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精品解析：江苏省南京市江宁区2022-2023学年高一下学期期末生物试题（解析版）
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这是一份精品解析：江苏省南京市江宁区2022-2023学年高一下学期期末生物试题（解析版），共20页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本部分包括14题，每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述错误的是（ ）
A. 在开花前除去母本的雌蕊B. 正交和反交的结果相同
C. 去雄和授粉后都需要套袋D. 豌豆在自然状态下一般是纯种
【答案】A
【解析】
【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豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物，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豌豆生长周期短，易于栽培。
2、人工异花授粉过程为：去雄→套上纸袋→人工异花授粉→套上纸袋。
【详解】A、在开花前除去母本的雄蕊，A错误；
B、在孟德尔的豌豆杂交实验中，正交和反交的结果相同，B正确；
C、豌豆的杂交实验需要人工授粉，去雄和授粉后都需要套袋，C正确；
D、豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种，D正确。
故选A。
2. 孟德尔创新运用“假说—演绎法”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述，错误的是（ ）
A. 孟德尔所作假说内容之一是“体细胞中遗传因子是成对存在的”
B. 孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌、雄配子”
C. 孟德尔进行的测交实验属于“假说—演绎法”中的实验验证阶段
D. 运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符
【答案】B
【解析】
【分析】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→得出结论
【详解】A、孟德尔对一对相对性状的杂交实验的解释：生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；体细胞中的遗传因子成对存在；配子中的遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合，A正确；
B、孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子控制的，形成配子时，成对的遗传因子彼此分离”，且一般而言动物的雄配子数目远多于雌配子，B错误；
C、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→得出结论，孟德尔进行的测交实验属于“假说—演绎法”中的实验验证阶段，C正确；
D、运用假说-演绎法验证实验结果不一定总与预期相符，也有可能相反，故可用于验证假说正确与否，D正确。
故选B。
3. 下列关于同源染色体和非同源染色体的叙述，正确的是（ ）
A. 同源染色体在有丝分裂和减数分裂过程中均会发生联会
B. 形状大小不相同的染色体一定是非同源染色体
C. 同源染色体分离在先，非同源染色体自由组合在后
D. 非同源染色体形状大小不相同，且在减数分裂过程中可以进行自由组合
【答案】D
【解析】
【分析】同源染色体是指一条来自父方，一条来自母方，形态大小一般相同能配对的染色体。
【详解】A、同源染色体减数第一次分裂的前期发生联会，在有丝分裂过程中不会发生联会，A错误；
B、形状大小不相同的染色体不一定是非同源染色体，如：X和Y染色体，B错误；
C、在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故同源染色体分离以及非同源染色体自由组合是同时发生的，C错误；
D、非同源染色体形状大小一定不相同，如X和Y染色体，且在减数第一次分裂后期可以进行自由组合，D正确。
故选D。
4. 基因的自由组合定律发生在下图中的哪个过程（ ）
A ①B. ②C. ③D. ④
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：①表示减数分裂形成配子的过程；②表示雌雄配子随机结合产生后代的过程（受精作用）；③表示子代基因型及相关比例；④表示子代基因型和表现型种类数。
【详解】基因自由组合定律的实质是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；发生的时间为减数第一次分裂后期同源染色体分离时，所以基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时，其基因的自由组合定律应发生于①配子的产生过程中。A正确，BCD错误。
故选A。
5. 在精细胞形成过程中，染色体的行为变化顺序是（ ）
A. 复制→分离→联会→分裂
B. 联会→复制→分离→分裂
C. 联会→复制→分裂→分离
D. 复制→联会→分离→分裂
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂前的间期：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：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】在减数分裂形成精细胞的过程中，染色体行为变化的顺序是：复制（间期）→联会（减数第一次分裂前期）→同源染色体分离（减数第一次分裂后期）→着丝粒分裂（减数第二次分裂后期），ABC错误，D正确。
故选D。
6. 下列有关肺炎链球菌实验的说法中，正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
B. R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡，是因为S型细菌的DNA具有毒性
C. S型肺炎链球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
D. 加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌内，使R型细菌转化为S型细菌
【答案】D
【解析】
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎链球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型细菌中存在某种“转化因子”，没有证明DNA是遗传物质，A错误；
B、R型菌被转化为S型菌后导致小鼠死亡，是因为S型菌有多糖类荚膜的保护而具有毒性，而不是因为其DNA具有毒性，B错误；
C、S型肺炎链球菌有荚膜，其菌落为光滑的，R型肺炎链球菌无荚膜，其菌落是粗糙的，C错误；
D、加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，仍能作为转化因子，使R型菌转化成S型菌，D正确。
故选D。
7. 在制作DNA双螺旋结构模型时，某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建DNA模型的叙述中，正确的是（ ）
A. 该模型含有两条反向平行的核糖核苷酸链
B. 该模型制作好后会剩余磷酸、胸腺嘧啶、鸟嘌呤各20个
C. 碱基和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧
D. 设计和制作该模型有利于充分了解DNA的分子结构
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子呈双螺旋结构，两条链反向平行，A与T配对，G与C配对，故双链中A与T的数量相等，G与C的数量相等，DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接，排在双螺旋结构的外侧，构成DNA分子的基本骨架，内部为碱基对。
【详解】A、题表中含有T这一碱基，为DNA特有，故该模型含有两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链，A错误；
B、由于A与T配对，A与T所用数量相等，均为100个，G与C配对，G与C所用数量相等，均为100个，故需要用到200个脱氧核苷酸和200个磷酸，而每个脱氧核苷酸含有一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮碱基，故只能构建100个核苷酸，即该模型制作好后会剩余磷酸20个，胸腺嘧啶和鸟嘌呤最少各剩20个，B错误；
C、脱氧核糖和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧，构成DNA的基本骨架，C错误；
D、通过设计DNA分子双螺旋结构模型的制作可以加深学生对DNA分子结构特点的理解和认识，有利于充分了解DNA的分子结构，D正确。
故选D。
8. 下列图示为真核细胞中发生的生理过程，有关描述错误的是（ ）
A. 图甲表示DNA的复制，通过增加复制起点，细胞可以提高DNA复制的效率
B. 图乙表示翻译，通过一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链，提高翻译的效率
C. 图丙表示转录，以4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料
D. 甲、乙、丙三个过程均涉及碱基互补配对原则
