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河北省邯郸市2022-2023学年高一下学期期末生物试题（Word版附解析）
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一、单项选择题
1. 孟德尔用圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交，F1全部表现为圆粒，F1自交得F2。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A. 杂交操作中要对父本及时去雄并套上纸袋
B. F2中豌豆的性状分离比为1：1
C. F2中有一半植株的自交后代不会发生性状分离
D. 若F1连续自交多代，则纯合圆粒豌豆所占比例逐渐减小
【答案】C
【解析】
【分析】1、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】A、杂交操作中要对母本及时去雄并套上纸袋，A错误；
B、圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交，F1全部表现为圆粒，圆粒为显性性状，假设相关基因为A和a，故F1的基因型为Aa，F1自交得F2中豌豆的圆粒：皱粒=3：1，B错误；
C、F1的基因型为Aa，F2中AA：Aa：aa=1：2：1，其中只有基因型为Aa的植株自交才会发生性状分离（占1/2），因此F2中有一半植株（AA和aa）的自交后代不会发生性状分离，C正确；
D、F1的基因型为Aa，连续自交多代，杂合子Aa植株所占的比例为1/2n（n表示自交代数），故纯合圆粒豌豆（AA）所占的比例为（1-1/2n）÷2，因此，纯合圆粒豌豆所占比例逐渐增大，D错误。
故选C。
2. 孟德尔运用“假说一演绎法”发现了两大遗传定律。下列关于自由组合定律发现过程的叙述，正确的是（ ）
A. 提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上
B. “F2出现两种新的性状组合”属于假说的内容
C. 为了验证假说是否正确，孟德尔设计并完成了F1自交实验
D. 假说的核心内容是“F1产生了数量相等的雌、雄配子”
【答案】A
【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。①提出问题（在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题）。②做出假设（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）。③演绎推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）。④实验验证（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）。⑤得出结论（就是分离定律）。
【详解】A、"提出问题"环节是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的， A正确；
B、“F2出现两种新的性状组合”属于提出问题的内容，B错误；
C、为了验证假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验，C错误；
D、生物体产生的雌、雄配子数量不相等，雄配子数量一般多于雌配子， D 错误。
故选A。
3. 某种植物的花色由一对等位基因控制，红花植株与白花植株杂交，所得F1均开粉花，F1随机交配，F2中红花：粉花：白花=1：2：1，下列叙述正确的是（ ）
A. F2出现三种花色的原因是F1中控制花色的基因发生了基因重组
B. F2中出现的性状分离比说明该花色的遗传不遵循分离定律
C. F2中相同花色的植株杂交，子代中粉花植株所占的比例为3/16
D. F2中粉花植株与红花植株杂交，子代的基因型比例与表型比例相同
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干中的杂交结果可推知：红花×白花→F1粉红花，F1粉红花自交→红花：粉红花：白花=1：2：1，说明是不完全显性，假设相关基因为A和a，所以控制红花性状的基因为显性纯合子（AA）或隐性纯合子（aa），控制粉红花性状的基因为杂合子（Aa），控制白花性状的基因为隐性纯合子（aa）或显性纯合子（AA）。
【详解】A、F2中出现三种花色，这是F1（Aa）个体产生A、a两种配子随机结合的结果，A错误；
B、该种植物的花色由一对等位基因控制，其遗传遵循分离定律，B错误；
C、该种植物的花色由一对等位基因控制，红花×白花→F1粉红花，F1粉红花自交→红花：粉红花：白花=1：2：1，假设相关基因为A和a，说明A对a为不完全显性，故粉红花的基因型为Aa，红花和白花的基因型分别为AA、aa或aa、AA。F2中AA：Aa：aa=1：2：1，F2中相同花色的植株杂交（相当于自交），子代中粉花植株（Aa）所占的比例为1/2×1/2=1/4，C错误；
D、F2中粉花植株（Aa）与红花植株（AA或aa）杂交，子代的基因型比例为Aa：AA（或aa）=1：1，其相应的表型比例为粉花：红花=1：1，故子代的基因型比例与表型比例相同，D正确。
故选D。
4. 下列关于同源染色体和四分体的叙述，正确的是（ ）
A. 四分体出现在减数分裂I的前期和有丝分裂的前期
B. 四分体中的姐妹染色单体之间常互换相应的片段
C. 减数分裂过程中联会的两条染色体是同源染色体
D. 一条来自父方、一条来自母方的两条染色体是同源染色体
【答案】C
【解析】
【分析】减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对形成四分体，因此一个四分体就一对同源染色体，由此可判断一个四分体含2条染色体（2个着丝粒），4条染色单体，4个DNA分子。
【详解】AC、四分体是在减数分裂过程中联会的两条同源染色体，可出现在减数第一次分裂的前期和中期，A错误，C正确；
B、四分体中的非姐妹染色单体之间常互换相应的片段，B错误；
D、一条来自父方，一条来自母方两条染色体不一定是同源染色体，如来自父本的2号染色体和来自母本的3号染色体，D错误；
故选C。
5. 下图为某种遗传病的系谱图，该病由一对等位基因A/a控制。在不考虑突变的情况下，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 若致病基因仅位于Y染色体上，且I-1患病、Ⅱ-1正常，则表型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4
B. 若基因A/a仅位于X染色体上，则该病具有男性患者多于女性患者的遗传特点
C. 若基因A/a仅位于X染色体上，则同时含有等位基因A和a的个体有两个，分别是I-2、Ⅱ-2
D. 若基因A/a仅位于X染色体上，则Ⅲ-2的基因型可能为XAXa或XAXA
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱分析：由于不患病的Ⅱ-1与Ⅱ-2，生了患病的Ⅲ-1，判断该病为隐性遗传病，进一步分析遗传系谱中遗传病传递规律，判断该遗传病致病基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上。
【详解】A、若致病基因仅位于Y染色体上，只有男性中会患病，Ⅱ-1正常，因此Ⅲ-1正常。I-1患病，Ⅱ-3患病，故Ⅲ-3正常，Ⅲ-4患病，因此，图中表型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4，A正确；
B、Ⅱ-1与Ⅱ-2都正常，生了患病的Ⅲ-1，该病为隐性遗传病，若基因A/a仅位于X染色体上，该病为伴X隐性遗传病，则该病具有男性患者多于女性患者的遗传特点，B正确；
CD、若基因A/a仅位于X染色体上，该病为伴X隐性遗传病，Ⅱ-3的基因型为XaY，则I-2的基因型为XAXa。Ⅲ-3的基因型为XaXa，则Ⅱ-4的基因型为XAXa。Ⅲ-1的基因型为XaY，则Ⅱ-2的基因型为XAXa，Ⅱ-1的基因型为XAY，则Ⅲ-2的基因型可能为XAXa或XAXA，因此同时含有等位基因A和a的个体有3个（至少），分别是I-2、Ⅱ-2、Ⅱ-4，C错误，D正确。
故选C。
6. DNA复制时，5-溴尿嘧啶（5-BU）可替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链中。一个含有50个碱基对的DNA分子片段，其中一条链的G+C占该链碱基总数的60%，它的互补链中A与C分别占所在链碱基总数的22%和18%。若该DNA在含有四种脱氧核苷酸且混有足量5-BU的环境中连续复制2次，则消耗5-BU的最大数量是（ ）
A. 80B. 60C. 54D. 30
【答案】B
【解析】
【分析】根据碱基互补配对的原则，一条链上的A一定等于互补链上的T；一条链上的G一定等于互补链上的C。
【详解】一个含有50个碱基对的DNA分子片段，这个DNA分子片段共含有100个碱基，其中一条链的G+C占该链碱基总数的60%，则这条链C+G=50×60%=30个，C+G=30个，A+T=20个；根据碱基互补配对原则A=T，C=G可知，另一条链中同样A+T=20个，C+G=30个，由C=G可知，该DNA双链中C=G=30个，A=T=20个。DNA复制时，5-溴尿嘧啶（5-BU）可替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链中，若该DNA在含有四种脱氧核苷酸且混有足量5-BU的环境中连续复制2次，则消耗5-BU的最大数量是20✖（22-1）=60个，ACD错误，B正确。
故选B。
7. 基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列叙述正确的是（ ）
A. 流感病毒和农杆菌的基因都是有遗传效应的DNA片段
B. 生长激素基因是由4种碱基随机排列构成的DNA片段
C. 豌豆体内所有基因的碱基总数等于DNA分子的碱基总数
D. 绿色荧光蛋白基因的遗传效应表现为使生物体发出绿色荧光
【答案】D
【解析】
【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段，但是有些病毒的遗传物质是RNA，此时病毒的基因就是具有遗传效应的RNA片段。
【详解】A、流感病毒的遗传物质是RNA，故流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，A错误；
B、生长激素的本质是蛋白质，并不是DNA，B错误；
C、基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此DNA分子的碱基总数要比豌豆体内所有基因的碱基总数多，C错误；
