精品解析:北京市北京师范大学附属中学2025—2026学年高一下学期期末考试生物试题
2026-07-16
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内容正文:
北京师大附中2025—2026学年(下)高一期末考试
生物试卷
考生须知:
1.本试卷有2道大题,共11页。考试时长90分钟,满分100分。
2.考生务必将答案填写在答题卡上,在试卷上作答无效。
3.考试结束后,考生应将答题卡交回。
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 水稻的遗传物质贮存和复制场所不包括( )
A. 细胞核 B. 线粒体 C. 叶绿体 D. 核糖体
【答案】D
【解析】
【分析】
水稻是真核生物,其遗传物质是DNA,水稻细胞的细胞核、线粒体、叶绿体均含有DNA。
【详解】A、水稻的遗传物是DNA,DNA主要存在于细胞核中,细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所,A不符合题意;
BC、线粒体与叶绿体是半自主细胞器,含有DNA,其中的DNA也能复制,也是遗传物质贮存和复制的场所,BC不符合题意;
D、核糖体是蛋白质的生产机器,是氨基酸脱水缩合形成肽链的场所,不含DNA,无法进行DNA复制,不是遗传物质贮存和复制的场所,D符合题意。
故选D。
【点睛】
2. 下列选项中,属于配子具有多样性的原因的一组是( )
①同源染色体的非姐妹染色单体间的互换
②姐妹染色单体分离
③非同源染色体自由组合
④各对同源染色体排列在赤道板两侧
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
【答案】C
【解析】
【详解】①③而在减数第一次分裂前期,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换以及在减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,是形成配子多样性的原因,①③正确;
②④减数第二次分裂后期会发生着丝点分裂、姐妹染色单体分开,该过程不属于配子多样性的形成原因;各对同源染色体排列在赤道板两侧是减数分裂的正常过程,不属于配子多样性的形成原因,②④错误。
综上所述正确的是①③,C正确,ABD错误。
3. 如图是某哺乳动物细胞减数分裂中的一个时期示意图,该图所示的细胞为( )
A. 初级精母细胞 B. 初级卵母细胞 C. 次级卵母细胞 D. 减数第二次分裂后期
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图中同源染色体分离,细胞质不均等分裂,所以细胞处于减数第一次分裂后期,为初级卵母细胞。
【详解】通过分析可知,该图所示的细胞为初级卵母细胞。
故选B。
【点睛】
4. 真核细胞的基因主要位于染色体上。下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 染色体只由基因组成
B. 染色体是基因的主要载体
C. 一条染色体上有许多个基因
D. 基因在染色体上呈线性排列
【答案】A
【解析】
【分析】1、染色体的主要成分是DNA和蛋白质,染色体是DNA的主要载体。2、基因是有遗传效应的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位,DNA和基因的基本组成单位都是脱氧核苷酸。3、基因在染色体上,且一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、染色体主要由DNA和蛋白质组成,并非只有基因,A错误;
B、基因在染色体上,染色体是基因的主要载体,B正确;
C、基因是有遗传效应的DNA片段,染色体主要由DNA和蛋白质组成,一条染色体上有多个基因,C正确;
D、一条染色体含有多个基因,基因在染色体上呈线性排列,D正确。
故选A。
5. 下列交配方式与实验目的不匹配的是( )
A. 鉴别豌豆红花和白花的显隐性关系——测交
B. 育种中不断提高抗病品种的纯合度——自交
C. 鉴别结红果的番茄植株是否为纯合子——自交
D. 判断紫茉莉枝条颜色的遗传是否为质遗传——正反交
【答案】A
【解析】
【分析】鉴别方法:(1)鉴别一只动物是否为纯合子,可用测交法;(2)鉴别一棵植物是否为纯合子,可用测交法和自交法,其中自交法最简便;(3)鉴别一对相对性状的显性和隐性,可用杂交法和自交法(只能用于植物);(4)提高优良品种的纯度,常用自交法;
【详解】A、测交是让待测个体与隐性纯合子杂交。若用测交鉴别豌豆红花和白花的显隐性关系,只能判断出待测个体是纯合子还是杂合子,无法直接确定显隐性关系。要鉴别显隐性关系,应采用杂交的方式,让红花和白花豌豆杂交,子代所表现出的性状即为显性性状,A 符合题意;
B、自交可使杂合子后代发生性状分离,通过不断自交并筛选,可提高抗病品种的纯合度,B不符合题意;
C、对于结红果的番茄植株,自交若后代不发生性状分离,则该植株为纯合子;若后代发生性状分离,则为杂合子,所以自交可鉴别其是否为纯合子,C不符合题意;
D、正反交实验可用于判断遗传方式。若紫茉莉枝条颜色的遗传是质遗传,正反交结果会不同,且子代性状总是与母本相同;若正反交结果相同,则不是质遗传,D不符合题意。
故选A。
6. 某同学用小球做性状分离比的模拟实验,操作示意图如下,下列说法错误的是( )
A. 本实验用两个小桶分别代表雌雄生殖器官
B. 两个小桶内的彩球个数可以不相等
C. 每个桶每次取出一个小球代表等位基因分离
D. 不同彩球的随机组合代表非等位基因自由组合
【答案】D
【解析】
【详解】A、性状分离比模拟实验中,两个小桶分别代表雌、雄生殖器官,桶内的彩球分别代表雌、雄配子,A正确;
B、自然界中雄配子的总数量通常远多于雌配子总数量,因此两个小桶内的彩球总个数可以不相等,只要保证每个小桶内D和d两种彩球的数量比为1:1即可,B正确;
C、每个小桶中的D、d两种彩球对应一对等位基因,从每个桶中取出一个小球的过程,模拟了减数分裂时等位基因分离、分别进入不同配子的过程,C正确;
D、来自两个小桶的彩球随机组合,模拟的是受精作用过程中雌雄配子的随机结合;非等位基因自由组合发生在减数分裂形成配子的阶段,且需要至少两对等位基因才能体现,本实验仅涉及一对等位基因,无法模拟非等位基因自由组合,D错误。
7. 在完全显性的条件下,以下有关性状的叙述正确的是( )
A. 隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B. 西红柿的抗病与易染病,骆驼的长毛与细毛都是相对性状
C. 纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代不会出现纯合子
D. 具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出的性状是显性性状
【答案】D
【解析】
【分析】相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型,如狗的长毛与短毛、狗的卷毛和直毛;隐性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交,F1没有表现出来的亲本性状;显性性状是指具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出来的亲本性状;性状分离是指在杂种后代中,同时出现显性性状和隐性性状的现象。
【详解】A、具有相对性状的纯合亲本杂交,F1没有表现出来的亲本性状是隐性性状,A错误;
B、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型,骆驼的长毛与细毛不是相对性状,B错误;
C、杂合子自交后代会出现纯合子,如Aa自交后代会出现AA、aa,C错误;
D、具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出的性状是显性性状,D正确。
故选D。
8. 控制果蝇体色和翅型的基因均位于常染色体上,杂交实验结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 长翅对短翅为显性
B. 体色和翅型的遗传均遵循基因分离定律
C. F1灰身长翅果蝇产生了17%的重组配子
