精品解析：重庆市重庆市北碚区西南大学附属中学校2026-2027学年高三上学期开学考试生物试题

西南大学附中高2027届高三上9月月考 生物试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3.考试结束后，将答题卡交回（试题卷自行保管，以备评讲）。 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. 细胞学说被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一，它标志着生物学研究进入了细胞水平。下列关于细胞学说及其相关观点的叙述，错误的是（ ） A. 眼虫是一种单细胞真核生物，一个眼虫就是一个完整的生命体 B. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，对细胞学说进行了补充 C. 细胞学说揭示了动植物的统一性和多样性，从而阐明了生物界的统一性与多样性 D. 细胞是生物体进行生命活动的结构和功能的基本单位 2. 某同学用紫色洋葱（2n=16）制备临时装片观察细胞的有丝分裂，显微镜下的图像如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 图中所示细胞的分裂时期顺序为①→③→②→④→⑤ B. 制备临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 C. 中心体在①所示时期复制一次，并在③所示时期发出星射线形成纺锤体 D. 统计视野中处于分裂期的细胞数目的比例可以计算细胞周期的时间长短 3. 为缓解器官移植时器官供应不足的现状，科学家将4个关键基因移植入已分化的肌细胞中，使该细胞成为诱导多能干细胞（iPS细胞），再用iPS细胞诱导成多种组织细胞，如图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是（ ） A. iPS细胞可以诱导分化出肝脏细胞，但不能体现细胞的全能性 B. 从肌肉细胞诱导为iPS细胞的过程中，细胞中的核苷酸、核酸、蛋白质种类均不发生改变 C. iPS细胞分化为各种功能不同细胞的根本原因是表达的蛋白质种类不同 D. 将iPS细胞诱导分化成其他类型的组织细胞后，这些组织细胞均由于高度分化而失去增殖能力 4. 人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。研究人员以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制——分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12细胞，24 h后检测线粒体自噬水平，结果如图1所示；用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2所示；研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3所示。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞自噬是由基因控制的程序性死亡的过程，损伤的线粒体可通过细胞自噬途径被细胞中的溶酶体降解 B. 人体成熟的红细胞衰老后表现出细胞膜通透性改变、染色质收缩的特点 C. 图1和图2结果表明，适度低氧有利于激活线粒体自噬，能有效清除细胞内的活性氧 D. 图3结果表明，严重低氧环境可能抑制了BINP3基因的转录，使活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡 5. 某二倍体生物细胞分裂的相关信息如图所示，图一是细胞分裂时，处于不同阶段的四个细胞（I—IV）中遗传物质及其载体的数量，图二是细胞分裂及某生理过程的核DNA数量的变化曲线图，图三是该生物细胞分裂某些时期的模式图。下列叙述正确的是（ ） A. 图一中II阶段的细胞一定会因非同源染色体的自由组合而发生基因重组 B. 处于图一III阶段的细胞是次级卵母细胞或第一极体，IV阶段的是卵细胞或第二极体 C. 图二曲线中不含有同源染色体的细胞处于EJ段，IJ段对应的是图一的I时期 D. 图三中甲细胞发生了基因突变，乙细胞完成减数分裂产生4种基因型的配子 6. 某雄果蝇的基因型为AAXBY，将其一个精原细胞中A基因所在的一条染色体上DNA的一条链用3H标记，其同源染色体上DNA的一条链用32P标记。将该细胞放入不含放射性标记的培养液中培养，经减数分裂得到4个精子，其中一个精子的基因型为AAXB。仅考虑染色体数目变异，下列说法正确的是（ ） A. 该精原细胞产生的另外3个精子的基因型可能为XB、AY、AY B. 该精原细胞经减数分裂产生的4个精子中，能检测到放射性标记的精子个数可能为2、3或4个 C. 若最终有2个精子检测到放射性，则AAXB的形成原因是减数分裂I时携带A基因的同源染色体未分离 D. 若减数分裂II正常进行，则基因型为AAXB的精子中不可能同时检测到3H和32P 7. 回顾遗传学的发展史，一代代遗传学家以精妙的实验为现代遗传学奠基筑路。下列关于遗传学实验的叙述正确的是（ ） A. 萨顿通过类比推理法，摩尔根通过假说演绎法，均证明了基因在染色体上 B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 C. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质而蛋白质不是 D. 梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和密度梯度离心法验证了DNA的半保留复制 8. 下图为某家族甲、乙两种单基因遗传病的系谱图和部分成员电泳结果，甲、乙病相关基因分别用A/a和B/b表示。下列叙述错误的是（ ） A. 甲、乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体显性遗传 B. ①②和③④分别表示A、a和b、B基因，III-4的基因型有2种 C. 若III-3与III-1婚配，生出只患一种病的女儿的概率为5/12 D. II-4和II-5再生一个基因型与III-3相同的女孩的概率是1/8 9. 研究发现大肠杆菌的限制性内切核酸酶EcoRⅠ可识别T2噬菌体的DNA上的特定序列并切割，但T2噬菌体基因组中被EcoRⅠ识别的特定序列含甲基化修饰，因此可规避该酶切割。若DNA被EcoRⅠ切割，则无法在大肠杆菌内完成增殖，被切割的DNA片段释放到上清液中。某研究小组设计了以下四组实验，处理后经短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，下列叙述正确的是（ ） 组别 处理方法 甲 用标记T2噬菌体DNA，侵染野生型大肠杆菌 乙 用35S标记T2噬菌体蛋白质，侵染野生型大肠杆菌 丙 用标记甲基化缺失的T2噬菌体DNA，侵染野生型大肠杆菌 丁 用标记T2噬菌体DNA，侵染EcoRⅠ缺陷型大肠杆菌 A. 甲组沉淀物中合成的子代噬菌体都能检测到放射性 B. 乙组沉淀物的放射性来自子代噬菌体的蛋白质外壳 C. 丙组上清液的放射性强度和甲组相比无显著差别 D. 若保温时间过长，丁组沉淀物中的放射性强度可能较低 10. 研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1 h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解旋后再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。下列叙述正确的是（ ） A. 