【生物】江西省上进联考2025-2026学年高二上学期10月月考（学生版+解析版）

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1.考查范围：必修2.
2.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。
一、单项选择题：本题共12小题，每小题2分，共24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. 我国航天育种成果丰硕，已培育出700余个新品种（没有新物种），覆盖粮食、蔬菜、水果、花卉、牧草、林木、中草药及微生物等多个领域，为农业增产、生态改善及产业升级提供了重要支撑。下列叙述正确的（ ）
A. 700余个新品种的诞生，说明了基因突变的频率较高
B. 新品种仅涉及植物和微生物，说明了基因突变具有局限性
C. 700余个新品种的诞生，增加了基因和物种的多样性
D. 新品种诞生的同时也有性状的退化，体现了变异的相对性
【答案】D
【详解】A、700余个新品种的诞生，可反映突变基因的数量，但不能说明基因突变的频率较高，实际上基因突变的频率较低，A错误；
B、基因突变具有普遍性，B错误；
C、700余个新品种的诞生，原理是基因突变，并未产生新物种，进而并未增加物种的多样性，C错误；
D、新品种反映基因突变的有利性，性状退化反映基因突变的不利性，即新品种诞生的同时也有性状的退化，体现了变异的相对性，D正确。
故选D。
2. DNA不仅是静态的“基因档案”，更是动态的“生命指挥官”。下列叙述错误的是（ ）
A 细胞内DNA复制时，会呈现边解旋边复制现象
B. 双链DNA分子复制1次，子代DNA分子中均含有母链
C. DNA复制时，需要解旋酶和DNA聚合酶提供活化能
D. 该“生命指挥官”指挥着细胞内蛋白质的合成
【答案】C
【详解】A、细胞内DNA复制具有边解旋边复制的特点，A正确；
B、DNA进行半保留复制，所以双链DNA分子复制1次，子代DNA分子中均含有母链，B正确；
C、酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能，不是提供活化能，C错误；
D、该“生命指挥官”是DNA，DNA通过控制蛋白质的合成，控制生物的性状，D正确。
故选C。
3. 遗传物质的探究历程是从早期对蛋白质与DNA的争议猜测，经关键实验突破证明DNA（及部分RNA）为遗传物质，再到揭示其结构、功能并探索起源进化的不断深入过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 肺炎链球菌的体内转化实验的核心是将不同的物质分开，分别探究其功能
B. 肺炎链球菌的体外转化实验的核心是将DNA分离提纯使R型细菌转化为S型细菌
C. 蔡斯和赫尔希根据32P标记组放射性主要集中在沉淀物中判断DNA是遗传物质
D. 烟草花叶病毒感染烟草的实验可证明RNA是烟草花叶病毒的遗传物质
【答案】D
【详解】A、肺炎链球菌的体内转化实验并未将不同的物质分开，A错误；
B、肺炎链球菌的体外转化实验的核心不是将DNA分离提纯使R型细菌转化为S型细菌，而是利用DNA酶水解DNA，结果R型细菌不能转化为S型细菌，B错误；
C、蔡斯和赫尔希判断DNA是遗传物质不是根据32P标记组的放射性主要集中在沉淀物中，而是通过两组侵染实验结果的对照，证实只有DNA能进入细菌细胞中而蛋白质外壳仍留在细胞外，C错误；
D、烟草花叶病毒实验通过分离RNA和蛋白质感染烟草，证明RNA可指导病毒复制，说明其遗传物质是RNA，D正确。
故选D。
4. 将海蜇绿色荧光蛋白基因（一个长度为5170个碱基对的DNA片段）转入鼠细胞中，培育的转基因鼠在紫外线的照射下，也能像海蜇一样发光。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 几乎所有生物共用一套密码子是转基因实验成功的原因
B. 实验结果表明，一个DNA片段就是一个基因
C. 基因之间的区别是碱基排列顺序和空间结构不同
D. 绿色荧光蛋白基因在其他生物细胞中都能正常表达
【答案】A
【详解】A、转基因实验成功的原因之一是几乎所有生物共用一套遗传密码（密码子），所以能合成相同的蛋白质，A正确；
B、有遗传效应的DNA片段是基因，但并不是所有的片段都是基因，B错误；
