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广东省汕头市金山中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
一、单项选择题（本题共 20 小题，1-15题每小题 2 分，16-20 题每小题4分）
1．以下对科学家做遗传学研究的描述，错误的是（　　）
A．孟德尔将生物学研究和数学分析统计结合起来，但也让很多高中生“红温”
B．萨顿认为基因和染色体是一对“锁死CP”，其依据是二者存在一系列的平行关系
C．摩尔根使用假说演绎法证明基因在染色体上，也验证了孟德尔理论“真香”
D．魏斯曼预测减数分裂存在并观察到其过程，这避免染色体在世代传递中“疯狂加戏”
【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据；孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、孟德尔将统计学应用于遗传研究，通过数学分析得出遗传规律，虽导致部分学生理解困难，A正确；
B、萨顿基于基因与染色体行为的平行关系（如分离与自由组合），运用类比推理提出基因在染色体上，B正确；
C、摩尔根通过果蝇实验，用假说-演绎法证明基因在染色体上，其成果支持了孟德尔定律，C正确；
D、魏斯曼理论上提出减数分裂的必要性以维持染色体数目恒定，但减数分裂的实际观察由其他科学家完成，D错误。
故答案为：D
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。
2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
3、魏思曼对遗传学的最大贡献是提出了“种质连续学说”的遗传理论，包括对细胞核中遗传物质的肯定以及“减数分裂”概念。
2．下列各组中属于相对性状的是（　　）
A．“知否知否，应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B．“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”中的“成岭”与“成峰”
C．“雄兔脚扑朔，雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
D．“桃花一簇开无主，可爱深红映浅红”中的“深红”与“浅红”
【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、诗句中的“绿肥”指叶片颜色深绿，“红瘦”指花朵颜色浅红，两者描述的是不同器官（叶与花）的颜色特征，不属于同一种性状，A错误；
B、“成岭”与“成峰”是对同一座山从不同角度观察所呈现的不同形态，属于地理或景观描述，与生物的性状无关，B错误；
C、“脚扑朔”描述的是雄兔的活动特征，“眼迷离”描述的是雌兔的眼部状态，两者反映的是不同性别在行为或形态上的差异，并非同一种性状的不同表现，C错误；
D、“深红”与“浅红”均用于形容桃花的颜色，属于同种生物（桃）的同一性状（花色）在表现程度上的差异，D正确。
故答案为：D
【分析】1、性状：生物所表现出来的形态特征和生理特征的总称叫作性状。2、相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
3．下列有关性状分离比的模拟实验的叙述，正确的是（　　）
A．两个小桶内的彩球分别代表雌、雄配子
B．两个小桶内的彩球数量必须相等
C．抓取四次，一定有两次表现为杂合子
D．从两个小桶内各抓取一个彩球，组合后不必放回原小桶
【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、实验里两个小桶分别模拟雌雄生殖器官，桶内的彩球分别代表雌、雄配子，A正确；
B、生物产生的雌雄配子数量一般不相等，因此两个小桶内彩球总数无需相等，只需每个小桶内两种彩球数量保持一致即可，B错误；
C、该实验结果存在随机性，仅抓取四次样本数量过少，无法保证一定出现两次杂合子，C错误；
D、每次抓取彩球组合后，必须将彩球放回原小桶并摇匀，才能维持桶内配子比例不变，保证抓取概率稳定，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）性状分离比模拟实验，以小桶代表雌雄生殖器官，桶内不同颜色彩球代表不同基因型的雌雄配子，彩球随机配对模拟受精作用中雌雄配子随机结合。
（2）实验数量规则，单个小桶内两种彩球数量相等，模拟生物产生两种配子比例为1：1，雌雄配子整体数量可不相同。
（3）随机抽样实验存在偶然性，实验重复次数越少，结果与理论性状分离比偏差越大，大量重复实验才能趋近理论数值。
（4）标准实验操作要求，每次取球完成后放回原桶混匀，避免桶内配子比例改变，确保每一次抓取的概率条件一致。
4．如图是荧光标记染色体上基因的照片，关于该图的说法错误的是（　　）
A．该图是证明基因在染色体上的最直接的证据
B．从荧光点的分布来看，图中是一对含有染色单体的同源染色体
C．该图可以说明基因在染色体上呈线性排列
D．相同位置上的同种荧光点，说明同种荧光点对应的四个基因是相同基因
【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、荧光标记技术可直观显示基因在染色体上的位置，是证明基因在染色体上的最直接证据，A正确；
B、图中两条染色体形态相似，且每条染色体的相同位置存在成对荧光点（对应姐妹染色单体上的基因标记），说明是一对含有染色单体的同源染色体，B正确；
C、染色体上不同位置分布着不同的荧光点，表明基因在染色体上呈线性排列，C正确；
D、相同位置的同种荧光点，对应的四个基因可能是相同基因（姐妹染色单体复制而来的相同基因），也可能是等位基因（同源染色体相同位置的不同基因），并非一定是相同基因，D错误。
故答案为：D。
【分析】现代分子生物学技术利用荧光标记法，可直接观察到基因在染色体上的位置，是证明基因在染色体上的直接证据。
5．某双链DNA分子中，G与C的含量之和为40%。下列说法正确的是（　　）
A．DNA分子的多样性取决于碱基对空间结构的多样性
B．DNA分子两条链的同一端均含有游离的磷酸基团
C．若一条链中的T占该链的40%，则该链中A占20%
D．该DNA分子中磷酸二酯键数目与氢键数目之比为1∶1
【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、DNA分子的多样性主要取决于碱基对的排列顺序，而不是其空间结构。DNA的空间结构均为规则的双螺旋形式，具有高度统一性，A错误；
B、DNA的两条链呈反向平行排列，每条链的5'端各带有一个游离的磷酸基团，但这两端位于分子的两端而非同一端，因此同一端不可能同时存在两个游离磷酸基团，B错误；
C、在该双链DNA分子中，G与C的含量之和为40%，因此A与T的含量之和为60%。由于这一比例在任意一条链上同样成立（即链中A+T也占该链碱基总数的60%），若已知一条链中T占该链的40%，则该链中A的比例应为60% 40% = 20%，C正确；
D、磷酸二酯键数目为2(n-1)（n为单链碱基数），氢键数目为（A-T对×2）+（C-G对×3），以100个碱基对的双链DNA为例，G与C的含量之和为40%，C=G=40个，A=T=60个，磷酸二酯键数目为2×(100 1)=198（每条链99个，共198个），而氢键数目为60×2+40×3=240，氢键数大于磷酸二酯键数，二者比值并非1：1，D错误。
故答案为：C
【分析】DNA的双螺旋结构：1.DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；2.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；3.两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
6．关于基因与性状的关联的叙述正确的是（　　）
A．一个tRNA分子可携带多种氨基酸参与翻译过程
B．一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对
C．线粒体中的DNA指导合成蛋白质的过程不遵循中心法则
D．基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸
【答案】B
【知识点】中心法则及其发展；基因、DNA、遗传信息的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、每一个tRNA分子只能识别并携带一种特定的氨基酸，因为其反密码子与所携带的氨基酸之间具有严格的对应关系，不具有携带多种氨基酸的功能，A错误；
B、在翻译过程中，一个tRNA上的反密码子通常只能与mRNA上的一种密码子通过碱基互补配对相结合，这是由反密码子的序列特异性决定的，B正确；
C、线粒体中含有自身的DNA，该DNA通过转录生成RNA，再经过翻译合成蛋白质，这一过程完全符合中心法则中“DNA → RNA → 蛋白质”的基本路径，C错误；
D、通常情况下，基因是指具有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位是脱氧核苷酸。但对于RNA病毒而言，其遗传物质为RNA，基因则对应具有遗传效应的RNA片段，基本组成单位是核糖核苷酸，D错误。
故答案为：B
【分析】1、关于tRNA的知识点：（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；（2）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运；（3）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。
2、DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
7．S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．本实验的基本思路与噬菌体转化实验思路一致
B．步骤③中R型细菌的活性会影响实验结果
C．本实验利用了减法原理来控制自变量
D．若转化因子是DNA，则甲组步骤⑤培养基上只有表面光滑的菌落
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、该实验的设计思路与噬菌体转化实验相同，都是将DNA和蛋白质等成分分离开来，分别观察它们各自在转化过程中所起的作用，A正确；
B、在步骤③中，若R型细菌失去活性，则无法发生转化，因此R型细菌的活性是影响实验结果的关键因素，B正确；
C、本实验通过使用相应的酶（如DNA酶、蛋白酶等）选择性地去除某些物质，从而观察剩余成分是否仍具有转化活性，这属于利用减法原理来控制自变量，C正确；
D、若转化因子为DNA，则甲组未经DNA酶处理，其中仍含有具转化活性的DNA，因此可将部分R型菌转化为S型菌。在步骤⑤的培养基上，应同时存在未转化的R型菌（表面粗糙）和转化的S型菌（表面光滑），而非只有光滑型菌落，D错误。
故答案为：D
【分析】1、肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染实验相同点：均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用。
2、艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子”的化学本质。
3、在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”和“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响的称为“加法原理”。与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
8．如图为果蝇细胞DNA复制过程中出现的多个复制泡（箭头所指，是DNA进行双向复制时形成的）。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板
B．DNA分子从多个复制起点同时开始进行双向复制
C．真核细胞内DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶
D．复制泡越多，复制需要的时间可能就越短
【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子规则的双螺旋结构为遗传信息的复制提供了精确的模板，同时碱基互补配对原则保证了复制的准确性，A正确；
B、图中显示存在多个复制泡，但各复制泡的大小不同，说明这些复制起点并非在同一个时间点同时启动双向复制，而是先后开始，B错误；
C、在真核细胞内，DNA复制过程中需要解旋酶来破坏碱基对间的氢键以解开双链，还需要DNA聚合酶来催化脱氧核苷酸链的延伸，C正确；
D、复制泡的数量越多，意味着同时进行复制的起始点越多，整体复制效率越高，从而可能缩短整个DNA分子完成复制所需的时间，D正确。
