江苏省无锡市2024-2025学年高一下学期6月期末生物试题（解析版）

这是一份江苏省无锡市2024-2025学年高一下学期6月期末生物试题（解析版），共21页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 组成真核生物基因的基本单位是（ ）
A. 碱基B. 脱氧核苷酸C. 核糖核苷酸D. 氨基酸
【答案】B
【分析】真核生物的基因是具有遗传效应的DNA片段。
【详解】DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，因此组成真核生物基因的基本单位也是脱氧核苷酸，B正确，ACD错误。
故选B。
2. 与精子的形成相比，卵细胞的形成过程中不会出现的是（ ）
A. 卵原细胞减数分裂后需再经变形才能形成卵细胞
B. 一个卵原细胞分裂形成一个卵细胞和三个极体
C. 初级卵母细胞进行不均等的细胞质分裂
D. 卵细胞的染色体数目是体细胞染色体数目的一半
【答案】A
【详解】A、精细胞最后要经过变形才能形成精子，卵细胞无需变形，A正确；
B、一个精原细胞经过减Ⅰ分裂形成两个次级精母细胞，再经过减Ⅱ分裂，共形成四个精细胞；而一个卵原细胞经过减Ⅰ分裂形成一个次级卵母细胞和一个极体，再经过减Ⅱ，形成一个卵细胞和三个极体（极体以后退化消失），不符合题意，B错误；
C、精细胞形成过程中，减Ⅰ和减Ⅱ后期细胞质的分裂都是均等的，而卵细胞形成过程中相应的两次细胞质分裂是不均等的，不符合题意，C错误；
D、卵细胞形成过程中，染色体一次，而细胞连续分裂两次，每个子细胞中的染色体数目为原始生殖细胞的一半，不符合题意，D错误。
故选A。
3. 下列关于细胞中通过翻译形成蛋白质的叙述，错误的是（ ）
A. 以细胞质中游离的氨基酸为原料
B. 以rRNA作为遗传信息的模板
C. 以tRNA作为氨基酸运输的工具
D. 合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质
【答案】B
【详解】A、翻译过程是以游离在细胞质中的各种氨基酸为原料的。这些氨基酸在特定的酶作用下，按照 mRNA 上密码子的顺序依次连接起来，形成多肽链，A正确；
B、遗传信息的模板是mRNA，而rRNA是核糖体的组成成分，不携带遗传信息，B错误；
C、翻译过程中需要 tRNA 作为工具。tRNA 具有特定的反密码子，能够与 mRNA 上的密码子互补配对，从而将相应的氨基酸转运到核糖体上参与多肽链的合成，C正确；
D、翻译根据mRNA的碱基序列合成具有特定氨基酸顺序的多肽链，D正确。
故选B。
4. 下图表示基因在染色体上的分布情况，其中遵循基因自由组合定律的相关等位基因组合是（ ）
A. A、a和D、d
B. A、a和B、B
C. D、d和C、c
D. B、B和C、c
【答案】C
【详解】A、A、a和D、d位于一对同源染色体上，不满足 “非同源染色体上” 这一条件，它们的遗传遵循基因的连锁和交换定律，不遵循基因自由组合定律，A错误；
B、B、B是相同基因，不是等位基因，不存在自由组合的情况，不遵循基因自由组合定律，B错误；
C、D、d和C、c位于两对同源染色体上，满足非同源染色体上非等位基因的要求，遵循基因自由组合定律，C正确；
D、B、B和C、c位于一对同源染色体上，不符合基因自由组合定律中 “非同源染色体上的非等位基因” 这一条件，它们的遗传不遵循基因自由组合定律，D错误。
故选C。
5. 南瓜果实的黄色和白色是由一对遗传因子（用字母B和b表示）控制的，用一株黄色果实南瓜和一株白色果实南瓜杂交，子代（F1）既有黄色果实南瓜也有白色果实南瓜，让F1自交产生的F2性状表现如图所示。下列说法错误的是（ ）

A. 由①②可知黄果是隐性性状
B. 由③可以判定白果是显性性状
C. F2中，黄果与白果的理论比例是5：3
D. P中白果的遗传因子组成是bb
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质：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，等位基因会随着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、由题可知，①过程亲本黄果与白果杂交，子一代既有黄果，又有白果，说明亲本之一为杂合子，另一个是隐性纯合子，子一代也是一个杂合子和一个隐性纯合子，又因为②过程子一代黄果自交后代均为黄果，说明黄果是隐性性状，A正确；
B、③白果自交后出现性状分离，可以判定白果是显性性状，B正确；
C、F1中黄果（bb）占1/2，白果（Bb）也占1/2，F1中黄果自交得到的F2全部是黄果，F1中的白果自交得到F2中，黄果：白果=1：3，故F2中黄果与白果理论比例是（1/2+1/2×1/4）：（1/2×3/4）=5：3，C正确；
D、由于白色是显性性状，所以P中白果的基因型是Bb，D错误。
故选D
6. 生物进化理论在不断发展，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 拉马克认为，环境发生变化使得该环境中的生物发生了变异
B. 达尔文对遗传和变异的本质做出了科学的解释
C. 突变、基因重组和自然选择决定了生物进化的方向