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程；转录是指RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的；翻译是指游离在细胞质基质中的各种氨基酸，以mRNA作为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。
【详解】A、图甲表示DNA的复制，通过多起点复制，提高DNA复制的效率，A正确；
B、图乙表示翻译，通过一个mRNA分子上结合多个核糖体，以少量的RNA在短时间内合成大量的蛋白质，提高翻译的效率，B正确；
C、图丙表示转录，转录的产物可以是三种RNA（转运RNA，信使RNA和核糖体RNA），故转录的原料是RNA的基本单位—核糖核苷酸，C错误；
D、DNA的复制（A-T、C-G）、转录（A-U、T-A、C-G）和翻译（A-U、C-G）三个过程均涉及碱基互补配对原则，D正确。
故选C。
9. 下图为中心法则图解，其中表示逆转录过程的是（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示，①表示DNA复制，②表示转录，③表示逆转录，④表示翻译过程。
【详解】图示过程中③表示以RNA为模板，合成DNA的过程，为逆转录过程，C正确。
故选C。
10. 蜂王和工蜂均由受精卵发育而来。以蜂王浆为食的幼虫发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂。幼虫发育成蜂王的机理如下图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A. 蜂王和工蜂都不是单倍体生物
B. 推测花粉、花蜜中的物质会抑制 Dnmt3 的活性
C. DNA 甲基化水平是发育成蜂王关键要素
D. 食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变
【答案】B
【解析】
【分析】1、由图可知，蜂王浆促进受精卵发育成蜂王的机理是：抑制Dnmt3基因表达，使DNA甲基化减少，发育成蜂王。
2、单倍体生物是指由配子直接发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数的个体。
【详解】A、蜂王和工蜂都是受精卵发育而来，都不是单倍体生物，A正确；
B、图示可知，蜂王浆可通过抑制幼虫Dmmt3基因表达使其发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂而不是蜂王，即花粉、花蜜中物质不会抑制Dmmt3的活性，B错误；
C、由图示可看出，幼虫DNA甲基化减少而发育成蜂王，故DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素，C正确；
D、蜂王浆是食物，通过抑制Dnmt3基因表达，使受精卵发育成蜂王，即食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变，D正确。
故选B。
11. 与正常细胞相比，癌细胞不具有的特征是（ ）
A. 能够无限增殖B. 形态结构显著改变
C. 细胞膜上糖蛋白减少D. 细胞之间的黏着性显著提高
【答案】D
【解析】
【分析】癌细胞的主要特征：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，细胞间的黏着性降低，易扩散转移。
【详解】A、癌细胞具有无限增殖的能力，A不符合题意；
B、细胞癌变后，细胞的形态和结构发生了显著变化，如肌细胞由梭形变成球形，B不符合题意；
CD、细胞发生癌变以后，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间黏着性降低，C不符合题意，D符合题意。
故选D。
12. 下列不属于染色体变异的是（ ）
A. 果蝇第II号染色体上某片段移接到第Ⅲ号染色体上
B. 人的某对常染色体之间交换了对应部分的片段
C. 人的第5号染色体部分缺失引起的猫叫综合征
D. 人的第21号染色体多了一条引起的先天性愚型
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。
【详解】A、果蝇第II号染色体上某片段移接到第Ⅲ号染色体上属于易位，A不符合题意；
B、人的某对常染色体之间交换了对应部分的结构，属于基因重组，不属于染色体变异，B符合题意；
C、人的第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征属于染色体结构变异中的缺失，C不符合题意；
D、人的第21号染色体多一条引起的先天性愚型，属于染色体数目变异，D不符合题意。
故选B。
13. 下列有关人类遗传病的叙述，正确的是（ ）
A. 人类遗传病一定是由相关致病基因控制的人类疾病
B. 减少与遗传病患者的接触可以预防遗传病的传播与扩散
C. 基因诊断是产前发现所有遗传病的有效手段
D. 必要时，终止妊娠可以预防遗传病患者的出生
【答案】D
【解析】
【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、人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，有些人类遗传病没有相关致病基因，如染色体异常遗传病，A错误；
B、遗传病不是传染病，与患者正常接触不会引起遗传病的传播与扩散，B错误；
C、不是所有遗传病都与基因有关，基因诊断不能在产前发现所有遗传病，C错误；
D、若产前诊断发现胎儿为严重的遗传病患者，终止妊娠可以预防遗传病患者的出生，D正确。
故选D。
14. 很多人认为“番茄没有小时候的味道了”，这是由于人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味所致。与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到，但仅有不到7%的栽培番茄含有此基因。从进化的角度来看，人工选育番茄（ ）
A. 加快了新物种的形成B. 扩大了番茄的基因库
C. 定向改变了番茄的进化方向D. 为番茄进化提供了原材料
【答案】C
【解析】
【分析】人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味，导致“番茄没有小时候的味道了”，与番茄风味相关的基因 t 可在90％以上的野生番茄中检测到，但栽培番茄中仅有不到7%，生物进化的标志是种群基因频率的改变，故从进化角度来看，人工选育番茄改变了番茄种群的基因频率，改变了番茄的进化方向。
【详解】人类活动能够改变一些生物的进化方向和途径，物种不再完全是自然选择的产物，从进化角度来看，人工选育番茄改变了番茄的进化方向，C符合题意。
故选C。
二、多项选择题：本部分包括5题，每题有不止一个选项符合题意。
15. 如图为某家族红绿色盲遗传系谱图，下列分析正确的是（ ）
A. II3、II5表型相同，基因型未必相同
B. 在自然人群中，该病患者以男性居多
C. III6和正常男性婚配，后代患该病的概率是1/4
D. III7的致病基因来自I2
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病（设致病基因为a），所以Ⅰ2和Ⅲ7的基因型都为XaY，Ⅱ4的基因型为XAXa，Ⅲ6的基因型为XAXA或XAXa。
【详解】A、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，II3、II5都是男性只含有1条X染色体，表型正常，则基因型都是XAY，A错误；
B、由于红绿色盲病是伴X染色体隐性遗传病，所以在自然人群中，该病以男性患者居多，B正确；
C、由于Ⅱ3基因型是XAY，Ⅱ4的基因型为XAXa，所以Ⅲ6的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa，因此和正常男性XAY结婚，后代患改变的概率为1/2×1/4=1/8，C错误；
D、男性的X染色体只能从母亲获得，所以III7的致病基因来自Ⅱ4，由于Ⅰ2患病，所以Ⅱ4的致病基因来自I2，因此III7的致病基因来自I2，D正确。
故选BD。
16. 如图表示某雄果蝇进行减数分裂时，处于四个不同阶段（Ⅰ-V）细胞中相关结构或物质的数量。下列有关叙述中正确的是（ ）
A. ①②③分别表示染色体、染色单体和核DNA的数量
B. 在Ⅱ阶段的细胞内，可能发生同源染色体的联会
C. 在Ⅲ阶段的细胞内，可能含有同源染色体
D. 细胞内Ⅲ→I阶段发生的原因是着丝粒的分裂
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图分析，在Ⅰ和Ⅳ阶段，②的数量为0，说明②是染色单体，在Ⅱ阶段，③的数量与②（染色单体)的相等，③的数量是①的两倍，说明是①染色体，③是核DNA。
【详解】A、据图可知，②在有些时期是0，表示染色单体的数量，据此可推知③是核DNA，①是染色体，即①②③分别表示染色体、染色单体和核DNA的数量，A正确；
B、II阶段中，存在染色单体且细胞中染色体数目是8，可能表示减数第一次分裂过程，故可能发生同源染色体的联会（减数第一次分裂前期），B正确；
C、Ⅲ阶段，存在染色单体且细胞中染色体数目是4，故可表示减数第二次分裂前期和中期，此阶段果蝇的细胞中没有同源染色体，C错误；
D、细胞内Ⅲ→I阶段姐妹染色单体消失，染色体数目暂时加倍，发生的原因是着丝粒（着丝点）的分裂，D正确。
故选ABD。
17. 下列关于真核细胞中双链DNA分子的结构，叙述正确的是（ ）
A. DNA分子中绝大多数脱氧核糖都同时连着两个磷酸和一个碱基
B. 同源染色体上等位基因所含的脱氧核苷酸数目可能不同
C. 每个DNA分子中，碱基、磷酸和脱氧核糖的数量是不相等的
D. DNA分子一条链中（A+T）/（G+C）的比值与另一条链中不相等
【答案】AB
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA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。
