山东省菏泽市菏泽一中系列期中联考2023-2024学年高一下学期4月期中生物试题（原卷版+解析版）

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注意事项：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将姓名、班级等个人信息填写在答题卡指定位置。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
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. 豌豆为两性花，营养价值高，具有抗氧化、降血压等功能，是孟德尔遗传学研究中的一种重要的实验材料，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 在形成配子时，成对的常染色体和性染色体均可分离进入不同的配子中
B. 孟德尔在实施测交实验时，需对两亲本在未开花前去雄
C. 基因型为Dd的豌豆在自然状态下连续自由交配两代，F2中杂合子占比为1/4
D. 孟德尔两对相对性状杂交实验中，第二年即可选育出纯合黄色圆粒豌豆
【答案】C
【解析】
【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雌花的柱头上）→套上纸袋。
【详解】A、豌豆属于雌雄同株植物，无性染色体，A错误；
B、孟德尔在实施测交实验时，需对母本在未开花前去雄，B错误；
C、豌豆为自花传粉，闭花授粉植物，自然条件下的自由交配即为自交，所以基因型为Dd的豌豆在自然状态下连续自由交配两代即自交两代，F2中杂合子占比为1/4，C正确；
D、孟德尔两对相对性状杂交实验中，第二年能得到纯合黄色圆粒种子，第三年可选育出纯合黄色圆粒豌豆，D错误。
故选C。
2. 某蝗虫的染色体组成为22+XX（♀）、22+X0（♂），下列说法错误的是（ ）
A. 蝗虫的性别是由X染色体的数目决定的
B. 用蝗虫观察减数分裂过程一般选用雄性
C. 萨顿通过观察蝗虫提出了基因与染色体行为存在平行关系的假说
D. 子代蝗虫体内的遗传物质并非一半来自父方，一半来自母方
【答案】C
【解析】
【分析】萨顿通过分析基因与染色体的平行关系，运用类比推理方法提出了基因位于染色体上，基因与染色体存在平行关系的内容：
①基因在杂交过程中保持完整性和独立性，染色体在配子形成和受精过程中，也具有相对稳定的形态结构；
②在体细胞中基因成对存在，染色体也成对存在，在生殖细胞中只有成对的基因中的一个，染色体也是如此；
③体细胞中成对的基因一个来自父方，一个来自母方，同源染色体也是如此；
④非等位基因在形成配子时自由组合，非同源染色体在减数第一次分裂后期也是自由组合的。
【详解】A、由于蝗虫的染色体组成为22+XX（♀）表现为雌性、22+X0（♂）表现为雄性，蝗虫的性别是由X染色体的数目决定的，A正确；
B、用蝗虫观察减数分裂过程一般选用雄性，原因是分裂过程连续，且细胞数目多，B正确；
C、萨顿根据基因与染色体行为存在平行关系提出基因位于染色体上的假说，C错误；
D、子代蝗虫体内的核遗传物质一半来自父方，一半来自母方，质遗传物质几乎来自母方，D正确。
故选C。
3. 某种鸟的性染色体组成为ZW型，尾的颜色有黑色（E）和白色（e）两种。一只黑尾雌鸟和一只白尾雄鸟交配，F1子代雄性全为黑尾，雌性全为白尾，对于F1的性状表现有两种观点：
观点1：该鸟尾色的遗传表现为伴性遗传。
观点2：该鸟尾色的遗传表现为从性遗传，即控制尾色的基因位于常染色体上，但杂合子在雌雄中表型不同。
下列分析错误的是（ ）
A. 若观点1正确，则亲本的基因型为ZEW、ZeZe
B. 若观点2正确，则黑尾雄鸟基因型为EE、Ee，白尾雌鸟基因型为Ee
C. 利用F1白尾雌鸟与亲本白尾雄鸟杂交，可判断哪种观点正确
D. 无论哪种观点正确，亲本中的白尾雄鸟一定为纯合子
【答案】B
【解析】
【分析】鸟的性染色体组成为ZW型，若该鸟尾色的遗传表现为伴性遗传，一只黑尾雌鸟和一只白尾雄鸟交配，F1子代雄性全为黑尾，雌性全为白尾，亲本的基因型为ZEW、ZeZe。
【详解】A、若观点1正确，即该鸟尾色的遗传表现为伴性遗传，则亲本的基因型为ZEW、ZeZe，F1子代雄性（ZEZe）全为黑尾，雌性（ZeW）全为白尾，A正确；
B、一只黑尾雌鸟和一只白尾雄鸟交配，F1子代雄性全为黑尾，雌性全为白尾，子代雌性或者雄性均表现一种表型，若观点2正确，则亲本组合为EE×ee，则可推知黑尾雄鸟基因型为EE、Ee，白尾雌鸟基因型为Ee、ee，B错误；
C、若观点1正确，利用F1白尾雌鸟（ZeW）与亲本白尾雄鸟（ZeZe）杂交，子代表型为雌雄全为白尾，若观点2正确，利用F1白尾雌鸟（Ee）与亲本白尾雄鸟（ee）杂交，子代表型为雌鸟全为白尾，雄鸟中黑尾：白尾=1：1，故利用F1白尾雌鸟与亲本白尾雄鸟杂交，可判断哪种观点正确，C正确；
D、若观点1正确，亲本中的白尾雄鸟基因型为ZeZe，若观点2正确，亲本中的白尾雄鸟基因型为ee，无论哪种观点正确，亲本中的白尾雄鸟一定为纯合子，D正确。
故选B。
4. 下图为两只果蝇的染色体组成和部分基因分布情况示意图，其中A、a分别控制果蝇的灰体和黑体，D、d分别控制果蝇的长翅和短翅，E、e分别控制果蝇的红眼和白眼。让这两只雌雄果蝇杂交，获得F1。下列分析错误的是（ ）
A. 该三对等位基因在遗传时遵循孟德尔的两大遗传定律
B. F1的基因型有24种
C. F1中黑体长翅红眼果蝇中杂合子所占比例为7/9
D. 取F1中灰体雌雄果蝇连续自由交配若干代，纯合子所占比例越来越大
【答案】D
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：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，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】AB、依据题图信息可知，两只果蝇的基因型为AaDdXEXe、aaDdXEY，三对等位基因分别位于三对不同的同源染色体上，所以符合基因的分离定律和自由组合定律，根据利用分离定律解决自由组合定律的方法，可知F1的基因型有=24种，AB正确；
