广东省广州市三校（广附、广铁、广外）2024-2025学年高一下学期期末联考生物试题（解析版）

这是一份广东省广州市三校（广附、广铁、广外）2024-2025学年高一下学期期末联考生物试题（解析版），共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 下列关于孟德尔豌豆杂交实验的叙述，正确的是（ ）
A. “测交结果：30株高茎，34株矮茎”属于假说——演绎法中“演绎推理”的内容
B. “孟德尔发现性状分离比显性∶隐性=3∶1”属于假说——演绎法中“假说”的内容
C. F1产生配子时，显性遗传因子和隐性遗传因子彼此分离，是分离现象的本质
D. “孟德尔设计测交实验，让子一代与隐性纯合子杂交”属于假说——演绎法中“假说”的内容
【答案】C
【分析】假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论。
【详解】A、测交实验验证了演绎推理的结果，属于假说-演绎法中“实验验证”的内容，A错误；
B、孟德尔通过一对相对性状的杂交试验，发现F2性状分离比为3：1，属于假说—演绎法中“提出问题”的内容，B错误；
C、在孟德尔的分离定律中，F₁产生配子时，显性遗传因子和隐性遗传因子彼此分离，这揭示了分离现象的本质，即在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分别进入不同的配子中，C正确；
D、“孟德尔设计测交实验，让子一代与隐性纯合子杂交”属于假说-演绎法中演绎推理，D错误。
故选C。
2. 在模拟孟德尔杂交实验中，甲同学分别从下图①②桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，乙同学分别从下图①②③④桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，每次抓取后将小球放回。重复此过程多次。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 4个桶内的小球数量应尽量多且相等
B. 甲同学抓取小球的组合类型共有4种
C. 乙同学可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生F2的过程
D. 将取出的小球重新放回原容器是为了保证桶内小球数量是充足的
【答案】C
【分析】分析题文及题图：①②所示小桶中的小球表示的是一对等位基因D和d，说明甲同学模拟的是基因分离规律；乙同学分别从下图①②③④桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，说明乙同学模拟的是基因自由组合规律。
【详解】A、4个桶中小球的数目可以不等，但同一个小桶中两种小球数量必须相等，A错误；
B、甲同学抓取小球的组合类型共有3种，DD、Dd、dd，B错误；
C、乙同学分别从下图①②③④桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，可模拟孟德尔杂交实验中F1自交产生F2的过程，C正确；
D、小球组合的过程代表了精卵结合形成受精卵的过程，为保证同一个小桶中两种小球数量相等，每次抓取后必须放回桶中才能进行下一次抓取，D错误。
故选C。
3. 科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的蛋白质分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B. 肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C. 噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D. 烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
【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、肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的 S 型菌株能使 R 型活菌转化为 S 型活菌，但其转化因子是 DNA 而非蛋白质。蛋白质在加热后空间结构被破坏，失去活性，无法使 R 型菌转化，A错误；
B、艾弗里体外转化实验中，通过“减法原理”（如加入DNA酶去除DNA）排除其他成分的干扰，而非“加法原理”，B错误；
C、噬菌体侵染实验中，其DNA进入宿主细胞后利用宿主的原料和酶进行复制，而非自身携带，C错误；
D、烟草花叶病毒实验中，分离RNA和蛋白质单独侵染烟草，结果显示RNA可导致花叶病斑，证明RNA是遗传物质，D正确。
故选D。
4. 为探究DNA的复制方式，梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，结果如下图。关于该实验的叙述，错误的是（ ）

A. 利用含有15NH4Cl的培养液获得第0代大肠杆菌
B. 第1代离心结果不支持DNA的复制方式为全保留复制
