精品解析：北京市西城区2023-2024学年高一下学期7月期末考试生物试卷

北京市西城区2023—2024学年度第二学期期末试卷 高一生物 2024.7 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15题，每题2分，共30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. 孟德尔运用假说-演绎法发现分离定律，其对分离现象的原因提出的假说不包括（ ） A. 生物的性状由遗传因子决定 B. 形成配子时成对的遗传因子分离 C. 受精时，雌雄配子的结合是随机的 D. F₁与隐性纯合子杂交，后代性状分离比为1：1 2. 美洲原住民有两种类型的耳垢：干燥和粘稠。统计不同表型亲本组合所生后代的耳垢类型，结果如表。下列说法错误的是（ ） 亲本 子代 编号 表型 对数 粘稠 干燥 1 粘稠×粘稠 10 32 6 2 粘稠×干燥 8 21 9 3 干燥×干燥 12 0 42 A. 由组合 3 可知耳垢粘稠对干燥为显性 B. 组合1 的亲本中可能有纯合子 C. 组合2子代中耳垢粘稠个体为杂合子 D. 据此结果不能判断是否为伴性遗传 3. 鹌鹑的性别决定方式为ZW型，白羽和栗羽由一对等位基因控制。一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配，每一代都会出现白羽鹌鹑，且均为雌性。下列说法错误的是（ ） A. 栗羽和白羽为一对相对性状 B. 控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上 C. 将栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑杂交，子代中白羽雄鹌鹑约占 1/8 D. 将栗羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑杂交，可通过羽色判断子代幼鸟性别 4. 对于基因的理解，正确的是（ ） A. 基因是构成DNA 的基本结构单位 B. 基因通常是有遗传效应的DNA片段 C. 基因都编码蛋白质 D. 基因、蛋白质、性状为一一对应关系 5. 下图为华北落叶松 小孢子母细胞减数分裂过程图。相关叙述错误的是（ ） A. ②为减数分裂 Ⅰ中期 B. ③时期同源染色体分离，分别移向细胞两极 C. ④时期每个核中有6对同源染色体 D. ⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半 6. 沃森和克里克揭示了 DNA的双螺旋结构。关于 DNA双螺旋的叙述正确的是（ ） A. 脱氧核糖和碱基交替连接构成基本骨架 B. GC 含量越高的DNA 分子热稳定性越低 C. 每条单链上的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数 D. 双螺旋结构为DNA 复制提供了精确的模板 7. 将蚕豆根尖在含³H-胸腺嘧啶的培养基培养一个细胞周期后，转至无放射性的培养基继续培养一个细胞周期。观察两次分裂中期细胞中染色体被标记的情况，结果如图（图中黑点为放射性标记）。下列说法错误的是（ ） A. DNA复制的原料为四种脱氧核苷酸 B. 甲图中每条染色体的两条单体均被标记 C. 乙图为第一次分裂中期染色体观察结果 D. 实验结果可作为DNA 半保留复制的证据 8. 副突变是指一个等位基因的转录受其同源基因的影响而产生稳定可遗传变化的现象。纯合深绿色玉米（BB）与纯合浅绿色玉米（B'B'）杂交， 自交，结果发现 和 都是浅绿色，其机制如图。下列说法错误的是（ ） A. F₂基因型及比例为BB:BB':B'B'=1:2:1 B. 副突变是一种表观遗传现象 C. F₂的BB植株中B 基因mRNA 含量低于深绿色亲本 D. B'基因对 B基因表达的影响不会传递到F2的BB植株 9. “真核生物翻型模型”来解释真核生物翻译的起始（如图）。与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构，然后沿5'→3'方向扫描，遇到第一个起始密码子AUG停下，与大亚基装配形成起始复合物，进而开启翻译过程。下列推测不合理的是（ ） A. mRNA 的5' 端甲基化帽子不利于小亚基与mRNA 结合 B. 小亚基先与起始tRNA 结合可能有利于其在起始密码子处停下 C. 起始tRNA 的反密码子为3'-UAC-5' D. 核糖体亚基形成队列有利于提高蛋白质合成的效率 10. 先天性眼球震颤是一种由多对致病基因导致的疾病，下图为该病的两个家系图。测序发现，两个家族各自只携带一种致病基因；甲家系中 II-4 无该病的致病基因，乙家系中所有与该家族婚配的个体均未携带该病的致病基因。下列说法错误的是（ ） A. 甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病 B. 若甲家族中II-3 和 II-4再生一个男孩，则其患病概率为50% C. 乙家族中该病患者均为杂合子 D. 若甲家族 Ⅲ-3 与乙家族Ⅲ-3 婚配，则后代患病概率为25% 11. 兴趣小组同学想调查高度近视的发病率和遗传方式。下列叙述错误的是（ ） A. 调查发病率时取样地点可选择在某医院的眼科门诊 B. 高度近视发病率=高度近视患者数/调查总人数×100% C. 可绘制家系图谱以推测遗传方式 D. 用眼不卫生也可能引起高度近视 12. 结直肠癌是一种消化系统恶性肿瘤，在部分患者体内检测到KRAS和P53基因突变。KRAS蛋白和P53蛋白参与调控细胞增殖和分化，KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活会导致不典型增生甚至癌症。下列叙述错误的是（ ） A. KRAS基因为原癌基因，P53基因为抑癌基因 B. 正常细胞内不含有KRAS基因，但含有P53基因 C. 癌症通常是多基因突变累积的结果 D. 癌细胞能够无限增殖，容易体内分散和转移 13. 恶性疟原虫是一类寄生虫，在其细胞内有一种含 DNA 的细胞器，对其存活很关键。基因分析显示，这种细胞器与叶绿体相近。研究者推测，恶性疟原虫祖先与一个含有叶绿体的真核细胞共生，而后“共生体”丢失很多特征进化形成恶性疟原虫。下列相关叙述错误的是（ ） A. 上述研究运用了分子生物学手段 B. 长期寄生生活诱导“共生体”丢失了光合能力 C. 该实例说明生命进化不是一个简单的“树状进化” D. 可以将该细胞器作为抗恶性疟原虫药物的新靶点 14. 利用来自两个不同湖泊的蜗牛和吸虫（蜗牛的寄生虫）做感染实验，结果如图。相关分析错误的是（ ） A. 吸虫更容易成功感染来自同一湖泊的蜗牛 B. 吸虫杂交后代与原住民相比有一定的竞争优势 C. 地理隔离导致两个湖泊吸虫的基因库存在差异 D. 同一湖泊的蜗牛和吸虫之间可能存在协同进化 15. 下列关于生物实验中科学方法或实验操作的叙述，错误的是（ ） A. 做豌豆杂交实验时，应在花未成熟时进行去雄处理 B. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验采用了减法原理控制自变量 C. 噬菌体侵染细菌实验利用了放射性同位素标记法 D. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中，应从远离抑菌圈的菌落上挑取细菌进行下一代培养 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 肥胖相关并发症严重威胁人类健康。