河南省部分学校2024-2025学年高一下学期4月质量检测（期中）生物试卷（解析版）

这是一份河南省部分学校2024-2025学年高一下学期4月质量检测（期中）生物试卷（解析版），共20页。试卷主要包含了单项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：本题共16小题，每小题3分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 孟德尔以豌豆为材料进行杂交实验，成功揭示了分离定律。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 利用豌豆做人工杂交实验的流程为去雄→人工授粉→套袋
B. F2中高茎与矮茎豌豆的数量比为3:1反映了分离定律的实质
C. 形成配子时成对的基因分离是孟德尔提出假说的内容之一
D. 孟德尔设计测交实验并预测实验结果是对假说的演绎推理
【答案】D
【分析】人工异花授粉过程为：去雄（在花蕾期去掉雄蕊）→套上纸袋→人工异花授粉（待花成熟时，采集另一株植株的花粉涂在去雄花的柱头上）→套上纸袋。
【详解】A、利用豌豆做人工杂交实验的流程为去雄→套袋→人工授粉→套袋，A错误；
B、分离定律的实质是F1能产生两种比例相等的配子，B错误；
C、孟德尔没有提出基因的概念，他认为形成配子时，成对的遗传因子分离，C错误；
D、孟德尔设计了测交实验，预测实验结果为高茎和矮茎豌豆植株的比例约为1：1，这是演绎推理的过程，D正确。
故选D。
2. 玉米是雌雄同株异花植物（如图所示），其紫茎与绿茎受一对等位基因控制，且紫茎为显性性状。现有多株紫茎玉米与绿茎玉米杂交，所得子代中紫茎：绿茎=15:1。下列叙述错误的是（ ）
A. 玉米的紫茎与绿茎是一对相对性状
B. 遗传学上①③称为杂交，②④称为自交
C. 亲本紫茎玉米能产生15:1的两种配子
D. 亲本紫茎玉米自交后均不发生性状分离
【答案】D
【分析】某雌雄同株植物的紫茎与绿茎为一对相对性状，受一对等位基因控制，多株紫茎植株与绿茎植株杂交，子代紫茎∶绿茎=15∶1，则说明紫株所产配子中，含b的配子占比。
【详解】A、玉米的紫茎与绿茎是同一生物的同一性状的不同表现，所以紫茎与绿茎是一对相对性状，A正确；
B、遗传学上①③之间不同植株的交配，称为杂交，②④是同一植株之间发生雌雄配子的结合，称为自交，B正确；
C、设控制紫茎与绿茎这一相对性状的等位基因为A/a，由“多株紫茎玉米与绿茎玉米杂交，所得子代中紫茎：绿茎=15：1”，可知亲本紫茎玉米产生的配子中，含a的占，所以亲本紫茎玉米能产生A：a=15:1的两种配子，C正确；
D、亲本紫茎玉米能产生A：a=15:1的两种配子，所以可推测亲本紫茎玉米中Aa杂合子占，即亲本紫茎玉米的基因型及比例为AA：Aa=7：1，纯合子自交后不发生性状分离，但杂合子自交会发生性状分离，D错误。
故选D。
3. 某兴趣小组选用高茎圆粒豌豆（基因型为AABB）与矮茎皱粒豌豆（基因型为aabb）杂交（控制株高与种子形状的基因独立遗传），得到F1，F1自交得到F2。选择F2中高茎植株结的种子种下，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 基因A/a和B/b的遗传不遵循自由组合定律
B. 豌豆的矮茎对高茎为显性，皱粒对圆粒为显性
C. 所得植株株高的表型及比例为高茎：矮茎=5:1
D. 所得植株上结的种子形状均表现为圆粒
【答案】C
【分析】已知豌豆茎的高茎对矮茎为显性，种子的圆粒对皱粒为显性，两对性状独立遗传。设高茎基因为A，种子的圆粒基因为B，用纯合高茎皱粒豌豆（AAbb）和纯合矮茎圆粒豌豆（aaBB）杂交得F1（AaBb），F1再自交得F2，F2中A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1。
【详解】A、根据题意“控制株高与种子形状的基因独立遗传”，可判断基因A/a和B/b的遗传遵循自由组合定律，A错误；
B、根据题意“高茎圆粒豌豆的基因型为AABB，矮茎皱粒豌豆的基因型为aabb”，可判断豌豆的高茎对矮茎为显性，圆粒对皱粒为显性，B错误；
CD、F1的株高基因型为Aa，所结种子实质为F2，高茎植株的株高基因型及比例为1/3AA、2/3Aa，其自交后子代（F3）的表型及比例为高茎：矮茎=5：1，F3上所结种子实质为F4，其上所结种子形状的表型有圆粒和皱粒，C正确、D错误。
故选C。
4. 某种植物的P1和P2植株杂交得F1，F1自交得F2。检测部分个体的基因型如下图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. ①②③⑧是纯合子，④⑤⑥⑦是杂合子
B. F2中基因型与①相同的植株占1/8
C. F2中表型不同于P1和P2的占3/8
D. 可选择④⑤杂交验证自由组合定律
【答案】B
