【生物】甘肃省临夏州2024-2025学年高一下学期期末质量监测试卷（学生版+解析版）

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1. 兰州大学草业科学团队对中华羊茅开展研究，已知中华羊茅的高茎（A）对矮茎（a）为显性。用纯合高茎中华羊茅与纯合矮茎中华羊茅杂交得F1，F1自交产生F2，下列有关叙述错误的是（ ）
A. F1产生的雌配子和雄配子中A：a都为1：1
B. F2中高茎与矮茎之比为3：1，符合分离定律
C. F2中高茎中华羊茅的基因型有AA、Aa，其比例为1：2
D. F2中高茎与矮茎杂交，后代高茎：矮茎=1：1
【答案】D
【详解】A、用纯合高茎中华羊茅AA与纯合矮茎中华羊茅aa杂交得F1，F1为Aa，减数分裂时等位基因A和a分离，雌雄配子中A：a均为1：1，A正确；
B、F1自交（Aa×Aa），F2基因型为AA：Aa：aa=1：2：1，表现型高茎（AA+Aa）与矮茎（aa）之比为3：1，符合分离定律，B正确；
C、F2高茎中AA占1/3，Aa占2/3，其比例为1：2，C正确；
D、F2高茎包括AA（1/3）和Aa（2/3），与aa杂交时，后代高茎比例为1/3×1+2/3×1/2=2/3，矮茎为1/3，比例为2：1，D错误。
故选D。
2. 甘肃临夏地区种植的积石山芹菜有直立生长型和匍匐生长型两种植株形态。农业专家做了以下实验：
①将直立生长型与匍匐生长型芹菜进行正反交，所得均表现为直立生长
②将直立生长型芹菜自交，中直立生长型:匍匐生长型=3:1
③将直立生长型芹菜与匍匐生长型芹菜杂交，子代中直立生长型:匍匐生长型=1:1
下列关于上述实验的叙述，正确的是（ ）
A. 实验①正反交结果相同，说明控制芹菜生长形态的基因位于细胞质
B. 实验②中自交不属于性状分离实验
C. 实验③属于测交实验，可验证产生配子的种类及比例
D. 若让实验中的直立生长型芹菜自由交配，后代中匍匐生长型芹菜占1/4
【答案】C
【详解】 A、正反交结果相同说明性状由细胞核基因控制，而非细胞质基因，A错误；
B、实验②中F1自交后F2出现性状分离（3:1），属于典型的性状分离现象，B错误；
C、实验③为测交实验，结果1:1表明F1（杂合体）产生的配子类型及比例为1:1，C正确；
D、实验②的F2直立型基因型为1/3AA、2/3Aa，自由交配时群体中a配子占1/3，故aa（匍匐型）概率为(1/3)2=1/9，而非1/4，D错误。
故选C。
3. 天水武山豆角以优质高产闻名，豆角的豆荚形状、颜色和绒毛性状由三对独立遗传的等位基因控制。已知镰刀形荚（A）对直形荚（a）为显性，深绿色荚（B）对浅绿色荚（b）为显性，有绒毛（D）对无绒毛（d）为显性。现有镰刀形深绿有绒毛豆角（AaBbDd）与直形浅绿无绒毛豆角（aabbdd）杂交，子代个体中纯合子的概率为（ ）
A. 1/8B. 1/3C. 1/4D. 0
【答案】A
【详解】现有镰刀形深绿有绒毛豆角（AaBbDd）与直形浅绿无绒毛豆角（aabbdd）杂交，子代个体中纯合子的概率为1/2（Aa×aa→1/2 aa）×1/2（Bb×bb→1/2 bb）×1/2（Dd×dd→1/2 dd）=1/8，A正确，BCD错误。
故选A。
4. 如图表示某基因型为AaBb的哺乳动物精巢内的细胞分裂图像（仅呈现部分染色体），下列有关分析正确的是（ ）

A. 图1细胞处于有丝分裂的后期，该细胞发生过基因重组
B. 图2细胞处于减数第二次分裂的后期，该细胞一定发生过基因突变
C. 若图1细胞是精原细胞，子细胞一般仍然是精原细胞
D. 图2细胞是次级精母细胞，子细胞是精子
【答案】C
【详解】A、图1细胞含有同源染色体，染色体着丝粒分裂，处于有丝分裂的后期，有丝分裂过程中不发生基因重组，A错误；
B、图2细胞不含同源染色体，染色体着丝粒分裂处于减数第二次分裂的后期，该细胞发生过基因重组，即减数分裂Ⅰ前期，B和b所在的同源染色体的非姐妹染色单体发生了互换，B错误；
C、图1细胞正在进行有丝分裂，若图1细胞是精原细胞，子细胞一般仍然是精原细胞，C正确；
D、图2细胞细胞质均等分裂，说明该细胞为次级精母细胞，其子细胞为精细胞，D错误。
故选C。
5. 下列关于高等动物减数分裂和受精作用的叙述，错误的是（ ）