C、依据题干信息，F1中黑体长翅红眼果蝇的基因型为aaD-XE-，结合第一小问可知，其所占的比例为，纯合子所占的比例为=2/32，所以F1中黑体长翅红眼果蝇中纯合子所占比例为2/9，杂合子所占的比例为7/9，C正确；
D、自由交配一般采用配子法，F1中灰体果蝇的基因型为Aa，则其产生的配子为1/2A、1/2a，F2中，1/4AA、2/4Aa、1/4aa，纯合子比例为1/2，不管自交多少代，配子比例不变，则后代纯合子比例均为1/2，D错误。
故选D。
5. 下图为科研小组观察某XY型动物某一细胞减数分裂过程中采集到的显微照片，下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞减数分裂的排序为C→D→A→B
B. 若图A存在同源染色体，则X染色体只有一条
C. 图B中没有染色单体，变形后才可参与受精
D. 图C姐妹染色单体间可能会发生互换从而增加配子的多样性
【答案】D
【解析】
【分析】题图分析，图A表示减数第一次分裂后期；图B表示减数第二次分裂末期，图C表示减数第一次分裂前期，图D表示减数第一次分裂中期。
【详解】A、细胞减数分裂的排序为C（减数第一次分裂前期）→D（减数第一次分裂中期）→A（减数第一次分裂后期）→B（减数第二次分裂后期），A正确；
B、若图A存在同源染色体，则X染色体只有一条，且此时的细胞中每条染色体均含有两个染色单体，B正确；
C、图B中没有染色单体，代表的是精细胞，精细胞变形后成为精子且经过获能后才可参与受精，C正确；
D、图C处于减数第一次分裂的四分体时期，此时同源染色体的非姐妹染色单体间可能会发生互换从而增加配子的多样性，D错误。
故选D。
6. 菜花蛇是一种常见的蛇类品种，根据体色颜色分为花斑蛇、黑斑蛇、红斑蛇和白斑蛇，受两对等位基因（A/a、B/b）控制。科研小组选用纯合品系进行了下列杂交实验：
实验一：花斑蛇×黑斑蛇→花斑蛇→花斑蛇：黑斑蛇=3：1
实验二：花斑蛇×红斑蛇→花斑蛇→花斑蛇：红斑蛇=3：1
实验三：黑斑蛇×红斑蛇→花斑蛇→花斑蛇：红斑蛇：黑斑蛇：白斑蛇=9：3：3：1
下列分析错误的是（ ）
A. 控制该性状的两对等位基因符合自由组合定律
B. 实验三亲本中的黑斑蛇和红斑蛇基因型分别为AAbb和aaBB
C. 实验一和实验三的F1雌雄个体杂交，后代为花斑蛇：黑斑蛇=3：1
D. 实验二的F2雌雄蛇自由交配，子代花斑蛇中杂合子占比为2/3
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意，实验三的花斑蛇自交，F2花斑蛇：红斑蛇：黑斑蛇：白斑蛇=9：3：3：1，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，符合基因的自由组合定律，F1花斑蛇的基因型AaBb，且花斑蛇的基因型为A_B_，红斑蛇的基因型为aaB_或A_bb，黑斑蛇的基因型为A_bb或aaB_，白斑蛇的基因型为aabb。
【详解】AB、实验三的花斑蛇自交，F2花斑蛇：红斑蛇：黑斑蛇：白斑蛇=9：3：3：1，说明该性状受两对独立遗传的等位基因控制，符合基因的自由组合定律，F1花斑蛇的基因型AaBb，且花斑蛇的基因型为A_B_，红斑蛇的基因型为aaB_或A_bb，黑斑蛇的基因型为A_bb或aaB_，白斑蛇的基因型为aabb，故实验三亲本中的黑斑蛇和红斑蛇基因型分别为AAbb、aaBB或aaBB、AAbb，A正确，B错误；
C、假设黑斑蛇的基因型A_bb，则红斑蛇的基因型为aaB_，实验一亲本的基因型为AABB、AAbb，F1花斑蛇的基因型为AABb，实验三的F1的基因型为AaBb，二者杂交，后代为花斑蛇：黑斑蛇=3：1，C正确；
D、假设黑斑蛇的基因型A_bb，则红斑蛇的基因型为aaB_，则实验二亲本的基因型为AABB、aaBB，F1的基因型为AaBB，F2的基因型及比例为aaBB：AaBB：AABB=1：2：1，F2雌雄蛇产生配子的类型及比例为AB：aB=1：1，子代花斑蛇（A_B_）的比例为1-1/2×1/2=3/4，纯合子花斑蛇（AABB）的比例为1/2×1/2=1/4，杂合子花斑蛇的比例为3/4-1/4=1/2，子代花斑蛇中杂合子占比为1/2÷3/4=2/3，D正确。
故选B。
7. 果蝇眼色的遗传遵循剂量效应，即：红色（V+）对朱红（V）为显性，杂合子V+V表型为红色，但V+VV的表型为朱红色。基因型V+VV个体在减数分裂时同源染色体随机分离，产生两类配子，一类是n+1型，即配子含有两条该同源染色体，一类是n型，即配子含有一条该同源染色体。下列分析错误的是（ ）
A. 剂量效应是指重复隐性基因的作用超过与之对应的显性基因的作用
B. V+VV个体产生的原因可能是亲本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离进入同一个子细胞
C. V+VV个体产生的配子基因型及比例为V+：VV：V：V+V=1：1：1：1
D. 欲判断朱红眼的基因型（VV或V+VV），可用纯合的红色眼（V+V+）与之杂交
【答案】C
【解析】
【分析】染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。
【详解】A、红色（V+）对朱红（V）为显性，杂合子V+V表型为红色，但V+VV的表型为朱红色，即杂合子隐性基因重复时表现为隐性，剂量效应是指重复隐性基因的作用超过与之对应的显性基因的作用，A正确；
B、V+VV个体产生的原因可能是亲本减数分裂Ⅰ后期同源染色体未分离进入同一个子细胞，也可能是减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体未分离进入到同一个子细胞中，B正确；
C、V+VV个体产生的配子基因型及比例为V+：VV：V：V+V=1：1：2：2，C错误；
D、当朱红眼的基因型为VV时，与纯合的红色眼（V+V+）杂交，子代表型全为红色眼，当朱红眼的基因型为V+VV时，与纯合的红色眼（V+V+）杂交，子代表型及比例为红色眼：朱红眼=5：1，故欲判断朱红眼的基因型（VV或V+VV），可用纯合的红色眼（V+V+）与之杂交，D正确。
故选C。
8. 下列关于科学史的叙述，正确的是（ ）
A. 孟德尔用假说-演绎法证明了性状是由基因决定的，并且成对存在