【分析】基因分离定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随着同源染色体的分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代；自由组合定律的实质：位于同源染色体上的等位基因分离的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【详解】A、据题干信息和题图分析可知，P1含有两对等位基因的一种基因，P2含有两对等位基因的另一种基因，植物的P1和P2植株杂交得F1，F1含有两对等位基因，F1自交得F2，F2中④⑤⑥⑦都是含有等位基因中一种基因是纯合子；①②③含有两对等位基因中的一对等位基因，⑧含有两对等位基因，故都是杂合子，A错误；
B、据题图分析可知，①含有其中一对等位基因和另一对等位基因的一种基因，所以①为单杂合子，而F1含有两对等位基因，F1自交得F2，F2中含有单杂合子为2/16=1/8，B正确；
C、据题图分析可知，P1含有两对等位基因的一种基因，P2含有两对等位基因的另一种基因，若当P1为双显纯合子时，P2即为双隐纯合子，两者杂交得F1，F1自交得F2，F2中表型不同于P1和P2的占6/1/6=3/8，若当P1为显隐纯合子时，P2即为隐显纯合子，两者杂交得F1，F1自交得F2，F2中表型不同于P1和P2的占10/16=5/8，C错误；
D、据题图分析可知，④和⑤有一对基因相同，杂交不能验证自由组合定律，D错误。
故选B。
5. 如图表示某动物一个卵原细胞进行减数分裂的过程简图，其中A～G表示细胞（圆圈大小不代表细胞大小），①进行活跃的物质准备，②～④表示过程。下列叙述错误的是（ ）
A. ②～④过程中细胞质均为不均等分裂
B. ②过程中会发生同源染色体的分离
C. 细胞B和C中可能存在姐妹染色单体
D. 细胞D~G中仅有一个可参与受精作用
【答案】A
【分析】图中①表示卵原细胞长大，②表示减数第一次分裂，③④表示减数第二次分裂。
【详解】A、②表示减数第一次分裂，③④表示减数第二次分裂。②为不均等分裂，但④过程有可能表示的是第一极体的分裂，属于均等分裂，A错误；
B、②表示减数第一次分裂，该过程中会发生同源染色体的分离，B正确；
C、细胞B和C属于次级卵母细胞和极体，可能存在姐妹染色单体，C正确；
D、1个卵原细胞经过减数分裂最终只能产生1个卵细胞，所以细胞D~G中仅有一个可参与受精作用，D正确。
故选A。
6. 某雄果蝇（2n=8）的基因型为AaBb，A、B位于同一条染色体上，其某个精原细胞经正常减数分裂产生了四个精细胞，其中一个基因型为Ab。下列叙述正确的是（ ）
A. 其他三个精细胞的基因型为ab、aB、AB
B. 该精原细胞在减数分裂I发生了姐妹染色单体的互换
C. 精细胞中有3条常染色体，1条或2条X染色体
D. 产生的精细胞可直接与卵细胞融合为受精卵
【答案】A
【分析】减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。
【详解】A、精原细胞经分裂产生了基因型为Ab的精细胞，已知细胞中A和B在同一条染色体上，则a和b在同一条染色体上，说明该精原细胞形成精细胞的过程中发生了交叉互换，则另三个精细胞的基因型是AB、ab、aB，A正确；
B、该精原细胞在减数分裂I前期发生了同源染色体非姐妹染色单体间的片段互换，B错误；
C、精细胞中有0或1条X染色体，C错误；
D、精细胞还需要变形成为精子后才可参与受精作用，D错误。
故选A。
7. 摩尔根用果蝇杂交实验证明了基因在染色体上。下列叙述错误的是（ ）
A. 果蝇作为实验材料所具备的优点包括繁殖周期短、子代数目多等
B. 摩尔根对实验结果进行统计学分析，并科学运用了假说—演绎法
C. 果蝇红眼和白眼性状的遗传与性别相关联，不一定遵循分离定律
D. 控制果蝇白眼的基因位于X染色体，Y染色体上没有其等位基因
【答案】C
【分析】假说—演绎法的基本步骤：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、果蝇生长速度快，繁殖周期短，是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一，果蝇子代数目多，能获得大量实验数据，实验结果更加科学，是果蝇作为遗传学实验材料所具备的优点之一，A正确；
B、摩尔根科学地设计了实验程序，运用了假说—演绎法，运用统计学的方法对实验结果进行分析，B正确；
C、控制果蝇红眼和白眼性状的基因位于染色体上，故果蝇红眼和白眼性状的遗传遵循分离定律，C错误；
D、摩尔根等人通过测交等方法，验证了果蝇的白眼基因只位于X染色体上，且Y染色体上没有其等位基因，正是他们的工作，把一个特定的基因和一条特定的染色体—X染色体联系起来，从而用实验证明了基因在染色上，D正确。
故选C。
