【生物】山西省晋中市部分学校2024-2025学年高一下学期期末考试试题（解析版）

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1. 细胞由多种物质组成，而物质由元素组成。下列关于细胞中物质和元素的叙述，正确的是（ ）
A. 人体摄入的淀粉可以直接被细胞吸收作为其储能物质
B. 发菜能进行光合作用是因为其内含叶绿素和类胡萝卜素
C. 玉米细胞内组成脱氧核苷酸的元素在ATP中都能找到
D. 北方冬小麦在冬天来临前自由水和结合水的比值增大
【答案】C
【分析】多糖是由多个单糖缩合而成，是生物体内糖绝大多数的存在形式，必需水解为单糖后才可被吸收，最常见的是淀粉，作为植物细胞内的储能物质存在于细胞中。另外还有糖原作为动物细胞的储能物质存在于动物细胞中。
【详解】A、淀粉是多糖分子，细胞不能直接吸收，淀粉不是人体细胞的储能物质，A错误；
B、发菜细胞能进行光合作用的原因之一是含有叶绿素和藻蓝素，B错误；
C、组成脱氧核苷酸的元素为C、H、O、N、P、ATP中也含有这五种元素，C正确；
D、北方冬小麦在冬天来临前自由水含量会下降、结合水含量会上升，自由水和结合水的比值会减小，D错误。
故选C。
2. 种植在花盆中的花会通过根细胞从土壤溶液中吸收各种物质，维持其正常生命活动。下列关于根细胞吸收相关物质的叙述，正确的是（ ）
A. 有载体蛋白参与的吸收方式一定为主动运输
B. 盆土干后浇水，水只以自由扩散方式被植物细胞快速吸收
C. 根细胞顺浓度梯度吸收物质的方式为自由扩散或协助扩散
D. 同一根细胞吸收土壤溶液中不同离子的方式及速率完全相同
【答案】C
【分析】物质通过简单的扩散作用进出细胞，叫做自由扩散。进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
【详解】A、协助扩散也需要载体蛋白参与，如葡萄糖进入红细胞，而主动运输需载体和能量，因此有载体参与的运输方式不一定是主动运输，A错误；
B、水分子可通过自由扩散和通道蛋白的协助扩散（如水通道蛋白）两种方式进入细胞，浇水后快速吸收可能包含这两种方式，B错误；
C、顺浓度梯度的运输为被动运输，包括自由扩散（无需载体）和协助扩散（需载体），C正确；
D、同一根细胞吸收不同离子的方式可能均为主动运输，但速率因载体种类和数量不同而存在差异，D错误。
故选C。
3. 如图表示的是人体细胞内部分物质的转变过程，其中a和b代表物质，甲～丙代表过程。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图中a，b两物质分别为H2O和O2
B. 图中甲、乙两阶段产生[H]的场所都是细胞质基质
C. 图中丙阶段产生了水，其氢元素最终都来自C6H12O6
D. 图中甲、乙阶段产生的能量较少，因此可有可无
【答案】A
【分析】分析题图：甲过程为葡萄糖分解为丙酮酸，可对应有氧呼吸的第一阶段（或无氧呼吸的第一阶段）；乙表示丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢，a为水分子，对应有氧呼吸第二阶段；丙为还原氢与氧气反应生成水，b为氧气，对应有氧呼吸的第三阶段。
【详解】A、分析题图：甲过程为葡萄糖分解为丙酮酸，可对应有氧呼吸的第一阶段或无氧呼吸的第一阶段；乙表示丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢，a为水分子，对应有氧呼吸第二阶段；丙为还原氢与氧气反应生成水，b为氧气，对应有氧呼吸的第三阶段，A正确；
B、结合A选项的分析，甲为有氧呼吸第一阶段（或无氧呼吸的第一阶段），场所为细胞质基质，乙为有氧呼吸第二阶段，场所为线粒体基质，B错误；
C、图中丙阶段产生了水，其氢元素最终来自C6H12O6和第二阶段中的H2O，C错误；