故答案为：B
【分析】1、亲代DNA利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氢键断裂，部分双螺旋链解旋，然后以解开的每一条母链为模板，各自合成与母链互补的子链。
2、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的复制使从多个起点开始的，真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。在复制效率相等的前提下，真核生物细胞的复制泡大小不一，原因是它们的复制起始时间有先后。
9．尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码，他们利用除去了DNA和mRNA的细胞提取液、RNA多聚尿嘧啶核苷酸（UUUUU……）和苯丙氨酸等物质，合成了多聚苯丙氨酸的肽链。反应体系中高浓度的Mg2+使肽链的合成不需要起始密码子，起始位点是随机的。下列分析错误的是（　　）
A．除去 DNA 和 mRNA 能避免其干扰翻译过程
B．起始密码子具有定位翻译起始位置的功能
C．在该反应体系中，编码苯丙氨酸的密码子是UUU
D．若含有 AAACCC 的多聚核糖核苷酸，则该序列只编码 2 种氨基酸
【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA可通过转录生成mRNA，而mRNA是翻译过程的模板。实验中除去DNA和mRNA，目的是排除它们对后续翻译过程的干扰，确保结果仅来源于外源加入的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，A正确；
B、起始密码子在翻译过程中充当起点识别信号，能够精确定位翻译的起始位置，引导核糖体从该处开始合成肽链，B正确；
C、实验中利用RNA多聚尿嘧啶核苷酸（序列为UUUUU……）作为模板，在含有苯丙氨酸的反应体系中成功合成了多聚苯丙氨酸，说明该序列中每三个连续的U（即UUU）对应编码苯丙氨酸，因此UUU是编码苯丙氨酸的密码子，C正确；
D、在该实验体系中，由于高浓度Mg2+的存在，翻译过程不需要起始密码子，且起始位点随机。对于含AAACCC序列的多聚核糖核苷酸，其序列中可能的三个连续碱基组合包括AAA、AAC、ACC、CCC，这些不同的密码子可能对应多种氨基酸，因此该序列最多可编码4种氨基酸而非2种，D错误。
故答案为：D
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
3、mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基叫作1个密码子。
10．新型冠状病毒（单链 RNA病毒）侵染人体细胞后，其增殖过程如下图所示∶
以下说法错误的是（　　）
A．①和④所用到的酶和原料都不同
B．①除涉及病毒 RNA外还有宿主细胞 RNA的参与
C．①、②、③、④中都会发生碱基互补配对的过程
D．新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①和④表示的都是翻译过程，两者都需要以RNA为模板，在核糖体上利用氨基酸合成蛋白质，因此所需的酶和原料（氨基酸）是相同的，只是翻译的模板区段不同，A错误；
B、过程①是翻译，除了需要病毒RNA作为模板以外，还必须依赖宿主细胞提供的核糖体（含rRNA）、tRNA以及相应的酶和氨基酸等，其中tRNA和rRNA均属于宿主细胞的RNA，B正确；
C、过程①和④为翻译（mRNA与tRNA之间配对），过程②和③为RNA复制（以RNA为模板合成RNA），这些过程均涉及RNA链之间的碱基互补配对，因此①、②、③、④中都会发生碱基互补配对，C正确；
D、新冠病毒的遗传物质是单链RNA，其单链结构中嘌呤与嘧啶之间不存在严格的互补配对关系，因此嘌呤总数与嘧啶总数不一定相等，D正确。
故答案为：A
【分析】1、题图分析，图中①为翻译过程；②、③为RNA复制过程；④为翻译过程。
2、中心法则的内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
11．下列关于遗传和变异的说法，正确的是（　　）
A．基因突变具有不定向性、低频性，不能为生物进化提供原材料
B．秋水仙素或低温可抑制纺锤体的形成，导致着丝粒不能分裂
C．培育的无子西瓜没有种子，但该变异仍然属于可遗传的变异
D．皱粒豌豆淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA 序列属于染色体变异
【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因突变虽然具有不定向性和低频性的特点，但它能够产生新的等位基因，是生物进化的重要原材料之一，A错误；
B、秋水仙素或低温处理的作用是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，但着丝粒的分裂与纺锤体无关，在有丝分裂后期仍然正常进行，B错误；
C、三倍体无子西瓜因减数分裂时联会紊乱而无法形成正常种子，但其染色体组数发生了改变，属于染色体数目变异，这种变异能够遗传给后代（如通过无性繁殖），因此属于可遗传的变异，C正确；
D、在皱粒豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外源DNA序列，导致基因内部碱基序列发生改变，这属于基因突变，而不是染色体结构变异（如缺失、重复、倒位、易位），D错误。
故答案为：C
【分析】1、基因突变的意义：产生新基因的途径；生物变异的根本来源；为生物的进化提供了丰富的原材料。
2、低温或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。
3、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，染色体变异包括染色体结构改变和染色体数目改变，染色体结构改变包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位；染色体变异改变基因的位置、数目和排列顺序，对生物性状的影响较大，用光学显微镜可以观察；基因突变不改变产生新基因，不改变基因的数目、排列顺序。
4、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。
12．研究发现，与正常结肠上皮细胞相比，结肠癌细胞中促凋亡蛋白Bax表达量明显降低，而蛋白Bcl-2表达量明显升高，已知蛋白Bcl-2可阻止Bax蛋白的功能。在结肠癌细胞系培养液中加入白藜芦醇，经检测发现，结肠癌细胞中蛋白Bcl-2表达量明显降低。下列分析错误的是（　　）
A．结肠癌细胞已经失去了正常结肠上皮细胞的形态
B．从基因功能上推测，Bax蛋白基因属于原癌基因
C．白藜芦醇对结肠癌的发展有一定的抑制作用
D．若结肠癌是由体细胞基因突变引起的，则一般不能遗传给后代
【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、癌细胞在形态结构上与正常细胞存在明显差异，结肠癌细胞已不再保持正常结肠上皮细胞的典型形态，A正确；
B、与正常结肠上皮细胞相比，结肠癌细胞中促凋亡蛋白Bax的表达量显著下降，说明Bax蛋白促进细胞凋亡、抑制细胞过度增殖，因此编码Bax的基因属于抑癌基因，而非原癌基因，B错误；
C、结肠癌细胞中Bcl-2蛋白（可抑制Bax功能）的表达量明显升高，有利于癌细胞存活。加入白藜芦醇后，Bcl-2表达量显著下降，说明白藜芦醇能够抑制结肠癌的发展，C正确；
D、如果结肠癌的发生源于体细胞中基因突变，这种突变不会出现在生殖细胞中，因此一般不会遗传给后代，D正确。
故答案为：B
【分析】1、人和动物细胞中的DNA上本就存在与癌变相关的基因，原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，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。
2、癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等等。
3、基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可通过无性生殖遗传。
13．唐氏综合征患者（三条21号染色体）常伴随免疫功能异常强大，下列叙述错误的是（　　）
A．该病可能由卵母细胞减数分裂Ⅱ后期染色体分离异常引起
B．可通过羊水细胞染色体分析对胎儿进行产前诊断
C．患者的细胞在减数分裂中可能含2或3个染色体组
D．减少与病原体接触可缓解患者的免疫反应相关症状
【答案】C
【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；人类遗传病的监测和预防；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、如果卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期，21号染色体的姐妹染色单体未能正常分离，就会形成含有两条21号染色体的卵细胞，这样的卵细胞与正常精子结合后，受精卵中21号染色体将有三条，从而引发唐氏综合征，A正确；
B、唐氏综合征属于染色体数目异常，可通过显微镜直接观察染色体的数目和形态来进行判断。因此，通过羊水细胞培养后进行染色体核型分析，可以对胎儿是否患有该病进行产前诊断，B正确；
C、唐氏综合征患者属于二倍体生物，只是第21号染色体多出一条，整体上仍包含两个染色体组，并非三倍体。在减数分裂过程中，细胞内的染色体组数不会变为三个，C错误；
D、唐氏综合征患者常伴有免疫功能异常增强，减少与病原体的接触有助于降低其免疫系统被过度激活的风险，从而缓解相关的免疫反应症状，D正确。
故答案为：C
【分析】1、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）。
2、染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
14．为研究细菌的耐药性变化，将含适量氨苄青霉素（Amp）和卡那霉素（Kan）圆形滤纸片，放置在均匀生长大肠杆菌的平板上，一段时间后测量抑菌圈直径，再从平板选取菌种传代，重复上述操作。I、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．进行Ⅱ代培养时，应在I代平板中抑菌圈边缘位置选取菌种
B．I、Ⅱ、Ⅲ代筛选时，使用的滤纸片所含药物浓度应相等
C．Amp 诱导细菌产生抗药性突变的效果比Kan更显著
D．实验说明抑菌圈的直径会随着培养代数的增多而变小
【答案】C
【知识点】自然选择与适应
【解析】【解答】A、在抑菌圈边缘生长的细菌是在抗生素选择压力下存活下来的个体，往往已经具备一定的抗药性，因此后续传代培养时应从该位置挑取菌种，以筛选抗性增强的菌株，A正确；
B、为确保实验的单一变量原则，除了传代次数和抗生素种类等研究因素外，其他可能影响抑菌圈大小的条件应保持一致。滤纸片中抗生素的浓度是影响抑菌效果的关键因素，因此在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选过程中应使用相同浓度的药物滤纸片，B正确；
C、细菌的抗药性突变是自发产生的，并非由抗生素诱导引起。抗生素的作用在于对群体中的突变个体进行选择，而不是直接诱发突变。因此，认为Amp比Kan更能“诱导”突变的说法是错误的，C错误；
D、根据图示结果，随着传代次数增加，抑菌圈的直径逐渐减小，说明细菌群体对两种抗生素的耐药性在逐步增强，D正确。
故答案为：C
【分析】变异在前，选择在后。细菌抗药性是由基因突变产生的，抗生素起到了选择作用。连续培养几代后，培养基上的抑菌圈直径越来越小。抑菌圈的直径越小，说明细菌对抗生素的抗性逐渐增强，抗生素的抑菌效果越差。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。
15．研究人员通过分析一块禄丰古猿（距今约800万年）化石的半规管（内耳中负责感受平衡的器官）形态发现，禄丰古猿的运动方式与人猿分异时的祖先非常相似，推断出人类直立行走或许起源于禄丰古猿型的运动方式。并且此演化过程在距今320万年左右突然加速，该时期恰好是北极冰盖扩张的时期，全球温度下降。下列说法错误的是（　　）
A．禄丰古猿化石是研究人类运动方式最直接的证据
B．禄丰古猿运动方式的变化是长期自然选择的结果
C．禄丰古猿运动方式演化速率与温度可能呈负相关
D．人类直立行走与禄丰古猿型的运动方式存在协同进化
【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】A、在各类进化证据中，化石能够直接反映古生物的形态结构和运动方式，是研究生物进化历程中最具直接性的证据，A正确；
B、根据现代生物进化理论，禄丰古猿运动方式的形成与转变并非偶然，而是在长期环境压力下，通过自然选择逐步积累有利变异的结果，B正确；
