【生物】山西省大同市2023-2024学年高一下学期4月期中试题（解析版）

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一、选择题：本题共20小题，每小题2.5分，共50分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 同种生物的同一性状的不同表现类型，叫作相对性状。下列各组中属于一对相对性状的是（ ）
A. 果蝇的红眼与白眼
B. 豌豆的绿色豆荚与饱满豆荚
C. 山羊的短毛与绵羊的长毛
D. 不同种类杂草的高茎与矮茎
【答案】A
【分析】相对性状是指同种生物同一性状的不同表现类型，如豌豆的高茎和矮茎。
【详解】相对性状强调“两同一不同”：“两个同”即同种生物、同一种性状；“一个不同”是指不同表现类型，豌豆的绿色豆荚与饱满豆荚是不同性状，山羊的短毛与绵羊的长毛、不同种类杂草的高茎与矮茎是不同种生物，果蝇的红眼与白眼为同种生物同种性状的不同的表现类型，BCD错误，A正确。
故选A。
2. 孟德尔通过对豌豆开展杂交实验并进行统计分析总结出遗传学的两大基本规律。下列关于其所选实验材料和实验过程的叙述，正确的是（ ）
A. 在豌豆花瓣开放后对豌豆母本进行去雄可避免让其自花传粉
B. 孟德尔通过研究豌豆茎高度的遗传总结出自由组合定律
C. 豌豆在自然状态下一般是纯种，通常不会受到外来花粉的干扰
D. 孟德尔对豌豆花进行人工授粉后再次套袋的目的是防止其自交
【答案】C
【分析】孟德尔杂交实验过程（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、豌豆是自花传粉，闭花受粉的植物，在花瓣开放前已完成自花受粉，在花瓣开放后再去雄为时已晚，A错误；
B、孟德尔通过对豌豆种子形状和颜色等两对相对性状的遗传进行研究，总结出自由组合定律，只研究一对相对性状总结出的是基因分离定律，B错误；
C、豌豆是自花传粉和闭花受粉的植物，在自然状态下一般是纯合子，通常不会受到外来花粉的干扰，C正确；
D、孟德尔在对豌豆花进行人工授粉后再次套袋，其目的是防止外来花粉的干扰（由于授粉前已经去雄，不可能进行自交），D错误。
故选C。
3. 以植物为实验材料，在无致死现象且由一对等位基因控制的性状的遗传实验中，下列关于基因分离定律实质的叙述，正确的是（ ）
A. 基因分离定律的实质是F1产生配子时，成对的遗传因子彼此分离
B. 测交后代性状分离比为1：1，能直接说明基因分离定律的实质
C. 基因分离定律的实质是在受精时雌配子和雄配子的随机结合
D. 基因分离定律的实质是着丝粒分裂，姐妹染色单体分离变成染色体
【答案】A
【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、基因分离定律的实质是F1产生配子时，位于同源染色体上的等位基因（成对的遗传因子）随着同源染色体的分开而分离，分配到不同的配子中，独立地随配子遗传给后代，A正确；
B、让F1进行测交，子代出现1：1的性状分离比，原因是F1产生两种1：1的配子，隐性个体产生一种配子，雌雄配子随机结合，因而能间接证明基因分离定律的实质，B错误；
CD、基因分离定律的实质是在产生配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入到不同的配子中，CD错误。
故选A。
4. 在不考虑致死和任何变异的情况下，下列关于由一对位于常染色体上的基因组成的杂合子或纯合子的叙述，错误的是（ ）
A. 杂合子自交其子代中一定含有杂合子
B. 具有相对性状的两个纯合子杂交，子一代一定是杂合子
C. 相同环境下，表型相同的生物，其基因组成不一定相同
D. 显性个体与隐性个体杂交，子代同时出现显性性状和隐性性状的现象叫作性状分离
【答案】D
【详解】A、Aa×Aa→AA+Aa+aa，杂合子自交其子代中一定含有杂合子，A正确；
B、具有相对性状的两纯合子杂交，如AA×aa→Aa，子一代一定是杂合子，B正确；
C、相同环境下，表型相同的生物，基因组成不一定相同，如豌豆的高茎的基因型可能是显性纯合子，也可能是杂合子，C正确；
D、杂种（自交）后代中同时显现出显性性状和隐性性状的现象，叫做性状分离，D错误。
故选D。
5. 玉米植株顶端开雄花，叶腋开雌花，为雌雄同株异花植物，其高茎对矮茎为完全显性，由一对等位基因D/d控制。下列叙述正确的是（ ）
A. 纯合高茎玉米与矮茎玉米杂交过程中，体现了基因分离定律
B. 将高茎玉米植株进行测交，得到的子一代中高茎与矮茎的比例一定是1：1
C. 纯合高茎玉米和矮茎玉米杂交得到，将F1连续自交可提高杂合子的比例
D. 纯合高茎玉米与矮茎玉米随机交配，从矮茎植株上收获籽粒种植得到的高茎均为杂合子。
【答案】D
【分析】杂合体内，等位基因在减数分裂生成配子时随同源染色体的分开而分离，进入两个不同的配子，独立的随配子遗传给后代。
【详解】A、纯合的高茎玉米（DD）与矮茎玉米（dd）杂交过程中，没有体现出基因分离定律，因为亲本皆为纯合子，不能实现等位基因的分离，A错误；
B、若高茎植株为纯合子，则测交得到的子一代中全为高茎，若高茎植株为杂合子，测交得到的子一代中高茎和矮茎的比例是1：1，B错误；
C、F₁（Dd）连续自交n代，后代中杂合子比例为1/2n，杂合子所占比例逐代降低，C错误；
