河南省部分高中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题（解析版）

这是一份河南省部分高中2024-2025学年高一下学期期末考试生物试题（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。
1. 孟德尔通过假说一演绎法发现了遗传学的两大规律，下列不属于孟德尔提出的假说内容的是（ ）
A. 生物的性状是由遗传因子决定的
B. 体细胞中遗传因子是成对存在的
C. 产生配子时成对的遗传因子彼此分离
D. 生物体产生雌雄配子的数量是相等的
【答案】D
【详解】A、孟德尔假说认为性状由遗传因子控制，A正确；
B、体细胞中遗传因子成对存在是假说的基础，B正确；
C、形成配子时成对遗传因子分离属于假说的核心内容，C正确；
D、孟德尔假说未提及雌雄配子数量相等，实际生物中雄配子数量通常多于雌配子，D错误。
故选D。
2. 下列关于染色体、DNA、基因、碱基和脱氧核苷酸的叙述正确的是（ ）
A. 脱氧核苷酸的种类决定了DNA分子的多样性和特异性
B. DNA分子上基因的碱基数之和等于DNA分子碱基数之和
C. 染色体是遗传物质的主要载体，在人的体细胞中一般成对存在
D. 每条染色体上有许多DNA分子，DNA携带着大量遗传信息
【答案】C
【详解】A、脱氧核苷酸的排列顺序（而非种类）决定了DNA的多样性和特异性，A错误；
B、DNA分子上的非基因区域（如调控序列）导致基因碱基数之和小于DNA总碱基数，B错误；
C、染色体是DNA的主要载体，体细胞中同源染色体成对存在（如人类体细胞为二倍体），C正确；
D、每条染色体在未复制时含1个DNA，复制后含2个DNA，而非“许多”，D错误。
故选C。
3. Bar基因位于X染色体上，研究发现某雌性果蝇的同源染色体配对过程中发生了X染色体之间的不等交换，导致其中一条X染色体上的Bar基因重复，从而引起眼睛缩小。该变异类型属于（ ）
A. 基因突变B. 染色体结构变异
C. 基因重组D. 表观遗传
【答案】B
【详解】染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位，题干描述的染色体片段移接到非同源染色体属于易位，属于染色体变异。
【分析】染色体结构变异包括重复、缺失、倒位、易位，题干中X染色体不等交换导致Bar基因重复属于染色体结构变异，B正确，ACD错误。
故选B。
4. 科学家将大肠杆菌（只有一个复制原点，完成一次复制约40 min）置于低剂量的含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷培养基中培养几分钟后，将其转移至高剂量的含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核糖核苷培养基中继续培养，在DNA完成一轮复制前，检测发现合成的DNA两端的片段具有高放射性，中间片段具有低放射性。据此可以得出的结论是（ ）
A. DNA复制方式为半保留复制
B. DNA的复制和解旋同时发生
C. DNA可从起点向两边双向复制
D. DNA可以在多起点进行复制
【答案】C
【详解】DNA复制DNA复制是指以亲代DNA分子为模板，在一系列酶的作用下，按照碱基互补配对原则，合成出与亲代DNA分子完全相同的两个子代DNA分子的过程。DNA具有半保留复制、边解旋边复制等特点。
【分析】A、实验现象无法直接证明DNA复制方式为半保留复制，半保留复制需通过密度梯度离心实验验证，A错误；
B、DNA复制时解旋酶与聚合酶协同作用，边解旋边复制，但题干中放射性分布结果与复制方向相关，无法直接说明解旋与复制同时发生，B错误；
C、大肠杆菌DNA复制为单起点双向复制。低剂量³H标记时，复制起点附近区域被低放射性标记；转移至高剂量后，复制向两端延伸，两端因高剂量³H标记而呈现高放射性，中间为低放射性，符合双向复制的特征，C正确；
D、大肠杆菌DNA仅有一个复制起点，真核生物DNA才存在多起点复制，D错误。
故选C。
5. 下列有关T2噬菌体侵染细菌实验中35S标记组实验的叙述错误的是（ ）
A. 该组实验中上清液的放射性显著高于沉淀物
B. 若搅拌不充分，会导致沉淀物的放射性增强
C. 沉淀物中检测到的放射性部分来自子代的T2噬菌体
