湖南省2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题（解析版）

这是一份湖南省2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题（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. 在蝙蝠冬眠期间，雌性蝙蝠会储存精子并在苏醒后受精，雄性蝙蝠体温降低，可维持较低的代谢水平。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 冬眠期间，蝙蝠体内脂肪分解为甘油和脂肪酸的过程会消耗水
B. 蝙蝠遗传物质的初步水解产物为4种脱氧核糖核苷酸
C. 蝙蝠肝细胞与蓝细菌最主要的区别是后者有细胞壁
D. 雄性蝙蝠在冬眠期间体内酶的活性降低但不会失活
【答案】C
【详解】A、脂肪分解为甘油和脂肪酸属于水解反应，需水的参与，A正确；
B、蝙蝠遗传物质是DNA，初步水解产物为4种脱氧核糖核苷酸，B正确；
C、蝙蝠肝细胞（真核细胞）与蓝细菌（原核细胞）最主要的区别是前者有以核膜为界限的细胞核，而非细胞壁，C错误；
D、低温降低酶活性但不会破坏酶结构，故冬眠期间酶活性降低但未失活，D正确。
故选C。
2. 剧烈运动时，人体骨骼肌细胞会因氧气供应不足而进行无氧呼吸。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 无氧呼吸过程中，葡萄糖中的能量大部分转化为热能
B. 无氧呼吸的酶存在于细胞质基质，需无氧条件才能合成
C. 剧烈运动时，人体产生CO2量与消耗O2量的比值大于1
D. 剧烈运动时，人体内ATP与ADP的转化速率显著提高
【答案】D
【分析】无氧呼吸是指细胞在无氧或缺氧条件下，通过酶的催化作用，把葡萄糖等有机物不彻底氧化分解，产生少量能量（ATP）的过程。
【详解】A．无氧呼吸过程中，葡萄糖分解不彻底，大部分能量仍储存在乳酸中，只有少部分释放并转化为热能和ATP中的化学能，因此“大部分转化为热能”的说法错误，A错误；
B．无氧呼吸所需的酶存在于细胞质基质中，但这些酶的合成由基因调控，并非需要无氧条件才能合成，B错误；
C．剧烈运动时，人体CO₂仅来自有氧呼吸（无氧呼吸产物为乳酸），而有氧呼吸中CO₂释放量与O₂消耗量相等（葡萄糖为底物时），因此比值等于1，C错误；
D．剧烈运动时，细胞代谢加快，ATP与ADP的相互转化速率显著提高以满足能量需求，D正确。
故选D。
3. 细胞中表达的基因大致可以分为两类：一类基因在所有细胞中都能表达；另一类基因只在某类细胞中特异性表达。如图表示胰岛B细胞中部分基因在染色体上的位置关系，下列有关此细胞中三种基因表达情况的叙述，正确的是（ ）
A. 细胞分化导致ATP合成酶基因永久关闭
B. A抗体基因在胰岛B细胞中表达，使其具备免疫能力
C. 三种基因均未发生甲基化，因此均可进行转录和翻译
D. 除A抗体基因不能进行转录外，其他两种基因均可转录
【答案】D
【分析】细胞分化的实质是基因的选择性表达。管家基因指在所有细胞中都持续表达的基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的。奢侈基因 指仅在特定细胞类型或特定发育阶段中表达的基因，其产物与细胞的特异性功能相关。
【详解】A、ATP合成酶基因在所有细胞中都能表达，因为所有细胞都需要进行细胞呼吸合成ATP，细胞分化不会导致ATP合成酶基因永久关闭，A错误；
B、 A抗体基因是在浆细胞中特异性表达的基因，在胰岛B细胞中不表达，胰岛B细胞不具备免疫能力，B错误；
C、A抗体基因在胰岛B细胞中属于不表达的基因，虽然没有发生甲基化（题干未提及甲基化情况，但从基因表达的特异性角度分析），但在胰岛B细胞中也不会进行转录和翻译，C错误；
D、胰岛素基因在胰岛B细胞中特异性表达，ATP合成酶基因在所有细胞中都表达，而A抗体基因在胰岛B细胞中不表达，即除A抗体基因不能进行转录外，其他两种基因均可转录，D正确。
故选D。
4. 下列关于遗传物质的探索实验的分析，错误的是（ ）
A. 格里菲思实验中，加热致死的S型细菌的DNA片段可能通过重组整合到R型细菌的基因组中，导致转化现象
B. 艾弗里及其同事进行的实验的关键之处在于采用“酶解法”加入不同的酶，该实验对自变量的控制利用了“加法原理”
C. 赫尔希和蔡斯实验中，噬菌体需先分别用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质外壳，该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上
D. 烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA，该结果完善了“DNA是主要的遗传物质”的结论
【答案】B