研究者对肌苷与脂肪细胞代谢的关系进行了研究，为治疗肥胖提供了新思路。 （1）Ucp1 蛋白主要存在于脂肪细胞线粒体内膜上，可使有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失。用肌苷处理小鼠脂肪细胞，检测Ucpl基因的表达，结果如图1。 ① Ucpl基因的表达水平，可以用脂肪细胞中________或________的含量来表示。 ② 细胞外肌苷与脂肪细胞表面的受体结合后，通过一系列信号转导，可____Ucpl基因的表达。 （2）ENT1 蛋白是一种转运蛋白，广泛存在于人体细胞膜上，可依靠协助扩散转运肌苷。对 1400名志愿者进行 E 基因（编码 ENT1）检测和体质检测，结果表明E基因的一种突变携带者发生肥胖的概率比正常纯合子降低了59%。E基因的突变如图2，部分密码子如表。 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 U C A G U 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U ① 突变基因表达的蛋白质中的氨基酸变化是________，这导致其功能下降。 ② 与正常纯合子相比，E基因突变携带者发生肥胖的概率大大降低。试解释原因________________________。 （3）综合以上信息，提出一个治疗肥胖的思路___________________。 17. 研究者发现一株雄性不育突变玉米m，对其雄性不育的原因进行了研究。 （1）将 m 与野生自交系玉米（一直通过自交繁育的品系）杂交，后代育性正常与雄性不育比例为1：1，说明m为杂合子，判断的理由是________。 （2）观察野生型玉米（2n=20）和m的花粉母细胞减数分裂过程，结果如图1，在野生费玉米减数分裂的终变期，可观察到10 个_________，随后进行两次分裂形成四个子增胞。在m中，粗线期之后染色体聚集并逐渐变成致密的染色质团，减数分裂被抑制， （3）定位突变基因后进行测序，发现INVAN6 基因序列发生了变化，如图2所示。与野生型相比，突变基因发生了碱基对的_________。 （4）INVAN6 基因编码一种酶（INVAN6） 。研究者对野生型和突变型 INVAN6活性进行了测定。将等量的两种酶分别与一定量的二糖进行混合，测定底物和产物的量，结果如图3。 根据图3结果推测，INVAN6 功能是_________。INVAN6基因突变使INVAN6蛋白功能________，破坏了花粉母细胞的糖代谢和信号传导，影响了花粉的正常发育。 （5）揭示突变株m雄性不育的原因，还需要做进一步研究。请举出一个需要研究的问题________。 18. 小麦生产的持续稳定对保障我国粮食安全具有重要意义。赤霉病对小麦生产危害极大，偃麦草具有抗赤霉病等诸多优良性状。我国科研工作者利用“小偃麦”，将抗赤霉病基因导入到普通小麦中，获得抗赤霉病小麦新种质。 （1）由普通小麦（含 42 条染色体）和偃麦草杂交获得小偃麦（甲）的过程如图1所示，小偃麦（甲）是________倍体。 （2）将甲与其他普通小麦品种杂交，再多代自交至F5。为确定F5的染色体组成，利用荧光素标记的偃麦草全基因组 DNA 作为探针，与F5植株根尖分生区细胞染色体 DNA进行分子杂交，荧光显微镜观察（杂交区域显示红色荧光），其中植株乙的鉴定结果如图2（含有43条染色体）。 ① 探针与待测 DNA 的特异性结合遵循_______原则。 ② 植株乙发生了________变异。 （3）对植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病。对照组的设计为_______。 a.普通小麦b.植株乙c.偃麦草d.喷洒等量的蒸馏水e.喷洒等量的赤霉菌孢子f.检测植株的抗赤霉病基因 g.统计植株的小穗感染率 （4）提取植株乙基因组DNA，检测偃麦草S染色体组7条染色体的特异性分子标记，结果如下表。 染色体的特异性分子标记 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 普通小麦 - - - - - 植株乙 - - + - - 偃麦草 + + + + + + + 注： “+”代表可以检测到， “-”代表不可以检测到检测结果说明________。 19. 金丝猴是灵长目猴科仰鼻猴属动物的统称，包含 5个物种。为探索黔金丝猴的身世之迷，科研 工作者进行了相关研究。 （1）对5个金丝猴物种106个个体的基因组数据进行群体遗传学分析，基于________水平的证据推测5 种金丝猴之间的进化关系如图1。 （2）进一步分析发现，黔金丝猴的基因组来源于两个亲本谱系：川金丝猴（亲本A）和滇金丝猴-怒江金丝猴共同祖先（亲本B），其中大部分基因组（69%）来源于川金丝猴。研究者据此推测：早期川金丝猴祖先亲本B杂交，再与________回交，然后单独进化成新物种-黔金丝猴。 （3）S基因和P基因与金丝猴体毛色素合成有关，不同来源的等位基因合成的蛋白质结构和功能相同。启动子是紧挨转录起始位点的DNA片段，是 RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录。将不同来源等位基因的启动子与荧光素酶基因拼接，导入同一细胞系，检测荧光强度，结果如图2。 杂交种应该有两个亲本的基因，但检测结果表明黔金丝猴的S基因和P基因分别来源于________。据此推测，作用于早期杂交种的选择使杂交种这些基因的________改变，导致3种金丝猴不同部位体毛色素的含量和比例不同。 由于体毛颜色不同，杂交种与两亲本在配偶识别和选择中形成交配前的______隔离。另外由于地理空间分布的不同，长期的自然选择使其________与两亲本差异逐渐增大，进而形成了新物种-黔金丝猴。 20. 学习以下材料, 回答（1）~（4） 题。 高原动物低氧适应的表观遗传机制 高原低氧环境是生物在高海拔地区面临的主要生存挑战。缺氧诱导因子（HIF）信号通路是高原低氧适应的关键调控机制（如图）。HIF信号通路调控了一系列与氧感知、血管新生、代谢调节、红细胞生成等相关基因的表达，以帮助细胞适应低氧环境下的生理和代谢需求。 在动物的低氧适应中，长期的进化使高原动物的基因组具备了适应低氧环境的遗传特征，表观遗传也扮演了重要角色。 DNA甲基化在调控HIF信号通路中发挥着关键作用。通常DNA甲基化程度与基因的表达呈负相关。研究表明，高原居民的 DNA 甲基化模式与平原地区人群不同，特别是与氧感知途径和血管生成相关的基因。藏牦牛肾脏组织中HIF-α基因启动子区的甲基化程度与平原牛明显不同，mRNA 含量也差异显著。这种甲基化模式的变化可能有助于调控基因表达从而适应低氧环境。 HIF-α 基因的表达还受到组蛋白修饰的调控。组蛋白的乙酰化可引起染色质松弛，从而使RNA 聚合酶与启动子结合，进而激活目标基因表达。而组蛋白的甲基化可导致染色质结构更紧密，妨碍RNA 聚合酶与启动子的结合。 非编码RNA也是HIF信号通路在低氧适应中的重要调节因子。例如，某些非编码RNA可与HIF-α基因mRNA的5'-非翻译区结合, 抑制HIF-α基因mRNA 的翻译。有些非编码RNA通过与HIF-α基因mRNA的3'-非翻译区相互作用, 抑制HIF-α基因mRNA 的降解。 对高原动物低氧适应的表观遗传机制的研究，除了具备重要的理论意义外，还可以为治疗与低氧适应相关的疾病提供新的思路和靶点。 （1）只有处于低氧环境时，细胞才通过 HIF 信号通路激活 EPO（促红细胞生成素基因）等基因的表达，这种机制提高了在低氧环境下运输、利用氧气的效率，避免了在常氧条件下________。 （2）根据文中信息推测，与平原牛相比，藏牦牛HIF-α基因启动子区的甲基化水平____，HIF-α 基因的mRNA 水平________。 （3）组蛋白修饰通过改变染色质的松紧状态，来调控HIF-α基因表达的________过程。 （4）下列对高原动物低氧适应的表观遗传机制的叙述，正确的有 。 A. 高原动物只能通过表观遗传机制适应低氧环境 B. DNA 甲基化修饰改变了基因表达和表型，但不改变基因的碱基序列 C. 非编码RNA与HIF-α 基因mRNA 结合, 都会抑制HIF-α蛋白的合成 D. 表观遗传机制可以在转录和翻译水平调控基因表达 21. 甜瓜果肉的颜色是重要的果实品质性状。为研究其遗传规律，以绿色果肉甜瓜“库克拜热”和橙色果肉甜瓜“皇后”为材料进行杂交实验，结果如图。 （1）由图可知，甜瓜果肉颜色受________对等位基因的控制，且遵循________定律。其中绿色果肉对白色果肉为________性。 （2）已有研究表明，橙色果肉控制基因 G 能使成熟期果肉积累β-胡萝卜素，白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体。 ① 上图F₂中白色果肉甜瓜基因型为________。 ② 请解释甜瓜绿色果肉性状产生的原因________。 （3）在现代作物杂交育种中，常通过检测与目标基因紧密连锁的分子标记（如 SSR 等）选择目标个体。SSR即简单重复序列，在不同品种间重复序列有差异，使其在电泳后会出现不同的条带。已知基因T/t位于8号染色体上，利用8号染色体上的三个分子标记对F₂中白色和绿色甜瓜进行检测，结果如下表。 分子标记 白色 绿色 a b c a b c SSR2956 0 21 12 9 1 1 SSR2980 0 21 12 11 0 0 CMN21-25 7 10 15 8 2 1 注：a-与“库克拜热”带型相同植株数；b-杂合带型植株数；c-与“皇后”带型相同植株数。 ① 三个分子标记中最适合作为基因 T/t的分子标记的是________。 ② 在果肉为绿色的植株中，出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株，请解释原因_________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 北京市西城区2023—2024学年度第二学期期末试卷 高一生物 2024.7 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15题，每题2分，共30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. 孟德尔运用假说-演绎法发现分离定律，其对分离现象的原因提出的假说不包括（ ） A. 生物的性状由遗传因子决定 B. 形成配子时成对的遗传因子分离 C. 受精时，雌雄配子的结合是随机的 D. F₁与隐性纯合子杂交，后代性状分离比为1：1 【答案】D 【解析】 【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。 【详解】A、生物的性状是由遗传因子决定的是假说的内容之一，A错误； B、形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，这是假说的内容之一，B错误； C、受精时，雌雄配子随机结合，这是假说的内容之一，C错误； D、演绎是根据假设内容推测测交实验的结果，即若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1：1，不属于假说，D正确。 故选D。 2. 美洲原住民有两种类型的耳垢：干燥和粘稠。统计不同表型亲本组合所生后代的耳垢类型，结果如表。下列说法错误的是（ ） 亲本 子代 编号 表型 对数 粘稠 干燥 1 粘稠×粘稠 10 32 6 2 粘稠×干燥 8 21 9 3 干燥×干燥 12 0 42 A. 由组合 3 可知耳垢粘稠对干燥为显性 B. 组合1 的亲本中可能有纯合子 C. 组合2子代中耳垢粘稠个体为杂合子 D. 据此结果不能判断否为伴性遗传 【答案】A 【解析】 【分析】具有一对相对性状的纯合亲本杂交，子一代表现出来的性状即为显性性状，子一代未表现出的性状即为隐性性状。 【详解】A、由组合1，具有相同性状（粘稠）的亲本杂交，后代出现干燥个体，说明耳垢粘稠对干燥为显性，而根据组合3，干燥干燥干燥，无法判断显隐性，A错误； B、由组合1，子代中粘稠：干燥=5:1，若粘稠对干燥由基因A、a控制，则子代中干燥个体aa=1/6，1/6aa=1/2a1/3a，则亲本由Aa与A- 杂交，A - 群体产生的配子中A：a=2:1，可求得A- 群体中AA：Aa=1:2，故组合1 的亲本中可能有纯合子，B正确； C、结合A项，粘稠对干燥为显性，依据组合2可知，亲代的基因型分别为A-、aa，由于亲代中干燥个体只能产生a 的配子，故子代中粘稠个体的基因型一定为杂合子Aa，C正确； D、三组杂交实验结果，均没有体现性别差异，故不能判断是否为伴性遗传，D正确。 故选A。 3. 鹌鹑的性别决定方式为ZW型，白羽和栗羽由一对等位基因控制。一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配，每一代都会出现白羽鹌鹑，且均为雌性。下列说法错误的是（ ） A. 栗羽和白羽为一对相对性状 B. 控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上 C. 将栗羽雄鹌鹑与白羽雌鹌鹑杂交，子代中白羽雄鹌鹑约占 1/8 D. 将栗羽雌鹌鹑和白羽雄鹌鹑杂交，可通过羽色判断子代幼鸟性别 【答案】C 【解析】 【分析】根据题意分析可知：鹌鹑的性别决定是ZW型，因此雌鹌鹑的性染色体组型是ZW，雄鹌鹑的性染色体组型是ZZ。 【详解】A、相对性状是同种生物同一性状的不同表现，栗羽和白羽为一对相对性状，A正确； B、一群栗羽鹌鹑雌雄相互交配，每一代都会出现白羽鹌鹑，且均为雌性，性状与性别相关联，说明控制白羽和栗羽的基因位于性染色体上，B正确； C、雌鹌鹑的性染色体组型是ZW，雄鹌鹑的性染色体组型是ZZ，栗羽鹌鹑雌雄相互交配，每一代都会出现白羽鹌鹑，且均为雌性，说明白色是隐性性状，设相关基因是B/b，则亲代基因型是ZBZb、ZBW，将栗羽雄鹌鹑（ZBZb）与白羽雌鹌鹑（ZbW）杂交，子代中白羽雄鹌鹑（ZbZb）约占 1/4，C错误； D、将栗羽雌鹌鹑（ZBW）和白羽雄鹌鹑（ZbZb）杂交，子代是ZBZb、ZbW，可通过羽色判断子代幼鸟性别，D正确。 故选C。 4. 对于基因的理解，正确的是（ ） A. 基因是构成DNA 的基本结构单位 B. 基因通常是有遗传效应的DNA片段 C. 基因都编码蛋白质 D. 基因、蛋白质、性状为一一对应关系 【答案】B 【解析】 【分析】基因与性状不是简单的一一对应关系，大多数情况下，一个基因控制一个性状，有时一个基因可以影响多个性状，一个性状也可能由多个基因控制。 【详解】A、真核生物内，基因是有遗传效应的DNA片段，但构成DNA 的基本结构单位是脱氧核苷酸，A错误； B、基因通常是有遗传效应的DNA片段，对于RNA病毒而言，基因是有遗传效应的RNA片段，B正确； C、基因与性状不是一一对应的关系，故并非所有基因都编码蛋白质，C错误； D、大多数情况下，一个基因控制一个性状，有时一个基因可以影响多个性状，一个性状也可能由多个基因控制，故基因、蛋白质、性状不是一一对应关系，D错误。 