D. 该组实验证明侵染过程中噬菌体外壳未进入细菌内
【答案】C
【分析】³⁵S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，实验通过离心分离上清液（含蛋白质外壳）和沉淀物（含细菌）。
【详解】A、³⁵S标记的噬菌体蛋白质外壳未进入细菌，离心后主要存在于上清液中，因此上清液放射性显著高于沉淀物，A正确；
B、若搅拌不充分，部分蛋白质外壳仍吸附在细菌表面，离心后进入沉淀物，导致沉淀物放射性增强，B正确；
C、³⁵S标记的是亲代噬菌体的蛋白质，子代噬菌体的蛋白质由细菌内未标记的原料合成，不含³⁵S，沉淀物的放射性仅来自未分离的亲代蛋白质外壳，C错误；
D、实验结果显示沉淀物放射性低，说明蛋白质外壳未进入细菌，D正确。
故选C。
6. 丙型肝炎病毒（HCV）是导致丙肝的病原体，属于单股正链RNA（+RNA）病毒，如图表示该病毒在宿主细胞内的增殖过程。下列叙述错误的是（ ）
A. 参与①、②过程的酶和原料都不相同
B. ①、②、③过程的碱基互补配对方式相同
C. ②过程消耗的嘌呤数和③过程消耗的嘧啶数不同
D. 病毒进入细胞先进行①过程，再进行②、③过程
【答案】C
【分析】病毒没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能生存。①过程是翻译过程，②过程是以+RNA为模板合成-RNA，③过程是以-RNA为模板合成+RNA。
【详解】A、①过程是翻译过程，需要多种酶的参与，原料是氨基酸，②过程是RNA复制过程，需要的酶是RNA复制酶，原料是核糖核苷酸，所以参与①、②过程的酶和原料都不相同，A正确；
B、①是翻译过程，碱基互补配对方式是A-U、U-A、C-G、G-C，②、③过程是RNA复制过程，碱基互补配对方式也是A-U、U-A、C-G、G-C，①、②、③过程的碱基互补配对方式相同，B正确；
C、②、③过程是RNA复制过程，根据碱基互补配对原则，②过程消耗的嘌呤数和③过程消耗的嘧啶数是相同的，C错误；
D、病毒进入细胞后，先利用宿主细胞的核糖体进行①翻译过程，合成衣壳蛋白和酶X等，再进行②、③RNA复制过程，然后组装形成子代病毒，D正确。
故选C。
7. 某β地中海贫血症患者DNA上的β-珠蛋白基因中一个碱基对被替换，导致该处对应的mRNA中某种密码子变为终止密码子，基因未突变时该处对应的碱基序列如图所示。下列叙述错误的是（ ）
-- - TGG - - - ①
-- - ACC - - - ②
（UAA、UAG、UGA表示终止密码子）
A. 该基因转录的模板链是①号链
B. 该基因中G-C碱基对被A-T替换
C. 该变异会导致翻译出的肽链缩短
D. 终止密码子通常不编码氨基酸
【答案】A
【分析】基因的表达包括转录和翻译，基因突变后转录出的mRNA中碱基序列改变，可能导致编码的氨基酸序列发生改变。
【详解】A、基因转录时以DNA的一条链为模板，mRNA的序列与模板链互补。题目中突变前的mRNA密码子为UGG（对应DNA模板链为ACC，即②号链），因此模板链应为②号链，而非①号链，A错误；
B、突变导致mRNA中UGG变为终止密码子（如UAG），对应DNA模板链的第三个碱基由C→T，互补链的G→A，即原C-G碱基对被替换为T-A，B正确；
C、终止密码子提前出现会导致翻译提前终止，肽链缩短，C正确；
D、终止密码子（UAA、UAG、UGA）不编码氨基酸，仅作为翻译终止信号，D正确。
故选A。
8. 如图表示发生在真核细胞中的两种不同类型的变异。下列叙述正确的是（ ）
A. 两种变异都只发生在同源染色体之间
B. 两种变异都能在显微镜下直接观察
C. 两种变异都可以遗传给后代
D. 两种变异都只发生在减数分裂过程中
【答案】C
【分析】基因重组（交叉互换和非同源染色体上的非等位基因的自由组合）发生在减数第一次分裂前期或后期，染色体结构变异包括缺失、重复、倒位和易位。
【详解】A、交叉互换发生在同源染色体之间，易位发生在非同源染色体之间 ，A错误；
B、染色体结构变异（易位）可在显微镜下直接观察（染色体形态改变）；基因重组（交叉互换）属于分子水平变化，无法直接镜检，B错误；
C、基因重组和染色体结构变异均属于可遗传变异（遗传物质改变），若发生在生殖细胞中，可通过配子遗传给后代 ，C正确；
D、交叉互换仅发生在减数分裂 I 前期（同源染色体联会时）；易位可发生在有丝分裂或减数分裂过程中（染色体随机断裂与拼接），D错误。