A. 受精作用过程中，精子和卵细胞的随机结合会使后代出现多种基因型，体现了基因自由组合定律
B. 受精卵中的核DNA一半来自精子，一半来自卵细胞，而细胞质DNA主要来自卵细胞
C. 减数第一次分裂前期同源染色体的非姐妹染色单体间互换，会导致基因重组，增加配子的多样性
D. 减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂，原因是同源染色体分离并分别进入不同子细胞
【答案】A
【详解】A、受精作用中精子和卵细胞的结合体现了雌雄配子的随机结合，不能体现非等位基因的自由组合，A错误；
B、受精卵是精子和卵细胞结合而来，其核DNA由精子和卵细胞各提供一半，而细胞质DNA几乎全部来自卵细胞，B正确；
C、减数第一次分裂前期，同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换，属于基因重组，可增加配子多样性，C正确；
D、减数第一次分裂时，同源染色体分离并进入不同子细胞，导致染色体数目减半，D正确。
故选A。
6. 在探索基因位置的科学史中，科学家运用不同方法逐步揭示基因与染色体的关系。下列有关基因定位的叙述，正确的是（ ）
A. 萨顿用显微镜观察蝗虫生殖细胞中染色体的形态变化，通过假说—演绎法提出基因在染色体上的假说
B. 摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，据中白眼性状与性别相关联直接证明基因位于X染色体上
C. 摩尔根与其学生发明了测定基因位置的方法，绘制出染色体上的基因的精确位置图
D. 现代分子生物学科学家通过荧光标记法将特定基因定位在染色体的精确位置，荧光点代表基因所在处
【答案】D
【详解】A、萨顿通过观察蝗虫生殖细胞中染色体行为，提出基因在染色体上的假说，并没有运用假说-演绎法，A错误；
B、摩尔根将白眼雄果蝇与红眼雌果蝇杂交，发现F2中白眼性状只出现在雄性中，说明性状与性别关联，提出基因在染色体上的假说，但需进一步进行测交实验才能验证基因位于X染色体上，B错误；
C、摩尔根和他的学生们经过十多年的努力，还发明了测定基因位于染色体上的相对位置的方法，并绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图，但位置并不精确，C错误；
D、现代分子生物学利用荧光标记的DNA探针与染色体特定基因结合，通过荧光点精确定位基因位置，D正确；
故选D。
7. 某地发现一种独特的穴居蜘蛛，其体色由一对等位基因控制，有灰黑色和红褐色两种表型。科研人员进行了两组杂交实验，结果如下：
不考虑基因突变、染色体变异和X、Y同源区段遗传，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 由实验结果可判断，控制体色的基因位于常染色体上
B. 若让实验一中的灰黑色雌、雄个体自由交配，中红褐色个体占1/4
C. 该蜘蛛种群中，灰黑色个体的基因型种类比红褐色个体少
D. 实验二中的灰黑色雌蛛与实验一的红褐色雄蛛杂交，后代雄蛛中红褐色个体占3/4
【答案】B
【详解】A、实验一中子代雌雄均出现灰黑色和红褐色，实验二中子代雌雄表型与性别完全关联，说明基因位于X染色体而非常染色体，A错误；
B、假设蜘蛛体色受基因A、a控制，该基因位于X染色体上，实验二中子代雌性全为灰黑色，而母本为红褐色，父本为灰黑色，故灰黑色为显性性状。实验一子代雌雄灰黑色：红褐色≈1:1，故实验一亲本的基因型为XAXa（灰黑色）、XaY（红褐色），F1灰黑色雌蛛（XAXa）和雄蛛（XAY）自由交配，子代中红褐色个体（XaY）占1/4，B正确；
C、灰黑色基因型有XAXA、XAXa（雌）、XAY（雄）共3种，红褐色基因型有XaXa（雌）、XaY（雄）共2种，灰黑色基因型更多，C错误；
D、实验一亲本的基因型为XAXa（灰黑色）、XaY（红褐色），F1红褐色雄蛛的基因为XaY。实验二中灰黑色雌蛛:红褐色雄蛛≈1:1，故亲本基因型为XaXa、XAY，F1灰黑色雌蛛（XAXa）与实验一F1红褐色雄蛛（XaY）杂交，雄蛛X来自母方（XA或 Xa，各占1/2），故雄蛛中红褐色个体（XaY）占1/2，D错误。
故选B。