故选B。 5. 下图为华北落叶松 小孢子母细胞减数分裂过程图。相关叙述错误的是（ ） A. ②为减数分裂 Ⅰ中期 B. ③时期同源染色体分离，分别移向细胞两极 C. ④时期每个核中有6对同源染色体 D. ⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半 【答案】C 【解析】 【分析】减数分裂过程： （1）减数第一次分裂前的间期：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：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。 【详解】A、图②中，同源染色体整齐地排列在细胞中央的赤道板两侧，为减数分裂 Ⅰ 中期，A正确； B、图③中同源染色体分离，分别移向细胞两极，表示减数分裂Ⅰ后期，B正确； C、图④中，每个核中含有12条染色体，互为非同源染色体，C错误； D、⑥表示减数分裂Ⅱ末期，此时不含染色单体，每个细胞核内含有12条染色体，12个DNA，图④中含有姐妹染色单体，每个核中含有12条染色体，24个DNA，故⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半，D正确。 故选C。 6. 沃森和克里克揭示了 DNA的双螺旋结构。关于 DNA双螺旋的叙述正确的是（ ） A. 脱氧核糖和碱基交替连接构成基本骨架 B. GC 含量越高的DNA 分子热稳定性越低 C. 每条单链上的嘌呤碱基数等于嘧啶碱基数 D. 双螺旋结构为DNA 复制提供了精确的模板 【答案】D 【解析】 【分析】DNA的双螺旋结构：（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。（3）两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接而成，A错误； B、GC之间有3个氢键，而AT之间有2个氢键，故GC 含量越高的DNA 分子热稳定性越高，B错误； C、DNA双链中A=T、G=C，由于双链之间通过碱基互补配对，两条链中的嘌呤=嘧啶，但每条链上的嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不一定相等，C错误； D、双螺旋结构为DNA 复制提供了精确的模板，碱基互补配对保证了DNA复制的准确进行，D正确。 故选D。 7. 将蚕豆根尖在含³H-胸腺嘧啶的培养基培养一个细胞周期后，转至无放射性的培养基继续培养一个细胞周期。观察两次分裂中期细胞中染色体被标记的情况，结果如图（图中黑点为放射性标记）。下列说法错误的是（ ） A. DNA复制的原料为四种脱氧核苷酸 B. 甲图中每条染色体的两条单体均被标记 C. 乙图为第一次分裂中期染色体观察结果 D. 实验结果可作为DNA 半保留复制证据 【答案】C 【解析】 【分析】蚕豆根尖细胞的染色体上的DNA分子原来不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，复制形成的所有DNA分子中一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷；在不含放射性标记的培养基中继续培养至分裂中期，DNA分子一半含放射性，一半不含放射性。 【详解】A、组成DNA的基本单位为脱氧核苷酸，DNA复制的原料为四种脱氧核苷酸，A正确； BC、在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，复制形成的所有DNA分子中一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，在第一次分裂中期每条染色体的两条单体均被标记，而在不含放射性标记的培养基中继续培养至第二次分裂中期时，每个DNA复制形成的2个DNA分子中，只有1个有标记。由甲图可知，每条染色体的两条单体上都存在黑点（图中黑点为放射性标记），故甲图中每条染色体的两条单体均被标记，而乙图每条染色体只有1条染色单体存在黑点，因此，乙图为第二次分裂中期染色体观察结果，甲图为第一次分裂中期染色体观察结果，B正确，C错误； D、甲图为第一次分裂中期染色体观察结果，甲图中每条染色体的两条单体均被标记，即在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期后，复制形成的所有DNA分子中一条链含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，一条链不含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，而DNA分子原来两条链都不含3H标记，说明DNA复制后，两条母链分别与复制形成的子链形成了一个DNA分子（即子代DNA分子含有原来亲本DNA分子的一条链），说明DNA分子复制的特点是半保留复制，因此实验结果可作为DNA 半保留复制的证据，D正确。 故选C。 8. 副突变是指一个等位基因的转录受其同源基因的影响而产生稳定可遗传变化的现象。纯合深绿色玉米（BB）与纯合浅绿色玉米（B'B'）杂交， 自交，结果发现 和 都是浅绿色，其机制如图。下列说法错误的是（ ） A. F₂的基因型及比例为BB:BB':B'B'=1:2:1 B. 副突变是一种表观遗传现象 C. F₂的BB植株中B 基因mRNA 含量低于深绿色亲本 D. B'基因对 B基因表达的影响不会传递到F2的BB植株 【答案】D 【解析】 【分析】基因的碱基序列不变但表型改变的现象属于表观遗传。 【详解】A、纯合深绿色玉米（BB）与纯合浅绿色玉米（B'B'）杂交F1：BB'，表型为浅绿，F1自交F2：BB:BB':B'B'=1:2:1，A正确； B、副突变不改变基因的碱基序列，但使表型发生了改变，所以是一种表观遗传现象，B正确； C、亲本BB为深绿色，F2中BB植株表型为浅绿，说明了F₂的BB植株中B 基因mRNA 含量低于深绿色亲本，C正确； D、依据题干信息，纯合深绿色玉米（BB）与纯合浅绿色玉米（B'B'）杂交→F1：BB'，表型为浅绿，F1自交→F2：BB:BB':B'B'=1:2:1，表型均为浅绿色，说明B'基因对 B基因表达的影响会传递到F2的BB植株，D错误。 故选D。 9. “真核生物翻型模型”来解释真核生物翻译的起始（如图）。与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构，然后沿5'→3'方向扫描，遇到第一个起始密码子AUG停下，与大亚基装配形成起始复合物，进而开启翻译过程。下列推测不合理的是（ ） A. mRNA 的5' 端甲基化帽子不利于小亚基与mRNA 结合 B. 小亚基先与起始tRNA 结合可能有利于其在起始密码子处停下 C. 起始tRNA 的反密码子为3'-UAC-5' D. 核糖体亚基形成队列有利于提高蛋白质合成的效率 【答案】A 【解析】 【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程， 该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。 