C. 第2代大肠杆菌的DNA中，15N/14N-DNA占1/2
D. 本实验采用差速离心技术
【答案】D
【分析】梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料进行实验，运用同位素标记技术和密度梯度离心技术证明DNA复制方式为半保留复制。
【详解】A、第0代需在15NH4Cl培养基中培养多代，使 DNA 双链均被15NH4Cl标记（重DNA），作为实验起始材料，A正确；
B、实际实验中，第1代离心结果仅出现中带（DNA），支持半保留复制，排除全保留复制，B正确；
C、第1代 DNA均为15N/14N（中带）。第2代复制后，每个15N/14N产生：1个15N/14N-DNA和1个14N/14N-DNA。因此，第2代DNA中15N/14N-DNA 占50%（中带），14N/14N-DNA占50%（轻带）。离心结果显示中带和轻带各占一半，C正确；
D、梅塞尔森和斯塔尔实验通过密度梯度离心而非差速离心，证明DNA的半保留复制，D错误。
故选D。
5. 某种鸟的卵黄蛋白原基因的前端部分区域存在甲基化修饰。成熟雌鸟产生的雌激素可将此甲基化去除，雄鸟因缺乏雌激素仍保持高度甲基化。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 卵黄蛋白原基因在成熟雌鸟中可以表达，在雄鸟中表达受到抑制
B. 卵黄蛋白原基因转录出mRNA的过程中，以细胞中游离的脱氧核苷酸作为原料
C. 该种雌鸟和雄鸟交配产生的雌雄后代发育成熟后，体内均无卵黄蛋白原
D. 卵黄蛋白原基因的甲基化，导致基因的碱基序列发生改变，使其无法表达出卵黄蛋白原
【答案】A
【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、卵黄蛋白原基因在雌鸟中因雌激素去除甲基化而表达，雄鸟因甲基化抑制表达，A正确；
B、转录以核糖核苷酸为原料，而非脱氧核苷酸，B错误；
C、雌鸟的雌性后代成熟后能分泌雌激素，去除甲基化并表达该基因，C错误；
D、甲基化不改变碱基序列，仅影响基因表达，D错误。
故选A。
6. 已知果蝇的红眼（A）对白眼（a）为显性，相关基因位于 X 染色体上；长翅（B）对残翅（b）为显性相关基因位于常染色体上。一只红眼长翅雌果蝇与一只红眼长翅雄果蝇杂交，若F₁雄果蝇中：红眼长翅∶红眼残翅∶白眼长翅∶白眼残翅= 3∶1∶3∶1。下列关于此杂交实验的分析，正确的是（ ）
A. F1中红眼长翅雌果蝇的基因型只有1种
B. 亲本中红眼长翅雌果蝇的基因型一定为 BbXᴬXᴬ​
C. F1中红眼长翅雌果蝇与白眼残翅雄果蝇杂交，后代中不会出现白眼长翅果蝇
D. 若让F1中红眼长翅雌雄果蝇相互交配，F2中白眼残翅果蝇出现的概率为1/72
【答案】D
【详解】A、依据题干信息，F1雄果蝇中，红眼：白眼=1:1，且亲本为红眼雌果蝇与红眼雄果蝇杂交，果蝇的红眼（A）对白眼（a）为显性，相关基因位于 X 染色体上，所以亲本的基因型为XAXaXAY；F1雄果蝇中，长翅：残翅=3:1，可知，亲本的基因型为BbBb，综上，亲本的杂交组合为：BbXAXaBbXAY，所以F1中红眼长翅雌果蝇的基因型有：B-XAX-，共有22=4种，A错误；
B、结合A项可知，亲本中红眼长翅雌果蝇的基因型一定为 BbXᴬXa​，B错误；
C、亲本的杂交组合为：BbXAXaBbXAY，F1中，红眼长翅雌果蝇的基因型为B-XAX-，白眼残翅雄果蝇的基因型为bbXaY，后代会出现白眼长翅果蝇（BbXaXa、BbXaY），C错误；
D、亲本的杂交组合为：BbXAXaBbXAY，F1中，红眼长翅雌、雄果蝇的基因型为B-XAX-、B-XAY ，按照拆分法，可求得白眼残翅果蝇的概率为（2/32/31/4）（1/41/2）=1/72，D正确。
故选D。
7. apB基因可以控制合成两种亚型的载脂蛋白，如图所示。已知在小肠细胞中的过程③中会发生某个胞嘧啶脱去氨基变成尿嘧啶的过程，而在肝、肾细胞中无该过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 细胞中进行过程①时，合成的两条子链形成新的DNA分子
B. 小肠细胞中的过程④中，核糖体可沿着mRNA由5'端向3'端移动
C. 过程①②中，模板、参与的酶、原料和碱基配对方式都完全不同
D. apB蛋白的差异是不同细胞中apB基因差异化转录的结果
【答案】B
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA分子的一条链为模板，在RNA聚合酶的作用下消耗能量，合成RNA；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、①为DNA复制过程，DNA复制方式为半保留复制，形成的DNA分子有一条链是新合成的，另一条是模板链，A错误；
B、小肠细胞中的过程④翻译中，核糖体可沿着mRNA由5'端向3'端移动，B正确；
C、过程①DNA复制，②为转录，两个过程中碱基配对方式不完全相同，C错误；
D、apB蛋白的差异是不同细胞中apB的mRNA前体加工过程中出现差异化的结果，D错误。
故选B。
