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山东省威海市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（原卷版）
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这是一份山东省威海市2023-2024学年高二下学期期末考试生物试题（原卷版），共11页。试卷主要包含了考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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，将答题卡交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 孟德尔利用豌豆作为实验材料，应用“假说—演绎法”成功揭示了生物遗传的基本规律。下列关于孟德尔研究过程的分析，正确的是（ ）
A. 假说的核心内容是“生物的性状是由位于染色体上的遗传因子决定的”
B. 分离现象的本质是“F1产生配子时控制相对性状的遗传因子彼此分离”
C. “用F1测交，得到了两种子代且比例接近1：1”，属于“演绎”过程
D. 演绎推理是由个别现象推理到一般规律的过程
2. 水稻是闭花授粉植物，其非糯性与糯性是一对相对性状。非糯性花粉含直链淀粉，遇碘变蓝黑色；糯性花粉含支链淀粉，遇碘变橙红色。下列说法错误的是（ ）
A. 开花后去雄、套袋，然后授粉、套袋，可以实现水稻植株的异花传粉
B. 非糯性水稻植株自交后代出现性状分离，则可以判断该植株为杂合子
C. 糯性与非糯性花粉遇碘呈现不同颜色的根本原因是基因的碱基排列顺序不同
D. 杂合非糯性水稻自交两代，F2产生的花粉用碘液处理，蓝黑色与橙红色的比例接近1：1
3. 某自花传粉植物的抗病与易感病分别由等位基因R与r控制；等位基因N/n对抗病基因的表达有影响，NN使抗病性完全消失，Nn使抗病性减弱、表现为弱抗病。现用两纯合亲本杂交，F1全为弱抗病，F1自交得到的F2，其抗病性表现为易感病：弱抗病：抗病＝7：6：3。下列说法正确的是（ ）
A. 两纯合亲本的基因型分别为RRNN和rrnn
B. F2易感病植株中纯合子占4/7
C. F2弱抗病植株的基因型可通过测交实验鉴定
D. F2抗病植株自交，后代中抗病植株占1/6
4. 已知甲病和乙病分别由一对独立遗传的等位基因控制，且致病基因均不位于Y染色体上，甲病在人群中的发病率为1/400。某家系有关甲病和乙病的遗传系谱图如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 就甲病而言，III-2为杂合子的概率是2/3
C. 若乙病为常染色体显性遗传，则III-3与正常男性婚配后生育一个两病兼患女孩的概率是2/189
D. 若乙病为X染色体显性遗传，综合甲、乙两病考虑，III-3的基因型可能有4种
5. 为了探究遗传物质的化学本质，科学家进行了坚持不懈的实验探索。下列说法错误的是（ ）
A. 格里菲思实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组
B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质
C. 赫尔希和蔡斯进行T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的目的是为艾弗里的实验结论进一步提供证据
D. 35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，沉淀物放射性较低
6. DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，需要在子链的起始端先合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶催化下形成新的子链片段，这一过程不断重复，最终在相关酶的作用下将这些片段之间的RNA引物去除并补平缺口，使子链片段连接形成完整的DNA链。下列说法错误的是（ ）
A. DNA复制时的解旋过程需要解旋酶和能量
B. DNA聚合酶沿3′→5′方向延伸子链
C. RNA水解酶和DNA连接酶也参与了DNA复制过程
D. DNA的复制不是完全连续的复制过程
7. 亚硝酸盐可使DNA分子中的C发生脱氨基作用变为U，若该脱氨基作用只发生在受精卵M中某个DNA的一条单链上，下列说法正确的是（ ）
A. M中发生了由物理因素诱发的基因突变
B. 与突变前相比，突变后DNA分子的热稳定性未发生改变
C. M经10次有丝分裂后，脱氨基位点为A-T的细胞占1/2
D. M经n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
8. 柳穿鱼是具有观赏价值的园林花卉，研究小组用柳穿鱼纯合植株A与B杂交得到F1，F1自交得到F2，杂交过程及相关表型如下图所示。已知柳穿鱼花的形态结构由基因L控制，植株A与植株B的细胞内均为L基因，但植株B的L基因由于高度甲基化而未表达。下列说法正确的是（ ）
A. 两侧对称花型与辐射对称花型是由一对等位基因控制的相对性状
B. 控制柳穿鱼花型的基因在遗传中不遵循孟德尔遗传定律
C. 控制F1花型的基因碱基序列与植株A不同
D. F2中辐射对称花型比例偏小的原因可能是L基因甲基化不稳定