D、纯合高茎（DD）玉米、矮茎（dd）玉米随机交配，从矮茎植株上收获籽粒种植得到的高茎均为杂合子（Dd），D正确。
故选D。
6. 孔雀鱼尾色受一对等位基因A/a控制，科研人员选用基因型为AA的深蓝尾鱼和紫尾鱼进行杂交实验得让随机交配得和的表型及比例如下表（不考虑环境因素对性状的影响和任何变异）。下列叙述正确的是（ ）
A. 孔雀鱼尾色的性状表现为完全显性
B. 孔雀鱼尾色的表型可以反映它的基因型
C. F2中浅蓝尾鱼个体与深蓝尾鱼个体交配，中会出现紫尾个体
D. F2中雌雄鱼相互交配，其子代中深蓝尾鱼和紫尾鱼所占比例不同
【答案】B
【分析】题意分析，深蓝尾和紫尾进行杂交实验，F1均为浅蓝尾，F1随机交配，F2中同时出现深蓝尾、浅蓝尾和紫尾，据此可推测，浅蓝尾的基因型为Aa，为不完全显性。
【详解】AB、亲本深蓝尾基因型为AA，F2出现性状分离，则子一代基因型为Aa，子二代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，分别表现为深蓝尾、浅蓝尾、紫尾，因此孔雀鱼尾色的性状表现为不完全显性，表型可以反应它的基因型，A错误，B正确；
C、F2中浅蓝尾鱼个体（Aa）与深蓝尾鱼（AA）个体交配，F3中不会出现紫尾鱼（aa）个体，C错误；
D、子二代的基因型及比例是AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，如果F2相互交配，则该群体产生的雌雄配子为A∶a=1∶1，F3中依然是深蓝尾（AA）∶浅蓝尾（Aa）∶紫尾（aa）=（1/2×1/2）∶（1/2×1/2×2）∶（1/2×1/2）=1∶2∶1，即子代中深蓝尾鱼和紫尾鱼所占比例相同，D错误。
故选B。
7. 某二倍体雌雄同株植物的花色表现为白色（只含白色素）和黄色（含黄色素），是一对相对性状，由两对独立遗传的等位基因（A和a，B和b）共同控制，生理机制如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 据图分析，黄色花植株的基因型有3种
B. 两对等位基因均杂合的植株其自交后代的白色花植株中纯合子占3/16
C. 白色花植株基因型中自交后代不发生性状分离的类型有3种
D. 黄色花植株测交后代可能均表现为黄色花
【答案】D
【分析】据图分析可知，黄色花植株基因型为A_bb，有2种，白色花植株基因型为A_B_、aaB_、aabb，共7种。
【详解】A、据图分析可知，黄色花植株基因型为A_bb，有2种，A错误；
B、两对等位基因均杂合（AaBb）的植株自交后代白色花植株（9A_B_、3aaB_、1aabb）中纯合子（1AABB、1aaBB、1aabb）占3/13，B错误；
C、白色花植株基因型中自交后代不发生性状分离的类型有A_BB、aaB_、aabb，共5种，C错误；
D、黄色花植株基因型为AAbb、Aabb，AAbb测交后代均为黄色花植株，D正确。
故选D。
8. 图示为某基因型为AaBb的高等雄性动物相应细胞不同分裂时期的模式图（图中所示为该细胞中所有的染色体），Ⅰ、Ⅱ为染色体。下列叙述错误的是（ ）
A. 该动物处于减数分裂Ⅰ前期的细胞中有4个四分体
B. 图甲细胞中有8个核DNA，4条染色体，无同源染色体
C. Ⅱ染色体上的a基因，源自于姐妹染色单体之间交换的相应片段
D. 若两图来源于同一个精原细胞，则图乙不是图甲细胞分裂形成的
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：图甲中没有同源染色体，染色体都排列在赤道板上，所以细胞处于减数第二次分裂中期；图乙中的染色体不含染色单体，没有同源染色体，是减数分裂形成的子细胞。
【详解】AB、据图分析，甲图为减数分裂Ⅱ中期，细胞中无同源染色体，有8个核DNA，4条染色体，推测该生物减数分裂Ⅰ的前期，细胞中有4个四分体，AB正确；
C、乙图中Ⅱ上含有的a基因，源自于同源染色体非姐妹染色单体之间互换相应的片段，C错误；
D、图乙和图甲细胞中相对应的同源染色体颜色正好相反，因此图乙是另一个次级精母细胞分裂形成的，D正确。
故选C。
9. 下列关于人体精子和卵细胞形成过程的叙述，错误的是（ ）
A. 精原细胞和卵原细胞都可通过有丝分裂的方式增殖
B. 减数分裂Ⅰ时同源染色体的分离导致配子中染色体数目减半
C. 减数分裂的相同时期，人体细胞中的染色体行为变化存在性别差异
D. 人体细胞正常减数分裂形成的每个配子中的染色体都是一整套非同源染色体的组合
【答案】C
【详解】A、精原细胞是原始的雄性生殖细胞，卵原细胞是雌性生殖细胞，它们都能通过有丝分裂进行增殖，A正确；
BD、人体细胞中每种形态的同源染色体有2条，减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，因此最后形成的配子中的染色体数目减半，其中每个配子中的染色体都是一整套非同源染色体的组合，BD正确；
C、在减数分裂时，雌性个体与雄性个体的细胞中染色体的变化相同：在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会，后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合。在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂，染色体上的姐妹染色单体成为子染色体，染色体数加倍。减数分裂Ⅱ结束，染色体被均分至子代细胞，C错误；