【详解】A、格里菲思实验中，加热致死的S型细菌的DNA未被完全破坏，可能通过重组整合到R型细菌的基因组中，导致R型细菌转化为S型细菌，该转化现象确实存在，A正确；
B、艾弗里实验的关键是通过“酶解法”分别去除不同成分（如DNA、蛋白质等），观察是否发生转化，属于“减法原理”。而选项B中提到的“加法原理”描述错误，应为“减法原理”，B错误；
C、赫尔希和蔡斯实验中，噬菌体需先感染带有³²P或³⁵S标记的大肠杆菌，从而标记其DNA或蛋白质。由于噬菌体不能直接在培养基中培养，必须依赖宿主细胞，因此该过程无法直接将噬菌体培养在含放射性的培养基上，C正确；
D、烟草花叶病毒侵染实验证明其遗传物质是RNA（单独RNA可导致感染），该结果补充了“DNA是主要遗传物质”的结论（因绝大多数生物的遗传物质是DNA），D正确。
故选B。
5. 组成DNA的嘌呤碱基具有双环结构，在空间上比单环结构的嘧啶碱基大。溴化乙锭是一种在紫外光下能发出荧光的物质，它可插入DNA双螺旋的碱基对平面之间，使相邻碱基对的间距增加，导致DNA双螺旋局部解旋。此外，高浓度的溴化乙锭可能干扰DNA的复制和转录。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 溴化乙锭的插入会影响DNA结构的稳定性
B. 可利用溴化乙锭在紫外光下发出荧光的特性来标记DNA
C. 溴化乙锭的插入会影响DNA中碱基的配对，一定会导致基因突变
D. 高浓度溴化乙锭影响DNA转录的原理可能是干扰RNA聚合酶与DNA结合
【答案】C
【详解】A、溴化乙锭插入DNA碱基对之间，导致相邻碱基间距增大、局部解旋，破坏了DNA双螺旋结构的稳定性，A正确；
B、溴化乙锭本身具有荧光特性，且能特异性插入DNA，因此可通过其荧光标记DNA的位置（如凝胶电泳检测），B正确；
C、溴化乙锭插入可能干扰碱基配对，但基因突变是DNA碱基序列的改变，而题干未说明其直接改变碱基序列，可能仅阻碍复制或转录而未引发突变，C错误；
D、转录时RNA聚合酶需结合DNA特定区域，溴化乙锭插入可能改变DNA构象，阻碍RNA聚合酶与DNA的结合，D正确。
故选C
6. 某植物的三对等位基因M/m、N/n、P/p位于2对同源染色体上，如图所示，其中M基因与N基因存在20%重组率（重组型配子数/总配子数×100%），P基因控制花粉育性（含有P基因的花粉可育，含p基因的花粉完全不育）。不考虑其他变异，下列关于基因型为MmNnPp的植株产生可育雄配子的种类和比例的叙述，最合理的是（ ）
A. 2种，4：1B. 3种，12：3：1
C. 4种，4：4：1：1D. 6种，24：6：6：2：1：1
【答案】C
【分析】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组合是互不干扰的。在减数分裂形成配子时，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。
【详解】因为M和N位于同一条染色体上，其中M基因与N基因存在20%重组率，即产生MN的mn非的重组配子的概率是80%，Mn和mN的重组配子占20%，P/p位于另一对同源染色体，含p的花粉不育，故可育雄配子为P，因此该植株产生的可育雄配子种类及比例为MNP：mnP：MnP：mNP=4：4：1：1，C正确，ABD错误。
故选C。
7. 某植物的高茎（A）对矮茎（a）为显性，子叶的黄色（B）对绿色（b）为显性，两对等位基因独立遗传。已知：高茎纯合子（AA）在胚胎期致死；基因型为Bb的杂合子产生的含隐性基因（b）的花粉有50%丧失受精能力。现有一株基因型为AaBb的植株，让其自交产生F1，则F1中的性状分离比为（ ）
A. 5：3：3：1B. 10：2：5：1
C. 3：1：3：1D. 7：1：3：1
【答案】B
【分析】基因的自由组合定律（又称独立分配定律）的实质是： 在减数分裂形成配子时，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。
【详解】A、首先分析Aa的自交情况，由于高茎纯合子（AA）在胚胎期致死，所以Aa自交后代为Aa : aa = 2 : 1。 再看Bb的自交情况，基因型为Bb的杂合子产生的含隐性基因（b）的花粉有50%丧失受精能力，即雄配子中B : b = 2 : 1，雌配子中B : b = 1 : 1。通过棋盘法可得后代为BB : Bb : bb = 2 : 3 : 1。 将两对基因综合考虑，（2BB : 1aa）×（2BB : 3Bb : 1bb），展开后得到高茎黄色（A - B - ）：高茎绿色（A - bb）：矮茎黄色（aaB - ）：矮茎绿色（aabb）=（2×(2 + 3)）:（2×1）:（1×(2 + 3)）:（1×1）= 10 : 2 : 5 : 1，A错误。
B、按照前面Aa和Bb自交的分析结果，（2Aa : 1aa）×（2Aa : 3Bb : 1bb），展开后确实得到高茎黄色（A - B - ）：高茎绿色（A - bb）：矮茎黄色（aaB - ）：矮茎绿色（aabb）= 10 : 2 : 5 : 1，B正确。