D、图中甲、乙阶段产生的能量较少，但是不可或缺，有氧呼吸是温和的、逐步放能的过程，中间产物也能用于细胞内其他反应的进行，D错误。
故选A。
4. 如图1是某生物体内处于不同时期的细胞分裂图，图2为分裂过程中相关物质的含量变化曲线图。下列叙述正确的是（ ）
A. 图1为动物细胞的分裂，细胞两极各有一对中心体
B. 图1中细胞乙通过分裂最终可产生4个成熟的生殖细胞
C. 图2中LM段为受精作用，该过程完成后细胞开始进行有丝分裂
D. 细胞甲对应图2中的PQ段，该细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA数=1∶1∶1
【答案】C
【详解】A、图1为动物细胞的分裂，细胞两极各有一对中心粒，A错误；
B、由图1中细胞乙可知，该动物为雌性动物，雌性动物的一个卵母细胞进行减数分裂只能产生一个卵细胞，B错误；
C、图2中LM段为受精作用，该生理过程完成后细胞开始进行有丝分裂，C正确；
D、细胞甲为有丝分裂后期，可对应图2中的PQ段，此时细胞中着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，形成两个染色体，故该时期细胞中染色单体数为0，D错误。
故选C。
5. 下列有关遗传学基本概念的叙述，正确的是（ ）
A. 豌豆种子的黄色与圆形属于一对相对性状
B. 豌豆花去雄是指去除母本豌豆成熟花的全部雄蕊
C. 两株纯种豌豆杂交，子代一定表现为隐性性状
D. 在相同环境中，表型相同的豌豆基因型不一定相同
【答案】D
【详解】相对性状是指一种生物的同一性状的不同表现类型；性状分离是杂种后代中，同时出现显性性状和隐性性状的现象；纯合子自交后代都是纯合子，隐性纯合子自交后代都是隐性性状，显性纯合子自交后代都是显性性状。
【分析】A、相对性状指同种生物同一性状的不同表现形式，黄色与圆形分属颜色和形状两种性状，A错误；
B、豌豆去雄应在花蕾期（未成熟时）去除雄蕊，避免自花授粉，而非成熟花，B错误；
C、若两纯种豌豆为显性纯合体（如AA×AA或AA×aa），子代均表现显性性状，C错误；
D、表型相同可能基因型不同，如显性纯合子AA与杂合子Aa表型相同，D正确。
故选D。
6. 某植株的基因型为AaBb，两对等位基因遵循自由组合定律。当其自交时，因特定基因型配子或胚胎致死，致使子代表型比为9∶0∶3∶0。造成此异常比例的最可能原因是（ ）
A. 基因型为AB的雄配子致死
B. 基因型为aaBB的胚胎无法存活
C. 基因型为Ab或aB的配子致死
D. 携带基因型为bb的胚胎发生死亡
【答案】D
【详解】A、若AB雄配子致死，雄配子类型减少为Ab、aB、ab，与正常雌配子结合后，子代仍可能包含A_bb和aabb类型，无法完全消除两种表型，A错误；
B、若aaBB胚胎致死，仅影响aaBB基因型个体（占1/16），对整体表型比影响微弱，无法导致两个表型完全消失，B错误；
C、若Ab或aB配子致死，配子组合减少，但子代仍可能形成A_bb或aabb类型（如雌配子Ab与雄配子ab结合形成Aabb），无法完全消除中间表型，C错误；
D、若携带bb的胚胎死亡，所有含bb的个体（A_bb和aabb）均无法存活，剩余表型为A_B_和aaB_，比例为9:3，即9:0:3:0，与题干一致，D正确。
故选D。
7. 下列关于性别决定和伴性遗传的叙述，正确的是（ ）
A. 人群中红绿色盲具有女性患者多于男性患者的特点
B. 母鸡的性染色体组成为ZZ，公鸡的性染色体组成为ZW
C. 性染色体上基因的遗传都与性别相关联
D. 人类X、Y染色体的长短不同，但二者携带的基因种类和数量相同
【答案】C
【分析】色盲病属于伴X染色体隐性遗传病，其特点是：①隔代交叉遗传；②男患者多于女患者；③女性患者的父亲和儿子都是患者，男性正常个体的母亲和女儿都正常。