8. 研究小组调查了果蝇某种伴性遗传病的遗传规律并绘制了如图所示遗传系谱图，不考虑相关基因位于X、Y染色体的同源区段，下列叙述错误的是（ ）
A. 该病为伴X染色体隐性遗传病
B. Ⅲ3致病基因的来源可能是I1或I2
C. Ⅱ3与Ⅲ1的基因型相同，均为杂合子
D. Ⅲ4与正常雄果蝇交配后子代患病的概率为1/8
【答案】B
【分析】单基因遗传病是由一对等位基因控制的遗传病。基因的分离定律的实质是：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、根据系谱图，存在 “无中生有” 现象（如Ⅱ3和Ⅱ4正常，却生出患病的Ⅲ3 ），说明该病为隐性遗传病。又由题意可知该遗传病为某种伴性遗传病，且患者男性多于女性，可判断该病为伴X染色体隐性遗传病 ，A正确；
B、设相关基因为A、a，Ⅲ3基因型为XaY，其致病基因Xa来自母亲Ⅱ3 ，Ⅱ3的父母Ⅰ1和Ⅰ2中，Ⅰ2为患者XaY，Ⅰ1可能是携带者XAXa，但Ⅲ3致病基因的来源只能是Ⅰ2，因为Ⅰ2无正常基因，只能提供致病基因，B错误；
C、Ⅱ3和Ⅱ4的儿子患病，由于儿子的X染色体来自母亲，Ⅱ3的基因型为XAXa；Ⅲ1的母亲Ⅱ3是患者，基因型为XaXa，父亲Ⅱ2正常，基因型为XAY，则Ⅲ1的基因型为XAXa，所以Ⅱ3与Ⅲ1的基因型相同，均为杂合子XAXa ，C 正确；
D、Ⅲ4的基因型为1/2XAXA、1/2XAXa，与正常雄果蝇（XAY）交配后子代患病（XaY）的概率为1/2×1/4（XaY）=1/8，D正确。
故选B。
9. 雌家蚕W染色体上的A基因决定雌性性别的分化，A基因丢失的雌家蚕会转化为雄家蚕，Z染色体上不含该基因的等位基因，WW的受精卵不能发育。一只由A基因丢失的受精卵发育而成的雄家蚕与一只正常雌家蚕交配得F1，F1雌雄个体相互交配得F2。下列叙述错误的是（ ）
A. 雄家蚕的细胞中可能含2条W染色体
B. F1中雌、雄家蚕的比例为1:2
C. F2中雌、雄家蚕的比例为4:3
D. 性染色体上的基因不都与性别决定有关
【答案】C
【分析】基因的分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性，在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、已知由A基因丢失的受精卵发育而成的雄家蚕（ZW-），该雄家蚕在有丝分裂后期以及减数第二次分裂后期，细胞中可能出现2条W染色体，A正确；
B、已知由A基因丢失的受精卵发育而成的雄家蚕（ZW-）与一只正常雌家蚕（ZWA）交配得F1，F1的基因型及比例为ZZ（♂）：ZWA（♀）：ZW-（♂）=1：1：1，F1中雌、雄家蚕的比例为1：2，B正确；
C、F1的雌家蚕为ZWA，雄家蚕为ZZ（♂）：ZW-（♂）=1：1，雌配子种类及比例为Z：WA=1:1，雄配子种类及比例为Z：W-=3:1，子代基因型种类及比例为ZZ（♂）：ZW-（♂）：ZWA（♀）：W-WA（死亡）=3:1:3:1，F2中雌、雄家蚕的比例为3：4，C错误；
D、性染色体上的基因不都与性别决定有关，但性染色体上的基因在遗传时都与性别相关联，D正确。
故选C。
10. 艾弗里等人为了弄清转化因子的本质，进行了一系列实验，如图是他们所做的部分实验。下列叙述正确的是（ ）

A. 实验二、三利用了自变量控制中的“加法原理”
B. 高温加热会使提取物中蛋白质的肽键断裂
C. 实验一和二中培养皿上均只出现一种菌落
D. 转化因子的化学本质是DNA而不是蛋白质
【答案】D
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明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；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、实验二、三通过酶解法加入蛋白酶、DNA酶特异性去除蛋白质、DNA进行研究，利用了自变量控制中的“减法原理”，A错误；
B、高温加热会使提取物中蛋白质的空间结构被破坏，但不会使肽键断裂，B错误；
C、实验一和二中部分R型细菌发生了转化，培养皿上均出现R型细菌和S型细菌两种菌落，C错误；
D、实验二加入蛋白酶后，S型菌的提取物中的蛋白质被分解，发现R型细菌发生转化现象；实验三加入DNA酶后，S型菌的提取物中的DNA被分解，发现R型细菌没有发生转化现象，综合分析说明转化因子的化学本质是DNA而不是蛋白质，D正确。
故选D。
11. 肽核酸（PNA）是人工合成的DNA类似物，其分子结构如图所示。PNA以多肽骨架取代糖—磷酸主链，与主链相连的碱基种类与DNA的相同，只是单体不同。PNA可识别并结合细胞内的DNA或RNA，形成更稳定的双螺旋结构。下列推测不合理的是（ ）
A. PNA中与主链相连的碱基可能是尿嘧啶
B. PNA可能通过碱基互补配对的方式结合DNA或RNA
C. PNA参与形成的双螺旋结构更稳定可能与细胞内无相关水解酶有关
