精品解析：北京市清华大学附属中学2026—2027学年高三上学期10月考试生物试题

高24级试卷 生物学 2026.10 一、选择题（每小题只有一个正确答案，每题2分，共30分） 1. 对下列遗传学术语的解释，正确的是（　　） A. 杂合子：体细胞中含有非等位基因的个体 B. 四分体：减数分裂过程中发生联会的四条染色体 C. 性状分离：成对的遗传因子在形成配子时发生分离 D. 单倍体：体细胞与本物种配子的染色体数目相同 【答案】D 【解析】 【详解】A、杂合子是指体细胞中含有等位基因（控制相对性状的基因）的个体，而非含有非等位基因的个体，A错误； B、四分体是指减数分裂过程中同源染色体联会形成的结构，每对同源染色体含有四条染色单体，而不是四条染色体，B错误； C、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，而“成对的遗传因子在形成配子时发生分离”是基因的分离定律的实质，C错误； D、单倍体是指体细胞中含有本物种配子染色体数目的个体，D正确。 故选D。 2. 果蝇的DNA分子上存在多个复制起始位点，复制起始蛋白能够识别该位点，进而促进解旋酶等相关蛋白结合DNA分子，启动DNA复制。下列说法不正确的是（　　） A. DNA分子的多起点复制能提高复制效率 B. 复制起始蛋白有助于解旋酶在特定位置断开氢键 C. DNA分子的两条链都将作为复制的模板链 D. DNA聚合酶可将脱氧核苷酸添加到子链5'端 【答案】D 【解析】 【分析】DNA复制时两条链均作为模板，复制的原料是四种游离的脱氧核苷酸，所需的酶是DNA聚合酶和解旋酶，复制的产物是DNA，遵循的原则是碱基互补配对原则。 【详解】A、DNA分子的多起点复制可以提高DNA复制的效率，A正确； B、DNA复制时以DNA的两条链分别作为模板，DNA两条链之间的氢键需要断开暴露其中的碱基，复制起始蛋白能够识别复制起始部位，进而促进解旋酶等相关蛋白结合DNA分子，在特定位置断开氢键，启动DNA复制，D正确； C、DNA复制时，DNA的两条链都将作为复制的模板链，C正确； D、DNA的复制方向是从子链的5'→3'，DNA聚合酶可将脱氧核苷酸添加到子链3'端，D错误。 故选D。 3. 科学家研发了无细胞参与的体外基因表达体系，用来模拟体内基因的表达过程，下列叙述错误的是（　　） A. 可以用重组质粒为该体系提供模板 B. 该体系应包含核糖体和RNA聚合酶 C. 该体系所需原料只有21种氨基酸 D. 无细胞表达系统需要保证能量供应 【答案】C 【解析】 【详解】A、重组质粒含有目的基因，可作为转录的模板，因此可以为该体系提供模板，A正确； B、体外基因表达需进行转录（需RNA聚合酶）和翻译（需核糖体），B正确； C、基因表达包括转录（原料为4种核糖核苷酸）和翻译（原料为21种氨基酸），C错误； D、转录和翻译均为耗能过程，无细胞表达系统需保证能量供应，D正确。 故选C。 4. 兰花（染色体数为2n）花粉母细胞减数分裂结束时，新产生的子细胞连在一起。偶有减数分裂异常，产生3个子细胞（如图，箭头所示），其染色体数分别为2n、n、n。以下推测合理的是（ ） A. 兰花细胞正常减数分裂过程中染色体数目可能为4n B. 产生上述染色体数为2n的子细胞的原因是减数分裂Ⅰ异常 C. 异常减数分裂产生3个子细胞的过程不发生基因重组 D. 染色体数为2n的子细胞参与受精作用，可产生三倍体兰花 【答案】D 【解析】 【分析】减数分裂各时期的特征： ①减数分裂前的间期：完成DNA复制和有关蛋白质的合成，细胞适度生长，DNA数目加倍，染色体数目不变。 ②减数第一次分裂：前期，同源染色体两两配对，形成四分体；中期，同源染色体成对的排列在赤道板两侧；后期，同源染色体彼此分离（非同源染色体自由组合），移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，染色体数目是体细胞数目的一半。 ③减数第二次分裂：前期，没有同源染色体，染色体散乱分布；中期，没有同源染色体，着丝粒排列在赤道板上；后期，没有同源染色体，着丝粒分裂，两条子染色体移向细胞两极；末期，细胞分裂为两个子细胞，子细胞染色体数目是体细胞染色体数目的一半。 【详解】A、兰花染色体数为2n，兰花细胞正常减数分裂过程中染色体数目可能为2n、n，不可能是4n，A错误； B、兰花染色体数为2n，经减数分裂后正常情况下产生4个染色体数目是n的子细胞，减数分裂异常，产生3个子细胞，其染色体数分别为2n、n、n，则最可能是减数分裂II后期一个次级精母细胞分裂异常所致，B错误； C、异常减数分裂产生3个子细胞的过程最可能在减数分裂II后期，而基因重组可发生在减数第一次分裂过程，C错误； D、染色体数为2n的子细胞参与受精作用，与染色体数是n的配子结合，可产生3n的三倍体兰花，D正确。 故选D。 5. RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞（以抑制RAD51基因的表达），然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图。下列推测不合理的是（ ） A. RAD51促进NEK7基因的表达 B. TACC1和NEK7基因是抑癌基因 C. RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖 D. RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点 【答案】B 【解析】 【分析】1、据图分析，与对照组相比，抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达也减弱了，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小。 2、原癌基因负责调节细胞周期、控制细胞生长和分裂的过程，抑癌基因负责抑制细胞不正常增殖。 【详解】A、抑制RAD51基因的表达后，NEK7基因的表达也减弱了，可推测RAD51促进NEK7基因的表达，A正确； B、抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，如果TACC1和NEK7基因是抑癌基因，其表达应该增强，与题意不符，B错误； C、抑制RAD51基因的表达后，TACC1和NEK7基因的表达减弱，说明RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖，C正确； D、抑制RAD51基因的表达后，接种于小鼠皮下后肿瘤出现的更晚，且体积更小，肝癌预防或治疗可以RAD51作为靶点，D正确。 故选B。 6. 玉米的甜和糯分别是籽粒中可溶性糖积累和支链淀粉积累造成的，酶A和酶B分别由独立遗传的基因A和B编码，a、b基因无功能，相关代谢途径如下图。下列叙述错误的是（　　） A. AaBb基因型的个体自交，子代籽粒中非糯非甜：糯非甜：甜的比例为9：3：4 B. 纯合甜玉米的基因型包括aaBB、AAbb、aabb C. Aabb和aabb基因型的个体杂交，母本结出的果穗上的籽粒有甜有糯 D. 玉米的甜和糯的性状由基因与基因相互作用调控 【答案】B 【解析】 【详解】A、AaBb自交，遵循自由组合定律，子代基因型及比例：A_B_非甜非糯（9/16）、aaB_甜非糯（3/16）、A_bb非甜糯（3/16）、aabb甜非糯（1/16），非糯非甜：非甜糯：甜 = 9：3：4，A正确； B、纯合甜玉米的基因型要求不能合成酶 A（aa），且为纯合子。 