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重庆市一中2023-2024学年高三生物上学期开学考试试题（Word版附解析）
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这是一份重庆市一中2023-2024学年高三生物上学期开学考试试题（Word版附解析），共22页。试卷主要包含了作答时，务必将答案写在答题卡上，考试结束后，将答题卡交回等内容，欢迎下载使用。
秘密★启用前【考试时间：9月2日14：30—15：45】
2023年重庆一中高2024届高三上期开学考试生物测试试题卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45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. 下图是某些真核细胞生命历程的示意图，字母代表相应的生理过程，下列叙述错误的是（ ）
A. a、b、c分别表示有丝分裂、减数分裂和无丝分裂
B. d过程表示细胞的分化，实质是基因的选择性表达
C. e过程导致细胞的细胞核体积变小，染色加深
D. 某些被病原体感染的细胞的清除通过f过程完成
【答案】C
【解析】
【分析】1、真核细胞的生命历程包括细胞增殖、分化、衰老、癌变和凋亡。
2、细胞的增殖方式有三种：（1）有丝分裂，通过有丝分裂得到的子细胞中的染色体数目与亲代细胞相同。（2）减数分裂，减数分裂是形成配子的分裂方式，形成的子细胞中的染色体数目较亲代细胞减半。（3）无丝分裂，因分裂过程中不出现纺锤丝和染色体而得名。
3、细胞分化使得细胞趋于专门化，提高细胞代谢速率。
4、当正常细胞发生基因突变，转变为生长不受控制，可以无限增殖的状态，则意味着细胞发生癌变。
5、衰老细胞有比较明显的特征，比如细胞含水量减少，细胞体积缩小、细胞核增大、染色质收缩，色素积累等等。
6、细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程，蝌蚪生长过程中尾巴的消失就是细胞凋亡过程。
【详解】A、图中a分裂后亲子代细胞染色体数目相同，为有丝分裂；b分裂后子细胞的染色体数目减半，为减数分裂；c分裂过程中不出现纺锤丝和染色体，故为无丝分裂，A正确；
B、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，故d过程表示细胞的分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；
C、e表示细胞衰老，细胞衰老会导致细胞的细胞核体积变大，C错误；
D、f表示细胞凋亡，细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞凋亡的过程完成，D正确。
故选C。
2. 下列有关基因工程技术和蛋白质工程技术叙述正确的是（ ）
A. DNA连接酶具有特异性，只能连接同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端
B. 若能在植物细胞中检测到相应的目的基因，则说明基因工程项目获得成功
C. 蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代
D. 将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，可通过花粉传播，从而引起基因污染
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、DNA连接酶可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，而产生相同的黏性末端可以是同一种限制性核酸内切酶也可以是两种限制性核酸内切酶，A错误；
B、基因工程通常需要表达产物形成，通常通过蛋白质检测和个体生物学水平检测等进行鉴定，在植物细胞中检测到相应的目的基因，不能说明基因工程项目获得成功，B错误；
C、蛋白质工程是第二代基因工程，也需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代，C正确；
D、受精时只有精子的头部进入卵细胞，将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，不会通过花粉传播而引起基因污染，D错误。
故选C。
3. 下列关于人类遗传病的叙述，正确的是（ ）
A. 产前诊断可以确定胎儿是否患某种先天性疾病
B. 携带致病基因的个体不一定患遗传病，患遗传病的个体一定携带致病基因
C. 调查遗传病时最好选择白化病、冠心病等人群中发病率较高的单基因遗传病
D. 红绿色盲男性患者的致病基因一定来自外祖母
【答案】A
【解析】
【分析】调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等；若调查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样；若调查的是遗传病的遗传方式，则应以患者家庭为单位进行调查，然后画出系谱图，再判断遗传方式。
【详解】A、产前诊断是胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，可以确定胎儿是否患某种先天性疾病，A正确；
B、不携带致病基因也可能会患遗传病，如染色体异常遗传的21三体综合征等，B错误；
C、调查遗传病时最好选人群中发病率较高的单基因遗传病，但冠心病不属于单基因遗传病，C错误；
D、红绿色盲男性患者的致病基因一定来自其母亲，其母亲的致病基因可能来自其外祖母，也可能来自外祖父，D错误。
故选A。
4. 目前科学家较为认可的衰老机制是线粒体学说。该学说的内容是：在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基不仅会对细胞造成直接损伤，还能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老；线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降，导致ATP生成减少，细胞能量代谢功能下降，从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用，科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是（ ）
A. 自由基是氧化反应产生的异常活泼的带电分子或基团
B. 若线粒体中呼吸酶复合物活性完全丧失，则细胞因不再产生ATP而衰老死亡
C. 线粒体产生的氧自由基可间接导致细胞膜通透性改变、物质运输功能降低
D. 雌激素可能通过与线粒体外膜上的受体结合来保护线粒体，发挥其抗细胞衰老的作用
【答案】BD
【解析】
【分析】1、细胞衰老的特征：
（1）细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢。
（2） 细胞内多种酶的活性降低。
（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。
（4）细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
（5）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
2、细胞衰老自由基学说
（1）衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的。
（2）这里所说的自由基，主要就是氧自由基，因此衰老的自由基理论，其实质就是衰老的氧自由基理论。
（3）维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老
【详解】A、在动物生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，很容易产生异常活泼的带电分子或基团称为自由基，A正确；
B、细胞质基质中也含有ATP合成酶，所以线粒体中呼吸酶复合物活性完全丧失，细胞也能产生ATP，B错误；
C、线粒体产生的氧自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，可间接导致细胞膜通透性改变、物质运输功能降低，C正确；
D、由题意推测，许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体，雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，从而发挥其抗细胞衰老的作用，D错误。
故选BD。
5. 果蝇（2N=8）的精巢中，a、b、c三个细胞中的染色体组数、四分体个数和染色单体数如表所示（不考虑基因突变和染色体变异）。下列相关叙述错误的是（ ）
细胞
染色体组数
四分体个数
染色单体数
a
2
0
16
b
2
4
16
c
2
0
0
A. a细胞中各对同源染色体将要排列在赤道板两侧
B. b细胞可能发生了非姐妹染色单体间片段的互换
C b细胞中染色体数目与c细胞中染色体数目相同
D. 若c细胞的细胞膜内陷，则细胞内可能有2条Y染色体
【答案】A
【解析】
【分析】分析表格，a细胞中染色体组数为2、四分体个数为0、染色单体数为16，可能为有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂中期、后期；b细胞染色体组数为2、四分体个数为4、染色单体数为16，具有四分体，为减数第一次分裂前期；c细胞染色体组数为2、四分体数为0、染色单体数为0，可能为有丝分裂末期、减数第二次分裂后期。
【详解】A、精巢中既有有丝分裂过程、也有减数分裂过程，a细胞中没有四分体，染色单体数16，可能处于有丝分裂前、中期，有丝分裂过程中，不发生同源染色体联会，不出现四分体，A错误；
B、b细胞中有四分体，处于减数第一次分裂前期，该细胞中可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间片段的交换，B正确；
C、b细胞中有四分体，处于减数第一次分裂前期，此时细胞中含有8条染色体；c细胞中有两套染色体组，不含四分体、不含染色单体，则该细胞可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期，此时细胞中有8条染色体。可见，b细胞中染色体数目与c细胞中染色体数目相同，C正确；
D、c细胞染色体组数为2、四分体数为0、染色单体数为0，可能为有丝分裂末期、减数第二次分裂后期，若是减数第二次分裂后期，则可能含有0或2条Y染色体，D正确。
故选A。
6. 研究发现，当凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因，细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活，Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，凋亡小体进而被吞噬细胞吞噬清除。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 推测Dnase酶的作用部位和DNA聚合酶的作用部位相同
B. 细胞裂解后形成的凋亡小体通过胞吞的方式进入吞噬细胞内
C. 处于衰老阶段的细胞才会表达凋亡相关基因，导致细胞死亡
D. 增加癌细胞中Dnase酶和Caspase酶活性可为癌症治疗提供新思路
【答案】C
【解析】
【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，故其作用的部位是磷酸二酯键，DNA聚合酶是催化磷酸二酯键的形成，作用部位是磷酸二酯键，所以Dnase酶和DNA聚合酶的作用部位相同，A正确；
B、凋亡小体被吞噬细胞吞噬清除，凋亡小体通过胞吞的方式进入吞噬细胞内，B正确；
C 、细胞凋亡基因不一定要在细胞衰老阶段才进行表达，比如被病原体感染的细胞，该类细胞的清除就是细胞凋亡，以防止病原物在被侵染的细胞内大量增殖后再去侵染正常细胞，C错误；