C、基因之间的区别是碱基数量和排列顺序的不同，不包括空间结构不同，C错误；
D、绿色荧光蛋白基因是真核细胞基因，在其他生物细胞，如原核细胞中不一定能正常表达，D错误。
故选A。
5. 同一蜂巢内的蜜蜂中，蜂王和工蜂（2n=32）均是由受精卵发育而成，而雄蜂（n=16）是由未受精的卵细胞直接发育而成的。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 雄蜂的性染色体只有Y染色体
B. 雄蜂的产生过程不遵循基因自由组合定律
C. 未受精的卵细胞具有发育成个体的全套遗传物质
D. 雄蜂的等位基因在减数分裂Ⅰ时分离
【答案】C
【详解】A、根据题干信息可知。蜜蜂的性别是由染色体组数决定的，没有性染色体，A错误；
B、雄蜂是由卵细胞直接发育而成的，卵细胞的产生过程遵循基因自由组合定律，B错误；
C、未受精的卵细胞能发育成一个完整个体，所以它具备发育成个体的全套遗传物质，C正确；
D、雄蜂只有一个染色体组是单倍体，其精原细胞中没有同源染色体，故在减数分裂Ⅰ后期时不存在等位基因的分离，D错误。
故选C。
6. 黑腹蝴蝶的复眼发育过程受brd基因和eya基因的协同调控。brd基因可转录产生一种小分子RNA（sRNA），该sRNA可与eya基因的mRNA特定区域结合，从而参与eya基因的表达调控。如图表示黑腹蝴蝶复眼不同发育程度时，brd基因与eya基因表达水平的变化情况。根据上述信息，下列推测不合理的是（ ）
A. eya基因编码的蛋白质可能延缓蝴蝶复眼的最终分化
B. brd基因转录的sRNA可能抑制eya基因的翻译过程
C. sRNA对eya基因的调控机制不属于表观遗传学范畴
D. 若brd基因发生功能缺失突变，则蝴蝶复眼发育进程加速
【答案】D
【详解】A、据图可知，eya基因在发育早期高表达，后期显著下降，说明其产物可能在早期阶段抑制复眼分化进程，延缓成熟，A正确；
B、根据题意可知，sRNA通过与mRNA互补结合参与eya基因的表达调控，说明其可阻断翻译过程或促使mRNA降解，这是sRNA作用的经典机制，B正确；
C、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，sRNA通过调控翻译影响基因表达，属于转录后调控，C正确；
D、若brd基因功能缺失，sRNA无法生成，对eya基因的抑制作用减弱，eya基因持续高表达将延缓复眼分化，导致发育延迟而非加速，D错误。
故选D。
7. 单亲二体（UPD）是指个体的某一对同源染色体全部遗传自父方或母方，而非父母各贡献一条染色体的遗传现象。UPD的形成通常源于胚胎早期的染色体纠错过程，其存在多种机制，如单体自救、三体自救等，其中三体自救的流程如图所示。不考虑基因突变，下列关于UPD的叙述，正确的是（ ）
A. UPD的出现源于双亲之一产生了二体配子
B. UPD和双亲整倍体均不属于染色体数目变异
C. UPD产生配子过程中，最多出现22个四分体
D. 双亲不患色盲，患色盲的UPD子代为男孩
【答案】B
【详解】A、据题意，若双亲之一产生了二体配子，可通过三体自救的方式产生UPD；若为单体自救型UPD，则UPD的出现源于双亲之一产生了缺失1条染色体的配子，A错误；
B、UPD和双亲整倍体的染色体数目正常，不属于染色体数目变异，B正确；
C、UPD有23对染色体，其产生配子过程中，最多出现23个四分体，C错误；
D、双亲不患色盲，正常情况下，女儿不患色盲、儿子可能患色盲，UPD子代患色盲，若与UPD相关的染色体为常染色体，则患色盲的UPD子代为男孩，若与UPD相关的染色体为X染色体，则患色盲的UPD子代为女孩，D错误。
故选B。
8. 耳聋是听觉传导通路发生器质性或功能性病变，导致不同程度听力损害的总称，其中遗传性耳聋在所有耳聋病例中约占50%。部分类型耳聋的致病基因及其所在位置如下表所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 父亲正常，母亲患甲类耳聋，他们的儿子未必患该病
B. 选择生育女孩，利于减少乙类耳聋的发病率
C. 调查丙类耳聋的发病率，应避开母亲患该病的家系
D. 12SrRNA基因是其等位基因的碱基序列改变而来
【答案】A
【详解】A、据表可知，甲类耳聋是一种伴X染色体显性遗传病，父亲正常，母亲患甲类耳聋，若母亲为杂合子，则他们的儿子不一定患该病，A正确；