C、题干指出，禄丰古猿运动方式的演化在距今约320万年前突然加速，而这一时期恰好对应北极冰盖扩张、全球气温下降的时代，提示演化速率与温度之间可能存在负相关性（温度降低，演化加速），C正确；
D、协同进化指的是不同物种之间或生物与无机环境之间在相互作用中相互影响、共同演化的过程。禄丰古猿与人类并非生活在同一地质时期，二者之间不存在直接的相互影响与共同演化关系，D错误。
故答案为：D
【分析】1、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
2、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。
16．某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为5%，则减数分裂过程中发生该种交换的初级精母细胞的比例为（　　）
A．20% B．10% C．5% D．2.5%
【答案】A
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】图示为一个初级精母细胞中的一对同源染色体，包含四条染色单体。当其中两条非姐妹染色单体之间发生一次片段互换后，该细胞产生的四个精细胞中，有两个为重组型（即图中的精细胞2和精细胞3），两个为亲本型（精细胞1和精细胞4）。因此，对于任何一个发生了互换的初级精母细胞，其产生的重组型精细胞所占比例为 2/4 = 50%。而从未发生互换的初级精母细胞中，重组型精细胞的比例为 0%。已知在所有精细胞中，精细胞2和精细胞3各占 5%，因此总的精细胞中重组型（2和3）所占比例为 5% + 5% = 10%。设发生互换的初级精母细胞占全部初级精母细胞的比例为 X，则所有精细胞中的重组型比例可表示为：X×50%=10%，解得：X=20%。即在减数分裂过程中，约有 20% 的初级精母细胞发生了该种非姐妹染色单体之间的片段互换，A正确。
故答案为：A
【分析】减数分裂Ⅰ前期，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。
17．M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是（　　）
编号 M的转录产物 编号 N的转录产物
① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-UGUAGA-3'
② 5'-ACAGCU-3' ④ 5'-AGCUGU-3'
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；遗传信息的转录
【解析】【解答】转录是以DNA的一条链为模板、按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，其中模板链的走向为3'→5'，合成出的RNA链走向为5'→3'。根据图中标注的转录方向判断：对于基因 M，转录时以上方那条DNA链为模板，其序列从3'端向5'端读取，按互补关系合成的RNA序列应为 5'-UGUAGA-3'。对于基因 N，转录时以下方那条DNA链为模板，其序列从3'端向5'端读取，按互补关系合成的RNA序列应为 5'-AGCUGU-3'。对照表格中的编号：M的转录产物对应③（5'-UGUAGA-3'）N的转录产物对应④（5'-AGCUGU-3'）因此，正确的组合是 ③④，对应选项 D。
故答案为：D
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。RNA是在细胞核内，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。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，这一过程叫作翻译。
18．X染色体去活化是指雌性动物的细胞中两条X染色体的其中之一失去活性的现象，是雌性哺乳动物的细胞中普遍存在的一种现象。我们把这种没有活性的X染色体称为巴尔氏体，正常细胞决定哪条X染色体为巴尔氏体是随机均等的。此外，卵细胞中的巴尔氏体会恢复活性。如图是由一对等位基因控制的某显性遗传病的遗传系谱图，Ⅱ4和Ⅱ5为同卵双胞胎（不考虑突变），下列说法错误的是（　　）
A．若要观察巴尔氏体，可用甲紫染液对材料进行染色
B．根据Ⅱ4和Ⅱ5的表型判断，该病的遗传方式为X染色体显性遗传
C．Ⅱ4与患病男子婚配，所生后代表现正常的概率为5/8
D．因Ⅱ5所生女儿患病率更低，医生建议进行遗传咨询的Ⅱ5生女孩
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的监测和预防；遗传系谱图
【解析】【解答】A、巴尔氏体是失活的X染色体，属于染色体结构，可被碱性染料（如甲紫溶液）着色，因此在显微镜下可以观察，A正确；
B、Ⅱ4和Ⅱ5为同卵双胞胎，基因型应完全相同，但两人表型不同，说明该病的表达与X染色体的随机失活有关；结合系谱图可推知该病为X染色体显性遗传，B正确；
C、Ⅱ4的基因型为XAXa，与患病男子（XAY）婚配，后代基因型及比例为XAXA ： XAXa ： XAY ： XaY = 1 ： 1 ： 1 ： 1。对于女儿（XAXa），因X染色体随机失活，若失活的是XA，则表型正常，概率为1/2，故女儿正常概率为1/2 × 1/2 = 1/4；儿子（XaY）正常概率为1/2。因此后代总体正常概率 = 1/4 × 1/2（生女儿且正常） + 1/2 × 1/2（生儿子且正常） = 3/8，C错误；
D、Ⅱ5基因型为XAXa，与正常男性（XaY）婚配，后代中女儿患病需继承XA且该XA未被失活，概率为1/2 × 1/2 = 1/4；儿子患病概率为1/2。女儿患病率低于儿子，因此医生建议生女孩以降低后代患病风险，D正确。
故答案为：C
【分析】1、根据Ⅱ4和Ⅱ5为同卵双胞胎且表现性状不同，判断该遗传病为伴X染色体显性遗传，两者的基因型都是XAXa，4号A基因所在的X染色体失活，5号a基因所在的X染色体失活。2、细胞核内的染色体易被碱性染料（如甲紫溶液、醋酸洋红液）染色，通过在高倍显微镜下观察染色体的存在状态。
19．蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受上游P序列的调控，P序列在形成精子时会去甲基化，在形成卵细胞时会甲基化（甲基化需甲基化酶参与），在配子中的这种改变在子代中稳定存在，其调控过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．基因型为Aa的侏儒鼠，其a基因一定来自母本
B．基因型为Aa的正常雌鼠和Aa的侏儒雄鼠交配，后代侏儒鼠占1/2
C．降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性，侏儒症状都能一定程度上缓解
D．侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠一定是侏儒鼠
【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；表观遗传
【解析】【解答】A、P序列在精子中处于去甲基化状态，传递给子代后能够使下游A基因正常表达；而在卵细胞中P序列被甲基化，传递给子代后A基因无法表达。因此，若某只基因型为Aa的小鼠表现为侏儒（缺乏蛋白D），说明其体内A基因未能表达，可推知该A基因应来自母本（因为来自母本的A基因上游P序列被甲基化而沉默），而不是来自父本，A错误；
B、基因型为Aa的正常雌鼠（其中A基因来自父本，因此能在子代中正常表达）与基因型为Aa的侏儒雄鼠（其中A基因来自母本，因此该雄鼠本身A基因不表达而呈侏儒，但其精子中P序列会去甲基化）交配。该雄鼠产生A精子和a精子，各占1/2，且两种精子中的A基因均可正常表达。雌鼠的卵细胞中A或a各占1/2，且卵细胞中的P序列均被甲基化，A基因不能表达。因此，子代中只要能获得来自父本的A基因即可正常发育（概率为1/2），B正确；
C、降低甲基化酶的活性，会使P序列在卵细胞形成过程中的甲基化程度下降，从而减弱对A基因的抑制，可能使部分基因型为Aa的侏儒鼠症状得到一定缓解。但对于基因型为aa的小鼠，由于无法合成蛋白D，降低甲基化酶活性并不能改善其侏儒症状，C错误；
D、若侏儒雌鼠（aa）与侏儒雄鼠（基因型为Aa，但A基因来自母本，因此该雄鼠本身为侏儒）交配，雄鼠产生的精子中若含有A基因（来自父本的精子去甲基化后A可正常表达），则子代中基因型为Aa的个体（尤其是雌性）可能发育正常，因此子代不全是侏儒鼠，D错误。
故答案为：B
【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。基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而影响表型。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基化则其无法表达。
20．马尔芬氏综合征是一种由基因突变引起的单基因遗传病。如图是某男性患者家庭全部成员相关基因酶切后的电泳图，其中1、3号为双亲，2号为该患者，4号为其表型正常的妹妹。不考虑性染色体同源区段，下列说法正确的是（　　）
A．该病一定是隐性遗传病，致病基因可能在性染色体上
B．该病的致病基因是由正常基因发生碱基对缺失形成的
C．该双亲再生一个女儿，其电泳条带与4号相同的概率是1/4
D．可以选择多个患马尔芬氏综合征的家系来调查该病的发病率
【答案】C
【知识点】伴性遗传；基因突变的类型；人类遗传病的监测和预防；调查人类遗传病
【解析】【解答】A、根据电泳结果分析，1号和3号（双亲）均同时含有150 bp和50 bp两个片段，4号（正常妹妹）只含150 bp片段，2号（患者）只含50 bp片段。由此推断，150 bp片段对应正常基因，50 bp片段对应致病基因，双亲均为杂合子。若双亲均表现为患病，则该病的致病基因为显性，而非隐性，A错误；
B、电泳图只能显示酶切后DNA片段的大小，无法直接推断正常基因与致病基因的完整长度，因此不能确定致病基因是否由正常基因发生碱基对缺失而形成，B错误；
C、双亲的基因型均为杂合子（设致病基因为A，正常基因为a，则双亲基因型均为Aa），4号表型正常的妹妹基因型为aa。双亲再生一个女儿且其电泳条带与4号相同（即基因型为aa）的概率为：生女儿的概率1/2 × 基因型aa的概率1/4 = 1/8，或按常染色体计算后代aa整体概率1/4（性别不影响基因型），若问“女儿中与4号相同”的概率则为1/4。根据选项表述通常理解为后代中女儿与4号条带相同的概率为1/4，C正确；
D、调查遗传病的发病率应在人群中随机抽样进行，而不能只在多个患者家系中选择样本，否则会使结果偏高，D错误。
故答案为：C
【分析】分析电泳图可知，1、3号为双亲，含有两种基因，2号为男性患者，只含有1种。调查遗传病的发病率时，要注意在人群中随机调查，调查的群体要足够大。调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，并绘出遗传系谱图。
二、非选择题（本题共 3 小题）
21．果蝇翅膀的形状有全翅和残翅，其中全翅又分为长翅与小翅两种表型，已知全翅与残翅由一对等位基因控制（用V、v表示），长翅与小翅由另一对等位基因控制（用M、m表示）。某研究小组利用纯合果蝇进行杂交实验，并结合基因检测技术进一步探究了控制翅型相关基因的遗传方式和基因互作类型，实验过程及检测结果分别如图1和图2所示。回答下列问题：
（1）遗传实验中常选取果蝇作为实验材料，其优点有　 　（答出两点）。在减数分裂Ⅱ后期，雄果蝇一个次级精母细胞中有　 　条Y染色体。
（2）根据以上实验过程和检测结果分析，亲本雌、雄果蝇的基因型分别为　 　和　 　。现对F2个体进行基因检测，请在下图补充F2中小翅杂合体的检测结果　 　。
（3）基因互作存在以下两种类型：显性抑制（在两对独立遗传的等位基因中，其中一对显性基因本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用）和隐性上位（两对独立遗传的等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因的隐性基因对另一对基因的表现有遮盖作用）。小组成员根据图1杂交结果，推测控制翅型的两对基因的互作类型是　 　，他们给出判断的依据是F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对基因位置关系为　 　，且基因间互作关系为　 　。为验证上述推测是否正确，小组成员进一步进行反交实验，取纯合残翅和纯合小翅果蝇进行杂交，并统计F2的表型及比例，若F2中长翅：小翅：残翅=　 　，则说明推测正确。
【答案】（1）相对性状多且易于区分、繁殖周期短、子代个体数量多等；0或2
（2）vvXMXM；VVXmY；
（3）隐性上位；两对基因分别位于两对同源染色体上；控制残翅的隐性基因（v）对长翅基因（M）与小翅基因（m）的表现有遮盖作用；3：3：2
