云南省临沧市部分学校2024-2025学年高一下学期期末质量测试试题生物试卷（解析版）

这是一份云南省临沧市部分学校2024-2025学年高一下学期期末质量测试试题生物试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、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. 某研究团队在用二甲双胍溶液培养衰老T细胞时发现，细胞内的端粒酶浓度升高。已知端粒酶负责合成端粒DNA并保持染色体末端—端粒的长度。下列说法错误的是（ ）
A. 端粒的主要组成成分是DNA和蛋白质
B. 推测二甲双胍能延缓T细胞衰老
C. 据端粒学说可知，衰老T细胞的端粒缩短，端粒酶活性下降
D. 推测细菌连续分裂的原因可能是细胞中有端粒酶，能延长端粒
【答案】D
【详解】A、端粒是染色体末端的特殊结构，由DNA和相关蛋白质组成，A正确；
B、细胞衰老与端粒缩短有关，而端粒酶能延长端粒，据题可知二甲双胍使端粒酶浓度升高，故推测二甲双胍能延缓T细胞衰老，B正确；
C、据端粒学说可知，细胞衰老时，端粒因DNA复制而逐渐缩短，故衰老T细胞的端粒缩短，端粒酶活性下降，C正确；
D、细菌是原核生物，其染色体为环状DNA，没有线性染色体的末端结构（端粒），不存在端粒和端粒酶，D错误。
故选D。
2. 某哺乳动物细胞部分区域如图所示，①~⑥表示结构。下列说法错误的是（ ）
A. ①和③、①和细胞膜在结构上直接相连
B. ②有选择透过性，允许mRNA 进入细胞质
C. 蛋白质合成旺盛的细胞中，④的体积较大
D. 蛋白质合成时，⑥要附着在⑤（染色质）上进行翻译
【答案】D
【分析】分析题图，①是内质网，⑥是核糖体，②是核孔，③是核膜，④是核仁，⑤是染色质。
【详解】A、①内质网与③核膜、细胞膜可以直接相连，A正确；
B、②核孔有选择透过性，允许mRNA从细胞核进入细胞质，B正确；
C、核糖体是蛋白质的合成场所，核仁与构成核糖体的rRNA的形成有关，故在蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体的数目较多，④核仁较大，C正确；
D、翻译是以mRNA为模板在核糖体上合成蛋白质的过程，故蛋白质合成时，⑥核糖体不需要附着在⑤（染色质）上进行翻译，D错误。
故选D。
3. 下列关于人体细胞呼吸的叙述，错误的是（ ）
A. 骨骼肌细胞无氧呼吸时会产生较多的乳酸和二氧化碳
B. 有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
C. 保证有氧呼吸顺利进行的前提是细胞具有结构完整的线粒体
D. 有氧呼吸过程中形成NAD+的场所是线粒体内膜
【答案】A
【详解】A、骨骼肌细胞无氧呼吸时会产生乳酸，但无二氧化碳的生成，A错误；
B、有氧呼吸的三个阶段分别在细胞质基质（第一阶段）、线粒体基质（第二阶段）和线粒体内膜（第三阶段）产生ATP，B正确；
C、有氧呼吸第二阶段和第三阶段需在线粒体基质和内膜完成，若线粒体结构不完整（如内膜破裂），第三阶段无法进行，导致有氧呼吸受阻，因此结构完整的线粒体是前提，C正确；
D、NADH的生成场所为细胞质基质（第一阶段）和线粒体基质（第二阶段），线粒体内膜（第三阶段）上NADH将电子传递给氧气，自身被氧化成NAD+，D正确。
故选A。
4. 某植物（2n）自然状态下可自花受粉，也可异花受粉。该植物自交，F₁中绿秆植株：紫秆植株=9：7，若仅考虑控制茎秆颜色的相关基因，则下列分析错误的是（ ）
A. 绿秆植株有4种基因型
B. 紫秆植株中纯合子所占比例为3/7
C. 控制茎秆颜色的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律
D. F₁紫秆植株自由交配产生的后代中不会出现绿秆植株
【答案】D
【分析】根据F₁中绿秆：紫秆=9:7，可知该性状由两对等位基因控制，且绿秆为显性性状（A_B_），紫秆为其他基因型（A_bb、aaB_、aabb）。两对等位基因遵循自由组合定律。