8. 下列关于探索遗传物质经典实验的分析，合理的是（ ）
A. 肺炎链球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA与R型菌混合后，R型菌的转化效率与DNA纯度无关
B. 噬菌体侵染细菌实验的32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌组，若保温时间过长，上清液放射性强度会降低
C. 烟草花叶病毒感染实验中，将病毒的RNA和蛋白质分离后分别感染烟草，只有RNA能使烟草出现病斑
D. 以上三个实验均直接证明了DNA是生物的遗传物质
【答案】C
【分析】T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：分别用35S或32P标记大肠杆菌→用上述大肠杆菌培养T2噬菌体得到被35S或32P标记T2噬菌体→被35S或32P标记T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌→保温一段时间→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性高低。
【详解】A、肺炎链球菌体外转化实验中，S型菌的DNA纯度越高，R型菌的转化效率越高，若DNA含有其他成分，会降低转化效率，因此转化效率与DNA纯度有关，A错误；
B、32P标记的噬菌体实验中，保温时间过长可能导致细菌裂解，释放带32P标记的子代噬菌体，上清液放射性强度会升高，B错误；
C、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，实验中分离RNA和蛋白质后，只有RNA能使烟草出现病斑，C正确；
D、肺炎链球菌实验和噬菌体实验证明DNA是遗传物质，但烟草花叶病毒实验证明RNA是其遗传物质，D错误。
故选C。
9. 某双链DNA分子含有m个碱基对，其中腺嘌呤的数量占碱基总数的n%。若该DNA分子在适宜条件下连续复制3次，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 该DNA分子中含有的氢键数目为（3m-2mn%）个
B. 复制过程中需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数量为7m（1-n%）个
C. 子代DNA分子中，含有母链的DNA分子占1/8
D. 子代DNA分子中，嘌呤碱基所占比例高于嘧啶碱基所占比例
【答案】A
【详解】A、DNA中A-T对含2个氢键，C-G对含3个氢键，总碱基数为2m，A占n%，则A-T对数为2m×n%=0.02mn，对应氢键数为0.02mn×2=0.04mn；C-G对数为m-0.02mn，对应氢键数为（m-0.02mn）×3=3m-0.06mn，总氢键数为0.04mn+3m-0.06mn=3m-0.02mn，即含有的氢键数目为（3m-2mn%）个，A正确；
B、原DNA中C数为m（1-2n%），复制3次后需合成7个新DNA，共需游离C数为7m（1-2n%），B错误；
C、复制3次后，8个DNA中仅2个含母链，比例为2/8=1/4，C错误；
D、双链DNA中嘌呤（A+G）与嘧啶（C+T）比例恒为1：1，D错误。
故选A。
10. 下列关于基因的说法，正确的是（ ）
A. 基因是携带遗传信息的核酸片段，可通过控制酶的合成间接控制生物性状
B. 病毒的基因均由核糖核苷酸组成，且仅分布于拟核区域
C. 真核生物的基因都位于染色体上，编码蛋白质的基因长度与对应mRNA相同
D. 原癌基因与抑癌基因互为等位基因，共同控制着细胞周期
【答案】A
【详解】A、基因通常是有遗传效应的DNA片段，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，A正确；
B、病毒的遗传物质可能为DNA或RNA，并非全由核糖核苷酸组成，且病毒无细胞结构，无拟核区域，B错误；
C、真核生物的基因分为核基因和细胞质基因，其中只有细胞核基因位于染色体上，且编码蛋白质的基因的非编码区及内含子不转录，编码蛋白质的基因长度比对应mRNA长，C错误；
D、原癌基因与抑癌基因共同调控细胞周期，但二者不互为等位基因，D错误。
