[生物][期末]北京市丰台区2023-2024学年高一下学期7月期末考试(解析版)

这是一份[生物][期末]北京市丰台区2023-2024学年高一下学期7月期末考试(解析版)，共22页。
2.本次练习所有答题均在答题卡上完成。选择题必须使用2B铅笔以正确填涂方式将各小题对应选项涂黑，如需改动，用橡皮擦除干净后再选涂其它选项。非选择题必须使用标准黑色字迹签字笔书写，要求字体工整、字迹清楚。
3.请严格按照答题卡上题号在相应答题区内作答，超出答题区域书写的答案无效，在练习卷、草稿纸上答题无效。
4.本练习卷满分共100分，作答时长90分钟。
第一部分（选择题共30分）
本部分共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 孟德尔遗传规律包括分离定律和自由组合定律。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 分离定律不能用于分析两对等位基因的遗传
B. 基因的自由组合发生在合子形成的过程中
C. 非等位基因的遗传遵循基因自由组合定律
D. 基因的自由组合定律是以分离定律为基础的
【答案】D
【分析】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、位于非同源染色体上的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，但其中的每一对等位基因的遗传遵循分离定律，自由组合定律是以分离定律为基础的，因此分离定律能用于分析两对等位基因的遗传，A错误；
B、基因自由组合定律发生在减数分裂形成配子的过程中，B错误；
C、自由组合定律适用范围是两对或两对以上位于非同源染色体上的非等位基因，C错误；
D、参考A项，自由组合定律是以分离定律为基础的，二者往往共同应用于相关遗传习题中，D正确。
故选D。
2. 如图为精原细胞增殖以及形成精子过程示意图。图中标明了染色体与部分基因。不考虑互换，据图分析，下列叙述不正确的是（ ）
A. ①即将进行有丝分裂，②即将减数分裂
B. ②分裂产生的两个子细胞基因型不相同
C. ③形成的另一个子细胞基因型为aB
D. 精细胞还需经复杂的变形才能成为精子
【答案】C
【分析】分析题文描述与题图可知，①表示精原细胞通过有丝分裂的方式进行增殖；②进行减数分裂Ⅰ（减数第一次分裂）；③进行减数分裂Ⅱ（减数第二次分裂）。
【详解】A、①细胞分裂后产生的子细胞中染色体数目不变，表示有丝分裂过程，②初级精母细胞分裂后产生③次级精母细胞，②处于减数第一次分裂，A正确；
B、②在减数第一次分裂过程中，由于同源染色体分离，导致②分裂产生的两个子细胞基因型不相同，B正确；
C、不考虑互换，染色体复制后，位于同一条染色体的两条姐妹染色单体相同位置上的基因相同，③次级精母细胞分裂后产生的精细胞的基因型为Ab，说明③处于减数第二次分裂，在减数第二次分裂过程中，着丝粒（旧教材称“着丝点”）分裂、两条姐妹染色单体随之分开后形成的两条子染色体分别移向细胞两极，因此与图中精细胞同时形成的另一个子细胞的基因型也为Ab，C错误；
D、精细胞还需经复杂的变形才能成为精子（成熟的生殖细胞），D正确。
故选C。
3. 两对相对性状的杂交实验中，最能说明基因自由组合定律实质的是（ ）
A. F1产生的雌雄配子随机结合
B. F1产生的配子比例为1：1：1：1
C. F1测交后代表型比例为1：1：1：1
D. F1中子代表型比例为9：3：3：1
【答案】B
【分析】自由组合定律的实质：等位基因分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】最能体现自由组合定律实质的是基因型为YyRr个体产生的配子的类型及比例为YR:Yr:yR:yr=1:1:1:1，ACD错误，B正确。
故选B。
4. 下图为某植物（2n=24）减数分裂过程中不同时期的细胞图像，甲~戊代表不同细胞。下列分析正确的是（ ）

A. 甲细胞观察不到四分体
B. 乙细胞中着丝粒分裂
C. 丁细胞非同源染色体自由组合
D. 戊细胞中DNA：染色体=2：1
【答案】A
【分析】分析题图：图中甲细胞处于减数第一次分裂中期，乙细胞处于减数第一次分裂后期，丙细胞处于减数第二次分裂中期，丁细胞处于减数第二次分裂后期，戊细胞处于减数第二次分裂末期。
【详解】A、同源染色体两两配对形成四分体是在减数第一次分裂前期，甲细胞处于减数第一次分裂中期，故观察不到四分体，A正确；
B、乙细胞处于减数第一次分裂后期，而着丝粒分裂发生在减数第二次分裂后期，B错误；
C、同源染色体分离，非同源染色体自由组合，处于减数第一次分裂后期，而丁细胞处于减数第二次分裂后期，C错误；