D. PNA单体的排列顺序中可能储存着遗传信息
【答案】A
【分析】PNA的碱基种类与DNA的相同，都是A、G、C、T四种碱基，PNA的单体间通过肽键相连。
【详解】A、PNA的碱基种类与DNA的相同，都是A、G、C、T四种碱基，A错误；
B、根据题意：PNA以多肽骨架取代糖—磷酸主链，与主链相连的碱基种类与DNA的相同，推测PNA可能通过碱基互补配对的方式结合DNA或RNA，B正确；
C、已知 PNA 是人工合成的，因此细胞内可能缺少降解PNA的酶，导致PNA识别并结合相关核酸，C正确；
D、PNA是人工合成的DNA类似物，碱基种类与DNA的相同，故其单体的排列顺序可能储存某种遗传信息，D正确。
故选A。
12. 有些噬菌体侵染宿主细胞后迅速增殖并产生许多子代噬菌体，最终使宿主细胞裂解死亡，这些噬菌体被称为烈性噬菌体；有些噬菌体侵染宿主细胞后并不立即增殖，而是将其核酸整合到宿主的拟核DNA中，这些噬菌体被称为温和噬菌体。下列叙述错误的是（ ）
A. T2噬菌体属于烈性噬菌体，其遗传物质是DNA
B. 烈性噬菌体的迅速增殖需要由宿主细胞提供酶、能量等
C. 用含35S的培养基直接培养噬菌体不能获得被标记的噬菌体
D. 温和噬菌体不能用于探究噬菌体遗传物质的化学本质
【答案】D
【分析】噬菌体侵染细菌时，只有噬菌体的DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体DNA的合成，而DNA复制和噬菌体蛋白质外壳合成所需的原料、能量、酶等条件均由细菌提供。
【详解】A、随保温时间的延长，T2噬菌体会从侵染的大肠杆菌中裂解释放出来，属于烈性噬菌体，其遗传物质是DNA，A正确；
B、噬菌体是DNA病毒，增殖所需要的原料、能量、酶等条件均由宿主细胞提供，B正确；
C、噬菌体只能寄生在宿主细胞中，不能在培养基上独立繁殖，C正确；
D、温和噬菌体在侵染宿主细胞后并不立即增殖，而是将其核酸整合到宿主的拟核DNA中，也能用于探究噬菌体遗传物质的化学本质，D错误。
故选D。
13. 原核生物环状DNA的复制有多种方式，如图所示为其中的一种——θ型复制。下列叙述错误的是（ ）
A. 环状DNA中每个磷酸基团都连接两个五碳糖
B. 环状DNA进行θ型复制时遵循碱基互补配对原则
C. 新合成的两条子链均由各自的3'端向5'端延伸
D. 复制完成后每个子代DNA中仅一条链是新合成的
【答案】C
【分析】DNA的复制：条件：a、模板：亲代DNA的两条母链；b、原料：四种脱氧核苷酸为；c、能量：（ATP）；d、一系列的酶。缺少其中任何一种，DNA复制都无法进行。过程： a、解旋：首先DNA分子利用细胞提供的能量，在解旋酶的作用下，把两条扭成螺旋的双链解开，这个过程称为解旋；b、合成子链：然后，以解开的每段链（母链）为模板，以周围环境中的脱氧核苷酸为原料，在有关酶的作用下，按照碱基互补配对原则合成与母链互补的子链。
【详解】A、环状DNA分子中不存在游离的磷酸基团，每个磷酸基团都连接两个五碳糖，A正确；
B、细菌环状DNA分子复制过程中遵循碱基互补配对原则，为A和T、G和C配对，B正确；
C、DNA复制过程中子链的延伸方向是固定的，即沿着5′—3′方向延伸，据此可推测，细菌环状DNA复制时子链沿延伸方向也是如此，C错误；
D、由于DNA进行半保留复制，复制完成后每个子代DNA中仅一条链是新合成的，D正确。
故选C。
14. 如图为某基因的结构简图，其中一条链被⁵N标记。下列叙述正确的是（ ）
A. 该基因复制时，解旋酶会作用于①处的化学键
B. ②处为氢键，基因结构的稳定性与其数量有关
C. ③处为腺嘌呤脱氧核苷酸，其也可存在于RNA中
D. 用含15N的原料复制2次后，含14N的基因占3/4
【答案】B
【分析】DNA复制的方式半保留复制。子代DNA分子其中的一条链来自亲代DNA，另一条链是新合成的，这种方式称为半保留复制。
【详解】A、DNA复制时，解旋酶作用于②氢键，DNA聚合酶催化①磷酸二酯键的形成，A错误；
B、②处为氢键，基因结构的稳定性与其数量有关，氢键数量越多，DNA的结构越稳定，B正确；
C、③处为腺嘌呤脱氧核苷酸，其不存在于RNA中，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸，C错误；
D、该基因用含15N的原料复制2次后，含14N的基因占1/4，D错误。
故选B。
15. 条锈菌病毒PsV5是一种新发现的病毒，其寄生在小麦条锈菌（专性寄生真菌）中。为探究该病毒的遗传物质，研究人员设计了如下实验方案。下列叙述错误的是（ ）
A. 方案1的检测指标X是产生的子代PsV5是否具有放射性
B. 方案2中，丙、丁两组加入的DNA酶和RNA酶具有专一性
C. 若方案1中换用15N标记，其他均不变，也能达到实验目的
D. 若丙组能产生子代PsV5而丁组不能，则说明PsV5的遗传物质是RNA
【答案】C