故选A。
11. “花牛”苹果果皮呈独特的红色，科研人员发现，某些“花牛”苹果的红色素合成基因表达量显著高于普通苹果品种，且该基因的DNA序列未发生改变。进一步研究发现，在果实发育过程中，该基因前端的胞嘧啶发生了低甲基化修饰，此变化有利于RNA聚合酶识别。下列关于“花牛”苹果红色素合成相关现象的叙述，正确的是（ ）
A. 该基因前端区域甲基化水平降低，导致红色素合成减少
B. 低甲基化修饰的基因可以通过有丝分裂传递
C. 红色素合成基因的DNA序列未变，其表达水平的差异属于基因突变导致的性状改变
D. 环境因素不会影响“花牛”苹果红色素合成基因的甲基化修饰状态
【答案】B
【详解】A、基因前端甲基化水平降低会促进RNA聚合酶识别启动子，促进基因表达，导致红色素合成增加，A错误；
B、低甲基化修饰属于表观遗传变化，在有丝分裂过程中，DNA复制后甲基化模式可传递给子细胞，B正确；
C、基因表达水平差异由甲基化修饰引起，而DNA序列未改变，属于表观遗传而非基因突变，C错误；
D、环境因素可能会通过影响“花牛”苹果红色素合成基因的甲基化修饰状态进而影响基因表达，D错误。
故选B。
12. 贴梗海棠是蔷薇科木瓜属植物，枝秆丛生，枝上有刺，花梗极短，花朵紧贴在枝干上，花色红黄杂糅，是良好的观花、观果花木，在公园、广场等地广泛种植，其花芽夏末秋初形成，须经低温处理，休眠才被打破，后随温度升高花芽开始发育，调节过程如图。下列说法错误的是（ ）

A. 基因1的表达促进激素1的合成体现了基因对性状的间接控制
B. 不同时期基因1、2的表达情况体现了基因的选择性表达
C. 深冬低温仅通过促进激素2的合成使花芽发育
D. 海棠花芽发育受环境因素和基因表达调控共同影响
【答案】C
【分析】基因控制性状的两个途径：①间接途径：基因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直接途径：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
【详解】A、基因1的表达导致了激素1的合成，激素1再影响花芽的发育，基因1的表达促进激素1的合成体现了基因对性状的间接控制，A正确；
B、基因的选择性表达是指在不同的细胞或不同的发育阶段基因的表达情况不同，不同的时期基因1和基因2的表达情况是不同的，可体现了基因的选择性表达，B正确；
C、分析题图可知，深冬低温通过抑制激素1的合成、促进激素2的合成使花芽发育，C错误；
D、植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，D正确。
故选C。
13. 已知基因H指导蛋白N的合成，基因H发生了三种类型的突变。基因H和突变后的基因所转录的mRNA序列以及相关密码子如表所示（表中未显示的序列均没有发生变化）。下列说法错误的是（ ）
A. 突变基因①不是H基因的等位基因
B. 基因H发生突变②后会发生氨基酸替换
C. 突变③可能使编码的氨基酸数量减少
D. 表中信息说明基因突变具有随机性
【答案】A
【详解】A、突变①的mRNA中ACU变为ACC，对应的DNA碱基变化为T/A→C/G，属于碱基替换，突变基因①是H基因突变而来的，是H基因的等位基因，A错误；
B、突变②的mRNA中AAC变为AAA，氨基酸由天冬酰胺替换为赖氨酸，突变②使蛋白H发生氨基酸替换，B正确;
C、突变③的mRNA中UUA变为UGA，而UGA属于终止密码子，使翻译提前终止，故突变③使蛋白N的氨基酸数量减少，C正确;
D、表中三种突变发生在基因不同位置，体现基因突变的随机性，D正确。
故选A。
14. 如图所示为细胞中所含的染色体，下列叙述正确的是（ ）
A. 图a中含有1个染色体组，代表的生物一定是由卵细胞发育而来的，是单倍体
B. 如果图b代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体
C. 如果图c表示体细胞，则图c代表的生物一定是三倍体
D. 图d可能是二倍体生物有丝分裂的后期，含有2个染色体组
【答案】B
【分析】由受精卵发育而来，体细胞中含有两个染色体组的个体称作二倍体，体细胞中含有三个染色体组的个体称作三倍体，体细胞中含有三个或三个以上染色体组统称为多倍体。由配子发育而来，体细胞中无论有几个染色体组都称作单倍体。