D、戊细胞处于减数第二次分裂末期，重现核膜、核仁，到达两极的染色体，分别进入两个子细胞。两个子细胞的染色体数目与初级性母细胞相比减少了一半，因此该时期细胞内的染色体数：DNA数=1：1，D错误。
故选A。
5. 某小组选用长翅红眼果蝇（P1）和截翅紫眼果蝇（P2）进行杂交实验，结果如下表：
下列分析错误的是（ ）
A. 红眼紫眼由常染色体上基因控制，红眼显性
B. 长翅截翅为伴性遗传，遵循孟德尔遗传规律
C. F1随机交配，两组的F2都会出现1/4紫眼
D. F1随机交配，两组的F2都会出现截翅雌果蝇
【答案】D
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、由杂交实验可知，无论正交还是反交，红眼果蝇与紫眼果蝇杂交，子代雌雄均为红眼，说明红眼是显性性状，且红眼紫眼由常染色体上基因控制，A正确；
B、分析杂交①和杂交②可知，两组实验是正反交实验，翅型在正反交实验中比例不一致，说明翅型为伴性遗传，遵循孟德尔遗传规律，B正确；
C、假设红眼、紫眼基因为A/a，由题意可知两组杂交实验的F1均为为Aa，因此F1随机交配，两组的F2都会出现1/4紫眼（aa），C正确；
D、只考虑长翅与残翅这对相对性状，假设控制的基因为B/b，P1（♀）×P2（♂）为XBXB×XbY，所得的F1为XBXb、XBY，F1随机交配F2代雌果蝇为XBXB、XBXb，全为长翅果蝇，D错误。
故选D。
6. 在人类性染色体上，除了非同源区域外，还含有2个同源区域（PAR）。X与Y染色体的PAR可发生配对和交换。下列分析错误的是（ ）
A. 伴X染色体隐性遗传病的患者中男性多于女性
B. 男性Y染色体PAR中的基因不可能遗传给女儿
C. X与Y染色体PAR交换发生在减数分裂Ⅰ前期
D. PAR有助于减数分裂过程中性染色体正常分离
【答案】B
【分析】减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
【详解】A、女性的体细胞中有两条X染色体，而男性只有一条，故伴X染色体隐性遗传病的患者中男性多于女性，A正确；
B、X与Y染色体的PAR可发生配对和交换，男性Y染色体PAR中的基因若交换到X染色体上，可能遗传给女儿，B错误；
C、X与Y染色体PAR交换属于同源染色体交换，发生在减数分裂Ⅰ前期即四分体时期，C正确；
D、PAR是同源区段，可发生配对，配对有助于减数分裂过程中性染色体正常分离，D正确。
故选B。
7. 某些tRNA分子中含稀有碱基次黄嘌呤（简写为I）。tRNA的反密码子为3'CCI5'时会表现出“配对摆动性”，能与mRNA上的密码子GGU、GGC、GGA互补配对，运载甘氨酸。下列关于“配对摆动性”的分析错误的是（ ）
A. 利于保持物种遗传的稳定性
B. 可用来解释密码子的简并性
C. 提高了合成蛋白质的速度
D. 会导致翻译时错误率升高
【答案】D
【分析】mRNA进入细胞质后，就与蛋白质的“装配机器”—核糖体结合起来，形成合成蛋白质的“生产线”。将氨基酸运到“生产线”上去的“搬运工”，是tRNA。 tRNA的种类很多，但是，每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA分子结构很特别： RNA链经过折叠，看上去像三叶草的叶形，其一端是携带氨基酸的部位，另一端有3个碱基。每个tRNA的这3个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对，因而叫反密码子。题中tRNA运载甘氨酸，其上的反密码子是CCI，能与mRNA上的密码子GGU、GGC、GGA结合。
【详解】A、mRNA上的密码子GGU、GGC、GGA都编码甘氨酸，与反密码子为CCI的tRNA结合，该tRNA仍然运输甘氨酸，不会导致所编码蛋白质结构的改变，从而使性状稳定，故利于保持物种遗传的稳定性，A正确；
B、密码子的简并性指一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象，题中的tRNA运载甘氨酸，其上的反密码子CCI能与mRNA上的密码子GGU、GGC、GGA结合，符合密码子的简并性，B正确；
C、在翻译时，mRNA上的密码子GGU、GGC、GGA分别与反密码子为CCA、CCG、CCU的tRNA结合，编码甘氨酸；反密码子为CCI的tRNA的存在，可以与反密码子为CCA、CCG、CCU的tRNA同时参与甘氨酸的转运，提高翻译的效率，从而提高了合成蛋白质的速度，C正确；
D、mRNA上的密码子GGU、GGC、GGA都编码甘氨酸，反密码子为CCI的tRNA也运载甘氨酸，这可以降低翻译时的错误率，D错误。
故选D。
8. 下图表示人体内苯丙氨酸的代谢途径，从图中可以分析出（ ）
A. 基因与性状之间并不都是一一对应的关系
B. 若基因1不表达，则基因2也不表达
C. 基因1、2、3、4在所有细胞中均能表达
D. 基因都是通过控制酶的合成来控制性状的
【答案】A
【分析】由图可知，一个基因可能会影响多个性状，一个性状也可能受多个基因影响。基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状；
【详解】A、由图可知，一个基因可能会影响多个性状，一个性状也可能受多个基因影响，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，A正确；
B、基因1、2的表达没有直接关系，B错误；
C、基因1、2、3、4的表达产物，并不是每个细胞维持生命活动所必须的，所以不会在所有细胞中都表达，C错误；
D、基因对性状的控制作用有两种：基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体性状；基因也可以通过指导蛋白质的合成，控制蛋白质结构进而直接控制生物体的性状，D错误。
故选A。
9. 神舟十七号飞船完成太空任务后，成功载回了一些植物种子。这些种子经历了11个月舱外辐射。以下分析错误的是（ ）
A. 太空中独特的环境——高真空、微重力和空间射线，可提高突变频率
B. 即使没有太空因素的影响，基因突变也可能因DNA复制错误自发产生
C. 种植这些种子一定可以得到产量更高、品质更好和抗性更强的新品种
D. 有的基因突变不会导致新的性状出现，既无害也无益，属于中性突变
【答案】C
【分析】基因突变特点：（1）普遍性：在生物界中普遍存在；（2）随机性：生物个体发育的任何时期和部位；（3）低频性：突变频率很低；（4）不定向性：可以产生一个以上的等位基因；（5）多害少利性：一般是有害的，少数是有利的。
【详解】A、高真空、微重力和空间射线能诱导发生基因突变，可提高突变频率，A正确；
B、基因突变的原因有内因和外因，即使没有太空因素的影响，基因突变也可能因DNA复制错误自发产生，B正确；
C、由于基因突变具有不定向性，种植这些种子不一定可以得到产量更高、品质更好和抗性更强新品种，C错误；
D、基因突变具有不定向性，有的基因突变不会导致新的性状出现，既无害也无益，属于中性突变，D正确。
故选C。
10. 多梳蛋白可参与组装形成蛋白复合物PRC。非编码RNA不参与翻译，但能精确识别特定的基因区域。PRC与非编码RNA结合后可调控染色体组蛋白的修饰进而抑制转录。科学家抑制果蝇多梳蛋白表达后，观察到果蝇癌症发病率显著提升。下列分析错误的是（ ）
A. 染色体组蛋白的修饰是一种表观遗传调控途径
B. 非编码RNA识别的基因可能与细胞周期有关
C. 抑癌基因和原癌基因的突变才会导致细胞癌变
D. 提高多梳蛋白的表达有可能延长癌症生存期
【答案】C
【分析】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，叫作表观遗传。
【详解】A、染色体组蛋白的修饰属于表观遗传，A正确；
B、PRC与非编码RNA结合后可调控染色体组蛋白的修饰进而抑制转录，科学家抑制果蝇多梳蛋白表达后，观察到果蝇癌症发病率显著提升，所以非编码RNA识别的基因可能与细胞癌变有关，细胞癌变后细胞周期发生变化，B正确；
C、由题意可知，基因的表观遗传改变也可能引起癌症的发生，故正常的基因启动子区域的甲基化程度过高或过低会导致细胞的癌变，C错误；
D、科学家抑制果蝇多梳蛋白表达后，观察到果蝇癌症发病率显著提升，所以提高多梳蛋白的表达有可能延长癌症生存期，D正确。
故选C。
11. 下列关于实验探究活动的描述中正确的是（ ）
A. 在探究某遗传病的遗传方式时，应在大样本人群中进行调查
B. 低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，应观察成熟细胞
C. 在观察细胞减数分裂装片时，无法在睾丸中观察到次级精母细胞
D. 制作DNA分子模型时，代表基本骨架的两条铁丝表示的方向相反
【答案】D
【分析】果蝇的精巢中有精原细胞，精原细胞既能进行有丝分裂，又能进行减数分裂；调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等； DNA连接酶连接的是两个核苷酸之间的磷酸二酯键。
【详解】A、调查人群中某种遗传病的遗传方式时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计，A错误；
B、在低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，‌应观察的是分生区细胞，‌而不是成熟细胞，B错误；
C、观察细胞的减数分裂实验中，‌理论上在睾丸中可以观察到次级精母细胞，‌C错误；
D、在制作DNA分子模型时，‌代表基本骨架的两条铁丝方向相反，‌这是因为DNA分子的两条链是反向平行的，这种结构是DNA双螺旋结构的一个基本特征，D正确。
故选D。
12. 现在的栽培种香蕉是由野生香蕉（2n=22）培育而来的三倍体。下列分析错误的是（ ）
A. 野生香蕉减数分裂Ⅱ可观察到22条染色体
B. 用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体
C. 四倍体植株配子发育成的个体是二倍体
D. 栽培种香蕉联会紊乱无法形成可育配子
【答案】C
【分析】四倍体可以通过减数分裂形成含有两个染色体组的配子。三倍体因为原始生殖细胞中有三套非同源染色体，减数分裂时出现联会紊乱，因此不能形成可育的配子。香蕉、三倍体无子西瓜的果实中没有种子，原因就在于此。
【详解】A、野生香蕉减数分裂Ⅱ的后期，由于着丝粒分裂，可观察到22条染色体，A正确；
B、秋水仙素会抑制纺锤体的形成，所以着丝粒分裂后染色体不能移向两极，使染色体数目加倍，所以用秋水仙素处理栽培种香蕉幼苗可得六倍体，B正确；
C、四倍体植株配子发育成个体是单倍体，C错误；
D、栽培种香蕉为三倍体，联会紊乱无法形成可育配子，D正确。
故选C。
13. 下列关于生物进化和生物多样性的描述中正确的是（ ）
A. 自然选择直接作用于个体，但生物进化的基本单位是种群
B. 自然选择造成种群基因频率定向改变，意味着新物种形成
C. 协同进化指不同物种的生物在相互影响中不断进化和发展
D. 利用克隆技术获得大量东北虎，有利于提升其遗传多样性
【答案】A
【分析】现代进化理论认为：种群是生物进化的基本单位；生物进化的实质是基因频率的改变；突变和基因重组为进化提供原材料；自然选择导致种群基因频率的定向改变；通过隔离形成新的物种。
【详解】A、自然选择直接作用于个体，但生物进化的基本单位是种群，A正确；
B、自然选择造成种群基因频率定向改变，意味着发生了进化，不一定形成了新物种，B错误；
C、协同进化发生在不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程，C错误；
D、克隆技术属于无性生殖，不利于提升其遗传多样性，D错误。
故选A。
14. 运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（ ）
A. 低强度运动时，主要利用脂肪酸供能
B. 中等强度运动时，主要供能物质是血糖
C. 高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP
D. 肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
【答案】A
【分析】如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。
【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；
B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；
C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；
D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。
故选A。
15. 在北京冬奥会的感召下，一队初学者进行了3个月高山滑雪集训，成绩显著提高，而体重和滑雪时单位时间的摄氧量均无明显变化。检测集训前后受训者完成滑雪动作后血浆中乳酸浓度，结果如下图。与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内（ ）
A. 消耗的ATP不变
B. 无氧呼吸增强
C. 所消耗的ATP中来自有氧呼吸的增多
D. 骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP增多
【答案】B
【分析】人体无氧呼吸的产物是乳酸。消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸。
【详解】A、滑雪过程中，受训者耗能增多，故消耗的ATP增多，A错误；
B、人体无氧呼吸的产物是乳酸，分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，B正确；
C、分体题图可知，与集训前相比，集训后受训者血浆中乳酸浓度增加，由此可知，与集训前相比，滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故所消耗的ATP中来自无氧呼吸的增多，C错误；
D、消耗等量的葡萄糖，有氧呼吸产生的ATP多于无氧呼吸，而滑雪过程中受训者在单位时间内无氧呼吸增强，故骨骼肌中每克葡萄糖产生的ATP减少，D错误。
故选B。
第二部分（非选择题共70分）
本部分共6小题，共70分。
16. 百香果在产期遭遇持续高温后会出现落花落果现象。为筛选耐热高产百香果品种，科研人员进行了以下研究。
（1）百香果植株细胞中，___薄膜上的光合色素吸收光能，将其转化为___中的化学能，这些能量驱动在___中进行的暗反应，将CO2转化为糖类。
（2）我国主栽的百香果品种包括钦蜜和小黄金。在持续高温条件下测定两者光合作用相关指标，结果如图，据此推测小黄金的叶片净光合速率更低的原因是___。此外，高温还可引起___等变化，导致光合作用速率降低。
（3）研究人员测出钦蜜的蒸腾速率是小黄金的3倍。试从水分平衡的角度提出假设：___，因此钦蜜更耐高温。验证实验时需要检测___等因变量指标。
（4）高温条件下百香果花和果的数量统计分析结果（如表）显示：___。据此推测：持续高温条件下钦蜜的产量更高，且光合作用速率高可能对花和果的发育有积极作用。但其作用机制有待深入研究。
百香果的花和果数量统计
注：相关系数越接近1，代表相关性越大。
（5）种植钦蜜有助于提高产量，但是品种单一不利于保护遗传多样性。从丰富种质资源的角度考虑，钦蜜还能应用于哪些研究?___。
【答案】（1）①. 类囊体 ②. ATP和NADPH ③. 叶绿体基质
（2）①. 黄金的气孔导度和胞间CO2浓度均低于钦蜜，暗反应速率更低 ②. 光合作用相关的酶活性降低
（3）①. 高温条件下钦蜜蒸腾作用更强，利于散热降低叶温，且根有更强吸水能力 ②. 叶片温度/根毛数量和长度
（4）与小黄金相比，钦蜜的平均花朵数、平均挂果数更高；平均花朵数和平均挂果数与净光合作用速率的相关系数均接近1
（5）钦蜜可作耐热育种的亲本材料
【分析】光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段。光反应阶段的特征是在光驱动下生成氧气、ATP和NADPH的过程。暗反应阶段是利用光反应生成NADPH和ATP进行碳的同化作用，使气体二氧化碳还原为糖。由于这阶段基本上不直接依赖于光，而只是依赖于NADPH和ATP的提供，故称为暗反应阶段。
（1）光合色素位于类囊体薄膜上，在光反应阶段，光合色素吸收光能，将其转化为ATP和NADPH中活跃的化学能；暗反应的场所是在叶绿体基质。
（2）由图可知，在高温条件下，相对于钦蜜，小黄金的气孔导度小，吸收的CO2少，且胞间CO2浓度也低于钦蜜，使得暗反应速率更低，因此，小黄金的叶片净光合速率更低。酶的活性主要受温度影响，因此，高温还可引起光合作用相关的酶活性降低，导致光合作用速率降低。
（3）水分的吸收和散失是处于动态平衡的，钦蜜的蒸腾速率是小黄金的3倍，说明高温条件下钦蜜蒸腾作用更强，利于散热降低叶温，且根有更强吸水能力，因此钦蜜更耐高温。该研究要测植株的蒸腾速率和吸水速率，验证实验时可检测叶片温度、根毛数量和长度等作为因变量指标。
（4）由图可知，在高温条件下，与小黄金相比，钦蜜的平均花朵数、平均挂果数更高，说明持续高温条件下钦蜜的产量更高；平均花朵数和平均挂果数与净光合作用速率的相关系数均接近1，可推测光合作用速率高可能对花和果的发育有积极作用。
（5）钦蜜具有耐高温的特性，从丰富种质资源的角度考虑，钦蜜可作耐热育种的亲本材料，从而提高遗传多样性。
17. 家族性高胆固醇血症（FH）患者先天胆固醇高，易引发心脑血管疾病，是遗传性疾病。
（1）图1为某FH患者（Ⅲ-1）家族系谱图，研究发现该患者是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致。对家族不同成员的A基因进行测序，I-2的A基因正常。据图分析该病的遗传方式是___。

（2）图2展示FH发病的根本原因。患者的A基因发生了碱基对的___，遗传信息___时该位点的氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸。这导致A蛋白增加了一个氢键，引起A蛋白的___改变，运输胆固醇的效率下降。

（3）研究者分别培养A基因正常细胞和A基因突变细胞，检测相关基因的表达情况，结果如图3。其中C基因编码的酶参与脂肪酸的合成，S基因编码的蛋白可以激活胆固醇合成酶基因的转录，推测FH患者易出现心脑血管疾病的原因：___。