【详解】A、红绿色盲为X染色体隐性遗传病，男性只需一个隐性致病基因即可患病，而女性需两个隐性等位基因才会患病，因此男性患者多于女性，A错误；
B、鸟类（如鸡）的性别决定为ZW型，雌性（母鸡）性染色体为ZW，雄性（公鸡）为ZZ，B错误；
C、性染色体上的基因在遗传时，其传递路径与性别相关（如X染色体基因只能由母亲传给儿子，Y染色体基因只能由父亲传给儿子），因此其遗传均与性别相关联，C正确；
D、人类X和Y染色体为异源染色体，Y染色体较短且携带的基因数量远少于X染色体，二者仅在部分同源区段有少量相同基因，大部分基因种类不同，D错误。
故选C。
8. 在赫尔希和蔡斯利用噬菌体侵染细菌的实验中，分别用不同放射性同位素标记T2噬菌体进行实验，以确定其遗传物质。下列关于实验操作的叙述，正确的是（ ）
A. 用35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌时，搅拌离心后成放射性多数存在于上清液中
B. 利用含32P的培养基培养T2噬菌体即可获得含放射性标记的噬菌体
C. 实验结果证明了T2噬菌体的遗传物质是蛋白质
D. 若用3H标记T2噬菌体进行该实验也能得到相同的结论
【答案】A
【分析】赫尔希和蔡斯通过同位素标记法证明DNA是遗传物质，分别用35S标记蛋白质、32P标记DNA。离心后，吸附在细菌表面的蛋白质外壳（含35S）留在上清液，而进入细菌的DNA（含32P）随细菌沉淀。
【详解】A、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，侵染细菌时蛋白质未进入菌体，离心后主要存在于上清液中，A正确；
B、噬菌体不能直接在培养基中培养，需先用含32P的宿主菌培养，使子代噬菌体DNA被标记，B错误；
C、实验结果证明T2噬菌体的遗传物质是DNA，C错误；
D、3H可同时标记蛋白质和DNA（如脱氧核糖和氨基酸），导致上清液和沉淀均含放射性，无法区分遗传物质，D错误。
故选A。
9. 图1为科学家利用X射线衍射技术获得的DNA分子衍射图谱，图2为根据衍射数据推测的DNA分子结构示意图。下列叙述正确的是（ ）

A. DNA分子中的核糖和磷酸基团交替排列形成基本骨架
B. 衍射图谱中呈现的规则间距和交叉暗区提示分子呈螺旋结构
C. 双链DNA分子中嘌呤碱基的数量总是多于嘧啶碱基的数量
D. DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为5′端和3′端
【答案】B
【详解】A、DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列形成基本骨架，位于双螺旋外侧，碱基成对排列于内侧，A错误；
B、X射线衍射图谱上规则的间距和交叉点暗区提示DNA分子呈螺旋结构，B正确；
C、研究发现，嘌呤与嘧啶的数量相等，即A=T，G=C，C错误；
D、DNA单链中有羟基和磷酸基团的末端分别称为3′端和5′端，D错误。
故选B。
10. DNA的复制保证了亲子代间遗传信息的连续性。若一个双链DNA的碱基总数为1000个，其中含有200个A。下列关于真核生物中DNA复制的叙述，正确的是（ ）
A. DNA复制时，两条链彻底解开后才开始子链的合成
B. DNA复制合成的两条子链的碱基排列顺序相同
C. 该DNA经过3次复制后共需消耗G的数目为2100个
D. DNA聚合酶、解旋酶分别作用于DNA分子的氢键、磷酸二酯键
【答案】C
【详解】A、DNA复制是边解旋边复制，两条链并非完全解开后才合成子链，A错误；
B、两条子链分别与母链互补，子链的碱基排列顺序互补而非相同，B错误；
C、原DNA中A=200，总碱基1000，则G=(1000-2×200)/2=300。3次复制后需消耗G的总数为(2³-1)×300=7×300=2100，C正确；