故选C。
9. 研究人员利用低温抑制纺锤体形成的原理，将二倍体鱼培育成多倍体鱼，其过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 该过程中低温处理应安排在减数分裂Ⅱ后期进行
B. 该多倍体鱼的体细胞中含3个或6个染色体组
C. 该多倍体鱼具有个体大、繁殖能力强的特点
D. 低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理不同
【答案】B
【详解】A、低温抑制纺锤体形成，应作用于有丝分裂前期（纺锤体在前期形成）。图中是对二倍体鱼的细胞（可能是受精卵或体细胞）进行低温处理，诱导染色体加倍，而非减数分裂，A错误；
B、若处理的是二倍体鱼卵细胞（减数分裂产生1 个染色体组 ），低温使染色体加倍为 2 个染色体组，与精子（1 个染色体组）结合形成 3 个染色体组的多倍体；若处理的是体细胞（2 个染色体组 ），加倍后为 4 个染色体组，也可能后续再加倍为 6 个染色体组 ，B正确；
C、多倍体（如三倍体）在产生配子时，减数分裂染色体联会紊乱，无法形成正常配子，会导致其繁殖能力弱，C错误；
D、低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同，都是抑制纺锤体形成，导致染色体不能移向两极，从而染色体数目加倍，D错误。
故选B。
10. 2025年3月，我国科学家在河南大别山区成功发现鱼类新物种一大别山光唇鱼，这刷新了光唇鱼属已知物种分布的最北端记录，确定其属于新物种的依据是与现有光唇鱼属的其他鱼存在（ ）
A. 形态结构差异B. 生殖隔离
C. 地理隔离D. 基因库差异
【答案】B
【分析】在遗传学和生物进化论的研究中，把能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育的后代，这种现象叫作生殖隔离。
【详解】生殖隔离是物种形成的标志，若大别山光唇鱼与其他光唇鱼属物种存在生殖隔离，则说明其为新物种。综上所述，ACD错误，B正确。
故选B。
11. 大白菜（两性花植物）核基因雄性不育受一组复等位基因控制：育性恢复基因Ms'、雄性不育基因Ms和雄性可育基因ms，三者之间的显隐关系为Msf>Ms>ms，当含有Ms基因且不含Msf基因时才表现为雄性不育，其余均表现为雄性可育。两株雄性可育植株杂交，后代出现了雄性不育植株。下列叙述错误的是（ ）
A. Msf、Ms和ms基因的遗传遵循基因的分离定律
B. 两个雄性可育亲本中至少有一方的基因型为MsfMs
C. 若后代雄性不育植株为纯合子，则其所占比例为1/4
D. 若后代雄性不育植株为杂合子，则其所占比例为1/2
【答案】D
【分析】基因的分离定律是指：在生物的体细胞中，控制同一性状的遗传因子成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后的遗传因子分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。
【详解】A、Msf、Ms、ms为复等位基因，位于同源染色体同一位置，遵循基因的分离定律，A正确；
B、雄性不育植株基因型需为Ms_且不含Msf。若两亲本均为可育，至少一方需携带Msf（如MsfMs），否则无法产生含Ms且不含Msf的子代，B正确；
C、若雄性不育植株为纯合子（MsMs），则亲本组合为MsfMs × MsfMs，子代中MsMs占1/4，C正确；
D、若雄性不育植株为杂合子（Msms），亲本组合可能为MsfMs × Msfms，子代中Msms仅占1/4，而非1/2，D错误。
故选D。
12. 矮化育种是我国水稻育种的一个重大突破，籼稻的高秆、半矮秆和矮秆受两对等位基因A/a和B/b控制。让两株纯合的半矮秆植株杂交产生F1，F1自交后代F2中高秆：半矮秆：矮秆=9：6：1。下列叙述错误的是（ ）
A. A/a和B/b在减数分裂Ⅰ后期能自由组合
B. 亲本半矮秆植株基因型为AAbb和aaBB
C. F2中半矮秆植株自交后代矮秆占比1/6
D. 通过自交可检测F2中高秆植株的基因型
【答案】D
【分析】两株纯合的半矮秆植株杂交产生F1，F1自交后代F2中高秆：半矮秆：矮秆=9：6：1，为9：3：3：1的变式，即A/a和B/b位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律。