D. F1灰身长翅自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律的实质:在杂合子的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性;生物体在进行减数分裂形成配子时,等位基因会随着同源染色体的分开而分离,分别进入到两个配子中,独立地随配子遗传给后代。利用测交实验可验证某一个体的基因型, 由于隐性纯合子只产生隐性配子,其不影响后代的表现型,因此若后代只有一种表现型,说明该个体只产生一种配子,即亲本为纯合子,若后代为两种表现型且比例为1:1,说明亲本产生两种比例相等的配子,即亲本为杂合子。
【详解】A、仅考虑翅型基因,亲本分别为纯合长翅和纯合短翅,F1只表现为长翅,说明长翅为显性性状,短翅为隐性性状,A正确;
B、考虑体色基因,亲本分别为纯合灰身和纯合黑身,F1只表现为灰身,说明灰身为显性性状,黑身为隐性性状;假设A、a分别控制灰身和黑身,B、b分别控制长翅和短翅,已知两对基因均位于常染色体上,则母本基因型为AABB,父本基因型为aabb,F1基因型为AaBb,F1与纯合黑身短翅果蝇aabb测交,只考虑体色基因,后代灰身:黑身=(41.5%+8.5%):(41.5%+8.5%)=1:1,说明体色基因遵循分离定律,只考虑翅型基因,后代长翅:短翅=(41.5%+8.5%):(41.5%+8.5%)=1:1,说明翅型基因遵循分离定律,B正确;
C、由以上分析可知,F1测交后代灰身:黑身=1:1,长翅:短翅=1:1,若这两对基因符合自由组合定律,则可用乘法法则计算其后代表现型比例应为灰身长翅:黑身长翅:灰身短翅:黑身短翅=1:1:1:1,与题图不符,说明这两对基因是位于一对同源染色体上的。由亲本基因型为AABB和aabb可知,F1中A与B基因位于一条染色体上,a与b位于一条染色体上,由于F1在减数第一次分裂前期发生了染色体互换,导致形成了重组配子Ab和aB,由于F1测交后代的表现型比例可以反应F1产生配子的比例,F1产生重组配子Ab和aB的比例之和=F1测交后代中灰身短翅个体(基因型为Aabb)和黑身长翅(基因型为aaBb)个体的比例之和=8.5%+8.5%=17%,C正确;
D、由于体色和翅型基因是位于一对同源染色体上的,不符合自由组合定律,则F1(基因型为AaBb)自交后产生性状分离比不是9:3:3:1,9:3:3:1是符合自由组合定律的双杂合子(AaBb)自交获得的后代比例,D错误。
故选D。
9. 下列关于生物性别决定和伴性遗传的叙述,正确的是( )
A. 性别受性染色体控制而与基因无关
B. 人群中红绿色盲患者具有女性患者多于男性患者的特点
C. 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
D. 人群中含X染色体的配子与含Y染色体的配子数量相等
【答案】C
【解析】
【分析】1、人类的染色体包括常染色体和性染色体,无论是体细胞还是生殖细胞都同时含有常染色体和性染色体。
2、决定性别的基因位于性染色体上,但性染色体上的基因不都决定性别,性染色体上的基因的遗传方式都与性别相关联,称为伴性遗传。
【详解】A、性染色体能决定性别的主要原因是控制性别的基因位于性染色体上,A错误;
B、红绿色盲为伴X染色体隐性遗传,在人群中红绿色盲患者女性患者少于男性患者,B错误;
C、基因位于染色体上,故性染色体上的基因都伴随性染色体遗传,C正确;
D、卵细胞都含X染色体,精子一半含X染色体,一半含Y染色体,因此,人群中含X染色体的配子多于含Y染色体的配子,D错误。
故选C。
10. 下图是一个血友病(伴X染色体隐性遗传)遗传系谱图,从图可以看出患者7的致病基因来自( )
A. 1 B. 4 C. 1和3 D. 1和4
【答案】C
【解析】
【分析】性染色体的遗传特点决定了伴性遗传的特点。男性的X染色体一定来自母亲,且一定会传给女儿。
【详解】血友病为伴X染色体隐性遗传病,图中7号女性患者的X染色体一条来自其母亲5号;一条来自其父亲6号,5号的父母表现均正常,则5号携带的致病基因来自1号,即1号为血友病基因的携带者,而6号的致病基因来自3号,即7号的致病基因来自1和3号,C正确,ABD错误。
故选C。
11. 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标记组搅拌并离心后,检测出沉淀物放射性较高
D. 在新形成的部分子代噬菌体中检测到32P
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA的特征元素是P,蛋白质的特征元素是S,因此可用32P标记噬菌体的DNA、35S标记噬菌体的蛋白质,A正确;
B、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体及其蛋白质外壳与大肠杆菌分离,B正确;
C、35S标记噬菌体的蛋白质外壳,噬菌体侵染大肠杆菌时蛋白质外壳不进入细胞,离心后蛋白质外壳分布在上清液中,因此上清液放射性较高,沉淀物放射性很低,C错误;
D、32P标记噬菌体的DNA,侵染时DNA进入大肠杆菌作为复制的模板,由于DNA是半保留复制,因此部分子代噬菌体会含有亲代的32P标记链,可检测到放射性,D正确。
12. 下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A. 以四种核糖核苷酸为原料
B. 以解开的每条母链为模板
C. 子链的延伸不需要酶的参与
D. DNA完全解旋后才开始复制
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA分子复制的原料是四种脱氧核糖核苷酸,核糖核苷酸是转录合成RNA的原料,A错误;
B、DNA分子复制为半保留复制,复制时双螺旋解开,两条母链各自作为模板合成互补的子链,B正确;
C、子链延伸过程需要DNA聚合酶催化单个脱氧核苷酸依次连接到延伸的子链上,必须有酶的参与,C错误;
D、真核细胞DNA复制的特点是边解旋边复制,不需要完全解旋后再开始复制过程,D错误。
13. DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基。基因组中转录沉默区常甲基化,在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后,发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是( )
A. 启动子甲基化影响其与核糖体结合
B. DNA甲基化可以抑制基因的转录
C. DNA甲基化可以影响细胞的分化
D. 肌细胞中可能存在去甲基化的酶
【答案】A
【解析】
【分析】DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,在DNA某些区域结合一个甲基基团。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代。
【详解】A、启动子甲基化影响与RNA聚合酶结合,进而影响了该基因的转录,A错误;
B、因为基因组中转录沉默区常甲基化,若启动子甲基化,会影响启动子与RNA聚合酶结合,进而影响了该基因的转录,B正确;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,而DNA甲基化会导致mRNA合成受阻,即会影响基因表达,因此DNA甲基化可能会影响细胞分化,C正确;
D、由题意可知,将携带甲基化和非甲基化肌红蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后,二者转录水平一致,因此可知肌细胞中可能存在去甲基化的酶,D正确。
故选A。
14. 新冠病毒是正链RNA病毒,其RNA既是遗传物质,也可以直接作为翻译的模板。新冠病毒RNA进入细胞后首先作为模板翻译出RNA复制酶(又称依赖RNA的RNA聚合酶),然后在该酶的作用下合成负链RNA,再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA。负链RNA不能与核糖体结合。下列相关表述正确的是( )
A. 新冠病毒的RNA复制酶的合成场所为病毒的核糖体
B. 新冠病毒的RNA复制酶与人体细胞中RNA聚合酶识别的模板相同
C. 以负链RNA为模板合成正链RNA的过程称为转录
D. 新冠病毒正链RNA上有密码子而负链RNA上没有
【答案】D
【解析】
【详解】A、病毒没有细胞结构,不含核糖体,新冠病毒RNA复制酶的合成场所是宿主细胞的核糖体,A错误;
B、新冠病毒的RNA复制酶识别的模板是RNA,人体细胞中RNA聚合酶是转录过程的酶,识别的模板是DNA的一条链,二者识别的模板不同,B错误;