【详解】A、绿秆基因型为A_B_，可能的组合为AABB、AABb、AaBB、AaBb，共4种，A正确；
B、紫秆植株共5种基因型（AAbb、Aabb、aaBB、aaBb、aabb），其中纯合子为AAbb、aaBB、aabb，占3/7，B正确；
C、F₁中绿秆植株：紫秆植株=9：7，是9：3：3：1的变式，表明控制茎秆颜色的两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，C正确；
D、紫秆植株中Aabb和aaBb杂交可能产生AaBb（绿秆），D错误。
故选D。
5. 某生物小组开展模型构建活动，已知五边形卡片代表五碳糖，圆形卡片代表磷酸基团，其他5种略有不同的卡片代表不同碱基，各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书钉代替，一个订书钉代表一个键，具体数量如表所示。利用上述材料构建DNA时最多需要氢键（ ）
A. 300个B. 310个C. 410个D. 420个
【答案】B
【详解】DNA双链中，由于A与T配对，C与G配对，故构建的DNA分子中含有碱基T等于碱基A的数目，只能是65个，碱基G等于碱基C的数目，只能是60个，需要的脱氧核糖、磷酸基团的数目是60+60+65+65=250个，可以构成250个脱氧核苷酸，各分子之间的连接键及碱基对之间的氢键都用订书针代替，A与T之间是2个氢键，C与G之间是3个氢键，利用上述材料构建DNA时最多需要氢键：65×2+60×3=310，ACD错误，B正确。
故选B。
6. 艾弗里和他的同事研究转化因子时的实验的部分流程如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 甲处理组为对照组，乙处理组为实验组
B. 艾弗里的上述实验利用了控制自变量的“加法原理”
C. DNA 酶处理的乙组中，步骤⑤检测到培养基中只长有 R型细菌
D. 蛋白酶处理的甲组中，步骤⑤检测到培养基中只长有S型细菌
【答案】C
【分析】艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用控制自变量的“减法原理”，将分别用蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶处理后的S型细菌的细胞提取物，分别加入有R型细菌的培养基中，从而证明了DNA是遗传物质。
【详解】A、两组实验分别加入不同的酶，均为实验组，构成相互对照，A错误；
B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用控制自变量的“减法原理”，B错误；
C、乙组DNA被酶解，R型菌无法转化为S型，故步骤⑤仅存R型细菌，C正确；
D、甲组保留DNA，部分R型菌可转化为S型，故培养基中同时有R型和S型（转化是部分过程），D错误。
故选C。
7. 现代人们的观点认为，基因组含有两类遗传信息：一类是传统意义上的遗传信息，即基因组DNA序列所提供的遗传信息；另一类则是表观遗传学信息，即基因组DNA的修饰，它提供了何时、何地、以何种方式去应用DNA 遗传信息的指令，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 组蛋白甲基化、乙酰化引起的变异，不能遗传给后代
B. 基因的修饰没有改变基因的成基序列，不能遗传给后代
C. 某个基因的部分碱基发生了甲基化修饰，不影响该基因的复制
D. 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异，是表观遗传造成的
【答案】D
【分析】是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。
【详解】A、组蛋白甲基化、乙酰化属于表观遗传修饰，虽不改变DNA序列，但可能通过生殖细胞遗传给后代，A错误；