大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过磷酸-脱氧核糖-磷酸相连 B. DNA聚合酶从冈崎片段的3端延伸合成DNA片段，填充RNA引物去除后产生的空缺 C. 若该DNA含有150个碱基对，其中含有腺嘌呤脱氧核苷酸80个，则得到图1所示结果时，共消耗了胞嘧啶脱氧核苷酸280个 D. DNA在大肠杆菌内复制时使用的酶和PCR体系中使用的酶种类相同 11. 脑源性神经营养因子（BDNF）能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育，微小核糖核酸（miRNA-195）在小鼠BDNF基因表达调控中起着重要作用，甲、乙、丙为相关生理过程。下列有关叙述正确的是（ ） A. 细胞进行过程甲和过程乙时均存在5种碱基和8种核苷酸 B. 过程甲需要的酶能同时作用于氢键和磷酸二酯键 C. 编码BDNF蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译的准确度和效率 D. miRNA-195基因的表达产物在丙过程中从转录水平影响BDNF基因的表达 12. 皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800 bp（碱基对）的Ips-r片段（如图所示），从而使豌豆种子内淀粉合成受阻，使淀粉含量降低，当豌豆成熟时不能有效地保留水分，导致种子皱缩。下列相关叙述正确的是（ ） A. 皱粒豌豆的出现是淀粉合成酶1基因所在的染色体发生结构变异的结果 B. 由SBE1蛋白缺少的氨基酸数量可推测片段中含有终止密码子 C. Ips-r片段的插入导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中碱基的数目减少 D. 淀粉合成酶1基因高度甲基化也可能导致皱粒豌豆的形成 13. 吖啶类染料是一类重要的诱变剂。若这类物质插入模板链，新链合成时必须要有一个碱基与之配对；若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 基因突变属于可遗传变异，经吖啶类染料引发的基因突变都能遗传给子代 B. 由于密码子的简并性，吖啶类染料引起的上述突变不会引起表型的改变 C. 上述变化可能使起始密码子提前或延后出现 D. 吖啶类染料可以作用于同一DNA的不同位点，这体现了基因突变的不定向性 14. 利用基因型为Aa的二倍体植株以两种途径培育三倍体幼苗，其途径如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 若使用低温诱导完成①过程，低温会抑制纺锤体在有丝分裂前期的形成，也会影响细胞周期的时长 B. 两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗 C. 经途径一得到的三倍体幼苗理论上有4种基因型 D. ②过程为单倍体育种，与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育种年限 15. 某哺乳动物基因型为Dd，已知D、d基因位于2号染色体上。若某细胞在分裂过程中，2号染色体出现了如图所示的变化，即当染色体的端粒断裂后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合，形成染色体桥，融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引，在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂，形成的两条子染色体移到两极。不考虑其他变异。下列说法错误的是（ ） A. 若该细胞为体细胞，该细胞进行有丝分裂产生的子细胞基因型不可能为DDd B. 染色体桥的断裂发生于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 C. 若该细胞为次级卵母细胞，则卵细胞有4种可能的基因型 D. 分裂形成的子细胞染色体的数目不发生变异，但两个子细胞的基因数量可能不相同 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 普通小麦中有高秆抗病（DDTT）和矮秆易感病（ddtt）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得能稳定遗传的矮秆抗病品种，实验人员进行了下列A、B、C三组实验，请分析回答： （1）A、B、C三组实验中，获得能稳定遗传矮秆抗病小麦新品种难度最大的是__________组，原因是__________________________________。 （2）B组育种方法依据的遗传学原理是__________，实现了______________基因的自由组合。 （3）请写出C组流程中①和②所代表的具体操作：①__________，②__________；C组通过①获得的幼苗体细胞中是否含有等位基因？__________（填“含有”或“不含”），原因是：________________________________________。 17. 图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解；图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系；该生物的黑色素产生需要如图丙所示的3类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显性。请据图回答下列问题： （1）该生物体内能发生图甲所示过程的细胞结构有__________；若b基因只有启动子区域发生碱基对缺失，最终导致细胞中检测不到b基因的mRNA，原因是______________________；该变异__________（填“属于”/“不属于”）基因突变。 （2）若在b基因转录出的mRNA中间插入3个相邻核糖核苷酸，则翻译得到的多肽链中可能出现__________。 A. 氨基酸数目增加1个，其余氨基酸序列不变 B. 氨基酸种类增加两种 C. 氨基酸数目减少 （3）据图乙判断，该生物正常细胞中b基因数量可能为__________个，基因A和a的本质区别是__________________________________。 （4）根据图丙写出基因与性状之间的关系（请写出两条）_______________________________________。 18. 某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞（①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。请回答下列问题： （1）图1细胞的名称为__________，其可能是图2中的__________（填序号）细胞。H与h基因同时出现在该细胞中可能的原因是发生了__________________________________。 （2）图2中可能处于有丝分裂间期的细胞有__________（填序号），肯定含有同源染色体的细胞有______________________（填序号）。 （3）研究发现，粘连蛋白与SGO对细胞分裂有调控作用，机制如图3所示：粘连蛋白介导姐妹染色单体的粘连，水解粘连蛋白的酶在分裂中期便已具备水解活性，SGO蛋白主要集中在着丝粒位置，其失活会导致粘连蛋白的水解。请结合图3推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是____________________。