D. 地理隔离是新物种形成的必要条件
【答案】A
【详解】A、拉马克提出“用进废退”和“获得性遗传”，认为环境变化会促使生物主动产生适应性变异以适应环境，A正确；
B、达尔文未能科学解释遗传和变异的本质（当时遗传学尚未建立），其理论存在局限性，B错误；
C、突变和基因重组为进化提供原材料，自然选择决定进化方向，三者并非共同决定方向，C错误；
D、新物种形成的必要条件是生殖隔离，地理隔离可能促进生殖隔离但并非必要条件，D错误。
故选A。
7. 南瓜的紫花对白花是一对相对性状，由非同源染色体上的两对基因控制，只有当同时存在两个显性基因（A和B）时，花中的紫色素才能合成，下列有关叙述，正确的是（ ）
A. 白花南瓜自交，后代可能出现紫花南瓜
B. 紫花南瓜自交，后代紫化和白花的比例一定不是3：1
C. AaBb的紫花南瓜自交，后代中紫花和白花南瓜之比为9：7
D. 若杂交后代性状分离比为3：5，则亲本基因型只能是AaBb和aaBb
【答案】C
【分析】根据题意分析可知：甜豌豆的紫花和白花由非同源染色体上的两对基因共同控制，说明符合基因自由组合规律；又只有当同时存在两个显性基因时，花中的紫色素才能合成，所以紫花甜豌豆的基因组成为A_B_，白花甜豌豆的基因组成为A-bb、aaB-和aabb。
【详解】A、白花的基因型可能是A_bb、aaB_、aabb，因此白花甜豌豆自交，后代不可能出现紫花甜豌豆A_B_，A错误；
B、如果是AABb或AaBB的紫花豌豆自交，则子代中的紫花和白花的比例是3：1，B错误；
C、AaBb的紫花甜豌豆自交，后代基因型及比例为A-B-（紫花）：A-bb（白花）：aaB-（白花）：aabb（白花）=9：3：3：1，即AaBb的紫花甜豌豆自交，后代中紫花和白花甜豌豆之比为9：7，C正确；
D、若后代紫花与白花之比为3：5，则基因型为AaBb和aaBb或AaBb和Aabb，D错误。
故选C。
8. 芽殖酵母（2N=32）通过出芽形成芽体进行无性繁殖（图1），出芽与核DNA复制同时开始。一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡。科学家探究了不同因素对芽殖酵母最大分裂次数的影响，实验结果如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 基因甲和乙与芽殖酵母的最大分裂次数有关
B. 芽殖酵母出芽过程中出现16个四分体
C. 溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数
D. 该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路
【答案】B
【分析】由图1可知，芽殖酵母以出芽方式进行增殖，其增殖方式是无性增殖，属于有丝分裂；由图2可知，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，而溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数。
【详解】A、根据图2可知，第2组基因甲超量表达后酵母细胞的最大分裂次数增加，而第3组敲除基因乙后酵母细胞的最大分裂次数降低，因此基因甲和乙与芽殖酵母的最大分裂次数有关，A正确；
B、芽殖酵母出芽过程中进行的是有丝分裂，不会形成四分体，B错误；
C、第4组与第1组相比，溶液丙处理后酵母细胞的最大分裂次数降低，可说明溶液丙可降低芽殖酵母的最大分裂次数，C正确；
D、酵母菌为单细胞真核生物，一个母体细胞出芽达到最大次数后就会衰老、死亡，基因甲和基因乙可提高芽殖酵母的最大分裂次数，因此，该实验结果为延长细胞生命周期的研究提供新思路，D正确。
故选B。
9. 图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是（ ）
A. ③减数第一次分裂前期两对同源染色体联会
B. ②经减数分裂形成的配子有一半正常
C. ①减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子
D. ①和②的变异类型理论上均可以通过光学显微镜观察到
【答案】C
【详解】A、③细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数第一次分裂前期两对同源染色体联会，A正确；
B、②细胞减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，Aaa一定是两条到一边，一条到另一边，有一条染色体的配子就是正常的，故配子有一半正常，B正确；
C、③细胞减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；
D、①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。
故选C。
10. 在“性状分离比的模拟实验”中，老师准备了①~⑤五个小桶，在每个小桶中放置了10个小球，小球颜色表示不同遗传因子类型的配子，若某同学在进行“一对相对性状的杂交实验”中，模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为（ ）