B、据表可知，乙类耳聋是一种常染色体隐性遗传病，男女患该遗传病的概率相等，所以选择生育女孩，并不能减少乙类耳聋的发病率，B错误；
C、调查丙类耳聋的发病率，应在人群中随机取样，C错误；
D、12SrRNA基因是细胞质基因，没有等位基因，只有核基因才有等位基因，D错误。
故选A。
9. 某校高二年级的兴趣小组为了调查某种隐性遗传病（由等位基因H/h控制）的发病率，对全校学生（1480名男生、1520名女生）进行了调查，调查结果如图所示。下列相关叙述错误的是（ ）

A. 该单基因遗传病的发病率约为1.2%
B. 根据该调查结果无法计算出h基因的基因频率
C. 据图推测，H基因可能位于X染色体上
D. 扩大调查人数即可确定该遗传病的遗传方式
【答案】D
【详解】A、调查的3000人中，有35人患病，因此该单基因遗传病的发病率约为35÷3000×100%≈1.2%，A正确；
B、由于该遗传病可能为隐性遗传病，然而携带者人数未知，基因所在染色体情况也未知，因此根据该调查结果无法计算h基因的基因频率，B正确；
C、据图可知，该校学生中男生患该遗传病人数多于女生，符合伴X染色体隐性遗传病的特点，即等位基因H/h可能位于X染色体上，C正确；
D、确定该遗传病的遗传方式应在患者家系中进行调查，仅扩大调查人数，未必能确定该遗传病的遗传方式，D错误。
故选D。
10. 地球生命如同一棵不断分支的树，所有物种共享一个“树干”（共同祖先），随着时间推移分化出无数“枝条”（现存物种）。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 现存物种是由共同祖先在不同时间点进化而来的
B. 地球生命是由多个独立的起源事件共同产生的
C. 比较解剖学、胚胎学能为共同祖先理论提供证据
D. 现存的大量化石为生物进化论提供了直接证据
【答案】B
【详解】A、由于分支事件发生在不同地质时期，导致现存物种进化时间存在差异，A正确；
B、由于所有物种共享一个“树干”（共同祖先），所以地球生命是由一个独立的起源事件共同产生的，B错误；
C、比较解剖学、胚胎学、分子生物学等也能为共同祖先理论提供证据，C正确；
D、化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或遗迹，直接反映了古代生物的形态结构，为生物进化提供了最直接的证据，D正确。
故选B。
11. 研究发现，亲缘关系较近的植物，由于具有相似的遗传背景和生殖机制，它们的花粉和柱头之间可能具有较高的亲和性。果农将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄雌蕊柱头上，获得了无子葡萄。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 二倍体爬山虎与二倍体葡萄之间能进行基因交流
B. 二倍体爬山虎与二倍体葡萄的生殖机制完全不同
C. 该葡萄无子的直接原因在于该葡萄不能产生配子
D. 进化史中，爬山虎和葡萄所经历的选择压力不同
【答案】D
【详解】A、生殖隔离是指在自然条件下，由于生物之间不能交配或者交配后不能产生可育后代的现象。将二倍体爬山虎的花粉涂在未受粉的二倍体葡萄柱头上，获得的葡萄中没有种子，说明爬山虎和葡萄之间存在生殖隔离。二倍体葡萄能接受二倍体爬山虎的花粉，说明两者的亲缘关系较近，但两者之间存在生殖隔离，不能进行基因交流，A错误；
B、二倍体爬山虎与二倍体葡萄的亲缘关系较近，所以两者的生殖机制相似，B错误；
C、该葡萄无子的原因在于该葡萄未能完成受精作用，C错误；
D、爬山虎和葡萄的形态、功能及适应性特征不同，源于在进化史中，爬山虎和葡萄经历了截然不同的选择压力，D正确。
故选D。
12. 始祖马的四肢细长，趾端具小蹄和肉垫，适合在森林中松软地面行走及灵活跳跃，而现代马的四肢修长且强壮，单蹄且侧趾完全退化，适于在开阔的草原上奔跑，这些差异反映了马类从森林到草原的适应性进化过程。下列叙述正确的是（ ）
A. 马类四肢的进化是主动选择的结果，而非自然选择驱动
B. 始祖马趾端具小蹄和肉垫是其与其他生物协调进化的结果
C. 基因突变是始祖马进化成现代马的唯一可遗传变异来源
D. 始祖马进化成现代马的过程中，发生了基因频率的改变
【答案】D