D、绿色荧光蛋白基因能够指导绿色荧光蛋白的合成，因此其遗传效应表现为使生物体发出绿色荧光，D正确。
故选D。
8. 下图是氨酰-tRNA合成酶的作用过程示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. tRNA形成的三叶草结构含有一个游离的磷酸基团
B. tRNA通过反密码子与mRNA上的密码子特异性结合
C. tRNA结合相应氨基酸的过程需要酶催化且消耗能量
D. tRNA3'-端结合的氨基酸决定了氨酰-tRNA的去向
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、tRNA形成的三叶草结构只含有一条链，在5'-端含有一个游离的磷酸基团，A正确；
B、tRNA含有反密码子，能与mRNA上的密码子特异性结合，B正确；
C、由图可知，tRNA结合相应氨基酸的过程需要氨酰-tRNA合成酶催化并消耗ATP释放的能量，C正确；
D、决定了氨酰-tRNA的去向的是tRNA上的反密码子，D错误。
故选D。
9. 青蒿素对治疗疟疾有很好的效果。研究发现，酵母菌细胞能合成青蒿素的中间产物FPP。将控制合成青蒿素的ADS酶基因等导入酵母菌细胞核，利用该酵母菌合成青蒿素的过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 在酵母菌细胞中ADS酶基因的转录和翻译同时进行
B. 青蒿素的合成由多个基因共同决定，不受环境因素的影响
C. 降低ERG9酶的活性可以提高酵母菌合成青蒿素的量
D. 青蒿素的合成体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
【答案】C
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程，原核细胞没有细胞核转录核翻译可以同时进行，但真核生物是先转录后翻译。生物的性状不仅受基因的控制还受环境的影响，基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，基因还可以通过控制酶的合成来控制细胞代谢，从而控制生物的性状。
【详解】A、酵母菌是真核生物，先转录后翻译，不能同时进行，A错误；
B、青蒿素的合成还受环境的影响，B错误；
C、降低ERG9酶的活性FPP更多的在ADS酶的作用下合成青蒿素前体，进而提高酵母菌合成青蒿素的量，C正确；
D、青蒿素合成受多种酶的影响，体现了基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状，D错误。
故选C。
10. 下列有关生物体内突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）
A. 由碱基的增添、缺失或替换引起的DNA分子碱基序列的改变叫作基因突变
B. 秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是能够抑制纺锤体的形成
C. 减数分裂过程中，控制一对相对性状的基因不能发生基因重组
D. 基因重组所产生的新基因型一定会表现为新的表型
【答案】B
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型，①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎链球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
【详解】A、DNA中碱基对的替换、缺失、增添若发生在非基因序列，就不会引起基因结构的改变，也就不会引起基因突变，A错误；
B、秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是通过抑制纺锤体形成，从而使得细胞不能正常分裂，从而使染色体数目加倍，B正确；
C、如一对相对性状由非同源染色体上的两对非等位基因控制，则在减数分裂过程中，控制一对相对性状的基因能发生基因重组，C错误；
D、基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表型，如AABB和AaBb表型相同，D错误。
故选B。
11. 癌症是当前严重威胁人类生命的疾病之一。下列有关细胞癌变的叙述，错误的是（ ）
A. 没有致癌因子的作用，细胞就不会发生癌变
B. 人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因
C. 原癌基因突变或过量表达可能会引起细胞癌变
D. 癌细胞中特定的mRNA或蛋白质可用于肿瘤的研究和诊断
【答案】A
【解析】
【分析】癌细胞的主要特征：能无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致细胞间的黏着性降低。
【详解】A、人体细胞在自发情况下（DNA复制时发生错误）也可能使得原癌基因和抑癌基因等发生基因突变，可能导致癌变，A错误；
B、原癌基因和抑癌基因在人体和动物正常细胞中普遍存在，防止细胞发生癌变，B正确；
C、原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程。癌细胞具有无限增殖的特性，可能的原因是原癌基因突变或过量表达，使得细胞的增殖不受机体控制，C正确；
D、癌细胞中特定的mRNA或蛋白质（只在癌细胞中表达的）可用于肿瘤的研究和诊断，D正确。
故选A。
12. 金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们从中选择喜欢的品种培养并进行人工杂交，再经过人工选择培育出形态各样、品种繁多的金鱼品系。下列叙述错误的是（ ）
A. 金鱼种群与野生鲫鱼种群的基因库存在差异
B. 人工选择能使金鱼种群基因频率定向改变
C. 人工选择使鲫鱼发生了基因突变，产生了多种形态
D. 人类的喜好影响了金鱼的进化方向
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等；可遗传变异为生物进化提供原材料，可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组。基因突变和染色体变异统称为突变；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致新物种的形成。
【详解】A、因变异和选择的方向不同，因此金鱼种群与野生鲫鱼种群的基因库存在差异，A正确；
B、生物的变异是不定向的，人工选择能使金鱼种群基因频率定向改变，B正确；
C、生物变异是不定向的，人工选择可决定鲫鱼进化的方向，不能诱导鲫鱼发生基因突变，C错误；
D、人类会根据自己的喜好保留所需要的性状，故人类的喜好影响了金鱼的进化方向，D正确。
故选C。
13. 人类镰状细胞贫血是常染色体隐性遗传病。显性纯合子的血红蛋白正常，个体不患病；杂合子既有正常的血红蛋白又有异常的血红蛋白，在氧含量正常情况下，个体不患病；隐性纯合子血红蛋白异常，个体患病。在疟疾流行的某地区，人群中杂合子比例最高。下列叙述错误的是（ ）
A. 突变的有害或有利往往取决于生物的生存环境
B. 使用普通光学显微镜可以确定是否患镰状细胞贫血
C. 若消灭该地区的疟疾，则人群中相关基因的频率会发生改变
D. 该地区相关基因频率与其他地区不同，说明存在地理隔离
【答案】D
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变．突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成．在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、变异的有害或有利可能是相对的，突变的有害或有利往往取决于生物的生存环境，A正确；
B、血红蛋白基因突变导致红细胞由圆饼形变为镰刀型，可以利用光学显微镜检测红细胞形态判断是否镰刀型细胞贫血症，B正确；
C、如果消灭该地区的疟疾，则环境条件发生了改变，该地区人群中相关基因频率会发生改变，C正确；
D、该地区相关基因频率与其他地区不同，这是自然选择的结果，该地区与其他地区不存在地理隔离，D错误。
故选D。
二、多项选择题
14. 玉米通常是雌雄同株异花植株，但也有雌雄异株。玉米性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由基因A控制，雄花花序由基因B控制，基因型为aabb的个体为雌株。下列叙述正确的是（ ）
A. 某纯合雌株与纯合雄株杂交，后代不一定能自交
B. 基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体杂交，F1自交后代中雌株占1/4
C. 基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体杂交，F1测交后代性状的数量比为1：1：2
D. 基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体正反交，后代全为雌雄同株
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意可知，玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，遵循自由组合定律。A_B_为雌雄同株，A_bb和aabb为雌株，aaB_为雄株。
【详解】A 、纯合雌株的基因型为AAbb或aabb，纯合雄株的基因型为aaBB，杂交后代基因型为AaBb或aaBB，其中基因型为AaBb的植株为雌雄同株，能自交，而基因型为aaBB的植株为雄株，不能自交，A正确；
B 、基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体（AABB）杂交 ，F1的基因型为AaBb，F1自交后代中雌株（A_bb和aabb）占的比例为3/4×1/4+1/4×1/4=1/4，B正确；
C 、基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体杂交，纯合雌雄同株个体（AABB）杂交 ，F1的基因型为AaBb，F1测交后代性状的数量比为雌雄同株（AaBb）：雄株（aaBb）：雌株（Aabb和aabb）=1：1：2， C正确；
D 、基因型为aabb的个体为雌株，只能作为母本，不能作为父本，故基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体不能进行正反交 ， D错误。
故选ABC。
