。 【小问6详解】 据图分析，天冬氨酸的密码子是GAC，若科研人员发现铁蛋白分子变小，经测序表明从图中天冬氨酸开始，以后的所有氨基酸全部丢失，由此推测天冬氨酸之后的碱基出现终止密码子，原来的碱基序列是UGG，UAA、UAG、UGA为终止密码，因此考虑是UGG突变为UGA，导致翻译终止，转录铁蛋白基因的模板链上ACC突变为ACT或ATC。 22. 研究种子发育的机理及基因是否可育对培育高产优质的农作物品种具有重要作用。 I.玉米（2n=20）是一种雌雄同株的植物，自然状态下的玉米可以同株异花传粉，也可以在植株间相互传粉。请回答下列问题： （1）玉米和豌豆都是理想的遗传学实验材料，共同优点是____（答出一点即可）。对玉米基因组进行测序需要测定____条染色体的DNA序列。 （2）已知玉米籽粒的白色、黄色和紫色由两对基因A、a和B、b控制，如图1。 ①两纯合白色和紫色亲本杂交得F1，F1代自交产生的F2代出现9：3：4的比值，取F2中黄色再次自交，所结籽粒中表型和比例为____。 ②根据图示的色素合成途径，基因通过控制____的合成进而控制细胞中紫色色素的生成。 （3）自交不亲和是一种植物界常见的现象，指的是在不同基因型的株间授粉能正常结籽.但自交不能结籽。玉米的自交不亲和由S1、S2、S3等多个基因控制，这些基因位于某对染色体的相同位置。现将相应的玉米个体之间进行杂交，自交不亲和机理如图2所示。据图2可知，花柱可阻止与其子房中所含基因相同的花粉萌发形成花粉管，如基因型S1S3的花粉落到S1S2的柱头上时，含基因____的花粉受阻，而含基因____的花粉不被阻止可参与受精，生成S1S2和S2S3的合子。 Ⅱ.三系法杂交水稻是我国研究应用最早的杂交水稻，由不育系、保持系、恢复系三种水稻培育而成，水稻的花粉是否可育受细胞质基因（N、S）和细胞核基因（R、r）共同控制，其中N和R表示可育基因，S和r表示不育基因。只有基因型为S（rr）的水稻表现为雄性不育，其余基因型均表现为雄性可育。图3表示杂交种培育的过程，谓回答下列问题： （4）水稻雄性可育的个体基因型共有____种。雄性不育系的获得，大大提高了杂交育种的工作效率，这是因为____。育种过程中，不育系A作为____（填父本或母本）。 （5）保持系B的基因型为____，恢复系C的基因型有____。 （6）现有几株含有两个R基因的植株，发现中R基因在染色体上的三种情况如下图4。图中____（填I或Ⅱ或Ⅲ）所示的直株与不育系S（rr）杂交后，后代均为可育的杂种水稻。 【答案】（1） ①. 繁殖周期短；子代数目多；相对性状明显 ②. 10 （2） ①. 黄色：白色=5：1 ②. 酶B的合成 （3） ①. S1 ②. S3 （4） ①. 5 ②. 免去育种过程中的人工去雄 ③. 母本 （5） ①. N（rr） ②. S（RR）、N（RR） （6）I  【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：当花粉落到柱头时，只要花粉的基因与柱头的某个基因相同，那么花粉的萌发受阻，就不能参与受精，导致不育，所以雄配子不能给相同基因组成的雌配子授粉，该现象为自交不亲和。 题意分析，等位基因是指位于一对同源染色体上的相同位置，控制一对相对性状的一对基因。雄性的育性由细胞核基因和细胞质基因共同控制，基因型包括：N（RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）、S（rr），由于“基因R能够抑制基因S的表达，当细胞质中有基因N时，植株都表现为雄性可育“，因此只有S（rr）表现雄性不育，其它均为可育。 【小问1详解】 做遗传学实验实验时，玉米和豌豆都具有明显的相对性状，便于观察，同时繁殖周期短，子代数目多可以提高做实验的效率和结果的可靠性。玉米无性染色体，对玉米（2n=20）基因组进行测序测定10条染色体的DNA序列即可。 【小问2详解】 ①分析题图可知，白色的基因型是aa__，黄色的基因型是A_bb,紫色的基因型是A_B_；两纯合白色和紫色亲本杂交得F1，F1代自交产生的F2代出现9：3：4的比值，故F1的基因型是AaBb，F2中黄色基因型为AAbb或Aabb,其比例为1：2，F2代中黄色籽粒再次自交，后代中出现基因型为aabb（白色）的概率为2/3×1/4=1/6，则黄色的概率为1-1/6=5/6，即F2代中黄色籽粒再次自交，后代的表型及比例为黄色：白色=5：1。 ②根据图示的色素合成途径，基因B通过控制酶B的合成来控制代谢，进而控制细胞中紫色色素的生成，这是基因对性状的间接控制的实例。 【小问3详解】 在不同基因型的株间授粉能正常结籽，但自交不能结籽，花柱可阻止与其子房中所含基因相同的花粉萌发形成花粉管，S1S3（父本）×S1S2（母本），父本产生分别含S1、S3的精子，母本产生分别含S1和S2的卵细胞，花粉落到S1S2柱头上时，由于子房中含有S1，故含基因S1的花粉受阻，子房中不含S3，故含基因S3的花粉不被阻止可参与受精。 