C、高转录是以DNA为模板合成RNA的过程,以负链RNA为模板合成正链RNA属于RNA复制过程,不属于转录,C错误;
D、密码子是mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基,新冠病毒正链RNA可直接作为翻译的模板,说明其含有密码子;负链RNA不能与核糖体结合,无法作为翻译模板,因此不含密码子,D正确。
15. 下列哪项不属于RNA的功能( )
A. 在DNA与蛋白质之间传递遗传信息
B. 组成染色体的主要成分之一
C. 在密码子和氨基酸之间建立对应关系
D. 组成核糖体的重要成分之一
【答案】B
【解析】
【详解】A、mRNA作为遗传信息的信使,可将DNA上的遗传信息传递到蛋白质中,A不符合题意;
B、染色体的主要组成成分为DNA和蛋白质,B符合题意;
C、tRNA一端能识别密码子,另一端能结合对应氨基酸,可在密码子和氨基酸之间建立对应关系,C不符合题意;
D、RNA和蛋白质是组成核糖体的重要成分,D不符合题意。
16. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程,下列叙述错误的是( )
A. 转录和翻译过程均在细胞核中完成
B. 某些密码子可以决定翻译的起始和终止
C. 核基因的转录和翻译分别需要不同的酶
D. 遗传信息既可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向DNA
【答案】A
【解析】
【详解】A、真核生物转录的主要场所是细胞核(线粒体、叶绿体中也可发生转录),翻译的场所是细胞质中的核糖体,A错误;
B、起始密码子是翻译过程的起点,终止密码子是翻译过程的终点,B正确;
C、核基因的转录需要RNA聚合酶催化,翻译过程需要催化肽键形成等多种不同的酶参与,两个过程所需酶的种类不同,C正确;
D、遗传信息从DNA流向RNA是转录过程,从RNA流向DNA是逆转录过程,二者均属于中心法则的内容,D正确。
17. 下列关于基因与性状关系的叙述,错误的是( )
A. 基因的甲基化可能影响生物体的相关性状
B. 生物体的基因与性状是一一对应的关系
C. 基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D. 基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
【答案】B
【解析】
【分析】1、基因通过中心法则控制性状,包括两种方式:(1)通过控制酶的合成控制代谢过程,间接控制生物体的性状(2)可通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。2、基因与性状之间不是一一对应的关系。
【详解】A、基因的甲基化可影响基因的表达,进而影响生物体的相关性状,A正确;
B、基因与性状并非都是一一对应关系,有些性状有多对基因控制,B错误;
C、基因能通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状,C正确;
D、基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,D正确。
故选B。
18. 编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断,正确的是( )
状况
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
A. 状况①一定是因为氨基酸序列没有变化
B. 状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%
C. 状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化
D. 状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加
【答案】C
【解析】
【分析】基因中的一个碱基对发生替换属于基因突变。一个碱基被替换后,可能有以下几种情况:
(1)由于密码子的简并性,氨基酸序列没有变化;
(2)只改变一个氨基酸;
(3)导致终止密码的位置提前,翻译形成的肽链变短;
(4)导致终止密码的位置推后,翻译形成的肽链变长。
【详解】A、一个碱基被另一个碱基替换后,遗传密码一定改变,但由于密码子具有简并性,决定的氨基酸并不一定改变,状况①酶活性不变且氨基酸数目不变,可能是因为氨基酸序列没有变化,也可能是氨基酸序列虽然改变但不影响两种酶活性,A错误;
B、状况②酶活性虽然改变了,但氨基酸数目没有改变,所以氨基酸间的肽键数应该也不变,B错误;
C、状况③碱基改变之后酶活性下降且氨基酸数目减少,可能是因为突变导致了终止密码的位置提前了,C正确;
D、状况④酶活性改变且氨基酸数目增加,可能是因为突变导致了终止密码的位置推后,但是基因突变不影响tRNA的种类,D错误。
故选C。
19. 下列关于基因重组和生物多样性的叙述不正确的是( )
A. 非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
B. 非同源染色体的自由组合能导致基因重组
C. 基因重组可产生新的基因使配子种类多样化
D. 配子种类及组合方式多样化可导致子代基因组合多样化
【答案】C
【解析】
【分析】基因重组
1、概念:在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合。
2、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。
【详解】A、同源染色体的非姐妹染色单体的交换可引起基因重组,A正确;
B、非同源染色体的自由组合能导致其上的非等位基因也自由组合,即导致基因重组,B正确;
C、基因重组只会产生新的基因型,不会出现新的基因,C错误;
D、有性生殖过程中的基因重组使产生的配子种类多样化,进而导致后代具有多样性,D正确。
故选C。
20. 下列关于单倍体、多倍体及染色体组的表述,正确的是( )
A. 单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体
B. 洋葱(2n=16)根尖细胞在有丝分裂后期含四个染色体组
C. 21-三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
D. 四倍体西瓜作母本与二倍体西瓜杂交后所结西瓜无籽
【答案】B
【解析】
【详解】A、单倍体是体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体,若亲本为同源多倍体(如四倍体),其配子发育而成的单倍体体细胞中含有同源染色体,A错误;
B、洋葱为二倍体生物,正常体细胞含2个染色体组,有丝分裂后期着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色体组数目也随之加倍为4个,B正确;
C、21-三体综合征患者仅21号染色体多了1条,属于染色体数目变异中的个别染色体增加,体细胞中仍只有2个染色体组,C错误;
D、四倍体西瓜作母本与二倍体西瓜杂交后,所结西瓜中含有三倍体的种子,有种子结构;该三倍体种子种植后长成的三倍体植株因联会紊乱无法产生正常配子,所结西瓜才无籽,D错误。
21. 囊性纤维化是人类的一种遗传病,为了研究其发病率与遗传方式,正确的方法是( )
①在人群中随机抽样调查并计算发病率
②在患者家系中调查并计算发病率
③在人群中随机抽样调查研究遗传方式
④在患者家系中调查研究遗传方式
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
【答案】D
【解析】
【详解】①②调查遗传病发病率需要在人群中随机抽样统计,①正确,②错误;
③④研究其遗传方式应该在患者家系中调查,③错误,④正确。
综上所述,正确的是①④,D正确,ABC错误。
22. 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原因是基因突变
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,是变异的来源之一
【答案】AC
【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、水稻基因多样性的根本原因是DNA分子中碱基对的排列顺序的多样性,A错误;
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AC。