【详解】A、马类四肢的进化是自然选择驱动的结果，而非主动选择，A错误；
B、始祖马趾端具小蹄和肉垫并非是与其他生物协调进化的结果，而是自然选择驱动下适应森林环境的适应性特征，B错误；
C、始祖马进化成现代马的可遗传变异来源有基因突变、基因重组和染色体变异等，C错误；
D、始祖马进化成现代马的过程中，发生了进化，而进化的实质是基因频率的改变，故始祖马进化成现代马的过程中，发生了基因频率的改变，D正确。
故选D
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4个选项中，有2项或2项以上符合题目要求，全部选对的得4分，选对但选不全的得2分，有错的得0分。
13. 已知某蝴蝶的性别决定方式为ZW型，其翅型和体色分别由等位基因E/e和F/f控制。现让多只基因型相同的雄蝴蝶与多只基因型相同的雌蝴蝶自由交配得到F1，F1的表型及比例如下表所示。下列叙述错误的是（ ）
A. 控制翅型和体色的基因独立遗传，但无法判断两对基因的位置
B. 亲本中雌蝴蝶的基因型为EeZFW，雄蝴蝶基因型为EeZFZf
C. F1中的长翅红体雌蝴蝶基因型有4种，残翅白体均为纯合子
D. 将F1残翅红体雌蝴蝶进行测交，F2中的蝴蝶均为杂合子
【答案】ABD
【详解】AB、F1中无论雄蝴蝶还是雌蝴蝶长翅：残翅=3∶1，即翅型与性别无关，因此控制该蝴蝶翅型的基因位于常染色体上，长翅为显性性状，亲本雌雄蝴蝶相关基因型都为Ee。F1中雌蝇（ZW）只有红体，雄性（ZZ）中红体：白体=1∶1，说明亲本雌雄蝴蝶相关基因型分别为ZFZf×ZfWF，可推断控制眼色的基因位于Z、W染色体同源区段上，且红体为显性性状。综上分析可知亲本中雄蝴蝶基因型为EeZFZf，雌蝴蝶基因型为EeZfWF，AB错误；
C、亲本中雄蝴蝶基因型为EeZFZf，雌蝴蝶基因型为EeZfWF，F1中的长翅红体雌蝴蝶（EEZFWF、EEZfWF、EeZFWF、EeZfWF）共有4种基因型，残翅白体（eeZfZf）是隐性纯合子，C正确；
D、F1残翅红体雌蝴蝶基因型为eeZFWF或eeZfWF，对其测交，即与eeZfZf交配，F2中的蝴蝶既有杂合子也有纯合子，D错误。
故选ABD。
14. 如图为百合（2n=24）体内的一个细胞在分裂过程中的部分曲线示意图，①②③表示分裂的三个时段。下列关于该细胞分裂的叙述，正确的是（ ）
A. 若N代表24条染色体，则该细胞正在进行减数分裂
B. 若纵坐标表示染色单体，则该细胞正在进行有丝分裂
C. 若纵坐标表示同源染色体对数，则N的数值一定为12
D. 无论纵坐标代表何种含义，①→②→③细胞数量均会加倍
【答案】CD
【详解】A、若N代表24条染色体，说明①段染色体数量为48条，此段表示有丝分裂后期，该细胞正在进行有丝分裂，A错误；
B、若纵坐标表示染色单体，①→②→③发生了染色单体数量减半，说明①阶段没有发生染色单体的分离，则该细胞正在进行减数分裂，B错误；
C、若纵坐标表示同源染色体对数，①→②→③发生了同源染色体对数减半，则细胞正在进行有丝分裂（减数分裂Ⅱ无同源染色体），①阶段含24对共48条染色体，N的数值一定为12，C正确；
D、无论纵坐标代表何种含义，②阶段均代表细胞一分为二，因此①→②→③细胞数量均会加倍，D正确。
故选CD。
15. 科研人员利用白菜、黑芥和甘蓝两两杂交，再诱导杂种植株染色体数目加倍，培育出了芥菜型油菜、甘蓝型油菜和埃塞俄比亚芥，简易流程如图所示，其中M、N、Q分别表示不同的染色体组。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 黑芥的一个染色体组内有4对染色体
B. 甘蓝型油菜的部分体细胞中会出现4个M
C. 白菜、黑芥和甘蓝的雌雄配子间可相互识别
D. 埃塞俄比亚芥属于四倍体，可产生正常配子
【答案】BCD
【详解】A、一个染色体组内没有同源染色体，所以不成对，A错误；
B、甘蓝型油菜的体细胞进行增殖时，处于有丝分裂后期的细胞内有4个M，B正确；
C、据图可知，白菜、黑芥和甘蓝两两杂交，均可得到杂交种，所以白菜、黑芥和甘蓝的雌雄配子间可相互识别，C正确；
D、埃塞俄比亚芥属于四倍体，减数分裂时，同源染色体可两两配对，故可产生正常配子，D正确。
故选BCD。