D、Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，所以增加Caspase酶和Dnase酶的活性，可促进细胞凋亡，故增加癌细胞中Caspase酶和Dnase酶的活性可为癌症的治疗提供新的思路，D正确。
故选C。
7. STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异，现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定。某女性7号染色体和X染色体DNA上的STR位点如图所示。不考虑突变，下列叙述错误的是（ ）
A. 筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点
B. 有丝分裂时，图中（GATA）8和（GATA）14分别分配到两个子细胞
C. 该女性的儿子X染色体含有（ATAG）11的概率是1/2
D. 只考虑7号染色体和X染色体，浆细胞中最多含有1个（GATA）14
【答案】B
【解析】
【分析】由题干可知，STR单元的重复次数在不同个体间存在差异，即具有特异性，因此可用于亲子鉴定。7号染色体含（GATA）8和（GATA）14，X染色体含（ATAG）11和（ATAG）13。
【详解】A、作为亲子鉴定的标志，应能在前后代之间保持稳定性，所以STR应具有不易发生变异的特点，A正确；
B、图中（GATA）8和（GATA）14均是位于7号这对同源染色体上，有丝分裂时，二者不分离，进入一个子细胞中去，B错误；
C、在进行减数分裂形成卵细胞时，同源染色体彼此分开，即该女性的两条X染色体彼此分开，分别进入两个子细胞中去，故该女性的儿子X染色体含有（ATAG）11的概率是1/2，C正确；
D、由于浆细胞中只有一对7号染色体，而只有一条染色体上有（GATA）14，故只考虑7号染色体和X染色体，浆细胞中最多含有1个（GATA）14，D正确。
故选B。
8. 下图为二倍体植物百合（2n=24）减数分裂过程中的几幅细胞图像，下列叙述正确的是（ ）
A. 制作观察减数分裂装片时，漂洗的目的是洗去浮色，便于观察
B. 细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→⑤→③→②→④
C. 若用秋水仙素处理，能抑制图②所示细胞中纺锤体的形成
D. 图⑤所示细胞时期，移向细胞两极的基因组成可能不同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为二倍体生物的细胞分裂不同时期的图象，其中①细胞处于分裂间期；②细胞处于减数第二次分裂后期；③细胞处于减数第一次分裂前期；④细胞处于减数第二次分裂末期；⑤细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、染色后漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，A错误；
B、图示①细胞处于分裂间期，②细胞处于减数第二次分裂后期，③细胞处于减数第一次分裂前期，④细胞处于减数第二次分裂末期，⑤细胞处于减数第一次分裂后期，上述细胞分裂图像按进行时序排序为①→③→⑤→②→④，B错误；
C、秋水仙素可抑制前期纺锤体的形成，②细胞处于减数第二次分裂后期，不形成纺锤体，C错误；
D、图⑤所示细胞为减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，移向细胞两极的基因组成可能不同，D正确。
故选D。
9. 下图为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线，下列分析错误的是（ ）
A. 若曲线表示减数分裂过程中染色体组数变化的部分曲线，则n等于1
B. 若曲线表示分裂过程中1条染色体上核DNA数变化的部分曲线，则n等于1
C. 若曲线纵轴表示染色单体数目，则曲线可表示有丝分裂过程中部分时期的变化
D. 若曲线纵轴表示同源染色体对数，则a→b不可能存在细胞质的不均等分裂
【答案】C
【解析】
【分析】1、有丝分裂过程中，各物质的变化规律： （1）染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）； （2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）； （3）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
2、减数分裂过程中，各物质的变化规律： （1）染色体变化：染色体数是2N，减数第一次分裂结束减半（2N→N），减数第二次分裂过程中的变化N→2N→N； （2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂再减半（2N→N）； （3）染色单体变化：间期出现（0→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂后期消失（2N→0），存在时数目同DNA。
【详解】A、人体细胞含有2个染色体组，若曲线表示减数分裂过程中染色体组数变化的部分曲线，则n等于1，A正确；
B、一条染色体含有1个或2个DNA分子，若曲线表示有丝分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n=1，B正确；
C、人体有丝分裂过程染色单体数目是0或92，图示曲线不能表示有丝分裂过程中部分时期的变化，C错误；
D、若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况，则表示有丝分裂，有丝分裂过程中不存在不均等分裂，D正确。
故选C。
10. 细胞色素P450氧化还原酶缺陷症（PORD）是一种单基因遗传病，在正常人群中，其携带者的概率为1/100。图1是某PORD患者家系的遗传系谱图，图2中a、b、c、d条带分别是Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ5、Ⅱ6的该对基因电泳检测结果（不考虑突变及X、Y染色体的同源区段）。下列叙述正确的是（ ）
A. 该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传病
B. Ⅲ8的一个致病基因只能来源于Ⅰ1个体，不可能来源于Ⅰ2个体
C. Ⅱ5和Ⅱ6再生育一个表型正常的儿子，其基因电泳检测结果与c相同
D. Ⅲ7与人群中一个表型正常的男子婚配，后代女孩患病概率为1/800
【答案】B
【解析】
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
【详解】A、题图分析，图1中，Ⅱ5 、Ⅱ6表现正常，生出了患病的孩子，说明该病是隐性遗传病，I1是患者，只有下面的条带，I2个体不患病，有上下两个条带，可知下面条带为致病基因对应条带，上面条带为正常基因对应条带。有2个条带的I2个体不患病，说明正常基因为显性基因，致病基因为隐性基因，Ⅱ5 、Ⅱ6正常，且均有两个条带，说明致病基因位于常染色体上，A错误；
B、Ⅲ8个体的两个致病基因其中一个一定来源于Ⅱ5个体，Ⅱ5个体是致病基因携带者，其致病基因只能来源于Ⅰ1个体，不会来源于Ⅰ2个体，且Ⅰ5表型正常，而I1属于隐性纯合，必传一个隐性基因给Ⅰ5，B正确；
C、Ⅱ5和Ⅱ6均为杂合子，再生育一个表型正常的儿子，则其可能为显性纯合子或杂合子，基因电泳检测的结果不一定与c（杂合子）相同，C错误；
D、Ⅲ7个体的母亲Ⅱ4是PORD病患者，且表现正常，则Ⅲ7个体一定是致病基因的携带者，正常人群中携带者的概率为1/100，则两人婚配，所生的孩子患病概率应为1/100×1/4＝1/400，因为是常染色体上的致病基因，故男女患病率相同，均为1/400，D错误。
故选B。
11. 果蝇的体色、翅型、眼色分别受一对等位基因控制。用一只灰身、长翅、白眼雌果蝇与一只黑身、长翅、红眼雄果蝇杂交，子代表型及比例如下表所示。已知灰身、红眼为显性，下列分析错误的是（ ）
灰身∶黑身
长翅∶残翅
红眼∶白眼
雌果蝇
1∶1
3∶1
1∶1
雄果蝇
1∶1
3∶1
1∶1
A. 根据杂交结果能确定亲本果蝇有关翅型的基因型相同
B. 根据杂交结果能确定控制眼色的基因位于常染色体上
C. 根据杂交结果能确定体色基因与翅型基因是独立遗传
D. 子代灰身雄果蝇与黑身雌果蝇杂交可确定体色的遗传方式
【答案】C
【解析】
【分析】分析题中表格：灰身、长翅、红眼雌果蝇与黑身、长翅、白眼雄果蝇杂交，子代雌雄中均出现灰身︰黑身=1∶1，红眼∶白眼=1∶1，长翅∶残翅=3∶1，说明长翅为显性性状，残翅为隐性性状，同时体色与眼色子代表现型比例相同，这两对等位基因可能位于同一对染色体上，也可能位于两对同源染色体上。
【详解】A、据表分析，子代雌雄中均出现长翅∶残翅=3∶1，说明该性状与性别无关，基因位于常染色体上，且长翅为显性性状，则亲本果蝇有关翅型的基因型相同，均为杂合子，A正确；
B、设控制眼色的基因为R/r，红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，且红眼为显性，子代雌雄果蝇都表现为红眼：白眼=1：1，可确定控制眼色的基因位于常染色体上，亲本组合是Rr×rr，B正确；
C、杂交结果没有呈现出体色、眼色在子代的组合情况，不能确定体色基因与眼色基因是否独立遗传，C错误；
D、已知灰身是显性性状，子设相关基因型是B/b，代灰身雄果蝇（XBY或Bb）与黑身雌果蝇（XbXb或bb）杂交可确定体色的遗传方式，D正确。
故选C。
12. GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列，从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅，且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因，雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断：将上述雌、雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌、雄果蝇随机交配，由于绿色荧光蛋白基因插入位置不同将导致F2个体的表型和比例出现差异。下列说法错误的是（ ）
A. 根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置
B. 若绿色荧光蛋白基因插入III号染色体上，则F2中绿色荧光翅∶无色翅＝1∶1
C. 若绿色荧光蛋白基因插入II号染色体上，则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16
D. 若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上，则F2中无色翅个体的基因型共有6种
【答案】C
【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。
【详解】A、根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置：若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上，发生基因连锁，F1中绿色翅：无色翅为1：3，若插入Ⅲ号染色体以外的染色体上，两对基因遵循基因组合定律，F1中绿色翅与无色翅比例仍为1：3，A正确；
B、分析题意可知，同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达，从而表现出绿色性状。若绿色荧光蛋白基因插入III号染色体上，设GAL4为A，UAS-绿色荧光蛋白基因为B，则F1的基因型为0A0B（0代表相关位置没有基因），由于两对基因连锁遗传，故配子为1/2 0A、1/2 0B，F2中绿色荧光翅（2 0A0B）∶无色翅（1 00AA+1 00BB）＝1∶1，B正确；
C、若绿色荧光蛋白基因插入II号染色体上，两对基因独立遗传，则F2中无色翅占7/16，由于雌雄比例为1：1，故无色翅雌性个体的比例为7/32，C错误；