C、根据前面的计算，自交后代性状分离比不是3 : 1 : 3 : 1，C错误。
D、同样，计算结果表明自交后代性状分离比不是7 : 1 : 3 : 1，D错误。
故选B。
8. 下列有关生物科学研究方法和相应实验的叙述，正确的是（ ）
A. 孟德尔对子一代与隐性纯合子杂交的理论分析及结果预测属于演绎推理阶段
B. 梅塞尔森和斯塔尔通过对大肠杆菌繁殖的子一代分析后得出DNA进行半保留复制
C. 鲁宾和卡门通过放射性同位素标记法证明光合作用产生的氧气来自水
D. 绘制电镜下细胞核的示意图和构建DNA双螺旋结构模型都运用了构建数学模型法
【答案】A
【详解】A、孟德尔对子一代与隐性纯合子杂交的理论分析及结果预测属于演绎推理阶段，A正确；
B、梅塞尔森和斯塔尔通过对大肠杆菌繁殖的子一代分析后，排除了全保留复制，但不能得出DNA半保留复制的结论，B错误；
C、18O不具有放射性，C错误；
D、绘制电镜下细胞核的示意图和构建DNA双螺旋结构模型都运用了构建物理模型法，D错误。
故选A。
9. 斑马鱼的性别决定过程中，dnd基因在原始生殖腺细胞的存活、迁移、稳定中起着重要的作用，ftz-1基因和fst-1基因在性别决定通路上有着重要作用。此外，较高的水温可能倾向于促进斑马鱼向雄性方向发展，低氧条件通过影响基因表达来影响性激素的合成，进而影响性腺的发育。下列选项根据题述信息不能得出的是（ ）
A. 生物的性状受到基因和环境的共同调控
B. 生物的性状与基因不都是简单的一一对应关系
C. 基因在染色体上呈线性排列
D. 基因可以通过控制酶的合成控制代谢，进而控制生物体的性状
【答案】C
【详解】A、题干提到多个基因和环境因素共同调控性别发育，说明性状受基因和环境共同调控，A正确；
B、性别决定由多个基因共同作用（如dnd、ftz-1、fst-1），体现性状与基因的非一一对应关系，B正确；
C、题干未提及基因在染色体上的排列方式，仅描述基因功能及环境作用，无法得出“基因线性排列”的结论，C错误；
D、低氧条件通过影响基因表达调控性激素合成（需酶参与），属于基因通过控制酶的合成间接控制性状，D正确。
故选C。
10. 科学家用含重金属铬的溶液处理大量蚕豆根尖分生区细胞，通过分析细胞的分裂指数和微核率来研究水体中铬污染程度对生物的毒害作用，实验结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
注：细胞分裂指数是指处于分裂期的细胞数占细胞总数的比例；微核由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段产生，微核率是指出现微核的细胞数占细胞总数的比例。
A. 铬离子浓度越高，细胞分裂指数越低，说明铬可能通过延长分裂期来抑制细胞增殖
B. 一定范围内微核率随铬离子浓度升高而增加，表明铬可导致染色体断裂或着丝粒异常，从而诱发变异
C. 若改用秋水仙素处理根尖细胞，则微核率的变化趋势应与铬处理组一致，因为两者均能抑制纺锤体形成
D. 实验结果表明：当铬离子相对浓度达到100单位时，细胞分裂完全被抑制，此时微核率也降为零
【答案】B
【分析】细胞分裂包括分裂前的间期和分裂期，间期持续时间较长。秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成。
【详解】A、铬离子浓度越高，细胞分裂指数越低，细胞分裂指数是指处于分裂期的细胞数占细胞总数的比例；说明铬可能通过延长分裂J间期来抑制细胞增殖，A错误;
B、从图2可知，一定范围内随着铬离子浓度升高，微核率增加，因为微核由有丝分裂后期丧失着丝粒的染色体片段产生，所以说明铬可导致染色体断裂或着丝粒异常，从而诱发变异，B正确；
C、 秋水仙素处理根尖细胞是抑制纺锤体形成，使染色体数目加倍，但不会像铬处理那样导致染色体断裂或着丝粒异常产生微核，所以微核率变化趋势与铬处理组不一致，C错误；
D、由图1可知，当铬离子相对浓度达到100单位时，细胞分裂指数为0，即细胞分裂完全被抑制，但从图2可见此时微核率不为零，D错误。
故选B。
11. 吸烟是肺癌的重要诱因，烟草中的化学致癌物可能通过影响原癌基因和抑癌基因导致细胞癌变，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 原癌基因突变后可能使相应蛋白质活性增强，导致细胞过度分裂；抑癌基因突变则可能丧失对细胞周期的调控作用
B 化学致癌因子如苯、焦油等通过改变DNA碱基序列，导致原癌基因和抑癌基因发生定向突变
C. 原癌基因在正常细胞中不表达，仅在癌细胞中被激活并导致异常增殖
D. 原癌基因和抑癌基因的作用相互独立，任一基因突变即可导致细胞无限增殖
【答案】A
【分析】细胞癌变指细胞受到致癌因子的作用，遗传物质发生改变，成为不受机体控制、连续进行分裂的恶性增殖细胞的过程。原癌基因功能：主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程（如促进细胞的生长、分裂）。抑癌基因功能：主要是阻止细胞不正常的增殖（如抑制细胞的过度分裂，监测并修复DNA损伤）。