故选C。
10. 某动物（2n=4）的性别决定方式为XY型且X染色体要比Y染色体长一些，图示①～④为该动物体内处于不同分裂时期的四个细胞模式图。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞①中的姐妹染色单体由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动
B. 该个体中许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上没有相应的等位基因
C. 细胞③中同源染色体正在联会，有2个四分体，8个核DNA
D. 该动物为雄性，细胞④中Y染色体的数目为2条
【答案】B
【分析】减数分裂过程：（1）减数分裂前的间期：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交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；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】A、细胞①中有同源染色体，着丝粒分裂，处于有丝分裂后（末）期，无姐妹染色单体，染色体由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动，A错误；
B、细胞②中同源染色体正要分离，处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质均分，该生物为雄性，性染色体组成为XY，X染色体比Y染色体要长，许多位于X染色体上的基因，在Y染色体上没有相应的等位基因，B正确；
C、细胞③着丝粒整齐排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，不发生同源染色体的联会，无四分体，C错误；
D、细胞④中无同源染色体，处于减数分裂Ⅱ后期，根据细胞③染色体形态大小可知（最短的那条为Y染色体），根据细胞中染色体形态可判断该细胞中没有Y染色体，D错误。
故选B。
11. 研究人员以蚕豆为材料观察其细胞的减数分裂过程，具体操作如下。下列叙述正确的是（ ）

A. 盛开期的花药中花粉数量多，是适宜的观察材料
B. 卡宝品红为酸性染料，可将染色体染成深色
C. 用高倍显微镜能观察到细胞中染色体的连续变化过程
D. 细胞内染色体的形态、位置和数目可作为判断减数分裂各时期的依据
【答案】D
【详解】A、观察材料不宜取盛开期的花药，因为该时期花粉已经形成，减数分裂已基本结束，A错误；
B、卡宝品红用于对染色体染色，染色体容易被碱性染料着色，B错误；
C、在解离的过程中，细胞已经被杀死，观察不到染色体的连续变化过程，C错误；
D、细胞处于不同分裂时期，细胞中染色体的形态、数目和位置不同，因此，可通过观察细胞中染色体的形态、数目和位置来判断该细胞所处的分裂时期，D正确。
故选D。
12. 如图为自然环境中某豌豆植株产生后代的过程示意图（子代数量足够多），下列叙述错误的是（ ）
A. ②过程中雌、雄配子的结合是随机的，M=16
B. ③过程产生的子代基因型N=9，其中基因型为AaBb的个体所占比例为1/4
C. 若让该植株与隐性纯合子测交，子代中杂合子所占比例为3/4
D. 等位基因分离和非同源染色体上非等位基因自由组合先后发生在①过程，是互不干扰的
【答案】D
【分析】分析图可知，①表示减数分裂产生四种配子，②表示受精作用，③表示后代基因型种类和表型之比，据此答题即可。
【详解】A、分析图可知，②表示受精作用，由于雌、雄配子的种类都是4种，所以②过程中雌、雄配子的结合是随机的结合方式M=4×4=16种，A正确；
B、AaBb自交，后代基因型种类N=3×3=9种，子代中基因型AaBb的植株所占比例=1/2×1/2=1/4，B正确；
C、由表型为12：3：1可知，该植株与隐性纯合子测交，子代的基因型及比例是AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，纯合子比例为1/4，杂合子比例为3/4，C正确；
D、减数分裂Ⅰ后期，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，即①过程中等位基因的分离和非同源染色体上非等位基因的自由组合同时发生没有先后，D错误。
故选D。
13. 眼白化病为伴X染色体隐性遗传病（由等位基因A/a控制），病人因眼色素减少或缺乏，具有不同程度的视力低下、畏光等症状。现有一对表现正常的夫妻，妻子的父母均正常，但有一个患该病的弟弟。不考虑突变和互换。下列叙述错误的是（ ）
A. 性染色体上的基因并不一定都与性别决定有关
B. 该夫妇再生一个女儿，一定不会患该病
C. 该夫妇的女儿可能携带眼白化病致病基因
D. 男性眼白化病患者的后代中，儿子不可能患该病
【答案】D
【分析】伴X隐性遗传病的遗传特点：男患者远多于女患者；男患者的致病基因只能来自母亲，以后只能传给女儿；女性患病，其父亲和儿子一定患病。
【详解】A、决定性别的基因位于性染色体上，但是性染色上的基因不都与性别决定有关，如人类的红绿色盲基因位于X染色体上，但其与性别决定无关，A正确；