B、基因的修饰（如DNA甲基化）虽未改变碱基序列，但若发生在生殖细胞中，可通过配子遗传给后代，B错误；
C、DNA甲基化主要影响基因的转录而非复制，复制时甲基化位点可被正常复制，C正确；
D、同卵双胞胎基因组成相同，其微小差异可由表观遗传（如DNA甲基化、组蛋白修饰）导致，D正确。
故选D。
8. 超雄综合征是由性染色体变异所引起的综合症，患者（47. XYY）的体细胞中多出一条Y染色体，多数患者健康状况良好且社会适应能力正常。下列分析不合理的是（ ）
A. 该病是初级精母细胞试数分裂异常所致
B. 超雄综合征属于染色体数目异常遗传病
C. 通过羊水检查可确定胎儿是否患超雄综合征
D. 患者产生的性染色体正常的配子占1/2
【答案】A
【详解】A、初级精母细胞处于减数第一次分裂阶段，若分裂异常会导致同源染色体未分离，会产生XY型精子，但XYY的形成是因父方在减数第二次分裂时Y染色体未分离，产生YY型精子，A错误；
B、超雄综合征患者多一条Y染色体，属于染色体数目变异导致的遗传病，B正确；
C、羊水检查可通过染色体分析检测胎儿染色体数目，从而诊断XYY综合征，C正确；
D、XYY患者减数分裂时，性染色体可能随机分配为X、Y、YY或XY等类型，正常配子（X或Y）约占1/2，D正确。
故选A。
9. 科学家利用P分别标记基因组成为 hr 和h⁺r⁺的T2噬菌体，用这两种噬菌体侵染同一个大肠杆菌，保温一段时间后，经搅拌、离心，该大肠杆菌裂解释放出的子代噬菌体的基因组成有hr⁺、h⁺r、h⁺r⁺、hr四种类型。下列分析错误的是（ ）
A. 子代噬菌体出现hr⁺、h⁺r的原因是发生了基因的自由组合
B. 搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌上的T2噬菌体与之分离
C. 保温时间过长会影响上清液放射性的强度
D. T2噬菌体中嘌呤碱基的数目与嘧啶碱基的数目相等
【答案】A
【详解】A、子代噬菌体基因型的变化是由于两种噬菌体的DNA在大肠杆菌内发生了基因重组（同源重组），而非减数分裂中的“自由组合”。自由组合定律适用于非同源染色体上的非等位基因，而噬菌体无减数分裂过程，A错误；
B、搅拌的目的是使吸附在大肠杆菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，便于离心后区分上清液和沉淀物，B正确；
C、保温时间过长会导致大肠杆菌裂解，子代噬菌体释放到上清液中，导致上清液放射性增强，C正确；
D、T2噬菌体的DNA为双链结构，遵循碱基互补配对原则，嘌呤数（A+G）等于嘧啶数（T+C），D正确。
故选A。
10. 科学家运用同位素标记技术，先将大肠杆菌放在含14NH4Cl的溶液中培养若干代，后将被¹⁵N标记的大肠杆菌转移到含14NH4Cl的普通培养液中增殖两代。下图表示几种可能的离心结果。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 若子一代和子二代离心后，试管中DNA 的位置均对应图中的⑥，则DNA 为半保留复制
B. 若DNA 为半保留复制，则子二代离心后试管中DNA的位置对应图中的④
C. 该实验利用密度梯度离心技术在试管中区分含有不同N的DNA
D. 可用噬菌体代替大肠杆菌进行上述实验，使得DNA的提取更方便快捷
【答案】C
【分析】根据题意和图示分析可知：DNA的复制方式为半保留复制，由于15N与14N的原子量不同，形成的DNA分子的相对质量不同。DNA分子的两条链都是15N，DNA分子的相对质量最大，离心后分布在试管的下端；如果DNA分子的两条链含有14N，相对质量最轻，离心后分布在试管上端；如果DNA分子的一条链是14N，另一条链是15N，相对分子质量介于二者之间，离心后分布在试管中部。
【详解】A、若子一代和子二代离心后，试管中DNA 的位置均对应图中的⑥，离心后为重带和轻带，则DNA 为全保留复制，A错误；
B、若DNA 为半保留复制，则子二代的4个DNA为2个14N14N，2个15N14N，离心后为轻带和中带，对应图中的⑤，B错误；