【详解】A、F2中高秆：半矮秆：矮秆=9：6：1，为9：3：3：1的变式，即A/a和B/b位于两对同源染色体上，在减数分裂Ⅰ后期能自由组合，A正确；
B、两株纯合的半矮秆植株杂交产生F1，F1自交后代F2中高秆：半矮秆：矮秆=9：6：1，由此推测高秆的基因型为A_B_，半矮秆的基因型为A_bb、aaB_，矮秆的基因型为aabb，因此亲本纯合矮秆植株基因型为AAbb和aaBB，B正确；
C、F2中半矮秆植株的基因型为1/6AAbb、1/3Aabb、1/6aaBB、1/3aaBb，自交后代矮秆（aabb）占比为1/3×1/4+1/3×1/4=1/6，C正确；
D、F2中高秆植株的基因型可能为AABB、AABb、AaBB、AaBb，高秆植株自交。基因型为AABB的植株自交后代全为高秆；基因型为AABb或AaBB的植株自交后代高秆：半矮秆=3：1；基因型为AaBb的植株自交后代高秆：半矮秆：矮秆=9：6：1，通过自交不一定能检测出F2中高秆植株的基因型（无法区别AABb或AaBB），D错误。
故选D。
13. 如图表示果蝇部分隐性基因及其在染色体上的位置。下列叙述错误的是（ ）
A. 由图可知，基因在染色体上呈线性排列
B. 可根据眼色判断白眼雌性和红眼雄性XWY杂交子代的性别
C. 基因w和基因pr控制相对性状，两者互为等位基因
D. 可选择基因dp和基因ru验证基因的自由组合定律
【答案】C
【详解】A、图中显示基因在染色体上呈线性排列，A正确；
B、白眼雌性（XwXw）与红眼雄性（XWY）杂交，子代雌性为XWXw（红眼），雄性为XwY，B正确；
C、等位基因需位于同源染色体的相同位置，控制相对性状。基因w在X染色体，基因p在2号染色体，非同源染色体上的基因不是等位基因，C错误；
D、基因dp（2号染色体）和基因ru（3号染色体）位于非同源染色体上，遵循自由组合定律，可用于验证基因的自由组合定律，D正确。
故选C。
14. 如图表示基因型为AaBb的雌性动物生殖器官中某细胞减数分裂过程中出现的染色体异常分离情况。下列叙述错误的是（ ）
A. 该细胞的名称为初级卵母细胞
B. A和a的分离仅发生在减数分裂Ⅰ
C. 经减数分裂形成的极体基因型互不相同
D. 产生的卵细胞基因型为ABb或aBb
【答案】B
【分析】该细胞处于减数第一次分裂后期，且为雌性动物生殖细胞，细胞质不均等分裂，符合初级卵母细胞特征。
【详解】A、该细胞处于减数第一次分裂后期，且为雌性动物生殖细胞，细胞质不均等分裂，符合初级卵母细胞特征（初级卵母细胞减数第一次分裂后期细胞质不均等分裂 ），A正确；
B、正常情况下，A和a在减数第一次分裂后期随同源染色体分离而分离，由图可知，A和a出现在一条染色体的两条姐妹染色单体上，在减数第二次分裂后期姐妹染色单体上的A、a也会分离，故A和a的分离不仅发生在减数分裂 I ，还可发生在减数分裂 II，B错误；
C、该细胞减数分裂异常，含有B/b的同源染色体未正常分离，形成的极体基因型为A、a、ABb或aBb，C正确；
D、结合C选项分析和图示可知，卵细胞基因型为ABb或aBb，D正确。
故选B。
15. DNMT3蛋白是一种DNA甲基化转移酶，能使DNA分子发生甲基化修饰。研究发现肺细胞的癌变是由ASPP基因（一种抑癌基因）甲基化引起的，与正常细胞相比，该癌细胞中DNMT3基因转录的mRNA和ASPP基因转录的mRNA含量分别会（ ）
A. 增加、增加B. 增加、减少
C. 减少、增加D. 减少、减少
【答案】B
【详解】据题干分析可知：当 ASPP 基因甲基化时，其表达会受到抑制，转录形成的 mRNA 含量会减少。因为癌细胞中 ASPP 基因发生甲基化，说明 DNMT3 蛋白的作用增强，那么 DNMT3 基因转录形成的 mRNA 含量会增加，以合成更多的 DNMT3 蛋白来促使 ASPP 基因甲基化。
【分析】A、DNMT3基因的mRNA增加，ASPP基因是抑癌基因，其甲基化会抑制转录，导致mRNA减少，A错误；
B、DNMT3基因的mRNA增加，ASPP基因的mRNA减少，B正确；
C、DNMT3基因的mRNA减少，ASPP基因的mRNA减少，C错误；
D、DNMT3基因的mRNA减少，ASPP基因的mRNA减少，D错误。
故选B。