B、眼白化病为伴X染色体隐性遗传病，该夫妻表现正常，则该夫妻关于该病的基因型为XAY，XAX-，若该夫妇再生一个女儿，必然会从父亲那里得到XA，则其女儿均不会患该病，B正确；
C、该对夫妻妻子的父母均正常，但有一个患该病的弟弟，故该妻子的基因型为XAXa，XAXA，故该夫妇的女儿可能会携带眼白化病致病基因（XAXa），C正确；
D、男性患者的基因型为XaY，会将其Y遗传给儿子，则其后代中，儿子是否正常取决于其妻子的基因型，儿子有可能患该病，D错误。
故选D。
14. 某些信鸽（ZW型）因其强大的归巢能力深受人们的喜爱，被人们用作和平的象征。鸽子腹部羽毛的颜色由一对等位基因A、a控制（已知该对等位基因不位于Z、W染色体的同源区段），现将白色雌鸽与灰色雄鸽交配，F1性状表现为白色雄鸽：灰色雌鸽=1：1。下列判断正确的是（ ）
A. 灰色对白色为显性性状
B. 亲本均为纯合个体
C. 子代雌鸽均为杂合子
D. F1的雌雄个体相互交配，F₂雌鸽中灰色个体所占的比例为1/4
【答案】B
【分析】题意分析，题中显示“纯合白色雌鸽与纯合灰色雄鸽交配，F1中雌鸽均为灰色，雄鸽均为白色”，说明控制腹部羽毛颜色的基因位于Z染色体上。
【详解】A、根据题意，F1性状表现白色雄鸽：灰色雌鸽=1：1，性状表现与性别相关联，说明鸽子羽毛颜色这一性状为伴性遗传，鸽子为ZW型性别决定方式，F1中雄鸽均为白色，说明母本产生的含白色基因的配子与父本产生的含有灰色基因的配子完成受精后，发育成的子代雄性表现为白色，即白色基因为显性基因，A错误；
BC、信鸽性别决定方式是ZW型，白色基因为显性基因，白色雌鸽与灰色雄鸽交配，F1中雄鸽均为白色，雌性为黑色，亲本的基因型应为白色雌鸽ZAW，灰色雄鸽ZaZa，均为纯合子，其F1的基因型为ZAZa，ZaW两种，子代雄鸽为杂合子，B正确，C错误；
D、让F1相互交配，即ZAZa×ZaW，其后代F2基因型为ZAZa，ZaW，ZaZa，ZaW四种，可得出F2雌鸽中灰色个体所占比例为1/2，D错误。
故选B。
15. XY型性别决定在生物界中是比较普遍的。很多种类的昆虫，某些鱼类和两栖类，所有的哺乳动物以及很多雌雄异株的植物，如菠菜、大麻等都属于这种类型。下列关于XY型性别决定的生物的叙述，正确的是（不考虑任何变异）（ ）
A. 雄性生物体内的细胞中均含有两种异型性染色体
B. 雄性生物中位于XY同源区段上的基因遗传时不会出现与性别相关联的现象
C. Y染色体上的基因所控制的性状只在雄性个体中出现
D. 若某性状由性染色体上的一对等位基因控制，则与该性状相关的基因型可能超过5种
【答案】D
【分析】自然界中性别决定方式有很多种，其中由性染色体决定性别的主要有两类：XY型和ZW型，XY型性别决定的生物中，雌性的性染色体组成为同型的，即XX；雄性的性染色体组成为异型的，即：XY，常见于人、哺乳动物、一些两栖类和大多数昆虫。
【详解】A、对于XY型性别决定的生物，雄性生物（XY）体内的体细胞中含有两种异型性染色体，而生殖细胞只含有两种异型性染色体中的一条，A错误；
B、雄性生物中位于XY同源区段上的基因遗传时会出现与性别相关联的现象，如XaXa和XAYa杂交，雌性生物都表现显性性状，雄性生物都表现隐性性状，B错误；
C、Y染色体上同源区段的基因所控制的性状可以在雌雄性个体中出现，C错误；
D、若某性状由性染色体上的一对等位基因控制，若该对等位基因位于XY同源区段上时，与该性状相关的基因型有7种，D正确。
故选D。
16. 在探索DNA是遗传物质的过程中，美国微生物学家艾弗里将加热杀死的肺炎链球菌（S型细菌）的细胞破碎后，依次除去各种杂质，单独观察某种物质对R型细菌的作用。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 艾弗里的体外转化实验证明了DNA是主要的遗传物质
B. 从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡
C. 实验中利用了酶的专一性，DNA酶的作用是催化水解S型细菌的DNA
D. 该实验设置了对照组，对自变量控制运用了“加法原理”
【答案】C
【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型菌中存在某种转化因子，能将S型菌转化为R型菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、艾弗里的“肺炎链球菌体外转化实验”证明了DNA是遗传物质，A错误；
B、艾弗里实验证明从S型肺炎链球菌中提取的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌，S型细菌导致小鼠死亡，B错误；
C、酶具有专一性，用DNA酶处理的目的是催化水解S型细菌的DNA，C正确；
D、实验依次除去各种杂质，运用了“减法原理”，可得出“肺炎链球菌转化因子的化学本质是DNA”的结论，D错误。
故选C。
17. 在T2噬菌体侵染细菌实验中，将32P标记的脱氧核苷酸添加到培养有大肠杆菌的培养基，再用未被标记的T2噬菌体侵染这些大肠杆菌，最终在T2噬菌体的DNA中能检测到放射性。下列叙述正确的是（ ）
A. T2噬菌体直接从培养基中获取被标记的脱氧核苷酸用于合成DNA
B. 若用35S标记的氨基酸添加到培养有大肠杆菌的培养基中，在T2噬菌体的蛋白质外壳中也能检测到35S
C. 将32P标记的脱氧核苷酸添加到培养有肺炎链球菌的培养基中，也能在T2噬菌体的DNA中检测到放射性