9. 豌豆细胞内的R基因通过编码淀粉分支酶来控制种子的圆粒性状。当R基因中插入一段外来DNA序列突变成r基因时，控制合成的淀粉分支酶因缺失61个氨基酸导致活性丧失，豌豆种子呈现皱缩状态。下列说法正确的是（ ）
A. R基因是在豌豆所有细胞中均可以表达的管家基因
B. r基因转录生成的mRNA中提前出现了终止密码子
C. r基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆种子的性状
D. r基因的产生是基因重组的结果
10. 下图1表示基因型为AaXBXb的某生物（2n=4）部分细胞分裂的局部图像（不考虑互换）；图2表示图1中某细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。下列说法错误的是（ ）
A. 丙细胞可能是甲细胞的子细胞
B. 形成丙细胞的减数分裂过程最终产生了基因型为aXB的生殖细胞
C. m所代表的数值是2
D. 甲细胞处于图2中的ab段
11. 下图表示某一家庭四个成员关于某单基因遗传病相关基因电泳结果，其中1、2代表亲代，3、4代表子代。不考虑基因突变，下列说法错误的是（ ）
A. 若1、2为正常父母，则再生一个男孩正常概率为1/2
B. 若1、2为患病父母，则该病一定为X染色体显性遗传病
C. 若3、4均为正常子代，则控制该病的基因只位于X染色体上
D. 若3、4均为患病子代，则该病可能为常染色体显性遗传病
12. 研究人员利用E.cli DNA连接酶将药用蛋白基因与一系列调控元件、质粒等构建成重组质粒后，将其导入哺乳动物的受精卵中，由该受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌乳汁来生产药用蛋白。利用上述乳腺生物反应器，科学家已获得了种类繁多的医药产品。下列说法正确的是（ ）
A. 质粒是一种只存在于原核细胞拟核DNA外、具有自我复制能力的环状DNA分子
B. E.cli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来
C. 构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在任意细胞中表达
D. “将重组质粒导入哺乳动物的受精卵中”是乳腺生物反应器制作的核心工作
13. 下图表示利用动物细胞工程和胚胎工程等技术获得三类不同动物的过程，下列说法错误的是（ ）
A. 过程①需将采集的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养完成受精
B. 过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 过程③可以大幅改良动物某些性状
D. 图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代
14. 某科研小组进行了如下实验：称取30g洋葱切碎，充分研磨后过滤得到滤液，将滤液放置几分钟后取上清液，加入酒精溶液，此时溶液中出现了白色丝状物，用玻璃棒搅拌后卷起丝状物，经二苯胺鉴定后得出丝状物是DNA的结论。下列说法正确的是（ ）
A. 新鲜的菠菜或鸡血按照上述实验操作也可以得到相同的实验结果
B. 滤液应放于常温下静置几分钟后取上清液
C. 上清液中应加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液
D. 鉴定时应将丝状物溶于0.4ml/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺溶液后沸水浴
15. 研究人员对某细菌数量进行计数时，将1mL培养液稀释100倍后，在每个平板上涂布0.1mL稀释液，培养一段时间后，统计平板上的菌落数目。下列说法正确的是（ ）
A. 涂布平板时应用涂布器蘸取菌液均匀涂布在培养基表面
B. 若其中三个平板上的菌落数分别为35、36、37，则每毫升培养液中的活菌数约为3.6×103
C. 若培养基上出现不同形态的菌落，则可能是杂菌污染导致
D. 培养液稀释后也可以直接利用显微镜计数活菌数量
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 已知雄果蝇的某个精原细胞在减数分裂的某个时期发生了染色体数目变异，L1~L4为该分裂过程中的4个细胞，统计L1~L4细胞中的染色体数和核DNA分子数，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该染色体数目变异发生在减数第二次分裂
B. L1和L4可能处于同一时期
C. L4可能处于L2细胞分裂的下一时期
D. L4中可能含有1条或2条Y染色体
17. 小鼠皮毛的黄色、鼠色和黑色分别由常染色体上的等位基因AY、A和a控制，其中AY对A和a为显性，A对a为显性。AYAY个体在胚胎期死亡。现用黄色皮毛雌性小鼠（AYA）与黑色皮毛雄性小鼠（aa）交配得到F₁，F₁随机交配得到F₂，下列说法正确的是（ ）
A. 与小鼠皮毛颜色有关的基因型有5种
B. F₁小鼠的皮毛颜色为黄色、鼠色
C. F₂小鼠中鼠色皮毛个体占1/3
D. F₂中一只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠交配，后代可以同时出现鼠色和黑色小鼠
