精品解析：北京市西城区2021-2022学年高一下学期期末生物试题

北京市西城区2021—2022学年度第二学期期末试卷 高一生物 2022.7 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共20题，每题2分，共40分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 豌豆用作遗传实验材料的优点不包括（ ） A. 自花闭花受粉，避免外来花粉干扰 B. 自然状态下一般都是纯种，杂交结果可靠 C. 生长快，在母本上即可观察子代所有性状 D. 具有多对易于区分的性状，便于观察分析 2. 用正常叶色和黄绿叶色甜瓜进行杂交实验（如图），下列叙述错误的是（ ） A. 甜瓜正常叶色与黄绿叶色是一对相对性状 B. 甜瓜叶色由一对等位基因控制 C. 实验二的杂交方式为测交 D. 实验二子代正常叶色自交，后代正常：黄绿为1：1 3. 以抗花叶病大豆植株甲、乙做亲本进行了杂交实验（如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 亲本甲、乙植株均为纯合子 B. 甲、乙的抗病基因位于非同源染色体上 C. F1测交后代性状分离比为3：1 D. F2抗病植株有4种基因型 4. 下图为某植物减数分裂不同时期的显微照片。 下列按发生时间先后排序正确的是（ ） A. ④①②③ B. ①④②③ C. ④③②① D. ①②③④ 5. 有性生殖过程中，减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异十分重要，下列叙述错误的是（ ） A. 减数分裂和受精作用维持前后代染色体数目恒定 B. 有性生殖所产生的后代全部保持母本的优良性状 C. 减数分裂和受精作用使后代染色体组合具有多样性 D. 有性生殖利于生物适应多变的环境，在选择中进化 6. 萨顿假说认为“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”，下列不支持此推测的是（ ） A. 基因和染色体在杂交过程中均保持相对完整性和独立性 B. 在体细胞中成对存在的基因和染色体，在配子中单个存在 C. 非等位基因与非同源染色体在减数分裂时自由组合 D. 体细胞中基因的数量远远大于染色体的数目 7. 鹅的性别决定方式为ZW型（ZZ为雄性，ZW为雌性），Z染色体上的b基因控制豁眼性状，常染色体上h基因能抑制b基因功能，而表现出正常眼。下列杂交组合后代能通过眼的性状区分性别的是（ ） A. HhZbZb×HHZBW B. HHZBZb×HHZBW C. hhZBZB×HHZbW D. HhZbZb×HhZBW 8. 下图为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。 下列相关叙述错误的是（ ） A. 用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 B. 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与之分离 C. 35S标记组离心后，检测出沉淀物的放射性很高 D. 在新形成的部分子代噬菌体中检测到32P 9. 下列关于DNA双螺旋结构的叙述错误的是（ ） A. DNA的两条单链反向平行，通过氢键相连 B. 碱基配对有一定的规律：A与T配对，G与C配对 C. DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基的一端为3’端 D. DNA分子中每一个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连 10. 下图为DNA分子半不连续复制模型：DNA复制形成互补子链时，一条子链连续复制；另一条子链先形成短链片段（虚线所示），再将短链片段连接成新的子链。据图分析错误的是（ ） A. DNA复制是一个边解旋边复制的过程 B. DNA聚合酶将特定脱氧核苷酸连接到子链 C. 短链片段间通过形成氢键而连接成子链 D. 该模型解决了两条子链同时复制但方向相反的“矛盾” 11. 下列物质的观测尺度由大到小的是（ ） A. 脱氧核苷酸→DNA→基因→染色体 B. 染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 C. 染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 D. 基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA 12. 传统的三联体密码共64个，其中61个编码20种标准氨基酸，另外3个密码子（UAA、UAG、UGA）为终止密码子。硒代半胱氨酸（含硒）是人类发现的第21种氨基酸，由UGA编码。下列说法错误的是（ ） A. mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子 B. 起始密码子和终止密码子是mRNA上转录的起点和终点 C. 细胞中存在能够识别密码子UGA的转运RNA D. 生物体缺硒时，可能会导致合成的某蛋白质分子量减小 13. 新冠病毒是一种RNA病毒，其变异株奥密克戎在宿主细胞内的增殖过程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 病毒增殖所需模板、酶和能量均由宿主细胞提供 B. 图中a、c为RNA复制过程，遵循碱基互补配对原则 C. 图中b和e为翻译过程，因模板不同故产物不同 D. 预防病毒传播要做到勤洗手、戴口罩、多通风、不聚集 14. 下列关于基因与性状的关系，叙述错误的是（ ） A. 基因通过其表达产物蛋白质来控制性状 B. 基因与性状之间都是一一对应的关系 C. 基因的碱基序列不变的情况下，遗传性状可能发生变化 D. 基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用 15. 下列与细胞癌变相关的叙述中，正确的是（ ） A. 抑癌基因突变即会导致癌变 B. 癌细胞形态结构发生显著变化 C. 癌细胞的细胞膜上糖蛋白增多 D. 原癌基因只存在于癌细胞中 16. 杂交水稻具有产量高，抗逆性强等优良性状。但杂交水稻自交后代易出现性状分离，需年年制种。科学家正在为攻克该难题而努力。下列相关说法错误的是（ ） A. 水稻基因多样性根本来源是基因突变 B. 培育杂交水稻的育种原理为基因重组 C. 连续自交会使隐性基因频率逐步降低 D. 杂交后代出现新基因型，是变异的来源 17. 烟粉虱体内P基因过量表达会使其产生杀虫剂抗性。该基因上游的一段序列发生突变，使P基因的mRNA对应位点发生甲基化修饰，促进翻译。下列说法正确的是（ ） A. 使用杀虫剂诱导烟粉虱产生了杀虫剂抗性突变 B. P基因mRNA甲基化使烟粉虱杀虫剂抗性增强 C. 抑制P基因表达可降低烟粉虱对杀虫剂的敏感性 D. mRNA甲基化可改变基因碱基序列从而影响表达 18. 果蝇的长翅对残翅为显性，控制该性状的基因位于Ⅲ号染色体上。不同类型果蝇进行交配的结果如下表。下列组合后代的表型正确的是（ ） 选项 亲本组合 子代 A 正常残翅×Ⅲ号单体长翅 长翅 B 正常长翅×Ⅲ号单体残翅 残翅 C Ⅲ号单体长翅×Ⅲ号单体残翅 长翅 D Ⅲ号单体残翅×Ⅲ号单体残翅 残翅 注：Ⅲ号单体指缺少一条Ⅲ号染色体；缺少一对同源染色体的果蝇致死。 A. A B. B C. C D. D 19. 先天耳聋是常染色体隐性遗传病。某岛上曾出现该病异常高发。下列说法错误的是（ ） A. 该岛听觉正常的两人婚配，孩子不可能患耳聋 B. 先天耳聋的患者婚配，理论上其子女都患该病 C. 地理隔离使岛内居民易近亲婚配是该病发病率高的原因 D. 增加岛民流动性、迁入新移民可降低该岛先天耳聋发病率 20. 加拉帕戈斯群岛的海洋鬣鳞蜥与该岛的陆生鬣鳞蜥不同，它具有部分足蹼能潜入海底取食，眼上方有泌盐腺体，上岸时皮下血管舒张迅速吸收热量。据此不能推测的是（ ） A. 适应海底取食的基因可能存在于原始种群也可能来自基因突变 B. 岛上食物的短缺会导致适应海底取食的基因频率定向增加 C. 海洋鬣鳞蜥和陆生鬣鳞蜥经长期地理隔离已产生生殖隔离 D. 多种适应海底取食的基因经重组可以整合到同一个体上 第二部分 本部分共6题，共60分。 21. 