符合条件的基因型：aabb、 aaBB，B错误； C、Aabb×aabb子代基因型为 Aabb（非甜糯）、aabb（甜非糯），所以母本结出的果穗上的籽粒有甜有糯，C正确； D、甜和糯的性状由基因 A、B 共同控制，基因 A 决定甜的表型（合成酶 A），基因B决定糯的表型，二者相互作用调控最终性状，D正确。 故选B。 7. 无丙种球蛋白血症（XLA）是单基因遗传病。下图为XLA的一个家系图，已知Ⅱ-6不携带致病基因，下列叙述正确的是（ ） A. XLA是伴X染色体显性遗传病 B. 人群中XLA女患者多于男患者 C. 产前诊断可确定Ⅲ-3是否患病 D. Ⅲ-5是XLA患者的概率为1/2 【答案】C 【解析】 【详解】A、Ⅱ-5与Ⅱ-6均正常，生育患病儿子Ⅲ-4，且Ⅱ-6不携带致病基因，说明该病为隐性遗传病，致病基因只能来自母亲，因此是伴X染色体隐性遗传病，不是伴X显性遗传病，A错误； B、伴X染色体隐性遗传病的遗传特点是人群中男患者多于女患者，B错误； C、产前诊断可通过基因检测、羊水检查等手段确定胎儿是否携带致病基因，因此可以确定Ⅲ-3是否患病，C正确； D、设致病基因为a，Ⅱ-5基因型为XAXa，Ⅱ-6基因型为XAY，后代只有男性会患病，Ⅲ-5为患者的概率为1/2（生男孩的概率）×1/2（男孩获得致病X染色体的概率）=1/4，不是1/2，D错误。 8. 2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸（microRNA）及其作用的两位科学家。图示真核生物秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制lin-14基因的表达。 据图判断，错误的是（ ） A. microRNA是由lin-4基因转录形成的 B. lin-4基因的microRNA编码特定的蛋白质 C. lin-4microRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链 D. lin-4基因突变可能导致lin-14基因表达出更多蛋白质 【答案】B 【解析】 【分析】1、RNA是在细胞核中，以DNA的一条链为模板合成的，这一过程称为转录，转录是以基因为单位。 2、游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。 【详解】A、分析图可知，microRNA是由lin-4基因转录形成的，A正确； B、分析图可知，lin-4基因的microRNA与lin-14mRNA形成局部双链，从而抑制lin-14基因的表达，microRNA并未编码特定的蛋白质，B错误； C、分析图可知，lin-4microRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链，C正确； D、lin-4基因突变可能导致lin-4microRNA不能形成，从而使lin-14基因表达出更多蛋白质，D正确。 故选B。 9. 将小鼠的两个精子注射到去核卵母细胞中，形成的胚胎通常不能正常发育。我国研究者通过改变DNA上特定基因的甲基化修饰，使其能正常发育为成年小鼠（M鼠）。以下叙述错误的是（　　） A. M鼠的性状主要由来自精子的基因控制 B. DNA甲基化修饰不改变其碱基序列 C. 胚胎发育受甲基化修饰的影响 D. M鼠的性别均为雄性 【答案】D 【解析】 【详解】A、M鼠是由两个精子注射到去核卵母细胞中，经甲基化修饰后发育而来，其细胞核基因主要来自精子，所以性状主要由来自精子的基因控制，A正确； B、DNA甲基化修饰属于表观遗传，不改变DNA的碱基序列，只是影响基因的表达，B正确； C、题干中提到通过改变DNA上特定基因的甲基化修饰，能使原本不能正常发育的胚胎正常发育为成年小鼠，说明胚胎发育受甲基化修饰的影响，C正确； D、虽然M鼠的基因主要来自精子，但仅根据题干信息，不能确定M鼠的性别均为雄性，因为性别决定还可能受其他因素影响，且两个精子的性染色体组成可能会为XX或XY或YY，D错误。 故选D。 10. 2020年诺贝尔化学奖授予了两位在基因编辑研究领域做出贡献的科学家。利用基因编辑技术可实现对目标基因进行碱基的敲除、加入等修改。下列叙述不正确的是（ ） A. 上述操作所引起的变异类型属于基因重组 B. 进行上述操作时要避免对非目标基因造成影响 C. 可以利用该技术对某些基因的功能进行研究 D. 可以利用该技术改造动、植物进行遗传育种 【答案】A 【解析】 【分析】1、基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的获取，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入受体细胞，④目的基因的检测与鉴定。 2、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异等。其中基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、替换或缺失而引起的基因结构的改变。 【详解】A、上述操作中涉及对目标基因进行碱基的敲除（缺失）、加入（增添）等修改，属于基因突变，A错误； B、基因决定蛋白质的合成，故进行上述操作时要避免对非目标基因造成影响，从而对个体造成不必要的损伤，B正确； C、因该技术能对目标基因进行敲除、加入等修饰，通过修饰前后个体性状的改变来研究相关基因的功能，C正确； D、该技术属于基因编辑技术，可用于改造动、植物进行遗传育种，D正确。 故选A。 11. 如图1所示，某精原细胞中①、②为一对同源染色体，其中①为正常染色体。该对染色体联会后交叉互换导致产生图2所示情况，形成异常配子。下列叙述不正确的是（ ） A. 图1中②发生了染色体结构变异中的倒位 B. 图2所示细胞正处于减数第一次分裂过程中 C. 该精原细胞产生的配子中染色体数目与正常配子相同 D. 该精原细胞产生含有正常染色体的配子比例为1/2 【答案】D 【解析】 【分析】交叉互换：四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换一部分片段。 【详解】A、图1中①为正常染色体，②中的字母排序与①不同，其发生了染色体结构变异中的倒位，A正确； B、图2为联会后交叉互换导致的结果，而交叉互换发生在减数第一次分裂前期，则该细胞正处于减数第一次分裂过程中，B正确； C、图2中的染色体在进行减数分裂过程中，先断裂为两条染色体，然后减数第一次分裂发生同源染色体分离，减数第二次分裂发生姐妹染色单体分离，即所产生的配子中染色体数目与正常配子相同，C正确； D、该精原细胞在进行减数分裂时，若断裂发生在B与C之间，则产生的配子为ABCDE、AB、ADC、ADCBE，即含有正常染色体的配子比例为1/4，D错误。 故选D。 12. 60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理，通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。 