B. 摩尔根等人用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上呈线性排列
C. 梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法和离心法证明了DNA的半保留复制
D. 沃森和克里克以DNA的X射线衍射图照片为物理模型，推测出DNA为双螺旋结构
【答案】C
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
【详解】A、孟德尔作出假设：性状是由遗传因子决定的，并且成对存在，A错误；
B、摩尔根等人用果蝇杂交实验证明了控制果蝇眼色的基因在染色体上，B错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法区分亲子代DNA，运用离心法根据条带分布位置证明了DNA的半保留复制，C正确；
D、照片不是物理模型，沃森和克里克根据DNA的X射线衍射图构建了DNA的双螺旋物理模型，D错误。
故选C。
9. 下图是DNA的结构模式图，下列分析错误的是（ ）
A. 染色体DNA与叶绿体DNA的空间结构是相同的
B. ①中的两种碱基对具有相同的形状和直径
C. ②的名称为胸腺嘧啶脱氧核苷酸
D. 以图示结构为遗传物质的生物，其体内嘌呤数量等于嘧啶数量
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子是由两条脱氧核糖核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧，碱基对排列在内侧，碱基对的配对方式虽然只有2种，但是碱基对的排列顺序却千变万化，千变万化的碱基对的排列顺序构成了DNA分子的多样性。细胞中，DNA分子主要分布在细胞核的染色体上，少量分布在叶绿体和线粒体中。
【详解】A、染色体DNA与叶绿体DNA的空间结构都是双螺旋结构，是相同的，A正确；
B、A-T碱基对与G-C碱基对具有相同的形状和直径，B正确；
C、②的名称为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，C正确；
D、图示结构为DNA，以DNA双链为遗传物质的生物，DNA分子中嘌呤数量等于嘧啶数量，但是除了DNA中含有嘌呤和嘧啶外，RNA中也含有嘌呤和嘧啶，且RNA一般为单链，所以其体内的嘌呤数不一定等于嘧啶数，D错误。
故选D。
10. 枫糖尿病是一种因支链氨基酸代谢异常导致的有机酸尿症，受一对等位基因的控制。下图为某家系的遗传系谱图，其中III-4为携带者，据图分析错误的是（ ）
A. 该病为常染色体隐性遗传病
B. 导致III-2患者的其中一个致病基因来自于I-1
C. IV-1为杂合子概率为1/2
D. III-3与III-4再生一个患病男孩概率为1/12
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱图正常的II-1与 II-2所生III-2为患者，说明致病基因为隐性基因，再结合患病Ⅰ-1的儿子正常，则该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病，用字母A/a表示，据此答题。
【详解】A、根据II-1与 II-2和Ⅲ-2可知该病为隐性遗传病，再结合患病Ⅰ-1儿子正常，则该病的遗传方式为常染色体隐性遗传病，A正确；
B、假设致病基因用a表示，则III-2患者基因型为aa，其中一种致病基因来自II-2，II-2的致病基因来自I-1，B正确；
C、II-1与 II-2的基因型均为Aa，Ⅲ-3的基因型为1/3AA、2/3Aa，III-4基因型为Aa，则IV-1的基因型为2/5AA、3/5Aa，则为杂合子的概率为3/5，C错误；
D、Ⅲ-3的基因型为1/3AA、2/3Aa，III-4基因型为Aa，再生一个患病男孩概率为2/3×1/4×1/2=1/12，D正确。
故选C。
11. 染色体是DNA的主要载体，一个DNA上有许多基因，下列关于染色体、DNA、基因关系的表述正确的是（ ）
A. 一条染色体上有1个或2个DNA
B. 染色体是由若干基因组成的
C. 基因是具有遗传效应的DNA片段
D. 性染色体同源区段上的基因在遗传时与性别无关
【答案】A
【解析】
【分析】1、基因通常是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。
2、基因主要分布在染色体上，一条染色体含有多个基因，基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、染色体复制前，一条染色体上有1个DNA，染色体复制后，着丝粒分裂前，一条染色体上有2个DNA，A正确；
B、染色体是由DNA和蛋白质组成的，B错误；
C、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，也可能是有遗传效应的RNA片段，C错误；
D、性染色体同源区段上的基因在遗传时仍然与性别有关，D错误。
故选A。
12. 线粒体DNA是环状DNA分子，其复制时采用D环型复制。复制开始时，先在负链的起始位点解旋，然后以负链为模板，合成一条与其互补的新链，当负链复制达到一定程度，暴露出正链的复制起点，于是以正链为模板开始合成与其互补的新链，最后生成两个子代DNA双链分子，下列关于该过程叙述正确的是（ ）
A. 复制过程不遵循半保留复制
B. 两条子链的复制起点不同，是不同步合成的
C. 合成子链时需要DNA聚合酶催化氢键的形成
D. 可将其置于含有放射性标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养基中以观察其复制过程
【答案】B
【解析】
【分析】DNA复制：以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。
DNA复制过程：边解旋边复制。
DNA复制特点：半保留复制。
DNA复制结果：一个DNA分子复制出两个DNA分子。