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）果蝇作为遗传学实验材料的优点包括：具有多对易于区分的相对性状、繁殖周期短、子代数量多等。在减数第二次分裂后期，雄果蝇的次级精母细胞中，Y染色体的数量可能为0（若该细胞来自X染色体的次级精母细胞）或2（若来自Y染色体的次级精母细胞且着丝粒分裂）。（2）根据图1杂交结果及图2基因检测结果综合分析，可推知亲本雌果蝇的基因型为 vvXMXM，亲本雄果蝇的基因型为 VVXmY。F2中表现为小翅的杂合子个体，其基因型为 VvXmY，对应的检测结果如图所示（补充电泳条带图，应与VvXmY的酶切片段特征一致）。

（3） 根据图1中F2表型及比例（长翅 ： 小翅 ： 残翅 = 9 ： 3 ： 4），可判断两对基因独立遗传（分别位于两对同源染色体上），且存在隐性上位作用，即残翅相关的隐性基因（v）会遮盖长翅基因（M）和小翅基因（m）的表型效应。为验证该推测，可进行反交实验：取纯合残翅（vvXMY）与纯合小翅（VVXmXm）杂交，若F2中长翅 ： 小翅 ： 残翅 = 3 ： 3 ： 2，则说明推测正确。
【分析】1、果蝇是一种小型蝇类，易饲养，繁殖速度快，产生的子代多，是理想的遗传学材料。
2、基因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自由组合是互不干扰的；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。
（1）遗传实验中常选取果蝇作为实验材料的优点有易于区分的相对性状多、繁殖周期短、子代个体数量多等。在减数分裂Ⅱ后期，雄果蝇中的性染色体是XY，在减数第一次分裂后，同源染色体X、Y会分离，所以一个次级精母细胞中有0或2条Y染色体。
（2） 根据题图实验过程和检测结果可推知，亲本果蝇的基因型为vvXMXM、VVXmY。F2中小翅杂合体的基因型为VvXmY，F2中小翅杂合体的检测结果：
（3） 结合基因互作存在的两种类型，根据图1杂交结果，推测控制翅型的两对基因的互作类型是隐性上位，判断的依据是F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对基因独立遗传且控制残翅的隐性基因（v）对长翅基因（M）与小翅基因（m）的表现有遮盖作用。为验证上述推测是否正确，研究员利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验，即vvXMY×VVXmXm，若F2中长翅：小翅：残翅=3：3：2，则说明推测正确。
22．如图表示环状RNA和miRNA参与调控P基因表达的示意图，P基因表达的产物P蛋白具有抑制细胞凋亡的功能。回答下列问题：
（1）基因P启动过程[①]　 　产生mRNA，该过程需要4种　 　作为原料。参与②的RNA除了mRNA，还有　 　，当完全读取P基因mRNA上的遗传信息后，合成P1、P2、P3三条多肽链的氨基酸排列顺序　 　（相同/不同）。
（2）与基因P和M相比，核酸杂交分子1和2中特有的碱基对是　 　。
（3）据图分析，核糖体在P基因mRNA上移动的方向是　 　（填“a端→b端”或“b端→a端”）。
（4）参照中心法则的表示方法，将图中①②呈现的遗传信息传递与表达过程表示出来　 　。
（5）环状RNA和miRNA这种调控P基因表达的现象属于　 　。据图分析，据图分析，M基因抑制细胞凋亡的路径是　 　。
【答案】（1）转录；核糖核苷酸；tRNA和rRNA；相同
（2）A-U/U-A
（3）a端→b端
（4）DNARNA蛋白质
（5）表观遗传；M基因的转录产物circRNA与miRNA结合，阻止miRNA与P基因mRNA结合，P蛋白的合成量增加，P蛋白抑制细胞凋亡
【知识点】中心法则及其发展；RNA分子的组成和种类；遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】（1）图中①过程表示基因P启动转录生成mRNA，该过程需要以四种核糖核苷酸为原料。参与②翻译过程的RNA，除了作为模板的mRNA外，还包括tRNA和rRNA。由于P1、P2、P3三条多肽链均由同一条mRNA作为模板翻译而来，因此它们的氨基酸排列顺序相同。
（2）核酸杂交分子1和2是由两条RNA链通过碱基互补配对形成的，其中特有的碱基对为A-U（或U-A），而DNA双链或DNA-RNA杂交链中则为A-T、G-C，无A-U配对。
（3）根据图中核糖体上正在延伸的肽链长度判断，肽链较长的一侧表示翻译进行的时间更长，因此核糖体在P基因mRNA上的移动方向为a端 → b端。
（4）参照中心法则的表示方式，图中①过程为转录（DNA → RNA），②过程为翻译（RNA → 蛋白质），因此遗传信息传递过程可表示为：DNARNA蛋白质。
（5）环状RNA和miRNA通过调控P基因的翻译过程来影响表型，这种不改变DNA序列但影响基因表达的现象属于表观遗传。分析图示可知，环状RNA与miRNA结合后，阻止了miRNA与P基因mRNA的结合，从而解除对P基因翻译的抑制，使P蛋白合成增加，进而抑制细胞凋亡。【分析】1、基因的表达：①转录：以DNA为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的作用下合成mRNA；②翻译：以mRNA为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。
2、核糖体沿mRNA移动，mRNA不移动，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前，结合时间在先。3、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。
（1）①过程为转录形成RNA的过程，需要四种核糖核苷酸为原料，②过程为翻译，其中mRNA是翻译的模板，tRNA是转运氨基酸的工具，rRNA是构成核糖体的成分，因此参与②的RNA除了mRNA，还有tRNA和rRNA。由于P1、P2、P3是由同一个mRNA作为模板翻译形成的，因此P1、P2、P3三条多肽链的氨基酸排列顺序相同。
（2）核酸杂交分子1和2是两个RNA发生碱基互补配对形成的，RNA含有A、U、G、C四种碱基，配对方式为A-U、G-C，而基因P和M中含有的碱基是A、T、G、C，配对方式为A-T、G-C，因此与基因P和M相比，核酸杂交分子1和2中特有的碱基对是A-U或U-A。
（3）根据图中肽链的长短可知，核糖体在P基因mRNA上移动的方向是a端→b端。
（4）①为转录，②为翻译，遗传信息传递过程为DNARNA蛋白质。
（5）环状RNA和miRNA的形成可抑制P基因形成的mRNA的翻译过程，从而影响生物性状，这属于表观遗传，据图可知，M基因的转录产物circRNA与miRNA结合，阻止miRNA与P基因mRNA结合，P蛋白的合成量增加，P蛋白抑制细胞凋亡。
23．研究发现褐家鼠现有的四个亚种，都极不适应低氧环境，故海拔2500米以上就几乎没有褐家鼠分布。请回答下列有关问题：
（1）研究发现褐家鼠现有四个亚种而不是四个物种的根本原因是这四个亚种彼此之间无　 　。这些丰富的亚种类型体现了生物多样性中的　 　。
（2）适应普遍存在，群体中出现可遗传的有利变异和　 　是适应形成的必要条件。
（3）在某褐家鼠种群中，基因型为TT和tt的个体所占的比例分别为15%和55%（各种基因型个体的生存能力相同），若干年后基因型为TT和tt的个体所占的比例变为9%和49%。这段时间内，该褐家鼠种群是否发生了进化？　 　（填“是”或“否”），原因是　 　。
（4）科研单位将某种野生型褐家鼠（二倍体生物）经过诱变育种纯化得到了褐家鼠突变体甲和突变体乙。然后进行如下实验：
突变体甲×野生型→F1（表型与突变体甲相同）
突变体乙×野生型→F1（表型与突变体乙相同）
F1（表型与突变体甲相同）×F1（表型与突变体乙相同）→F2（新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=1：1：1：1）
①现已知突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，要确定两个不同突变位点是否在一对同源染色体上（不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换），将F2中的新性状个体进行自交统计其所有后代。
若后代中新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=　 　（填比例），说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上：
若后代中新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=　 　（填比例），说明两个不同突变位点位于两对同源染色体上。
②为探究上述褐家鼠突变的原因，对野生型基因与突变体甲基因进行检测和比较，结果如图：
由上图可知，突变体甲是因为野生型基因序列发生　 　（填具体碱基种类的变化）。
【答案】（1）生殖隔离；遗传多样性
（2）环境的定向选择
（3）否；T、t的基因频率没有发生改变
（4）2：1：1：0；9：3：3：1；G/C替换为A/T
【知识点】基因频率的概念与变化；生物的多样性；物种的概念与形成；自然选择与适应；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）褐家鼠的四个亚种仍属于同一物种，因为它们之间不存在生殖隔离，能够相互交配并产生可育后代。这些亚种在遗传组成上的差异，体现了生物多样性中的遗传多样性（或称基因多样性）。
（2）生物适应性的形成需要两个基本条件：群体中出现可遗传的有利变异，以及环境对变异的方向性选择，二者共同推动种群向更适应环境的方向演化。
（3）生物进化的实质是种群基因频率的改变。计算可知，最初该种群中T基因频率为30%，t为70%；多年后T基因频率仍为30%，t为70%，基因频率未发生变化，因此该种群没有发生进化。
（4）①若两个突变位点位于一对同源染色体上（即连锁），F2中新性状个体（AaBb）自交时只能产生Ab和aB两种配子，后代比例为：新性状(AaBb) ： 突变体甲(Aabb) ： 突变体乙(aaBb) ： 野生型(aabb) = 2 ： 1 ： 1 ： 0。若两个突变位点位于两对同源染色体上（即独立遗传），F2中新性状个体（AaBb）自交后代表型比例符合典型的两对独立遗传性状分离比，即新性状 ： 突变体甲 ： 突变体乙 ： 野生型 = 9 ： 3 ： 3 ： 1。② 通过比较野生型与突变体甲的基因序列可知，突变体甲是由于野生型基因中的一个碱基对发生了G/C 被替换为 A/T（即G→A或C→T），导致该处密码子变为终止密码子，翻译提前终止，蛋白质结构异常。
【分析】1、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。
2、生物多样性包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。
3、适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。
4、生物进化的实质：种群基因频率的改变。
5、在遗传学和生物进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。

（1）在遗传学和生物进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，物种包括多个种群；不同物种之间具有生殖隔离，褐家鼠现有四个亚种而不是四个物种的根本原因是这四个亚种彼此之间没有生殖隔离，能产生可育后代。亚种属于同一物种，这些丰富的亚种类型体现了生物多样性中的遗传多样性。
（2）种群内可遗传的变异使个体间出现差异，自然选择的过程中适者生存，不适者被淘汰，使生物朝着适应环境的方向进化，因此种群中可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
（3）生物进化的实质是种群基因频率发生改变。原某褐家鼠种群中TT的频率为15%，tt的频率为55%，Tt的频率为30%，T基因频率为15%+30%÷2=30%，t基因频率为55%+30%÷2=70%；若干年后，TT的频率为9%，tt的频率为49%，Tt的频率为42%，则T基因频率为9%+42%÷2=30%，t基因频率为49%+42%÷2=70%，T、t的基因频率没有发生改变，故这段时间内，该褐家鼠种群没有发生进化。
（4）①假设突变体甲与突变体乙两个不同突变位点位于一对同源染色体上，野生型基因型为aabb，甲基因型是AAbb，乙的基因型是aaBB，则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb，突变体乙×野生型→F1基因型aaBb，F1基因型Aabb×F1基因型aaBb→F2新性状(AaBb)：突变体甲(Aabb)：突变体乙(aaBb)：野生型(aabb)=1：1：1：1，判断A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条染色体上，将F2中的新性状个体(AaBb)进行自交，由于只能产生Ab和aB的配子，因此子代中新性状AaBb：突变体甲Aabb：突变体乙aaBb：野生型aabb=2：1：1：0。