18. 某昆虫是XY型性别决定生物，其红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由等位基因A/a、B/b控制。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体杂交（后代数量足够多），F1雌性个体中有红眼和无眼，雄性个体全为红眼；让F1雌雄个体随机交配得到F2，F2的表型及比例如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 等位基因B/b位于X、Y染色体的同源区段
B. 亲本的基因型分别为AAXBXb和aaXBYb
C. F2中红眼雄性个体有4种基因型
D. F2雌性无眼个体中纯合子占1/3
19. “六法”是周代时期总结的一套比较完整的酿酒经验，《礼记·月令》中记载：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，曲糵必时（曲蘖供应必须适时），湛炽必洁（用开水烫洗的方法使酿酒器具保持干净），水泉必香，陶器必良，火齐必得（对火候的掌握必须得当）。兼用六物，大酋监之，毋有差贷。”下列说法错误的是（ ）
A. “曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀
B. “水泉必香”说明水中的矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响
C. “陶器必良”说明要用透气性好的陶器，防止杂菌发酵
D. “火齐必得”目的是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染
20. 拟南芥中RGL1酶作为E3泛素连接酶（AtRZF1）的抑制因子在响应植物干旱胁迫中发挥着重要作用。研究发现，AtRZF1功能丧失突变体比野生型拟南芥具有更高的耐旱性。研究人员采用融合PCR技术（原理如下图所示）将RGL1酶基因和AtRZF1基因连接起来构建融合基因以研究两种基因的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. RGL1酶在植物干旱胁迫响应中起到正调控作用
B. 图中第一阶段经过1次PCR循环即可获得双链等长的DNA
C. 图中第二阶段构建融合基因时能够起到“搭桥融合”作用的引物有4种
D. 融合PCR技术操作过程中的每个阶段都需经历两次降温和一次升温
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 水稻（2n＝24）自然状态下闭花授粉，常会导致优良性状亲本产生的后代中符合育种需要的个体数量逐渐减少，利用雄性不育系杂交获得杂交水稻可以有效避免上述情况的发生。研究人员发现光敏感雄性不育水稻“农垦58S”可以一系两用：即长日照条件下表现为雄性不育，短日照条件下表现为雄性可育，从而大大简化杂交流程。
（1）“农垦58S”的育性可以在不同日照条件下实现转换，说明生物的性状是由___控制的。研究人员将“农垦58S”与野生型可育水稻品系在___（填“长日照”或“短日照”）条件下进行正反交，在长日照条件下统计F1的表型，发现均为雄性可育。据此可以推断：光敏感雄性不育基因是位于___（填“细胞质”或“细胞核”）中的___（填“显性基因”或“隐性基因”）。
（2）已知水稻的光敏感雄性不育与可育由等位基因PMS/pms控制，耐淹性与非耐淹性由等位基因A/a控制，现将纯合耐淹育性正常水稻品系甲与纯合非耐淹光敏感雄性不育水稻品系乙杂交，F1均表现为耐淹且育性正常，F1自交得到F2。对亲本及F2植株进行相关基因检测，统计两对基因相应带型的植株数量，结果如下表所示（“+”表示出现相应基因条带，“-”表示不出现相应基因条带）。
不考虑变异的发生，由表中数据可知，等位基因A/a和PMS/pms___（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，判断的依据是___。F1的花粉中存在一定比例的不育现象，据表分析该不育现象应准确描述为___。
（3）为了进一步确定pms基因所在染色体，研究人员利用单体（体细胞中有一对同源染色体丢失1条染色体的个体，其产生的配子可育）对该基因进行定位。现有多株“农垦58S”水稻、野生型可育水稻和野生型可育水稻单体（12种，1～12号同源染色体依次缺失一条染色体），试设计实验判断pms基因所在染色体的编号。实验思路___；预期结果及结论___。
22. 哺乳动物的线粒体DNA（mtDNA）通常包含37个基因，其中有14个基因可以编码蛋白质。研究人员围绕mtDNA开展了多项研究。
（1）人类mtDNA突变可导致遗传性心肌病。下图甲表示某个线粒体心肌病家族的家系图，统计发现后代患者中发病程度不同，m表示轻度，i表示中度，s表示严重。据图可知，该遗传性心肌病的发病特点是___（答出2点）；运用孟德尔遗传定律不能解释该病的发病规律，原因是___。
（2）图乙表示mtDNA的表达过程，其中细胞色素B基因（CYTB）是我国科学家新近发现的线粒体基因，CYTB能够指导合成蛋白质CYTB-187AA，该蛋白质在胞质内合成后返回线粒体发挥作用。据图可知线粒体基因的翻译过程可以发生在___（填场所）中的核糖体上；CYTB转录需要的条件是___；参与CYTB表达过程的RNA有___。