D. 若用32P标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合保温，经搅拌离心后上清液放射性强度随保温时间的延长先升后降
【答案】B
【详解】A、将标记的脱氧核苷酸添加到大肠杆菌的培养基后，被标记的脱氧核苷酸首先被大肠杆菌吸收，可用于合成大肠杆菌的DNA，T2噬菌体侵染大肠杆菌后，用大肠杆菌细胞内的脱氧核苷酸作为原料合成噬菌体的DNA，噬菌体不能直接从培养基中获取被标记的脱氧核苷酸，A错误；
B、若用35S标记的氨基酸添加到培养基中，这些氨基酸会被大肠杆菌吸收入细胞内，并被侵染的T2噬菌体利用其作为原料合成噬菌体的蛋白质外壳，因此在T2噬菌体的蛋白质外壳中能检测到35S，B正确；
C、T2噬菌体专一性寄生于大肠杆菌，不能寄生于肺炎链球菌，故若用将32P标记的脱氧核苷酸添加到培养肺炎链球菌的培养基中，在T2噬菌体的DNA中检测不到放射性，C错误；
D、如果32P标记的T2噬菌体与大肠杆菌混合保温，经搅拌离心后，测定上清液放射性强度，噬菌体未进入细菌之前，上清液的放射性较高，随着保温时间的延长，带有放射性标记的噬菌体侵染细菌完成，则上清液中的放射性强度逐渐下降，而后随着保温时间的继续延长，子代噬菌体释放出来上清液的放射性强度再度上升，因此该过程中上清液的放射性强度随保温时间发生的变化是先降后升，D错误。
故选B。
18. 在对DNA结构的探索历程中，沃森和克里克提出的双螺旋结构具有划时代的意义。下列关于DNA分子结构的叙述；错误的是（ ）
A. 环状双链DNA中没有游离的磷酸基团，磷酸基团的数目与脱氧核苷酸数目相等
B. 链状DNA分子一条链上相邻碱基通过“磷酸—脱氧核糖—磷酸”连接
C. DNA的两条链是反向平行的，脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成DNA的基本骨架
D. DNA分子结构相对稳定的重要原因之一是两条链上的碱基互补配对形成了氢键
【答案】B
【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、闭环双链DNA中没有游离的磷酸基团，可看作链状双链DNA两端形成磷酸酯键连在一起，其基本单位是脱氧核苷酸，磷酸基团的数目与脱氧核苷酸数目相等，A正确；
B、一条链上相邻碱基之间通过“脱氧核糖—磷酸—脱氧核糖”相连接，B错误；
C、DNA的两条链是反向平行的，脱氧核糖和磷酸基团交替连接构成DNA的基本骨架，C正确；
D、DNA分子是由两条脱氧核苷酸长链盘旋成规则的双螺旋结构，DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列形成基本骨架，DNA分子双螺旋结构中间为碱基对，碱基之间形成氢键，从而维持了双螺旋结构的稳定，D正确。
故选B。
19. 某双链DNA分子中含有400个碱基，其中腺嘌呤和胸腺嘧啶占全部碱基的60%，则该DNA分子中四种碱基的比例A：T：C：G为（ ）
A. 2：2：3：3B. 3：3：2：2
C. 1：1：4：4D. 3：2：3：2
【答案】B
【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】该DNA分子为双链DNA，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的60%，则A=T=30%，C=G=20%，因此四种碱基的比例为A：T：C：G=3：3：2：2，B正确，ACD错误。
故选B。
20. 某兴趣小组同学准备了如图所示六种材料及曲别针若干来制作DNA双螺旋结构模型，形成一个化学键（包含氢键）需要一个曲别针，准备制作其中一条链有8个A、7个C、6个G、5个T的一个双链DNA分子结构模型（一个脱氧核苷酸中的“”与“”只用一个曲别针连接）。下表中各个同学的相关判断全部正确的是（ ）
A 同学甲B. 同学乙C. 同学丙D. 同学丁
【答案】A
【分析】DNA双螺旋结构的主要特点如下：
（1）DNA是由两条单链组成的，这两条链按平行方式盘旋成双螺旋结构。
（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架。
（3）两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，碱基之间配对时遵循碱基互补配对原则，即A总是与T配对、C总是与G配对。
【详解】制作DNA双螺旋结构模型属于物理模型。
DNA链中碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则，即A—T、C—G，故该双链DNA分子结构模型有13个A—T碱基对，13个C—G碱基对，由于A—T碱基对之间有2个氢键，C—G碱基对之间有3个氢键，所以该模型中需要代表碱基对之间的氢键的连接物13×2+13×3=65（个）；每条链中连接脱氧核苷酸的化学键有26−1=25个，两条链共50个，连接磷酸和脱氧核糖共需（5+6+7+8）×2=52个化学键；该DNA链中五碳糖和含氮碱基中的化学键有（5+6+7+8）×2=52个，因此制作模型过程要用到65+52×2+50=219个曲别针。
DNA分子末端的磷酸基团只含有一个磷酸酯键，模型中有［（5+6+7+8）−1］×2=50个均连接了两个曲别针。