假设突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，野生型基因型为aabb，甲基因型是AAbb，乙的基因型是aaBB，则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb，突变体乙×野生型→F1基因型aaBb，F1基因型Aabb×F1基因型aaBb→F2新性状(AaBb)：突变体甲(Aabb)：突变体乙(aaBb)：野生型(aabb)=1：1：1：1，将F2中的新性状个体（AaBb）进行自交，故新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=9：3：3：1。
②野生型和突变体甲相应位置的碱基序列对比发现，W位置的其中一个G//C碱基对被A//T替换，即W位置非模板链DNA变成了TAG，mRNA上相应的密码子变成UAG，即终止密码子，终止密码子的提前出现导致翻译提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。
1 / 1广东省汕头市金山中学2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题
一、单项选择题（本题共 20 小题，1-15题每小题 2 分，16-20 题每小题4分）
1．以下对科学家做遗传学研究的描述，错误的是（　　）
A．孟德尔将生物学研究和数学分析统计结合起来，但也让很多高中生“红温”
B．萨顿认为基因和染色体是一对“锁死CP”，其依据是二者存在一系列的平行关系
C．摩尔根使用假说演绎法证明基因在染色体上，也验证了孟德尔理论“真香”
D．魏斯曼预测减数分裂存在并观察到其过程，这避免染色体在世代传递中“疯狂加戏”
2．下列各组中属于相对性状的是（　　）
A．“知否知否，应是绿肥红瘦”中的“绿肥”与“红瘦”
B．“横看成岭侧成峰，远近高低各不同”中的“成岭”与“成峰”
C．“雄兔脚扑朔，雌兔眼迷离”中的“脚扑朔”与“眼迷离”
D．“桃花一簇开无主，可爱深红映浅红”中的“深红”与“浅红”
3．下列有关性状分离比的模拟实验的叙述，正确的是（　　）
A．两个小桶内的彩球分别代表雌、雄配子
B．两个小桶内的彩球数量必须相等
C．抓取四次，一定有两次表现为杂合子
D．从两个小桶内各抓取一个彩球，组合后不必放回原小桶
4．如图是荧光标记染色体上基因的照片，关于该图的说法错误的是（　　）
A．该图是证明基因在染色体上的最直接的证据
B．从荧光点的分布来看，图中是一对含有染色单体的同源染色体
C．该图可以说明基因在染色体上呈线性排列
D．相同位置上的同种荧光点，说明同种荧光点对应的四个基因是相同基因
5．某双链DNA分子中，G与C的含量之和为40%。下列说法正确的是（　　）
A．DNA分子的多样性取决于碱基对空间结构的多样性
B．DNA分子两条链的同一端均含有游离的磷酸基团
C．若一条链中的T占该链的40%，则该链中A占20%
D．该DNA分子中磷酸二酯键数目与氢键数目之比为1∶1
6．关于基因与性状的关联的叙述正确的是（　　）
A．一个tRNA分子可携带多种氨基酸参与翻译过程
B．一个tRNA上的反密码子只能与mRNA上的一种密码子配对
C．线粒体中的DNA指导合成蛋白质的过程不遵循中心法则
D．基因的基本组成单位均为脱氧核苷酸
7．S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型菌转化为S型菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．本实验的基本思路与噬菌体转化实验思路一致
B．步骤③中R型细菌的活性会影响实验结果
C．本实验利用了减法原理来控制自变量
D．若转化因子是DNA，则甲组步骤⑤培养基上只有表面光滑的菌落
8．如图为果蝇细胞DNA复制过程中出现的多个复制泡（箭头所指，是DNA进行双向复制时形成的）。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA独特的双螺旋结构为复制提供了精确的模板
B．DNA分子从多个复制起点同时开始进行双向复制
C．真核细胞内DNA复制需要解旋酶和DNA聚合酶
D．复制泡越多，复制需要的时间可能就越短
9．尼伦伯格和马太破译了第一个遗传密码，他们利用除去了DNA和mRNA的细胞提取液、RNA多聚尿嘧啶核苷酸（UUUUU……）和苯丙氨酸等物质，合成了多聚苯丙氨酸的肽链。反应体系中高浓度的Mg2+使肽链的合成不需要起始密码子，起始位点是随机的。下列分析错误的是（　　）
A．除去 DNA 和 mRNA 能避免其干扰翻译过程
B．起始密码子具有定位翻译起始位置的功能
C．在该反应体系中，编码苯丙氨酸的密码子是UUU
D．若含有 AAACCC 的多聚核糖核苷酸，则该序列只编码 2 种氨基酸
10．新型冠状病毒（单链 RNA病毒）侵染人体细胞后，其增殖过程如下图所示∶
以下说法错误的是（　　）
A．①和④所用到的酶和原料都不同
B．①除涉及病毒 RNA外还有宿主细胞 RNA的参与
C．①、②、③、④中都会发生碱基互补配对的过程
D．新冠病毒的遗传物质中嘌呤和嘧啶的数量不一定相等
11．下列关于遗传和变异的说法，正确的是（　　）
A．基因突变具有不定向性、低频性，不能为生物进化提供原材料
B．秋水仙素或低温可抑制纺锤体的形成，导致着丝粒不能分裂
C．培育的无子西瓜没有种子，但该变异仍然属于可遗传的变异
D．皱粒豌豆淀粉分支酶基因中插入一段外来DNA 序列属于染色体变异
12．研究发现，与正常结肠上皮细胞相比，结肠癌细胞中促凋亡蛋白Bax表达量明显降低，而蛋白Bcl-2表达量明显升高，已知蛋白Bcl-2可阻止Bax蛋白的功能。在结肠癌细胞系培养液中加入白藜芦醇，经检测发现，结肠癌细胞中蛋白Bcl-2表达量明显降低。下列分析错误的是（　　）
A．结肠癌细胞已经失去了正常结肠上皮细胞的形态
B．从基因功能上推测，Bax蛋白基因属于原癌基因
C．白藜芦醇对结肠癌的发展有一定的抑制作用
D．若结肠癌是由体细胞基因突变引起的，则一般不能遗传给后代
13．唐氏综合征患者（三条21号染色体）常伴随免疫功能异常强大，下列叙述错误的是（　　）
A．该病可能由卵母细胞减数分裂Ⅱ后期染色体分离异常引起
B．可通过羊水细胞染色体分析对胎儿进行产前诊断
C．患者的细胞在减数分裂中可能含2或3个染色体组
D．减少与病原体接触可缓解患者的免疫反应相关症状
14．为研究细菌的耐药性变化，将含适量氨苄青霉素（Amp）和卡那霉素（Kan）圆形滤纸片，放置在均匀生长大肠杆菌的平板上，一段时间后测量抑菌圈直径，再从平板选取菌种传代，重复上述操作。I、Ⅱ、Ⅲ代筛选实验结果如下图所示。下列叙述错误的是（　　）
A．进行Ⅱ代培养时，应在I代平板中抑菌圈边缘位置选取菌种
B．I、Ⅱ、Ⅲ代筛选时，使用的滤纸片所含药物浓度应相等
C．Amp 诱导细菌产生抗药性突变的效果比Kan更显著
D．实验说明抑菌圈的直径会随着培养代数的增多而变小
15．研究人员通过分析一块禄丰古猿（距今约800万年）化石的半规管（内耳中负责感受平衡的器官）形态发现，禄丰古猿的运动方式与人猿分异时的祖先非常相似，推断出人类直立行走或许起源于禄丰古猿型的运动方式。并且此演化过程在距今320万年左右突然加速，该时期恰好是北极冰盖扩张的时期，全球温度下降。下列说法错误的是（　　）
A．禄丰古猿化石是研究人类运动方式最直接的证据
B．禄丰古猿运动方式的变化是长期自然选择的结果
C．禄丰古猿运动方式演化速率与温度可能呈负相关
D．人类直立行走与禄丰古猿型的运动方式存在协同进化
16．某动物初级精母细胞中，一部分细胞的一对同源染色体的两条非姐妹染色单体间发生了片段互换，产生了4种精细胞，如图所示。若该动物产生的精细胞中，精细胞2、3所占的比例均为5%，则减数分裂过程中发生该种交换的初级精母细胞的比例为（　　）
A．20% B．10% C．5% D．2.5%
17．M和N是同一染色体上两个基因的部分序列，其转录方向如图所示。表中对M和N转录产物的碱基序列分析正确的是（　　）
编号 M的转录产物 编号 N的转录产物
① 5'-UCUACA-3' ③ 5'-UGUAGA-3'
② 5'-ACAGCU-3' ④ 5'-AGCUGU-3'
A．①③ B．②③ C．①④ D．③④
18．X染色体去活化是指雌性动物的细胞中两条X染色体的其中之一失去活性的现象，是雌性哺乳动物的细胞中普遍存在的一种现象。我们把这种没有活性的X染色体称为巴尔氏体，正常细胞决定哪条X染色体为巴尔氏体是随机均等的。此外，卵细胞中的巴尔氏体会恢复活性。如图是由一对等位基因控制的某显性遗传病的遗传系谱图，Ⅱ4和Ⅱ5为同卵双胞胎（不考虑突变），下列说法错误的是（　　）
A．若要观察巴尔氏体，可用甲紫染液对材料进行染色
B．根据Ⅱ4和Ⅱ5的表型判断，该病的遗传方式为X染色体显性遗传
C．Ⅱ4与患病男子婚配，所生后代表现正常的概率为5/8
D．因Ⅱ5所生女儿患病率更低，医生建议进行遗传咨询的Ⅱ5生女孩
19．蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的物质，缺乏则表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受上游P序列的调控，P序列在形成精子时会去甲基化，在形成卵细胞时会甲基化（甲基化需甲基化酶参与），在配子中的这种改变在子代中稳定存在，其调控过程如图所示。下列叙述正确的是（　　）
A．基因型为Aa的侏儒鼠，其a基因一定来自母本
B．基因型为Aa的正常雌鼠和Aa的侏儒雄鼠交配，后代侏儒鼠占1/2
C．降低发育中的侏儒鼠甲基化酶的活性，侏儒症状都能一定程度上缓解
D．侏儒雌鼠与侏儒雄鼠交配，子代小鼠一定是侏儒鼠
20．马尔芬氏综合征是一种由基因突变引起的单基因遗传病。如图是某男性患者家庭全部成员相关基因酶切后的电泳图，其中1、3号为双亲，2号为该患者，4号为其表型正常的妹妹。不考虑性染色体同源区段，下列说法正确的是（　　）
A．该病一定是隐性遗传病，致病基因可能在性染色体上
B．该病的致病基因是由正常基因发生碱基对缺失形成的
C．该双亲再生一个女儿，其电泳条带与4号相同的概率是1/4
D．可以选择多个患马尔芬氏综合征的家系来调查该病的发病率
二、非选择题（本题共 3 小题）
21．果蝇翅膀的形状有全翅和残翅，其中全翅又分为长翅与小翅两种表型，已知全翅与残翅由一对等位基因控制（用V、v表示），长翅与小翅由另一对等位基因控制（用M、m表示）。某研究小组利用纯合果蝇进行杂交实验，并结合基因检测技术进一步探究了控制翅型相关基因的遗传方式和基因互作类型，实验过程及检测结果分别如图1和图2所示。回答下列问题：
（1）遗传实验中常选取果蝇作为实验材料，其优点有　 　（答出两点）。在减数分裂Ⅱ后期，雄果蝇一个次级精母细胞中有　 　条Y染色体。
（2）根据以上实验过程和检测结果分析，亲本雌、雄果蝇的基因型分别为　 　和　 　。现对F2个体进行基因检测，请在下图补充F2中小翅杂合体的检测结果　 　。
（3）基因互作存在以下两种类型：显性抑制（在两对独立遗传的等位基因中，其中一对显性基因本身并不控制性状的表现，但对另一对基因的表现有抑制作用）和隐性上位（两对独立遗传的等位基因共同对一对性状发生作用，其中一对基因的隐性基因对另一对基因的表现有遮盖作用）。小组成员根据图1杂交结果，推测控制翅型的两对基因的互作类型是　 　，他们给出判断的依据是F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对基因位置关系为　 　，且基因间互作关系为　 　。为验证上述推测是否正确，小组成员进一步进行反交实验，取纯合残翅和纯合小翅果蝇进行杂交，并统计F2的表型及比例，若F2中长翅：小翅：残翅=　 　，则说明推测正确。
22．如图表示环状RNA和miRNA参与调控P基因表达的示意图，P基因表达的产物P蛋白具有抑制细胞凋亡的功能。回答下列问题：
（1）基因P启动过程[①]　 　产生mRNA，该过程需要4种　 　作为原料。参与②的RNA除了mRNA，还有　 　，当完全读取P基因mRNA上的遗传信息后，合成P1、P2、P3三条多肽链的氨基酸排列顺序　 　（相同/不同）。
（2）与基因P和M相比，核酸杂交分子1和2中特有的碱基对是　 　。
（3）据图分析，核糖体在P基因mRNA上移动的方向是　 　（填“a端→b端”或“b端→a端”）。
（4）参照中心法则的表示方法，将图中①②呈现的遗传信息传递与表达过程表示出来　 　。
（5）环状RNA和miRNA这种调控P基因表达的现象属于　 　。据图分析，据图分析，M基因抑制细胞凋亡的路径是　 　。
23．研究发现褐家鼠现有的四个亚种，都极不适应低氧环境，故海拔2500米以上就几乎没有褐家鼠分布。请回答下列有关问题：
（1）研究发现褐家鼠现有四个亚种而不是四个物种的根本原因是这四个亚种彼此之间无　 　。这些丰富的亚种类型体现了生物多样性中的　 　。
（2）适应普遍存在，群体中出现可遗传的有利变异和　 　是适应形成的必要条件。
（3）在某褐家鼠种群中，基因型为TT和tt的个体所占的比例分别为15%和55%（各种基因型个体的生存能力相同），若干年后基因型为TT和tt的个体所占的比例变为9%和49%。这段时间内，该褐家鼠种群是否发生了进化？　 　（填“是”或“否”），原因是　 　。