【详解】AB、依据题干信息，①复制开始时，先在负链的起始位点解旋，然后以负链为模板，合成一条与其互补的新链，②当负链复制达到一定程度，暴露出正链的复制起点，于是以正链为模板开始合成与其互补的新链，说明复制过程遵循半保留复制，同时也表明，两条子链的复制起点不同，是不同步合成的，A错误，B正确；
C、合成子链时需要DNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成，C错误；
D、DNA的复制需要脱氧核糖核苷酸为原料，D错误。
故选B。
13. 用一个15N标记的基因型为Ab的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，已知该噬菌体的遗传物质共有300个碱基对，其中A：G=2：1，一段时间后，大肠杆菌裂解分离得到14个不被标记的子代噬菌体，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 该实验可以证明DNA是遗传物质
B. 基因型为Ab的噬菌体在增殖过程中会发生等位基因的分离
C. 该噬菌体的遗传物质的碱基对可能的排列方式有4300种
D. 该过程中噬菌体繁殖需要消耗1500个胞嘧啶
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子的复制时间：有丝分裂和减数分裂间期；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）；过程：边解旋边复制；结果：一条DNA复制出两条DNA；特点：半保留复制。
【详解】A、本实验用15N标记，既能标记DNA，也能标记蛋白质，并未对DNA等物质进行分别标记，研究其在亲子代之间的关系，不能证明DNA是遗传物质，A错误；
B、等位基因是位于同源染色体相同位置控制相对性状的基因，基因型为Ab的噬菌体不含等位基因，在增殖过程中不会发生等位基因的分离，B错误；
C、已知该噬菌体的遗传物质共有300个碱基对，理论上碱基对可能的排列方式有4300种，但由于A：G=2：1，比例确定，故其上碱基对可能的排列方式＜4300种，C错误；
D、该噬菌体中A：G=2：1，共有300个碱基对，由于A=T，G-C，则胞嘧啶C=1/3×300=100个，一段时间后，大肠杆菌裂解分离得到14个不被标记的子代噬菌体，其中有标记的有2个，共有16个噬菌体，则复制了4次，该过程中噬菌体繁殖需要消耗胞嘧啶=（24－1）×100=1500个，D正确。
故选D。
14. 某昆虫为XY型性别决定，某同学选取了一只灰身有刺刚毛雌虫与一只黑身无刺刚毛雄虫进行杂交获得F1，F1相互交配，杂交结果如表所示，下列分析错误的是（ ）
A. 隐性性状为黑身、无刺刚毛
B. 控制体色的基因位于X染色体上
C. F2中灰身无刺刚毛雄虫所占比例为3/16
D. 该实验无法排除控制刚毛的基因是否在Y染色体上存在等位基因
【答案】B
【解析】
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：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，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、P：灰身有刺刚毛雌性黑身无刺刚毛雄性F1：无论雌雄均为灰身，有刺刚毛，说明隐性性状为黑身、无刺刚毛，A正确；
B、依据表格信息，F1：雌雄昆虫杂交F2：无论雌雄，灰身：黑身=3:1，说明控制昆虫体色的基因位于常染色体上；雌性中，均为有刺刚毛，雄性中有刺：无刺=1:1，说明控制刚毛的基因位于X染色体上，B错误；
C、若控制昆虫体色的基因由A、a控制，控制有刺与无刺的基因由B、b控制，则F1雌雄昆虫的基因型为AaXBXb、AaXBY，雌雄昆虫杂交，F2中灰身无刺雄虫A-XbY所占的比例为=3/16，C正确；
D、若控制刚毛的基因在Y染色体上存在等位基因，则P：XBXBXbYbF1:XBXb、XBYb，雌雄昆虫杂交，F2：XBXB、XBXb、XBYb、XbYb，与表格中的性状表现一致，所以该实验无法排除控制刚毛的基因是否在Y染色体上存在等位基因，D正确。
故选B。
15. 将酵母菌的核DNA全部用14N标记（即14N-DNA），转移到15NH4C1培养液中，培养24h后提取子代酵母菌的DNA。将DNA热变性处理（解开双螺旋，变成单链），然后进行密度梯度离心，管中出现两种条带，且分别对应两个峰，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 热变性处理破坏了DNA分子中的氢键和磷酸二酯键
B. 根据图示结果可判断出DNA的复制方式为半保留复制
C. 图示酵母菌增殖时的细胞周期为8h
D. 无论复制多少代，细胞核中含有14N的酵母菌始终为2个
【答案】C
【解析】
【分析】1、DNA复制的方式为半保留复制，复制得到的子代DNA分子一条链为亲代链，另一条链为新合成的链。
2、根据题干信息分析，亲本DNA的两条链均含14N，24小时后，则所得到的DNA分子中含有亲代链的DNA为2个，结合图形可知占1/8（=1/23），说明细胞分裂3次，则细胞周期=24÷3=8小时。
【详解】A、热变性处理破坏了DNA分子中的氢键，而磷酸二酯键没有被破坏，A错误；
B、该实验结果是DNA热变性处理，然后再进行密度梯度离心得到的，是单链的含量，不能说明DNA复制是半保留复制，也可能是全保留复制，B错误；
C、依据题干信息可知，亲本DNA的两条链均含14N，24小时后，则所得到的DNA分子中含有亲代链的DNA为2个，结合图形可知占1/8（=1/23），说明细胞分裂3次，则细胞周期=24÷3=8小时，C正确；
D、依据题干信息可知，酵母菌的核DNA全部用14N标记（即14N-DNA），所以细胞核中含有14N的酵母菌可能为2个，也可能是其他数值；当只标记酵母菌中的一个DNA时，细胞核中含有14N的酵母菌始终为2个，D错误。
故选C。
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. 下列关于两大遗传定律本质及探究实验的说法错误的是（ ）
A. 孟德尔一对相对性状的杂交实验否定了融合遗传的说法
B. 高茎豌豆（Dd）自交，由于基因自由组合，后代会出现矮茎豌豆
C. 基因自由组合定律的实质是等位基因分离，非等位基因自由组合