【详解】A、图a中含有1个染色体组，代表的生物一定是单倍体，可能是由卵细胞发育而成的，也可能是由精子发育而成的，A错误；
B、图b细胞含有2个染色体组，如果图b代表由受精卵发育成的生物的体细胞，则该生物一定是二倍体，B正确；
C、图c细胞含有3个染色体组，若该细胞表示体细胞，若该生物是由受精卵发育而来的，则为三倍体，若该生物由配子直接发育而来，则为单倍体，C错误；
D、图d细胞含有同源染色体，染色体着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，该细胞含有4个染色体组，可能是二倍体生物有丝分裂的后期，D错误。
故选B。
15. 祁连山国家级自然保护区内分布着多个沙蜥种群，其中荒漠沙蜥与旱地沙蜥形态差异显著，属于两个物种。研究发现，荒漠沙蜥适应干旱环境，其皮肤角质层更厚；旱地沙蜥则偏好半干旱灌丛地带，后肢相对更长利于跳跃。基于现代生物进化理论，下列叙述错误的是（ ）
A. 地理隔离可能是荒漠沙蜥与旱地沙蜥形成的最初原因
B. 两种沙蜥种群基因库差异的积累导致了生殖隔离的产生
C. 皮肤角质层厚度和后肢长度等性状差异体现了物种多样性
D. 自然选择使两种沙蜥种群的基因频率发生了定向改变
【答案】C
【详解】A、新物种的产生往往是通过长期的地理隔离而达到生殖隔离的，据此推测，地理隔离可能是荒漠沙蜥与旱地沙蜥形成的最初原因，A正确；
B、经过长期的地理隔离，两种沙蜥种群基因库差异的积累导致了生殖隔离的产生，进而形成了新物种，B正确；
C、种群内皮肤角质层厚度和后肢长度等性状差异体现了基因多样性，C错误；
D、自然选择决定生物进化的方向，使两种沙蜥种群的基因频率发生了定向改变，D正确。
故选C。
16. 下列关于人类遗传病及调查方法的叙述，正确的是（ ）
A. 由孕妇缺碘导致的胎儿智力发育异常属于多基因遗传病
B. 调查某单基因遗传病的遗传方式时，应在人群中随机抽样调查
C. 猫叫综合征是由5号染色体缺失引起的，属于染色体数目变异
D. 抗维生素D佝偻病在人群中女性患者多于男性患者，且部分女性患者病症相对较重
【答案】D
【详解】A、孕妇缺碘导致胎儿智力异常属于环境因素引起的疾病，并非遗传物质改变所致，因此不属于多基因遗传病，A错误；
B、调查单基因遗传病的遗传方式需研究患者家系，而调查发病率才需在人群中随机抽样，B错误；
C、猫叫综合征是5号染色体部分缺失引起的，属于染色体结构变异（缺失），C错误；
D、抗维生素D佝偻病为X染色体显性遗传病，女性患者（如杂合体）因X染色体随机失活可能导致症状轻重不一，部分女性患者（如显性纯合或失活偏向致病基因）可能病症较重，且女性患者数量多于男性，D正确。
故选D。
二、非选择题：本题共5小题，共52分。
17. 孟德尔通过豌豆杂交实验发现分离定律与自由组合定律，运用假说一演绎法，测交实验验证，奠定遗传学基础。但测交的验证是间接的，某兴趣小组依托小麦的相关性状进行实验作直接验证，请结合以下相关资料和材料分析回答：
小麦的非糯性（A）对糯性（a）为显性，抗病（T）对染病（t）为显性，花粉粒长形（D）对圆形（d）为显性，三对等位基因独立遗传，非糯性花粉遇碘液变蓝黑色，糯性花粉遇碘液变橙红色。现有四种纯合子基因型分别为：①AATTdd，②AAttDD，③AAttdd，④aattdd。
（1）若要快速简便地采用花粉鉴定法验证基因的分离定律，应选择亲本________（选①②③④中的两个标号填写）杂交得到，利用显微镜观察到________即可证明。
（2）若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，可以选择亲本________杂交得到，取花粉加碘液染色后，置于显微镜下观察，将会看到________种类型的花粉，且比例为________。
（3）若培育糯性抗病优良品种，应选用________和________亲本杂交（选①②③④中的标号填写）。
【答案】（1）①. ②和①（或②和③、或②和④）②. 产生的花粉粒圆形和长形的比例为1：1
（2）①. ②和④ ②. 4##四 ③. 1：1：1：1
（3）①. ① ②. ④（两空答案可颠倒）