23. 加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成,居住着13种地雀。达尔文发现,它们在体型、喙等形态上存在巨大差异,不同种之间存在生殖隔离。这13种地雀是在150万年间由同一个祖先演化而来的,被称为“达尔文雀”。以下说法不正确的是( )
A. 不同种地雀形态特征差异体现了对不同地理环境的适应
B. 突变和基因重组使“达尔文雀”出现了丰富的表型
C. 各岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离逐渐形成生殖隔离
D. 自然选择导致种群基因频率的改变,标志着新物种的形成
【答案】D
【解析】
【分析】1、物种:分布在一定的自然区域内,具有一定的形态结构和生理功能,而且在自然状态下能够相互交配和繁殖,并能够产生可育后代的一群生物个体。
2、隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能发生自由交流的现象,常见的有地理隔离和生殖隔离。
3、地理隔离在物种形成中起促进性状分离的作用,是生殖隔离必要的先决条件,一般形成亚种。
【详解】A、不同的地理环境会对生物进行选择,使得生物向着适应环境的方向进化,不同种地雀形态特征差异体现了对不同地理环境的适应,A正确;
B、突变和基因重组为生物进化提供原材料,使“达尔文雀”出现了丰富的表型,B正确;
C、各岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离,不能进行基因交流,逐渐形成生殖隔离,C正确;
D、自然选择导致种群基因频率的改变,标志着生物发生了进化,生殖隔离的形成标志着新物种的形成,D错误。
故选D。
24. 生境破碎化是导致物种灭绝的主要因素之一,现假定有一种濒危动物,其两个种群被公路隔开,决定两个种群个体毛色基因型频率如下表(其毛色受等位基因A/a控制),下列说法中不正确的是( )
AA
Aa
aa
种群甲
30%
40%
30%
种群乙
15%
20%
65%
A. 种群甲中A基因的基因频率是种群乙的2倍
B. 种群甲随机交配一代后aa基因型频率会下降
C. 从上述材料可知,生物进化的方向是由隔离决定的
D. 建立跨越公路的生态廊道有助于维持该物种的延续和遗传多样性
【答案】C
【解析】
【详解】A、种群甲中A基因频率为30%+1/2×40%=50%,种群乙中A基因频率为15%+1/2×20%=25%,前者是后者的2倍,A正确;
B、种群甲中a基因频率为50%,随机交配一代后aa基因型频率为(50%)2=25%,低于原种群的30%,B正确;
C、现代生物进化理论认为,自然选择决定生物进化的方向,隔离是物种形成的必要条件,不能决定进化方向,C错误;
D、建立跨越公路的生态廊道可消除两个种群的地理隔离,促进种群间基因交流,有助于维持该物种的延续和遗传多样性,D正确。
25. 下列关于生物进化与生物多样性的说法,正确的是( )
A. 协同进化就是生物与生物之间相互影响而进化
B. 环境条件的改变导致了适应性变异的发生
C. 进化过程中隔离是物种形成的必要条件
D. 生物多样性分为基因多样性和种群多样性
【答案】C
【解析】
【详解】A、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,A错误;
B、变异是不定向的,环境条件仅对已经存在的不定向变异起选择作用,适应性变异在环境改变之前就已产生,并非环境改变导致其发生,B错误;
C、隔离包括地理隔离和生殖隔离,生殖隔离是新物种形成的标志,隔离是物种形成的必要条件,C正确;
D、生物多样性分为基因(遗传)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,D错误。
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26. 抗生素被广泛用于抗菌治疗,部分抗生素的作用机理如表所示:
抗生素
主要作用机理
放线菌素D
嵌入DNA双链之间,与DNA形成复合体,阻止DNA链与其他酶的结合
四环素
与细菌核糖体的30S亚基结合,阻止tRNA在该位点的连接
利福平
与RNA聚合酶结合
红霉素
阻止tRNA与mRNA结合
(1)基因表达的过程包括了图1中的___________(填序号)。细菌在繁殖过程中,遗传信息的流动过程包括了图1中的___________(填序号)。图1中④过程消耗的原料是___________。
(2)在上表抗生素中,能抑制图1中1过程的是___________,抑制图1中3过程的是___________。利福平___________(填“可以”或“不可以”)作为抑制流感病毒(RNA病毒)增殖的药物。
(3)抗生素X是治疗重症感染的一种药物,下图2表示一定时间内抗生素X在某医院住院患者的人均使用量以及从患者体内分离得到的细菌菌株M(简称M菌)对抗生素X的耐药率变化。据图分析,下列说法正确的是___________(不定项选择)。
A. M菌耐药率与抗生素X的人均使用量呈正相关
B. M菌耐药性产生的根本原因是发生了基因突变
C. 抗生素X对细菌M耐药性具有定向选择作用
D. M菌大量接触抗生素X发生的变化不是进化
(4)我国患者抗生素的使用率达到70%,而真正需要使用的情况不到20%,预防性使用抗生素是典型的滥用抗生素。长期滥用抗生素会造成人们不断增大药物剂量才能起到抑菌效果,请用现代生物进化理论解释上述现象___________。
【答案】(1) ①. ②③ ②. ①②③ ③. 脱氧核苷酸
(2) ①. 放线菌素D ②. 四环素和红霉素 ③. 不可以 (3)ABC
(4)在长期使用抗生素的选择作用下,细菌种群中具有耐药变异的个体获得生存优势,使耐药基因频率逐代提高,进而使细菌耐药性逐代增强
【解析】
【小问1详解】
基因表达是指基因控制蛋白质合成,包括转录(②)和翻译(③)两个过程。细菌为原核生物,繁殖过程中会进行DNA复制,再经转录、翻译合成蛋白质,因此遗传信息流动为①②③。④逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程,原料是四种脱氧核苷酸。
【小问2详解】
四环素、红霉素都通过影响翻译过程(③)发挥作用:四环素结合核糖体亚基阻止tRNA连接,红霉素阻止tRNA与mRNA结合。流感病毒的遗传物质是RNA,以RNA为模板复制得到RNA,而利福平抑制以DNA为模板转录为RNA的过程,不会抑制流感病毒的增殖。
【小问3详解】
A、由图2可知,抗生素X人均使用量越大,M菌耐药率越高,二者呈正相关,A正确;
B、细菌是原核生物,可遗传变异的来源只有基因突变,因此耐药性产生的根本原因是基因突变,B正确;
C、抗生素对细菌耐药性起到定向选择作用,会定向富集耐药性个体,C正确;
D、进化的实质是种群基因频率的改变,M菌种群耐药性基因频率升高,种群发生了进化,D错误。
【小问4详解】
长期滥用抗生素会不断选择对抗抗生素的细菌,使细菌的耐药性增强,只有不断提高抗生素的浓度才能起到良好的抑菌效果,故原因是在长期使用抗生素的选择作用下,细菌种群中具有耐药变异的个体获得生存优势,使耐药基因频率逐代提高,进而使细菌耐药性逐代增强。
27. 阅读以下材料,回答问题。
线粒体与肿瘤的发生发展
肿瘤的发生发展是由多基因、多信号通路参与的复杂生物学过程。近年来,科学家发现线粒体在肿瘤发生发展中发挥重要作用。
正常细胞主要利用线粒体提供能量,而多数肿瘤细胞无论处于有氧还是缺氧环境,都主要进行无氧呼吸。无氧呼吸不仅可以为迅速分裂的肿瘤细胞提供能量,其代谢产物乳酸排出胞外后还可以维持局部酸性环境,有利于肿瘤细胞对周围组织的侵袭和转移。此外无氧呼吸产生的代谢中间产物可直接被肿瘤细胞再利用。有些肿瘤细胞依赖无氧呼吸的主要原因是线粒体损伤,这可能与肿瘤组织中活性氧自由基(ROS)水平较高有关。线粒体是ROS的主要产生部位,也是主要被攻击目标,同时由于线粒体DNA是裸露的,更容易受到ROS损伤。
肿瘤细胞的迁移和侵袭能力与其伪足的形成密切相关。伪足形成过程需要消耗大量能量,线粒体的形态、数量和分布在此过程中均会发生动态变化。这些动态变化受到Mfn1基因和Drp1基因共同调控,二者表达的蛋白质分别起到促进线粒体融合和裂变的作用。观察发现,乳腺癌细胞中线粒体数量增多,且多向伪足形成区集中。
抵抗细胞凋亡是恶性肿瘤细胞的基本特征。线粒体是细胞的“自杀武器储存库”,细胞凋亡过程中大部分的凋亡信号通路都与线粒体内物质有关。正常细胞凋亡时,一些信号刺激会引起线粒体内外膜通透性增加,导致细胞色素C等物质释放,进而诱导凋亡。Bcl-2家族蛋白可以与一些蛋白质互作来调节线粒体外膜通透性,进而调控凋亡过程。在已知的多种肿瘤细胞中,Bcl-2均呈现高表达,抑制肿瘤细胞凋亡。充分认识线粒体在肿瘤发生发展中的作用,可以为靶向治疗肿瘤提供理论指导和新的策略。