C、该实验利用密度梯度离心技术在试管中区分含有不同N的DNA，C正确；
D、噬菌体是病毒，不能独立存活，必须寄生在活细胞中，不能单独在培养液中培养，D错误。
故选C。
11. 某研究团队揭示了癌症进展机制的新细节：当细胞处于硬度较大的微环境中时，细胞核由松弛状态变成紧绷状态，导致YAP蛋白向细胞核内迁移并促进细胞增殖；核纤层蛋白A/C减少会使向细胞核内迁移的YAP蛋白减少。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 癌细胞能无限增殖，且其细胞膜上的糖蛋白增多
B. 由题推测，核纤层蛋白A/C的基因是抑癌基因
C. 一旦有原癌基因或抑癌基因发生突变就会引起细胞癌变
D. 让细胞内的YAP蛋白失活可能有利于癌症的治疗
【答案】D
【详解】A、癌细胞能无限增殖，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，易转移，A错误；
B、据题干信息可知，核纤层蛋白A/C增多，最终会刺激细胞增殖，而抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，故核纤层蛋白A/C的基因不是抑癌基因，B错误；
C、细胞癌变是多个原癌基因和抑癌基因发生累积性突变的结果，并非一旦有原癌基因或抑癌基因发生突变就会引起细胞癌变，C错误；
D、因为细胞癌变时YAP会被异常激活促进癌细胞增殖和迁移，那么让细胞内的YAP蛋白失活，就可能抑制癌细胞的增殖和迁移，所以让细胞内的YAP蛋白失活可能有利于癌症的治疗，D正确。
故选D。
12. 芸墓属的二倍体基本种荟差、黑芥和甘蓝通过相互杂交及杂交后染色体自然加倍形成了四倍体栽培种，关系如图所示（A、B、C代表不同的染色体组，数字代表体细胞中染色体的数目）、下列叙述正确的是（ ）

A. 芸墓与甘蓝能杂交，不存在生殖隔离
B. 甘蓝型油菜的细胞含有 2个染色体组
C. 培育埃塞俄比亚芥依据的原理是基因重组
D. 芥菜的配子染色体组和数目分别为 AB、18条
【答案】D
【分析】人工诱导多倍体的方法很多，如低温处理、用秋水仙素诱发等。其中，用秋水仙素来处理萌发的种子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时，能够抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而引起细胞内染色体数目加倍。染色体数目加倍的细胞继续进行有丝分裂，就可能发育成多倍体植株。
【详解】A、芸薹AA与甘蓝CC杂交，后代为AC（异源二倍体），减数分裂时染色体联会紊乱，无法产生可育配子，存在生殖隔离，A错误；
B、甘蓝型油菜为AACC（芸薹×甘蓝，杂交后染色体加倍），是异源四倍体，含4个染色体组，B错误；
C、埃塞俄比亚芥BBCC通过黑芥（BB）×甘蓝（CC）→杂交后代染色体加倍获得，属于多倍体育种，原理是染色体变异，而非基因重组，C错误；
D、芥菜为AABB（体细胞36条），减数分裂产生配子时，染色体组分离为AB，染色体数为36÷2=18条，D正确。
故选D。
13. 科学家发现了一种具有独特骨骼结构和形态特征的新禽龙类恐龙————康普顿雷龙的化石。下列叙述错误的是（ ）
A. 恐龙化石是恐龙曾经存在于地球的直接证据
B. 通过化石可以了解已灭绝生物的形态结构特点
C. 通过化石可以了解已灭绝生物的进化顺序
D. 独特骨骼结构和形态特征是定向变异的结果
【答案】D
【分析】化石是研究生物进化的直接证据，而变异是不定向的，自然选择决定进化方向。
【详解】A、化石是保存在地层中的古代生物遗体、遗物或生活痕迹，为生物进化提供直接证据，A正确；
B、化石保留了生物的骨骼、形态结构等特征，可推断灭绝生物的形态特点，B正确；
C、不同地层化石的分布顺序能反映生物进化的时间顺序，C正确；
D、变异是不定向的，自然选择导致适应性特征的积累，而非变异本身具有方向性，D错误。
故选D。