（4）FH给患者和家庭带来了痛苦，可通过___对该病进行检测和预防，辅以低脂饮食和适当锻炼，降低心脑血管疾病发病率。
【答案】（1）常染色体显性遗传
（2）①. 替换 ②. 翻译 ③. 空间结构
（3）A蛋白改变后导致C基因和S基因的表达上升，合成脂肪酸和胆固醇增多
（4）遗传咨询和产前诊断
【分析】（1）由图1可知，该病是2号染色体上的载脂蛋白基因A突变所致，但I-2的A基因正常，因此Ⅱ-2、Ⅱ-3的致病基因只能来自I-1，因此该致病基因为显性，且Ⅲ-1患病、Ⅱ-4正常，排除伴X染色体遗传，故该病的遗传方式是常染色体显性遗传；
（2）由图2可知，FH发病的原因是控制A蛋白合成的基因中发生了碱基替换，使遗传信息翻译时第226位氨基酸由丙氨酸变为苏氨酸，导致A蛋白增加了一个氢键，引起A蛋白的空间结构改变，运输胆固醇的效率下降；
（3）由图3可以看出，A蛋白改变后导致C基因和S基因的表达上升，合成脂肪酸和胆固醇增多，这是FH患者易出现心脑血管疾病的原因；
（4）FH给患者和家庭带来了痛苦，可通过遗传咨询和产前诊断对该病进行检测和预防，辅以低脂饮食和适当锻炼，降低心脑血管疾病发病率。
18. 成年后营养过度会导致肥胖，即获得性肥胖。研究者为探究父代获得性肥胖对子代的影响进行多项实验。
（1）父子传代效应可能由___改变引起，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体___不变，但___和表型发生可遗传变化的现象。
（2）科研人员通过高脂饮食建立获得性肥胖小鼠模型，将高脂饮食组（HFD）和对照饮食组（CD）雄鼠分别与正常成年雌鼠交配得到F1。统计两组F1在不同条件下的体重增长（图1a、图1b）。结果显示：子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著，说明父代获得性肥胖使得___。观察并比较各组小鼠肝脏切片 （图1c），进一步在___水平支持上述结论。
注：N-CD：正常鼠子代+正常喂养N-HFD：肥胖鼠子代+正常喂养
H-CD：正常鼠子代+高脂喂养H-HFD：肥胖鼠子代+高脂喂养
（3）水迷宫实验用于测试小鼠的空间学习记忆能力。实验时动物需要利用视觉线索来学习并记住水池中逃生平台的位置，以最短时间爬上平台（图2）。科研人员对实验组和对照组的F1小鼠均采取正常饮食喂养，每天进行水迷宫实验，两组F1小鼠找到平台所用时间如图3所示，结果表明___。
（4）海马区BDNF（脑源性神经营养因子）与空间学习记忆能力密切相关。科研人员检测了亲子代不同细胞中BDNF基因甲基化程度及其转录水平，结果如图4。据此分析两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因：___。
【答案】（1）①. 遗传物质 ②. 基因碱基序列 ③. 基因的表达
（2）①. 子代在高脂饮食时更容易肥胖 ②. 组织、细胞
（3）父本获得性肥胖，使子代小鼠的空间学习记忆能力下降
（4）高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降
【分析】可遗传的变异是由遗传物质改变引起的，可以遗传给后代；由环境改变引起的变异，是不可遗传的变异，不能遗传给后代。
（1）父子传代效应是指由父亲遗传给子女的基因,它们可以影响子女的生理特征、行为习惯以及其他生物特征，基因这种现象可能是由遗传物质发生改变引起的，也可能与表观遗传有关。表观遗传指生物体基因碱基序列不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象；
（2）由题意“子代正常喂养时实验组与对照组差异不显著而高脂喂养时两组差异显著”可知，父代获得性肥胖使得子代在高脂饮食时更容易肥胖，观察并比较各组小鼠肝脏切片，进一步在组织、细胞水平支持上述结论；
（3）由图3可知，喂养相同天数时对照组小鼠找到平台的时间短，表明父本获得性肥胖使子代小鼠的空间学习记忆能力下降；
（4）由图4可知，两组小鼠水迷宫实验结果不同的原因是高脂饮食导致父本精子的BDNF基因1、2、5位点甲基化程度增高，遗传给子代，子代海马区细胞中BDNF基因转录减弱，BDNF减少，使HFDF1空间学习记忆能力下降。
19. 番茄果实颜色多样。研究人员以纯种绿果番茄（P1）和纯种红果番茄（P2）为亲本进行杂交实验。对F1，F2成熟果实的果皮和果肉的颜色进行观察分析，结果见下表。
各代果实颜色性状统计
（1）番茄花是两性花，P1、P2正反交，F1成熟果实表型均与红果相同，说明果皮和果肉的颜色均由___中的基因控制。
（2）果皮的黄色和透明色称为一对___，黄色果皮有___种基因型。根据表中统计数据推测，果肉颜色的遗传遵循___定律，判断依据是___。写出验证该推测的实验思路和预期结果：___。
（3）有同学根据表中数据提出：控制果皮颜色和果肉颜色的所有基因位于非同源染色体上。请评价他的观点___。
（4）自然界红果番茄远多于绿果番茄。用进化与适应观点分析此现象：___。
【答案】（1）细胞核 （2）①. 相对性状 ②. 2 ③. 基因的自由组合 ④. F1代果肉都是红色，F2代红：浅黄：浅绿=12：3：1，符合9：3：3：1的变式 ⑤. 实验思路和预期结果：用F1与果肉浅绿色的番茄杂交，统计后代表型及比例，预期实验结果为红：浅黄：浅绿=2：1：1，则说明推测正确
（3）仅表中数据无法得出该结论。需补充相应数据
（4）红果番茄颜色鲜艳，更易吸引动物食用并传播种子，红果番茄的相应基因频率不断上升
【分析】（1）正反交一致，说明基因在细胞核中。
（2）果皮的黄色和透明色称为一对相对性状，黄色果皮为显性性状，基因型有2种，果肉的颜色来说，子二代中红色：浅黄：绿色=12：3：1，说明果肉的颜色由2对等位基因控制，且遵循自由组合定律。利用测交验证自由组合定律，让F1番茄与果肉浅绿色的番茄杂交，子代的表现型及比例为：果肉红色：浅红色：浅绿色=2：1：1，说明控制果肉颜色的2对等位基因遵循自由组合定律。
（3）仅表中数据无法得出该结论。需补充相应数据，比如补充测交的数据，根据测交数据判断是否遵循自由组合定律。
（4）红果番茄颜色鲜艳，更易吸引动物食用并传播种子导致红果番茄的基因频率上升，绿果基因频率下降，最终红果番茄远多于绿果番茄。
20. 杂种优势是指杂交子一代在多种表型上优于亲本的现象。水稻（2n＝12）的杂种优势显著，杂交水稻有较高经济价值。
（1）杂交稻的自交后代会发生___，无法保持亲本的优良性状，种植时需要每年制种。为此，科学家对水稻减数分裂相关基因进行了探索。
（2）B基因与减数分裂有关。研究人员通过基因编辑技术获得基因型为bb的突变品种。显微镜下观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞，某时期染色体行为如图1，由此推测B蛋白的功能是___。

（3）除基因B外，科学家又发现与减数分裂有关的基因D和基因R，这三对基因独立遗传。已有实验证据表明bb个体和rr个体不育。科学家通过以下杂交过程获得bbddrr个体。将图2的杂交育种过程补充完整①___；②___。

（4）科学家发现bbddrr个体表现出“有丝分裂代替减数分裂”的现象（MiMe），育性得到恢复。

①利用流式细胞仪对野生型水稻配子的DNA含量检测结果如图3，请画图表示MiMe水稻配子DNA含量检测结果___。
②利用转基因技术获得细胞中只含一个标记基因A（位于染色体上）的野生型和MiMe水稻。野生型水稻的配子中，含A基因的配子占比为___。MiMe水稻（bbddrr）配子的基因型为___。
（5）结合上述信息，阐述MiMe水稻在育种中的作用：___。
【答案】（1）性状分离
（2）使同源染色体正常联会
（3）①. BbDDRr ②. BbDdRr
（4）①. ②. 1/2 ③. Abbddrr
（5）MiMe水稻不发生减数分裂，不进行基因重组，能保持杂种优势，无需制种
【分析】（1）杂交稻的自交后代会发生性状分离，使得子代的表现型多种多样，无法保持亲本的优良性状，因此需要每年制种。
（2）据图1分析可知，观察野生型和突变型的水稻花粉母细胞，发现野生型水稻的染色体发生同源染色体联会配对，而突变型水稻的染色体发生同源染色体联会配对
，据此推测B蛋白的功能是促进同源染色体正常联会。
（3） 由于bb个体和rr个体不育，且三对基因独立遗传，故要获得bbddrr个体，故先用BbDDRR与BBDDRr杂交筛选获得①BbDDRr个体，再与BBDdRR个体杂交筛选获得②BbDdRr，再自交，从F2中筛选出双隐性个体（bbddrr）即可。
（4）①野生型水稻为二倍体，配子中染色体数目减半，故配子中DNA含量是体细胞的一半；MiMe水稻发生有丝分裂代替减数分裂的现象，其配子中染色体数目与体细胞相同，故配子中DNA含量与体细胞相同，因此MiMe水稻配子DNA含量检测结果可用下图表示： 。
由于野生型水稻中标记基因A位于染色体上，且只含一个标记基因A，故野生型水稻的配子中，含A基因的配子占比为1/2；由于MiMe水稻（bbddrr）发生有丝分裂代替减数分裂'的现象，且为纯合子，故其配子与体细胞基因型相同，即配子的基因型为Abbddrr。
（5）结合上述信息，MiMe水稻在育种中的作用是：MiMe水稻不发生减数分裂，不进行基因重组，能保持杂种优势，无需制种。
21. 学习以下材料，回答相关问题。
荔枝、龙眼与龙荔：“亲子”还是“兄弟”?