【详解】A、原癌基因突变可能导致其编码的蛋白质活性增强（如促进细胞分裂的蛋白），从而引发细胞异常增殖；抑癌基因突变则使其失去对细胞周期的正常调控能力（如无法阻止细胞分裂或诱导凋亡），A正确；
B、化学致癌因子通过改变DNA碱基序列引发基因突变，但基因突变具有不定向性，B错误；
C、原癌基因在正常细胞中正常表达以调控细胞生长和分裂，C错误；
D、细胞癌变通常是原癌基因和抑癌基因共同突变的结果，单一基因突变通常不足以导致细胞无限增殖，D错误。
故选A。
12. 按照达尔文的自然选择学说及现代生物进化理论，下列叙述正确的是（ ）
A. 自然选择对基因型无选择作用，通过作用于表型来影响种群的基因频率
B. 可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，并逐代积累
C. 长颈鹿的脖子变长的原因是它们不断伸长脖子来取食高处的树叶
D. 雌斑马和雄驴杂交可产生“斑驴兽”，说明并不是所有物种间都存在生殖隔离
【答案】B
【分析】种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。突变和基因重组，自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种形成。在这个过程中，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定向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、自然选择通过作用于个体的表型来影响种群的基因频率，而表型由基因型决定，因此自然选择间接对基因型产生选择作用，A错误；
B、可遗传的变异（如突变和基因重组）为进化提供原材料，自然选择使具有有利变异的个体生存和繁殖机会增加，导致其基因频率在种群中逐代积累，B正确；
C、长颈鹿长颈的形成是自然选择保留有利变异的结果，而非个体主动“伸长脖子”的用进废退观点，C错误；
D、斑马与驴杂交产生的后代（如斑驴兽）通常不育，说明二者存在生殖隔离，仍属于不同物种，D错误。
故选B。
二、选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有一项或多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
13. 如图为果蝇体细胞中DNA分子部分片段的平面结构示意图，下列相关叙述正确的是（ ）

A. 甲链和乙链的碱基互补配对，①表示的碱基应为胞嘧啶
B. 果蝇体细胞DNA分子复制时，解旋酶与DNA聚合酶作用的化学键种类相同
C. 甲链和乙链均可作为DNA复制的模板链，子链延伸方向为5'端→3'端
D. 若该DNA分子中某个碱基发生替换，则经复制后所有子代DNA均会携带该变异
【答案】AC
【分析】DNA复制是以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 DNA复制条件：模板（DNA的双链）、能量（ATP水解提供）、酶（解旋酶和DNA聚合酶等）、原料（游离的脱氧核苷酸）。
【详解】A、甲和乙是碱基互补配对的两条链，①与G进行碱基互补配对，因此为胞嘧啶，A正确；
B、果蝇体细胞DNA分子复制时，解旋酶作用于氢键，DNA聚合酶作用于磷酸二酯键，化学键种类不相同，B错误；
C、由于DNA复制是半保留复制，因此两条链均可以作为复制的模板链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的，因此子链的延伸方向都是5'→3'，C正确；
D、若该DNA分子中某个碱基发生替换，则经复制后以该链为模板的一条链的子代DNA均会携带该变异，其他一条链为模板产生的子代不会携带该变异，D错误。
故选AC。
14. 遗传性耳聋是一种听力感觉缺陷性疾病，严重影响患者语言交流和生活质量。据统计，该病在男性中的发病率为1%，下图是该遗传病的某家系系谱图，已知Ⅱ-6不携带该病的致病基因。不考虑基因突变，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 遗传性耳聋最可能的遗传方式是伴X染色体隐性遗传
B. Ⅲ-7与人群一正常女性结婚，生下患病儿子的概率为1/202
C. Ⅱ-7与Ⅲ-4基因型相同的概率为2/3
D. Ⅲ-5的致病基因来自图中未显示的祖母
【答案】AB
【分析】系谱分析程序：根据“无中生有”判断致病基因的显隐性，结合伴性遗传特点判断致病基因是否位于性染色体上。
【详解】A、该病男性发病率高，Ⅱ-6不携带致病基因，Ⅲ-7患病，推测为伴X隐性遗传，A正确；