该双链DNA分子结构模型有13个A-T碱基对，13个C-G碱基对，制作的DNA分子结构模型中，四种碱基比例相同。
综上同学甲正确，A正确。
故选A。
二、非选择题：本题共5小题，共50分。
21. 某种植株的抗锈病和感锈病是一对相对性状，由一对等位基因E、e控制，某科研小组为验证该植株E、e基因的遗传符合分离定律，将基因型为Ee的抗锈病亲本植株自交获得F1，F1中抗锈病：感锈病=5：1。该科研小组查阅资料得知，生物的基因家族中存在一种“自私基因”，该基因对产生的雌配子无影响，可通过杀死含该基因的个体产生的不含该基因的部分或全部雄配子来扭曲分离比例。该种植株的等位基因E、e中有一个为“自私基因”，可以杀死自身体内1/2不含该基因的雄配子，从而导致F1的分离比不是3：1。回答下列问题：
（1）由F1的实验结果可判断出等位基因E、e中，基因____为“自私基因”，在亲本存活的雄配子中，E：e=____。
（2）F1中三种基因型个体的比例为EE：Ee：ee=____，F1中抗锈病个体中纯合子的比例为____。
（3）F1在产生配子的过程中，存活的雌配子中E：e=____，存活的雄配子中E：e=____。
【答案】（1）①. E ②. 2∶1
（2）①. 2∶3∶1 ②. 2/5 （3）①. 7∶5 ②. 2∶1
【分析】将基因型为Ee的抗锈病亲本植株自交，若E为自私基因，对雌配子无影响E=1/2，e=1/2，可以杀死自身体内1/2不含该基因的雄配子，进而推出E:e=1/2：1/2×1/2=2:1，即E=2/3，e=1/3，ee=1/2×1/3=1/6，符合题意；若e为自私基因，对雌配子无影响E=1/2，e=1/2，可以杀死自身体内1/2不含该基因的雄配子，进而推出E:e=1/2×1/2：1/2=1:2，即E=1/3，e=2/3，ee=1/2×2/3=1/3，不符合题意，故E为自私基因。
【小问1详解】
将基因型为Ee的抗锈病亲本植株自交，若E为自私基因，对雌配子无影响E=1/2，e=1/2，可以杀死自身体内1/2不含该基因的雄配子，进而推出E:e=1/2：1/2×1/2=2:1，即E=2/3，e=1/3，ee=1/2×1/3=1/6，符合题意；若e为自私基因，对雌配子无影响E=1/2，e=1/2，可以杀死自身体内1/2不含该基因的雄配子，进而推出E:e=1/2×1/2：1/2=1:2，即E=1/3，e=2/3，ee=1/2×2/3=1/3，不符合题意，故E为自私基因，亲本存活的雄配子中，E：e=2：1。
【小问2详解】
基因型为Ee的植株产生的雄配子比例为2/3E和1/3e，雌配子比例为1/2E和1/2e，根据雌雄配子的随机结合，可求出F1中三种基因型个体的比例为EE∶Ee∶ee=（2/3×1/2）∶（2/3×1/2+1/3×1/2）∶（1/3×1/2）=2∶3∶1，抗锈病（EE、Ee）个体中纯合子EE比例为2/5。
【小问3详解】
F1中三种基因型个体EE∶Ee∶ee的比例为2∶3∶1，据此可求出F1产生的雌配子为E=2/6+3/6×1/2=7/12，e=3/6×1/2+1/6=5/12，F1存活的雌配子中，E∶e＝7∶5；F1中三种基因型个体EE∶Ee∶ee的比例为2∶3∶1，据此可求出F1产生的雄配子为E=2/6+3/6×1/2=7/12，e=3/6×1/2×1/2+1/6=7/24，F1存活的雄配子中，E∶e＝2∶1。
22. 某种自花传粉植物的观赏花卉花朵颜色有红色和白色两种，叶片形状有圆形叶和掌形叶两种，假设基因A/a控制花朵颜色，基因B/b控制叶片形状。研究人员将红花掌形叶与白花圆形叶进行人工杂交实验，F1全表现为红花圆形叶，F1进行自交，F2性状表现为红花圆形叶：红花掌形叶：白花圆形叶：白花掌形叶=15：5：3：1。回答下列问题：
（1）进行人工杂交实验的一般步骤是：____（用文字和箭头表示）。
（2）A/a和B/b两对基因的遗传遵循____，F2中与亲本表型不同的个体比例为____。
（3）有研究人员提出“F2出现异常分离比的可能原因是含____基因的雄配子或雌配子有50%致死”的推论。研究人员欲通过实验对该推论加以验证。假设各种种子都存在，请简要写出杂交实验方案、预期结果及结论。
实验方案：____。
预期结果及结论：____。
【答案】（1）去雄→套袋→人工授粉→再套袋
（2）①. （分离和）自由组合定律 ②. 2/3
（3）①. a ②. 取F1红花圆形叶与F2白花掌形叶进行正反交实验，观察子代表型及比例 ③. 若正交或反交的子代中出现红花圆形叶：红花掌形叶：白花圆形叶：白花掌形叶=2：2：1：1，则说明推论正确
【分析】基因的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】
由题意可知，该植物为自花传粉植物，所以进行人工杂交实验的一般步骤是：在花蕾期对母本去雄，为了防止外来花粉干扰，应该套上牛皮纸袋，待成熟期，给其涂抹花粉，随后再进行套袋处理，即去雄→套袋→人工授粉→再套袋。
【小问2详解】