16. 科学家对镰状细胞贫血患者红细胞的血红蛋白分子进行分析发现，在组成血红蛋白分子的肽链上，发生了氨基酸的替换，如下图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 镰状细胞贫血和苯丙酮尿症都是基因突变引起的遗传病
B. 该“氨基酸的替换”导致血红蛋白中的氨基酸种类发生了改变
C. 5'-ACU-3'、5'-AGU-3'分别是苏氨酸的密码子和反密码子
D. 基因的不同位点都可能发生突变，体现基因突变的随机性
【答案】ACD
【详解】A、镰状细胞贫血和苯丙酮尿症都是单基因遗传病，而致病基因来源于基因突变，A正确；
B、据图可知，该“氨基酸的替换”并未导致血红蛋白中的氨基酸种类改变，B错误；
C、据图可知，图中有4种图形，分别代表不同的碱基，剩余1种未标记的是C，所以5'-ACU-3'是苏氨酸的密码子，由于密码子与反密码子是互补配对且所处核酸反向平行，因此5'-AGU-3'是苏氨酸的反密码子，C正确；
D、基因突变的随机性是指基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，也可以发生在细胞内不同的DNA分子上，甚至同一DNA分子的不同部位，D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共60分。
17. 橡胶树干胶产量受两对基因（A/a、B/b）控制，科学家用纯种的高产品系和低产品系橡胶树作为亲本分别在云南和海南进行了如下实验（不考虑突变、环境对基因表达过程以及橡胶树生长发育的影响）。回答下列问题：
（1）
云南实验中，F1的基因型为______。
（2）控制橡胶树产量的两对等位基因在遗传上______（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，依据是______。
（3）有人认为，上述两个实验结果的差别是由于海南的特殊气候影响导致的染色体互换，请从上述两个实验中选择合适的材料设计实验进行验证：
实验思路：____________；
预期实验结果：___________。
（4）云南橡胶研究所的科研人员利用二倍体高产品系GT1（纯种、雄性不育）和PR107（杂种、雄性可育）杂交，获得了少量三倍体的“云研77-2”高产品种。为探究“云研77-2”形成的原因，研究人员对GT1、PR107、云研77-2的SSR基因（一种高度保守的DNA序列，不同来源染色体上的SSR内部序列略有差异）进行了扩增和电泳，结果如下图所示。
①结合减数分裂和受精作用分析，三倍体“云研77-2”产生的原因：______。
②“云研77-2”橡胶树高度不育，原因是______。
【答案】（1）AaBb
（2）①. 不遵循 ②. 两组实验组中F1均为两对基因杂合，自交后代未出现9∶3∶3∶1或其变式的比例
（3）①. 在海南进行实验，让海南实验中的F1高产植株与亲本（或F2）中的低产植株杂交，统计后代不同产量的个体数量 ②. 杂交后代中，高产∶中产∶低产≈3∶2∶3
（4）①. PR107减数第一次分裂时同源染色体未分离，产生了染色体未减半（2个染色体组）的雄配子，该配子与GT1产生的正常雌配子结合所致 ②. 减数分裂过程中，会发生联会紊乱现象，很难产生正常配子
【分析】自由组合定律：控制不同性状的遗传因子的分离和组合是互不干扰的；在形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
【解析】（1）根据题干橡胶树干胶产量受两对基因（A/a、B/b）控制，科学家用纯种的高产品系和低产品系橡胶树作为亲本分别在云南和海南进行了如下实验，如果两对基因分布位于两对同源染色体上，实验结果应该是9:3:3:1的变式，但是实验结果却是3:1，说明存在连锁的情况，云南实验中，F1的基因型为AaBb。
（2）橡胶树的产量这一性状受两对等位基因控制，由实验可知高产对中产、低产为显性，若它们遵循孟德尔自由组合定律，则亲本分别为AABB、aabb、F1为AaBb，F2应为9∶3∶3∶1的变式。但是两组实验组中F1均为两对基因杂合，自交后代未出现9∶3∶3∶1或其变式的比例，因此不遵循自由组合定律。
（3）根据题意，两对基因应当位于一对同源染色体上A与B连锁、a与b连锁，海南实验中F1减数分裂出现了四分体内非姐妹染色单体片段互换，F2低产aabb占9/64，即F1产生的配子中ab=3/8，则AB=3/8，aB=Ab=1/8，要验证配子产生情况，可选择测交方法，即在海南进行实验，F1高产植株与低产植株杂交，杂交后代高产∶中产∶低产≈3∶2∶3。