D、设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用0表示)，插入UAS-绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用0表示)若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上，亲本基因型即A0X0Y×aaXBX0，F2中无色翅个体的基因型共有6种为（00XBX0，00XBXB，AAX0Y，00XBY，00X0Y，A0X0Y)，D正确。
故选C。
13. 某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 引物不可重复利用，PCR第四次循环时需要消耗15对引物
B. 据图乙可知，进行电泳时，琼脂糖凝胶的加样孔在B端
C. 据图乙可知，2号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 换用引物1和引物3进行PCR，能更好区分杂合子和纯合子
【答案】C
【解析】
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、引物不可重复利用，PCR四次循环共需要消耗24-1=15对引物，PCR第四次循环时需要消耗24-23=8对引物，A错误；
B、相对分子质量大小会影响物质在电泳时的迁移速率，DNA片段相对分子质量越大，迁移就越慢，分子量越小，迁移速度越快，据图乙可知琼脂糖凝胶的加样孔在A端，B错误；
C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C正确；
D、若用引物1和引物3进行PCR，杂合子和Gata3-GFP基因纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂合子和纯合子，D错误。
故选C。
14. 某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i基因纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是（ ）
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
Ⅰ
甲×乙
紫红色①
紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
Ⅱ
乙×丙
紫红色②
紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
Ⅲ
甲×丙
紫红色③
？
A. 上述表格中出现的白色花植株的基因型共有9种，其中杂合子基因型有5种
B. 让杂交组合Ⅰ中F2的紫红色花植株自交一代，白色花植株在子代中的比例为1/9
C. 杂交组合Ⅲ中，F2的表型及比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
D. 让紫红色①和紫红色②杂交，则子代表型及比例为紫红色∶白色=3∶1
【答案】D
【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。
【详解】A、题意分析，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色，白色的基因型共有3×3=9种，但上述表格中出现的白色花植株的基因型＜9种，A错误；
B、杂交组合I中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律，根据F2中性状表现确定亲本甲、乙基因型依次为AAbbII、AABBii，杂交组合Ⅰ甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi：AABBIi：AABbII：AABBII=4：2：2：1，其中Ii：II=1：2，所以白花植株在全体子代中的比例1/3×1/4=1/12，B错误；
C、杂交组合III可知，不能确定A/a、B/b及I/i三者的位置关系，故杂交组合Ⅲ中，F2的表型及比例不一定遵循自由组合定律，即不一定为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色，C错误；
D、让紫红色①AABbIi和紫红色②AaBBIi杂交，则子代表型及比例为紫红色（A-B-I-）∶白色（A-B-ii）=3∶1，D正确。
故选D。
15. 家蝇Y染色体由于某种影响断成两段，含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体，不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性，只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因，灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑互换和其他突变，下列说法错误的是（ ）
A. F1至Fn中所有个体均可由体色判断性别
B. F1代中黑身∶灰身=1∶2
C. F2雄性个体中，含有2条X染色体的个体占3/4
D. F1至Fn代，雌性个体所占比例逐代降低
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意：含s基因的家蝇发育为雄性，据图可知，s基因位于M基因所在的常染色体上，常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定律。
【详解】AB、结合题图可知，雌性亲本基因型为mmXX，产生的雌配子基因型为mX，雄性亲本的基因型为MsmX，产生的雄配子基因型为MsX、m、mX、Ms，含有s基因的家蝇将发育为雄性，由于M与s基因连锁，故后代中雄蝇均为灰身，雌蝇均为黑身，F1的基因型及比例为MsmXX∶MsmX∶mmXX=1∶1∶1，其中黑身∶灰身=1∶2，F1的雄性个体中，含有2条X染色体的个体占1/2，A、B正确；
CD、亲本雌性个体产生的配子为mX，雄性亲本产生的配子为XMs、MsO、Xm、mO，子一代中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，雄性个体为1/3XXY'（XXMsm）、1/3XY'（XMsm），雌蝇个体为1/3XXmm，把性染色体和常染色体分开考虑，只考虑性染色体，子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/4O，雌性个体产生的配子含有X，子二代中3/4XX、1/4XO；只考虑常染色体，子二代中1/2Msm、1/2mm，1/8mmXO致死，XXmm表现为雌性，所占比例为3/7，雄性个体3/7XXY'（XXMsm）、1/7XY'（XMsm），即F2雄性个体中，含有2条X染色体的个体占3/4，雌性个体所占比例由1/3变为3/7，逐代升高，C正确，D错误。
故选D。
二、填空题：本题共5小题，共55分。
16. 骨髓中的造血干细胞是指尚未发育成熟的细胞，可分化为红细胞、白细胞和血小板等。下图表示人体骨髓中部分造血干细胞的生命历程。据图回答下列问题：
（1）图中过程②代表________，包括________和________两个相连续的过程。若想使更多的细胞阻断在分裂间期，可采取的措施有_______________等方法。
（2）细胞凋亡是指____________。细胞凋亡的速率与其功能有关，同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，该实例体现出细胞凋亡的生物学意义是____________。
（3）为探究药物阿霉素对心肌细胞凋亡是否有影响，研究者设计了如下实验：甲组加入培养液＋心肌细胞＋生理盐水；乙组加入_________（每组设置若干个重复样品，各组样品在相同且适宜的条件下培养），一段时间后统计并计算心肌细胞的存活率。若实验结果是____________，则说明使用阿霉素会导致心肌细胞凋亡。
【答案】（1） ①. 细胞增殖 ②. 物质准备 ③. 细胞分裂 ④. 加入DNA合成抑制剂/不提供DNA合成的原料
（2） ①. 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 ②. 有利于多细胞生物体维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰等
（3） ①. 等量培养液+等量心肌细胞+等量药物阿霉素 ②. 甲组细胞存活率高于乙组细胞
【解析】
【分析】由题图信息分析可知，图示为人体骨髓中部分造血干细胞的生命历程，其中①过程细胞数量和形态不变，细胞体积增大，表示的是细胞生长；②过程细胞的形态不变，数量增加，表示的是细胞分裂；③过程细胞的形态和结构发生了改变，表示的是细胞分化。
【小问1详解】
②过程细胞的形态不变，细胞数量增加，表示的是细胞分裂，表示细胞增殖；细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程；DNA分子复制发生在间期，若想使更多的细胞阻断在分裂间期，可采取的措施有加入DNA合成抑制剂/不提供DNA合成的原料等。
【小问2详解】
细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，对于机体是有利的；细胞凋亡的速率与其功能有关，例体现出细胞凋亡的生物学意义是：有利于多细胞生物体维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰等。
【小问3详解】
由题干信息分析可知，该实验的目的是探究药物阿霉素对心肌细胞凋亡的作用，则实验的自变量为阿霉素的有无，因变量是心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率），实验设计应遵循对照原则。研究者设计了三组实验，每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同：甲组加入培养液＋心肌细胞＋生理盐水；乙组加入等量的培养液＋等量的心肌细胞＋等量的阿霉素；若实验结果是甲组细胞的存活率高于乙组的存活率，则说明使用阿霉素会导致心肌细胞凋亡。
17. 果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制，正常翅和小翅受等位基因B、b控制。两对基因都不位于X、Y染色体的同源区段。为进一步研究遗传机制，以纯合个体为材料进行杂交实验，各组合重复多次，结果如下表。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常翅
正常眼小翅
回答下列问题：
（1）控制果蝇翅形的基因位于________（填“常”或“X”）染色体上，判断理由是________。控制眼形和翅形的两对基因的遗传遵循孟德尔遗传定律中的________定律，若要验证该定律，可选择正常眼小翅雌蝇与基因型为________的果蝇杂交，统计子代的表型及比例。
（2）若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体，群体中个体均为纯合子。以该群体中的雌、雄果蝇为亲本，随机交配产生F1，若F1中正常眼小翅雌果蝇占3/25、星眼小翅雄果蝇占2/25，则可推知亲本雌果蝇中星眼正常翅的比例为________。
（3）果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XYY或XO为雄性，XXY为雌性。若发现杂交组合乙F1中出现1只星眼小翅雌果蝇，可能的原因是________________。写出杂交组合乙F1中染色体组成正常的雄果蝇和亲本雌果蝇杂交的遗传图解。________。
【答案】（1） ①. X ②. 杂交组合甲和杂交组合乙相当于正反交实验，两组杂交实验结果中子代翅形表现不一致，说明基因在X染色体上 ③. 自由组合 ④. AaXBY
（2）3/5 （3） ①. 母本减数分裂时含基因b的两条X染色体移向同一极，产生了XbXb的卵细胞，该异常卵细胞与父本产生的含Y的正常精子结合形成XbXbY型的受精卵，最终发育成星眼小翅雌果蝇 ②.
【解析】