【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)，二者在结构上的主要区别在于含氮碱基和五碳糖的不同。其中，DNA特有碱基T，组成DNA的五碳糖为脱氧核糖；RNA特有碱基U，组成RNA的五碳糖为核糖。
【详解】A、甲组使用³²P胸苷（标记DNA），乙组使用³²P尿苷（标记RNA）。若PsV5的遗传物质是DNA，则甲组子代PsV5会携带³²P；若为RNA，则乙组子代携带³²P。检测指标X为子代病毒是否具有放射性，A正确；
BD、丙组用DNA酶处理PsV5核酸提取液，丁组用RNA酶处理，DNA酶和RNA酶具有专一性，丙组会水解DNA，丁组会水解RNA，若丙组能产生子代而丁组不能，说明遗传物质是RNA（RNA酶破坏RNA后无法复制），BD正确；
C、15N不具有放射性，故若方案1中换用15N标记，检测指标也应作相应调整，才可能达到实 验目的，C错误。
故选C。
16. 荧光原位杂交（FISH）是利用荧光标记的特异DNA片段为探针与染色体DNA单链进行杂交，在荧光显微镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析的方法。利用上述方法将果蝇中等位基因A和a标记为黄色，B和b标记为红色，A/a和B/b均位于X染色体上。下列叙述错误的是（ ）
A. 基因A和a都是有遗传效应的DNA片段
B. 基因B和b的本质区别是碱基排列顺序的不同
C. FISH可用于判断A/a与B/b在染色体上的相对位置
D. 某果蝇的体细胞中最多可观察到2个黄色荧光点
【答案】D
【分析】基因通常是具有遗传效应的DNA片段。 基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
【详解】A、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，因此基因A和a都是有遗传效应的DNA片段，A正确；
B、不同的基因，其碱基排列顺序的不同，B正确；
C、荧光原位杂交（FISH）可在荧光显微镜下对待测DNA进行定性、定量或相对定位分析，故FISH技术可测定A、a与B、b在染色体上的相对位置关系，C正确；
D、A、a与B、b都位于Z染色体上，雄蝴蝶的染色体组成是ZZ型，由于等位基因A和a被标记为黄色，则复制后基因都加倍，最多可观察到4个黄色荧光点，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 某单性花植物的高茎对矮茎是显性，受一对等位E/e基因控制，籽粒颜色黄色与绿色受另一对等位基因D/d控制，叶边缘的光滑形和锯齿形是由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b控制的一对相对性状，且只要有一对隐性纯合基因叶边缘就表现为锯齿形。为研究上述性状的遗传特性，研究人员进行了如下杂交实验。回答下列问题：
实验一：矮茎黄粒×高茎绿粒→高茎黄粒：高茎绿粒：矮茎黄粒：矮茎绿粒=1：1：1：1；
实验二：锯齿叶黄粒×锯齿叶绿粒→光滑叶黄粒。
（1）对该植物进行杂交实验时，_______（填“需要”或“不需要”）对母本进行去雄操作。该植物的籽粒颜色中，_______是显性性状。
（2）实验一中，亲本的基因型分别为______。E/e和D/d基因在染色体上的位置关系是______。
（3）实验二中，若子代的基因型为AaBbDd，则亲本的基因型组合为______；子代相互杂交所得后代中，光滑叶：锯齿叶=_______。
（4）决定该植物抗旱和不抗旱的基因在线粒体DNA上。现有抗旱高茎和不抗旱矮茎的纯合植株若干，要培育抗旱矮茎的抗倒伏新品种，请写出简要的育种思路：_______。
【答案】（1）①. 不需要 ②. 黄粒（或黄色籽粒）
（2）①. eeDd、Eedd ②. 两对等位基因可能位于一对同源染色体上，也可能位于两对同源染色体上
（3）①. aaBBDD×AAbbdd或AAbbDD×aaBBdd ②. 9：7
（4）让表型为抗旱高茎的植株作母本，不抗旱矮茎的植株作父本，杂交得到F1，（F1表现为抗旱高茎，）让F1相互杂交得到F2，从F2中即可选出抗旱矮茎植株
【小问1详解】
由于该植株为单性花，对该植物进行杂交实验时，不需要对母本进行去雄操作。实验二中亲本黄粒和绿粒杂交，子代均为黄粒，说明黄粒是显性性状。
【小问2详解】
实验一中，矮茎和高茎杂交，子代高茎：矮茎=1:1，已知高茎为显性，亲本矮茎为ee，高茎为Ee；黄粒和绿粒杂交，子代黄粒：绿粒=1:1，实验二中亲本黄粒和绿粒杂交，子代均为黄粒，说明黄粒是显性，因此实验一亲本的基因型组合为eeDd×Eedd。无论两对等位基因位于一对同源染色体上，还是位于两对同源染色体上，杂交结果是相同的，因此无法判断其中涉及的两对等位基因是否独立遗传。
【小问3详解】