A. 雌①、雄②B. 雌④、雄⑤
C. 雌③、雄⑤D. 雌⑤、雄⑤
【答案】D
【分析】基因分离定律的实质：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；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】①中只有A、②中只有a，③中A∶a＝6∶4，④中B∶b＝7∶3；⑤中A∶a＝5∶5，由于F1产生两种比例相等的配子，故模拟F1雌、雄个体产生配子的随机结合时，他选择的组合应该为雌⑤和雄⑤，即小桶中含有两种配子，且两种配子的比例为1∶1.，即D正确。
故选D。
11. 下列关于细胞中DNA分子的结构与复制的叙述中，正确的是（ ）
A. DNA分子中含嘧啶和磷酸，且复制均在细胞核内进行
B. DNA两条链反向平行排列，复制仅发生在有丝分裂前的间期
C. DNA分子的两条链通过氢键相连接，复制过程先解旋后复制
D. DNA分子在解旋酶作用下解旋，DNA碱基互补配对保证了复制的准确性
【答案】D
【详解】A、DNA分子由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸构成，含氮碱基包括嘌呤（腺嘌呤、鸟嘌呤）和嘧啶（胸腺嘧啶、胞嘧啶）。对于真核生物，DNA复制主要在细胞核，但线粒体、叶绿体中也有DNA，也能进行复制；原核生物DNA复制在拟核等区域，A错误；
B、DNA 两条链是反向平行的双螺旋结构，不只是有丝分裂前的间期但复制不仅发生在有丝分裂前的间期，还发生在减数分裂Ⅰ前的间期，B错误；
C、DNA两条链通过氢键连接正确，但复制是边解旋边复制（半保留复制），而非先完全解旋再复制，C错误；
D、DNA复制时，解旋酶作用于氢键使DNA解旋。 复制过程中，DNA依据碱基互补配对原则（A-T、G-C ）进行，保证了复制的准确性，D正确。
故选D。
12. a在果蝇群体中发现乙醇脱氢酶基因（Adh）位点有三种基因型，对1000只果蝇的样品统计结果如下（Adh等位基因的名称是根据其蛋白产物的电泳行为命名的，F指Fast，S指Slw）。下列相关表述错误的是（ ）
A. 该果蝇群体中F的基因频率是0.6，S的基因频率是0.4
B. 该果蝇群体随机交配一代，基因频率和基因型频率均发生改变
C. 该果蝇群体随机交配一代后，该群体未发生进化
D. 组成F基因和S基因的碱基对数量可能不同
【答案】B
【分析】基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。等位基因h是通过基因突变产生的。生物进化的实质是种群基因频率的改变。
【详解】A、由表可知，该果蝇群体中F的基因频率=FF%+1/2FS%=480/1000+120/1000=0.6；S的基因频率==SS%+1/2FS%=280/1000+120/1000=0.4，A正确；
B、亲代随机交配，亲代的基因频率F：S=6:4=3:2，随机交配之后得到的子一代基因型是FF:FS:SS，比例36：48:16，所以F:S是6:4，子一代的基因频率与亲代一样，没有发生改变，B错误；
C、生物进化的实质是种群基因频率的改变，该果蝇群体随机交配一代后，基因频率并未改变，故该群体未发生进化，C正确；
D、F基因和S基因属于等位基因，是基因突变的结果，两者的碱基对数量可能不同，也可能相同，D正确。
故选B。
13. 下列关于遗传科学史的叙述，正确的是（ ）
A. 艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，对自变量的控制遵循了“加法原理”
B. 沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型，运用了模型构建法
C. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染实验中，用玻棒搅拌以促进噬菌体外壳与细菌充分接触
D. 格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验证明了DNA是遗传物质
【答案】B
【详解】A、艾弗里实验中通过分离提纯DNA、蛋白质等成分，逐一观察转化效果，属于“减法原理”（排除其他物质干扰），而非“加法原理”（添加特定物质），A错误；
B、沃森和克里克基于X射线衍射数据，构建DNA双螺旋物理模型，属于模型构建法的应用，B正确；
C、赫尔希和蔡斯实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌表面的噬菌体外壳与细菌分离，而非促进接触，C错误；
D、格里菲思体内转化实验仅发现转化现象，提出存在“转化因子”，但未证明DNA是遗传物质，D错误。
故选B。
14. 在家鼠中短尾（T）对正常尾（t）为显性。一只短尾鼠与一只正常鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同，而短尾与短尾交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为2：1，不能存活的类型的基因型可能是（ ）
A. TTB. Tt
C. TtD. TT或Tt
【答案】A