16. 猕猴桃为雌雄异株的植物，其性别决定方式为XY型。猕猴桃果实黄心和红心是一对相对性状，受基因A/a控制，叶片有毛和无毛是另一对相对性状，受基因B/b控制，其中有一对基因位于X染色体上。某红心有毛雌性植株和黄心无毛雄性植株杂交，F1雌雄株均为黄心有毛。下列叙述错误的是（ ）
A. 这两对相对性状中黄心和有毛是显性性状
B. A/a基因在常染色体上，B/b基因在X染色体上
C. F1雌雄植株杂交后代中黄心无毛雄性植株占3/16
D. F1雌雄植株杂交后代的雌性个体中黄心有毛植株占3/8
【答案】D
【分析】基因的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；在减数分裂过程中，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、亲本红心与黄心杂交，F1全为黄心，说明黄心为显性；有毛与无毛杂交，F1全为有毛，说明有毛为显性，A正确；
B、F1雌雄均为黄心，说明A/a位于常染色体（若在X染色体，父本黄心需为XAY，但F1雌性可能为红心）。叶片有毛性状在雄性中表现与X染色体隐性遗传一致（父本无毛为XbY，母本有毛为XBXB），B正确；
C、F1雌（AaXBXb）与雄（AaXBY）杂交，黄心（A_）概率为3/4，无毛雄性（XbY）概率为1/2×1/2=1/4，总概率为3/4×1/4=3/16，C正确；
D、雌性个体中黄心（A_）概率为3/4，且全有毛（XBX-），故黄心有毛占3/4，D错误。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. tRNA是蛋白质合成的关键分子，其结构如图1所示。最新研究表明，在某些特定情况下，tRNA被RNA内切酶特异性剪切产生小片段RNA（tRF），tRF是具有调节功能的分子，能参与基因表达的调控，具体过程如图2所示。回答下列问题：

（1）构成tRNA分子的基本单位是________，在基因表达过程中tRNA的作用是_________，图1所示tRNA上的氨基酸为_________（部分密码子表：AGC丝氨酸；UCG一丝氨酸；GCU一丙氨酸；CGA一精氨酸）。
（2）据图2分析，经RNA内切酶剪切后，tRNA中的________键被破坏，从而产生tRF。RSIC是由AGO蛋白和tRF组成的复合物，在过程①中发挥催化作用而使mRNA降解的部分是RSIC中的________。
（3）在图2的过程②中tRF和mRNA结合后，能抑制_________（填一种细胞器）与mRNA的_______（填“5’”或“3’”）端结合，从而直接抑制基因表达的_________过程。
【答案】（1）①. 核糖核苷酸 ②. 识别并转运特定的氨基酸到核糖体上，同时能识别mRNA上的密码子，进行碱基互补配对 ③. 丝氨酸
（2）①. 磷酸二酯键 ②. AGO蛋白
（3）①. 核糖体 ②. 5’ ③. 翻译
【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。
【解析】（1）tRNA是一种RNA分子，RNA是由核糖核苷酸聚合而成的生物大分子，所以构成tRNA分子的基本单位是核糖核苷酸。在基因表达过程中，tRNA的作用是识别并转运特定的氨基酸到核糖体上，同时能识别mRNA上的密码子，进行碱基互补配对。图1中tRNA一端的反密码子是5’-GCU-3’，根据碱基互补配对原则，其对应的密码子是5’-AGC-3’，由部分密码子表可知，密码子AGC对应的氨基酸是丝氨酸。
（2）RNA内切酶能特异性剪切tRNA，tRNA是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成的，所以经RNA内切酶剪切后，tRNA中的磷酸二酯键被破坏，从而产生tRF。RSIC是由AGO蛋白和tRF组成的复合物，在过程①中，RSIC能使mRNA降解，其中发挥催化作用的是RSIC中的AGO蛋白，因为tRF能与mRNA结合，引导AGO蛋白对mRNA进行切割。
（3）在翻译过程中，核糖体沿着mRNA移动，读取密码子并合成蛋白质，所以在图2的过程②中tRF和mRNA结合后，能抑制核糖体与mRNA的结合，从而影响翻译过程。翻译是从mRNA的5’端开始，向3’端进行的，所以tRF和mRNA结合后，抑制核糖体与mRNA的5’端结合。基因表达包括转录和翻译两个过程，tRF和mRNA结合后抑制核糖体与mRNA结合，从而直接抑制基因表达的翻译过程。