8. 图1表示某二倍体雄性动物(2n=4)曲细精管内某细胞分裂模式图。图2表示其分裂过程中同源染色体对数的变化。据图分析，下列叙述正确的是（ ）

A. 图1细胞名称是次级精母细胞
B. 图1细胞处于图2曲线的ef段
C. 图2中cd段染色体组是gh段的4倍
D. 图2中cd段和gh段可能都存在等位基因
【答案】D
【分析】分析图解：图1中含有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期。
图2中，ae区段表示有丝分裂，ef区段表示减数第一次分裂，gh区段表示减数第二次分裂阶段。
【详解】A、图1中含有同源染色体，且着丝粒排列在赤道板上，处于有丝分裂中期，不是次级精母细胞，A错误；
B、ae区段表示有丝分裂，ab表示有丝分裂前期、中期，图1细胞处于图2曲线的ab段，B错误；
C、图 2 中 cd 段表示有丝分裂后期，此时染色体组为 4 个；gh 段表示减数第二次分裂前期、中期和后期，染色体组为 1 个（前期、中期）或 2 个（后期），所以 cd 段染色体组是 gh 段的 2 倍或 4 倍，C错误；
D、图 2 中 cd 段处于有丝分裂过程，存在等位基因；gh 段处于减数第二次分裂过程，若发生交叉互换等情况可能存在等位基因，D正确。
故选D。
9. 已知果蝇灰身（B）对黑身（b）为显性，B/b位于常染色体上。科研人员用药物M处理某黑身果蝇的早期胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（甲）。为验证药物M引发甲胚胎期发生了显性突变，下列实验设计和结果预测合理的是（ ）
A. 将甲与黑身果蝇杂交，后代中出现灰身果蝇
B. 取甲的体细胞置于光学显微镜下，观察到显性基因存在
C. 将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇
D. 将黑身果蝇自由交配并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇
【答案】A
【分析】果蝇体色由常染色体上的基因控制，灰身（B）对黑身（b）为显性，黑身的基因型为bb，灰身果蝇基因型为BB或Bb，科研人员用药物M处理一果蝇胚胎，该胚胎发育为灰身果蝇（记为甲），若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为Bb。
【详解】A、将甲与其他黑身（bb）个体杂交，若药物M引发个体甲胚胎期发生的是显性突变，则甲的基因型为Bb，后代的基因型为Bb或bb，则后代会出现灰身。若没有发生显性突变，甲的基因型仍然是bb，则后代不会出现灰身，因此将甲与其他黑身个体杂交，观察后代表现型，后代中出现灰身果蝇，能验证药物M引发个体甲胚胎期发生的是否是显性突变，A正确；
B、在光学显微镜下，观察不到细胞的基因，B错误；
C、将甲与黑身果蝇杂交并用药物M处理胚胎期细胞，后代中出现灰身果蝇，可能是杂交后的子代F1胚胎期细胞发生了显性突变，并不能验证是药物M引发甲胚胎期发生了显性突变，C错误；
D、与C类似，也可能是药物M导致子代胚胎期细胞发生显性突变，该实验设计不能用来验证药物M引发个体甲胚胎期发生显性突变，D错误。
故选A。
10. 脊髓性肌萎缩（SMA）是由于脊髓前角α-运动神经元退化变性引起的遗传性疾病，一对夫妇前来咨询，医生针对其叙述绘制了相关系谱图。下列咨询结果分析错误的是（ ）
A. 脊髓性肌萎缩是一种常染色体隐性遗传病
B. 该对夫妇生育患病男孩的概率为1/18
C. 建议孕妇在产前诊断时进行染色体分析以排除SMA
D. 该出生缺陷主要由遗传因素引起，也与环境因素有关
【答案】C
【分析】父母正常，子女患病，女患者的父亲表型正常，可判断脊髓性肌萎缩是一种常染色体隐性遗传病；设致病基因为a，正常基因为A。由系谱图可知，1号和2号基因型为Aa的概率都是2/3。
【详解】A、父母正常，子女患病，女患者的父亲表型正常，可判断脊髓性肌萎缩是一种常染色体隐性遗传病，A正确；
B、设致病基因为a，正常基因为A。由系谱图可知，1号和2号基因型为Aa的概率都是2/3，他们生育患病孩子（aa）的概率为1/4，生育男孩的概率为1/2，所以生育患病男孩的概率为2/3×2/3×1/4×1/2=1/18，B正确；
C、脊髓性肌萎缩是单基因遗传病，不是染色体异常遗传病，产前诊断时进行染色体分析不能排除SMA，C错误；
D、脊髓性肌萎缩是一种遗传性疾病，主要由遗传因素引起，环境因素也可引发基因突变，D正确。
故选C。
11. 为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠（Myc、Ras及Myc+Ras，基因均大量表达），发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤（如图）。下列叙述错误的是（ ）
A. 原癌基因的作用是维持细胞正常增殖
B. 小鼠的肿瘤是因为原癌基因表达过多所导致的
C. 两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质
D. 两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