14. 以某基因型为BB的植株为原材料，在辐射等条件下进行的育种过程如图所示。已知乙中含变异染色体的花粉不育，下列叙述正确的是（ ）
A. B、b基因的碱基数目不同，碱基序列也不同
B. 过程①②分别改变了基因的种类、数目
C. 过程②③发生的变异均不能在显微镜下观察到
D. 乙自交两代，子代中含变异染色体的个体占1/8
【答案】B
【分析】由图可知，①属于基因突变，②属于染色体结构变异，③属于染色体数目变异。
【详解】A、B、b为等位基因，由基因突变产生。基因突变包括碱基对替换（数目相同，序列不同）、增添 / 缺失（数目不同，序列不同）。因此“碱基数目不同”不必然成立（替换时数目相同），A错误；
B、①属于基因突变，改变了基因的种类，②属于染色体结构变异中的缺失，改变了基因的数目，B正确；
C、②属于染色体结构变异，③属于染色体数目变异，在显微镜下能观察到，C错误；
D、乙植株发生染色体结构变异，丢失了B基因，故乙的基因型可写为B0，乙自交，已知乙中含变异染色体的花粉不育，雌配子为B、0，雄配子为B，F1为BB、B0，各占1/2，F1再自交一代，1/2BB自交不发生性状分离，仍为1/2BB，1/2B0自交会产生1/4BB、1/4B0，故子代中含变异染色体的个体占1/4，D错误。
故选B。
15. 在开展“调查人群中的遗传病”探究实践活动中，某小组欲设计如下调查问卷来开展某种遗传病的调查工作，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 应只针对患者群体展开调查分析
B. 在调查时，只要是患者表现出来的疾病都是遗传病
C. 以上调查问卷只能用来分析某遗传病的遗传方式
D. 进行调查时，可以选择较高发病率的单基因遗传病
【答案】D
【详解】A、调查遗传病需统计患者及正常个体以计算发病率，仅调查患者无法得出准确数据，A错误；
B、患者表现的疾病可能由环境或遗传因素引起，并非均为遗传病，B错误；
C、该问卷收集家系成员患病情况，可用于分析遗传方式，但若汇总多个家系数据也可辅助估算发病率，故“只能”表述绝对，C错误；
D、单基因遗传病发病率较高且遗传规律明确，适合作为调查对象，D正确。
故选D。
16. 猪笼草笼口边缘通常是光滑的且可以分泌蜜露，有利于诱捕昆虫。研究发现，在昆虫活动较少且氮、磷相对贫乏的高山地带，猪笼草边沿会相对粗糙，这有利于树鼩、鸟类等在笼内排便.下列叙述正确的是（ ）
A. 高山地带的生境会使猪笼草产生定向突变
B. 猪笼草的多样性体现了生物与无机环境之间的协同进化
C. 笼口边沿光滑与粗糙的猪笼草种群之间一定存在生殖隔离
D. 高山地带的猪笼草可以通过捕食昆虫来获取足够的营养
【答案】B
【详解】A、突变是不定向的，环境只能对有利变异进行选择，而不能诱导定向突变，A错误；
B、协同进化包括不同物种之间以及生物与无机环境之间的相互影响。猪笼草在高山环境中适应氮、磷贫乏的条件，其形态变化体现了与无机环境的协同进化，B正确；
C、生殖隔离是物种形成的标志，题干未提及光滑与粗糙边缘的猪笼草存在生殖隔离（可能为同一物种的不同适应性状），C错误；
D、高山地带昆虫活动少，猪笼草主要依赖树鼩、鸟类排泄物获取营养，而非捕食昆虫，D错误。
故选B。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 气孔是叶肉细胞与外界进行气体交换的“门户”，气孔导度可通过影响叶肉细胞间CO₂浓度来影响其光合速率。草莓叶片的横切面结构及叶肉细胞进行光合作用的部分过程如图1所示。回答下列问题：
（1）NADPH在_______（填具体场所）上合成。若突然增加 CO₂的供应量，则短时间内NADPH 的含量将_______。
（2）当叶肉细胞光合速率增大且气孔导度减小时，胞间CO₂ 浓度将会降低，原因为______。
（3）已酸二乙氨基乙醇酯（DA-6）能调节植物的生长。某科研小组研究了DA-6和遮光对草蒋光合速率的影响，结果如表和图2所示。

①丁组的处理是_______，
②比较分析甲和乙后，可以推测DA-6提高光合速率的机理是_______.