18. 某岛屿上存在着尺蛾的两个变种灰尺蛾和黑尺蛾，其体色受一对等位基因B/b控制，灰色对黑色为显性。该地区原为森林，后建设成工业区。该地区不同时期两种尺蛾所占比例如表所示。回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为_________是生物进化的基本单位，________能为生物的进化提供原材料。
（2）分析表格数据可知，森林时期b基因的基因频率为_________，随着工业污染的加剧，杂合的灰尺蛾所占比例的变化趋势为__________。建成工业区50年后，该地区的尺蛾种群发生了进化，判断依据是________。
（3）该实例说明自然选择直接作用于个体的__________（填“表型”或“基因型”）。若工业区治理环境，重新绿化，则该区域灰尺蛾和黑尺蛾的数量可能发生的变化为_________。由此可见，生物进化的过程实际上是生物与无机环境之间__________的过程。
【答案】（1）①. 种群 ②. 突变和基因重组
（2）①. 10% ②. 下降 ③. 种群基因频率发生改变
（3）①. 表型 ②. 黑尺蛾数量减少，灰尺蛾数量增加 ③. 协同进化
【分析】现代生物进化理论的内容：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；在生物进化过程中，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。
【解析】（1）种群是生物进化的基本单位（进化的实质是种群基因频率的改变 ）， 突变和基因重组为生物进化提供原材料（突变包括基因突变和染色体变异 ）。
（2）生物进化的实质：生物进化是生物与无机环境之间协同进化 的过程（生物改变环境，环境选择生物，相互影响）。森林时期，黑尺蛾（bb ）占 1%，灰尺蛾（B_ ）占 99%。根据遗传平衡， b 基因频率 = 10%（因种群大、随机交配等，符合遗传平衡 ）；工业污染后，环境变黑，灰尺蛾（B_ ）易被淘汰，杂合子（Bb ）比例降低；建成工业区后，种群基因频率改变（b 基因频率从 10%→ ，基因频率变化 ），故发生进化。
（3）自然选择直接作用于表型（体色与环境匹配度 ）；环境绿化后，灰尺蛾易生存，数量增加，黑尺蛾减少；生物进化是生物与无机环境协同进化的过程。
19. 果蝇是遗传学常见的研究材料，其野生型正常眼和突变型小糙眼受X染色体上的一对等位基因B/b控制。科研人员对野生型果蝇进行人工处理，经筛选获得一条X染色体正常且有小糙眼基因、另外一条X染色体部分片段缺失的5种雌性果蝇，其X染色体上的缺失片段及其相应的眼型性状如表所示。回答下列问题：
（1）果蝇作为遗传学实验材料的优点是_________（答出2点）。
（2）根据表格结果可判断，控制果蝇小糙眼的基因位于X染色体的_________片段，理由是________。
（3）现有一批杂合正常眼雌性果蝇，经人工处理后，获得了某小糙眼雌性果蝇。该小糙眼雌果蝇的出现可能是由于发生了基因突变，也可能是由于X染色体上发生了片段缺失。已知同时不含B或b基因的受精卵不能正常发育。请设计杂交实验，探究该小糙眼雌性果蝇出现的原因。
实验思路：_________，统计子代果蝇的性别比例。
结果预测及结论：若子代_________，则是由于基因突变导致；若子代________，则是由于X染色体发生了片段的缺失导致。
【答案】（1）易饲养、繁殖快、子代数量多、具有多对易于区分的相对性状（任答 2 点 ）
（2）①. ③ ②. 只有缺失片段③时表现为小糙眼（或与小糙眼表现型相关的片段只有③）
（3）①. 让该小糙眼雌性果蝇与正常眼雄性果蝇杂交； ②. 雌：雄 = 1:1； ③. 雌：雄 = 2:1
【分析】遗传学实验材料的经典优点，易饲养可降低实验成本和难度；繁殖快、子代数量多。
【解析】（1）果蝇作为遗传学实验材料，具有易饲养可降低实验成本和难度；繁殖快、子代数量多，能在短时间内获得大量实验数据，使实验结果更具统计学意义；多对易于区分的相对性状，方便观察和统计实验结果等优点。
（2）通过分析表格中不同缺失片段对应的眼型，当缺失③和④时是小糙眼，缺失①和④、①和②、②时是正常眼，缺失②和③时是糙眼，对比可知只有缺失片段③相关情况能体现小糙眼基因的位置，即控制小糙眼的基因位于③片段 。