【分析】分析题意，甲、乙组中星眼与正常眼杂交，子代全为星眼，说明星眼为显性，且性别与性状无关，A、a基因位于常染色体上。甲组中雌性正常翅与雄性小翅杂交，子代全为正常翅，乙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交，子代中雌性为正常翅，雄性为小翅，说明该性状与性别相关联，位于X染色体上，且正常翅为显性。
【小问1详解】
分析题意，杂交组合甲和杂交组合乙相当于正反交实验，两组杂交实验结果中子代翅形表现不一致，说明基因在X染色体上；甲、乙组中星眼与正常眼杂交，子代全为星眼，说明星眼为显性，且性别与性状无关，A、a基因位于常染色体上；乙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交，子代中雌性为正常翅，雄性为小翅，说明该性状与性别相关联，位于X染色体上，两对基因分别位于两对同源染色体，它们的遗传遵循自由组合定律；要验证自由组合定律，可选择正常眼小翅雌蝇aaXbXb与基因型为AaXBY的果蝇杂交，统计子代的表型及比例。
【小问2详解】
若有一个由纯合子星眼正常翅雌（AAXBXB，产生的配子为AXB）、星眼正常翅雄果蝇（AAXBY，产生配子为AXB、AY）和正常眼小翅雌（aaXbXb，产生配子为aXb）、正常眼小翅雄果蝇（aaXbY，产生配子为aXb、aY）组成，设雌性中aaXbXb占m，雄性中AAXBY占n，则aaXbY占1-n，随机交配后F1中正常眼小翅雌果蝇（aaXbXb）占3/25＝aXb×aXb，则有m×（1-n）×1/2=3/25，星眼小翅雄果蝇（AaXbY）占2/25＝AY×aXb，则m×n×1/2=2/25，求得m=2/5，n=2/5，可推知亲本雌果蝇中星眼正常翅的比例（AAXBXB）＝1-m=3/5。
【小问3详解】
已知XYY或XO为雄性，XXY为雌性，杂交组合乙亲本基因型是aaXbXb×AAXBY，正常情况下子代雌性都是正常眼 ，若F1中出现1只星眼小翅雌果蝇，则可能是母本减数分裂时含基因b的两条X染色体移向同一极，产生了XbXb的卵细胞，该异常卵细胞与父本产生的含Y的正常精子结合形成XbXbY型的受精卵，最终发育成星眼小翅雌果蝇；
杂交组合乙F1中染色体组成正常的雄果蝇和亲本雌果蝇基因型是AaXbY和aaXbXb，其遗传图解可表示如下：
。
18. 某雄性哺乳动物基因型为HHXBY，图1代表该动物某器官内细胞分裂模式图；图2中①-⑦代表该动物体内处于不同增殖时期的细胞中染色体数与核DNA分子数的关系图；图3代表特殊情况下，细胞分裂过程中染色体的姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后形成染色体桥。
据图回答下列问题：
（1）图1细胞分裂的方式和时期是________，该细胞所处时期与图2中________细胞相同（填序号）。图1细胞中存在基因h可能是________的结果。
（2）图2中肯定不含姐妹染色单体的细胞有________（填序号），可能出现四分体的细胞是________（填序号）。图2中细胞④正处于分裂间期，分裂间期完成的生命活动有________。
（3）图3中染色体桥的形成可能发生在________（填细胞增殖的具体时期）。若在形成图2中细胞⑦的过程中，H基因所在的某一条染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异和性染色体，该细胞产生的子细胞基因型可能是________。
（4）用32P标记该动物性原细胞的全部核DNA，然后将细胞置于31P的培养液中培养，使其进行减数分裂。用32P标记该动物另一性原细胞的全部核DNA，然后将细胞置于31P的培养液中进行两次有丝分裂，关于这两个性原细胞的标记情况，下列叙述正确的是________。
A. 第一次有丝分裂中期与减数分裂Ⅰ中期细胞中，32P标记的DNA分子数相同，染色体数相同
B. 第一次有丝分裂后期与减数分裂Ⅰ后期细胞中，32P标记的DNA分子数不同，染色体数不同
C. 第二次有丝分裂前期与减数分裂Ⅱ前期细胞中，32P标记的DNA分子数不同，染色体数相同
D. 第二次有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中，32P标记的DNA分子数相同，染色体数相同
【答案】（1） ①. 减数分裂Ⅱ的前期 ②. ② ③. 基因突变
（2） ①. ①③⑦ ②. ⑥ ③. 完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞有适度生长
（3） ①. 有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ的后期 ②. HH或H或HHH （4）AD
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期:染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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；末期：细胞质分裂；
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，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。
【小问1详解】
由图可得该细胞不存在同源染色体，而且染色体着丝粒（着丝点）未断裂，染色体排列混乱，所以该细胞处于减数第二次分裂前期（减数分裂Ⅱ的前期）；染色体数量是体细胞中的一半，为n，DNA数量和体细胞相同，为2n，所以与图2的②对应；该哺乳动物基因型为HHXBY，故图1细胞中存在基因h可能是基因突变，由H→h所致。
【小问2详解】
不含有姐妹染色单体的细胞染色体数目等于DNA数目，为图2中的①③⑦；可能出现四分体的细胞(处于减数分裂I前期或中期)，染色体数目和体细胞相同，为2n，DNA数目是体细胞的二倍，为4n，为图2中的⑥；分裂间期完成的生命活动有：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞有适度生长，是物质准备期。
【小问3详解】
分析题意，着丝粒分裂后形成染色体桥，故发生在有丝分裂的后期、减数分裂Ⅱ的后期；根据题意，染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中，所以H基因所在的染色体出现染色体桥子细胞的基因型可能是HH或H或HHH。
【小问4详解】
A、第一次有丝分裂前期与减数分裂I中期细胞中，DNA进行半保留复制，每个DNA上都是一条链含32P，一条链含31P，32P标记的DNA分子数相同，都是4n，染色体数相同，都是2n，A正确；
B、第一次有丝分裂后期与减数分裂I后期细胞中，DNA数不变，32P标记的DNA分子数相同，仍都是4n；染色体数不同，第一次有丝分裂后期着丝点（着丝粒）分裂，染色体数加倍为4n，减数分裂I后期同源染色体分离，染色体条数不变为2n，B错误；
C、第一次有丝分裂结束，每个DNA上都是一条链含32P，一条链含31P，进入第二次有丝分裂DNA进行复制，一半DNA上含32P，一半不含32P，第二次有丝分裂前期32P标记的DNA分子数为2n；进入减数分裂ⅡDNA不进行复制，减数分裂Ⅱ前期细胞中，32P标记的DNA分子数为也2n；但二者的染色体数不同，分别为2n和n，C错误；
D、第二次有丝分裂后期DNA数不变，染色体加倍为4n，32P标记的DNA分子为2n；减数分裂Ⅱ后期32P标记的DNA分子数为2n，染色体数为2n，D正确。
故选AD。
19. 目前科学家可利用基因工程改造的大肠杆菌生产人胰岛素，下图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。据图回答下列问题
（1）启动子的作用是________，除图中标出的结构外，质粒作为载体还需具备的结构有________。
（2）PCR遵循的原理为________，因此在基因工程中PCR的作用是________。为保证目的基因与载体的正向连接，在设计PCR引物时，应在引物的________（填“3'”或“5'”）端添加限制酶________（填种类）的识别序列。根据上述信息，写出上游引物的15个碱基序列：5’-________-3’。
（3）β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gaⅠ产生蓝色物质。筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，在添加了氨苄青霉素和X-gaⅠ的培养基上应选择白色的菌落，原因是________________（答出2点）。
【答案】（1） ①. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA ②. 终止子
（2） ①. DNA半保留复制（和DNA热变性） ②. 获取和扩增目的基因 ③. 5’ ④. XhoI和MunI ⑤. 5'-CTCGAGATGCCAATC-3'
（3）①只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长。②目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解。
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的简称，指在引物指导下由酶催化的对特定模板（克隆或基因组DNA）的扩增反应，是模拟体内DNA复制过程，在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因转录出mRNA；图示结构包括目的基因、启动子和标记基因、复制原点，质粒作为载体还需具备的结构有终止子。
【小问2详解】
PCR是一项体外扩增DNA的技术，PCR遵循的原理为DNA半保留复制（和DNA热变性）；在基因工程中PCR的作用是获取和扩增目的基因，以便在短时间内获得更多的目的基因；由于图中有两个EcoRI的酶切位点，不能选择，而SalI和NheI会破坏目的基因，都不能选择，而DNA复制时，子链的延伸是从引物的3′端开始的，结合图中转录方向可知，为保证目的基因与载体的正向连接，在设计PCR引物时，应在引物的5'端添加限制酶XhoI和MunI的识别序列；根据目的基因转录的方向和质粒中限制酶的酶切位点可知，目的基因的上游应添加XhoI的识别序列，故上游引物的15个碱基序列为：5'-CTCGAGATGCCAATC-3'。
【小问3详解】
分析题意，目的基因的插入的位置是在lacZ 基因中，会破坏 lacZ 基因的结构，不能产生β-半乳糖苷酶，根据题干信息“β-半乳糖苷酶可以分解无色的XgaⅠ产生蓝色物质”，故目的基因的插入破坏了 lacZ 基因的结构，使其不能正常表达产生 β- 半乳糖苷酶，底物 X - gal 不会被分解，所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长。目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解，故筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，在添加了氨苄青霉素和X-gaⅠ的培养基上应选择白色的菌落。
20. 玉米（2n=20）为一年生作物，雌雄同株，在农作物育种及遗传学上具有极大的研究价值。回答下列有关玉米育种的问题：
（1）杂种优势泛指杂种品种F1（杂合子）表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（纯系）的现象。在农业生产时，杂交种（F1）的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象。已知玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因（A1A2）控制，现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态授粉，乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均能正常发育，第4年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率（即小粒所占比例）分别为________、________。