只要有一对隐性纯合基因，叶边缘就表现为锯齿形，若实验二子代F1的基因型为AaBbDd，亲本锯齿叶的基因型组合aaBB和AAbb，关于籽粒颜色的基因型组合为DD和dd，亲本的基因型组合可能aaBBDD×AAbbdd或aaBBdd×AAbbDD；子代AaBb相互杂交所得后代中，aaBB、aaBb、AAbb、Aabb、aabb均表现为锯齿形，因此光滑叶：锯齿叶=9：7。
【小问4详解】
决定该植物抗旱和不抗旱的基因在线粒体DNA上。现有抗旱高茎和不抗旱矮茎的纯合植株若干，要培育抗旱矮茎的抗倒伏新品种。线粒体中的DNA随卵细胞遗传给后代，属于母系遗传，故要得到抗旱矮茎的抗倒伏新品种，需用表现型为抗旱高茎的植株作母本，不抗旱矮茎的植株作父本，杂交得到F1，F1表现为抗旱高茎，让F1相互杂交得到F2，从F2中即可选出抗旱矮茎植株。
18. 某种野兔毛的长短由基因A/a控制，基因A控制长毛，基因a控制短毛，杂合子为中长毛；毛的颜色由基因B/b控制，基因B控制黑色，基因b控制白色，杂合子为灰色，相关基因在染色体上的位置关系如图所示。回答下列问题：
（1）该种野兔毛色的遗传属于________，与毛色有关的基因型共有________种，其中基因型组合为________的雌雄野兔相互交配产生的子代毛色种类最多。
（2）在某自然保护区针对该种野兔进行调查时，仅发现60只长毛黑兔、20只短毛灰兔，且都是雌兔。为了帮助兔群繁衍，从外地调入了10只长毛黑色雄兔和10只中长毛白色雄兔，让这些兔子自由交配。理论上下一代兔子中，长毛：中长毛：短毛=________，长毛灰兔所占比例为_______。
（3）该种野兔的体重受独立遗传的三对等位基因D/d、E/e和F/f控制，这三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应（基因型为DDEEFF的成年兔最重，基因型为ddeeff的成年兔最轻）。该种兔体重的表型有_______种。让基因型为DDEEFF的雌兔和基因型为ddeeff的雄兔杂交得F1，F1雌雄个体相互交配得F2，则F2中成年兔体重介于亲本之间的个体占_____。
【答案】（1）①. 伴性遗传##伴X染色体遗传 ②. 5##五 ③. XBXb×XBY或XBXb×XbY
（2）①. 9：6：1 ②. 3/32
（3）①. 7##七 ②. 31/32
【分析】基因自由组合定律实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的，在减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合。基因的分离定律是基因的自由组合定律的基础，两者的本质区别是基因的分离定律研究的是一对等位基因，基因的自由组合定律研究的是两对或两对以上的等位基因，所以很多自由组合的题目都可以拆分成分离定律来解题。
【小问1详解】
结合题干信息和题图可知，毛的颜色由基因B/b控制，且位于X染色体上，则该种野兔毛色的遗传属于伴X染色体遗传，与毛色有关的基因型共有5种，即XBXB、XBXb、XbXb、XBY、XbY。其中基因型组合为XBXb×XBY或XBXb×XbY的雌雄野兔相互交配产生的子代毛色种类最多。
【小问2详解】
仅考虑兔毛长度这一对性状，母本为60只长毛雌兔AA，20只短毛雌兔aa，二者比例为AA：aa=3:1，可计算出其产生卵细胞的基因型及比例为A： a=3：1，父本为调入的10只长毛兔AA和10只中毛兔Aa，二者比例为AA：Aa=1:1，可计算出其产生的精子基因型和比例为A：a=3：1，在自由交配的前提下，下一代长毛兔AA=3/4×3/4=9/16，短毛兔 aa=1/4×1/4=1/16，中毛兔Aa=2×3/4×1/4=6/16，因此，理论上下一代兔子中，长毛兔AA：中毛兔Aa：短毛兔aa=9:6:1。
母本基因型为3/4AAXBXB、1/4aaXBXb，产生的配子种类为3/4AXB、1/8aXB、1/8aXb，父本基因型为1/2AAXBY、1/2AaXbY，产生的配子种类为1/4AXB、3/8AY、1/8AXb、1/8aXb、1/8aY，子代长毛灰兔（AAXBXb）所占比例为3/4×1/8=3/32。
【小问3详解】
由于三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应（基因型为DDEEFF的成年兔最重，基因型为ddeeff的成年兔最轻），则该种兔体重的表型有7种。让基因型为DDEEFF的雌兔和基因型为ddeeff的雄兔杂交得F1，F1的基因型为DdEdFf，F1雌雄个体相互交配得F2，则F2中成年兔体重介于亲本之间的个体占1-1/4×1/4×1/4-1/4×1/4×1/4=31/32。
19. 研究发现，细胞周期蛋白B3（CyclinB3）缺失的雌鼠（2n=40）在减数分裂过程中姐妹染色单体能正常分开，但产生的卵细胞异常。为进一步揭示CyclinB3的功能，研究人员对正常雌鼠与CyclinB3缺失雌鼠卵细胞形成过程中的关键时期进行了比对，结果如图所示（仅绘出部分染色体），①～④代表相应时期。回答下列问题：
