精品解析：海南省海口市2025～2026学年高一下学期期末考试生物试题

机密★启用前 海口市2025~2026学年第二学期高一年级期末考试（生物学） 注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “秋风起，蟹脚痒”，和乐蟹肉质鲜美，蟹壳中含有丰富的几丁质。下列叙述正确的是（ ） A. 几丁质是生物大分子，其基本组成单位是葡萄糖 B. 组成和乐蟹体细胞的化学元素在自然界中都能找到 C. 和乐蟹体细胞中含量最多的化合物是蛋白质 D. 几丁质属于多糖，主要分布于和乐蟹体细胞的细胞膜上，起保护作用 2. 海南海水稻种植基地的土壤盐碱度较高。研究发现，海水稻根细胞通过某种载体蛋白将细胞内的Na+逆浓度梯度转运到细胞外。下列叙述错误的是（ ） A. Na+运至细胞外的方式属于协助扩散 B. 排出Na+时，该载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生改变 C. 海水稻的排Na+机制体现了细胞膜的选择透过性，是其适应盐碱环境的关键因素 D. 载体蛋白在运输Na+的过程中，空间结构的改变具有可逆性 3. 海南热带水果成熟时，果农常利用乙烯利进行催熟。乙烯利在植物体内分解产生乙烯，乙烯能诱导细胞合成相应的酶，从而促进果实成熟。下列有关酶和ATP叙述正确的是（ ） A. 相应的酶在核糖体合成后即具备活性 B. 酶通过为化学反应提供活化能来加快反应速率，该过程不需要ATP参与 C. ATP分子末端的磷酸基团有较高的转移势能，水解后可为果实中的吸能反应供能 D. ATP在叶绿体类囊体膜上合成，为各类酶促反应供能 4. 探究光合作用的过程中，希尔将离体的叶绿体悬浮液与高铁盐（一种氧化剂）混合，照光后发现水被氧化并释放出O2，这就是“希尔反应”。下列说法正确的是（ ） A. 希尔反应证明了光合作用释放的O2全部来自于水 B. 该反应发生在叶绿体基质中 C. 若将高铁盐换成CO2，在光照下也可以检测到O2的释放 D. 希尔反应说明水的光解与糖类的合成并不是同一个化学反应过程 5. 人的胚胎发育从受精卵开始，经过一系列变化形成各种组织和器官。下列关于该过程中细胞分裂和分化的叙述，错误的是（ ） A. 细胞分裂使细胞数目增多 B. 细胞分化使细胞种类增多 C. 分裂后的细胞都能继续分裂 D. 分化后的细胞具有特定功能 6. 细胞自噬是细胞在应对短暂饥饿或清除受损细胞器时的一种自我保护机制。该过程中，内质网膜包裹部分细胞质或细胞器形成自噬体，随后与溶酶体融合降解内容物。下列相关叙述错误的是（ ） A. 自噬体的膜结构来自内质网，属于生物膜系统的一部分 B. 自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性 C. 溶酶体中的水解酶需要内质网和高尔基体进行加工 D. 细胞自噬只会导致细胞死亡，对细胞生存没有好处 7. 孟德尔利用假说-演绎法，发现了两大遗传学规律，贡献巨大。下列相关叙述正确的是（ ） A. 原核生物的核基因不遵循分离规律，真核生物的核基因都遵循分离规律 B. 若基因型为Yyrr和yyRr的个体杂交，其后代表现型比例为1∶1∶1∶1，该杂交结果不能证明两对基因遵循自由组合定律 C. 自由组合定律实质的现代解释为：同源染色体上等位基因彼此分离的同时，所有非等位基因自由组合 D. 豌豆测交实验结果高茎和矮茎比例为87∶79，此为假说-演绎法中“演绎推理”过程 8. 下图是某个高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图，下列叙述错误的是（ ） A. 坐标图表示核DNA数量变化，F-G表示减数分裂Ⅱ完成 B. 图③中染色体与核DNA数量一致，该细胞位于E-F区间 C. G-H会发生精子变形的过程，H-I发生了受精作用 D. ②和③不存在同源染色体，①过程对应坐标图中的CD段 9. 果蝇的灰身和黑身分别由常染色体上的基因D、d控制，红眼和白眼由X染色体上的基因R、r控制。两纯合果蝇杂交，F1再相互交配，产生F2的表型及比例为灰身红眼∶灰身白眼∶黑身红眼∶黑身白眼=5∶3∶3∶1。已知某基因型的雄配子无育性，下列叙述错误的是（ ） A. 亲本果蝇的基因型分别是DDXRXR、ddXrY B. F2中雄果蝇数量是雌性果蝇的两倍 C. 推测让F1不同基因型个体测交的后代表现型比例不同 D. F2的灰身白眼果蝇中，杂合子比例为2/3 10. SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因，只位于Y染色体上。X染色体上SDX基因（简写为XS）缺失的雄性小鼠（XOY）在发育过程中，有1/4会发生性逆转，转变为可育雌鼠，未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻无法繁殖，SDX基因缺失对雌鼠无影响。胚胎若无X染色体则无法发育。假设小鼠子代数量足够多。下列相关说法正确的是（ ） A. SRY基因与SDX基因是控制小鼠性别的一对等位基因 B. X染色体上SDX基因缺失属于染色体结构变异 C. 涉及SDX基因的雌性群体中，基因型有XSXS、XSXO、XOXO D. 性逆转雌鼠与野生型雄鼠杂交，子代小鼠雌雄个体数比例为7∶5 11. 利用标记的T2噬菌体和未标记的大肠杆菌进行侵染实验，保温一段时间后，进行搅拌、离心并检测放射性。下列叙述正确的是（ ） A. 子代噬菌体的DNA和RNA均以大肠杆菌的脱氧核苷酸为原料合成 B. 搅拌不充分会导致上清液放射性偏高，而保温时间过长会导致沉淀物放射性偏高 C. 子代噬菌体蛋白质外壳合成过程中，mRNA需与大肠杆菌的tRNA及核糖体结合 D. 烟草花叶病毒也可用同样的方法证明DNA是其遗传物质 12. 下列关于双链DNA分子结构及其复制、转录过程的叙述，正确的是（ ） A. DNA分子中，脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架，且每条链上的脱氧核苷酸通过氢键聚合成子链 B. DNA分子中G+C所占比例越高，氢键总数越多，热稳定性越强，DNA聚合酶沿模板链滑动的速率越快 C. 复制和转录过程均需解旋酶在消耗能量的情况下解开双螺旋，且新链的合成方向均与解旋酶移动方向一致 D. 若DNA分子有1000个碱基对，其中A有180个，该DNA分子复制3次，共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸1260个 13. 如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。尿黑酸在人体内积累会使尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这是尿黑酸症的普遍表现。下列说法错误的是（ ） A. 酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症 B. 