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湖北省部分省级示范高中2023-2024学年高一下学期期末测试生物试卷(含答案)
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这是一份湖北省部分省级示范高中2023-2024学年高一下学期期末测试生物试卷(含答案)，共16页。试卷主要包含了单选题，读图填空题，实验探究题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．下列有关遗传学术语的叙述错误的是( )
A.一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状
B.某一植物雄花的花粉落在同一植株的雌花柱头上，属于自交
C.生物个体表现出来的性状叫表型，与表型有关的基因组成叫基因型
D.同种生物后代中既有隐性性状个体又有显性性状个体的现象，叫作性状分离
2．某种植物茎的高度由两对等位基因（A/a和B/b）共同控制，这两对等位基因独立遗传。该植物在自然状态下既可以进行自交，也可以进行自由交配。现有基因型为AaBb的个体进行自交，F1植株表现为高茎:矮茎＝9:7，F1自由交配，F2高茎植株中纯合子占比为( )
A.1/4B.1/9C.4/9D.9/16
3．玉米为雌雄同株的植物，自然状态下自交和杂交均可进行。研究表明玉米雄蕊是否可育由细胞核基因和细胞质基因共同决定。核基因A控制雄性可育，a控制雄性不育；质基因N控制雄性可育，M控制雄性不育。以上4种基因中A抑制M的表达，其中只有基因型为M（aa）的玉米表现为雄性不育。下列推断正确的是( )
A.玉米雄性可育的基因型有5种
B.某雄性不育植株的父本一定含有M
C.M和N基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
D.雄性不育系与具有优良性状的母本杂交可获得杂种优势玉米品系
4．孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆探索两对相对性状杂交实验的遗传规律时，运用了假说—演绎法，该方法的基本步骤是提出问题、作出假说、演绎推理、预测结果、实验验证、得出结论。下列相关叙述错误的是( )
A.“F2中为什么会出现新的性状组合？它们之间有什么数量关系？”属于提出的问题
B.“F1在形成配子时每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合”属于假说内容之一
C.“F2中性状表现为4种，它们之间的数量比为9:3:3:1”属于演绎推理的内容
D.“选取F1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状表现为4种，数量比为1:1:1:1”属于实验验证的内容
5．减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。下列相关叙述正确的是( )
A.减数分裂Ⅰ前期姐妹染色单体发生互换有利于增加配子中染色体组合的多样性
B.减数分裂Ⅱ后期同源染色体分离，细胞每极只能得到各对同源染色体中的一条
C.原始生殖细胞的染色体复制一次，细胞连续分裂两次，保证配子染色体数目减半
D.减数分裂和受精作用共同维持遗传的稳定而不产生变异，体现了有性生殖的优越性
6．雌蝗虫体细胞内染色体数为2n＝24（22＋XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2n＝23（22＋X）。如图左侧是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，右侧是该细胞中染色体的分析图。下列相关分析正确的是( )
A.该蝗虫体内细胞的染色体数目共有11、12、22、23、24、46六种情况
B.雄蝗虫无Ⅹ染色体的精子与正常的卵细胞结合后不能发育成完整个体
C.该细胞处于减数分裂Ⅱ前期，属于雄性个体的次级精母细胞
D.当该细胞位于减数分裂Ⅰ前期时，应有12个四分体
7．摩尔根等人的果蝇杂交实验证明，一条染色体上有许多个基因，从而使人们认识到基因是具有物质性的实体。下列关于“基因和染色体关系”相关研究的叙述，错误的是( )
A.萨顿研究蝗虫精子和卵细胞的形成过程，推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系
B.摩尔根等人运用红眼雌果蝇和白眼雄果蝇进行实验，证明了白眼基因只在X染色体上
C.摩尔根等人发明了测定基因位置的方法，说明了基因在染色体上呈线性排列
D.人类基因组计划需测定22条常染色体和任意1条性染色体中的DNA序列
8．人和果蝇都是XY型性别决定，但性染色体异常时性别决定方式有所区别。如：人类克氏综合征患者性染色体为XXY，表现为男性；而果蝇性染色体为XXY时，发育为雌性。下列相关叙述正确的是( )
A.X染色体的数目决定了果蝇的性别，是否有Y染色体决定了人的性别
B.X染色体的数目决定了人的性别，Y染色体的数目决定了果蝇的性别
C.克氏综合征患者的成因与其母亲卵细胞的减数分裂异常无关，只与父亲的精子异常有关
D.克氏综合征患者的成因可能是其父亲精子的减数第一次分裂正常而减数第二次分裂异常
9．苯丙酮尿症是一种由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的单基因遗传病。图1是某患者的家系图，提取其中Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1和Ⅱ-2的DNA经切割处理，产生大小不同的片段，再经电泳后进行苯丙氨酸羟化酶基因相关检测，结果见图2，黑色条带代表检测到该片段。下列相关叙述正确的是( )
A.苯丙氨酸羟化酶正常基因位于23kb条带上
B.Ⅱ-2携带苯丙酮尿症致病基因的概率为2/3
C.Ⅱ-1个体的致病基因只来自于父亲
D.Ⅱ-3是患病男孩的概率为1/4
10．离心技术在赫尔希和蔡斯完成的噬菌体侵染大肠杆菌的实验（实验一）和梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制的实验（实验二）中都起到了至关重要的作用，下列关于离心技术的叙述正确的是( )
A.实验一运用离心技术的目的是使上清液析出质量较轻的T2噬菌体，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
B.实验一离心后检测上清液和沉淀物的放射性即可判断T2噬菌体的遗传物质
C.实验二离心后密度越大的DNA分子在离心管位置越靠上
D.实验二需使用差速离心技术
11．某噬菌体DNA中含有5000个碱基对，其中胞嘧啶所占比例为23%，且该噬菌体DNA中的氮元素均为15N。若将该噬菌体置于只含有14N的大肠杆菌培养基中培养n代，下列相关叙述错误的是( )
A.该噬菌体DNA的一条链中C＋G的比例为46%
B.子代噬菌体中含14N的脱氧核苷酸链共有2n+1－2条
C.噬菌体培养n代共需要消耗胞嘧啶数为2300×（2n－2）个
D.在该过程中噬菌体DNA复制所需的酶和原料由大肠杆菌提供
12．下图是一种比较不同生物DNA分子差异的方法，当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列结合在一起形成“杂合双链区”；没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。下列叙述错误的是( )
A.形成杂合双链区的部位越多，说明两种生物DNA碱基序列的一致性越高
B.DNA分子中的基因片段才能形成杂合双链区，非基因片段则无法形成
C.用该种方法也可鉴定某RNA是否由某一特定的DNA片段转录
D.杂合双链区中的嘌呤数和嘧啶数相等
13．模拟实验是根据相似性原理通过模拟的方法制成研究对象的模型，用模型来代替被研究对象，通过模拟研究对象的实际情况来进行实验研究。下列实验中不属于模拟实验的是( )