（4）科研单位将某种野生型褐家鼠（二倍体生物）经过诱变育种纯化得到了褐家鼠突变体甲和突变体乙。然后进行如下实验：
突变体甲×野生型→F1（表型与突变体甲相同）
突变体乙×野生型→F1（表型与突变体乙相同）
F1（表型与突变体甲相同）×F1（表型与突变体乙相同）→F2（新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=1：1：1：1）
①现已知突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，要确定两个不同突变位点是否在一对同源染色体上（不考虑同源染色体的非姐妹染色单体间片段的互换），将F2中的新性状个体进行自交统计其所有后代。
若后代中新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=　 　（填比例），说明两个不同突变位点位于一对同源染色体上：
若后代中新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=　 　（填比例），说明两个不同突变位点位于两对同源染色体上。
②为探究上述褐家鼠突变的原因，对野生型基因与突变体甲基因进行检测和比较，结果如图：
由上图可知，突变体甲是因为野生型基因序列发生　 　（填具体碱基种类的变化）。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据；孟德尔成功的原因
【解析】【解答】A、孟德尔将统计学应用于遗传研究，通过数学分析得出遗传规律，虽导致部分学生理解困难，A正确；
B、萨顿基于基因与染色体行为的平行关系（如分离与自由组合），运用类比推理提出基因在染色体上，B正确；
C、摩尔根通过果蝇实验，用假说-演绎法证明基因在染色体上，其成果支持了孟德尔定律，C正确；
D、魏斯曼理论上提出减数分裂的必要性以维持染色体数目恒定，但减数分裂的实际观察由其他科学家完成，D错误。
故答案为：D
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证（测交实验）→得出结论。
2、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
3、魏思曼对遗传学的最大贡献是提出了“种质连续学说”的遗传理论，包括对细胞核中遗传物质的肯定以及“减数分裂”概念。
2．【答案】D
【知识点】生物的性状、相对性状及性状的显隐性
【解析】【解答】A、诗句中的“绿肥”指叶片颜色深绿，“红瘦”指花朵颜色浅红，两者描述的是不同器官（叶与花）的颜色特征，不属于同一种性状，A错误；
B、“成岭”与“成峰”是对同一座山从不同角度观察所呈现的不同形态，属于地理或景观描述，与生物的性状无关，B错误；
C、“脚扑朔”描述的是雄兔的活动特征，“眼迷离”描述的是雌兔的眼部状态，两者反映的是不同性别在行为或形态上的差异，并非同一种性状的不同表现，C错误；
D、“深红”与“浅红”均用于形容桃花的颜色，属于同种生物（桃）的同一性状（花色）在表现程度上的差异，D正确。
故答案为：D
【分析】1、性状：生物所表现出来的形态特征和生理特征的总称叫作性状。2、相对性状：同种生物同一性状的不同表现类型。
3．【答案】A
【知识点】“性状分离比”模拟实验
【解析】【解答】A、实验里两个小桶分别模拟雌雄生殖器官，桶内的彩球分别代表雌、雄配子，A正确；
B、生物产生的雌雄配子数量一般不相等，因此两个小桶内彩球总数无需相等，只需每个小桶内两种彩球数量保持一致即可，B错误；
C、该实验结果存在随机性，仅抓取四次样本数量过少，无法保证一定出现两次杂合子，C错误；
D、每次抓取彩球组合后，必须将彩球放回原小桶并摇匀，才能维持桶内配子比例不变，保证抓取概率稳定，D错误。
故答案为：A。
【分析】（1）性状分离比模拟实验，以小桶代表雌雄生殖器官，桶内不同颜色彩球代表不同基因型的雌雄配子，彩球随机配对模拟受精作用中雌雄配子随机结合。
（2）实验数量规则，单个小桶内两种彩球数量相等，模拟生物产生两种配子比例为1：1，雌雄配子整体数量可不相同。
（3）随机抽样实验存在偶然性，实验重复次数越少，结果与理论性状分离比偏差越大，大量重复实验才能趋近理论数值。
（4）标准实验操作要求，每次取球完成后放回原桶混匀，避免桶内配子比例改变，确保每一次抓取的概率条件一致。
4．【答案】D
【知识点】基因在染色体上的实验证据
【解析】【解答】A、荧光标记技术可直观显示基因在染色体上的位置，是证明基因在染色体上的最直接证据，A正确；
B、图中两条染色体形态相似，且每条染色体的相同位置存在成对荧光点（对应姐妹染色单体上的基因标记），说明是一对含有染色单体的同源染色体，B正确；
C、染色体上不同位置分布着不同的荧光点，表明基因在染色体上呈线性排列，C正确；
D、相同位置的同种荧光点，对应的四个基因可能是相同基因（姐妹染色单体复制而来的相同基因），也可能是等位基因（同源染色体相同位置的不同基因），并非一定是相同基因，D错误。
故答案为：D。
【分析】现代分子生物学技术利用荧光标记法，可直接观察到基因在染色体上的位置，是证明基因在染色体上的直接证据。
5．【答案】C
【知识点】碱基互补配对原则；DNA分子的结构；DNA分子的多样性和特异性
【解析】【解答】A、DNA分子的多样性主要取决于碱基对的排列顺序，而不是其空间结构。DNA的空间结构均为规则的双螺旋形式，具有高度统一性，A错误；
B、DNA的两条链呈反向平行排列，每条链的5'端各带有一个游离的磷酸基团，但这两端位于分子的两端而非同一端，因此同一端不可能同时存在两个游离磷酸基团，B错误；
C、在该双链DNA分子中，G与C的含量之和为40%，因此A与T的含量之和为60%。由于这一比例在任意一条链上同样成立（即链中A+T也占该链碱基总数的60%），若已知一条链中T占该链的40%，则该链中A的比例应为60% 40% = 20%，C正确；
D、磷酸二酯键数目为2(n-1)（n为单链碱基数），氢键数目为（A-T对×2）+（C-G对×3），以100个碱基对的双链DNA为例，G与C的含量之和为40%，C=G=40个，A=T=60个，磷酸二酯键数目为2×(100 1)=198（每条链99个，共198个），而氢键数目为60×2+40×3=240，氢键数大于磷酸二酯键数，二者比值并非1：1，D错误。
故答案为：C
【分析】DNA的双螺旋结构：1.DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；2.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；3.两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
6．【答案】B
【知识点】中心法则及其发展；基因、DNA、遗传信息的关系；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、每一个tRNA分子只能识别并携带一种特定的氨基酸，因为其反密码子与所携带的氨基酸之间具有严格的对应关系，不具有携带多种氨基酸的功能，A错误；
B、在翻译过程中，一个tRNA上的反密码子通常只能与mRNA上的一种密码子通过碱基互补配对相结合，这是由反密码子的序列特异性决定的，B正确；
C、线粒体中含有自身的DNA，该DNA通过转录生成RNA，再经过翻译合成蛋白质，这一过程完全符合中心法则中“DNA → RNA → 蛋白质”的基本路径，C错误；
D、通常情况下，基因是指具有遗传效应的DNA片段，其基本组成单位是脱氧核苷酸。但对于RNA病毒而言，其遗传物质为RNA，基因则对应具有遗传效应的RNA片段，基本组成单位是核糖核苷酸，D错误。
故答案为：B
【分析】1、关于tRNA的知识点：（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；（2）特点：专一性，即一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运；（3）作用：识别密码子并转运相应的氨基酸。
2、DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。
7．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、该实验的设计思路与噬菌体转化实验相同，都是将DNA和蛋白质等成分分离开来，分别观察它们各自在转化过程中所起的作用，A正确；
B、在步骤③中，若R型细菌失去活性，则无法发生转化，因此R型细菌的活性是影响实验结果的关键因素，B正确；
C、本实验通过使用相应的酶（如DNA酶、蛋白酶等）选择性地去除某些物质，从而观察剩余成分是否仍具有转化活性，这属于利用减法原理来控制自变量，C正确；
D、若转化因子为DNA，则甲组未经DNA酶处理，其中仍含有具转化活性的DNA，因此可将部分R型菌转化为S型菌。在步骤⑤的培养基上，应同时存在未转化的R型菌（表面粗糙）和转化的S型菌（表面光滑），而非只有光滑型菌落，D错误。
故答案为：D
【分析】1、肺炎链球菌体外转化实验与噬菌体侵染实验相同点：均使DNA和蛋白质分开，单独处理，观察它们各自的作用。
2、艾弗里实验将提纯的DNA、蛋白质和多糖等物质分别加入到培养了R型细菌的培养基中，结果发现只有加入DNA，R型细菌才能够转化为S型细菌，并且DNA的纯度越高，转化就越有效；如果用DNA酶分解从S型活细菌中提取的DNA，就不能使R型细菌发生转化。说明转化因子是DNA。题干中利用酶的专一性，研究“转化因子”的化学本质。
3、在对照实验中，控制自变量可以采用“加法原理”和“减法原理”。与常态比较，人为增加某种影响的称为“加法原理”。与常态相比，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
8．【答案】B
【知识点】DNA分子的复制
【解析】【解答】A、DNA分子规则的双螺旋结构为遗传信息的复制提供了精确的模板，同时碱基互补配对原则保证了复制的准确性，A正确；
B、图中显示存在多个复制泡，但各复制泡的大小不同，说明这些复制起点并非在同一个时间点同时启动双向复制，而是先后开始，B错误；
C、在真核细胞内，DNA复制过程中需要解旋酶来破坏碱基对间的氢键以解开双链，还需要DNA聚合酶来催化脱氧核苷酸链的延伸，C正确；
D、复制泡的数量越多，意味着同时进行复制的起始点越多，整体复制效率越高，从而可能缩短整个DNA分子完成复制所需的时间，D正确。
故答案为：B
【分析】1、亲代DNA利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，氢键断裂，部分双螺旋链解旋，然后以解开的每一条母链为模板，各自合成与母链互补的子链。
2、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的复制使从多个起点开始的，真核生物的这种复制方式提高了DNA复制的效率。在复制效率相等的前提下，真核生物细胞的复制泡大小不一，原因是它们的复制起始时间有先后。
9．【答案】D
【知识点】遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA可通过转录生成mRNA，而mRNA是翻译过程的模板。实验中除去DNA和mRNA，目的是排除它们对后续翻译过程的干扰，确保结果仅来源于外源加入的RNA多聚尿嘧啶核苷酸，A正确；
B、起始密码子在翻译过程中充当起点识别信号，能够精确定位翻译的起始位置，引导核糖体从该处开始合成肽链，B正确；
C、实验中利用RNA多聚尿嘧啶核苷酸（序列为UUUUU……）作为模板，在含有苯丙氨酸的反应体系中成功合成了多聚苯丙氨酸，说明该序列中每三个连续的U（即UUU）对应编码苯丙氨酸，因此UUU是编码苯丙氨酸的密码子，C正确；
D、在该实验体系中，由于高浓度Mg2+的存在，翻译过程不需要起始密码子，且起始位点随机。对于含AAACCC序列的多聚核糖核苷酸，其序列中可能的三个连续碱基组合包括AAA、AAC、ACC、CCC，这些不同的密码子可能对应多种氨基酸，因此该序列最多可编码4种氨基酸而非2种，D错误。
故答案为：D
【分析】1、转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA。
2、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
3、mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基叫作1个密码子。
10．【答案】A
【知识点】中心法则及其发展；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、图中①和④表示的都是翻译过程，两者都需要以RNA为模板，在核糖体上利用氨基酸合成蛋白质，因此所需的酶和原料（氨基酸）是相同的，只是翻译的模板区段不同，A错误；
B、过程①是翻译，除了需要病毒RNA作为模板以外，还必须依赖宿主细胞提供的核糖体（含rRNA）、tRNA以及相应的酶和氨基酸等，其中tRNA和rRNA均属于宿主细胞的RNA，B正确；