B、男性发病率1%，则Xᵃ基因频率1%，XaXa=（1%）2，XAXa=2×1%×99%，则正常女性中XᴬXᵃ的概率为2/101，Ⅲ-7（XᵃY）与正常女性结婚，生下患病儿子的概率为2/101×1/4=1/202，B正确；
C、Ⅱ-7基因型为XᴬXᵃ，Ⅲ-4基因型为XᴬXᴬ或XᴬXᵃ，相同概率为1/2，C错误；
D、Ⅲ-5的致病基因来自Ⅱ-4，Ⅱ-4的致病基因来自Ⅰ-2，D错误。
故选AB。
15. 最新研究表明糖尿病发病与表观遗传有关。胰十二指肠同源框蛋白（Pdx-1）是影响胰腺发育的重要因子。若Pdx-l基因的启动子区域（位于基因上游，与相关酶结合后可驱动转录）甲基化程度升高，则会使Pdx-1基因表达水平降低，从而损伤胰岛B细胞，进而影响胰岛素的分泌。内源性的miRNA（有多种，如miR-145、miR-143）可特异性结合靶mRNA并将其降解，其中胰岛素受体mRNA是miR-145的靶mRNA，葡萄糖转运蛋白mRNA是miR-143的靶mRNA．研究发现，生活方式会通过影响表观遗传而影响血糖水平，其调节机制如图。结合所学知识分析，下列相关叙述错误的是（ ）

A. Pdx-1基因启动子区域甲基化可能影响DNA聚合酶与其结合，降低基因表达量
B. 久坐不动会促进miR-145的合成，从而导致体内的胰岛素受体数量减少
C. miR-143与葡萄糖转运蛋白mRNA结合使线粒体膜上的葡萄糖转运蛋白数量减少
D. 基因甲基化和组蛋白乙酰化都会影响细胞核和线粒体中染色体上基因的转录
【答案】ACD
【详解】A、基因启动子区域是与 RNA 聚合酶结合的部位，而非 DNA 聚合酶。DNA 聚合酶主要参与 DNA 复制过程，而转录过程需要 RNA 聚合酶与启动子结合来驱动。当 Pdx - 1 基因启动子区域甲基化程度升高时，影响的是 RNA 聚合酶与其结合，进而降低基因表达量，A错误；
B、miR-145可特异性结合胰岛素受体 mRNA 并将其降解。若久坐不动促进miR-145的合成，那么更多的胰岛素受体 mRNA 会被降解，导致翻译生成的胰岛素受体数量减少，B正确；
C、葡萄糖转运蛋白主要位于细胞膜上，用于转运葡萄糖进入细胞，而不是线粒体膜上。miR-143与葡萄糖转运蛋白 mRNA 结合并将其降解，会使细胞膜上的葡萄糖转运蛋白数量减少，而不是线粒体膜上的，C错误；
D、线粒体中没有染色体，线粒体DNA是裸露的环状DNA。基因甲基化和组蛋白乙酰化等表观遗传修饰主要影响细胞核中染色体上基因的转录，D错误。
故选ACD。
16. 图中①②③为三个精原细胞，A/a、R/r表示等位基因。细胞①和②发生了染色体变异，细胞③为正常细胞。细胞②进行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. 高倍镜观察发现①属于染色体结构变异，②属于染色体数目变异
B. 细胞①进入减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会时一定形成环状结构
C. 细胞②最终产生的配子中，染色体数目正常的配子所占的比例为1/3
D. 细胞③在减数分裂Ⅱ后期，移向同一极的染色体上不存在等位基因
【答案】BC
【分析】减数分裂特征：减数第一次分裂时同源染色体分离；减数第二次分裂姐妹染色单体分离。
【详解】A、与③正常细胞相比，①中非同源染色体之间发生了片段的交换，属于染色体变异中的易位；与正常细胞相比，②中多了一条含a的染色体，属于染色体数目变异，A正确；
B、细胞①进入减数分裂Ⅰ前期，同源染色体联会时会形成“十字架”结构，染色体倒位会在联会时形成环状结构，B错误；
C、细胞②进行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，最终产生的配子中，染色体数目正常的配子所占的比例为1/2，C错误；
D、细胞③在减数分裂Ⅱ后期姐妹染色单体分离，移向同一极的染色体上不存在等位基因，D正确。
故选BC。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. C4植物（如玉米）具有特殊的CO2浓缩机制，其叶片中的叶肉细胞和维管束鞘细胞分工协作：叶肉细胞吸收CO2并生成C4，C4运输到维管束鞘细胞中释放CO2供光合作用使用，如图所示。这种机制使C4植物在高温、强光条件下比C3植物（如水稻）光合效率更高。回答下列问题：
（1）据图可知，在C4植物叶片中，淀粉粒仅积累在_____细胞的叶绿体中。CO2的固定具体发生在叶肉细胞的_____和维管束鞘细胞的叶绿体中。
（2）CO2通过气孔进入叶肉细胞后，直接参与合成C4，C4再通过_____（填结构）运输到维管束鞘细胞中，同时该结构还有利于细胞间的信息交流。
（3）在高温、强光条件下，C4植物比C3植物光合速率更高的原因：叶肉细胞中的_____与C3植物的Rubisc（暗反应中固CO2的酶）相比，能更高效地固定低浓度CO2；维管束鞘细胞的叶绿体中，_____为暗反应提供充足原料。
（4）研究人员将生长状态相同的玉米和水稻置于相同高温、干旱环境中培养一周，发现玉米的叶片更鲜绿且干重增加更显著。