【分析】由题意知，三对等位基因分别位于3对同源染色体上，每一对基因遵循基因的分离定律，三对等位基因之间遵循基因的自由组合定律。
【解析】（1）要快速简便用花粉鉴定法验证基因分离定律，则F1关于花粉形状基因为Dd ，产生花粉粒圆形和长形比例为1：1 ，所以应选择亲本②和①（或②和③、或②和④）杂交得到F1，利用显微镜观察到F1产生的花粉粒圆形和长形的比例为1：1。
（2）若采用花粉鉴定法验证基因的自由组合定律，杂交后代要同时含有A、a和D、d，故应该选亲本②（AAttDD）和④（aattdd），F1基因型AattDd ，会产生4种花粉（AtD、Atd、atD、atd），比例1：1：1：1。
（3）培育糯性（aa）抗病（TT）优良品种，选亲本①（AATTdd）和④（aattdd）杂交。
18. 2024年，考古学家在甘肃天水西山坪遗址发现了距今5300~4800年的黍亚科植物种子，通过古DNA技术分析发现，这些古代黍类植物基因组中存在与抗旱性相关的基因A，而现代黍类植物该基因频率显著下降。科研团队进一步研究发现，基因A的表达产物会抑制植物对氮元素的吸收利用。请结合现代生物进化理论，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。在黍类植物进化过程中________，为其提供原材料，________决定生物进化的方向。
（2）若将古代黍类植物（纯合，基因型为AA）与现代黍类植物（纯合，基因型为aa）杂交，产生的再自交，群体中A的基因频率为________。在仅考虑氮元素吸收利用的情况下，中表现出氮元素高效吸收性状的个体占比为________，这些个体自交后代中能稳定遗传的个体比例为________。
（3）从古代到现代，黍类植物基因A频率显著下降，其原因可能是：________。
【答案】（1）①. 种群 ②. 突变和基因重组 ③. 自然选择
（2）①. 50% ②. 1/4 ③. 100%
（3）随着环境变化，抗旱性状（基因A）不再具有显著生存优势；同时，基因A抑制氮元素吸收，在现代农业生产中，氮素供应充足且氮吸收能力强的个体更易生存繁殖，导致基因A频率下降
【分析】基因频率指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比例。
【解析】（1）现代生物进化理论中，种群是生物进化基本单位；突变（基因突变和染色体变异）和基因重组为进化提供原材料；自然选择决定进化方向。
（2）AA×aa→F1（Aa），F1自交得F2（1/4AA、1/2Aa、1/4aa），A基因频率=1×1/4+1/2×1/2=50%。基因A表达产物抑制氮吸收，aa（无A ）表现氮高效吸收，F2中aa占1/4。aa自交后代都是aa，稳定遗传，比例100%。
（3）从古代到现代，环境变化使抗旱（基因A ）优势减弱，且A抑制氮吸收，含A个体因氮吸收弱，生存繁殖劣势，同时氮素供应充足且氮吸收能力强的个体更易生存繁殖，导致A基因频率下降。
19. 如图为生物体内遗传信息传递的关键过程模式图，其中①、②和③分别代表不同的生理过程。据图分析回答问题：
（1）若图中①过程发生在雄性果蝇体内，其进行的时期为________。
（2）②过程是以________（填“整条DNA”或“基因”）为单位进行的，参与该过程的酶是________，该酶的作用是________。
（3）图中③过程中，需要________（填物质名称）运输氨基酸，每条mRNA上可结合多个核糖体，意义是________。
（4）①、②和③过程遵循________原则，该原则的实质是________。
【答案】（1）有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期
（2）①. 基因 ②. RNA聚合酶 ③. 催化解旋（或催化氢键断裂）和催化RNA中的磷酸二酯键的形成
（3）①. tRNA##转运RNA ②. 少量的mRNA可以在短时间内迅速合成出大量的蛋白质，提高翻译的效率
（4）①. 碱基互补配对 ②. 嘌呤与嘧啶之间形成特定位置和数量的氢键
【分析】分析题图：①表示DNA分子的自我复制；②表示转录过程；③表示翻译过程。