D、解旋酶作用于氢键，DNA聚合酶催化形成磷酸二酯键，D错误。
故选C。
11. 如图为真核细胞内蛋白质合成的示意图，其中①~⑥为相关物质或结构。下列叙述正确的是（ ）
A. 翻译时tRNA上所有碱基都能和①上的碱基配对
B. 若①上某一密码子发生改变，则必然导致其指导合成的肽链功能异常
C. 一个①分子结合多个⑥可高效合成大量相同的肽链
D. 核糖体与①的结合部位会形成1个tRNA的结合位点
【答案】C
【详解】A、翻译过程中，tRNA上只有反密码子和mRNA上的密码子碱基配对，不是所有碱基都能与mRNA上的碱基配对，A错误；
B、若①上某一密码子改变，但由于密码子的简并性（多个密码子可编码同一氨基酸），该肽链的功能不一定异常，B错误；
C、一个mRNA（①）分子上可结合多个核糖体（⑥），每个核糖体都合成一条肽链，从而高效合成大量相同的肽链，C正确；
D、核糖体（⑥）与mRNA（①）的结合部位会形成2个tRNA的结合位点，D错误。
故选C。
12. 研究表明，吸烟会使人体细胞DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，还与癌症的发生密切相关。下列叙述正确的是（ ）
A. 吸烟会导致DNA甲基化水平升高，从而激活抑癌基因，增加癌症风险
B. DNA甲基化是一种遗传修饰，吸烟引起的甲基化异常会直接改变后代的DNA序列
C. DNA甲基化会导致DNA聚合酶不能结合到DNA双链上，抑制基因的表达
D. 除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达
【答案】D
【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。
【详解】A、DNA甲基化通常抑制基因表达，若抑癌基因被甲基化抑制，则其无法正常发挥作用，导致癌症风险增加。选项A中“激活抑癌基因”的说法错误，A错误；
B、DNA甲基化属于表观遗传修饰，不会直接改变DNA的碱基序列，仅影响基因表达。即使甲基化异常可能通过生殖细胞传递，也不会直接改变后代DNA序列，B错误；
C、DNA甲基化主要影响基因的转录过程，可能阻碍RNA聚合酶与启动子结合，而非DNA聚合酶（负责DNA复制），C错误；
D、组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰属于表观遗传机制，会改变染色质结构，从而调控基因表达（如乙酰化使染色质松散，促进转录），D正确。
故选D。
13. 如图是中心法则图解，中心法则揭示了生物的遗传信息传递的一般规律。下列叙述错误的是（ ）
A. 过程①~⑤均会发生碱基的互补配对
B. 人体成熟红细胞中可进行的过程有①③⑤
C. HIV可以通过过程②→③→①→⑤来合成蛋白质
D. 过程②和③所需的原料相同
【答案】B
【分析】如图所示，①为转录，②为逆转录，③为DNA复制，④为RNA复制，⑤为翻译。
【详解】A、如图所示，①为转录，②为逆转录，③为DNA复制，④为RNA复制，⑤为翻译，过程①~⑤均会发生碱基的互补配对，A正确；
B、人体成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，不会进行DNA的复制和基因的表达，故不会进行过程①③⑤，B错误；
C、HIV为逆转录病毒，可以通过过程②→③→①→⑤来合成蛋白质，C正确；
D、②为逆转录，③为DNA复制，原料均是脱氧核苷酸，D正确。
故选B。
14. 下列有关基因突变和基因重组的叙述正确的是（ ）
A. 孪生兄妹之间遗传上的差异主要是由基因突变造成的
B. 菠菜根尖细胞进行分裂的过程中可发生基因重组
C. 减数分裂时，染色体上的非等位基因都可以发生自由组合