D. 黄色皱粒豌豆与绿色圆粒豌豆杂交，F1出现黄色圆粒、黄色皱粒、绿色圆粒、绿色皱粒四种表型，这种现象称为性状分离
【答案】BCD
【解析】
【分析】孟德尔自由组合定律本质是 F1 在形成配子时，控制同一性状的遗传因子彼此分离，控制不同性状的遗传因子自由组合，即 F1 产生四种比例相等的配子。
【详解】A、孟德尔进行一对相对性状的杂交实验时，子一代均表现为高茎，否定了融合遗传的说法，A正确；
B、高茎豌豆（Dd）自交，由于成对遗传因子分离进入不同配子，配子随机结合，后代会出现矮茎豌豆，这不是基因自由组合的结果，B错误；
C、基因自由组合定律的实质是位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合，C错误；
D、亲本表现为同一性状的杂合子杂交，后代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫做性状分离，D错误。
故选BCD。
17. 玉米通常为雌雄同株，雌花序长在叶腋，由显性基因Ba控制；雄花序长在顶端，由显性基因Ts控制，其基因型、性别和表型的关系见下表。下列说法正确的是（ ）
A. 由表可知Ba基因只控制叶腋是否长雌花序，Ts基因则控制顶端花序的性别
B. 基因型为BabaTsts的玉米自花传粉，子代中两性：雌性：雄性=9：4：3
C. 两性植株的顶端和叶腋表型不同与其基因型不同有关
D. 自由组合定律能用于分析这两对等位基因的遗传
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代。
2、基因自由组合定律的实质：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；在减数分裂形成配子的过程中，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、表中显示，含有Ba基因的个体均表现为叶腋长雌花序，含有Ts基因的个体均表现为顶端长雄花序，因而可推测Ba基因只控制叶腋是否长雌花序，Ts基因则控制顶端花序的性别，A正确；
B、基因型为BabaTsts的玉米表现为顶端长雄花序，叶腋长雌花序，其自花传粉，子代中Ba_Ts_两性∶（Ba_tsts+babatsts）雌性∶babaTs_雄性=9∶4∶3，B正确；
C、两性植株的顶端和叶腋表型不同与其含有的基因类型有关，因为不同的基因型（BaBaTsTs、BaBaTsts、BabaTsTs、BabaTsts）也可有关相同的表现型，C错误；
D、根据群体中出现的基因型种类可判断控制玉米性别的两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律，因而能用于分析这两对等位基因的遗传，D正确。
故选ABD。
18. 在格里菲思的肺炎链球菌转化实验中，将加热致死的S型细菌与R型活细菌混合，最终从小鼠体内分离出S型活细菌，小鼠死亡，其原理如图所示。在此基础上某同学增加了一组实验，将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙。下列分析正确的是（ ）
A. 格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关
B. 格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌
C. R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因的自由组合
D. 从小鼠乙中提取肺炎链球菌培养，培养基上一定是光滑的菌落
【答案】ABD
【解析】
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎链球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会使R型菌转化为S型菌。肺炎链球菌体内转化实验：R型细菌→小鼠→存活；S型细菌→小鼠→死亡；加热杀死的S型细菌→小鼠→存活；加热杀死的S型细菌+R型细菌→小鼠→死亡。
【详解】A、R型细菌菌体没有多糖类荚膜，不会导致小鼠死亡，S型细菌的菌体有多糖类荚膜，会导致小鼠死亡，由此推测，格里菲思实验中小鼠死亡可能与S型活细菌产生的荚膜有关，A正确；
B、格里菲思的实验证明了存在“转化因子”会导致R型活细转化为S型活细菌，格里菲思未证明X基因导致R型活细转化为S型活细菌，B正确；
C、R型活细菌转化为S型活细菌的过程中发生了基因重组，并没有发生基因的自由组合，C错误；
D、将加热致死的R型细菌与S型活细菌混合注入小鼠甲获得小鼠乙，只有S型活细菌能存活，加热致死的R型细菌不能存活，因此从小鼠乙中提取肺炎链球菌为S型活细菌，S型活细菌在培养基上是光滑的菌落，D正确。
故选ABD
19. 某实验室发现了一种M基因缺失的突变体酵母菌，突变体经减数分裂后会产生染色体数目异常的生殖细胞，这样的生殖细胞活力下降。科研人员对其机制进行了研究，研究发现在分裂间期会合成大量的SC蛋白，进入减数分裂Ⅰ后SC蛋白会大量减少。检测发现减数分裂I时突变体的SC蛋白含量远高于野生型，结果导致突变体中联会的同源染色体无法分开，最终进入一个子细胞，而减数分裂II能正常进行。下列分析错误的是（ ）
A. SC蛋白的含量不影响减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会
B. SC蛋白含量多少会影响染色体的行为
C. 突变体的一个卵原细胞经减数分裂会产生4个异常的卵细胞
D. M基因的功能可能是促进SC蛋白的降解，促进同源染色体的分离
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意，细胞减数分裂Ⅰ异常的原因是SC蛋白含量远高于野生型。
【详解】A、根据题意，SC蛋白的含量不影响减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会，影响减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，A正确；