A.用不同形状的纸片代表磷酸、脱氧核糖和碱基，用牙签代表化学键，模拟DNA中脱氧核苷酸之间的连接方式
B.用遗传系谱图中的不同形状代表不同性别，不同颜色代表是否患病，模拟红绿色盲的遗传方式
C.用橡皮泥制作染色体、细绳代表纺锤丝模拟减数分裂中染色体的数目和行为变化
D.用小桶和小球分别代表生殖器官和配子，模拟遗传因子的分离和配子的随机结合
14．反义基因技术是根据核酸杂交原理，设计针对特定靶序列的反义基因，从而抑制特定基因的表达。将不等数量的同一反义基因导入月季花细胞，产生的反义RNA与正常的mRNA互补结合，可使月季花细胞中花青素合成酶的表达量降低。据此推断以下说法错误的是( )
A.反义基因技术干扰花青素合成酶的翻译过程
B.反义基因技术可以使月季花的颜色深浅不一
C.反义基因和花青素合成酶基因中（A＋T）/（G＋C）的比值不一定相同
D.上述过程体现了生物的性状是由基因与环境因素相互作用的结果
15．糖尿病肾病（DKD）是由于长时间患糖尿病而导致的蛋白尿等泌尿系统疾病。研究发现，糖尿病长期患者体内的组氨酸-赖氨酸-甲基转移酶（EZH2）表达量过高，使得细胞膜粘附蛋白（E蛋白）相关基因的甲基化程度提高，导致患病。据此推断，下列叙述错误的是( )
A.EZH2表达量过高导致糖尿病患者患DKD属于表观遗传
B.DKD患者基因序列未发生改变，但转录过程被抑制
C.清除DKD患者体内过多的E蛋白有助于缓解病情
D.敲除EZH2基因或抑制其表达可延缓DKD的发展
16．叶片黄化是水稻减产的重要原因，某品系水稻中控制叶绿素合成酶的D基因突变为d基因后，叶绿素含量大幅度降低导致叶片黄化，测序后发现d基因序列的某一片段由D基因序列的5′-GAGAG-3′变为5′-GACAG-3′。根据以上信息，下列叙述错误的是( )
A.该品系叶片黄化的新性状可遗传给后代
B.原基因序列5′-GAGAG-3′含有2种碱基
C.叶绿素不是D基因表达的直接产物
D.基因突变是生物变异的根本来源
17．某生物在进行减数分裂时细胞内的染色体出现了下图所示的情况，图中字母代表染色体上的基因，据此判断其发生的变异类型为( )
A.缺失B.重复C.倒位D.易位
18．通过遗传咨询和产前诊断等手段可以对遗传病进行检测和预防，下图为产前诊断中的某种方法示意图，据图推断下列叙述正确的是( )
A.该诊断方法为羊水检查，需对A中的细胞进行检测
B.对胎儿细胞的染色体进行数量分析，可推断胎儿是否患有猫叫综合征
C.对不患红绿色盲的孕妇腹中的胎儿进行性别确定，可推断胎儿是否患有红绿色盲
D.对C中培养的细胞进行DNA序列检测，可判断胎儿是否患有镰刀型红细胞贫血症
二、读图填空题
19．Ⅰ.图1和图2是两种细胞内遗传信息传递的部分过程，请据图回答下列问题：
（1）图1和图2两种细胞内遗传信息传递的两个生理过程是__________，其中代表原核生物遗传信息传递过程的是__________（填“图1”或“图2”），理由是__________。
（2）图1中核糖体的移动方向是__________（填“从左到右”或“从右到左”），在此过程中，一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸的原因是__________。
（3）研究发现，合成肽链时核糖体的移动速度不是恒定的，会受到多种因素调控。根据核糖体在合成肽链时的作用分析，核糖体移动速度过快可能导致的问题是__________；移动速度过慢会影响肽链合成的效率，因此，生物进化出提高合成肽链速率的机制是__________。
Ⅱ.图3所示的是真核生物中普遍存在的mRNA“可变剪接”现象，图中①～⑥为某基因编码氨基酸的不同序列。
图3
（4）下列对该现象的相关叙述正确的是__________（填序号）
a.mRNA前体通过不同剪接方式产生不同的mRNA后再继续表达
b.该现象有利于增加氨基酸的多样性
c.该现象使得一个基因可以编码不同的蛋白产物
d.“可变剪接”依赖于mRNA前体断开的磷酸二酯键位置不同
e.该现象可以使同一组织在不同发育阶段表达出不同蛋白质
（5）原核生物中不存在“可变剪接”现象，但其一个mRNA可编码多条不同的多肽链，分析其原因可能是__________。
20．作物驯化是指人工选择在野外自然条件下形成的适应新环境的野生品种，再经过不断筛选获得栽培品种。随着技术的发展，现已实现人为改变野生品种的基因组成或染色体组，从而提升作物产量、改良作物性状。下图是普通小麦自然驯化和某高产番茄人工驯化的过程。
回答下列问题：
（1）根据图1分析，通过作物驯化得到普通小麦的主要原理是__________，图1中杂种2是否可育？__________，原因是__________。推测杂种2在自然条件下形成普通小麦的过程是__________。
（2）根据图2分析，高产番茄驯化过程打破了基因突变的__________，使番茄性状向着人类期望的方向改变；除此之外，与自然驯化相比人工驯化的优势还有__________。
（3）研究发现，将图2中野生番茄的CLV3基因序列中的3个碱基进行删除，其编码的肽链与CLV3基因编码的肽链相比大大缩短，原因可能是__________。进行碱基删除的野生番茄与图2中高产番茄的产量接近，据此推测CLV3基因与番茄产量的关系是__________。
三、实验探究题
21．叶色变异是植物一种正常的生命现象。番茄叶色的有斑点和无斑点是一对相对性状，为探究其遗传规律，某研究小组选择叶色有斑点和叶色无斑点的番茄植株作为材料，杂交实验及结果如下表（实验①中F1自交得到F2，实验②③中F1及亲本均来自于实验①）。
回答下列问题：
（1）根据实验组①分析，__________为番茄叶色的隐性性状，F2中的杂合子约为__________株。
（2）实验组③的杂交类型为__________，其结果可说明番茄叶色有无斑点遵循基因的分离定律，理由是__________。
（3）番茄患黑叶斑病会导致大量减产，部分番茄植株对该病有抗性，抗病植株自交会产生易感病植株。现有若干能稳定遗传的叶片有斑点易感病植株和叶片无斑点抗病植株，请设计实验探究：控制番茄叶色有无斑点和对黑叶斑病抗性的两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上，请写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路：__________。
预期结果及结论：__________。
22．着色性干皮病（XP）为常染色隐性遗传病，患者体内的部分酶功能丧失，对阳光极度敏感，长期暴露在阳光下的皮肤容易发生色素沉积、萎缩、角化过度，极易患皮肤癌。研究表明，紫外线照射可导致脱氧核苷酸链上的相邻两个胸腺嘧啶形成胸腺嘧啶二聚体（图中圈出部分），造成DNA损伤。正常人体内有多种酶参与的DNA损伤修复机制，如下图所示。
回答下列问题：
（1）据图分析，DNA损伤修复机制修复一处损伤，打开缺口时需断裂__________个磷酸二酯键，该DNA分子上会增加__________个游离的磷酸基团。
（2）DNA损伤修复过程中酶①沿__________方向（填“从左到右”或“从右到左”）合成缺失的DNA片段后，由酶②修补缺口，DNA重新盘绕成__________，损伤修复才算真正完成。修复后的DNA与原DNA完全一致，合理的解释是__________。
（3）研究表明，XP患者无法进行DNA损伤修复，但其体内细胞分裂的过程相对正常，推测其体内功能丧失的酶最有可能是图中的__________。该病体现了基因与性状的关系是__________。
（4）随着年龄的增长，XP患者几乎都会发展为皮肤癌，推测其原因可能是__________。
参考答案
1．答案：D
解析：A、同种生物、同一性状的不同表现类型叫作相对性状,如人的单眼皮与双眼皮,A正确;B、某一植物雄花的花粉落在同一植株的雌花柱头上,属于自交,如玉米为雌雄同株异花,玉米的雄花的花粉落在同一植株的雌花柱头上,可完成自交,B正确;C、表型(表现型)是指生物个体表现出来的性状,基因型是指与生物个体表型有关的基因组成,C正确;D、性状分离是指杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,D错误。故选D