【详解】A、DNA分子中绝大多数脱氧核糖都同时连着两个磷酸基团和一个碱基，只有两条链的末端各有一个脱氧核糖连接着一个磷酸基团，A正确；
B、同源染色体上的等位基因是由基因突变而来，可能发生了碱基对的增添或缺失，因此所含的脱氧核苷酸数目可能不同，B正确；
C、DNA分子是由脱氧核苷酸组成的，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，因此每个DNA分子中的碱基、磷酸和脱氧核糖的数量都相等，C错误；
D、根据DNA的A-T、G-C碱基互补配对原则，DNA一条链中（A+T）与（G+C）的比值与另一条链中该比值相同，D错误。
故选AB。
18. 下图为动物细胞某条染色体 DNA 分子上部分基因分布示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. DNA分子上基因Ⅰ缺失引起的变异，属于染色体变异
B. 基因Ⅱ中碱基对发生改变，生物性状不一定会发生改变
C. 减数分裂过程中，基因Ⅱ与基因Ⅲ之间可发生交叉互换
D. 在细胞生命历程的任何时期，基因中的碱基对都可能发生改变
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图：图示表示DNA分子上的3个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、DNA分子上基因Ⅰ缺失引起的变异，属于染色体结构变异（缺失），A正确；
B、基因Ⅱ中碱基对发生改变会导致基因突变，但由于密码子具有简并性等原因，生物性状不一定会发生改变，B正确；
C、减数分裂过程中，交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而基因Ⅱ与基因Ⅲ位于同一条染色体上，因此它们之间不会发生交叉互换，C错误；
D、基因突变具有随机性，如在细胞生命历程的任何时期，基因中的碱基对都可能发生改变，D正确。
故选ABD。
19. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 孟德尔能成功地总结出遗传定律与他正确选材和运用统计学方法处理数据有关
B. 艾弗里在研究肺炎链球菌转化实验时，对自变量的控制符合对照实验的“加法原理”
C. 摩尔根选择红眼和白眼果蝇杂交并应用“假说—演绎法”，得出基因位于染色体上的结论
D. 沃森和克里克使用建构物理模型的方法揭示了DNA分子的双螺旋结构
【答案】ACD
【解析】
【分析】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。
【详解】A、孟德尔取得成功的主要原因是选用豌豆进行实验，豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下是纯合子，有易于区分的性状，实验时应用统计学方法处理数据，A正确；
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物，是人为的去除某种因素的影响，运用了“减法原理”，B错误；
C、摩尔根利用假说—演绎法，通过果蝇的红白眼这一相对性状的杂交实验，最终证明了基因在染色体上，C正确；
D、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构，提出DNA分子的双螺旋结构，D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、非选择题：本部分包括5题。
20. 下图是某基因型为AaBb的雌性动物细胞（2n=4）连续分裂过程中的图像及染色体数目变化曲线示意图。回答下列相关问题：
（1）图甲、乙、丙中，含有同源染色体的是______，图丙所示的细胞名称是______。图甲所示细胞分裂产生的子细胞基因型是______，该分裂过程中细胞内染色体组数最多为______个。
（2）着丝粒分裂后，子染色体移向细胞两极发生的时期对应图丁中______段，基因自由组合定律发生的时期对应图丁中______段。
（3）若图乙所示细胞分裂完成后形成了基因型为ABB的卵细胞，其原因最可能是_____。
（4）若一个未被标记的细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至有丝分裂中期，其染色体的放射性分布情况是______。
（5）已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物产生的生殖细胞类型共有Yr和yR两种，且数量比例接近1∶1．由此推断出这两对等位基因在染色体上的具体位置，请将其画在下图的方框中。
【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. （第一）极体 ③. AaBb ④. 4##四
（2） ①. ab和de ②. bc
（3）减数第二次分裂后期，含有B基因的染色体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，都进入到卵细胞中
（4）每条染色体中都只有一条染色单体被标记
（5）
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：图甲细胞中含有同源染色体，且着丝粒（着丝点）分裂，处于有丝分裂后期；图乙细胞中含有同源染色体，且同源染色体两两联会，形成四分体，处于减数第一次分裂前期；图丙细胞中不含同源染色体，且着丝粒（着丝点）分裂，处于减数第二次分裂后期；图丁ab段表示有丝分裂后期，de表示减数第二次分裂后期。
【小问1详解】
同源染色体分离发生在减数第一次分裂，所以图甲、乙、丙中，含有同源染色体的是甲（有丝分裂后期）和乙（减数第一次分裂前期）；由于是雌性高等动物，且丙细胞中不含同源染色体，着丝粒（着丝点）分裂，处于减数第二次分裂分裂后期，此时细胞质均等分裂，所以图丙所示的细胞名称是第一极体；图甲细胞进行的是有丝分裂，得到与亲代完全相同的子细胞，故图甲所示细胞分裂产生的子细胞基因型是AaBb；该生物是二倍体生物，在有丝分裂后期着丝粒（着丝点）分裂，染色体数目加倍，最多有4个。
【小问2详解】
着丝粒分裂后，染色单体分开形成子染色体，导致染色体数目暂时加倍，所以子染色体移向细胞的两极发生时期对应图丁中ab段和de段；基因自由组合定律发生时期是减数第一次分裂后期，对应图丁中bc段。
【小问3详解】
该生物的基因型是AaBb，若图乙所示细胞分裂完成后形成了基因型为ABB的卵细胞，多了一个B基因，其原因最可能是减数第二次分裂后期着丝粒（着丝点）分裂后，含有B基因的两条子染色体没有分开。
【小问4详解】
在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，在间期每条染色体上的1个DNA复制为2个DNA分别在两条单体上，由于DNA半保留复制，这两个DNA都是1条链含3H，1条链不含3H，即两条单体都有3H，第一次分裂形成的2个子细胞中，每条染色体的DNA都是1条链含3H，1条链不含3H。第二次分裂间期，DNA又进行一次半保留复制，结果每条染色体含有两个DNA，其中1个DNA的1条链含3H，1条链不含3H，另一个DNA的2条链都不含3H，即每条染色体中都只有1个DNA的一条单体被标记。
【小问5详解】
已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物体内的生殖细胞类型共有Yr和yR两种，且数量比例接近1∶1，说明两对基因不遵循自由组合定律，且Y和r连锁，y和R连锁，即Y、y、R、r在一对同源染色体上，Y和r在一条染色体上，y和R在另一条上，可绘图如下：
21. 棉花的花色由两对独立遗传且表现为完全显性的基因A-a和B-b控制，进一步研究发现其花色遗传机制如下：
（1）由图可知，基因可以通过控制______来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）亲本基因型为AaBb的植株自花授粉产生F1，则F1表型及比例为______，其中开红花的棉花基因型有______种可能性。
（3）现有一株开白花的棉花，其基因型可能是____。如果要通过一次杂交实验判断其基因型，可利用开红花或紫花中基因型为____的纯合子与之杂交。
（4）棉花等植物人工杂交实验过程的基本环节：去雄→套袋→传粉→再套袋。但不是所有植物都需要去雄这一环节，例如喷瓜有雄性（G）、两性（g）、 雌性（g-）三种性别，三个等位基因的显隐性关系为G＞g＞g-，例如：Gg 是雄株，gg-是两性植株，g-g-是雌株。在喷瓜的群体中雄株的基因型可能是_____ ；若让基因型为gg-的两性植株进行自交，则后代的表型及其比例为______ ；雄株Gg与雌株g-g-杂交，子代中雄株所占比例为______。
【答案】（1）酶的合成
（2） ①. 紫花：白花：红花=9：4：3 ②. 2
（3） ①. aaBB、aaBb、aabb ②. AAbb
（4） ①. Gg、Gg- ②. 两性植株：雌株=3：1 ③. 1/2
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
由图可知，基因使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（基因对性状的间接控制作用）。
【小问2详解】
基因型为AaBb的植株自花授粉产生子一代，由图可知，aa_ _为白色，A_bb为红色，A_B_为紫色。子一代的表型及比例为紫花（9A_B_）：白花（3aaB_+1aabb）：红花（3A_bb）=9：4：3；开红花棉花的基因型有2种可能，即AAbb、Aabb。
【小问3详解】
aa_ _为白色，故开白花的棉花的基因型可能是aaBB、aaBb、aabb；若要通过一次杂交实验判断一株开白花植株的基因型（aaBB、aaBb、aabb），可利用开红花（AAbb）的纯合子与之杂交：若该白花基因型为aaBB，则后代为AaBb，表现为全是紫花；若该白花基因型为aaBb，则后代AaBb：Aabb=1：1，表现为即开红花又开紫花，且比接近1：1；若该白花基因型为aabb，子代为Aabb，全为红花。