（2）研究发现一种玉米突变体S，用突变体S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，胚乳中含有三个染色体组，即包括一整套父本染色体和两套相同的母本染色体组。见图1）。
①为确定单倍体胚的来源，将亲本与子代的某基因进行扩增和电泳，结果如图2：
从图2结果可以推测单倍体的胚是由________发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制， A、R同时存在时籽粒为紫色。缺少A或R时籽粒为白色。玉米籽粒颜色由胚决定，将玉米籽粒颜色作为标记性状，利用突变体S（紫粒、AARR）和普通玉米（白粒、aarr）为材料。若欲根据F1籽粒颜色区分单倍体籽粒和二倍体籽粒，进行杂交时应以________作父本，则F1单倍体籽粒的表型为________，二倍体籽粒胚乳的基因型为________。
（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合（2）②中的育种材料与方法，育种流程为：
①________________________；
②将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；
③选出具有优良性状的个体。
【答案】（1） ①. 1/2 ②. 7/8
（2） ①. 母本的卵细胞 ②. 突变体S ③. 白粒 ④. AaaRrr
（3）G与H杂交得到F1，F1做母本与突变体S杂交，根据籽粒颜色筛选出单倍体
【解析】
【分析】分析题意可知，杂种优势泛指杂种品种即F1（杂合子）表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（纯系）的现象，也就是只有杂合子才会表现出杂种优势，显性纯合或隐性纯合均表现为衰退。
【小问1详解】
根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，只有A1A2表现为杂种优势，因此衰退率为1/2；乙组人工控制自交授粉，第4年种植时就是自交产生的子三代后代分别为7/16A1A1、1/8A1A2、7/16A2A2，则乙组杂种优势衰退率为7/8。
【小问2详解】
①从图2结果可以看出，F1单倍体胚与普通玉米母本所含DNA片段相同，所以可推测单倍体的胚是由母本的卵细胞发育而来。
②由于单倍体的胚是由普通玉米的卵细胞发育而来，而母本是普通玉米白粒aarr，若欲根据F1籽粒颜色区分单倍体籽粒和二倍体籽粒，进行杂交时应以突变体S作父本，所以单倍体基因型为ar为白粒；二倍体籽粒胚乳中含有三个染色体组，即包括一整套父本染色体和两套相同的母本染色体组，其基因型是AaaRrr。
【小问3详解】
根据现有提供的材料，欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。其育种流程应为：
①将G和H杂交，得到F1的种子，这样就把高产、抗病、抗旱、抗倒伏的基因集中在一起。
秘密★启用前【考试时间：9月2日14：30—15：45】
2023年重庆一中高2024届高三上期开学考试生物测试试题卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号码填写在答题卡上。
2．作答时，务必将答案写在答题卡上。写在本试卷及草稿纸上无效。
3．考试结束后，将答题卡交回。
一、选择题：本题共15小题，每题3分，共45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. 下图是某些真核细胞生命历程的示意图，字母代表相应的生理过程，下列叙述错误的是（ ）
A. a、b、c分别表示有丝分裂、减数分裂和无丝分裂
B. d过程表示细胞的分化，实质是基因的选择性表达
C. e过程导致细胞的细胞核体积变小，染色加深
D. 某些被病原体感染的细胞的清除通过f过程完成
【答案】C
【解析】
【分析】1、真核细胞的生命历程包括细胞增殖、分化、衰老、癌变和凋亡。
2、细胞的增殖方式有三种：（1）有丝分裂，通过有丝分裂得到的子细胞中的染色体数目与亲代细胞相同。（2）减数分裂，减数分裂是形成配子的分裂方式，形成的子细胞中的染色体数目较亲代细胞减半。（3）无丝分裂，因分裂过程中不出现纺锤丝和染色体而得名。
3、细胞分化使得细胞趋于专门化，提高细胞代谢速率。
4、当正常细胞发生基因突变，转变为生长不受控制，可以无限增殖的状态，则意味着细胞发生癌变。
5、衰老细胞有比较明显的特征，比如细胞含水量减少，细胞体积缩小、细胞核增大、染色质收缩，色素积累等等。
6、细胞凋亡是基因控制的细胞自动结束生命的过程，蝌蚪生长过程中尾巴的消失就是细胞凋亡过程。
【详解】A、图中a分裂后亲子代细胞染色体数目相同，为有丝分裂；b分裂后子细胞的染色体数目减半，为减数分裂；c分裂过程中不出现纺锤丝和染色体，故为无丝分裂，A正确；
B、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，故d过程表示细胞的分化，细胞分化的实质是基因的选择性表达，B正确；
C、e表示细胞衰老，细胞衰老会导致细胞的细胞核体积变大，C错误；
D、f表示细胞凋亡，细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞凋亡的过程完成，D正确。
故选C。
2. 下列有关基因工程技术和蛋白质工程技术叙述正确的是（ ）
A. DNA连接酶具有特异性，只能连接同一种限制性核酸内切酶切割形成的黏性末端
B. 若能在植物细胞中检测到相应的目的基因，则说明基因工程项目获得成功
C. 蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代
D. 将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，可通过花粉传播，从而引起基因污染
【答案】C
【解析】
【分析】基因工程是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
【详解】A、DNA连接酶可以将具有相同黏性末端的DNA片段连接起来，而产生相同的黏性末端可以是同一种限制性核酸内切酶也可以是两种限制性核酸内切酶，A错误；
B、基因工程通常需要表达产物形成，通常通过蛋白质检测和个体生物学水平检测等进行鉴定，在植物细胞中检测到相应的目的基因，不能说明基因工程项目获得成功，B错误；
C、蛋白质工程是第二代基因工程，也需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可遗传给后代，C正确；
D、受精时只有精子的头部进入卵细胞，将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，不会通过花粉传播而引起基因污染，D错误。
故选C。
3. 下列关于人类遗传病的叙述，正确的是（ ）
A. 产前诊断可以确定胎儿是否患某种先天性疾病
B. 携带致病基因的个体不一定患遗传病，患遗传病的个体一定携带致病基因
C. 调查遗传病时最好选择白化病、冠心病等人群中发病率较高的单基因遗传病
D. 红绿色盲男性患者的致病基因一定来自外祖母
【答案】A
【解析】
【分析】调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等；若调查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样；若调查的是遗传病的遗传方式，则应以患者家庭为单位进行调查，然后画出系谱图，再判断遗传方式。
【详解】A、产前诊断是胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，可以确定胎儿是否患某种先天性疾病，A正确；
B、不携带致病基因也可能会患遗传病，如染色体异常遗传的21三体综合征等，B错误；
C、调查遗传病时最好选人群中发病率较高的单基因遗传病，但冠心病不属于单基因遗传病，C错误；
D、红绿色盲男性患者的致病基因一定来自其母亲，其母亲的致病基因可能来自其外祖母，也可能来自外祖父，D错误。
故选A。
4. 目前科学家较为认可的衰老机制是线粒体学说。该学说的内容是：在衰老过程中，线粒体产生的大量氧自由基不仅会对细胞造成直接损伤，还能启动一系列的信号转导途径，促进细胞衰老；线粒体呼吸酶复合物的活性随年龄增长而下降，导致ATP生成减少，细胞能量代谢功能下降，从而导致衰老。雌激素具有良好的抗衰老作用，科学家发现在许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体。下列叙述错误的是（ ）
A. 自由基是氧化反应产生的异常活泼的带电分子或基团
B. 若线粒体中呼吸酶复合物活性完全丧失，则细胞因不再产生ATP而衰老死亡
C. 线粒体产生的氧自由基可间接导致细胞膜通透性改变、物质运输功能降低
D. 雌激素可能通过与线粒体外膜上的受体结合来保护线粒体，发挥其抗细胞衰老的作用
【答案】BD
【解析】
【分析】1、细胞衰老的特征：
（1）细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢速率减慢。
（2） 细胞内多种酶的活性降低。
（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐累积，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。
（4）细胞内呼吸速度减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。
（5）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低。
2、细胞衰老自由基学说
（1）衰老是由自由基对细胞成分的有害进攻造成的。
（2）这里所说的自由基，主要就是氧自由基，因此衰老的自由基理论，其实质就是衰老的氧自由基理论。
（3）维持体内适当水平的抗氧化剂和自由基清除剂水平可以延长寿命和推迟衰老
【详解】A、在动物生命活动中，细胞不断进行各种氧化反应，很容易产生异常活泼的带电分子或基团称为自由基，A正确；
B、细胞质基质中也含有ATP合成酶，所以线粒体中呼吸酶复合物活性完全丧失，细胞也能产生ATP，B错误；
C、线粒体产生的氧自由基攻击蛋白质，使蛋白质活性下降，可间接导致细胞膜通透性改变、物质运输功能降低，C正确；
D、由题意推测，许多组织细胞的线粒体内均存在雌激素受体，雌激素可能通过与线粒体内的受体结合来保护线粒体，从而发挥其抗细胞衰老的作用，D错误。
故选BD。
5. 果蝇（2N=8）的精巢中，a、b、c三个细胞中的染色体组数、四分体个数和染色单体数如表所示（不考虑基因突变和染色体变异）。下列相关叙述错误的是（ ）
细胞
染色体组数
四分体个数
染色单体数
a
2
0
16
b
2
4
16
c
2
0
0
A. a细胞中各对同源染色体将要排列在赤道板两侧
B. b细胞可能发生了非姐妹染色单体间片段的互换
C b细胞中染色体数目与c细胞中染色体数目相同
D. 若c细胞的细胞膜内陷，则细胞内可能有2条Y染色体
【答案】A
【解析】
【分析】分析表格，a细胞中染色体组数为2、四分体个数为0、染色单体数为16，可能为有丝分裂前期、中期、减数第一次分裂中期、后期；b细胞染色体组数为2、四分体个数为4、染色单体数为16，具有四分体，为减数第一次分裂前期；c细胞染色体组数为2、四分体数为0、染色单体数为0，可能为有丝分裂末期、减数第二次分裂后期。
【详解】A、精巢中既有有丝分裂过程、也有减数分裂过程，a细胞中没有四分体，染色单体数16，可能处于有丝分裂前、中期，有丝分裂过程中，不发生同源染色体联会，不出现四分体，A错误；
B、b细胞中有四分体，处于减数第一次分裂前期，该细胞中可能发生了同源染色体的非姐妹染色单体间片段的交换，B正确；
C、b细胞中有四分体，处于减数第一次分裂前期，此时细胞中含有8条染色体；c细胞中有两套染色体组，不含四分体、不含染色单体，则该细胞可能处于有丝分裂末期、减数第二次分裂后期，此时细胞中有8条染色体。可见，b细胞中染色体数目与c细胞中染色体数目相同，C正确；
D、c细胞染色体组数为2、四分体数为0、染色单体数为0，可能为有丝分裂末期、减数第二次分裂后期，若是减数第二次分裂后期，则可能含有0或2条Y染色体，D正确。