【详解】A、与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构，由图可知，mRNA的5'端有甲基化帽子，mRNA 的5' 端甲基化帽子利于小亚基与mRNA 结合，A不符合题意； B、与起始 tRNA 结合的核糖体小亚基识别mRNA的5'端帽结构，然后沿5'→3'方向扫描，遇到第一个起始密码子AUG停下，故小亚基先与起始tRNA 结合可能有利于其在起始密码子处停下，B符合题意； C、mRNA的起始密码子为 5'-AUG-3'，起始tRNA的反密码子为3'-UAC-5'，C符合题意； D、核糖体亚基形成队列可在短时间内合成大量的蛋白质，有利于提高蛋白质合成的效率，D符合题意。 故选A。 10. 先天性眼球震颤是一种由多对致病基因导致的疾病，下图为该病的两个家系图。测序发现，两个家族各自只携带一种致病基因；甲家系中 II-4 无该病的致病基因，乙家系中所有与该家族婚配的个体均未携带该病的致病基因。下列说法错误的是（ ） A. 甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病 B. 若甲家族中II-3 和 II-4再生一个男孩，则其患病概率为50% C. 乙家族中该病患者均为杂合子 D. 若甲家族 Ⅲ-3 与乙家族Ⅲ-3 婚配，则后代患病概率为25% 【答案】D 【解析】 【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病： （1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）。 （2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病。 （3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。 【详解】A、分析甲图，图中的II-3和II-4正常，生有患病的孩子III-4，说明该病是隐性遗传病，又因为 II-4 无该病的致病基因，说明该病不是常染色体遗传病，故甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病，A正确； B、甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病，设相关基因是B/b，则甲家族中II-3基因型XBXb，II-4基因型是XBY，甲家族中基因型II-3和II-4再生一个男孩，其基因型是XBY或XbY，其患病概率为50%，B正确； C、两个家族各自只携带一种致病基因，则乙不可能是伴X隐性遗传病，该病不可能是伴X显性遗传病（II-1与III-2可知），又因为乙家系中所有与该家族婚配的个体均未携带该病的致病基因，故也不可能是常染色体隐性遗传病，则乙家族中该病是常染色体显性遗传病，由于患者的后代都有正常个体，则可推知乙家族中该病患者均为杂合子，设相关基因是A/a，则都是Aa，C正确； D、甲家族中该病为伴 X 染色体隐性遗传病，设相关基因是B/b，乙家族中该病是常染色体显性遗传病，设相关基因是A/a，两个家族各自只携带一种致病基因，若甲家族 Ⅲ-3（1/2aaXBXB、1/2aaXBXb） 与乙家族Ⅲ-3 （aaXBY）婚配，Ⅲ-3产生的后代及比例是3/4aXB、1/4aXb，Ⅲ-3产生的后代及比例是1/2aXB、1/2aY， 则后代患病概率为1/4×1/2=1/8，D错误。 故选D。 11. 兴趣小组同学想调查高度近视的发病率和遗传方式。下列叙述错误的是（ ） A. 调查发病率时取样地点可选择在某医院的眼科门诊 B. 高度近视发病率=高度近视患者数/调查总人数×100% C. 可绘制家系图谱以推测遗传方式 D. 用眼不卫生也可能引起高度近视 【答案】A 【解析】 【分析】调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等；若调查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样；若调查的是遗传病的遗传方式，则应以患者家庭为单位进行调查，然后画出系谱图，再判断遗传方式。 【详解】A、调查发病率时应选择发病率较高的单基因遗传病，且应在人群中随机取样调查，数量足够多，选择在某医院的眼科门诊会导致实验结果偏大，A错误； B、发病率是指患者病个体在调查人群中的比例，故高度近视发病率=高度近视患者数/调查总人数×100%，B正确； C、可绘制家系图谱以推测遗传方式：应以患者家庭为单位进行调查，然后画出系谱图，再判断遗传方式，故调查红绿色盲时，在患者家系中进行调查，绘制家系图，研究遗传方式，C正确； D、用眼不卫生也可能引起高度近视，故在日常生活中应注意科学用眼，D正确。 故选A。 12. 结直肠癌是一种消化系统恶性肿瘤，在部分患者体内检测到KRAS和P53基因突变。KRAS蛋白和P53蛋白参与调控细胞增殖和分化，KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活会导致不典型增生甚至癌症。下列叙述错误的是（ ） A. KRAS基因原癌基因，P53基因为抑癌基因 B. 正常细胞内不含有KRAS基因，但含有P53基因 C. 癌症通常是多基因突变累积的结果 D. 癌细胞能够无限增殖，容易在体内分散和转移 【答案】B 【解析】 【分析】癌细胞的特征有：无限增殖，改变形态结构，易分散和转移，癌变的原因有外因和内因，外因是致癌因子，包括物理致癌因子、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。 【详解】A、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变，相反，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变，依据题干信息，KRAS蛋白异常激活、P53蛋白失活，故可知，KRAS基因为原癌基因，P53基因为抑癌基因，A正确； B、正常细胞内既含有KRAS基因，也含有P53基因，B错误； C、结肠癌（癌症）是原癌基因、抑癌基因等多个基因先后突变积累的结果，C正确； D、癌细胞的特征有：无限增殖，改变形态结构，易分散和转移，D正确。 故选B。 13. 恶性疟原虫是一类寄生虫，在其细胞内有一种含 DNA 的细胞器，对其存活很关键。基因分析显示，这种细胞器与叶绿体相近。研究者推测，恶性疟原虫祖先与一个含有叶绿体的真核细胞共生，而后“共生体”丢失很多特征进化形成恶性疟原虫。下列相关叙述错误的是（ ） A. 上述研究运用了分子生物学手段 B. 长期寄生生活诱导“共生体”丢失了光合能力 C. 该实例说明生命进化不是一个简单的“树状进化” D. 可以将该细胞器作为抗恶性疟原虫药物的新靶点 【答案】A 【解析】 【分析】内共生学说：线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。线粒体来源于细菌，即细菌被真核生物吞噬后，在长期共生过程中，通过演变，形成了线粒体。叶绿体来源于蓝藻，被原始真核细胞摄入胞内，在共生关系中，形成了叶绿体。 【详解】A、分析题意，上述研究主要是在细胞器水平进行的，属于细胞水平的研究，A错误； B、恶性疟原虫细胞内有一种含 DNA 的细胞器，这种细胞器与叶绿体相近，但由于疟原虫是寄生生物，不能进行光合作用， 据此推测长期寄生生活诱导“共生体”丢失了光合能力，B正确； C、该实例中恶性疟原虫祖先与一个含有叶绿体的真核细胞共生，后“共生体”丢失很多特征进化形成恶性疟原虫，说明生命进化不是一个简单的“树状进化”，C正确； D、据“其细胞内有一种含 DNA 的细胞器，对其存活很关键”推测，可以将该细胞器作为抗恶性疟原虫药物的新靶点，D正确。 