自然界中，一些植物由于受到不同因素的影响会出现花粉（雄配子）败育的现象，称为雄性不育。科学家已经在水稻、玉米等作物中选育出雄性不育株用于杂交育种。 （1）雄性不育株在杂交育种中的优势是不需进行__________操作。将某品种的水稻雄性不育株做__________与正常育性植株杂交，F1恢复育性，F1自交后代中育性正常植株占__________，表明雄性不育由一对隐性基因控制。用常规育种方法始终未能获得理想的雄性不育保持系（使雄性不育性状能遗传下去的品系）。 （2）研究者在水稻中选育了一种受温度影响（温敏）的雄性不育纯合S品系，环境温度高于26℃时表现为雄性不育、低于该温度恢复育性。S品系在育种中的优势为：高温时雄性不育用于杂交育种，低温时__________。研究发现，高温导致S品系减数分裂__________期异常，无法形成四分体，最终导致雄配子败育。 （3）环境温度的剧变常导致温敏雄性不育性状不稳定。科学家通过基因编辑技术获得了雄性不育突变体（mm），又将育性恢复基因M转入另一染色体上，同时转入的还有P基因，称为MGM保持系（图1）。MGM保持系自交过程如图2。 据图2可知，P基因的作用是__________，请简述MGM保持系在培育雄性不育植株中的优势__________。 22. 引发小麦白粉病的白粉的种类繁多，严重影响小麦产量。在小麦抗病育种中，现有的抗病基因反复利用导致白粉菌抗性提高，研究人员尝试挖掘和利用新的抗病基因来防治小麦白粉病害。 （1）研究者发现一小麦抗白粉病新品系C2，利用C2和台长29（感病）两品系进行了杂交实验，结果见下表。 组别 杂交组合 杂交后代的表型 抗病/株 感病株 1 C2×台长29♀ 28 0 2 ♀C2×台长29 36 0 3 F1自交 289 85 1、2组杂交实验称为__________实验。结果说明__________为显性性状。根据以上实验结果可知，该性状的遗传遵循__________定律。 （2）为探究C2抗病基因的位置，研究者提取F2中抗病和感病各30株植株的DNA，检测2号、7号等染色体上特异的SSR（SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR长短不同，可利用电泳技术将其分开），部分检测结果如图。 结果显示F2感病植株2号染色体上的SSR绝大多数仅有一种条带，而F2感病植株7染色体上的SSR有三种情况，理论上比例为__________。由此可确定C2的抗病基因位于2号染色体上。F2代30株感病植株中有一株在2号染色体上的SSR检测出两种条带，这最可能是由于F1减数分裂时__________的结果。 （3）抗白粉病品系C5的抗病基因也在小麦2号染色体上，为探究两品系的抗病基因是否为同一基因，用6种不同的白粉菌株对C2和C5分别进行染病检测，结果见下表。 品种/品系 白粉菌菌株 1 2 3 4 5 6 C2 感病 感病 感病 感病 抗病 抗病 C5 抗病 抗病 感病 抗病 抗病 感病 结果显示，C2和C5对6种白粉菌株的抗性反应__________。由此推知C2的抗病基因为一新抗病基因。 （4）自然界中白粉菌种类繁多，请根据以上研究提出培育新型抗白粉病小麦的育种思路__________。 23. miRNA是在真核细胞内发现的一类内源性的具有调控功能的非编码小RNA，其具体调控机理如图。 （1）图中①为__________过程，形成的miRNA分子前体通过__________（结构）从细胞核运出，进入细胞质进一步加工为成熟miRNA。 （2）成熟miRNA与__________蛋白结合形成RNA诱导物（RISC）。RISC与靶基因mRNA特异结合而引起__________，并抑制翻译过程，导致靶基因沉默。这种不改变靶基因序列而对其表达进行调控的现象属于__________遗传。 （3）miRNA-1在心脏组织中表达水平较高，但过表达的miRNA-1会引起心力衰竭（HF）。为研究黄芪甲苷（ASV）对miRNA-1过表达诱导大鼠（HF模型大鼠）的保护作用机制，研究者对32只大鼠随机分组，处理及结果见下表。 组别 实验处理 miRNA-1表达水平 左心室射血分数（%） 心肌细胞存活率（%） 1 正常大鼠灌胃0.9%生理盐水 1.00 92.50 100 2 HF模型大鼠灌胃0.9%生理盐水 82.51 71.52 49 3 HF模型大鼠灌胃80mg/kgASⅣ 20.38 84.36 76 注：左心室射血分数越大，心脏的收缩和舒张功能越强 由结果可知，miRNA-1过表达使大鼠__________，ASⅣ可以__________miRNA-1过表达对大鼠心脏造成损伤。 （4）基于以上研究，请提出一个进一步研究的方向__________。 24. 高血氨症是人类遗传病。正常人体肝脏细胞能将有毒的氨转换成尿素由肾脏排出。而该代谢途径中任何一种酶缺乏，都会使血氨升高，导致高血氨症。图1是甲乙两高血氨症的家系图（均由一对基因控制）。 （1）人类遗传病通常是指由__________改变而引起的人类疾病，主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和__________遗传病三类。据图1分析，甲家系高血氨症的遗传方式为__________。 （2）CPS1是氨代谢过程中的一种酶。对患者Ⅱ-3决定该酶的cps1基因进行测序发现Ⅱ-3的一对cps1基因中分别存在一处碱基对的改变（如图2）。其中一个基因（图2a）的碱基对改变导致CPS1酶中的第108位氨基酸由甘氨酸变为__________（可能用到的密码子：GGG甘氨酸；GAG谷氨酸；CCC脯氨酸；CUC亮氨酸）；而另一基因的碱基对改变使第803位的精氨酸变为甘氨酸。Ⅱ-3的致病基因来自__________。请尝试从分子水平解释Ⅱ-3患病的原因__________。 （3）对乙家系氨代谢相关酶进行基因检测，发现cps1基因正常，但是患者Ⅱ-6的otc基因发生突变，而Ⅰ-4不含该突变基因。由此分析，otc基因位于______染色体上。 （4）某夫妇家系中均有高血氨症的患者，妻子怀孕后为确定胎儿是否患有高血氨症，可以采取的产前诊断检测有_________。 A. 羊水中代谢产物检查 B. 基因检测 C. 染色体核型分析 D. B超检查 25. 北美雪鞋兔又称北极兔，冬季褪去棕色“外衣”换为白色，其毛发的色素变化过程由体内黑色素的数量、质量和分布状况决定，Agouti基因是调控黑色素转换的关键基因。 （1）研究发现，北极兔毛色的棕色表型来自黑尾长耳大野兔，二者亲缘关系较近，在自然条件下不存在绝对的_______________，可以进行基因交流。 （2）近年来随着全球变暖的加剧，北极兔生活地带降雪不断减少，人们在野外发现一定数量的北极兔在冬季仍保留棕色毛色。对冬季毛色不同的两种北极兔基因序列分析发现，棕色性状的出现与Agouti基因端附近插入1Kb左右的碱基序列有关。这种变异属于_______________，可以为进化提供______________。 （3）科研人员在11只冬季毛色为白色的北极兔样本中发现了4只杂合子。通过对其中三只进行等位基因特异性表达检测来确定基因的表达水平，结果见表。 杂合子样本中相关基因表达量在等位基因中的比例 样本ID Agouti基因 Ahcy基因 0498 0.900 0.487 0663 0.934 0.507 0901 0.979 0.494 注：Ahcy基因是与Agouti基因位于一条染色体上的另一基因，作为参照 由检测结果推知Agouti基因为这对等位基因中的____________性基因，其作用是_______________黑色素的形成。 （4）全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加，推测出现这种现象的实质是由于________________。 26. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。 精原干细胞命运 在雄性哺乳动物精子发生中，精原干细胞（SSC）的命运分两种，一种是通过有丝分裂进行自我更新；另一种是在维甲酸（RA）的刺激下启动减数分裂产生精子。SSC有丝分裂与减数分裂之间的平衡与转换的有序进行是精子发生的关键。 SSC在睾丸内各种胞外生长因子和激素作用下，结合SSC胞内关键基因表达，形成了一个对SSC命运精细而复杂的调控网络（图1）。研究者发现，gdnf基因表达的GDNF蛋白是维持SSC数量的重要因子，该基因广泛表达于睾丸内多种细胞。