内蒙古部分名校2023-2024学年高一下学期期末生物联考试卷（解析版）

这是一份内蒙古部分名校2023-2024学年高一下学期期末生物联考试卷（解析版），共21页。试卷主要包含了请将各题答案填写在答题卡上，本试卷主要考试内容， 某二倍体雄性动物， 软骨骨生成障碍综合征， 在下列系谱图中，遗传病等内容，欢迎下载使用。
1.本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分。考试时间75分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修1、2。
一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 研究发现，牛粪中的母牛分枝杆菌有助于治疗抑郁症。注射这种细菌菌体蛋白的小鼠，其自身的焦虑状况得到明显改善。下列相关说法正确的是（ ）
A. 产生菌体蛋白的基因位于母牛分枝杆菌的细胞核中
B. 母牛分枝杆菌合成菌体蛋白的过程在宿主细胞的核糖体中进行
C. 菌体蛋白进入小鼠细胞依赖于细胞膜的流动性
D. 母牛分枝杆菌中含有DNA，不含有RNA
【答案】C
【分析】分枝杆菌为原核生物，无以核膜为界限的细胞核，核糖体是唯一的细胞器，既有DNA，又有RNA。
【详解】A、分枝杆菌为原核生物，没有核膜为界限细胞核，A错误；
B、母牛分枝杆菌合成菌体蛋白的过程在自身核糖体中进行，B错误；
C、通过细胞膜的流动性菌体蛋白进入小鼠细胞，C正确；
D、母牛分枝杆菌中既有DNA，又有RNA，D错误。
故选C。
2. 科学家成功建立了一种全新的红细胞体外分化体系，如图所示。下列分析错误的是（ ）
A. 造血干细胞经体外培养发育为成熟的红细胞体现了细胞的全能性
B. 造血干细胞与红系祖细胞中所含的遗传信息相同
C. 原始红细胞与成熟红细胞中所含的蛋白质存在差异
D. 红系祖细胞与网织红细胞中所含mRNA不完全相同
【答案】A
【分析】（1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程；（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性；（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达；（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【详解】A、体现细胞的全能性需要由一个细胞形成一个完整个体或者个体中的各种细胞，A错误；
B、细胞分化并不会改变遗传信息，造血干细胞与红系祖细胞中所含的遗传信息相同，B正确；
C、细胞分化使因为基因的选择性表达，因此分化前后细胞表达基因的蛋白质存在差异，C正确；
D、细胞分化使因为基因的选择性表达，因此分化前后细胞表达基因产生的mRNA不完全相同，D正确。
故选A。
3. 某同学用小球做孟德尔定律模拟实验。该同学每次分别从图示Ⅰ、Ⅱ两个小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合。下列叙述错误的是（ ）
A. Ⅰ、Ⅱ两个小桶可分别代表雌、雄生殖器官
B. 两个小桶中小球的重量、大小、形态完全相同
C. 两个小桶中代表D的配子的数量必须相同
D. 抓取次数足够时，DD组合所占的比例为1/4
【答案】C
【分析】分析题图及题文：I、Ⅱ小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d，说明甲同学模拟的是基因分离规律实验。
【详解】A、Ⅰ和Ⅱ中的D和d是同源染色体上的一对等位基因，Ⅰ、Ⅱ小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲同学的实验模拟了等位基因的分离和配子随机结合的过程，A正确；
B、两个小桶中小球的重量、大小、形态完全相同，避免主观因素影响实验结果，B正确；
C、两小桶分别代表雌、雄生殖器官，小球代表配子，雄配子的数量远远多于雌配子的数量，所以两个小桶中代表D的配子的数量不相同，但每个小桶里的两种小球数量必须相同，C错误；
D、两个小桶中抓取D的概率都是1/2，所以抓取次数足够时，DD组合所占的比例为1/4，D正确。
故选C。
4. 下列能说明基因分离定律主要内容的是（ ）
A. 控制同一性状的遗传因子成单存在B. 形成配子时，遗传因子彼此分离
C. 控制同一性状的遗传因子成对存在D. 控制同一性状的遗传因子成对存在，互相融合
【答案】B
【分析】在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代的现象叫做孟德尔分离定律。
【详解】在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代的现象叫做孟德尔分离定律。基因分离定律主要内容是形成配子时，遗传因子彼此分离，ACD错误，B正确。
故选B。
5. 某二倍体雄性动物（2n=8）不同分裂时期的两个细胞染色体数目与核DNA分子数的关系，如下图所示。下列分析正确的是（ ）
A. 若甲对应的细胞是乙对应的细胞产生的，则进行的是有丝分裂
B. 若乙对应的细胞是甲对应的细胞产生的，则进行的是减数分裂
C. 若甲对应的细胞是乙对应的细胞产生的，则该过程发生了着丝粒的分裂
D. 若乙对应的细胞是甲对应的细胞产生的，则该过程发生了同源染色体分离
【答案】B
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：染色体的复制；
（2）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；
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】AB、根据题干信息可知，该雄性动物体细胞中的染色体数为8条，甲对应的细胞染色体数为4条，说明进行的是减数分裂，A错误，B正确；
C、若甲对应的细胞是乙对应的细胞产生的，则该过程发生了染色体复制、同源染色体分离等现象，C错误；
D、若乙对应的细胞是甲对应的细胞产生的，则该过程发生了着丝粒的分裂，D错误。
故选B。
6. 软骨骨生成障碍综合征（LWD）是一种骨骼生长障碍的疾病，属于显性遗传疾病，控制该病的相关基因A/a位于X、Y染色体的同源区段。下列叙述正确的是（ ）
A. 男性患者的母亲和女儿也一定患该病
B. 女性患者的双亲中至少有一人是该病患者
C. 患病夫妻生育的子女一定患该病，所以不建议他们生育
D. LWD相关基因的遗传与性别无关
【答案】B
【分析】软骨骨生成障碍综合征（LWD）是一种显性遗传病，控制此病的相关基因A/a位于X、Y染色体的同源区段，人群中LWD男性患者的基因型共有3种，即XaYA、XAYa、XAYA，LWD女性患者的基因型共有2种XAXa、XAXA。
【详解】A、由题意可知，男性患者的基因型共有3种，即XaYA、XAYa、XAYA，若该男性患者的基因型为XaYA，则其母亲或女儿的基因可能为XaXa，是正常的，A错误；
B、据题意可知，LWD是一种显性遗传病，显性遗传病中患者的双亲之一必携带致病基因，所以LWD女性患者的双亲中至少有一个是该病患者，B正确；
C、患病夫妻生育的子女不一定患该病，如夫妇的基因型分别为XaYA、XAXa，所生的女儿可能是正常的，C错误；
D、由题意可知，LWD相关基因位于X、Y染色体的同源区段，仍与性别有关，D错误。
故选B。
7. 在下列系谱图中，遗传病（图中深颜色表示患者）只能由常染色体上的隐性基因决定的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、亲本没有病而其儿子有病，可能是伴X隐性也可能是常染色体隐性，A错误；
B、父亲患病，女儿患病，有可能是常染色体隐性也可能是伴X隐性也可能是常染色体显性遗传病也可能是伴X显性，B错误；
C、双亲没有患病而女儿有病只能是常染色体隐性遗传病，C正确；
D、母亲患病儿子患病，有可能是常染色体隐性、显性遗传病也有可能是伴X隐性遗传病，D错误。
故选C。
8. 科学家通过“肺炎链球菌体外转化实验”及“T2噬菌体侵染细菌实验”，证明了DNA是遗传物质。下列关于这两个实验的分析正确的是（ ）
A. 两个实验都运用了细菌培养技术
B. 两个实验都运用了病毒培养技术
C. 两个实验都采用了放射性同位素标记技术
D. 两个实验都采用了控制变量中的“加法”原理
【答案】A
【分析】遗传物质发现的实验及其内容：包括肺炎链球菌转化实验、艾弗里证明DNA是遗传物质的实验、T2噬菌体侵染细菌的实验（用分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P培养基培养大肠杆菌）、烟草花叶病毒的感染和重建实验。
烟草花叶病毒感染烟草实验说明烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，进而说明DNA是主要的遗传物质。
【详解】A、“肺炎链球菌体外转化实验”需要对链球菌进行培养，“T2噬菌体侵染细菌实验”需要对大肠杆菌进行培养，两个实验都运用了细菌培养技术，A正确；
BC、“肺炎链球菌体外转化实验”没有运用病毒培养技术，也没有采用放射性同位素标记技术，BC错误；
D、“肺炎链球菌转体外化实验”采用了控制变量中的“减法”原理，D错误。
故选A。
9. 某实验小组进行了若干组实验，实验设计如表所示。若噬菌体全部侵入大肠杆菌且大肠杆菌未裂解，则放射性只存在于沉淀物中的是（ ）
A. ①②B. ①③C. ②③D. ②④
【答案】A
【分析】噬菌体是DNA病毒，由DNA和蛋白质组成，其没有细胞结构，不能独立生存。
噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。
T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体，而沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌。
【详解】①组噬菌体利用大肠杆菌中的原料合成蛋白质，由于大肠杆菌被14C标记，则子代噬菌体有放射性物质，只存在于沉淀物中，①符合题意；②32P标记噬菌体的DNA，侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体DNA能检测到放射性，且放射性只存在于沉淀物中，②符合题意；③35S标记标记噬菌体的蛋白质外壳，侵染未被标记的大肠杆菌，放射性出现在上清液中，③不符合题意；④14C标记噬菌体的DNA和蛋白质外壳，亲代噬菌体的蛋白质外壳有放射性，分布在上清液中，子代噬菌体的DNA有放射性，分布在沉淀物中，④不符合题意。A正确，BCD错误。
故选A。
10. 研究发现，哺乳动物线粒体中的遗传密码与通用的遗传密码存在差别，如表所示。某mRNA含有UGA的密码子，据表分析，若将细胞质中的该mRNA转移至线粒体中进行翻译，则最可能发生的情况是（ ）
A. 翻译提前终止
B. 翻译形成的肽链延长
C. 翻译形成肽链的氨基酸顺序不变
D. 翻译形成的肽链长度不变
【答案】B
【分析】翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
【详解】UGA通用的遗传密码表示终止，线粒体密码表示色氨酸，若将细胞质中的该mRNA转移至线粒体中进行翻译，该密码子对应色氨酸，翻译不会就此终止，因此翻译形成的肽链延长，氨基酸序列发生改变，B正确。
故选B。
11. 相比于健康人，乳腺癌患者的BRCA1蛋白（可抑制细胞增殖）含量降低。研究发现，乳腺癌患者的BRCA1基因的甲基化程度较高。下列说法正确的是（ ）
A. BRCAl基因属于一种原癌基因
B. 乳腺癌患者的BRCA1基因碱基序列和健康人的不同
C. 甲基化可能影响了BRCA1基因和DNA聚合酶的结合
D. 不良的生活方式可能是造成BRCA1基因甲基化程度较高的原因
【答案】D
【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。
细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。
癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。
【详解】A、BRCA1蛋白可抑制细胞增殖，所以BRCA1基因属于抑癌基因，A错误；
B、题干中提到乳腺癌患者的BRCA1基因的甲基化程度较高，而非碱基序列不同，B错误；
C、甲基化可能影响了BRCA1基因和RNA聚合酶的结合，从而影响转录过程，C错误；
D、不良的生活方式可能会导致基因的甲基化程度发生改变，所以不良的生活方式可能是造成BRCA1基因甲基化程度较高的原因，D正确。
故选D。
12. 人类（AaBb）的几种配子类型如图所示（只显示部分染色体），其中最可能使子代患猫叫综合征的配子类型是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】猫叫综合征是患者第5号染色体部分缺失导致，C正确，ABD都不属于染色体部分缺失，ABD错误。
故选C。
13. 人类遗传病通常包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病。下列有关人类遗传病的说法，正确的是（ ）
A. 21三体综合征患者的体细胞中有3个染色体组
B. 研究单基因遗传病的发病率需要在人群中随机抽样调查
C. 人类单基因遗传病是由一个致病基因引起的疾病
D. 多基因遗传病仅在多对致病基因均为隐性的条件下才患病，因此群体发病率低
【答案】B
【分析】人类遗传病分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病：
（1）单基因遗传病包括常染色体显性遗传病（如并指）、常染色体隐性遗传病（如白化病）、伴X染色体隐性遗传病（如血友病、色盲）、伴X染色体显性遗传病（如抗维生素D佝偻病）；
（2）多基因遗传病是由多对等位基因异常引起的，如青少年型糖尿病；
（3）染色体异常遗传病包括染色体结构异常遗传病（如猫叫综合征）和染色体数目异常遗传病（如21三体综合征）。
【详解】A、21三体综合征患者的体细胞中比正常人多了1条21号染色体，属于个别染色体数目的增加，而不是以染色体组的形式成倍的增加，因此并不是有3个染色体组，A错误；
B、研究人群中遗传病的发病率需要在人群中随机抽样调查，B正确；
C、单基因遗传病是指由一对等位基因控制的遗传病，C错误；
D、多基因遗传病各对等位基因之间没有显性、隐性区别，每个基因只有微效累加作用，在群体中的发病率比较高，D错误。
故选B。
14. 科研人员在高压、终年无光的深海中发现了一种超深渊狮子鱼，此狮子鱼与栖息于海岸岩礁的狮子鱼相比，色素、视觉相关基因大量丢失。下列说法错误的是（ ）
A. 超深渊狮子鱼的这些变化体现了生物对环境的适应
B. 超深渊狮子鱼种群与栖息于海岸岩礁的狮子鱼种群的基因库不同
C. 超深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间的过程中发生了协同进化
D. 超深渊狮子鱼产生的眼睛退化突变因适应环境而被保留下来
【答案】C
【分析】现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、超深渊狮子鱼产生的眼睛退化的突变（与色素、视觉相关的基因大量丢失）因适应环境并被保留下来，A正确；
B、因自然选择，超深渊狮子鱼基因组中与色素、视觉相关的基因发生了大量丢失，使得超深渊狮子鱼种群与栖息于海岸岩礁的狮子鱼种群的基因库不同，B正确；
C、协同进化是指不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，而超深渊狮子鱼是一个物种，因此深渊狮子鱼个体间在争夺食物和栖息空间中相互选择，不属于协同进化，C错误；
D、自然选择决定生物进化的方向，超深渊狮子鱼视觉退化属于自然选择下的进化，即超深渊狮子鱼产生的眼睛退化的突变适应环境并被保留下来，D正确。
故选C。
15. 有一种自然选择被称为分裂选择，即把种群中极端变异个体按照不同方向保留，而淘汰中间常态型个体的一种方式，如图所示。下列有关分裂选择的说法，错误的是（ ）
A. 对研究生物进化而言，化石是最直接的证据
B. 分裂选择对种群基因频率变化的影响是随机的
C. 分裂选择的结果是有可能形成两个物种
D. 种群中发生的极端变异为进化提供了原材料
【答案】B
【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。
【详解】A、对研究生物进化而言，化石是最直接、最重要的证据，A正确；
B、根据题干信息有一种自然选择被称为分裂选择，即把种群中极端变异个体按照不同方向保留，而淘汰中间常态型个体的一种方式可知分裂选择对种群基因频率变化的影响是定向的，变异是不定向的，B错误；
C、分裂选择可能导致基因库差别越来越大，使得出现生殖隔离，结果是有可能形成两个物种，C正确；
D、变异为生物进化提供原材料，种群中发生的极端变异为进化提供了原材料，D正确。
故选B。
二、选择题：本题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项是符合题目要求的。全部选对得3分，选对但不全得1分，有选错得0分。
16. 如图所示，为研究酶的特性，科研人员将图中含有淀粉的琼脂块放入37℃恒温箱中保温处理24h后，将等量碘液滴在4个三角形位置。下列对该实验的分析，正确的是（ ）
A. 图中呈现蓝色的三角形有3个
B. 三角形1、2、4的结果可证明酶具有高效性
C. 三角形3、4的结果可证明酶具有专一性
D. 在37℃恒温箱中保温是为了排除无关变量的影响
【答案】ACD
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
【详解】A、1号位置是强酸处理的淀粉酶溶液，酶已失活，不能分解淀粉，遇碘液变蓝，2 号位置是高温处理的淀粉酶溶液，酶已失活，不能分解淀粉，遇碘液变蓝，3 号位置是蔗糖酶溶液，不能分解淀粉，遇碘液变蓝，4 号位置是正常的淀粉酶溶液，能分解淀粉，遇碘液不变蓝，所以呈现蓝色的三角形有 3 个，A正确；
B、1号位置是强酸处理的淀粉酶溶液，2号位置是高温处理的淀粉酶溶液，这两个位置的酶都已失活，不能证明酶具有高效性，B错误；
C、3号位置是蔗糖酶溶液，4号位置是淀粉酶溶液，3号位置遇碘液变蓝，4号位置不变蓝，说明淀粉酶能分解淀粉而蔗糖酶不能，可证明酶具有专一性，C正确；
D、在37℃恒温箱中保温是为了给酶提供适宜的温度条件，保证酶的活性，以排除无关变量的影响，D正确。
故选ACD。
17. 杜氏肌肉营养不良症（DMD）是细胞中编码某种蛋白质的基因发生了碱基的替换，导致本应编码色氨酸的密码子（UGG）变成了终止密码子（UAG），使肽链的合成提前终止所致。科研人员成功合成了一种特殊的tRNA（sup-tRNA），其上的反密码子为AUC，sup-tRNA能够携带色氨酸与终止密码子（UAG）进行碱基互补配对，从而能够对DMD进行治疗。下列分析正确的是（ ）
A. 该基因模板链上色氨酸对应的位点由TGG突变为TAG
B. 该基因发生了碱基的替换后，其编码的蛋白质的肽链变长
C. sup-tRNA上的反密码子在自然界是不存在的
D. 当基因中发生了单个碱基的缺失时，也能够采用sup-tRNA进行治疗
【答案】C
【分析】转录：以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成mRNA的过程；翻译：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
【详解】A、色氮酸的密码子（UGG）变成了终止密码子（UAG），该基因模板链上色氨酸对应的位点由ACC突变为ATC，A错误；
B、由题意可知，该基因编码色氮酸的密码子（UGG）变成了终止密码子（UAG），使肽链的合成提前终止，其编码的蛋白质的肽链变短，B错误；
C、由题意可知，含有反密码子AUC的特殊tRNA（sup-tRNA）是科研人员成功合成的，意味着该sup-tRNA上的反密码子在自然界是不存在的，C正确；
D、当基因中发生了单个碱基的缺失时，不一定会出现终止密码子UAG，也就不一定能够采用sup-tRNA进行治疗，D错误。
故选C。
18. 某哺乳动物细胞不同减数分裂时期与每条染色体DNA含量的关系如图甲所示。用不同荧光标记一对同源染色体的着丝粒，荧光点在细胞减数分裂的不同时期的位置如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 图甲ab过程中，染色体数目不变，但形态发生了变化
B. 图乙①→②的过程叫联会，该过程位于图甲中的bc段上
C. 图乙③→④的过程是图甲中cd段下降的原因
D. 图乙③阶段各对同源染色体可能排列在赤道板两侧
【答案】ABD
【分析】分析甲图：ab段形成的原因是DNA的复制；cd段形成的原因是着丝粒分裂。
观察图乙，观察到两个荧光点随时间依次出现在细胞中①（一对同源染色体散乱排列）→②（一对同源染色体联会）→③（一对同源染色体排列在赤道板两侧）→④（一对同源染色体分离）。
【详解】A、图甲ab过程中，DNA进行复制（染色体进行复制），染色体数目不变但形态发生了变化，处于减数第一次分裂前的间期，A正确；
B、图乙①→②的过程中，两条染色体的着丝粒由散乱分布到紧密靠在一起，染色体的行为是同源染色体联会，发生的时期是减数第一次分裂前期，位于图甲中的bc段上，B正确；
C、图乙③→④的过程为同源染色体分离，着丝粒没有分裂，不是图甲中cd段下降的原因，C错误；
D、据乙可知，图乙③阶段为减数第一次分裂中期，各对同源染色体可能排列在赤道板两侧，D正确。
故选ABD。
19. 下图为人类的两种遗传病的家族系谱图，甲病由A/a基因控制，乙病由B/b基因控制，Ⅱ-5无乙病致病基因。下列说法正确的是（ ）
A. 甲病是常染色体显性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ-4的基因型是AaXBXb，Ⅲ-5 的乙病致病基因最终来源于I-1
C. 若Ⅲ-3与基因型同Ⅲ-4的个体婚配，后代患病的概率为1/2
D. 为预防子女患乙病，Ⅲ-7与一正常男性婚配后需要进行遗传咨询
【答案】ABD
【分析】题图分析：Ⅱ-4和Ⅱ-5婚配产生Ⅲ-7正常个体，可知甲病为常染色体显性遗传病；Ⅱ-4和Ⅱ-5婚配产生Ⅲ-5患病个体，可知乙病为隐性遗传病，又因为Ⅱ-5无乙病致病基因，可知乙病的致病基因位于X染色体，即乙病为伴X隐性遗传病。
【详解】A、依据遗传系谱图，Ⅱ-4和Ⅱ-5婚配产生Ⅲ-7正常个体，可知甲病为常染色体显性遗传病；Ⅱ-4和Ⅱ-5婚配产生Ⅲ-5患病个体，可知乙病为隐性遗传病，依据题干信息可知，Ⅱ-5无乙病致病基因，可知乙病的致病基因位于X染色体上，A正确；
B、甲病是常染色体显性遗传病，乙病为伴X染色体隐性遗传病，由图可知，Ⅱ-3的基因型为AaXbY，Ⅱ-2的基因型为aaXBXb，则只患甲病的Ⅲ-4的基因型是 AaXBXb。Ⅰ-2的基因型为AaXBY，Ⅰ-1的基因型为aaXBXb，则Ⅱ-4的基因型为AaXBXb，Ⅱ-5的基因型为AaXBY，Ⅲ-5的基因型为A- XbY，故Ⅲ-5 的乙病致病基因最终来源于Ⅰ-1，B正确；
C、甲病为常染色体显性遗传病、乙病为伴X隐性遗传病，Ⅲ-3表现正常，则Ⅲ-3的基因型为aaXBY。Ⅲ-4的基因型为AaXBXb，故Ⅲ-3 与基因型同Ⅲ-4 的个体婚配，后代患病的概率为1-1/2×3/4=5/8，C错误；
D、Ⅱ-4的基因型为AaXBXb，Ⅱ-5的基因型为AaXBY，则Ⅲ-7的基因型为aaXBX-（aaXBXB或aaXBXb）。正常男性的基因型为aaXBY，Ⅲ-7与一正常男性婚配。其子代有关乙病的基因型为：XBX-、XBY、X-Y，子代中女孩不患病，男孩有患病可能，故为预防子女患乙病，Ⅲ-7与一正常男性婚配后需要进行遗传咨询，D正确。
故选ABD。
20. 已知控制果蝇某一对相对性状的基因A、a位于X染色体上，且基因型为XaY的胚胎会死亡。某实验小组让杂合雌果蝇与雄果蝇杂交得F1，再让F1随机交配得F2。下列说法正确的是（ ）
A. 果蝇中没有基因型为XaXa的个体
B. F1中的雄性具有2种表型
C. F1中的雌果蝇均表现为显性性状
D. F2中A的基因频率为5/6
【答案】AC
【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方式就称为伴性遗传。例如，果蝇的眼色遗传，控制红色和白色的基因位于 X 染色体上，就表现为伴性遗传。
【详解】A、因为不存在XaY的个体，因此不会得到Xa的雄配子，那么果蝇中就没有基因型为XaXa的个体，A正确；
BC、杂合雌果蝇与雄果蝇杂交得F1，即XAXa和XAY杂交，F1中的雄性只有XAY，1种表型，雌果蝇XAXa，XAXA，表现为显性性状，B错误，C正确；
D、F1中的雄性只有XAY，雌果蝇XAXa：XAXA=1：1，F1随机交配，产生的雌配子XA：Xa=3：1，雄配子XA：Y=1：1，F2中的基因型的比例XAY：XAXa：XAXA=3：1：3，A的基因频率=，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共55分。
21. 温度对植物的生长发育有着重要影响。某实验室对冬油菜天油4号在-4℃和20℃条件下处理72h后，进行了光合特征的对比分析，结果如表所示。回答下列问题：
（1）叶绿素主要位于绿色植物细胞的___________（填具体结构）上常使用___________（填试剂）进行提取。叶绿素含量降低，会直接影响___________反应阶段的反应速率，使其生成的__________等物质减少，从而影响C3的还原。
（2）已知低温可以影响酶的活性，从该角度分析，低温条件下，气孔导度下降，但胞间CO2浓度基本不变的原因是___________。
（3）为进一步探究低温对天油4号根部吸收矿质元素的影响，请结合实验材料写出简单的实验思路。
实验材料：多株生理状态相同的天油4号水培幼苗、一定浓度的矿质元素齐全的水培溶液、-4℃的恒温箱、20℃的恒温箱。
实验思路：___________。
【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. 无水乙醇（或体积分数为95%的乙醇十无水碳酸钠）③. 光 ④. ATP、NADPH
（2）低温影响了固定CO2相关酶的活性，使CO2的固定效率降低
（3）将多株生理状态相同的天油4号水培幼苗随机均分为A、B两组，放于一定浓度的矿质元素齐全的水培溶液中；然后分别放于-4℃的恒温箱和20℃的恒温箱中培养；在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间后，测量得出各组水培溶液中矿质元素的含量变化情况。
【分析】叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以，可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。叶绿体中的色素包括两大类，叶绿素类和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
（1）叶绿素主要位于绿色植物细胞的叶绿体的类囊体薄膜上，由于叶绿体色素能够溶解到无水乙醇中，因而常使用无水乙醇进行提取。由于叶绿素能吸收光能，且光能用于光反应阶段，因此，叶绿素含量降低，会直接影响光反应阶段的反应速率，使其生成的ATP和NADPH等物质减少，从而影响C3的还原，影响暗反应速率，使光合速率下降。
（2）已知低温可以影响酶的活性，从该角度分析，低温条件下，气孔导度下降，二氧化碳吸收量下降，但低温影响了固定CO2相关酶的活性，使CO2的固定效率降低，进而表现为即使气孔导度下降，也不会使得胞间CO2浓度下降，因而而表现为基本不变。
（3）为进一步探究低温对天油4号根部吸收矿质元素的影响，本实验的自变量为是否受到低温处理，因变量是根部对矿质元素吸收速率，实验材料是提供的多株生理状态相同的天油4号水培幼苗，因此实验思路为：
将多株生理状态相同的天油4号水培幼苗随机均分为A、B两组，放于一定浓度的矿质元素齐全的水培溶液中；然后给与不同处理，即分别放于-4℃的恒温箱和20℃的恒温箱中培养；在其他条件相同且适宜的情况下培养一段时间后，测量得出各组水培溶液中矿质元素的含量变化情况。若低温处理组的矿质元素含量高于常温处理组，则可说明低温处理会降低根系对矿质元素的吸收。
22. 已知水稻为自花传粉植物，香味稻米含挥发性有机物质2-AP，因此香气浓郁。2-AP的合成途径如图所示。已知酶F由基因F控制合成，可催化2-AP分解。回答下列问题：
（1）由图可知，基因通过_____控制生物性状。稻米香味这一性状_____（填“是”或“不是”）受一对等位基因控制的。
（2）无香味稻米植株的基因型共有_____种。让一株无香味稻米植株自交，其子代中香味稻米植株所占比例为3/16，则该无香味稻米植株的基因型为_____，在子代无香味稻米植株中，杂合子所占的比例为_____。
（3）现有一株香味稻米植株，请设计一种最简便的方法检测其基因型。简单写出实验思路：_____。
【答案】（1）①. 控制酶的合成来控制代谢过程，进而 ②. 不是
（2）①. 7 ②. BbFf ③. 10/13
（3）让该株香味稻米植株进行自交，观察子代的表型（及比例）
【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配子中去。
（1）由图可知，基因B可以控制酶B的合成，进而催化γ-氨基丁醛转化为2-AP，体现了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。酶B能催化2-AP合成，酶F能催化2-AP分解，所以稻米香味这一性状不是受一对等位基因控制的。
（2）由题干信息可知，香味稻米含挥发性有机物质2-AP，因此香气浓郁，已知酶F由基因F控制合成，可催化2-AP分解，所以无香味稻米植株的基因型为bb--和B-F-，共有7种。让一株无香味稻米植株自交，其子代中香味稻米植株B-ff所占比例为3/16=3/4×1/4，则该无香味稻米植株的基因型为BbFf，在子代无香味稻米植株的基因型为bb--和B-F-，共占13份，纯合子有bbff、bbFF、BBFF共3份，杂合子占10份，所占的比例为10/13。
（3）欲设计一种最简便的方法检测香味稻米植株基因型，则对于植物而言，应选择自交，故实验思路为让该株香味稻米植株进行自交，观察子代的表型（及比例）。
23. 端粒是存在于染色体两端的一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体，会随着细胞分裂而截短，最终导致细胞活动异常直至死亡。端粒酶能够将变短的DNA末端重新加长，端粒的合成过程如图所示。回答下列问题：

（1）人体细胞中最多可含有_____个端粒，原因是_____。
（2）图中用RNA作为模板合成DNA的过程叫_____。与DNA复制过程相比不同的是，端粒合成过程中的碱基互补配对方式的特点是_____。
（3）图中方框内的DNA片段含有_____个氢键，该片段复制3次，共消耗_____个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸。
【答案】（1）①. 184 ②. 人体含有46条染色体，每条染色体上有2个端粒，在细胞分裂时，染色体经过复制，使每条染色体上含有4个端粒
（2）①. 逆转录 ②. 存在U—A 配对方式，没有T—A 配对方式
（3）①. 25 ②. 35
【分析】端粒是染色体末端的DNA序列，在正常人体细胞中，端粒可随着细胞分裂次数的增加而逐渐缩短，从而导致细胞衰老和凋亡，而端粒酶中RNA能逆转录形成DNA，进而能延长缩短的端粒。
（1）人体含有46条染色体，每条染色体上有2个端粒，在细胞分裂时，染色体经过复制，使每条染色体上含有4个端粒，所以人体细胞中最多可含有46×2×2=184个端粒。
（2）用RNA作为模板合成DNA的过程叫逆转录。DNA复制时碱基互补配对为A-T、T-A、C-G、G-C，端粒合成过程碱基互补配对为A-T、U-A、C-G、G-C，所以端粒合成过程中的碱基互补配对方式的特点是存在U—A 配对方式，没有T—A 配对方式。
（3）C-G之间是三个氢键，A-T之间是两个氢键，图中方框内的DNA片段含有5×3+5×2=25个氢键，该片段中含有5个C，复制3次，共消耗（23-1）×5=35个胞嘧啶。
24. 生物学原理在育种方面的应用较为广泛。根据已学知识回答下列问题：
（1）单倍体育种和多倍体育种过程中可使用_________（填试剂）或_________的方法使染色体数目加倍，作用原理是_________。
（2）某二倍体植物的基因组成及基因在染色体上的位置关系如图1所示，其中A、a、B、b表示基因。在诱变育种的过程中发现该植物生成了如图2所示的几种配子。与正常配子相比，发生染色体结构变异的是配子__________（选填“一”“二”“三”或“四”）。配子二发生了__________变异，是细胞在__________（填细胞分裂时期）的染色体行为异常导致的。
【答案】（1）①. 秋水仙素 ②. 低温诱导 ③. 抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使细胞内染色体数目加倍
（2）①. 三、四 ②. 染色体数目 ③. 减数分裂Ⅱ后期
【分析】细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息，这样的一组染色体，叫做一个染色体组。