（3）研究发现，CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA在表达量降低后会导致雌性小鼠的卵泡数量显著减少，进而造成其生育能力受损。试选择合适的实验材料设计实验验证上述结论，简要写出实验思路：___。
23. 癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，其发生可能与基因突变等多种因素有关。利用RNA干扰（RNAi）原理构建出的X-RNAi系统可用于抑制与癌症相关的基因X发挥作用，其研究成果对癌症的临床治疗具有重要的指导意义。
（1）X-RNAi系统抑制基因X发挥作用的具体过程是：将外源基因X整合到目的细胞基因组内，其在RNA聚合酶具有的___作用下，经过一系列过程产生了双链RNA（dsRNA），dsRNA被酶切割形成小干扰RNA（siRNA），siRNA解旋后，其中的反义链与某些酶结合形成RNA诱导沉默复合物（RISC）。RISC借助siRNA反义链的向导作用到达特定区域，siRNA反义链通过___与基因X（体内原有）表达出的mRNA的同源区段结合，在RISC含有的___酶的作用下将靶mRNA完全降解。上述过程中X-RNAi系统通过抑制___（填“转录”或“翻译”）过程从而抑制特定基因X的表达。
（2）研究表明，多梳抑制复合物1（PRC1）与癌症的发生有关，其组成成分中的PH亚基与其作用的发挥密切相关。为探究PRC1与癌症发生的具体关系，科研人员建立了ph-RNAi系统，使发育期果蝇细胞中的ph（PH亚基的基因）的表达水平___（填“降低”或“提高”）。结果显示，该处理能够诱导肿瘤的形成。由此说明PRC1与癌症发生的关系是___。ph-RNAi系统诱导肿瘤形成的现象属于表观遗传，理由是___。
24. 多肉植物因其观赏性和耐旱易栽培的特点受到越来越多人的喜爱。研究人员以叶插繁殖能力强的多肉植物长寿花为实验材料，通过使用改良的“切-浸-芽”（CDB）方法实现了多肉植物的遗传转化和基因编辑，为多肉植物的遗传改良开辟了新途径。下图甲、乙分别表示利用常规转化法和CDB法对长寿花进行基因改造的一般流程。
（1）无菌操作是图甲操作成功的关键，诱导愈伤组织的固体培养基分装后应采用___法灭菌。当①过程的培养基中细胞分裂素和生长素的比例大于1时，有利于诱导___（填“生根”或“生芽”）；该过程还需要提供光照，目的是___。
（2）为测试图乙CDB方法能否对长寿花实现遗传转化，研究人员用携带绿色荧光蛋白基因（EGFP）和除草剂抗性基因（bar）的农杆菌K599侵染外植体B，再将被侵染的外植体放入充满湿润土壤的培养箱中培养。紫外灯下，实现遗传转化的转基因芽表现为___；农杆菌侵染能将EGFP和bar等外源基因递送到外植体B细胞中的原理是___。为确定转化效率，研究人员以感染农杆菌的100个外植体培养获得的转基因长寿花B1为材料，采取下表多种方式进行鉴定，下表中①~③依次代表___；表中检测目标的检出比例从大到小依次是___。
（3）为了进一步确定CDB方法能否用于传递基因编辑工具，研究人员选择与叶绿素合成有关的叶绿烯去饱和酶基因（PDS）作为靶基因进行基因编辑实验，构建了用于敲除PDS的CRISPR/Cas9基因编辑载体。鉴定导入长寿花B1中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是___，依据是___。
（4）与图甲相比，图乙通过CDB方法对长寿花进行的遗传转化不需要经过___过程，因而具有操作简单、培养周期短的优点。
25. 种子活力的高低是衡量种子品质的重要指标，对作物的高产、稳产至关重要。种子在贮藏期间易发生老化劣变，造成种子活力降低从而影响作物产量。研究表明，玉米的ZmRap2.7基因（编码转录因子ZmRap2.7）与种子贮藏后的活力显著相关。
（1）与正常玉米植株相比，敲除了ZmRap2.7基因的突变体种子发芽率显著降低且易老化，由此推知，ZmRap2.7基因___（填“正调控”或“负调控”）玉米种子的耐贮性。
（2）为了探究ZmRap2.7基因的作用机理，科研人员利用PCR技术在体外扩增ZmRap2.7基因，加入的引物需满足的条件是___；扩增产物可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其原理是___；鉴定过程中，除了将扩增得到的PCR产物与凝胶载样混合注入凝胶加样孔外，还应留一个加样孔加入___。
（3）科研人员采用DNA阻滞实验探究发现：转录因子ZmRap2.7通过与某些特定DNA分子（ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子）结合从而发挥调控作用。该实验方法的原理是：当被荧光标记的待测DNA与蛋白质（如转录因子ZmRap2.7）结合后，由于形成的复合物分子量显著增大，电泳后通过荧光检测可显示出明显___（填“领先”或“滞后”）于游离待测DNA的条带。由此推测转录因子ZmRap2.7通过直接结合到ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子上，影响了___，从而抑制上述基因的转录，最终导致ABA无法对种子发挥作用。