缺失一个gdnf等位基因的小鼠出现SSC耗竭的现象，gdnf基因过表达的小鼠SSC的数量多于野生型，并且无法响应RA的刺激进入减数分裂。表明GDNF能维持SSC的有丝分裂，并拮抗其进入减数分裂。 雄性哺乳动物性成熟前，睾丸内的支持细胞可以表达RA降解酶来降低睾丸内的RA水平，使减数分裂无法启动。性成熟后，促性腺激素（FSH、LH等）水平上升，作用于支持细胞，促进GDNF、FGF、CSF等因子的分泌，同时还可以促进RA的合成与释放，提高睾丸内RA的水平。RA能诱导多种减数分裂相关基因的表达，合成减数分裂所需蛋白质，如：黏连蛋白复合体REC8和RAD21L，REC8有利于姐妹染色单体的黏连，RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连，作用效果如图2。 SSC的分裂是人和动物繁衍的重要一环。随着科技的发展，已相继发现了众多与SSC分裂相关的调控基因和功能蛋白，这些基因的作用机制及途径还需进一步探索，以完善其调控网络。 （1）与有丝分裂相比，减数分裂中染色体特有的行为有同源染色体__________，以及非同源染色体__________。 （2）根据REC8和RAD21L两种黏连蛋白的功能推测，Rec8和Rad21L两种基因在减数分裂过程中表达的时期和两蛋白质降解的时期可能的是__________。 选项 Rec8基因表达 REC8蛋白降解 Rad21L基因表达 RAD21L蛋白降解 A MⅠ中期 MⅡ后期之前 MⅡ前期之后 MⅡ后期之后 B 间期 MⅡ后期之前 MⅠ前期之前 MⅠ后期之前 C 间期 MⅠ后期之前 MⅡ前期之后 MⅡ后期之后 D MⅠ中期 MⅠ后期之前 MⅠ前期之前 MⅠ后期之前 注：MⅠ为减数分裂Ⅰ；MⅡ为减数分裂Ⅱ （3）SSC有丝分裂的进行对GDNF存在剂量依赖性，原文中的依据是：___________。 （4）哺乳动物性成熟之后在促性腺激素的作用下SSC启动减数分裂产生成熟的精子。随着该过程持续进行，并不会出现SSC耗竭的现象。请从稳态平衡的角度利用文中信息分析原因________________。 （5）你认为对哺乳动物SSC有丝分裂与减数分裂调控机制的研究在生产生活中有哪些重要意义__________？（答出一点） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 北京市西城区2021—2022学年度第二学期期末试卷 高一生物 2022.7 本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 第一部分 本部分共20题，每题2分，共40分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。 1. 豌豆用作遗传实验材料的优点不包括（ ） A. 自花闭花受粉，避免外来花粉干扰 B. 自然状态下一般都纯种，杂交结果可靠 C. 生长快，在母本上即可观察子代所有性状 D. 具有多对易于区分的性状，便于观察分析 【答案】C 【解析】 【分析】豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是：（1）豌豆是严格的自花、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种；（2）豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；（3）豌豆的花大，易于操作；（4）豌豆生长期短，易于栽培。 【详解】AB、豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，从而避免了外来花粉的干扰，因此自然状态下一般是纯种，杂交结果可靠，这是豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因，AB正确； C、在母本上不能观察子代的性状，需将母本上的种子种植后，才能观察子代的性状，C错误； D、豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察，这是豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因，D正确。 故选C。 2. 用正常叶色和黄绿叶色甜瓜进行杂交实验（如图），下列叙述错误的是（ ） A. 甜瓜正常叶色与黄绿叶色是一对相对性状 B. 甜瓜叶色由一对等位基因控制 C. 实验二的杂交方式为测交 D. 实验二子代正常叶色自交，后代正常：黄绿为1：1 【答案】D 【解析】 【分析】实验一中正常叶色甜瓜与黄绿叶色甜瓜杂交后代全表现正常叶色，据此可知正常叶色为显性性状。 【详解】A、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型，甜瓜正常叶色与黄绿叶色是一对相对性状，A正确； BC、实验二为子代性状分离比为1：1，属于测交实验， 这说明甜瓜叶色符合基因的分离定律，由一对等位基因控制，BC正确； D、实验一中正常叶色甜瓜与黄绿叶色甜瓜杂交后代全表现正常叶色，据此可知正常叶色为显性性状，实验二中正常叶色为杂合子，杂合子自交，后代正常：黄绿为3：1，D错误。 故选D。 3. 以抗花叶病大豆植株甲、乙做亲本进行了杂交实验（如图）。下列叙述错误的是（ ） A. 亲本甲、乙植株均为纯合子 B. 甲、乙的抗病基因位于非同源染色体上 C. F1测交后代性状分离比为3：1 D. F2抗病植株有4种基因型 【答案】D 【解析】 【分析】F2中抗病：感病为15：1，符合9：3：3：1的变式，说明抗病、感病由非同源染色体上的两对 等位基因控制，假设大豆的抗病、感病由A/a、B/b控制，抗病的基因型为A_B_、aaB_、A_bb，感病的基因型为aabb。 【详解】AB、F2中抗病：感病为15：1，符合9：3：3：1的变式，说明抗病、感病由非同源染色体上的两对 等位基因控制，假设大豆的抗病、感病由A/a、B/b控制，F1抗病植株的基因型为AaBb，亲本的基因型为AAbb、aaBB，AB正确； C、F1测交后代的基因型及比例为AaBb、aaBb、Aabb、aabb=1：1：1：1，抗病：感病为3：1，C正确； D、F2抗病植株有8种基因型，分别为A_B_（4种）、aaB_（2种）、A_bb（2种），D错误。 故选D。 4. 下图为某植物减数分裂不同时期的显微照片。 下列按发生时间先后排序正确的是（ ） A. ④①②③ B. ①④②③ C. ④③②① D. ①②③④ 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：①细胞中同源染色体成对的排列在赤道板上，处于减数第一次分裂中期；②细胞处于减数第一次分裂末期；③细胞中着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期；④细胞中同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期。 【详解】①细胞中同源染色体成对的排列在赤道板上，处于减数第一次分裂中期； ②细胞处于减数第一次分裂末期； ③细胞中着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期； ④细胞中同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期，时间先后排序为④①②③，A正确。 故选A。 5. 有性生殖过程中，减数分裂和受精作用对于生物的遗传和变异十分重要，下列叙述错误的是（ ） A. 减数分裂和受精作用维持前后代染色体数目恒定 B. 有性生殖所产生的后代全部保持母本的优良性状 C. 减数分裂和受精作用使后代染色体组合具有多样性 D. 有性生殖利于生物适应多变的环境，在选择中进化 【答案】B 【解析】 【分析】1、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。 2、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。 