(1)请写出文中没有提到的肿瘤细胞的一个特征___________,细胞癌变的根本原因是___________。
(2)从文中可知,与有氧呼吸相比,无氧呼吸更利于肿瘤发展的原因是___________。
(3)中科大某科研团队发现抑癌基因p53控制合成的肿瘤抑制因子可以通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞,下列叙述正确的是( )
A. p53基因只能在肿瘤细胞内选择性表达
B. 癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞高
C. 检测p53基因的表达产物,可以进行肿瘤的早期预警
D. 在乳腺癌细胞中,Mfn1基因表达量下降,Drp1基因表达量上升,因此线粒体融合减少,裂变增加,导致乳腺癌细胞中线粒体数量增加
(4)结合材料,从细胞凋亡角度提出一个以线粒体为靶标的肿瘤治疗思路___________。
【答案】(1) ①. 可以无限增殖;细胞膜上糖蛋白减少;细胞形态改变 ②. 原癌基因和抑癌基因突变
(2)代谢产物乳酸排出胞外后可以维持酸性环境,利于肿瘤细胞对周围正常组织的侵袭和转移,产生的代谢中间产物可以直接被肿瘤细胞再利用 (3)CD
(4)提高肿瘤细胞内线粒体膜通透性;促进肿瘤细胞线粒体中的细胞色素C等物质释放;降低肿瘤细胞中Bcl-2含量
【解析】
【小问1详解】
阅读本文可知,文中没有提到的肿瘤细胞的特征有:可以无限增殖;细胞膜上糖蛋白减少;细胞形态改变,细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变。
【小问2详解】
线粒体是有氧呼吸的主要场所,人体无氧呼吸的产物是乳酸,在细胞呼吸的过程中会产生很多的中间产物。从文中可知,由于无氧呼吸产生的代谢产物乳酸排出胞外后可以维持酸性环境,利于肿瘤细胞对周围正常组织的侵袭和转移,无氧呼吸产生的代谢中间产物可直接被肿瘤细胞再利用,故与有氧呼吸相比,无氧呼吸更利于肿瘤发展。
【小问3详解】
A、p53基因是抑癌基因,在正常细胞中也能表达,并非只能在肿瘤细胞内选择性表达,A错误;
B、正常细胞主要进行有氧呼吸,肿瘤细胞主要进行无氧呼吸,有氧呼吸产生ATP的效率比无氧呼吸高,所以癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞低,B错误;
C、因为抑癌基因p53控制合成的肿瘤抑制因子可抑制癌细胞无氧呼吸且不影响正常细胞,所以检测p53基因的表达产物,可以进行肿瘤的早期预警,C正确;
D、根据文中“这些动态变化受到Mfn1基因和Drp1基因共同调控,二者表达的蛋白质分别起到促进线粒体融合和裂变的作用。观察发现,乳腺癌细胞中线粒体数量增多,且多向伪足形成区集中”,在乳腺癌细胞中,Mfn1基因表达量下降,Drp1基因表达量上升,会使线粒体融合减少,裂变增加,进而导致乳腺癌细胞中线粒体数量增加,D正确。
【小问4详解】
根据题干信息,细胞凋亡过程中大部分的凋亡信号通路都与线粒体内物质有关,正常细胞凋亡时,一些信号刺激会引起线粒体内外膜通透性增加,导致细胞色素C等物质释放,进而诱导凋亡。Bcl-2家族蛋白可以与一些蛋白质互作来调节线粒体外膜通透性,进而调控凋亡过程。在已知的多种肿瘤细胞中,Bcl-2均呈现高表达,抑制肿瘤细胞凋亡。故可通过提高肿瘤细胞内线粒体膜通透性;促进肿瘤细胞线粒体中的细胞色素C等物质释放;降低肿瘤细胞中Bcl-2含量,促进肿瘤细胞凋亡,达到治疗肿瘤的目的。
28. 遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后(蜂王),若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,如下图所示。请回答下列问题:
(1)如果①以基因的β链为模板,则虚线框中合成的RNA的碱基序列为____________。过程②发生的场所是____________,其模板是____________。
(2)DNA甲基化若发生在基因的DNA序列上,则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的____________过程。
(3)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素,请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能____________(“促进”或“抑制”)DNMT蛋白活性。
(4)已知注射DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能抑制DNMT3基因表达,为验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素,科研人员取多只生理状况相同的幼虫,平均分为A、B两组,请根据提示完成表中内容。
1
处理方式
饲养方式
培养条件
预期结果
A组
①____
②____
其他条件相同且适宜。
工蜂
B组
注射适量DNMT 3siRNA溶液
饲喂花粉和花蜜
③____
(5)综上所述,性状是____________________的结果。
【答案】(1) ①. CUUGCCAGC(或5’-CUUGCCAGC-3’) ②. 核糖体 ③. mRNA
(2)转录 (3)抑制
(4) ①. 注射等量不含DNMT3 siRNA溶液(注射等量无关siRNA溶液) ②. 饲喂花粉和花蜜 ③. 蜂后(或蜂王)
(5)基因和环境共同作用
【解析】
【分析】DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加.上甲基,虽然不改变DNA序列,但是导致相关基因转录沉默。DNA甲基化在细胞中普遍存在,对维持细胞的生长及代谢等是必需的。如果某DNA片段被甲基化,那么包含该片段的基因功能就会被抑制。DNA的甲基化是由DNA甲基化转移酶来控制的,如果让蜜蜂幼虫细胞中的这种酶失去作用,蜜蜂幼虫就会发育成蜂王,和喂它蜂王浆的效果是一样的。
【小问1详解】
过程①表示转录,若①以基因的β链为模板,根据碱基互补配对原则,以及RNA聚合酶的移动方向(沿着DNA链3'→5'方向移动),则虚线框中合成的RNA的碱基序列为5'-CUUGCCAGC-3'。过程②是以RNA为模板合成蛋白质的过程,表示翻译,翻译的场所是细胞质中的核糖体;翻译的模板是mRNA。
【小问2详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点,用于驱动基因的转录,若DNA甲基化若发生在基因的启动子序列上,则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的转录过程。
【小问3详解】
蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,由此可推测,蜂王浆中的蛋白可能抑制DNMT蛋白活性,幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂后。
【小问4详解】
已知DNMT3siRNA(小干扰RNA)能使DNMT3基因表达沉默,即抑制DNMT3基因表达。本实验的目的是验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素,因此实验的自变量为是否注射适量的DNMT3siRNA抑制DNMT3基因表达DNMT3,因变量是雌蜂幼虫发育的结果,据此设计实验如下:取多只生理状况相同的雌蜂幼虫,均分为A、B两组;A组不作处理作为对照组,B组注射适量的DNMT3siRNA,其他条件相同且适宜;用花粉和花蜜饲喂一段时间后,观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂,B组发育成蜂王,则能验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素。
【小问5详解】
如果没有蜂王浆中的蛋白的影响,雌性蜜蜂幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂,受基因控制,如果有蜂王浆中的蛋白的影响,蜂王浆蛋白导致幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂后,该过程环境影响了基因的表达,综上所述,性状是基因和环境共同作用的结果。