15. 果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，仅位于X染色体上；灰体基因（A）对黑体基因（a）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼黑体果蝇与一只红眼灰体果蝇交配，F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体。不考虑突变，下列叙述错误的是（ ）
A. 亲本雌果蝇的基因型是AaXRXr，雄果蝇的基因型不确定
B. 雌、雄亲本均能产生4种配子
C. 亲本雌果蝇可以产生基因型为aXr的极体
D. 亲本雄果蝇可以产生基因型为AXR的精子
【答案】ABD
【解析】
【分析】果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，仅位于X染色体上；灰体基因（A）对黑体基因（a）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼（XR-）黑体（aa）果蝇与一只红眼（XR-）灰体（A-）果蝇交配，F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体（aaXrY），说明亲本灰体的基因型为Aa，后代aa所占的比例为1/2，由于F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体，说明雄果蝇中白眼和红眼各占1/2。
【详解】A、F1的雄果蝇中出现白眼黑体（aaXrY），因此亲本基因型肯定为Aa（灰体）×aa（黑体），则F1雄果蝇中黑体占1/2，由于F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体，说明雄果蝇存在白眼和红眼，各占1/2，故双亲红眼黑体果蝇和红眼灰体的基因型分别为aaXRXr和AaXRY或aaXRY和AaXRXr，A错误；
B、雌、雄亲本的基因型若为aaXRXr和AaXRY，雌性亲本只能产生2种配子，分别为aXR、aXr，B错误；
C、亲本雌果蝇的基因型无论为哪一种，均可以产生基因型为aXr的极体，C正确；
D、亲本雄果蝇的基因型若为aaXRY，不能产生基因型为AXR的精子，D错误。
故选ABD。
16. 关于遗传物质的研究，下列叙述错误的是（ ）
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用减法原理证明了DNA是转化因子
B. 证明DNA复制方式的实验和分离细胞器的实验均用到了差速离心法
C. 沃森和克里克主要以DNA衍射图谱的有关数据推算出了DNA呈螺旋结构
D. 噬菌体侵染细菌的实验和证明DNA复制方式的实验均利用了放射性同位素标记技术
【答案】BD
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括体内转化实验和体外转化实验，其中体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；体外转化实验证明DNA是遗传物质。
T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验特异的除去的除去了一种物质，从而证明了DNA是转化因子即遗传物质，其自变量的处理方法遵循“减法原理”，A正确；
B、证明DNA是半保留复制方式的实验采用的是密度梯度离心法，分离细胞器的实验采用了差速离心法，B错误；
C、沃森和克里克主要以威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构，C正确；
D、噬菌体侵染细菌的实验利用了放射性同位素标记技术，而DNA复制方式的实验用的是15N同位素标记技术，但15N没有放射性，D错误。
故选BD。
17. 当DNA中的CG碱基相邻时，细胞可在胞嘧啶的5号位上添加一个甲基基团，进行甲基化修饰。DNA甲基化可导致DNA构象变化，从而抑制转录因子（起始转录的蛋白质）与启动区DNA的结合。有序的DNA甲基化和去甲基化是基因选择性表达的有效调控方式。下列叙述正确的是（ ）
A. 若启动区DNA大量胞嘧啶被甲基化，可能会抑制该基因的转录
B. DNA的甲基化会改变基因的碱基序列，并可遗传给后代
C. 神经细胞中呼吸酶基因处于高度甲基化状态
D. 若DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则会诱导这些基因重新活化和表达
【答案】AD
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程中需要RNA聚合酶识别并结合启动子，故若启动区DNA大量胞嘧啶被甲基化，可能会抑制该基因的转录，A正确；
B、DNA的甲基化是表观遗传的一种，不会改变基因的碱基序列，但属于可遗传变异，能够遗传给后代，B错误；
C、基因的甲基化可能导致其表达受阻，而神经细胞中，呼吸酶基因处于表达状态，据此推测其不处于高度甲基化状态，C错误；
D、若DNA甲基化能关闭某些基因的活性，导致其不能正常表达，去甲基化则会诱导这些基因重新活化和表达，D正确。
故选AD。
18. 遗传病是造成出生缺陷的重要因素。提高出生人口素质、推进健康中国建设的重要举措是预防和减少出生缺陷。下列叙述错误的是（ ）
A. 青少年型糖尿病属于多基因遗传病，在群体中发病率比较高
B. 遗传病通常是指遗传物质改变引起的疾病，患者一定携带致病基因
C. 遗传咨询一定可以诊断出胎儿是否患遗传病
D. 所有的先天性疾病都可以通过基因检测诊断
【答案】BCD
【解析】
【分析】遗传病的监测和预防
1、产前诊断：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，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。
2、遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
【详解】A、人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病，青少年型糖尿病属于多基因遗传病，在群体中发病率比较高，A正确；
B、遗传病通常是指遗传物质改变引起的疾病，但患者不一定携带致病基因，如染色体异常遗传病，B错误；
C、遗传咨询可以推测胎儿是否患遗传病，但不都能确定，需要进行产前诊断来进一步确定，C错误；
D、通过基因诊断只能查出胎儿是否患有单基因遗传病或多基因遗传病，不能诊断胎儿是否患有各种先天性疾病（如染色体异常遗传病），D错误。
故选BCD。
三、非选择题
19. 某雌雄同株的二倍体纯种高秆植物M经诱变获得纯种矮秆突变体N，为了阐明该矮秆突变体N由几对基因控制、显隐性以及基因位置关系等遗传机制，研究人员用M与N进行了相关实验，结果如下表：
回答下列问题：
（1）根据表中数据分析，该矮秆突变体N的遗传机制是___________。
（2）实验一中F1产生了____________种配子，比例为___________，其细胞遗传学基础是___________。
（3）实验一中的F1测交，后代中高秆植株的基因型为___________（若一对等位基因用A/a表示，若两对等位基因用A/a、B/b表示，以此类推）。
（4）将实验二F1自交后代中的所有高秆植株自交，其中能发生性状分离的植株所占比例为___________，若分别统计这些可发生性状分离的高秆植株的单株自交后代，其性状分离比有___________和___________两种类型。
【答案】（1）由2对基因控制、高秆为显性性状、2对基因位于2对同源染色体上
（2） ①. 4 ②. 1：1：1：1 ③. F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
（3）AaBb、aaBb、Aabb
（4） ①. 8/15 ②. 15：1 ③. 3：1
【解析】
【分析】实验一和实验二中，F2高秆：矮秆≈15：1，据此推测该植株的高矮性状由两对独立遗传的基因控制，遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
实验一和实验二中，F1的自交后代高秆：矮秆≈15：1，F1的测交后代高秆：矮秆≈3：1，说明高矮性状由两对独立遗传的基因控制，且高秆显性性状，故该矮秆突变体N的遗传机制是由2对基因控制、高秆为显性性状、2对基因位于2对同源染色体上。
【小问2详解】
假设相关基因用A/a、B/b表示，F1的自交后代高秆：矮秆≈15：1，F1的测交后代高秆：矮秆≈3：1，说明实验一（或实验二）中F1的基因型为AaBb，矮秆的基因型为aabb，其余基因型都表现为高秆。F1能产生4种配子（分别为AB、Ab、aB、ab），比例为1：1：1：1，其细胞遗传学基础是F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问3详解】
矮秆的基因型为aabb，其余基因型都表现为高秆。实验一中的F1的基因型为AaBb，其测交后代基因型分别为AaBb、aaBb、Aabb、aabb，其中高秆植株的基因型为AaBb、aaBb、Aabb。
【小问4详解】
实验二F1的基因型为AaBb，自交后代中高秆植株的基因型分别为AABB、AABb、AaBb\、AaBB、aaBb、aaBB、Aabb、AAbb，其比例为1：2：4：2：2：1：2：1，只要有显性基因（A或B）的都表现为高秆，自交后代中能发生性状分离植株的基因型为AaBb、aaBb、Aabb，所占比例为8/15。若分别统计这些可发生性状分离的高秆植株的单株自交后代，基因型为AaBb植株自交后代性状分离比15：1，基因型为aaBb或Aabb植株自交后代性状分离比3：1。
20. 下图1是某二倍体生物精原细胞减数分裂过程中的部分显微图像（各图放大倍数相同），图2是另一生物（基因型为AaBb）某器官中三个细胞分裂的示意图，回答下列问题：
（1）图1中细胞分裂的先后顺序是__________（用字母表示），排序的依据是__________。
（2）比较图1a、c图像中的单个细胞，两者均含有__________（填“同源染色体”或“姐妹染色单体”），图1中d细胞与图2中__________（填“甲”“乙”或“丙”）细胞处于细胞分裂的同一时期。
（3）减数分裂可产生多种配子，其原因除图2乙细胞所示外，另一原因是___________（不考虑突变）。
（4）图2甲细胞的1号染色体上有A基因，则正常情况下，a基因位于甲细胞的___________号染色体上。已知该生物的b基因也位于1号染色体上，若其体内某精原细胞减数分裂产生了一个基因型为AB的精子，则来自该精原细胞产生的另一个次级精母细胞的一个精子的基因型可能是___________（不考虑突变）。