（4）因为不同来源染色体上的SSR序列不同，GT1是纯种，只有一种SSR，PR107是杂种，含有2种SSR，而它们杂交的子代含有上述3种SSR，因而可以推断是PR107减数第一次分裂时同源染色体未分离，产生了含有2个染色体组的雄配子（带有PR107的2种SSR），与GT1产生的正常雌配子（含有GT1的1种SSR）结合所致。“云研77-2”橡胶树是三倍体，减数分裂过程中，会发生联会紊乱现象，很难产生正常配子，所以高度不育。
18. 玉米是雌雄同株异花植物。玉米籽粒的甜与非甜是一对相对性状，籽粒中的果糖含量越高则越甜；非糯与糯性是另一对相对性状，糯性则是因为支链淀粉的含量几乎为100%。如图表示玉米籽粒中淀粉的合成途径，Sh2基因和Wxl基因均为显性基因且独立遗传。回答下列问题：
（1）Sh2基因与Wxl基因独立遗传，其在减数分裂中的行为是______。欲完成玉米的杂交操作，操作步骤是______。
（2）超甜玉米的糯性往往很低、籽粒表现出皱缩特征，据图分析原因可能是______（填“Sh2基因”或者“Wxl基因”）突变，图示体现基因控制生物体性状的方式是______。
（3）人体自身无法合成赖氨酸，必须从食物中摄取。玉米籽粒中赖氨酸含量较低，制约了其营养价值。科学家发现，通过诱变技术使编码赖氨酸代谢关键酶（L蛋白）的基因发生突变，可显著提高玉米籽粒中的赖氨酸积累量。现有两种此类突变体γ12和ρ7，L蛋白表达量检测结果如图所示（注：C为野生型对照），推测突变体γ12在农业增产中可能更具应用潜力，理由是______。另一种突变体ρ7检测到L蛋白的肽链变短，其原因可能是______。
【答案】（1）①. 减数分裂Ⅰ后期，随同源染色体彼此分离，随非同源染色体自由组合 ②. 对雌花套袋→授粉→再套袋
（2）①. Sh2基因 ②. 基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（3）①. 该突变体未能检测到L蛋白，推测其基因突变导致蛋白质合成完全受阻，从而更彻底地解除对赖氨酸合成的抑制，赖氨酸积累更多 ②. 基因突变导致终止密码子提前出现，翻译提前终止
【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自由组合是互不干扰的；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）基因的分离与自由组合定律的细胞学基础是减数分裂。具体而言，在减数第一次分裂的后期，同源染色体分离，分别进入两个子细胞，这导致了等位基因的分离。与此同时，非同源染色体自由组合，位于非同源染色体上的非等位基因也随之自由组合。玉米为雌雄同株单性花，可省略去雄操作，为避免自花或外来花粉污染，杂交需进行人工干预。核心步骤是：在母本雌花未成熟时套袋隔离→待其成熟后，采集父本花粉进行授粉→授粉完成后立即再套袋，直至籽粒开始发育，即欲完成玉米的杂交操作，操作步骤是对雌花套袋→授粉→再套袋。
（2）从图示可以看出Sh2基因表达产生的Sh2酶可以催化果糖和葡萄糖转化为ADP-Cle，进而在Wx1酶作用下转化为直链淀粉，超甜玉米的糯性很低、籽粒表现出皱缩特征，说明其果糖含量高，淀粉含量低，可能是Sh2基因发生突变。图示体现基因控制生物体性状的方式是：基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
（3）根据题干信息，野生型玉米赖氨酸含量较低，L蛋白表达量较高，说明L蛋白在赖氨酸代谢通路中的作用是促进赖氨酸代谢，降低其含量。反之，突变体γ12中完全检测不到L蛋白，推测其基因突变导致蛋白质合成完全受阻，从而更彻底地解除对赖氨酸合成的抑制，赖氨酸积累更多，因此提高营养品质的效果最好。p7蛋白变短，说明基因突变导致终止密码子提前出现，翻译提前终止，肽链变短。
19. 研究发现，玉米籽粒的紫色是由A基因控制的，无色是由a基因控制，其中a基因是A基因中插入了一种移动因子所致，该移动因子可以插入到基因中，也可以从基因中切离，该移动因子的移动受到等位基因B/b控制。当B基因存在时，a基因中的该移动因子会随机切离，并恢复为A基因，致使无色籽粒上出现紫斑，在籽粒发育中，过程该切离越早，紫斑就越大。紫色籽粒玉米甲与无色籽粒玉米乙杂交，所得F1再自交，F2籽粒的表型及比例为紫色∶花斑色∶无色=12∶3∶1。回答下列问题：