已知进入分裂后期，当2条姐妹染色单体处于粘连状态时，其着丝粒会随机移向细胞一极，若图1细胞继续分裂的过程中，其SGO活性异常提升，直至细胞质分裂结束才失去活性，则所形成子细胞的基因型可能是____________________（只考虑H/h与B/b基因）。 19. 番茄和水稻的花是两性花，可进行自花传粉和异花传粉，具有明显的杂种优势。雄性不育的利用是实现杂种优势的重要途径之一。 （1）籼稻和粳稻是水稻的两个品种。纯合籼稻和纯合粳稻杂交，其杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白，部分花粉因缺少对应的解毒蛋白，而造成花粉败育。研究发现编码这两种蛋白的基因均只位于籼稻12号染色体上的R区，该区的基因不发生交换，如图所示。科研人员利用基因编辑技术分别敲除了杂交种中R区的相关基因，得到相应植株后检测其花粉育性的情况，结果如下表。 杂种植株编号 1 2 3 敲除基因 EM F ED 花粉育性 50%可育 全部败育 100%可育 根据上述信息判断，控制毒素蛋白合成的基因是__________，控制解毒蛋白合成的基因是__________；杂交种产生花粉的过程中，相关基因表达出解毒蛋白最早的时期是__________，可育花粉与败育花粉的比例是__________。 （2）番茄的雄性可育基因M对雄性不育基因m为完全显性，基因型为Mm的植株随机传粉两代，F2中雄性不育植株所占比例为__________。 （3）番茄幼苗紫茎对绿茎为显性，由等位基因B、b控制，研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交得F1，F1自交，统计F2表型，结果如下表所示（单位：株）。 F2 总株数 雄性可育株 雄性不育株 紫茎 750 660 90 绿茎 250 90 160 推测产生上述F2表型及比例的原因是__________。为验证上述推测，可将上述F1与表型为绿茎雄性不育的个体杂交，预期杂交后代表型及比例为__________。 20. 自然状态下栽培的丝瓜是典型的二倍体单性花植物。二甲戊灵是一种在丝瓜种植中广泛使用的除草剂，但频繁使用会损伤丝瓜植株导致减产。为培育抗二甲戊灵的转基因丝瓜新品种，科研团队从一种耐受该除草剂的野生植物中获取了含抗性基因H的DNA片段，并开展了以下系列实验。图I为含H基因的DNA片段的相关信息，其中P1-P8为可选择的引物类型，图II为质粒的结构以及不同限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题： 限制酶 切割位点 HindIII 5′-A↓AGCTT-3′ KpnI 5′-GGTAC↓C-3′ BamHI 5′-G↓GATCC-3′ SalI 5′-G↓TCGAC-3′ Sau3AI 5′-↓GATC-3′ （1）丝瓜是双子叶植物，科研人员选择农杆菌转化法，借助农杆菌的__________（填分子结构）将目的基因转移并整合到丝瓜细胞染色体上。培育转基因丝瓜的四步骤为：①目的基因的筛选与获取、②__________、③将目的基因导入受体细胞、④目的基因的检测与鉴定，其中步骤__________无碱基互补配对现象。 （2）科研人员利用反向PCR技术大量扩增碱基序列未知的H基因，步骤如下。①先用限制酶HindIII切割含H基因的DNA片段，再用__________（E·coli DNA连接酶/T4DNA连接酶）更高效地将其连接为环状DNA；②为将H基因准确插入质粒中，需在所选引物的5′端添加限制酶__________（填限制酶种类）的识别序列；③选用图I中的__________做引物扩增出H基因。 （3）科研人员在目的基因附近成功插入了会导致花粉不育的基因，该设计的目的是__________________________________________________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 西南大学附中高2027届高三上9月月考 生物试题 （满分：100分；考试时间：75分钟） 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、班级、考场/座位号、准考证号填写在答题卡上。 2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁、完整。 3.考试结束后，将答题卡交回（试题卷自行保管，以备评讲）。 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. 细胞学说被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现之一，它标志着生物学研究进入了细胞水平。下列关于细胞学说及其相关观点的叙述，错误的是（ ） A. 眼虫是一种单细胞真核生物，一个眼虫就是一个完整的生命体 B. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，对细胞学说进行了补充 C. 细胞学说揭示了动植物的统一性和多样性，从而阐明了生物界的统一性与多样性 D. 细胞是生物体进行生命活动的结构和功能的基本单位 【答案】C 【解析】 【详解】A、眼虫是单细胞真核生物，单个细胞即可完成全部生命活动，因此一个眼虫就是一个完整的生命体，A正确； B、魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，是对细胞学说的重要补充和修正，B正确； C、细胞学说揭示了动植物的统一性，阐明了生物界的统一性，但并未揭示动植物及生物界的多样性，C错误； D、除病毒外生物体均由细胞构成，病毒的生命活动也必须依赖活细胞完成，因此细胞是生物体进行生命活动的结构和功能的基本单位，D正确。 2. 某同学用紫色洋葱（2n=16）制备临时装片观察细胞的有丝分裂，显微镜下的图像如下图所示，下列叙述正确的是（ ） A. 图中所示细胞的分裂时期顺序为①→③→②→④→⑤ B. 制备临时装片的流程为解离→染色→漂洗→制片 C. 中心体在①所示时期复制一次，并在③所示时期发出星射线形成纺锤体 D. 统计视野中处于分裂期的细胞数目的比例可以计算细胞周期的时间长短 【答案】A 【解析】 【详解】A、①为有丝分裂间期，③为有丝分裂前期（染色体散乱分布，核膜、核仁逐渐解体），②为有丝分裂中期（染色体着丝粒整齐排列在赤道板上），④为有丝分裂后期（着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，染色体移向细胞两极），⑤为有丝分裂末期（染色体到达两极，核膜重新形成），因此分裂时期顺序为①→③→②→④→⑤，A正确； B、观察有丝分裂临时装片的制作流程为解离→漂洗→染色→制片，漂洗需在染色前进行，洗去解离液既可以防止解离过度，也能避免解离液与碱性染料反应影响染色效果，B错误； C、紫色洋葱是高等植物，细胞中不存在中心体，其纺锤体由细胞两极发出纺锤丝形成，C错误； D、统计视野中分裂期细胞数的比例，只能推算分裂期占细胞周期的比例，无法直接计算细胞周期的总时长，D错误。 3. 为缓解器官移植时器官供应不足的现状，科学家将4个关键基因移植入已分化的肌细胞中，使该细胞成为诱导多能干细胞（iPS细胞），再用iPS细胞诱导成多种组织细胞，如图为该实验示意图。下列有关叙述正确的是（ ） A. iPS细胞可以诱导分化出肝脏细胞，但不能体现细胞的全能性 B. 从肌肉细胞诱导为iPS细胞的过程中，细胞中的核苷酸、核酸、蛋白质种类均不发生改变 C. iPS细胞分化为各种功能不同细胞的根本原因是表达的蛋白质种类不同 D. 