故选A。
6. 研究发现，当凋亡诱导因子与细胞膜受体结合后，通过细胞内信号传导激活凋亡相关基因，细胞凋亡的关键因子Dnase酶和Caspase酶被激活，Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，凋亡小体进而被吞噬细胞吞噬清除。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 推测Dnase酶的作用部位和DNA聚合酶的作用部位相同
B. 细胞裂解后形成的凋亡小体通过胞吞的方式进入吞噬细胞内
C. 处于衰老阶段的细胞才会表达凋亡相关基因，导致细胞死亡
D. 增加癌细胞中Dnase酶和Caspase酶活性可为癌症治疗提供新思路
【答案】C
【解析】
【分析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除，也是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，故其作用的部位是磷酸二酯键，DNA聚合酶是催化磷酸二酯键的形成，作用部位是磷酸二酯键，所以Dnase酶和DNA聚合酶的作用部位相同，A正确；
B、凋亡小体被吞噬细胞吞噬清除，凋亡小体通过胞吞的方式进入吞噬细胞内，B正确；
C 、细胞凋亡基因不一定要在细胞衰老阶段才进行表达，比如被病原体感染的细胞，该类细胞的清除就是细胞凋亡，以防止病原物在被侵染的细胞内大量增殖后再去侵染正常细胞，C错误；
D、Dnase酶能切割DNA形成DNA片段，Caspase酶能切割相关蛋白质形成不同长度的多肽，导致细胞裂解形成凋亡小体，所以增加Caspase酶和Dnase酶的活性，可促进细胞凋亡，故增加癌细胞中Caspase酶和Dnase酶的活性可为癌症的治疗提供新的思路，D正确。
故选C。
7. STR是DNA分子上以2~6个核苷酸为单元重复排列而成的片段，单元的重复次数在不同个体间存在差异，现已筛选出一系列不同位点的STR用作亲子鉴定。某女性7号染色体和X染色体DNA上的STR位点如图所示。不考虑突变，下列叙述错误的是（ ）
A. 筛选出用于亲子鉴定的STR应具有不易发生变异的特点
B. 有丝分裂时，图中（GATA）8和（GATA）14分别分配到两个子细胞
C. 该女性的儿子X染色体含有（ATAG）11的概率是1/2
D. 只考虑7号染色体和X染色体，浆细胞中最多含有1个（GATA）14
【答案】B
【解析】
【分析】由题干可知，STR单元的重复次数在不同个体间存在差异，即具有特异性，因此可用于亲子鉴定。7号染色体含（GATA）8和（GATA）14，X染色体含（ATAG）11和（ATAG）13。
【详解】A、作为亲子鉴定的标志，应能在前后代之间保持稳定性，所以STR应具有不易发生变异的特点，A正确；
B、图中（GATA）8和（GATA）14均是位于7号这对同源染色体上，有丝分裂时，二者不分离，进入一个子细胞中去，B错误；
C、在进行减数分裂形成卵细胞时，同源染色体彼此分开，即该女性的两条X染色体彼此分开，分别进入两个子细胞中去，故该女性的儿子X染色体含有（ATAG）11的概率是1/2，C正确；
D、由于浆细胞中只有一对7号染色体，而只有一条染色体上有（GATA）14，故只考虑7号染色体和X染色体，浆细胞中最多含有1个（GATA）14，D正确。
故选B。
8. 下图为二倍体植物百合（2n=24）减数分裂过程中的几幅细胞图像，下列叙述正确的是（ ）
A. 制作观察减数分裂装片时，漂洗的目的是洗去浮色，便于观察
B. 细胞图像按减数分裂的顺序进行排序：①→⑤→③→②→④
C. 若用秋水仙素处理，能抑制图②所示细胞中纺锤体的形成
D. 图⑤所示细胞时期，移向细胞两极的基因组成可能不同
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：图示为二倍体生物的细胞分裂不同时期的图象，其中①细胞处于分裂间期；②细胞处于减数第二次分裂后期；③细胞处于减数第一次分裂前期；④细胞处于减数第二次分裂末期；⑤细胞处于减数第一次分裂后期。
【详解】A、染色后漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，A错误；
B、图示①细胞处于分裂间期，②细胞处于减数第二次分裂后期，③细胞处于减数第一次分裂前期，④细胞处于减数第二次分裂末期，⑤细胞处于减数第一次分裂后期，上述细胞分裂图像按进行时序排序为①→③→⑤→②→④，B错误；
C、秋水仙素可抑制前期纺锤体的形成，②细胞处于减数第二次分裂后期，不形成纺锤体，C错误；
D、图⑤所示细胞为减数第一次分裂后期，非同源染色体自由组合，移向细胞两极的基因组成可能不同，D正确。
故选D。
9. 下图为人体细胞正常分裂时有关物质和结构数量变化的相关曲线，下列分析错误的是（ ）
A. 若曲线表示减数分裂过程中染色体组数变化的部分曲线，则n等于1
B. 若曲线表示分裂过程中1条染色体上核DNA数变化的部分曲线，则n等于1
C. 若曲线纵轴表示染色单体数目，则曲线可表示有丝分裂过程中部分时期的变化
D. 若曲线纵轴表示同源染色体对数，则a→b不可能存在细胞质的不均等分裂
【答案】C
【解析】
【分析】1、有丝分裂过程中，各物质的变化规律： （1）染色体变化：后期加倍（4N），平时不变（2N）； （2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），末期还原（2N）； （3）染色单体变化：间期出现（0→4N），后期消失（4N→0），存在时数目同DNA。
2、减数分裂过程中，各物质的变化规律： （1）染色体变化：染色体数是2N，减数第一次分裂结束减半（2N→N），减数第二次分裂过程中的变化N→2N→N； （2）核DNA变化：间期加倍（2N→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂再减半（2N→N）； （3）染色单体变化：间期出现（0→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂后期消失（2N→0），存在时数目同DNA。
【详解】A、人体细胞含有2个染色体组，若曲线表示减数分裂过程中染色体组数变化的部分曲线，则n等于1，A正确；
B、一条染色体含有1个或2个DNA分子，若曲线表示有丝分裂中每条染色体上DNA分子数目变化的部分曲线，则n=1，B正确；
C、人体有丝分裂过程染色单体数目是0或92，图示曲线不能表示有丝分裂过程中部分时期的变化，C错误；
D、若曲线纵坐标表示同源染色体数目变化情况，则表示有丝分裂，有丝分裂过程中不存在不均等分裂，D正确。
故选C。
10. 细胞色素P450氧化还原酶缺陷症（PORD）是一种单基因遗传病，在正常人群中，其携带者的概率为1/100。图1是某PORD患者家系的遗传系谱图，图2中a、b、c、d条带分别是Ⅰ1、Ⅰ2、Ⅱ5、Ⅱ6的该对基因电泳检测结果（不考虑突变及X、Y染色体的同源区段）。下列叙述正确的是（ ）
A. 该病的遗传方式为伴X染色体隐性遗传或常染色体隐性遗传病
B. Ⅲ8的一个致病基因只能来源于Ⅰ1个体，不可能来源于Ⅰ2个体
C. Ⅱ5和Ⅱ6再生育一个表型正常的儿子，其基因电泳检测结果与c相同
D. Ⅲ7与人群中一个表型正常的男子婚配，后代女孩患病概率为1/800
【答案】B
【解析】
【分析】几种常见的单基因遗传病及其特点：（1）伴X染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。（2）伴X染色体显性遗传病：如抗维生素D性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。（3）常染色体显性遗传病：如多指、并指、软骨发育不全等，其发病特点：患者多，多代连续得病。（4）常染色体隐性遗传病：如白化病、先天聋哑、苯丙酮尿症等，其发病特点：患者少，个别代有患者，一般不连续。
【详解】A、题图分析，图1中，Ⅱ5 、Ⅱ6表现正常，生出了患病的孩子，说明该病是隐性遗传病，I1是患者，只有下面的条带，I2个体不患病，有上下两个条带，可知下面条带为致病基因对应条带，上面条带为正常基因对应条带。有2个条带的I2个体不患病，说明正常基因为显性基因，致病基因为隐性基因，Ⅱ5 、Ⅱ6正常，且均有两个条带，说明致病基因位于常染色体上，A错误；
B、Ⅲ8个体的两个致病基因其中一个一定来源于Ⅱ5个体，Ⅱ5个体是致病基因携带者，其致病基因只能来源于Ⅰ1个体，不会来源于Ⅰ2个体，且Ⅰ5表型正常，而I1属于隐性纯合，必传一个隐性基因给Ⅰ5，B正确；
C、Ⅱ5和Ⅱ6均为杂合子，再生育一个表型正常的儿子，则其可能为显性纯合子或杂合子，基因电泳检测的结果不一定与c（杂合子）相同，C错误；
D、Ⅲ7个体的母亲Ⅱ4是PORD病患者，且表现正常，则Ⅲ7个体一定是致病基因的携带者，正常人群中携带者的概率为1/100，则两人婚配，所生的孩子患病概率应为1/100×1/4＝1/400，因为是常染色体上的致病基因，故男女患病率相同，均为1/400，D错误。
故选B。
11. 果蝇的体色、翅型、眼色分别受一对等位基因控制。用一只灰身、长翅、白眼雌果蝇与一只黑身、长翅、红眼雄果蝇杂交，子代表型及比例如下表所示。已知灰身、红眼为显性，下列分析错误的是（ ）
灰身∶黑身
长翅∶残翅
红眼∶白眼
雌果蝇
1∶1
3∶1
1∶1
雄果蝇
1∶1
3∶1
1∶1
A. 根据杂交结果能确定亲本果蝇有关翅型的基因型相同
B. 根据杂交结果能确定控制眼色的基因位于常染色体上
C. 根据杂交结果能确定体色基因与翅型基因是独立遗传
D. 子代灰身雄果蝇与黑身雌果蝇杂交可确定体色的遗传方式
【答案】C
【解析】
【分析】分析题中表格：灰身、长翅、红眼雌果蝇与黑身、长翅、白眼雄果蝇杂交，子代雌雄中均出现灰身︰黑身=1∶1，红眼∶白眼=1∶1，长翅∶残翅=3∶1，说明长翅为显性性状，残翅为隐性性状，同时体色与眼色子代表现型比例相同，这两对等位基因可能位于同一对染色体上，也可能位于两对同源染色体上。
【详解】A、据表分析，子代雌雄中均出现长翅∶残翅=3∶1，说明该性状与性别无关，基因位于常染色体上，且长翅为显性性状，则亲本果蝇有关翅型的基因型相同，均为杂合子，A正确；
B、设控制眼色的基因为R/r，红眼雄果蝇与白眼雌果蝇杂交，且红眼为显性，子代雌雄果蝇都表现为红眼：白眼=1：1，可确定控制眼色的基因位于常染色体上，亲本组合是Rr×rr，B正确；
C、杂交结果没有呈现出体色、眼色在子代的组合情况，不能确定体色基因与眼色基因是否独立遗传，C错误；
D、已知灰身是显性性状，子设相关基因型是B/b，代灰身雄果蝇（XBY或Bb）与黑身雌果蝇（XbXb或bb）杂交可确定体色的遗传方式，D正确。
故选C。
12. GAL4基因的表达产物能识别启动子中的UAS序列，从而驱动UAS序列下游基因的表达。野生型雌、雄果蝇均为无色翅，且基因组中无GAL4基因和含UAS序列的启动子。科研人员利用基因工程在雄果蝇的一条Ⅲ号染色体上插入GAL4基因，雌果蝇的某一条染色体上插入含有UAS序列的启动子的绿色荧光蛋白基因。科研小组利用杂交实验对雌果蝇中外源基因插入的位置进行判断：将上述雌、雄果蝇杂交得到F1，让F1中绿色翅雌、雄果蝇随机交配，由于绿色荧光蛋白基因插入位置不同将导致F2个体的表型和比例出现差异。下列说法错误的是（ ）
A. 根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置
B. 若绿色荧光蛋白基因插入III号染色体上，则F2中绿色荧光翅∶无色翅＝1∶1
C. 若绿色荧光蛋白基因插入II号染色体上，则F2中无色翅雌性个体的比例为7/16
D. 若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上，则F2中无色翅个体的基因型共有6种
【答案】C
【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。
【详解】A、根据F1的性状分离比，无法确定亲本雌果蝇中绿色荧光蛋白基因的插入位置：若绿色荧光蛋白基因插入Ⅲ号染色体上，发生基因连锁，F1中绿色翅：无色翅为1：3，若插入Ⅲ号染色体以外的染色体上，两对基因遵循基因组合定律，F1中绿色翅与无色翅比例仍为1：3，A正确；
B、分析题意可知，同时具备GAL4和UAS-绿色荧光蛋白基因的果蝇，才能合成GAL4蛋白驱动UAS下游的绿色荧光蛋白基因表达，从而表现出绿色性状。若绿色荧光蛋白基因插入III号染色体上，设GAL4为A，UAS-绿色荧光蛋白基因为B，则F1的基因型为0A0B（0代表相关位置没有基因），由于两对基因连锁遗传，故配子为1/2 0A、1/2 0B，F2中绿色荧光翅（2 0A0B）∶无色翅（1 00AA+1 00BB）＝1∶1，B正确；
C、若绿色荧光蛋白基因插入II号染色体上，两对基因独立遗传，则F2中无色翅占7/16，由于雌雄比例为1：1，故无色翅雌性个体的比例为7/32，C错误；
D、设插入GAL4基因用A表示(没有该基因用0表示)，插入UAS-绿色荧光蛋白基因用B表示(没有该基因用0表示)若绿色荧光蛋白基因插入X染色体上，亲本基因型即A0X0Y×aaXBX0，F2中无色翅个体的基因型共有6种为（00XBX0，00XBXB，AAX0Y，00XBY，00X0Y，A0X0Y)，D正确。
故选C。
13. 某研究小组利用转基因技术，将绿色荧光蛋白基因（GFP）整合到野生型小鼠Gata3基因一端，如图甲所示。实验得到能正常表达两种蛋白质的杂合子雌雄小鼠各1只，交配以期获得Gata3-GFP基因纯合子小鼠。为了鉴定交配获得的4只新生小鼠的基因型，设计了引物1和引物2用于PCR扩增，PCR产物电泳结果如图乙所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 引物不可重复利用，PCR第四次循环时需要消耗15对引物
B. 据图乙可知，进行电泳时，琼脂糖凝胶的加样孔在B端
C. 据图乙可知，2号条带的小鼠是Gata3-GFP基因纯合子
D. 换用引物1和引物3进行PCR，能更好区分杂合子和纯合子
【答案】C
【解析】
【分析】PCR技术是聚合酶链式反应的缩写，是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。
【详解】A、引物不可重复利用，PCR四次循环共需要消耗24-1=15对引物，PCR第四次循环时需要消耗24-23=8对引物，A错误；
B、相对分子质量大小会影响物质在电泳时的迁移速率，DNA片段相对分子质量越大，迁移就越慢，分子量越小，迁移速度越快，据图乙可知琼脂糖凝胶的加样孔在A端，B错误；
C、整合GFP基因后，核酸片段变长，2号个体只有大片段，所以Gata3-GFP基因纯合子，4号个体只有小片段，是野生型，C正确；
D、若用引物1和引物3进行PCR，杂合子和Gata3-GFP基因纯合子都能扩增出相应的片段则不能区分杂合子和纯合子，D错误。
故选C。
14. 某两性花二倍体植物的花色由3对等位基因控制，基因A控制紫色，a无控制色素合成的功能。基因B控制红色，b控制蓝色。基因I不影响上述2对基因的功能，但i基因纯合的个体为白色花。所有基因型的植株都能正常生长和繁殖，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花。现有该植物的3个不同纯种品系甲、乙、丙，花色分别为靛蓝色、白色和红色。不考虑突变，根据表中杂交结果，下列推断正确的是（ ）
杂交组合
F1表型
F2表型及比例
Ⅰ
甲×乙
紫红色①
紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4
Ⅱ
乙×丙
紫红色②
紫红色∶红色∶白色=9∶3∶4
Ⅲ
甲×丙
紫红色③
？
A. 上述表格中出现的白色花植株的基因型共有9种，其中杂合子基因型有5种
B. 让杂交组合Ⅰ中F2的紫红色花植株自交一代，白色花植株在子代中的比例为1/9
C. 杂交组合Ⅲ中，F2的表型及比例为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色
D. 让紫红色①和紫红色②杂交，则子代表型及比例为紫红色∶白色=3∶1
【答案】D
【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。
【详解】A、题意分析，基因型为A_B_I_和A_bbI_的个体分别表现紫红色花和靛蓝色花，基因型为aaB_I_表现为红色，_ _ _ _ii表现为白色，白色的基因型共有3×3=9种，但上述表格中出现的白色花植株的基因型＜9种，A错误；
B、杂交组合I中F2的性状分离比为紫红色∶靛蓝色∶白色=9∶3∶4，为9∶3∶3∶1的变式，说明相关的两对等位基因的遗传符合基因自由组合定律，根据F2中性状表现确定亲本甲、乙基因型依次为AAbbII、AABBii，杂交组合Ⅰ甲×乙杂交组合中F2的紫红色植株基因型为AABbIi：AABBIi：AABbII：AABBII=4：2：2：1，其中Ii：II=1：2，所以白花植株在全体子代中的比例1/3×1/4=1/12，B错误；
C、杂交组合III可知，不能确定A/a、B/b及I/i三者的位置关系，故杂交组合Ⅲ中，F2的表型及比例不一定遵循自由组合定律，即不一定为9紫红色∶3靛蓝色∶3红色∶1蓝色，C错误；
D、让紫红色①AABbIi和紫红色②AaBBIi杂交，则子代表型及比例为紫红色（A-B-I-）∶白色（A-B-ii）=3∶1，D正确。
故选D。
15. 家蝇Y染色体由于某种影响断成两段，含s基因的小片段移接到常染色体获得XY'个体，不含s基因的大片段丢失。含s基因的家蝇发育为雄性，只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，其他均可存活且繁殖力相同。M、m是控制家蝇体色的基因，灰色基因M对黑色基因m为完全显性。如图所示的两亲本杂交获得F1，从F1开始逐代随机交配获得Fn。不考虑互换和其他突变，下列说法错误的是（ ）
A. F1至Fn中所有个体均可由体色判断性别
B. F1代中黑身∶灰身=1∶2
C. F2雄性个体中，含有2条X染色体的个体占3/4
D. F1至Fn代，雌性个体所占比例逐代降低
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意：含s基因的家蝇发育为雄性，据图可知，s基因位于M基因所在的常染色体上，常染色体与性染色体之间的遗传遵循自由组合定律。
【详解】AB、结合题图可知，雌性亲本基因型为mmXX，产生的雌配子基因型为mX，雄性亲本的基因型为MsmX，产生的雄配子基因型为MsX、m、mX、Ms，含有s基因的家蝇将发育为雄性，由于M与s基因连锁，故后代中雄蝇均为灰身，雌蝇均为黑身，F1的基因型及比例为MsmXX∶MsmX∶mmXX=1∶1∶1，其中黑身∶灰身=1∶2，F1的雄性个体中，含有2条X染色体的个体占1/2，A、B正确；
CD、亲本雌性个体产生的配子为mX，雄性亲本产生的配子为XMs、MsO、Xm、mO，子一代中只含一条X染色体的雌蝇胚胎致死，雄性个体为1/3XXY'（XXMsm）、1/3XY'（XMsm），雌蝇个体为1/3XXmm，把性染色体和常染色体分开考虑，只考虑性染色体，子一代雄性个体产生的配子种类及比例为3/4X、1/4O，雌性个体产生的配子含有X，子二代中3/4XX、1/4XO；只考虑常染色体，子二代中1/2Msm、1/2mm，1/8mmXO致死，XXmm表现为雌性，所占比例为3/7，雄性个体3/7XXY'（XXMsm）、1/7XY'（XMsm），即F2雄性个体中，含有2条X染色体的个体占3/4，雌性个体所占比例由1/3变为3/7，逐代升高，C正确，D错误。
故选D。
二、填空题：本题共5小题，共55分。
16. 骨髓中的造血干细胞是指尚未发育成熟的细胞，可分化为红细胞、白细胞和血小板等。下图表示人体骨髓中部分造血干细胞的生命历程。据图回答下列问题：
（1）图中过程②代表________，包括________和________两个相连续的过程。若想使更多的细胞阻断在分裂间期，可采取的措施有_______________等方法。
（2）细胞凋亡是指____________。细胞凋亡的速率与其功能有关，同样是血细胞，白细胞与红细胞的功能不同，凋亡的速率也不一样，白细胞凋亡的速率比红细胞快得多，该实例体现出细胞凋亡的生物学意义是____________。
（3）为探究药物阿霉素对心肌细胞凋亡是否有影响，研究者设计了如下实验：甲组加入培养液＋心肌细胞＋生理盐水；乙组加入_________（每组设置若干个重复样品，各组样品在相同且适宜的条件下培养），一段时间后统计并计算心肌细胞的存活率。若实验结果是____________，则说明使用阿霉素会导致心肌细胞凋亡。
【答案】（1） ①. 细胞增殖 ②. 物质准备 ③. 细胞分裂 ④. 加入DNA合成抑制剂/不提供DNA合成的原料
（2） ①. 由基因所决定的细胞自动结束生命的过程 ②. 有利于多细胞生物体维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰等
（3） ①. 等量培养液+等量心肌细胞+等量药物阿霉素 ②. 甲组细胞存活率高于乙组细胞
【解析】
【分析】由题图信息分析可知，图示为人体骨髓中部分造血干细胞的生命历程，其中①过程细胞数量和形态不变，细胞体积增大，表示的是细胞生长；②过程细胞的形态不变，数量增加，表示的是细胞分裂；③过程细胞的形态和结构发生了改变，表示的是细胞分化。
【小问1详解】
②过程细胞的形态不变，细胞数量增加，表示的是细胞分裂，表示细胞增殖；细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程；DNA分子复制发生在间期，若想使更多的细胞阻断在分裂间期，可采取的措施有加入DNA合成抑制剂/不提供DNA合成的原料等。
【小问2详解】
细胞凋亡是指由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，对于机体是有利的；细胞凋亡的速率与其功能有关，例体现出细胞凋亡的生物学意义是：有利于多细胞生物体维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素的干扰等。
【小问3详解】
由题干信息分析可知，该实验的目的是探究药物阿霉素对心肌细胞凋亡的作用，则实验的自变量为阿霉素的有无，因变量是心肌细胞的存活率（或心肌细胞的凋亡率），实验设计应遵循对照原则。研究者设计了三组实验，每组设置若干个重复样品，每组所加心肌细胞数量相同：甲组加入培养液＋心肌细胞＋生理盐水；乙组加入等量的培养液＋等量的心肌细胞＋等量的阿霉素；若实验结果是甲组细胞的存活率高于乙组的存活率，则说明使用阿霉素会导致心肌细胞凋亡。
17. 果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制，正常翅和小翅受等位基因B、b控制。两对基因都不位于X、Y染色体的同源区段。为进一步研究遗传机制，以纯合个体为材料进行杂交实验，各组合重复多次，结果如下表。
杂交组合
P
F1
♀
♂
♀
♂
甲
星眼正常翅
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
乙
正常眼小翅
星眼正常翅
星眼正常翅
星眼小翅
丙
正常眼小翅
正常眼正常翅
正常眼正常翅
正常眼小翅
回答下列问题：
（1）控制果蝇翅形的基因位于________（填“常”或“X”）染色体上，判断理由是________。控制眼形和翅形的两对基因的遗传遵循孟德尔遗传定律中的________定律，若要验证该定律，可选择正常眼小翅雌蝇与基因型为________的果蝇杂交，统计子代的表型及比例。
（2）若有一个由星眼正常翅雌、雄果蝇和正常眼小翅雌、雄果蝇组成的群体，群体中个体均为纯合子。以该群体中的雌、雄果蝇为亲本，随机交配产生F1，若F1中正常眼小翅雌果蝇占3/25、星眼小翅雄果蝇占2/25，则可推知亲本雌果蝇中星眼正常翅的比例为________。
（3）果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XYY或XO为雄性，XXY为雌性。若发现杂交组合乙F1中出现1只星眼小翅雌果蝇，可能的原因是________________。写出杂交组合乙F1中染色体组成正常的雄果蝇和亲本雌果蝇杂交的遗传图解。________。
【答案】（1） ①. X ②. 杂交组合甲和杂交组合乙相当于正反交实验，两组杂交实验结果中子代翅形表现不一致，说明基因在X染色体上 ③. 自由组合 ④. AaXBY
（2）3/5 （3） ①. 母本减数分裂时含基因b的两条X染色体移向同一极，产生了XbXb的卵细胞，该异常卵细胞与父本产生的含Y的正常精子结合形成XbXbY型的受精卵，最终发育成星眼小翅雌果蝇 ②.
【解析】
【分析】分析题意，甲、乙组中星眼与正常眼杂交，子代全为星眼，说明星眼为显性，且性别与性状无关，A、a基因位于常染色体上。甲组中雌性正常翅与雄性小翅杂交，子代全为正常翅，乙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交，子代中雌性为正常翅，雄性为小翅，说明该性状与性别相关联，位于X染色体上，且正常翅为显性。
【小问1详解】
分析题意，杂交组合甲和杂交组合乙相当于正反交实验，两组杂交实验结果中子代翅形表现不一致，说明基因在X染色体上；甲、乙组中星眼与正常眼杂交，子代全为星眼，说明星眼为显性，且性别与性状无关，A、a基因位于常染色体上；乙组中雌性小翅与雄性正常翅杂交，子代中雌性为正常翅，雄性为小翅，说明该性状与性别相关联，位于X染色体上，两对基因分别位于两对同源染色体，它们的遗传遵循自由组合定律；要验证自由组合定律，可选择正常眼小翅雌蝇aaXbXb与基因型为AaXBY的果蝇杂交，统计子代的表型及比例。
【小问2详解】
若有一个由纯合子星眼正常翅雌（AAXBXB，产生的配子为AXB）、星眼正常翅雄果蝇（AAXBY，产生配子为AXB、AY）和正常眼小翅雌（aaXbXb，产生配子为aXb）、正常眼小翅雄果蝇（aaXbY，产生配子为aXb、aY）组成，设雌性中aaXbXb占m，雄性中AAXBY占n，则aaXbY占1-n，随机交配后F1中正常眼小翅雌果蝇（aaXbXb）占3/25＝aXb×aXb，则有m×（1-n）×1/2=3/25，星眼小翅雄果蝇（AaXbY）占2/25＝AY×aXb，则m×n×1/2=2/25，求得m=2/5，n=2/5，可推知亲本雌果蝇中星眼正常翅的比例（AAXBXB）＝1-m=3/5。
【小问3详解】
已知XYY或XO为雄性，XXY为雌性，杂交组合乙亲本基因型是aaXbXb×AAXBY，正常情况下子代雌性都是正常眼 ，若F1中出现1只星眼小翅雌果蝇，则可能是母本减数分裂时含基因b的两条X染色体移向同一极，产生了XbXb的卵细胞，该异常卵细胞与父本产生的含Y的正常精子结合形成XbXbY型的受精卵，最终发育成星眼小翅雌果蝇；
杂交组合乙F1中染色体组成正常的雄果蝇和亲本雌果蝇基因型是AaXbY和aaXbXb，其遗传图解可表示如下：
。
18. 某雄性哺乳动物基因型为HHXBY，图1代表该动物某器官内细胞分裂模式图；图2中①-⑦代表该动物体内处于不同增殖时期的细胞中染色体数与核DNA分子数的关系图；图3代表特殊情况下，细胞分裂过程中染色体的姐妹染色单体连接在一起，着丝粒分裂后形成染色体桥。
据图回答下列问题：
（1）图1细胞分裂的方式和时期是________，该细胞所处时期与图2中________细胞相同（填序号）。图1细胞中存在基因h可能是________的结果。
（2）图2中肯定不含姐妹染色单体的细胞有________（填序号），可能出现四分体的细胞是________（填序号）。图2中细胞④正处于分裂间期，分裂间期完成的生命活动有________。
（3）图3中染色体桥的形成可能发生在________（填细胞增殖的具体时期）。若在形成图2中细胞⑦的过程中，H基因所在的某一条染色体出现染色体桥并在两着丝粒间任一位置发生断裂，形成的两条子染色体移到两极，不考虑其他变异和性染色体，该细胞产生的子细胞基因型可能是________。
（4）用32P标记该动物性原细胞的全部核DNA，然后将细胞置于31P的培养液中培养，使其进行减数分裂。用32P标记该动物另一性原细胞的全部核DNA，然后将细胞置于31P的培养液中进行两次有丝分裂，关于这两个性原细胞的标记情况，下列叙述正确的是________。
A. 第一次有丝分裂中期与减数分裂Ⅰ中期细胞中，32P标记的DNA分子数相同，染色体数相同
B. 第一次有丝分裂后期与减数分裂Ⅰ后期细胞中，32P标记的DNA分子数不同，染色体数不同
C. 第二次有丝分裂前期与减数分裂Ⅱ前期细胞中，32P标记的DNA分子数不同，染色体数相同
D. 第二次有丝分裂后期与减数分裂Ⅱ后期细胞中，32P标记的DNA分子数相同，染色体数相同
【答案】（1） ①. 减数分裂Ⅱ的前期 ②. ② ③. 基因突变
（2） ①. ①③⑦ ②. ⑥ ③. 完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞有适度生长
（3） ①. 有丝分裂后期、减数分裂Ⅱ的后期 ②. HH或H或HHH （4）AD
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期:染色体的复制；
（2）减数第一次分裂：前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；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；末期：细胞质分裂；
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，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。
【小问1详解】
由图可得该细胞不存在同源染色体，而且染色体着丝粒（着丝点）未断裂，染色体排列混乱，所以该细胞处于减数第二次分裂前期（减数分裂Ⅱ的前期）；染色体数量是体细胞中的一半，为n，DNA数量和体细胞相同，为2n，所以与图2的②对应；该哺乳动物基因型为HHXBY，故图1细胞中存在基因h可能是基因突变，由H→h所致。
【小问2详解】
不含有姐妹染色单体的细胞染色体数目等于DNA数目，为图2中的①③⑦；可能出现四分体的细胞(处于减数分裂I前期或中期)，染色体数目和体细胞相同，为2n，DNA数目是体细胞的二倍，为4n，为图2中的⑥；分裂间期完成的生命活动有：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成，细胞有适度生长，是物质准备期。
【小问3详解】
分析题意，着丝粒分裂后形成染色体桥，故发生在有丝分裂的后期、减数分裂Ⅱ的后期；根据题意，染色体桥可能导致基因重复分配到一个子细胞中，所以H基因所在的染色体出现染色体桥子细胞的基因型可能是HH或H或HHH。
【小问4详解】
A、第一次有丝分裂前期与减数分裂I中期细胞中，DNA进行半保留复制，每个DNA上都是一条链含32P，一条链含31P，32P标记的DNA分子数相同，都是4n，染色体数相同，都是2n，A正确；
B、第一次有丝分裂后期与减数分裂I后期细胞中，DNA数不变，32P标记的DNA分子数相同，仍都是4n；染色体数不同，第一次有丝分裂后期着丝点（着丝粒）分裂，染色体数加倍为4n，减数分裂I后期同源染色体分离，染色体条数不变为2n，B错误；
C、第一次有丝分裂结束，每个DNA上都是一条链含32P，一条链含31P，进入第二次有丝分裂DNA进行复制，一半DNA上含32P，一半不含32P，第二次有丝分裂前期32P标记的DNA分子数为2n；进入减数分裂ⅡDNA不进行复制，减数分裂Ⅱ前期细胞中，32P标记的DNA分子数为也2n；但二者的染色体数不同，分别为2n和n，C错误；
D、第二次有丝分裂后期DNA数不变，染色体加倍为4n，32P标记的DNA分子为2n；减数分裂Ⅱ后期32P标记的DNA分子数为2n，染色体数为2n，D正确。
故选AD。
19. 目前科学家可利用基因工程改造的大肠杆菌生产人胰岛素，下图是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。据图回答下列问题
（1）启动子的作用是________，除图中标出的结构外，质粒作为载体还需具备的结构有________。
（2）PCR遵循的原理为________，因此在基因工程中PCR的作用是________。为保证目的基因与载体的正向连接，在设计PCR引物时，应在引物的________（填“3'”或“5'”）端添加限制酶________（填种类）的识别序列。根据上述信息，写出上游引物的15个碱基序列：5’-________-3’。
（3）β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gaⅠ产生蓝色物质。筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，在添加了氨苄青霉素和X-gaⅠ的培养基上应选择白色的菌落，原因是________________（答出2点）。
【答案】（1） ①. RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA ②. 终止子
（2） ①. DNA半保留复制（和DNA热变性） ②. 获取和扩增目的基因 ③. 5’ ④. XhoI和MunI ⑤. 5'-CTCGAGATGCCAATC-3'
（3）①只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长。②目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解。
【解析】
【分析】PCR是聚合酶链式反应的简称，指在引物指导下由酶催化的对特定模板（克隆或基因组DNA）的扩增反应，是模拟体内DNA复制过程，在体外特异性扩增DNA片段的一种技术。
【小问1详解】
启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，可用于驱动基因转录出mRNA；图示结构包括目的基因、启动子和标记基因、复制原点，质粒作为载体还需具备的结构有终止子。
【小问2详解】
PCR是一项体外扩增DNA的技术，PCR遵循的原理为DNA半保留复制（和DNA热变性）；在基因工程中PCR的作用是获取和扩增目的基因，以便在短时间内获得更多的目的基因；由于图中有两个EcoRI的酶切位点，不能选择，而SalI和NheI会破坏目的基因，都不能选择，而DNA复制时，子链的延伸是从引物的3′端开始的，结合图中转录方向可知，为保证目的基因与载体的正向连接，在设计PCR引物时，应在引物的5'端添加限制酶XhoI和MunI的识别序列；根据目的基因转录的方向和质粒中限制酶的酶切位点可知，目的基因的上游应添加XhoI的识别序列，故上游引物的15个碱基序列为：5'-CTCGAGATGCCAATC-3'。
【小问3详解】
分析题意，目的基因的插入的位置是在lacZ 基因中，会破坏 lacZ 基因的结构，不能产生β-半乳糖苷酶，根据题干信息“β-半乳糖苷酶可以分解无色的XgaⅠ产生蓝色物质”，故目的基因的插入破坏了 lacZ 基因的结构，使其不能正常表达产生 β- 半乳糖苷酶，底物 X - gal 不会被分解，所以筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，只有导入了质粒的大肠杆菌才能在添加了氨苄青霉素的培养基上生长。目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解，故筛选导入重组质粒的大肠杆菌时，在添加了氨苄青霉素和X-gaⅠ的培养基上应选择白色的菌落。
20. 玉米（2n=20）为一年生作物，雌雄同株，在农作物育种及遗传学上具有极大的研究价值。回答下列有关玉米育种的问题：
（1）杂种优势泛指杂种品种F1（杂合子）表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（纯系）的现象。在农业生产时，杂交种（F1）的杂种优势明显，但是F2会出现杂种优势衰退现象。已知玉米的大粒杂种优势性状由一对等位基因（A1A2）控制，现将若干大粒玉米杂交种平分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态授粉，乙组人工控制自交授粉。若所有的种子均能正常发育，第4年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率（即小粒所占比例）分别为________、________。
（2）研究发现一种玉米突变体S，用突变体S的花粉给普通玉米授粉，会结出一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体籽粒胚乳相同，胚乳中含有三个染色体组，即包括一整套父本染色体和两套相同的母本染色体组。见图1）。
①为确定单倍体胚的来源，将亲本与子代的某基因进行扩增和电泳，结果如图2：
从图2结果可以推测单倍体的胚是由________发育而来。
②玉米籽粒颜色由A、a与R、r两对独立遗传的基因控制， A、R同时存在时籽粒为紫色。缺少A或R时籽粒为白色。玉米籽粒颜色由胚决定，将玉米籽粒颜色作为标记性状，利用突变体S（紫粒、AARR）和普通玉米（白粒、aarr）为材料。若欲根据F1籽粒颜色区分单倍体籽粒和二倍体籽粒，进行杂交时应以________作父本，则F1单倍体籽粒的表型为________，二倍体籽粒胚乳的基因型为________。
（3）现有高产抗病白粒玉米纯合子（G）、抗旱抗倒伏白粒玉米纯合子（H），欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。结合（2）②中的育种材料与方法，育种流程为：
①________________________；
②将得到的单倍体进行染色体加倍以获得纯合子；
③选出具有优良性状的个体。
【答案】（1） ①. 1/2 ②. 7/8
（2） ①. 母本的卵细胞 ②. 突变体S ③. 白粒 ④. AaaRrr
（3）G与H杂交得到F1，F1做母本与突变体S杂交，根据籽粒颜色筛选出单倍体
【解析】
【分析】分析题意可知，杂种优势泛指杂种品种即F1（杂合子）表现出的某些性状或综合性状优越于其亲本品种（纯系）的现象，也就是只有杂合子才会表现出杂种优势，显性纯合或隐性纯合均表现为衰退。
【小问1详解】
根据题意可知，只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态授粉，进行的是随机交配，因此不管种植多少年，三种基因型的比例均为1/4A1A1、1/2A1A2、1/4A2A2，只有A1A2表现为杂种优势，因此衰退率为1/2；乙组人工控制自交授粉，第4年种植时就是自交产生的子三代后代分别为7/16A1A1、1/8A1A2、7/16A2A2，则乙组杂种优势衰退率为7/8。
【小问2详解】
①从图2结果可以看出，F1单倍体胚与普通玉米母本所含DNA片段相同，所以可推测单倍体的胚是由母本的卵细胞发育而来。
②由于单倍体的胚是由普通玉米的卵细胞发育而来，而母本是普通玉米白粒aarr，若欲根据F1籽粒颜色区分单倍体籽粒和二倍体籽粒，进行杂交时应以突变体S作父本，所以单倍体基因型为ar为白粒；二倍体籽粒胚乳中含有三个染色体组，即包括一整套父本染色体和两套相同的母本染色体组，其基因型是AaaRrr。
【小问3详解】
根据现有提供的材料，欲培育出高产抗病抗旱抗倒伏的品种。其育种流程应为：
①将G和H杂交，得到F1的种子，这样就把高产、抗病、抗旱、抗倒伏的基因集中在一起。
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