（3）由题意可知，杂合雌性果蝇为正常眼，说明正常眼为显性，欲探究该小糙眼雌性果蝇出现的原因，可让该小糙眼雌性果蝇与正常眼雄性果蝇杂交，统计子代果蝇的性别比例。若为基因突变，小糙眼雌果蝇基因型为XbXb ，与正常眼雄果蝇XBY 杂交，子代基因型XBXb 、XbY 性别比例雌：雄 = 1：1 。若为 X 染色体片段缺失，设缺失染色体小糙眼雌果蝇基因型为 为X−Xb ，与 与正常眼雄果蝇XBY 杂交，子代基因型 XBXb、XB X−、XbY、X−Y（因同时不含 B 或 b 基因的受精卵不能正常发育， 死亡 ），所以存活个体性别比例雌：雄 = 2：1 。
20. 杜氏肌营养不良症（DMD）是肌养蛋白编码基因（A/a）突变所致的神经系统遗传性疾病，是一种破坏性的进行性神经肌肉疾病，患者多数为男性，在儿童早期出现近端肌无力。随机调查发现人群中该病致病基因的基因频率和男性群体中的发病率相等，且均为p。如图表示某家系中该遗传病的遗传系谱图。回答下列问题：
（1）DMD的遗传方式为________，试结合题干说出两点判断的理由①_______；②_________。
（2）Ⅱ-1个体的基因型为_________，该家系中Ⅲ-1患者的致病基因可能来自Ⅰ代的_____号。若某女性DMD患者与某男性婚配，生育正常女儿的概率为_________（用字母p的代数式表示）。
（3）若Ⅲ-2是染色体组成为XXY的DMD患者，则该患者的基因型是________，从减数分裂的角度分析，该患者性染色数目异常的原因是_________。
【答案】（1）①. 伴X染色体隐性遗传病 ②. 该病患者多数为男性 ③. 人群中该病致病基因的基因频率和男性群体中的发病率相等
（2）①. XAXa ②. 2 ③. 1/2-1/2p ④. XaXaY ⑤. 母亲在减数分裂形成卵细胞的过程中，因减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开，成为两条染色体并移向细胞同一极，导致一个基因型为XaXa的异常卵细胞形成，该卵细胞和含有Y染色体的正常精子结合导致该患者的形成
【分析】分析题意，该病患者多数为男性，人群中该病致病基因的基因频率和男性群体中的发病率相等，由此可知该病为伴X染色体隐性遗传病。
【解析】（1）分析题意，该病患者多数为男性，人群中该病致病基因的基因频率和男性群体中的发病率相等，由此可知该病为伴X染色体隐性遗传病。
（2）Ⅲ-1患病，其基因型为XaY，Ⅱ-1的基因型为XAXa，Ⅱ-2的基因型为XAY；Ⅰ-1为不患病男性，基因型为XAY，故该家系中Ⅲ-1患者的致病基因可能来自Ⅰ代的2号。人群中该病致病基因的基因频率和男性群体中的发病率相等，且均为p，由此可知某男性的基因型为XaY的概率为p，基因型为XAY的概率为1-p，故若某女性DMD患者（XaXa）与某男性婚配，生育正常女儿的概率为（1-p）×1/2=1/2-1/2p。
（3）若Ⅲ-2是染色体组成为XXY的DMD患者，则该患者的基因型是XaXaY，则Ⅱ-3的基因型为XAXa，Ⅱ-4的基因型为XAY；从减数分裂的角度分析，该患者染色体异常的原因是其母亲在减数分裂形成卵细胞的过程中，因减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后，姐妹染色单体分开，成为两条染色体并移向细胞同一极，导致一个基因型为XaXa的异常卵细胞形成，该卵细胞和含有Y染色体的正常精子结合导致该患者的形成。
21. 家蚕（2n=56）是性别决定方式为ZW型的寡食性昆虫，以桑叶为食，而广食性蚕能以甘蓝叶制成的低成本人工饲料为食，广食性家蚕品种的育成可彻底改变蚕业生产结构，实现养蚕业的低成本化饲养。家蚕取食甘蓝和不取食甘蓝受一对等位基因A/a控制，另外一对等位基因B/b会影响取食甘蓝基因的表达，当B基因存在时取食甘蓝基因无法表达，研究人员饲养了GS01和12-010两种不同基因型的家蚕，对5龄饥饿家蚕用新鲜甘蓝叶饲喂，其食性调查结果如表所示。回答下列问题：
（1）根据杂交实验结果可知，家蚕的取食甘蓝和不取食甘蓝这对相对性状中________为显性性状，A和a这对等位基因位于______（填“常”或“Z”）染色体上，试结合调查结果说明判断理由：_________。