【详解】A、通过减数分裂，得到了染色体数目比原始生殖细胞减少一半的生殖细胞；通过受精作用，受精卵中的染色体数目又恢复到体细胞中的数目，所以减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性，A正确； B、通过有性生殖产生的子代继承了父母双方的遗传物质，通过无性生殖产生的后代只能继承单亲的遗传物质，B错误； C、减数分裂中，由于同源染色体上非姐妹染色单体之间可以互换（交叉互换），及非同源染色体的自由组合，形成的配子中染色体组合具有多样性；在受精过程中，卵细胞和精子随机结合，所以同一双亲的后代染色体组合具有多样性，C正确； D、有性生殖产生的后代染色体组合具有多样性，性状也呈现多样性，这种多样性有利于生物适应多变的自然环境，有利于生物在自然选择中进化，D正确。 故选B。 6. 萨顿假说认为“基因和染色体的行为存在着明显的平行关系”，下列不支持此推测的是（ ） A. 基因和染色体在杂交过程中均保持相对完整性和独立性 B. 在体细胞中成对存在的基因和染色体，在配子中单个存在 C. 非等位基因与非同源染色体在减数分裂时自由组合 D. 体细胞中基因的数量远远大于染色体的数目 【答案】D 【解析】 【分析】基因和染色体存在着明显的平行关系： 1、基因在杂交过程中保持完整性和独立性。染色体在配子形成和受精过程中也有相对稳定的形态结构。 2、体细胞中基因、染色体成对存在，配子中成对的基因只有以个，同样，也只有成对的染色体中的一条。 3、基因、染色体来源相同，均一个来自父方，一个来自母方。 4、减数分裂过程中基因和染色体行为相同。 【详解】A、基因和染色体在杂交过程中均保持相对完整性和独立性，说明基因和染色体存在着明显的平行关系，A不符合题意； B、在体细胞中成对存在的基因和染色体，在配子中单个存在，说明基因和染色体存在着明显的平行关系，B不符合题意； C、非等位基因与非同源染色体在减数分裂时自由组合，说明基因和染色体存在着明显的平行关系，C不符合题意； D、体细胞中基因的数量远远大于染色体的数目，不能证明基因和染色体存在着明显的平行关系，D符合题意。 故选D。 7. 鹅的性别决定方式为ZW型（ZZ为雄性，ZW为雌性），Z染色体上的b基因控制豁眼性状，常染色体上h基因能抑制b基因功能，而表现出正常眼。下列杂交组合后代能通过眼的性状区分性别的是（ ） A. HhZbZb×HHZBW B. HHZBZb×HHZBW C. hhZBZB×HHZbW D. HhZbZb×HhZBW 【答案】A 【解析】 【分析】基因位于性染色体上，所以遗传上总是和性别相关联，这种现象叫做伴性遗传。 【详解】A、基因型为HhZbZb的鹅与基因型为HHZBW的鹅杂交， 子代的基因型为HHZBZb、HhZBZb、 HHZbW、HhZbW，Z染色体上的b基因控制豁眼性状，常染色体上h基因能抑制b基因功能，而表现出正常眼，因此子一代雄鹅都为正常眼，雌鹅都为豁眼，A正确； B、基因型为HHZBZb的鹅与基因型为HHZBW的鹅杂 交，子代的基因型为HHZBZB、HHZBW、 HHZBZb、HHZbW，雄鹅都为正常眼，雌鹅既有豁眼也有正常眼，杂交组合后代不能通过眼的性状区分性别，B错误； C、基因型为hhZBZB的鹅与基因型为HHZbW的鹅杂交，子代的基因型为：HhZBZb、 HhZBW，雌雄鹅都表现为正常眼，杂交组合后代不能通过眼的性状区分性别，C错误； D、基因型为HhZbZb的鹅与基因型为HhZBW的鹅杂交，子代的基因型为HHZBZb、HhZBZb、 HHZbW、HhZbW、hhZBZb、hhZbW，子一代雄鹅为正常眼，雌鹅为正常眼、豁眼，杂交组合后代不能通过眼的性状区分性别，D错误。 故选A。 8. 下图为“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”的基本过程。 下列相关叙述错误的是（ ） A. 用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质 B. 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与之分离 C. 35S标记组离心后，检测出沉淀物的放射性很高 D. 在新形成的部分子代噬菌体中检测到32P 【答案】C 【解析】 【分析】T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质；该实验证明DNA是遗传物质。 【详解】A、P和S元素是DNA和蛋白质的特征元素，所以可以用32P和35S分别标记噬菌体的DNA和蛋白质，A正确； B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，B正确； C、35S标记组（标记蛋白质）离心后，检测出上清液的放射性很高，C错误； D、由于DNA进行半保留复制，在少部分新形成的子代噬菌体中，可检测到32P，D正确。 故选C。 9. 下列关于DNA双螺旋结构的叙述错误的是（ ） A. DNA的两条单链反向平行，通过氢键相连 B. 碱基配对有一定的规律：A与T配对，G与C配对 C. DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基的一端为3’端 D. DNA分子中每一个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连 【答案】D 【解析】 【分析】 DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，具有独特的双螺旋结构， 脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。DNA分子中的遗传信息是指储藏在DNA分子中碱基对的排列顺序或脱氧核苷酸的排列顺序。 【详解】AB、DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的，具有独特的双螺旋结构；两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，且碱基的配对是有一定原则的，即A只能与T配对，G只能与C配对，AB正确； C、DNA的一条单链具有两个末端，游离羟基的一端为3’端，游离的磷酸一端为5’端，C正确； D、DNA分子中的每条链都有一端，其脱氧核糖只连接一个磷酸基团，D错误。 故选D 10. 下图为DNA分子半不连续复制模型：DNA复制形成互补子链时，一条子链连续复制；另一条子链先形成短链片段（虚线所示），再将短链片段连接成新的子链。据图分析错误的是（ ） A. DNA复制是一个边解旋边复制的过程 B. DNA聚合酶将特定脱氧核苷酸连接到子链 C. 短链片段间通过形成氢键而连接成子链 D. 该模型解决了两条子链同时复制但方向相反的“矛盾” 【答案】C 【解析】 【分析】DNA分子的复制需要模板、原料、酶、能量等条件，DNA分子的复制过程是边解旋边复制和半保留复制的过程，DNA分子复制遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。 【详解】A、新合成的DNA分子由1条模板链和一条新合成的子链组成，即DNA分子的复制是半保留复制，A正确； B、DNA聚合酶的作用是将单个的脱氧核苷酸连接成为一条长链，B正确； C、短链片段间通过形成磷酸二酯键而连接成子链，C错误； D、DNA两条子链中，一条链连续复制，另一条链不连续复制，称为DNA半不连续复制。前导链为连续复制的子链，其复制方向与延伸方向一致，为5'→3'。后随链按冈崎片段不连续复制。每段冈崎片段是通过5'→3'方向聚合形成的，但DNA整体延伸方向是3'→5'，解决了两条子链同时复制但方向相反的“矛盾”，D正确。 故选C。 11. 下列物质的观测尺度由大到小的是（ ） A. 脱氧核苷酸→DNA→基因→染色体 B. 染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 C. 染色体→DNA→脱氧核苷酸→基因 D. 基因→染色体→脱氧核苷酸→DNA 【答案】B 【解析】 【分析】染色体由DNA和蛋白质组成；基因通常是有遗传效应的DNA片段；DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸。 【详解】脱氧核苷酸是基因的基本组成单位，基因通常是有遗传效应的DNA的片段，DNA和蛋白质构成染色体，故由大到小的是染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸，B正确。 故选B。 12. 