故选A。 14. 利用来自两个不同湖泊的蜗牛和吸虫（蜗牛的寄生虫）做感染实验，结果如图。相关分析错误的是（ ） A. 吸虫更容易成功感染来自同一湖泊的蜗牛 B. 吸虫杂交后代与原住民相比有一定的竞争优势 C. 地理隔离导致两个湖泊吸虫的基因库存在差异 D. 同一湖泊的蜗牛和吸虫之间可能存在协同进化 【答案】B 【解析】 【分析】现代生物进化理论主要内容有：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。 【详解】A、由题图可知，吸虫更容易成功感染来自同一湖泊的蜗牛，A正确； B、由题图可知，原住民比吸虫杂交后代竞争优势，B错误； C、地理隔离会使两个湖泊吸虫不能进行基因交流，由于环境不同导致基因库存在差异，C正确； D、由题图可知，同一湖泊的蜗牛和吸虫之间感染率更高，可能存在协同进化，D正确； 故选B。 15. 下列关于生物实验中科学方法或实验操作的叙述，错误的是（ ） A. 做豌豆杂交实验时，应在花未成熟时进行去雄处理 B. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验采用了减法原理控制自变量 C. 噬菌体侵染的细菌实验利用了放射性同位素标记法 D. 在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中，应从远离抑菌圈的菌落上挑取细菌进行下一代培养 【答案】D 【解析】 【分析】①在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。②模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，包括物理模型、概念模型、数学模型等。③假说―演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想象提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，推出预测的结果，再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符，就可以认为假说是正确的，反之，则可以认为假说是错误的。④用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。 【详解】A 、做豌豆杂交实验时，为了防止自花传粉，应该在花未成熟时进行去雄处理，A正确； B、艾弗里肺炎链球菌转化实验的实验组中，添加某种酶的目的是通过酶解去除其中相应的成分，采用了“减法原理”控制自变量，B正确； C、噬菌体侵染大肠杆菌的实验分别使用35S或32P标记噬菌体，即利用了放射性同位素标记法，C正确； D、在“探究抗生素对细菌的选择作用”的实验中，应从抑菌圈的边缘的菌落上挑取细菌进行下一代培养，D错误。 故选D。 第二部分 本部分共6题，共70分。 16. 肥胖相关并发症严重威胁人类健康。研究者对肌苷与脂肪细胞代谢的关系进行了研究，为治疗肥胖提供了新思路。 （1）Ucp1 蛋白主要存在于脂肪细胞线粒体内膜上，可使有氧呼吸产生的能量大部分以热能形式散失。用肌苷处理小鼠脂肪细胞，检测Ucpl基因的表达，结果如图1。 ① Ucpl基因的表达水平，可以用脂肪细胞中________或________的含量来表示。 ② 细胞外肌苷与脂肪细胞表面的受体结合后，通过一系列信号转导，可____Ucpl基因的表达。 （2）ENT1 蛋白是一种转运蛋白，广泛存在于人体细胞膜上，可依靠协助扩散转运肌苷。对 1400名志愿者进行 E 基因（编码 ENT1）检测和体质检测，结果表明E基因的一种突变携带者发生肥胖的概率比正常纯合子降低了59%。E基因的突变如图2，部分密码子如表。 第1个碱基 第2个碱基 第3个碱基 U C A G U 亮氨酸 丝氨酸 终止 终止 A 亮氨酸 丝氨酸 终止 色氨酸 G C 亮氨酸 脯氨酸 谷氨酰胺 精氨酸 A A 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 U 异亮氨酸 苏氨酸 天冬酰胺 丝氨酸 C G 缬氨酸 丙氨酸 天冬氨酸 甘氨酸 U ① 突变基因表达的蛋白质中的氨基酸变化是________，这导致其功能下降。 ② 与正常纯合子相比，E基因突变携带者发生肥胖的概率大大降低。试解释原因________________________。 （3）综合以上信息，提出一个治疗肥胖的思路___________________。 【答案】（1） ①.  Ucpl基因mRNA ②. Ucp1 蛋白 ③. 促进 （2） ①. 由异亮氨酸图换位苏氨酸 ②. 与正常纯合子相比,携带者细胞膜上正常功能的ENT1数量少，肌苷转运能力弱， 胞外肌苷含量高，Ucpl表达强，脂肪氧化生热多，脂肪积累少，发生肥胖概率下降 （3）抑制 ENT1 功能（或增加肌苷或促进Ucpl基因表达） 【解析】 【分析】基因的表达过程包括转录和翻译。转录是以DNA为模板合成RNA的过程；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程。 【小问1详解】 Ucpl基因的表达水平，可以用基因表达的产物来表示，即用脂肪细胞中 Ucpl基因mRNA或Ucp1 蛋白的含量来表示。由图1可知，相比对照组，用肌苷处理小鼠脂肪细胞会提高Ucpl基因得表达量，因此可知其会促进Ucpl基因的表达。 【小问2详解】 由图2结合密码子表格可知，基因突变导致密码子由AUC变成ACC，则翻译时对应得氨基酸由异亮氨酸改变为苏氨酸。与正常纯合子相比,携带者细胞膜上正常功能的ENT1数量少，肌苷转运能力弱， 胞外肌苷含量高，Ucpl表达强，脂肪氧化生热多，脂肪积累少，发生肥胖概率下降。 【小问3详解】 根据上述信息可知，治疗肥胖可知抑制 ENT1 功能（或增加肌苷或促进Ucpl基因表达）。 17. 研究者发现一株雄性不育突变玉米m，对其雄性不育的原因进行了研究。 （1）将 m 与野生自交系玉米（一直通过自交繁育的品系）杂交，后代育性正常与雄性不育比例为1：1，说明m为杂合子，判断的理由是________。 （2）观察野生型玉米（2n=20）和m的花粉母细胞减数分裂过程，结果如图1，在野生费玉米减数分裂的终变期，可观察到10 个_________，随后进行两次分裂形成四个子增胞。在m中，粗线期之后染色体聚集并逐渐变成致密的染色质团，减数分裂被抑制， （3）定位突变基因后进行测序，发现INVAN6 基因序列发生了变化，如图2所示。与野生型相比，突变基因发生了碱基对的_________。 （4）INVAN6 基因编码一种酶（INVAN6） 。研究者对野生型和突变型 INVAN6的活性进行了测定。将等量的两种酶分别与一定量的二糖进行混合，测定底物和产物的量，结果如图3。 根据图3结果推测，INVAN6 功能是_________。INVAN6基因突变使INVAN6蛋白功能________，破坏了花粉母细胞的糖代谢和信号传导，影响了花粉的正常发育。 （5）揭示突变株m雄性不育的原因，还需要做进一步研究。请举出一个需要研究的问题________。 【答案】（1）野生自交系玉米为纯合子，子代出现分离比 （2）四分体 （3）替换 （4） ①. 将蔗糖分解成葡萄糖和果糖 ②. 