D. 基因重组能产生新的基因型，但不能产生新基因
【答案】D
【详解】A、孪生兄妹（同卵双胞胎）的遗传物质最初相同，其差异主要由环境因素或基因突变导致，但基因突变概率极低，而基因重组是形成配子时的主要变异来源。但若为同卵双胞胎，其差异来源可能是表观遗传，A错误；
B、菠菜根尖细胞进行的是有丝分裂，而基因重组仅发生在减数分裂过程中，有丝分裂不会发生基因重组，B错误；
C、自由组合定律仅适用于非同源染色体上的非等位基因，同一条染色体上的非等位基因无法自由组合（需通过交叉互换重组），C错误；
D、基因重组通过不同基因的重新组合产生新基因型，但不会产生新基因（新基因只能由基因突变产生），D正确。
故选D。
15. 图示展示了a、b、c三种昆虫（2n）的染色体组结构、相同数字标注表明相同起源，已知c的染色体组相较b发生了结构变异。下列叙述正确的是（ ）
A. a、b、c染色体组的差异证明它们属于不同物种
B. c染色体结构变异可能导致其与b杂交的后代不育
C. 相同数字标注的染色体上基因序列完全一致
D. 染色体结构变异无法为进化提供遗传多样性
【答案】B
【详解】A、染色体组的差异不能证明a、b、c三种昆虫是不同物种，不同物种之间存在生殖隔离，A错误；
B、染色体结构变异可能导致杂交后代不育，B正确；
C、相同数字标注的染色体，其起源相同，但其基因序列不一定完全一致，C错误；
D、染色体结构变异能为进化提供遗传多样性，D错误。
故选B。
16. 某湖泊中栖息着一个鲫鱼种群，存在两种稳定遗传的个体类型：长鳍型适应急流环境；短鳍型适应静水环境，两者可相互交配繁殖可育后代，下列叙述错误的是（ ）
A. 鲫鱼鳍形的差异属于可遗传变异类型
B. 不同鳍形结构增强了鲫鱼对差异水流的适应性
C. 不同的生存环境可能会使该鲫鱼种群的基因频率发生定向改变
D. 两种鳍形鲫鱼已通过地理隔离形成生殖隔离
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点: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、长鳍型和短鳍型为稳定遗传的变异，说明差异由遗传物质决定，属于可遗传变异，A正确；
B、长鳍适应急流、短鳍适应静水，不同鳍形结构是自然选择的结果，增强了适应性，B正确；
C、不同环境的选择压力会定向改变种群的基因频率（自然选择导致适应性进化），C正确；
D、两者可交配繁殖可育后代，说明未形成生殖隔离；且同处一个湖泊，无地理隔离，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 太阳光能的输入、捕获和转化是生物圈得以维持运转的基础。光合作用是唯一能够捕获和转化光能的生物学途径。如图为绿色植物光合作用模式图，I、Ⅱ是光合作用的不同阶段，①~⑤是相关物质。回答下列问题：

（1）图中I过程为_____阶段，反应场所是_____，影响I过程进行的主要外界条件是_____。
（2）Ⅱ过程中③的来源有______，③与C5结合生成C3的反应称为________，生成的C3继续被还原为C5和④______。外界条件改变导致I过程反应减慢，C3、C5含量的变化分别为_________、_______。
（3）光合作用过程中光能转化为___________中不稳定的化学能，进而以稳定的化学能形式储存到有机物中。
【答案】（1）①. 光反应 ②. （叶绿体的）类囊体薄膜（基粒） ③. 光照强度
（2）①. 线粒体（细胞呼吸）和外界空气 ②. CO2的固定 ③. 糖类 ④. 增加 ⑤. 减少
（3）NADPH和ATP
【分析】题图分析：光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应为暗反应提供NADPH和ATP，暗反应为光反应提供NADP＋、ADP和Pi，图中①为NADPH、②为ATP、③为CO2、④为糖类、⑤为NADP+。