2．答案：B
解析：基因型为AaBb的个体进行自交,F植株表现为高茎:矮茎=9:7,这是典型的9:3:3:1的变式,说明高茎的基因型为A_B_(即AABB、AABb、AaBB,AaBb),而矮茎的基因型则为A_bb、aaB_.aabb(即AAbb、Aabb,aaBB, aaBb, aabb),由于这两对等位基因独立遗传,我们可以分别计算每一对等位基因在F1中的比例。对于Aa这一对基因,F1中AA、Aa、aa的比例为1:2:1;同理,对于B这一对基因,F1中BB、Bb、bb的比例也为1:2:1。然后,我们考虑的自由交配后F2中高茎植株以及高茎植株中纯合子的占比。由于自由交配,我们可以使用基因频率来计算F2的基因型比例。在F1中,A的基因频率=1/4+1/2×1/2-1/2,a的基因频率为1/2;B的基因频率=1/4+1/2×1/2-1/2,b的基因频率为1/2。因此,在F2中,高茎植株(A_B_)的比例为(1/2×1/2+2×1/2×1/2)×(1/2×1/2+2×1/2×1/2)=9/16,高茎植株中纯合子(AABB)的比例为1/2×1/2×1/2×1/2=1/16,所以高茎植株中纯合子占比为1/16+9/16=1/9。故选B。
3．答案：A
解析：A、雄性可育植株的基因型有M(AA)、M(Aa)、N (AA)、N(Aa) 和N (aa)5种,A正确;B、雄性不育的基因型只有M(aa)1种,细胞质基因M来自母本,因此某雄性不育植株的母本一定含有M,B错误;C、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,M和N是细胞质基因,不遵循孟德尔遗传定律,C错误;D、雄性不育系只能作为母本,与具有优良性状的父本杂交可获得杂种优势玉米品系,D错误。故选A。
4．答案：C
解析：A、“F2中为什么会出现新的性状组合?它们之间有什么数量关系?”是观察实验现象提出的问题,A正确;B、“F1在形成配子时每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合”是孟德尔在解释问题时通过推理想象提出的假说之一,B正确;C、“F2中性状表现为4种,它们之间的数量比为9:3:3:1”是对实验结果的观察结论,不属于演绎推理,C错误;D、“选取F1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代性状表现为4种,数量比为11:小1”是根据演绎推理做出的实验验证,D正确。故选C。
5．答案：C
解析：A、减数分裂I前期同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换有利于增加配子中染色体组合的多样性,A错误;B、减数分裂I后期同源染色体分离,细胞每极只能得到各对同源染色体中的一条,B错误;C、在减数分裂的过程,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,保证配子染色体数目减半,C正确;D、减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性,这种多样性有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性,D错误。故选C
6．答案：A
解析：A、该蝗虫体细胞染色体数为23条,进行分裂时,可能出现的染色体数目共有46(有丝分裂后期、末期)、23(细胞分裂的间期,体细胞或减数分裂I)、12(减数分裂II前期、中期)、11(减数分裂II前期、中期)、24(减数分裂II后期、末期)、22(减数第分裂工I后期、末期)六种可能情况,A正确;B、雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23 (22+X)雄蝗虫无X染色体的精子与正常的卵细胞结合后染色体数目为22+X,可形成雄蝗虫,B错误;C、图片细胞中同源染色体分离,处于减数分裂I后期,右侧所示图示中该蝗虫的染色体组成为22+X,故该细胞应为雄性蝗虫的细胞,细胞名称为初级精母细胞,C错误;D、雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X),由于X染色体只有一条,无法联会,故减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现11个四分体,D错误。故选A。
7．答案：D
解析：A、1903年萨顿通过研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程,推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系,采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,A正确;B、摩尔根通过红眼和白眼果蝇的杂交,子代只有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇,子代雌雄个体表现型比例不同,可以说明白眼基因只存在于x染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因,B正确;C、摩尔根通过果蝇杂交实验发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图,说明基因在染色体上呈线性排列,C正确;D、人类基因组计划需测24条染色体,22条常染色体、X和Y条性染色体中的DNA序列,D错误。故选D。
8．答案：A
解析：A、X染色体的数目决定了果蝇的性别,人是X、Y型性别决定生物,是否有Y染色体决定了人的性别,A正确;B、是否有Y染色体决定了人的性别,X染色体的数目决定了果蝇的性别,B错误;C、克氏综合征患者性染色体为XXY,可能与其母亲卵细胞的减数分裂异常有关,也可能与父亲的精子异常有关,C错误;D、克氏综合征患者的成因可能是其父亲提供XY型的精子,可能是精子形成过程中减数第一次分裂异常而减数第二次分裂正常,D错误。故选A。
9．答案：A
解析：A、从图1可以看出正常父母生出患病女儿,应为隐性病且非伴Y遗传,女患者的父亲为正常人,因此该病为常染色体遗传病,若用A、a表示,则Ⅱ-1为aa, Ⅰ-1、Ⅰ2均为Aa,再结合图2中I-1的电泳结果可以看出苯丙氨酸氢化酶的正常基因位于23kb的条带上,患者不具有该正常基因,A正确
10．答案：A
解析：A、实验一离心的目的是为了使上清液析出质量较轻的T噬菌体,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,分别观测放射性的存在部位,A正确;B、实验一离心后分别检测上清液和沉淀物的放射性,可以判断出噬菌体的DNA会进入细菌而蛋白质外壳留在细胞外,需要进一步检测大肠杆菌裂解后释放出的子代噬菌体放射性,可以得出子代噬菌体的性状通过亲代的DNA遗传,DNA才是噬菌体的遗传物质,B错误;C、离心的结果是较轻的在上方,较重的在下方,实验二中离心后密度越大的DNA分子所在位置越靠下,C错误;D、差速离心是通过逐渐提高离心速率从而分离不同大小颗粒的方法,可以用于分离细胞器,实验二不需要使用差速离心技术,而是密度梯度离心,D错误。故选A。
11．答案：C
解析：C、噬菌体共有5000个碱基对,其中胞嘧啶所占比例为23%,则每一个噬菌体DNA含有5000×2×23%=2300个胞嘧啶,培养n代后共产生20个DNA分子,则共有2300×21个胞嘧啶,去掉最初投入的DNA中含有的胞嘧啶数,则共需要消耗2300×(2n-1)个胞嘧啶,C错误
12．答案：B