【小问4详解】
对于自花传粉植物的杂交实验环节为：去雄→套袋→（人工）授粉→套袋。分析题意可知，三个等位基因的显隐性关系为G>g>g-，由于两性个体及雌性个体都不能产生G配子，故不存在基因型为GG的雄株，则在喷瓜的群体中雄株的基因型有Gg、Gg-，共2种；若让基因型为gg-的两性植株进行自交，则后代gg：gg-：g-g-=1：2：1，表型及其比例为两性植株：雌株=3：1；雄株Gg与雌株g-g-杂交，子代为Gg-：gg-=1：1，其中雄株Gg-所占比例为1/2。
22. 1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中④部分的放大。请回答：
（1）图甲中合成①②需要的模板是______，字母e代表______酶。
（2）图乙所示的物质或结构中含有核糖的有______（填字母）。图乙中的碱基互补配对方式与图甲中①形成过程的配对方式______（填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”）。
（3）实验分别用32P、35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是______。
（4）大肠杆菌细胞中的RNA，有 功能。
A. 传递遗传信息
B. 作为遗传物质
C. 转运物质
D. 参与构成核糖体
（5）科学家为探究DNA的复制方式，利用大肠杆菌设计了如下图所示的实验。
要证明DNA复制的方式为半保留复制，应记录并比较离心后试管______ （选填“①②”、“②③”或“①②③”）中DNA带的位置。若已证明DNA是半保留复制，则大肠杆菌转移到14NH4C1培养液中增殖三代后，含15N的DNA分子占______%。
【答案】（1） ①. DNA的一条链 ②. RNA聚合
（2） ①. abc ②. 不完全相同
（3）①④ （4）ACD
（5） ①. ①②③ ②. 25
【解析】
【分析】分析甲图：甲图表示转录过程，其中①②是转录形成的RNA，③④为核糖体；。分析乙图：乙图表示翻译过程。
【小问1详解】
图甲中①②是转录形成的RNA，转录所需的模板是DNA的一条链；e能够催化转录过程，表示RNA聚合酶。
【小问2详解】
核糖是组成RNA的成分，图乙中amRNA、b核糖体（组成成分是蛋白质和RNA）和ctRNA都含有核糖；图甲中①通过转录形成，其中的碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，而图乙所示为翻译过程，该过程中的碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，因此这两个过程中的碱基互补配对方式不完全相同。
【小问3详解】
用32P标记DNA的①磷酸基团，用35S标记蛋白质的④R基。
【小问4详解】
大肠杆菌细胞中的RNA包括mRNA、tRNA和rRNA，其中mRNA是翻译的模板，tRNA能转运氨基酸，rRNA是构成核糖体。故选ACD。
【小问5详解】
由于亲代DNA的两条单链都含有15N，因此转移到14NH4Cl培养液中增殖一代，若为半保留复制，则试管①中都是重带，分裂1次后得到2个DNA分子，均是14N-15N，试管②应是中带，复制第二次试管③中应是1/4中带，1/4轻带，故应记录并比较离心后试管①②③；若已证明DNA是半保留复制，则大肠杆菌转移到14NH4C1培养液中增殖三代后，得到8个DNA分子，其中只有2个含有15N，所占比例是2/8=25%。
23. 我国盐碱地规模大，但主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻（2n=24）培育耐盐水稻新品种的方案，据图回答：
（1）过程①所示育种原理是______，“γ射线”属于______（填“物理”或“化学”或“生物”）诱变因素。实验中处理的是萌发的种子而不是干种子，这是因为萌发的种子______。在这一过程中需要处理大量种子，其原因是该类型的变异具有______（写出一点即可）等特点。
（2）若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的。经过程②一代自交、筛选得到的耐盐植株中纯合子占1/3，则经过第二代、第三代自交并筛选获得耐盐植株中纯合子分别占______、______。
（3）过程③利用的变异原理是______，花药离体培养形成的单倍体植株与正常植株相比，表现出___的特点。秋水仙素一般作用于单倍体幼苗有丝分裂______期，其原理是____。与过程②相比，过程③的育种优点是____。
（4）培育出的耐盐水稻新品种与普通水稻____（填“属于”或“不属于”）同一物种。
【答案】（1） ①. 基因突变 ②. 物理 ③. 细胞分裂旺盛，较易发生基因突变 ④. 不定向性、突变频率低
（2） ①. 3/5 ②. 7/9
（3） ①. 染色体变异 ②. 植株弱小，高度不育 ③. 前 ④. 抑制纺锤体的形成 ⑤. 明显缩短育种年限
（4）属于
【解析】
【分析】基因突变是指DNA中碱基对增添、缺失或替换而引起基因结构的改变，诱发基因突变的因素包括物理因素、化学因素和生物因素，利用基因突变原理进行育种属于诱变育种。
【小问1详解】
过程①是用γ射线处理萌发的种子，“γ射线”属于物理诱变因子，其育种方法属于诱变育种，育种原理是基因突变；基因突变主要发生在细胞分裂间期DNA复制时，与干种子相比，萌发的种子细胞分裂旺盛，更容易发生基因突变，所以进行诱变常选用萌发的种子；由于基因突变具有不定向、突变频率低等特点，在诱变处理过程中需要处理大量的种子。
【小问2详解】
若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，用A表示耐盐基因，基因型为Aa，自交一次，耐盐个体的基因型是AA：Aa=1：2；第二代自交，AA=1/3+2/3×1/4＝1/2，Aa=2/3×1/2＝1/3，aa=2/3×1/4=1/6，耐盐个体AA纯合体的比例是3/5，杂合体占2/5；第三代自交AA=3/5+2/5×1/4＝7/10，Aa=2/5×1/2＝1/5，aa=2/5×1/4＝1/10，耐盐植株中AA纯合子占7/9。
【小问3详解】
过程③是单倍体育种，利用的遗传学原理是染色体变异；单倍体植株的特点是植株矮小、高度不育；秋水仙素抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，作用于有丝分裂的前期，导致细胞中染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍；与过程②杂交育种相比，过程③单倍体的育种优点是明显缩短育种年限。
【小问4详解】
耐盐水稻与普通水稻之间仍能产生可育后代，故两者属于同一物种。
24. 青蒿素是治疗疟疾的重要药物，利用雌雄同株的野生型青蒿（2n=18），通过相关技术可培育出高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。为探究诱导野生型青蒿染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。
①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、____的恒温箱中1 h。
③取若干野生型青蒿幼苗随机均分为5组，分别放入5个培养皿中诱导36 h
④分别取根尖0．5~1cm，放入____液中固定0．5~1 h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
⑤制作装片：解离→____→____→制片。
⑥低倍镜检测，统计每组视野中正常的二倍体细胞数和染色体加倍的细胞数，记录结果并分析。
（2）镜检时，应不断移动装片，以寻找处于细胞分裂____期且染色体分散良好的细胞进行拍照。
（3）四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为____，杂交后代一般不育，原因是在____期同源染色体联会紊乱。为了进一步验证上述推论，可以优先选用____（①花萼 ②花瓣 ③雌蕊 ④花药，填序号）作为实验材料进行显微观察。
（4）研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞液能够产生合成青蒿素的中间产物FPP（如下图中虚线方框内所示）。
根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入的目的基因是____基因。实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素很少，根据图解分析原因可能是____。
【答案】（1） ①. 4 ℃、8 ℃、12 ℃ ②. 卡诺氏 ③. 漂洗 ④. 染色
（2）中 （3） ①. 27 ②. 减数第一次分裂前（期） ③. ④
（4） ①. ADS酶 ②. 酵母细胞中部分FPP用于合成固醇
【解析】
【分析】1、野生型青蒿（2n=18），利用低温处理可得到四倍体青蒿（4n=36），二者杂交后代体细胞的染色体数为27，杂交后代一般不育，原因是在减数第一次分裂前期同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。
2、进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝粒（点）分裂，子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
【小问1详解】
②低温可以诱导染色体数目加倍，且第一组和第二组之间温度梯度差为4℃，所以将培养皿分别放入﹣4℃、0℃、4℃、8℃、12℃的恒温箱中1h。④卡诺氏液可以固定细胞的形态，分别取根尖0.5~1cm，放入卡诺氏液中固定0.5~1h，然后用体积分数为95％的酒精溶液冲洗2次。⑤制作装片操作为：解离→漂洗→染色→制片。
【小问2详解】
有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察的最好时期，故镜检时，应不断移动装片，以寻找处于细胞分裂中期且染色体分散良好的细胞进行拍照。