【分析】基因分离定律的实质是：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。当细胞进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】根据一只短尾鼠与一只正常鼠交配，后代中正常尾与短尾比例相同，即后代正常尾：短尾=1：1，可知第一代是测交，则短尾亲本的基因型为Tt，子代正常尾基因型为tt，短尾基因型为Tt。又因为短尾类型相交配，子代中有一类型死亡，能存活的短尾与正常尾之比为2：1，如果亲本有纯合子，则后代不会出现性状分离，所以该实验中亲本短尾基因型全为Tt，他们之间杂交的后代基因型比例为TT：Tt：tt=1：2：1，又因为第二代杂交结果是短尾比正常是2：1，可以推出不能存活的基因型为 TT，A正确，BCD错误。
故选A。
15. 已知某DNA分子的一条链上的部分碱基序列为“ 5’-AGTT-3’ ”，那么以此为模板进行转录，得到的mRNA链部分碱基序列为（ ）
A. 5’-TCAA-3’B. 5’-UCAA-3’
C. 5’-AACT-3’D. 5’-AACU-3’
【答案】D
【分析】在DNA复制过程，遵循碱基互补配对原则是：A和T配对，C和G配对；转录过程遵循碱基互补配对原则，其中的碱基配对为：A与U、T与A、G与C。
【详解】A、5’-TCAA-3’是DNA链互补的产物，但转录生成的是RNA，其中不含T，应为U，A错误；
B、5’-UCAA-3’虽用U替代T，但其序列与模板链直接互补，未考虑RNA链的5’→3’方向性，实际应为模板链反向互补，B错误；
C、5’-AACT-3’的碱基配对错误（如第二个A无法对应模板链的G），且方向未调整，C错误；
D、模板链为5’-AGTT-3’，转录时按3’→5’方向读取，互补配对生成RNA链5’-AACU-3’，符合碱基配对规则（A→U，G→C，T→A）和方向性，D正确。
故选D。
二、多项选择题（共4题，每题3分，共12分。每题有不止一个选项符合题意，每题全选对者得3分，选对但不全得得1分，错选或不答的得0分）
16. 大豆的白花和紫花为一对相对性状。下列四组杂交实验中，能判定性状显隐性关系的是（ ）
A. 紫花×紫花→紫花
B. 紫花×紫花→301 紫花+110 白花
C. 紫花×白花→紫花
D. 紫花×白花→98 紫花+102 白花
【答案】BC
【详解】A、紫花×紫花→紫花，说明紫花为纯合子，但不能确定紫花是显性还是隐性，A错误；
B、紫花×紫花→301紫花＋110白花，即子代紫花∶白花≈3∶1，说明亲本紫花是杂合子，杂合子表现为显性性状，B正确；
C、紫花×白花→紫花，即子代均为紫花，据此可判断紫花对白花为显性性状，C正确；
D、紫花×白花→98紫花＋102白花，即子代黄紫花∶白花≈1∶1，说明亲本之一为杂合子，另一为隐性纯合子，但不能确定紫花和白花谁是显性谁是隐性，D错误。
故选BC。
17. DNA 是主要的遗传物质。下列关于DNA 的分子结构与特点的叙述，正确的是（ ）
A. DNA 分子中每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个碱基
B. DNA 分子的两条核糖核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构
C. 每个 DNA 分子中，碱基数=磷酸数=脱氧核糖数
D. 碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性
【答案】CD
【详解】A、DNA 分子中大多数脱氧核糖上连着两个磷酸和一个碱基，末端的脱氧核糖只连接一个磷酸和一个碱基，A错误；
B、DNA 分子的两条脱氧核苷酸链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，B错误；
C、DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，一分子脱氧核苷酸含有一个磷酸、一个脱氧核糖和一个含氮碱基，因此每个 DNA 分子中，碱基数=磷酸数=脱氧核糖数，C正确；
D、碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA 分子的多样性，碱基特定的排列顺序，构成了DNA 分子的特异性，D正确。
故选 CD。
18. 研究发现，粳稻的bZIP73基因通过一系列作用，增强了粳稻对低温的耐受性。与粳稻相比，籼稻的bZIP73基因中有1个脱氧核苷酸不同，从而导致两种水稻的相应蛋白质存在1个氨基酸的差异。下列叙述错误的有（ ）
A. bZIP73基因的1个核苷酸的差异是由基因突变导致的
B. bZIP73蛋白质的1个氨基酸的差异是由基因重组导致的
C. 基因的碱基序列改变，一定会导致表达的蛋白质失去活性
D. 突变后的bZIP73基因中，碱基数量发生了改变
【答案】BCD
【分析】根据“粳稻相比，籼稻的bZIP73基因中有一个脱氧核苷酸不同，导致两种水稻相应蛋白质存在一个氨基酸差异”可知，粳稻和籼稻的差异是基因突变的结果。
【详解】A、基因突变是指 DNA 分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。籼稻的 bZIP73 基因与粳稻相比有 1 个脱氧核苷酸不同，这符合基因突变的定义，是由基因突变导致的，A正确；