下列相关叙述不正确的是（　　） A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰 B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同 C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成 D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体 【答案】D 【解析】 【详解】A、雌花套袋的目的是防止外来花粉落在雌蕊的柱头上完成受精而影响实验的结果，A正确； B、由于诱变过程中只有少数花粉发生了突变，形成了活力降低的花粉，因此②中有受精卵发育的个体，也有卵细胞发育的个体， ④中有染色体加倍后形成的正常二倍体细胞，也有染色体未加倍的细胞，所以经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同，B正确； C、④是用秋水仙素来处理单倍体幼苗，在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，C正确； D、由于突变的花粉可能只是一部分，所以在离体培养的幼胚发育得到的植株中有些并不是卵细胞发育而来的单倍体植株，所以最后还需要进行对培育植株进行形态上的筛选，一般是根据单倍体植株长得弱小且高度不育的特点进行选择，D错误。 故选D。 13. 栽培品种香蕉染色体组成为AAA（字母代表染色体组），易患黄叶病。野生蕉染色体组成为BB，含有纯合的抗黄叶病基因。经过杂交、筛选，获得染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列有关叙述，不正确的是（ ） A. 栽培品种高度不育 B. 新品种含有三个染色体组 C. 新品种细胞中无同源染色体 D. 栽培品种减数分裂时联会紊乱 【答案】C 【解析】 【分析】根据题干可知，栽培品种香蕉为三倍体，野生香蕉为二倍体。自然状态下，这两种物种无法交配产生子代。 【详解】A、由于栽培品种香蕉为三倍体，在减数分裂形成配子时，同源染色体联会紊乱导致不能形成正常配子，从而不育，A正确； B、根据分析可知，新品种为异源三倍体，含有三个染色体组，B正确； C、新品种体细胞中含有两个来自栽培品种的染色体组AA，可以存在同源染色体，C错误； D、栽培品种香蕉为三倍体，在减数分裂形成配子时，由于每对同源染色体都含有3条，从而导致联会紊乱，进而不能形成正常配子，D正确。 故选C。 14. 控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体。果蝇的性染色体组成与性别和育性的关系如表所示。杂交实验结果如图所示。下列关于F₁和F₂中例外个体的分析，不正确的是（ ） 性染色体组成 性别及育性 XX、XXY ♀ 可育 XY、XYY ♂可育 XO ♂不育 XXX、YO、YY 胚胎期死亡 A. F1中红眼不育雄果蝇的基因型为 B. F1及F2中例外个体的出现源于父本的减数分裂异常 C. F1白眼雌果蝇产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y D. 可通过显微镜观察例外个体的染色体组成分析例外现象的成因 【答案】B 【解析】 【分析】1、决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。 2、果蝇的眼色基因仅位于X染色体上，白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交，父方的X染色体含有红眼基因，正常情况下会遗传给雌性后代，母方的X染色体含有白眼基因，雄性后代的X染色体正常情况下来自母方，后代应出现白眼雄蝇和红眼雌蝇。 3、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。 【详解】A、由题干知，控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体上，因此母本基因型为XaXa，父本的基因型为XAY。由表格数据可知，XO基因型个体表现为雄性且不育，若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离，形成不含X染色体的卵细胞，该卵细胞与含XA的精子受精形成XAO的受精卵，该受精卵发育的个体可表现为雄性且不育。因此，F1中红眼不育雄果蝇的基因型为 XAO，A正确； B、若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离，形成不含X染色体的卵细胞和含两条X染色体的卵细胞，分别与正常的含X染色体和含Y染色体的精子受精，形成基因型为XAO、XaXaY的子代，则形成了F1中例外的红眼不育雄性、白眼雌果蝇。因此F1中例外的红眼不育雄性个体是由于母本的卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离造成的，B错误； C、由题干知，控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体上，因此母本基因型为XaXa，父本的基因型为XAY。若母本卵母细胞在减数第一次分裂时X同源染色体未分离，形成含两条X染色体的卵细胞，该卵细胞与含Y的精子受精形成基因型为XaXaY的受精卵，该受精卵可发育成白眼雌果蝇。因此F1白眼雌果蝇基因型为XaXaY，产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y，C正确； D、F1与F2中例外的个体都是染色体数目变异导致的，染色体数目变异可以通过光学显微镜下观察来判断，D正确。 故选B。 15. 岩松鼠取食并分散贮藏白栎的种子，且种子越大被贮藏的概率越高。白栎种子成熟后可快速萌发，但岩松鼠可将种子的胚芽切除，利于长期保存。下列说法错误的是（ ） A. 大种子具有更高营养价值更易吸引动物贮藏 B. 种子快速萌发是避免被捕食的一种适应性策略 C. 切除胚芽行为有利于白栎种子的扩散和更新 D. 岩松鼠与白栎之间通过相互作用实现共同进化 【答案】C 【解析】 【分析】1、胚是新一代植物体的雏型，是种子结构中最重要的部分，是种子中唯一又生命的结构。胚的结构包括胚根、胚轴、胚芽和子叶等。 2、共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、大种子中贮存的营养物质多，具有更高的营养价值，因此更易吸引动物贮藏，A正确； B、白栎种子成熟后可快速萌发，这是在长期自然选择过程中形成的一种适应特征，是避免被捕食的一种适应性策略，B正确； C、胚芽是胚的组成结构之一，胚的结构只有保持完整，种子在适宜的条件下才能萌发，因此切除胚芽行为不利于白栎种子的扩散和更新，C错误； D、共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，在长期的自然选择过程中，岩松鼠与白栎之间通过相互作用，实现协同进化，D正确。 故选C。 二、非选择题（共70分） 16. 孟德尔豌豆杂交实验结果已发表160周年，研究者对豌豆七对性状的遗传展开进一步研究，揭示了其中的分子机制。 （1）豌豆花的着生位置有腋生和顶生，它们是一对________。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆杂交，F1均为腋生。F1自交获得F2，F2表型及比例为________。孟德尔由此判断，该性状受一对遗传因子控制，腋生为显性。 （2）研究发现，腋生豌豆4号染色体上有与腋生性状相关的F基因，可表达出正常的F蛋白；顶生豌豆的相应等位基因为基因f，产生无功能的蛋白质。请从分子水平解释为什么腋生为显性________。 （3）研究者重复豌豆花位置性状的杂交实验时，得到与孟德尔实验不同的结果（如下表），并鉴定出6号染色体上的另一对相关基因E/e，e基因纯合的个体表现为腋生。 亲本 F1 F2腋生∶顶生 腋生×顶生 腋生 13∶3 ①请用遗传图解解释该组的实验结果，要求标出每一代的基因型、表型及比例________。 ②孟德尔花位置杂交实验中使用的纯合亲本基因型为________。这一发现深化了对孟德尔豌豆杂交实验的认识。 【答案】（1） ①. 相对性状 ②. 腋生∶顶生=3∶1 （2）杂合子有F基因，能表达正常的F蛋白，表现出腋生性状，腋生为显性 （3） ①. ②. EEFF、EEff 【解析】 【小问1详解】 豌豆花的着生位置有腋生和顶生，它们是同一性状的不同表现类型，所以是一对相对性状。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆杂交，F1​均为腋生，说明腋生是显性性状，顶生是隐性性状。F1​自交获得F2​，根据孟德尔分离定律，F2​表型及比例为腋生：顶生 = 3：1。 【小问2详解】 显性基因F能表达出正常的F蛋白，该蛋白可能对豌豆花的着生位置起调控作用，使豌豆花表现为腋生；而隐性基因f产生无功能的蛋白质，不能发挥相应的调控作用，所以当个体为杂合子（Ff）时，F基因能表达正常的F蛋白，表现出腋生性状，腋生为显性。 【小问3详解】 ①据题表信息可知，该组亲本腋生×顶生，F1​为腋生，F1自交F2​腋生：顶生 = 13：3，这是9：3：3：1的变式，说明F/f和E/e两对基因遵循自由组合定律，且F1的基因型为EeFf，已知e基因纯合的个体表现为腋生，F为显性（腋生），f为隐性（顶生），所以F2中腋生基因型有E_F_ 、eeF_ 、eeff，顶生基因型为E_ff，则亲本基因型为腋生eeFF，顶生EEff，用遗传图解解释实验结果为:。 ②孟德尔豌豆花位置杂交实验中F2​腋生：顶生 = 3：1，这一结果是因为使用的纯合亲本基因型为EEFF（腋生）和EEff（顶生），F1​基因型为EEFf，表现为腋生，F1​自交，F2​基因型及比例为EEF_（1EEFF、2EEFf）：EEff=3：1，即腋生：顶生 = 3：1。所以孟德尔豌豆花位置杂交实验中使用的纯合亲本基因型为EEFF和EEff。 17. 癌细胞在完成DNA复制后若遭遇DNA损伤等应激，会停滞在分裂期前的G2期，随后退出现有细胞周期，重新开始进入新的间期。 （1）若用应激诱导剂处理癌细胞，会使癌细胞遗传物质________，进而促进肿瘤发展。 （2）APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期，重新启动细胞分裂。研究者推测应激处理会诱导癌细胞中APC在G2期提前激活。为验证该推测，进行图1实验。实验组G2期细胞的荧光强度__________对照组，证明推测成立。 （3）细胞周期蛋白CDK1与CDK4参与APC活性调节。研究者对乳腺癌细胞进行不同处理，检测G2期细胞中APC激活情况，结果如图2。 ①结果显示____________________。 ②研究者推测应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。要证明该推测成立还需补充的关键实验是________。 ③研究者同时使用其他种类的癌细胞进行实验，得到相同结果，该实验的目的是：_______。 （4）癌症治疗时，使用化疗药物常常带来DNA损伤。依据本研究，请你提出一种优化的治疗策略_______。 【答案】（1）数量加倍 （2）显著低于 （3） ①. 2、3组与1组相比APC激活的细胞数比例无显著变化；与2、3组相比，4组G2期APC激活的细胞数比例显著升高 ②. 用应激诱导剂处理癌细胞，测定CDK1和CDK4的活性 ③. 证明应激激活APC的现象具有普适性 （4）联合使用CDK1/4特异性激动剂和M蛋白稳定剂 【解析】 【小问1详解】 癌细胞DNA复制后遭遇DNA损伤类应激，会停滞在G₂期后退出原有周期重新进入间期，该过程中未对损伤的DNA进行修复就再次启动细胞周期，所以会导致肿瘤细胞的遗传物质数量加倍，进而促进肿瘤发展。 【小问2详解】 APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期。若APC在G2期提前激活，则G2期细胞内M蛋白被降解，加入带荧光的M蛋白抗体后（抗原M会和带荧光的M蛋白抗体特异性结合），其荧光强度（一定程度上与对应M蛋白含量呈正相关）会比对照组（APC未提前激活）显著降低。 【小问3详解】 ①依据题图信息可知，1、2、3组（分别是未抑制、CDK4单独抑制、CDK1单独抑制）G2期APC激活细胞数占G2期细胞总数的比例远低于4组（CDK1和CDK4同时抑制），即结果显示与未抑制或单独抑制组相比，同时抑制CDK1和CDK4的活性，G2期APC激活的细胞数比例显著升高2、3组与1组相比APC激活的细胞数比例无显著变化；与2、3组相比，4组G2期APC激活的细胞数比例显著升高。 ②该实验需要通过“恢复CDK1和CDK4活性”反向验证应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC，所以使用应激诱导剂处理癌细胞，同时测定CDK1和CDK4的活性是证明该推测成立的关键。 ③用多种其他种类的癌细胞重复实验，可以排除单一种类细胞的特殊性带来的偶然结果，若同时使用其他种类的癌细胞进行实验，得到相同结果，其目的是证明应激激活APC的现象具有普适性。 【小问4详解】 根据实验结论，同时抑制CDK1和CDK4可激活APC，而APC提前激活会促进癌细胞在DNA损伤未修复时重新进入细胞周期，进而促进癌细胞恶性增殖，因此可通过调控CDK1、CDK4或APC来辅助化疗，可联合使用CDK1/4特异性激动剂和M蛋白稳定剂来治疗癌症。 18. 水稻的甲品系和乙品系虽然能进行杂交，但杂交后代经常出现不育，这一现象与3号染色体上S基因有关。我国科研人员用甲品系（一对3号染色体为AA）和乙品系（一对3号染色体为BB）进行杂交实验，结果如图1。 （1）在F1减数分裂的过程中，_________彼此分离，形成含A或B染色体的雌雄配子。据图1可知，雌雄配子结合形成的F2中染色体为AA的个体极少，因此F2个体染色体的比例约为AB∶BB=1∶1。 （2）对3号染色体的S基因测序发现，甲、乙品系的S基因分别为Sa和Sb。甲、乙品系及F1花粉的显微照片如图2。 请依据图2结果，解释图1所示杂交中出现F2结果的原因：_________。 （3）为探究花粉发育不良的原因，科研人员利用PCR技术检测Sa基因的表达情况，结果如图3。 ①提取_________，在逆转录酶的作用下形成_______，作为PCR的模板。 ②研究者推测F1植株中Sa基因的表达受到Sb基因的抑制，图3结果支持该推测，依据是_________。 （4）研究发现，乙品系、丙品系和丁品系水稻植株S基因位点上Sb基因的拷贝数不同。科研人员用不同品系的水稻进行杂交，检测后代中SaSa基因型的比例，结果如下表所示。 杂交组合 F1基因型 F2中SaSa基因型比例 甲品系×乙品系 Sa/3×Sb 0.4 甲品系×丙品系 Sa/1×Sb 21.0 甲品系×丁品系 Sa/2×Sb 9.7 注：表中的3×、2×、1×代表相应Sb基因的拷贝数量。 实验结果说明，_________。 【答案】（1）同源染色体 （2）F1含Sa基因的花粉几乎不育，但不影响雌配子的活性，雌雄配子随机结合，导致F2AA（SaSa基因型）比例极低，AB∶BB（SaSb∶SbSb）=1∶1 （3） ①. 