【答案】C
【分析】人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因:原癌基因和抑癌基因。致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【详解】A、原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A正确；
B、原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必须的，原癌基因表达过多可导致肿瘤形成，B正确；
C、两种基因均为原癌基因，原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误；
D、据图分析，同时转入Myc和Ras的小鼠中，肿瘤小鼠比例大于只转入Myc或Ras的小鼠，说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。
故选C。
12. 适合度代价是指某个性状带来进化优势的同时，导致其他方面的适合度（生物体在特定环境中生存和繁殖的能力）降低的现象。如某农田中有抗药性基因的蝗虫种群，在未喷洒杀虫剂的环境中繁殖能力显著低于普通种群。下列分析错误的是（ ）
A. 抗药性基因可能影响蝗虫能量代谢相关生理过程
B. 该现象体现了生物对不同环境的适应具有相对性
C. 长期喷洒杀虫剂会提高抗药基因频率，停止使用后，抗药个体的生存优势可能消失
D. 雄性信天翁求偶时展示复杂舞蹈，提高了交配成功率却耗费大量能量是适合度代价的体现
【答案】D
【分析】种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。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发生定向的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、抗药性基因可能通过影响能量代谢（如ATP合成）导致繁殖力下降，正确；
B、抗药性在有杀虫剂时是优势，无杀虫剂时成为劣势，体现适应的相对性，正确；
C、停止使用杀虫剂后，抗药个体因繁殖力低可能被淘汰，生存优势消失，正确；
D、能量消耗属于信天翁求偶行为的成本，但交配成功率提升整体适合度，未体现“代价”，D错误。
故选D
13. 果蝇常用作遗传学研究的实验材料。果蝇翅型的长翅和截翅是一对相对性状，眼色的红眼和紫眼是另一对相对性状，翅型由等位基因T/t控制，眼色由等位基因R/r控制，两对基因不位于 X、Y的同源区段，XY视为纯合子。某兴趣小组以长翅红眼、截翅紫眼果蝇为亲本进行正反交实验，统计F1的表现型及比例，结果如下：
下列说法错误的是（ ）
A. 根据实验结果可知果蝇的长翅和红眼性状为显性性状
B. 控制眼色的基因位于X染色体，控制眼色和翅型的两对基因符合自由组合定律
C. 正交亲本的基因型分别是RRXTXT和rrXtY
D. 反交得到的F1雌雄个体交配，F2中杂合子占5/8
【答案】B
【详解】AB、两组实验中翅型在子代雌雄果蝇中表现不同（正反交实验结果不同），说明该性状位于X染色体上，属于伴性遗传；根据实验结果可知，翅型的相关基因位于X染色体，且长翅是显性性状，而眼色的正反交结果无差异，说明基因位于常染色体，且红眼为显性性状，A正确，B错误；
C、正交长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R_XTXT）：长翅红眼雄蝇（R_XTY）=1：1，其中XT来自母本，说明亲本中雌性是长翅红眼RRXTXT，而反交长翅红眼、截翅紫眼果蝇的子代长翅红眼雌蝇（R_XTX-）：截翅红眼雄蝇（R_XtY）=1：1，其中的Xt只能来自亲代母本，说明亲本中雌性是截翅紫眼，基因型是rrXtXt，故可推知正交的亲本的基因型是RRXTXT、rrXtY，反交的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY，C正确；
D、反交的亲本基因型是rrXtXt、RRXTY，F1的基因型为RrXTXt、RrXtY，F2中杂合子占1-1/2×3/4=5/8，D正确。
故选B。
14. 中国是传统的水稻种植大国，有一半以上人口以水稻为食。在培育水稻优良品种的过程中，发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。某突变型叶片为黄色，由基因C 突变为C1所致，基因C1纯合幼苗期致死。对该突变基因转录产物进行测序，测序结果表明其产物编码序列第727位碱基改变，由5'-GAGAG-3'变为：5´-GACAG-3´（部分密码子及对应氨基酸：GAG 谷氨酸；AGA 精氨酸；GAC 天冬氨酸；ACA 苏氨酸；CAG谷氨酰胺）。下列说法正确的是（ ）
A. 基因C突变为 C₁的过程发生了碱基对增添
B. 基因C1编码的蛋白质中第242位氨基酸突变为谷氨酰胺
C. RNA聚合酶与基因C的起始密码子结合，启动转录过程
D. 突变体水稻为杂合子，其自交后代会出现性状分离现象
【答案】D
【分析】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。