解析：A、DNA分子杂交技术可比较不同种生物DNA分子的差异,将来自不同种生物的两条DNA单链进行杂交,两种生物的DNA分子碱基序列越相似,形成的杂合双链区的部位就越多,A正确;B、DNA分子在杂交时遵循碱基互补配对原则,DNA分子中的基因片段和非基因片段都能碱基互补配对,都能形成杂合双链区,B错误;C、由题意可知,若该RNA是由某一特定的DNA片段转录而来,则该RNA的碱基序列应与该DNA片段的一条链的碱基序列互补,两者能形成“杂合双链区",故可用该种方法可鉴定某RNA是否由某一特定的DNA片段转录,C正确;D、杂合双链区中的嘌呤与嘧啶配对,所以嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等,D正确。故选B。
13．答案：B
解析：A、磷酸、脱氧核糖和碱基通过化学键连接成脱氧核苷酸,脱氧核苷酸通过化学键连接成长链进而螺旋成DNA,因此可以用纸片和牙签模拟DNA中脱氧核苷酸之间的连接方式,A正确;B、红绿色盲为伴X隐性遗传,若单纯用性状区分男女、颜色区分是否患病,则正常女性均为相同形状相同颜色,无法区分是纯合子还是杂合子,因此形状代表性别、颜色代表患病情况的设置无法模拟红绿色盲的遗传方式,B错误;C、染色体在减数分裂中会出现形态、数目的变化,可以用橡皮泥捏制代表,纺锤丝附着在着丝粒上牵引着染色体的移动,可以用细绳代表,C正确;D、生殖器官的体细胞中遗传因子是成对存在的,用小桶来代表生殖器官,其中放入成对的小球代表遗传因子,随机抓取出的小球代表成对的遗传因子分离进入配子,将不同小桶抓出的小球组合的过程代表雌雄配子的随机结合,D正确。故选B。
14．答案：D
解析：A、反义RNA能与正常mRNA互补结合,故反义基因干扰了花青素合成酶的翻译,A正确;B、将不同拷贝数量的反义基因导入月季花细胞,反义基因转录形成反义RNA,反义RNA能与正常mRNA互补结合,月季花细胞中花青素合成酶的表达量降低,花青素不同程度减少,故导入的反义基因数量可影响花青素含量,可以使月季花的颜色深浅不一,B正确;C、反义基因与花青素合成酶基因转录的RNA部分互补,两种基因中(A+T) / (G+C)的比值不一定相等,C正确;D、上述过程体现了生物的性状是由基因决定的,没有体现环境因素的作用,D错误。故选D。
15．答案：C
解析：A、表观遗传指的是生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。EZH2的表达量过高使相关基因甲基化程度提高,没有改变基因的碱基序列,导致表型改变患上DKD因此属于表观遗传,A正确;B、DKD患者基因发生甲基化,碱基序列虽未改变,但甲基化可以抑制其转录过程,B正确;C、E蛋白相关基因的甲基化抑制了其转录过程,因此患者体内E蛋白数量低于正常数值,增加蛋白量可以有助于缓解病情,C错误;D、DKD是由于EZH2基因过表达导致的,因此敲除EZH2基因或抑制其表达都可以延缓病情发展,D正确,故选C。
16．答案：B
解析：A、该品系叶片黄化的新性状是由基因突变引起的,基因突变属于可遗传变异,可遗传给后代,A正确B、基因是由2条链,原基因序列一条链5'-_GAGAG-3',另一条链为5'_CTCTC-3',该基因中含有4种碱基,B错误;C、基因的直接表达产物是蛋白质,叶绿素化学本质不是蛋白质,因此叶绿素不是D基因表达的直接产物,C正确;D、基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,D正确。故选B。
17．答案：D
解析：图中为减数分裂中的异常联会现象,本应两条同源染色体联会,图中为四条染色体部分联会,说明发生了染色体结构变异。从图中可以看出有三对等位基因的存在,通过等位基因可以推断出相应的同源区段。若H与A为未发生染色体结构变异的部分,则h所在的染色体上应有a的存在,但图中a出现在了另一条非同源染色体上,因此图中应发生了非同源染色体之间交换片段的现象,即易位,D正确,ABC错误。故选D。
18．答案：D
解析：
19．答案：Ⅰ.（1）转录和翻译；图2；图2中mRNA未转录完成就开始翻译（边转录边翻译）
（2）从左到右；tRNA上的反密码子与密码子一一对应，一种密码子只能对应一种氨基酸
（3）翻译时氨基酸出现遗漏或错配；一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链（多聚核糖体）
Ⅱ.（4）acde
（5）该mRNA上存在着多个起始密码子（合理即可）
解析：
20．答案：（1）染色体（数目）变异；不可育；杂种2有三套非同源染色体，减数分裂时联会紊乱，不能形成可育配子
气温骤降（低温）抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍
（2）不定向性；明显缩短育种年限，可大幅度改良某些性状
（3）终止密码子提前，导致翻译提前终止；CLV3基因的表达产物抑制番茄产量的增加（CLV3基因对番茄产量进行负调控）
解析：
21．答案：（1）无斑点147
（2）测交；测交实验结果为有斑点:无斑点＝1:1，说明杂种F1产生了2种比例相等的配子
（3）实验思路：选择叶片有斑点易感病植株与叶片无斑点抗病植株为亲本进行杂交，得到的F1自交，观察并统计F2的表型及比例。
预期结果：若F2中有斑点抗病:有斑点易感病:无斑点抗病:无斑点易感病＝9:3:3:1，则两对基因位于两对同源染色体上。若F2中有斑点易感病:有斑点抗病:无斑点抗病＝1:2:1，则两对基因位于一对同源染色体上。
解析：(1)根据实验组①分析,亲代是有斑点×无斑点,F2全为有斑点,说明有斑点为显性性状,无斑点为隐性性状。F2有斑点:无斑点=3:1,F2中有斑点才含有杂合子,且杂合子的比例为2/3,因此F2中的杂合子约为220x2/3~147株。
(2)测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式,无斑点为隐性性状,实验组③为F1与亲本无斑点杂交,杂交类型是测交。由于隐性个体只能产生一种配子,因此根据测交后代的性状表现及比例能直接反映F1的配子基因型及比例,测交实验结果为有斑点:无斑点=1:1,说明杂种F1产生了2种比例相等的配子,说明番茄叶色有无斑点遵循基因的分离定律。
(3)抗病植株自交会产生易感病植株,说明抗病植株是显性,要想证明两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上,常采用双杂合个体自交或者测交,对植物而言,常用自交方式,实验材料只有能稳定遗传的叶片有斑点易感病植株和叶片无斑点抗病植株,因此实验思路为:选择叶片有斑点易感病植株与叶片无斑点抗病植株为亲本进行杂交,得到的F1(双杂合)自交,观察并统计F2的表型及比例。假定番茄叶色的有斑点和无斑点由A/a控制,抗病和易感病由B/b控制,预期结果:若两对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,F1基因型为AaBb,F2基因型为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,即F2中有斑点抗病:有斑点易感病:无斑点抗病:无斑点易感病=9:3:3:1;若两对基因位于一对同源染色体上,遵循分离定律,F1基因型为AaBb,能产生Ab和aB配子,F2基因型为AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1,即F2中有斑点抗病:有斑点易感病:无斑点抗病=2:1:1。
22．答案：（1）2；1
（2）从右到左；双螺旋结构；原DNA为其提供了模板链，且修复时遵循碱基互补配对原则
（3）UvrC酶和UvrB酶；基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（4）随着年龄的增长，XP患者体内无法修复的DNA损伤累积增多，导致多个基因累积突变
解析：(1)据图分析,DNA损伤修复机制修复一处损伤,打开缺口时需断裂2个磷酸二酯键,该DNA分子在断裂的5'端上会增加1个游离的磷酸基团。
(2) DNA复制过程中子链延伸方向是从5'端到3'端,故DNA损伤修复过程中酶①沿从左到右合成缺失的DNA片段后,由酶②修补缺口, DNA重新盘绕成双螺旋结构,损伤修复才算真正完成。修复后的DNA与原DNA完全一致,合理的解释是原DNA为其提供了模板链,且修复时遵循碱基互补配对原则。
(3)研究表明,XP患者无法进行DNA损伤修复,但其体内细胞分裂的过程相对正常,说明该患者体内酶①是正常的,则推测其体内功能丧失的酶最有可能是图中的UvrC酶和UvrB酶,从而不能切除受损伤的链,进行后续的损伤修复机制。着色性干皮病(XP)为常染色隐性遗传病,患者体内的部分酶功能丧失,对阳光极度敏感,长期暴露在阳光下的皮肤容易发生色素沉积、萎缩、角化过度,极易患皮肤癌,该病体现了基因与性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
(4)随着年龄的增长,XP患者体内无法修复的DNA损伤累积增多,导致多个基因累积突变,故随着年龄的增长,XP患者几乎都会发展为皮肤癌。
实验组
杂交组合
子代表现型及植株数
①
有斑点×无斑点
F1全为有斑点23株
F2有斑点220株，无斑点72株
②
F1×亲本有斑点
全为有斑点219株
③
F1×亲本无斑点
有斑点112株，无斑点109株
一、单选题
1．下列有关遗传学术语的叙述错误的是( )
A.一种生物的同一种性状的不同表现类型，叫作相对性状
B.某一植物雄花的花粉落在同一植株的雌花柱头上，属于自交
C.生物个体表现出来的性状叫表型，与表型有关的基因组成叫基因型
D.同种生物后代中既有隐性性状个体又有显性性状个体的现象，叫作性状分离
2．某种植物茎的高度由两对等位基因（A/a和B/b）共同控制，这两对等位基因独立遗传。该植物在自然状态下既可以进行自交，也可以进行自由交配。现有基因型为AaBb的个体进行自交，F1植株表现为高茎:矮茎＝9:7，F1自由交配，F2高茎植株中纯合子占比为( )
A.1/4B.1/9C.4/9D.9/16
3．玉米为雌雄同株的植物，自然状态下自交和杂交均可进行。研究表明玉米雄蕊是否可育由细胞核基因和细胞质基因共同决定。核基因A控制雄性可育，a控制雄性不育；质基因N控制雄性可育，M控制雄性不育。以上4种基因中A抑制M的表达，其中只有基因型为M（aa）的玉米表现为雄性不育。下列推断正确的是( )
A.玉米雄性可育的基因型有5种
B.某雄性不育植株的父本一定含有M
C.M和N基因的遗传遵循孟德尔遗传定律
D.雄性不育系与具有优良性状的母本杂交可获得杂种优势玉米品系
4．孟德尔用纯种黄色圆粒豌豆和纯种绿色皱粒豌豆探索两对相对性状杂交实验的遗传规律时，运用了假说—演绎法，该方法的基本步骤是提出问题、作出假说、演绎推理、预测结果、实验验证、得出结论。下列相关叙述错误的是( )
A.“F2中为什么会出现新的性状组合？它们之间有什么数量关系？”属于提出的问题
B.“F1在形成配子时每对遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子可以自由组合”属于假说内容之一
C.“F2中性状表现为4种，它们之间的数量比为9:3:3:1”属于演绎推理的内容
D.“选取F1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，后代性状表现为4种，数量比为1:1:1:1”属于实验验证的内容
5．减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定，维持了生物遗传的稳定性。下列相关叙述正确的是( )
A.减数分裂Ⅰ前期姐妹染色单体发生互换有利于增加配子中染色体组合的多样性
B.减数分裂Ⅱ后期同源染色体分离，细胞每极只能得到各对同源染色体中的一条
C.原始生殖细胞的染色体复制一次，细胞连续分裂两次，保证配子染色体数目减半
D.减数分裂和受精作用共同维持遗传的稳定而不产生变异，体现了有性生殖的优越性
6．雌蝗虫体细胞内染色体数为2n＝24（22＋XX），雄蝗虫体细胞内染色体数为2n＝23（22＋X）。如图左侧是一张蝗虫细胞减数分裂过程中的照片，右侧是该细胞中染色体的分析图。下列相关分析正确的是( )
A.该蝗虫体内细胞的染色体数目共有11、12、22、23、24、46六种情况
B.雄蝗虫无Ⅹ染色体的精子与正常的卵细胞结合后不能发育成完整个体
C.该细胞处于减数分裂Ⅱ前期，属于雄性个体的次级精母细胞
D.当该细胞位于减数分裂Ⅰ前期时，应有12个四分体
7．摩尔根等人的果蝇杂交实验证明，一条染色体上有许多个基因，从而使人们认识到基因是具有物质性的实体。下列关于“基因和染色体关系”相关研究的叙述，错误的是( )
A.萨顿研究蝗虫精子和卵细胞的形成过程，推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系
B.摩尔根等人运用红眼雌果蝇和白眼雄果蝇进行实验，证明了白眼基因只在X染色体上
C.摩尔根等人发明了测定基因位置的方法，说明了基因在染色体上呈线性排列
D.人类基因组计划需测定22条常染色体和任意1条性染色体中的DNA序列
8．人和果蝇都是XY型性别决定，但性染色体异常时性别决定方式有所区别。如：人类克氏综合征患者性染色体为XXY，表现为男性；而果蝇性染色体为XXY时，发育为雌性。下列相关叙述正确的是( )
A.X染色体的数目决定了果蝇的性别，是否有Y染色体决定了人的性别
B.X染色体的数目决定了人的性别，Y染色体的数目决定了果蝇的性别
C.克氏综合征患者的成因与其母亲卵细胞的减数分裂异常无关，只与父亲的精子异常有关
D.克氏综合征患者的成因可能是其父亲精子的减数第一次分裂正常而减数第二次分裂异常
9．苯丙酮尿症是一种由苯丙氨酸羟化酶基因突变引起的单基因遗传病。图1是某患者的家系图，提取其中Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1和Ⅱ-2的DNA经切割处理，产生大小不同的片段，再经电泳后进行苯丙氨酸羟化酶基因相关检测，结果见图2，黑色条带代表检测到该片段。下列相关叙述正确的是( )
A.苯丙氨酸羟化酶正常基因位于23kb条带上
B.Ⅱ-2携带苯丙酮尿症致病基因的概率为2/3
C.Ⅱ-1个体的致病基因只来自于父亲
D.Ⅱ-3是患病男孩的概率为1/4
10．离心技术在赫尔希和蔡斯完成的噬菌体侵染大肠杆菌的实验（实验一）和梅塞尔森和斯塔尔证明DNA半保留复制的实验（实验二）中都起到了至关重要的作用，下列关于离心技术的叙述正确的是( )
A.实验一运用离心技术的目的是使上清液析出质量较轻的T2噬菌体，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌
B.实验一离心后检测上清液和沉淀物的放射性即可判断T2噬菌体的遗传物质
C.实验二离心后密度越大的DNA分子在离心管位置越靠上
D.实验二需使用差速离心技术
11．某噬菌体DNA中含有5000个碱基对，其中胞嘧啶所占比例为23%，且该噬菌体DNA中的氮元素均为15N。若将该噬菌体置于只含有14N的大肠杆菌培养基中培养n代，下列相关叙述错误的是( )
A.该噬菌体DNA的一条链中C＋G的比例为46%
B.子代噬菌体中含14N的脱氧核苷酸链共有2n+1－2条
C.噬菌体培养n代共需要消耗胞嘧啶数为2300×（2n－2）个
D.在该过程中噬菌体DNA复制所需的酶和原料由大肠杆菌提供
12．下图是一种比较不同生物DNA分子差异的方法，当两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列时，互补的碱基序列结合在一起形成“杂合双链区”；没有互补碱基序列的部位，仍然是两条游离的单链。下列叙述错误的是( )
A.形成杂合双链区的部位越多，说明两种生物DNA碱基序列的一致性越高
B.DNA分子中的基因片段才能形成杂合双链区，非基因片段则无法形成
C.用该种方法也可鉴定某RNA是否由某一特定的DNA片段转录
D.杂合双链区中的嘌呤数和嘧啶数相等
13．模拟实验是根据相似性原理通过模拟的方法制成研究对象的模型，用模型来代替被研究对象，通过模拟研究对象的实际情况来进行实验研究。下列实验中不属于模拟实验的是( )
A.用不同形状的纸片代表磷酸、脱氧核糖和碱基，用牙签代表化学键，模拟DNA中脱氧核苷酸之间的连接方式
B.用遗传系谱图中的不同形状代表不同性别，不同颜色代表是否患病，模拟红绿色盲的遗传方式
C.用橡皮泥制作染色体、细绳代表纺锤丝模拟减数分裂中染色体的数目和行为变化
D.用小桶和小球分别代表生殖器官和配子，模拟遗传因子的分离和配子的随机结合
14．反义基因技术是根据核酸杂交原理，设计针对特定靶序列的反义基因，从而抑制特定基因的表达。将不等数量的同一反义基因导入月季花细胞，产生的反义RNA与正常的mRNA互补结合，可使月季花细胞中花青素合成酶的表达量降低。据此推断以下说法错误的是( )
A.反义基因技术干扰花青素合成酶的翻译过程
B.反义基因技术可以使月季花的颜色深浅不一
C.反义基因和花青素合成酶基因中（A＋T）/（G＋C）的比值不一定相同
D.上述过程体现了生物的性状是由基因与环境因素相互作用的结果
15．糖尿病肾病（DKD）是由于长时间患糖尿病而导致的蛋白尿等泌尿系统疾病。研究发现，糖尿病长期患者体内的组氨酸-赖氨酸-甲基转移酶（EZH2）表达量过高，使得细胞膜粘附蛋白（E蛋白）相关基因的甲基化程度提高，导致患病。据此推断，下列叙述错误的是( )
A.EZH2表达量过高导致糖尿病患者患DKD属于表观遗传
B.DKD患者基因序列未发生改变，但转录过程被抑制
C.清除DKD患者体内过多的E蛋白有助于缓解病情
D.敲除EZH2基因或抑制其表达可延缓DKD的发展
16．叶片黄化是水稻减产的重要原因，某品系水稻中控制叶绿素合成酶的D基因突变为d基因后，叶绿素含量大幅度降低导致叶片黄化，测序后发现d基因序列的某一片段由D基因序列的5′-GAGAG-3′变为5′-GACAG-3′。根据以上信息，下列叙述错误的是( )
A.该品系叶片黄化的新性状可遗传给后代
B.原基因序列5′-GAGAG-3′含有2种碱基
C.叶绿素不是D基因表达的直接产物
D.基因突变是生物变异的根本来源
17．某生物在进行减数分裂时细胞内的染色体出现了下图所示的情况，图中字母代表染色体上的基因，据此判断其发生的变异类型为( )
A.缺失B.重复C.倒位D.易位
18．通过遗传咨询和产前诊断等手段可以对遗传病进行检测和预防，下图为产前诊断中的某种方法示意图，据图推断下列叙述正确的是( )
A.该诊断方法为羊水检查，需对A中的细胞进行检测
B.对胎儿细胞的染色体进行数量分析，可推断胎儿是否患有猫叫综合征
C.对不患红绿色盲的孕妇腹中的胎儿进行性别确定，可推断胎儿是否患有红绿色盲
D.对C中培养的细胞进行DNA序列检测，可判断胎儿是否患有镰刀型红细胞贫血症
二、读图填空题
19．Ⅰ.图1和图2是两种细胞内遗传信息传递的部分过程，请据图回答下列问题：
（1）图1和图2两种细胞内遗传信息传递的两个生理过程是__________，其中代表原核生物遗传信息传递过程的是__________（填“图1”或“图2”），理由是__________。
（2）图1中核糖体的移动方向是__________（填“从左到右”或“从右到左”），在此过程中，一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸的原因是__________。
（3）研究发现，合成肽链时核糖体的移动速度不是恒定的，会受到多种因素调控。根据核糖体在合成肽链时的作用分析，核糖体移动速度过快可能导致的问题是__________；移动速度过慢会影响肽链合成的效率，因此，生物进化出提高合成肽链速率的机制是__________。
Ⅱ.图3所示的是真核生物中普遍存在的mRNA“可变剪接”现象，图中①～⑥为某基因编码氨基酸的不同序列。
图3
（4）下列对该现象的相关叙述正确的是__________（填序号）
a.mRNA前体通过不同剪接方式产生不同的mRNA后再继续表达
b.该现象有利于增加氨基酸的多样性
c.该现象使得一个基因可以编码不同的蛋白产物
d.“可变剪接”依赖于mRNA前体断开的磷酸二酯键位置不同
e.该现象可以使同一组织在不同发育阶段表达出不同蛋白质
（5）原核生物中不存在“可变剪接”现象，但其一个mRNA可编码多条不同的多肽链，分析其原因可能是__________。
20．作物驯化是指人工选择在野外自然条件下形成的适应新环境的野生品种，再经过不断筛选获得栽培品种。随着技术的发展，现已实现人为改变野生品种的基因组成或染色体组，从而提升作物产量、改良作物性状。下图是普通小麦自然驯化和某高产番茄人工驯化的过程。
回答下列问题：
（1）根据图1分析，通过作物驯化得到普通小麦的主要原理是__________，图1中杂种2是否可育？__________，原因是__________。推测杂种2在自然条件下形成普通小麦的过程是__________。
（2）根据图2分析，高产番茄驯化过程打破了基因突变的__________，使番茄性状向着人类期望的方向改变；除此之外，与自然驯化相比人工驯化的优势还有__________。
（3）研究发现，将图2中野生番茄的CLV3基因序列中的3个碱基进行删除，其编码的肽链与CLV3基因编码的肽链相比大大缩短，原因可能是__________。进行碱基删除的野生番茄与图2中高产番茄的产量接近，据此推测CLV3基因与番茄产量的关系是__________。
三、实验探究题
21．叶色变异是植物一种正常的生命现象。番茄叶色的有斑点和无斑点是一对相对性状，为探究其遗传规律，某研究小组选择叶色有斑点和叶色无斑点的番茄植株作为材料，杂交实验及结果如下表（实验①中F1自交得到F2，实验②③中F1及亲本均来自于实验①）。
回答下列问题：
（1）根据实验组①分析，__________为番茄叶色的隐性性状，F2中的杂合子约为__________株。
（2）实验组③的杂交类型为__________，其结果可说明番茄叶色有无斑点遵循基因的分离定律，理由是__________。
（3）番茄患黑叶斑病会导致大量减产，部分番茄植株对该病有抗性，抗病植株自交会产生易感病植株。现有若干能稳定遗传的叶片有斑点易感病植株和叶片无斑点抗病植株，请设计实验探究：控制番茄叶色有无斑点和对黑叶斑病抗性的两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上，请写出实验思路、预期结果及结论。
实验思路：__________。
预期结果及结论：__________。
22．着色性干皮病（XP）为常染色隐性遗传病，患者体内的部分酶功能丧失，对阳光极度敏感，长期暴露在阳光下的皮肤容易发生色素沉积、萎缩、角化过度，极易患皮肤癌。研究表明，紫外线照射可导致脱氧核苷酸链上的相邻两个胸腺嘧啶形成胸腺嘧啶二聚体（图中圈出部分），造成DNA损伤。正常人体内有多种酶参与的DNA损伤修复机制，如下图所示。
回答下列问题：
（1）据图分析，DNA损伤修复机制修复一处损伤，打开缺口时需断裂__________个磷酸二酯键，该DNA分子上会增加__________个游离的磷酸基团。
（2）DNA损伤修复过程中酶①沿__________方向（填“从左到右”或“从右到左”）合成缺失的DNA片段后，由酶②修补缺口，DNA重新盘绕成__________，损伤修复才算真正完成。修复后的DNA与原DNA完全一致，合理的解释是__________。
（3）研究表明，XP患者无法进行DNA损伤修复，但其体内细胞分裂的过程相对正常，推测其体内功能丧失的酶最有可能是图中的__________。该病体现了基因与性状的关系是__________。
（4）随着年龄的增长，XP患者几乎都会发展为皮肤癌，推测其原因可能是__________。
参考答案
1．答案：D
解析：A、同种生物、同一性状的不同表现类型叫作相对性状,如人的单眼皮与双眼皮,A正确;B、某一植物雄花的花粉落在同一植株的雌花柱头上,属于自交,如玉米为雌雄同株异花,玉米的雄花的花粉落在同一植株的雌花柱头上,可完成自交,B正确;C、表型(表现型)是指生物个体表现出来的性状,基因型是指与生物个体表型有关的基因组成,C正确;D、性状分离是指杂种后代同时出现显性性状和隐性性状的现象,D错误。故选D
2．答案：B