将iPS细胞诱导分化成其他类型的组织细胞后，这些组织细胞均由于高度分化而失去增殖能力 【答案】A 【解析】 【详解】A、细胞全能性的体现需要细胞最终发育为完整个体（或分化出机体所有类型的细胞），iPS细胞仅诱导分化出肝脏细胞，无法体现细胞全能性，A正确； B、该过程将4个外源关键基因导入肌肉细胞，细胞的DNA（核酸）种类发生改变，关键基因表达会产生新的mRNA（核酸）和对应的蛋白质，因此核酸、蛋白质种类均会改变，B错误； C、细胞分化的根本原因是基因的选择性表达，蛋白质种类不同是细胞分化的直接原因，C错误； D、部分高度分化的组织细胞仍保留增殖能力，如肝脏细胞在肝脏受损时可恢复增殖能力，并非所有诱导得到的组织细胞都失去增殖能力，D错误。 4. 人体细胞有时会处于低氧环境。适度低氧下细胞可正常存活，严重低氧可导致细胞死亡。研究人员以PC12细胞系为材料，研究了低氧影响细胞存活的机制——分别用常氧（20%O2）、适度低氧（10%O2）和严重低氧（0.3%O2）处理PC12细胞，24 h后检测线粒体自噬水平，结果如图1所示；用线粒体自噬抑制剂3-MA处理PC12细胞，检测细胞活性氧含量，结果如图2所示；研究表明，上调BINP3基因的表达可促进线粒体自噬。检测不同氧气浓度下BINP3基因表达情况，结果如图3所示。下列叙述正确的是（ ） A. 细胞自噬是由基因控制的程序性死亡的过程，损伤的线粒体可通过细胞自噬途径被细胞中的溶酶体降解 B. 人体成熟的红细胞衰老后表现出细胞膜通透性改变、染色质收缩的特点 C. 图1和图2结果表明，适度低氧有利于激活线粒体自噬，能有效清除细胞内的活性氧 D. 图3结果表明，严重低氧环境可能抑制了BINP3基因的转录，使活性氧在细胞中积累，最终导致细胞死亡 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞自噬是基因控制的细胞自我保护机制，可通过溶酶体降解损伤的线粒体，但其不属于程序性死亡过程，细胞凋亡才是程序性死亡，A错误； B、人体成熟红细胞没有细胞核，不存在染色质，衰老时不会出现染色质收缩的特点，B错误； C、由图1可知适度低氧（10%O2）条件下线粒体自噬水平最高；由图2可知适度低氧时，抑制线粒体自噬后细胞活性氧含量显著升高，说明适度低氧激活的线粒体自噬可有效清除活性氧，C正确； D、由图3可知严重低氧时BINP3的mRNA含量高于常氧和适度低氧组，说明BINP3基因的转录并未被抑制，其蛋白含量低是转录后环节异常导致，D错误。 5. 某二倍体生物细胞分裂的相关信息如图所示，图一是细胞分裂时，处于不同阶段的四个细胞（I—IV）中遗传物质及其载体的数量，图二是细胞分裂及某生理过程的核DNA数量的变化曲线图，图三是该生物细胞分裂某些时期的模式图。下列叙述正确的是（ ） A. 图一中II阶段的细胞一定会因非同源染色体的自由组合而发生基因重组 B. 处于图一III阶段的细胞是次级卵母细胞或第一极体，IV阶段的是卵细胞或第二极体 C. 图二曲线中不含有同源染色体的细胞处于EJ段，IJ段对应的是图一的I时期 D. 图三中甲细胞发生了基因突变，乙细胞完成减数分裂产生4种基因型的配子 【答案】D 【解析】 【详解】‌A、图一中Ⅱ阶段可表示有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程，基因重组发生在减数第一次分裂过程中，有丝分裂不会发生基因重组，所以图一中Ⅱ阶段不一定会发生非同源染色体的自由组合而导致基因重组，A错误； B、图一中Ⅲ阶段可表示减数第二次分裂前期、中期；Ⅳ阶段可表示减数第二次分裂末期，由图三乙细胞细胞质均等分裂可知该生物为雄性，所以处于图一Ⅲ阶段的细胞是次级精母细胞，Ⅳ阶段的是精细胞，B错误； C、图二中AC段可表示间期；CE段表示减数第一次分裂，EH段表示减数第二次分裂，HI段可表示受精作用。不含有同源染色体的细胞处于减数第二次分裂过程，即EH段；IJ段受精卵还未进行DNA复制，对应的是图一的I时期，C错误； D、图三甲细胞处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分离形成的两条染色体上基因不同，说明发生了基因突变；乙细胞处于减数第一次分裂后期，据图分析由于减数第一次分裂前期发生互换，所以乙细胞完成减数分裂可产生4种基因型的配子，D正确。 6. 某雄果蝇的基因型为AAXBY，将其一个精原细胞中A基因所在的一条染色体上DNA的一条链用3H标记，其同源染色体上DNA的一条链用32P标记。将该细胞放入不含放射性标记的培养液中培养，经减数分裂得到4个精子，其中一个精子的基因型为AAXB。仅考虑染色体数目变异，下列说法正确的是（ ） A. 该精原细胞产生的另外3个精子的基因型可能为XB、AY、AY B. 该精原细胞经减数分裂产生的4个精子中，能检测到放射性标记的精子个数可能为2、3或4个 C. 若最终有2个精子检测到放射性，则AAXB的形成原因是减数分裂I时携带A基因的同源染色体未分离 D. 若减数分裂II正常进行，则基因型为AAXB的精子中不可能同时检测到3H和32P 【答案】A 【解析】 【详解】 A、某雄果蝇的基因型为AAXBY，若异常精子AAXB是减Ⅱ姐妹染色单体分开后未正常分离到子细胞中引起的，则另外三个精子为XB、AY、AY；若为减Ⅰ同源染色体未分离导致，另外三个精子为AAXB、Y、Y，A正确； B、据题干信息可知，精原细胞中一对同源染色体，一个染色体的DNA一条链被3H标记，另一条同源染色体的DNA一条链被32P标记，DNA半保留复制后，总共只有2条姐妹染色单体带有放射性（1条带3H、1条带32P），最多只能进入2个精子中，不可能出现3个或4个含放射性的精子，B错误； C、若减数分裂Ⅱ异常，也会出现2个精子含放射性（AAXB精子含1种标记，另一个含另一种标记的AY精子），因此不一定是减数分裂Ⅰ异常，C错误； D、若减Ⅱ正常，说明AAXB是减Ⅰ同源未分离导致，减Ⅱ姐妹染色单体分离后可随机分配，AAXB的精子可能同时获得带3H和32P的A染色体，可同时检测到两种放射性，D错误。 7. 回顾遗传学的发展史，一代代遗传学家以精妙的实验为现代遗传学奠基筑路。下列关于遗传学实验的叙述正确的是（ ） A. 萨顿通过类比推理法，摩尔根通过假说演绎法，均证明了基因在染色体上 B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质 C. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质而蛋白质不是 D. 梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和密度梯度离心法验证了DNA的半保留复制 【答案】D 【解析】 【详解】A、萨顿通过类比推理法仅提出了“基因在染色体上”的假说，并未证明该结论，是摩尔根通过假说演绎法证明了基因在染色体上，A错误； B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验仅证明了DNA是肺炎链球菌的遗传物质，“DNA是主要的遗传物质”是对绝大多数生物的遗传物质进行归纳后得出的结论，该实验不能证明此结论，B错误； C、赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验证明DNA是噬菌体的遗传物质，C错误； D、梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法，结合密度梯度离心法，证实了DNA的复制方式为半保留复制，D正确。 8. 下图为某家族甲、乙两种单基因遗传病的系谱图和部分成员电泳结果，甲、乙病相关基因分别用A/a和B/b表示。下列叙述错误的是（ ） A. 甲、乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体显性遗传 B. ①②和③④分别表示A、a和b、B基因，III-4的基因型有2种 C. 