花粉细胞的RNA ②. cDNA ③. F1的基因型为SaSb，与基因型为SaSa的甲品系相比，Sa基因表达水平低 （4）Sb基因对Sa基因的抑制作用与Sb基因拷贝数量成正相关 【解析】 【小问1详解】 在减数分裂过程中，同源染色体彼此分离，形成含A或B甲品系染色体的雌雄配子。 【小问2详解】 结合图1，甲品系AA×乙品系BB，F1为AB，F1自交，子代中AA：AB：BB应为1:2:1，但实际上AA的个体极少，AB：BB=1：1，据图可知，甲品系基因型为SaSa，乙品系基因型为SbSb，F1基因型为SaSb，故可推测：F1含Sa基因的花粉几乎不育，但不影响雌配子的活性，雌雄配子随机结合，导致F2 AA（SaSa基因型）比例极低，AB : BB（SaSb : SbSb）=1:1。 【小问3详解】 ①在逆转录酶作用下获得cDNA是逆转录过程，该过程是RNA→DNA的过程，且该过程是为探究花粉发育不良的原因，故应选择花粉细胞的RNA，以特异性扩增。 ②分析图3，与甲品系相比，F1的基因型为SaSb，与基因型为SaSa的甲品系相比，Sa基因表达水平低，故推测F1植株中Sa基因的表达受到Sb基因的抑制。 【小问4详解】 分析表格，表中的3×、2×、1×代表相应Sb基因的拷贝数量，甲品系×丙品系的F2中SaSa基因型比例最高，而甲品系×乙品系中F2中SaSa基因型比例最低，为0.4，实验结果说明，Sb基因对Sa基因的抑制作用与Sb基因拷贝数量成正相关。 19. 单链反义RNA（asRNA）在细胞中的含量很高，科研人员以酵母菌为材料研究其功能。 （1）与mRNA一样，asRNA在细胞核中通过______过程产生，然后通过核孔进入细胞质，但并不指导蛋白质的合成。某些asRNA能够根据______原则与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），D酶可促进dsRNA的形成。 （2）已知D酶与asRNA的功能有关，科研人员使用asRNA合成促进剂处理野生型（WT）和D酶基因缺失突变体（dp），发现细胞中与asRNA碱基序列对应的mRNA总含量不变，检测这些mRNA在细胞中的分布情况，如图1。据图1分析，asRNA可______对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。 （3）已知M蛋白直接参与单链RNA（ssRNA）和dsRNA出细胞核的过程。将M蛋白与ssRNA（带有红色荧光标记）和dsRNA（带有绿色荧光标记）进行混合，一段时间后，检测结果如图2。 图2表明：M蛋白______。 （4）综上所述，请用图例、文字和箭头等形式表征mRNA1区别于mRNA2的出核过程，并预测其出核速率，完善答题纸上图3所示模型______。 （5）研究发现，酵母菌在高盐等胁迫条件下asRNA的合成量迅速增加。请结合上述研究，从稳态与平衡的角度，分析这一现象的适应性意义_______。 【答案】（1） ①. 转录 ②. 碱基互补配对 （2）促进 （3）与dsRNA和ssRNA均可结合，且优先结合dsRNA （4）见下图： （5）与对抗高盐等胁迫相关的mRNA出核加快，翻译相关蛋白质，实现对胁迫的快速响应，维持细胞生命活动的稳态 【解析】 【小问1详解】 mRNA的产生过程是转录，因此asRNA在细胞核中的产生过程也是转录；asRNA与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），是依据碱基互补配对原则（A与U配对,U与A配对,C与G配对，G与C配对）。 【小问2详解】 野生型（WT）含有D酶，而D酶基因缺失突变体（dp）不含D酶，据图1知，野生型细胞质中对应的mRNA更多，因此，asRNA可促进对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。 【小问3详解】 根据检测结果，组Ⅰ和组Ⅱ，在未加入M蛋白时，细胞质中未检出荧光，组Ⅲ检出红色荧光，且强度最高，组Ⅷ检出绿色荧光，且绿色荧光强度最高，说明M蛋白与单链RNA（ssRNA）和dsRNA均可结合，组Ⅳ至组Ⅶ，绿色荧光强度逐渐增强，红色荧光强度逐渐减弱，说明M蛋白优先结合dsRNA。 【小问4详解】 D酶可促进mRNA1与asRNA形成dsRNA，M蛋白与dsRNA优先结合，加速出核，如图： 【小问5详解】 asRNA的合成量迅速增加，可使对抗高盐等胁迫相关的mRNA出核加快，翻译相关蛋白质，实现对胁迫的快速响应，维持细胞生命活动的稳态。 20. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 猕猴桃性别演化的奥秘 猕猴桃属于雌雄异株（同一植株上只有雄花或雌花）植物，其性别决定方式为XY型。猕猴桃的祖先是两性花（一朵花既有雄蕊又有雌蕊）植物，没有常染色体和性染色体之分，其发生雌雄异株演化背后的分子机制是什么？ 猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因（SyGl）在发育着的雄花中特异性表达，通过减弱细胞分裂素的信号，进而抑制雄花中的心皮（本应发育为雌蕊的结构）的发育。有意思的是，在常染色体上发现了一个syGl的拷贝基因A，A在花器官各部分都不表达，却只在幼嫩叶片中高表达。系统发育分析推测，SyGl可能起源于200万年前A的一次复制事件，原始的Y染色体因获得A而诞生。虽然SyGl与其祖先基因A编码的蛋白质结构相同，但由于二者在基因演化过程中启动子的关键序列发生变化，导致其表达部位完全不同，基因的功能也产生了分化。 继SyGl之后，研究人员分析猕猴桃早期花器官的转录组数据，发现了基因FrBy在雄蕊的花药中特异性表达，推测FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中。其功能缺失突变（失活）导致了X染色体的产生。为此，利用基因编辑技术将两性花植物拟南芥和烟草中FrBy的同源基因敲除，发现其雄性不育，表型与猕猴桃雌花类似。基于上述研究，科研人员提出“SyGl和FrBy双突变模型”，用以解释猕猴桃性别演化机制。该研究有助于加深对植物性别演化的认识，还可用于调控作物的性别，具有重要的理论和实践应用价值。 （1）基因sSyGl和A启动子序列的差异，使得不同组织中_____酶与其结合的情况不同。SyGl决定性别涉及到的变异来源有_____。 a、基因突变 b、基因重组 c、染色体结构变异 d、染色体数目变异 （2）根据上述信息，概括SyGl和FrBy在花芽发育为雄花过程中的作用，并完善“双突变模型”假说的模式图。_____ （3）下列实验结果支持“双突变模型”的有_____。 A. 性染色体上的FrBy和常染色体上的A起源相同 B. 性染色体上的SyGl和FrBy在雄花中特异性表达 C. 敲除猕猴桃雄株性染色体上的SyGl可获得两性花 D. 转入FrBy的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代 （4）写出植物性别决定机制的研究在实践生产上的一项应用。_____ 【答案】（1） ①. RNA聚合 ②. a、c （2）SyG1抑制雌蕊的发育，FrBy促进雄蕊的发育 （3）BCD （4）提高雌花比例，可多结果实和种子，增加农作物产量/通过转基因技术或基因编辑技术，获得雄性不育植株，方便实现杂交育种 【解析】 【分析】分析题干：根据“猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因（SyGl）在发育着的雄花中特异性表达，通过减弱细胞分裂素的信号，进而抑制雄花中的心皮（本应发育为雌蕊的结构）的发育”说明SyGl会抑制雌蕊的发育；根据“发现了基因FrBy在雄蕊的花药中特异性表达，推测FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中。