解析：基因型为AaBb的个体进行自交,F植株表现为高茎:矮茎=9:7,这是典型的9:3:3:1的变式,说明高茎的基因型为A_B_(即AABB、AABb、AaBB,AaBb),而矮茎的基因型则为A_bb、aaB_.aabb(即AAbb、Aabb,aaBB, aaBb, aabb),由于这两对等位基因独立遗传,我们可以分别计算每一对等位基因在F1中的比例。对于Aa这一对基因,F1中AA、Aa、aa的比例为1:2:1;同理,对于B这一对基因,F1中BB、Bb、bb的比例也为1:2:1。然后,我们考虑的自由交配后F2中高茎植株以及高茎植株中纯合子的占比。由于自由交配,我们可以使用基因频率来计算F2的基因型比例。在F1中,A的基因频率=1/4+1/2×1/2-1/2,a的基因频率为1/2;B的基因频率=1/4+1/2×1/2-1/2,b的基因频率为1/2。因此,在F2中,高茎植株(A_B_)的比例为(1/2×1/2+2×1/2×1/2)×(1/2×1/2+2×1/2×1/2)=9/16,高茎植株中纯合子(AABB)的比例为1/2×1/2×1/2×1/2=1/16,所以高茎植株中纯合子占比为1/16+9/16=1/9。故选B。
3．答案：A
解析：A、雄性可育植株的基因型有M(AA)、M(Aa)、N (AA)、N(Aa) 和N (aa)5种,A正确;B、雄性不育的基因型只有M(aa)1种,细胞质基因M来自母本,因此某雄性不育植株的母本一定含有M,B错误;C、孟德尔遗传定律适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传,M和N是细胞质基因,不遵循孟德尔遗传定律,C错误;D、雄性不育系只能作为母本,与具有优良性状的父本杂交可获得杂种优势玉米品系,D错误。故选A。
4．答案：C
解析：A、“F2中为什么会出现新的性状组合?它们之间有什么数量关系?”是观察实验现象提出的问题,A正确;B、“F1在形成配子时每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合”是孟德尔在解释问题时通过推理想象提出的假说之一,B正确;C、“F2中性状表现为4种,它们之间的数量比为9:3:3:1”是对实验结果的观察结论,不属于演绎推理,C错误;D、“选取F1黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,后代性状表现为4种,数量比为11:小1”是根据演绎推理做出的实验验证,D正确。故选C。
5．答案：C
解析：A、减数分裂I前期同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换有利于增加配子中染色体组合的多样性,A错误;B、减数分裂I后期同源染色体分离,细胞每极只能得到各对同源染色体中的一条,B错误;C、在减数分裂的过程,染色体只复制一次,而细胞连续分裂两次,保证配子染色体数目减半,C正确;D、减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定,维持了生物遗传的稳定性,在有性生殖过程中,减数分裂形成的配子,其染色体组合具有多样性,导致了不同配子遗传物质的差异,加上受精过程中卵细胞和精子结合的随机性,同一双亲的后代必然呈现多样性,这种多样性有利于生物适应多变的自然环境,有利于生物在自然选择中进化,体现了有性生殖的优越性,D错误。故选C
6．答案：A
解析：A、该蝗虫体细胞染色体数为23条,进行分裂时,可能出现的染色体数目共有46(有丝分裂后期、末期)、23(细胞分裂的间期,体细胞或减数分裂I)、12(减数分裂II前期、中期)、11(减数分裂II前期、中期)、24(减数分裂II后期、末期)、22(减数第分裂工I后期、末期)六种可能情况,A正确;B、雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23 (22+X)雄蝗虫无X染色体的精子与正常的卵细胞结合后染色体数目为22+X,可形成雄蝗虫,B错误;C、图片细胞中同源染色体分离,处于减数分裂I后期,右侧所示图示中该蝗虫的染色体组成为22+X,故该细胞应为雄性蝗虫的细胞,细胞名称为初级精母细胞,C错误;D、雄蝗虫体细胞内染色体数为2n=23(22+X),由于X染色体只有一条,无法联会,故减数第一次分裂前期的初级精母细胞中会出现11个四分体,D错误。故选A。
7．答案：D
解析：A、1903年萨顿通过研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程,推测基因和染色体的行为存在明显的平行关系,采用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,A正确;B、摩尔根通过红眼和白眼果蝇的杂交,子代只有红眼雌果蝇和白眼雄果蝇,子代雌雄个体表现型比例不同,可以说明白眼基因只存在于x染色体上,Y染色体上不含有它的等位基因,B正确;C、摩尔根通过果蝇杂交实验发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法,并绘出了第一个果蝇各种基因在染色体上相对位置的图,说明基因在染色体上呈线性排列,C正确;D、人类基因组计划需测24条染色体,22条常染色体、X和Y条性染色体中的DNA序列,D错误。故选D。
8．答案：A
解析：A、X染色体的数目决定了果蝇的性别,人是X、Y型性别决定生物,是否有Y染色体决定了人的性别,A正确;B、是否有Y染色体决定了人的性别,X染色体的数目决定了果蝇的性别,B错误;C、克氏综合征患者性染色体为XXY,可能与其母亲卵细胞的减数分裂异常有关,也可能与父亲的精子异常有关,C错误;D、克氏综合征患者的成因可能是其父亲提供XY型的精子,可能是精子形成过程中减数第一次分裂异常而减数第二次分裂正常,D错误。故选A。
9．答案：A
解析：A、从图1可以看出正常父母生出患病女儿,应为隐性病且非伴Y遗传,女患者的父亲为正常人,因此该病为常染色体遗传病,若用A、a表示,则Ⅱ-1为aa, Ⅰ-1、Ⅰ2均为Aa,再结合图2中I-1的电泳结果可以看出苯丙氨酸氢化酶的正常基因位于23kb的条带上,患者不具有该正常基因,A正确
10．答案：A
解析：A、实验一离心的目的是为了使上清液析出质量较轻的T噬菌体,沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,分别观测放射性的存在部位,A正确;B、实验一离心后分别检测上清液和沉淀物的放射性,可以判断出噬菌体的DNA会进入细菌而蛋白质外壳留在细胞外,需要进一步检测大肠杆菌裂解后释放出的子代噬菌体放射性,可以得出子代噬菌体的性状通过亲代的DNA遗传,DNA才是噬菌体的遗传物质,B错误;C、离心的结果是较轻的在上方,较重的在下方,实验二中离心后密度越大的DNA分子所在位置越靠下,C错误;D、差速离心是通过逐渐提高离心速率从而分离不同大小颗粒的方法,可以用于分离细胞器,实验二不需要使用差速离心技术,而是密度梯度离心,D错误。故选A。
11．答案：C
解析：C、噬菌体共有5000个碱基对,其中胞嘧啶所占比例为23%,则每一个噬菌体DNA含有5000×2×23%=2300个胞嘧啶,培养n代后共产生20个DNA分子,则共有2300×21个胞嘧啶,去掉最初投入的DNA中含有的胞嘧啶数,则共需要消耗2300×(2n-1)个胞嘧啶,C错误
12．答案：B
解析：A、DNA分子杂交技术可比较不同种生物DNA分子的差异,将来自不同种生物的两条DNA单链进行杂交,两种生物的DNA分子碱基序列越相似,形成的杂合双链区的部位就越多,A正确;B、DNA分子在杂交时遵循碱基互补配对原则,DNA分子中的基因片段和非基因片段都能碱基互补配对,都能形成杂合双链区,B错误;C、由题意可知,若该RNA是由某一特定的DNA片段转录而来,则该RNA的碱基序列应与该DNA片段的一条链的碱基序列互补,两者能形成“杂合双链区",故可用该种方法可鉴定某RNA是否由某一特定的DNA片段转录,C正确;D、杂合双链区中的嘌呤与嘧啶配对,所以嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数相等,D正确。故选B。
13．答案：B