①请推测玉米叶片更鲜绿的直接原因是_____。
②结合CO2浓缩机制，解释玉米在干旱环境中仍能高效进行光合作用的原理：_____。
【答案】（1）①. 维管束鞘 ②. 细胞质基质
（2）胞间连丝 （3）①. PEP羧化酶 ②. C4
（4）①. 能持续固定CO2，合成叶绿素。 ②. 在高温、干旱条件下，植物的部分气孔会关闭，导致CO2供应减少，玉米利用低CO2浓度能力比水稻更强（C4植物叶肉细胞中存在对CO2亲和力极高的酶），光合速率更快。
【分析】C4植物其维管束鞘细胞中含有没有基粒的叶绿体，能够进行光合作用的暗反应，C4植物二氧化碳固定效率比C3高很多，有利于植物在干旱环境生长，C3植物光合作用所得的淀粉会贮存在叶肉细胞中，而C4植物的淀粉将会贮存于维管束鞘细胞内。
【解析】（1）根据题意，C4植物通过PEP在叶肉细胞的叶绿体中固定成C4，生成的C4通过叶肉细胞和维管束鞘细胞的胞间连丝进入维管束鞘细胞，在维管束鞘细胞的叶绿体中进行暗反应，产生淀粉，在C4植物叶片中，淀粉粒仅积累在维管束鞘细胞的叶绿体中。据图可知，CO2的固定具体发生在叶肉细胞的细胞质基质（将CO2固定为C4，未画叶绿体膜结构，说明发生在细胞质基质）和维管束鞘细胞的叶绿体中。
（2）CO2通过气孔进入叶肉细胞后，直接参与合成C4，C4再通过胞间连丝运输到维管束鞘细胞中，同时该结构还有利于细胞间的信息交流。
（3）碳元素是叶绿素合成的必要元素，高温使叶绿素容易破坏，推测玉米叶片作为C4植物更鲜绿的直接原因是能持续固定CO2，合成叶绿素。
（4）在高温、干旱条件下，植物的部分气孔会关闭，导致CO2供应减少，玉米利用低CO2浓度能力比水稻更强（C4植物叶肉细胞中存在对CO2亲和力极高的酶），暗反应速率更快，光合速率更快。
18. 科研人员对基因型为AaBb的某二倍体生物（2n=4）处于不同分裂时期的细胞进行研究。图1是该生物处于某分裂时期的细胞示意图。图2表示该生物中某些细胞的核DNA分子数、染色体数和染色单体数的统计结果。回答下列问题：
（1）图1细胞所处的时期为_____，其处于图2的_____时期。
（2）若用图2中的时期表示性原细胞形成配子的过程，则正确的顺序为Ⅲ→_____（用序号和箭头表示）。
（3）基因型为AaBb的性原细胞分裂产生图1细胞，该细胞发生的变异类型可能是_____，同时产生的另一细胞的基因型可能包括_____。
（4）若用32P标记该生物某精原细胞的DNA分子双链，再将该细胞转入不含32P的培养液中培养，经两次连续的有丝分裂，在第二次有丝分裂的后期，检测某细胞中被32P标记的染色体数是_____。
【答案】（1）①. 减数分裂Ⅱ后期 ②. Ⅲ （2）Ⅱ→Ⅳ→Ⅲ→Ⅴ
（3）①. 基因重组或基因突变 ②. Aabb或AAbb、aabb （4）4##四
【分析】分析图1：该细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。
【解析】（1）图1细胞没有同源染色体，且着丝粒分裂，处于减数第二次分裂后期。Ⅲ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数与体细胞相同，可表示减数第二次分裂后期。
（2）图2中表示精原细胞形成精子的过程，Ⅰ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为8：0：8，且染色体数是体细胞的2倍，可表示有丝分裂后期；Ⅱ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：2：2，且染色体数与体细胞相同，可表示有丝分裂前期和中期，减数第一次分裂；Ⅲ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数与体细胞相同，可表示减数分裂之前的间期、有丝分裂末期结束、减数第二次分裂后期；Ⅳ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：2：2，且染色体数是体细胞的一半，可表示减数第二次分裂前期和中期；V时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1：0：1，且染色体数是体细胞的一半可表示减数第二次分裂末期结束。顺序为：Ⅲ（减数分裂之前的间期）→Ⅱ（减数分裂Ⅰ）→Ⅳ（减数分裂Ⅱ前期和中期）→Ⅲ（减数分裂Ⅱ后末期）→Ⅴ（减数分裂Ⅱ末期结束）。
（3）图1细胞基因型为AaBB，基因型为AaBb的性原细胞分裂产生该细胞的同时，若发生染色体互换，则产生的另一细胞的基因组成为Aabb；若发生基因突变（a突变为A或A突变为a），则产生的另一细胞的基因组成分别为AAbb或aabb。因此与图1细胞同时产生的另一个细胞的基因组成可能有Aabb、AAbb、aabb。