传统的三联体密码共64个，其中61个编码20种标准氨基酸，另外3个密码子（UAA、UAG、UGA）为终止密码子。硒代半胱氨酸（含硒）是人类发现的第21种氨基酸，由UGA编码。下列说法错误的是（ ） A. mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基称为密码子 B. 起始密码子和终止密码子是mRNA上转录的起点和终点 C. 细胞中存在能够识别密码子UGA的转运RNA D. 生物体缺硒时，可能会导致合成的某蛋白质分子量减小 【答案】B 【解析】 【分析】密码子是位于mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基；反密码子是位于tRNA上能与密码子碱基互补配对的三个相邻的碱基，它能转运相应的氨基酸。 【详解】A、密码子位于mRNA上，决定1个氨基酸的3个相邻碱基即为密码子，A正确； B、mRNA是翻译的模板链，起始密码子和终止密码子是mRNA上翻译的起点和终点，B错误； C、硒代半胱氨酸的密码子是UGA，它是人类发现的第21种氨基酸，故细胞中存在能够识别密码子UGA的转运RNA（tRNA），C正确； D、硒代半胱氨酸和半胱氨酸类似，只是其中的硫原子被硒取代，而硒的相对原子质量大于硫，故生物体缺硒时，可能会导致合成的某蛋白质分子量减小，D正确。 故选B。 13. 新冠病毒是一种RNA病毒，其变异株奥密克戎在宿主细胞内的增殖过程如下图。下列叙述错误的是（ ） A. 病毒增殖所需模板、酶和能量均由宿主细胞提供 B. 图中a、c为RNA复制过程，遵循碱基互补配对原则 C. 图中b和e为翻译过程，因模板不同故产物不同 D. 预防病毒传播要做到勤洗手、戴口罩、多通风、不聚集 【答案】A 【解析】 【分析】分析题图：图中a表示以正链RNA（+）为模板合成RNA（-）；b表示以正链RNA（+）为模板直接翻译形成RNA聚合酶；c表示以RNA（-）为模板合成正链RNA（+）；de表示合成子代病毒蛋白质的过程。 【详解】A、由图示可知，病毒在宿主细胞内增殖过程中需要的模板由自身提供，A错误； B、图中a表示以正链RNA（+）为模板合成RNA（-），c表示以RNA（-）为模板合成正链RNA（+），均表示RNA的复制过程，遵循碱基互补配对原则，B正确； C、过程b、e表示翻译过程，由图示可知，翻译的模板不同其合成的蛋白质也不同，C正确； D、预防传染病的措施有控制传染源、切断传播途径、保护易感人群，故“戴口罩”、“不聚集”、“勤洗手”、“多通风”等，可有效预防病毒传播，D正确。 故选A。 14. 下列关于基因与性状的关系，叙述错误的是（ ） A. 基因通过其表达产物蛋白质来控制性状 B. 基因与性状之间都是一一对应的关系 C. 基因的碱基序列不变的情况下，遗传性状可能发生变化 D. 基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用 【答案】B 【解析】 【分析】基因与性状的关系： （1）基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内的基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。 （2）基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系。 ①一个性状可以受多个基因的影响。 ②一个基因也可以影响多个性状。 ③生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响。 【详解】A、基因控制生物的性状，基因表达的产物是蛋白质，因此基因通过其表达的产物（蛋白质）来控制性状，A正确； B、基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系，一个性状可以受多个基因的影响，一个基因也可以影响多个性状，生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有着重要影响，B错误； C、DNA的甲基化使得生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变，C正确； D、基因、基因表达产物以及环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状，D正确。 故选B。 15. 下列与细胞癌变相关的叙述中，正确的是（ ） A. 抑癌基因突变即会导致癌变 B. 癌细胞形态结构发生显著变化 C. 癌细胞的细胞膜上糖蛋白增多 D. 原癌基因只存在于癌细胞中 【答案】B 【解析】 【分析】1、细胞癌变的原因包括内因和外因，其中外因是物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变，其中原癌基因负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖； 2、癌细胞的主要特征：能无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，导致细胞易扩散转移。 【详解】 A、原癌基因和抑癌基因发生基因突变会导致细胞癌变，A错误； B、癌细胞的形态结构发生显著变化，如变成球形，B正确； C、细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性降低，导致细胞易扩散转移，C错误； D、原癌基因和抑癌基因存在于所有细胞中，D错误。 故选B。 16. 杂交水稻具有产量高，抗逆性强等优良性状。但杂交水稻自交后代易出现性状分离，需年年制种。科学家正在为攻克该难题而努力。下列相关说法错误的是（ ） A. 水稻基因多样性的根本来源是基因突变 B. 培育杂交水稻的育种原理为基因重组 C. 连续自交会使隐性基因频率逐步降低 D. 杂交后代出现新基因型，是变异的来源 【答案】C 【解析】 【分析】杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种，原理是基因重组。 生物变异的来源是基因突变、基因重组和染色体变异。 【详解】A、基因突变能产生新的基因，是生物变异的根本来源，水稻基因多样性的根本来源是基因突变，A正确； B、杂交育种是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起，再经过选择和培育，获得新品种，原理是基因重组，B正确； C、连续自交会增加纯合子的比例，不会使隐性基因频率逐步降低，C错误； D、杂交育种的原理是基因重组，基因重组能产生新的基因型，是变异的来源，D正确。 故选C。 17. 烟粉虱体内P基因过量表达会使其产生杀虫剂抗性。该基因上游的一段序列发生突变，使P基因的mRNA对应位点发生甲基化修饰，促进翻译。下列说法正确的是（ ） A. 使用杀虫剂诱导烟粉虱产生了杀虫剂抗性突变 B. P基因mRNA甲基化使烟粉虱杀虫剂抗性增强 C. 抑制P基因表达可降低烟粉虱对杀虫剂的敏感性 D. mRNA甲基化可改变基因的碱基序列从而影响表达 【答案】B 【解析】 【分析】表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。如组蛋白乙酰化、DNA甲基化等。 【详解】A、杀虫剂抗性突变不是使用杀虫剂诱导产生的，A错误； B、P基因的mRNA对应位点发生甲基化修饰，促进翻译，而烟粉虱体内P基因过量表达会使其产生杀虫剂抗性，所以P基因mRNA甲基化使烟粉虱杀虫剂抗性增强，B正确； C、抑制P基因表达可增强烟粉虱对杀虫剂的敏感性，C错误； D、mRNA甲基化不会改变基因的碱基序列从而影响表达，D错误。 故选B。 18. 果蝇的长翅对残翅为显性，控制该性状的基因位于Ⅲ号染色体上。不同类型果蝇进行交配的结果如下表。下列组合后代的表型正确的是（ ） 选项 亲本组合 子代 A 正常残翅×Ⅲ号单体长翅 长翅 B 正常长翅×Ⅲ号单体残翅 残翅 C Ⅲ号单体长翅×Ⅲ号单体残翅 长翅 D Ⅲ号单体残翅×Ⅲ号单体残翅 残翅 注：Ⅲ号单体指缺少一条Ⅲ号染色体；缺少一对同源染色体的果蝇致死。 A. A B. B C. C D. D 【答案】D 【解析】 【分析】缺失一条Ⅲ号染色体的长翅果蝇的基因型可表示为AO,缺失一条Ⅲ号染色体的残翅果蝇的基因型可表示为aO。 