29. 几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为___________,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是___________条。
(2)1916年,Bridges用白眼雌蝇(XrXr)与红眼雄蝇(XRY)杂交,子代中出现了约占子代总数1/2000的红眼雄蝇和白眼雌蝇,Bridges将这两种子代称为例外子代。Bridges推测,例外子代的出现是由于极少数亲代白眼雌蝇产生了性染色体组成为XrXr或O的配子,导致了XrXrY型的白眼雌蝇和XRO型不育红眼雄蝇的出现。
①白眼雌蝇产生性染色体组成为XrXr或O的异常配子,可能是在_______________过程中,_______________没有分开,一起进入了同一极。
②用_______________的方法可以直接检测初级例外子代的染色体组成。
③Bridges推测,用例外的白眼雌蝇与正常红眼雄蝇杂交,子代中又会出现少量白眼雌蝇与红眼雄蝇,其基因型分别是_______________。实验结果与推测一致,从而进一步证明红、白眼基因位于X染色体上。
(3)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ任选其一作答即可)
实验思路:____________________________。
结果预测:Ⅰ.若______________,则是环境改变;
Ⅱ.若______________,则是基因突变;
Ⅲ.若______________,则是减数分裂时X染色体不分离。
【答案】(1) ①. 2 ②. 8
(2) ①. 减数分裂 ②. 同源染色体X或X染色体的姐妹染色单体 ③. 显微镜镜检子代有丝分裂中期的染色体形态与数目 ④. XrXrY、XRY
(3) ①. M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型 ②. 子代出现红眼(雌)果蝇 ③. 子代表现型全部为白眼 ④. 无子代产生
【解析】
【小问1详解】
正常果蝇是二倍体,体细胞含2个染色体组,共8条染色体。减数第一次分裂中期染色体数目未减半,染色体组数仍为2;减数第一次分裂结束后染色体数减半为4条,减数第二次分裂后期着丝粒分裂,染色体数目暂时加倍,为8条。
【小问2详解】
亲本:白眼雌蝇XrXr× 红眼雄蝇XRY正常配子:雌蝇Xr,雄蝇XR、Y;正常子代:XRXr(红眼雌)、XrY(白眼雄)。例外子代成因:母本减数分裂产生异常配子XrXr、O(无X染色体)。XrXr雌配子+Y雄配子→XrXrY(白眼雌蝇),O雌配子+XR雄配子 →XRO(不育红眼雄蝇);异常配子XrXr:两条X染色体进入同一配子,两种情况: 减数第一次分裂后期同源X染色体未分离; 减数第二次分裂后期X染色体的姐妹染色单体未分离。两种异常均发生在减数分裂过程中。染色体属于细胞水平,制作有丝分裂中期装片,显微镜镜检观察染色体形态、数目,可直接判断染色体组成。XrXrY雌蝇可产生多种配子:Xr、XrXr、XrY、Y;雄蝇配子:XR、Y。少量特殊配子结合得到例外个体: XrXr雌配子+Y雄配子→XrXrY(白眼雌蝇),Y雌配子+XR雄配子→XRY(红眼雄蝇)。
【小问3详解】
亲本:红眼雌XRXR×XrY白眼雄,正常F1雄蝇应为XRY(红眼),M为白眼雄蝇,三种成因: 环境影响:基因型仍为XRY,只是表现型变白眼;基因突变:XR突变为Xr,基因型XrY;母本减数分裂X染色体未分离:雌蝇产生不含X的O配子,与Xr雄配子结合,基因型XrO(不育)。 实验思路:让M果蝇与正常白眼雌蝇(XrXr)杂交,观察并统计子代表现型。结果预测Ⅰ. 环境改变(基因型XRY)XRY×XrXr→子代雌蝇XRXr(红眼)、雄蝇XrY(白眼) 现象:子代出现红眼雌果蝇;Ⅱ. 基因突变(基因型XrY)XrY×XrXr→ 子代全为XrXr、XrY,全部白眼;Ⅲ. 减数分裂X染色体未分离(基因型XrO,不育) 雄蝇无正常可育配子,杂交后无子代产生。
30. 小豆起源于中国,种皮颜色与花青素等物质的种类有关。栽培小豆种皮多为红色,此外还有白色、绿色、褐色等各种类型。为探究种皮颜色的遗传规律,用4个不同种皮颜色的小豆品种(均为纯种)进行如下杂交实验。
杂交实验Ⅰ
(1)①根据杂交实验Ⅰ结果推测,小豆种皮的颜色(红、绿、褐色)是由_________对等位基因控制,满足_______________________定律。
②人们利用白色与褐色纯品系杂交,获得褐色子一代,自交获得的子二代出现褐色∶红色∶白色=9∶3∶4的性状比例(杂交实验Ⅱ),根据以上杂交实验结果推测出小豆种皮相关色素的代谢途径,如下图。
结合若图代谢路径成立,杂交实验Ⅰ中亲代红色与绿色品系的基因型分别为RRggBB和___________,杂交实验Ⅱ中亲代白色与褐色品系的基因型分别为___________和RRGGBB。
(2)为探究R/r基因与B/b基因之间的位置关系,利用上述4个品种中的白色和绿色品种进行杂交实验,F1自交获得F2。在上述代谢途径推测成立的情况下,请根据相应结论预期实验结果:
①若F2小豆的种皮颜色及比例为______________________,则说明R/r、G/g与B/b基因位于非同源染色体上,各自独立遗传。
②若F2小豆的种皮颜色及比例为______________________,则说明R/r基因与B/b基因位于同源染色体上,且减数分裂时不发生交换。
【答案】(1) ①. 2 ②. 自由组合 ③. RRGGbb ④. rrggBB
(2) ①. 褐色∶绿色∶红色∶白色=27∶9∶12∶16 ②. 褐色∶绿色∶红色∶白色=6∶3∶3∶4
【解析】
【小问1详解】
①杂交实验Ⅰ中,F2性状分离比为9:3:4,是9:3:3:1的变形,说明小豆种皮颜色(红、绿、褐色)由2对等位基因控制,符合基因的自由组合定律。
②根据代谢路径可确定基因型与表型的对应关系:rr_ _ _ _ 为白色;R_gg_ _ 为红色:R_G_bb为绿色:R_G_B_为褐色。杂交实验Ⅰ中,亲本红色为纯种RRggBB,F1全为褐色,F2为9褐:3绿:4红,说明亲本绿色为纯种,且所有子代都含R,因此绿色基因型为RRGGbb,F1为RRGgBb,自交后代刚好符合9:3:4的比例。杂交实验Ⅱ中,褐色亲本为RRGGBB,F2为9褐:3红:4白,说明所有子代都含B,白色亲本为纯种rr,因此白色基因型为rrggBB,F1为RrGgBB,自交后代刚好符合9:3:4的比例。
【小问2详解】
选择的白色品种为rrggBB,绿色品种为RRGGbb,杂交得到F1基因型为RrGgBb。
①若三对基因位于非同源染色体独立遗传,按自由组合定律计算:褐色(R_G_B_)=3/4×3/4×3/4=27/64,绿色(R_G_bb)=3/4×3/4×1/4=9/64,红色(R_gg__)=3/4×1/4×1=12/64,白色(rr____)=1/4×1×1=16/ 64,因此表型比例为褐色:绿色:红色:白色=27:9:12:16。
②若R/r与B/b位于同源染色体,且不发生交换,亲本中R与b连锁、r与B连锁, F1(RrBb)只产生Rb:rB=1:1两种配子,自交后代R、B基因型为1/4RRbb:1/2RrBb:1/4rrBB,结合G/g的分离计算:RRbb(1/4):3/4 G_ (绿色)、 1/4gg(红色)→绿色 3/16、红色1/16;RrBb(1/2):3/4G_(褐色)、1/4gg(红色)→褐色6/16、红色2/16;rrBB(1/4):全为白色→白色4/16,整理得表型比例为褐色:绿色:红色:白色=6:3:3:4。
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北京师大附中2025—2026学年(下)高一期末考试
生物试卷
考生须知:
1.本试卷有2道大题,共11页。考试时长90分钟,满分100分。
2.考生务必将答案填写在答题卡上,在试卷上作答无效。
3.考试结束后,考生应将答题卡交回。
一、单项选择题(本大题共25小题,每题2分,共50分)
1. 水稻的遗传物质贮存和复制场所不包括( )
A. 细胞核 B. 线粒体 C. 叶绿体 D. 核糖体
2. 下列选项中,属于配子具有多样性的原因的一组是( )
①同源染色体的非姐妹染色单体间的互换
②姐妹染色单体分离
③非同源染色体自由组合
④各对同源染色体排列在赤道板两侧