若III-3与III-1婚配，生出只患一种病的女儿的概率为5/12 D. II-4和II-5再生一个基因型与III-3相同的女孩的概率是1/8 【答案】C 【解析】 【详解】A、据系谱图可知，患乙病的Ⅱ4和Ⅱ5生育一个不患乙病的Ⅲ4，可推断乙病为显性遗传病。正常的Ⅱ1和Ⅱ2生育患病的Ⅲ1，可推断甲病为隐性遗传病。假设A/a、B/b都在常染色体上，Ⅲ4不患乙病（bb），Ⅲ5患甲病（aa），则可推测Ⅱ4和Ⅱ5的基因型都是AaBb，Ⅱ4和Ⅱ5的电泳条带都应该是4条。据电泳图可知，Ⅱ4有3条电泳条带，Ⅱ5有4条电泳条带，可推测，甲乙两种病中一种为常染色体上遗传病，一种为伴X染色体遗传病。假设A/a基因在X染色体上，B/b在常染色体上，结合系谱图可推测Ⅱ1的基因型应为bbXAY，其电泳条带应为2条，与电泳结果不符，则“A/a基因在X染色体上，B/b在常染色体上”的假设不成立，所以A/a基因应该在常染色体上，B/b在X染色体上，即甲、乙病的遗传方式分别为常染色体隐性遗传和伴X染色体显性遗传，A正确； B、由甲乙遗传病类型结合系谱图可知，Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别是AaXBY、AaXBXb，Ⅱ5比Ⅱ4多了Xb的条带，结合电泳图，推断条带③表示b；Ⅲ5基因型为aaXbY，推断条带②表示a；Ⅱ1的基因型为AaXbY，推断条带①表示A、条带④表示B。综合以上分析，①②和③④分别表示A、a和b、B基因。Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别是AaXBY、AaXBXb，Ⅲ4表现正常，其基因型为AAXbY或AaXbY，故Ⅲ4的基因型有2种，B正确； C、据电泳图可知，Ⅲ3的电泳条带有①②④，推断其基因型为AaXBXB，患甲病的Ⅲ1的基因型为aaXbY。对于甲病，后代患病（aa）概率为1/2，正常（Aa）概率为1/2；对于乙病，后代患病（XBXb、XBY）概率为1。所以生出只患一种病的女儿（即只患乙病不患甲病的女儿）的概率为1/2×1/2=1/4，C错误； D、由甲乙遗传病类型结合系谱图可知，Ⅱ4和Ⅱ5的基因型分别是AaXBY、AaXBXb，Ⅲ3基因型为AaXBXB，因为Aa和Aa生出Aa的概率为1/2，XBY和XBXb生出XBXB的概率为1/4，所以Ⅱ4（AaXBY）和Ⅱ5（AaXBXb）再生一个基因型与Ⅲ3相同的女孩（AaXBXB）的概率是1/2×1/4=1/8，D正确。 9. 研究发现大肠杆菌的限制性内切核酸酶EcoRⅠ可识别T2噬菌体的DNA上的特定序列并切割，但T2噬菌体基因组中被EcoRⅠ识别的特定序列含甲基化修饰，因此可规避该酶切割。若DNA被EcoRⅠ切割，则无法在大肠杆菌内完成增殖，被切割的DNA片段释放到上清液中。某研究小组设计了以下四组实验，处理后经短时间的保温后，用搅拌器搅拌、离心，下列叙述正确的是（ ） 组别 处理方法 甲 用标记T2噬菌体DNA，侵染野生型大肠杆菌 乙 用35S标记T2噬菌体蛋白质，侵染野生型大肠杆菌 丙 用标记甲基化缺失的T2噬菌体DNA，侵染野生型大肠杆菌 丁 用标记T2噬菌体DNA，侵染EcoRⅠ缺陷型大肠杆菌 A. 甲组沉淀物中合成的子代噬菌体都能检测到放射性 B. 乙组沉淀物的放射性来自子代噬菌体的蛋白质外壳 C. 丙组上清液的放射性强度和甲组相比无显著差别 D. 若保温时间过长，丁组沉淀物中的放射性强度可能较低 【答案】D 【解析】 【详解】A、甲组中32P标记的亲代噬菌体DNA注入大肠杆菌后，以半保留方式复制，仅少数子代噬菌体的DNA含有亲代32P标记的母链，大部分子代噬菌体无放射性，并非所有子代都能检测到放射性，A错误； B、乙组35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不进入大肠杆菌，子代噬菌体的蛋白质外壳以大肠杆菌的氨基酸为原料合成，不含35S，沉淀物的少量放射性来自搅拌不充分、吸附在大肠杆菌表面的亲代蛋白质外壳，B错误； C、丙组噬菌体DNA甲基化缺失，会被野生型大肠杆菌的EcoRⅠ切割，切割后的32P标记的DNA片段释放到上清液，因此丙组上清液放射性显著高于甲组，C错误； D、丁组大肠杆菌为EcoRⅠ缺陷型，噬菌体DNA可正常增殖，若保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代带放射性的噬菌体释放到上清液中，会导致沉淀物放射性强度降低，D正确。 故选D。 10. 研究者将1个含14N/14N-DNA的大肠杆菌转移到以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中，培养1 h后，提取子代大肠杆菌的DNA，将DNA双链解旋后再进行密度梯度离心，试管中出现两种条带，如图1所示。DNA复制时两条子链的延伸方向相反，其中一条子链称为前导链，该链连续延伸；另一条称为后随链，该链逐段延伸，这些片段称为冈崎片段，如图2所示。下列叙述正确的是（ ） A. 大肠杆菌某段DNA分子的一个单链中相邻的碱基通过磷酸-脱氧核糖-磷酸相连 B. DNA聚合酶从冈崎片段的3端延伸合成DNA片段，填充RNA引物去除后产生的空缺 C. 若该DNA含有150个碱基对，其中含有腺嘌呤脱氧核苷酸80个，则得到图1所示结果时，共消耗了胞嘧啶脱氧核苷酸280个 D. DNA在大肠杆菌内复制时使用的酶和PCR体系中使用的酶种类相同 【答案】B 【解析】 【详解】A、DNA分子单链中相邻的碱基通过“脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖”相连，A错误； B、DNA聚合酶催化DNA合成的方向为5’→3’，即从冈崎片段的3’端延伸DNA链，可填充RNA引物去除后产生的空缺，B正确； C、该DNA含150个碱基对共300个碱基，腺嘌呤（A）80个，根据碱基互补配对原则，A=T=80，故胞嘧啶C=（300-80-80）÷2=70个。初始14N单链共2条，占总单链的1/8，说明总单链数为16，即DNA复制了3次，共消耗胞嘧啶脱氧核苷酸数目为（23-1）×70=490个，C错误； D、大肠杆菌内DNA复制需要解旋酶、普通DNA聚合酶等，PCR体系通过高温解旋无需解旋酶，且使用热稳定的Taq DNA聚合酶，二者酶种类不同，D错误。 11. 脑源性神经营养因子（BDNF）能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育，微小核糖核酸（miRNA-195）在小鼠BDNF基因表达调控中起着重要作用，甲、乙、丙为相关生理过程。下列有关叙述正确的是（ ） A. 细胞进行过程甲和过程乙时均存在5种碱基和8种核苷酸 B. 过程甲需要的酶能同时作用于氢键和磷酸二酯键 C. 编码BDNF蛋白的mRNA上结合的核糖体数量不同，会影响翻译的准确度和效率 D. miRNA-195基因的表达产物在丙过程中从转录水平影响BDNF基因的表达 【答案】B 【解析】 【详解】A、过程甲为转录，以DNA为模板合成RNA，存在5种碱基、8种核苷酸；过程乙为翻译，模板和工具均为RNA，仅存在4种碱基、4种核糖核苷酸，A错误； B、过程甲为转录，所需的RNA聚合酶既可以解开DNA双链（作用于氢键），又可以催化核糖核苷酸之间形成磷酸二酯键，B正确； C、一条mRNA上结合的核糖体数量不同仅会影响翻译的效率，所有核糖体均以同一条mRNA为模板，不影响翻译的准确度，C错误； D、miRNA-195的表达产物与BDNF基因的mRNA结合，阻止其与核糖体结合，是从翻译水平影响BDNF基因的表达，而非转录水平，D错误。 12. 皱粒豌豆的形成是由于编码SBE1蛋白的基因中插入了一段800 bp（碱基对）的Ips-r片段（如图所示），从而使豌豆种子内淀粉合成受阻，使淀粉含量降低，当豌豆成熟时不能有效地保留水分，导致种子皱缩。