B、基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合。这里两种水稻相应蛋白质的 1 个氨基酸差异是由基因中 1 个脱氧核苷酸不同导致的，属于基因突变，并非基因重组，B错误；
C、由于密码子的简并性等原因，基因的碱基序列改变，不一定会导致表达的蛋白质失去活性，C错误；
D、已知籼稻的 bZIP73 基因与粳稻相比只是有 1 个脱氧核苷酸不同，是碱基对的替换，碱基数量并未发生改变，D错误。
故选BCD。
19. 下图是噬菌体侵染细菌的实验。下列叙述正确的有（ ）
A. 为获得含35S标记的噬菌体，可用含35S 标记的细菌培养
B. 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与DNA分离
C. 该实验若侵染的时间过长，会影响实验结果
D. 该实验结果上清液放射性较高，沉淀物中放射性较低
【答案】AD
【分析】根据图示步骤，用35S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→离心→检测上清液和沉淀物中的放射性物质，在本实验中，放射性主要在上清液中。
【详解】A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞中。所以要获得含35S标记的噬菌体，可用含35S标记的细菌培养，A正确；
B、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，而不是与DNA分离，B错误；
C、该实验标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体的蛋白质外壳不进入细菌细胞内，侵染时间过长不会影响实验结果（因为标记物是蛋白质外壳，它始终在细菌外），C错误；
D、由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，蛋白质外壳不进入细菌细胞内，经过搅拌、离心后，蛋白质外壳主要存在于上清液中，所以该实验结果上清液放射性较高，沉淀物中放射性较低，D正确。
故选AD。
三、非选择题（共5题，共58分，除特别说明外，每空1分）
20. 下列图1和图2分别是基因型为AABb的某动物（2n=4）体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系及细胞分裂图像，请据图分析回答：
（1）图1中a、b、c柱表示核DNA的是______，图1中所对应的细胞中一定不存在同源染色体的是______。图2中①细胞含有______对同源染色体，______个染色体组。
（2）图1中Ⅲ的数量关系对应于图2中的______，由Ⅰ变成Ⅱ的过程对应的时期发生的分子水平的变化是______。
（3）该动物的性别为______（填“雌性”或“雄性”），依据是______。
（4）②产生的子细胞是______，该细胞中出现等位基因的原因是：______。
（5）科学研究发现，进行有丝分裂时细胞内有一种对细胞分裂有调控作用的SGO蛋白，主要集中在染色体的着丝粒位置。水解黏连蛋白的酶在中期已经开始起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，据图3推测，SGO蛋由在细胞分裂中的作用主要是______；若阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则图示过程会______（填“提前”或“推后”）进行。
【答案】（1）①. c ②. Ⅲ和Ⅳ ③. 4 ④. 4
（2）①. ③ ②. DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
（3）①. 雌性 ②. 图2中的②细胞质不均等分裂
（4）①. 卵细胞和第二极体 ②. A基因突变为a
（5）①. 保护黏连蛋白不被水解酶破坏 ②. 提前
【分析】图1分析，Ⅰ为间期的细胞或为减数第二次分裂后期的后期，Ⅱ为有丝分裂的前期和中期或减数第一次分裂时期，Ⅲ为减数第二次分裂的前期和中期，Ⅳ为减数分裂产生的配子。图2分析，①细胞为有丝分裂后期，②为减数第二次分裂后期，③为减数第二次分裂前期。
【解析】（1）在图 1 中，a 的数量在某些时期为 4，某些时期为 2；b 的数量在某些时期为 8，某些时期为 4，某些时期为 0；c 的数量在某些时期为 8，某些时期为 4。在细胞分裂过程中，染色体数（a）在有丝分裂后期加倍，减数第二次分裂后期也会暂时加倍，染色单体数（b）在 DNA 复制后出现，着丝粒分裂后消失，核 DNA 数（c）在 DNA 复制后加倍，细胞分裂后减半。所以表示核 DNA 的是 c。同源染色体在减数第一次分裂后期分离，图 1 中 Ⅲ 和 Ⅳ 对应的细胞中染色体数已经减半，一定不存在同源染色体。图 2 中①细胞为有丝分裂后期细胞，此时染色体数目加倍，含有 4 对同源染色体。有丝分裂后期细胞中染色体组也加倍，含有 4 个染色体组。