B、SC蛋白含量过多，影响减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，所以SC蛋白含量多少会影响染色体的行为，B正确；
C、突变体的一个卵原细胞经减数分裂会产生1个异常的卵细胞和三个异常极体，C错误；
D、M基因缺失的突变体酵母菌减数分裂I时的SC蛋白含量远高于野生型，M基因的功能可能是促进SC蛋白的降解，促进同源染色体的分离，D正确。
故选C。
20. 纯种果蝇中，雌雄都存在暗红眼和朱红眼（由E/e控制）。为了探究该基因的位置，设计了如下实验，说法错误的是（ ）
A. 让暗红眼和朱红眼果蝇进行正反交实验，若正反交结果不同则该基因一定位于性染色体上
B. 用暗红眼雌蝇与朱红眼雄蝇杂交，根据结果不一定能判断该基因位于常染色体还是X染色体
C. 若暗红眼为显性，可用朱红眼雌蝇与纯合暗红眼雄蝇杂交判断该基因位于常染色体还是XY同源区段
D. 调查果蝇群体，发现暗红眼果蝇中雄性多于雌性，则最可能暗红眼为显性且位于X染色体上
【答案】ACD
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质：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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、让暗红眼和朱红眼果蝇进行正反交实验，若正反交结果不同，则基因可能位于性染色体，也可能是细胞质遗传，A错误；
B、若暗红眼为显性，则无论是位于常染色体上，还是位于X染色体上，F1均表现为暗红眼，所以用暗红眼雌蝇（EE、XEXE）与朱红眼雄蝇（ee、XeY）杂交，根据结果不一定能判断该基因位于常染色体还是X染色体，B正确；
C、若暗红眼为显性，①若该基因是位于常染色体上，则杂交组合为ee（雌性）EE（雄性）Ee（均为暗红眼）；②若该基因是位于XY同源区段，则杂交组合为XeXeXEYEXEXe、XeYE（均为暗红眼），所以用朱红眼雌蝇与纯合暗红眼雄蝇杂交无法判断该基因位于常染色体还是XY同源区段，C错误；
D、调查果蝇群体，发现暗红眼果蝇中雄性多于雌性，说明有性别差异，由于雄果蝇中只含有一条X染色体，则最可能暗红眼为隐性且位于X染色体上，D错误。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 玉米为雌雄同株异花植株，是我国重要的粮食作物，研究其遗传特性对玉米育种有重要意义。
（1）用玉米作为实验材料进行杂交实验，其人工异花传粉的操作流程为________。
（2）玉米茎的高矮由一对等位基因控制，野生型为高茎（基因型为A1A1），偶然发现一株突变株，表现为矮茎（基因型为A2A2）。为判断该性状的显隐性，将野生型与突变株间行种植，从突变株上收获子代并种植，结果发现子代中______________，故矮茎为隐性性状。间行种植的目的是 。
（3）在上述的杂交子代中获得一株表现为雄性不育的高茎突变株，雄性可育与不可育受基因B、b。利用该突变株进行如下图所示杂交实验，结果说明______________（填“可育”或“不育”）为显性性状，在该突变株中控制花粉育性和茎的高矮这两对基因的位置关系是 。将F1中两种植株杂交，后代表型及比例为 。
【答案】（1）套袋、人工异花传粉、套袋
（2） ①. 既有高茎又有矮茎 ②. 有利于野生型与突变株杂交
（3） ①. 不育 ②. 位于一对同源染色体上，且A1与b位于一条染色体上，A2与B位于一条染色体上 ③. 高茎不育∶高茎可育∶矮茎不育∶矮茎可育=1∶1∶1∶1
【解析】
【分析】基因的分离定律的实质：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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【小问1详解】
玉米属于单性花，所以不需要进行人工去雄，所以其人工异花传粉的操作流程为套袋人工异花传粉套袋。
【小问2详解】
要判断高茎和矮茎这对相对性状的显隐性，为了实现野生型和突变株的杂交，一般采用间行种植，并从突变株上收获种子，玉米既可以进行自花传粉，又可以进行异花传粉，所以子代中若既有高茎，又有矮茎，则矮茎为隐性性状；若后代只有高茎，则矮茎为显性性状。
【小问3详解】
结合第二小问，可知该高茎突变体的基因型为A1A2，该突变体与矮茎可育植株杂交，F1中高茎可育：矮茎不育=1:1，说明该雄性不育突变株的基因型为A1A2Bb，且A1和b在一条染色体上，A2和B在另一条染色体上，即该雄性不育突变株产生的配子为A1b、A2B，矮茎可育所产生的配子为A2b，可育为隐性，不育为显性，F1的基因型为A1A2bb（高茎可育）、A2A2Bb（矮茎不育），F1中两种植株杂交，构建棋盘可得：
即高茎不育∶高茎可育∶矮茎不育∶矮茎可育=1∶1∶1∶1。
22. 科研小组用32P完全标记某生物两个精原细胞，让其分别在无放射性的培养基中进行一次有丝分裂和减数分裂。试验期间收集到分裂细胞样本甲、乙、丙、丁（不考虑分裂间期），统计样本放射性标记的染色体数和DNA数，如图1所示。图2表示细胞分裂过程中同源染色体的变化模式图。（虚线前后表示不同分裂方式）
（1）据图1分析，样本乙的细胞名称为________，该时期的细胞的特点是_____，只能处于减数分裂的样本是_______。
（2）若某细胞的标记染色体数为21，标记DNA数为42，则该细胞产生的最可能原因是_______。
（3）图2中CD段处于________期，样本丙对应图2曲线的________段。
（4）将用32P完全标记某一个精原细胞进行两次连续的有丝分裂，则产生的4个子细胞中带放射性的占________。
【答案】（1） ①. 次级精母细胞 ②. 每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分移向细胞两极 ③. 甲、乙
（2）减数分裂I后期，有一对同源染色体未正常分离，同时进入该细胞
（3） ①. 有丝分裂后期 ②. AB、FG
（4）50%、75%、100%
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。在减数分裂前，染色体复制一次，而细胞在减数分裂过程中连续分裂两次。