下列相关叙述正确的是（ ） A. 皱粒豌豆的出现是淀粉合成酶1基因所在的染色体发生结构变异的结果 B. 由SBE1蛋白缺少的氨基酸数量可推测片段中含有终止密码子 C. Ips-r片段的插入导致编码SBE1蛋白的基因转录形成的mRNA中碱基的数目减少 D. 淀粉合成酶1基因高度甲基化也可能导致皱粒豌豆的形成 【答案】D 【解析】 【详解】A、染色体结构变异是染色体水平的片段改变，涉及多个基因的变化，而皱粒豌豆的形成是编码SBE1蛋白的基因内部插入了碱基序列，属于基因突变，A错误； B、终止密码子是mRNA上的序列，Ips-r是DNA片段，不含终止密码子，B错误； C、Ips-r片段的插入使SBE1基因的碱基总数增加，转录形成的mRNA中碱基数目会增多，翻译出的蛋白质缩短是因为mRNA上提前出现终止密码子，C错误； D、SBE1基因高度甲基化会抑制该基因的表达，无法合成正常的SBE1蛋白，同样会导致淀粉合成受阻，可能导致皱粒豌豆的形成，D正确。 13. 吖啶类染料是一类重要的诱变剂。若这类物质插入模板链，新链合成时必须要有一个碱基与之配对；若在合成的DNA新链中诱变剂取代一个碱基，在下一轮复制前该诱变剂丢失，则复制形成的DNA分子中将会减少一个碱基对，该类诱变剂引起移码突变的过程如下图所示。下列叙述正确的是（ ） A. 基因突变属于可遗传变异，经吖啶类染料引发的基因突变都能遗传给子代 B. 由于密码子的简并性，吖啶类染料引起的上述突变不会引起表型的改变 C. 上述变化可能使起始密码子提前或延后出现 D. 吖啶类染料可以作用于同一DNA的不同位点，这体现了基因突变的不定向性 【答案】C 【解析】 【详解】A、基因突变属于可遗传变异，但若突变发生在体细胞中，通常无法遗传给子代，A错误； B、题干中吖啶类染料引发的是移码突变，会导致突变位点之后的密码子阅读框整体移位，通常会使编码的氨基酸序列发生较大改变，一般会引起表型改变，密码子简并性主要针对碱基替换类突变，对移码突变的缓冲作用极弱，B错误； C、移码突变会改变DNA的碱基序列，对应的mRNA序列也会发生改变，可能使起始密码子提前或延后出现，C正确； D、吖啶类染料可作用于同一DNA的不同位点，体现的是基因突变的随机性，D错误。 14. 利用基因型为Aa的二倍体植株以两种途径培育三倍体幼苗，其途径如图所示。下列叙述错误的是（ ） A. 若使用低温诱导完成①过程，低温会抑制纺锤体在有丝分裂前期的形成，也会影响细胞周期的时长 B. 两条育种途径中，只有通过途径一才能获得基因型为AAA的三倍体幼苗 C. 经途径一得到的三倍体幼苗理论上有4种基因型 D. ②过程为单倍体育种，与杂交育种相比，单倍体育种能明显缩短育种年限 【答案】D 【解析】 【详解】A、低温诱导染色体加倍的原理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，细胞无法完成分裂过程，会延长细胞周期时长，A正确； B、途径一为基因型AAaa的四倍体与基因型Aa的二倍体杂交，四倍体可产生基因型为AA的配子，与二倍体的A型配子结合即可得到AAA的三倍体；途径二是基因型为Aa的二倍体细胞和基因型为A或a的单倍体细胞融合，仅能得到AAa、Aaa基因型的三倍体，无法获得AAA，B正确； C、四倍体AAaa产生的配子类型为AA、Aa、aa，二倍体Aa产生的配子类型为A、a，二者杂交得到的三倍体基因型有AAA、AAa、Aaa、aaa，共4种，C正确； D、②过程仅为花药离体培养获得单倍体幼苗，完整的单倍体育种还包括后续秋水仙素诱导染色体加倍获得纯合可育植株的步骤，因此②不属于单倍体育种，D错误。 15. 某哺乳动物基因型为Dd，已知D、d基因位于2号染色体上。若某细胞在分裂过程中，2号染色体出现了如图所示的变化，即当染色体的端粒断裂后，姐妹染色单体会在断裂处发生融合，形成染色体桥，融合的染色体在细胞分裂后期由于纺锤丝的牵引，在两个着丝粒之间的任何一处位置发生随机断裂，形成的两条子染色体移到两极。不考虑其他变异。下列说法错误的是（ ） A. 若该细胞为体细胞，该细胞进行有丝分裂产生的子细胞基因型不可能为DDd B. 染色体桥的断裂发生于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期 C. 若该细胞为次级卵母细胞，则卵细胞有4种可能的基因型 D. 分裂形成的子细胞染色体的数目不发生变异，但两个子细胞的基因数量可能不相同 【答案】A 【解析】 【详解】A、若该细胞为体细胞进行有丝分裂，染色体桥随机断裂后，有可能产生一条携带D、d基因的染色体，当它与另一条携带D基因的染色体进入同一子细胞，此时该子细胞基因型就可能为DDd，A错误； B、有丝分裂后期和减数第二次分裂后期都有着丝粒分裂，姐妹染色单体分离的过程，而染色体桥的断裂是在着丝粒分裂后，姐妹染色单体分离时，由于纺锤丝牵引在两个着丝粒之间随机断裂，所以染色体桥的断裂可发生于有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，B正确； C、若该细胞为次级卵母细胞，染色体桥随机断裂后，形成的卵细胞可能为D、d、Dd和不含D、d基因，共4种可能的基因型，C正确； D、融合的染色体随机断裂后，形成的两条子染色体移到两极，最终分别进入两个子细胞，所以子细胞染色体数目不变；但由于染色体桥断裂的随机性，可能导致一个子细胞含有的基因数量增多，另一个子细胞含有的基因数量减少，所以两个子细胞的基因数量可能不相同，D正确。 二、非选择题：本题共5小题，共55分。 16. 普通小麦中有高秆抗病（DDTT）和矮秆易感病（ddtt）两个品种，控制两对相对性状的基因分别位于两对同源染色体上。为获得能稳定遗传的矮秆抗病品种，实验人员进行了下列A、B、C三组实验，请分析回答： （1）A、B、C三组实验中，获得能稳定遗传矮秆抗病小麦新品种难度最大的是__________组，原因是__________________________________。 （2）B组育种方法依据的遗传学原理是__________，实现了______________基因的自由组合。 （3）请写出C组流程中①和②所代表的具体操作：①__________，②__________；C组通过①获得的幼苗体细胞中是否含有等位基因？__________（填“含有”或“不含”），原因是：________________________________________。 【答案】（1） ①. A ②. 基因突变发生的频率低且不定向 （2） ①. 基因重组 ②. 非同源染色体上非等位 （3） ①. 花药（花粉）离体培养 ②. 秋水仙素处理 ③. 不含 ④. 单倍体无同源染色体（只有一个染色体组），进而无等位基因 【解析】 【小问1详解】 A为诱变育种（原理基因突变），B为杂交育种（原理基因重组），C为单倍体育种（原理染色体数目变异）。基因突变具有低频性、不定向性、多害少利的特点，无法定向获得目标性状，因此A组获得所需品种的难度最大。 【小问2详解】 B组为杂交育种，杂交育种的原理是基因重组，实现了减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合，进而可将两种优良性状集中到一个个体上。 【小问3详解】 C组为单倍体育种。过程①是取F1的花药进行离体培养，获得单倍体幼苗；过程②是用秋水仙素处理单倍体幼苗，诱导染色体数目加倍获得纯合可育植株。等位基因位于同源染色体的相同位点，单倍体幼苗由配子直接发育而来，体细胞中仅含配子的染色体数，无同源染色体（只有一个染色体组），即C组通过①获得的幼苗体细胞中不含有等位基因。 17. 图甲表示某动物b基因正常转录过程中的局部图解；图乙表示该生物某个体的体细胞内部分基因和染色体的关系；该生物的黑色素产生需要如图丙所示的3类基因参与控制，三类基因的控制均表现为完全显性。