【答案】（1） ①. cadb ②. a处于减数第二次分裂中期，b处于减数第二次分裂末期，c处于减数第一次分裂后期，d处于减数第二次分裂后期
（2） ①. 姐妹染色单体 ②. 丙
（3）减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换
（4） ①. 3或7 ②. Ab或aB或ab
【解析】
【分析】1、有丝分裂特点：①间期：DNA的复制、蛋白质的合成。②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。④后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。
2、减数分裂过程： （1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒（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】
图1是某二倍体生物精原细胞减数分裂过程中的部分显微图像，根据减数分裂过程特点进行判断，a处于减数第二次分裂中期，b处于减数第二次分裂末期，c处于减数第一次分裂后期，d处于减数第二次分裂后期，故图1中细胞分裂的先后顺序是cadb。
【小问2详解】
图1中a处于减数第二次分裂中期，没有同源染色体，含有姐妹染色单体，c处于减数第一次分裂后期，含有同源染色体和姐妹染色单体，因此a、c图像中的单个细胞，两者均含有姐妹染色单体。
图1中d细胞处于减数第二次分裂后期，图2中甲处于有丝分裂后期（含有同源染色体，着丝点分裂，染色体分布在两极），乙处于减数第一次分裂后期（同源染色体正发生分离），丙处于减数第二次分裂后期（没有同源染色体，着丝点分裂），因此图1中d细胞与图2中丙细胞处于细胞分裂的同一时期。
【小问3详解】
减数分裂可产生多种配子的原因有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而导致配子具有多种，即图2乙细胞所示，另一个原因是减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换而导致配子具有多种。
【小问4详解】
等位基因位于同源染色体上，图2甲细胞的1号和3号或7号是同源染色体上，1号染色体上有A基因，正常情况下，a基因位于甲细胞的3号或7号染色体上。
生物基因型为AaBb，A基因与b基因都1号染色体上，则a基因和B基因也位于另一条同源染色体上，精原细胞复制后的基因型为AAaaBBbb，若其体内某精原细胞减数分裂产生了一个基因型为AB的精子，不考虑突变，说明该精原细胞减数分裂发生过互换（A与a互换或B与b互换），则减数第一次分裂产生的次级精母细胞的基因型分别为AaBB、Aabb（A与a互换）或AABb或aaBb（B与b互换），因此则来自该精原细胞产生的另一个次级精母细胞（Aabb或aaBb）的一个精子的基因型可能是Ab或aB或ab。
21. 下图1是遗传信息的传递和表达过程示意图。请回答下列问题：
（1）科学家克里克于1957年提出了中心法则。请结合图1完成下表。
（2）图1中过程③的方向是___________（填“从a到b”或“从b到a”），能快速高效合成多条相同肽链的原因是___________。
（3）RNA编辑是指对转录后的mRNA编码序列进行碱基插入、删除或替换，翻译出不同于原基因编码的氨基酸序列的蛋白质。图2为哺乳动物载脂蛋白B基因在肝脏和小肠细胞中的表达过程，已知小肠和肝脏细胞内mRNA中“……”处的碱基序列和数量完全相同。与肝脏细胞相比，该基因在小肠细胞中翻译出了氨基酸数量减少的多肽，原因是___________。
【答案】（1） ①. 脱氧核苷酸 ②. RNA聚合酶 ③. DNA→RNA ④. mRNA
（2） ①. 从a到b ②. mRNA（同一模板）能与多个核糖体结合，可同时合成多条相同的肽链
（3）由于RNA编辑，小肠细胞中的载脂蛋白B基因转录的mRNA上的一个碱基C转变成了U，使该部位的密码子由CAA （谷氨酰胺的密码子）转变成了UAA （终止密码子），翻译过程提前终止，翻译出了氨基酸数量减少的多肽。
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：过程①形成两个子代DNA分子，表示DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表示解旋酶；过程②表示转录，酶C表示RNA聚合酶，过程③表示翻译。
【小问1详解】
过程①表示DNA复制，合成DNA，Ⅲ原料为脱氧核苷酸；过程②表示转录，形成RNA，Ⅱ酶C为RNA聚合酶，遗传信息传递方向DNA→RNA；过程③表示翻译，模板为mRNA，形成蛋白质。
【小问2详解】
图1中过程③表示翻译，mRNA结合多个核糖体，先进行翻译的肽链更长，后翻译的肽链更短，因此过程③的方向是从a到b。
由于mRNA（同一模板）能与多个核糖体结合，可同时合成多条相同的肽链，故能快速高效合成多条相同肽链。
【小问3详解】
从图中可以看出，由于RNA编辑，小肠细胞中的载脂蛋白B基因转录的mRNA上的一个碱基C转变成了U，使该部位的密码子由CAA （谷氨酰胺的密码子）转变成了UAA （终止密码子），翻译过程提前终止，翻译出了氨基酸数量减少的多肽。
22. 三倍体无子西瓜是用四倍体植株作母本、二倍体植株作父本杂交得到的。下图是三倍体无子西瓜（3n=33）的培育过程，据图回答下列问题：
（1）该培育过程中用秋水仙素处理二倍体西瓜___________获得四倍体植株，秋水仙素发挥作用的时期是___________，此时期细胞中有____________条染色体。
（2）发育成三倍体西瓜的种子由___________（填“四倍体”“三倍体”或“二倍体”）西瓜所结，三倍体西瓜的体细胞中最多有___________个染色体组。三倍体不能形成可育配子的原因是___________。
（3）培育三倍体无子西瓜的过程中发生的变异类型是___________（要求写具体），此类变异可以分为两类：一类是___________，另一类是___________。
（4）三倍体无子西瓜的“无子性状”___________（填“属于”或“不属于”）可遗传的变异，三倍体无子西瓜___________（填“是”或“不是”）一个物种。
【答案】（1） ①. 幼苗 ②. 有丝分裂的前期 ③. 22
（2） ①. 四倍体 ②. 6 ③. 三倍体西瓜由于体细胞中具有三个染色体组，即每组同源染色体有3条，在减数第一次分裂前期时，会由于联会紊乱，导致不能产生正常的配子
（3） ①. 染色体变异 ②. 染色体数目变异 ③. 染色体结构变异
（4） ①. 属于 ②. 不是
【解析】
【分析】无子西瓜的培育的具体方法：用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜→用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子→种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，得到三倍体西瓜。
【小问1详解】
培育三倍体无子西瓜的过程中，先用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，秋水仙素作用机理是抑制纺锤体的形成，纺锤体的形成在有丝分裂的前期，因此秋水仙素发挥作用的时期是有丝分裂前期，此时期细胞中有2个染色体组，含有22条染色体。
【小问2详解】
用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子，因此发育成三倍体西瓜的种子由四倍体西瓜所结。三倍体西瓜在有丝分裂后期时，染色体数目是体细胞的二倍，因此有6个染色体组。三倍体西瓜由于体细胞中具有三个染色体组，即每组同源染色体有3条，在减数第一次分裂前期时，会由于联会紊乱，导致不能产生正常的配子，因此所结西瓜中没有种子。
【小问3详解】
培育三倍体无子西瓜采用了多倍体育种法，其原理是染色体变异，染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，染色体数目变异是指以染色体组为单位的变异或以个别染色体为单位的变异，染色体结构的变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变。
【小问4详解】
三倍体无子西瓜的变异过程遗传物质发生改变，所以属于可遗传变异，三倍体无子西瓜不可育，不是新物种。
23. 一万多年前，某地区有许多湖泊（A、B、C、D），湖泊之间通过纵横交错的溪流连结起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊A、B、C、D（如下图），湖中鳉鱼的形态差异也变得明显。请分析回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为___________是自然选择的结果；自然选择导致___________，进而通过隔离形成新的物种；生物多样性是___________的结果。
（2）在1万多年中，小溪流渐渐消失，C湖中的鳉鱼与其他3个湖泊中的鳉鱼不会发生基因交流，其原因是在空间上存在___________。经调查，C湖中的鳉鱼由于基因突变产生了___________，通过有性生殖过程中的___________，形成了多种基因型，从而使C湖中出现多种多样可遗传的变异类型。
（3）现在，将A、B两湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：AB两湖的鳞鱼相互交配产生了不育后代，这两个种群___________（填“是”或“否”）已经进化为两个不同的物种，理由是___________。
【答案】（1） ①. 适应 ②. 种群的基因频率发生定向改变 ③. 协同进化
（2） ①. 地理隔离 ②. 新基因 ③. 基因重组
（3） ①. 是 ②. 出现了生殖隔离
【解析】
【分析】现代生物进化理论的内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变；在生物进化过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【小问1详解】
现代生物进化理论认为适应是自然选择的结果；自然选择导致生物种群的基因频率发生定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物多样性是协同进化的结果。
【小问2详解】
在1万多年中，小溪流渐渐消失，C湖中的鳉鱼与其他3个湖泊中的鳉鱼不会发生基因交流，其原因是在空间上存在地理隔离。经调查，C湖中的鳉鱼由于基因突变产生了新基因，通过有性生殖过程中的基因重组，形成了多种基因型，从而使C湖中出现多种多样可遗传的变异类型。
【小问3详解】
由于AB两湖的鳞鱼相互交配产生了不育后代说明出现了生殖隔离，已经进化成不同的物种了。实验一
实验二
亲本
母本M
父本N
母本N
父本M
F1的自交后代
高秆506株、矮秆33株
高秆596株、矮秆41株
F1的测交后代
高秆210株、矮秆68株
高秆242株、矮秆79株
比较项目
模板
酶
原料
能量
遗传信息传递方向
过程①
DNA的两条链
DNA聚合酶（酶A）、解旋酶（酶B）
Ⅲ．___________
ATP
DNA→DNA
过程②
DNA的一条链
Ⅱ．___________（酶C）
4种核糖核苷酸
IV．___________
过程③
I．___________
多种酶
21种氨基酸
mRNA→蛋白质
一、单项选择题
1. 孟德尔用圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交，F1全部表现为圆粒，F1自交得F2。下列关于该实验的叙述，正确的是（ ）
A. 杂交操作中要对父本及时去雄并套上纸袋
B. F2中豌豆的性状分离比为1：1
C. F2中有一半植株的自交后代不会发生性状分离
D. 若F1连续自交多代，则纯合圆粒豌豆所占比例逐渐减小
【答案】C
【解析】
【分析】1、控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的，在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
2、在生物体的体细胞中，控制同一种性状的遗传因子成对存在，不相融合，在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】A、杂交操作中要对母本及时去雄并套上纸袋，A错误；
B、圆粒豌豆与皱粒豌豆杂交，F1全部表现为圆粒，圆粒为显性性状，假设相关基因为A和a，故F1的基因型为Aa，F1自交得F2中豌豆的圆粒：皱粒=3：1，B错误；
C、F1的基因型为Aa，F2中AA：Aa：aa=1：2：1，其中只有基因型为Aa的植株自交才会发生性状分离（占1/2），因此F2中有一半植株（AA和aa）的自交后代不会发生性状分离，C正确；
D、F1的基因型为Aa，连续自交多代，杂合子Aa植株所占的比例为1/2n（n表示自交代数），故纯合圆粒豌豆（AA）所占的比例为（1-1/2n）÷2，因此，纯合圆粒豌豆所占比例逐渐增大，D错误。
故选C。
2. 孟德尔运用“假说一演绎法”发现了两大遗传定律。下列关于自由组合定律发现过程的叙述，正确的是（ ）
A. 提出问题是建立在纯合亲本杂交和F1自交的实验基础上
B. “F2出现两种新的性状组合”属于假说的内容
C. 为了验证假说是否正确，孟德尔设计并完成了F1自交实验
D. 假说的核心内容是“F1产生了数量相等的雌、雄配子”
【答案】A
【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。①提出问题（在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题）。②做出假设（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）。③演绎推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）。④实验验证（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）。⑤得出结论（就是分离定律）。
【详解】A、"提出问题"环节是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的， A正确；
B、“F2出现两种新的性状组合”属于提出问题的内容，B错误；
C、为了验证假说是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验，C错误；
D、生物体产生的雌、雄配子数量不相等，雄配子数量一般多于雌配子， D 错误。
故选A。
3. 某种植物的花色由一对等位基因控制，红花植株与白花植株杂交，所得F1均开粉花，F1随机交配，F2中红花：粉花：白花=1：2：1，下列叙述正确的是（ ）
A. F2出现三种花色的原因是F1中控制花色的基因发生了基因重组
B. F2中出现的性状分离比说明该花色的遗传不遵循分离定律
C. F2中相同花色的植株杂交，子代中粉花植株所占的比例为3/16
D. F2中粉花植株与红花植株杂交，子代的基因型比例与表型比例相同
【答案】D
【解析】
【分析】根据题干中的杂交结果可推知：红花×白花→F1粉红花，F1粉红花自交→红花：粉红花：白花=1：2：1，说明是不完全显性，假设相关基因为A和a，所以控制红花性状的基因为显性纯合子（AA）或隐性纯合子（aa），控制粉红花性状的基因为杂合子（Aa），控制白花性状的基因为隐性纯合子（aa）或显性纯合子（AA）。
【详解】A、F2中出现三种花色，这是F1（Aa）个体产生A、a两种配子随机结合的结果，A错误；
B、该种植物的花色由一对等位基因控制，其遗传遵循分离定律，B错误；
C、该种植物的花色由一对等位基因控制，红花×白花→F1粉红花，F1粉红花自交→红花：粉红花：白花=1：2：1，假设相关基因为A和a，说明A对a为不完全显性，故粉红花的基因型为Aa，红花和白花的基因型分别为AA、aa或aa、AA。F2中AA：Aa：aa=1：2：1，F2中相同花色的植株杂交（相当于自交），子代中粉花植株（Aa）所占的比例为1/2×1/2=1/4，C错误；
D、F2中粉花植株（Aa）与红花植株（AA或aa）杂交，子代的基因型比例为Aa：AA（或aa）=1：1，其相应的表型比例为粉花：红花=1：1，故子代的基因型比例与表型比例相同，D正确。
故选D。
4. 下列关于同源染色体和四分体的叙述，正确的是（ ）
A. 四分体出现在减数分裂I的前期和有丝分裂的前期
B. 四分体中的姐妹染色单体之间常互换相应的片段
C. 减数分裂过程中联会的两条染色体是同源染色体
D. 一条来自父方、一条来自母方的两条染色体是同源染色体
【答案】C
【解析】
【分析】减数第一次分裂前期，同源染色体两两配对形成四分体，因此一个四分体就一对同源染色体，由此可判断一个四分体含2条染色体（2个着丝粒），4条染色单体，4个DNA分子。
【详解】AC、四分体是在减数分裂过程中联会的两条同源染色体，可出现在减数第一次分裂的前期和中期，A错误，C正确；
B、四分体中的非姐妹染色单体之间常互换相应的片段，B错误；
D、一条来自父方，一条来自母方两条染色体不一定是同源染色体，如来自父本的2号染色体和来自母本的3号染色体，D错误；
故选C。
5. 下图为某种遗传病的系谱图，该病由一对等位基因A/a控制。在不考虑突变的情况下，下列相关叙述错误的是（ ）
A. 若致病基因仅位于Y染色体上，且I-1患病、Ⅱ-1正常，则表型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4
B. 若基因A/a仅位于X染色体上，则该病具有男性患者多于女性患者的遗传特点
C. 若基因A/a仅位于X染色体上，则同时含有等位基因A和a的个体有两个，分别是I-2、Ⅱ-2
D. 若基因A/a仅位于X染色体上，则Ⅲ-2的基因型可能为XAXa或XAXA
【答案】C
【解析】
【分析】遗传系谱分析：由于不患病的Ⅱ-1与Ⅱ-2，生了患病的Ⅲ-1，判断该病为隐性遗传病，进一步分析遗传系谱中遗传病传递规律，判断该遗传病致病基因可能在常染色体上，也可能在X染色体上。
【详解】A、若致病基因仅位于Y染色体上，只有男性中会患病，Ⅱ-1正常，因此Ⅲ-1正常。I-1患病，Ⅱ-3患病，故Ⅲ-3正常，Ⅲ-4患病，因此，图中表型不符合该基因遗传规律的个体是Ⅲ-1、Ⅲ-3和Ⅲ-4，A正确；
B、Ⅱ-1与Ⅱ-2都正常，生了患病的Ⅲ-1，该病为隐性遗传病，若基因A/a仅位于X染色体上，该病为伴X隐性遗传病，则该病具有男性患者多于女性患者的遗传特点，B正确；
CD、若基因A/a仅位于X染色体上，该病为伴X隐性遗传病，Ⅱ-3的基因型为XaY，则I-2的基因型为XAXa。Ⅲ-3的基因型为XaXa，则Ⅱ-4的基因型为XAXa。Ⅲ-1的基因型为XaY，则Ⅱ-2的基因型为XAXa，Ⅱ-1的基因型为XAY，则Ⅲ-2的基因型可能为XAXa或XAXA，因此同时含有等位基因A和a的个体有3个（至少），分别是I-2、Ⅱ-2、Ⅱ-4，C错误，D正确。
故选C。
6. DNA复制时，5-溴尿嘧啶（5-BU）可替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链中。一个含有50个碱基对的DNA分子片段，其中一条链的G+C占该链碱基总数的60%，它的互补链中A与C分别占所在链碱基总数的22%和18%。若该DNA在含有四种脱氧核苷酸且混有足量5-BU的环境中连续复制2次，则消耗5-BU的最大数量是（ ）
A. 80B. 60C. 54D. 30
【答案】B
【解析】
【分析】根据碱基互补配对的原则，一条链上的A一定等于互补链上的T；一条链上的G一定等于互补链上的C。
【详解】一个含有50个碱基对的DNA分子片段，这个DNA分子片段共含有100个碱基，其中一条链的G+C占该链碱基总数的60%，则这条链C+G=50×60%=30个，C+G=30个，A+T=20个；根据碱基互补配对原则A=T，C=G可知，另一条链中同样A+T=20个，C+G=30个，由C=G可知，该DNA双链中C=G=30个，A=T=20个。DNA复制时，5-溴尿嘧啶（5-BU）可替代胸腺嘧啶与腺嘌呤配对，掺入新合成的子链中，若该DNA在含有四种脱氧核苷酸且混有足量5-BU的环境中连续复制2次，则消耗5-BU的最大数量是20✖（22-1）=60个，ACD错误，B正确。
故选B。
7. 基因通常是有遗传效应的DNA片段，下列叙述正确的是（ ）
A. 流感病毒和农杆菌的基因都是有遗传效应的DNA片段
B. 生长激素基因是由4种碱基随机排列构成的DNA片段
C. 豌豆体内所有基因的碱基总数等于DNA分子的碱基总数
D. 绿色荧光蛋白基因的遗传效应表现为使生物体发出绿色荧光
【答案】D
【解析】
【分析】基因通常是有遗传效应的DNA片段，但是有些病毒的遗传物质是RNA，此时病毒的基因就是具有遗传效应的RNA片段。
【详解】A、流感病毒的遗传物质是RNA，故流感病毒的基因是有遗传效应的RNA片段，A错误；
B、生长激素的本质是蛋白质，并不是DNA，B错误；
C、基因通常是有遗传效应的DNA片段，因此DNA分子的碱基总数要比豌豆体内所有基因的碱基总数多，C错误；
D、绿色荧光蛋白基因能够指导绿色荧光蛋白的合成，因此其遗传效应表现为使生物体发出绿色荧光，D正确。
故选D。
8. 下图是氨酰-tRNA合成酶的作用过程示意图，下列叙述错误的是（ ）
A. tRNA形成的三叶草结构含有一个游离的磷酸基团
B. tRNA通过反密码子与mRNA上的密码子特异性结合
C. tRNA结合相应氨基酸的过程需要酶催化且消耗能量
D. tRNA3'-端结合的氨基酸决定了氨酰-tRNA的去向
【答案】D
【解析】
【分析】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。
【详解】A、tRNA形成的三叶草结构只含有一条链，在5'-端含有一个游离的磷酸基团，A正确；
B、tRNA含有反密码子，能与mRNA上的密码子特异性结合，B正确；
C、由图可知，tRNA结合相应氨基酸的过程需要氨酰-tRNA合成酶催化并消耗ATP释放的能量，C正确；
D、决定了氨酰-tRNA的去向的是tRNA上的反密码子，D错误。
故选D。
9. 青蒿素对治疗疟疾有很好的效果。研究发现，酵母菌细胞能合成青蒿素的中间产物FPP。将控制合成青蒿素的ADS酶基因等导入酵母菌细胞核，利用该酵母菌合成青蒿素的过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 在酵母菌细胞中ADS酶基因的转录和翻译同时进行
B. 青蒿素的合成由多个基因共同决定，不受环境因素的影响
C. 降低ERG9酶的活性可以提高酵母菌合成青蒿素的量
D. 青蒿素的合成体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状
【答案】C
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个过程，原核细胞没有细胞核转录核翻译可以同时进行，但真核生物是先转录后翻译。生物的性状不仅受基因的控制还受环境的影响，基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状，基因还可以通过控制酶的合成来控制细胞代谢，从而控制生物的性状。
【详解】A、酵母菌是真核生物，先转录后翻译，不能同时进行，A错误；
B、青蒿素的合成还受环境的影响，B错误；
C、降低ERG9酶的活性FPP更多的在ADS酶的作用下合成青蒿素前体，进而提高酵母菌合成青蒿素的量，C正确；
D、青蒿素合成受多种酶的影响，体现了基因通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物的性状，D错误。
故选C。
10. 下列有关生物体内突变和基因重组的叙述，正确的是（ ）
A. 由碱基的增添、缺失或替换引起的DNA分子碱基序列的改变叫作基因突变
B. 秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是能够抑制纺锤体的形成
C. 减数分裂过程中，控制一对相对性状的基因不能发生基因重组
D. 基因重组所产生的新基因型一定会表现为新的表型
【答案】B
【解析】
【分析】可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异：
（1）基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换，这会导致基因结构的改变，进而产生新基因；
（2）基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的非等位基因重新组合，包括两种类型，①自由组合型：减数第一次分裂后期，随着非同源染色体自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合。交叉互换型：减数第一次分裂前期（四分体），基因随着同源染色体的非等位基因的交叉互换而发生重组。此外，某些细菌（如肺炎链球菌转化实验）和在人为作用（基因工程）下也能产生基因重组。
（3）染色体变异包括染色体结构变异（重复、缺失、易位、倒位）和染色体数目变异。
【详解】A、DNA中碱基对的替换、缺失、增添若发生在非基因序列，就不会引起基因结构的改变，也就不会引起基因突变，A错误；
B、秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理是通过抑制纺锤体形成，从而使得细胞不能正常分裂，从而使染色体数目加倍，B正确；
C、如一对相对性状由非同源染色体上的两对非等位基因控制，则在减数分裂过程中，控制一对相对性状的基因能发生基因重组，C错误；
D、基因重组所产生的新基因型不一定会表现为新的表型，如AABB和AaBb表型相同，D错误。
故选B。
11. 癌症是当前严重威胁人类生命的疾病之一。下列有关细胞癌变的叙述，错误的是（ ）
A. 没有致癌因子的作用，细胞就不会发生癌变
B. 人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因
C. 原癌基因突变或过量表达可能会引起细胞癌变
D. 癌细胞中特定的mRNA或蛋白质可用于肿瘤的研究和诊断
【答案】A
【解析】
【分析】癌细胞的主要特征：能无限增殖；细胞形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，导致细胞间的黏着性降低。
【详解】A、人体细胞在自发情况下（DNA复制时发生错误）也可能使得原癌基因和抑癌基因等发生基因突变，可能导致癌变，A错误；
B、原癌基因和抑癌基因在人体和动物正常细胞中普遍存在，防止细胞发生癌变，B正确；
C、原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程。癌细胞具有无限增殖的特性，可能的原因是原癌基因突变或过量表达，使得细胞的增殖不受机体控制，C正确；
D、癌细胞中特定的mRNA或蛋白质（只在癌细胞中表达的）可用于肿瘤的研究和诊断，D正确。
故选A。
12. 金鱼的祖先是野生鲫鱼。在饲养过程中，野生鲫鱼产生基因突变，人们从中选择喜欢的品种培养并进行人工杂交，再经过人工选择培育出形态各样、品种繁多的金鱼品系。下列叙述错误的是（ ）
A. 金鱼种群与野生鲫鱼种群的基因库存在差异
B. 人工选择能使金鱼种群基因频率定向改变
C. 人工选择使鲫鱼发生了基因突变，产生了多种形态
D. 人类的喜好影响了金鱼的进化方向
【答案】C
【解析】
【分析】现代生物进化理论认为：生物进化的单位是种群，生物进化的实质是种群基因频率的改变，引起生物进化的因素包括突变、自然选择、迁入和迁出、非随机交配、遗传漂变等；可遗传变异为生物进化提供原材料，可遗传变异包括基因突变、染色体变异、基因重组。基因突变和染色体变异统称为突变；自然选择决定生物进化的方向；隔离导致新物种的形成。
【详解】A、因变异和选择的方向不同，因此金鱼种群与野生鲫鱼种群的基因库存在差异，A正确；
B、生物的变异是不定向的，人工选择能使金鱼种群基因频率定向改变，B正确；
C、生物变异是不定向的，人工选择可决定鲫鱼进化的方向，不能诱导鲫鱼发生基因突变，C错误；
D、人类会根据自己的喜好保留所需要的性状，故人类的喜好影响了金鱼的进化方向，D正确。
故选C。
13. 人类镰状细胞贫血是常染色体隐性遗传病。显性纯合子的血红蛋白正常，个体不患病；杂合子既有正常的血红蛋白又有异常的血红蛋白，在氧含量正常情况下，个体不患病；隐性纯合子血红蛋白异常，个体患病。在疟疾流行的某地区，人群中杂合子比例最高。下列叙述错误的是（ ）
A. 突变的有害或有利往往取决于生物的生存环境
B. 使用普通光学显微镜可以确定是否患镰状细胞贫血
C. 若消灭该地区的疟疾，则人群中相关基因的频率会发生改变
D. 该地区相关基因频率与其他地区不同，说明存在地理隔离
【答案】D
【解析】
【分析】种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变．突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成．在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、变异的有害或有利可能是相对的，突变的有害或有利往往取决于生物的生存环境，A正确；
B、血红蛋白基因突变导致红细胞由圆饼形变为镰刀型，可以利用光学显微镜检测红细胞形态判断是否镰刀型细胞贫血症，B正确；
C、如果消灭该地区的疟疾，则环境条件发生了改变，该地区人群中相关基因频率会发生改变，C正确；
D、该地区相关基因频率与其他地区不同，这是自然选择的结果，该地区与其他地区不存在地理隔离，D错误。
故选D。
二、多项选择题
14. 玉米通常是雌雄同株异花植株，但也有雌雄异株。玉米性别受两对独立遗传的等位基因控制，雌花花序由基因A控制，雄花花序由基因B控制，基因型为aabb的个体为雌株。下列叙述正确的是（ ）
A. 某纯合雌株与纯合雄株杂交，后代不一定能自交
B. 基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体杂交，F1自交后代中雌株占1/4
C. 基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体杂交，F1测交后代性状的数量比为1：1：2
D. 基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体正反交，后代全为雌雄同株
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意可知，玉米的性别受两对独立遗传的等位基因控制，遵循自由组合定律。A_B_为雌雄同株，A_bb和aabb为雌株，aaB_为雄株。
【详解】A 、纯合雌株的基因型为AAbb或aabb，纯合雄株的基因型为aaBB，杂交后代基因型为AaBb或aaBB，其中基因型为AaBb的植株为雌雄同株，能自交，而基因型为aaBB的植株为雄株，不能自交，A正确；
B 、基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体（AABB）杂交 ，F1的基因型为AaBb，F1自交后代中雌株（A_bb和aabb）占的比例为3/4×1/4+1/4×1/4=1/4，B正确；
C 、基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体杂交，纯合雌雄同株个体（AABB）杂交 ，F1的基因型为AaBb，F1测交后代性状的数量比为雌雄同株（AaBb）：雄株（aaBb）：雌株（Aabb和aabb）=1：1：2， C正确；
D 、基因型为aabb的个体为雌株，只能作为母本，不能作为父本，故基因型为aabb的个体与纯合雌雄同株个体不能进行正反交 ， D错误。
故选ABC。
15. 果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，仅位于X染色体上；灰体基因（A）对黑体基因（a）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼黑体果蝇与一只红眼灰体果蝇交配，F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体。不考虑突变，下列叙述错误的是（ ）
A. 亲本雌果蝇的基因型是AaXRXr，雄果蝇的基因型不确定
B. 雌、雄亲本均能产生4种配子
C. 亲本雌果蝇可以产生基因型为aXr的极体
D. 亲本雄果蝇可以产生基因型为AXR的精子
【答案】ABD
【解析】
【分析】果蝇的红眼基因（R）对白眼基因（r）为显性，仅位于X染色体上；灰体基因（A）对黑体基因（a）为显性，位于常染色体上。现有一只红眼（XR-）黑体（aa）果蝇与一只红眼（XR-）灰体（A-）果蝇交配，F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体（aaXrY），说明亲本灰体的基因型为Aa，后代aa所占的比例为1/2，由于F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体，说明雄果蝇中白眼和红眼各占1/2。
【详解】A、F1的雄果蝇中出现白眼黑体（aaXrY），因此亲本基因型肯定为Aa（灰体）×aa（黑体），则F1雄果蝇中黑体占1/2，由于F1雄果蝇中有1/4为白眼黑体，说明雄果蝇存在白眼和红眼，各占1/2，故双亲红眼黑体果蝇和红眼灰体的基因型分别为aaXRXr和AaXRY或aaXRY和AaXRXr，A错误；
B、雌、雄亲本的基因型若为aaXRXr和AaXRY，雌性亲本只能产生2种配子，分别为aXR、aXr，B错误；
C、亲本雌果蝇的基因型无论为哪一种，均可以产生基因型为aXr的极体，C正确；
D、亲本雄果蝇的基因型若为aaXRY，不能产生基因型为AXR的精子，D错误。
故选ABD。
16. 关于遗传物质的研究，下列叙述错误的是（ ）
A. 艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用减法原理证明了DNA是转化因子
B. 证明DNA复制方式的实验和分离细胞器的实验均用到了差速离心法
C. 沃森和克里克主要以DNA衍射图谱的有关数据推算出了DNA呈螺旋结构
D. 噬菌体侵染细菌的实验和证明DNA复制方式的实验均利用了放射性同位素标记技术
【答案】BD
【解析】
【分析】肺炎链球菌转化实验包括体内转化实验和体外转化实验，其中体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；体外转化实验证明DNA是遗传物质。
T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、艾弗里肺炎链球菌体外转化实验中，每个实验特异的除去的除去了一种物质，从而证明了DNA是转化因子即遗传物质，其自变量的处理方法遵循“减法原理”，A正确；
B、证明DNA是半保留复制方式的实验采用的是密度梯度离心法，分离细胞器的实验采用了差速离心法，B错误；
C、沃森和克里克主要以威尔金斯和富兰克林的DNA衍射图谱的有关数据为基础，推算出DNA呈螺旋结构，C正确；
D、噬菌体侵染细菌的实验利用了放射性同位素标记技术，而DNA复制方式的实验用的是15N同位素标记技术，但15N没有放射性，D错误。
故选BD。
17. 当DNA中的CG碱基相邻时，细胞可在胞嘧啶的5号位上添加一个甲基基团，进行甲基化修饰。DNA甲基化可导致DNA构象变化，从而抑制转录因子（起始转录的蛋白质）与启动区DNA的结合。有序的DNA甲基化和去甲基化是基因选择性表达的有效调控方式。下列叙述正确的是（ ）
A. 若启动区DNA大量胞嘧啶被甲基化，可能会抑制该基因的转录
B. DNA的甲基化会改变基因的碱基序列，并可遗传给后代
C. 神经细胞中呼吸酶基因处于高度甲基化状态
D. 若DNA甲基化能关闭某些基因的活性，去甲基化则会诱导这些基因重新活化和表达
【答案】AD
【解析】
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变化而表现型却发生了改变，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程中需要RNA聚合酶识别并结合启动子，故若启动区DNA大量胞嘧啶被甲基化，可能会抑制该基因的转录，A正确；
B、DNA的甲基化是表观遗传的一种，不会改变基因的碱基序列，但属于可遗传变异，能够遗传给后代，B错误；
C、基因的甲基化可能导致其表达受阻，而神经细胞中，呼吸酶基因处于表达状态，据此推测其不处于高度甲基化状态，C错误；
D、若DNA甲基化能关闭某些基因的活性，导致其不能正常表达，去甲基化则会诱导这些基因重新活化和表达，D正确。
故选AD。
18. 遗传病是造成出生缺陷的重要因素。提高出生人口素质、推进健康中国建设的重要举措是预防和减少出生缺陷。下列叙述错误的是（ ）
A. 青少年型糖尿病属于多基因遗传病，在群体中发病率比较高
B. 遗传病通常是指遗传物质改变引起的疾病，患者一定携带致病基因
C. 遗传咨询一定可以诊断出胎儿是否患遗传病
D. 所有的先天性疾病都可以通过基因检测诊断
【答案】BCD
【解析】
【分析】遗传病的监测和预防
1、产前诊断：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，产前诊断可以大大降低病儿的出生率。
2、遗传咨询：在一定的程度上能够有效的预防遗传病的产生和发展。
【详解】A、人类遗传病包括单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病，青少年型糖尿病属于多基因遗传病，在群体中发病率比较高，A正确；
B、遗传病通常是指遗传物质改变引起的疾病，但患者不一定携带致病基因，如染色体异常遗传病，B错误；
C、遗传咨询可以推测胎儿是否患遗传病，但不都能确定，需要进行产前诊断来进一步确定，C错误；
D、通过基因诊断只能查出胎儿是否患有单基因遗传病或多基因遗传病，不能诊断胎儿是否患有各种先天性疾病（如染色体异常遗传病），D错误。
故选BCD。
三、非选择题
19. 某雌雄同株的二倍体纯种高秆植物M经诱变获得纯种矮秆突变体N，为了阐明该矮秆突变体N由几对基因控制、显隐性以及基因位置关系等遗传机制，研究人员用M与N进行了相关实验，结果如下表：
回答下列问题：
（1）根据表中数据分析，该矮秆突变体N的遗传机制是___________。
（2）实验一中F1产生了____________种配子，比例为___________，其细胞遗传学基础是___________。
（3）实验一中的F1测交，后代中高秆植株的基因型为___________（若一对等位基因用A/a表示，若两对等位基因用A/a、B/b表示，以此类推）。
（4）将实验二F1自交后代中的所有高秆植株自交，其中能发生性状分离的植株所占比例为___________，若分别统计这些可发生性状分离的高秆植株的单株自交后代，其性状分离比有___________和___________两种类型。
【答案】（1）由2对基因控制、高秆为显性性状、2对基因位于2对同源染色体上
（2） ①. 4 ②. 1：1：1：1 ③. F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合
（3）AaBb、aaBb、Aabb
（4） ①. 8/15 ②. 15：1 ③. 3：1
【解析】
【分析】实验一和实验二中，F2高秆：矮秆≈15：1，据此推测该植株的高矮性状由两对独立遗传的基因控制，遵循基因的自由组合定律。
【小问1详解】
实验一和实验二中，F1的自交后代高秆：矮秆≈15：1，F1的测交后代高秆：矮秆≈3：1，说明高矮性状由两对独立遗传的基因控制，且高秆显性性状，故该矮秆突变体N的遗传机制是由2对基因控制、高秆为显性性状、2对基因位于2对同源染色体上。
【小问2详解】
假设相关基因用A/a、B/b表示，F1的自交后代高秆：矮秆≈15：1，F1的测交后代高秆：矮秆≈3：1，说明实验一（或实验二）中F1的基因型为AaBb，矮秆的基因型为aabb，其余基因型都表现为高秆。F1能产生4种配子（分别为AB、Ab、aB、ab），比例为1：1：1：1，其细胞遗传学基础是F1减数分裂产生配子时，位于同源染色体上的等位基因分离，位于非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【小问3详解】
矮秆的基因型为aabb，其余基因型都表现为高秆。实验一中的F1的基因型为AaBb，其测交后代基因型分别为AaBb、aaBb、Aabb、aabb，其中高秆植株的基因型为AaBb、aaBb、Aabb。
【小问4详解】
实验二F1的基因型为AaBb，自交后代中高秆植株的基因型分别为AABB、AABb、AaBb\、AaBB、aaBb、aaBB、Aabb、AAbb，其比例为1：2：4：2：2：1：2：1，只要有显性基因（A或B）的都表现为高秆，自交后代中能发生性状分离植株的基因型为AaBb、aaBb、Aabb，所占比例为8/15。若分别统计这些可发生性状分离的高秆植株的单株自交后代，基因型为AaBb植株自交后代性状分离比15：1，基因型为aaBb或Aabb植株自交后代性状分离比3：1。
20. 下图1是某二倍体生物精原细胞减数分裂过程中的部分显微图像（各图放大倍数相同），图2是另一生物（基因型为AaBb）某器官中三个细胞分裂的示意图，回答下列问题：
（1）图1中细胞分裂的先后顺序是__________（用字母表示），排序的依据是__________。
（2）比较图1a、c图像中的单个细胞，两者均含有__________（填“同源染色体”或“姐妹染色单体”），图1中d细胞与图2中__________（填“甲”“乙”或“丙”）细胞处于细胞分裂的同一时期。
（3）减数分裂可产生多种配子，其原因除图2乙细胞所示外，另一原因是___________（不考虑突变）。
（4）图2甲细胞的1号染色体上有A基因，则正常情况下，a基因位于甲细胞的___________号染色体上。已知该生物的b基因也位于1号染色体上，若其体内某精原细胞减数分裂产生了一个基因型为AB的精子，则来自该精原细胞产生的另一个次级精母细胞的一个精子的基因型可能是___________（不考虑突变）。
【答案】（1） ①. cadb ②. a处于减数第二次分裂中期，b处于减数第二次分裂末期，c处于减数第一次分裂后期，d处于减数第二次分裂后期
（2） ①. 姐妹染色单体 ②. 丙
（3）减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换
（4） ①. 3或7 ②. Ab或aB或ab
【解析】
【分析】1、有丝分裂特点：①间期：DNA的复制、蛋白质的合成。②前期：核膜、核仁消失，染色体、纺锤体出现，染色体散乱分布。③中期：染色体的着丝粒排列在赤道板上。④后期：着丝粒（点）分裂，姐妹染色单体分离，分别移向细胞两极。⑤末期：核膜、核仁重现，染色体、纺锤体消失，细胞一分为二。
2、减数分裂过程： （1）减数第一次分裂间期：染色体的复制。（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝粒（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】
图1是某二倍体生物精原细胞减数分裂过程中的部分显微图像，根据减数分裂过程特点进行判断，a处于减数第二次分裂中期，b处于减数第二次分裂末期，c处于减数第一次分裂后期，d处于减数第二次分裂后期，故图1中细胞分裂的先后顺序是cadb。
【小问2详解】
图1中a处于减数第二次分裂中期，没有同源染色体，含有姐妹染色单体，c处于减数第一次分裂后期，含有同源染色体和姐妹染色单体，因此a、c图像中的单个细胞，两者均含有姐妹染色单体。
图1中d细胞处于减数第二次分裂后期，图2中甲处于有丝分裂后期（含有同源染色体，着丝点分裂，染色体分布在两极），乙处于减数第一次分裂后期（同源染色体正发生分离），丙处于减数第二次分裂后期（没有同源染色体，着丝点分裂），因此图1中d细胞与图2中丙细胞处于细胞分裂的同一时期。
【小问3详解】
减数分裂可产生多种配子的原因有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而导致配子具有多种，即图2乙细胞所示，另一个原因是减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体发生互换而导致配子具有多种。
【小问4详解】
等位基因位于同源染色体上，图2甲细胞的1号和3号或7号是同源染色体上，1号染色体上有A基因，正常情况下，a基因位于甲细胞的3号或7号染色体上。
生物基因型为AaBb，A基因与b基因都1号染色体上，则a基因和B基因也位于另一条同源染色体上，精原细胞复制后的基因型为AAaaBBbb，若其体内某精原细胞减数分裂产生了一个基因型为AB的精子，不考虑突变，说明该精原细胞减数分裂发生过互换（A与a互换或B与b互换），则减数第一次分裂产生的次级精母细胞的基因型分别为AaBB、Aabb（A与a互换）或AABb或aaBb（B与b互换），因此则来自该精原细胞产生的另一个次级精母细胞（Aabb或aaBb）的一个精子的基因型可能是Ab或aB或ab。
21. 下图1是遗传信息的传递和表达过程示意图。请回答下列问题：
（1）科学家克里克于1957年提出了中心法则。请结合图1完成下表。
（2）图1中过程③的方向是___________（填“从a到b”或“从b到a”），能快速高效合成多条相同肽链的原因是___________。
（3）RNA编辑是指对转录后的mRNA编码序列进行碱基插入、删除或替换，翻译出不同于原基因编码的氨基酸序列的蛋白质。图2为哺乳动物载脂蛋白B基因在肝脏和小肠细胞中的表达过程，已知小肠和肝脏细胞内mRNA中“……”处的碱基序列和数量完全相同。与肝脏细胞相比，该基因在小肠细胞中翻译出了氨基酸数量减少的多肽，原因是___________。
【答案】（1） ①. 脱氧核苷酸 ②. RNA聚合酶 ③. DNA→RNA ④. mRNA
（2） ①. 从a到b ②. mRNA（同一模板）能与多个核糖体结合，可同时合成多条相同的肽链
（3）由于RNA编辑，小肠细胞中的载脂蛋白B基因转录的mRNA上的一个碱基C转变成了U，使该部位的密码子由CAA （谷氨酰胺的密码子）转变成了UAA （终止密码子），翻译过程提前终止，翻译出了氨基酸数量减少的多肽。
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：过程①形成两个子代DNA分子，表示DNA复制，酶A表示DNA聚合酶，酶B表示解旋酶；过程②表示转录，酶C表示RNA聚合酶，过程③表示翻译。
【小问1详解】
过程①表示DNA复制，合成DNA，Ⅲ原料为脱氧核苷酸；过程②表示转录，形成RNA，Ⅱ酶C为RNA聚合酶，遗传信息传递方向DNA→RNA；过程③表示翻译，模板为mRNA，形成蛋白质。
【小问2详解】
图1中过程③表示翻译，mRNA结合多个核糖体，先进行翻译的肽链更长，后翻译的肽链更短，因此过程③的方向是从a到b。
由于mRNA（同一模板）能与多个核糖体结合，可同时合成多条相同的肽链，故能快速高效合成多条相同肽链。
【小问3详解】
从图中可以看出，由于RNA编辑，小肠细胞中的载脂蛋白B基因转录的mRNA上的一个碱基C转变成了U，使该部位的密码子由CAA （谷氨酰胺的密码子）转变成了UAA （终止密码子），翻译过程提前终止，翻译出了氨基酸数量减少的多肽。
22. 三倍体无子西瓜是用四倍体植株作母本、二倍体植株作父本杂交得到的。下图是三倍体无子西瓜（3n=33）的培育过程，据图回答下列问题：
（1）该培育过程中用秋水仙素处理二倍体西瓜___________获得四倍体植株，秋水仙素发挥作用的时期是___________，此时期细胞中有____________条染色体。
（2）发育成三倍体西瓜的种子由___________（填“四倍体”“三倍体”或“二倍体”）西瓜所结，三倍体西瓜的体细胞中最多有___________个染色体组。三倍体不能形成可育配子的原因是___________。
（3）培育三倍体无子西瓜的过程中发生的变异类型是___________（要求写具体），此类变异可以分为两类：一类是___________，另一类是___________。
（4）三倍体无子西瓜的“无子性状”___________（填“属于”或“不属于”）可遗传的变异，三倍体无子西瓜___________（填“是”或“不是”）一个物种。
【答案】（1） ①. 幼苗 ②. 有丝分裂的前期 ③. 22
（2） ①. 四倍体 ②. 6 ③. 三倍体西瓜由于体细胞中具有三个染色体组，即每组同源染色体有3条，在减数第一次分裂前期时，会由于联会紊乱，导致不能产生正常的配子
（3） ①. 染色体变异 ②. 染色体数目变异 ③. 染色体结构变异
（4） ①. 属于 ②. 不是
【解析】
【分析】无子西瓜的培育的具体方法：用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体西瓜，得到四倍体西瓜→用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子→种植三倍体西瓜的种子，这样的三倍体西瓜是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体西瓜的成熟花粉，以刺激三倍体西瓜的子房发育成为果实，得到三倍体西瓜。
【小问1详解】
培育三倍体无子西瓜的过程中，先用秋水仙素处理二倍体西瓜的幼苗，秋水仙素作用机理是抑制纺锤体的形成，纺锤体的形成在有丝分裂的前期，因此秋水仙素发挥作用的时期是有丝分裂前期，此时期细胞中有2个染色体组，含有22条染色体。
【小问2详解】
用四倍体西瓜作母本，用二倍体西瓜作父本，杂交，得到含有三个染色体组的西瓜种子，因此发育成三倍体西瓜的种子由四倍体西瓜所结。三倍体西瓜在有丝分裂后期时，染色体数目是体细胞的二倍，因此有6个染色体组。三倍体西瓜由于体细胞中具有三个染色体组，即每组同源染色体有3条，在减数第一次分裂前期时，会由于联会紊乱，导致不能产生正常的配子，因此所结西瓜中没有种子。
【小问3详解】
培育三倍体无子西瓜采用了多倍体育种法，其原理是染色体变异，染色体变异分为染色体数目变异和染色体结构变异，染色体数目变异是指以染色体组为单位的变异或以个别染色体为单位的变异，染色体结构的变异是指细胞内一个或几个染色体发生片段的缺失、增添、倒位或易位等改变。
【小问4详解】
三倍体无子西瓜的变异过程遗传物质发生改变，所以属于可遗传变异，三倍体无子西瓜不可育，不是新物种。
23. 一万多年前，某地区有许多湖泊（A、B、C、D），湖泊之间通过纵横交错的溪流连结起来，湖中有不少鳉鱼。后来，气候逐渐干旱，小溪流渐渐消失，形成了若干个独立的湖泊A、B、C、D（如下图），湖中鳉鱼的形态差异也变得明显。请分析回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为___________是自然选择的结果；自然选择导致___________，进而通过隔离形成新的物种；生物多样性是___________的结果。
（2）在1万多年中，小溪流渐渐消失，C湖中的鳉鱼与其他3个湖泊中的鳉鱼不会发生基因交流，其原因是在空间上存在___________。经调查，C湖中的鳉鱼由于基因突变产生了___________，通过有性生殖过程中的___________，形成了多种基因型，从而使C湖中出现多种多样可遗传的变异类型。
（3）现在，将A、B两湖泊中的一些鳉鱼混合养殖，结果发现：AB两湖的鳞鱼相互交配产生了不育后代，这两个种群___________（填“是”或“否”）已经进化为两个不同的物种，理由是___________。
【答案】（1） ①. 适应 ②. 种群的基因频率发生定向改变 ③. 协同进化
（2） ①. 地理隔离 ②. 新基因 ③. 基因重组
（3） ①. 是 ②. 出现了生殖隔离
【解析】
【分析】现代生物进化理论的内容：种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变；在生物进化过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【小问1详解】
现代生物进化理论认为适应是自然选择的结果；自然选择导致生物种群的基因频率发生定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物多样性是协同进化的结果。
【小问2详解】
在1万多年中，小溪流渐渐消失，C湖中的鳉鱼与其他3个湖泊中的鳉鱼不会发生基因交流，其原因是在空间上存在地理隔离。经调查，C湖中的鳉鱼由于基因突变产生了新基因，通过有性生殖过程中的基因重组，形成了多种基因型，从而使C湖中出现多种多样可遗传的变异类型。
【小问3详解】
由于AB两湖的鳞鱼相互交配产生了不育后代说明出现了生殖隔离，已经进化成不同的物种了。实验一
实验二
亲本
母本M
父本N
母本N
父本M
F1的自交后代
高秆506株、矮秆33株
高秆596株、矮秆41株
F1的测交后代
高秆210株、矮秆68株
高秆242株、矮秆79株
比较项目
模板
酶
原料
能量
遗传信息传递方向
过程①
DNA的两条链
DNA聚合酶（酶A）、解旋酶（酶B）
Ⅲ．___________
ATP
DNA→DNA
过程②
DNA的一条链
Ⅱ．___________（酶C）
4种核糖核苷酸
IV．___________
过程③
I．___________
多种酶
21种氨基酸
mRNA→蛋白质
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