解析：A、磷酸、脱氧核糖和碱基通过化学键连接成脱氧核苷酸,脱氧核苷酸通过化学键连接成长链进而螺旋成DNA,因此可以用纸片和牙签模拟DNA中脱氧核苷酸之间的连接方式,A正确;B、红绿色盲为伴X隐性遗传,若单纯用性状区分男女、颜色区分是否患病,则正常女性均为相同形状相同颜色,无法区分是纯合子还是杂合子,因此形状代表性别、颜色代表患病情况的设置无法模拟红绿色盲的遗传方式,B错误;C、染色体在减数分裂中会出现形态、数目的变化,可以用橡皮泥捏制代表,纺锤丝附着在着丝粒上牵引着染色体的移动,可以用细绳代表,C正确;D、生殖器官的体细胞中遗传因子是成对存在的,用小桶来代表生殖器官,其中放入成对的小球代表遗传因子,随机抓取出的小球代表成对的遗传因子分离进入配子,将不同小桶抓出的小球组合的过程代表雌雄配子的随机结合,D正确。故选B。
14．答案：D
解析：A、反义RNA能与正常mRNA互补结合,故反义基因干扰了花青素合成酶的翻译,A正确;B、将不同拷贝数量的反义基因导入月季花细胞,反义基因转录形成反义RNA,反义RNA能与正常mRNA互补结合,月季花细胞中花青素合成酶的表达量降低,花青素不同程度减少,故导入的反义基因数量可影响花青素含量,可以使月季花的颜色深浅不一,B正确;C、反义基因与花青素合成酶基因转录的RNA部分互补,两种基因中(A+T) / (G+C)的比值不一定相等,C正确;D、上述过程体现了生物的性状是由基因决定的,没有体现环境因素的作用,D错误。故选D。
15．答案：C
解析：A、表观遗传指的是生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。EZH2的表达量过高使相关基因甲基化程度提高,没有改变基因的碱基序列,导致表型改变患上DKD因此属于表观遗传,A正确;B、DKD患者基因发生甲基化,碱基序列虽未改变,但甲基化可以抑制其转录过程,B正确;C、E蛋白相关基因的甲基化抑制了其转录过程,因此患者体内E蛋白数量低于正常数值,增加蛋白量可以有助于缓解病情,C错误;D、DKD是由于EZH2基因过表达导致的,因此敲除EZH2基因或抑制其表达都可以延缓病情发展,D正确,故选C。
16．答案：B
解析：A、该品系叶片黄化的新性状是由基因突变引起的,基因突变属于可遗传变异,可遗传给后代,A正确B、基因是由2条链,原基因序列一条链5'-_GAGAG-3',另一条链为5'_CTCTC-3',该基因中含有4种碱基,B错误;C、基因的直接表达产物是蛋白质,叶绿素化学本质不是蛋白质,因此叶绿素不是D基因表达的直接产物,C正确;D、基因突变是新基因产生的途径,是生物变异的根本来源,D正确。故选B。
17．答案：D
解析：图中为减数分裂中的异常联会现象,本应两条同源染色体联会,图中为四条染色体部分联会,说明发生了染色体结构变异。从图中可以看出有三对等位基因的存在,通过等位基因可以推断出相应的同源区段。若H与A为未发生染色体结构变异的部分,则h所在的染色体上应有a的存在,但图中a出现在了另一条非同源染色体上,因此图中应发生了非同源染色体之间交换片段的现象,即易位,D正确,ABC错误。故选D。
18．答案：D
解析：
19．答案：Ⅰ.（1）转录和翻译；图2；图2中mRNA未转录完成就开始翻译（边转录边翻译）
（2）从左到右；tRNA上的反密码子与密码子一一对应，一种密码子只能对应一种氨基酸
（3）翻译时氨基酸出现遗漏或错配；一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链（多聚核糖体）
Ⅱ.（4）acde
（5）该mRNA上存在着多个起始密码子（合理即可）
解析：
20．答案：（1）染色体（数目）变异；不可育；杂种2有三套非同源染色体，减数分裂时联会紊乱，不能形成可育配子
气温骤降（低温）抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍
（2）不定向性；明显缩短育种年限，可大幅度改良某些性状
（3）终止密码子提前，导致翻译提前终止；CLV3基因的表达产物抑制番茄产量的增加（CLV3基因对番茄产量进行负调控）
解析：
21．答案：（1）无斑点147
（2）测交；测交实验结果为有斑点:无斑点＝1:1，说明杂种F1产生了2种比例相等的配子
（3）实验思路：选择叶片有斑点易感病植株与叶片无斑点抗病植株为亲本进行杂交，得到的F1自交，观察并统计F2的表型及比例。
预期结果：若F2中有斑点抗病:有斑点易感病:无斑点抗病:无斑点易感病＝9:3:3:1，则两对基因位于两对同源染色体上。若F2中有斑点易感病:有斑点抗病:无斑点抗病＝1:2:1，则两对基因位于一对同源染色体上。
解析：(1)根据实验组①分析,亲代是有斑点×无斑点,F2全为有斑点,说明有斑点为显性性状,无斑点为隐性性状。F2有斑点:无斑点=3:1,F2中有斑点才含有杂合子,且杂合子的比例为2/3,因此F2中的杂合子约为220x2/3~147株。
(2)测交是指杂交产生的子一代个体与隐性个体交配的方式,无斑点为隐性性状,实验组③为F1与亲本无斑点杂交,杂交类型是测交。由于隐性个体只能产生一种配子,因此根据测交后代的性状表现及比例能直接反映F1的配子基因型及比例,测交实验结果为有斑点:无斑点=1:1,说明杂种F1产生了2种比例相等的配子,说明番茄叶色有无斑点遵循基因的分离定律。
(3)抗病植株自交会产生易感病植株,说明抗病植株是显性,要想证明两对等位基因位于一对还是两对同源染色体上,常采用双杂合个体自交或者测交,对植物而言,常用自交方式,实验材料只有能稳定遗传的叶片有斑点易感病植株和叶片无斑点抗病植株,因此实验思路为:选择叶片有斑点易感病植株与叶片无斑点抗病植株为亲本进行杂交,得到的F1(双杂合)自交,观察并统计F2的表型及比例。假定番茄叶色的有斑点和无斑点由A/a控制,抗病和易感病由B/b控制,预期结果:若两对基因位于两对同源染色体上,遵循自由组合定律,F1基因型为AaBb,F2基因型为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,即F2中有斑点抗病:有斑点易感病:无斑点抗病:无斑点易感病=9:3:3:1;若两对基因位于一对同源染色体上,遵循分离定律,F1基因型为AaBb,能产生Ab和aB配子,F2基因型为AaBb:AAbb:aaBB=2:1:1,即F2中有斑点抗病:有斑点易感病:无斑点抗病=2:1:1。
22．答案：（1）2；1
（2）从右到左；双螺旋结构；原DNA为其提供了模板链，且修复时遵循碱基互补配对原则
（3）UvrC酶和UvrB酶；基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（4）随着年龄的增长，XP患者体内无法修复的DNA损伤累积增多，导致多个基因累积突变
解析：(1)据图分析,DNA损伤修复机制修复一处损伤,打开缺口时需断裂2个磷酸二酯键,该DNA分子在断裂的5'端上会增加1个游离的磷酸基团。
(2) DNA复制过程中子链延伸方向是从5'端到3'端,故DNA损伤修复过程中酶①沿从左到右合成缺失的DNA片段后,由酶②修补缺口, DNA重新盘绕成双螺旋结构,损伤修复才算真正完成。修复后的DNA与原DNA完全一致,合理的解释是原DNA为其提供了模板链,且修复时遵循碱基互补配对原则。
(3)研究表明,XP患者无法进行DNA损伤修复,但其体内细胞分裂的过程相对正常,说明该患者体内酶①是正常的,则推测其体内功能丧失的酶最有可能是图中的UvrC酶和UvrB酶,从而不能切除受损伤的链,进行后续的损伤修复机制。着色性干皮病(XP)为常染色隐性遗传病,患者体内的部分酶功能丧失,对阳光极度敏感,长期暴露在阳光下的皮肤容易发生色素沉积、萎缩、角化过度,极易患皮肤癌,该病体现了基因与性状的关系是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状。
(4)随着年龄的增长,XP患者体内无法修复的DNA损伤累积增多,导致多个基因累积突变,故随着年龄的增长,XP患者几乎都会发展为皮肤癌。
实验组
杂交组合
子代表现型及植株数
①
有斑点×无斑点
F1全为有斑点23株
F2有斑点220株，无斑点72株
②
F1×亲本有斑点
全为有斑点219株
③
F1×亲本无斑点
有斑点112株，无斑点109株
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