③比较分析甲和丙后可知，遮光条件下限制光合速率的因素_______（填“是”或“不是”）气孔导度，原因是_______。
【答案】（1）①. 类囊体薄膜 ②. 降低
（2）当叶肉细胞光合速率增大时，细胞对CO2​的固定和还原加快，消耗的CO2​增多；同时气孔导度减小，外界CO2​进入胞间的量减少，而细胞呼吸产生的CO2​基本不变，所以胞间CO2​浓度将会降低。
（3）①. 遮光 + DA-6 ②. 增大气孔导度，增加CO2吸收量(速率) ③. 不是 ④. 比较甲组（不遮光 + 清水）和丙组（遮光 + 清水）可知，遮光条件下气孔导度虽然减小，但胞间二氧化碳浓度升高。
【分析】光反应的场所是类囊体薄膜，包括水的光解和ATP的合成。暗反应的场所是叶绿体基质，包括CO2的固定和C3的还原。将光反应和暗反应联系起来的物质是ATP和NADPH，光反应的产物是ATP、NADPH、O2。
【解析】（1）在光合作用的光反应阶段，水光解产生的H+和电子与NADP+结合形成NADPH，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜，所以NADPH在叶绿体的类囊体薄膜上合成。若突然增加CO2​的供应量，CO2​固定加快，C3​的生成量增加，C3​还原消耗的NADPH增多，而光反应产生NADPH的速率基本不变，所以短时间内NADPH的含量将降低。
（2）当叶肉细胞光合速率增大时，细胞对CO2​的固定和还原加快，消耗的CO2​增多；同时气孔导度减小，外界CO2​进入胞间的量减少，而细胞呼吸产生的CO2​基本不变，所以胞间CO2​浓度将会降低。
（3）该实验的目的是研究DA-6和遮光对草莓光合速率的影响，实验设计应遵循单一变量原则。甲组是不遮光 + 清水，乙组是不遮光 + DA-6，丙组是遮光 + 清水，那么丁组应该是遮光 + DA-6。
比较甲组（不遮光 + 清水）和乙组（不遮光 + DA-6）可知，乙组使用了DA-6后，光合速率提高，且从图中可以看出乙组的气孔导度比甲组大，说明DA-6可能是通过增大气孔导度，增加CO2吸收量(速率)，从而提高了光合速率。
比较甲组（不遮光 + 清水）和丙组（遮光 + 清水）可知，遮光条件下气孔导度虽然减小，但胞间二氧化碳浓度升高，说明遮光条件下限制光合速率的因素不是气孔导度。
18. 图1为某二倍体高等动物细胞分裂不同时期的细胞图，图2表示细胞分裂过程中细胞内同源染色体对数的变化、回答下列问题：
（1）图1中的细胞①对应图2中_______（填字母）阶段，细胞③的名称为_______。
（2）配子中染色体组合具有多样性，这往往与图1中细胞_______（填序号）的染色体的行为有关，该细胞处于图2中的________（填字母）阶段。
（3）由细胞④中存在基因B、b可以推测，该细胞形成过程中发生了_______，发生的时期是________。
（4）若细胞④中基因B、b所在染色体移向细胞同一极，其他细胞分裂正常，则相应卵原细胞减数分裂所产生配子中正常配子的占比为_______，原因是_______。
【答案】（1）①. AB ②. 次级卵母细胞或极体
（2）①. ② ②. FG
（3）①. 基因突变或基因重组 ②. 减数第一次分裂前的间期或减数第一次分裂前期
（4）①. 1 ②. 一个初级卵母细胞经减数分裂形成次级卵母细胞和极体，细胞④为极体，极体异常不影响次级卵母细胞，后者可发育成一个正常配子。
【解析】（1）细胞①是有丝分裂中期，对应图 2 中 AB 段，细胞中有含2对同源染色体 。
因图②细胞不均等分裂，故该个体为雌性，细胞③无同源染色体、染色体排列在赤道板，处于减数第二次分裂中期，该细胞名称是次级卵母细胞或（第一）极体。
（2）配子多样性源于减数第一次分裂前期同源染色体非姐妹染色单体交叉互换和减数第一次分裂后期非同源染色体自由组合，对应图 1 中细胞 ②（减数第一次分裂后期 ），处于图 2 中 FG 段（减数分裂同源染色体分离前 ）。
（3）细胞④是减数第二次分裂后期，姐妹染色单体上基因不同（B、b ），可能是基因突变（DNA 复制时，减数第一次分裂前的间期 ）或基因重组（交叉互换，减数第一次分裂前期 ） 。
（4）细胞④为均等分裂，细胞名称为极体，若细胞④中 B、b 染色体移向同一极，其他分裂正常，则证明次级卵母细胞分裂正常，所生成的卵细胞也正常。正常配子占 1（极体异常不影响卵细胞）。
19. 放射性心脏损伤是由电离辐射诱导大量心肌细胞凋亡引起的心脏疾病。某项新的研究表明，可以通过miRNA 调控P基因的表达进而影响细胞凋亡，其调控机制如图所示。回答下列问题：
（1）若过程①中非模板链的部分碱基序列为3'-CGTATC-5'，则该过程形成的mRNA 分子中相对应区域的碱基序列为_________。过程①②共有的碱基配对方式是_________.