（4）科研人员利用DNA阻滞实验进一步探究基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子序列中能与ZmRap2.7特异性结合的关键序列，分析发现，X1~X6是三者都具备的相似序列。已知X1能结合ZmRap2.7，为探究X2~X6与ZmRap2.7的结合能力，科研小组利用荧光标记的X1作为指示探针，大量无荧光标记的X2~X6序列作为竞争探针，加入相应泳道进行实验。当竞争探针的量远多于指示探针，ZmRap2.7会与结合能力较强的竞争探针结合，指示探针则多数处于自由状态，放射自显影图上阻滞条带的放射性就会显著___。实验中每个泳道添加的物质及荧光检测结果如右图所示：图中“？”是指加入___，阻滞条带的宽窄代表___。据图分析可知，X2~X6序列中，___与ZmRap2.7的结合能力最强。
F2表型
红眼
朱红眼
无眼
雌性个体
15/64
5/64
12/64
雄性个体
24/64
8/64
0
P
F2
品系甲
品系乙
带型1
带型2
带型3
A和a的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
120
372
251
PMS和pms的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
185
371
188
方法
检测对象
检测目标
检出比例
PCR扩增
基因组DNA
bar基因
a1
分子杂交
①
bar基因转录产物
a2
②
总蛋白质
bar基因翻译产物
a3
③
幼苗
抗除草剂幼苗
a4
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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，将答题卡交回。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 孟德尔利用豌豆作为实验材料，应用“假说—演绎法”成功揭示了生物遗传的基本规律。下列关于孟德尔研究过程的分析，正确的是（ ）
A. 假说的核心内容是“生物的性状是由位于染色体上的遗传因子决定的”
B. 分离现象的本质是“F1产生配子时控制相对性状的遗传因子彼此分离”
C. “用F1测交，得到了两种子代且比例接近1：1”，属于“演绎”过程
D. 演绎推理是由个别现象推理到一般规律的过程
2. 水稻是闭花授粉植物，其非糯性与糯性是一对相对性状。非糯性花粉含直链淀粉，遇碘变蓝黑色；糯性花粉含支链淀粉，遇碘变橙红色。下列说法错误的是（ ）
A. 开花后去雄、套袋，然后授粉、套袋，可以实现水稻植株的异花传粉
B. 非糯性水稻植株自交后代出现性状分离，则可以判断该植株为杂合子
C. 糯性与非糯性花粉遇碘呈现不同颜色的根本原因是基因的碱基排列顺序不同
D. 杂合非糯性水稻自交两代，F2产生的花粉用碘液处理，蓝黑色与橙红色的比例接近1：1
3. 某自花传粉植物的抗病与易感病分别由等位基因R与r控制；等位基因N/n对抗病基因的表达有影响，NN使抗病性完全消失，Nn使抗病性减弱、表现为弱抗病。现用两纯合亲本杂交，F1全为弱抗病，F1自交得到的F2，其抗病性表现为易感病：弱抗病：抗病＝7：6：3。下列说法正确的是（ ）
A. 两纯合亲本的基因型分别为RRNN和rrnn
B. F2易感病植株中纯合子占4/7
C. F2弱抗病植株的基因型可通过测交实验鉴定
D. F2抗病植株自交，后代中抗病植株占1/6
4. 已知甲病和乙病分别由一对独立遗传的等位基因控制，且致病基因均不位于Y染色体上，甲病在人群中的发病率为1/400。某家系有关甲病和乙病的遗传系谱图如下所示，下列说法错误的是（ ）
A. 甲病的遗传方式为常染色体隐性遗传
B. 就甲病而言，III-2为杂合子的概率是2/3
C. 若乙病为常染色体显性遗传，则III-3与正常男性婚配后生育一个两病兼患女孩的概率是2/189
D. 若乙病为X染色体显性遗传，综合甲、乙两病考虑，III-3的基因型可能有4种
5. 为了探究遗传物质的化学本质，科学家进行了坚持不懈的实验探索。下列说法错误的是（ ）
A. 格里菲思实验中R型细菌转化为S型细菌的实质是发生了基因重组
B. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验证明了DNA是遗传物质
C. 赫尔希和蔡斯进行T2噬菌体侵染大肠杆菌实验的目的是为艾弗里的实验结论进一步提供证据
D. 35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，经搅拌离心后，沉淀物放射性较低
6. DNA复制过程中，其中一条链作模板时不能连续合成新的子链，需要在子链的起始端先合成一段RNA引物，然后在DNA聚合酶催化下形成新的子链片段，这一过程不断重复，最终在相关酶的作用下将这些片段之间的RNA引物去除并补平缺口，使子链片段连接形成完整的DNA链。下列说法错误的是（ ）
A. DNA复制时的解旋过程需要解旋酶和能量
B. DNA聚合酶沿3′→5′方向延伸子链
C. RNA水解酶和DNA连接酶也参与了DNA复制过程
D. DNA的复制不是完全连续的复制过程
7. 亚硝酸盐可使DNA分子中的C发生脱氨基作用变为U，若该脱氨基作用只发生在受精卵M中某个DNA的一条单链上，下列说法正确的是（ ）
A. M中发生了由物理因素诱发的基因突变
B. 与突变前相比，突变后DNA分子的热稳定性未发生改变
C. M经10次有丝分裂后，脱氨基位点为A-T的细胞占1/2
D. M经n（n≥1）次有丝分裂后，脱氨基位点为A-U的细胞占1/2n