将红花掌形叶与白花圆形叶进行人工杂交实验，F1全表现为红花圆形叶，说明红花、圆形叶为显性性状，白花、掌形叶为隐性性状，F2中红花：白花=5：1，说明红花、白花这对相对性状遵循基因的分离定律，且存在含a基因的雄配子或雌配子有50%致死的现象[aa个体减少，可能是含基因a的雄配子或雌配子部分不育，由于子一代关于花色的基因型为Aa，假设a花粉的不育率为n，雌配子正常，则有Aa产生雄配子的比例为A：a=1/2：1/2（1—n），调整比例后，a花粉的概率=（1—n）/（2—n），而a雌配子所占的比例为1/2，故有1/2×（1—n）/（2—n）=1/6，解得n=50%，说明a花粉不育率为50%，综上所述，含a基因的雄配子或雌配子有50%致死]，掌形叶：圆形叶=3：1，说明掌形叶、圆形叶这对相对性状遵循基因的分离定律，F2性状表现为红花圆形叶：红花掌形叶：白花圆形叶：白花掌形叶=15：5：3：1，符合9：3：3：1的变式（F2出现异常分离比的可能原因是含a基因的雄配子或雌配子有50%致死），因此A/a和B/b两对基因的遗传遵循分离和自由组合定律。亲本的表型为红花掌形叶、白花圆形叶，在F2中与亲本性状相同的有5+3=8份，F2中与亲本表型不同的个体（红花圆形叶、白花掌形叶）在F2中有15+1=16份，这说明F2中与亲本表型不同的个体比例为16/（15+5+3+1）=2/3。
【小问3详解】
由（2）可知，F2出现异常分离比的可能原因是含a基因的雄配子或雌配子有50%致死，研究人员欲通过实验对该推论加以验证，可采用正反交和测交的方式，即取F1红花圆形叶（AaBb）与F2白花掌形叶（aabb）进行正反交实验，观察子代表型及比例。若以F1红花圆形叶（AaBb）为父本、F2白花掌形叶（aabb）为母本为正交，假设雄配子有50%致死，进行正交时F1红花圆形叶（AaBb）会产生配子的种类及比例为AB：Ab：aB：ab=2：2：1：1，子代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=2：2：1：1，故子代中出现红花圆形叶：红花掌形叶：白花圆形叶：白花掌形叶=2：2：1：1；进行反交时，F1红花圆形叶（AaBb）会产生配子的种类及比例为AB：Ab：aB：ab=1：1：1：1，子代的基因型及比例为AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1：1：1：1，故子代中出现红花圆形叶：红花掌形叶：白花圆形叶：白花掌形叶=1：1：1：1。假设雄配子有50%致死，会出现相反的情况，故只要正交或反交的子代中出现红花圆形叶：红花掌形叶：白花圆形叶：白花掌形叶=2：2：1：1，则说明推论正确。
23. 图甲表示某二倍体动物不同分裂时期核DNA及染色体数量变化曲线；图乙表示该动物不同分裂时期的细胞图像（图中所示为该细胞中所有染色体）。回答下列问题：

（1）由图乙中的细胞____（填图中字母）判断该动物为____性动物，理由是____。
（2）图甲①②③时期处于有丝分裂的时期是____（填序号），受精作用发生于图甲____（填图中字母）段所处时期。
（3）孟德尔遗传定律实质发生于图甲、乙____（填图中字母）所处时期，该时期细胞染色体的主要行为变化是____。
【答案】（1）①. g ②. 雌 ③. g为减数第一次分裂后期的细胞，细胞质不均等分裂，g细胞为初级卵母细胞
（2）①. ①③ ②. LM
（3）①. GH、g ②. 同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合
【分析】减数分裂染色体复制一次，细胞连续分裂两次，子细胞染色体数目减半。在减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会，形成四分体；在减数分裂Ⅰ后期，同源染色体分离、非同源染色体自由组合。经历减数分裂Ⅰ后，染色体减半。在减数分裂Ⅱ后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开成染色体，移向细胞两极。初级和次级卵母细胞的分裂都是不均等分裂，第一极体均等分裂。
【小问1详解】
图乙中g细胞中同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合，为减数第一次分裂后期的细胞，细胞质不均等分裂，g细胞为初级卵母细胞，由此判断该动物为雌性动物。
【小问2详解】
过程①分裂后DNA的含量不变，为有丝分裂，过程②分裂后DNA的含量减半，为减数分裂，过程③分裂后染色体数量不变，为有丝分裂，LM段染色体数量恢复，是由于发生了受精作用。
【小问3详解】
孟德尔遗传定律为分离定律和自由组合定律，基因分离定律的实质：在杂合的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；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子代。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，发生于减数第一次分裂后期，对应图甲中的GH段，对应图乙的g，该时期细胞染色体的主要行为变化是同源染色体彼此分离，非同源染色体自由组合。
24. 如图为某家族关于甲（A/a）、乙（B/b）两种遗传病的系谱图，已知两种遗传病中有一种为伴性遗传病且Ⅲ10为乙病携带者。回答下列问题：
（1）甲病的遗传方式是____，判断依据是____。
（2）Ⅱ5的基因型为____，Ⅱ7的致病基因来自____，Ⅲ10关于乙病的致病基因来自Ⅰ代中的____。
（3）若Ⅲ10和一正常男性结婚，生一女孩两病兼患概率为____，所生孩子两病均不患的概率为____。
【答案】（1）①. 常染色体显性遗传 ②. Ⅱ3和Ⅱ4号患甲病，生出正常的女儿Ⅲ9号