（2）08-310家蚕是不取食甘蓝的另一基因型纯合家蚕，实验小组让该家蚕与GS01家蚕进行杂交、杂交过程和实验结果如图所示：
根据杂交实验结果可知，08-310雄性纯合家蚕的基因型为_________，F₂的雄性不取食甘蓝家蚕中纯合子所占的比例为_________。
（3）现有某取食甘蓝的雌性家蚕X，若要检测该家蚕X的基因型，可以选择该雌性家蚕X与________（填“GS01”、“12-010”或“08-310”）的纯合雄性家蚕杂交，写出预期实验结果和相应实验结论_________。
【答案】（1）①. 取食甘蓝 ②. 常 ③. 若A/a基因位于Z染色体上，GS01（取食甘蓝）与12-010（不取食甘蓝）杂交，正交（GS01♀×♂12-010）和反交（GS01♂×♀12-010）的子代性状表现会因性别不同而不同。但实际杂交结果中，正交和反交的子代均取食甘蓝，且性状表现与性别无关，所以A和a这对等位基因位于常染色体上。
（2）①. aaZBZB ②. 1/4​
（3）①. 08-310 ②. 若子代均表现为不取食甘蓝，则该雌性家蚕的基因型为AAZbW；若子代表型及比例为雄性取食甘蓝：雄性不取食甘蓝：雌性取食甘蓝：雌性不取食甘蓝=1：1：1：1，则该雌性家蚕的基因型为AaZbW
【分析】基因的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；在减数分裂过程中，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）根据杂交实验结果，GS01家蚕取食甘蓝，12-010家蚕不取食甘蓝，GS01与12-010杂交产生的子代（无论正交还是反交）均取食甘蓝，说明取食甘蓝为显性性状，不取食甘蓝为隐性性状，A和a这对等位基因位于常染色体上，若A/a基因位于Z染色体上，GS01（取食甘蓝）与12-010（不取食甘蓝）杂交，正交（♀GS01×♂12-010）和反交（♂GS01×♀12-010）的子代性状表现会因性别不同而不同，但实际杂交结果中，正交和反交的子代均取食甘蓝，且性状表现与性别无关，所以A和a这对等位基因位于常染色体上。
（2）已知家蚕取食甘蓝和不取食甘蓝受一对等位基因A/a控制，另外一对等位基因B/b会影响取食甘蓝基因的表达，当B基因存在时取食甘蓝基因无法表达。GS01取食甘蓝，其基因型可能为A-bb，08-310家蚕是不取食甘蓝的纯合家蚕，GS01与08-310杂交，F1​均不取食甘蓝，F1​自交，F2​中取食甘蓝：不取食甘蓝=3：13，这是9：3：3：1的变形，说明两对基因遵循自由组合定律。又F2中雄性均为不取食甘蓝，而A和a这对等位基因位于常染色体上，故B和b位于Z染色体上，F2中，雄性不取食甘蓝：雌性不取食甘蓝：雌性取食甘蓝=8：5：3，则F1​的基因型为AaZBZb和AaZBW，由此可推出GS01的基因型为AAZbW，08-310的基因型为aaZBZB，所以08-310雄性纯合家蚕的基因型为aaZBZB，F2​中雄性不取食甘蓝家蚕的基因型为AAZBZB、AaZBZB、aaZBZB、AAZBZb、AaZBZb和aaZBZb，其中纯合子有AAZBZB、aaZBZB，F2的雄性不取食甘蓝家蚕中纯合子所占的比例为1/4​。
（3）现有某取食甘蓝的雌性家蚕X，基因型为A-ZbW，若要检测该家蚕X的基因型，可以选择该雌性家蚕X与08-310（aaZBZB）的纯合雄性家蚕杂交，若子代均表现为不取食甘蓝，则该雌性家蚕的基因型为AAZbW；若子代表型及比例为雄性取食甘蓝：雄性不取食甘蓝：雌性取食甘蓝：雌性不取食甘蓝=1：1：1：1，则该雌性家蚕的基因型为AaZbW。时期
灰尺蛾
黑尺蛾
森林时期
99%
1%
建成工业区后50年
1%
99%
果蝇X染色体
缺失片段
眼型
③和④
小糙眼
①和④
正常眼
①和②
正常眼
②和③
糙眼
②
正常眼
饲喂对象
取食率/%
平均值
表型
1
2
3
4
5
6
GS01
88.8
97.9
91.1
92.7
68.0
87.5
87.65
取食甘蓝
12-010
0
0
0
0
0
0
0
不取食甘蓝
♀GS01×♂12-010产生的子代
70.0
66.2
82.4
62.9
84.5
73.6
73.27
取食甘蓝
♂GS01×♀12-010产生的子代
71.2
74.2
61.2
6.9
82.1
84.7
75.05
取食甘蓝