【小问3详解】
野生型青蒿（2n=18），利用低温处理可得到四倍体青蒿（4n=36），二者杂交后代体细胞的染色体数为9+18=27，杂交后代一般不育，原因是在减数第一次分裂前期同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。观察减数分裂一般选雄性生殖器官或植物的雄蕊，所以为了进一步验证上述推论，可以优先选用④花药作为实验材料进行显微观察。
【小问4详解】
已知酵母细胞液能够产生合成青蒿素的中间产物FPP，根据图示代谢过程，FPP在ADS酶的催化下生成青蒿酸前体进一步生成青蒿素，科学家想培育产生青蒿素的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因，由图可知一部分FPP在酵母细胞中会经过一系列变化最终生成固醇，故酵母菌合成的青蒿素很少。材料种类
脱氧核糖
磷酸
代表化学键的小棒
碱基
A
T
C
G
数量（个）
100
120
足量
100
120
100
120
一、单项选择题：本部分包括14题，每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述错误的是（ ）
A. 在开花前除去母本的雌蕊B. 正交和反交的结果相同
C. 去雄和授粉后都需要套袋D. 豌豆在自然状态下一般是纯种
【答案】A
【解析】
【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豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物，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豌豆生长周期短，易于栽培。
2、人工异花授粉过程为：去雄→套上纸袋→人工异花授粉→套上纸袋。
【详解】A、在开花前除去母本的雄蕊，A错误；
B、在孟德尔的豌豆杂交实验中，正交和反交的结果相同，B正确；
C、豌豆的杂交实验需要人工授粉，去雄和授粉后都需要套袋，C正确；
D、豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉植物，在自然状态下一般为纯种，D正确。
故选A。
2. 孟德尔创新运用“假说—演绎法”揭示了遗传定律。下列关于该研究的叙述，错误的是（ ）
A. 孟德尔所作假说内容之一是“体细胞中遗传因子是成对存在的”
B. 孟德尔所作假说的核心内容是“生物体能产生数量相等的雌、雄配子”
C. 孟德尔进行的测交实验属于“假说—演绎法”中的实验验证阶段
D. 运用“假说—演绎法”验证的实验结果不一定总与预期相符
【答案】B
【解析】
【分析】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→得出结论
【详解】A、孟德尔对一对相对性状的杂交实验的解释：生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；体细胞中的遗传因子成对存在；配子中的遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合，A正确；
B、孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由遗传因子控制的，形成配子时，成对的遗传因子彼此分离”，且一般而言动物的雄配子数目远多于雌配子，B错误；
C、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→得出结论，孟德尔进行的测交实验属于“假说—演绎法”中的实验验证阶段，C正确；
D、运用假说-演绎法验证实验结果不一定总与预期相符，也有可能相反，故可用于验证假说正确与否，D正确。
故选B。
3. 下列关于同源染色体和非同源染色体的叙述，正确的是（ ）
A. 同源染色体在有丝分裂和减数分裂过程中均会发生联会
B. 形状大小不相同的染色体一定是非同源染色体
C. 同源染色体分离在先，非同源染色体自由组合在后
D. 非同源染色体形状大小不相同，且在减数分裂过程中可以进行自由组合
【答案】D
【解析】
【分析】同源染色体是指一条来自父方，一条来自母方，形态大小一般相同能配对的染色体。
【详解】A、同源染色体减数第一次分裂的前期发生联会，在有丝分裂过程中不会发生联会，A错误；
B、形状大小不相同的染色体不一定是非同源染色体，如：X和Y染色体，B错误；
C、在减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，故同源染色体分离以及非同源染色体自由组合是同时发生的，C错误；
D、非同源染色体形状大小一定不相同，如X和Y染色体，且在减数第一次分裂后期可以进行自由组合，D正确。
故选D。
4. 基因的自由组合定律发生在下图中的哪个过程（ ）
A ①B. ②C. ③D. ④
【答案】A
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：①表示减数分裂形成配子的过程；②表示雌雄配子随机结合产生后代的过程（受精作用）；③表示子代基因型及相关比例；④表示子代基因型和表现型种类数。
【详解】基因自由组合定律的实质是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；发生的时间为减数第一次分裂后期同源染色体分离时，所以基因型为AaBb的个体在进行有性生殖时，其基因的自由组合定律应发生于①配子的产生过程中。A正确，BCD错误。
故选A。
5. 在精细胞形成过程中，染色体的行为变化顺序是（ ）
A. 复制→分离→联会→分裂
B. 联会→复制→分离→分裂
C. 联会→复制→分裂→分离
D. 复制→联会→分离→分裂
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂前的间期：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：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】在减数分裂形成精细胞的过程中，染色体行为变化的顺序是：复制（间期）→联会（减数第一次分裂前期）→同源染色体分离（减数第一次分裂后期）→着丝粒分裂（减数第二次分裂后期），ABC错误，D正确。
故选D。
6. 下列有关肺炎链球菌实验的说法中，正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
B. R型细菌被转化为S型细菌后导致小鼠死亡，是因为S型细菌的DNA具有毒性
C. S型肺炎链球菌的菌落为粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落是光滑的
D. 加热杀死的S型细菌的DNA进入R型细菌内，使R型细菌转化为S型细菌
【答案】D
【解析】
【分析】R型和S型肺炎链球菌的区别是前者没有荚膜（菌落表现粗糙），后者有荚膜（菌落表现光滑）。由肺炎链球菌转化实验可知，只有S型菌有毒，会导致小鼠死亡，S型菌的DNA才会是R型菌转化为S型菌。
【详解】A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了S型细菌中存在某种“转化因子”，没有证明DNA是遗传物质，A错误；
B、R型菌被转化为S型菌后导致小鼠死亡，是因为S型菌有多糖类荚膜的保护而具有毒性，而不是因为其DNA具有毒性，B错误；
C、S型肺炎链球菌有荚膜，其菌落为光滑的，R型肺炎链球菌无荚膜，其菌落是粗糙的，C错误；
D、加热杀死的S型菌的DNA进入R型菌细胞内，仍能作为转化因子，使R型菌转化成S型菌，D正确。
故选D。
7. 在制作DNA双螺旋结构模型时，某小组选取材料的种类和数量如下表所示。下列关于该小组搭建DNA模型的叙述中，正确的是（ ）
A. 该模型含有两条反向平行的核糖核苷酸链
B. 该模型制作好后会剩余磷酸、胸腺嘧啶、鸟嘌呤各20个
C. 碱基和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧
D. 设计和制作该模型有利于充分了解DNA的分子结构
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子呈双螺旋结构，两条链反向平行，A与T配对，G与C配对，故双链中A与T的数量相等，G与C的数量相等，DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接，排在双螺旋结构的外侧，构成DNA分子的基本骨架，内部为碱基对。
【详解】A、题表中含有T这一碱基，为DNA特有，故该模型含有两条反向平行的脱氧核糖核苷酸链，A错误；
B、由于A与T配对，A与T所用数量相等，均为100个，G与C配对，G与C所用数量相等，均为100个，故需要用到200个脱氧核苷酸和200个磷酸，而每个脱氧核苷酸含有一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮碱基，故只能构建100个核苷酸，即该模型制作好后会剩余磷酸20个，胸腺嘧啶和鸟嘌呤最少各剩20个，B错误；
C、脱氧核糖和磷酸交替连接排列在双螺旋结构的外侧，构成DNA的基本骨架，C错误；
D、通过设计DNA分子双螺旋结构模型的制作可以加深学生对DNA分子结构特点的理解和认识，有利于充分了解DNA的分子结构，D正确。
故选D。
8. 下列图示为真核细胞中发生的生理过程，有关描述错误的是（ ）
A. 图甲表示DNA的复制，通过增加复制起点，细胞可以提高DNA复制的效率
B. 图乙表示翻译，通过一个mRNA分子上结合多个核糖体，同时合成多条肽链，提高翻译的效率
C. 图丙表示转录，以4种游离的脱氧核糖核苷酸为原料
D. 甲、乙、丙三个过程均涉及碱基互补配对原则
【答案】C
【解析】
【分析】DNA复制是指以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程；转录是指RNA在细胞核中，通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的；翻译是指游离在细胞质基质中的各种氨基酸，以mRNA作为模板合成具有一定氨基酸序列的蛋白质。