【小问4详解】 根据题意可知，水稻雄性可育的基因型为N（RR）、N（Rr）、N（rr）、S（RR）、S（Rr）共有5种基因型。利用雄性不育系进行育种的优点是免去育种过程中人工去雄的繁琐操作，因而能提高工作效率。在杂交育种过程中不育系A作为母本可提高工作效率。 【小问5详解】 为了持续获得雄性不育系水稻，应使用雄性不育系S（rr）与N（rr）保持系B进行杂交，恢复系C的基因型有N（RR）、S（RR），二者与不育系杂交可使育性恢复。 【小问6详解】 图I中的两个R基因位于一对同源染色体不同位置上，相当于是纯合子，其与不育系S(rr)杂交后，产生的子代的基因型为S（Rr），均表现为可育；图II若两个R位于一条染色体上，该植株产生配子为RR、O，其与不育系S(rr)杂交后，产生的子代的基因型为S（RRr）和S（rO）即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:1。图III若两个R位于非同源染色体上，其产生配子为RR:RO:OO=1:2:1，其与不育系S(rr)杂交后，不育系植株所结种子的基因型为RRr:RrO:rOO=1:2:1，即后代雄性不育植株:雄性可育植株=1:3。则图中I与不育系S(rr)杂交后，后代均为可育的杂种水稻。 23. 油菜是一种草本植物，其中甘蓝型油菜是由白菜（染色体组为AA，2n=20）与甘蓝（染色体组为CC，2n=18）通过种间杂交，自然加倍形成的异源四倍体。油菜容易被胞囊线虫侵染造成减产，而萝卜（染色体组为RR，2n=18）具有抗线虫病基因。科研人员以萝卜和油菜为亲本杂交，通过如图所示途径获得抗线虫病油菜。 （1）甘蓝型油菜根尖分生区细胞中含有____条染色体。亲代杂交时，需要对甘蓝型油菜进行____、授粉等操作。 （2）F1植株为____倍体，由于减数第一次分裂时染色体不能____，自然状态下不可育，说明油菜和萝卜存在____，需要用____处理F1植株使染色体数加倍，形成异源多倍体。 （3）将异源多倍体与亲本油菜回交，获得BC1，BC1细胞中的染色体组成为____。 （4）用BC1与油菜再一次杂交，得到BC2植株，其染色体数目范围为____，选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株自交，正常情况下后代表型及比例为____。若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性，则可能原因是____。 【答案】（1） ①. 38或76 ②. 去雄、套袋 （2） ①. 三 ②. 配对（联会） ③. 生殖隔离 ④. 秋水仙素 （3）AACCR （4） ①. 38-47 ②. 抗线虫病：不抗线虫病=3：1         ③. 抗线虫病基因易位到油菜染色体上 【解析】 【分析】根据题意和图示分析可知：油菜和萝卜杂交，F1植株属于萝卜AACC和油菜RR为亲本的各自花药AC×R的细胞融合ACR，用秋水仙素处理使染色体形成异源多倍体AACCRR，2n=56；异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1．基因型为AACCR，2n=28+19=47由于BC1细胞中的染色体组成为AACCR。 【小问1详解】 甘蓝型油菜（AACC）根尖分生区细胞为体细胞，此处细胞进行有丝分裂，其中含有20+18=38条或者76染色体。甘蓝型油菜是两性花，故进行杂交时，需要对甘蓝型油菜进行去雄、套袋、授粉等操作。 【小问2详解】 F1杂种甘蓝型油菜（ACR）的正常体细胞中含有3个染色体组，为三倍体，由于减数第一次分裂时染色体不能正常联会完成减数分裂产生配子，故自然状态下不可育，说明油菜和萝卜存在生殖隔离。需要用秋水仙素处理F1植株使染色体数加倍，形成异源多倍体（AACCRR）。 【小问3详解】 异源多倍体AACCRR形成的配子为ACR与亲本油菜AACC形成的配子为AC杂交（回交），获得BC1，基因型为AACCR。 【小问4详解】 BC1染色体组成为AACCR，染色体数目为47条，BC1植株植株的R染色体组中的9条染色体在减数第一次分裂后期都随机地移向两极，因而产生的配子中染色体最少有19条，最多有28条，故该植株与油菜AACC杂交后，产生的BC2植株的染色体数目为38～47条之间。选择染色体数为39的抗线虫病BC2植株（染色体组成为AACCR，即有38条染色体来源于油菜，1条染色体来源于萝卜且含有抗线虫病基因）自交，正常情况下后代染色体组成及比例为AACCRR：AACCR：AACC=1：2：1，故子代表现型及比例为抗线虫病：不抗线虫病=3：1。若染色体数为38的后代植株也具有抗线虫病的特性，则可能原因是抗线虫病基因易位到油菜染色体上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$