C、过程①和④为翻译（mRNA与tRNA之间配对），过程②和③为RNA复制（以RNA为模板合成RNA），这些过程均涉及RNA链之间的碱基互补配对，因此①、②、③、④中都会发生碱基互补配对，C正确；
D、新冠病毒的遗传物质是单链RNA，其单链结构中嘌呤与嘧啶之间不存在严格的互补配对关系，因此嘌呤总数与嘧啶总数不一定相等，D正确。
故答案为：A
【分析】1、题图分析，图中①为翻译过程；②、③为RNA复制过程；④为翻译过程。
2、中心法则的内容：遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。
11．【答案】C
【知识点】基因突变的特点及意义；染色体数目的变异
【解析】【解答】A、基因突变虽然具有不定向性和低频性的特点，但它能够产生新的等位基因，是生物进化的重要原材料之一，A错误；
B、秋水仙素或低温处理的作用是抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成，从而使染色体数目加倍，但着丝粒的分裂与纺锤体无关，在有丝分裂后期仍然正常进行，B错误；
C、三倍体无子西瓜因减数分裂时联会紊乱而无法形成正常种子，但其染色体组数发生了改变，属于染色体数目变异，这种变异能够遗传给后代（如通过无性繁殖），因此属于可遗传的变异，C正确；
D、在皱粒豌豆的淀粉分支酶基因中插入一段外源DNA序列，导致基因内部碱基序列发生改变，这属于基因突变，而不是染色体结构变异（如缺失、重复、倒位、易位），D错误。
故答案为：C
【分析】1、基因突变的意义：产生新基因的途径；生物变异的根本来源；为生物的进化提供了丰富的原材料。
2、低温或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。
3、可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，染色体变异包括染色体结构改变和染色体数目改变，染色体结构改变包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位；染色体变异改变基因的位置、数目和排列顺序，对生物性状的影响较大，用光学显微镜可以观察；基因突变不改变产生新基因，不改变基因的数目、排列顺序。
4、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。
12．【答案】B
【知识点】癌细胞的主要特征；基因突变的特点及意义
【解析】【解答】A、癌细胞在形态结构上与正常细胞存在明显差异，结肠癌细胞已不再保持正常结肠上皮细胞的典型形态，A正确；
B、与正常结肠上皮细胞相比，结肠癌细胞中促凋亡蛋白Bax的表达量显著下降，说明Bax蛋白促进细胞凋亡、抑制细胞过度增殖，因此编码Bax的基因属于抑癌基因，而非原癌基因，B错误；
C、结肠癌细胞中Bcl-2蛋白（可抑制Bax功能）的表达量明显升高，有利于癌细胞存活。加入白藜芦醇后，Bcl-2表达量显著下降，说明白藜芦醇能够抑制结肠癌的发展，C正确；
D、如果结肠癌的发生源于体细胞中基因突变，这种突变不会出现在生殖细胞中，因此一般不会遗传给后代，D正确。
故答案为：B
【分析】1、人和动物细胞中的DNA上本就存在与癌变相关的基因，原癌基因和抑癌基因。一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强，就可能引起细胞癌变。相反，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。
2、癌细胞与正常细胞相比，具有以下特征：能够无限增殖，形态结构发生显著变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等等。
3、基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代。若发生在体细胞中，一般不能遗传。但有些植物的体细胞发生了基因突变，可通过无性生殖遗传。
13．【答案】C
【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；人类遗传病的监测和预防；减数分裂异常情况分析
【解析】【解答】A、如果卵母细胞在减数分裂Ⅱ后期，21号染色体的姐妹染色单体未能正常分离，就会形成含有两条21号染色体的卵细胞，这样的卵细胞与正常精子结合后，受精卵中21号染色体将有三条，从而引发唐氏综合征，A正确；
B、唐氏综合征属于染色体数目异常，可通过显微镜直接观察染色体的数目和形态来进行判断。因此，通过羊水细胞培养后进行染色体核型分析，可以对胎儿是否患有该病进行产前诊断，B正确；
C、唐氏综合征患者属于二倍体生物，只是第21号染色体多出一条，整体上仍包含两个染色体组，并非三倍体。在减数分裂过程中，细胞内的染色体组数不会变为三个，C错误；
D、唐氏综合征患者常伴有免疫功能异常增强，减少与病原体的接触有助于降低其免疫系统被过度激活的风险，从而缓解相关的免疫反应症状，D正确。
故答案为：C
【分析】1、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）。
2、染色体组：在大多数生物的体细胞中，染色体都是两两成对的，也就是说含有两套非同源染色体，其中每套非同源染色体称为一个染色体组。
14．【答案】C
【知识点】自然选择与适应
【解析】【解答】A、在抑菌圈边缘生长的细菌是在抗生素选择压力下存活下来的个体，往往已经具备一定的抗药性，因此后续传代培养时应从该位置挑取菌种，以筛选抗性增强的菌株，A正确；
B、为确保实验的单一变量原则，除了传代次数和抗生素种类等研究因素外，其他可能影响抑菌圈大小的条件应保持一致。滤纸片中抗生素的浓度是影响抑菌效果的关键因素，因此在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代筛选过程中应使用相同浓度的药物滤纸片，B正确；
C、细菌的抗药性突变是自发产生的，并非由抗生素诱导引起。抗生素的作用在于对群体中的突变个体进行选择，而不是直接诱发突变。因此，认为Amp比Kan更能“诱导”突变的说法是错误的，C错误；
D、根据图示结果，随着传代次数增加，抑菌圈的直径逐渐减小，说明细菌群体对两种抗生素的耐药性在逐步增强，D正确。
故答案为：C
【分析】变异在前，选择在后。细菌抗药性是由基因突变产生的，抗生素起到了选择作用。连续培养几代后，培养基上的抑菌圈直径越来越小。抑菌圈的直径越小，说明细菌对抗生素的抗性逐渐增强，抗生素的抑菌效果越差。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。
15．【答案】D
【知识点】协同进化与生物多样性的形成；生物具有共同的祖先；自然选择与适应
【解析】【解答】A、在各类进化证据中，化石能够直接反映古生物的形态结构和运动方式，是研究生物进化历程中最具直接性的证据，A正确；
B、根据现代生物进化理论，禄丰古猿运动方式的形成与转变并非偶然，而是在长期环境压力下，通过自然选择逐步积累有利变异的结果，B正确；
C、题干指出，禄丰古猿运动方式的演化在距今约320万年前突然加速，而这一时期恰好对应北极冰盖扩张、全球气温下降的时代，提示演化速率与温度之间可能存在负相关性（温度降低，演化加速），C正确；
D、协同进化指的是不同物种之间或生物与无机环境之间在相互作用中相互影响、共同演化的过程。禄丰古猿与人类并非生活在同一地质时期，二者之间不存在直接的相互影响与共同演化关系，D错误。
故答案为：D
【分析】1、利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
2、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。
16．【答案】A
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】图示为一个初级精母细胞中的一对同源染色体，包含四条染色单体。当其中两条非姐妹染色单体之间发生一次片段互换后，该细胞产生的四个精细胞中，有两个为重组型（即图中的精细胞2和精细胞3），两个为亲本型（精细胞1和精细胞4）。因此，对于任何一个发生了互换的初级精母细胞，其产生的重组型精细胞所占比例为 2/4 = 50%。而从未发生互换的初级精母细胞中，重组型精细胞的比例为 0%。已知在所有精细胞中，精细胞2和精细胞3各占 5%，因此总的精细胞中重组型（2和3）所占比例为 5% + 5% = 10%。设发生互换的初级精母细胞占全部初级精母细胞的比例为 X，则所有精细胞中的重组型比例可表示为：X×50%=10%，解得：X=20%。即在减数分裂过程中，约有 20% 的初级精母细胞发生了该种非姐妹染色单体之间的片段互换，A正确。
故答案为：A
【分析】减数分裂Ⅰ前期，初级精母细胞中原来分散的染色体缩短变粗并两两配对。联会后的每对同源染色体含有四条染色单体，叫作四分体。四分体中的非姐妹染色单体之间经常发生缠绕，并交换相应的片段。
17．【答案】D
【知识点】碱基互补配对原则；遗传信息的转录
【解析】【解答】转录是以DNA的一条链为模板、按照碱基互补配对原则合成RNA的过程，其中模板链的走向为3'→5'，合成出的RNA链走向为5'→3'。根据图中标注的转录方向判断：对于基因 M，转录时以上方那条DNA链为模板，其序列从3'端向5'端读取，按互补关系合成的RNA序列应为 5'-UGUAGA-3'。对于基因 N，转录时以下方那条DNA链为模板，其序列从3'端向5'端读取，按互补关系合成的RNA序列应为 5'-AGCUGU-3'。对照表格中的编号：M的转录产物对应③（5'-UGUAGA-3'）N的转录产物对应④（5'-AGCUGU-3'）因此，正确的组合是 ③④，对应选项 D。
故答案为：D
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程。RNA是在细胞核内，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。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，这一过程叫作翻译。
18．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；人类遗传病的监测和预防；遗传系谱图
【解析】【解答】A、巴尔氏体是失活的X染色体，属于染色体结构，可被碱性染料（如甲紫溶液）着色，因此在显微镜下可以观察，A正确；
B、Ⅱ4和Ⅱ5为同卵双胞胎，基因型应完全相同，但两人表型不同，说明该病的表达与X染色体的随机失活有关；结合系谱图可推知该病为X染色体显性遗传，B正确；
C、Ⅱ4的基因型为XAXa，与患病男子（XAY）婚配，后代基因型及比例为XAXA ： XAXa ： XAY ： XaY = 1 ： 1 ： 1 ： 1。对于女儿（XAXa），因X染色体随机失活，若失活的是XA，则表型正常，概率为1/2，故女儿正常概率为1/2 × 1/2 = 1/4；儿子（XaY）正常概率为1/2。因此后代总体正常概率 = 1/4 × 1/2（生女儿且正常） + 1/2 × 1/2（生儿子且正常） = 3/8，C错误；
D、Ⅱ5基因型为XAXa，与正常男性（XaY）婚配，后代中女儿患病需继承XA且该XA未被失活，概率为1/2 × 1/2 = 1/4；儿子患病概率为1/2。女儿患病率低于儿子，因此医生建议生女孩以降低后代患病风险，D正确。
故答案为：C
【分析】1、根据Ⅱ4和Ⅱ5为同卵双胞胎且表现性状不同，判断该遗传病为伴X染色体显性遗传，两者的基因型都是XAXa，4号A基因所在的X染色体失活，5号a基因所在的X染色体失活。2、细胞核内的染色体易被碱性染料（如甲紫溶液、醋酸洋红液）染色，通过在高倍显微镜下观察染色体的存在状态。
19．【答案】B
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；表观遗传
【解析】【解答】A、P序列在精子中处于去甲基化状态，传递给子代后能够使下游A基因正常表达；而在卵细胞中P序列被甲基化，传递给子代后A基因无法表达。因此，若某只基因型为Aa的小鼠表现为侏儒（缺乏蛋白D），说明其体内A基因未能表达，可推知该A基因应来自母本（因为来自母本的A基因上游P序列被甲基化而沉默），而不是来自父本，A错误；
B、基因型为Aa的正常雌鼠（其中A基因来自父本，因此能在子代中正常表达）与基因型为Aa的侏儒雄鼠（其中A基因来自母本，因此该雄鼠本身A基因不表达而呈侏儒，但其精子中P序列会去甲基化）交配。该雄鼠产生A精子和a精子，各占1/2，且两种精子中的A基因均可正常表达。雌鼠的卵细胞中A或a各占1/2，且卵细胞中的P序列均被甲基化，A基因不能表达。因此，子代中只要能获得来自父本的A基因即可正常发育（概率为1/2），B正确；
C、降低甲基化酶的活性，会使P序列在卵细胞形成过程中的甲基化程度下降，从而减弱对A基因的抑制，可能使部分基因型为Aa的侏儒鼠症状得到一定缓解。但对于基因型为aa的小鼠，由于无法合成蛋白D，降低甲基化酶活性并不能改善其侏儒症状，C错误；