由此代谢途径可知，基因通过控制酶的合成来调节代谢过程，进而间接控制生物体的性状 C. 酶①~④的化学本质均为蛋白质，合成它们的转录和翻译过程都在细胞质中完成 D. 若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应的关系 14. 表皮生长因子受体（EGFR）为原癌基因编码的跨膜蛋白，癌细胞内表皮生长因子、EGFR过量表达，二者结合启动信号通路，加速细胞增殖与转移；SERPINE2蛋白可抑制肝癌细胞膜上EGFR降解。下列叙述错误的是（ ） A. EGFR过量积累，会持续促进细胞增殖，诱发肝细胞癌变 B. 相较于正常肝细胞，肝癌细胞分裂旺盛，多种代谢速率上升 C. 细胞膜糖蛋白含量下降是肝癌细胞容易扩散转移的重要原因 D. SERPINE2基因发生甲基化修饰，会显著加快肝癌细胞的转移 15. “云研77-2”和“云研77-4”是我国自主培育的三倍体橡胶树新品种，因其产量高、抗寒性强而被广泛种植。已知这两个品种均由母本GT1（Ee）和父本PR107（Ee）杂交产生，且是由减数分裂正常的雄配子（n）与异常形成的雌配子（2n）结合发育而来。根据下表信息，下列叙述正确的是（ ） 实验材料 GT1（母本） PR107（父本） 云研77-2 云研77-4 基因型 Ee Ee EEe EEE A. 两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理 B. 77-2（EEe）产生的配子种类有三种，分别是E、Ee和e C. 父本PR107（Ee）在产生配子时，等位基因E和e的分离发生在减数分裂Ⅱ后期 D. 要培育基因型为EEE的77-4，只需对母本GT1进行秋水仙素处理使其染色体加倍即可 二、非选择题：本部分包括5题，共计55分。 16. 椰林间作是海南热带农业的重要模式。幼龄椰林遮阴程度较低，光照过强会抑制林下作物的生长。为探究纳米铁叶面喷施对椰林间作鹧鸪茶光合作用的影响，科研人员设置了5种纳米铁浓度处理（CK（对照组）：0 mg/L，T1：25 mg/L，T2：50 mg/L，T3：75 mg/L，T4：100 mg/L），在第二次叶面喷施25天后测定了鹧鸪茶叶片的相关光合参数，结果如下表。 不同浓度纳米铁处理下鹧鸪茶叶片的光合参数（第二次处理后） 处理 叶绿素含量相对值 （SPAD） 净光合速率Pn （μmol·m-2·s-1） 气孔导度Gs （mmol⋅m-2 s-1） 胞间CO2浓度Ci （μmol·mol-1） CK 100% 3.86 68.03 276.23 T1 110.28% 4.45 90.51 286.45 T2 107.53% 6.58 141.31 296.53 T3 111.13% 5.55 85.64 262.17 T4 111.41% 3.54 52.47 257.39 注：表中数据为各处理组的平均值，原始数据存在一定波动。 （1）鹧鸪茶叶肉细胞中的叶绿素分布在_________上，主要吸收_________光。与CK（对照组）相比，各纳米铁处理组的叶绿素含量均有所_________（填“升高”或“降低”）。 （2）与CK相比，T2处理组的净光合速率显著提高。结合表中数据分析，原因可能是：___________________________________________________________________________________________________________。 （3）与T2处理组相比，T3和T4处理组的净光合速率均有所_________（填“升高”或“降低”）。T4处理组的净光合速率甚至低于CK，虽然其叶绿素含量最高，但气孔导度和胞间CO2浓度均较低，推测可能原因是高浓度纳米铁导致部分_________（填结构名称）受损。 （4）鹧鸪茶根尖细胞进行有氧呼吸的主要场所是_________，有氧呼吸产生的ATP可以直接给根尖细胞的_________等生命活动提供能量。（至少写出两种）。 17. 水稻为常见主食，现取一植株基因型为AaDd，其中A、a分别控制抗病和易感病，D、d分别控制高秆和矮秆（抗倒伏）的水稻，图甲表示该水稻的一个精原细胞进行减数分裂的过程简图，A~G表示细胞，①进行物质准备，②~④表示分裂过程。图乙为该过程中的某一时期图形（仅画出部分染色体和基因），回答下列问题： （1）图甲中细胞B的名称为________________。C细胞中含有d基因的染色体数量可能为___________。若细胞C的基因型是AADD，则细胞D的基因型是________________。 （2）现需要判断两对等位基因的连锁情况，让该水稻植株自交，若子代中的表现型比例不是________________，说明两对基因处于连锁状态，若子代中的表现型比例为__________，则该种连锁状态有利于培育具有两种优良性状新品种。 （3）图乙为另一株水稻（AaDd）产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，若造成该情况的原因是发生基因突变且为隐性突变，该细胞产生的配子的基因型是_______________________或_______________________。 18. 人类甲遗传病（相关基因为A、a）和乙遗传病（相关基因为B、b）的家族系谱图如图1，图中两家族都不携带对方家族的遗传病基因，其中Ⅰ-2不携带甲病致病基因，Ⅰ-3不携带乙病致病基因。甲病女性患者不育，含有甲病致病基因的男性个体不发病。两遗传病均为单基因遗传病且独立遗传，不考虑X、Y同源区段和新的变异。据题意回答下列问题： （1）甲病的遗传方式为___________，判断的理由是___________________________________________________________________________________，乙病的遗传方式为____________________，判断的理由是_______________________________________； （2）Ⅱ-6的基因型为______________，Ⅱ-5的基因型及其比例为___________________； （3）Ⅲ-2为两病兼患表现型的概率是______________。 19. 镰刀型细胞贫血是一种常染色体隐性遗传病。可尝试利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，修复患者造血干细胞中的致病基因来治疗。该技术关键在于Cas9蛋白在向导RNA（gRNA）的引导下，精准定位并切割DNA双链引发细胞的修复机制。请回答下列问题： （1）镰刀型细胞贫血的根本原因是血红蛋白基因中发生了碱基对的__________，导致mRNA上的密码子改变，引起血红蛋白多肽链中一个氨基酸被替换。体现了基因通过控制___________________直接控制生物体的性状。 （2）利用CRISPR/Cas9系统修复基因时，向导RNA（gRNA）需要与目标DNA序列进行特异性结合。若目标DNA的一条单链局部序列为5'-ATGGC-3'，则与之结合的gRNA对应局部序列为__________（标明5'和3'端）。Cas9蛋白切断的是DNA分子中的_________键。 （3）从基因突变影响蛋白质结构分析，随机增添或缺失碱基通常比碱基对替换危害更大，原因是________________________________________________。 （4）为了实现精准修复，可引入正常的血红蛋白基因片段作为模板。在细胞分裂间期，正常基因片段通过__________原则与断裂的DNA链配对，指导合成正确的DNA序列。若将基因修复后的造血干细胞进行体外培养，在有丝分裂后期，细胞内含有__________个染色体组。 （5）将修复后的造血干细胞输回患者体内，通过分裂分化产生大量正常的血细胞。在此过程中某子细胞中多了一条21号染色体，发生的变异类型属于__________；若利用基因工程技术将正常血红蛋白基因导入患者受精卵中，使该基因整合到染色体上并表达，利用的变异原理属于__________。 20. 高温和强光等环境胁迫不仅会改变植物体内DNA的甲基化水平，还可能诱导其发生基因突变。拟南芥基因组中存在特定的热激蛋白基因（HSP基因）和抗逆基因。研究人员选取了两组生长状况一致的拟南芥幼苗：甲组在正常温度（22℃）下培养，乙组在高温（38℃）下培养。一段时间后，提取两组植物的DNA和RNA进行分析。如图为HSP基因表达的局部示意图。回答下列问题： （1）若要探究高温是否影响了DNA复制的原料利用，研究人员可用标记的__________（填“尿嘧啶”或“胸腺嘧啶”）脱氧核苷酸培养根尖分生区细胞。离心后若发现乙组（高温组）细胞核中放射性强度显著高于甲组，说明高温可能__________（填“促进”或“抑制”）了DNA复制。 （2）HSP基因的启动子区域若发生高甲基化，将导致图中过程__________（填“甲”或“乙”）受阻，进而影响热激蛋白的合成。若C链（mRNA）上某一密码子为ACG（苏氨酸），则其对应的DNA模板链上的碱基序列是__________。DNA分子中B链为模板进行转录时，新合成的子链延伸的方向是__________。 （3）长期高温培养的乙组植株，其后代在正常温度下培养时，依然表现出较强的耐热性。从变异的角度分析，这种耐热性改变可能源于__________（填“基因突变”或“不可遗传变异”）。 （4）进一步探究“高温胁迫是否通过改变DNA甲基化水平来影响HSP基因的表达”，实验思路如下表，请完善结果及结论： 实验思路：①取三组生长状况一致的拟南芥幼苗，A组在正常温度下培养；B组在高温下培养；C组在高温下培养，但需额外施加一种去甲基化酶抑制剂（能抑制甲基基团的切除）。②培养相同时间后，提取三组植株的RNA，利用分子杂交技术检测HSP基因的mRNA含量。 结果预测与分析： 组别 处理条件 预期HSP基因mRNA含量（高/低） 结论/分析 A组 正常温度 低 基因表达受抑制 B组 高温胁迫 高 高温诱导基因表达 C组 高温+抑制剂 若含量______，说明_______________________________________________； 若含量______，说明_______________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 机密★启用前 海口市2025~2026学年第二学期高一年级期末考试（生物学） 注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. “秋风起，蟹脚痒”，和乐蟹肉质鲜美，蟹壳中含有丰富的几丁质。下列叙述正确的是（ ） A. 几丁质是生物大分子，其基本组成单位是葡萄糖 B. 组成和乐蟹体细胞的化学元素在自然界中都能找到 C. 和乐蟹体细胞中含量最多的化合物是蛋白质 D. 几丁质属于多糖，主要分布于和乐蟹体细胞的细胞膜上，起保护作用 【答案】B 【解析】 【详解】A、几丁质属于多糖类生物大分子，但其基本组成单位是N-乙酰葡糖胺，不是葡萄糖，A错误； B、生物界与非生物界具有统一性，组成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到，不存在生物特有的化学元素，B正确； C、活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机化合物才是蛋白质，C错误； D、几丁质属于多糖，主要分布在和乐蟹的外骨骼中起保护作用，并不位于细胞膜上，细胞膜的糖类主要以糖蛋白、糖脂的形式存在，D错误。 2. 海南海水稻种植基地的土壤盐碱度较高。研究发现，海水稻根细胞通过某种载体蛋白将细胞内的Na+逆浓度梯度转运到细胞外。下列叙述错误的是（ ） A. Na+运至细胞外的方式属于协助扩散 B. 排出Na+时，该载体蛋白磷酸化导致其空间结构发生改变 C. 海水稻的排Na+机制体现了细胞膜的选择透过性，是其适应盐碱环境的关键因素 D. 载体蛋白在运输Na+的过程中，空间结构的改变具有可逆性 【答案】A 【解析】 【详解】A、协助扩散的特点是顺浓度梯度运输、需要载体蛋白、不消耗能量，题干中Na+是逆浓度梯度转运至细胞外，该方式属于主动运输，不属于协助扩散，A错误； B、主动运输过程中，ATP水解释放的磷酸基团可使载体蛋白磷酸化，导致其空间结构发生改变，完成Na+的转运，B正确； C、海水稻可主动将细胞内多余的Na+排出，体现了细胞膜的选择透过性，能避免细胞因盐碱环境中Na+过多受损，是其适应盐碱环境的关键因素，C正确； D、载体蛋白完成Na+运输后，会脱去磷酸基团，空间结构恢复到原有状态，因此其空间结构的改变具有可逆性，D正确。 3. 海南热带水果成熟时，果农常利用乙烯利进行催熟。乙烯利在植物体内分解产生乙烯，乙烯能诱导细胞合成相应的酶，从而促进果实成熟。下列有关酶和ATP叙述正确的是（ ） A. 相应的酶在核糖体合成后即具备活性 B. 酶通过为化学反应提供活化能来加快反应速率，该过程不需要ATP参与 C. ATP分子末端的磷酸基团有较高的转移势能，水解后可为果实中的吸能反应供能 D. ATP在叶绿体类囊体膜上合成，为各类酶促反应供能 【答案】C 【解析】 【详解】A、核糖体上合成的是多肽链，多数酶属于蛋白质，多肽链需要经过折叠、加工形成特定的空间结构后才具备催化活性，A错误； B、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，而非提供活化能，B错误； C、ATP分子末端的磷酸基团具有较高的转移势能，ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应，可给果实成熟过程中的吸能反应供能，C正确； D、叶绿体类囊体膜上通过光反应合成的ATP仅能用于暗反应C3的还原，不能为细胞内各类酶促反应供能，D错误。 