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
3. 如图是某哺乳动物细胞减数分裂中的一个时期示意图,该图所示的细胞为( )
A. 初级精母细胞 B. 初级卵母细胞 C. 次级卵母细胞 D. 减数第二次分裂后期
4. 真核细胞的基因主要位于染色体上。下列关于基因和染色体关系的叙述,错误的是( )
A. 染色体只由基因组成
B. 染色体是基因的主要载体
C. 一条染色体上有许多个基因
D. 基因在染色体上呈线性排列
5. 下列交配方式与实验目的不匹配的是( )
A. 鉴别豌豆红花和白花的显隐性关系——测交
B. 育种中不断提高抗病品种的纯合度——自交
C. 鉴别结红果的番茄植株是否为纯合子——自交
D. 判断紫茉莉枝条颜色的遗传是否为质遗传——正反交
6. 某同学用小球做性状分离比的模拟实验,操作示意图如下,下列说法错误的是( )
A. 本实验用两个小桶分别代表雌雄生殖器官
B. 两个小桶内的彩球个数可以不相等
C. 每个桶每次取出一个小球代表等位基因分离
D. 不同彩球的随机组合代表非等位基因自由组合
7. 在完全显性的条件下,以下有关性状的叙述正确的是( )
A. 隐性性状是指生物体不能表现出来的性状
B. 西红柿的抗病与易染病,骆驼的长毛与细毛都是相对性状
C. 纯合子自交后代不会发生性状分离,杂合子自交后代不会出现纯合子
D. 具有相对性状的纯合亲本杂交,F1表现出的性状是显性性状
8. 控制果蝇体色和翅型的基因均位于常染色体上,杂交实验结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 长翅对短翅为显性
B. 体色和翅型的遗传均遵循基因分离定律
C. F1灰身长翅果蝇产生了17%的重组配子
D. F1灰身长翅自交后代性状分离比为9∶3∶3∶1
9. 下列关于生物性别决定和伴性遗传的叙述,正确的是( )
A. 性别受性染色体控制而与基因无关
B. 人群中红绿色盲患者具有女性患者多于男性患者的特点
C. 性染色体上的基因都伴随性染色体遗传
D. 人群中含X染色体的配子与含Y染色体的配子数量相等
10. 下图是一个血友病(伴X染色体隐性遗传)遗传系谱图,从图可以看出患者7的致病基因来自( )
A. 1 B. 4 C. 1和3 D. 1和4
11. 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标记组搅拌并离心后,检测出沉淀物放射性较高
D. 在新形成的部分子代噬菌体中检测到32P
12. 下列关于真核细胞中DNA分子复制的叙述,正确的是( )
A. 以四种核糖核苷酸为原料
B. 以解开的每条母链为模板
C. 子链的延伸不需要酶的参与
D. DNA完全解旋后才开始复制
13. DNA甲基化是指DNA分子胞嘧啶上共价连接一个甲基。基因组中转录沉默区常甲基化,在个体发育中甲基化区域是动态变化的。将携带甲基化和非甲基化肌动蛋白基因的重组质粒分别导入培养的肌细胞后,发现二者转录水平相同。下列推测不合理的是( )
A. 启动子甲基化影响其与核糖体结合
B. DNA甲基化可以抑制基因的转录
C. DNA甲基化可以影响细胞的分化
D. 肌细胞中可能存在去甲基化的酶
14. 新冠病毒是正链RNA病毒,其RNA既是遗传物质,也可以直接作为翻译的模板。新冠病毒RNA进入细胞后首先作为模板翻译出RNA复制酶(又称依赖RNA的RNA聚合酶),然后在该酶的作用下合成负链RNA,再以负链RNA为模板合成大量的正链RNA。负链RNA不能与核糖体结合。下列相关表述正确的是( )
A. 新冠病毒的RNA复制酶的合成场所为病毒的核糖体
B. 新冠病毒的RNA复制酶与人体细胞中RNA聚合酶识别的模板相同
C. 以负链RNA为模板合成正链RNA的过程称为转录
D. 新冠病毒正链RNA上有密码子而负链RNA上没有
15. 下列哪项不属于RNA的功能( )
A. 在DNA与蛋白质之间传递遗传信息
B. 组成染色体的主要成分之一
C. 在密码子和氨基酸之间建立对应关系
D. 组成核糖体的重要成分之一
16. 基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个过程,下列叙述错误的是( )
A. 转录和翻译过程均在细胞核中完成
B. 某些密码子可以决定翻译的起始和终止
C. 核基因的转录和翻译分别需要不同的酶
D. 遗传信息既可以从DNA流向RNA,也可以从RNA流向DNA
17. 下列关于基因与性状关系的叙述,错误的是( )
A. 基因的甲基化可能影响生物体的相关性状
B. 生物体的基因与性状是一一对应的关系
C. 基因可通过控制酶的合成来控制生物体的性状
D. 基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
18. 编码酶X的基因中某个碱基被替换时,表达产物将变为酶Y。下表显示了与酶X相比,酶Y可能出现的四种状况。下列对这四种状况出现原因的判断,正确的是( )
状况
比较指标
①
②
③
④
酶Y活性/酶X活性
100%
50%
10%
150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目
1
1
小于1
大于1
A. 状况①一定是因为氨基酸序列没有变化
B. 状况②一定是因为氨基酸间的肽键数减少了50%
C. 状况③可能是因为突变导致了终止密码位置变化
D. 状况④可能是因为突变导致tRNA的种类增加
19. 下列关于基因重组和生物多样性的叙述不正确的是( )
A. 非姐妹染色单体的交换可引起基因重组
B. 非同源染色体的自由组合能导致基因重组
C. 基因重组可产生新的基因使配子种类多样化
D. 配子种类及组合方式多样化可导致子代基因组合多样化
20. 下列关于单倍体、多倍体及染色体组的表述,正确的是( )
A. 单倍体生物的体细胞中都没有同源染色体
B. 洋葱(2n=16)根尖细胞在有丝分裂后期含四个染色体组
C. 21-三体综合征患者的体细胞中有三个染色体组
D. 四倍体西瓜作母本与二倍体西瓜杂交后所结西瓜无籽
21. 囊性纤维化是人类的一种遗传病,为了研究其发病率与遗传方式,正确的方法是( )
①在人群中随机抽样调查并计算发病率
②在患者家系中调查并计算发病率
③在人群中随机抽样调查研究遗传方式
④在患者家系中调查研究遗传方式
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①④
22. 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原因是基因突变
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,是变异的来源之一
23. 加拉帕戈斯群岛由13个主要岛屿组成,居住着13种地雀。达尔文发现,它们在体型、喙等形态上存在巨大差异,不同种之间存在生殖隔离。这13种地雀是在150万年间由同一个祖先演化而来的,被称为“达尔文雀”。以下说法不正确的是( )
A. 不同种地雀形态特征差异体现了对不同地理环境的适应
B. 突变和基因重组使“达尔文雀”出现了丰富的表型
C. 各岛屿上的地雀种群之间由于地理隔离逐渐形成生殖隔离
D. 自然选择导致种群基因频率的改变,标志着新物种的形成
24. 生境破碎化是导致物种灭绝的主要因素之一,现假定有一种濒危动物,其两个种群被公路隔开,决定两个种群个体毛色基因型频率如下表(其毛色受等位基因A/a控制),下列说法中不正确的是( )
AA
Aa
aa
种群甲
30%
40%
30%
种群乙
15%
20%
65%
A. 种群甲中A基因的基因频率是种群乙的2倍
B. 种群甲随机交配一代后aa基因型频率会下降
C. 从上述材料可知,生物进化的方向是由隔离决定的
D. 建立跨越公路的生态廊道有助于维持该物种的延续和遗传多样性
25. 下列关于生物进化与生物多样性的说法,正确的是( )
A. 协同进化就是生物与生物之间相互影响而进化
B. 环境条件的改变导致了适应性变异的发生
C. 进化过程中隔离是物种形成的必要条件
D. 生物多样性分为基因多样性和种群多样性
二、非选择题(本大题共5小题,共50分)
26. 抗生素被广泛用于抗菌治疗,部分抗生素的作用机理如表所示:
抗生素
主要作用机理
放线菌素D
嵌入DNA双链之间,与DNA形成复合体,阻止DNA链与其他酶的结合
四环素
与细菌核糖体的30S亚基结合,阻止tRNA在该位点的连接
利福平
与RNA聚合酶结合
红霉素
阻止tRNA与mRNA结合
(1)基因表达的过程包括了图1中的___________(填序号)。细菌在繁殖过程中,遗传信息的流动过程包括了图1中的___________(填序号)。图1中④过程消耗的原料是___________。