（1）①时期为减数分裂前的间期，主要进行_______。②时期的细胞中最多可观察到_______个四分体。③时期正常细胞中染色体的主要行为变化是_______。④时期形成的极体最终会_______。
（2）据图推测CyclinB3的功能是______。
（3）①~④过程中，染色体与核DNA数目比的变化情况是_______（用比例和箭头表示）。在进行有性生殖的生物中，减数分裂和________保证了生物亲子代间染色体数目的恒定。
【答案】（1）①. DNA复制和（有关）蛋白质合成##染色体复制 ②. 20 ③. 同源染色体分离和非同源染色体自由组合 ④. 退化消失
（2）促进同源染色体的分离
（3）①. 1：1→1：2##1→1/2 ②. 受精作用
【分析】分析题意，该图表示减数分裂的部分图解，与正常小鼠相比，Cyclin B3缺失小鼠的同源染色体不能分离，减数第二次分裂过程不能正常进行。
【小问1详解】
据题图分析可知，①时期为减数分裂前的间期，主要进行DNA复制和有关蛋白质合成或染色体复制。雌鼠（2n=40），②时期表示同源染色体成对的排列在赤道板位置，表示减数第一次分裂中期，此时的细胞中最多可观察到20个四分体。③时期正常细胞中染色体的主要行为变化是同源染色体分离和非同源染色体自由组合。④时期形成的极体最终会退化消失。
【小问2详解】
据题图分析可知，CyclinB3氏缺失雌鼠停留在减数分裂第一次分裂后期，不能发生同源染色体的分离，推测CyclinB3的功能是促进同源染色体的分离。
【小问3详解】
据题图分析可知，①②③过程为减数第一次分裂过程，染色体与核DNA数目比为1：1，④为减数第二次分裂过程，染色体与核DNA数目比为1：2，①~④过程中，染色体与核DNA数目比的变化情况是1：1→1：2。在进行有性生殖的生物中，减数分裂和受精作用保证了生物亲子代间染色体数目的恒定。
20. TM4为侵染耻垢分枝杆菌的双链DNA噬菌体。耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因。以TM4、敲除stpK7和未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌为实验材料，按照赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验，进行相关实验。回答下列问题：
（1）赫尔希和蔡斯所用T2噬菌体是专门寄生在_______体内的。用32P标记的噬菌体侵染细菌，保温时间的长短对实验结果_________（填“有”或“没有”）影响，
（2）若用35S标记的TM4侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，则_______（填操作）后放射性应集中在______（填“上清液”或“沉淀物”）中。若用未标记的TM4侵染32P标记的未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，则释放的子代TM4的DNA_______（填“都有”“都没有”或“部分有部分没有”）32P标记。若用32P标记的TM4分别侵染未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，则两组沉淀物的放射性强度为未敲除stpK7组_______（填“低于”“等于”或“高于”）敲除stpK7组。若用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，则能产生子代的是________组，该组子代TM4的放射性情况为_______。
（3）人类基因组计划测定了______条染色体上DNA的碱基序列。随着DNA测序技术的发展，人们在一些噬菌体等生物中发现了重叠基因，重叠基因是指两个或两个以上的基因共用一段DNA序列，如大基因内包含小基因、前后两个基因首尾重叠。重叠基因存在的意义是______。
【答案】（1）①. 大肠杆菌 ②. 有
（2）①. （搅拌、）离心 ②. 上清液 ③. 都有 ④. 高于 ⑤. 未敲除stpK7 ⑥. 子代TM4均有放射性
（3）①. 24 ②. 提高碱基利用率；有效利用DNA遗传信息量；使有限的DNA序列包含更多的遗传信息等
【小问1详解】
赫尔希和蔡斯所用T2噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的。用32P标记的噬菌体侵染细菌，若保温时间过短，则噬菌体还没有完全侵染大肠杆菌，搅拌离心后上清液中放射性增加；若保温时间过长，大肠杆菌裂解，子代噬菌体被释放出来，同样导致上清液中放射性增加，因此保温时间的长短对实验结果有影响。
【小问2详解】