（4）DNA进行半保留复制，该生物体细胞含4条染色体，若该细胞进行2次连续的有丝分裂，DNA复制了2次，第一次分裂后产生的2个子细胞中DNA均含有32P标记（两条链一条带有32P标记，一条不含32P标记）；处于第二次有丝分裂中期的细胞中每条染色体含有两个染色单体，且每条染色体中只有一条染色单体带有32P标记，因此在有丝分裂后期，经过着丝粒的分裂，姐妹染色单体分开形成的子染色体随机移向两极，后期的8条染色体中有4条带有32P标记。
19. “霜禽欲下先偷眼，粉蝶如知合断魂”，诗中翩翩起舞的黄粉蝶（2n=50，性别决定类型为ZW型）的触角棒形和正常形为一对相对性状（相关基因用B/b表示）。科研人员将两个控制翅膀颜色的基因D与E插入野生浅色黄粉蝶（翅膀颜色记为0）的常染色体中，获得同时携带一个基因D和一个基因E的转基因品系，并进行了如表所示的遗传学实验。已知基因D和E均能加深翅膀颜色，作用效果相同且具有累加效应（颜色深浅用“+”数目表示，如“++”表示深色，“+”表示中等，“0”表示野生型浅色）。外源基因插入未破坏基因B/b，且不考虑Z、W染色体的同源区段。回答下列问题：
（1）黄粉蝶的基因组计划需要测量_____条染色体上DNA的碱基序列。
（2）根据杂交组合一_____（填“能”或“不能”）判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上，理由是_____。若需进一步确定，则应增加的观察指标是_____。
（3）根据杂交组合一，基因D和E插入的染色体情况为_____，判断依据是_____。
（4）请在下方染色体示意图中标注杂交组合二中雄性亲本的基因B/b与基因D、E的可能位置（画出一种情况即可）。
【答案】（1）26 （2）①. 不能 ②. 无论基因B/b在常染色体上还是在2染色体上，子一代的表型都是棒形触角:正常形触角=3:1 ③. 任意一种性别的触角表型及比例（或雌性或雄性的触角表型及比例，或正常形触角个体的性别）
（3）①. 基因D和E插入了两对非同源染色体上，且不在基因B/b所在的染色体上 ②. + +与0杂交相当于测交，子代翅膀颜色表型及比例为+ +: +:0=1:2:1，是1:1:1:1的变形，说明基因D和E插入了两对非同源染色体上；子代触角表型比例为3:1，后代表型比例3:6:3:1:2:1=(1:2:1)×(3:1)，说明基因B/b、基因D和E的遗传遵循自由组合定律
（4）（任选一种即可）
【分析】在减数分裂形成配子的过程中，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。在减数第一次分裂后期，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。
【解析】（1）黄粉蝶性别决定类型为ZW型，2n=50，即有24对常染色体和1对性染色体。基因组计划需要测量每对常染色体中的1条以及2条性染色体上DNA的碱基序列，所以需要测量24+2=26条染色体。
（2）无论基因B/b是在常染色体上还是在Z染色体上，子一代的表型都是棒形触角：正常形触角=3：1，故根据杂交组合一不能判断基因B/b是在常染色体上还是在性染色体上。若基因B/b在常染色体上，则雌雄子代的表型都是棒形触角：正常形触角=3：1，若基因B/b在Z染色体上，则雌性后代中棒形触角：正常形触角=1：1，雄性后代全为棒形触角，所以只要观察某种性别的表型或者正常形触角个体的性别即可。
（3）分析杂交组合一，+ +与0杂交相当于测交，子代翅膀颜色表型及比例为+ +： +：0=1：2：1，是1：1：1：1的变形，说明基因D和E插人了两对非同源染色体上；子代触角表型比例为3：1，后代表型比例3：6：3：1：2：1=(1：2：1) ×(3：1) ，说明基因B/b、D和E的遗传遵循自由组合定律，即基因D和E插入了两对非同源染色体上，且不在基因B/b所在的染色体上。
（4）杂交组合二中雌性亲本为正常形触角，子一代棒形触角：正常形触角=1：1，说明雄性亲本（棒形触角）为杂合子；子一代翅膀颜色都为+ ，说明雄性亲本产生的精子中都携带一个基因 D或基因E，则基因D和E插入了一对同源染色体中。具体情况见图示（任选一种即可）。
20. 放射性心脏损伤主要是由电离辐射引起的心肌细胞过度凋亡导致的。研究发现，心肌细胞中的circRNA可调控细胞凋亡，具体机制如图。miRNA是细胞内一种单链小分子核酸，可与P基因的mRNA结合并使其降解。回答下列问题：
（1）图中前体mRNA的合成需以DNA的_____（填“a链”或“b链”）为模板，该过程所需的原料是_____。
（2）如图，circRNA通过竞争性结合_____，阻断了其对P基因mRNA的降解作用，从而_____（填“上调”或“下调”）P蛋白的表达水平。
（3）受到电离辐射后，心肌细胞中miRNA含量上升，P蛋白含量下降，导致细胞凋亡_____（填“增加”或“减少”）。
（4）基于上述机制，以下治疗放射性心脏损伤的策略中不合理的是_____。
A. 增强心肌细胞中circRNA的表达
B. 注射与miRNA序列互补的RNA分子