8. 柳穿鱼是具有观赏价值的园林花卉，研究小组用柳穿鱼纯合植株A与B杂交得到F1，F1自交得到F2，杂交过程及相关表型如下图所示。已知柳穿鱼花的形态结构由基因L控制，植株A与植株B的细胞内均为L基因，但植株B的L基因由于高度甲基化而未表达。下列说法正确的是（ ）
A. 两侧对称花型与辐射对称花型是由一对等位基因控制的相对性状
B. 控制柳穿鱼花型的基因在遗传中不遵循孟德尔遗传定律
C. 控制F1花型的基因碱基序列与植株A不同
D. F2中辐射对称花型比例偏小的原因可能是L基因甲基化不稳定
9. 豌豆细胞内的R基因通过编码淀粉分支酶来控制种子的圆粒性状。当R基因中插入一段外来DNA序列突变成r基因时，控制合成的淀粉分支酶因缺失61个氨基酸导致活性丧失，豌豆种子呈现皱缩状态。下列说法正确的是（ ）
A. R基因是在豌豆所有细胞中均可以表达的管家基因
B. r基因转录生成的mRNA中提前出现了终止密码子
C. r基因通过控制蛋白质的结构直接控制豌豆种子的性状
D. r基因的产生是基因重组的结果
10. 下图1表示基因型为AaXBXb的某生物（2n=4）部分细胞分裂的局部图像（不考虑互换）；图2表示图1中某细胞分裂过程中同源染色体对数的变化。下列说法错误的是（ ）
A. 丙细胞可能是甲细胞的子细胞
B. 形成丙细胞的减数分裂过程最终产生了基因型为aXB的生殖细胞
C. m所代表的数值是2
D. 甲细胞处于图2中的ab段
11. 下图表示某一家庭四个成员关于某单基因遗传病相关基因电泳结果，其中1、2代表亲代，3、4代表子代。不考虑基因突变，下列说法错误的是（ ）
A. 若1、2为正常父母，则再生一个男孩正常概率为1/2
B. 若1、2为患病父母，则该病一定为X染色体显性遗传病
C. 若3、4均为正常子代，则控制该病的基因只位于X染色体上
D. 若3、4均为患病子代，则该病可能为常染色体显性遗传病
12. 研究人员利用E.cli DNA连接酶将药用蛋白基因与一系列调控元件、质粒等构建成重组质粒后，将其导入哺乳动物的受精卵中，由该受精卵发育成的转基因动物进入泌乳期后，可通过分泌乳汁来生产药用蛋白。利用上述乳腺生物反应器，科学家已获得了种类繁多的医药产品。下列说法正确的是（ ）
A. 质粒是一种只存在于原核细胞拟核DNA外、具有自我复制能力的环状DNA分子
B. E.cli DNA连接酶只能将具有互补黏性末端的DNA片段连接起来
C. 构建重组质粒时使用的启动子应能启动药用蛋白基因在任意细胞中表达
D. “将重组质粒导入哺乳动物的受精卵中”是乳腺生物反应器制作的核心工作
13. 下图表示利用动物细胞工程和胚胎工程等技术获得三类不同动物的过程，下列说法错误的是（ ）
A. 过程①需将采集的精子和培养成熟的卵子置于培养液中共同培养完成受精
B. 过程②需要去除MII期卵母细胞中的纺锤体—染色体复合物
C. 过程③可以大幅改良动物某些性状
D. 图示3个过程获得的胚胎都需要经过胚胎移植才能获得后代
14. 某科研小组进行了如下实验：称取30g洋葱切碎，充分研磨后过滤得到滤液，将滤液放置几分钟后取上清液，加入酒精溶液，此时溶液中出现了白色丝状物，用玻璃棒搅拌后卷起丝状物，经二苯胺鉴定后得出丝状物是DNA的结论。下列说法正确的是（ ）
A. 新鲜的菠菜或鸡血按照上述实验操作也可以得到相同的实验结果
B. 滤液应放于常温下静置几分钟后取上清液
C. 上清液中应加入体积相等的、预冷的体积分数为95%的酒精溶液
D. 鉴定时应将丝状物溶于0.4ml/L的NaCl溶液中，再加入二苯胺溶液后沸水浴
15. 研究人员对某细菌数量进行计数时，将1mL培养液稀释100倍后，在每个平板上涂布0.1mL稀释液，培养一段时间后，统计平板上的菌落数目。下列说法正确的是（ ）
A. 涂布平板时应用涂布器蘸取菌液均匀涂布在培养基表面
B. 若其中三个平板上的菌落数分别为35、36、37，则每毫升培养液中的活菌数约为3.6×103
C. 若培养基上出现不同形态的菌落，则可能是杂菌污染导致
D. 培养液稀释后也可以直接利用显微镜计数活菌数量
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分。
16. 已知雄果蝇的某个精原细胞在减数分裂的某个时期发生了染色体数目变异，L1~L4为该分裂过程中的4个细胞，统计L1~L4细胞中的染色体数和核DNA分子数，结果如下图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 该染色体数目变异发生在减数第二次分裂
B. L1和L4可能处于同一时期
C. L4可能处于L2细胞分裂的下一时期
D. L4中可能含有1条或2条Y染色体
17. 小鼠皮毛的黄色、鼠色和黑色分别由常染色体上的等位基因AY、A和a控制，其中AY对A和a为显性，A对a为显性。AYAY个体在胚胎期死亡。现用黄色皮毛雌性小鼠（AYA）与黑色皮毛雄性小鼠（aa）交配得到F₁，F₁随机交配得到F₂，下列说法正确的是（ ）
A. 与小鼠皮毛颜色有关的基因型有5种
B. F₁小鼠的皮毛颜色为黄色、鼠色
C. F₂小鼠中鼠色皮毛个体占1/3
D. F₂中一只黄色雄鼠与若干只黑色雌鼠交配，后代可以同时出现鼠色和黑色小鼠
18. 某昆虫是XY型性别决定生物，其红眼与朱红眼、有眼与无眼分别由等位基因A/a、B/b控制。一只红眼雌性个体与一只朱红眼雄性个体杂交（后代数量足够多），F1雌性个体中有红眼和无眼，雄性个体全为红眼；让F1雌雄个体随机交配得到F2，F2的表型及比例如表所示。下列说法正确的是（ ）
A. 等位基因B/b位于X、Y染色体的同源区段
B. 亲本的基因型分别为AAXBXb和aaXBYb