（2）图中乙处核糖体移动的方向是_________（用字母与箭头表示），一个mRNA 分子上结合多个核糖体的生理意义是________。
（3）已知过程①产生的mRNA链中腺嘌呤与胞嘧啶之和占碱基总数的46%，mRNA链及其模板链对应区段的碱基中胞嘧啶分别占29%、19%，则与mRNA链对应的DNA 区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_________.
（4）由图可知，miRNA基因调控P基因表达的机理是_________。
【答案】（1）①. 3’-GCAUAG-5’ ②. A - U、G - C
（2）①. a→b ②. 少量的mRNA能在短时间内合成大量蛋白质（提高翻译效率 ）
（3）28% （4）miRNA 与 P 基因的 mRNA 结合，阻止其与核糖体结合，抑制翻译
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。
【解析】（1）转录时，DNA 非模板链（3’-CGTATC-5’ ）→ 模板链（5’-GCATAG-3’ ）→ mRNA 序列为 3’-GCAUAG-5’（遵循 A - U、T - A、G - C 配对 ）。转录（①：A - U、T - A、G - C ）和翻译（②：A - U、U - A、G - C ）共有的配对是 A - U、G - C 。
（2）图乙中肽链 a 短、b 长→ 核糖体移动方向 a→b 。一个 mRNA 结合多个核糖体，可在短时间内合成大量相同蛋白质（提高翻译效率 ）。
（3）mRNA 中 A + C = 46% → U + G = 54%；mRNA 中 U = 29%（对应模板链 A = 29% ），mRNA 中 C = 19%（对应模板链 G = 19% ）→ 模板链中 T = mRNA 中 A = 46% - 19% = 27% 。
DNA 中 A = （模板链 A + 非模板链 A ）/ 2 = （29% + 27% ）/ 2 = 28% 。
（4）miRNA 与 P 基因的 mRNA 结合，导致 mRNA 无法与核糖体结合，抑制翻译过程。
20. 番茄（2n=24）是重要的园艺作物，目前尚未有成熟的技术手段能够高效地产生单倍体植株，相关研究指出，利用着丝粒缺陷型植株与野生型植株杂交，其后代（F1）中高频率地出现了单倍体植株，实验过程如图所示。回答下列问题：
（1）一般来说，育种工作者常常采用_______的方法获得单倍体植株。
（2）①结合题图分析、利用着丝粒缺陷型植株与野生型植株杂交，后代能出现单倍体植株的原因是杂交产生的受精卵进行有丝分裂的过程中，来自着丝粒缺陷型植株的染色体因着丝粒缺陷，导致_______，而来自野生型植株的染色体行为正常，结果是其中一个子细胞中只含有来自_______植株的染色体。
②进一步研究显示，F1植株细胞中来自着丝粒缺陷型植株的染色体会发生丢失。由此判断，F1植株的细胞中含有_______个染色体组，将来_______（填“能”或“不能”）发育成单倍体植株。
（3）为筛选出目标植株，可利用_______观察F1植株细胞中染色体的数目。
（4）单倍体育种技术是作物遗传改良研究中的热门领域，与传统杂交育种方法相比，单倍体育种具有的显著优势是_______（答出1点）。
【答案】（1）花药离体培养
（2）①. 染色体丢失 ②. 野生型 ③. 1 ④. 能
（3）显微镜 （4）缩短育种年限
【分析】育种工作者通常采用花药（或花粉）离体培养的方法获得单倍体植株。这种方法基于花粉细胞（配子）直接发育成植株的原理，花粉细胞只含有亲本植株一半的染色体，因此培养出的植株为单倍体。
【解析】（1）单倍体育种中常采用花药离体培养的方法来获得单倍体植株，然后经过人工诱导（秋水仙素）使染色体数目加倍，重新恢复到正常植株的染色体数目，得到染色体数目加倍的纯合体。