【小问1详解】
依据题干信息，在不考虑间期的情况下，样本甲、乙、丙、丁中的染色体：DNA的比值依次为20:40、40:40、40:80、20:20，可以判断出，样本甲、乙、丙、丁细胞分别对应于减数第二次分裂前期和中期、减数第二次分裂后期、有丝分裂前期和中期及减数第一次分裂时期、精细胞，故样本乙的细胞为次级精母细胞，该时期细胞的特点每条染色体的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，分移向细胞两极；只能处于减数分裂的样本是甲和乙。
【小问2详解】
依据题干信息和第一小问可知，精原细胞含有的染色体数目为40，则次级精母细胞中含有20条染色体，而该细胞中的标记染色体数为21，标记DNA数为42，可知该细胞产生的最可能原因是减数分裂I后期，有一对同源染色体未正常分离，同时进入该细胞。
【小问3详解】
以虚线作为分界点，虚线之前AF段，始终存在同源染色体，说明该阶段属于有丝分裂，虚线之后FI段中，HI段不存在同源染色体，说明FI段表示减数分裂，CD段同源染色体的对数加倍，是处于有丝分裂后期，依据第一小问可知，样本丙表示有丝分裂前期和中期及减数第一次分裂时期，对应于图2中的AB、FG。
【小问4详解】
将用32P完全标记某一个精原细胞进行一次有丝分裂后产生的两个精原细胞中所有的染色体含有放射性，但其DNA都是杂合链，这两个细胞继续进行第二次有丝分裂，由于有丝分裂后期子染色体分配的随机性，则产生的子细胞中可以含有放射性，也可能不含有放射性，也可以都含有放射性，所以产生的4个子细胞中带有放射性的细胞有2个、或3个，或4个，所占的比例分别为50%、75%、100%。
23. 某二倍体植物为雌雄异株的XY型性别决定的植物，其叶形有宽叶和窄叶两种类型，由基因D/d控制，且群体中存在配子致死的情况。某同学进行了以下两组实验，不考虑XY同源区段，请结合该实验回答下列问题：

（1）根据实验①判断，该植物叶形中显性性状为______，控制该性状的基因_______（填“可能”或“不可能”）位于Y染色体，理由是________。
（2）实验①中亲本宽叶雌性的基因型为______，产生的含d的配子的概率为________。
（3）实验2的亲本宽叶雌性的基因型为_________，F1全为雄性的原因是_________。
（4）将实验①中的亲本宽叶雌性与实验②中的亲本窄叶雄性杂交，后代表型及比例为_____。
【答案】（1） ①. 宽叶 ②. 不可能 ③. 宽叶雄性的后代中雄性既有宽叶也有窄叶
（2） ①. XDXD、XDXd ②. 1/3
（3） ①. XDXD或XDXd ②. 含Xd的雄配子致死
（4）宽叶雄性∶窄叶雄性=2∶1
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给子代。
【小问1详解】
实验①中亲本均为宽叶，后代中出现窄叶，说明宽叶对窄叶为显性，由于该群体中宽叶既有雄性个体，也有雌性个体（或宽叶雄性的后代中雄性既有宽叶也有窄叶），因此控制该性状的基因不可能”位于Y染色体上。
【小问2详解】
实验①的子代中雌性均为宽叶，雄性中有宽叶和窄叶，因此可判断相关基因位于X染色体上，由于两种雄株的比例为2∶1，因此可判断亲本宽叶雌性的基因型为XDXD、XDXd，且产生的含d的配子的概率为1/3，同时可判断，两种基因型宽叶雌株的比例为1∶2。
【小问3详解】
实验二的子代中无雌性个体，而雄性个体的X染色体来自母本，Y染色体来自父本；实验一子代雄性个体中既有宽叶，也有窄叶，不存在窄叶雌性，说明卵细胞没有问题，因此最可能的原因是含Xd的花粉是致死的，由于含Xd的花粉是致死的，因此实验二亲本雌性个体的基因型可为XDXD或XDXd，而群体中不会出现窄叶雌株。
【小问4详解】
实验①的子代中，雄性宽叶和雄性窄叶的比例为2∶1，则亲本宽叶雌性为XDXD∶XDXd=1∶2，说明亲本宽叶雌性有两种基因型XDXD和XDXd，由于二者产生的卵细胞的比例为XD∶Xd=2∶1，因而可确定两种宽叶雌株的比例为XDXD∶XDXd=2∶1，实验②中亲本窄叶雄性的基因型为XdY，由于d基因是雄配子致死，即只能产生含有Y染色体的雄配子，因此，实验①中的亲本宽叶雌性与实验②中的亲本窄叶雄性杂交，后代表型及比例只决定于雌性亲本产生的卵细胞类型及比例，即为宽叶雄性∶窄叶雄性=2∶1。
24. 复制是从DNA分子上的特定部位开始的，这一部位叫做复制起点，原核生物每个DNA分子只有一个复制起点，如图1。真核生物却有多个复制起点，如图3。二者在复制时，均为双链DNA由起始点处打开，沿两条张开的单链模板合成DNA新链，两侧形成的Y型结构称为复制叉，如图2。请回答下列问题：
（1）图1过程发生的场所为______________，图中酶2、酶3分别是______________。酶2在催化两条子链合成时，两条子链的延伸方向是_________（填“5'→3'”或“3'→5'”）。
（2）酵母菌的核DNA复制方式如图__________（填“1”或“3”）所示，其复制特点为______________（至少写出三点）。
（3）研究发现复制起点的序列中A-T含量很高，请从DNA复制的角度分析其意义是___。真核生物多个复制起点，有利于_______。
【答案】（1） ①. 细胞质（拟核） ②. DNA聚合酶、解旋酶 ③. 5′→3′
（2） ①. 3 ②. 边解旋边复制、半保留复制、多起点双向复制
（3） ①. A与T之间的氢键数量少，容易打开，有利于DNA复制起始时的解旋 ②. 提高复制效率，为细胞分裂做好物质准备
【解析】
【分析】据图分析：图1代表拟核DNA复制，图2代表DNA复制，图3表示真核生物DNA的是双向复制和多起点复制。
【小问1详解】
图1代表拟核DNA复制，发生的场所为细胞质（拟核），据图可知，图中酶2催化合成子链，是DNA聚合酶，酶3把DNA双链解开，是解旋酶。酶2在催化两条子链合成时，两条子链的延伸方向是5′→3′。
【小问2详解】
酵母菌是真核细胞，DNA复制方式如图3所示，其复制特点为边解旋边复制、半保留复制、多起点双向复制。
【小问3详解】
研究发现复制起点的序列中A-T含量很高，A与T之间的氢键数量少，容易打开，有利于DNA复制起始时的解旋。真核生物多个复制起点，有利于提高复制效率，为细胞分裂做好物质准备。
25. 果蝇（2n=8）被誉为遗传界的小明星，果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置如图所示，其中lz基因位于XY染色体的非同源区段，回答下列问题：
（1）相比豌豆、玉米，果蝇作为遗传学研究材料特有的优点有________，要对果蝇基因组进行测序需要测定_________条染色体。
（2）菱形眼与粗糙眼________（填“是”或“否”）一对相对性状。若要判断r基因是否位于XY染色体的同源区段，可以选取表型为________的亲本杂交。
（3）Ra、ra与E、e这两对等位基因在遗传时________（填“遵循”或“不遵循”）基因的自由组合定律，基因型为RaraEe的果蝇的一个精原细胞，减数分裂可能产生_________种基因型的配子。
（4）野生型雌雄果蝇均为无色翅。研究发现只有G基因存在时，绿色荧光基因M才会表达从而表现出绿色翅。研究人员利用基因工程在雄果蝇的一条3号染色体上插入G基因，雌果蝇的某条染色体上插入基因M。请利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断，写出实验思路并预测结果。
实验思路：______________；
实验结果：①若______________，则基因M插入3号染色体上；
②若_________________，则基因M插入3号以外的其他染色体上；
③若______________，则基因M插入X染色体上。
【答案】（1） ①. 染色体数目少（或繁殖周期短） ②. 5##五
（2） ①. 否 ②. 痕翅雌蝇与纯合显性雄蝇（或痕翅雌蝇与纯合非痕翅雄蝇）
（3） ①. 不遵循 ②. 2或4
（4） ①. 实验思路：将上述雌雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配，观察并统计F2的表型和比例 ②. F2中绿色翅∶无色翅=1∶3 ③. F2中绿色翅∶无色翅=9∶7 ④. F 2中绿色翅雌蝇∶无色翅雌蝇∶绿色翅雄蝇∶无色翅雄蝇=6∶2∶3∶5
【解析】
【分析】基因的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组合是互不干扰的；在减数分裂的过程中，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。
【小问1详解】
相比豌豆、玉米，果蝇作为遗传学研究材料特有的优点有染色体数目少（或繁殖周期短），要对果蝇基因组进行测序需要测定3条常染色体和2条性条染色体，共5条染色体。
【小问2详解】
菱形眼的基因位于X染色体上，粗糙眼的基因位于3号染色体上，而控制相对性状的基因必须位于一对同源染色体上，因此它们不是一对相对性状。若要判断r基因是否位于XY染色体的同源区段，可以选取表型为痕翅雌蝇与纯合显性雄蝇（或痕翅雌蝇与纯合非痕翅雄蝇）的亲本杂交，若后代均为非痕翅，则该基因位于XY染色体的同源区段，若后代出现痕翅，则该基因只位于X染色体上。
【小问3详解】
Ra、ra与E、e这两对等位基因位于同一对同源染色体上，在遗传时不遵循基因的自由组合定律。基因型为RaraEe的果蝇的一个精原细胞，若减数分裂时四分体中的非姐妹染色单体不发生互换，则产生2种基因型的配子，若减数分裂时四分体中的非姐妹染色单体发生互换，则产生4种基因型的配子。
【小问4详解】
若要利用上述雌雄果蝇设计杂交实验对雌果蝇中基因M插入的位置进行判断，实验思路如下:将上述雌雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配，观察并统计F2个体表型和比例。①若基因M插入3号染色体上，则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为Ggmm（G和m连锁）、ggMm（g和M连锁），F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgMm，其产生的配子Gm:gM=1:1，F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中GGmm:GgMm:ggMM=1:2:1，故绿色翅:无色翅=1:3；②若基因M插入3号以外的其他染色体上，则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为Ggmm、ggMm，F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgMm（G/g和M/m位于非同源染色体上），因两对等位基因可以自由组合，其产生的配子有GM:Gm:gM:gm=1:1:1:1，F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中G_M_:G_mm:ggM_:ggmm=9:3:3:1，绿色翅∶无色翅=9:7；③若基因M插入X染色体上，则亲本的雄、雌果蝇基因型可分别记为GgXmY、ggXMXm，F1中绿色翅雌雄果蝇基因型可记为GgXMXm和GgXMY，因两对等位基因可以自由组合，其产生的雌配子有GXM:GXm:gXM:gXm=1:1:1:1，雄配子有GXM:GY:gXM:gY=1:1:1:1，F1中绿色翅雌雄果蝇随机交配后产生的F2中G_XMXM: G_XMXm: ggXMXM: ggXMXm: G_XMY: G_XmY: ggXMY: ggXmY=3:3:1:1:3:3:1:1，绿色翅雌蝇∶无色翅雌蝇∶绿色翅雄蝇∶无色翅雄蝇=6:2:3:5。性别
亲本
F1
F2
雌性
灰身有刺刚毛
灰身有刺刚毛
灰身有刺刚毛：黑身有刺刚毛=3：1
雄性
黑身无刺刚毛
灰身有刺刚毛
灰身有刺刚毛：灰身无刺刚毛：
黑身有刺刚毛：黑身无刺刚毛=3：3：1：1
基因型
性别
表现型
Ba_Ts_
两性
顶端长雄花序，叶腋长雌花序
Ba_tsts
雌性
顶端和叶腋都长雌花序
babaTs_
雄性
顶端长雄花序，叶腋不长花序
babatsts
雌性
顶端长雌花序，叶腋不长花序
雌配子
雄配子
A2B
A2b
A1b
A1A2Bb（高茎不育）
A1A2bb（高茎可育）
A2b
A2A2Bb（矮茎不育）
A2A2bb（矮茎可育）