【解析】（1）图中I过程为光反应阶段，反应场所是（叶绿体的）类囊体薄膜，因为叶绿体类囊体薄膜上有叶绿体色素，影响I过程进行的主要外界条件是光照强度。
（2）Ⅱ过程为暗反应，其中③二氧化碳的来源有线粒体（细胞呼吸）和外界空气，当光合作用二氧化碳来源包括这两项的时候，意味着净光合速率大于0，③与C5结合生成C3的反应称为CO2的固定，生成的C3继续被还原为C5和糖类。外界条件改变导致I过程，即光反应减慢，则C3还原速率下降（而生成速率基本不变），因而含量上升，由于C3还原速率下降，因而C5生成减少，而C5的消耗基本不变，因而表现为含量减少。
（3）光合作用过程中光能转化为NADPH和ATP中不稳定的化学能，进而在C3还原过程中被消耗最终以稳定的化学能形式储存到有机物中，也因此光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。
18. 某科研团队对一只基因型为AaXBY的果蝇（2n=8）的精原细胞进行了研究，实验发现，细胞分裂过程中仅基因A/a所在染色体发生一次分离异常，研究人员在T1，T2，T3阶段对甲、乙、丙细胞中的染色体、核DNA及染色单体数量进行检测（数据如下表）。回答下列问题：
（1）依据表中________（填“T1”“T2”或“T3”）时期的染色体数目可判断该精原细胞进行的是减数分裂，图中表示染色单体的序号是________。
（2）染色体异常分离现象发生于________（填“T1”“T2”或“T3”）时期，其原因是_______未能正常分离。
（3）T2时期（乙细胞）中含A基因有________个，T3时期（丙细胞）中X与Y染色体________（填“同时”或“不同时”）存在，这是由于_________。
（4）推测该精原细胞产生相关精子的基因型为________。若该细胞减数分裂过程中染色体未发生异常分离，则T2时期（乙细胞）应含________条染色体。
【答案】（1）①. T2、T3 ②. ②
（2）①. T1 ②. 同源染色体
（3）①. 2 ②. 不同时 ③. 减数分裂Ⅰ完成时X与Y染色体已正常分离
（4）①. AaXB、Y或AaY、XB ②. 4
【解析】（1）依据表格中的数据可知，②在T3时期变为0，所以可推知，②表示染色单体，当染色单体存在时，DNA分子的数目等于染色单体的数目，当染色单体不存在时，DNA分子的数目等于染色体的数目，所以①表示染色体，③表示DNA，精原细胞在进行减数分裂时，染色体的数目会出现84的变化，所以T2和T3时期的染色体数目可以判断精原细胞进行的是减数分裂，T1时期的数目变化也可以有丝分裂，所以依据T1时期的染色体数目无法判断精原细胞进行的是减数分裂。
（2）T2和T3时期处于减数第二次分裂的前期、中期，末期，依据果蝇精原细胞中的染色体数目可推知，T2和T3时期的染色体数目为4，而此时期为5，说明在减数第一次分裂后期，同源染色体未正常分离，对应的时期为T1期。
（3）T2时期表示减数第二次分裂前期和中期，该时期存在姐妹染色单体，由于细胞分裂过程中仅基因A/a所在染色体发生一次分离异常，结合小问2可知，A/a对应的同源染色体在减数第一次分裂后期未正常分离，所以T2时期中含A基因2个，a基因2个，X、Y染色体在减数第一次分裂后期已正常分离，所以T3时期中X和Y染色体不同时存在。
（4）由于细胞分裂过程中仅基因A/a所在染色体发生一次分离异常，所以基因型为AaXBY的精原细胞产生精子的基因型为AaXB、Y或AaY、XB。若该细胞减数分裂过程中染色体未发生异常分离，则T2时期（乙细胞）应含4条染色体。