（2）①. aaXBXb/aaXBXB ②. Ⅰ1 ③. Ⅰ1
（3）①. 0 ②. 1/4
【分析】分析遗传图谱:3号和4号患甲病，出生正常的女儿9号，故甲病为常染色体显性遗传病；两种遗传病中有一种为伴性遗传病，1号和2号都不患乙病，生了患乙病的儿子7号，已知乙病为伴性遗传病，故乙病为伴X染色体隐性遗传病。
【小问1详解】
据图分析可知，Ⅱ3和Ⅱ4号患甲病，生出正常的女儿Ⅲ9号，故甲病为常染色体显性遗传病。
【小问2详解】
两种遗传病中有一种为伴性遗传病，乙病为伴性遗传病，1号和2号都不患乙病，生了患乙病的儿子7号，故乙病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅱ5号不患甲病，基因型为aa；Ⅱ7号有乙病，所以其母亲I1号携带乙病基因，基因型为XBXb，故Ⅱ5的基因型为aaXBXb、aaXBXB，Ⅱ7不患甲病，无甲病致病基因，但患乙病，且1号和2号不患乙病，说明乙病致病基因只能来自Ⅰ1；Ⅲ10为乙病携带者，由于3号和4号均不患乙病，10号乙病的致病基因只能来自4号，又由于1号和2号不患乙病，4号乙病致病基因只能来自Ⅰ1号，所以Ⅲ10关于乙病的致病基因来自Ⅰ代中的1号。
【小问3详解】
Ⅲ10患甲病又是乙病携带者，且3和4号均患甲病，故基因型为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb，与正常男性aaXBY结婚，生一女孩两病兼患A-XbXb的概率为0，所生孩子不患甲病的概率是2/3×1/2=1/3，不患乙病的概率是3/4，两病均不换的概率是1/3×3/4=1/4。
25. 生物体的遗传物质指的是亲代与子代之间传递遗传信息的物质。科学家经实验探索发现，除一部分病毒的遗传物质是RNA、朊病毒的遗传物质是蛋白质外，其余的病毒以及全部具典型细胞结构的生物的遗传物质都是DNA。根据所学知识，回答下列问题：
（1）如图为某同学用模型模拟的噬菌体侵染细菌的过程。则
①噬菌体正确的侵染顺序是a→____→a（用字母和箭头表示）。
②若用35S标记的噬菌体进行实验，子代噬菌体合成蛋白质外壳时所需的原料由____提供，该组实验结果说明____。若在实验过程中检测到上清液和沉淀物中均有放射性，原因最可能是____。
③若用32P标记的噬菌体进行实验，最终在新形成的____（填“少量”“大量”或“全部”）噬菌体中能检测到32P。
（2）已知车前草病毒（HRV）与烟草花叶病毒（TMV）的结构非常相似，都由蛋白质和RNA组成，都能侵染烟草叶片，但二者在叶片上形成的病斑形态有很大区别。科学家用TMV进行实验证明RNA是某些病毒的遗传物质时发现，从TMV中提取出单独存在的RNA和蛋白质不稳定，导致实验效果不太理想。请结合HRV补充完整下列对该实验的改进方案：
实验方案：步骤一：用____构建重组病毒甲；
步骤二：用____构建重组病毒乙；
步骤三：再用____，培养一段时间后观察烟草是否出现病斑和病斑的形态。
【答案】（1）①. d→e→b→f→c ②. 宿主细胞（大肠杆菌） ③. 噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳留在外面 ④. 搅拌不够充分，少数噬菌体的蛋白质外壳没有与大肠杆菌分开 ⑤. 少量
（2）①. TMV的蛋白外壳和HRV的RNA组合 ②. TMV的RNA和HRV的蛋白外壳组合 ③. 病毒甲和病毒乙侵染烟草
【分析】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。
【小问1详解】
①噬菌体侵染细菌的过程为:噬菌体吸附在细菌的表面→噬菌体的DNA注入细菌体内→以噬菌体的DNA为模板,合成噬菌体的蛋白质和DNA→合成的噬菌体的DNA与蛋白质外壳组装为子代噬菌体→细菌裂解释放出子代噬菌体，用图中字母表示顺序为a→d→e→b→f→c→a。
②噬菌体必须寄生在活细胞中才能进行生命活动，若用35S标记的噬菌体进行实验，子代噬菌体合成蛋白质外壳时所需的原料由宿主细胞（大肠杆菌）提供，由图可知，噬菌体侵染细菌时，DNA进入细菌，蛋白质外壳留在外面。若在实验过程中检测到上清液和沉淀物中均有放射性，说明搅拌不够充分，少数噬菌体的蛋白质外壳没有与大肠杆菌分开。
③32P标记的噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，新合成的DNA链没有被标记，随着DNA的复制，32P标记的DNA的比例越来越小，故只有少量的噬菌体中能检测到32P。
【小问2详解】
科学家用TMV进行实验证明RNA是某些病毒的遗传物质时发现，从TMV中提取出单独存在的RNA和蛋白质不稳定，导致实验效果不太理想，可通过重新构建重组病毒进行实验，实验方案：步骤一：用TMV的蛋白外壳和HRV的RNA组合构建重组病毒甲；步骤二：用TMV的RNA和HRV的蛋白外壳组合构建重组病毒乙；步骤三：再用病毒甲和病毒乙侵染烟草，培养一段时间后观察烟草是否出现病斑和病斑的形态。亲本
F1
F2
深蓝尾×紫尾
全为浅蓝尾
深蓝尾：浅蓝尾：紫尾=1：2：1
同学
构建的模型类型
需用到的曲别针数目（个）
连接两个曲别针的数目（个）
模型中四种碱基比例
甲
物理模型
219
50
相等
乙
数学模型
219
52
相等
丙
物理模型
230
48
不相等
丁
概念模型
214
47
不相等