（2）图 1 中 Ⅲ 对应的染色体数为 2，染色单体数为 4，核 DNA 数为 4，图 2 中③细胞为减数第二次分裂前期细胞，染色体数为 2，染色单体数为 4，核 DNA 数为 4，所以图 1 中 Ⅲ 的数量关系对应于图 2 中的③。由 I 变成 II 的过程中，染色体数不变，染色单体数由 0 变为 8，核 DNA 数由 4 变为 8，这是 DNA 复制和有关蛋白质合成的结果，发生在有丝分裂间期或减数第一次分裂前的间期。
（3）该动物的性别为雌性，依据就是图 2 中②细胞（减数第二次分裂后期细胞）细胞质不均等分裂。
（4）②细胞为次级卵母细胞，产生的子细胞是卵细胞和第二极体。该动物基因型为 AABb，而②细胞中出现等位基因 a，原因是基因突变。
（5）根据题意分析，水解酶将粘连蛋白分解，但这种酶在有丝分裂中期已经开始大量起作用，而各着丝粒却要到后期才几乎同时断裂，说明存在着丝粒位置的SGO蛋白可以保护粘连蛋白不被水解酶破坏，当SGO蛋白被酶解后，着丝粒断裂；如果阻断正在分裂的动物体细胞内SGO蛋白的合成，则粘连蛋白将被水解酶破坏，导致图示染色单体分离的过程会提前。
21. 苯丙酮尿症是人类12号染色体上的苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因突变引起代谢异常的一种遗传病。某地数据表明，当地苯丙酮尿症的发病率约为1/12100，如图1为人体内苯丙氨酸代谢的部分途径，图2为某患者家系的遗传系谱图，已知Ⅰ4不携带题中所涉及的致病基因。请回答下列问题。（不考虑基因突变和X、Y染色体同源区段的遗传）
（1）苯丙酮尿症是一种______（填“单”或“多”）基因遗传病，从图1看出，PAH基因突变会引起多种症状，这说明基因和性状的关系是______；图1过程体现的基因控制性状的方式是______。
（2）假肥大性肌营养不良是一种由______染色体上的______（填“显性”或“隐性”）基因控制的单基因遗传病，Ⅱ3与Ⅲ4基因型相同的概率为______（只考虑该病涉及的基因）。
（3）图中Ⅱ4为纯合子的概率为______，研究人员对Ⅲ2进行了核型分析，发现Ⅲ2的性染色体组成为XXY，则最可能的原因是______。
（4）成年后，Ⅲ4与当地一无血缘关系健康男性婚配，子代表型正常的概率为______。
【答案】（1）①. 单 ②. 基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系（一个基因可以影响多个性状）③. 基因通过控制酶的合成控制代谢过程，从而控制性状
（2）①. X ②. 隐性 ③. 1/2
（3）①. 0 ②. Ⅱ1在产生配子时，减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离后移向同一极
（4）55/74
【分析】题图分析，I1和I2正常，但生有患苯丙酮尿症的女儿II3，故该病属于常染色体隐性遗传病，I3和I4正常生出了患有假肥大性肌营养不良症，因而说明该病为隐性遗传病，又Ⅰ4不携带题中所涉及的致病基因，因而确定该病的致病基因位于X染色体上。因而确定题中的相关基因位于两对同源染色体上，在遗传时遵循基因自由组合定律。
【解析】（1）苯丙酮尿症是由 12 号染色体上的苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因突变引起的，所以是一种单基因遗传病。 从图 1 看出，PAH 基因突变会引起多种症状，这说明一个基因可以影响多种性状。 图 1 中 PAH 基因通过控制苯丙氨酸羟化酶（PAH）的合成来影响代谢过程，进而控制生物性状，体现的基因控制性状的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（2）I3和I4正常生出了患有假肥大性肌营养不良症，因而说明该病为隐性遗传病，又Ⅰ4不携带题中所涉及的致病基因，故假肥大性肌营养不良是一种由X染色体上的隐性基因控制的单基因遗传病。若控制假肥大性肌营养不良的基因用B、b表示，则Ⅱ3的基因型为1/2XBXB 、1/2XBXb， Ⅲ4的基因型为 XBXb，所以 Ⅱ3与Ⅲ4基因型相同的概率为1/2。
（3）I1和I2正常，但生有患苯丙酮尿症的女儿II3，故该病属于常染色体隐性遗传病，若PAH基因用A、a表示，图中Ⅱ4 一定是苯丙酮尿症和假肥大性肌营养不良致病基因的携带者，其基因型为AaXBXb， 其为纯合子的概率为0。III2的性染色体组成为XXY，且患假肥大性肌营养不良，其基因型为XbXbY，其父母Π1和Π2正常，Π1的基因型为XBXb，Π2的基因型为XBY，III2的XbXb只能来自母亲Π1，所以最可能的原因是Π1在减数第二次分裂后期，含Xb的姐妹染色单体分开后移向同一极，产生了含XbXb的卵细胞。
（4）Ⅲ4基因型是aaXBXb ，当地苯丙酮尿症的发病率约为1/12100，则当地a基因的基因频率为1/110，A基因的基因频率为（1-1/110）=109/110，Aa的基因型频率为2×1/110×109/110，健康人群中Aa的个体占（2×1/110×109/110）÷（1-1/12100）=2/111， 与当地一无血缘关系的健康男性（A_XBY）婚配，子代患苯丙酮尿症的概率为2/111×1/2=1/111，不患苯丙酮尿症的概率为1-1/111=110/111，子代患假肥大性肌营养不良的概率为1/4，不患假肥大性肌营养不良的概率为1-1/4=3/4，所以子代表型正常的概率为110/111×3/4=55/74。