19. 豌豆种子的形状可分为圆粒和皱粒两种类型，圆粒豌豆因淀粉含量较高能有效锁住水分，皱粒豌豆则因淀粉合成不足导致失水皱缩。如图1展示了皱粒豌豆的形成机理，图2展示了遗传信息传递与表达的过程及相关物质。回答下列问题：
（1）根据图1分析，基因通过控制________的合成来控制代谢过程，进而控制豌豆种子的形状。
（2）圆粒豌豆中淀粉分支酶基因的表达涉及图2中的过程________（填序号）；酶2是________，其主要功能是________。
（3）图2所示结构中，属于核糖核苷酸链的是________链（填字母）。
（4）在图2的③过程中，b代表________，已知模板DNA链的部分碱基序列为5′-CAGAGAAGCGAT-3′，则其转录形成的mRNA序列为________。核糖体沿mRNA的移动方向是________端（填“5′→3′”或“3′→5′”）。
（5）过程③中，d所运输的氨基酸为________（备选密码子：丝氨酸UCG/AGC：丙氨酸GCU；精氨酸CGA）。
【答案】（1）淀粉分支酶
（2）①. ②③ ②. RNA聚合酶 ③. 解开DNA双链并催化RNA链的合成
（3）C、D （4）①. 氨基酸 ②. 5′-AUCGCUUCUCUG-3′ ③. 5′→3′
（5）丙氨酸
【解析】（1）豌豆粒形呈现皱粒的根本原因是编码淀粉分支酶的基因结构改变，控制合成的淀粉分支酶异常，该变异类型为基因突变。据该实例可知，基因可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）图2中，①表示DNA复制，②表示转录，③表示翻译，圆粒豌豆中淀粉分支酶基因的表达涉及转录和翻译，即②和③；酶2参与的是过程②转录过程，所以酶2表示RNA聚合酶，其主要功能是解开DNA双链并催化RNA链的合成。
（3）图2中，C链表示转录的产物，RNA；D链表示翻译的模板，mRNA，C和D均为核糖核苷酸连。
（4）在图2的③过程中，b代表氨基酸，模板DNA的碱基序列和mRNA反向平行，且构成碱基互补配对，所以其转录形成的mRNA序列为5′-AUCGCUUCUCUG-3′。核糖体沿mRNA的移动方向是5′→3′。
（5）d对应的密码子是GCU，则其携带的氨基酸为丙氨酸。
20. 亨廷顿舞蹈病（HD）是一种常见的神经系统遗传病，发病率约为1/10000。该病由等位基因H/h控制。研究发现，与正常基因相比，致病基因中增加了多个CAG序列，且CAG序列重复越多，发病年龄越早，临床症状越重。如图为某HD患者的家系图。回答下列问题：
（1）根据此家系图判断该病的遗传方式是________。
（2）HD致病基因形成的原因是________。I1与Ⅱ3的基因型________（填“相同”或“不同”）。
（3）由题意可知，亨廷顿舞蹈病的发病率约为1/10000。调查该数据时应注意________。若Ⅱ-4准备再次怀孕，为降低子代患病风险，你的建议是________。
（4）临床发现某一家族中，HD患者症状轻重不一，其根本原因可能是________。
【答案】（1）常染色体显性遗传
（2）①. 基因突变 ②. 相同
（3）①. 在人群中随机调查且调查人数足够多 ②. 进行产前基因检测
（4）该致病基因中重复的CAG序列长度不同
【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。
【解析】（1）Ⅰ-1 患病（设为父 ），Ⅰ-2 正常（母 ），Ⅱ-3 患病（子 ）、Ⅱ-1 正常（女 ）；且 Ⅱ-3（子 ）与 Ⅱ-4（女 ）均患病，若为隐性则 Ⅰ-2 需为携带者，但系谱图无隔代遗传，更符合常染色体显性遗传（患病无性别差异，且显性遗传可连续传递 ）。
（2）①致病基因形成原因：正常基因中增加多个 CAG 序列，属于基因突变（DNA 分子中碱基对增添 ）。