改变 （5）突变体减数第一次分裂前期被抑制是否与INVAN6 基因突变有关 【解析】 【小问1详解】 野生自交系玉米为纯合子，m与野生自交系玉米杂交，后代育性正常与雄性不育比例为1：1，说明m为杂合子。 【小问2详解】 由题知2n=10，减Ⅰ前期的终变期出现10个四分体。 【小问3详解】 由图2可知，不育植株是碱基G被A替换。 【小问4详解】 由图3可知，与野生型相比，突变型不能把蔗糖分解成果糖和葡萄糖，所以INVAN6 功能是分解蔗糖，INVAN6基因突变使INVAN6控制的酶失活。 【小问5详解】 由题可知，突变体不育是减数第一次分裂前期被抑制造成的，而INVAN6 基因突变导致突变体糖代谢改变，所以需要进一步研究突变体减数第一次分裂前期被抑制是否与INVAN6 基因突变有关。 18. 小麦生产的持续稳定对保障我国粮食安全具有重要意义。赤霉病对小麦生产危害极大，偃麦草具有抗赤霉病等诸多优良性状。我国科研工作者利用“小偃麦”，将抗赤霉病基因导入到普通小麦中，获得抗赤霉病小麦新种质。 （1）由普通小麦（含 42 条染色体）和偃麦草杂交获得小偃麦（甲）的过程如图1所示，小偃麦（甲）是________倍体。 （2）将甲与其他普通小麦品种杂交，再多代自交至F5。为确定F5的染色体组成，利用荧光素标记的偃麦草全基因组 DNA 作为探针，与F5植株根尖分生区细胞染色体 DNA进行分子杂交，荧光显微镜观察（杂交区域显示红色荧光），其中植株乙的鉴定结果如图2（含有43条染色体）。 ① 探针与待测 DNA 的特异性结合遵循_______原则。 ② 植株乙发生了________变异。 （3）对植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病。对照组的设计为_______。 a.普通小麦b.植株乙c.偃麦草d.喷洒等量的蒸馏水e.喷洒等量的赤霉菌孢子f.检测植株的抗赤霉病基因 g.统计植株的小穗感染率 （4）提取植株乙基因组DNA，检测偃麦草S染色体组7条染色体的特异性分子标记，结果如下表。 染色体的特异性分子标记 1S 2S 3S 4S 5S 6S 7S 普通小麦 - - - - - 植株乙 - - + - - 偃麦草 + + + + + + + 注： “+”代表可以检测到， “-”代表不可以检测到检测结果说明________。 【答案】（1）八 （2） ①. 碱基互补配对 ②. 染色体结构和数目 （3）aeg、ceg （4）植株乙的抗病性特征来自偃麦草S染色体组的3S 【解析】 【分析】1、偃麦草与普通小麦杂交培育小麦新品种——小偃麦的原理是染色体变异。 2、秋水仙素可以通过抑制纺锤体形成使细胞染色体数目加倍。 【小问1详解】 据图可知，图中的字母代表不同的染色体组，小偃麦（甲）含有AABBDDSH，共8个字母，表示八倍体。 【小问2详解】 ① 探针与待测 DNA 的特异性结合遵循碱基互补配对原则：观察是否出现杂交带。 ②普通小麦染色体数目为42条，小偃麦甲染色体数目应大于42条，二者杂交，子一代染色体组成为AABBDDS或AABBDDH，之后继续自交得到植株乙。由于植株乙有43条染色体，其中AABBDD染色体可以正常配对，所以比普通小麦多出的一条染色体应来自S或H，但是用探针进行杂交后有两处荧光标记，说明该染色体与其他染色体发生了片段交换，即易位，因此判断发生了染色体的结构变异。 【小问3详解】 对植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病，该鉴定是个体生物学水平的鉴定，实验设计应遵循对照与单一变量原则，应与普通小麦和偃麦草作对比，故对照组的设计为：普通小麦、喷洒等量的赤霉菌孢子，偃麦草、喷洒等量的赤霉菌孢子与实验组在相同条件下培养一段时间，统计植株的小穗感染率。 故选aeg、ceg。 【小问4详解】 分析题意，“+”代表可以检测到， “-”代表不可以检测到，表格信息显示，普通小麦均不含特异性分子标记，而植株乙只有3S含特异性分子标记，植株乙进行抗病性鉴定，结果为抗赤霉病，说明植株乙的抗病性特征来自偃麦草S染色体组的3S。 19. 金丝猴是灵长目猴科仰鼻猴属动物的统称，包含 5个物种。为探索黔金丝猴的身世之迷，科研 工作者进行了相关研究。 （1）对5个金丝猴物种106个个体的基因组数据进行群体遗传学分析，基于________水平的证据推测5 种金丝猴之间的进化关系如图1。 （2）进一步分析发现，黔金丝猴的基因组来源于两个亲本谱系：川金丝猴（亲本A）和滇金丝猴-怒江金丝猴共同祖先（亲本B），其中大部分基因组（69%）来源于川金丝猴。研究者据此推测：早期川金丝猴祖先亲本B杂交，再与________回交，然后单独进化成新物种-黔金丝猴。 （3）S基因和P基因与金丝猴体毛色素合成有关，不同来源的等位基因合成的蛋白质结构和功能相同。启动子是紧挨转录起始位点的DNA片段，是 RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录。将不同来源等位基因的启动子与荧光素酶基因拼接，导入同一细胞系，检测荧光强度，结果如图2。 杂交种应该有两个亲本的基因，但检测结果表明黔金丝猴的S基因和P基因分别来源于________。据此推测，作用于早期杂交种的选择使杂交种这些基因的________改变，导致3种金丝猴不同部位体毛色素的含量和比例不同。 由于体毛颜色不同，杂交种与两亲本在配偶识别和选择中形成交配前的______隔离。另外由于地理空间分布的不同，长期的自然选择使其________与两亲本差异逐渐增大，进而形成了新物种-黔金丝猴。 【答案】（1）分子 （2）亲本A （3） ①. 亲本B、亲本A ②. 启动子 ③. 行为 ④. 基因库 【解析】 【分析】现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；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。 【小问1详解】 对基因组数据进行的群体遗传学分析，属于分子水平的证据。 【小问2详解】 因黔金丝猴的基因组大部分基因组（69%）来源于川金丝猴。据此推测：早期川金丝猴祖先亲本B杂交，再与亲本A回交，然后单独进化成新物种-黔金丝猴。 【小问3详解】 图2荧光强度检测结果表明黔金丝猴的S基因来源于亲本B，P基因来源于亲本A，据此推测，作用于早期杂交种的选择使杂交种这些基因的启动子改变，导致3种金丝猴不同部位体毛色素的含量和比例不同。 由于体毛颜色不同，杂交种与两亲本在配偶识别和选择中形成交配前的行为隔离。另外由于地理空间分布的不同，长期的自然选择使其种群基因库与两亲本差异逐渐增大，进而形成了新物种-黔金丝猴。 20. 学习以下材料, 回答（1）~（4） 题。 高原动物低氧适应的表观遗传机制 高原低氧环境是生物在高海拔地区面临的主要生存挑战。缺氧诱导因子（HIF）信号通路是高原低氧适应的关键调控机制（如图）。HIF信号通路调控了一系列与氧感知、血管新生、代谢调节、红细胞生成等相关基因的表达，以帮助细胞适应低氧环境下的生理和代谢需求。 在动物的低氧适应中，长期的进化使高原动物的基因组具备了适应低氧环境的遗传特征，表观遗传也扮演了重要角色。 DNA甲基化在调控HIF信号通路中发挥着关键作用。通常DNA甲基化程度与基因的表达呈负相关。研究表明，高原居民的 DNA 甲基化模式与平原地区人群不同，特别是与氧感知途径和血管生成相关的基因。藏牦牛肾脏组织中HIF-α基因启动子区的甲基化程度与平原牛明显不同，mRNA 含量也差异显著。这种甲基化模式的变化可能有助于调控基因表达从而适应低氧环境。 