22. 图甲是关于DNA复制两种方式的假说。1958年，美国生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，设计了一个巧妙的实验（图乙）验证DNA的复制方式。据图回答下列有关问题：
（1）体内DNA复制需要在______酶的催化下，利用的原料是______。
（2）梅塞尔森和斯塔尔通过______技术来区分亲代DNA与子代DNA，并借助______技术将大肠杆菌不同的DNA分子分开。
（3）请写出获得上述实验中含15N大肠杆菌的过程：______。
（4）位于中带的DNA含有的氮元素是______。分析图乙，最早可根据______的离心结果排除DNA的复制方式为全保留复制。
（5）若离心结果是轻带和中带DNA含量为3∶1，则亲代大肠杆菌的DNA进行了______次复制，此时重带DNA含量为______。
（6）若按乙图的复制方式连续复制5次，含14N的脱氧核苷酸链的占比是______。
【答案】（1）①. 解旋酶、DNA聚合酶 ②. 脱氧核苷酸（dNTP）
（2）① 同位素标记 ②. 密度梯度离心
（3）让大肠杆菌在含15N（15NH4Cl）的培养液中培养若干代
（4）①. 一条链含有14N，一条链含有15N ②. b（子一代）
（5）①. 3 ②. 0
（6）31/32
【分析】DNA半保留复制：DNA 在进行复制的时候链间氢键断裂，双链解旋分开，每条链作为模板在其上合成互补链，经过一系列酶（DNA聚合酶、解旋酶等）的作用生成两个新的DNA分子；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。
【解析】（1）DNA 复制时，需要解旋酶解开双链，还需要 DNA 聚合酶将游离的脱氧核苷酸连接成新的子链。其原料是四种游离的脱氧核苷酸。
（2）梅塞尔森和斯塔尔通过同位素标记技术，用15N标记大肠杆菌的 DNA，来区分亲代 DNA 与子代 DNA。借助密度梯度离心技术，根据不同 DNA 分子的密度差异将大肠杆菌不同的 DNA 分子分开。
（3）将大肠杆菌在含15N的培养液中培养若干代，大肠杆菌在繁殖过程中会利用培养液中的15N来合成自身的 DNA，经过多代培养后，就可获得含15N的大肠杆菌。
（4）中带的 DNA 是一条链含14N，另一条链含15N，所以含有的氮元素是14N和15N 。如果是全保留复制，繁殖一代后会出现重带（两条链都是15N）和轻带（两条链都是14N），而图乙中繁殖一代（b）后只有中带，所以最早可根据 b 的离心结果排除 DNA 的复制方式为全保留复制。
（5）设亲代 DNA 为 1 个，复制 n 次后，DNA 总数为2n个。中带（14N/15N）的 DNA 始终是 2 个，轻带（14N/14N）的 DNA 个数为2n−2。已知轻带和中带 DNA 含量为3:1，即（2n−2）÷2=3，解得2n=8，所以n=3，即亲代大肠杆菌的 DNA 进行了 3 次复制。因为是半保留复制，不会出现两条链都是15N的重带 DNA，所以重带 DNA 含量为 0。
（6）连续复制 5 次，DNA 总数为25=32个，共有32×2=64条脱氧核苷酸链。亲代 DNA 有 2 条链含15N，新合成的链都含14N，所以含14N的脱氧核苷酸链有64−2=62条，含14N的脱氧核苷酸链的占比是62/64=31/32。
23. 豌豆种子的圆粒与皱粒是一对相对性状，由等位基因R、r控制，当R基因插入一段外源DNA片段时，就成为r基因。下图是豌豆圆粒和皱粒种子形成的机制 （甘、丙等表示甘氨酸、丙氨酸等），据下图回答：
（1）基因R、r的根本区别是______，在遗传时遵循______。
（2）催化a过程的酶是______，该酶的作用有______；放大后的图中②的中文名称是______；其转录的方向是______（箭头表示）。
（3）b过程中核糖体的移动方向是从mRNA的______（填5’或 3’）端开始，由放大后的图可知，决定天冬氨酸的密码子是______，基因中决定“—甘—天—色—”的模板链的碱基序列为______。
（4）mRNA中（A+U）/（G+C）=0.2，则合成它的DNA 双链中（A+G）/（T+C）=______；若淀粉分支酶含有350个氨基酸，则控制该酶合成的基因中至少含有______个碱基（考虑终止密码子对应的序列，不考虑非编码序列） 。
【答案】（1）①. 碱基（脱氧核苷酸）排列顺序不同 ②. 分离定律
（2）①. RNA聚合酶 ②. 打开氢键（解旋）、连接核糖核苷酸 ③. 胞嘧啶脱氧核苷酸 ④. ←
（3）①. 5’ ②. GAC ③. 5’﹣CCAGTCACC﹣3，
（4）①. 1 ②. 2106
【分析】分析题图：a过程表示转录过程，是通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成mRNA的过程。b过程表示翻译过程，是以mRNA为模板翻译多肽链的过程。
【解析】（1）基因 R、r 是等位基因，它们的根本区别是脱氧核苷酸（或碱基对）的排列顺序不同。等位基因在遗传时遵循基因的分离定律。在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因会随着同源染色体的分离而分离。