【详解】A、基因转录产物编码序列由5'-GAGAG-3'变为5´-GACAG-3´，仅一个碱基由G→C，属于碱基对的替换，而非增添，A错误；
B、密码子是 mRNA 上 3 个相邻碱基，决定 1 个氨基酸。基因突变前第 1-726位碱基对应前242个氨基酸，第 727-729 位“GAG”对应一个密码子，决定第243个氨基酸为谷氨酸；基因突变后，第727位碱基由G→C，第 727-729 位对应密码子变为“CAG”，对应第243个氨基酸为谷氨酰胺，B错误；
C、RNA聚合酶结合启动子启动转录，起始密码子位于mRNA上用于翻译，C错误；
D、突变体为杂合子（CC₁），自交后代基因型为CC（绿色）、CC₁（黄色）、C₁C₁（致死），存活个体中绿色与黄色比例为1：2，出现性状分离，D正确。
故选D。
15. 研究发现一些特定的细菌 （菌T）DNA分子中存在一种特殊的DNA 序列，由重复序列 （◆）和间隔序列（□）交替排列组成，间隔序列中部分DNA 片段来自噬菌体（如图甲）。科学家用两种噬菌体（P1和P2）侵染野生型菌T，研究其对噬菌体侵染的敏感性，以推断其对噬菌体抗性的高低，结果如图乙所示。下列有关说法错误的是（ ）
A. 噬菌体P1、P2和菌T的遗传物质都是DNA，来自不同生物的DNA 片段可以拼接在一起
B. 实验室培养P1和P2需要先在培养基质中培养菌T，然后在菌T上接种P1和P2继续培养
C. 可以将能够侵染菌T的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列制备高抗性工程菌
D. 若间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多，则菌T对该噬菌体的抗性越大
【答案】D
【分析】赫尔希和蔡斯在做噬菌体侵染细菌的过程中，利用了同位素标记法，用32P和35S分别标记的噬菌体的DNA和蛋白质。噬菌体在细菌内繁殖的过程为：吸附→注入→合成→组装→释放。DNA的基本组成单位都是4种脱氧核苷酸，都遵循碱基互补配对原则，双链DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构。
【详解】A、由题干可知，噬菌体和菌T的遗传物质为DNA，且间隔序列整合了噬菌体DNA片段，说明不同来源的DNA可以拼接，A正确；
B、噬菌体为病毒，需依赖宿主菌（菌T）增殖，因此需先培养菌T再接种噬菌体P1和P2，B正确；
C、由题干可知，菌T通过整合噬菌体DNA片段（间隔序列）获得抗性，因此人为将能够侵染菌T的各类噬菌体的DNA片段与重复序列交替排列，可以制备高抗性工程菌，C正确；
D、据图可知，S1和S2来自于P1这组（有两个P1片段）对P1的抗性低于S3为P1和P2共有这组（有一个P1片段），即间隔序列中某噬菌体的DNA片段越多，则菌T对该噬菌体的抗性越弱，D错误。
故选D。
16. 辽宁蛇岛位于远离大陆的渤海湾，蛇岛蝮蛇是岛上特有的物种，以春、秋两季迁徙的候鸟为主要食物，刚出生的幼蛇体重达普通蝮蛇的四倍，成年后每年有夏眠和冬眠两个休眠期。对以上现象解释不正确的是（ ）
A. 蛇岛蝮蛇的幼蛇体型较大，是突变、基因重组和自然选择的结果
B. 蛇岛蝮蛇的休眠特性与生物与生物、生物与无机环境协同进化有关
C. 蛇岛的狭小空间和地理隔离，不利于岛上的生物发生变异
D. 蛇岛蝮蛇的祖先与普通蝮蛇间无法基因交流，最终出现生殖隔离
【答案】C
【分析】突变和基因重组为生物进化提供原材料，自然选择决定生物进化的方向。新物种形成的标志是生殖隔离。
【详解】A、蛇岛蝮蛇的幼蛇体型较大，是因为基因突变、基因重组、染色体变异等可遗传变异为其提供原材料，自然选择的结果，A正确；
B、以侯鸟为主要食物以及2次休眠的生活习性也与岛上缺少其他食物来源以及候鸟春、秋两季迁徙的习性相关，体现了生物与生物、生物与无机环境之间的协同进化，B正确；
C、蛇岛的地理特点避免蛇岛蝮蛇与岛外其他蝮蛇的基因交流，但与变异的发生无直接联系，C错误；
D、蛇岛蝮蛇作为岛上的特有物种，与其他蝮蛇存在生殖隔，无法进行基因交流，D正确。
故选C。
二、非选择题：17—21题，共60分。
17. 如图是有关于某哺乳动物的细胞分裂信息，据图回答下列问题。
（1）由图甲可知，该动物的性别为______性，判断依据是_________；细胞③中染色体和染色单体数目分别为______，______；图甲中，含有同源染色体的细胞有________。
（2）图乙中①→②完成了图丙中_____（用字母表示）段的变化，则图乙a、b、c中表示染色体的是_____。
（3）图丙中CD段形成的原因是______，该图可表示________（填分裂方式）。
（4）若某哺乳动物的卵细胞中含有23条染色体，该生物的体细胞中染色体最多有_______条。
【答案】（1）①. 雌 ②. 细胞②、细胞③的细胞质不均等分裂 ③. 4##四 ④. 0##零 ⑤. ①②
（2）①. AB ②. a
（3）①. 着丝粒断裂，姐妹染色单体分开 ②. 有丝分裂、减数分裂
（4）92