【详解】A、正常残翅（aa）×Ⅲ号单体长翅（AO），子代的基因型可能是 Aa（长翅）、aO（残翅），不一定全是长翅，A错误； B 、正常长翅（AA）×Ⅲ号单体残翅（aO），子代的基因型可能是 Aa（长翅），不一定是残翅，B错误； C 、Ⅲ号单体长翅（AO）×Ⅲ号单体残翅（aO），子代的基因型可能是 Aa（长翅）、AO（长翅）、aO（残翅），不一定全是长翅，C错误； D 、Ⅲ号单体残翅（aO）×Ⅲ号单体残翅（aO），子代的基因型是 aO（残翅），表型为残翅，D正确。 故选D。 19. 先天耳聋是常染色体隐性遗传病。某岛上曾出现该病异常高发。下列说法错误的是（ ） A. 该岛听觉正常的两人婚配，孩子不可能患耳聋 B. 先天耳聋的患者婚配，理论上其子女都患该病 C. 地理隔离使岛内居民易近亲婚配是该病发病率高的原因 D. 增加岛民流动性、迁入新移民可降低该岛先天耳聋发病率 【答案】A 【解析】 【分析】常染色体隐性遗传病的特点：常染色体隐性遗传病其子代表现的性状，可能在亲代并不表现。不表现临床症状但携带有致病基因的杂合子称为携带者，其致病基因可以向后代传递。 由于疾病的致病基因位于常染色体上，致病基因的传递与性别无关，因此男女患病机会均等。同时常染色体隐性遗传病患者的双亲往往无病，但都是隐性致病基因的携带者；患者同胞中1/4会患病，正常同胞中有2/3的可能性为隐性致病基因的携带者。 【详解】A、该岛听觉正常的两人婚配，若双方都是杂合子，则孩子可能患耳聋，A错误； B、由题意可知，先天耳聋是常染色体隐性遗传病，先天耳聋的患者均为隐性纯合子，二者婚配，理论上其子女都患该病，B正确； C、地理隔离使岛内居民易近亲婚配，导致隐性遗传病发病率高，C正确； D、增加岛民流动性、迁入新移民减少隐性基因的比例，可降低该岛先天耳聋发病率，D正确。 故选A。 20. 加拉帕戈斯群岛的海洋鬣鳞蜥与该岛的陆生鬣鳞蜥不同，它具有部分足蹼能潜入海底取食，眼上方有泌盐腺体，上岸时皮下血管舒张迅速吸收热量。据此不能推测的是（ ） A. 适应海底取食的基因可能存在于原始种群也可能来自基因突变 B. 岛上食物的短缺会导致适应海底取食的基因频率定向增加 C. 海洋鬣鳞蜥和陆生鬣鳞蜥经长期地理隔离已产生生殖隔离 D. 多种适应海底取食的基因经重组可以整合到同一个体上 【答案】C 【解析】 【分析】地理隔离是指同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。地理隔离对物种的进化主要有以下影响： 促进物种形成：地理隔离导致生殖隔离，不同物种之间由于基因不同而不能交配。并根据具体的地理环境不同，逐渐向不同方向进化。 改变基因频率：地理隔离会阻止种群间的基因交流，从而导致种群基因频率的改变。长期的地理隔离可能会使物种内发生不同方向上的进化，最后造成生殖隔离，形成不同物种。 【详解】A 、适应海底取食的基因可能原本就存在于原始种群中，也可能是在进化过程中由于基因突变产生的新基因，A不符合题意； B、如果岛上食物短缺，具有适应海底取食能力的个体更易获得食物生存下来，从而导致适应海底取食的基因频率定向增加，B不符合题意； C 、仅根据所给信息，不能确定海洋鬣鳞蜥和陆生鬣鳞蜥经长期地理隔离已产生生殖隔离，C 符合题意； D、在减数分裂过程中，多种适应海底取食的基因经重组可以整合到同一个体上，D不符合题意。 故选C。 第二部分 本部分共6题，共60分。 21. 自然界中，一些植物由于受到不同因素的影响会出现花粉（雄配子）败育的现象，称为雄性不育。科学家已经在水稻、玉米等作物中选育出雄性不育株用于杂交育种。 （1）雄性不育株在杂交育种中的优势是不需进行__________操作。将某品种的水稻雄性不育株做__________与正常育性植株杂交，F1恢复育性，F1自交后代中育性正常植株占__________，表明雄性不育由一对隐性基因控制。用常规育种方法始终未能获得理想的雄性不育保持系（使雄性不育性状能遗传下去的品系）。 （2）研究者在水稻中选育了一种受温度影响（温敏）的雄性不育纯合S品系，环境温度高于26℃时表现为雄性不育、低于该温度恢复育性。S品系在育种中的优势为：高温时雄性不育用于杂交育种，低温时__________。研究发现，高温导致S品系减数分裂__________期异常，无法形成四分体，最终导致雄配子败育。 （3）环境温度的剧变常导致温敏雄性不育性状不稳定。科学家通过基因编辑技术获得了雄性不育突变体（mm），又将育性恢复基因M转入另一染色体上，同时转入的还有P基因，称为MGM保持系（图1）。MGM保持系自交过程如图2。 据图2可知，P基因的作用是__________，请简述MGM保持系在培育雄性不育植株中的优势__________。 【答案】（1） ①. 去雄 ②. 母本 ③. 3/4 （2） ①. 恢复育性用于雄性不育保持系 ②. M1 （3） ①. 使含有P基因的雄配子败育 ②. MGM保持系自交可同时生产GMS不育系与MGM保持系自身 【解析】 【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形成配子时，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的非等位基因进行自由组合。 【小问1详解】 雄性不育株不能产生正常雄配子，在杂交育种中优势是不需进行去雄操作。水稻雄性不育株只能作母本，与正常育性植株杂交。若雄性不育由一对隐性基因控制，F1恢复育性，则F1属于杂合子，自交后代中育性正常植株占3/4。 【小问2详解】 S品系可恢复育性，因此可以做保持系：即高温时雄性不育用于杂交育种，低温时恢复育性用于雄性不育保持系。高温导致S品系减数分裂异常，无法形成四分体，四分体的形成在MI前期。 【小问3详解】 据图2可知，基因型为PM/m的雄配子败育，推知P基因的作用是使含有P基因的雄配子败育。MGM保持系在培育雄性不育植株中的优势为MGM保持系自交时可同时生产GMS不育系(mm)与MGM保持系自身(PM/mm)。 22. 引发小麦白粉病的白粉的种类繁多，严重影响小麦产量。在小麦抗病育种中，现有的抗病基因反复利用导致白粉菌抗性提高，研究人员尝试挖掘和利用新的抗病基因来防治小麦白粉病害。 （1）研究者发现一小麦抗白粉病新品系C2，利用C2和台长29（感病）两品系进行了杂交实验，结果见下表。 组别 杂交组合 杂交后代的表型 抗病/株 感病株 1 C2×台长29♀ 28 0 2 ♀C2×台长29 36 0 3 F1自交 289 85 1、2组杂交实验称为__________实验。结果说明__________为显性性状。根据以上实验结果可知，该性状的遗传遵循__________定律。 （2）为探究C2抗病基因的位置，研究者提取F2中抗病和感病各30株植株的DNA，检测2号、7号等染色体上特异的SSR（SSR是DNA中的简单重复序列，不同染色体的SSR长短不同，可利用电泳技术将其分开），部分检测结果如图。 结果显示F2感病植株2号染色体上的SSR绝大多数仅有一种条带，而F2感病植株7染色体上的SSR有三种情况，理论上比例为__________。由此可确定C2的抗病基因位于2号染色体上。F2代30株感病植株中有一株在2号染色体上的SSR检测出两种条带，这最可能是由于F1减数分裂时__________的结果。 （3）抗白粉病品系C5的抗病基因也在小麦2号染色体上，为探究两品系的抗病基因是否为同一基因，用6种不同的白粉菌株对C2和C5分别进行染病检测，结果见下表。 品种/品系 白粉菌菌株 1 2 3 4 5 6 C2 感病 感病 感病 感病 抗病 抗病 C5 抗病 抗病 感病 抗病 抗病 感病 结果显示，C2和C5对6种白粉菌株的抗性反应__________。由此推知C2的抗病基因为一新抗病基因。 （4）自然界中白粉菌种类繁多，请根据以上研究提出培育新型抗白粉病小麦的育种思路__________。 【答案】（1） ①. 正反交 ②. 抗病 ③. 基因的分离 （2） ①. 1：2：1 ②. 非姐妹染色单体间交换相应片段（染色体互换） （3）不同##有差异 （4）将具有不同抗病基因的小麦品系进行杂交，选育出可以抗多种白粉菌的小麦品系 【解析】 【分析】正反交实验是指两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交过程。 【小问1详解】 1组实验中，C2作为父本，台长29作为母本，2组实验中，C2作为母本，台长29作为父本，则1、2组杂交实验称为正反交实验。两组实验中，抗病×感病→抗病，则抗病为显性性状。 