C. F2中红眼雄性个体有4种基因型
D. F2雌性无眼个体中纯合子占1/3
19. “六法”是周代时期总结的一套比较完整的酿酒经验，《礼记·月令》中记载：“仲冬之月，乃命大酋，秫稻必齐，曲糵必时（曲蘖供应必须适时），湛炽必洁（用开水烫洗的方法使酿酒器具保持干净），水泉必香，陶器必良，火齐必得（对火候的掌握必须得当）。兼用六物，大酋监之，毋有差贷。”下列说法错误的是（ ）
A. “曲蘖必时”的同时需要不断搅拌，将酒曲与原料混合均匀
B. “水泉必香”说明水中的矿物质和微量元素会对酒的风味产生影响
C. “陶器必良”说明要用透气性好的陶器，防止杂菌发酵
D. “火齐必得”目的是杀死陶器中的微生物，防止杂菌污染
20. 拟南芥中RGL1酶作为E3泛素连接酶（AtRZF1）的抑制因子在响应植物干旱胁迫中发挥着重要作用。研究发现，AtRZF1功能丧失突变体比野生型拟南芥具有更高的耐旱性。研究人员采用融合PCR技术（原理如下图所示）将RGL1酶基因和AtRZF1基因连接起来构建融合基因以研究两种基因的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. RGL1酶在植物干旱胁迫响应中起到正调控作用
B. 图中第一阶段经过1次PCR循环即可获得双链等长的DNA
C. 图中第二阶段构建融合基因时能够起到“搭桥融合”作用的引物有4种
D. 融合PCR技术操作过程中的每个阶段都需经历两次降温和一次升温
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 水稻（2n＝24）自然状态下闭花授粉，常会导致优良性状亲本产生的后代中符合育种需要的个体数量逐渐减少，利用雄性不育系杂交获得杂交水稻可以有效避免上述情况的发生。研究人员发现光敏感雄性不育水稻“农垦58S”可以一系两用：即长日照条件下表现为雄性不育，短日照条件下表现为雄性可育，从而大大简化杂交流程。
（1）“农垦58S”的育性可以在不同日照条件下实现转换，说明生物的性状是由___控制的。研究人员将“农垦58S”与野生型可育水稻品系在___（填“长日照”或“短日照”）条件下进行正反交，在长日照条件下统计F1的表型，发现均为雄性可育。据此可以推断：光敏感雄性不育基因是位于___（填“细胞质”或“细胞核”）中的___（填“显性基因”或“隐性基因”）。
（2）已知水稻的光敏感雄性不育与可育由等位基因PMS/pms控制，耐淹性与非耐淹性由等位基因A/a控制，现将纯合耐淹育性正常水稻品系甲与纯合非耐淹光敏感雄性不育水稻品系乙杂交，F1均表现为耐淹且育性正常，F1自交得到F2。对亲本及F2植株进行相关基因检测，统计两对基因相应带型的植株数量，结果如下表所示（“+”表示出现相应基因条带，“-”表示不出现相应基因条带）。
不考虑变异的发生，由表中数据可知，等位基因A/a和PMS/pms___（填“遵循”或“不遵循”）基因自由组合定律，判断的依据是___。F1的花粉中存在一定比例的不育现象，据表分析该不育现象应准确描述为___。
（3）为了进一步确定pms基因所在染色体，研究人员利用单体（体细胞中有一对同源染色体丢失1条染色体的个体，其产生的配子可育）对该基因进行定位。现有多株“农垦58S”水稻、野生型可育水稻和野生型可育水稻单体（12种，1～12号同源染色体依次缺失一条染色体），试设计实验判断pms基因所在染色体的编号。实验思路___；预期结果及结论___。
22. 哺乳动物的线粒体DNA（mtDNA）通常包含37个基因，其中有14个基因可以编码蛋白质。研究人员围绕mtDNA开展了多项研究。
（1）人类mtDNA突变可导致遗传性心肌病。下图甲表示某个线粒体心肌病家族的家系图，统计发现后代患者中发病程度不同，m表示轻度，i表示中度，s表示严重。据图可知，该遗传性心肌病的发病特点是___（答出2点）；运用孟德尔遗传定律不能解释该病的发病规律，原因是___。
（2）图乙表示mtDNA的表达过程，其中细胞色素B基因（CYTB）是我国科学家新近发现的线粒体基因，CYTB能够指导合成蛋白质CYTB-187AA，该蛋白质在胞质内合成后返回线粒体发挥作用。据图可知线粒体基因的翻译过程可以发生在___（填场所）中的核糖体上；CYTB转录需要的条件是___；参与CYTB表达过程的RNA有___。
（3）研究发现，CYTB编码的蛋白质CYTB-187AA在表达量降低后会导致雌性小鼠的卵泡数量显著减少，进而造成其生育能力受损。试选择合适的实验材料设计实验验证上述结论，简要写出实验思路：___。
23. 癌症是威胁人类健康最严重的疾病之一，其发生可能与基因突变等多种因素有关。利用RNA干扰（RNAi）原理构建出的X-RNAi系统可用于抑制与癌症相关的基因X发挥作用，其研究成果对癌症的临床治疗具有重要的指导意义。
（1）X-RNAi系统抑制基因X发挥作用的具体过程是：将外源基因X整合到目的细胞基因组内，其在RNA聚合酶具有的___作用下，经过一系列过程产生了双链RNA（dsRNA），dsRNA被酶切割形成小干扰RNA（siRNA），siRNA解旋后，其中的反义链与某些酶结合形成RNA诱导沉默复合物（RISC）。RISC借助siRNA反义链的向导作用到达特定区域，siRNA反义链通过___与基因X（体内原有）表达出的mRNA的同源区段结合，在RISC含有的___酶的作用下将靶mRNA完全降解。上述过程中X-RNAi系统通过抑制___（填“转录”或“翻译”）过程从而抑制特定基因X的表达。