【分析】据甲图分析可知，细胞①中着丝粒排列在赤道板上，且存在同源染色体，说明其处于有丝分裂中期；细胞②中同源染色体排列在赤道板两侧，说明其处于减数第一次分裂后期；细胞③中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，且不存在同源染色体，说明其处于减数第二次分裂后期。
【解析】（1）由图甲可知，细胞②、③的细胞质不均匀分裂，说明该动物为雌性；细胞③中染色体和染色单体数目分别为4和0；图甲中含有同源染色体的细胞有细胞①（有丝分裂中期）、细胞②（细胞质不均等分裂，减数第一次分裂后期）。
（2）如果图乙中①→②完成了图丙中AB段（DNA的复制）的变化，根据a、b、c在两个阶段的数量关系可知，图乙 a、b、c 中染色体是a，染色单体是b，核DNA是c。
（3）图丙中CD段形成的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，导致一条染色体上的DNA分子由2变为1。图丙可表示有丝分裂、减数分裂方式。
（4）由于卵细胞是配子，其染色体数目是体细胞染色体数目的一半，所以该生物的体细胞中染色体有46条，当体细胞进行有丝分裂，在有丝分裂后期染色体数目加倍，最多有92条染色体。
18. 已知某植物为雌雄同株，其花瓣颜色由两对独立遗传的核基因（A、a和B、b）控制，A对a、B对b完全显性，花瓣颜色的形成原理如图所示，若花瓣细胞中同时有红色色素和蓝色色素时，花瓣呈紫色。让紫花植株自交，其子一代中紫花植株∶红花植株∶蓝花植株∶白花植株=4∶2∶2∶1。已知该植物存在某些基因型致死的情况，试回答下列问题：
（1）该种群中紫花植株的基因型为__________，A/a或B/b基因的遗传关系应遵循__________定律。
（2）上述实验子代中紫花植株∶红花植株∶蓝花植株∶白花植株=4∶2∶2∶1，请你对该实验结果做出合理的解释_____________；选择子一代植株中的紫花植株与_________杂交，若子二代表型及比例为_____________时，则证明上述判断是正确的。
（3）已知基因D能抑制基因A的表达。研究人员利用转基因技术将1个D基因成功整合到某正常紫花植株的染色体上（基因型设为D），基因D能表达、能遗传。若基因D与A/a或B/b基因的独立遗传，该植株的自交后代中紫花植株占______________。
【答案】（1）①. AaBb ②. 基因自由组合
（2）①. 基因型AA和BB均表现为纯合致死 ②. 白花植株 ③. 紫花∶红花∶蓝花∶白花=1∶1∶1∶1
（3）1/9
【解析】（1）若花瓣细胞中同时有红色色素和蓝色色素时，花瓣呈紫色，可知基因型为A_B_的植株开紫花，基因型为A_bb的植株开红花，aaB_的植株开蓝花，aabb的植株开白花。让紫花植株自交，其子代中紫花植株：红花植株：蓝花植株：白花植株=4：2：2：1，相当于（2：1）×（2：1），因此该种群中紫花植株的基因型为AaBb，A/a和B/b基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
（2）紫花植株自交，其子代中紫花植株：红花植株：蓝花植株：白花植株=4：2：2：1，相当于（2：1）×（2：1），又因为该植物存在某些基因型致死的情况，由此分析AA和BB均表现为纯合致死。可以选择紫花植株与白花aabb杂交，子代中AaBb：Aabb：aaBb：aabb=1:1:1:1，紫花∶红花∶蓝花∶白花=1∶1∶1∶1则证明上述判断是正确的。
（3）若基因D未整合到A/a或B/b基因所在的染色体上，该植株的基因型为AaBbD，自交后代基因型AaBbD-：aaBbD-：AabbD-：aabbD-：AaBb：aaBb：Aabb：aabb=12：6：6：3：4：2：2：1，AaBbD-表现为蓝花，AabbD-表现为白花。自交后代的表型及比例为紫花：红花：蓝花：白花=4：2：（12+6+2）：（6+3+1）=2：1：10：5，紫花植株的比例为1/9。
19. 如图是一段DNA空间结构和平面结构的示意图，据图回答下列问题。
（1）从图甲中可以看出DNA具有规则的双螺旋结构，由两条________的脱氧核苷酸链构成。从图乙中可以看出DNA的基本骨架是由_____________构成的；由4、5、6组成的7的名称为____________。
（2）若该双链DNA分子中C占27%，其中一条链中的A占该单链的18%，则另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为________；一个双链均被15N标记的DNA分子，利用含14N的4种脱氧核苷酸为原料连续复制4次，只含14N的DNA分子占总数的________，若该DNA分子共有200个碱基对，其中胞嘧啶为140个，则第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为________个。
（3）豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致，则该变异类型是______。据该实例分析，说明基因可通过______________来控制生物体的性状。
【答案】（1）①. 反向平行 ②. 磷酸和脱氧核糖交替连接，排列在外侧 ③. 胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸
（2）①. 28% ②. 7/8 ③. 480
（3）①. 基因突变 ②. 控制酶的合成来控制代谢过程
【分析】DNA分子的基本组成单位是脱氧核苷酸，脱氧核苷酸由磷酸二酯键连接形成脱氧核苷酸链，DNA分子一般由2条反向平行的脱氧核苷酸链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成基本骨架，碱基排列在内侧，由氢键连接形成碱基对，两条链上的碱基遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则。
【解析】（1）据图甲分析可知，DNA具有规则的双螺旋结构，由两条反向平行的脱氧核苷酸链构成；由图乙可知，脱氧核糖与磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA的基本骨架，碱基排列在内侧。图乙中4代表的是能与碱基A互补配对的碱基T（胸腺嘧啶），因此由4、5、6组成的7的名称为胸腺嘧啶脱氧（核糖）核苷酸。
（2）若该双链DNA分子中C占27%，双链DNA中A = T，C = G，A + C = 50%，所以该DNA中A = 23% = T，A + T = 46%，每条链中的A + T = 46%，其中一条链中的A占该单链的18%，那么该条链中的T = 28%，该条链中的T等于互补链中的A的数目，所以另一条链中的A占该单链碱基总数的比例为28%；根据DNA半保留复制的特点，一个双链均被15N标记的DNA分子，利用含14N的4种脱氧核苷酸为原料连续复制4次，24=16，共获得16个DNA，只含14N的DNA分子占总数的有14个，占总数的14/16=7/8，若该DNA分子共有200个碱基对，其中胞嘧啶为140个，则鸟嘌呤也是140个，腺嘌呤=胸腺嘧啶共有（200×2-140×2）/2=60个，第四次复制时，消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸为前面连续复制了3次得8个DNA再进行一次复制，即消耗的腺嘌呤脱氧核苷酸数为8×60=480。
（3）豌豆粒形呈现皱粒的分子机制是由于编码淀粉分支酶的基因中间插入一段较大的DNA片段所致，即改变了基因的结构，故该种变异为基因突变。据该实例分析，说明基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程控制酶的合成来间接控制代谢过程。
20. 苯丙酮尿症是人类12号染色体上的苯丙氨酸羟化酶（PAH）基因突变后，引起代谢异常的一种单基因遗传病。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）若不对苯丙酮尿症患者进行干预，该患者会出现生长发育迟缓、智力发育落后等症状，结合图1分析其可能的原因是____________。
（2）由系谱图可知，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_______（只考虑该题涉及的基因）。
（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）Ⅲ4的苯丙酮尿症因发现较早，医生建议其饮食应以__________食品为主，同时结合药物进行治疗；成年后，Ⅲ4与当地一无血缘关系的健康男性婚配，子代表型正常的概率为__________。
【答案】（1）PAH基因突变后，苯丙氨酸转化为酪氨酸受阻，抑制了多巴胺、肾上腺素、甲状腺激素等的合成，这些物质与人体生长发育、神经系统的发育密切相关
（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）①. 低苯丙氨酸 ②. 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）图中信息显示 苯丙氨酸羟化酶基因突变后，苯丙氨酸转化为酪氨酸受阻，抑制了多巴胺、肾上腺素、甲状腺激素等的合成。而多巴胺、肾上腺素、甲状腺激素等物质与人体生长发育、神经系统的发育密切相关，所以若不对苯丙酮尿症患者进行干预，该患者会出现生长发育迟缓、智力发育落后等症状。
（2）题干显示 ，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PAH基因用A、a表示，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1/2aaXBXB 、1/2 aaXBXb， Ⅲ4的基因型为 aaXBXb，所以 Ⅱ3与Ⅲ4基因型相同的概率 基因型相同的概率为1/2。
（3）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。研究人员对Ⅲ2 进行核型分析，发现Ⅲ2的性染色体组成为XXY， 患假肥大性肌营养不良，故 的基因型为XbXbY ，则 的性染色体组成为XXY最可能的原因是 II2（XBXb ）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，产生了基因型为XbXb 的配子。
（4）苯丙酮尿症是因苯丙氨酸羟化酶异常，体内苯丙氨酸积累导致的，因此医生建议患者饮食应以低苯丙氨酸食品为主，减低体内苯丙氨酸等有机酸积累，同时结合药物进行治疗。 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。
21. 科学家成功提取、测序了古人类骨化石中的部分线粒体 DNA（mtDNA），绘制了尼安德特人基因组草图，在人类进化研究方面做出了突出贡献。
（1）现代生物进化理论认为，生物进化的基本单位是种群。_____________提供进化的原材料，自然选择导致______________发生定向改变，生物多样性是_______________的结果。
（2）人类mtDNA是研究进化的重要参考指标，下列有关线粒体的叙述，正确的有 。
A. 线粒体基因遗传时遵循孟德尔遗传定律
B. 线粒体DNA的突变率高于核DNA，因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱
C. 环境因素诱发的线粒体DNA突变不能遗传给子代
D. 将古人类化石中的 mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较，获得人类进化的证据属于“分子生物学证据”证据
（3）一个人的 mtDNA 很可能与他们的远祖非常相似。科学家分析了现代人与尼安德特人、黑猩猩之间mtDNA特定序列的碱基对差异，来研究他们之间的亲缘关系，得到的结果如下图所示。
依据图信息，请补充完整下面的进化关系图，下图方框内 A、B、C 依次为_____________（选填“①现代人、②黑猩猩、③尼安德特人”，填序号）。
（4）科学家在研究若干尼安德特人的骨头、牙齿等标本时发现，其中一位男子与一名女子含有相同的X染色体 DNA ，则两人的关系可能为 。
A. 父女B. 兄妹C. 母子D. 爷孙女
（5）另一项研究发现，高原人身体中携带的 EPAS1突变基因也有可能来源于古老型人类。低氧条件下野生型 EPAS1 基因表达，易导致红细胞过度增多，诱发高原红细胞增多症， 而 EPAS1突变基因对低氧不敏感。已知高原人群中 EPAS1 突变基因的基因频率为 0.7，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为_____。研究发现 EPAS1 突变基因在高原人群中的基因频率远高于低海拔地区人群，请尝试做出解释：在高原缺氧环境下，_________________。
【答案】（1）①. 突变和基因重组 ②. 种群基因频率 ③. 协同进化##共同进化
（2）BD
（3）②①③或②③① （4）ABC
（5）①. 0.42##42% ②. 高原人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势（或更能适应高原环境），长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高
【分析】比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来，这些具有共同祖先的生物生活在不同环境中，向着不同的方向进化发展，其结构适应于不同的生活环境，因而产生形态上的差异。
【解析】（1）现代生物进化理论认为，种群是生物进化的基本单位，突变（包括基因突变和染色体变异）和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率发生定向改变，生物多样性是协同进化（共同进化）的结果。
（2）A、孟德尔的遗传规律适用于真核生物的细胞核遗传，线粒体DNA中的基因不遵循孟德尔的遗传规律，A错误；
B、线粒体DNA的突变率高于核DNA，因为其缺乏组蛋白的保护且自我修复能力较弱，B正确；
C、环境因素诱发的线粒体DNA突变可随线粒体遗传给子代，C错误；
D、分子水平的证据是指不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，将古人类化石中的mtDNA 与现代人类mtDNA 进行比较属于分子生物学证据，D正确。
故选BD。
（3）据图可知，现代人与尼安德特人的DNA差异更小，说明亲缘关系更近，故方框内 A、B、C依次为②①③（或 ②③①）。
（4）分析两人的X染色体DNA，若两人含有相同的X染色体DNA，该X染色体可能均来自亲代，也可能是亲代传递给子代的，则两人的关系可能为父女或者母子 ，也可能为兄妹，ABC正确，D错误。
故选ABC。
（5）已知在青藏高原世居的藏族人群中EPAS1突变基因的基因频率为0.7，则正常基因的基因频率为0.3，则理想状态下人群中杂合子所占的比例为2×0.3×0.7=0.42。在高原缺氧环境下，藏族人携带的EPAS突变基因使其更具生存优势，长期自然选择使这种突变基因的频率逐渐升高；在低海拔地区，EPASI 突变基因不会使人具有生存优势，其基因频率不会由于自然选择而提高，因此EPAS1突变基因在青藏高原世居藏族人群中的基因频率远高于低海拔地区人群。
杂交实验
F1的表现型及比例
正交
长翅红眼雌蝇∶长翅红眼雄蝇＝1∶1
反交
长翅红眼雌蝇∶截翅红眼雄蝇＝1∶1