其功能缺失突变（失活）导致了X染色体的产生”说明FrBy促进雄蕊的发育。 【小问1详解】 启动子序列是与RNA聚合酶特异性结合的序列，启动基因的转录过程。根据题干信息“SyGl可能起源于200万年前A的一次复制事件，原始的Y染色体因获得A而诞生”原本A是在常染色体上，常染色体和Y染色体是非同源染色体，这里是发生了染色体结构变异。SyGl启动子的关键序列发生变化属于基因突变，因此选择a、c。 【小问2详解】 根据分析可知：SyG1抑制雌蕊的发育，FrBy促进雄蕊的发育。 【小问3详解】 根据以上分析双突变模型是指的，SyGl相关基因发生了染色体结构变异和FrBy发生基因突变。 A、性染色体上的FrBy和常染色体上的A起源相同并不支持双突变模型，A错误； B、性染色体上的SyGl和FrBy在雄花中特异性表达，支持双突变模型，B正确； C、敲除猕猴桃雄株性染色体上的SyGl，就不能抑制雌蕊的发育，可获得两性花，C正确； D、转入FrBy（FrBy促进雄蕊的发育）的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代，D正确； 故选BCD。 【小问4详解】 可以应用到农业上：提高雌花比例，可多结果实和种子，增加农作物产量/通过转基因技术或基因编辑技术，获得雄性不育植株，方便实现杂交育种。 【点睛】本题考查性别决定的机理，考生要对题干信息进行深入分析，利用已学相关知识进行解题。 21. 稻瘟病和褐飞虱是严重影响水稻生产的两大病虫害。稻瘟病病菌种类繁多，为培育抗病虫害的水稻新品种，育种工作者进行了下列相关研究。 （1）现有纯合水稻品系甲和乙，甲对稻瘟病病菌X表现为抗病，对稻瘟病病菌Y感病；乙对病菌Y抗病，对病菌X感病。对病菌X的抗病与感病由一对基因M、m控制；对病菌Y的抗病与感病由一对基因H、h控制。 ①育种工作者将甲和乙作为亲本进行杂交，得到F1，F1自交得F2。F1对病菌X和Y均表现为抗病，检测F2统计结果如下表所示。 对病菌Y 对病菌X 抗病 感病 抗病 150株 53株 感病 52株 17株 据表分析，水稻的抗病相对于感病为________性状。推测这两对抗病基因在染色体上的位置关系为__________。 ②育种工作者根据M/m、H/h的基因序列设计特异性引物，分别对F₂部分植株的DNA进行PCR扩增。已知M比m片段短，h比H片段短，扩增结果如图所示。据图判断符合选育目标的植株编号为_____________，依据是______________________。 （2）研究发现，甲和乙对稻瘟病菌Z均表现为抗病。为研究甲和乙中对病菌Z抗病基因的位置，育种工作者用两种水稻杂交，F1均对病菌Z表现为抗病，统计F1自交后代F2的性状分离比。 ①若F2对病菌Z抗性的表型及比例为__________，则甲和乙对病菌Z的抗病基因可能位于同一个位点，或者位于一对同源染色体上不发生交叉互换的两个位点。 ②若F2对病菌Z抗性的表型及比例为__________，则甲和乙对病菌Z的抗病基因位于两对同源染色体上。 （3）通过筛选获得具有上述抗病基因且品质优良的纯合品系丙，欲将抗褐飞虱性状（由一对等位基因控制）与品系丙的抗病及各种优良性状整合在同一植株上，可采用的正确育种步骤是_______（按正确顺序选填下列字母）。 a．抗褐飞虱品系与野生型杂交 b．抗褐飞虱品系与品系丙进行杂交 c．品系丙与野生型进行杂交 d．杂交后代自交筛选抗褐飞虱个体，使其与品系丙杂交 e．杂交后代自交筛选抗稻瘟病个体，使其与抗褐飞虱品系杂交 f．多次重复d，筛选抗褐飞虱个体 g．多次重复e，筛选抗稻瘟病个体 自交，后代中选取目的基因纯合的植株，进行稻瘟病抗性和褐飞虱抗性田间实验鉴定。 【答案】（1） ①. 显性 ②. 位于非同源染色体上 ③. 3、4、5 ④. PCR扩增结果仅有M和H条带，无m和h条带，为纯合抗病植株 （2） ①. 全为抗病 ②. 抗病∶感病=15∶1 （3）b、d、f 【解析】 【小问1详解】 ①由题意可知，F1对病菌X表现为抗病，自交后得F2中，只分析对病菌X抗病和感病时，性状分离比对病菌X抗病：感病=203：69近似于3：1，因此病菌X的抗病对感病为显性性状；只分析F2中，只分析对病菌Y抗病和感病，性状分离比对病菌Y抗病：感病=202：70，近似于3：1，因此病菌Y的抗病对感病为显性性状。F1对病菌X和Y均表现为抗病，F1自交得F2，F2性状分离比为9：3：3：1，由此性状分离比可知，M、m基因与H、h在减数分裂时可以进行自由组合，因此这两对抗病基因分别位于两对非同源染色体上。 ②已知M比m片段短，由M/m基因PCR扩增结果图可知，编号为2、3、4、5的植株DNA条带分别低于编号1、6、7、8、9、10，因此编号为2、3、4、5的植株只含有M基因，对病菌X具有抗性；又因为h比H片段短，由H/h基因PCR扩增结果图可知，编号3、4、5、6的植株DNA条带位于扩增结果图的上方，且只有一条条带，说明编号3、4、5、6的植株只含有H基因，对病菌Y具有抗性；最后，根据题意育种工作者选育的目标植株基因型为MMHH，综上所述，编号3、4、5的植株为符合选育要求，原因是在PCR扩增结果中仅有M和H条带，无m和h条带，为纯合抗病植株。 【小问2详解】 甲和乙对稻瘟病病菌Z均表现为抗病，二者杂交产生F1，均对病菌Z表现为抗病，F1自交产生F2，根据题意，分析如下： ①假设甲和乙对病菌Z的抗病基因可能位于同一个位点，或者位于一对同源染色体上不发生交叉互换的两个位点，因此F2对病菌Z的表型及比例为全为抗病； ②假设甲和乙对病菌Z的抗病基因位于两对同源染色体上，说明两对等位基因共同控制对病菌Z的抗病或感病，所以F2对病菌Z的表型及比例为15：1。 【小问3详解】 欲将抗褐飞虱性状与品系丙的抗病及各种优良性状整合在同一植株上，因此按照杂交育种的育种步骤，先让二者进行杂交，然后进行选优，筛选出抗褐飞虱个体，继续与品系丙进行杂交，此步可以重复多次，直至出现稻瘟病抗性基因和褐飞虱抗性基因纯合的植株，因此，可采用的正确育种步骤是b、d、f。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高24级试卷 生物学 2026.10 一、选择题（每小题只有一个正确答案，每题2分，共30分） 1. 对下列遗传学术语的解释，正确的是（　　） A. 杂合子：体细胞中含有非等位基因的个体 B. 四分体：减数分裂过程中发生联会的四条染色体 C. 性状分离：成对的遗传因子在形成配子时发生分离 D. 单倍体：体细胞与本物种配子的染色体数目相同 2. 果蝇的DNA分子上存在多个复制起始位点，复制起始蛋白能够识别该位点，进而促进解旋酶等相关蛋白结合DNA分子，启动DNA复制。下列说法不正确的是（　　） A. DNA分子的多起点复制能提高复制效率 B. 复制起始蛋白有助于解旋酶在特定位置断开氢键 C. DNA分子的两条链都将作为复制的模板链 D. DNA聚合酶可将脱氧核苷酸添加到子链5'端 3. 科学家研发了无细胞参与的体外基因表达体系，用来模拟体内基因的表达过程，下列叙述错误的是（　　） A. 可以用重组质粒为该体系提供模板 B. 该体系应包含核糖体和RNA聚合酶 C. 该体系所需原料只有21种氨基酸 D. 无细胞表达系统需要保证能量供应 4. 兰花（染色体数为2n）花粉母细胞减数分裂结束时，新产生的子细胞连在一起。偶有减数分裂异常，产生3个子细胞（如图，箭头所示），其染色体数分别为2n、n、n。以下推测合理的是（ ） A. 兰花细胞正常减数分裂过程中染色体数目可能为4n B. 产生上述染色体数为2n的子细胞的原因是减数分裂Ⅰ异常 C. 异常减数分裂产生3个子细胞的过程不发生基因重组 D. 染色体数为2n的子细胞参与受精作用，可产生三倍体兰花 5. RAD51基因在肝癌组织中高表达。将重组载体导入肝癌细胞（以抑制RAD51基因的表达），然后将一部分肝癌细胞接种于小鼠皮下，另一部分培养72h后检测有丝分裂相关基因表达情况，结果如图。下列推测不合理的是（ ） A. RAD51促进NEK7基因的表达 B. TACC1和NEK7基因是抑癌基因 C. RAD51可能通过TACC1和NEK7调控细胞的增殖 D. RAD51有望成为肝癌预防或治疗的靶点 6. 玉米的甜和糯分别是籽粒中可溶性糖积累和支链淀粉积累造成的，酶A和酶B分别由独立遗传的基因A和B编码，a、b基因无功能，相关代谢途径如下图。下列叙述错误的是（　　） A. AaBb基因型的个体自交，子代籽粒中非糯非甜：糯非甜：甜的比例为9：3：4 B. 纯合甜玉米的基因型包括aaBB、AAbb、aabb C. Aabb和aabb基因型的个体杂交，母本结出的果穗上的籽粒有甜有糯 D. 玉米的甜和糯的性状由基因与基因相互作用调控 7. 无丙种球蛋白血症（XLA）是单基因遗传病。下图为XLA的一个家系图，已知Ⅱ-6不携带致病基因，下列叙述正确的是（ ） A. XLA是伴X染色体显性遗传病 B. 人群中XLA女患者多于男患者 C. 产前诊断可确定Ⅲ-3是否患病 D. Ⅲ-5是XLA患者的概率为1/2 8. 2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸（microRNA）及其作用的两位科学家。图示真核生物秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制lin-14基因的表达。 据图判断，错误的是（ ） A. microRNA是由lin-4基因转录形成的 B. lin-4基因的microRNA编码特定的蛋白质 C. lin-4microRNA和lin-14mRNA通过氢键形成局部双链 D. lin-4基因突变可能导致lin-14基因表达出更多蛋白质 9. 将小鼠的两个精子注射到去核卵母细胞中，形成的胚胎通常不能正常发育。我国研究者通过改变DNA上特定基因的甲基化修饰，使其能正常发育为成年小鼠（M鼠）。以下叙述错误的是（　　） A. M鼠的性状主要由来自精子的基因控制 B. DNA甲基化修饰不改变其碱基序列 C. 胚胎发育受甲基化修饰的影响 D. M鼠的性别均为雄性 10. 2020年诺贝尔化学奖授予了两位在基因编辑研究领域做出贡献的科学家。利用基因编辑技术可实现对目标基因进行碱基的敲除、加入等修改。下列叙述不正确的是（ ） A. 上述操作所引起的变异类型属于基因重组 B. 进行上述操作时要避免对非目标基因造成影响 C. 可以利用该技术对某些基因的功能进行研究 D. 可以利用该技术改造动、植物进行遗传育种 11. 如图1所示，某精原细胞中①、②为一对同源染色体，其中①为正常染色体。该对染色体联会后交叉互换导致产生图2所示情况，形成异常配子。下列叙述不正确的是（ ） A. 图1中②发生了染色体结构变异中的倒位 B. 图2所示细胞正处于减数第一次分裂过程中 C. 该精原细胞产生的配子中染色体数目与正常配子相同 D. 该精原细胞产生含有正常染色体的配子比例为1/2 12. 60Co辐射可使部分花粉活力降低，通过受精过程可诱导卵细胞发育成单倍体幼胚。科研人员利用此原理，通过下图所示操作培养西葫芦优良品种。 下列相关叙述不正确的是（　　） A. 雌花套袋的目的是防止外来花粉的干扰 B. 经②得到的部分幼苗体细胞染色体数目可能与④获得的品种相同 C. ④处理可在有丝分裂前期抑制纺锤体的形成 D. ③应挑选幼苗中叶片大、茎秆粗壮的个体即为单倍体 13. 栽培品种香蕉染色体组成为AAA（字母代表染色体组），易患黄叶病。野生蕉染色体组成为BB，含有纯合的抗黄叶病基因。经过杂交、筛选，获得染色体组成为AAB的抗黄叶病香蕉新品种。下列有关叙述，不正确的是（ ） A. 栽培品种高度不育 B. 新品种含有三个染色体组 C. 新品种细胞中无同源染色体 D. 栽培品种减数分裂时联会紊乱 14. 控制果蝇红眼(A) 和白眼(a)的基因位于X染色体。果蝇的性染色体组成与性别和育性的关系如表所示。杂交实验结果如图所示。下列关于F₁和F₂中例外个体的分析，不正确的是（ ） 性染色体组成 性别及育性 XX、XXY ♀ 可育 XY、XYY ♂可育 XO ♂不育 XXX、YO、YY 胚胎期死亡 A. F1中红眼不育雄果蝇的基因型为 B. F1及F2中例外个体的出现源于父本的减数分裂异常 C. F1白眼雌果蝇产生的卵细胞基因型可能有Xa、XaY、XaXa、Y D. 可通过显微镜观察例外个体的染色体组成分析例外现象的成因 15. 岩松鼠取食并分散贮藏白栎的种子，且种子越大被贮藏的概率越高。白栎种子成熟后可快速萌发，但岩松鼠可将种子的胚芽切除，利于长期保存。下列说法错误的是（ ） A. 大种子具有更高营养价值更易吸引动物贮藏 B. 种子快速萌发是避免被捕食的一种适应性策略 C. 切除胚芽行为有利于白栎种子的扩散和更新 D. 岩松鼠与白栎之间通过相互作用实现共同进化 二、非选择题（共70分） 16. 孟德尔豌豆杂交实验结果已发表160周年，研究者对豌豆七对性状的遗传展开进一步研究，揭示了其中的分子机制。 （1）豌豆花的着生位置有腋生和顶生，它们是一对________。孟德尔用纯合的腋生和顶生豌豆杂交，F1均为腋生。F1自交获得F2，F2表型及比例为________。孟德尔由此判断，该性状受一对遗传因子控制，腋生为显性。 （2）研究发现，腋生豌豆4号染色体上有与腋生性状相关的F基因，可表达出正常的F蛋白；顶生豌豆的相应等位基因为基因f，产生无功能的蛋白质。请从分子水平解释为什么腋生为显性________。 （3）研究者重复豌豆花位置性状的杂交实验时，得到与孟德尔实验不同的结果（如下表），并鉴定出6号染色体上的另一对相关基因E/e，e基因纯合的个体表现为腋生。 亲本 F1 F2腋生∶顶生 腋生×顶生 腋生 13∶3 ①请用遗传图解解释该组的实验结果，要求标出每一代的基因型、表型及比例________。 ②孟德尔花位置杂交实验中使用的纯合亲本基因型为________。这一发现深化了对孟德尔豌豆杂交实验的认识。 17. 癌细胞在完成DNA复制后若遭遇DNA损伤等应激，会停滞在分裂期前的G2期，随后退出现有细胞周期，重新开始进入新的间期。 （1）若用应激诱导剂处理癌细胞，会使癌细胞遗传物质________，进而促进肿瘤发展。 （2）APC蛋白在细胞分裂后期被激活，通过降解抑制DNA复制的M蛋白，使细胞退出分裂期，重新启动细胞分裂。研究者推测应激处理会诱导癌细胞中APC在G2期提前激活。为验证该推测，进行图1实验。实验组G2期细胞的荧光强度__________对照组，证明推测成立。 （3）细胞周期蛋白CDK1与CDK4参与APC活性调节。研究者对乳腺癌细胞进行不同处理，检测G2期细胞中APC激活情况，结果如图2。 ①结果显示____________________。 ②研究者推测应激通过降低CDK1和CDK4的活性进而激活APC。要证明该推测成立还需补充的关键实验是________。 ③研究者同时使用其他种类的癌细胞进行实验，得到相同结果，该实验的目的是：_______。 （4）癌症治疗时，使用化疗药物常常带来DNA损伤。依据本研究，请你提出一种优化的治疗策略_______。 18. 水稻的甲品系和乙品系虽然能进行杂交，但杂交后代经常出现不育，这一现象与3号染色体上S基因有关。我国科研人员用甲品系（一对3号染色体为AA）和乙品系（一对3号染色体为BB）进行杂交实验，结果如图1。 （1）在F1减数分裂的过程中，_________彼此分离，形成含A或B染色体的雌雄配子。据图1可知，雌雄配子结合形成的F2中染色体为AA的个体极少，因此F2个体染色体的比例约为AB∶BB=1∶1。 （2）对3号染色体的S基因测序发现，甲、乙品系的S基因分别为Sa和Sb。甲、乙品系及F1花粉的显微照片如图2。 请依据图2结果，解释图1所示杂交中出现F2结果的原因：_________。 （3）为探究花粉发育不良的原因，科研人员利用PCR技术检测Sa基因的表达情况，结果如图3。 ①提取_________，在逆转录酶的作用下形成_______，作为PCR的模板。 ②研究者推测F1植株中Sa基因的表达受到Sb基因的抑制，图3结果支持该推测，依据是_________。 （4）研究发现，乙品系、丙品系和丁品系水稻植株S基因位点上Sb基因的拷贝数不同。科研人员用不同品系的水稻进行杂交，检测后代中SaSa基因型的比例，结果如下表所示。 杂交组合 F1基因型 F2中SaSa基因型比例 甲品系×乙品系 Sa/3×Sb 0.4 甲品系×丙品系 Sa/1×Sb 21.0 甲品系×丁品系 Sa/2×Sb 9.7 注：表中的3×、2×、1×代表相应Sb基因的拷贝数量。 实验结果说明，_________。 19. 单链反义RNA（asRNA）在细胞中的含量很高，科研人员以酵母菌为材料研究其功能。 （1）与mRNA一样，asRNA在细胞核中通过______过程产生，然后通过核孔进入细胞质，但并不指导蛋白质的合成。某些asRNA能够根据______原则与对应序列的mRNA形成双链RNA（dsRNA），D酶可促进dsRNA的形成。 （2）已知D酶与asRNA的功能有关，科研人员使用asRNA合成促进剂处理野生型（WT）和D酶基因缺失突变体（dp），发现细胞中与asRNA碱基序列对应的mRNA总含量不变，检测这些mRNA在细胞中的分布情况，如图1。据图1分析，asRNA可______对应的mRNA更多地分布到细胞质中，该作用依赖于D酶。 （3）已知M蛋白直接参与单链RNA（ssRNA）和dsRNA出细胞核的过程。将M蛋白与ssRNA（带有红色荧光标记）和dsRNA（带有绿色荧光标记）进行混合，一段时间后，检测结果如图2。 图2表明：M蛋白______。 （4）综上所述，请用图例、文字和箭头等形式表征mRNA1区别于mRNA2的出核过程，并预测其出核速率，完善答题纸上图3所示模型______。 （5）研究发现，酵母菌在高盐等胁迫条件下asRNA的合成量迅速增加。请结合上述研究，从稳态与平衡的角度，分析这一现象的适应性意义_______。 20. 学习以下材料，回答（1）~（4）题。 猕猴桃性别演化的奥秘 猕猴桃属于雌雄异株（同一植株上只有雄花或雌花）植物，其性别决定方式为XY型。猕猴桃的祖先是两性花（一朵花既有雄蕊又有雌蕊）植物，没有常染色体和性染色体之分，其发生雌雄异株演化背后的分子机制是什么？ 猕猴桃Y染色体上的细胞分裂素响应调节因子基因（SyGl）在发育着的雄花中特异性表达，通过减弱细胞分裂素的信号，进而抑制雄花中的心皮（本应发育为雌蕊的结构）的发育。有意思的是，在常染色体上发现了一个syGl的拷贝基因A，A在花器官各部分都不表达，却只在幼嫩叶片中高表达。系统发育分析推测，SyGl可能起源于200万年前A的一次复制事件，原始的Y染色体因获得A而诞生。虽然SyGl与其祖先基因A编码的蛋白质结构相同，但由于二者在基因演化过程中启动子的关键序列发生变化，导致其表达部位完全不同，基因的功能也产生了分化。 继SyGl之后，研究人员分析猕猴桃早期花器官的转录组数据，发现了基因FrBy在雄蕊的花药中特异性表达，推测FrBy本就存在于猕猴桃的祖先种基因组中。其功能缺失突变（失活）导致了X染色体的产生。为此，利用基因编辑技术将两性花植物拟南芥和烟草中FrBy的同源基因敲除，发现其雄性不育，表型与猕猴桃雌花类似。基于上述研究，科研人员提出“SyGl和FrBy双突变模型”，用以解释猕猴桃性别演化机制。该研究有助于加深对植物性别演化的认识，还可用于调控作物的性别，具有重要的理论和实践应用价值。 （1）基因sSyGl和A启动子序列的差异，使得不同组织中_____酶与其结合的情况不同。SyGl决定性别涉及到的变异来源有_____。 a、基因突变 b、基因重组 c、染色体结构变异 d、染色体数目变异 （2）根据上述信息，概括SyGl和FrBy在花芽发育为雄花过程中的作用，并完善“双突变模型”假说的模式图。_____ （3）下列实验结果支持“双突变模型”的有_____。 A. 性染色体上的FrBy和常染色体上的A起源相同 B. 性染色体上的SyGl和FrBy在雄花中特异性表达 C. 敲除猕猴桃雄株性染色体上的SyGl可获得两性花 D. 转入FrBy的猕猴桃雌株可自花传粉产生子代 （4）写出植物性别决定机制的研究在实践生产上的一项应用。_____ 21. 稻瘟病和褐飞虱是严重影响水稻生产的两大病虫害。稻瘟病病菌种类繁多，为培育抗病虫害的水稻新品种，育种工作者进行了下列相关研究。 （1）现有纯合水稻品系甲和乙，甲对稻瘟病病菌X表现为抗病，对稻瘟病病菌Y感病；乙对病菌Y抗病，对病菌X感病。对病菌X的抗病与感病由一对基因M、m控制；对病菌Y的抗病与感病由一对基因H、h控制。 ①育种工作者将甲和乙作为亲本进行杂交，得到F1，F1自交得F2。F1对病菌X和Y均表现为抗病，检测F2统计结果如下表所示。 对病菌Y 对病菌X 抗病 感病 抗病 150株 53株 感病 52株 17株 据表分析，水稻的抗病相对于感病为________性状。推测这两对抗病基因在染色体上的位置关系为__________。 ②育种工作者根据M/m、H/h的基因序列设计特异性引物，分别对F₂部分植株的DNA进行PCR扩增。已知M比m片段短，h比H片段短，扩增结果如图所示。据图判断符合选育目标的植株编号为_____________，依据是______________________。 （2）研究发现，甲和乙对稻瘟病菌Z均表现为抗病。为研究甲和乙中对病菌Z抗病基因的位置，育种工作者用两种水稻杂交，F1均对病菌Z表现为抗病，统计F1自交后代F2的性状分离比。 ①若F2对病菌Z抗性的表型及比例为__________，则甲和乙对病菌Z的抗病基因可能位于同一个位点，或者位于一对同源染色体上不发生交叉互换的两个位点。 ②若F2对病菌Z抗性的表型及比例为__________，则甲和乙对病菌Z的抗病基因位于两对同源染色体上。 （3）通过筛选获得具有上述抗病基因且品质优良的纯合品系丙，欲将抗褐飞虱性状（由一对等位基因控制）与品系丙的抗病及各种优良性状整合在同一植株上，可采用的正确育种步骤是_______（按正确顺序选填下列字母）。 a．抗褐飞虱品系与野生型杂交 b．抗褐飞虱品系与品系丙进行杂交 c．品系丙与野生型进行杂交 d．杂交后代自交筛选抗褐飞虱个体，使其与品系丙杂交 e．杂交后代自交筛选抗稻瘟病个体，使其与抗褐飞虱品系杂交 f．多次重复d，筛选抗褐飞虱个体 g．多次重复e，筛选抗稻瘟病个体 自交，后代中选取目的基因纯合的植株，进行稻瘟病抗性和褐飞虱抗性田间实验鉴定。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $