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广东省东莞市2024-2025学年高一下学期期末质量检查生物学试题
一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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．孟德尔以豌豆为实验材料进行了杂交实验，下列叙述错误的是（　　）
A．自然条件下，豌豆一般为纯合子
B．豌豆花开时，需对母本人工去雄
C．豌豆有多对易于区分的相对性状
D．完成人工授粉后仍需套袋处理
【答案】B
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、在自然状态下，豌豆由于自花传粉且闭花受粉，通常不会接受外来花粉，因此一般为纯合子，A正确；
B、进行豌豆人工杂交实验时，应在花蕾期对母本进行去雄处理，B错误；
C、豌豆拥有多对稳定且容易区分的相对性状，比如高茎与矮茎、种子形状的圆粒与皱粒等，便于在杂交实验中观察和统计分析，C正确；
D、完成人工授粉后仍需要套袋处理，以防止其他花粉落入，确保后代的性状来自人工选择的花粉，D正确。
故答案为：B
【分析】1、豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是：（1）豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下一般为纯种；（2）豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；（3）豌豆的花大，易于操作；（4）豌豆生长期短，易于栽培。（5）籽粒较多，利于用数学统计方法分析实验结果。
2、花粉未成熟时，除去母本未成熟花的全部雄蕊。3、完成传粉后，再次套袋，防止外来花粉干扰，保证杂交得到的种子是人工异花传粉而来。
2．水稻非糯性和糯性是由一对等位基因控制的相对性状，现用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，下列能直接体现分离定律实质的是（　　）
A．F1测交后代表型比例为1：1
B．F1测交后代基因型比为1：2：1
C．F1产生的两种花粉比例为1：1
D．F1自交后代F2的表型比例为3：1
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、F1测交后代表型比例为1：1，这只是测交实验的表现型结果，能够间接验证分离定律，但不能直接体现等位基因在形成配子时发生分离的过程，A错误；
B、F1测交后代的基因型比例应为1：1（例如Aa与aa测交，后代为Aa和aa），并不存在1：2：1的比例，而且测交结果仅反映配子类型及比例，并非分离定律的直接体现，B错误；
C、F1为杂合子，在减数分裂产生配子时，等位基因分离，形成两种比例相等的配子（如花粉），这直接反映了分离定律的实质，C正确；
D、F1自交后代表型比例为3：1，这是杂合子自交后出现的性状分离现象，是分离定律的表现结果，但不能直接体现配子形成时等位基因的分离过程，D错误。
故答案为：C
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，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。
3．下列关于双链DNA分子结构的叙述，错误的是
A．双链DNA中G占比越高，DNA的稳定性越高
B．两条链之间的磷酸二酯键由DNA聚合酶催化形成
C．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
D．若一条链的A+T占47%，则另一条链的G+C占53%
【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构
【解析】【解答】A、在双链DNA分子中，G与C之间形成三个氢键，而A与T之间只形成两个氢键，因此G—C碱基对所占比例越高，DNA双链间的氢键总数越多，分子的热稳定性也就越高，A正确；
B、磷酸二酯键是指同一DNA单链上相邻脱氧核糖与磷酸之间的化学键，该键由DNA聚合酶催化形成；而两条链之间的碱基通过氢键连接，氢键的形成并不需要酶的催化，B错误；
C、DNA分子的基本骨架由磷酸基团与脱氧核糖交替排列、以磷酸二酯键相连构成，位于双螺旋结构的外侧，C正确；
D、依据碱基互补配对原则，在双链DNA中，一条链上的A+T所占比例等于其互补链上的A+T所占比例，因此若一条链的A+T占47%，则该链的G+C占53%，其互补链的G+C也应占53%，D正确。
故答案为：B
【分析】DNA的结构特点：（1）反向平行：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。（2）基本骨架：DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。
4．下列示意图中能表示蝗虫精巢中正在进行基因重组的图像是（　　）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】精子的形成过程；基因重组及其意义
【解析】【解答】A、图中细胞表现为细胞质不均等分裂，这是卵细胞形成过程中的特征，因此应为蝗虫卵巢中的细胞分裂图像，并非精巢，A错误；
B、该图也显示细胞质不均等分裂，属于卵母细胞减数分裂的过程，不适用于表示蝗虫精巢中的基因重组，B错误；
C、基因重组可以发生在减数第一次分裂前期（互换）或后期（非同源染色体自由组合）。该图中同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，此时非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，属于基因重组的一种类型，C正确；
D、该图中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，且细胞中无同源染色体，属于减数第二次分裂后期。此阶段不发生基因重组，D错误。
故答案为：C
【分析】1、基因重组：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。常见类型：①互换型（减数分裂Ⅰ四分体时期）②自由组合型（减数分裂Ⅰ后期）2、精子的形成：均等分裂。卵细胞的形成：初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂。
5．已知控制鸡羽毛横斑条纹的基因只位于Z染色体上，且芦花（B）对非芦花（b）为显性，下列组合中能根据雏鸡羽毛的特征把雌性和雄性分开的是（　　）
A．ZBW×ZBZb B．ZbW×ZBZB C．ZbW×ZBZb D．ZBW×ZbZb
【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、母鸡（ZBW）与公鸡（ZBZb）交配，后代雄性（ZZ）基因型为ZBZB或ZBZb，全为芦花；雌性（ZW）基因型为ZBW（芦花）或ZbW（非芦花）。雌雄个体中均有芦花，无法根据羽毛特征区分性别，A错误；
B、母鸡（ZbW）与公鸡（ZBZB）交配，后代雄性（ZZ）全为ZBZb（芦花），雌性（ZW）全为ZBW（芦花），雌雄全为芦花，不能据此区分性别，B错误；
C、母鸡（ZbW）与公鸡（ZBZb）交配，后代雄性（ZZ）有ZBZb（芦花）和ZbZb（非芦花），雌性（ZW）有ZBW（芦花）和ZbW（非芦花）。雌雄个体均出现芦花和非芦花，无法通过羽毛特征将雌雄分开，C错误；
D、母鸡（ZBW）与公鸡（ZbZb）交配，后代雄性（ZZ）全部为ZBZb（芦花），雌性（ZW）全部为ZbW（非芦花）。雌雄表现型完全不同，能根据雏鸡羽毛特征直接区分性别，D正确。
故答案为：D
【分析】在ZW型性别决定系统中，母鸡的性染色体为ZW，公鸡为ZZ。芦花（B）为显性，位于Z染色体。要区分雏鸡性别，需使雌雄表型不同。根据早期雏鸡的羽毛特征把雌性和雄性区分开来，从而做到多养母鸡，多得鸡蛋。
6．将灰体雌果蝇（︿表示两条染色体并联，并联的X染色体在减数分裂时不分离）与黄体雄果蝇XbY连续交配多代，每代都只有灰体雌果蝇和黄体雄果蝇，下列叙述错误的是（　　）
A．染色体组成为X的受精卵无法正常发育
B．子代灰体雌果蝇与亲本灰体雌果蝇基因型相同
C．子代雌雄果蝇都含有Y染色体且来源相同
D．此杂交组合可监控雄果蝇X染色体新发突变
【答案】C
【知识点】染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、雌果蝇产生的卵细胞中若含有两条并联的X染色体（即XBXB），与父本提供的Xb精子结合后，会形成基因型为XBXBXb的受精卵，这样的个体因X染色体数目异常而无法正常发育，A正确；
B、子代中的灰体雌果蝇是由母本的XBXB卵细胞与父本的Y精子结合形成的，基因型为XBXBY，与亲本灰体雌果蝇（XBXB）的基因型相同，B正确；
C、子代雌果蝇的Y染色体来自父本（父本提供Y精子），而子代雄果蝇的Y染色体来自母本（母本产生含Y的卵细胞），两者来源不同，C错误；
D、在该杂交体系中，子代雄果蝇的X染色体只能来自父本（XbY中的Xb来自父方），因此如果父本X染色体上发生新的突变，会直接体现在雄性子代中，从而可被检测出来，D正确。
故答案为：C
【分析】1、形成并联X染色体的过程中两条X染色体并联，属于染色体结构变异，两条染色体并联为1条，属于染色体数目变异。
2、染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。类型：染色体数目的变异、染色体结构的变异。
7．生物科学史是探究生命现象及其本质的史实，下列有关叙述正确的是（　　）
A．赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明了DNA是遗传物质
B．沃森和克里克利用X射线衍射技术得到DNA衍射图谱推算出了DNA呈螺旋结构
C．梅塞尔森等利用放射性同位素标记法和密度梯度离心技术证明了DNA半保留复制
D．尼伦伯格和马太利用了蛋白质的体外合成技术破译了编码苯丙氨酸的密码子UUU
【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、赫尔希和蔡斯的实验中，并非将35S和32P同时标记在同一批噬菌体上，而是分别用35S标记噬菌体的蛋白质、用32P标记其DNA，然后分别进行侵染实验，从而得出DNA是遗传物质的结论，A错误；
B、沃森和克里克是在富兰克林和威尔金斯提供的DNA衍射图谱基础上，推算出DNA分子呈螺旋结构的，并非他们自己利用X射线衍射技术直接测得，B错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔使用的是稳定同位素15N来标记DNA，并结合密度梯度离心技术，通过实验证明了DNA的复制方式为半保留复制，C错误；
D、尼伦伯格和马太利用无细胞蛋白质合成体系，加入人工合成的polyU RNA链，发现只能合成苯丙氨酸，从而破译了UUU是编码苯丙氨酸的密码子，D正确。
故答案为：D
【分析】1、赫尔希和蔡斯分别用35S标记蛋白质、32P标记DNA的噬菌体进行实验，证明DNA是大肠杆菌的遗传物质。
2、沃森和克里克基于富兰克林和威尔金斯的DNA衍射图谱构建了DNA双螺旋结构模型。
3、梅塞尔森和斯塔尔使用15N（稳定同位素）标记DNA，证明DNA半保留复制。
4、不能用35S和32P标记同一个T2噬菌体，因为检测放射性时只能检测到是否具有放射性，不能确定是何种元素的放射性。
8．某真核生物的染色体上DNA复制的过程如下图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．图中的DNA分子有多个复制起点
B．图中的DNA有4个游离的磷酸基团
C．图中的复制泡同时开始以提高复制效率
D．图中复制泡显示DNA复制是单向进行的
【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、从图示可以看出，该DNA分子上分布着多个复制泡，每个复制泡对应一个复制起点，因此说明其具有多个复制起点，A正确；
B、图中所示的是双链DNA分子，完整的双链DNA每条链各有一个游离的磷酸基团，因此整个分子含有2个游离磷酸基团；而图中存在多个复制泡，每个复制泡内部含有更多游离末端，所以远远不止4个，B错误；
C、图中不同复制泡的大小存在差异，复制泡越大表示该区域开始复制的时间越早，因此各复制泡并非同时启动，C错误；
D、从复制泡两侧延伸箭头的方向可以看出，DNA复制是从起点向两侧同时进行的，即双向复制，而不是单向进行，D错误。
故答案为：A
【分析】1、DNA的复制：在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链，延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2、复制是从DNA上的特定部位开始的，这一部位称为复制起点。复制时，双链DNA在起点处打开，沿两条解开的单链模板合成DNA新链，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。两个复制叉之间形成的空间称为复制泡。DNA具有双向复制的特点。真核生物染色体DNA有多个复制起点。真核细胞DNA的复制是从多个起点开始的，真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。在复制速率相等的前提下，真核生物的复制泡大小不一，原因是它们的复制起始时间有先后。
9．粘多糖贮积症是由于某基因突变，终止密码子提前出现导致的。抑制性tRNA（sup-RNA）可以携带氨基酸，与终止密码子配对，从而获得有功能的蛋白。下列叙述错误的是（　　）
A．粘多糖贮积症可能是发生了单个碱基的替换
B．tRNA参与的翻译过程有氢键的生成和断裂
C．tRNA分子不存在氢键，可参与多种氨基酸的运输
D．sup-tRNA的参与可能导致产生分子量过大的蛋白质
【答案】C
【知识点】核酸在生命活动中的作用；基因突变的类型；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、粘多糖贮积症是由基因突变导致终止密码子提前出现而引起的，这种突变很可能是DNA中单个碱基的替换（如将编码氨基酸的密码子变为终止密码子），从而导致翻译提前终止，A正确；
B、在翻译过程中，tRNA的反密码子与mRNA上的密码子通过碱基互补配对形成氢键，完成配对后tRNA离开时氢键随之断裂，因此翻译过程涉及氢键的生成和断裂，B正确；
C、tRNA分子具有三叶草状结构，其链内存在局部碱基配对，因此含有氢键；一种tRNA只能识别并运输一种特定的氨基酸，不能参与多种氨基酸的运输，C错误；
D、抑制性tRNA（sup-tRNA）能够与提前出现的终止密码子配对并带入氨基酸，使翻译继续进行，直到遇到正常的终止密码子才停止，这样合成的蛋白质比原蛋白更长，分子量也更大，D正确。
故答案为：C
【分析】1、tRNA形态：tRNA比mRNA小得多，RNA链经折叠后外形呈三叶草形，其一端是携带氨基酸得部位，另一端有3个相邻得碱基。
2、tRNA特点：tRNA具有高度的专一性。每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
10．我国科学家将外源生长激素基因整合到鲤鱼受精卵的DNA上，培育出生长速率加快的转基因鲤鱼，下列有关外源生长激素基因的叙述错误的是（　　）
A．该基因的表达过程是：
B．该基因是一段含有特定碱基序列的脱氧核苷酸片段
C．该基因通过控制生长激素的合成来控制鲤鱼的性状
D．该基因能在鲤鱼体内表达说明生物体共用一套密码子
【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因的表达过程包括转录（从DNA合成RNA）和翻译（从RNA合成蛋白质），并不包含DNA的复制，A错误；
B、该外源生长激素基因的本质是DNA片段，由脱氧核苷酸按一定顺序组成，携带有特定的碱基序列，B正确；
C、该基因通过转录和翻译指导生长激素的合成，生长激素作为信号分子调节机体代谢和生长发育，从而控制鲤鱼的相关性状，C正确；
D、外源基因（来自其他物种）能在鲤鱼体内成功表达，说明不同生物在遗传信息翻译时使用同一套密码子，即密码子的通用性，D正确。
故答案为：A
【分析】1、基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。
2、基因的表达包括转录和翻译两个过程，转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，翻译是以 RNA 为模板合成蛋白质的过程。
3、不同生物共用一套密码子，这使得一种生物的基因能在另一种生物体内表达。
4、基因控制生物性状的两条途径：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；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
11．无子西瓜是由普通二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成的三倍体，因其个头大、口感甜、无子而深受人们喜爱。下列叙述错误的是（　　）
A．可通过秋水仙素处理获得四倍体
B．经诱导获得的四倍体都是纯合子
C．无子西瓜的变异可用显微镜观察
D．无子西瓜因联会紊乱而高度不育
【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；多倍体育种
【解析】【解答】A、利用秋水仙素抑制纺锤体形成，可以使二倍体西瓜的染色体数目加倍，从而获得四倍体植株，A正确；
B、秋水仙素处理诱导获得的四倍体，其基因组成取决于原来的二倍体。如果原二倍体是杂合子（如Aa），则加倍后得到的四倍体（如AAaa）仍然是杂合子，不一定是纯合子，B错误；
C、无子西瓜的育种原理是染色体数目变异，这种变异在光学显微镜下可以观察到，C正确；
D、三倍体无子西瓜在减数分裂时，同源染色体联会紊乱，无法产生正常的配子，因此表现为高度不育，D正确。
故答案为：B
【分析】1、利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后，即可利用二倍体植株花粉三倍体子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。
2、三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异。
3、秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
12．捕鱼过程中背鳍宽大的个体更易被捕获，一段时间后背鳍窄小的个体比例显著增加。下列叙述正确的是（　　）
A．渔民的捕捞直接导致鱼类发生定向突变
B．背鳍窄小基因的出现是人工选择的结果
C．该种群中两类个体间实现了协同进化
D．捕捞直接作用于鱼种群个体的表型
【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、渔民的捕捞行为是一种选择压力，它只能对鱼类已经存在的变异进行筛选，而不能直接诱发定向的基因突变，因为突变本身是随机且不定向的，A错误；
B、背鳍窄小的基因来源于原本种群中已有的基因突变或重组，不是由人工选择直接产生的；人工选择只是使该基因在种群中的频率增加，B错误；
C、协同进化通常指的是不同物种之间或生物与无机环境之间在相互影响中不断进化发展，同一物种内不同表型的个体之间不属于协同进化的范畴，C错误；
D、捕捞过程中，背鳍宽大的个体更容易被捕获并移除，这直接作用的是个体的表型（背鳍宽窄），通过表型的选择间接改变了种群的基因频率，D正确。
故答案为：D
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变有普遍性、不定向性、随机性、低频率性等特点。
2、协同进化：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。生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在协同进化。
3、突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变。
13．有性杂交是植物育种的重要手段。将六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1，F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，错误的是（　　）
A．该育种原理有基因重组 B．两个亲本存在生殖隔离
C．F1体细胞最多有70条染色体 D．F1次级精母细胞有7个四分体
【答案】D
【知识点】基因重组及其意义；物种的概念与形成
【解析】【解答】A、将六倍体小麦与四倍体小麦进行有性杂交获得F1，这种方法属于杂交育种，其原理是基因重组，A正确；
B、F1为异源五倍体，减数分裂时染色体联会紊乱，导致高度不育，这说明两个亲本之间存在生殖隔离，B正确；
C、从图中可以看出，该细胞含有14个四分体（每个四分体代表一对同源染色体，共28条染色体）和7条单独的染色体，合计35条染色体。该细胞为花粉母细胞减数分裂图像，处于减数第一次分裂前期，其染色体数目与F1体细胞相同，因此F1体细胞染色体数为35条。体细胞在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，最多可达70条，C正确；
D、四分体只出现在减数第一次分裂前期（即初级精母细胞时期），次级精母细胞中同源染色体已经分离，不再存在四分体，D错误。
故答案为：D
【分析】1、染色体组是指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。
2、判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看该个体是由什么发育来的。若该个体是由未受精的配子直接发育来的，则为单倍体；若该个体是由受精卵发育来的，体细胞含有几个染色体组就是几倍体。3、生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。
14．亨廷顿病是由于HD基因中编码Ht蛋白的序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复，引起异常Ht蛋白积累所导致的（如图甲），且异常Ht蛋白中谷氨酰胺的含量会增加（谷氨酰胺的密码子：CAA、CAG）。染色体组蛋白的乙酰化过程如图乙，异常Ht蛋白的积累能抑制该过程，从而引起细胞凋亡。下列叙述正确的是（　　）
A．亨廷顿病的成因是发生了染色体片段重复
B．在HD基因表达时，以图中的a链为模板链
C．异常Htt蛋白会抑制相关基因的转录过程
D．组蛋白乙酰化不会影响下一代遗传物质的表达
【答案】C
【知识点】基因突变的类型；表观遗传
【解析】【解答】A、亨廷顿病的病因是HD基因内部三个核苷酸（CAG）的重复序列发生多次扩增，这属于基因突变中的重复，而不是染色体片段水平的重复，A错误；
B、根据题干信息，谷氨酰胺的密码子为CAA或CAG，mRNA上的碱基序列与DNA的编码链一致。图中a链碱基序列与mRNA相同（均为CAG对应位置），因此a链是编码链，b链才是转录时的模板链，B错误；
C、异常Ht蛋白积累会抑制组蛋白乙酰化酶的活性，导致组蛋白乙酰化程度降低，染色质结构变得紧密，从而抑制相关基因的转录过程，C正确；
D、组蛋白乙酰化属于表观遗传修饰，它可以在细胞分裂过程中传递，并影响基因的表达，因此有可能影响下一代遗传物质的表达，D错误。
故答案为：C
【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。2、表观遗传：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。特点：普遍性、可遗传性、可逆性、DNA碱基序列不变、受环境影响。
15．某种蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型，雌性蝴蝶的减数分裂过程不同于常规减数分裂，下图为雌性蝴蝶某个卵细胞的形成过程示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．减数分裂Ⅱ中期，细胞内无同源染色体
B．初级卵母细胞中最多含有56条染色体
C．减数分裂Ⅱ后期，细胞内含有0条Z染色体
D．细胞①发生基因重组，图中重组的染色体不遗传给后代
【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因重组及其意义
【解析】【解答】A、根据图示，雌性蝴蝶的减数分裂过程与常规不同：在减数分裂Ⅰ中，同源染色体没有分离，而姐妹染色单体已经提前分开，因此在减数分裂Ⅱ中期，细胞中仍然存在同源染色体，A错误；
B、蝴蝶的体细胞染色体数为2n=56，初级卵母细胞在DNA复制后染色体数目不变，仍为56条，但在减数分裂Ⅰ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，此时染色体数目暂时加倍为112条，因此初级卵母细胞最多可含112条染色体，B错误；
C、雌性蝴蝶的性染色体组成为ZW。在减数分裂Ⅰ过程中，Z和W染色体不分离且着丝粒分裂，因此分裂后形成的细胞中各含有一条Z和一条W染色体。进入减数分裂Ⅱ后，姐妹染色单体分开，在减数分裂Ⅱ后期，细胞中仍含有一条Z染色体，C错误；
D、图中细胞①为初级卵母细胞，在减数分裂Ⅰ前期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体互换，从而导致基因重组。图中发生重组的染色体位于极体中，极体不参与形成卵细胞，因此这些重组染色体不会遗传给后代，D正确。
故答案为：D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞，三个极体都退化消失。卵细胞形成的过程中，细胞发生两次不均等分裂。经过两次不均等分裂形成的卵细胞较大，保证了受精后能有充足的营养物质，满足早期胚胎发育的需要。
16．某二倍体植物（2n=20）的红花和白花由5号常染色体上的一对等位基因（D、d）控制。正常情况下纯合红花植株A与白花植株杂交，子代均为红花。育种工作者用X射线照射红花植株B后，使其与白花植株杂交，发现子代有红花植株932株，白花植株1株（植株C），关于白花植株C形成的原因，提出了以下三种假设，有关叙述错误的是（　　）
假设一：X射线照射红花植株B导致其发生了基因突变。
假设二：X射线照射红花植株B导致其5号染色体断裂，含有基因D的片段缺失。
假设三：X射线照射红花植株B导致其5号染色体丢失一条。
注：若两条同源染色体缺失相同的片段则个体死亡；MI表示减数分裂I
A．若假设一成立，则突变可能发生在植株B的生殖细胞
B．若假设二成立，植株C与A杂交得F1后自交，F2中白花占1/8
C．通过镜检植株C染色体数目可判断假设三是否成立
D．用荧光染料标记D、d，MI时植株B有4个荧光点则假设二不成立
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、假设一认为白花植株C的出现是由基因突变引起的。若该假设成立，则可能是红花植株B在形成生殖细胞时，控制花色的D基因突变为d，产生了含d的配子，该配子与白花植株提供的d配子结合，形成基因型为dd的白花植株C，A正确；
B、假设二认为B的一条5号染色体上D基因所在片段缺失（记作“〇”），即B的基因型为D〇。B与白花（dd）杂交，得到白花植株C的基因型为〇d。将C与纯合红花A（DD）杂交，F1的基因型为D〇和Dd，各占1/2。F1自交时，D〇自交子代中〇〇（两条同源染色体均缺失相应片段）个体死亡，F2为1DD：2Dd：1dd：1DD：2D〇：1〇〇（致死），存活的7份个体中有1份表现为白花，即白花比例为1/7，B错误；
C、假设三认为B丢失了一条5号染色体，这属于染色体数目变异，可通过显微镜观察植株C体细胞中染色体的数目来直接判断，C正确；
D、若在减数第一次分裂中期（MI），用荧光染料标记D/d基因后，植株B的细胞中观察到4个荧光点，说明两条5号染色体上均有该基因位点，没有发生片段缺失，因此假设二（缺失含D的片段）不成立，D正确。
故答案为：B
【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。2、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型：缺失、重复、易位、倒位。
二、非选择题：（本题包括5小题，共60分）
17．青藏高原是世界海拔最高的高原，素有“世界屋脊”之称，气候呈低温、低氧、紫外线强等特征。青藏高原蕴含丰富的动植物资源，为研究高原生物适应性提供了良好的材料。回答下列问题：
（1）青藏高原的动植物在　 　的作用下，种群的　 　发生定向改变，朝着适应高原生存的方向不断进化。
（2）为适应低氧环境，高原动物的血红蛋白对氧气的亲和力更　 　。当平原动物进入高原，其血液中的血红蛋白和血细胞数量会　 　，血液流速减慢，对心脏造成负担。
（3）青藏高原恶劣的环境条件使有传粉功能的昆虫种类和数量明显降低，两性花植物占比却高达88.5%，据此推测原因可能是　 　。
（4）请你从分子水平为研究者研究青藏高原生物进化和适应机制提出一个新的研究方向：　 　。
【答案】（1）自然选择；基因频率
（2）高；增加
（3）两性花（雌雄同体）能通过自花授粉完成繁殖，减少对传粉昆虫的依赖，从而更适应高原传粉者稀缺的环境
（4）研究高原生物中与低氧、紫外线耐受相关的基因的突变及表达调控机制或比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种的遗传差异
【知识点】基因频率的概念与变化；自然选择与适应
【解析】【解答】（1）在自然选择的作用下，种群中个体的有利变异逐渐积累，导致种群的基因频率发生定向改变，从而使生物朝着适应高原环境的方向不断进化。因此，青藏高原的动植物是在自然选择的作用下，基因频率发生定向改变而逐步适应高原环境的。
（2）为了更有效地结合氧气以适应低氧环境，高原动物的血红蛋白对氧气的亲和力较高。当平原动物进入高原后，机体通过增加血红蛋白和血细胞数量来提高携氧能力，但这种代偿性反应会使血液黏稠度升高、流速减慢，从而加重心脏的负担。
（3）由于高原环境中传粉昆虫的种类和数量明显减少，依靠异花授粉的植物繁殖困难。而两性花植物能够通过自花授粉完成繁殖过程，减少对传粉昆虫的依赖，因而在传粉者稀缺的高原环境中具有更高的适应性，导致其占比较高（88.5%）。
（4）从分子水平研究青藏高原生物的进化和适应机制，可以关注：高原生物中与低氧、紫外线耐受性相关的基因突变及表达调控机制；通过比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种之间的遗传差异。【分析】自然选择可以定向改变种群的基因频率，且环境的选择作用越大，改变的幅度也越大。在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应的基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因的频率会下降。变异是不定向的，自然选择是定向的，定向的自然选择决定了生物进化的方向。
（1）在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，故青藏高原的动植物在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，朝着适应高原生存的方向不断进化。
（2）高原动物血红蛋白对氧气的亲和力更高，以更高效地结合氧气。平原动物进入高原后，为适应低氧环境，会通过增加血红蛋白和血细胞数量来提高携氧能力，但这也可能导致血液黏稠度增加，流速减慢，加重心脏负担。
（3）两性花（雌雄同体）能通过自花授粉完成繁殖，减少对传粉昆虫的依赖，从而更适应高原传粉者稀缺的环境，故青藏高原恶劣的环境条件使有传粉功能的昆虫种类和数量明显降低，两性花植物占比却高达88.5%。
（4）可以通过研究高原生物中与低氧、紫外线耐受相关的基因的突变及表达调控机制或比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种的遗传差异等方面来研究青藏高原生物进化和适应机制。
18．红绿色盲是一种常见的色觉障碍，为伴X染色体隐性遗传病（基因用B/b表示），在男性中的发病率为7%。现有两个家系，甲家系中夫妇及女儿均正常，乙家系中妻子及儿子正常，丈夫患病。甲家系中的女儿与乙家系中的儿子婚配后生了个患病男孩（不考虑基因突变）。回答下列问题：
（1）请根据以上信息画出该患病男孩的家族系谱图　 　。
（2）患病男孩的致病基因来源于他的　 　（填“祖父”、“祖母”、“外祖父”或“外祖母”）。他成年后与正常女性婚配多年不育，经检查后发现其基因型为XbXbY，分析其基因型异常的原因可能是：　 　。
（3）经医生建议，患病男孩与他的妻子决定借助精子库完成生育过程（精子库对捐精者有严格的筛选标准，患有红绿色盲的男性不能捐精），后代患红绿色盲的概率为　 　，可以在妻子孕期通过　 　来确定胎儿是否患有红绿色盲。
【答案】（1）
（2）外祖母；母亲在产生卵细胞的过程中，减数分裂Ⅱ后期异常，即次级卵母细胞中的着丝粒分裂后形成的两条Xb没有分别移向细胞的两极，而是移向了细胞的同一极，产生了基因型为XbXb的异常卵细胞
（3）7/214；基因检测
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的监测和预防；减数分裂异常情况分析；遗传系谱图
【解析】【解答】（1）甲家系中父母及女儿均表现正常，乙家系中妻子与儿子正常、丈夫患病。甲家系的女儿与乙家系的儿子结婚后，生下一个患病男孩。根据这些信息，绘制出的该患病男孩家族系谱图如下：
（2）红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，致病基因b位于X染色体上。患病男孩的Xb只能来自母亲。该男孩的母亲、外祖父、外祖母均正常，故其母亲基因型为XBXb（携带者），外祖父为XBY，外祖母为XBXb。因此，该男孩的致病基因Xb来源于其外祖母。该男孩成年后经检查发现其基因型为XbXbY，说明其由XbXb的卵细胞与Y精子结合形成。产生XbXb卵细胞的原因可能是：母亲在减数分裂Ⅱ后期，次级卵母细胞中着丝粒分裂后形成的两条Xb染色单体未分离，而是进入同一个卵细胞，从而形成异常的XbXb卵细胞。
（3）红绿色盲在男性中的发病率为7%，因此Xb的基因频率为7%，XB为93%。在正常女性人群中，基因型为XBXB和XBXb的比例为(93%×93%) ： (2×93%×7%) = 93 ： 14。精子库中的捐精者均为正常男性（XBY）。该患病男孩（XbXbY）与妻子（正常女性）借助精子库生育，后代患红绿色盲的概率为：妻子为XBXb的概率为14/(93+14)=14/107，生出患病男孩的概率为14/107 × 1/2（来自妻子的Xb） × 1/2（来自精子的Y）= 7/214。在孕期可通过基因检测技术对胎儿进行产前诊断，以确定是否患有红绿色盲。
【分析】决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，致病基因b位于X染色体上，Y染色体上不含有其等位基因。儿子的X染色体来自母亲，Y染色体来自父亲；女儿的两条X染色体，其中之一来自母亲，另一来自父亲。遗传特点：①患者中男性远多于女性；②男性患者的致病基因只能来自母亲，以后只能传给女儿；③女性患病，其父亲和儿子一定患病，即“女病父子病”。
（1）甲家系中夫妇及女儿均正常，乙家系中妻子及儿子正常，丈夫患病。甲家系中的女儿与乙家系中的儿子婚配后生了个患病男孩，该患病男孩的家族系谱图如下：
（2）红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，致病基因b位于X染色体上。患病男孩的Xb来源于他的母亲。由题意可知：该患病男孩的母亲、外祖父和外祖母均正常，则该患病男孩的母亲、外祖父和外祖母的基因型分别为XBXb、XBY、XBXb，进而推知：该患病男孩的致病基因Xb来源于他的外祖母。经检查后发现该患病男孩的基因型为XbXbY，说明该患病男孩是由基因型为XbXb的异常卵细胞和含有Y染色体的精子受精后形成的受精卵发育而来的，而产生异常卵细胞（XbXb）的原因可能是：母亲在产生卵细胞的过程中，减数分裂Ⅱ后期异常，即次级卵母细胞中的着丝粒分裂后形成的两条Xb没有分别移向细胞的两极，而是移向了细胞的同一极，产生了基因型为XbXb的异常卵细胞。
（3）红绿色盲在男性中的发病率为7%，由此可推知：Xb的基因频率为7%，XB的基因频率为93%，人群中正常女性的基因型及比例为XBXB∶XBXb＝（93%×93%）∶（2×93%×7%）＝93∶14，捐精者男性的基因型为XBY。成年后的患病男孩与他的妻子（正常女性）决定借助精子库完成生育过程，后代患红绿色盲的概率为14/107×1/2Xb×1/2Y＝7/214，可以在妻子孕期通过基因检测来确定胎儿是否患有红绿色盲。
19．胃癌是全球第四大常见恶性肿瘤。DNMT1蛋白是一种DNA甲基转移酶，研究表明，胃癌与DNMT1基因过度表达有关。miR-185（一种不编码蛋白质的短序列RNA）可以调控相关基因的表达，在胃癌细胞中的表达显著低于正常胃上皮细胞，miR-185含量增加能够抑制胃癌细胞的增殖和迁移。相关调控机制如下图。
（1）过程①所需的原料是　 　，与①过程相比，②过程特有的碱基互补配对方式是　 　。②过程中的mRNA的5'端在　 　（填“左”或“右”）端。
（2）据图分析，胃癌可能是由于抑癌基因的甲基化阻断了基因的　 　过程，导致抑癌基因不能表达相应蛋白质，进而不能　 　，从而引起细胞癌变。
（3）miR-185含量增加，与核酸酶结合形成沉默复合体增多，进而调控靶基因表达，据图分析沉默复合体抑制胃癌细胞的增殖和迁移的机制是：　 　。
【答案】（1）核糖核苷酸；U - A；左
（2）转录；抑制细胞异常增殖
（3）沉默复合体与靶基因 mRNA 结合，促进靶基因 mRNA 降解，抑制其翻译过程，减少胃癌细胞增殖、迁移相关蛋白合成，从而抑制胃癌细胞增殖和迁移 。
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因表达的调控过程
【解析】【解答】（1）① 过程①表示转录，是以DNA为模板合成RNA的过程，因此所需的原料是核糖核苷酸。过程②表示翻译，在这一过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子通过碱基互补配对结合，配对方式包括A-U、U-A、G-C、C-G，其中U-A是翻译过程特有而在转录过程中不出现的配对方式（转录中为T-A）。翻译时，核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，图中核糖体结合在mRNA的左侧，说明左侧为5'端。
（2）胃癌的发生可能与抑癌基因的甲基化有关，甲基化修饰会阻碍RNA聚合酶与基因的结合，从而阻断抑癌基因的转录过程，导致相应蛋白质不能合成；这些蛋白质原本的功能是抑制细胞异常增殖，因此一旦缺失，细胞就容易发生癌变。
（3）当miR-185含量升高时，它与核酸酶等蛋白结合形成的沉默复合体数量增多。沉默复合体能够与靶基因的mRNA结合，促进该mRNA的降解，从而抑制翻译过程，减少与胃癌细胞增殖和迁移相关蛋白的合成，最终达到抑制胃癌细胞增殖和迁移的效果。
【分析】1、RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。条件：①模板：DNA的一条链；②4种游离的核糖核苷酸；③能量：ATP；④酶：RNA聚合酶。2、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序列的蛋白质的过程。翻译的过程中，mRNA相对静止，核糖体沿着mRNA移动（5‘→3’）。
3、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
（1）① 过程①（转录 ）原料是核糖核苷酸；② 过程②（翻译 ）特有碱基配对是 U - A（转录无 U A，有 T A ）；③ 核糖体结合 mRNA 的 5' 端起始翻译，图中核糖体在左侧，故 mRNA 5' 端在左 。
（2）抑癌基因甲基化后，无法与 RNA 聚合酶结合，阻断 转录 过程；抑癌基因不能表达，无法 抑制细胞异常增殖，导致癌变 。
（3）miR - 185 增加，沉默复合体增多，结合靶基因 mRNA，促进 mRNA 降解，靶基因翻译受抑，胃癌细胞增殖、迁移相关蛋白合成减少，抑制胃癌细胞增殖和迁移 。
20．用纯合甜瓜亲本杂交，实验结果如下表所示（已知A、E基因在一条染色体上，a、e基因在另一条染色体上，且当E、F同时存在果皮才表现为有覆纹性状）。
表型 果皮颜色 果肉颜色 果皮覆纹
控制基因及所在染色体 A/a4号染色体 B/b9号染色体 E/e，4号染色体F/f，2号染色体
亲本组合 黄绿色×黄色 白色×橘红色 无覆纹×无覆纹
F1 黄绿色 橘红色 有覆纹
F2 黄绿色：黄色=3：1 橘红色：白色=3：1 有覆纹：无覆纹=9：7
回答下列问题：
（1）果皮颜色和果肉颜色的遗传遵循　 　定律，理由是　 　。
（2）在下图方框中标出控制F1三对性状的基因在染色体上的分布情况　 　。
（3）F2的表型有　 　种，其中果肉橘红色果皮有覆纹、果肉橘红色果皮无覆纹、果肉白色果皮有覆纹、果肉白色果皮无覆纹的性状分离比为　 　。F2中果肉橘红色黄色果皮无覆纹的植株中杂合子所占比例为　 　。
【答案】（1）基因的自由组合；控制果皮颜色和果肉颜色的基因位于非同源染色体上，且F2 中果皮颜色和果肉颜色的表型分离比均为3：1，符合基因自由组合定律的性状分离比特征 。
（2）
（3）6；27：21：9：7；5/6
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因连锁和互换定律；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）果皮颜色（由4号染色体上的A/a控制）和果肉颜色（由9号染色体上的B/b控制）的遗传中，F2表现型比例均为3：1，且两对基因位于不同的染色体（非同源染色体）上，因此这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
（2）已知A与E基因位于同一条4号染色体上，a与e位于另一条4号染色体上（连锁），F/f位于2号染色体上，B/b位于9号染色体上。F1为三对性状的杂合子，其在染色体上的基因分布情况如下图所示：
（3）果皮颜色有黄绿色和黄色2种，果肉颜色有橘红色和白色2种，果皮覆纹性状中有覆纹和无覆纹2种，但由于A与E连锁（有A才有E，aa则ee），因此黄绿色与有覆纹不完全独立，表型种类共有6种。
果肉橘红色（B_）与白色（bb）比例为3：1，果皮覆纹（有覆纹）与无覆纹比例为9：7（由两对基因E/e、F/f互作控制），两者组合后得性状分离比为(3：1)×(9：7) = 27：21：9：7。F2中果肉橘红色、黄色果皮（aa）、无覆纹（ee且__ff或__F_但缺E）的植株中，杂合子所占比例为5/6。【分析】基因自由组合是指控制不同性状的基因位于非同源染色体上，减数分裂时非同源染色体自由组合，使非等位基因独立分配，产生多样重组类型（如本题中果皮颜色基因A/a 与果肉颜色基因B/b ，因在非同源染色体，F2 表型分离比符合独立遗传 ）；基因连锁则是控制不同性状的基因位于同一对同源染色体上，减数分裂时随染色体连锁传递，虽交叉互换会产生少量重组，但整体倾向一起遗传（如本题中A/a 与E/e 在 4 号染色体，减数分裂时伴随该染色体传递 ），二者因基因在染色体位置差异，导致遗传规律不同。
（1）果皮颜色（A/a，4 号染色体）和果肉颜色（B/b，9 号染色体）的遗传中，F2 表型比均为 3：1，且控制两对性状的基因位于非同源染色体（4 号与 9 号）。故①基因自由组合；②控制果皮颜色和果肉颜色的基因位于非同源染色体上，且F2 表型比符合 3：1 分离比，两对性状独立遗传。
（2）A 与 E 连锁（4 号染色体），a 与 e 连锁（4 号染色体）；F/f 在 2 号染色体；B/b 在 9 号染色体 。分布：4 号染色体标 A E、a e；2 号染色体标 F 相关；9 号染色体标 B 相关。
（3）果皮颜色（黄绿色、黄色，2种 ）、果肉颜色（橘红色、白色，2种 ）、果皮覆纹（有覆纹、无覆纹，2种 ），A 与 E 连锁（4 号染色体），a 与 e 连锁（4 号染色体），所以黄色一定没覆纹（没有E），黄绿色可能有覆纹（AEF），可能无覆纹（AEf），所以果皮与覆纹的组合有三种，又因为果肉有两种可能，所以表型一共是2×3=6种。果肉橘红色为B_，白色为bb，二者比例为3：1，又因为果皮覆纹：无覆纹=9：7，所以性状分离比为（3：1）×（9：7）=27：21：9：7，果肉橘红色黄色果皮无覆纹的基因型为B_aaee__，纯合子比例为1/3x1/2=1/6，杂合子比例为5/6。
21．如图为人类某单基因遗传病（由等位基因A/a控制）的家族系谱图，不考虑X、Y染色体同源区段和突变。
回答下列问题：
（1）该病的致病基因位于　 　染色体上。
（2）若Ⅱ-1不携带致病基因，则Ⅱ-2为纯合子的概率为　 　。
（3）若Ⅱ-2正常，　 　（填“能”或“不能”）确定该病的遗传方式，理由是　 　。
（4）若Ⅲ-5正常，则Ⅲ-2的基因型为　 　。《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节，单基因遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过试管婴儿等技术，生育健康小孩。请从减数分裂的角度分析，若Ⅲ-2为单基因遗传病患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，其原因是　 　。
【答案】（1）常或X
（2）0
（3）不能；Ⅱ-2正常，只能判断该病为隐性遗传病，无法排除常染色体隐性、伴X染色体隐性等，遗传方式不唯一
（4）Aa或aa；减数分裂时等位基因分离，产生不含致病基因的配子a
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）根据系谱图，Ⅰ-1（正常）与Ⅰ-2（患病）生出Ⅱ-3（患病），Ⅱ-1（正常）与Ⅱ-2（未知）生出Ⅲ-3（患病）。从图中无法排除常染色体或X染色体遗传的可能性，因此该病的致病基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上。
（2）若Ⅱ-1不携带致病基因，则可排除该病为常染色体隐性遗传（否则Ⅱ-1应为携带者）。若为常染色体显性遗传病，Ⅱ-1正常（aa），Ⅲ-3患病（Aa），则Ⅲ-3的致病基因A来自Ⅱ-2，Ⅰ-1正常（aa），Ⅰ-2患病（A-），所以Ⅱ-2基因型为Aa。若为伴X染色体显性遗传，Ⅲ-3患病（XAY），致病基因XA来自Ⅱ-2，但Ⅰ-1正常（XaY），其Xa会传给Ⅱ-2，Ⅱ-2基因型为XAXa。若为伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1基因型为XAY，Ⅰ-2基因型为XaXa，则Ⅱ-2基因型为XAXa。所以无论遗传方式是哪一种，Ⅱ-2的基因型均为杂合子（Aa或XAXa），因此其为纯合子的概率为0。
（3）若Ⅱ-2正常，且Ⅲ-3患病，符合“无中生有”的隐性遗传特征，但无法确定是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传，因为两种遗传方式均可满足Ⅱ-2为杂合子且生出患病子代的条件，因此不能确定该病的具体遗传方式。
（4）若Ⅲ-5正常，则该病为显性遗传病，且可排除伴X显性遗传（否则父亲患病则女儿必患病），故该病为常染色体显性遗传。若Ⅲ-5基因型为aa，则Ⅱ-3基因型为Aa。Ⅰ-1基因型为aa，Ⅰ-2基因型为A-，则Ⅱ-2基因型为-a。因为Ⅱ-1基因型为aa，Ⅲ-3患病，基因型为Aa，所以Ⅱ-2基因型为Aa。Ⅱ-1基因型为aa，Ⅱ-2基因型为Aa，所以Ⅲ-2的基因型可能为Aa或aa，取决于其是否患病。若Ⅲ-2为单基因遗传病患者（杂合子Aa），在减数分裂形成卵细胞的过程中，等位基因A与a随同源染色体的分离而分开，可能产生不含致病基因的卵细胞（a），这是其能够通过辅助生殖技术生育健康后代的理论基础。
【分析】当对遗传系谱图的遗传方式进行判断时，首先应根据题目中的亲子代判断是否有无中生有和有中生无等现象，题中均没有，但存在世代遗传，即每一代都有患病者，因此倾向于显性，具体遗传方式需结合每一问条件进一步判断。同时，若为伴X染色体隐性遗传，若为女性患者，其儿子和父亲均应患病。若为伴X染色体显性遗传，男性患者的母亲和女儿必定患病。
（1）Ⅰ-1（正常）×Ⅰ-2（患病）生出Ⅱ-3（患病）、Ⅱ-2（未知）；Ⅱ-1（正常）×Ⅱ-2（未知）生出Ⅲ-3（患病）。无明显 “隔代遗传”（隐性特征）或 “交叉遗传”（伴X隐性特征），也无 “父病女必病”（伴X显性特征），故致病基因可能在常染色体或X染色体。
（2）由于Ⅱ-1不携带致病基因，可以排除该病为常染色体隐性遗传病，若为常染色体显性遗传病，Ⅱ-1正常（aa），Ⅲ-3患病（Aa），则Ⅲ-3的致病基因A来自Ⅱ-2，Ⅰ-1正常（aa），Ⅰ-2患病（A-），所以Ⅱ-2的基因型为Aa，若为伴X染色体显性遗传病，Ⅲ-3患病（XAY），致病基因XA来自Ⅱ-2，但Ⅰ-1正常（XaY），其Xa会传给Ⅱ-2，所以Ⅱ-2的基因型为XAXa，若为伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1基因型为XAY，Ⅰ-2基因型为XaXa，则Ⅱ-2的基因型为XAXa，所以无论遗传方式是哪一种，Ⅱ-2一定为杂合子，是纯合子概率为0。
（3）若Ⅱ-2正常，且Ⅲ-3患病，符合无中生有，为隐性遗传病，但是无法区分是常染色体还是伴X染色体，只要满足Ⅱ-2是杂合子，都可以使Ⅲ-3患病。
（4）若Ⅲ-5正常，为显性遗传病，且排除伴X染色体遗传，否则父亲患病，Ⅲ-5一定患病，所以该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ-2基因型为Aa（因Ⅲ-3患病），Ⅲ-2的基因型为Aa或aa，因为不确定是否患病。若Ⅲ-2为单基因遗传病患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，其原因是减数分裂中，等位基因随同源染色体分离，杂合子Aa可产生不含致病基因的卵细胞a。
1 / 1广东省东莞市2024-2025学年高一下学期期末质量检查生物学试题
一、选择题：本题共16小题，共40分。第1~12小题，每小题2分；第13~16小题，每小题4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．孟德尔以豌豆为实验材料进行了杂交实验，下列叙述错误的是（　　）
A．自然条件下，豌豆一般为纯合子
B．豌豆花开时，需对母本人工去雄
C．豌豆有多对易于区分的相对性状
D．完成人工授粉后仍需套袋处理
2．水稻非糯性和糯性是由一对等位基因控制的相对性状，现用纯种的非糯性水稻和纯种的糯性水稻杂交，下列能直接体现分离定律实质的是（　　）
A．F1测交后代表型比例为1：1
B．F1测交后代基因型比为1：2：1
C．F1产生的两种花粉比例为1：1
D．F1自交后代F2的表型比例为3：1
3．下列关于双链DNA分子结构的叙述，错误的是
A．双链DNA中G占比越高，DNA的稳定性越高
B．两条链之间的磷酸二酯键由DNA聚合酶催化形成
C．磷酸与脱氧核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
D．若一条链的A+T占47%，则另一条链的G+C占53%
4．下列示意图中能表示蝗虫精巢中正在进行基因重组的图像是（　　）
A． B． C． D．
5．已知控制鸡羽毛横斑条纹的基因只位于Z染色体上，且芦花（B）对非芦花（b）为显性，下列组合中能根据雏鸡羽毛的特征把雌性和雄性分开的是（　　）
A．ZBW×ZBZb B．ZbW×ZBZB C．ZbW×ZBZb D．ZBW×ZbZb
6．将灰体雌果蝇（︿表示两条染色体并联，并联的X染色体在减数分裂时不分离）与黄体雄果蝇XbY连续交配多代，每代都只有灰体雌果蝇和黄体雄果蝇，下列叙述错误的是（　　）
A．染色体组成为X的受精卵无法正常发育
B．子代灰体雌果蝇与亲本灰体雌果蝇基因型相同
C．子代雌雄果蝇都含有Y染色体且来源相同
D．此杂交组合可监控雄果蝇X染色体新发突变
7．生物科学史是探究生命现象及其本质的史实，下列有关叙述正确的是（　　）
A．赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明了DNA是遗传物质
B．沃森和克里克利用X射线衍射技术得到DNA衍射图谱推算出了DNA呈螺旋结构
C．梅塞尔森等利用放射性同位素标记法和密度梯度离心技术证明了DNA半保留复制
D．尼伦伯格和马太利用了蛋白质的体外合成技术破译了编码苯丙氨酸的密码子UUU
8．某真核生物的染色体上DNA复制的过程如下图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．图中的DNA分子有多个复制起点
B．图中的DNA有4个游离的磷酸基团
C．图中的复制泡同时开始以提高复制效率
D．图中复制泡显示DNA复制是单向进行的
9．粘多糖贮积症是由于某基因突变，终止密码子提前出现导致的。抑制性tRNA（sup-RNA）可以携带氨基酸，与终止密码子配对，从而获得有功能的蛋白。下列叙述错误的是（　　）
A．粘多糖贮积症可能是发生了单个碱基的替换
B．tRNA参与的翻译过程有氢键的生成和断裂
C．tRNA分子不存在氢键，可参与多种氨基酸的运输
D．sup-tRNA的参与可能导致产生分子量过大的蛋白质
10．我国科学家将外源生长激素基因整合到鲤鱼受精卵的DNA上，培育出生长速率加快的转基因鲤鱼，下列有关外源生长激素基因的叙述错误的是（　　）
A．该基因的表达过程是：
B．该基因是一段含有特定碱基序列的脱氧核苷酸片段
C．该基因通过控制生长激素的合成来控制鲤鱼的性状
D．该基因能在鲤鱼体内表达说明生物体共用一套密码子
11．无子西瓜是由普通二倍体西瓜和四倍体西瓜杂交形成的三倍体，因其个头大、口感甜、无子而深受人们喜爱。下列叙述错误的是（　　）
A．可通过秋水仙素处理获得四倍体
B．经诱导获得的四倍体都是纯合子
C．无子西瓜的变异可用显微镜观察
D．无子西瓜因联会紊乱而高度不育
12．捕鱼过程中背鳍宽大的个体更易被捕获，一段时间后背鳍窄小的个体比例显著增加。下列叙述正确的是（　　）
A．渔民的捕捞直接导致鱼类发生定向突变
B．背鳍窄小基因的出现是人工选择的结果
C．该种群中两类个体间实现了协同进化
D．捕捞直接作用于鱼种群个体的表型
13．有性杂交是植物育种的重要手段。将六倍体小麦和四倍体小麦有性杂交获得F1，F1花粉母细胞减数分裂时染色体的显微照片如图。据图判断，错误的是（　　）
A．该育种原理有基因重组 B．两个亲本存在生殖隔离
C．F1体细胞最多有70条染色体 D．F1次级精母细胞有7个四分体
14．亨廷顿病是由于HD基因中编码Ht蛋白的序列中的三个核苷酸（CAG）发生多次重复，引起异常Ht蛋白积累所导致的（如图甲），且异常Ht蛋白中谷氨酰胺的含量会增加（谷氨酰胺的密码子：CAA、CAG）。染色体组蛋白的乙酰化过程如图乙，异常Ht蛋白的积累能抑制该过程，从而引起细胞凋亡。下列叙述正确的是（　　）
A．亨廷顿病的成因是发生了染色体片段重复
B．在HD基因表达时，以图中的a链为模板链
C．异常Htt蛋白会抑制相关基因的转录过程
D．组蛋白乙酰化不会影响下一代遗传物质的表达
15．某种蝴蝶（2n=56）的性别决定方式为ZW型，雌性蝴蝶的减数分裂过程不同于常规减数分裂，下图为雌性蝴蝶某个卵细胞的形成过程示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．减数分裂Ⅱ中期，细胞内无同源染色体
B．初级卵母细胞中最多含有56条染色体
C．减数分裂Ⅱ后期，细胞内含有0条Z染色体
D．细胞①发生基因重组，图中重组的染色体不遗传给后代
16．某二倍体植物（2n=20）的红花和白花由5号常染色体上的一对等位基因（D、d）控制。正常情况下纯合红花植株A与白花植株杂交，子代均为红花。育种工作者用X射线照射红花植株B后，使其与白花植株杂交，发现子代有红花植株932株，白花植株1株（植株C），关于白花植株C形成的原因，提出了以下三种假设，有关叙述错误的是（　　）
假设一：X射线照射红花植株B导致其发生了基因突变。
假设二：X射线照射红花植株B导致其5号染色体断裂，含有基因D的片段缺失。
假设三：X射线照射红花植株B导致其5号染色体丢失一条。
注：若两条同源染色体缺失相同的片段则个体死亡；MI表示减数分裂I
A．若假设一成立，则突变可能发生在植株B的生殖细胞
B．若假设二成立，植株C与A杂交得F1后自交，F2中白花占1/8
C．通过镜检植株C染色体数目可判断假设三是否成立
D．用荧光染料标记D、d，MI时植株B有4个荧光点则假设二不成立
二、非选择题：（本题包括5小题，共60分）
17．青藏高原是世界海拔最高的高原，素有“世界屋脊”之称，气候呈低温、低氧、紫外线强等特征。青藏高原蕴含丰富的动植物资源，为研究高原生物适应性提供了良好的材料。回答下列问题：
（1）青藏高原的动植物在　 　的作用下，种群的　 　发生定向改变，朝着适应高原生存的方向不断进化。
（2）为适应低氧环境，高原动物的血红蛋白对氧气的亲和力更　 　。当平原动物进入高原，其血液中的血红蛋白和血细胞数量会　 　，血液流速减慢，对心脏造成负担。
（3）青藏高原恶劣的环境条件使有传粉功能的昆虫种类和数量明显降低，两性花植物占比却高达88.5%，据此推测原因可能是　 　。
（4）请你从分子水平为研究者研究青藏高原生物进化和适应机制提出一个新的研究方向：　 　。
18．红绿色盲是一种常见的色觉障碍，为伴X染色体隐性遗传病（基因用B/b表示），在男性中的发病率为7%。现有两个家系，甲家系中夫妇及女儿均正常，乙家系中妻子及儿子正常，丈夫患病。甲家系中的女儿与乙家系中的儿子婚配后生了个患病男孩（不考虑基因突变）。回答下列问题：
（1）请根据以上信息画出该患病男孩的家族系谱图　 　。
（2）患病男孩的致病基因来源于他的　 　（填“祖父”、“祖母”、“外祖父”或“外祖母”）。他成年后与正常女性婚配多年不育，经检查后发现其基因型为XbXbY，分析其基因型异常的原因可能是：　 　。
（3）经医生建议，患病男孩与他的妻子决定借助精子库完成生育过程（精子库对捐精者有严格的筛选标准，患有红绿色盲的男性不能捐精），后代患红绿色盲的概率为　 　，可以在妻子孕期通过　 　来确定胎儿是否患有红绿色盲。
19．胃癌是全球第四大常见恶性肿瘤。DNMT1蛋白是一种DNA甲基转移酶，研究表明，胃癌与DNMT1基因过度表达有关。miR-185（一种不编码蛋白质的短序列RNA）可以调控相关基因的表达，在胃癌细胞中的表达显著低于正常胃上皮细胞，miR-185含量增加能够抑制胃癌细胞的增殖和迁移。相关调控机制如下图。
（1）过程①所需的原料是　 　，与①过程相比，②过程特有的碱基互补配对方式是　 　。②过程中的mRNA的5'端在　 　（填“左”或“右”）端。
（2）据图分析，胃癌可能是由于抑癌基因的甲基化阻断了基因的　 　过程，导致抑癌基因不能表达相应蛋白质，进而不能　 　，从而引起细胞癌变。
（3）miR-185含量增加，与核酸酶结合形成沉默复合体增多，进而调控靶基因表达，据图分析沉默复合体抑制胃癌细胞的增殖和迁移的机制是：　 　。
20．用纯合甜瓜亲本杂交，实验结果如下表所示（已知A、E基因在一条染色体上，a、e基因在另一条染色体上，且当E、F同时存在果皮才表现为有覆纹性状）。
表型 果皮颜色 果肉颜色 果皮覆纹
控制基因及所在染色体 A/a4号染色体 B/b9号染色体 E/e，4号染色体F/f，2号染色体
亲本组合 黄绿色×黄色 白色×橘红色 无覆纹×无覆纹
F1 黄绿色 橘红色 有覆纹
F2 黄绿色：黄色=3：1 橘红色：白色=3：1 有覆纹：无覆纹=9：7
回答下列问题：
（1）果皮颜色和果肉颜色的遗传遵循　 　定律，理由是　 　。
（2）在下图方框中标出控制F1三对性状的基因在染色体上的分布情况　 　。
（3）F2的表型有　 　种，其中果肉橘红色果皮有覆纹、果肉橘红色果皮无覆纹、果肉白色果皮有覆纹、果肉白色果皮无覆纹的性状分离比为　 　。F2中果肉橘红色黄色果皮无覆纹的植株中杂合子所占比例为　 　。
21．如图为人类某单基因遗传病（由等位基因A/a控制）的家族系谱图，不考虑X、Y染色体同源区段和突变。
回答下列问题：
（1）该病的致病基因位于　 　染色体上。
（2）若Ⅱ-1不携带致病基因，则Ⅱ-2为纯合子的概率为　 　。
（3）若Ⅱ-2正常，　 　（填“能”或“不能”）确定该病的遗传方式，理由是　 　。
（4）若Ⅲ-5正常，则Ⅲ-2的基因型为　 　。《“健康中国2030”规划纲要》指出，孕前干预是出生缺陷防治体系的重要环节，单基因遗传病患者也有可能产生不含致病基因的健康配子，再通过试管婴儿等技术，生育健康小孩。请从减数分裂的角度分析，若Ⅲ-2为单基因遗传病患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，其原因是　 　。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、在自然状态下，豌豆由于自花传粉且闭花受粉，通常不会接受外来花粉，因此一般为纯合子，A正确；
B、进行豌豆人工杂交实验时，应在花蕾期对母本进行去雄处理，B错误；
C、豌豆拥有多对稳定且容易区分的相对性状，比如高茎与矮茎、种子形状的圆粒与皱粒等，便于在杂交实验中观察和统计分析，C正确；
D、完成人工授粉后仍需要套袋处理，以防止其他花粉落入，确保后代的性状来自人工选择的花粉，D正确。
故答案为：B
【分析】1、豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功的原因是：（1）豌豆是自花传粉、闭花受粉植物，在自然状态下一般为纯种；（2）豌豆具有多对易于区分的相对性状，易于观察；（3）豌豆的花大，易于操作；（4）豌豆生长期短，易于栽培。（5）籽粒较多，利于用数学统计方法分析实验结果。
2、花粉未成熟时，除去母本未成熟花的全部雄蕊。3、完成传粉后，再次套袋，防止外来花粉干扰，保证杂交得到的种子是人工异花传粉而来。
2．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、F1测交后代表型比例为1：1，这只是测交实验的表现型结果，能够间接验证分离定律，但不能直接体现等位基因在形成配子时发生分离的过程，A错误；
B、F1测交后代的基因型比例应为1：1（例如Aa与aa测交，后代为Aa和aa），并不存在1：2：1的比例，而且测交结果仅反映配子类型及比例，并非分离定律的直接体现，B错误；
C、F1为杂合子，在减数分裂产生配子时，等位基因分离，形成两种比例相等的配子（如花粉），这直接反映了分离定律的实质，C正确；
D、F1自交后代表型比例为3：1，这是杂合子自交后出现的性状分离现象，是分离定律的表现结果，但不能直接体现配子形成时等位基因的分离过程，D错误。
故答案为：C
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，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。
3．【答案】B
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构
【解析】【解答】A、在双链DNA分子中，G与C之间形成三个氢键，而A与T之间只形成两个氢键，因此G—C碱基对所占比例越高，DNA双链间的氢键总数越多，分子的热稳定性也就越高，A正确；
B、磷酸二酯键是指同一DNA单链上相邻脱氧核糖与磷酸之间的化学键，该键由DNA聚合酶催化形成；而两条链之间的碱基通过氢键连接，氢键的形成并不需要酶的催化，B错误；
C、DNA分子的基本骨架由磷酸基团与脱氧核糖交替排列、以磷酸二酯键相连构成，位于双螺旋结构的外侧，C正确；
D、依据碱基互补配对原则，在双链DNA中，一条链上的A+T所占比例等于其互补链上的A+T所占比例，因此若一条链的A+T占47%，则该链的G+C占53%，其互补链的G+C也应占53%，D正确。
故答案为：B
【分析】DNA的结构特点：（1）反向平行：DNA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。（2）基本骨架：DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）碱基互补配对原则：两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。
4．【答案】C
【知识点】精子的形成过程；基因重组及其意义
【解析】【解答】A、图中细胞表现为细胞质不均等分裂，这是卵细胞形成过程中的特征，因此应为蝗虫卵巢中的细胞分裂图像，并非精巢，A错误；
B、该图也显示细胞质不均等分裂，属于卵母细胞减数分裂的过程，不适用于表示蝗虫精巢中的基因重组，B错误；
C、基因重组可以发生在减数第一次分裂前期（互换）或后期（非同源染色体自由组合）。该图中同源染色体正在分离，处于减数第一次分裂后期，此时非同源染色体上的非等位基因可以自由组合，属于基因重组的一种类型，C正确；
D、该图中着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，且细胞中无同源染色体，属于减数第二次分裂后期。此阶段不发生基因重组，D错误。
故答案为：C
【分析】1、基因重组：在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。常见类型：①互换型（减数分裂Ⅰ四分体时期）②自由组合型（减数分裂Ⅰ后期）2、精子的形成：均等分裂。卵细胞的形成：初级卵母细胞、次级卵母细胞不均等分裂，极体均等分裂。
5．【答案】D
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、母鸡（ZBW）与公鸡（ZBZb）交配，后代雄性（ZZ）基因型为ZBZB或ZBZb，全为芦花；雌性（ZW）基因型为ZBW（芦花）或ZbW（非芦花）。雌雄个体中均有芦花，无法根据羽毛特征区分性别，A错误；
B、母鸡（ZbW）与公鸡（ZBZB）交配，后代雄性（ZZ）全为ZBZb（芦花），雌性（ZW）全为ZBW（芦花），雌雄全为芦花，不能据此区分性别，B错误；
C、母鸡（ZbW）与公鸡（ZBZb）交配，后代雄性（ZZ）有ZBZb（芦花）和ZbZb（非芦花），雌性（ZW）有ZBW（芦花）和ZbW（非芦花）。雌雄个体均出现芦花和非芦花，无法通过羽毛特征将雌雄分开，C错误；
D、母鸡（ZBW）与公鸡（ZbZb）交配，后代雄性（ZZ）全部为ZBZb（芦花），雌性（ZW）全部为ZbW（非芦花）。雌雄表现型完全不同，能根据雏鸡羽毛特征直接区分性别，D正确。
故答案为：D
【分析】在ZW型性别决定系统中，母鸡的性染色体为ZW，公鸡为ZZ。芦花（B）为显性，位于Z染色体。要区分雏鸡性别，需使雌雄表型不同。根据早期雏鸡的羽毛特征把雌性和雄性区分开来，从而做到多养母鸡，多得鸡蛋。
6．【答案】C
【知识点】染色体数目的变异；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、雌果蝇产生的卵细胞中若含有两条并联的X染色体（即XBXB），与父本提供的Xb精子结合后，会形成基因型为XBXBXb的受精卵，这样的个体因X染色体数目异常而无法正常发育，A正确；
B、子代中的灰体雌果蝇是由母本的XBXB卵细胞与父本的Y精子结合形成的，基因型为XBXBY，与亲本灰体雌果蝇（XBXB）的基因型相同，B正确；
C、子代雌果蝇的Y染色体来自父本（父本提供Y精子），而子代雄果蝇的Y染色体来自母本（母本产生含Y的卵细胞），两者来源不同，C错误；
D、在该杂交体系中，子代雄果蝇的X染色体只能来自父本（XbY中的Xb来自父方），因此如果父本X染色体上发生新的突变，会直接体现在雄性子代中，从而可被检测出来，D正确。
故答案为：C
【分析】1、形成并联X染色体的过程中两条X染色体并联，属于染色体结构变异，两条染色体并联为1条，属于染色体数目变异。
2、染色体变异：生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化。类型：染色体数目的变异、染色体结构的变异。
7．【答案】D
【知识点】噬菌体侵染细菌实验；DNA分子的结构；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、赫尔希和蔡斯的实验中，并非将35S和32P同时标记在同一批噬菌体上，而是分别用35S标记噬菌体的蛋白质、用32P标记其DNA，然后分别进行侵染实验，从而得出DNA是遗传物质的结论，A错误；
B、沃森和克里克是在富兰克林和威尔金斯提供的DNA衍射图谱基础上，推算出DNA分子呈螺旋结构的，并非他们自己利用X射线衍射技术直接测得，B错误；
C、梅塞尔森和斯塔尔使用的是稳定同位素15N来标记DNA，并结合密度梯度离心技术，通过实验证明了DNA的复制方式为半保留复制，C错误；
D、尼伦伯格和马太利用无细胞蛋白质合成体系，加入人工合成的polyU RNA链，发现只能合成苯丙氨酸，从而破译了UUU是编码苯丙氨酸的密码子，D正确。
故答案为：D
【分析】1、赫尔希和蔡斯分别用35S标记蛋白质、32P标记DNA的噬菌体进行实验，证明DNA是大肠杆菌的遗传物质。
2、沃森和克里克基于富兰克林和威尔金斯的DNA衍射图谱构建了DNA双螺旋结构模型。
3、梅塞尔森和斯塔尔使用15N（稳定同位素）标记DNA，证明DNA半保留复制。
4、不能用35S和32P标记同一个T2噬菌体，因为检测放射性时只能检测到是否具有放射性，不能确定是何种元素的放射性。
8．【答案】A
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、从图示可以看出，该DNA分子上分布着多个复制泡，每个复制泡对应一个复制起点，因此说明其具有多个复制起点，A正确；
B、图中所示的是双链DNA分子，完整的双链DNA每条链各有一个游离的磷酸基团，因此整个分子含有2个游离磷酸基团；而图中存在多个复制泡，每个复制泡内部含有更多游离末端，所以远远不止4个，B错误；
C、图中不同复制泡的大小存在差异，复制泡越大表示该区域开始复制的时间越早，因此各复制泡并非同时启动，C错误；
D、从复制泡两侧延伸箭头的方向可以看出，DNA复制是从起点向两侧同时进行的，即双向复制，而不是单向进行，D错误。
故答案为：A
【分析】1、DNA的复制：在解旋酶的作用下，两条螺旋的双链解开，以解开的每一段母链为模板，在DNA聚合酶等酶的作用下，利用游离的4种脱氧核苷酸为原料，按照碱基互补配对原则，合成与母链互补的子链，延伸子链，母链和相应子链盘绕成双螺旋结构。
2、复制是从DNA上的特定部位开始的，这一部位称为复制起点。复制时，双链DNA在起点处打开，沿两条解开的单链模板合成DNA新链，尚未解开螺旋的亲代双链DNA同新合成的两条子代双链DNA的交界处，称为复制叉。两个复制叉之间形成的空间称为复制泡。DNA具有双向复制的特点。真核生物染色体DNA有多个复制起点。真核细胞DNA的复制是从多个起点开始的，真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。在复制速率相等的前提下，真核生物的复制泡大小不一，原因是它们的复制起始时间有先后。
9．【答案】C
【知识点】核酸在生命活动中的作用；基因突变的类型；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、粘多糖贮积症是由基因突变导致终止密码子提前出现而引起的，这种突变很可能是DNA中单个碱基的替换（如将编码氨基酸的密码子变为终止密码子），从而导致翻译提前终止，A正确；
B、在翻译过程中，tRNA的反密码子与mRNA上的密码子通过碱基互补配对形成氢键，完成配对后tRNA离开时氢键随之断裂，因此翻译过程涉及氢键的生成和断裂，B正确；
C、tRNA分子具有三叶草状结构，其链内存在局部碱基配对，因此含有氢键；一种tRNA只能识别并运输一种特定的氨基酸，不能参与多种氨基酸的运输，C错误；
D、抑制性tRNA（sup-tRNA）能够与提前出现的终止密码子配对并带入氨基酸，使翻译继续进行，直到遇到正常的终止密码子才停止，这样合成的蛋白质比原蛋白更长，分子量也更大，D正确。
故答案为：C
【分析】1、tRNA形态：tRNA比mRNA小得多，RNA链经折叠后外形呈三叶草形，其一端是携带氨基酸得部位，另一端有3个相邻得碱基。
2、tRNA特点：tRNA具有高度的专一性。每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
10．【答案】A
【知识点】基因、蛋白质、环境与性状的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、基因的表达过程包括转录（从DNA合成RNA）和翻译（从RNA合成蛋白质），并不包含DNA的复制，A错误；
B、该外源生长激素基因的本质是DNA片段，由脱氧核苷酸按一定顺序组成，携带有特定的碱基序列，B正确；
C、该基因通过转录和翻译指导生长激素的合成，生长激素作为信号分子调节机体代谢和生长发育，从而控制鲤鱼的相关性状，C正确；
D、外源基因（来自其他物种）能在鲤鱼体内成功表达，说明不同生物在遗传信息翻译时使用同一套密码子，即密码子的通用性，D正确。
故答案为：A
【分析】1、基因通常是有遗传效应的 DNA 片段。
2、基因的表达包括转录和翻译两个过程，转录是以 DNA 的一条链为模板合成 RNA 的过程，翻译是以 RNA 为模板合成蛋白质的过程。
3、不同生物共用一套密码子，这使得一种生物的基因能在另一种生物体内表达。
4、基因控制生物性状的两条途径：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；基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
11．【答案】B
【知识点】染色体数目的变异；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体；多倍体育种
【解析】【解答】A、利用秋水仙素抑制纺锤体形成，可以使二倍体西瓜的染色体数目加倍，从而获得四倍体植株，A正确；
B、秋水仙素处理诱导获得的四倍体，其基因组成取决于原来的二倍体。如果原二倍体是杂合子（如Aa），则加倍后得到的四倍体（如AAaa）仍然是杂合子，不一定是纯合子，B错误；
C、无子西瓜的育种原理是染色体数目变异，这种变异在光学显微镜下可以观察到，C正确；
D、三倍体无子西瓜在减数分裂时，同源染色体联会紊乱，无法产生正常的配子，因此表现为高度不育，D正确。
故答案为：B
【分析】1、利用多倍体育种技术培育无子西瓜时，在二倍体西瓜的幼苗期，用秋水仙素处理得到四倍体植株，以其作母本，用二倍体植株作父本，两者杂交，把得到的种子种下去会长出三倍体植株，由于三倍体植物在减数分裂时联会紊乱，无法形成正常配子，所以在其开花后，即可利用二倍体植株花粉三倍体子房发育成果实，由于没有受精，所以果实里没有种子，即为无子西瓜。
2、三倍体无子西瓜的育种原理是染色体数目变异。
3、秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。
12．【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；自然选择与适应
【解析】【解答】A、渔民的捕捞行为是一种选择压力，它只能对鱼类已经存在的变异进行筛选，而不能直接诱发定向的基因突变，因为突变本身是随机且不定向的，A错误；
B、背鳍窄小的基因来源于原本种群中已有的基因突变或重组，不是由人工选择直接产生的；人工选择只是使该基因在种群中的频率增加，B错误；
C、协同进化通常指的是不同物种之间或生物与无机环境之间在相互影响中不断进化发展，同一物种内不同表型的个体之间不属于协同进化的范畴，C错误；
D、捕捞过程中，背鳍宽大的个体更容易被捕获并移除，这直接作用的是个体的表型（背鳍宽窄），通过表型的选择间接改变了种群的基因频率，D正确。
故答案为：D
【分析】1、DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变。基因突变有普遍性、不定向性、随机性、低频率性等特点。
2、协同进化：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。生物与生物之间的协同进化仅发生在不同物种之间，同种生物之间不存在协同进化。
3、突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变。
13．【答案】D
【知识点】基因重组及其意义；物种的概念与形成
【解析】【解答】A、将六倍体小麦与四倍体小麦进行有性杂交获得F1，这种方法属于杂交育种，其原理是基因重组，A正确；
B、F1为异源五倍体，减数分裂时染色体联会紊乱，导致高度不育，这说明两个亲本之间存在生殖隔离，B正确；
C、从图中可以看出，该细胞含有14个四分体（每个四分体代表一对同源染色体，共28条染色体）和7条单独的染色体，合计35条染色体。该细胞为花粉母细胞减数分裂图像，处于减数第一次分裂前期，其染色体数目与F1体细胞相同，因此F1体细胞染色体数为35条。体细胞在有丝分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目暂时加倍，最多可达70条，C正确；
D、四分体只出现在减数第一次分裂前期（即初级精母细胞时期），次级精母细胞中同源染色体已经分离，不再存在四分体，D错误。
故答案为：D
【分析】1、染色体组是指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。
2、判断一个个体是单倍体还是几倍体的关键是看该个体是由什么发育来的。若该个体是由未受精的配子直接发育来的，则为单倍体；若该个体是由受精卵发育来的，体细胞含有几个染色体组就是几倍体。3、生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代。
14．【答案】C
【知识点】基因突变的类型；表观遗传
【解析】【解答】A、亨廷顿病的病因是HD基因内部三个核苷酸（CAG）的重复序列发生多次扩增，这属于基因突变中的重复，而不是染色体片段水平的重复，A错误；
B、根据题干信息，谷氨酰胺的密码子为CAA或CAG，mRNA上的碱基序列与DNA的编码链一致。图中a链碱基序列与mRNA相同（均为CAG对应位置），因此a链是编码链，b链才是转录时的模板链，B错误；
C、异常Ht蛋白积累会抑制组蛋白乙酰化酶的活性，导致组蛋白乙酰化程度降低，染色质结构变得紧密，从而抑制相关基因的转录过程，C正确；
D、组蛋白乙酰化属于表观遗传修饰，它可以在细胞分裂过程中传递，并影响基因的表达，因此有可能影响下一代遗传物质的表达，D错误。
故答案为：C
【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。2、表观遗传：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。特点：普遍性、可遗传性、可逆性、DNA碱基序列不变、受环境影响。
15．【答案】D
【知识点】卵细胞的形成过程；减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因重组及其意义
【解析】【解答】A、根据图示，雌性蝴蝶的减数分裂过程与常规不同：在减数分裂Ⅰ中，同源染色体没有分离，而姐妹染色单体已经提前分开，因此在减数分裂Ⅱ中期，细胞中仍然存在同源染色体，A错误；
B、蝴蝶的体细胞染色体数为2n=56，初级卵母细胞在DNA复制后染色体数目不变，仍为56条，但在减数分裂Ⅰ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，此时染色体数目暂时加倍为112条，因此初级卵母细胞最多可含112条染色体，B错误；
C、雌性蝴蝶的性染色体组成为ZW。在减数分裂Ⅰ过程中，Z和W染色体不分离且着丝粒分裂，因此分裂后形成的细胞中各含有一条Z和一条W染色体。进入减数分裂Ⅱ后，姐妹染色单体分开，在减数分裂Ⅱ后期，细胞中仍含有一条Z染色体，C错误；
D、图中细胞①为初级卵母细胞，在减数分裂Ⅰ前期可能发生同源染色体的非姐妹染色单体互换，从而导致基因重组。图中发生重组的染色体位于极体中，极体不参与形成卵细胞，因此这些重组染色体不会遗传给后代，D正确。
故答案为：D
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。一个卵原细胞经过减数分裂，只形成一个卵细胞，三个极体都退化消失。卵细胞形成的过程中，细胞发生两次不均等分裂。经过两次不均等分裂形成的卵细胞较大，保证了受精后能有充足的营养物质，满足早期胚胎发育的需要。
16．【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因突变的特点及意义；染色体结构的变异；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、假设一认为白花植株C的出现是由基因突变引起的。若该假设成立，则可能是红花植株B在形成生殖细胞时，控制花色的D基因突变为d，产生了含d的配子，该配子与白花植株提供的d配子结合，形成基因型为dd的白花植株C，A正确；
B、假设二认为B的一条5号染色体上D基因所在片段缺失（记作“〇”），即B的基因型为D〇。B与白花（dd）杂交，得到白花植株C的基因型为〇d。将C与纯合红花A（DD）杂交，F1的基因型为D〇和Dd，各占1/2。F1自交时，D〇自交子代中〇〇（两条同源染色体均缺失相应片段）个体死亡，F2为1DD：2Dd：1dd：1DD：2D〇：1〇〇（致死），存活的7份个体中有1份表现为白花，即白花比例为1/7，B错误；
C、假设三认为B丢失了一条5号染色体，这属于染色体数目变异，可通过显微镜观察植株C体细胞中染色体的数目来直接判断，C正确；
D、若在减数第一次分裂中期（MI），用荧光染料标记D/d基因后，植株B的细胞中观察到4个荧光点，说明两条5号染色体上均有该基因位点，没有发生片段缺失，因此假设二（缺失含D的片段）不成立，D正确。
故答案为：B
【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。2、生物体的体细胞或生殖细胞内染色体数目或结构的变化，称为染色体变异。染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。在自然条件或人为因素的影响下，染色体发生的结构变异主要有以下4种类型：缺失、重复、易位、倒位。
17．【答案】（1）自然选择；基因频率
（2）高；增加
（3）两性花（雌雄同体）能通过自花授粉完成繁殖，减少对传粉昆虫的依赖，从而更适应高原传粉者稀缺的环境
（4）研究高原生物中与低氧、紫外线耐受相关的基因的突变及表达调控机制或比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种的遗传差异
【知识点】基因频率的概念与变化；自然选择与适应
【解析】【解答】（1）在自然选择的作用下，种群中个体的有利变异逐渐积累，导致种群的基因频率发生定向改变，从而使生物朝着适应高原环境的方向不断进化。因此，青藏高原的动植物是在自然选择的作用下，基因频率发生定向改变而逐步适应高原环境的。
（2）为了更有效地结合氧气以适应低氧环境，高原动物的血红蛋白对氧气的亲和力较高。当平原动物进入高原后，机体通过增加血红蛋白和血细胞数量来提高携氧能力，但这种代偿性反应会使血液黏稠度升高、流速减慢，从而加重心脏的负担。
（3）由于高原环境中传粉昆虫的种类和数量明显减少，依靠异花授粉的植物繁殖困难。而两性花植物能够通过自花授粉完成繁殖过程，减少对传粉昆虫的依赖，因而在传粉者稀缺的高原环境中具有更高的适应性，导致其占比较高（88.5%）。
（4）从分子水平研究青藏高原生物的进化和适应机制，可以关注：高原生物中与低氧、紫外线耐受性相关的基因突变及表达调控机制；通过比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种之间的遗传差异。【分析】自然选择可以定向改变种群的基因频率，且环境的选择作用越大，改变的幅度也越大。在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应的基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因的频率会下降。变异是不定向的，自然选择是定向的，定向的自然选择决定了生物进化的方向。
（1）在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，故青藏高原的动植物在自然选择的作用下，种群的基因频率发生定向改变，朝着适应高原生存的方向不断进化。
（2）高原动物血红蛋白对氧气的亲和力更高，以更高效地结合氧气。平原动物进入高原后，为适应低氧环境，会通过增加血红蛋白和血细胞数量来提高携氧能力，但这也可能导致血液黏稠度增加，流速减慢，加重心脏负担。
（3）两性花（雌雄同体）能通过自花授粉完成繁殖，减少对传粉昆虫的依赖，从而更适应高原传粉者稀缺的环境，故青藏高原恶劣的环境条件使有传粉功能的昆虫种类和数量明显降低，两性花植物占比却高达88.5%。
（4）可以通过研究高原生物中与低氧、紫外线耐受相关的基因的突变及表达调控机制或比较基因组学分析高原物种与平原近缘物种的遗传差异等方面来研究青藏高原生物进化和适应机制。
18．【答案】（1）
（2）外祖母；母亲在产生卵细胞的过程中，减数分裂Ⅱ后期异常，即次级卵母细胞中的着丝粒分裂后形成的两条Xb没有分别移向细胞的两极，而是移向了细胞的同一极，产生了基因型为XbXb的异常卵细胞
（3）7/214；基因检测
【知识点】伴性遗传；人类遗传病的监测和预防；减数分裂异常情况分析；遗传系谱图
【解析】【解答】（1）甲家系中父母及女儿均表现正常，乙家系中妻子与儿子正常、丈夫患病。甲家系的女儿与乙家系的儿子结婚后，生下一个患病男孩。根据这些信息，绘制出的该患病男孩家族系谱图如下：
（2）红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，致病基因b位于X染色体上。患病男孩的Xb只能来自母亲。该男孩的母亲、外祖父、外祖母均正常，故其母亲基因型为XBXb（携带者），外祖父为XBY，外祖母为XBXb。因此，该男孩的致病基因Xb来源于其外祖母。该男孩成年后经检查发现其基因型为XbXbY，说明其由XbXb的卵细胞与Y精子结合形成。产生XbXb卵细胞的原因可能是：母亲在减数分裂Ⅱ后期，次级卵母细胞中着丝粒分裂后形成的两条Xb染色单体未分离，而是进入同一个卵细胞，从而形成异常的XbXb卵细胞。
（3）红绿色盲在男性中的发病率为7%，因此Xb的基因频率为7%，XB为93%。在正常女性人群中，基因型为XBXB和XBXb的比例为(93%×93%) ： (2×93%×7%) = 93 ： 14。精子库中的捐精者均为正常男性（XBY）。该患病男孩（XbXbY）与妻子（正常女性）借助精子库生育，后代患红绿色盲的概率为：妻子为XBXb的概率为14/(93+14)=14/107，生出患病男孩的概率为14/107 × 1/2（来自妻子的Xb） × 1/2（来自精子的Y）= 7/214。在孕期可通过基因检测技术对胎儿进行产前诊断，以确定是否患有红绿色盲。
【分析】决定性状的基因位于性染色体上，在遗传上总是和性别相关联，这种现象叫作伴性遗传。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，致病基因b位于X染色体上，Y染色体上不含有其等位基因。儿子的X染色体来自母亲，Y染色体来自父亲；女儿的两条X染色体，其中之一来自母亲，另一来自父亲。遗传特点：①患者中男性远多于女性；②男性患者的致病基因只能来自母亲，以后只能传给女儿；③女性患病，其父亲和儿子一定患病，即“女病父子病”。
（1）甲家系中夫妇及女儿均正常，乙家系中妻子及儿子正常，丈夫患病。甲家系中的女儿与乙家系中的儿子婚配后生了个患病男孩，该患病男孩的家族系谱图如下：
（2）红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，致病基因b位于X染色体上。患病男孩的Xb来源于他的母亲。由题意可知：该患病男孩的母亲、外祖父和外祖母均正常，则该患病男孩的母亲、外祖父和外祖母的基因型分别为XBXb、XBY、XBXb，进而推知：该患病男孩的致病基因Xb来源于他的外祖母。经检查后发现该患病男孩的基因型为XbXbY，说明该患病男孩是由基因型为XbXb的异常卵细胞和含有Y染色体的精子受精后形成的受精卵发育而来的，而产生异常卵细胞（XbXb）的原因可能是：母亲在产生卵细胞的过程中，减数分裂Ⅱ后期异常，即次级卵母细胞中的着丝粒分裂后形成的两条Xb没有分别移向细胞的两极，而是移向了细胞的同一极，产生了基因型为XbXb的异常卵细胞。
（3）红绿色盲在男性中的发病率为7%，由此可推知：Xb的基因频率为7%，XB的基因频率为93%，人群中正常女性的基因型及比例为XBXB∶XBXb＝（93%×93%）∶（2×93%×7%）＝93∶14，捐精者男性的基因型为XBY。成年后的患病男孩与他的妻子（正常女性）决定借助精子库完成生育过程，后代患红绿色盲的概率为14/107×1/2Xb×1/2Y＝7/214，可以在妻子孕期通过基因检测来确定胎儿是否患有红绿色盲。
19．【答案】（1）核糖核苷酸；U - A；左
（2）转录；抑制细胞异常增殖
（3）沉默复合体与靶基因 mRNA 结合，促进靶基因 mRNA 降解，抑制其翻译过程，减少胃癌细胞增殖、迁移相关蛋白合成，从而抑制胃癌细胞增殖和迁移 。
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译；基因表达的调控过程
【解析】【解答】（1）① 过程①表示转录，是以DNA为模板合成RNA的过程，因此所需的原料是核糖核苷酸。过程②表示翻译，在这一过程中mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子通过碱基互补配对结合，配对方式包括A-U、U-A、G-C、C-G，其中U-A是翻译过程特有而在转录过程中不出现的配对方式（转录中为T-A）。翻译时，核糖体从mRNA的5'端向3'端移动，图中核糖体结合在mRNA的左侧，说明左侧为5'端。
（2）胃癌的发生可能与抑癌基因的甲基化有关，甲基化修饰会阻碍RNA聚合酶与基因的结合，从而阻断抑癌基因的转录过程，导致相应蛋白质不能合成；这些蛋白质原本的功能是抑制细胞异常增殖，因此一旦缺失，细胞就容易发生癌变。
（3）当miR-185含量升高时，它与核酸酶等蛋白结合形成的沉默复合体数量增多。沉默复合体能够与靶基因的mRNA结合，促进该mRNA的降解，从而抑制翻译过程，减少与胃癌细胞增殖和迁移相关蛋白的合成，最终达到抑制胃癌细胞增殖和迁移的效果。
【分析】1、RNA是在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的，这一过程叫作转录。条件：①模板：DNA的一条链；②4种游离的核糖核苷酸；③能量：ATP；④酶：RNA聚合酶。2、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序列的蛋白质的过程。翻译的过程中，mRNA相对静止，核糖体沿着mRNA移动（5‘→3’）。
3、抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性，也可能引起细胞癌变。
（1）① 过程①（转录 ）原料是核糖核苷酸；② 过程②（翻译 ）特有碱基配对是 U - A（转录无 U A，有 T A ）；③ 核糖体结合 mRNA 的 5' 端起始翻译，图中核糖体在左侧，故 mRNA 5' 端在左 。
（2）抑癌基因甲基化后，无法与 RNA 聚合酶结合，阻断 转录 过程；抑癌基因不能表达，无法 抑制细胞异常增殖，导致癌变 。
（3）miR - 185 增加，沉默复合体增多，结合靶基因 mRNA，促进 mRNA 降解，靶基因翻译受抑，胃癌细胞增殖、迁移相关蛋白合成减少，抑制胃癌细胞增殖和迁移 。
20．【答案】（1）基因的自由组合；控制果皮颜色和果肉颜色的基因位于非同源染色体上，且F2 中果皮颜色和果肉颜色的表型分离比均为3：1，符合基因自由组合定律的性状分离比特征 。
（2）
（3）6；27：21：9：7；5/6
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因连锁和互换定律；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）果皮颜色（由4号染色体上的A/a控制）和果肉颜色（由9号染色体上的B/b控制）的遗传中，F2表现型比例均为3：1，且两对基因位于不同的染色体（非同源染色体）上，因此这两对性状的遗传遵循基因的自由组合定律。
（2）已知A与E基因位于同一条4号染色体上，a与e位于另一条4号染色体上（连锁），F/f位于2号染色体上，B/b位于9号染色体上。F1为三对性状的杂合子，其在染色体上的基因分布情况如下图所示：
（3）果皮颜色有黄绿色和黄色2种，果肉颜色有橘红色和白色2种，果皮覆纹性状中有覆纹和无覆纹2种，但由于A与E连锁（有A才有E，aa则ee），因此黄绿色与有覆纹不完全独立，表型种类共有6种。
果肉橘红色（B_）与白色（bb）比例为3：1，果皮覆纹（有覆纹）与无覆纹比例为9：7（由两对基因E/e、F/f互作控制），两者组合后得性状分离比为(3：1)×(9：7) = 27：21：9：7。F2中果肉橘红色、黄色果皮（aa）、无覆纹（ee且__ff或__F_但缺E）的植株中，杂合子所占比例为5/6。【分析】基因自由组合是指控制不同性状的基因位于非同源染色体上，减数分裂时非同源染色体自由组合，使非等位基因独立分配，产生多样重组类型（如本题中果皮颜色基因A/a 与果肉颜色基因B/b ，因在非同源染色体，F2 表型分离比符合独立遗传 ）；基因连锁则是控制不同性状的基因位于同一对同源染色体上，减数分裂时随染色体连锁传递，虽交叉互换会产生少量重组，但整体倾向一起遗传（如本题中A/a 与E/e 在 4 号染色体，减数分裂时伴随该染色体传递 ），二者因基因在染色体位置差异，导致遗传规律不同。
（1）果皮颜色（A/a，4 号染色体）和果肉颜色（B/b，9 号染色体）的遗传中，F2 表型比均为 3：1，且控制两对性状的基因位于非同源染色体（4 号与 9 号）。故①基因自由组合；②控制果皮颜色和果肉颜色的基因位于非同源染色体上，且F2 表型比符合 3：1 分离比，两对性状独立遗传。
（2）A 与 E 连锁（4 号染色体），a 与 e 连锁（4 号染色体）；F/f 在 2 号染色体；B/b 在 9 号染色体 。分布：4 号染色体标 A E、a e；2 号染色体标 F 相关；9 号染色体标 B 相关。
（3）果皮颜色（黄绿色、黄色，2种 ）、果肉颜色（橘红色、白色，2种 ）、果皮覆纹（有覆纹、无覆纹，2种 ），A 与 E 连锁（4 号染色体），a 与 e 连锁（4 号染色体），所以黄色一定没覆纹（没有E），黄绿色可能有覆纹（AEF），可能无覆纹（AEf），所以果皮与覆纹的组合有三种，又因为果肉有两种可能，所以表型一共是2×3=6种。果肉橘红色为B_，白色为bb，二者比例为3：1，又因为果皮覆纹：无覆纹=9：7，所以性状分离比为（3：1）×（9：7）=27：21：9：7，果肉橘红色黄色果皮无覆纹的基因型为B_aaee__，纯合子比例为1/3x1/2=1/6，杂合子比例为5/6。
21．【答案】（1）常或X
（2）0
（3）不能；Ⅱ-2正常，只能判断该病为隐性遗传病，无法排除常染色体隐性、伴X染色体隐性等，遗传方式不唯一
（4）Aa或aa；减数分裂时等位基因分离，产生不含致病基因的配子a
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；遗传系谱图；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）根据系谱图，Ⅰ-1（正常）与Ⅰ-2（患病）生出Ⅱ-3（患病），Ⅱ-1（正常）与Ⅱ-2（未知）生出Ⅲ-3（患病）。从图中无法排除常染色体或X染色体遗传的可能性，因此该病的致病基因可能位于常染色体上，也可能位于X染色体上。
（2）若Ⅱ-1不携带致病基因，则可排除该病为常染色体隐性遗传（否则Ⅱ-1应为携带者）。若为常染色体显性遗传病，Ⅱ-1正常（aa），Ⅲ-3患病（Aa），则Ⅲ-3的致病基因A来自Ⅱ-2，Ⅰ-1正常（aa），Ⅰ-2患病（A-），所以Ⅱ-2基因型为Aa。若为伴X染色体显性遗传，Ⅲ-3患病（XAY），致病基因XA来自Ⅱ-2，但Ⅰ-1正常（XaY），其Xa会传给Ⅱ-2，Ⅱ-2基因型为XAXa。若为伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1基因型为XAY，Ⅰ-2基因型为XaXa，则Ⅱ-2基因型为XAXa。所以无论遗传方式是哪一种，Ⅱ-2的基因型均为杂合子（Aa或XAXa），因此其为纯合子的概率为0。
（3）若Ⅱ-2正常，且Ⅲ-3患病，符合“无中生有”的隐性遗传特征，但无法确定是常染色体隐性遗传还是伴X染色体隐性遗传，因为两种遗传方式均可满足Ⅱ-2为杂合子且生出患病子代的条件，因此不能确定该病的具体遗传方式。
（4）若Ⅲ-5正常，则该病为显性遗传病，且可排除伴X显性遗传（否则父亲患病则女儿必患病），故该病为常染色体显性遗传。若Ⅲ-5基因型为aa，则Ⅱ-3基因型为Aa。Ⅰ-1基因型为aa，Ⅰ-2基因型为A-，则Ⅱ-2基因型为-a。因为Ⅱ-1基因型为aa，Ⅲ-3患病，基因型为Aa，所以Ⅱ-2基因型为Aa。Ⅱ-1基因型为aa，Ⅱ-2基因型为Aa，所以Ⅲ-2的基因型可能为Aa或aa，取决于其是否患病。若Ⅲ-2为单基因遗传病患者（杂合子Aa），在减数分裂形成卵细胞的过程中，等位基因A与a随同源染色体的分离而分开，可能产生不含致病基因的卵细胞（a），这是其能够通过辅助生殖技术生育健康后代的理论基础。
【分析】当对遗传系谱图的遗传方式进行判断时，首先应根据题目中的亲子代判断是否有无中生有和有中生无等现象，题中均没有，但存在世代遗传，即每一代都有患病者，因此倾向于显性，具体遗传方式需结合每一问条件进一步判断。同时，若为伴X染色体隐性遗传，若为女性患者，其儿子和父亲均应患病。若为伴X染色体显性遗传，男性患者的母亲和女儿必定患病。
（1）Ⅰ-1（正常）×Ⅰ-2（患病）生出Ⅱ-3（患病）、Ⅱ-2（未知）；Ⅱ-1（正常）×Ⅱ-2（未知）生出Ⅲ-3（患病）。无明显 “隔代遗传”（隐性特征）或 “交叉遗传”（伴X隐性特征），也无 “父病女必病”（伴X显性特征），故致病基因可能在常染色体或X染色体。
（2）由于Ⅱ-1不携带致病基因，可以排除该病为常染色体隐性遗传病，若为常染色体显性遗传病，Ⅱ-1正常（aa），Ⅲ-3患病（Aa），则Ⅲ-3的致病基因A来自Ⅱ-2，Ⅰ-1正常（aa），Ⅰ-2患病（A-），所以Ⅱ-2的基因型为Aa，若为伴X染色体显性遗传病，Ⅲ-3患病（XAY），致病基因XA来自Ⅱ-2，但Ⅰ-1正常（XaY），其Xa会传给Ⅱ-2，所以Ⅱ-2的基因型为XAXa，若为伴X染色体隐性遗传病，Ⅰ-1基因型为XAY，Ⅰ-2基因型为XaXa，则Ⅱ-2的基因型为XAXa，所以无论遗传方式是哪一种，Ⅱ-2一定为杂合子，是纯合子概率为0。
（3）若Ⅱ-2正常，且Ⅲ-3患病，符合无中生有，为隐性遗传病，但是无法区分是常染色体还是伴X染色体，只要满足Ⅱ-2是杂合子，都可以使Ⅲ-3患病。
（4）若Ⅲ-5正常，为显性遗传病，且排除伴X染色体遗传，否则父亲患病，Ⅲ-5一定患病，所以该病为常染色体显性遗传病，Ⅱ-2基因型为Aa（因Ⅲ-3患病），Ⅲ-2的基因型为Aa或aa，因为不确定是否患病。若Ⅲ-2为单基因遗传病患者有可能产生不含致病基因的卵细胞，其原因是减数分裂中，等位基因随同源染色体分离，杂合子Aa可产生不含致病基因的卵细胞a。
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