（1）A基因突变成a基因的机理是______。
（2）玉米甲与玉米乙杂交，所得F1籽粒的颜色为______。根据“紫色∶花斑色∶无色=12∶3∶1”可知，F1产生配子的过程中，发生了______。
（3）基因型为aaBb的玉米植株与______（填表型）植株进行测交，所得子代中出现紫色玉米的原因是______。
（4）科研人员研究发现，基因型为aaBB的植株连续自交若干代，子代中频繁出现一些新的性状，推测出现上述现象的原因是______。
【答案】（1）A基因内插入了一种移动因子
（2）①. 紫色 ②. 基因重组（或等位基因A/a和B/b之间发生了自由组合）
（3）①. 无色籽粒 ②. 花斑玉米产生的aB配子中，B基因的存在使a基因恢复为A，获得该配子的子代玉米表现为紫色籽粒
（4）切离的移动因子会插入其他位置导致基因突变，从其他位置切离可能导致染色体断裂
【分析】基因分离定律和自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【解析】（1）a基因是A基因中插入了一种移动因子所致，所以A基因突变成a基因的机理是A基因内插入了一种移动因子。
（2）根据“F2籽粒的表型及比例为紫色：花斑色：无色=12∶3∶1”可知，F1的基因型为AaBb，对应表型为紫色籽粒。另外，F2出现上述比值，也说明F1在产生配子的过程中，发生了基因重组。
（3）基因型为aaBb的玉米植株与基因型为aabb的植株进行测交，基因型为aabb的植株籽粒颜色为无色。根据“当B基因的存在时，a基因中的该移动因子会随机切离，并恢复为A基因，致使无色籽粒上出现紫斑，在籽粒发育过程该切离越早，紫斑就越大”可知，切离应发生在配子形成的过程中，即花斑玉米产生的aB配子中，B基因的存在使a基因恢复为A基因，获得该配子的子代玉米表现为紫色籽粒。
（4）科研人员研究发现，基因型为aaBB的植株连续自交若干代，子代中频繁出现一些新的性状，说明频繁发生变异，即切离的移动因子会插入其他位置导致基因突变，从其他位置切离可能导致染色体断裂。
20. 已知甲病是由等位基因G/g控制的，乙病是由等位基因T/t控制的，上述两对等位基因中有一对仅位于X染色体上。图1和图2分别表示甲病、乙病的家族系谱图，每个家系中只有一种遗传病患者。回答下列问题：

（1）人类遗传病通常是指______的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、______三大类。
（2）甲病和乙病中，遗传方式与人类红绿色盲的遗传方式不同的是______。
（3）科研人员对图1和图2中部分成员进行基因检测，检测结果如下表所示，其中“+”表示存在、“-”表示不存在、“×”表示未检测。
①基因1、基因3分别指的是______；
②图1家族中，Ⅱ-5的基因型为______；若对图2家族中的Ⅰ-1检测与乙病相关的基因，则检测结果是：基因3对应______、基因4对应______（填“+”或“-”）。
（4）遗传病对人类健康构成了严重威胁，为尽可能降低其发病率，可采取遗传咨询、产前诊断等有效措施。Ⅰ推算后代再发风险率，Ⅱ体检、了解家族病史，Ⅲ提出预防措施，Ⅳ系谱分析确定遗传方式是遗传咨询过程涉及的基本程序，正确的排序是______（用序号和箭头作答）。
【答案】（1）①. 由遗传物质改变而引起 ②. 多基因遗传病和染色体异常遗传病
（2）甲病 （3）①. 基因G、基因T ②. GgXTXt ③. + ④. +
（4）Ⅱ→Ⅳ→Ⅰ→Ⅲ
【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）人类遗传病通常是指由遗传物质改变而引起的人类疾病，主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病三大类。
（2）图1中，Ⅱ-3和Ⅱ-4不患甲病，Ⅲ-8患甲病，由此推知，甲病为常染色体隐性遗传病；图2中，Ⅰ-1和Ⅰ-2不患乙病，Ⅱ-4患乙病，由此推知：乙病为隐性遗传病。由于甲病和乙病中有一个是伴X染色体遗传病，因此乙病为伴X染色体隐性遗传病。人类红绿色盲的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，所以甲病和乙病中，遗传方式与人类红绿色盲的遗传方式不同的是甲病。