F1自交，F2中抗病：感病=289：85≈3：1， 3：1为一对等位基因杂合时的个体自交后代的性状分离比，故该性状的遗传遵循基因的分离定律。 【小问2详解】 由图可看出SSR位于2、7两对同源染色体上，设2号染色体上的SSR基因用A、a代替，7号染色体上的SSR用B、b代替，从图中的第一列可以看出C2位置，则图中F2感病株基因型为aa_ _， 抗病株的基因型为A_BB、A_ Bb、A_ bb,根据基因分离定律，Bb自交后代中BB：Bb：bb=1：2：1，则F2感病植株7号染色体上的SSR有三种情况，理论比例是1：2：1。由此可确定C2基因位于2号染色体上。F2代30株感病植株中有一株在2号染色体上的SSR检测出两种条带，这最可能是在减数第一次分裂前期非姐妹染色单体间交换相应片段（染色体互换）的结果。 【小问3详解】 根据表格，C2能抗白粉菌菌株5和6，不能抗1、2、3、4，而C5能抗1、2、4、5，不能抗3、6，C2和C5对6种白粉菌株的抗性反应不同/有差异，有些互补，由此推知C2的抗病基因为一新抗病基因。 【小问4详解】 由于C2与C5对不同白粉菌菌株的抗性反应不同，但又有互补，即C2不抗4菌株，但C5抗4菌株，因此将具有不同抗病基因的小麦品系进行杂交，获得F1，再让F1自交，从F2中选育出可以抗多种白粉菌的小麦品系。 23. miRNA是在真核细胞内发现的一类内源性的具有调控功能的非编码小RNA，其具体调控机理如图。 （1）图中①为__________过程，形成的miRNA分子前体通过__________（结构）从细胞核运出，进入细胞质进一步加工为成熟miRNA。 （2）成熟miRNA与__________蛋白结合形成RNA诱导物（RISC）。RISC与靶基因mRNA特异结合而引起__________，并抑制翻译过程，导致靶基因沉默。这种不改变靶基因序列而对其表达进行调控的现象属于__________遗传。 （3）miRNA-1在心脏组织中表达水平较高，但过表达的miRNA-1会引起心力衰竭（HF）。为研究黄芪甲苷（ASV）对miRNA-1过表达诱导大鼠（HF模型大鼠）的保护作用机制，研究者对32只大鼠随机分组，处理及结果见下表。 组别 实验处理 miRNA-1表达水平 左心室射血分数（%） 心肌细胞存活率（%） 1 正常大鼠灌胃0.9%生理盐水 1.00 9250 100 2 HF模型大鼠灌胃0.9%生理盐水 82.51 71.52 49 3 HF模型大鼠灌胃80mg/kgASⅣ 20.38 84.36 76 注：左心室射血分数越大，心脏的收缩和舒张功能越强 由结果可知，miRNA-1过表达使大鼠__________，ASⅣ可以__________miRNA-1过表达对大鼠心脏造成的损伤。 （4）基于以上研究，请提出一个进一步研究的方向__________。 【答案】（1） ①. 转录 ②. 核孔 （2） ①. Ago ②. 靶基因mRNA降解 ③. 表观 （3） ①. 心脏的收缩和舒张功能减弱、引起心肌细胞死亡 ②. 缓解 （4）ASⅣ对miRNA-1异常高表达大鼠心脏保护的作用机理；（ASⅣ时miRNA-1异常高表达大鼠心脏保护的最适浓度；miRNA-1高表达引起心肌细胞损伤的具体机制）。（合理即可） 【解析】 【分析】基因表达包括转录和翻译。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成。每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA结合氨基酸的部位是其羟基末端（—OH）。 【小问1详解】 ①是由miRNA基因产生miRNA分子前体，是转录过程。miRNA是大分子，需要从核孔运出。 【小问2详解】 据图，成熟miRNA与Ago蛋白结合形成RNA诱导物。RISC与靶基因mRNA特异结合而引起靶基因mRNA水解，并抑制翻译过程。该过程不改变靶基因序列，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，属于表观遗传。　　 【小问3详解】 第2组和第1组相比，miRNA-1过表达，左心室射血分数减小，心肌细胞存活率减小。第3组和第2组相比，miRNA-1过表达水平降低，左心室射血分数增大，心肌细胞存活率增大。 【小问4详解】 通过以上研究，已经知道黄芪甲苷（ASV）对miRNA-1过表达诱导大鼠（HF模型大鼠）的保护作用，可进一步研究：ASⅣ对miRNA-1异常高表达大鼠心脏保护的作用机理；ASⅣ时miRNA-1异常高表达大鼠心脏保护的最适浓度；miRNA-1高表达引起心肌细胞损伤的具体机制等。 24. 高血氨症是人类遗传病。正常人体肝脏细胞能将有毒的氨转换成尿素由肾脏排出。而该代谢途径中任何一种酶缺乏，都会使血氨升高，导致高血氨症。图1是甲乙两高血氨症的家系图（均由一对基因控制）。 （1）人类遗传病通常是指由__________改变而引起的人类疾病，主要分为单基因遗传病、多基因遗传病和__________遗传病三类。据图1分析，甲家系高血氨症的遗传方式为__________。 （2）CPS1是氨代谢过程中的一种酶。对患者Ⅱ-3决定该酶的cps1基因进行测序发现Ⅱ-3的一对cps1基因中分别存在一处碱基对的改变（如图2）。其中一个基因（图2a）的碱基对改变导致CPS1酶中的第108位氨基酸由甘氨酸变为__________（可能用到的密码子：GGG甘氨酸；GAG谷氨酸；CCC脯氨酸；CUC亮氨酸）；而另一基因的碱基对改变使第803位的精氨酸变为甘氨酸。Ⅱ-3的致病基因来自__________。请尝试从分子水平解释Ⅱ-3患病的原因__________。 （3）对乙家系氨代谢相关酶进行基因检测，发现cps1基因正常，但是患者Ⅱ-6的otc基因发生突变，而Ⅰ-4不含该突变基因。由此分析，otc基因位于______染色体上。 （4）某夫妇家系中均有高血氨症的患者，妻子怀孕后为确定胎儿是否患有高血氨症，可以采取的产前诊断检测有_________。 A. 羊水中代谢产物检查 B. 基因检测 C. 染色体核型分析 D. B超检查 【答案】（1） ①. 遗传物质 ②. 染色体异常 ③. 常染色体隐性遗传 （2） ①. 谷氨酸 ②. 1-1和1-2 ③. Ⅱ-3的DNA 中碱基对发生变化， 导致转录翻译出的蛋白质发生异常 （3）X （4）AB 【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】 人类遗传病通常是由于遗传物质改变而引起的，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类；由图1可知，双亲正常出现患病的女儿，因此甲家系高血氨症的遗传方式为常染色体隐性遗传； 【小问2详解】 甘氨酸的密码子为GGG，据图2可知图示序列为编码链序列，图2a中GGG变为GAG，导致甘氨酸变为谷氨酸；Ⅱ-3的致病基因来自1-1和1-2，Ⅱ-3的基因型是aa，亲本的基因型 是Aa。分子水平解释:Ⅱ-3的DNA 中碱基对发生变化， 导致转录翻译出的蛋白质发生异常； 【小问3详解】 由图1可知，乙家系中双亲正常出现患病的儿子，该病为隐性遗传病，但Ⅰ-4不含该突变基因，说明Ⅱ-6的致病基因只能来自Ⅰ-5，因此该病为伴X染色体隐性遗传病，故otc基因位于X染色体上； 【小问4详解】 为确定胎儿是否患有高血氨症，可以采取的产前诊断检测有检测羊水中血氨的含量，偏高的话含有；基因检测，检测碱基序列是否异常可以判断，AB正确。 故选AB。 25. 北美雪鞋兔又称北极兔，冬季褪去棕色“外衣”换为白色，其毛发的色素变化过程由体内黑色素的数量、质量和分布状况决定，Agouti基因是调控黑色素转换的关键基因。 （1）研究发现，北极兔毛色的棕色表型来自黑尾长耳大野兔，二者亲缘关系较近，在自然条件下不存在绝对的_______________，可以进行基因交流。 （2）近年来随着全球变暖的加剧，北极兔生活地带降雪不断减少，人们在野外发现一定数量的北极兔在冬季仍保留棕色毛色。对冬季毛色不同的两种北极兔基因序列分析发现，棕色性状的出现与Agouti基因端附近插入1Kb左右的碱基序列有关。这种变异属于_______________，可以为进化提供______________。 （3）科研人员在11只冬季毛色为白色的北极兔样本中发现了4只杂合子。通过对其中三只进行等位基因特异性表达检测来确定基因的表达水平，结果见表。 