②Ⅰ-1 与 Ⅱ-3 基因型：HD 由显性基因控制（设为 H ），Ⅰ-1 基因型为 Hh（因 Ⅰ-2 正常，基因型 hh ，后代 Ⅱ-1 正常 ）；Ⅱ-3 患病，基因型为 Hh（若为 HH ，则 Ⅰ-2 需为 Hh ，但 Ⅰ-2 正常，故 Ⅱ-3 为 Hh ）→ 二者基因型相同 。
（3）①调查注意事项：发病率调查需随机取样、调查足够大的群体（避免偏差，保证数据准确 ）。
②优生建议：Ⅱ-3（Hh ）与 Ⅱ-4（Hh ）生育，子代患病概率 3/4 ，建议进行基因检测（产前诊断 ） ，判断胎儿是否携带致病基因。
（4）题干提到 “CAG 序列重复越多，发病年龄越早，症状越重”，故根本原因是患者体内 HD 基因中 CAG 序列重复次数不同 ，即重复的CAG序列长度不同。
21. 玉米（2n=20）是重要的粮食作物之一，也是遗传学研究中常用的模式生物。玉米的黄粒（A）对白粒（a）为显性，非糯性（B）对糯性（b）为显性。两对等位基因独立遗传。如图表示利用品种甲（AABB）和品种乙（aabb）通过三种育种方法培育出品种丙（AAbb）的过程。回答下列问题：
（1）通过过程①获得植株Ab常用的方法是________，过程②通常可使用一定浓度的秋水仙素处理其________（填“幼苗”“萌发的种子”或“萌发的种子或幼苗”），其作用的原理是________，与方法Ⅱ相比，方法Ⅰ获得品种丙的优点是_________。
（2）对玉米进行人工杂交的基本步骤是________；方法Ⅱ获得品种丙的原理是________。若对品种丙进行秋水仙素处理，可得到________（填“单倍体”“三倍体”或“四倍体”）植株，其产生的配子中含有________条染色体。
（3）方法Ⅲ的作用原理是_________，其是三种方法中最难获得品种丙的方法，理由是_________。
【答案】（1）①. 花药离体培养 ②. 幼苗 ③. 在有丝分裂前期，能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍 ④. 明显缩短育种年限且后代通常是纯合子
（2）①. 套袋—人工传粉—套袋 ②. 基因重组 ③. 四倍体 ④. 20
（3）①. 基因突变 ②. 基因突变具有不定向性、随机性
【分析】题图分析：方法Ⅰ是单倍体育种，原理是染色体数目变异；方法Ⅱ是杂交育种，原理是基因重组；方法Ⅲ是诱变育种，原理是基因突变。
【解析】（1）方法Ⅰ是单倍体育种，利用方法Ⅰ培育优良品种时，获得Ab植株常用的方法为花药离体培养，这种单倍体植株由于不含有同源染色体，不能进行正常的减数分裂，即不能产生正常的配子而表现为高度不育且植株弱小，通常使用适宜浓度秋水仙素处理单倍体的幼苗诱导植物细胞染色体加倍，其原理是在有丝分裂前期，能抑制纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞的两极，从而使细胞内染色体数目加倍。方法Ⅰ是单倍体育种，方法Ⅱ是杂交育种，则与方法Ⅱ相比，方法Ⅰ获得品种丙的优点是明显缩短育种年限且后代通常是纯合子。
（2）玉米为单性花，雌雄同株，对玉米进行人工杂交的基本步骤是应在花蕊还未成熟时，对母本进行套袋，防止外来花粉的干扰；待花蕊成熟后，进行人工授粉，然后对母本进行套袋处理，即套袋→人工传粉→套袋 ，两次套袋的目的都是防止外来花粉的干扰。方法Ⅱ是杂交育种，获得品种丙的原理是基因重组。若对品种丙进行秋水仙素处理，则染色体数目加倍，则可得到四倍体植株，则产生的配子中含有20条染色体。
（3）图所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，方法Ⅲ是诱变育种，原理是基因突变。由于基因突变频率很低，且是不定向、随机性，大多有害，所以最难获得优良品种的是方法Ⅲ。
序号
时期
①
②
③
T1时期（甲细胞）
8
16
16
T2时期（乙细胞）
5
10
10
T3时期（丙细胞）
5
0
5