【详解】A、图甲表示DNA的复制，通过多起点复制，提高DNA复制的效率，A正确；
B、图乙表示翻译，通过一个mRNA分子上结合多个核糖体，以少量的RNA在短时间内合成大量的蛋白质，提高翻译的效率，B正确；
C、图丙表示转录，转录的产物可以是三种RNA（转运RNA，信使RNA和核糖体RNA），故转录的原料是RNA的基本单位—核糖核苷酸，C错误；
D、DNA的复制（A-T、C-G）、转录（A-U、T-A、C-G）和翻译（A-U、C-G）三个过程均涉及碱基互补配对原则，D正确。
故选C。
9. 下图为中心法则图解，其中表示逆转录过程的是（ ）
A. ①B. ②C. ③D. ④
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示，①表示DNA复制，②表示转录，③表示逆转录，④表示翻译过程。
【详解】图示过程中③表示以RNA为模板，合成DNA的过程，为逆转录过程，C正确。
故选C。
10. 蜂王和工蜂均由受精卵发育而来。以蜂王浆为食的幼虫发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂。幼虫发育成蜂王的机理如下图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A. 蜂王和工蜂都不是单倍体生物
B. 推测花粉、花蜜中的物质会抑制 Dnmt3 的活性
C. DNA 甲基化水平是发育成蜂王关键要素
D. 食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变
【答案】B
【解析】
【分析】1、由图可知，蜂王浆促进受精卵发育成蜂王的机理是：抑制Dnmt3基因表达，使DNA甲基化减少，发育成蜂王。
2、单倍体生物是指由配子直接发育而来，体细胞中含有本物种配子染色体数的个体。
【详解】A、蜂王和工蜂都是受精卵发育而来，都不是单倍体生物，A正确；
B、图示可知，蜂王浆可通过抑制幼虫Dmmt3基因表达使其发育成蜂王，以花粉、花蜜为食的幼虫发育成工蜂而不是蜂王，即花粉、花蜜中物质不会抑制Dmmt3的活性，B错误；
C、由图示可看出，幼虫DNA甲基化减少而发育成蜂王，故DNA甲基化水平是发育成蜂王的关键要素，C正确；
D、蜂王浆是食物，通过抑制Dnmt3基因表达，使受精卵发育成蜂王，即食物可通过影响基因的表达而引起表现型的改变，D正确。
故选B。
11. 与正常细胞相比，癌细胞不具有的特征是（ ）
A. 能够无限增殖B. 形态结构显著改变
C. 细胞膜上糖蛋白减少D. 细胞之间的黏着性显著提高
【答案】D
【解析】
【分析】癌细胞的主要特征：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，细胞间的黏着性降低，易扩散转移。
【详解】A、癌细胞具有无限增殖的能力，A不符合题意；
B、细胞癌变后，细胞的形态和结构发生了显著变化，如肌细胞由梭形变成球形，B不符合题意；
CD、细胞发生癌变以后，细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞之间黏着性降低，C不符合题意，D符合题意。
故选D。
12. 下列不属于染色体变异的是（ ）
A. 果蝇第II号染色体上某片段移接到第Ⅲ号染色体上
B. 人的某对常染色体之间交换了对应部分的片段
C. 人的第5号染色体部分缺失引起的猫叫综合征
D. 人的第21号染色体多了一条引起的先天性愚型
【答案】B
【解析】
【分析】染色体变异包括染色体数目变异和染色体结构变异，其中染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。
【详解】A、果蝇第II号染色体上某片段移接到第Ⅲ号染色体上属于易位，A不符合题意；
B、人的某对常染色体之间交换了对应部分的结构，属于基因重组，不属于染色体变异，B符合题意；
C、人的第5号染色体短臂缺失引起的猫叫综合征属于染色体结构变异中的缺失，C不符合题意；
D、人的第21号染色体多一条引起的先天性愚型，属于染色体数目变异，D不符合题意。
故选B。
13. 下列有关人类遗传病的叙述，正确的是（ ）
A. 人类遗传病一定是由相关致病基因控制的人类疾病
B. 减少与遗传病患者的接触可以预防遗传病的传播与扩散
C. 基因诊断是产前发现所有遗传病的有效手段
D. 必要时，终止妊娠可以预防遗传病患者的出生
【答案】D
【解析】
【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、人类遗传病通常是指由于遗传物质改变而引起的人类疾病，有些人类遗传病没有相关致病基因，如染色体异常遗传病，A错误；
B、遗传病不是传染病，与患者正常接触不会引起遗传病的传播与扩散，B错误；
C、不是所有遗传病都与基因有关，基因诊断不能在产前发现所有遗传病，C错误；
D、若产前诊断发现胎儿为严重的遗传病患者，终止妊娠可以预防遗传病患者的出生，D正确。
故选D。
14. 很多人认为“番茄没有小时候的味道了”，这是由于人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味所致。与番茄风味相关的基因t可在90%以上的野生番茄中检测到，但仅有不到7%的栽培番茄含有此基因。从进化的角度来看，人工选育番茄（ ）
A. 加快了新物种的形成B. 扩大了番茄的基因库
C. 定向改变了番茄的进化方向D. 为番茄进化提供了原材料
【答案】C
【解析】
【分析】人们在选育番茄时更注重品相而忽略了风味，导致“番茄没有小时候的味道了”，与番茄风味相关的基因 t 可在90％以上的野生番茄中检测到，但栽培番茄中仅有不到7%，生物进化的标志是种群基因频率的改变，故从进化角度来看，人工选育番茄改变了番茄种群的基因频率，改变了番茄的进化方向。
【详解】人类活动能够改变一些生物的进化方向和途径，物种不再完全是自然选择的产物，从进化角度来看，人工选育番茄改变了番茄的进化方向，C符合题意。
故选C。
二、多项选择题：本部分包括5题，每题有不止一个选项符合题意。
15. 如图为某家族红绿色盲遗传系谱图，下列分析正确的是（ ）
A. II3、II5表型相同，基因型未必相同
B. 在自然人群中，该病患者以男性居多
C. III6和正常男性婚配，后代患该病的概率是1/4
D. III7的致病基因来自I2
【答案】BD
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病（设致病基因为a），所以Ⅰ2和Ⅲ7的基因型都为XaY，Ⅱ4的基因型为XAXa，Ⅲ6的基因型为XAXA或XAXa。
【详解】A、红绿色盲是伴X染色体隐性遗传病，II3、II5都是男性只含有1条X染色体，表型正常，则基因型都是XAY，A错误；
B、由于红绿色盲病是伴X染色体隐性遗传病，所以在自然人群中，该病以男性患者居多，B正确；
C、由于Ⅱ3基因型是XAY，Ⅱ4的基因型为XAXa，所以Ⅲ6的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa，因此和正常男性XAY结婚，后代患改变的概率为1/2×1/4=1/8，C错误；
D、男性的X染色体只能从母亲获得，所以III7的致病基因来自Ⅱ4，由于Ⅰ2患病，所以Ⅱ4的致病基因来自I2，因此III7的致病基因来自I2，D正确。
故选BD。
16. 如图表示某雄果蝇进行减数分裂时，处于四个不同阶段（Ⅰ-V）细胞中相关结构或物质的数量。下列有关叙述中正确的是（ ）
A. ①②③分别表示染色体、染色单体和核DNA的数量
B. 在Ⅱ阶段的细胞内，可能发生同源染色体的联会
C. 在Ⅲ阶段的细胞内，可能含有同源染色体
D. 细胞内Ⅲ→I阶段发生的原因是着丝粒的分裂
【答案】ABD
【解析】
【分析】据图分析，在Ⅰ和Ⅳ阶段，②的数量为0，说明②是染色单体，在Ⅱ阶段，③的数量与②（染色单体)的相等，③的数量是①的两倍，说明是①染色体，③是核DNA。
【详解】A、据图可知，②在有些时期是0，表示染色单体的数量，据此可推知③是核DNA，①是染色体，即①②③分别表示染色体、染色单体和核DNA的数量，A正确；
B、II阶段中，存在染色单体且细胞中染色体数目是8，可能表示减数第一次分裂过程，故可能发生同源染色体的联会（减数第一次分裂前期），B正确；
C、Ⅲ阶段，存在染色单体且细胞中染色体数目是4，故可表示减数第二次分裂前期和中期，此阶段果蝇的细胞中没有同源染色体，C错误；
D、细胞内Ⅲ→I阶段姐妹染色单体消失，染色体数目暂时加倍，发生的原因是着丝粒（着丝点）的分裂，D正确。
故选ABD。
17. 下列关于真核细胞中双链DNA分子的结构，叙述正确的是（ ）
A. DNA分子中绝大多数脱氧核糖都同时连着两个磷酸和一个碱基
B. 同源染色体上等位基因所含的脱氧核苷酸数目可能不同
C. 每个DNA分子中，碱基、磷酸和脱氧核糖的数量是不相等的
D. DNA分子一条链中（A+T）/（G+C）的比值与另一条链中不相等
【答案】AB
【解析】
【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。②DNA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。
【详解】A、DNA分子中绝大多数脱氧核糖都同时连着两个磷酸基团和一个碱基，只有两条链的末端各有一个脱氧核糖连接着一个磷酸基团，A正确；
B、同源染色体上的等位基因是由基因突变而来，可能发生了碱基对的增添或缺失，因此所含的脱氧核苷酸数目可能不同，B正确；
C、DNA分子是由脱氧核苷酸组成的，一分子脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，因此每个DNA分子中的碱基、磷酸和脱氧核糖的数量都相等，C错误；
D、根据DNA的A-T、G-C碱基互补配对原则，DNA一条链中（A+T）与（G+C）的比值与另一条链中该比值相同，D错误。
故选AB。
18. 下图为动物细胞某条染色体 DNA 分子上部分基因分布示意图。下列有关叙述正确的是（ ）