杂合子样本中相关基因表达量在等位基因中的比例 样本ID Agouti基因 Ahcy基因 0498 0.900 0.487 0663 0.934 0.507 0901 0.979 0.494 注：Ahcy基因是与Agouti基因位于一条染色体上的另一基因，作为参照 由检测结果推知Agouti基因为这对等位基因中的____________性基因，其作用是_______________黑色素的形成。 （4）全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加，推测出现这种现象的实质是由于________________。 【答案】（1）生殖隔离 （2） ①. 基因突变 ②. 原材料 （3） ①. 显 ②. 抑制 （4）自然选择 【解析】 【分析】动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色，叫做保护色。具有保护色的动物不容易被其他动物发现，这对它躲避敌害或捕猎动物都是有利的。例如：生活在寒带的雷鸟、北美野兔在白雪皑皑的冬天，体表的羽毛是纯白色的，一到夏天就换上棕褐色的羽毛，与夏季苔原的斑驳色彩很相近。这是对环境的一种适应，也是防止被敌害发现，同时便于捕食猎物，是对自身的一种保护。北美野兔在冬季改变毛色，与其体内的Agouti基因有关，该基因能抑制黑色素生成从而导致毛色变白，说明毛色的变化是基因和环境共同作用的结果。基因是DNA分子上控制生物性状的有效片段，遗传物质的载体是染色体。Agouti基因在冬季表达，使野兔的额体色为白色，从而适应环境。 【小问1详解】 由题意可知，北极兔与黑尾长耳大野兔可以进行基因交流，说明两种并不存在绝对的生殖隔离。 【小问2详解】 由题意可知，棕色性状的出现与Agouti基因5′端附近插入1Kb左右的碱基序列有关，说明该基因发生了碱基对的增添，属于基因突变的范畴，基因突变可以为进化提供原材料。 【小问3详解】 由图表可以看出，Agouti基因的表达量较 高,说明其为显性基因，而这些样本北极兔毛色为白色， 说明Agouti基因抑制了黑色素的形成。 【小问4详解】 全球变暖导致北极兔在冬季仍保留棕色毛色的个体比例增加现象的实质是由于自然选择，因为白色毛色的北极兔在冬季不易被捕食者发现， 而全球变暖导致冰雪融化，此时棕色毛色个体更不容易被捕食者发现，所以数量增加。 26. 学习以下材料，回答（1）～（5）题。 精原干细胞的命运 在雄性哺乳动物精子发生中，精原干细胞（SSC）的命运分两种，一种是通过有丝分裂进行自我更新；另一种是在维甲酸（RA）的刺激下启动减数分裂产生精子。SSC有丝分裂与减数分裂之间的平衡与转换的有序进行是精子发生的关键。 SSC在睾丸内各种胞外生长因子和激素作用下，结合SSC胞内关键基因的表达，形成了一个对SSC命运精细而复杂的调控网络（图1）。研究者发现，gdnf基因表达的GDNF蛋白是维持SSC数量的重要因子，该基因广泛表达于睾丸内多种细胞。缺失一个gdnf等位基因的小鼠出现SSC耗竭的现象，gdnf基因过表达的小鼠SSC的数量多于野生型，并且无法响应RA的刺激进入减数分裂。表明GDNF能维持SSC的有丝分裂，并拮抗其进入减数分裂。 雄性哺乳动物性成熟前，睾丸内的支持细胞可以表达RA降解酶来降低睾丸内的RA水平，使减数分裂无法启动。性成熟后，促性腺激素（FSH、LH等）水平上升，作用于支持细胞，促进GDNF、FGF、CSF等因子的分泌，同时还可以促进RA的合成与释放，提高睾丸内RA的水平。RA能诱导多种减数分裂相关基因的表达，合成减数分裂所需蛋白质，如：黏连蛋白复合体REC8和RAD21L，REC8有利于姐妹染色单体的黏连，RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连，作用效果如图2。 SSC的分裂是人和动物繁衍的重要一环。随着科技的发展，已相继发现了众多与SSC分裂相关的调控基因和功能蛋白，这些基因的作用机制及途径还需进一步探索，以完善其调控网络。 （1）与有丝分裂相比，减数分裂中染色体特有的行为有同源染色体__________，以及非同源染色体__________。 （2）根据REC8和RAD21L两种黏连蛋白的功能推测，Rec8和Rad21L两种基因在减数分裂过程中表达的时期和两蛋白质降解的时期可能的是__________。 选项 Rec8基因表达 REC8蛋白降解 Rad21L基因表达 RAD21L蛋白降解 A MⅠ中期 MⅡ后期之前 MⅡ前期之后 MⅡ后期之后 B 间期 MⅡ后期之前 MⅠ前期之前 MⅠ后期之前 C 间期 MⅠ后期之前 MⅡ前期之后 MⅡ后期之后 D MⅠ中期 MⅠ后期之前 MⅠ前期之前 MⅠ后期之前 注：MⅠ为减数分裂Ⅰ；MⅡ为减数分裂Ⅱ （3）SSC有丝分裂的进行对GDNF存在剂量依赖性，原文中的依据是：___________。 （4）哺乳动物性成熟之后在促性腺激素的作用下SSC启动减数分裂产生成熟的精子。随着该过程持续进行，并不会出现SSC耗竭的现象。请从稳态平衡的角度利用文中信息分析原因________________。 （5）你认为对哺乳动物SSC有丝分裂与减数分裂调控机制研究在生产生活中有哪些重要意义__________？（答出一点） 【答案】（1） ①. 分离 ②. 自由组合  （2）B （3）缺失一个gdnf等位基因，小鼠出现SSC耗竭的现象；gdnf基因过表达，小鼠SSC的数量较野生型过量 （4）促性腺激素不仅促进SSC减数分裂产生成熟的精子，还可以作用于睾丸的支持细胞，促进GDNF等因子的分泌，促进SSC细胞进行有丝分裂，使SSC的含量保持稳定 （5）解决男性不育症患者的治疗；优良畜禽品种的开发；濒危动物的种质资源保存等实际问题有重大意义      【解析】 【分析】减数分裂过程： (1)减数分裂前的间期:染色体的复制； (2)减数分裂Ⅰ： ①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换； 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。 【小问1详解】 与有丝分裂相比，减数分裂中染色体特有的行为有同源染色体分离，以及非同源染色体自由组合； 【小问2详解】 据题意可知，REC8有利于姐妹染色单体的黏连，而姐妹染色单体形成于减数分裂Ⅰ前的间期，因此Rec8基因表达于此时期，而姐妹染色单体的分离发生于减数分裂Ⅱ后期，因此REC8蛋白降解于MII后期之前；RAD21L介导同源染色体的非姐妹染色单体之间的黏连，此时同源染色体的非姐妹染色单体之间会发生片段的交换，只发生于减数第一次分裂前期，交换完成即降解该蛋白，因此Rad21L基因表达MI前期之前，RAD21L蛋白降解亦发生于此时期，B正确、ACD错误。 故选B。 【小问3详解】 据题意可知，SSC在睾丸内各种胞外生长因子和激素作用下，结合SSC胞内关键基因的表达，形成了一个对SSC命运精细而复杂的调控网络。研究者发现，gdnf基因表达的GDNF蛋白是维持SSC数量的重要因子，该基因广泛表达于睾丸内多种细胞。缺失一个gdnf等位基因的小鼠出现SSC耗竭的现象，gdnf基因过表达的小鼠SSC的数量多于野生型，并且无法响应RA的刺激进入减数分裂，因此SSC有丝分裂的进行对GDNF存在剂量依赖性。 【小问4详解】 雄性哺乳动物性成熟后，促性腺激素(FSH、LH等)水平上升，作用于支持细胞，促进GDNF、FGF、CSF等因子的分泌，同时还可以促进RA的合成与释放，提高睾丸内RA的水平。RA能诱导多种减数分裂相关基因的表达，合成减数分裂所需蛋白质，随着减数分裂的发生，而GDNF、FGF、CSF等因子的分泌促进SSC有丝分裂的进行，同时抑制RA对减数分裂的促进，因此随着减数分裂的持续进行，并不会出现SSC耗竭的现象； 【小问5详解】 在哺乳动物的精子发生中，精原干细胞的命运分为两种，一是通过有丝分裂进行自我更新，二是通过减数分裂分化为精子，SSC有丝分裂与减数分裂之间的平衡与转换的有序进行是雄性动物精子发生的关键，该题将对精子发生中SSC有丝分裂、减数分裂关键调控因子与影响因素展开综述，重点关注从有丝分裂到减数分裂的转换过程中维甲酸mRNA甲基化修饰，激素类物质的调控作用，加深我们对于雄性哺乳动物生殖机理的了解，解决男性不育症的防治、提高优良种公畜的繁育率和濒危动物的种质资源保存等实际问题有重大意义提供参考。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$