（2）研究表明，多梳抑制复合物1（PRC1）与癌症的发生有关，其组成成分中的PH亚基与其作用的发挥密切相关。为探究PRC1与癌症发生的具体关系，科研人员建立了ph-RNAi系统，使发育期果蝇细胞中的ph（PH亚基的基因）的表达水平___（填“降低”或“提高”）。结果显示，该处理能够诱导肿瘤的形成。由此说明PRC1与癌症发生的关系是___。ph-RNAi系统诱导肿瘤形成的现象属于表观遗传，理由是___。
24. 多肉植物因其观赏性和耐旱易栽培的特点受到越来越多人的喜爱。研究人员以叶插繁殖能力强的多肉植物长寿花为实验材料，通过使用改良的“切-浸-芽”（CDB）方法实现了多肉植物的遗传转化和基因编辑，为多肉植物的遗传改良开辟了新途径。下图甲、乙分别表示利用常规转化法和CDB法对长寿花进行基因改造的一般流程。
（1）无菌操作是图甲操作成功的关键，诱导愈伤组织的固体培养基分装后应采用___法灭菌。当①过程的培养基中细胞分裂素和生长素的比例大于1时，有利于诱导___（填“生根”或“生芽”）；该过程还需要提供光照，目的是___。
（2）为测试图乙CDB方法能否对长寿花实现遗传转化，研究人员用携带绿色荧光蛋白基因（EGFP）和除草剂抗性基因（bar）的农杆菌K599侵染外植体B，再将被侵染的外植体放入充满湿润土壤的培养箱中培养。紫外灯下，实现遗传转化的转基因芽表现为___；农杆菌侵染能将EGFP和bar等外源基因递送到外植体B细胞中的原理是___。为确定转化效率，研究人员以感染农杆菌的100个外植体培养获得的转基因长寿花B1为材料，采取下表多种方式进行鉴定，下表中①~③依次代表___；表中检测目标的检出比例从大到小依次是___。
（3）为了进一步确定CDB方法能否用于传递基因编辑工具，研究人员选择与叶绿素合成有关的叶绿烯去饱和酶基因（PDS）作为靶基因进行基因编辑实验，构建了用于敲除PDS的CRISPR/Cas9基因编辑载体。鉴定导入长寿花B1中的基因编辑载体是否成功发挥作用的方法是___，依据是___。
（4）与图甲相比，图乙通过CDB方法对长寿花进行的遗传转化不需要经过___过程，因而具有操作简单、培养周期短的优点。
25. 种子活力的高低是衡量种子品质的重要指标，对作物的高产、稳产至关重要。种子在贮藏期间易发生老化劣变，造成种子活力降低从而影响作物产量。研究表明，玉米的ZmRap2.7基因（编码转录因子ZmRap2.7）与种子贮藏后的活力显著相关。
（1）与正常玉米植株相比，敲除了ZmRap2.7基因的突变体种子发芽率显著降低且易老化，由此推知，ZmRap2.7基因___（填“正调控”或“负调控”）玉米种子的耐贮性。
（2）为了探究ZmRap2.7基因的作用机理，科研人员利用PCR技术在体外扩增ZmRap2.7基因，加入的引物需满足的条件是___；扩增产物可通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定，其原理是___；鉴定过程中，除了将扩增得到的PCR产物与凝胶载样混合注入凝胶加样孔外，还应留一个加样孔加入___。
（3）科研人员采用DNA阻滞实验探究发现：转录因子ZmRap2.7通过与某些特定DNA分子（ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子）结合从而发挥调控作用。该实验方法的原理是：当被荧光标记的待测DNA与蛋白质（如转录因子ZmRap2.7）结合后，由于形成的复合物分子量显著增大，电泳后通过荧光检测可显示出明显___（填“领先”或“滞后”）于游离待测DNA的条带。由此推测转录因子ZmRap2.7通过直接结合到ABA信号传导基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子上，影响了___，从而抑制上述基因的转录，最终导致ABA无法对种子发挥作用。
（4）科研人员利用DNA阻滞实验进一步探究基因ZmPYL3、ZmPP2C、ZmABI5的启动子序列中能与ZmRap2.7特异性结合的关键序列，分析发现，X1~X6是三者都具备的相似序列。已知X1能结合ZmRap2.7，为探究X2~X6与ZmRap2.7的结合能力，科研小组利用荧光标记的X1作为指示探针，大量无荧光标记的X2~X6序列作为竞争探针，加入相应泳道进行实验。当竞争探针的量远多于指示探针，ZmRap2.7会与结合能力较强的竞争探针结合，指示探针则多数处于自由状态，放射自显影图上阻滞条带的放射性就会显著___。实验中每个泳道添加的物质及荧光检测结果如右图所示：图中“？”是指加入___，阻滞条带的宽窄代表___。据图分析可知，X2~X6序列中，___与ZmRap2.7的结合能力最强。
F2表型
红眼
朱红眼
无眼
雌性个体
15/64
5/64
12/64
雄性个体
24/64
8/64
0
P
F2
品系甲
品系乙
带型1
带型2
带型3
A和a的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
120
372
251
PMS和pms的检测结果
+
-
+
+
-
-
+
-
+
+
植株数量统计
10
10
185
371
188
方法
检测对象
检测目标
检出比例
PCR扩增
基因组DNA
bar基因
a1
分子杂交
①
bar基因转录产物
a2
②
总蛋白质
bar基因翻译产物
a3
③
幼苗
抗除草剂幼苗
a4
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