单倍体是具有体细胞染色体数为本物种配子染色体数的生物个体。凡是由配子发育而来的个体，均称为单倍体。体细胞中可以含有1个或几个染色体组，花药离体培养得到的是单倍体，雄蜂也是单倍体，仅有一个染色体组的生物是单倍体。
凡是由受精卵发育而来，且体细胞中含有两个染色体组的生物个体，均称为二倍体。几乎全部动物和过半数的高等植物都属于二倍体；凡是由受精卵发育而来，且体细胞中含有三个或三个以上染色体组的生物个体，均称为多倍体。
（1）单倍体育种是利用植物组织培养技术（如花药离体培养等）诱导产生单倍体植株，再通过某种手段（如秋水仙素处理）使染色体组加倍从而获得纯合子的育种方法。多倍体育种是通过一定的方法（如低温处理或秋水仙素处理）使得生物体细胞内的染色体数目加倍，从而获得多倍体植株，然后从中选育符合要求的新品种的育种方法。单倍体育种和多倍体育种过程中可使用秋水仙素或低温诱导的方法使染色体数目加倍，作用原理是抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，使细胞内染色体数 目加倍。
（2）配子一为正常配子；配子二发生了染色体数目变异，原因是含有A基因的两条姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ后期移向了细胞同一极；配子三和四发生了染色体结构变异。
25. 达尔文在环球考察中，在南美洲附近的太平洋中的加拉帕戈斯群岛上，观察到了很多现象。这片岛屿是500万年前由海底的火山喷发后形成的，岛上有几百种特有物种。回答下列问题：
（1）达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：______学说和______学说。
（2）在海岛中，有种岛龟分为连趾岛龟（ww）、分趾岛龟（Ww、WW）。连趾岛龟善于划水，游泳能力强，分趾岛龟游泳能力较弱。当岛上食物不足时，连趾岛龟更容易从海中得到食物。假设某岛龟种群中各种基因型频率分别为WW=4%、Ww=32%、ww=64%，由于环境变化，五年后，W的基因频率为40%，那么该岛龟种群______（填“有”或“没有”）发生进化，理由是______。
（3）该岛龟种群中个体多种多样的类型来源于可遗传的变异，但由于变异是不定向的，因此变异只为生物进化提供原材料，而进化的方向则由______决定。
（4）现代生物进化理论认为，该种岛龟进化的基本单位是______。经过长期进化，分布在不同海岛上的岛龟的基因库形成了很大的差异，最终出现_______隔离，这标志着不同海岛上岛龟新物种的形成。
【答案】（1）①. 共同由来 ②. 自然选择
（2）①. 有 ②. 五年后，该岛龟种群中W的基因频率由20%变为40%，种群基因频率发生了改变
（3）自然选择 （4）①. 种群 ②. 生殖
【分析】基因频率及基因型频率：（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。
现代生物进化理论的基本观点：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变；突变和基因重组产生生物进化的原材料；自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向；隔离是新物种形成的必要条件。
（1）达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。
（2）一个种群中所有个体所含的全部基因，称为该种群的基因库；由题意可知，WW的基因型频率=4%，W的基因频率=20%；五年后，W的基因频率为40%，那么该岛龟种群发生了进化，因为五年后，该岛龟种群中W的基因频率由20%变为40%，生物进化的实质是种群基因频率的改变，该海龟种群中基因频率发生了改变，因此海龟发生了进化。
（3）该种群中海龟有多种多样的类型，其中可遗传的变异来源于突变和基因重组，但由于变异是不定向的；因此只是产生了进化的原材料，进化的方向是由自然选择决定的。
（4）现代生物进化理论认为，该种岛龟进化的基本单位是种群。生殖隔离的出现标志着新物种的产生，经过长期进化，分布在不同海岛上的岛龟的基因库形成了很大的差异，最终出现生殖隔离，这标志着不同海岛上岛龟新物种的形成。
实验组
①
②
③
④
T2噬菌体
无标记
32P标记
35S标记
14C标记
大肠杆菌
14C标记
无标记
无标记
无标记
密码子
通用密码
线粒体密码
UGA
终止
色氨酸
AGA
精氨酸
终止
AGG
精氨酸
终止
AUA
异亮氨酸
甲硫氨酸
品种
叶绿素含量/（mg·g-1）
净光合速率/（μml·m-2·s-1）
气孔导度/（mml·m-2·s-1）
胞间CO2浓度/（μml·ml-1）
20℃
-4℃
20℃
-4℃
20℃
-4℃
20℃
-4℃
天油4号
30.57
9.45
5.89
0.12
0.57
0.12
297.98
294.72