HIF-α 基因的表达还受到组蛋白修饰的调控。组蛋白的乙酰化可引起染色质松弛，从而使RNA 聚合酶与启动子结合，进而激活目标基因表达。而组蛋白的甲基化可导致染色质结构更紧密，妨碍RNA 聚合酶与启动子的结合。 非编码RNA也是HIF信号通路在低氧适应中的重要调节因子。例如，某些非编码RNA可与HIF-α基因mRNA的5'-非翻译区结合, 抑制HIF-α基因mRNA 的翻译。有些非编码RNA通过与HIF-α基因mRNA的3'-非翻译区相互作用, 抑制HIF-α基因mRNA 的降解。 对高原动物低氧适应的表观遗传机制的研究，除了具备重要的理论意义外，还可以为治疗与低氧适应相关的疾病提供新的思路和靶点。 （1）只有处于低氧环境时，细胞才通过 HIF 信号通路激活 EPO（促红细胞生成素基因）等基因的表达，这种机制提高了在低氧环境下运输、利用氧气的效率，避免了在常氧条件下________。 （2）根据文中信息推测，与平原牛相比，藏牦牛HIF-α基因启动子区的甲基化水平____，HIF-α 基因的mRNA 水平________。 （3）组蛋白修饰通过改变染色质的松紧状态，来调控HIF-α基因表达的________过程。 （4）下列对高原动物低氧适应的表观遗传机制的叙述，正确的有 。 A. 高原动物只能通过表观遗传机制适应低氧环境 B. DNA 甲基化修饰改变了基因表达和表型，但不改变基因的碱基序列 C. 非编码RNA与HIF-α 基因mRNA 结合, 都会抑制HIF-α蛋白的合成 D. 表观遗传机制可以在转录和翻译水平调控基因表达 【答案】（1）HIF信号通道激活，红细胞数目过多，导致内环境稳态失衡 （2） ①. 低 ②. 高 （3）转录 （4）BD 【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现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 【小问1详解】 分析题意，缺氧诱导因子（HIF）信号通路是高原低氧适应的关键调控机制，而只有处于低氧环境时，细胞才通过 HIF 信号通路激活 EPO（促红细胞生成素基因）等基因的表达，避免了在常氧条件下HIF信号通道激活，导致红细胞数目过多，从而使内环境稳态失衡。 【小问2详解】 长期生活在低氧环境中，其HIF-α基因启动子甲基化水平可能更低，表达出更多的HIF-a蛋白，HIF-a蛋白与HIF-β蛋白结合，进入细胞核内，与ARNT结合激活HRE（低氧反应元件基因），使得促红细胞生成素（EPO）的mRNA的含量增多，促进EPO的合成，最终导致红细胞增多以适应低氧环境。 【小问3详解】 染色质的主要组成成分是DNA和蛋白质，而转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，故组蛋白修饰通过改变染色质的松紧状态，来调控HIF-α基因表达的转录过程。 【小问4详解】 A、高原动物除能通过表观遗传适应低氧环境外，还可通过其它方式适应，如个体体型变化等，A错误； B、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，DNA 甲基化修饰改变了基因表达和表型，但不改变基因的碱基序列，B正确； C、有些非编码RNA通过与HIF-α基因mRNA的3'-非翻译区相互作用, 抑制HIF-α基因mRNA 的降解，有利于HIF-α蛋白的合成，C错误； D、表观遗传机制可以在转录（组蛋白的乙酰化可引起染色质松弛，从而使RNA 聚合酶与启动子结合，影响转录过程）和翻译水平（非编码RNA通过与HIF-α基因mRNA的3'-非翻译区相互作用， 抑制HIF-α基因mRNA 的降解）调控基因表达，D正确。 故选BD。 21. 甜瓜果肉的颜色是重要的果实品质性状。为研究其遗传规律，以绿色果肉甜瓜“库克拜热”和橙色果肉甜瓜“皇后”为材料进行杂交实验，结果如图。 （1）由图可知，甜瓜果肉颜色受________对等位基因的控制，且遵循________定律。其中绿色果肉对白色果肉为________性。 （2）已有研究表明，橙色果肉控制基因 G 能使成熟期果肉积累β-胡萝卜素，白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体。 ① 上图F₂中白色果肉甜瓜的基因型为________。 ② 请解释甜瓜绿色果肉性状产生的原因________。 （3）在现代作物杂交育种中，常通过检测与目标基因紧密连锁的分子标记（如 SSR 等）选择目标个体。SSR即简单重复序列，在不同品种间重复序列有差异，使其在电泳后会出现不同的条带。已知基因T/t位于8号染色体上，利用8号染色体上的三个分子标记对F₂中白色和绿色甜瓜进行检测，结果如下表。 分子标记 白色 绿色 a b c a b c SSR2956 0 21 12 9 1 1 SSR2980 0 21 12 11 0 0 CMN21-25 7 10 15 8 2 1 注：a-与“库克拜热”带型相同植株数；b-杂合带型植株数；c-与“皇后”带型相同植株数。 ① 三个分子标记中最适合作为基因 T/t的分子标记的是________。 ② 在果肉为绿色的植株中，出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株，请解释原因_________。 【答案】（1） ①. 2 ②. 自由组合 ③. 隐 （2） ①. ggTT或ggTt ②. 不存在橙色果肉控制基因 G 能使成熟期果肉未积累β-胡萝卜素，且不存在白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体未解体，从而呈现绿色。 （3） ①. SSR2980 ②. SSR2956 与T/t基因均位于8号染色体上，在减数分裂中四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换，产生了少量同时含有t和“皇后”类型SSR2956的重组型配子，该类型雌雄配子结合发育形成了c，因此其数量较少 【解析】 【分析】F1自交产生的F2比例为12：3：1，为9：3：3：1的变式，可知该性状由两对独立遗传的等位基因控制，且F1基因型为双杂合。 【小问1详解】 根据杂交结果F1自交产生的F2比例为12：3：1，为9：3：3：1的变式，可知该性状由两对独立遗传的等位基因控制，遵循自由组合定律。其中白色和绿色为3：1，可知绿色果肉对白色果肉为隐性。 【小问2详解】 由题意分析，白色果肉甜瓜，没有橙色果肉控制基因 G ，且有白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体解体，因此F2种白色果肉甜瓜的基因型为ggTT或ggTt。绿色果肉甜瓜的基因型为ggtt，因为不存在橙色果肉控制基因 G 能使成熟期果肉未积累β-胡萝卜素，且不存在白色果肉控制基因T能使成熟期果肉细胞的叶绿体未解体，从而呈现绿色。 【小问3详解】 F₂中白色甜瓜有TT和Tt，绿色甜瓜均为tt，由表格结果可知分子标记SSR2980完全符合上述结果，最适合作为基因T/t的分子标记。 SSR2956 与T/t基因均位于8号染色体上，在减数分裂中四分体的非姐妹染色单体之间发生了交换，产生了少量同时含有t和“皇后”类型SSR2956的重组型配子，该类型雌雄配子结合发育形成了c，因此出现较少SSR2956与“皇后”相同的植株。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$