A. DNA分子上基因Ⅰ缺失引起的变异，属于染色体变异
B. 基因Ⅱ中碱基对发生改变，生物性状不一定会发生改变
C. 减数分裂过程中，基因Ⅱ与基因Ⅲ之间可发生交叉互换
D. 在细胞生命历程的任何时期，基因中的碱基对都可能发生改变
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题图：图示表示DNA分子上的3个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】A、DNA分子上基因Ⅰ缺失引起的变异，属于染色体结构变异（缺失），A正确；
B、基因Ⅱ中碱基对发生改变会导致基因突变，但由于密码子具有简并性等原因，生物性状不一定会发生改变，B正确；
C、减数分裂过程中，交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间，而基因Ⅱ与基因Ⅲ位于同一条染色体上，因此它们之间不会发生交叉互换，C错误；
D、基因突变具有随机性，如在细胞生命历程的任何时期，基因中的碱基对都可能发生改变，D正确。
故选ABD。
19. 生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法和科学精神，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 孟德尔能成功地总结出遗传定律与他正确选材和运用统计学方法处理数据有关
B. 艾弗里在研究肺炎链球菌转化实验时，对自变量的控制符合对照实验的“加法原理”
C. 摩尔根选择红眼和白眼果蝇杂交并应用“假说—演绎法”，得出基因位于染色体上的结论
D. 沃森和克里克使用建构物理模型的方法揭示了DNA分子的双螺旋结构
【答案】ACD
【解析】
【分析】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。
【详解】A、孟德尔取得成功的主要原因是选用豌豆进行实验，豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物，在自然状态下是纯合子，有易于区分的性状，实验时应用统计学方法处理数据，A正确；
B、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物，是人为的去除某种因素的影响，运用了“减法原理”，B错误；
C、摩尔根利用假说—演绎法，通过果蝇的红白眼这一相对性状的杂交实验，最终证明了基因在染色体上，C正确；
D、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构，提出DNA分子的双螺旋结构，D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷（非选择题）
三、非选择题：本部分包括5题。
20. 下图是某基因型为AaBb的雌性动物细胞（2n=4）连续分裂过程中的图像及染色体数目变化曲线示意图。回答下列相关问题：
（1）图甲、乙、丙中，含有同源染色体的是______，图丙所示的细胞名称是______。图甲所示细胞分裂产生的子细胞基因型是______，该分裂过程中细胞内染色体组数最多为______个。
（2）着丝粒分裂后，子染色体移向细胞两极发生的时期对应图丁中______段，基因自由组合定律发生的时期对应图丁中______段。
（3）若图乙所示细胞分裂完成后形成了基因型为ABB的卵细胞，其原因最可能是_____。
（4）若一个未被标记的细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至有丝分裂中期，其染色体的放射性分布情况是______。
（5）已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物产生的生殖细胞类型共有Yr和yR两种，且数量比例接近1∶1．由此推断出这两对等位基因在染色体上的具体位置，请将其画在下图的方框中。
【答案】（1） ①. 甲、乙 ②. （第一）极体 ③. AaBb ④. 4##四
（2） ①. ab和de ②. bc
（3）减数第二次分裂后期，含有B基因的染色体在着丝粒分裂后移向细胞同一极，都进入到卵细胞中
（4）每条染色体中都只有一条染色单体被标记
（5）
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：图甲细胞中含有同源染色体，且着丝粒（着丝点）分裂，处于有丝分裂后期；图乙细胞中含有同源染色体，且同源染色体两两联会，形成四分体，处于减数第一次分裂前期；图丙细胞中不含同源染色体，且着丝粒（着丝点）分裂，处于减数第二次分裂后期；图丁ab段表示有丝分裂后期，de表示减数第二次分裂后期。
【小问1详解】
同源染色体分离发生在减数第一次分裂，所以图甲、乙、丙中，含有同源染色体的是甲（有丝分裂后期）和乙（减数第一次分裂前期）；由于是雌性高等动物，且丙细胞中不含同源染色体，着丝粒（着丝点）分裂，处于减数第二次分裂分裂后期，此时细胞质均等分裂，所以图丙所示的细胞名称是第一极体；图甲细胞进行的是有丝分裂，得到与亲代完全相同的子细胞，故图甲所示细胞分裂产生的子细胞基因型是AaBb；该生物是二倍体生物，在有丝分裂后期着丝粒（着丝点）分裂，染色体数目加倍，最多有4个。
【小问2详解】
着丝粒分裂后，染色单体分开形成子染色体，导致染色体数目暂时加倍，所以子染色体移向细胞的两极发生时期对应图丁中ab段和de段；基因自由组合定律发生时期是减数第一次分裂后期，对应图丁中bc段。
【小问3详解】
该生物的基因型是AaBb，若图乙所示细胞分裂完成后形成了基因型为ABB的卵细胞，多了一个B基因，其原因最可能是减数第二次分裂后期着丝粒（着丝点）分裂后，含有B基因的两条子染色体没有分开。
【小问4详解】
在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，在间期每条染色体上的1个DNA复制为2个DNA分别在两条单体上，由于DNA半保留复制，这两个DNA都是1条链含3H，1条链不含3H，即两条单体都有3H，第一次分裂形成的2个子细胞中，每条染色体的DNA都是1条链含3H，1条链不含3H。第二次分裂间期，DNA又进行一次半保留复制，结果每条染色体含有两个DNA，其中1个DNA的1条链含3H，1条链不含3H，另一个DNA的2条链都不含3H，即每条染色体中都只有1个DNA的一条单体被标记。
【小问5详解】
已知该动物还存在另外两对等位基因Y、y和R、r，经基因检测该动物体内的生殖细胞类型共有Yr和yR两种，且数量比例接近1∶1，说明两对基因不遵循自由组合定律，且Y和r连锁，y和R连锁，即Y、y、R、r在一对同源染色体上，Y和r在一条染色体上，y和R在另一条上，可绘图如下：
21. 棉花的花色由两对独立遗传且表现为完全显性的基因A-a和B-b控制，进一步研究发现其花色遗传机制如下：
（1）由图可知，基因可以通过控制______来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）亲本基因型为AaBb的植株自花授粉产生F1，则F1表型及比例为______，其中开红花的棉花基因型有______种可能性。
（3）现有一株开白花的棉花，其基因型可能是____。如果要通过一次杂交实验判断其基因型，可利用开红花或紫花中基因型为____的纯合子与之杂交。
（4）棉花等植物人工杂交实验过程的基本环节：去雄→套袋→传粉→再套袋。但不是所有植物都需要去雄这一环节，例如喷瓜有雄性（G）、两性（g）、 雌性（g-）三种性别，三个等位基因的显隐性关系为G＞g＞g-，例如：Gg 是雄株，gg-是两性植株，g-g-是雌株。在喷瓜的群体中雄株的基因型可能是_____ ；若让基因型为gg-的两性植株进行自交，则后代的表型及其比例为______ ；雄株Gg与雌株g-g-杂交，子代中雄株所占比例为______。
【答案】（1）酶的合成
（2） ①. 紫花：白花：红花=9：4：3 ②. 2
（3） ①. aaBB、aaBb、aabb ②. AAbb
（4） ①. Gg、Gg- ②. 两性植株：雌株=3：1 ③. 1/2
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
由图可知，基因使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（基因对性状的间接控制作用）。
【小问2详解】
基因型为AaBb的植株自花授粉产生子一代，由图可知，aa_ _为白色，A_bb为红色，A_B_为紫色。子一代的表型及比例为紫花（9A_B_）：白花（3aaB_+1aabb）：红花（3A_bb）=9：4：3；开红花棉花的基因型有2种可能，即AAbb、Aabb。
【小问3详解】
aa_ _为白色，故开白花的棉花的基因型可能是aaBB、aaBb、aabb；若要通过一次杂交实验判断一株开白花植株的基因型（aaBB、aaBb、aabb），可利用开红花（AAbb）的纯合子与之杂交：若该白花基因型为aaBB，则后代为AaBb，表现为全是紫花；若该白花基因型为aaBb，则后代AaBb：Aabb=1：1，表现为即开红花又开紫花，且比接近1：1；若该白花基因型为aabb，子代为Aabb，全为红花。
【小问4详解】
对于自花传粉植物的杂交实验环节为：去雄→套袋→（人工）授粉→套袋。分析题意可知，三个等位基因的显隐性关系为G>g>g-，由于两性个体及雌性个体都不能产生G配子，故不存在基因型为GG的雄株，则在喷瓜的群体中雄株的基因型有Gg、Gg-，共2种；若让基因型为gg-的两性植株进行自交，则后代gg：gg-：g-g-=1：2：1，表型及其比例为两性植株：雌株=3：1；雄株Gg与雌株g-g-杂交，子代为Gg-：gg-=1：1，其中雄株Gg-所占比例为1/2。
22. 1952年，赫尔希和蔡斯用同位素标记法研究了T2噬菌体的DNA和蛋白质在侵染大肠杆菌过程中的功能。下图甲表示T2噬菌体某些基因表达的部分过程，图乙为图甲中④部分的放大。请回答：
（1）图甲中合成①②需要的模板是______，字母e代表______酶。
（2）图乙所示的物质或结构中含有核糖的有______（填字母）。图乙中的碱基互补配对方式与图甲中①形成过程的配对方式______（填“完全相同”或“不完全相同”或“完全不同”）。
（3）实验分别用32P、35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是______。
（4）大肠杆菌细胞中的RNA，有 功能。
A. 传递遗传信息
B. 作为遗传物质
C. 转运物质
D. 参与构成核糖体
（5）科学家为探究DNA的复制方式，利用大肠杆菌设计了如下图所示的实验。
要证明DNA复制的方式为半保留复制，应记录并比较离心后试管______ （选填“①②”、“②③”或“①②③”）中DNA带的位置。若已证明DNA是半保留复制，则大肠杆菌转移到14NH4C1培养液中增殖三代后，含15N的DNA分子占______%。
【答案】（1） ①. DNA的一条链 ②. RNA聚合
（2） ①. abc ②. 不完全相同
（3）①④ （4）ACD
（5） ①. ①②③ ②. 25
【解析】
【分析】分析甲图：甲图表示转录过程，其中①②是转录形成的RNA，③④为核糖体；。分析乙图：乙图表示翻译过程。
【小问1详解】
图甲中①②是转录形成的RNA，转录所需的模板是DNA的一条链；e能够催化转录过程，表示RNA聚合酶。
【小问2详解】
核糖是组成RNA的成分，图乙中amRNA、b核糖体（组成成分是蛋白质和RNA）和ctRNA都含有核糖；图甲中①通过转录形成，其中的碱基互补配对方式为A-U、T-A、C-G、G-C，而图乙所示为翻译过程，该过程中的碱基互补配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，因此这两个过程中的碱基互补配对方式不完全相同。
【小问3详解】
用32P标记DNA的①磷酸基团，用35S标记蛋白质的④R基。
【小问4详解】
大肠杆菌细胞中的RNA包括mRNA、tRNA和rRNA，其中mRNA是翻译的模板，tRNA能转运氨基酸，rRNA是构成核糖体。故选ACD。
【小问5详解】
由于亲代DNA的两条单链都含有15N，因此转移到14NH4Cl培养液中增殖一代，若为半保留复制，则试管①中都是重带，分裂1次后得到2个DNA分子，均是14N-15N，试管②应是中带，复制第二次试管③中应是1/4中带，1/4轻带，故应记录并比较离心后试管①②③；若已证明DNA是半保留复制，则大肠杆菌转移到14NH4C1培养液中增殖三代后，得到8个DNA分子，其中只有2个含有15N，所占比例是2/8=25%。
23. 我国盐碱地规模大，但主要粮食作物难以生长。下图是某科研小组尝试利用普通水稻（2n=24）培育耐盐水稻新品种的方案，据图回答：
（1）过程①所示育种原理是______，“γ射线”属于______（填“物理”或“化学”或“生物”）诱变因素。实验中处理的是萌发的种子而不是干种子，这是因为萌发的种子______。在这一过程中需要处理大量种子，其原因是该类型的变异具有______（写出一点即可）等特点。
（2）若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的。经过程②一代自交、筛选得到的耐盐植株中纯合子占1/3，则经过第二代、第三代自交并筛选获得耐盐植株中纯合子分别占______、______。
（3）过程③利用的变异原理是______，花药离体培养形成的单倍体植株与正常植株相比，表现出___的特点。秋水仙素一般作用于单倍体幼苗有丝分裂______期，其原理是____。与过程②相比，过程③的育种优点是____。
（4）培育出的耐盐水稻新品种与普通水稻____（填“属于”或“不属于”）同一物种。
【答案】（1） ①. 基因突变 ②. 物理 ③. 细胞分裂旺盛，较易发生基因突变 ④. 不定向性、突变频率低
（2） ①. 3/5 ②. 7/9
（3） ①. 染色体变异 ②. 植株弱小，高度不育 ③. 前 ④. 抑制纺锤体的形成 ⑤. 明显缩短育种年限
（4）属于
【解析】
【分析】基因突变是指DNA中碱基对增添、缺失或替换而引起基因结构的改变，诱发基因突变的因素包括物理因素、化学因素和生物因素，利用基因突变原理进行育种属于诱变育种。
【小问1详解】
过程①是用γ射线处理萌发的种子，“γ射线”属于物理诱变因子，其育种方法属于诱变育种，育种原理是基因突变；基因突变主要发生在细胞分裂间期DNA复制时，与干种子相比，萌发的种子细胞分裂旺盛，更容易发生基因突变，所以进行诱变常选用萌发的种子；由于基因突变具有不定向、突变频率低等特点，在诱变处理过程中需要处理大量的种子。
【小问2详解】
若过程①处理并筛选得到的耐盐植株经基因检测是由于单基因突变导致的，用A表示耐盐基因，基因型为Aa，自交一次，耐盐个体的基因型是AA：Aa=1：2；第二代自交，AA=1/3+2/3×1/4＝1/2，Aa=2/3×1/2＝1/3，aa=2/3×1/4=1/6，耐盐个体AA纯合体的比例是3/5，杂合体占2/5；第三代自交AA=3/5+2/5×1/4＝7/10，Aa=2/5×1/2＝1/5，aa=2/5×1/4＝1/10，耐盐植株中AA纯合子占7/9。
【小问3详解】
过程③是单倍体育种，利用的遗传学原理是染色体变异；单倍体植株的特点是植株矮小、高度不育；秋水仙素抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，作用于有丝分裂的前期，导致细胞中染色体不能移向细胞两极，从而使细胞内的染色体数目加倍；与过程②杂交育种相比，过程③单倍体的育种优点是明显缩短育种年限。
【小问4详解】
耐盐水稻与普通水稻之间仍能产生可育后代，故两者属于同一物种。
24. 青蒿素是治疗疟疾的重要药物，利用雌雄同株的野生型青蒿（2n=18），通过相关技术可培育出高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。为探究诱导野生型青蒿染色体数目加倍的最佳低温，特设计如下实验。
①取5个培养皿，编号并分别加入纱布和适量的水。
②将培养皿分别放入－4 ℃、0 ℃、____的恒温箱中1 h。
③取若干野生型青蒿幼苗随机均分为5组，分别放入5个培养皿中诱导36 h
④分别取根尖0．5~1cm，放入____液中固定0．5~1 h，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。
⑤制作装片：解离→____→____→制片。
⑥低倍镜检测，统计每组视野中正常的二倍体细胞数和染色体加倍的细胞数，记录结果并分析。
（2）镜检时，应不断移动装片，以寻找处于细胞分裂____期且染色体分散良好的细胞进行拍照。
（3）四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为____，杂交后代一般不育，原因是在____期同源染色体联会紊乱。为了进一步验证上述推论，可以优先选用____（①花萼 ②花瓣 ③雌蕊 ④花药，填序号）作为实验材料进行显微观察。
（4）研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞液能够产生合成青蒿素的中间产物FPP（如下图中虚线方框内所示）。
根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入的目的基因是____基因。实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素很少，根据图解分析原因可能是____。
【答案】（1） ①. 4 ℃、8 ℃、12 ℃ ②. 卡诺氏 ③. 漂洗 ④. 染色
（2）中 （3） ①. 27 ②. 减数第一次分裂前（期） ③. ④
（4） ①. ADS酶 ②. 酵母细胞中部分FPP用于合成固醇
【解析】
【分析】1、野生型青蒿（2n=18），利用低温处理可得到四倍体青蒿（4n=36），二者杂交后代体细胞的染色体数为27，杂交后代一般不育，原因是在减数第一次分裂前期同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。
2、进行正常有丝分裂的植物分生组织细胞，在有丝分裂后期，染色体的着丝粒（点）分裂，子染色体在纺锤丝的作用下分别移向两极，最终被平均分配到两个子细胞中去。用低温处理植物分生组织细胞，能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分裂成两个子细胞，于是，植物细胞染色体数目发生变化。
【小问1详解】
②低温可以诱导染色体数目加倍，且第一组和第二组之间温度梯度差为4℃，所以将培养皿分别放入﹣4℃、0℃、4℃、8℃、12℃的恒温箱中1h。④卡诺氏液可以固定细胞的形态，分别取根尖0.5~1cm，放入卡诺氏液中固定0.5~1h，然后用体积分数为95％的酒精溶液冲洗2次。⑤制作装片操作为：解离→漂洗→染色→制片。
【小问2详解】
有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，是观察的最好时期，故镜检时，应不断移动装片，以寻找处于细胞分裂中期且染色体分散良好的细胞进行拍照。
【小问3详解】
野生型青蒿（2n=18），利用低温处理可得到四倍体青蒿（4n=36），二者杂交后代体细胞的染色体数为9+18=27，杂交后代一般不育，原因是在减数第一次分裂前期同源染色体联会紊乱，不能产生正常的配子。观察减数分裂一般选雄性生殖器官或植物的雄蕊，所以为了进一步验证上述推论，可以优先选用④花药作为实验材料进行显微观察。
【小问4详解】
已知酵母细胞液能够产生合成青蒿素的中间产物FPP，根据图示代谢过程，FPP在ADS酶的催化下生成青蒿酸前体进一步生成青蒿素，科学家想培育产生青蒿素的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因，由图可知一部分FPP在酵母细胞中会经过一系列变化最终生成固醇，故酵母菌合成的青蒿素很少。材料种类
脱氧核糖
磷酸
代表化学键的小棒
碱基
A
T
C
G
数量（个）
100
120
足量
100
120
100
120
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