C. 抑制P基因的转录过程
D. 设计药物保护P基因的mRNA不被降解
【答案】（1）①. a链 ②. 核糖核苷酸
（2）①. miRNA ②. 上调
（3）增加 （4）C
【分析】结合题意分析miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。
【解析】（1）由图可知，mRNA的序列与DNA的a链互补，说明前体mRNA的合成需以DNA的a链为模板，合成的是RNA，该过程所需的原料是核糖核苷酸。
（2）由图可知，miRNA与P基因的mRNA结合，且circRNA也可与miRNA结合，circRNA结合miRNA后使其不能与P基因的mRNA结合，阻断了其对P基因mRNA的降解作用，而mRNA是翻译的模板，故可提高P基因的翻译水平，上调P蛋白的表达水平。
（3）受到电离辐射后，心肌细胞中miRNA含量上升，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡，即促进细胞凋亡。
（4）A、增强心肌细胞中circRNA的表达，当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的表达水平，抑制细胞凋亡，方案合理，A错误；
B、注射与miRNA序列互补的RNA分子进入体细胞，miRNA不能与mRNA结合，从而提高mRNA的表达水平，抑制细胞凋亡，方案合理，B错误；
C、抑制P基因的转录过程，P蛋白表达水平下降，无法抑制心肌细胞过度凋亡，方案不合理，C正确；
D、设计药物保护P基因的mRNA不被降解，从而提高mRNA的表达水平，抑制细胞凋亡，方案合理，D错误。
故选C
21. 疟疾是一种由疟原虫引起的疾病，我国科学家发现的青蒿素曾可有效治疗疟疾。随着青蒿素类药物的广泛应用，逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。为研究其抗药性机制，科研人员进行以下实验：
实验组（甲群体）：将青蒿素敏感型（S型）疟原虫在含梯度浓度青蒿素的培养液中连续培养多代，逐步筛选出抗药性（R型）疟原虫。
对照组（乙群体）：S型疟原虫在无青蒿素的培养液中连续培养相同代数。
基因组测序显示，甲群体中有9个基因发生突变（均位于编码区），其中7个基因的氨基酸序列改变；乙群体未出现这些突变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性，现从不同患者身上获取若干疟原虫样本，检测这些样本在青蒿素作用下的存活率并进行基因测序，以S型疟原虫为对照，与对照的基因序列相同的记为野生型“+”，不同的记为突变型“-”，部分样本的结果如下表。回答下列问题：
（1）据表可知，在一定范围内，突变基因越多，疟原虫抗药性越_____（填“强”或“弱”），存活率越_____（填“高”或“低”）。
（2）实验组中“逐步提高青蒿素浓度”的目的是筛选出_____的疟原虫，其结果体现了自然选择学说中_____的基本观点。
（3）某同学认为“相对于基因5的缺失，基因6的缺失更能导致疟原虫抗药性增强”。请设计一个实验验证这一假设，简要写出实验设计思路：_____。（提示：不需详细步骤，从基因“敲除”角度考虑，并设置对照组观察存活率变化）
【答案】（1）①. 强 ②. 高
（2）①. 抗药性 ②. 进化与适应
（3）设置三组实验，一组为对照组，一对敲除基因5，一组敲除基因6，比较各组的存活率
【分析】现代生物进化主要内容 ①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。 ②突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成的三个基本环节：通过它们的综合作 用：种群产生分化：并最终导致新物种的形成。 ③突变和基因重组产生生物进化的原材料。 ④自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向。 ⑤隔离是新物种形成的必要条件。
【解析】（1）据表可知，与对照组相比，在一定范围内，突变基因越多，疟原虫抗药性越强，存活率越高。
（2）实验组中“逐步提高青蒿素浓度”的目的是筛选出抗药性疟原虫；随着青蒿素浓度的提高，不抗青蒿素的疟原虫死亡，抗青蒿素的存活，以此来提高其抗药性，体现了自然选择学说中进化与适应的基本观点。
（3）某同学认为“相对于基因5的缺失，基因6的缺失更能导致疟原虫抗药性增强”，要验证此观点，可设置三组实验，一组为对照组，一对敲除基因5，一组敲除基因6，比较各组的存活率。预期基因5、6敲除均使疟原虫的抗药性增强，且基因6的存活率更大。
杂交组合
亲本
子一代表型及比例
雌性
雄性
棒形触角++：棒形触角+：棒形触角0：正常形触角++：正常形触角+：正常形触角0=3：6：3：1：2：1
一
棒形触角++
棒形触角0
二
正常形触角0
棒形触角++
棒形触角+：正常形触角+=1：1