D、若侏儒雌鼠（aa）与侏儒雄鼠（基因型为Aa，但A基因来自母本，因此该雄鼠本身为侏儒）交配，雄鼠产生的精子中若含有A基因（来自父本的精子去甲基化后A可正常表达），则子代中基因型为Aa的个体（尤其是雌性）可能发育正常，因此子代不全是侏儒鼠，D错误。
故答案为：B
【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。基因中的碱基序列没有变化，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而影响表型。由图可知基因A上游的P序列没有甲基化，则其可正常表达，一般P序列被甲基化则其无法表达。
20．【答案】C
【知识点】伴性遗传；基因突变的类型；人类遗传病的监测和预防；调查人类遗传病
【解析】【解答】A、根据电泳结果分析，1号和3号（双亲）均同时含有150 bp和50 bp两个片段，4号（正常妹妹）只含150 bp片段，2号（患者）只含50 bp片段。由此推断，150 bp片段对应正常基因，50 bp片段对应致病基因，双亲均为杂合子。若双亲均表现为患病，则该病的致病基因为显性，而非隐性，A错误；
B、电泳图只能显示酶切后DNA片段的大小，无法直接推断正常基因与致病基因的完整长度，因此不能确定致病基因是否由正常基因发生碱基对缺失而形成，B错误；
C、双亲的基因型均为杂合子（设致病基因为A，正常基因为a，则双亲基因型均为Aa），4号表型正常的妹妹基因型为aa。双亲再生一个女儿且其电泳条带与4号相同（即基因型为aa）的概率为：生女儿的概率1/2 × 基因型aa的概率1/4 = 1/8，或按常染色体计算后代aa整体概率1/4（性别不影响基因型），若问“女儿中与4号相同”的概率则为1/4。根据选项表述通常理解为后代中女儿与4号条带相同的概率为1/4，C正确；
D、调查遗传病的发病率应在人群中随机抽样进行，而不能只在多个患者家系中选择样本，否则会使结果偏高，D错误。
故答案为：C
【分析】分析电泳图可知，1、3号为双亲，含有两种基因，2号为男性患者，只含有1种。调查遗传病的发病率时，要注意在人群中随机调查，调查的群体要足够大。调查某种遗传病的遗传方式时，要在患者家系中调查，并绘出遗传系谱图。
21．【答案】（1）相对性状多且易于区分、繁殖周期短、子代个体数量多等；0或2
（2）vvXMXM；VVXmY；
（3）隐性上位；两对基因分别位于两对同源染色体上；控制残翅的隐性基因（v）对长翅基因（M）与小翅基因（m）的表现有遮盖作用；3：3：2
【知识点】减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；9:3:3:1和1:1:1:1的变式分析
【解析】【解答】（1）果蝇作为遗传学实验材料的优点包括：具有多对易于区分的相对性状、繁殖周期短、子代数量多等。在减数第二次分裂后期，雄果蝇的次级精母细胞中，Y染色体的数量可能为0（若该细胞来自X染色体的次级精母细胞）或2（若来自Y染色体的次级精母细胞且着丝粒分裂）。（2）根据图1杂交结果及图2基因检测结果综合分析，可推知亲本雌果蝇的基因型为 vvXMXM，亲本雄果蝇的基因型为 VVXmY。F2中表现为小翅的杂合子个体，其基因型为 VvXmY，对应的检测结果如图所示（补充电泳条带图，应与VvXmY的酶切片段特征一致）。

（3） 根据图1中F2表型及比例（长翅 ： 小翅 ： 残翅 = 9 ： 3 ： 4），可判断两对基因独立遗传（分别位于两对同源染色体上），且存在隐性上位作用，即残翅相关的隐性基因（v）会遮盖长翅基因（M）和小翅基因（m）的表型效应。为验证该推测，可进行反交实验：取纯合残翅（vvXMY）与纯合小翅（VVXmXm）杂交，若F2中长翅 ： 小翅 ： 残翅 = 3 ： 3 ： 2，则说明推测正确。
【分析】1、果蝇是一种小型蝇类，易饲养，繁殖速度快，产生的子代多，是理想的遗传学材料。
2、基因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自由组合是互不干扰的；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。
（1）遗传实验中常选取果蝇作为实验材料的优点有易于区分的相对性状多、繁殖周期短、子代个体数量多等。在减数分裂Ⅱ后期，雄果蝇中的性染色体是XY，在减数第一次分裂后，同源染色体X、Y会分离，所以一个次级精母细胞中有0或2条Y染色体。
（2） 根据题图实验过程和检测结果可推知，亲本果蝇的基因型为vvXMXM、VVXmY。F2中小翅杂合体的基因型为VvXmY，F2中小翅杂合体的检测结果：
（3） 结合基因互作存在的两种类型，根据图1杂交结果，推测控制翅型的两对基因的互作类型是隐性上位，判断的依据是F2表型及比例为长翅：小翅：残翅=9：3：4，说明两对基因独立遗传且控制残翅的隐性基因（v）对长翅基因（M）与小翅基因（m）的表现有遮盖作用。为验证上述推测是否正确，研究员利用纯合残翅和纯合小翅果蝇进行反交实验，即vvXMY×VVXmXm，若F2中长翅：小翅：残翅=3：3：2，则说明推测正确。
22．【答案】（1）转录；核糖核苷酸；tRNA和rRNA；相同
（2）A-U/U-A
（3）a端→b端
（4）DNARNA蛋白质
（5）表观遗传；M基因的转录产物circRNA与miRNA结合，阻止miRNA与P基因mRNA结合，P蛋白的合成量增加，P蛋白抑制细胞凋亡
【知识点】中心法则及其发展；RNA分子的组成和种类；遗传信息的转录；遗传信息的翻译；表观遗传
【解析】【解答】（1）图中①过程表示基因P启动转录生成mRNA，该过程需要以四种核糖核苷酸为原料。参与②翻译过程的RNA，除了作为模板的mRNA外，还包括tRNA和rRNA。由于P1、P2、P3三条多肽链均由同一条mRNA作为模板翻译而来，因此它们的氨基酸排列顺序相同。
（2）核酸杂交分子1和2是由两条RNA链通过碱基互补配对形成的，其中特有的碱基对为A-U（或U-A），而DNA双链或DNA-RNA杂交链中则为A-T、G-C，无A-U配对。
（3）根据图中核糖体上正在延伸的肽链长度判断，肽链较长的一侧表示翻译进行的时间更长，因此核糖体在P基因mRNA上的移动方向为a端 → b端。
（4）参照中心法则的表示方式，图中①过程为转录（DNA → RNA），②过程为翻译（RNA → 蛋白质），因此遗传信息传递过程可表示为：DNARNA蛋白质。
（5）环状RNA和miRNA通过调控P基因的翻译过程来影响表型，这种不改变DNA序列但影响基因表达的现象属于表观遗传。分析图示可知，环状RNA与miRNA结合后，阻止了miRNA与P基因mRNA的结合，从而解除对P基因翻译的抑制，使P蛋白合成增加，进而抑制细胞凋亡。【分析】1、基因的表达：①转录：以DNA为模板，通过碱基互补配对原则，在RNA聚合酶的作用下合成mRNA；②翻译：以mRNA为模板，在核糖体的参与和酶的催化作用下，合成多肽链。
2、核糖体沿mRNA移动，mRNA不移动，判断依据是多肽链的长短，长的翻译在前，结合时间在先。3、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。
（1）①过程为转录形成RNA的过程，需要四种核糖核苷酸为原料，②过程为翻译，其中mRNA是翻译的模板，tRNA是转运氨基酸的工具，rRNA是构成核糖体的成分，因此参与②的RNA除了mRNA，还有tRNA和rRNA。由于P1、P2、P3是由同一个mRNA作为模板翻译形成的，因此P1、P2、P3三条多肽链的氨基酸排列顺序相同。
（2）核酸杂交分子1和2是两个RNA发生碱基互补配对形成的，RNA含有A、U、G、C四种碱基，配对方式为A-U、G-C，而基因P和M中含有的碱基是A、T、G、C，配对方式为A-T、G-C，因此与基因P和M相比，核酸杂交分子1和2中特有的碱基对是A-U或U-A。
（3）根据图中肽链的长短可知，核糖体在P基因mRNA上移动的方向是a端→b端。
（4）①为转录，②为翻译，遗传信息传递过程为DNARNA蛋白质。
（5）环状RNA和miRNA的形成可抑制P基因形成的mRNA的翻译过程，从而影响生物性状，这属于表观遗传，据图可知，M基因的转录产物circRNA与miRNA结合，阻止miRNA与P基因mRNA结合，P蛋白的合成量增加，P蛋白抑制细胞凋亡。
23．【答案】（1）生殖隔离；遗传多样性
（2）环境的定向选择
（3）否；T、t的基因频率没有发生改变
（4）2：1：1：0；9：3：3：1；G/C替换为A/T
【知识点】基因频率的概念与变化；生物的多样性；物种的概念与形成；自然选择与适应；基因在染色体上位置的判定方法
【解析】【解答】（1）褐家鼠的四个亚种仍属于同一物种，因为它们之间不存在生殖隔离，能够相互交配并产生可育后代。这些亚种在遗传组成上的差异，体现了生物多样性中的遗传多样性（或称基因多样性）。
（2）生物适应性的形成需要两个基本条件：群体中出现可遗传的有利变异，以及环境对变异的方向性选择，二者共同推动种群向更适应环境的方向演化。
（3）生物进化的实质是种群基因频率的改变。计算可知，最初该种群中T基因频率为30%，t为70%；多年后T基因频率仍为30%，t为70%，基因频率未发生变化，因此该种群没有发生进化。
（4）①若两个突变位点位于一对同源染色体上（即连锁），F2中新性状个体（AaBb）自交时只能产生Ab和aB两种配子，后代比例为：新性状(AaBb) ： 突变体甲(Aabb) ： 突变体乙(aaBb) ： 野生型(aabb) = 2 ： 1 ： 1 ： 0。若两个突变位点位于两对同源染色体上（即独立遗传），F2中新性状个体（AaBb）自交后代表型比例符合典型的两对独立遗传性状分离比，即新性状 ： 突变体甲 ： 突变体乙 ： 野生型 = 9 ： 3 ： 3 ： 1。② 通过比较野生型与突变体甲的基因序列可知，突变体甲是由于野生型基因中的一个碱基对发生了G/C 被替换为 A/T（即G→A或C→T），导致该处密码子变为终止密码子，翻译提前终止，蛋白质结构异常。
【分析】1、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。
2、生物多样性包括遗传多样性（基因多样性）、物种多样性和生态系统多样性。
3、适应形成的必要条件是群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。
4、生物进化的实质：种群基因频率的改变。
5、在遗传学和生物进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。

（1）在遗传学和生物进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种，物种包括多个种群；不同物种之间具有生殖隔离，褐家鼠现有四个亚种而不是四个物种的根本原因是这四个亚种彼此之间没有生殖隔离，能产生可育后代。亚种属于同一物种，这些丰富的亚种类型体现了生物多样性中的遗传多样性。
（2）种群内可遗传的变异使个体间出现差异，自然选择的过程中适者生存，不适者被淘汰，使生物朝着适应环境的方向进化，因此种群中可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
（3）生物进化的实质是种群基因频率发生改变。原某褐家鼠种群中TT的频率为15%，tt的频率为55%，Tt的频率为30%，T基因频率为15%+30%÷2=30%，t基因频率为55%+30%÷2=70%；若干年后，TT的频率为9%，tt的频率为49%，Tt的频率为42%，则T基因频率为9%+42%÷2=30%，t基因频率为49%+42%÷2=70%，T、t的基因频率没有发生改变，故这段时间内，该褐家鼠种群没有发生进化。
（4）①假设突变体甲与突变体乙两个不同突变位点位于一对同源染色体上，野生型基因型为aabb，甲基因型是AAbb，乙的基因型是aaBB，则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb，突变体乙×野生型→F1基因型aaBb，F1基因型Aabb×F1基因型aaBb→F2新性状(AaBb)：突变体甲(Aabb)：突变体乙(aaBb)：野生型(aabb)=1：1：1：1，判断A、b基因位于一条染色体上，a、B基因位于另一条染色体上，将F2中的新性状个体(AaBb)进行自交，由于只能产生Ab和aB的配子，因此子代中新性状AaBb：突变体甲Aabb：突变体乙aaBb：野生型aabb=2：1：1：0。
假设突变体甲与突变体乙是染色体上两个不同位点基因突变的结果，野生型基因型为aabb，甲基因型是AAbb，乙的基因型是aaBB，则突变体甲×野生型→F1基因型Aabb，突变体乙×野生型→F1基因型aaBb，F1基因型Aabb×F1基因型aaBb→F2新性状(AaBb)：突变体甲(Aabb)：突变体乙(aaBb)：野生型(aabb)=1：1：1：1，将F2中的新性状个体（AaBb）进行自交，故新性状：突变体甲：突变体乙：野生型=9：3：3：1。
②野生型和突变体甲相应位置的碱基序列对比发现，W位置的其中一个G//C碱基对被A//T替换，即W位置非模板链DNA变成了TAG，mRNA上相应的密码子变成UAG，即终止密码子，终止密码子的提前出现导致翻译提前终止，最终导致蛋白质的空间结构改变，功能异常。
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