（3）图1家族中没有乙病患者，而Ⅱ-6含基因3、不含基因4，所以基因3对应T基因、基因4对应t基因；同理，基因1对应G基因、基因2对应g基因。Ⅱ-5含有基因1、基因2、基因3和基因4，所以其基因型为GgXTXt。图2家族中的Ⅰ-1的儿子患乙病，所以Ⅰ-1含T基因和t基因。对图2家族中的Ⅰ-1检测与乙病相关的基因，检测结果是基因3对应“+”、基因4对应“+”。
（4）遗传咨询过程中，首先进行体检，了解家族病史，根据家族病史，绘制系谱图并分析确定遗传方式，再推算后代再发风险率，最后提出预防措施，即正确的排序是Ⅱ→Ⅳ→Ⅰ→Ⅲ。
21. 某种小海螺有一对位于常染色体上的等位基因H/h，这对等位基因的频率在某海域的A区和B区种群世代间保持相对稳定。2019年，发生了一次有毒藻类爆发增殖，释放的毒素，导致B区该小海螺大量死亡；A区基本没有影响。此后，A区的该小海螺逐渐向B区扩散，6年后，B区该小海螺种群中H基因的频率又恢复到2019年之前的相对稳定的平衡状态。H基因频率的变化曲线如图所示，回答下列问题：
（1）基因测序发现，等位基因H/h的碱基对数相同，由此推测该等位基因出现的直接原因是____________。诸多可遗传变异中，能为小海螺的进化提供最原始材料的是______。
（2）基因型为Hh的小海螺与基因型为hh的小海螺交配，子代的基因型及比例为1∶1，由此可验证等位基因H/h在遗传上遵循______。
（3）2019年前，该海域中______（填“A区”或“B区”）含H基因的个体具有更强的适应能力；2025年，该海域B区的该小海螺种群中基因型为Hh的个体所占比例约为______。
（4）2022～2025年，B区该小海螺种群的H基因频率变化的主要原因______（填“是”或“不是”）个体迁移，理由：____________。
【答案】（1）①. 基因突变中的碱基替换 ②. 基因突变
（2）分离定律 （3）①. A区 ②. 32%
（4）①. 不是 ②. A区的H基因频率较大、B区的H基因频率较小，若个体迁移是主要原因，则B区的H基因频率应该逐渐上升，而不是逐渐下降
【分析】基因频率及基因型频率：（1）在种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1；（2）一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2×杂合子的频率。
【解析】（1）基因突变导致等位基因的出现，基因突变的类型有碱基增添、缺失和替换，由于基因测序发现，等位基因H/h的碱基对数相同，所以该等位基因出现的直接原因是基因突变中的碱基替换。基因突变、基因重组和染色体变异都属于可遗传变异，其中基因突变能为小海螺的进化提供最原始材料。
（2）基因型为Hh的小海螺与基因型为hh的小海螺交配，属于测交，子代的基因型及比例为1:1，该结果可验证等位基因H/h在遗传上遵循分离定律。
（3）含H基因的个体具有更强的适应能力，说明H基因的频率较大，据图可知，A区的H基因频率较大，因此，2019年前，该海域中A区含H基因的个体具有更强的适应能力。2025年，B区该小海螺种群中H基因的频率又恢复到2019年之前的相对稳定的平衡状态，H基因频率为0.2，推知h基因频率为0.8，因此该海域A区的该小海螺种群中基因型为Hh的个体所占比例约为0.2×0.8×2×100%=32%。
（4）由于A区的H基因频率较大，B区的H基因频率较小，若个体迁移是主要原因，则B区的H基因频率应该逐渐上升，而不是逐渐下降。由此可见，2022～2025年，B区该小海螺种群的H基因频率变化的主要原因不是个体迁移。
耳聋类型
致病基因
位置
甲
PRPS1基因（显性）
X染色体
乙
GJB2基因（隐性）
常染色体
丙
12SrRNA基因
线粒体
表型
长翅红体
长翅白体
残翅红体
残翅白体
雄蝴蝶/只
121
118
43
40
雌蝴蝶/只
239
0
82
0
待检测基因
图1家族
图2家族
Ⅱ-5
Ⅱ-6
Ⅰ-1
Ⅰ-2
Ⅱ-4
Ⅱ-5
基因G、g
基因1
+
+
+
×
×
+
基因2
+
+
-
×
×
-
基因T、t
基因3
+
+
×
+
-
+
基因4
+
-
×
-
+
+