若用35S标记的TM4侵染敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，35S标记的蛋白质外壳留在细菌的外面，经过搅拌、离心后放射性应集中在上清液中。若用未标记的TM4侵染32P标记的未敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，由于DNA复制所需的原料全来自宿主细菌，且DNA复制特点是半保留复制，因此释放的子代TM4的DNA都有32P标记。由于耻垢分枝杆菌的stpK7基因是维持TM4噬菌体吸附能力的关键基因，敲除stpK7的耻垢分枝杆菌不能维持TM4的吸附能力，TM4无法将32P标记DNA注入耻垢分枝杆菌中，因此若用32P标记的TM4分别侵染未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，则两组沉淀物的放射性强度为未敲除stpK7组高于敲除stpK7组。若用未标记的TM4侵染35S标记的未敲除stpK7和敲除stpK7的耻垢分枝杆菌，则能产生子代的是未敲除stpK7组，该组子代TM4的放射性情况为子代TM4均有放射性。
【小问3详解】
人类的染色体组成为22对常染色体+X、Y，由于X和Y染色体差异较大，其它的每对同源染色体差异很小，因此人类基因组计划测定了24条染色体（22条常染色体+X和Y染色体）上DNA的碱基序列。重叠基因存在的意义是提高碱基利用率；有效利用DNA遗传信息量；使有限的DNA序列包含更多的遗传信息等。
21. DNA复制时两条子链的合成方式存在一定差异，其中一条子链可以连续合成即前导链，而另一条不能连续合成即滞后链，具体过程如图所示。回答下列问题：
（1）酶①和酶②分别是_____、_____。酶②只能将脱氧核苷酸加到延伸中DNA链的_______（填“3'”或“5'”）端，因此滞后链的合成是不连续的。
（2）DNA与RNA引物结合处双链的碱基配对方式有C-G、_______。催化连接冈崎片段的DNA连接酶______（填“具有”或“不具有”）专一性。
（3）复制起始点处含有丰富的AT序列，其意义是______。真核生物核DNA复制时会出现多个复制起始点，其意义是_______。
（4）亚硝胺是一种DNA诱变剂，能使鸟嘌呤发生甲基化进而与胸腺嘧啶发生错配。某个DNA分子单链上的一个G发生甲基化（假设甲基化的碱基不会发生去甲基化），则该DNA经3次复制后，此位点处由G-C碱基对转变为A-T碱基对的DNA占比为_____；经n次复制后，甲基化的DNA链占所有DNA链的比例为______。
【答案】（1）①. 解旋酶 ②. DNA聚合酶 ③. 3'
（2）①. A-U、T-A（和G-C）②. 具有
（3）①. 该序列氢键少，更容易解旋 ②. 提高DNA复制的效率（，缩短DNA复制的时间）
（4）①. 3/8 ②. 1/2n+1
【分析】DNA分子复制的过程： ①解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开。②合成子链：以解开的每一条母链为模板，以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链。 ③形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构，从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子。
【小问1详解】
酶①断裂氢键因此是解旋酶，酶②将单个的脱氧核苷酸连接到正在形成的子链上，因此是DNA聚合酶。酶②只能将脱氧核苷酸加到延伸中DNA链的3'端，因此滞后链的合成是不连续的。
【小问2详解】
DNA与合成RNA引物结合处双链DNA的碱基配对方式有C-G、A-U、T-A、G-C。酶具有高效性，专一性和作用条件温和等特点，故催化连接冈崎片段的DNA连接酶具有专一性。
【小问3详解】
复制起始点处含有丰富的AT序列，AT相较于CG氢键数量少，更容易解旋。真核生物核DNA复制时会出现多个复制起始点，其意义是提高DNA复制的效率，缩短DNA复制的时间。
【小问4详解】
亚硝胺是一种DNA诱变剂，能使鸟嘌呤发生甲基化进而与胸腺嘧啶发生错配。某个DNA分子单链上的一个G发生甲基化（假设甲基化的碱基不会发生去甲基化），甲基化的产物会与胸腺嘧啶发生错配，经3次复制，DNA分子为23=8个，得到的8个细胞中有A-T的细胞有3个，占3/8；甲基化的DNA链始终有1个，经n次复制，DNA分子有2n个，DNA链有2n+1，甲基化的DNA链占1/2（n+1）。
实验操作
检测指标
方案1
甲组
将无放射性的PsV5感染经32P胸苷培养的小麦条锈菌悬液
X
乙组
将无放射性的PsV5感染经32P尿苷培养的小麦条锈菌悬液
方案2
丙组
将经DNA酶处理的PsV5核酸提取液感染小麦条锈菌悬液
Y
丁组
将经RNA酶处理的PsV5核酸提取液感染小麦条锈菌悬液