【解析】（1）图中①是DNA复制，雄性果蝇体内，DNA复制发生在有丝分裂前的间期和减数第一次分裂前的间期。
（2）②是转录，转录以基因为单位进行。参与转录过程的酶是RNA聚合酶，RNA聚合酶作用：催化解旋（或催化氢键断裂），使DNA双链解开；催化RNA中磷酸二酯键形成，合成RNA链。
（3）③是翻译，运输氨基酸的是tRNA（转运RNA）。在翻译过程中，一条mRNA可结合多个核糖体，在这些核糖体上相继翻译出相同的多肽链，这样少量mRNA短时间内迅速合成大量蛋白质，提高翻译效率。
（4）①（DNA复制）、②（转录）、③（翻译）都遵循碱基互补配对原则，该原则实质是嘌呤与嘧啶之间形成特定位置和数量的氢键，A与T之间形成两个氢键，C与G之间形成三个氢键。
20. 西瓜果实属于瓤果，沙脆香甜，瓜香浓郁，风味独特，是清热解暑的佳品，随着时代的变迁，无子西瓜更受人们的青睐，其育种技术不断发展创新，三倍体无子西瓜的培育是多倍体育种的经典案例，其过程如图所示，回答下列问题：
（1）科研人员通常采用秋水仙素处理二倍体西瓜（2N=22）的幼苗来获得四倍体植株。秋水仙素的作用机理是抑制细胞分裂________（填时期）________的形成，导致染色体无法移向细胞两极，从而使细胞内染色体数目加倍。
（2）在三倍体西瓜培育流程中，以四倍体西瓜植株作为母本，二倍体西瓜植株作为父本进行杂交。所收获种子的胚细胞是由受精卵发育而来，其含有________个染色体组。在三倍体西瓜植株开花时，授以二倍体植株的花粉，花粉的作用一方面是刺激子房发育成果实，另一方面能提供生长素，促进果实发育，此种育种方法的原理是________。
（3）三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体组数目为奇数，会出现________紊乱的现象，难以产生可育的配子，导致其高度不育。为验证该结论，请完善以下实验设计：
实验步骤：
①选取三倍体西瓜植株的________（填某植物组织名称），经过解离→漂洗→染色后制作成临时装片；
②将装片置于显微镜下，观察处于________（填时期）的细胞；
③统计观察到的细胞中染色体的________情况。
预测实验结果：________。
【答案】（1）①. 前期 ②. 纺锤体
（2）①. 3 ②. 染色体数目变异
（3）①. 联会 ②. 正在发育（或未成熟）的花药 ③. 减数分裂Ⅰ前期 ④. 联会 ⑤. 处于减数第一次分裂前期的细胞染色体联会紊乱，无法形成正常的四分体
【分析】染色体数目的变异可以分为两类：一类是细胞内个别染色体的增加或减少，另一类是细胞内染色体数目以一套完整的非同源染色体为基数成倍地增加或成套地减少。
【解析】（1）秋水仙素的作用机理是抑制细胞有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体无法移向细胞两极，从而使细胞内染色体数目加倍。
（2）四倍体母本产生的配子有2个染色体组，二倍体父本产生的配子有1个染色体组，形成的受精卵有3个染色体组，由此得来的胚细胞也是3个染色体组。培育三倍体西瓜的育种方法是多倍体育种，原理是染色体数目变异。
（3）三倍体西瓜在减数分裂过程中，由于染色体组数目为奇数，会出现联会紊乱的现象，难以产生可育的配子，导致其高度不育。为了验证该结论，可以选取三倍体西瓜植株的正在发育（或未成熟）的花药，经过解离→漂洗→染色后制作成临时装片；然后将装片置于显微镜下，观察处于减数分裂Ⅰ前期的细胞；统计观察到的细胞中染色体的联会情况。实验结果为处于减数第一次分裂前期的细胞染色体联会紊乱，无法形成正常的四分体。
实验组别
亲本组合
的表型及其比例
母本♀
父本♂
实验一
灰黑色
红褐色
灰黑色雌蛛:灰黑色雄蛛:红褐色雌蛛:红褐色雄蛛≈1:1:1:1
实验二
红褐色
灰黑色
灰黑色雌蛛:红褐色雄蛛≈1:1
基因
差异部分转录出的mRNA
序列相关密码子
基因H
AUG…AAC…ACU…UUA…UAG
AUG：甲硫氨酸（起始密码子）；UUA：亮氨酸；AAA：赖氨酸；ACU、ACC：苏氨酸；AAC：天冬酰胺UAG、UGA：终止密码子
突变①
AUG…AAC…ACC…UUA…UAG
突变②
AUG…AAA…ACU…UUA…UAG
突变③
AUG…AAC…ACU…UGA…UAG