(2)在上表抗生素中,能抑制图1中1过程的是___________,抑制图1中3过程的是___________。利福平___________(填“可以”或“不可以”)作为抑制流感病毒(RNA病毒)增殖的药物。
(3)抗生素X是治疗重症感染的一种药物,下图2表示一定时间内抗生素X在某医院住院患者的人均使用量以及从患者体内分离得到的细菌菌株M(简称M菌)对抗生素X的耐药率变化。据图分析,下列说法正确的是___________(不定项选择)。
A. M菌耐药率与抗生素X的人均使用量呈正相关
B. M菌耐药性产生的根本原因是发生了基因突变
C. 抗生素X对细菌M耐药性具有定向选择作用
D. M菌大量接触抗生素X发生的变化不是进化
(4)我国患者抗生素的使用率达到70%,而真正需要使用的情况不到20%,预防性使用抗生素是典型的滥用抗生素。长期滥用抗生素会造成人们不断增大药物剂量才能起到抑菌效果,请用现代生物进化理论解释上述现象___________。
27. 阅读以下材料,回答问题。
线粒体与肿瘤的发生发展
肿瘤的发生发展是由多基因、多信号通路参与的复杂生物学过程。近年来,科学家发现线粒体在肿瘤发生发展中发挥重要作用。
正常细胞主要利用线粒体提供能量,而多数肿瘤细胞无论处于有氧还是缺氧环境,都主要进行无氧呼吸。无氧呼吸不仅可以为迅速分裂的肿瘤细胞提供能量,其代谢产物乳酸排出胞外后还可以维持局部酸性环境,有利于肿瘤细胞对周围组织的侵袭和转移。此外无氧呼吸产生的代谢中间产物可直接被肿瘤细胞再利用。有些肿瘤细胞依赖无氧呼吸的主要原因是线粒体损伤,这可能与肿瘤组织中活性氧自由基(ROS)水平较高有关。线粒体是ROS的主要产生部位,也是主要被攻击目标,同时由于线粒体DNA是裸露的,更容易受到ROS损伤。
肿瘤细胞的迁移和侵袭能力与其伪足的形成密切相关。伪足形成过程需要消耗大量能量,线粒体的形态、数量和分布在此过程中均会发生动态变化。这些动态变化受到Mfn1基因和Drp1基因共同调控,二者表达的蛋白质分别起到促进线粒体融合和裂变的作用。观察发现,乳腺癌细胞中线粒体数量增多,且多向伪足形成区集中。
抵抗细胞凋亡是恶性肿瘤细胞的基本特征。线粒体是细胞的“自杀武器储存库”,细胞凋亡过程中大部分的凋亡信号通路都与线粒体内物质有关。正常细胞凋亡时,一些信号刺激会引起线粒体内外膜通透性增加,导致细胞色素C等物质释放,进而诱导凋亡。Bcl-2家族蛋白可以与一些蛋白质互作来调节线粒体外膜通透性,进而调控凋亡过程。在已知的多种肿瘤细胞中,Bcl-2均呈现高表达,抑制肿瘤细胞凋亡。充分认识线粒体在肿瘤发生发展中的作用,可以为靶向治疗肿瘤提供理论指导和新的策略。
(1)请写出文中没有提到的肿瘤细胞的一个特征___________,细胞癌变的根本原因是___________。
(2)从文中可知,与有氧呼吸相比,无氧呼吸更利于肿瘤发展的原因是___________。
(3)中科大某科研团队发现抑癌基因p53控制合成的肿瘤抑制因子可以通过影响关键酶的活性抑制癌细胞的无氧呼吸,但不影响正常细胞,下列叙述正确的是( )
A. p53基因只能在肿瘤细胞内选择性表达
B. 癌细胞利用葡萄糖产生ATP的效率比正常细胞高
C. 检测p53基因的表达产物,可以进行肿瘤的早期预警
D. 在乳腺癌细胞中,Mfn1基因表达量下降,Drp1基因表达量上升,因此线粒体融合减少,裂变增加,导致乳腺癌细胞中线粒体数量增加
(4)结合材料,从细胞凋亡角度提出一个以线粒体为靶标的肿瘤治疗思路___________。
28. 遗传组成相似的雌性蜜蜂幼虫,若一直以蜂王浆为食将发育成蜂后(蜂王),若以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。研究表明,蜂王浆导致幼虫DNA甲基化的减少,进而发育为蜂后。DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶,能使DNA某些区域添加甲基基团,如下图所示。请回答下列问题:
(1)如果①以基因的β链为模板,则虚线框中合成的RNA的碱基序列为____________。过程②发生的场所是____________,其模板是____________。
(2)DNA甲基化若发生在基因的DNA序列上,则会影响RNA聚合酶与该序列的识别与结合,进而抑制遗传信息的____________过程。
(3)研究表明蜂王浆中的蛋白是决定雌性蜜蜂幼虫发育成为蜂王的关键因素,请根据文中信息推测蜂王浆中的蛋白可能____________(“促进”或“抑制”)DNMT蛋白活性。
(4)已知注射DNMT3 siRNA(小干扰RNA)能抑制DNMT3基因表达,为验证DNMT3是决定雌蜂幼虫发育成工蜂或蜂王的关键因素,科研人员取多只生理状况相同的幼虫,平均分为A、B两组,请根据提示完成表中内容。
1
处理方式
饲养方式
培养条件
预期结果
A组
①____
②____
其他条件相同且适宜。
工蜂
B组
注射适量DNMT 3siRNA溶液
饲喂花粉和花蜜
③____
(5)综上所述,性状是____________________的结果。
29. 几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。
(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为___________,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是___________条。
(2)1916年,Bridges用白眼雌蝇(XrXr)与红眼雄蝇(XRY)杂交,子代中出现了约占子代总数1/2000的红眼雄蝇和白眼雌蝇,Bridges将这两种子代称为例外子代。Bridges推测,例外子代的出现是由于极少数亲代白眼雌蝇产生了性染色体组成为XrXr或O的配子,导致了XrXrY型的白眼雌蝇和XRO型不育红眼雄蝇的出现。
①白眼雌蝇产生性染色体组成为XrXr或O的异常配子,可能是在_______________过程中,_______________没有分开,一起进入了同一极。
②用_______________的方法可以直接检测初级例外子代的染色体组成。
③Bridges推测,用例外的白眼雌蝇与正常红眼雄蝇杂交,子代中又会出现少量白眼雌蝇与红眼雄蝇,其基因型分别是_______________。实验结果与推测一致,从而进一步证明红、白眼基因位于X染色体上。
(3)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时期X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ任选其一作答即可)
实验思路:____________________________。
结果预测:Ⅰ.若______________,则是环境改变;
Ⅱ.若______________,则是基因突变;
Ⅲ.若______________,则是减数分裂时X染色体不分离。
30. 小豆起源于中国,种皮颜色与花青素等物质的种类有关。栽培小豆种皮多为红色,此外还有白色、绿色、褐色等各种类型。为探究种皮颜色的遗传规律,用4个不同种皮颜色的小豆品种(均为纯种)进行如下杂交实验。
杂交实验Ⅰ
(1)①根据杂交实验Ⅰ结果推测,小豆种皮的颜色(红、绿、褐色)是由_________对等位基因控制,满足_______________________定律。
②人们利用白色与褐色纯品系杂交,获得褐色子一代,自交获得的子二代出现褐色∶红色∶白色=9∶3∶4的性状比例(杂交实验Ⅱ),根据以上杂交实验结果推测出小豆种皮相关色素的代谢途径,如下图。
结合若图代谢路径成立,杂交实验Ⅰ中亲代红色与绿色品系的基因型分别为RRggBB和___________,杂交实验Ⅱ中亲代白色与褐色品系的基因型分别为___________和RRGGBB。
(2)为探究R/r基因与B/b基因之间的位置关系,利用上述4个品种中的白色和绿色品种进行杂交实验,F1自交获得F2。在上述代谢途径推测成立的情况下,请根据相应结论预期实验结果:
①若F2小豆的种皮颜色及比例为______________________,则说明R/r、G/g与B/b基因位于非同源染色体上,各自独立遗传。
②若F2小豆的种皮颜色及比例为______________________,则说明R/r基因与B/b基因位于同源染色体上,且减数分裂时不发生交换。
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