请据图回答下列问题： （1）该生物体内能发生图甲所示过程的细胞结构有__________；若b基因只有启动子区域发生碱基对缺失，最终导致细胞中检测不到b基因的mRNA，原因是______________________；该变异__________（填“属于”/“不属于”）基因突变。 （2）若在b基因转录出的mRNA中间插入3个相邻核糖核苷酸，则翻译得到的多肽链中可能出现__________。 A. 氨基酸数目增加1个，其余氨基酸序列不变 B. 氨基酸种类增加两种 C. 氨基酸数目减少 （3）据图乙判断，该生物正常细胞中b基因数量可能为__________个，基因A和a的本质区别是__________________________________。 （4）根据图丙写出基因与性状之间的关系（请写出两条）_______________________________________。 【答案】（1） ①. 细胞核和线粒体 ②. 启动子突变（角度1），RNA聚合酶无法识别和结合，转录不能启动 ③. 属于 （2）ABC （3） ①. 1、2、4 ②. 脱氧核苷酸（碱基对也行）的排列顺序不同 （4）基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制性状；一对相对性状可以由多对等位基因控制 【解析】 【小问1详解】 动物细胞中，DNA主要分布在细胞核，线粒体中也有少量DNA，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，所以能发生图甲转录过程的细胞结构有细胞核和线粒体。启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，若b基因只有启动子区域发生碱基对缺失，RNA聚合酶无法识别和结合，转录不能启动，所以最终导致细胞中检测不到b基因的mRNA。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变，所以b基因启动子区域发生碱基对缺失属于基因突变。 【小问2详解】 若在b基因转录出的mRNA中间插入3个相邻核糖核苷酸： A、可能插入的位置刚好形成一个新的密码子，编码一个新的氨基酸，导致氨基酸数目增加1个，其余氨基酸序列不变，A正确； B、若插入3个相邻核糖核苷酸后，形成了两个新的密码子，且编码的氨基酸与原来不同，就可能使氨基酸种类增加两种 ，B正确； C、若插入的3个相邻核糖核苷酸刚好形成终止密码子，会使翻译提前终止，导致氨基酸数目减少，C正确。 【小问3详解】 图乙所示生物体的基因型为Aabb，正常体细胞中b基因数量为2个；若处于有丝分裂前期，DNA已复制，b基因数量为4个；若为成熟生殖细胞，b基因数量为1个，所以该生物正常细胞中b基因数量可能为1、2、4个。基因A和a是等位基因，它们的本质区别是脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序不同。 【小问4详解】 从图丙可以看出，基因A、b、C分别控制酶①、酶②、酶③的合成，通过控制代谢过程，进而控制黑色素的形成，体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制性状；同时黑色素的产生需要A、b、C三类基因共同参与控制，说明一对相对性状可以由多对等位基因控制。 18. 某雄性哺乳动物的基因型为HhXBY，图1是该动物某器官内的细胞分裂模式图，图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞（①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。请回答下列问题： （1）图1细胞的名称为__________，其可能是图2中的__________（填序号）细胞。H与h基因同时出现在该细胞中可能的原因是发生了__________________________________。 （2）图2中可能处于有丝分裂间期的细胞有__________（填序号），肯定含有同源染色体的细胞有______________________（填序号）。 （3）研究发现，粘连蛋白与SGO对细胞分裂有调控作用，机制如图3所示：粘连蛋白介导姐妹染色单体的粘连，水解粘连蛋白的酶在分裂中期便已具备水解活性，SGO蛋白主要集中在着丝粒位置，其失活会导致粘连蛋白的水解。请结合图3推测：SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是____________________。已知进入分裂后期，当2条姐妹染色单体处于粘连状态时，其着丝粒会随机移向细胞一极，若图1细胞继续分裂的过程中，其SGO活性异常提升，直至细胞质分裂结束才失去活性，则所形成子细胞的基因型可能是____________________（只考虑H/h与B/b基因）。 【答案】（1） ①. 次级精母细胞 ②. ② ③. 基因突变或互换 （2） ①. ③④⑤⑥ ②. ④⑤⑥⑦ （3） ①. 保护粘连蛋白不被水解酶水解，阻止姐妹染色单体提前分离 ②. HhXBXB或Hh和XBXB 【解析】 【小问1详解】 图1细胞中无同源染色体，且染色体散乱分布，该动物为雄性，所以此细胞处于减数第二次分裂前期，名称为次级精母细胞。图2中②细胞染色体数为n，核DNA数为2n，符合减数第二次分裂前期细胞中染色体和核DNA的数量关系，所以图1细胞可能是图2中的②细胞。该雄性哺乳动物基因型为HhXBY，图1细胞中同一条染色体的姐妹染色单体上同时存在H和h基因，可能是减数第一次分裂前的间期发生基因突变，也可能是减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体发生互换导致的。 【小问2详解】 有丝分裂间期包括G1期（DNA复制前，染色体数为2n，核DNA数为2n）、S期（DNA复制期，核DNA数在2n−4n之间）、G2期（DNA复制后，染色体数为2n，核DNA数为4n）。图2中③染色体数为2n，核DNA数为2n，可能处于G1期；④⑤核DNA数在2n−4n之间，可能处于S期；⑥染色体数为 2n，核DNA数为4n，可能处于G2期。所以图2中可能处于有丝分裂间期的细胞有③④⑤⑥。同源染色体存在于有丝分裂、减数第一次分裂过程中，③（染色体2n、DNA2n）可能是减数第二次分裂后期，无同源染色体，因此不肯定；④⑤染色体数均为2n，核DNA数在2n−4n之间，可能处于间期；⑥染色体数为2n，核DNA数为4n，对应有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂，一定有同源染色体；⑦染色体数4n、核DNA数4n，对应有丝分裂后期，一定有同源染色体，因此肯定含同源染色体的是④⑤⑥⑦。 【小问3详解】 由题意可知，水解粘连蛋白的酶在分裂中期便已具备水解活性，而SGO蛋白主要集中在着丝粒位置，其失活会导致粘连蛋白的水解。所以SGO蛋白在细胞分裂中的作用主要是保护粘连蛋白不被水解酶水解，阻止姐妹染色单体提前分离。图1细胞基因型为HhXBXB，若其继续分裂过程中，SGO活性异常提升，直至细胞质分裂结束才失去活性，那么姐妹染色单体一直处于粘连状态。着丝粒会随机移向细胞一极，若H与h所在染色体移向一极，XBXB移向另一极，则形成的子细胞基因型为Hh和XBXB；若Hh与XBXB所在染色体移向一极，则形成的子细胞基因型为HhXBXB。所以所形成子细胞的基因型可能是HhXBXB或Hh和XBXB。 19. 番茄和水稻的花是两性花，可进行自花传粉和异花传粉，具有明显的杂种优势。雄性不育的利用是实现杂种优势的重要途径之一。 （1）籼稻和粳稻是水稻的两个品种。纯合籼稻和纯合粳稻杂交，其杂交种花粉中均存在某种杀死花粉的毒素蛋白，部分花粉因缺少对应的解毒蛋白，而造成花粉败育。