“龙眼与荔枝，异出同父祖。” 早在九百年前，苏轼就描写了龙眼（2n=30）和荔枝（2n=30）的相似。在现代植物分类学中，两者也确实同属无患子科，是“兄弟”。而无患子科内还有一种植物，其果实形态介于荔枝和龙眼之间，因此被古人命名为“龙荔”。
有人怀疑龙荔是龙眼和荔枝在自然状态下阴差阳错形成的杂交后代。基因序列分析技术的进步为我们揭开了龙荔的“身世之谜”。通过比较不同物种的同源序列，科学家可以推断它们的进化关系和亲缘关系的远近。同源序列可分为垂直同源和水平同源。垂直同源指的是不同物种因早期进化联系而继承的相同或相似基因。水平同源指的是在不同物种之间由于基因水平转移而获得的相同或相似基因，在微生物中尤为常见。
ITS序列是真核生物DNA的一段序列，可用于植物的进化研究。科学家收集荔枝和龙眼多个品种的ITS序列，与龙荔的ITS序列进行比对。结果显示：龙眼与荔枝间的同源性最高，龙荔与龙眼、龙荔与荔枝的ITS序列同源性相等。这意味着龙荔与龙眼和荔枝的亲缘关系较远，不是两者的“孩子”。
龙眼和荔枝的杂交后代到底什么样?中国科学家耗时15年终于突破两者间的生殖隔离，远缘杂交成功获得作物“脆蜜”。其果肉嫩脆，糖度高达20%~24%，不仅同时具有龙眼和荔枝的风味，而且比亲本耐寒，产区更广。“脆蜜”的诞生体现了研究不同物种亲缘关系的现实意义。通过深入了解不同物种之间的亲缘关系，我们可以深入理解生物多样性的起源和演化，更好地保护物种和利用生物资源。
（1）在生物进化的诸多证据中，除本文提到的分子生物学证据外，还有___等证据。
（2）荔枝与人在某些基因上具有同源性，这是___同源，表明荔枝和人都是由___进化来的。
（3）树形图表示不同物种的进化关系，例如人、黑猩猩和鱼之间的树形图表示如下：

结合文中信息，绘制荔枝、龙眼和龙荔的进化关系树形图___。
（4）为保持“脆蜜”的果大质优、抗寒性强等优良特性，推荐使用___方式繁殖。对于文中的远缘杂交过程，你有哪些具体的问题?___。
【答案】（1）化石、比较解剖学、胚胎学等
（2）①. 垂直 ②. 共同的祖先
（3） （4）①. 无性繁殖 ②. 该远缘杂交方法怎样在其他物种杂交时取得成功?
【分析】化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同祖先。
（1）在生物进化的诸多证据中，除了分子生物学证据外，还包括化石、比较结构学和胚胎学等证据。
（2）依据题干信息，垂直同源指的是不同物种因早期进化联系而继承的相同或相似基因。所以荔枝和人在某些基因上的同源性，就体现了垂直同源，表明人和荔枝是由共同的祖先进化而来的。
（3）依据题干信息可知，龙荔与龙眼和荔枝的亲缘关系较远，龙眼和荔枝的同源性最高，所以用树形图来表示应为：
（4）龙眼和荔枝都是二倍体生物，其杂交种中不含同源染色体，不能通过有性生殖繁殖后代，故应使用无性繁殖方式繁殖。对于文中所述的远缘杂交过程，我们还应当追问：该远缘杂交方法能否在其他物种中实施？杂交组合
F1表型及比例
P1（♀）×P2（♂）
长翅红眼雌蝇：长翅红眼雄蝇=1：1
P1（♂）×P2（♀）
长翅红眼雌蝇：截翅红眼雄蝇=1：1
百香果品种
平均花朵数（朵/株）
平均挂果数（个/株）
钦蜜
18.18
6.25
小黄金
4.05
1.25
与净光合速率的相关系数
0.926
0.890
代数
果皮颜色
果肉颜色
黄色
透明
红
浅黄
浅绿
P1
√
√
P2
√
√
F1
50
0
50
0
0
F2
177
62
172
52
15