（2）①着丝粒是染色体上负责附着纺锤丝的关键结构，确保染色体在细胞分裂时正常分离。如果着丝粒存在缺陷，染色体无法正确附着纺锤丝，导致其在有丝分裂后期滞后或丢失（不被纳入子细胞核中）。 野生型染色体的行为：来自野生型植株的染色体着丝粒功能正常，能准确分离并分配到子细胞。 单倍体的形成：在受精卵的第一次有丝分裂中，缺陷染色体丢失后，一个子细胞仅含有一套来自野生型植株的染色体组（单倍体），而另一个子细胞含缺陷染色体或异常倍性。该单倍体细胞后续发育即形成单倍体植株。
②F1植株细胞中的染色体组数：由于受精卵最初含有两个染色体组（一组来自着丝粒缺陷型植株，一组来自野生型植株），但着丝粒缺陷型植株的染色体在有丝分裂过程中逐渐丢失，最终F1植株的细胞中可能只含有一个染色体组（来自野生型植株）。 F1植株的细胞中只含有一个染色体组，因此这些细胞将来能发育成单倍体植株。
（3）利用显微镜观察处于有丝分裂中期的细胞，在有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，便于计数，通过比较细胞中的染色体数目，可以判断植株是否为单倍体。
（4）单倍体育种的优势：缩短育种年限：单倍体植株经秋水仙素处理后，染色体加倍形成纯合二倍体，后代不发生性状分离，显著缩短育种周期。迅速获得纯合体：单倍体育种能直接获得纯合体，避免了传统杂交育种中连续自交筛选纯合体的繁琐过程。提高育种效率：单倍体育种能快速固定优良性状，提高育种效率。
21. 杜氏肌营养不良（DMD）是由 DMD 基因突变引起的遗传病。下图1 是某 DMD患者的家系图。正常的DMD 基因与突变的DMD 基因可被限制酶切割成不同的片段，电泳后呈现出不同的条带，常用于基因检测。对患者（Ⅲ-1）家系中的某些成员进行基因检测，结果如图2所示。回答下列问题：

（1）分析以上信息可知，条带2表示_______（填“正常”或“突变”）的DMD 基因，DMD的遗传方式为_______。
（2）Ⅱ-3的致病基因来源于_______。该家系的成员中，_______是DMD 基因携带者。若Ⅱ-1与一位表现正常的男性结婚，则生育的儿子患 DMD的概率是_______。
（3）某地区男性和女性中，突变的 DMD 基因的频率均为ρ。女性群体该病的发病率_______（填“大于”或“小于”）男性群体该病的发病率，从基因频率的角度分析，原因是_______.
【答案】（1）①. 正常 ②. 伴X染色体隐性遗传
（2）①. I-2 ②. I-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2 ③. 1/4
（3）①. 小于 ②. 在伴X染色体隐性遗传中，男性只需一个致病基因即可发病，而女性需要两个致病基因才能发病，因此在相同基因频率下，女性发病概率较低。
【分析】杜氏肌营养不良（DMD）是由DMD基因突变引起的X连锁隐性遗传病，男性患者多于女性，女性通常为携带者。图2中II-4电泳条带仅显示条带2，说明DMD 基因为纯合子，II-3和Ⅲ-2则显示条带1和条带2，说明DMD 基因为杂合子。
【解析】（1）图2中，II-4作为患者的父亲，电泳条带仅显示条带2，患者的母亲II-3显示条带1和条带2。家系中患者III-1为男性，其母亲（II-3）表型正常但为携带者，父亲表型正常，说明条带2表示正常的DMD 基因。根据图1，Ⅲ-1为患病男性，而其父母均正常，说明DMD为隐性遗传病。由图2中II-2只有条带2，不含致病基因，说明DMD的遗传方式为X染色体隐性遗传。
（2）假设相关基因为A和a，DMD的遗传方式为X染色体隐性遗传，III-1的基因型为XaY，则Ⅱ-3的基因型为XAXa，故I-1和I-2的基因型分别为XAY，XAXa，因此，Ⅱ-3的致病基因来源于I-2。II-3和Ⅲ-2显示条带1和条带2，其基因型都是XAXa，Ⅱ-1的基因型为XAXA或XAXa，所以该家系的成员中，I-2、Ⅱ-3、Ⅲ-2是DMD 基因携带者。Ⅱ-1的基因型为1/2XAXA或1/2XAXa，与一位表现正常的男性(XAY)结婚，则生育的儿子患 DMD的概率为1/21/2=1/4。
（3）在某地区，男性和女性中突变的DMD基因频率均为p，由于DMD为伴X染色体隐性遗传，女性群体中DMD的发病率为p2，而男性群体中DMD的发病率为p，因为p2