研究发现编码这两种蛋白的基因均只位于籼稻12号染色体上的R区，该区的基因不发生交换，如图所示。科研人员利用基因编辑技术分别敲除了杂交种中R区的相关基因，得到相应植株后检测其花粉育性的情况，结果如下表。 杂种植株编号 1 2 3 敲除基因 EM F ED 花粉育性 50%可育 全部败育 100%可育 根据上述信息判断，控制毒素蛋白合成的基因是__________，控制解毒蛋白合成的基因是__________；杂交种产生花粉的过程中，相关基因表达出解毒蛋白最早的时期是__________，可育花粉与败育花粉的比例是__________。 （2）番茄的雄性可育基因M对雄性不育基因m为完全显性，基因型为Mm的植株随机传粉两代，F2中雄性不育植株所占比例为__________。 （3）番茄幼苗紫茎对绿茎为显性，由等位基因B、b控制，研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交得F1，F1自交，统计F2表型，结果如下表所示（单位：株）。 F2 总株数 雄性可育株 雄性不育株 紫茎 750 660 90 绿茎 250 90 160 推测产生上述F2表型及比例的原因是__________。为验证上述推测，可将上述F1与表型为绿茎雄性不育的个体杂交，预期杂交后代表型及比例为__________。 【答案】（1） ①. ED ②. F ③. 减数第一次分裂完成后 ④. 1∶1 （2）1/6 （3） ①. 控制茎色的基因与控制雄性不育的基因位于同一对同源染色体上，B与M连锁，b与m连锁，且减数第一次分裂时发生互换 ②. 紫茎可育：紫茎不可育：绿茎可育：绿茎不可育=4：1：1：4 【解析】 【小问1详解】 由表格可知，敲除基因ED后，花粉育性为100%可育，说明没有毒素蛋白的产生，所以控制毒素蛋白合成的基因是ED；敲除基因F后，花粉全部败育，说明缺少解毒蛋白，所以控制解毒蛋白合成的基因是F。如果解毒蛋白在减数第一次分裂之前就表达，那么产生的花粉都会获得解毒蛋白，花粉应全部可育。但敲除EM后，花粉育性为50%可育，说明解毒蛋白在减数第一次分裂完成后才开始表达，这样只有携带F基因的花粉才能合成解毒蛋白存活。因为解毒蛋白在减数分裂完成后才表达，携带F基因的花粉可育，不携带F基因的花粉败育，二者比例为1∶1，所以可育花粉与败育花粉的比例是1∶1。 【小问2详解】 由于番茄的雄性可育基因M对雄性不育基因m为完全显性，基因型为Mm的植株随机传粉，F1基因型及比例为MM:Mm:mm=1:2:1，其中mm为雄性不育，仅能作为母本产生雌配子；可育雄株基因型及比例为MM:Mm=1:2，Mm产生M雄配子：m雄配子=1：1，MM只能产生M雄配子，则产生雄配子中m占2/3×1/2=1/3、M占1-1/3=2/3。F1所有植株产生雌配子中M占1/2、m占1/2，雌雄配子随机结合，F2中mm（雄性不育）的比例为1/3×1/2=1/6。 【小问3详解】 F2中紫茎:绿茎 = 3:1，可育:不育 = 3:1，分别符合基因分离定律，但紫茎多为可育、绿茎多为不育，不符合自由组合定律，说明控制茎色的基因与控制雄性不育的基因位于同一对同源染色体上。亲本为纯合紫茎可育（BBMM）和纯合绿茎不育（bbmm），故F1中B与M连锁、b与m连锁，且减数第一次分裂时发生了互换，因此自交后代出现表格所示比例。验证连锁互换通常用测交法，选择隐性纯合子绿茎雄性不育（bbmm）与F1（BbMm）杂交。根据F2中bbmm占160/(750+250)=4/25，可知F1产生bm配子的概率为2/5，则BM配子概率也为2/5，所以重组型配子Bm和bM各占1/10。即F1配子比例为BM:Bm:bM:bm=4:1:1:4，与bm配子结合后代表型及比例为紫茎可育（BbMm）:紫茎不可育（Bbmm）:绿茎可育（bbMm）:绿茎不可育（bbmm） = 4:1:1:4。 20. 自然状态下栽培的丝瓜是典型的二倍体单性花植物。二甲戊灵是一种在丝瓜种植中广泛使用的除草剂，但频繁使用会损伤丝瓜植株导致减产。为培育抗二甲戊灵的转基因丝瓜新品种，科研团队从一种耐受该除草剂的野生植物中获取了含抗性基因H的DNA片段，并开展了以下系列实验。图I为含H基因的DNA片段的相关信息，其中P1-P8为可选择的引物类型，图II为质粒的结构以及不同限制酶的识别序列和切割位点。回答下列问题： 限制酶 切割位点 HindIII 5′-A↓AGCTT-3′ KpnI 5′-GGTAC↓C-3′ BamHI 5′-G↓GATCC-3′ SalI 5′-G↓TCGAC-3′ Sau3AI 5′-↓GATC-3′ （1）丝瓜是双子叶植物，科研人员选择农杆菌转化法，借助农杆菌的__________（填分子结构）将目的基因转移并整合到丝瓜细胞染色体上。培育转基因丝瓜的四步骤为：①目的基因的筛选与获取、②__________、③将目的基因导入受体细胞、④目的基因的检测与鉴定，其中步骤__________无碱基互补配对现象。 （2）科研人员利用反向PCR技术大量扩增碱基序列未知的H基因，步骤如下。①先用限制酶HindIII切割含H基因的DNA片段，再用__________（E·coli DNA连接酶/T4DNA连接酶）更高效地将其连接为环状DNA；②为将H基因准确插入质粒中，需在所选引物的5′端添加限制酶__________（填限制酶种类）的识别序列；③选用图I中的__________做引物扩增出H基因。 （3）科研人员在目的基因附近成功插入了会导致花粉不育的基因，该设计的目的是__________________________________________________。 【答案】（1） ①. Ti质粒上的T-DNA ②. 基因表达载体的构建 ③. ③ （2） ①. E·coliDNA连接酶 ②. SalⅠ和BamHⅠ ③. P4、P5 （3）防止抗性基因通过花粉传播扩散 【解析】 【小问1详解】 因为Ti质粒上的T-DNA可转移至受体细胞并整合到受体细胞染色体DNA上，所以农杆菌转化法中，借助农杆菌的Ti质粒上的T-DNA将目的基因转移并整合到丝瓜细胞染色体上。培育转基因丝瓜的四步骤为：目的基因的筛选与获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。目的基因的筛选与获取可能涉及核酸分子杂交（存在碱基互补配对），基因表达载体构建中黏性末端连接等过程也可能涉及碱基互补配对，目的基因的检测与鉴定如DNA分子杂交等技术也有碱基互补配对，而步骤③将目的基因导入受体细胞主要是物理、化学或生物方法使目的基因进入细胞，无碱基互补配对。 【小问2详解】 E·coli DNA连接酶可连接黏性末端，T4 DNA连接酶可连接黏性末端和平末端，用限制酶HindⅢ切割含H基因的DNA片段后形成黏性末端，E·coli DNA连接酶能更高效地将其连接为环状DNA。从图中可知，基因H内部存在KpnⅠ酶切位点，标记基因内部存在HindⅢ酶切位点，使用它们会破坏对应结构；限制酶 Sau3AⅠ 的识别序列较短，和BamHⅠ的识别序列存在相同区域，若使用Sau3AⅠ会在 Sau3AⅠ的酶切位点处和 BamHⅠ 的酶切位点处都切割，不符合题目要求，因此只能选择 Sal I和BamH I进行双酶切。扩增序列未知的H基因（H基因位于已知序列的左侧），需要先用 HindⅢ切割之后，连接成环状，进行PCR，根据图中DNA 模板链和转录方向，扩增模板链的引物应向左，并距离H基因最近，选P4；环化后上方引物P5距离H基因最近且与P4反向，所以选P4、P5扩增H基因。 【小问3详解】 科研人员在目的基因附近成功插入会导致花粉不育的基因，是为了防止抗性基因通过花粉传播扩散，避免造成基因污染。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $