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山东省济宁市兖州区2023-2024学年高一下学期期中考试生物试卷（解析版）
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这是一份山东省济宁市兖州区2023-2024学年高一下学期期中考试生物试卷（解析版），共24页。试卷主要包含了单项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 下列关于遗传学概念和遗传规律的叙述中，错误的是（ ）
A. 兔的白毛和黑毛、狗的直毛和卷毛都是相对性状
B. 进行“性状模拟分离比”实验时，两桶中球的数量可以不相等
C. 两亲本杂交，后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离
D. “遗传因子在体细胞中成对存在”属于孟德尔对一对相对性状实验提出假说的内容
【答案】C
【分析】1、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个体的现象。
2、孟德尔在杂交豌豆实验中，把子一代表现出来的性状叫做显性性状，子一代没有表现出来的性状叫做隐性性状。
3、同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。如人的单眼皮和双眼皮就是相对性状。
【详解】A、兔子的白毛与黑毛，狗的直毛和卷毛属于同种生物同一性状的不同表现类型，为相对性状，A正确；
B、进行“性状模拟分离比”实验时，两桶中球的数量可以不相等，因为一个桶表示雌性生殖器官，其中含有的是雌配子，另一个桶表示的是雄性生殖器官，其中含有的是雄配子，且雄配子的数目远多于雌配子的数目，B正确；
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个体的现象，而两亲本杂交，后代同时出现显性性状和隐性性状的现象未必叫做作性状分离，如测交，C错误；
D、“遗传因子在体细胞中成对存在”属于孟德尔对一对相对性状实验提出假说的内容之一，D正确。
故选C。
2. 孟德尔做了一对相对性状的豌豆杂交实验，部分过程如图所示，①、②表示进行的操作。下列描述正确的是（ ）
A. 图示①进行的操作是人工去雄
B. 图示②前后需要对矮茎的花进行套袋处理
C. 进行图示①、②时两亲本采用的花发育程度相同
D. 若用玉米代替豌豆进行类似实验，则去雄和套袋均可省略
【答案】A
【分析】人工异花授粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）套上纸袋人工异花授粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）套上纸袋。
【详解】A、①的操作是人工去雄，A正确；
B、②操作是人工授粉，其操作前后要对高茎（母本）套袋，B错误；
C、①表示去雄，一般在花蕾期去掉雄蕊，②操作是人工授粉，要等到花开后，两者不能同时进行，C错误；
D、若用玉米代替豌豆进行类似实验，去雄可省略，套袋不可省略，D错误。
故选A。
3. 羊的白毛与黑毛由一对等位基因控制，某杂交实验如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 据图判断黑色对白色为显性性状
B. 图中四只白羊的基因型组成一定不同
C. Ⅱ-2与Ⅱ-3再生一只母羊，毛色为白色的概率为3/8
D. 可以通过Ⅲ-2与多只黑羊杂交后代的表型判断Ⅲ-2的基因型
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代。
由遗传图可知，白羊与白羊杂交后代出现黑羊，因此黑色是隐性性状，白色是显性性状。
【详解】A、Ⅱ-2、Ⅱ-3均为白毛，其杂交后代有白毛和黑毛，出现了性状分离，所以白毛是显性性状，黑毛是隐性性状，A错误；
B、Ⅰ-1的后代有黑个个体出现，所以Ⅰ-1的基因型为Aa，Ⅱ-2和Ⅱ-3所生的后代中Ⅲ-1为黑色，所以Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为Aa，Ⅲ-2基因型为AA或Aa，所以图中四只白羊的基因型不一定相同，B错误；
C、Ⅱ-2与Ⅱ-3都是杂合子（Aa），再生一只母羊，毛色为白色（AA或Aa）的概率为3/4，C错误；
D、由于Ⅲ-2白羊的基因型为AA、Aa，多只黑羊（aa）杂交，与子代出现黑羊，则Ⅲ-2的基因型为Aa，若子代均为白羊，Ⅲ-2的基因型为AA，D正确。
故选D。
4. 取纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇进行正、反交，F1均为灰体长翅；F1随机交配，F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9：3：3：1。下列叙述错误的是（ ）
A. 果蝇灰体对黑檀体为显性、长翅对残翅为显性，两对相对性状独立遗传
B. F2中重组性状出现的根本原因是F1果蝇产生的配子在受精时随机结合
C. F1产生的各种类型的配子具有相同的活力是出现上述F2比例的原因之一
D. 若F1灰体长翅果蝇测交，则后代中灰体残翅和黑檀体长翅果蝇共占50%
【答案】B
【分析】纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到F1均为灰体长翅，说明体色翅形基因均位于常染色体上，假设灰体为显性（A），黑檀体为隐性（a），长翅为显性（B），残翅为隐性（b），则纯种黑檀体长翅果蝇基因型为aaBB，纯种灰体残翅果蝇基因型为AAbb，F1基因型为AaBb。
【详解】A、取纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇进行正、反交，F1均为灰体长翅，说明果蝇灰体对黑檀体为显性、长翅对残翅为显性，F1随机交配，F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9：3：3：1，符合自由组合定律，说明两对相对性状独立遗传，A正确；
B、F2中重组性状出现的根本原因是F1果蝇产生配子时等位基因彼此分离，非等位基因进行了自由组合，B错误；
C、F1随机交配，F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9：3：3：1的原因F1产生的各种类型的配子具有相同的活力，C正确；
D、F1灰体长翅（AaBb）果蝇的测交（与aabb杂交）后代中，重组类型（灰体长翅与黑檀体残翅）占了1/4+1/4=1/2=50%，D正确。
故选B。
5. 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，由多对独立遗传的等位基因共同控制。纯合顶生花和纯合腋生花豌豆作亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2中顶生花：腋生花63：l。下列相关叙述错误的是（ ）
A 该相对性状至少由3对等位基因共同控制
B. 若F1测交，则后代中顶生花植株所占比例为7/8
C. 若F2中顶生花个体测交，则后代中腋生花植株所占比例为5/63
D. F2顶生花个体中，自交后代不发生性状分离的植株所占比例为：37/63
【答案】C
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的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。
【详解】A、由题干可知F2代中顶生花∶腋生花=63∶1，故腋生花占1/64，由于1/64=（1/4）3，故至少由三对等位基因共同控制，A正确；
B、根据F2代中顶生花∶腋生花=63∶1，可知腋生花为隐性性状，设其基因型为aabbcc，F1（AaBbCc）测交，后代获得腋生花（aabbcc）的概率=（1/2）3，所以后代中顶生花∶腋生花=7∶1，即顶生花植株所占比例为7/8，B正确；
C、测交要产生腋生花后代，则F2的顶生个体必定能产生abc的配子，只有8/63AaBbCc、4/63AaBbcc、4/63AabbCc、4/63aaBbCc、2/63Aabbcc、2/63aaBbcc、2/63aabbCc符合条件，分别测交后，产生腋生花植株（aabbcc）的比列为：8/63×(1/2)3+4/63×(1/2)2×3+2/63×1/2×3=7/63，C错误；
D、让F2中顶生个体进行自交，其中能够稳定遗传的基因型有AABBCC、AABBCc、AABbCC、AaBBCC、AABbCc、AaBBCc、AaBbCC等，其中不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc，在F2顶生个体中不能够稳定遗传的占8/63（AaBbCc）+（4/63）×3（AaBbcc、AabbCc、aaBbCc）+（2/63）×3（Aabbcc、aaBbcc、aabbCc）=26/63，则能够稳定遗传（即不发生性状分离）的占1－26/63=37/63，D正确。
故选C。
6. 某自然状态下可随机交配的植物，花色有白色（只含白色素）和黄色（含黄色素）两种类型，由两对等位基因（A、a和B、b）共同控制，色素合成机理如图甲所示。为探究该植物花色的遗传规律，进行了如图乙所示的杂交实验。下列说法错误的是（ ）
A. 两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 亲本中黄花植株的基因型为AAbb
C. 自然群体中白花植株的基因型共有6种
D. F2黄色个体自交，后代白花：黄花=1：5
【答案】C
【分析】图甲为基因A与B的作用机制，其中基因A能控制某种酶的合成，这种酶能促进白色素合成黄色素，但基因B抑制基因A的作用，因此黄色花的基因型为A_bb，其余基因型均为白色，即开白色花植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb。图乙中，子二代性状分离比为13∶3，说明子一代是双杂合子AaBb，则亲本白花为aaBB，黄花为AAbb。
【详解】A、根据图乙杂交结果，子二代性状分离比为13∶3，是9∶3∶3∶1的变形，说明两对基因位于2对同源染色体上，遵循自由组合定律定律，A正确；
B、据甲图可知，黄色的基因型为A_bb，其余都是白色，图乙中，子二代性状分离比为13∶3，是9∶3∶3∶1的变形，说明F1白花植株的基因型为AaBb，则亲本白花为aaBB，黄花为AAbb，B正确；
C、黄色花的基因型为A_bb，其余基因型均为白色，即开白色花植株的基因型为A_B_（4种）、aaB_（2种）、aabb（1种），共有7种，C错误；
D、F2中黄色个体基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，自交后代黄色个体占1/3+2/3×3/4=5/6，其余为白色个体，故后代白花∶黄花=1∶5，D正确。
故选C。
7. 正反交实验是遗传学中探究基因遗传方式的一种常用方法。为达到实验目的，必须利用正交和反交的是（ ）
A. 某豌豆基因型为AaBb，探究其产生的雌配子种类及比例
B. 果蝇的长翅对残翅是显性，探究相关基因在常染色体上还是只在X染色体上
C. 某植物的红花与白花由核基因控制，探究相关基因遗传是否符合分离定律
D. 视网膜炎是一种男女均患的遗传病，探究相关基因是否位于线粒体DNA中
【答案】D
【分析】相关概念
（1）杂交：基因型不同的个体间相互交配的过程。
（2）自交：植物中自花传粉和雌雄异花的同株传粉。广义上讲，基因型相同的个体间交配均可称为自交。自交是获得纯合子的有效方法。
（3）测交：就是让杂种（F1）与隐性纯合子杂交，来测F1基因型的方法。
（4）正交与反交：对于雌雄异体的生物杂交，若甲♀×乙♂为正交，则乙♀×甲♂为反交。
【详解】A、某豌豆基因型为AaBb，探究其产生的雌配子种类及比例，采用测交即可，A不符合题意；
B、果蝇的长翅对残翅是显性性状，探究相关基因在常染色体上还是只在X染色体上，可以采用隐雌×显雄的方式，如果后代雌性都是长翅，雄性都是残翅，可说明其基因在X染色体上，B不符合题意；
C、某植物的红花与白花由核基因控制，探究相关基因遗传是否符合分离定律，采用杂交或者测交即可，C不符合题意；
D、视网膜炎是一种男女均患的遗传病，探究相关基因是否位于线粒体DNA（细胞质遗传）中，如果正反交结果不一致(与母本表现型相同)，无性别差异，且有母系遗传的特点；则该生物性状属于细胞质遗传，D符合题意。
故选D。
8. 研究发现，REC8型黏连蛋白通过黏合染色体上的2条姐妹染色单体，从而促进同源染色体之间的联会发生。下图为某植物处于不同分裂时期的细胞图像，则REC8型黏连蛋白发挥作用的时期为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的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。
【详解】分析题干，REC8型黏连蛋白参与了染色体的配对联会，REC8型黏连蛋白发挥作用的时期减Ⅰ的前期，对应图A，A正确，BCD错误。
故选A。
9. 图甲、乙分别为马蛔虫细胞增殖某时期的示意图，图丙为细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙细胞所处的时期分别对应图丙的①和③
B. 甲、乙两个细胞中所含DNA数量和染色体数量均不相同
C. 马蛔虫精原细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化均能用图丙表示
D. 处于图丙中②时期的细胞，其核DNA数是不增殖体细胞中核DNA数的2倍
【答案】D
【分析】据图分析，图甲细胞中含有同源染色体，且都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；图乙细胞不含同源染色体，且着丝粒发生分裂，说明其处于减数第二次分裂后期；图丙曲线①②代表有丝分裂，③④代表减数分裂。
【详解】A、有丝分裂后期同源染色体对数是体细胞的二倍，因此②是有丝分裂后期，则①是有丝分裂前的间期、有丝分裂前期和中期，减数第一次分裂同源染色体分离，因此减数第二次分裂细胞内不含同源染色体，故③是减数第一次分裂，④是减数第二次分裂及其结束，图甲细胞中含有同源染色体，且都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，对应图丙的①时期；图乙细胞不含同源染色体，且着丝粒发生分裂，说明其处于减数第二次分裂后期，对应图丙的④时期，A错误；
B、甲和乙细胞都含有4条染色体，甲含有8条核DNA，乙含有4条核DNA，B错误；
C、图丙表示先进行有丝分裂再进行减数分裂，马蛔虫精原细胞既可以进行有丝分裂又可以进行减数分裂，但不是所有精原细胞都先进行有丝分裂再进行减数分裂，另外在细胞分裂过程中也可能出现染色体数目变异，因此马蛔虫精原细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化不都能用图丙表示，C错误；
D、图丙的②时期是有丝分裂后期，此时复制的DNA还没有分到两个子细胞中，因此处于图丙中②时期的细胞，其核DNA数是不增殖体细胞中核DNA数的2倍，D正确。
故选D。
10. 无融合生殖是指不发生雌雄配子的细胞核融合而产生种子的无性生殖方式。我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因，获得了可以发生无融合生殖的水稻材料，得到了杂交稻的克隆种子，实现了杂合基因型的固定。该无融合生殖的过程如图所示，下列分析错误的是（ ）
A. 图中过程①产生配子时可能发生了类似有丝分裂的过程
B. 雌雄配子结合时可能发生了雄配子细胞核的退化消失
C. 敲除的基因在正常减数分裂过程中与姐妹染色单体的分离有关
D. 通过无融合生殖获得的克隆种子可以稳定保持亲代的遗传优势
【答案】C
【分析】据图分析，科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是使减数分裂变成有丝分裂（或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”），受精后，父本来源的染色体消失。
【详解】A、据图可知，图中过程①产生配子时染色体数目不减半，子细胞内的染色体组成与亲本相同，故其分裂过程类似于有丝分裂，A正确；
B、雌雄性配子结合产生的子代植株中只含雌配子中的染色体数，可能发生了雄配子细胞核的退化消失，B正确；
C、根据雌配子中染色体的组成，可知同源染色体没有分离，因此敲除的基因在正常减数分裂过程中应与同源染色体的分离有关，C错误；
D、我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因，获得了可以发生无融合生殖的水稻材料，得到了杂交稻的克隆种子，实现了杂合基因型的固定。由图中亲代染色体组成和子代植株染色体组成比较可知，无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势，D正确。
故选C。
11. 摩尔根等人以果蝇为实验材料，通过对果蝇红眼、白眼这对相对性状的研究，将一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来。下列说法错误的是（ ）
A. 根据F1全部为红眼可以推测白眼对红眼为隐性
B. 根据F2红眼：白眼=3：1可以推测红白眼色的遗传符合分离定律
C. 根据F1雌蝇测交后代表型及比例，可以推测相关基因位于X染色体上
D. 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交时，可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别
【答案】C
【分析】摩尔根从培养的一群野生红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，他将此白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全部表现为红眼，再让F1红眼果蝇雌雄交配，F2性别比为1：1；白眼只限于雄性中出现，占F2总数的1/4，用实验证明了基因在染色体上，且果蝇的眼色遗传为伴性遗传
【详解】A、白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼果蝇，雌、雄比例为1：1，推测白眼对红眼为隐性，A正确；
B、F1雌、雄果蝇相互交配，F2红眼：白眼=3：1可以推测红白眼色的遗传符合分离定律，B正确；
C、F1中红眼果蝇相互交配，F2代出现性状分离，雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，雌雄表型不同，推测红、白眼基因在X染色体上，C错误；
D、等位基因用A/a表示，若白眼雌蝇（XaXa）与红眼雄蝇（XAY）杂交，后代雌蝇全部为红眼，雄蝇全部为白眼可以通过眼睛颜色能判断子代果蝇的性别，D正确。
故选C。
12. 人类遗传性慢性肾炎是由X染色体显性基因控制的遗传病。一对均患该病的夫妻已生育了一个正常的儿子，这对夫妻再生育一个患该病男孩的概率是（ ）
A. 1/4B. 3/4C. 1/8D. 3/8
【答案】A
【分析】遗传性慢性肾炎是X染色体显性遗传病（用A/a表示），慢性肾炎的女人的基因型XAX_，患遗传性慢性肾炎的男人的基因型为XAY，生育一个无肾炎的儿子XaY，则女人的基因型是XAXa。
【详解】人类遗传性慢性肾炎是由X染色体显性基因控制的遗传病。一对均患该病的夫妻已生育了一个正常的儿子，说明母亲的一条X染色体上携带正常基因，设正常基因为a，则这对夫妇的基因型为XAXa×XAY，再生育一个患该病男孩（XAY）的概率是1/4，A正确，BCD错误。
故选A。
13. 眼白化病是由酪氨酸酶缺乏或功能减退引起眼部黑色素生成减少的遗传病，相关基因通常用A、a表示。某家族眼白化病的遗传情况如图1所示，对该家族部分成员的相关基因酶切后电泳，结果如图2所示。下列分析正确的是（ ）
A. A与a中核苷酸的排列顺序不同
B. a可能位于X染色体或常染色体上
C. Ⅲ-2与Ⅲ-3的相关基因电泳结果相同的概率是1/3
D. 若Ⅲ-2与正常男性婚配，则后代患该病的概率是1/6
【答案】A
【分析】Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常，生出Ⅲ-1号患病，说明该病为隐性遗传病，图2中Ⅱ-1号只有一个条带，说明是纯合子，因此该病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、A与a本质的区别是核苷酸的排列顺序不同，A正确；
B、由Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常，Ⅲ-1患病，可判断该病为隐性遗传病，电泳后，Ⅱ-1只有条带1，Ⅱ-2有条带1和条带2，Ⅲ-1患病且只有条带2，说明条带2表示致病基因（a），且致病基因位于X染色体上，B错误；
C、根据B项分析可知，图2中条带1为A基因，条带B为a基因，故Ⅲ-3的基因型为XAXa，Ⅱ-1基因型为XAY，Ⅱ-2基因型为XAXa，则Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，因此Ⅲ-2与Ⅲ-3的基因A/a电泳图相同的概率是1/2，C错误；
D、Ⅲ-2（1/2XAXA、1/2XAXa）与正常男性（XAY）婚配，后代患病（XaY）的概率是1/2×1/4=1/8，D错误。
故选A。
14. 鹌鹑的羽色由Z染色体上的基因ZA，Za1、Za2决定，它们之间互为等位基因。某养殖户引进了一批栗羽鹌鹑，在繁育过程中，偶然出现了一只白羽雌鹌鹑和一只红羽雌鹌鹑。养殖户将这两只雌鹌鹑分别与栗羽雄鹌鹑杂交，两组F1全为栗羽；将两组F1混合繁殖，F1栗羽雄鹌鹑：栗羽雌鹌鹑：白羽雌鹌鹑：红羽雌鹌鹑=4：2：1：1。下列叙述错误的是（ ）
A. 理论上，雄鹌鹑中关于羽色的基因型共有6种
B. 两组F1的栗羽雄鹌鹑的基因型不同
C. F2中栗色雄性鹌鹑中纯合子占1/2
D. 若两组F1单独繁殖，则F2合并统计的结果与混合繁殖不同
【答案】D
【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。
【详解】A、.题意分析，鹌鹑的羽色是由Z染色体上的基因ZA、Za1、Za2（三者之间互为等位基因）决定的，理论上，雄鹌鹑中关于羽色的基因型共有ZAZA、Za1Za1、Za2Za2、ZAZa1、ZAZa2、Za1Za26种，A正确；
B、题意分析，一只白羽雌性鹌鹑和一只红羽雌性鹌鹑（P代）分别与栗羽雄鹌鹑进行杂交，发现两批F1全为栗羽，说明栗羽为显性。让混合的F1自由交配，在得到的F2中，栗羽雄性：栗羽雌性：白羽雌性：红羽雌性=4：2：1：1，据此可推知亲本白羽雌性鹌鹑的基因型为Za1W、Za2W、栗羽雄鹌鹑的基因型为ZAZA，则F1的基因型为ZAZa1、ZAZa2、ZAW，两组F1的栗羽雄性的基因型不同，B正确；
C、F2中栗色雄性鹌鹑的基因型为2ZAZA、ZAZa1、ZAZa2，纯合子占1/2，C正确；
D、根据B项分析可知，两种杂交产生的F1比例大致相等， 因此，若两批F1单独繁殖，获得F2后合并统计，结果与混合繁殖相同，D错误。
故选D。
15. 下图表示一家庭中某遗传病的发病情况，基因用Ee表示，则2号个体的有关基因组成不可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分析遗传系谱图：图中双亲都患病，但有一个正常的儿子，可判断为显性遗传病，可能为常染色体显性遗传，也可能为伴X显性遗传，或基因位于XY的同源区段。
【详解】A、若2号的基因组成为Ee，1号的基因组成也是Ee，则子代会出现正常的个体ee及患病的个体E-，符合图示，A不符合题意；
B、若2号基因型为XEY，1号基因型为XEXe，则子代女儿都患病，儿子可出现正常个体，符合图示，B不符合题意；
C、若2号基因型为XEYe，1号基因型为XEXe，则子代女儿都患病，儿子可出现正常个体，符合图示，C不符合题意；
D、若2号基因型为XeYE，则子代儿子均患病，不符合图示，D符合题意。
故选D。
16. 下列有关探索“DNA是遗传物质”的实验的说法，错误的是（ ）
A. 肺炎链球菌的转化实验中发生的变异属于基因重组
B. 艾弗里肺炎链球菌转化实验中自变量的控制采用了“加法原理”
C. 32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，产生的子代噬菌体部分具有放射性
D. 35S在上清液和沉淀物中的分布不受保温时间的影响，但受搅拌程度的影响
【答案】B
【分析】艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍然具有转化活性；用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。
【详解】A、肺炎链球菌的转化实验中，，S型细菌的S基因整合到了R型DNA中，该变异属于基因重组，A正确；
B、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了“减法原理”，B错误；
C、噬菌体合成DNA所需的原料是由细菌提供的，若用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，做模板的亲代噬菌体是少数的，新合成的子代噬菌体数量多，因此子代噬菌体部分有放射性，C正确；
D、保温一段时间是为了让噬菌体的核酸充分注入到细菌体内，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，因此保温时间不影响35S在上清液和沉淀物中的分布，搅拌不够充分会导致噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离不彻底，会影响35S在上清液和沉淀物中的分布，D正确。
故选B。
17. 大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，设含有m个碱基，其中有a个腺嘌呤。将一个不含放射性标记的大肠杆菌放在含有32P一胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA，虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链。下列说法错误的是（ ）
A. 脱氧核糖和磷酸组成大肠杆菌环状DNA的基本骨架
B. 一个大肠杆菌拟核DNA分子中有2个游离的磷酸基团
C. 一个大肠杆菌拟核DNA第n次复制需要（m/2-a）·2n-1个胞嘧啶
D. 三次复制后产生的DNA中，Ⅰ、Ⅱ两种类型DNA的数量比为1：3
【答案】B
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。复制的条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】A、大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，该环状DNA由脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成基本骨架，A正确；
B、大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，环状DNA不含游离的磷酸基团，B错误；
C、大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，设含有m个碱基，其中有a个腺嘌呤。则胞嘧啶的数量为（m－2a）÷2，一个大肠杆菌拟核DNA第n次复制需要胞嘧啶的数量为（2n－1）×（m－2a）÷2－（2n－1－1）×（m－2a）÷2=（m/2-a）·2n-1个，C正确；
D、DNA复制为半保留复制，三次复制后产生的DNA中，Ⅰ型DNA为两个，其余六个均为Ⅱ型DNA，故Ⅰ、Ⅱ两种类型DNA的数量比为1∶3，D正确。
故选B。
18. 下列有关计算中，不正确的是（ ）
A. 一个DNA的双链被32P标记后，在31P条件下连续复制4次，产生的子代DNA中具有32P的核苷酸链占总链数的1/16
B. 某蛋白质分子由120个氨基酸合成，则控制其合成的基因中至少有720个碱基
C. 若某含300个碱基对的双链DNA片段其中一条链上A+T的比例为40%，则其复制三次需要720个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 某精原细胞含8条染色体，用15N标记每个DNA的两条链，在含14N的环境中进行减数分裂，两次分裂后期含15N的染色体数分别是8和8
【答案】C
【分析】DNA分子碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1。
【详解】A、DNA复制为半保留复制，一个DNA的双链被32P标记后，在31P条件下连续复制4次，产生的子代DNA共含有24×2=32条链，其中具有32P的核苷酸链为两条，占总链数的1/16，A正确；
B、mRNA中一个密码子（三个碱基）对应肽链中一个氨基酸，而转录时DNA的两条链只有一条是模板，即不考虑非编码区、终止密码子等对应的DNA序列时，DNA（或基因）中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1，因此若某蛋白质分子由120个氨基酸合成，则控制其合成的基因中至少有120×3×2=720个碱基，B正确；
C、某DNA片段有300个碱基对，其中一条链上A+T比例为40%，根据碱基互补配对原则，该DNA片段中A+T的比例也为40%，且A=T，因此A=T=20%，C=G=30%，则该DNA片段中含有胞嘧啶脱氧核苷酸数目为300×2×30%=180个，复制三次该DNA片段时总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸=（23－1）×180=1260个，C错误；
D、用15N标记精原细胞每个DNA的两条链，减数分裂前的间期每条染色体的DNA复制，结果1条染色体含2个单体，每个单体的DNA一条链含15N，另一条链含14N，即每个染色体都含15N，每个单体都含15N，减数第一次分裂后期有8条染色体含15N，第二次分裂后期由于姐妹染色体单体分离，细胞中有8条染色体含15N，D正确。
故选C。
19. 人体编码蛋白质的碱基序列占碱基总数的比例不超过2%，基因与基因之间的部分间隔区序列能转录出rRNA、tRNA、核仁小RNA等RNA，这些非编码序列即“RNA基因”。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质的合成过程与某些RNA基因有关
B. RNA基因与烟草花叶病毒基因的空间结构相同
C. RNA基因序列的改变不会引起生物性状的改变
D. RNA基因的转录说明正常真核细胞存在RNA的自我复制
【答案】A
【分析】核酸包括DNA和RNA，DNA基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、T、C、G。DNA主要分布在细胞核中。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、U、C、G。RNA主要分布在细胞质中。
【详解】A、蛋白质的合成过程不仅需要直接模板mRNA，还需要tRNA识别和转运氨基酸，并在核糖体中合成，而核糖体是由rRNA和蛋白质组成的。所以蛋白质的合成过程与RNA基因有关，A正确；
B、RNA基因是DNA分子中的非编码序列，即RNA基因为双链DNA，而烟草花叶病毒基因为单链DNA，因此RNA基因与烟草花叶病毒基因的空间结构不相同，B错误；
C、RNA基因虽然不能被翻译形成蛋白质，但其参与蛋白质的合成过程，发挥着重要的生理和生化功能，因此RNA基因序列改变后可能会影响蛋白质的合成，进而会导致生物的生理和生化功能改变，使生物性状发生改变，C错误；
D、RNA基因本质是DNA，由DNA转录为RNA，不能说真核生物中也存在RNA的自我复制，D错误。
故选A。
20. 翻译的过程如图所示，①～③表示物质或结构，④是一种能够识别终止密码子并引起肽链释放的蛋白质，a、b表示③的两端。下列叙述错误的是（ ）
A. 氨基酸结合在①的3'-OH端
B. ②沿着③由b→a方向移动
C. ④通过碱基互补配对识别终止密码子
D. 肽链的氨基酸序列由③的碱基序列直接决定
【答案】C
【分析】翻译的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、能量、酶、tRNA。
【详解】A、氨基酸结合在①tRNA的3'-OH端，即长臂端，A正确；
B、由图中肽链脱落和④结合的终止密码子的位置可知②核糖体沿着③mRNA由b→a方向移动，B正确；
C、④是一种能够识别终止密码子并引起肽链释放的蛋白质，不含碱基，因此不能与终止密码子发生碱基互补配对，C错误；
D、mRNA是翻译的直接模板，肽链的氨基酸序列由③mRNA的碱基序列直接决定，D正确。
故选C。
21. 核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能，从而调控基因的表达。在枯草杆菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关，其调节机制如图所示，1、2、3为mRNA内部片段。下列叙述错误的是（ ）
注：RBS为mRNA上的核糖体结合位点。
A. 组成核糖开关的部分核糖核苷酸间可以形成氢键
B. SAM可以通过促进相关基因的翻译来调节代谢过程
C. RBS片段3'端区域中的起始密码子是翻译的起始位置
D. 环境因素可以通过调节某些基因的表达过程影响生物的表型
【答案】B
【分析】分析题意：核糖开关的化学本质为RNA，能影响翻译过程，从而影响基因的表达。当核糖开关处于开的状态时，RBS区能与核糖体结合，启动翻译，当核糖开关处于关闭状态时，RBS区自身互补配对，不能与核糖体结合。
【详解】A、由图可知当核糖开关处于关闭状态时，RBS区自身互补配对，碱基之间通过氢键连接形成碱基对，因此组成核糖开关的部分核糖核苷酸间可以形成氢键，A正确；
B、据图可知，SAM与核糖开关结合后，RBS区自身互补配对，不能与核糖体结合，从而导致不能翻译，因此SAM可以通过抑制相关基因的翻译来调节代谢过程，B错误；
C、据图可知，RBS片段3'端区域中存在核糖体结合的部位，核糖体结合后会从起始密码子开始翻译，因此RBS片段3'端区域中的起始密码子是翻译的起始位置，C正确；
D、由题干信息可知，环境因素变化可以改变核糖开关的结构和功能，从而影响基因的翻译过程，D正确。
故选B。
22. 如图为中心法则图解，①～⑤代表过程，下列说法正确的是（ ）
A. ①过程中氢键的打开和形成需要酶催化
B. 在精原细胞中进行①和②过程的场所相同
C. ④发生在部分以RNA为遗传物质的生物体内
D. ①～⑤过程中能发生A、U配对的是③和⑤
【答案】B
【分析】根据题图可知，①是DNA复制，②是转录，④是逆转录，⑤是RNA复制，③是翻译过程，据此分析。
【详解】A、①是DNA复制，打开氢键需要解旋酶，但形成氢键不需要酶的催化，A错误；
B、精原细胞进行①DNA复制和②转录的场所都主要是细胞核，B正确；
C、④为逆转录，发生在部分以RNA为遗传物质的病毒的宿主细胞内，C错误；
D、DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U，①中存在A-T配对，不含A-U配对，②是转录，存在A-U配对，③是翻译过程，反密码子与密码子识别时存在A-U配对，④是逆转录，存在U→A的配对，⑤过程为RNA复制，存在A-U配对，因此①～⑤过程中能发生A、U配对的不只是③和⑤，D错误。
故选B。
23. 某遗传病由编码细胞膜上某离子通道蛋白的基因（M）发生突变所致，基因突变后转录的mRNA长度不变，但合成的肽链缩短从而使通道蛋白结构异常。下列叙述错误的是（ ）
A. M基因的突变可能发生在体细胞或原始生殖细胞中
B. M基因可能因碱基对的增添使其mRNA中终止密码子提前出现
C. M基因的突变不会改变基因表达过程中的碱基互补配对原则
D. 该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
【答案】B
【分析】基因控制生物性状的方式：基因通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状；基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。
【详解】A、M基因的突变可能发生在体细胞也可能发生在原始生殖细胞中，A正确
B、密码子是mRNA编码氨基酸的三个相邻碱基，分析题意，该突变基因相应的mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常，可能是由于碱基对的替换而导致终止密码子提前出现，B错误；
C、M基因突变过程中，基因表达过程中的碱基互补配对原则不变，C正确；
D、该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，D正确。
故选B。
24. 位于染色体上的酪氨酸酶基因（A）有3种隐性突变基因（a1、a2、a3），无A时会导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因编码链（与转录模板链互补）对应的突变位点及碱基变化，下列叙述错误的是（ ）
A. 该实例说明基因突变具有不定向性
B. 三种突变基因是遗传信息互不相同的等位基因
C. a1基因的表达产物比A基因的表达产物多一个甘氨酸
D. a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目相同，但种类可能不同
【答案】D
【分析】基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变；基因突变是不定向的，不是由环境决定的。基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向的、低频性、多害少利的。
【详解】A、酪氨酸酶基因A可突变为基因a1、a2、a3，这体现了基因突变的不定向，A正确；
B、a1、a2、a3三种突变基因都是由基因A突变而来，三者之间互为等位基因，B正确；
C、a1基因在A基因中的G和A插入三个连续的碱基，插入后的编码链对应的碱基序列为GGGGAG，模板链为CCCCTC，密码子为GGGGAG，因此与A基因的表达产物相比，增加的是甘氨酸，其他氨基酸不变，C正确；
D、a2CGA变为TGA，DNA分子的模板链是ACT，转录形成的mRNA上的密码子为UGA，是终止密码子，所以如果发生a2突变，则编码的蛋白质少了多个氨基酸，a3TGC变为TTC，DNA分子的模板链是AAG，转录形成的mRNA上的密码子为UUC，为苯丙氨酸，编码的蛋白质氨基酸数不变，a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目不相同，D错误。
故选D。
25. 玉米的高茎（D）和矮茎（d）是一对相对性状，某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，导致该结果最不可能的原因是（ ）
A. 该玉米部分细胞发生了基因突变
B. 基因重组使后代中部分个体出现新表型
C. 表观遗传引起后代中部分个体的表型改变
D. 种植环境的不同使后代中部分个体的表型改变
【答案】B
【分析】可遗传变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变一般指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
【详解】A、若纯合高茎玉米植株（DD）部分细胞发生基因突变成为Dd，自交会产生部分矮茎个体，符合题意，A正确；
B、基因重组涉及的是非等位基因，一对等位基因会发生分离现象，不会出现基因重组，因此，某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，该现象与基因重组无关，B错误；
C、某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，该现象可能是由于表观遗传引起的，符合题意，C正确；
D、某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，这可能是由于种植环境的不同引起的表型改变，但这种改变是不可遗传的，D正确。
故选B。
二、非选择题（本小题共4题，共50分）
26. 西葫芦是一年生雌雄同株植物，开单性花。其果实的黄皮与绿皮为一对相对性状，控制色素合成的基因为Y、y；另有一对基因T、t也与西葫芦的皮色表现有关。以下是利用白皮西葫芦与黄皮西葫芦进行杂交实验的过程图，请分析回答：
（1）该实验中，亲本白皮西葫芦和黄皮西葫芦的基因型分别为___和___。T基因对Y、y基因的作用为___。
（2）请在图中标出F1个体中两对等位基因在染色体上的分布情况___，F2白皮西葫芦中纯合子所占比例为___。
（3）欲鉴定F2中的黄皮西葫芦是否为纯合子，并使该性状稳定遗传给下一代，请写出最简捷的实验方案并预测实验结果、结论。
实验方案：让F2中的黄皮西葫芦___，观察并统计后代的性状表现；结果和结论：①___；②___。
【答案】（1）①. yyTT（TTyy）②. YYtt（ttYY）③. 抑制
（2）①. ②. 1/6
（3）①. 自交 ②. 若后代不发生性状分离，则亲本为纯合子 ③. 若后代发生性状分离，则亲本为杂合子
【分析】分析题意可知：F2中分离比为12∶3∶1，是“9∶3∶3∶1“的变式，说明黄皮与绿皮这一对相对性状是由两对等位基因控制的，且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，F1的基因型为YyTt，表现为白色，根据子二代白色的∶有色的=3∶1，说明T存在时表现为白色。即白色的基因型为_ _T_，有Y无T时表现为黄皮，其基因型为Y_tt；无Y和T时表现为绿皮，其基因型为yytt。
【小问1详解】
根据子二代分离比12∶3∶1可知，子一代基因型为YyTt，表现为白色，子二代绿皮西葫芦占1/16，即yytt表现为绿皮，根据子二代白色的∶有色的=3∶1，可知T存在时表现为白色，即Y_tt为黄色，_ _T_为白色，故亲本黄皮西葫芦基因型为YYtt，则白皮西葫芦的基因型为yyTT，由于存在T即表现白色，因此T基因对Y、y基因为抑制作用。
【小问2详解】
子一代基因型为YyTt，根据子二代分离比为12∶3∶1，可知两对基因独立遗传，因此F1个体中两对等位基因在染色体上的分布情况为。F2白皮西葫芦基因型和比例为1YYTT、2YyTT、2YYTt、4YyTt、1yyTT、2yyTt，纯合子所占比例为2/12=1/6。
【小问3详解】
黄皮西葫芦的基因型为YYtt或Yytt，欲判断其基因型，对于雌雄同株的植物最简单的方法是让其自交，若其基因型为YYtt，自交后代均为黄皮，若其基因型为Yytt，自交后代Y-tt∶yytt=3∶1，即黄皮∶绿皮=3∶1，因此实验方案为：让F2中的黄皮西葫芦自交，观察并统计后代的性状表现；若后代不发生性状分离，则亲本为纯合子；若后代发生性状分离，则亲本为杂合子。
27. 在XY型性别决定的生物中，X、Y是同源染色体，但是形态差别较大，存在同源区域和非同源区域。图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y所特有的基因。在果蝇的X和Y染色体上含有图乙所示的基因，其中A和a分别控制果蝇的刚毛和截毛性状，E和e分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题：
（1）果蝇的体细胞中有4对染色体，若对果蝇基因组进行测序，需要测定___条染色体。因为果蝇___（答出两点即可），所以生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料。
（2）图乙所示的基因位于图甲Ⅱ区域的是___，图甲中的X染色体和Y染色体之间可以发生联会的区域是___（填序号），该联会发生在___（答细胞增殖方式和具体时期）。
（3）已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有A和a两种基因，请写出该果蝇可能的基因型。请设计实验探究该刚毛雄果蝇的基因型。
可能的基因型：___。
设计实验：___。
预测结果：
①若后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，则___。
②若后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，则___。
【答案】（1）①. 5或五 ②. 易饲养、繁殖快、子代数目多、染色体数少、有多对易于区分的相对性状等
（2）①. E/e ②. Ⅰ ③. 减数第一次分裂前期
（3）①. XAYa或XaYA ②. 让该果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表型情况 ③. 该刚毛雄果蝇的基因型为XAYa ④. 该刚毛雄果蝇的基因型为XaYA
【分析】由图乙可知，A、a位于X和Y的同源区域，即图甲中Ⅰ区域，E、e只位于X染色体上，即图甲中Ⅱ区域。减数分裂过程中四分体中（交叉）互换的部位是同源染色体的同源区域，非同源区域不会发生（交叉）互换。
【小问1详解】
果蝇共有4对染色体，其中一对是XY性染色体，在对果蝇基因组进行测序时，需要测定3对常染色体中各一条，染色体和X、Y染色体上的DNA序列，共5条染色体。因为果蝇易饲养、繁殖快、子代数目多、染色体数少、有多对易于区分的相对性状等，所以常用果蝇作为遗传学研究的实验材料。
【小问2详解】
E、e只位于X染色体上，即图甲中Ⅱ区域。减数第一次分裂前期，X、Y染色体上同源区域发生联会，即图中的Ⅰ区域。
【小问3详解】
由于基因A和a位于图甲中的Ⅰ区域，且刚毛对截毛为显性，所以，刚毛雄果蝇的基因型为XAYa或XaYA。要探究该刚毛雄果蝇的基因型，应让该果蝇与截毛雌果蝇（XaXa）杂交，再根据后代的表型确定基因位置。若该刚毛雄果蝇的基因型为XAYa，则后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛；若该刚毛雄果蝇的基因型为XaYA，则后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛。
28. 当某些基因转录形成的mRNA分子不与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，这时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。图示为原核细胞发生的部分过程示意图。分析回答：
（1）DNA复制是一个边解旋边复制的过程，DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过___保证了复制能准确地进行。与酶A相比，酶C除能催化子链的延伸外，还能催化___（填化学键名称）断裂。
（2）R环结构通常出现在DNA非模板链上含较多碱基G的片段，R环中含有碱基G的核苷酸彻底水解时会产生___种小分子物质，富含G的片段更容易形成R环是因为___，进而mRNA不易脱离模板链。
（3）据图分析，原核细胞的过程①和过程②同时进行时，如果转录形成R环，则过程①可能会被迫停止，这是由于___。R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶，经___次DNA复制后开始产生碱基对C-G替换为T-A的突变基因。
（4）过程③中多个核糖体与同一个mRNA结合，同时进行多条肽链的合成，其意义是___。
【答案】（1）①. 碱基互补配对 ②. 氢键
（2）①. 4 ②. 模板链与mRNA之间形成的氢键更多
（3）①. R环阻碍了酶B（解旋酶）的移动 ②. 2
（4）少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
【分析】据图分析，过程①为DNA复制，②为转录，③为翻译，酶A为DNA聚合酶，酶B为解旋酶，酶C为RNA聚合酶。
【小问1详解】
DNA复制是一个边解旋边复制的过程，DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能准确地进行。酶A为DNA聚合酶，能催化DNA子链的合成，但不具有解旋的功能，而酶C为RNA聚合酶，除能催化RNA子链的延伸外，还能催化氢键的断裂，即兼具解旋酶的功能。
【小问2详解】
R环中含有DNA非模板链、模板链和mRNA链，则R环中含有碱基G的核苷酸为鸟嘌呤核糖核苷酸和鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，因此R环中含有碱基G的核苷酸彻底水解时会产生核糖、脱氧核糖、鸟嘌呤和磷酸共4种小分子物质。DNA分子中A和T之间为两个氢键，G和C之间为三个氢键，富含G的片段更容易形成R环是因为模板链与mRNA之间形成的氢键更多，进而mRNA不易脱离模板链。
【小问3详解】
若转录形成R环，则会阻碍了酶B（解旋酶）的移动，从而使过程①被迫停止。R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶（C）转化为尿嘧啶（U），第一次复制形成U-A，再次复制形成A-T，即经2次DNA复制后开始产生碱基对C-G被替换为T-A的突变基因。
【小问4详解】
过程③中多个核糖体与同一个mRNA结合，同时进行多条肽链的合成，这可实现利用少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
29. 1955年，Brachet用洋葱根尖进行实验，发现加入RNA酶后，蛋白质合成就停止；再加入从酵母菌中提取的RNA，洋葱根尖细胞又可以合成一些蛋白质。1958年，Crick提出核糖体RNA是“信使”，是将遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体（假说一）。1961年，Jacb和Meselsn提出了mRNA假说，认为细胞内肯定存在一种特殊的RNA，在DNA上合成后运输到细胞质中，为蛋白质的合成提供模板（假说二）。
（1）若假说一成立，则细胞需要合成更多种类蛋白质时，细胞中核糖体的种类和数量的变化分别是___（①增多、②减少、③不变，填序号）。若假说二成立，则细胞内合成更多种类蛋白质时，mRNA、核糖体两者种类数的变化分别是___（①增多、②减少、③不变，填序号）。
（2）随后，多位科学家对信使RNA假说进行了验证。实验过程如下：
①在含有15NH4Cl的培养基中培养细菌，由于细菌利用其合成___（答出两种）等生物大分子，经过若干代培养后，将获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl的培养基上培养，用噬菌体侵染这些细菌，同时在该培养基中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料以标记所有新合成的RNA，32P对核糖核苷酸和核糖体相对分子质量的影响可以忽略。
③对核糖体进行离心时，15N—核糖体分布于图1中的a处，14N一核糖体分布于图1中的b处。将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，核糖体将分布于图1中___（填写字母）处，证明大肠杆菌被侵染后没有合成新的核糖体，这一结果否定了假说___。此时32P标记仅出现在离心管的底部，如图2所示，这说明___与“重”核糖体相结合，这为另一假说提供了证据。
（3）为进一步证明新合成的RNA为“信使”，科学家还将新合成的放射性RNA分别与噬菌体DNA、细菌DNA进行了杂交，结果如图所示，说明___。
【答案】（1）①. ①① ②. ①③
（2）①. 蛋白质和核酸（或RNA）②. a ③. 一 ④. 新合成的RNA（或“噬菌体RNA”）
（3）新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板形成的
【分析】DNA主要位于细胞核中，但核糖体合成蛋白质主要在细胞质中，因此中间会存在某种承载遗传信息的“信使”分子，实现将核中的遗传信息携带到细胞质中。若该“信使”为核糖体上的rRNA，则细胞中应该存在很多种核糖体，控制不同蛋白质的合成。若该“信使”为 mRNA，则细胞中的核糖体应该是相同的，mRNA应该会与原有的核糖体结合，且在细胞中可以单独提取到游离的mRNA，其可以与相应的DNA片段进行碱基互补配对。
【小问1详解】
假说一认为核糖体RNA是“信使”，是将遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体，则细胞需要合成更多种类蛋白质时，细胞中核糖体的种类和数量都会①增多，假说二认为细胞内肯定存在一种特殊的RNA，在DNA上合成后运输到细胞质中，为蛋白质的合成提供模板，细胞内合成更多种类蛋白质时，mRNA、核糖体两者种类数的变化分别是①增多和③不变。
【小问2详解】
①在含有15NH4Cl的培养基中培养细菌，由于细菌利用其合成蛋白质和核酸等生物大分子，经过若干代培养后，将获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，核糖体将分布于图1中a处，证明大肠杆菌被侵染后没有合成新的核糖体，这一结果否定了假说一。32P标记仅出现在离心管的底部，说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合，为假说二提供了证据。
【小问3详解】
据图可知，新合成的放射性RNA分别与噬菌体DNA可杂交，与细菌DNA不杂交，说明新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板形成的。
一、单项选择题（本题共25小题，每小题2分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求）
1. 下列关于遗传学概念和遗传规律的叙述中，错误的是（ ）
A. 兔的白毛和黑毛、狗的直毛和卷毛都是相对性状
B. 进行“性状模拟分离比”实验时，两桶中球的数量可以不相等
C. 两亲本杂交，后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离
D. “遗传因子在体细胞中成对存在”属于孟德尔对一对相对性状实验提出假说的内容
【答案】C
【分析】1、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个体的现象。
2、孟德尔在杂交豌豆实验中，把子一代表现出来的性状叫做显性性状，子一代没有表现出来的性状叫做隐性性状。
3、同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。如人的单眼皮和双眼皮就是相对性状。
【详解】A、兔子的白毛与黑毛，狗的直毛和卷毛属于同种生物同一性状的不同表现类型，为相对性状，A正确；
B、进行“性状模拟分离比”实验时，两桶中球的数量可以不相等，因为一个桶表示雌性生殖器官，其中含有的是雌配子，另一个桶表示的是雄性生殖器官，其中含有的是雄配子，且雄配子的数目远多于雌配子的数目，B正确；
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个体的现象，而两亲本杂交，后代同时出现显性性状和隐性性状的现象未必叫做作性状分离，如测交，C错误；
D、“遗传因子在体细胞中成对存在”属于孟德尔对一对相对性状实验提出假说的内容之一，D正确。
故选C。
2. 孟德尔做了一对相对性状的豌豆杂交实验，部分过程如图所示，①、②表示进行的操作。下列描述正确的是（ ）
A. 图示①进行的操作是人工去雄
B. 图示②前后需要对矮茎的花进行套袋处理
C. 进行图示①、②时两亲本采用的花发育程度相同
D. 若用玉米代替豌豆进行类似实验，则去雄和套袋均可省略
【答案】A
【分析】人工异花授粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）套上纸袋人工异花授粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）套上纸袋。
【详解】A、①的操作是人工去雄，A正确；
B、②操作是人工授粉，其操作前后要对高茎（母本）套袋，B错误；
C、①表示去雄，一般在花蕾期去掉雄蕊，②操作是人工授粉，要等到花开后，两者不能同时进行，C错误；
D、若用玉米代替豌豆进行类似实验，去雄可省略，套袋不可省略，D错误。
故选A。
3. 羊的白毛与黑毛由一对等位基因控制，某杂交实验如图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 据图判断黑色对白色为显性性状
B. 图中四只白羊的基因型组成一定不同
C. Ⅱ-2与Ⅱ-3再生一只母羊，毛色为白色的概率为3/8
D. 可以通过Ⅲ-2与多只黑羊杂交后代的表型判断Ⅲ-2的基因型
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代。
由遗传图可知，白羊与白羊杂交后代出现黑羊，因此黑色是隐性性状，白色是显性性状。
【详解】A、Ⅱ-2、Ⅱ-3均为白毛，其杂交后代有白毛和黑毛，出现了性状分离，所以白毛是显性性状，黑毛是隐性性状，A错误；
B、Ⅰ-1的后代有黑个个体出现，所以Ⅰ-1的基因型为Aa，Ⅱ-2和Ⅱ-3所生的后代中Ⅲ-1为黑色，所以Ⅱ-2和Ⅱ-3的基因型均为Aa，Ⅲ-2基因型为AA或Aa，所以图中四只白羊的基因型不一定相同，B错误；
C、Ⅱ-2与Ⅱ-3都是杂合子（Aa），再生一只母羊，毛色为白色（AA或Aa）的概率为3/4，C错误；
D、由于Ⅲ-2白羊的基因型为AA、Aa，多只黑羊（aa）杂交，与子代出现黑羊，则Ⅲ-2的基因型为Aa，若子代均为白羊，Ⅲ-2的基因型为AA，D正确。
故选D。
4. 取纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇进行正、反交，F1均为灰体长翅；F1随机交配，F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9：3：3：1。下列叙述错误的是（ ）
A. 果蝇灰体对黑檀体为显性、长翅对残翅为显性，两对相对性状独立遗传
B. F2中重组性状出现的根本原因是F1果蝇产生的配子在受精时随机结合
C. F1产生的各种类型的配子具有相同的活力是出现上述F2比例的原因之一
D. 若F1灰体长翅果蝇测交，则后代中灰体残翅和黑檀体长翅果蝇共占50%
【答案】B
【分析】纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇正、反交得到F1均为灰体长翅，说明体色翅形基因均位于常染色体上，假设灰体为显性（A），黑檀体为隐性（a），长翅为显性（B），残翅为隐性（b），则纯种黑檀体长翅果蝇基因型为aaBB，纯种灰体残翅果蝇基因型为AAbb，F1基因型为AaBb。
【详解】A、取纯种黑檀体长翅果蝇和纯种灰体残翅果蝇进行正、反交，F1均为灰体长翅，说明果蝇灰体对黑檀体为显性、长翅对残翅为显性，F1随机交配，F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9：3：3：1，符合自由组合定律，说明两对相对性状独立遗传，A正确；
B、F2中重组性状出现的根本原因是F1果蝇产生配子时等位基因彼此分离，非等位基因进行了自由组合，B错误；
C、F1随机交配，F2中灰体长翅、灰体残翅、黑檀体长翅与黑檀体残翅的比例接近9：3：3：1的原因F1产生的各种类型的配子具有相同的活力，C正确；
D、F1灰体长翅（AaBb）果蝇的测交（与aabb杂交）后代中，重组类型（灰体长翅与黑檀体残翅）占了1/4+1/4=1/2=50%，D正确。
故选B。
5. 豌豆花的顶生和腋生是一对相对性状，由多对独立遗传的等位基因共同控制。纯合顶生花和纯合腋生花豌豆作亲本杂交得F1，F1自交得F2，F2中顶生花：腋生花63：l。下列相关叙述错误的是（ ）
A 该相对性状至少由3对等位基因共同控制
B. 若F1测交，则后代中顶生花植株所占比例为7/8
C. 若F2中顶生花个体测交，则后代中腋生花植株所占比例为5/63
D. F2顶生花个体中，自交后代不发生性状分离的植株所占比例为：37/63
【答案】C
【分析】基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的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。
【详解】A、由题干可知F2代中顶生花∶腋生花=63∶1，故腋生花占1/64，由于1/64=（1/4）3，故至少由三对等位基因共同控制，A正确；
B、根据F2代中顶生花∶腋生花=63∶1，可知腋生花为隐性性状，设其基因型为aabbcc，F1（AaBbCc）测交，后代获得腋生花（aabbcc）的概率=（1/2）3，所以后代中顶生花∶腋生花=7∶1，即顶生花植株所占比例为7/8，B正确；
C、测交要产生腋生花后代，则F2的顶生个体必定能产生abc的配子，只有8/63AaBbCc、4/63AaBbcc、4/63AabbCc、4/63aaBbCc、2/63Aabbcc、2/63aaBbcc、2/63aabbCc符合条件，分别测交后，产生腋生花植株（aabbcc）的比列为：8/63×(1/2)3+4/63×(1/2)2×3+2/63×1/2×3=7/63，C错误；
D、让F2中顶生个体进行自交，其中能够稳定遗传的基因型有AABBCC、AABBCc、AABbCC、AaBBCC、AABbCc、AaBBCc、AaBbCC等，其中不能够稳定遗传的基因型有AaBbCc、AaBbcc、AabbCc、aaBbCc、Aabbcc、aaBbcc、aabbCc，在F2顶生个体中不能够稳定遗传的占8/63（AaBbCc）+（4/63）×3（AaBbcc、AabbCc、aaBbCc）+（2/63）×3（Aabbcc、aaBbcc、aabbCc）=26/63，则能够稳定遗传（即不发生性状分离）的占1－26/63=37/63，D正确。
故选C。
6. 某自然状态下可随机交配的植物，花色有白色（只含白色素）和黄色（含黄色素）两种类型，由两对等位基因（A、a和B、b）共同控制，色素合成机理如图甲所示。为探究该植物花色的遗传规律，进行了如图乙所示的杂交实验。下列说法错误的是（ ）
A. 两对基因的遗传遵循自由组合定律
B. 亲本中黄花植株的基因型为AAbb
C. 自然群体中白花植株的基因型共有6种
D. F2黄色个体自交，后代白花：黄花=1：5
【答案】C
【分析】图甲为基因A与B的作用机制，其中基因A能控制某种酶的合成，这种酶能促进白色素合成黄色素，但基因B抑制基因A的作用，因此黄色花的基因型为A_bb，其余基因型均为白色，即开白色花植株的基因型为A_B_、aaB_、aabb。图乙中，子二代性状分离比为13∶3，说明子一代是双杂合子AaBb，则亲本白花为aaBB，黄花为AAbb。
【详解】A、根据图乙杂交结果，子二代性状分离比为13∶3，是9∶3∶3∶1的变形，说明两对基因位于2对同源染色体上，遵循自由组合定律定律，A正确；
B、据甲图可知，黄色的基因型为A_bb，其余都是白色，图乙中，子二代性状分离比为13∶3，是9∶3∶3∶1的变形，说明F1白花植株的基因型为AaBb，则亲本白花为aaBB，黄花为AAbb，B正确；
C、黄色花的基因型为A_bb，其余基因型均为白色，即开白色花植株的基因型为A_B_（4种）、aaB_（2种）、aabb（1种），共有7种，C错误；
D、F2中黄色个体基因型为1/3AAbb、2/3Aabb，自交后代黄色个体占1/3+2/3×3/4=5/6，其余为白色个体，故后代白花∶黄花=1∶5，D正确。
故选C。
7. 正反交实验是遗传学中探究基因遗传方式的一种常用方法。为达到实验目的，必须利用正交和反交的是（ ）
A. 某豌豆基因型为AaBb，探究其产生的雌配子种类及比例
B. 果蝇的长翅对残翅是显性，探究相关基因在常染色体上还是只在X染色体上
C. 某植物的红花与白花由核基因控制，探究相关基因遗传是否符合分离定律
D. 视网膜炎是一种男女均患的遗传病，探究相关基因是否位于线粒体DNA中
【答案】D
【分析】相关概念
（1）杂交：基因型不同的个体间相互交配的过程。
（2）自交：植物中自花传粉和雌雄异花的同株传粉。广义上讲，基因型相同的个体间交配均可称为自交。自交是获得纯合子的有效方法。
（3）测交：就是让杂种（F1）与隐性纯合子杂交，来测F1基因型的方法。
（4）正交与反交：对于雌雄异体的生物杂交，若甲♀×乙♂为正交，则乙♀×甲♂为反交。
【详解】A、某豌豆基因型为AaBb，探究其产生的雌配子种类及比例，采用测交即可，A不符合题意；
B、果蝇的长翅对残翅是显性性状，探究相关基因在常染色体上还是只在X染色体上，可以采用隐雌×显雄的方式，如果后代雌性都是长翅，雄性都是残翅，可说明其基因在X染色体上，B不符合题意；
C、某植物的红花与白花由核基因控制，探究相关基因遗传是否符合分离定律，采用杂交或者测交即可，C不符合题意；
D、视网膜炎是一种男女均患的遗传病，探究相关基因是否位于线粒体DNA（细胞质遗传）中，如果正反交结果不一致(与母本表现型相同)，无性别差异，且有母系遗传的特点；则该生物性状属于细胞质遗传，D符合题意。
故选D。
8. 研究发现，REC8型黏连蛋白通过黏合染色体上的2条姐妹染色单体，从而促进同源染色体之间的联会发生。下图为某植物处于不同分裂时期的细胞图像，则REC8型黏连蛋白发挥作用的时期为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】基因自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中，同源染色体上的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。
【详解】分析题干，REC8型黏连蛋白参与了染色体的配对联会，REC8型黏连蛋白发挥作用的时期减Ⅰ的前期，对应图A，A正确，BCD错误。
故选A。
9. 图甲、乙分别为马蛔虫细胞增殖某时期的示意图，图丙为细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化。下列叙述正确的是（ ）
A. 甲、乙细胞所处的时期分别对应图丙的①和③
B. 甲、乙两个细胞中所含DNA数量和染色体数量均不相同
C. 马蛔虫精原细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化均能用图丙表示
D. 处于图丙中②时期的细胞，其核DNA数是不增殖体细胞中核DNA数的2倍
【答案】D
【分析】据图分析，图甲细胞中含有同源染色体，且都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期；图乙细胞不含同源染色体，且着丝粒发生分裂，说明其处于减数第二次分裂后期；图丙曲线①②代表有丝分裂，③④代表减数分裂。
【详解】A、有丝分裂后期同源染色体对数是体细胞的二倍，因此②是有丝分裂后期，则①是有丝分裂前的间期、有丝分裂前期和中期，减数第一次分裂同源染色体分离，因此减数第二次分裂细胞内不含同源染色体，故③是减数第一次分裂，④是减数第二次分裂及其结束，图甲细胞中含有同源染色体，且都排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，对应图丙的①时期；图乙细胞不含同源染色体，且着丝粒发生分裂，说明其处于减数第二次分裂后期，对应图丙的④时期，A错误；
B、甲和乙细胞都含有4条染色体，甲含有8条核DNA，乙含有4条核DNA，B错误；
C、图丙表示先进行有丝分裂再进行减数分裂，马蛔虫精原细胞既可以进行有丝分裂又可以进行减数分裂，但不是所有精原细胞都先进行有丝分裂再进行减数分裂，另外在细胞分裂过程中也可能出现染色体数目变异，因此马蛔虫精原细胞增殖过程中同源染色体对数的数量变化不都能用图丙表示，C错误；
D、图丙的②时期是有丝分裂后期，此时复制的DNA还没有分到两个子细胞中，因此处于图丙中②时期的细胞，其核DNA数是不增殖体细胞中核DNA数的2倍，D正确。
故选D。
10. 无融合生殖是指不发生雌雄配子的细胞核融合而产生种子的无性生殖方式。我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因，获得了可以发生无融合生殖的水稻材料，得到了杂交稻的克隆种子，实现了杂合基因型的固定。该无融合生殖的过程如图所示，下列分析错误的是（ ）
A. 图中过程①产生配子时可能发生了类似有丝分裂的过程
B. 雌雄配子结合时可能发生了雄配子细胞核的退化消失
C. 敲除的基因在正常减数分裂过程中与姐妹染色单体的分离有关
D. 通过无融合生殖获得的克隆种子可以稳定保持亲代的遗传优势
【答案】C
【分析】据图分析，科研人员利用基因编辑技术敲除的4个基因在实现无融合生殖过程中的作用是使减数分裂变成有丝分裂（或“不出现基因重组、配子染色体数目加倍”），受精后，父本来源的染色体消失。
【详解】A、据图可知，图中过程①产生配子时染色体数目不减半，子细胞内的染色体组成与亲本相同，故其分裂过程类似于有丝分裂，A正确；
B、雌雄性配子结合产生的子代植株中只含雌配子中的染色体数，可能发生了雄配子细胞核的退化消失，B正确；
C、根据雌配子中染色体的组成，可知同源染色体没有分离，因此敲除的基因在正常减数分裂过程中应与同源染色体的分离有关，C错误；
D、我国科学家利用基因编辑技术敲除杂交水稻中的4个基因，获得了可以发生无融合生殖的水稻材料，得到了杂交稻的克隆种子，实现了杂合基因型的固定。由图中亲代染色体组成和子代植株染色体组成比较可知，无融合生殖获得的克隆种子可稳定保持亲代的杂种优势，D正确。
故选C。
11. 摩尔根等人以果蝇为实验材料，通过对果蝇红眼、白眼这对相对性状的研究，将一个特定的基因和一条特定的染色体联系起来。下列说法错误的是（ ）
A. 根据F1全部为红眼可以推测白眼对红眼为隐性
B. 根据F2红眼：白眼=3：1可以推测红白眼色的遗传符合分离定律
C. 根据F1雌蝇测交后代表型及比例，可以推测相关基因位于X染色体上
D. 白眼雌蝇与红眼雄蝇杂交时，可以通过眼睛颜色判断子代果蝇的性别
【答案】C
【分析】摩尔根从培养的一群野生红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇，他将此白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，F1全部表现为红眼，再让F1红眼果蝇雌雄交配，F2性别比为1：1；白眼只限于雄性中出现，占F2总数的1/4，用实验证明了基因在染色体上，且果蝇的眼色遗传为伴性遗传
【详解】A、白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F1全部为红眼果蝇，雌、雄比例为1：1，推测白眼对红眼为隐性，A正确；
B、F1雌、雄果蝇相互交配，F2红眼：白眼=3：1可以推测红白眼色的遗传符合分离定律，B正确；
C、F1中红眼果蝇相互交配，F2代出现性状分离，雌蝇均为红眼，雄蝇红、白眼各半，雌雄表型不同，推测红、白眼基因在X染色体上，C错误；
D、等位基因用A/a表示，若白眼雌蝇（XaXa）与红眼雄蝇（XAY）杂交，后代雌蝇全部为红眼，雄蝇全部为白眼可以通过眼睛颜色能判断子代果蝇的性别，D正确。
故选C。
12. 人类遗传性慢性肾炎是由X染色体显性基因控制的遗传病。一对均患该病的夫妻已生育了一个正常的儿子，这对夫妻再生育一个患该病男孩的概率是（ ）
A. 1/4B. 3/4C. 1/8D. 3/8
【答案】A
【分析】遗传性慢性肾炎是X染色体显性遗传病（用A/a表示），慢性肾炎的女人的基因型XAX_，患遗传性慢性肾炎的男人的基因型为XAY，生育一个无肾炎的儿子XaY，则女人的基因型是XAXa。
【详解】人类遗传性慢性肾炎是由X染色体显性基因控制的遗传病。一对均患该病的夫妻已生育了一个正常的儿子，说明母亲的一条X染色体上携带正常基因，设正常基因为a，则这对夫妇的基因型为XAXa×XAY，再生育一个患该病男孩（XAY）的概率是1/4，A正确，BCD错误。
故选A。
13. 眼白化病是由酪氨酸酶缺乏或功能减退引起眼部黑色素生成减少的遗传病，相关基因通常用A、a表示。某家族眼白化病的遗传情况如图1所示，对该家族部分成员的相关基因酶切后电泳，结果如图2所示。下列分析正确的是（ ）
A. A与a中核苷酸的排列顺序不同
B. a可能位于X染色体或常染色体上
C. Ⅲ-2与Ⅲ-3的相关基因电泳结果相同的概率是1/3
D. 若Ⅲ-2与正常男性婚配，则后代患该病的概率是1/6
【答案】A
【分析】Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常，生出Ⅲ-1号患病，说明该病为隐性遗传病，图2中Ⅱ-1号只有一个条带，说明是纯合子，因此该病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、A与a本质的区别是核苷酸的排列顺序不同，A正确；
B、由Ⅱ-1和Ⅱ-2表现正常，Ⅲ-1患病，可判断该病为隐性遗传病，电泳后，Ⅱ-1只有条带1，Ⅱ-2有条带1和条带2，Ⅲ-1患病且只有条带2，说明条带2表示致病基因（a），且致病基因位于X染色体上，B错误；
C、根据B项分析可知，图2中条带1为A基因，条带B为a基因，故Ⅲ-3的基因型为XAXa，Ⅱ-1基因型为XAY，Ⅱ-2基因型为XAXa，则Ⅲ-2的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，因此Ⅲ-2与Ⅲ-3的基因A/a电泳图相同的概率是1/2，C错误；
D、Ⅲ-2（1/2XAXA、1/2XAXa）与正常男性（XAY）婚配，后代患病（XaY）的概率是1/2×1/4=1/8，D错误。
故选A。
14. 鹌鹑的羽色由Z染色体上的基因ZA，Za1、Za2决定，它们之间互为等位基因。某养殖户引进了一批栗羽鹌鹑，在繁育过程中，偶然出现了一只白羽雌鹌鹑和一只红羽雌鹌鹑。养殖户将这两只雌鹌鹑分别与栗羽雄鹌鹑杂交，两组F1全为栗羽；将两组F1混合繁殖，F1栗羽雄鹌鹑：栗羽雌鹌鹑：白羽雌鹌鹑：红羽雌鹌鹑=4：2：1：1。下列叙述错误的是（ ）
A. 理论上，雄鹌鹑中关于羽色的基因型共有6种
B. 两组F1的栗羽雄鹌鹑的基因型不同
C. F2中栗色雄性鹌鹑中纯合子占1/2
D. 若两组F1单独繁殖，则F2合并统计的结果与混合繁殖不同
【答案】D
【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。
【详解】A、.题意分析，鹌鹑的羽色是由Z染色体上的基因ZA、Za1、Za2（三者之间互为等位基因）决定的，理论上，雄鹌鹑中关于羽色的基因型共有ZAZA、Za1Za1、Za2Za2、ZAZa1、ZAZa2、Za1Za26种，A正确；
B、题意分析，一只白羽雌性鹌鹑和一只红羽雌性鹌鹑（P代）分别与栗羽雄鹌鹑进行杂交，发现两批F1全为栗羽，说明栗羽为显性。让混合的F1自由交配，在得到的F2中，栗羽雄性：栗羽雌性：白羽雌性：红羽雌性=4：2：1：1，据此可推知亲本白羽雌性鹌鹑的基因型为Za1W、Za2W、栗羽雄鹌鹑的基因型为ZAZA，则F1的基因型为ZAZa1、ZAZa2、ZAW，两组F1的栗羽雄性的基因型不同，B正确；
C、F2中栗色雄性鹌鹑的基因型为2ZAZA、ZAZa1、ZAZa2，纯合子占1/2，C正确；
D、根据B项分析可知，两种杂交产生的F1比例大致相等， 因此，若两批F1单独繁殖，获得F2后合并统计，结果与混合繁殖相同，D错误。
故选D。
15. 下图表示一家庭中某遗传病的发病情况，基因用Ee表示，则2号个体的有关基因组成不可能是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分析遗传系谱图：图中双亲都患病，但有一个正常的儿子，可判断为显性遗传病，可能为常染色体显性遗传，也可能为伴X显性遗传，或基因位于XY的同源区段。
【详解】A、若2号的基因组成为Ee，1号的基因组成也是Ee，则子代会出现正常的个体ee及患病的个体E-，符合图示，A不符合题意；
B、若2号基因型为XEY，1号基因型为XEXe，则子代女儿都患病，儿子可出现正常个体，符合图示，B不符合题意；
C、若2号基因型为XEYe，1号基因型为XEXe，则子代女儿都患病，儿子可出现正常个体，符合图示，C不符合题意；
D、若2号基因型为XeYE，则子代儿子均患病，不符合图示，D符合题意。
故选D。
16. 下列有关探索“DNA是遗传物质”的实验的说法，错误的是（ ）
A. 肺炎链球菌的转化实验中发生的变异属于基因重组
B. 艾弗里肺炎链球菌转化实验中自变量的控制采用了“加法原理”
C. 32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，产生的子代噬菌体部分具有放射性
D. 35S在上清液和沉淀物中的分布不受保温时间的影响，但受搅拌程度的影响
【答案】B
【分析】艾弗里和他的同事将加热致死的S型细菌破碎后，设法去除绝大部分糖类、蛋白质和脂质，制成细胞提取物。将细胞提取物加入有R型活细菌的培养基中，结果出现了S型活细菌。然后，他们对细胞提取物分别进行不同的处理后再进行转化实验，结果表明分别用蛋白酶、RNA酶或酯酶处理后，细胞提取物仍然具有转化活性；用DNA酶处理后，细胞提取物就失去了转化活性。
【详解】A、肺炎链球菌的转化实验中，，S型细菌的S基因整合到了R型DNA中，该变异属于基因重组，A正确；
B、与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”，在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，每个实验组特异性地去除了一种物质，从而鉴定出DNA是遗传物质，利用了“减法原理”，B错误；
C、噬菌体合成DNA所需的原料是由细菌提供的，若用32P标记的噬菌体侵染未标记的细菌，做模板的亲代噬菌体是少数的，新合成的子代噬菌体数量多，因此子代噬菌体部分有放射性，C正确；
D、保温一段时间是为了让噬菌体的核酸充分注入到细菌体内，35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，因此保温时间不影响35S在上清液和沉淀物中的分布，搅拌不够充分会导致噬菌体蛋白质外壳与大肠杆菌分离不彻底，会影响35S在上清液和沉淀物中的分布，D正确。
故选B。
17. 大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，设含有m个碱基，其中有a个腺嘌呤。将一个不含放射性标记的大肠杆菌放在含有32P一胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间，检测到下图Ⅰ、Ⅱ两种类型的DNA，虚线表示含有放射性的脱氧核苷酸链。下列说法错误的是（ ）
A. 脱氧核糖和磷酸组成大肠杆菌环状DNA的基本骨架
B. 一个大肠杆菌拟核DNA分子中有2个游离的磷酸基团
C. 一个大肠杆菌拟核DNA第n次复制需要（m/2-a）·2n-1个胞嘧啶
D. 三次复制后产生的DNA中，Ⅰ、Ⅱ两种类型DNA的数量比为1：3
【答案】B
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。复制的条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）；DNA复制过程：边解旋边复制；DNA复制特点：半保留复制。
【详解】A、大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，该环状DNA由脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧构成基本骨架，A正确；
B、大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，环状DNA不含游离的磷酸基团，B错误；
C、大肠杆菌拟核具有一个环状DNA，设含有m个碱基，其中有a个腺嘌呤。则胞嘧啶的数量为（m－2a）÷2，一个大肠杆菌拟核DNA第n次复制需要胞嘧啶的数量为（2n－1）×（m－2a）÷2－（2n－1－1）×（m－2a）÷2=（m/2-a）·2n-1个，C正确；
D、DNA复制为半保留复制，三次复制后产生的DNA中，Ⅰ型DNA为两个，其余六个均为Ⅱ型DNA，故Ⅰ、Ⅱ两种类型DNA的数量比为1∶3，D正确。
故选B。
18. 下列有关计算中，不正确的是（ ）
A. 一个DNA的双链被32P标记后，在31P条件下连续复制4次，产生的子代DNA中具有32P的核苷酸链占总链数的1/16
B. 某蛋白质分子由120个氨基酸合成，则控制其合成的基因中至少有720个碱基
C. 若某含300个碱基对的双链DNA片段其中一条链上A+T的比例为40%，则其复制三次需要720个胞嘧啶脱氧核苷酸
D. 某精原细胞含8条染色体，用15N标记每个DNA的两条链，在含14N的环境中进行减数分裂，两次分裂后期含15N的染色体数分别是8和8
【答案】C
【分析】DNA分子碱基互补配对原则的规律：（1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。（2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值；（3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1。
【详解】A、DNA复制为半保留复制，一个DNA的双链被32P标记后，在31P条件下连续复制4次，产生的子代DNA共含有24×2=32条链，其中具有32P的核苷酸链为两条，占总链数的1/16，A正确；
B、mRNA中一个密码子（三个碱基）对应肽链中一个氨基酸，而转录时DNA的两条链只有一条是模板，即不考虑非编码区、终止密码子等对应的DNA序列时，DNA（或基因）中碱基数∶mRNA上碱基数∶氨基酸个数=6∶3∶1，因此若某蛋白质分子由120个氨基酸合成，则控制其合成的基因中至少有120×3×2=720个碱基，B正确；
C、某DNA片段有300个碱基对，其中一条链上A+T比例为40%，根据碱基互补配对原则，该DNA片段中A+T的比例也为40%，且A=T，因此A=T=20%，C=G=30%，则该DNA片段中含有胞嘧啶脱氧核苷酸数目为300×2×30%=180个，复制三次该DNA片段时总共需要胞嘧啶脱氧核苷酸=（23－1）×180=1260个，C错误；
D、用15N标记精原细胞每个DNA的两条链，减数分裂前的间期每条染色体的DNA复制，结果1条染色体含2个单体，每个单体的DNA一条链含15N，另一条链含14N，即每个染色体都含15N，每个单体都含15N，减数第一次分裂后期有8条染色体含15N，第二次分裂后期由于姐妹染色体单体分离，细胞中有8条染色体含15N，D正确。
故选C。
19. 人体编码蛋白质的碱基序列占碱基总数的比例不超过2%，基因与基因之间的部分间隔区序列能转录出rRNA、tRNA、核仁小RNA等RNA，这些非编码序列即“RNA基因”。下列叙述正确的是（ ）
A. 蛋白质的合成过程与某些RNA基因有关
B. RNA基因与烟草花叶病毒基因的空间结构相同
C. RNA基因序列的改变不会引起生物性状的改变
D. RNA基因的转录说明正常真核细胞存在RNA的自我复制
【答案】A
【分析】核酸包括DNA和RNA，DNA基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、T、C、G。DNA主要分布在细胞核中。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖，一分子含氮碱基组成，四种碱基分别是A、U、C、G。RNA主要分布在细胞质中。
【详解】A、蛋白质的合成过程不仅需要直接模板mRNA，还需要tRNA识别和转运氨基酸，并在核糖体中合成，而核糖体是由rRNA和蛋白质组成的。所以蛋白质的合成过程与RNA基因有关，A正确；
B、RNA基因是DNA分子中的非编码序列，即RNA基因为双链DNA，而烟草花叶病毒基因为单链DNA，因此RNA基因与烟草花叶病毒基因的空间结构不相同，B错误；
C、RNA基因虽然不能被翻译形成蛋白质，但其参与蛋白质的合成过程，发挥着重要的生理和生化功能，因此RNA基因序列改变后可能会影响蛋白质的合成，进而会导致生物的生理和生化功能改变，使生物性状发生改变，C错误；
D、RNA基因本质是DNA，由DNA转录为RNA，不能说真核生物中也存在RNA的自我复制，D错误。
故选A。
20. 翻译的过程如图所示，①～③表示物质或结构，④是一种能够识别终止密码子并引起肽链释放的蛋白质，a、b表示③的两端。下列叙述错误的是（ ）
A. 氨基酸结合在①的3'-OH端
B. ②沿着③由b→a方向移动
C. ④通过碱基互补配对识别终止密码子
D. 肽链的氨基酸序列由③的碱基序列直接决定
【答案】C
【分析】翻译的条件：模板（mRNA）、原料（氨基酸）、能量、酶、tRNA。
【详解】A、氨基酸结合在①tRNA的3'-OH端，即长臂端，A正确；
B、由图中肽链脱落和④结合的终止密码子的位置可知②核糖体沿着③mRNA由b→a方向移动，B正确；
C、④是一种能够识别终止密码子并引起肽链释放的蛋白质，不含碱基，因此不能与终止密码子发生碱基互补配对，C错误；
D、mRNA是翻译的直接模板，肽链的氨基酸序列由③mRNA的碱基序列直接决定，D正确。
故选C。
21. 核糖开关是一段具有复杂结构的RNA序列，能感受环境因素的变化而改变自身的结构和功能，从而调控基因的表达。在枯草杆菌中，有些基因的mRNA上具有SAM感受型核糖开关，其调节机制如图所示，1、2、3为mRNA内部片段。下列叙述错误的是（ ）
注：RBS为mRNA上的核糖体结合位点。
A. 组成核糖开关的部分核糖核苷酸间可以形成氢键
B. SAM可以通过促进相关基因的翻译来调节代谢过程
C. RBS片段3'端区域中的起始密码子是翻译的起始位置
D. 环境因素可以通过调节某些基因的表达过程影响生物的表型
【答案】B
【分析】分析题意：核糖开关的化学本质为RNA，能影响翻译过程，从而影响基因的表达。当核糖开关处于开的状态时，RBS区能与核糖体结合，启动翻译，当核糖开关处于关闭状态时，RBS区自身互补配对，不能与核糖体结合。
【详解】A、由图可知当核糖开关处于关闭状态时，RBS区自身互补配对，碱基之间通过氢键连接形成碱基对，因此组成核糖开关的部分核糖核苷酸间可以形成氢键，A正确；
B、据图可知，SAM与核糖开关结合后，RBS区自身互补配对，不能与核糖体结合，从而导致不能翻译，因此SAM可以通过抑制相关基因的翻译来调节代谢过程，B错误；
C、据图可知，RBS片段3'端区域中存在核糖体结合的部位，核糖体结合后会从起始密码子开始翻译，因此RBS片段3'端区域中的起始密码子是翻译的起始位置，C正确；
D、由题干信息可知，环境因素变化可以改变核糖开关的结构和功能，从而影响基因的翻译过程，D正确。
故选B。
22. 如图为中心法则图解，①～⑤代表过程，下列说法正确的是（ ）
A. ①过程中氢键的打开和形成需要酶催化
B. 在精原细胞中进行①和②过程的场所相同
C. ④发生在部分以RNA为遗传物质的生物体内
D. ①～⑤过程中能发生A、U配对的是③和⑤
【答案】B
【分析】根据题图可知，①是DNA复制，②是转录，④是逆转录，⑤是RNA复制，③是翻译过程，据此分析。
【详解】A、①是DNA复制，打开氢键需要解旋酶，但形成氢键不需要酶的催化，A错误；
B、精原细胞进行①DNA复制和②转录的场所都主要是细胞核，B正确；
C、④为逆转录，发生在部分以RNA为遗传物质的病毒的宿主细胞内，C错误；
D、DNA特有的碱基是T，RNA特有的碱基是U，①中存在A-T配对，不含A-U配对，②是转录，存在A-U配对，③是翻译过程，反密码子与密码子识别时存在A-U配对，④是逆转录，存在U→A的配对，⑤过程为RNA复制，存在A-U配对，因此①～⑤过程中能发生A、U配对的不只是③和⑤，D错误。
故选B。
23. 某遗传病由编码细胞膜上某离子通道蛋白的基因（M）发生突变所致，基因突变后转录的mRNA长度不变，但合成的肽链缩短从而使通道蛋白结构异常。下列叙述错误的是（ ）
A. M基因的突变可能发生在体细胞或原始生殖细胞中
B. M基因可能因碱基对的增添使其mRNA中终止密码子提前出现
C. M基因的突变不会改变基因表达过程中的碱基互补配对原则
D. 该病例说明基因能通过控制蛋白质的结构来直接控制生物的性状
【答案】B
【分析】基因控制生物性状的方式：基因通过控制蛋白质的分子结构来直接影响性状；基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。
【详解】A、M基因的突变可能发生在体细胞也可能发生在原始生殖细胞中，A正确
B、密码子是mRNA编码氨基酸的三个相邻碱基，分析题意，该突变基因相应的mRNA的长度不变，但合成的肽链缩短使通道蛋白结构异常，可能是由于碱基对的替换而导致终止密码子提前出现，B错误；
C、M基因突变过程中，基因表达过程中的碱基互补配对原则不变，C正确；
D、该病例说明了基因能通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，D正确。
故选B。
24. 位于染色体上的酪氨酸酶基因（A）有3种隐性突变基因（a1、a2、a3），无A时会导致人患白化病。如图为3种突变基因在A基因编码链（与转录模板链互补）对应的突变位点及碱基变化，下列叙述错误的是（ ）
A. 该实例说明基因突变具有不定向性
B. 三种突变基因是遗传信息互不相同的等位基因
C. a1基因的表达产物比A基因的表达产物多一个甘氨酸
D. a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目相同，但种类可能不同
【答案】D
【分析】基因突变是基因中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变；基因突变是不定向的，不是由环境决定的。基因突变的特点：普遍性、随机性、不定向的、低频性、多害少利的。
【详解】A、酪氨酸酶基因A可突变为基因a1、a2、a3，这体现了基因突变的不定向，A正确；
B、a1、a2、a3三种突变基因都是由基因A突变而来，三者之间互为等位基因，B正确；
C、a1基因在A基因中的G和A插入三个连续的碱基，插入后的编码链对应的碱基序列为GGGGAG，模板链为CCCCTC，密码子为GGGGAG，因此与A基因的表达产物相比，增加的是甘氨酸，其他氨基酸不变，C正确；
D、a2CGA变为TGA，DNA分子的模板链是ACT，转录形成的mRNA上的密码子为UGA，是终止密码子，所以如果发生a2突变，则编码的蛋白质少了多个氨基酸，a3TGC变为TTC，DNA分子的模板链是AAG，转录形成的mRNA上的密码子为UUC，为苯丙氨酸，编码的蛋白质氨基酸数不变，a2和a3基因表达产物中的氨基酸数目不相同，D错误。
故选D。
25. 玉米的高茎（D）和矮茎（d）是一对相对性状，某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，导致该结果最不可能的原因是（ ）
A. 该玉米部分细胞发生了基因突变
B. 基因重组使后代中部分个体出现新表型
C. 表观遗传引起后代中部分个体的表型改变
D. 种植环境的不同使后代中部分个体的表型改变
【答案】B
【分析】可遗传变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变一般指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。
【详解】A、若纯合高茎玉米植株（DD）部分细胞发生基因突变成为Dd，自交会产生部分矮茎个体，符合题意，A正确；
B、基因重组涉及的是非等位基因，一对等位基因会发生分离现象，不会出现基因重组，因此，某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，该现象与基因重组无关，B错误；
C、某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，该现象可能是由于表观遗传引起的，符合题意，C正确；
D、某纯合高茎玉米植株自交，后代中部分个体表现为矮茎，这可能是由于种植环境的不同引起的表型改变，但这种改变是不可遗传的，D正确。
故选B。
二、非选择题（本小题共4题，共50分）
26. 西葫芦是一年生雌雄同株植物，开单性花。其果实的黄皮与绿皮为一对相对性状，控制色素合成的基因为Y、y；另有一对基因T、t也与西葫芦的皮色表现有关。以下是利用白皮西葫芦与黄皮西葫芦进行杂交实验的过程图，请分析回答：
（1）该实验中，亲本白皮西葫芦和黄皮西葫芦的基因型分别为___和___。T基因对Y、y基因的作用为___。
（2）请在图中标出F1个体中两对等位基因在染色体上的分布情况___，F2白皮西葫芦中纯合子所占比例为___。
（3）欲鉴定F2中的黄皮西葫芦是否为纯合子，并使该性状稳定遗传给下一代，请写出最简捷的实验方案并预测实验结果、结论。
实验方案：让F2中的黄皮西葫芦___，观察并统计后代的性状表现；结果和结论：①___；②___。
【答案】（1）①. yyTT（TTyy）②. YYtt（ttYY）③. 抑制
（2）①. ②. 1/6
（3）①. 自交 ②. 若后代不发生性状分离，则亲本为纯合子 ③. 若后代发生性状分离，则亲本为杂合子
【分析】分析题意可知：F2中分离比为12∶3∶1，是“9∶3∶3∶1“的变式，说明黄皮与绿皮这一对相对性状是由两对等位基因控制的，且这两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，F1的基因型为YyTt，表现为白色，根据子二代白色的∶有色的=3∶1，说明T存在时表现为白色。即白色的基因型为_ _T_，有Y无T时表现为黄皮，其基因型为Y_tt；无Y和T时表现为绿皮，其基因型为yytt。
【小问1详解】
根据子二代分离比12∶3∶1可知，子一代基因型为YyTt，表现为白色，子二代绿皮西葫芦占1/16，即yytt表现为绿皮，根据子二代白色的∶有色的=3∶1，可知T存在时表现为白色，即Y_tt为黄色，_ _T_为白色，故亲本黄皮西葫芦基因型为YYtt，则白皮西葫芦的基因型为yyTT，由于存在T即表现白色，因此T基因对Y、y基因为抑制作用。
【小问2详解】
子一代基因型为YyTt，根据子二代分离比为12∶3∶1，可知两对基因独立遗传，因此F1个体中两对等位基因在染色体上的分布情况为。F2白皮西葫芦基因型和比例为1YYTT、2YyTT、2YYTt、4YyTt、1yyTT、2yyTt，纯合子所占比例为2/12=1/6。
【小问3详解】
黄皮西葫芦的基因型为YYtt或Yytt，欲判断其基因型，对于雌雄同株的植物最简单的方法是让其自交，若其基因型为YYtt，自交后代均为黄皮，若其基因型为Yytt，自交后代Y-tt∶yytt=3∶1，即黄皮∶绿皮=3∶1，因此实验方案为：让F2中的黄皮西葫芦自交，观察并统计后代的性状表现；若后代不发生性状分离，则亲本为纯合子；若后代发生性状分离，则亲本为杂合子。
27. 在XY型性别决定的生物中，X、Y是同源染色体，但是形态差别较大，存在同源区域和非同源区域。图甲中Ⅰ表示X和Y染色体的同源区域，在该区域上基因成对存在，Ⅱ和Ⅲ是非同源区域，在Ⅱ和Ⅲ上分别含有X和Y所特有的基因。在果蝇的X和Y染色体上含有图乙所示的基因，其中A和a分别控制果蝇的刚毛和截毛性状，E和e分别控制果蝇的红眼和白眼性状。请据图分析回答下列问题：
（1）果蝇的体细胞中有4对染色体，若对果蝇基因组进行测序，需要测定___条染色体。因为果蝇___（答出两点即可），所以生物学家常用果蝇作为遗传学研究的实验材料。
（2）图乙所示的基因位于图甲Ⅱ区域的是___，图甲中的X染色体和Y染色体之间可以发生联会的区域是___（填序号），该联会发生在___（答细胞增殖方式和具体时期）。
（3）已知某一刚毛雄果蝇的体细胞中有A和a两种基因，请写出该果蝇可能的基因型。请设计实验探究该刚毛雄果蝇的基因型。
可能的基因型：___。
设计实验：___。
预测结果：
①若后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛，则___。
②若后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛，则___。
【答案】（1）①. 5或五 ②. 易饲养、繁殖快、子代数目多、染色体数少、有多对易于区分的相对性状等
（2）①. E/e ②. Ⅰ ③. 减数第一次分裂前期
（3）①. XAYa或XaYA ②. 让该果蝇与截毛雌果蝇杂交，分析后代的表型情况 ③. 该刚毛雄果蝇的基因型为XAYa ④. 该刚毛雄果蝇的基因型为XaYA
【分析】由图乙可知，A、a位于X和Y的同源区域，即图甲中Ⅰ区域，E、e只位于X染色体上，即图甲中Ⅱ区域。减数分裂过程中四分体中（交叉）互换的部位是同源染色体的同源区域，非同源区域不会发生（交叉）互换。
【小问1详解】
果蝇共有4对染色体，其中一对是XY性染色体，在对果蝇基因组进行测序时，需要测定3对常染色体中各一条，染色体和X、Y染色体上的DNA序列，共5条染色体。因为果蝇易饲养、繁殖快、子代数目多、染色体数少、有多对易于区分的相对性状等，所以常用果蝇作为遗传学研究的实验材料。
【小问2详解】
E、e只位于X染色体上，即图甲中Ⅱ区域。减数第一次分裂前期，X、Y染色体上同源区域发生联会，即图中的Ⅰ区域。
【小问3详解】
由于基因A和a位于图甲中的Ⅰ区域，且刚毛对截毛为显性，所以，刚毛雄果蝇的基因型为XAYa或XaYA。要探究该刚毛雄果蝇的基因型，应让该果蝇与截毛雌果蝇（XaXa）杂交，再根据后代的表型确定基因位置。若该刚毛雄果蝇的基因型为XAYa，则后代中雌性个体全为刚毛，雄性个体全为截毛；若该刚毛雄果蝇的基因型为XaYA，则后代中雌性个体全为截毛，雄性个体全为刚毛。
28. 当某些基因转录形成的mRNA分子不与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，这时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。图示为原核细胞发生的部分过程示意图。分析回答：
（1）DNA复制是一个边解旋边复制的过程，DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过___保证了复制能准确地进行。与酶A相比，酶C除能催化子链的延伸外，还能催化___（填化学键名称）断裂。
（2）R环结构通常出现在DNA非模板链上含较多碱基G的片段，R环中含有碱基G的核苷酸彻底水解时会产生___种小分子物质，富含G的片段更容易形成R环是因为___，进而mRNA不易脱离模板链。
（3）据图分析，原核细胞的过程①和过程②同时进行时，如果转录形成R环，则过程①可能会被迫停止，这是由于___。R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶，经___次DNA复制后开始产生碱基对C-G替换为T-A的突变基因。
（4）过程③中多个核糖体与同一个mRNA结合，同时进行多条肽链的合成，其意义是___。
【答案】（1）①. 碱基互补配对 ②. 氢键
（2）①. 4 ②. 模板链与mRNA之间形成的氢键更多
（3）①. R环阻碍了酶B（解旋酶）的移动 ②. 2
（4）少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质
【分析】据图分析，过程①为DNA复制，②为转录，③为翻译，酶A为DNA聚合酶，酶B为解旋酶，酶C为RNA聚合酶。
【小问1详解】
DNA复制是一个边解旋边复制的过程，DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板，通过碱基互补配对保证了复制能准确地进行。酶A为DNA聚合酶，能催化DNA子链的合成，但不具有解旋的功能，而酶C为RNA聚合酶，除能催化RNA子链的延伸外，还能催化氢键的断裂，即兼具解旋酶的功能。
【小问2详解】
R环中含有DNA非模板链、模板链和mRNA链，则R环中含有碱基G的核苷酸为鸟嘌呤核糖核苷酸和鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸，因此R环中含有碱基G的核苷酸彻底水解时会产生核糖、脱氧核糖、鸟嘌呤和磷酸共4种小分子物质。DNA分子中A和T之间为两个氢键，G和C之间为三个氢键，富含G的片段更容易形成R环是因为模板链与mRNA之间形成的氢键更多，进而mRNA不易脱离模板链。
【小问3详解】
若转录形成R环，则会阻碍了酶B（解旋酶）的移动，从而使过程①被迫停止。R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶（C）转化为尿嘧啶（U），第一次复制形成U-A，再次复制形成A-T，即经2次DNA复制后开始产生碱基对C-G被替换为T-A的突变基因。
【小问4详解】
过程③中多个核糖体与同一个mRNA结合，同时进行多条肽链的合成，这可实现利用少量mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白质。
29. 1955年，Brachet用洋葱根尖进行实验，发现加入RNA酶后，蛋白质合成就停止；再加入从酵母菌中提取的RNA，洋葱根尖细胞又可以合成一些蛋白质。1958年，Crick提出核糖体RNA是“信使”，是将遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体（假说一）。1961年，Jacb和Meselsn提出了mRNA假说，认为细胞内肯定存在一种特殊的RNA，在DNA上合成后运输到细胞质中，为蛋白质的合成提供模板（假说二）。
（1）若假说一成立，则细胞需要合成更多种类蛋白质时，细胞中核糖体的种类和数量的变化分别是___（①增多、②减少、③不变，填序号）。若假说二成立，则细胞内合成更多种类蛋白质时，mRNA、核糖体两者种类数的变化分别是___（①增多、②减少、③不变，填序号）。
（2）随后，多位科学家对信使RNA假说进行了验证。实验过程如下：
①在含有15NH4Cl的培养基中培养细菌，由于细菌利用其合成___（答出两种）等生物大分子，经过若干代培养后，将获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
②将这些“重”细菌转移到含14NH4Cl的培养基上培养，用噬菌体侵染这些细菌，同时在该培养基中加入32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸作为原料以标记所有新合成的RNA，32P对核糖核苷酸和核糖体相对分子质量的影响可以忽略。
③对核糖体进行离心时，15N—核糖体分布于图1中的a处，14N一核糖体分布于图1中的b处。将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，核糖体将分布于图1中___（填写字母）处，证明大肠杆菌被侵染后没有合成新的核糖体，这一结果否定了假说___。此时32P标记仅出现在离心管的底部，如图2所示，这说明___与“重”核糖体相结合，这为另一假说提供了证据。
（3）为进一步证明新合成的RNA为“信使”，科学家还将新合成的放射性RNA分别与噬菌体DNA、细菌DNA进行了杂交，结果如图所示，说明___。
【答案】（1）①. ①① ②. ①③
（2）①. 蛋白质和核酸（或RNA）②. a ③. 一 ④. 新合成的RNA（或“噬菌体RNA”）
（3）新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板形成的
【分析】DNA主要位于细胞核中，但核糖体合成蛋白质主要在细胞质中，因此中间会存在某种承载遗传信息的“信使”分子，实现将核中的遗传信息携带到细胞质中。若该“信使”为核糖体上的rRNA，则细胞中应该存在很多种核糖体，控制不同蛋白质的合成。若该“信使”为 mRNA，则细胞中的核糖体应该是相同的，mRNA应该会与原有的核糖体结合，且在细胞中可以单独提取到游离的mRNA，其可以与相应的DNA片段进行碱基互补配对。
【小问1详解】
假说一认为核糖体RNA是“信使”，是将遗传信息从DNA传递给蛋白质的中间载体，则细胞需要合成更多种类蛋白质时，细胞中核糖体的种类和数量都会①增多，假说二认为细胞内肯定存在一种特殊的RNA，在DNA上合成后运输到细胞质中，为蛋白质的合成提供模板，细胞内合成更多种类蛋白质时，mRNA、核糖体两者种类数的变化分别是①增多和③不变。
【小问2详解】
①在含有15NH4Cl的培养基中培养细菌，由于细菌利用其合成蛋白质和核酸等生物大分子，经过若干代培养后，将获得具有“重”核糖体的“重”细菌。
③将上述被侵染后裂解的细菌进行密度梯度离心，核糖体将分布于图1中a处，证明大肠杆菌被侵染后没有合成新的核糖体，这一结果否定了假说一。32P标记仅出现在离心管的底部，说明新合成的噬菌体RNA与“重”核糖体相结合，为假说二提供了证据。
【小问3详解】
据图可知，新合成的放射性RNA分别与噬菌体DNA可杂交，与细菌DNA不杂交，说明新合成的RNA是以噬菌体的DNA为模板形成的。
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