（2）a 过程是转录过程，催化转录过程的酶是 RNA 聚合酶。 RNA 聚合酶的作用是解旋（解开 DNA 双链）和催化核糖核苷酸聚合形成 RNA 。它可以使 DNA 双链解开，以其中一条链为模板，将游离的核糖核苷酸按照碱基互补配对原则聚合形成 RNA。放大后的图中②是胞嘧啶脱氧核苷酸。根据 mRNA 的合成方向可知，转录的方向是从右向左（←）。因为新合成的 mRNA 链是逐渐延伸的，从图中可以看出延伸方向是从右向左。
（3）核糖体的移动方向是从 mRNA 的 5' 端开始，因为在翻译时，核糖体沿着 mRNA 移动，tRNA 携带氨基酸从 mRNA 的 5' 端进入核糖体开始翻译过程。密码子是 mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基，由放大后的图可知，携带天冬氨酸的 tRNA 上的反密码子是 CUG，根据碱基互补配对原则，决定天冬氨酸的密码子是 GAC。根据tRNA与mRNA的碱基互补配对原则可知“-甘-天-色-”的密码子为5' ﹣GGUGACUGG﹣3' ，再根据mRNA与DNA碱基互补配对原则可知“-甘-天-色-”的模板链的碱基序列为3' ﹣CCACTGACC﹣5' 。
（4）DNA 双链中，A 与 T 配对，G 与 C 配对，所以 A = T，G = C，那么 (A + G)/(T + C)=1；在基因表达过程中，基因中的碱基数 : mRNA 中的碱基数：蛋白质中的氨基酸数 = 6 : 3 : 1（考虑终止密码子），若淀粉分支酶含有 350 个氨基酸，则控制该酶合成的基因中至少含有的碱基数为 (350 + 1)×6 = 2106 个。因为终止密码子不编码氨基酸，但在基因中对应有碱基序列，所以要加上 1 再乘以 6。
24. 果蝇是进行遗传学研究的模式生物，其有3对常染色体（分别编号为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）和1对性染色体。科研人员培育出果蝇甲品系，其4种突变性状（多翅脉、卷曲翅、短刚毛、钝圆平衡棒）分别由一种显性突变基因控制（位置如下图），突变基因纯合时胚胎致死（不考虑交叉互换）。请回答：
（1）摩尔根用果蝇做实验材料证明了基因位于染色体上，其研究方法是______，雄性果蝇的1个染色体组含有______条形态、功能不同的染色体。写出果蝇适合用作遗传实验材料的两个优点：______。
（2）显性突变是一种由隐性基因突变成显性基因的变异，这种变异的实质是基因中的碱基对的______。果蝇甲品系的雌、雄个体间相互交配，子代果蝇的成活率为______。
（3）为探究果蝇眼色基因（B、b）的位置，科研人员进行了如下杂交实验（除图中性状外，其它均为隐性性状）：
①根据上述结果，并不能判断B、b基因一定位于常染色体上，原因是______。
②若B、b位于常染色体上，现要通过杂交实验进一步探究其是否位于Ⅱ号染色体上，应先取F1中若干表现型为______雌、雄果蝇在适宜条件下培养，如果眼色基因不在Ⅱ号染色体上，那么理论上后代中紫眼正常翅所占比例为______。
【答案】（1）①. 假说—演译法 ②. 4 ③. 染色体数目少；有容易区分的相对性状；繁殖周期短；易饲养等
（2）①. 替换、增添或缺失 ②. 25%
（3）①. B和b也可能位于X、Y染色体的同源区段 ②. 红眼卷曲翅 ③. 1/12
【解析】（1）摩尔根的实验方法是假说-演绎法。雄果蝇有3对常染色体，XY一对性染色体。雄性果蝇的1个染色体组含有3条常染色体和一条性染色体，X或Y，所以雄果蝇的1个染色体组含有4条形态、功能不同的染色体。果蝇具有染色体数目少；有容易区分的相对性状；繁殖周期短；易饲养等特点。
（2）由隐性基因突变成显性基因，该变异属于基因突变，实质是构成基因的碱基对替换、增添或缺失。因为果蝇甲品系含有4种显性突变基因，且控制刚毛和平衡棒的基因位于一对同源染色体上，控制翅形和翅脉的基因位于另一对同源染色体上，都位于一对同源染色体上，故不能自由组合，且突变基因纯合时胚胎致死，甲品系内的雌雄交配的后代中AaCc占1/2，AAcc占1/4，aaCC占1/4，另一对后代SsTt占1/2，SStt占1/4，ssTT占1/2，由于突变基因（显性基因）纯合时胚胎致死，故存活个体即 AaCcSsTt占1/2×1/2＝1/4。
（3）①据图可知，用纯合红眼雄果蝇和紫眼雌果蝇杂交，子代中全为红眼，据图无法推知B、b基因一定位于常染色体上，因B和b也可能位于X、Y染色体的同源区段，如XBYB×XbXb→XBXb、XbYB，也符合题意。
②若B、b位于常染色体上，现要通过杂交实验进一步探究其是否位于II 号染色体上，则应选择杂合子进行杂交，即选择F1中表现为红眼卷曲翅（BbCc）的雌、雄果蝇在适宜条件下培养，若眼色基因不在II号染色体上，则符合自由组合定律，又因为突变基因（C）纯合时胚胎致死，故子代中B-：bb=3：1，Cc：cc=2：1，则理论上后代中红眼卷曲翅：红眼正常翅：紫眼卷曲翅：紫眼正常翅=6：3：2：1，故后代中紫眼正常翅所占比例为1/12。
基因型
FF
FS
SS
总数
个体数
480
240
280
1000