4. 探究光合作用的过程中，希尔将离体的叶绿体悬浮液与高铁盐（一种氧化剂）混合，照光后发现水被氧化并释放出O2，这就是“希尔反应”。下列说法正确的是（ ） A. 希尔反应证明了光合作用释放的O2全部来自于水 B. 该反应发生在叶绿体基质中 C. 若将高铁盐换成CO2，在光照下也可以检测到O2的释放 D. 希尔反应说明水的光解与糖类的合成并不是同一个化学反应过程 【答案】D 【解析】 【详解】A、希尔反应只能说明光合作用释放的O2可来自水的氧化，证明O2全部来自水的是鲁宾和卡门的同位素标记实验，A错误； B、希尔反应为水的光解过程，属于光反应阶段，发生在叶绿体的类囊体薄膜上，叶绿体基质是暗反应的场所，B错误； C、水的光解需要电子受体接收水光解产生的电子才能持续进行，若将高铁盐换成CO2，缺少电子受体，光反应无法持续，不能检测到O2释放，C错误； D、希尔反应体系中无CO2，无法进行暗反应合成糖类，但仍可发生水的光解释放O2，说明水的光解与糖类的合成不是同一个化学反应过程，D正确。 5. 人的胚胎发育从受精卵开始，经过一系列变化形成各种组织和器官。下列关于该过程中细胞分裂和分化的叙述，错误的是（ ） A. 细胞分裂使细胞数目增多 B. 细胞分化使细胞种类增多 C. 分裂后的细胞都能继续分裂 D. 分化后的细胞具有特定功能 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞分裂是细胞增殖的主要方式，可使细胞的数目增多，A正确； B、细胞分化会使细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异，能形成不同类型的细胞，使细胞种类增多，B正确； C、分裂后的细胞若发生高度分化，会丧失分裂能力，比如人体的成熟红细胞、神经细胞都无法继续分裂，并非所有分裂后的细胞都能继续分裂，C错误； D、细胞分化会使细胞功能专门化，分化后的细胞都有其特定的生理功能，D正确。 6. 细胞自噬是细胞在应对短暂饥饿或清除受损细胞器时的一种自我保护机制。该过程中，内质网膜包裹部分细胞质或细胞器形成自噬体，随后与溶酶体融合降解内容物。下列相关叙述错误的是（ ） A. 自噬体的膜结构来自内质网，属于生物膜系统的一部分 B. 自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性 C. 溶酶体中的水解酶需要内质网和高尔基体进行加工 D. 细胞自噬只会导致细胞死亡，对细胞生存没有好处 【答案】D 【解析】 【详解】A、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成，自噬体的膜结构来自内质网（属于细胞器膜），因此属于生物膜系统的一部分，A正确； B、生物膜的流动性是膜之间能够融合的结构基础，自噬体与溶酶体的融合体现了生物膜的流动性，B正确； C、溶酶体中的水解酶本质为蛋白质，在核糖体合成后，需要经过内质网和高尔基体的加工，再由高尔基体出芽形成溶酶体将水解酶包裹在内，C正确； D、题意显示，细胞自噬是细胞的自我保护机制，可通过降解内容物为细胞提供营养、清除受损细胞器维持细胞内部稳态，对细胞生存有利，仅过度自噬可能引发细胞死亡，并非只会导致细胞死亡，D错误。 7. 孟德尔利用假说-演绎法，发现了两大遗传学规律，贡献巨大。下列相关叙述正确的是（ ） A. 原核生物的核基因不遵循分离规律，真核生物的核基因都遵循分离规律 B. 若基因型为Yyrr和yyRr的个体杂交，其后代表现型比例为1∶1∶1∶1，该杂交结果不能证明两对基因遵循自由组合定律 C. 自由组合定律实质的现代解释为：同源染色体上等位基因彼此分离的同时，所有非等位基因自由组合 D. 豌豆测交实验结果高茎和矮茎比例为87∶79，此为假说-演绎法中“演绎推理”过程 【答案】B 【解析】 【详解】A、原核生物没有成形的细胞核，不存在核基因；且进行无性生殖的真核生物的核基因不进行减数分裂，不遵循分离定律，A错误； B、若两对基因位于同一对同源染色体上，Yyrr和yyRr杂交的后代表现型比例同样为1:1:1:1，因此该杂交结果无法证明两对基因遵循自由组合定律，B正确； C、自由组合定律的实质是同源染色体上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，同源染色体上的非等位基因不能自由组合，C错误； D、测交实验的实际统计结果属于假说-演绎法中的实验验证环节，“演绎推理”是指实验开展前，依据假说预测测交后代会出现1:1比例的推导过程，D错误。 8. 下图是某个高等动物的细胞分裂的坐标图和分裂图，下列叙述错误的是（ ） A. 坐标图表示核DNA数量变化，F-G表示减数分裂Ⅱ完成 B. 图③中染色体与核DNA数量一致，该细胞位于E-F区间 C. G-H会发生精子变形的过程，H-I发生了受精作用 D. ②和③不存在同源染色体，①过程对应坐标图中的CD段 【答案】C 【解析】 【详解】A、坐标图BC段核DNA从2a升至4a，符合DNA复制的变化规律，F-G段核DNA从2a降至a，代表减数分裂Ⅱ完成，A正确； B、图③为减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，每条染色体上仅含1个核DNA，二者数量一致，此时细胞尚未完成胞质分裂，核DNA数为2a，属于E-F区间，B正确； C、③细胞表现为不均等分裂，提供图示细胞的该动物为雌性，配子形成过程中不存在精子变形的过程，C错误； D、②、③分别为减数第二次分裂中期、后期，均无同源染色体；①为减数第一次分裂中期，对应核DNA为4a的CD段，D正确。 9. 果蝇的灰身和黑身分别由常染色体上的基因D、d控制，红眼和白眼由X染色体上的基因R、r控制。两纯合果蝇杂交，F1再相互交配，产生F2的表型及比例为灰身红眼∶灰身白眼∶黑身红眼∶黑身白眼=5∶3∶3∶1。已知某基因型的雄配子无育性，下列叙述错误的是（ ） A. 亲本果蝇的基因型分别是DDXRXR、ddXrY B. F2中雄果蝇数量是雌性果蝇的两倍 C. 推测让F1不同基因型个体测交的后代表现型比例不同 D. F2的灰身白眼果蝇中，杂合子比例为2/3 【答案】A 【解析】 【详解】A、F2的表型及比例为灰身红眼∶灰身白眼∶黑身红眼∶黑身白眼=5∶3∶3∶1，由此可知纯合亲本杂交得到的F₁基因型为DdXRXr、DdXRY，符合要求的亲本组合除DDXRXR和ddXrY外，还可以是ddXRXR和DDXrY，两种组合的F₂表型比例均符合题干要求，A错误； B、两对性状自由组合正常情况下F₂表型比例为9:3:3:1，题干中灰身红眼（D_XR_）少了4份，恰好对应基因型为DXR的雄配子与所有雌配子结合产生的后代，因此可推测DXR的雄配子无育性，因此F1杂交产生的F2中雄果蝇数量是雌性果蝇的两倍，B正确； C、F1基因型为DdXRXr、DdXRY，DdXRXr测交，子代四种表型，比例为1:1:1:1，但DXR的雄配子无育性，F1基因型为DdXRY个体测交只有三种表型，所以推测让F1不同基因型个体测交的后代表现型比例不同，C正确； D、F1基因型为DdXRXr、DdXRY，其中DXR的雄配子无育性，雌配子种类及比例为DXR：DXr：dXR：dXr=1:1:1:1，雄配子种类及比例为DY：dY：dXR=1:1:1，雌雄配子随机结合，灰身白眼果蝇基因型种类及比例为DDXrY：DdXrY：DdXrY=1:1:1，其中杂合子比例为2/3，D正确。 10. SRY基因是哺乳动物雄性性别决定基因，只位于Y染色体上。X染色体上SDX基因（简写为XS）缺失的雄性小鼠（XOY）在发育过程中，有1/4会发生性逆转，转变为可育雌鼠，未发生性逆转的小鼠表现为生精受阻无法繁殖，SDX基因缺失对雌鼠无影响。胚胎若无X染色体则无法发育。假设小鼠子代数量足够多。下列相关说法正确的是（ ） A. SRY基因与SDX基因是控制小鼠性别的一对等位基因 B. X染色体上SDX基因缺失属于染色体结构变异 C. 涉及SDX基因的雌性群体中，基因型有XSXS、XSXO、XOXO D. 性逆转雌鼠与野生型雄鼠杂交，子代小鼠雌雄个体数比例为7∶5 【答案】B 【解析】 【详解】A、等位基因是位于同源染色体相同位置、控制相对性状的基因，SRY基因位于Y染色体上，SDX基因位于X染色体上，二者位置不同，不是等位基因，A错误； B、染色体结构变异的缺失会导致染色体上基因数目减少，SDX基因从X染色体上整体缺失，属于染色体结构变异中的缺失，B正确； C、题干说明：胚胎若无 X 染色体则无法发育，XOXO个体没有 X 染色体，胚胎致死，不存在该基因型雌性。雌性基因型只有XSXS、XSXO两种，C错误； D、性逆转雌鼠基因型为XOY，野生型雄鼠基因型为XSY，二者杂交：配子类型为雌（XO∶Y=1∶1）、雄（XS∶Y=1∶1），合子中YY无X染色体无法发育，存活子代基因型及比例为XOY∶XSY∶XSXO=1∶1∶1。其中XSXO全为雌性，XSY全为雄性，XOY有1/4为雌性、3/4为雄性，计算得雌性占比1/3+1/3×1/4=5/12，雄性占比1/3+1/3×3/4=7/12，雌雄比为5∶7，D错误。 11. 利用标记的T2噬菌体和未标记的大肠杆菌进行侵染实验，保温一段时间后，进行搅拌、离心并检测放射性。下列叙述正确的是（ ） A. 子代噬菌体的DNA和RNA均以大肠杆菌的脱氧核苷酸为原料合成 B. 搅拌不充分会导致上清液放射性偏高，而保温时间过长会导致沉淀物放射性偏高 C. 子代噬菌体蛋白质外壳合成过程中，mRNA需与大肠杆菌的tRNA及核糖体结合 D. 烟草花叶病毒也可用同样的方法证明DNA是其遗传物质 【答案】C 【解析】 【详解】A、T2噬菌体为DNA病毒，不含RNA，子代只有DNA以大肠杆菌的脱氧核苷酸为原料合成，A错误； B、32P标记的是噬菌体DNA，DNA进入大肠杆菌细胞内，搅拌不充分仅影响噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌的分离，对32P的分布无影响；保温时间过长会导致大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放到上清液中，使上清液放射性偏高、沉淀物放射性偏低，B错误； C、子代噬菌体蛋白质外壳的合成过程为翻译，需要噬菌体DNA转录出的mRNA与大肠杆菌的核糖体结合，同时需要大肠杆菌的tRNA转运氨基酸，C正确； D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，且其宿主为烟草细胞，无法用该实验方法证明DNA是其遗传物质，D错误。 12. 下列关于双链DNA分子结构及其复制、转录过程的叙述，正确的是（ ） A. DNA分子中，脱氧核糖与磷酸交替连接构成基本骨架，且每条链上的脱氧核苷酸通过氢键聚合成子链 B. DNA分子中G+C所占比例越高，氢键总数越多，热稳定性越强，DNA聚合酶沿模板链滑动的速率越快 C. 复制和转录过程均需解旋酶在消耗能量的情况下解开双螺旋，且新链的合成方向均与解旋酶移动方向一致 D. 若DNA分子有1000个碱基对，其中A有180个，该DNA分子复制3次，共需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸1260个 【答案】D 【解析】 【详解】A、DNA分子中脱氧核糖与磷酸交替连接成长链构成DNA分子的基本骨架，但每条链上的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接，氢键是两条链互补碱基对之间的连接方式，A错误； B、G与C之间通过3个氢键连接，A与T之间通过2个氢键连接，因此G+C占比越高，DNA氢键总数越多、热稳定性越强，但DNA聚合酶沿模板链滑动的速率应该减慢，B错误； C、DNA复制需要解旋酶解开双螺旋，但转录过程中是RNA聚合酶自身具备解旋功能，不需要额外的解旋酶；且DNA复制时滞后链的合成方向与解旋方向相反，C错误； D、双链DNA中A=T，该DNA含180个A，故也含180个T；复制3次共产生23=8个DNA，相当于新合成7个DNA分子，因此该过程中需要的游离胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为180×7=1260个，D正确。 13. 如图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径。尿黑酸在人体内积累会使尿液中含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这是尿黑酸症的普遍表现。下列说法错误的是（ ） A. 酶⑤的缺乏会导致患白化病，酶③的缺乏会导致患尿黑酸症 B. 由此代谢途径可知，基因通过控制酶的合成来调节代谢过程，进而间接控制生物体的性状 C. 酶①~④的化学本质均为蛋白质，合成它们的转录和翻译过程都在细胞质中完成 D. 若图中的酶均由不同的基因表达产生，则可推知基因和性状之间并不都是简单的一一对应的关系 【答案】C 【解析】 【详解】A、酶⑤缺乏时酪氨酸无法转化为黑色素，会导致白化病；酶③缺乏时尿黑酸无法转化为乙酰乙酸，尿黑酸积累会引发尿黑酸症，A正确； B、由此代谢途径可知，该代谢途径体现了基因通过控制酶的合成来调节代谢过程，进而间接控制生物体的性状，是基因控制性状的常见方式，B正确； C、酶①~④的化学本质为蛋白质，人体细胞中蛋白质合成的转录过程主要在细胞核中完成，翻译过程在细胞质的核糖体中完成，并非转录和翻译都在细胞质中进行，C错误； D、若不同酶由不同基因表达产生，可知同一性状（如黑色素的合成）可由多个基因共同控制，说明基因和性状之间并不都是简单的一一对应关系，D正确。 14. 表皮生长因子受体（EGFR）为原癌基因编码的跨膜蛋白，癌细胞内表皮生长因子、EGFR过量表达，二者结合启动信号通路，加速细胞增殖与转移；SERPINE2蛋白可抑制肝癌细胞膜上EGFR降解。下列叙述错误的是（ ） A. EGFR过量积累，会持续促进细胞增殖，诱发肝细胞癌变 B. 相较于正常肝细胞，肝癌细胞分裂旺盛，多种代谢速率上升 C. 细胞膜糖蛋白含量下降是肝癌细胞容易扩散转移的重要原因 D. SERPINE2基因发生甲基化修饰，会显著加快肝癌细胞的转移 【答案】D 【解析】 【详解】A、由题干信息可知，EGFR与表皮生长因子结合后可启动信号通路加速细胞增殖，因此EGFR过量积累会持续促进细胞增殖，诱发肝细胞癌变，A正确； B、肝癌细胞具有无限增殖的特点，分裂旺盛，需要大量合成核酸、蛋白质等物质，因此多种代谢速率上升，B正确； C、癌细胞细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性显著降低，这是肝癌细胞容易扩散转移的重要原因，C正确； D、SERPINE2蛋白可抑制肝癌细胞膜上EGFR的降解，若SERPINE2基因发生甲基化修饰，会抑制该基因的表达，使SERPINE2蛋白含量减少，进而导致EGFR降解增加，细胞增殖与转移受抑制，并不会加快肝癌细胞转移，D错误。 15. “云研77-2”和“云研77-4”是我国自主培育的三倍体橡胶树新品种，因其产量高、抗寒性强而被广泛种植。已知这两个品种均由母本GT1（Ee）和父本PR107（Ee）杂交产生，且是由减数分裂正常的雄配子（n）与异常形成的雌配子（2n）结合发育而来。根据下表信息，下列叙述正确的是（ ） 实验材料 GT1（母本） PR107（父本） 云研77-2 云研77-4 基因型 Ee Ee EEe EEE A. 两个新品种的育成均利用了染色体数目变异的原理 B. 77-2（EEe）产生的配子种类有三种，分别是E、Ee和e C. 父本PR107（Ee）在产生配子时，等位基因E和e的分离发生在减数分裂Ⅱ后期 D. 要培育基因型为EEE的77-4，只需对母本GT1进行秋水仙素处理使其染色体加倍即可 【答案】A 【解析】 【详解】A、两个新品种是三倍体，染色体数目以染色体组为单位成倍增加，育种原理为染色体数目变异，A正确； B、基因型为EEe的个体减数分裂时，三条携带相关等位基因的同源染色体随机分配，可产生E、Ee、EE、e共4种配子，B错误； C、等位基因E、e位于同源染色体上，正常减数分裂过程中，等位基因随同源染色体分离而分离，发生在减数分裂Ⅰ后期，C错误； D、对母本GT1（Ee）用秋水仙素处理后得到基因型为EEee的四倍体，其可产生EE、Ee、ee多种雌配子，与父本产生的E、e雄配子结合后，子代三倍体基因型包括EEE、EEe、Eee、eee等，无法保证只获得基因型为EEE的个体，D错误。 二、非选择题：本部分包括5题，共计55分。 16. 椰林间作是海南热带农业的重要模式。幼龄椰林遮阴程度较低，光照过强会抑制林下作物的生长。为探究纳米铁叶面喷施对椰林间作鹧鸪茶光合作用的影响，科研人员设置了5种纳米铁浓度处理（CK（对照组）：0 mg/L，T1：25 mg/L，T2：50 mg/L，T3：75 mg/L，T4：100 mg/L），在第二次叶面喷施25天后测定了鹧鸪茶叶片的相关光合参数，结果如下表。 不同浓度纳米铁处理下鹧鸪茶叶片的光合参数（第二次处理后） 处理 叶绿素含量相对值 （SPAD） 净光合速率Pn （μmol·m-2·s-1） 气孔导度Gs （mmol⋅m-2 s-1） 胞间CO2浓度Ci （μmol·mol-1） CK 100% 3.86 68.03 276.23 T1 110.28% 4.45 90.51 286.45 T2 107.53% 6.58 141.31 296.53 T3 111.13% 5.55 85.64 262.17 T4 111.41% 3.54 52.47 257.39 注：表中数据为各处理组的平均值，原始数据存在一定波动。 （1）鹧鸪茶叶肉细胞中的叶绿素分布在_________上，主要吸收_________光。与CK（对照组）相比，各纳米铁处理组的叶绿素含量均有所_________（填“升高”或“降低”）。 （2）与CK相比，T2处理组的净光合速率显著提高。结合表中数据分析，原因可能是：___________________________________________________________________________________________________________。 （3）与T2处理组相比，T3和T4处理组的净光合速率均有所_________（填“升高”或“降低”）。T4处理组的净光合速率甚至低于CK，虽然其叶绿素含量最高，但气孔导度和胞间CO2浓度均较低，推测可能原因是高浓度纳米铁导致部分_________（填结构名称）受损。 （4）鹧鸪茶根尖细胞进行有氧呼吸的主要场所是_________，有氧呼吸产生的ATP可以直接给根尖细胞的_________等生命活动提供能量。（至少写出两种）。 【答案】（1） ①. 叶绿体的类囊体薄膜 ②. 红光和蓝紫光 ③. 升高 （2）①叶绿素含量升高，使光反应产生的ATP和NADPH增多，为暗反应提供了更多的能量和还原剂②气孔导度增大，胞间CO₂浓度增大（使CO₂吸收增多），暗反应速率加快 （3） ①. 降低 ②. 叶片气孔 （4） ①. 线粒体 ②. 细胞分裂、蛋白质合成、DNA复制、矿质离子吸收等 【解析】 【小问1详解】 鹧鸪茶叶肉细胞中的叶绿素分布在叶绿体的类囊体薄膜上，主要吸收红光和蓝紫光。由表格可知，与CK（对照组）相比，各纳米铁处理组的叶绿素含量均有所升高。 【小问2详解】 与CK相比，T2处理组的净光合速率显著提高。结合表中数据分析，原因可能是：①叶绿素含量升高，使光反应产生的ATP和NADPH增多，为暗反应提供了更多的能量和还原剂；②气孔导度增大，胞间CO₂浓度增大（使CO₂吸收增多），暗反应速率加快。 【小问3详解】 由表格可知，与T2处理组相比，T3和T4处理组的净光合速率均有所降低。T4处理组的净光合速率甚至低于CK，虽然其叶绿素含量最高，但气孔导度和胞间CO2浓度均较低，推测可能原因是高浓度纳米铁导致部分叶片气孔受损。 【小问4详解】 鹧鸪茶根尖细胞进行有氧呼吸的主要场所是线粒体，有氧呼吸产生的ATP可以直接给根尖细胞的细胞分裂、蛋白质合成、DNA复制、矿质离子吸收等生命活动提供能量。 17. 水稻为常见主食，现取一植株基因型为AaDd，其中A、a分别控制抗病和易感病，D、d分别控制高秆和矮秆（抗倒伏）的水稻，图甲表示该水稻的一个精原细胞进行减数分裂的过程简图，A~G表示细胞，①进行物质准备，②~④表示分裂过程。图乙为该过程中的某一时期图形（仅画出部分染色体和基因），回答下列问题： （1）图甲中细胞B的名称为________________。C细胞中含有d基因的染色体数量可能为___________。若细胞C的基因型是AADD，则细胞D的基因型是________________。 （2）现需要判断两对等位基因的连锁情况，让该水稻植株自交，若子代中的表现型比例不是________________，说明两对基因处于连锁状态，若子代中的表现型比例为__________，则该种连锁状态有利于培育具有两种优良性状新品种。 （3）图乙为另一株水稻（AaDd）产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，若造成该情况的原因是发生基因突变且为隐性突变，该细胞产生的配子的基因型是_______________________或_______________________。 【答案】（1） ①. 次级精母细胞 ②. 0或1或2 ③. ad （2） ①. 抗病高秆：易感病高秆：抗病矮秆：易感病矮秆=9:3:3:1 ②. 抗病矮秆：抗病高秆：易感病高秆=1:2:1 （3） ①. AD、aD、ad ②. Ad、ad、aD 【解析】 【小问1详解】 图甲中A是初级精母细胞，经过减数第一次分裂后形成两个次级精母细胞，细胞B、C的名称均为次级精母细胞。在减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，分别进入两个次级精母细胞中，C细胞中含有d基因的染色体数量为0或1，在减数第二次分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，C细胞中含有d基因的染色体数量可能为2。若细胞C的基因型是AADD，细胞B的基因型为aadd，则细胞D的基因型是ad。 【小问2详解】 现需要判断两对等位基因的连锁情况，让该水稻植株自交，若子代中的表现型比例不是抗病高秆：易感病高秆：抗病矮秆：易感病矮秆=9:3:3:1，说明两对基因不符合自由组合定律，即两对基因处于连锁状态。若A和d在一条染色体上，a和D在另一条染色体上，该种连锁状态有利于培育具有两种优良性状新品种（抗病矮秆），让其自交，子代中的表现型比例为抗病矮秆：抗病高秆：易感病高秆=1:2:1。 【小问3详解】 图乙为另一株水稻（AaDd）产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，若造成该情况的原因是发生基因突变且为隐性突变，该细胞的基因型为AaaaDDdd，在减数分裂时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合。若含有A、a的染色体和含有DD的染色体移向一极，该细胞产生的配子的基因型是AD、aD、ad；若含有A、a的染色体和含有dd的染色体移向一极，该细胞产生的配子的基因型是Ad、ad、aD。 18. 人类甲遗传病（相关基因为A、a）和乙遗传病（相关基因为B、b）的家族系谱图如图1，图中两家族都不携带对方家族的遗传病基因，其中Ⅰ-2不携带甲病致病基因，Ⅰ-3不携带乙病致病基因。甲病女性患者不育，含有甲病致病基因的男性个体不发病。两遗传病均为单基因遗传病且独立遗传，不考虑X、Y同源区段和新的变异。据题意回答下列问题： （1）甲病的遗传方式为___________，判断的理由是___________________________________________________________________________________，乙病的遗传方式为____________________，判断的理由是_______________________________________； （2）Ⅱ-6的基因型为______________，Ⅱ-5的基因型及其比例为___________________； （3）Ⅲ-2为两病兼患表现型的概率是______________。 【答案】（1） ①. 常染色体显性遗传病 ②. Ⅰ-2不携带甲病致病基因，生出一个患病女儿和一个正常的女儿，结合含有甲病致病基因的男性个体不发病可知甲病为常染色体显性遗传病 ③. 伴X染色体隐性遗传病 ④. 因Ⅰ-3和Ⅰ-4有一个患病儿子，且Ⅰ-3不携带乙病致病基因 （2） ①. aaXBXB或aaXBXb ②. 1/2AaXBY或 1/2aaXBY （3）0 【解析】 【小问1详解】 Ⅰ-2不携带甲病致病基因，生出一个患病女儿和一个正常的女儿，结合含有甲病致病基因的男性个体不发病可知甲病为常染色体显性遗传病。因Ⅰ-3和Ⅰ-4有一个患病儿子，且Ⅰ-3不携带乙病致病基因，因此乙病为伴X染色体隐性遗传。 【小问2详解】 题干说明两家族均不携带对方致病基因，因此Ⅱ-6（乙家族）不携带甲病致病基因，甲病基因型为aa；乙病方面，Ⅰ-3(XBY)和Ⅰ-4( XBXb )生育正常女性Ⅱ-6，因此Ⅱ-6乙病基因型为XBXB或XBXb ，即Ⅱ−6基因型为aaXBXB或aaXBXb。 Ⅱ-5（甲家族）不携带乙病致病基因，乙病基因型为XBY；甲病方面，Ⅰ-1( Aa，携带致病基因不发病)和Ⅰ-2(aa，不携带致病基因)生育正常男性Ⅱ-5，基因型及比例为AaXBY :aaXBY= 1 : 1 ，即1/2AaXBY或 1/2aaXBY。 【小问3详解】 甲病仅女性会患病，乙病在本家系中仅男性会患病（Ⅲ-2若为女性，父亲Ⅱ-5一定提供XB，不可能出现乙病隐性纯合XbXb，因此不患乙病；若为男性，根据题干信息，男性携带甲病致病基因也不患病，因此不患甲病），故同时患两种病的概率为0。 19. 镰刀型细胞贫血是一种常染色体隐性遗传病。可尝试利用CRISPR/Cas9基因编辑技术，修复患者造血干细胞中的致病基因来治疗。该技术关键在于Cas9蛋白在向导RNA（gRNA）的引导下，精准定位并切割DNA双链引发细胞的修复机制。请回答下列问题： （1）镰刀型细胞贫血的根本原因是血红蛋白基因中发生了碱基对的__________，导致mRNA上的密码子改变，引起血红蛋白多肽链中一个氨基酸被替换。体现了基因通过控制___________________直接控制生物体的性状。 （2）利用CRISPR/Cas9系统修复基因时，向导RNA（gRNA）需要与目标DNA序列进行特异性结合。若目标DNA的一条单链局部序列为5'-ATGGC-3'，则与之结合的gRNA对应局部序列为__________（标明5'和3'端）。Cas9蛋白切断的是DNA分子中的_________键。 （3）从基因突变影响蛋白质结构分析，随机增添或缺失碱基通常比碱基对替换危害更大，原因是________________________________________________。 （4）为了实现精准修复，可引入正常的血红蛋白基因片段作为模板。在细胞分裂间期，正常基因片段通过__________原则与断裂的DNA链配对，指导合成正确的DNA序列。若将基因修复后的造血干细胞进行体外培养，在有丝分裂后期，细胞内含有__________个染色体组。 （5）将修复后的造血干细胞输回患者体内，通过分裂分化产生大量正常的血细胞。在此过程中某子细胞中多了一条21号染色体，发生的变异类型属于__________；若利用基因工程技术将正常血红蛋白基因导入患者受精卵中，使该基因整合到染色体上并表达，利用的变异原理属于__________。 【答案】（1） ①. 替换 ②. 蛋白质的结构 （2） ①. 3'-UACCG-5' ②. 磷酸二酯 （3）碱基对替换通常只改变一个氨基酸或者不改变氨基酸（简并性），影响较小，碱基对的随机增添或缺失可能会导致突变位点之后的密码子均发生改变（移码突变）也可能使终止密码子提前或延后，从而使合成的多肽链氨基酸序列发生较大的变化 （4） ①. 碱基互补配对 ②. 4##四 （5） ①. 染色体数目变异（或个别染色体增加） ②. 基因重组 【解析】 【小问1详解】 镰刀型细胞贫血的根本原因是血红蛋白基因中发生了碱基对的替换，导致mRNA上的密码子改变，引起血红蛋白多肽链中一个氨基酸被替换。血红蛋白基因通过转录翻译形成血红蛋白，体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 【小问2详解】 向导RNA（gRNA）与目标DNA序列反向互补配对，因此若目标DNA的一条单链局部序列为5'-ATGGC-3'，则与之结合的gRNA对应局部序列为3'-UACCG-5'。DNA分子中相邻的脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，因此Cas9蛋白切断的是DNA分子中的磷酸二酯键。 【小问3详解】 从基因突变影响蛋白质结构分析，随机增添或缺失碱基通常比碱基对替换危害更大，原因是碱基对替换通常只改变一个氨基酸或者不改变氨基酸（密码子具有简并性），影响较小；碱基对的随机增添或缺失可能会导致突变位点之后的密码子均发生改变（移码突变）也可能使终止密码子提前或延后，从而使合成的多肽链氨基酸序列发生较大的变化。 【小问4详解】 为了实现精准修复，可引入正常的血红蛋白基因片段作为模板。在细胞分裂间期，正常基因片段通过碱基互补配对原则与断裂的DNA链配对，指导合成正确的DNA序列。人为二倍体生物，体细胞中含有两个染色体组，有丝分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，染色体数目加倍，细胞内含有4个染色体组。 【小问5详解】 细胞中多了一条21号染色体，发生的变异类型属于染色体数目变异（或个别染色体增加）。若利用基因工程技术将正常血红蛋白基因导入患者受精卵中，使该基因整合到染色体上并表达，利用的变异原理属于基因重组。 20. 高温和强光等环境胁迫不仅会改变植物体内DNA的甲基化水平，还可能诱导其发生基因突变。拟南芥基因组中存在特定的热激蛋白基因（HSP基因）和抗逆基因。研究人员选取了两组生长状况一致的拟南芥幼苗：甲组在正常温度（22℃）下培养，乙组在高温（38℃）下培养。一段时间后，提取两组植物的DNA和RNA进行分析。如图为HSP基因表达的局部示意图。回答下列问题： （1）若要探究高温是否影响了DNA复制的原料利用，研究人员可用标记的__________（填“尿嘧啶”或“胸腺嘧啶”）脱氧核苷酸培养根尖分生区细胞。离心后若发现乙组（高温组）细胞核中放射性强度显著高于甲组，说明高温可能__________（填“促进”或“抑制”）了DNA复制。 （2）HSP基因的启动子区域若发生高甲基化，将导致图中过程__________（填“甲”或“乙”）受阻，进而影响热激蛋白的合成。若C链（mRNA）上某一密码子为ACG（苏氨酸），则其对应的DNA模板链上的碱基序列是__________。DNA分子中B链为模板进行转录时，新合成的子链延伸的方向是__________。 （3）长期高温培养的乙组植株，其后代在正常温度下培养时，依然表现出较强的耐热性。从变异的角度分析，这种耐热性改变可能源于__________（填“基因突变”或“不可遗传变异”）。 （4）进一步探究“高温胁迫是否通过改变DNA甲基化水平来影响HSP基因的表达”，实验思路如下表，请完善结果及结论： 实验思路：①取三组生长状况一致的拟南芥幼苗，A组在正常温度下培养；B组在高温下培养；C组在高温下培养，但需额外施加一种去甲基化酶抑制剂（能抑制甲基基团的切除）。②培养相同时间后，提取三组植株的RNA，利用分子杂交技术检测HSP基因的mRNA含量。 结果预测与分析： 组别 处理条件 预期HSP基因mRNA含量（高/低） 结论/分析 A组 正常温度 低 基因表达受抑制 B组 高温胁迫 高 高温诱导基因表达 C组 高温+抑制剂 若含量______，说明_______________________________________________； 若含量______，说明_______________________________________________。 【答案】（1） ①. 胸腺嘧啶 ②. 促进 （2） ①. 甲 ②. 3’-TGC-5’ ③. 5’→3’ （3）基因突变 （4） ①. 低 ②. 说明高温诱导的基因表达依赖于DNA甲基化水平/DNA甲基化水平的改变 ③. 高 ④. 说明高温诱导的基因表达不依赖于DNA甲基化水平##与甲基化修饰无关##存在其他表观遗传调控机制参与 【解析】 【小问1详解】 尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的碱基，若要探究高温是否影响了DNA复制的原料利用，研究人员可用标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养根尖分生区细胞。DNA复制的主要场所在细胞核，离心后若发现乙组（高温组）细胞核中放射性强度显著高于甲组，说明乙组DNA合成量多，即高温可能促进了DNA复制。 【小问2详解】 甲是转录过程，乙是翻译过程。启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，能够驱动基因进行转录，HSP基因的启动子区域若发生高甲基化，RNA聚合酶无法识别和结合启动子，将导致图中甲过程受阻。若C链（mRNA）上某一密码子为ACG（苏氨酸），按照碱基互补配对原则，可知其对应的DNA模板链上的碱基序列是3’-TGC-5’。DNA分子中B链为模板进行转录时，新合成的子链延伸的方向是5’→3’。 【小问3详解】 长期高温培养的乙组植株，其后代在正常温度下培养时，依然表现出较强的耐热性。从变异的角度分析，这种耐热性改变可能源于基因突变。 【小问4详解】 本实验的实验目的是探究高温胁迫是否通过改变DNA甲基化水平来影响HSP基因的表达。实验思路：①取三组生长状况一致的拟南芥幼苗，A组在正常温度下培养；B组在高温下培养；C组在高温下培养，但需额外施加一种去甲基化酶抑制剂（能抑制甲基基团的切除）。②培养相同时间后，提取三组植株的RNA，利用分子杂交技术检测HSP基因的mRNA含量。实验结果，若C组HSP基因的mRNA含量低，说明高温诱导的基因表达依赖于DNA甲基化水平/DNA甲基化水平的改变；若C组HSP基因的mRNA含量高，说明高温诱导的基因表达不依赖于DNA甲基化水平。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $