湖北武汉市重点中学5G联合体2025-2026学年高一下学期期末考试生物试卷（Word版附解析）

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1. 具有一对等位基因的杂合子Dd，其配子的基因型为（ ）
A. D或ddB. d或DDC. D或dD. DD或dd
【答案】C
【解析】
【分析】基因分离定律的实质：在杂合子的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；生物体在进行减数分裂形成配子时，等位基因会随着同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】基因型为Dd的个体在减数分裂形成配子时，等位基因分离，分别进入不同的配子中，因此其形成的配子的基因型为D或d。
故选C。
2. 某生物只能产生ORS、Ors、RS、rs四种数量相当的雄配子，则其基因在染色体上的位置应为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【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。
【详解】已知该生物能产生等量的配子ORS、Ors、RS、rs,分析这四种配子可知rs、RS总是同时出现，说明基因R、r和基因S、s在同一对同源染色体上，且RS位于同一条染色体，rs在同一条染色体上；O、与rs、RS之间自由组合，说明O、与rs、RS不在一对同源染色体上。C符合题意。
故选C。
3. 减数分裂和有丝分裂是真核细胞的两种重要分裂方式。下列关于减数分裂和有丝分裂的比较，正确的是（ ）
A. 两者都是进行了两次连续的细胞分裂
B. 两者在前期都会有联会现象和四分体产生
C. 两者都在分裂前的间期进行DNA的复制
D. 两者都是分裂完成后子细胞中染色体数目减半
【答案】C
【解析】
【详解】A、有丝分裂仅进行1次细胞分裂，只有减数分裂会进行2次连续的细胞分裂，A错误；
B、联会和四分体是减数第一次分裂前期特有的现象，有丝分裂过程中不存在该特征，B错误；
C、有丝分裂和减数分裂都在分裂前的间期完成DNA的复制和相关蛋白质的合成，C正确；
D、有丝分裂完成后子细胞的染色体数目与亲代细胞相同，仅减数分裂完成后子细胞染色体数目减半，D错误。
4. 如图为某哺乳动物体内细胞不同分裂时期的染色体及染色体上基因分布示意图。下列叙述错误的是（ ）
A. 甲图所示细胞有4条染色体，含有8条染色单体
B. 乙图所示细胞处于有丝分裂后期，且可含有2个b基因
C. 丙图所示细胞为初级卵母细胞，丁图所示细胞无同源染色体
D. 甲图所示细胞经减数分裂可同时产生AB、Ab、aB、ab四种配子
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲图细胞共4条染色体，每条染色体含有2条姐妹染色单体，因此总共有8条染色单体，A正确；
B、乙图细胞着丝粒分裂，两极均含有同源染色体，属于有丝分裂后期，原本携带b基因的染色体复制后，姐妹染色单体各携带1个b基因，着丝粒分裂后细胞中可含有2个b基因，B正确；
C、丙图细胞同源染色体分离且细胞质不均等分裂，为初级卵母细胞；丁图处于减数第二次分裂中期，细胞中不存在同源染色体，C正确；
D、该生物为雌性，一个卵原细胞经减数分裂最终只能产生1个卵细胞（1种配子），无法同时产生4种配子，D错误。
5. 某雄果蝇的基因型为AaXBY，用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因，检测中发现该细胞只进行了一次减数分裂（不考虑突变）。下列叙述错误的是（ ）
A. 减数分裂I后期细胞中移向一极的颜色可能只有1种
B. 如果能观察到6个荧光点，则该细胞可能是初级精母细胞
C. 减数分裂Ⅱ中期细胞中可能出现3种颜色的4个荧光点
D. 如果能观察到3种颜色的荧光，则该细胞中不具有同源染色体
【答案】D
【解析】
【分析】减数分裂时，DNA只复制一次，细胞连续分裂两次，故减数第一次分裂各时期细胞中会有3种颜色的荧光点。
【详解】A、已知用3种不同颜色的荧光素分别标记该果蝇一个精原细胞中的A、a、B基因，减数第一次分裂后期，同源染色体分离导致等位基因分离，同时非同源染色体上的非等位基因自由组合，即A和a分离，XB和Y分离，则Y染色体分向的一极只含A或a一种颜色的荧光，A正确；
B、如果能观察到6个荧光点，说明DNA已经完成复制，但还没有发生同源染色体分离，故该细胞可能是初级精母细胞，B正确；
C、若减数第一次分裂前期A和a所在的同源染色体之间发生互换，则减数第二次分裂中期细胞内含有Aa，若含A和a的染色体与XB组合在一个细胞内，则该细胞含有A、a和B基因，细胞内出现3种颜色的4个荧光点，C正确；
D、减数第一次分裂过程中染色体经过了复制，但基因没有分离，细胞内含有3种颜色的荧光，同时细胞内含有同源染色体，D错误。
故选D。
6. 一对染色体组成正常的白眼雄果蝇和红眼雌果蝇（红眼为显性）杂交，后代出现一只红眼果蝇（XAXaY）。分析该果蝇出现的原因（不考虑突变），不可能的是（ ）
①亲本雌蝇减数分裂Ⅰ中2条X染色体未分开，一起进入次级卵母细胞
②亲本雌蝇减数分裂Ⅱ中2条X染色体未分开，一起进入卵细胞
③亲本雄蝇减数分裂Ⅰ中2条性染色体未分开，一起进入次级精母细胞
④亲本雄蝇减数分裂Ⅱ中2条性染色体未分开，一起进入精细胞
A. ①②B. ①③C. ②③D. ②④
【答案】D
【解析】
【详解】亲本白眼雄果蝇基因型为XaY，红眼雌果蝇至少携带1个XA，子代基因型为XAXaY，其中XA只能来自母本，Y只能来自父本。
①、母本若为XAXa，减数分裂Ⅰ同源X染色体未分离，可产生基因型为XAXa的卵细胞，与Y型精子结合即可得到XAXaY，①是可能的；
②、母本减数分裂Ⅱ是姐妹染色单体分离，若未分开，产生的卵细胞两条基因型相同（为XAXA或XaXa），与精子结合无法得到同时含XA、Xa的子代，②不可能；
③、父本减数分裂Ⅰ同源性染色体未分离，可产生基因型为XaY的精子，与母本的XA型卵细胞结合即可得到XAXaY，③是可能的；
④、父本减数分裂Ⅱ是姐妹染色单体分离，若未分开，产生的精子为XaXa或YY，无法同时提供Xa和Y，与卵细胞结合无法得到XAXaY，④不可能；
D符合题意、ABC不符合题意。
7. 下列对生物体遗传物质的相关叙述错误的是（ ）
A. 肺炎链球菌的遗传物质是DNA
B. 烟草花叶病毒的遗传物质是RNA
C. 绝大多数生物的遗传物质是DNA
D. 人体细胞中的遗传物质均位于染色体
【答案】D
【解析】
【详解】A、肺炎链球菌是原核生物，属于细胞结构生物，所有细胞结构生物的遗传物质都是DNA，A正确；
B、烟草花叶病毒是RNA病毒，仅由RNA和蛋白质组成，其遗传物质是RNA，B正确；
C、所有细胞结构生物的遗传物质都是DNA，只有少数RNA病毒的遗传物质是RNA，因此绝大多数生物的遗传物质是DNA，DNA是主要的遗传物质，C正确；
D、人体细胞的遗传物质是DNA，DNA主要分布在细胞核的染色体上，还有少量DNA分布在线粒体中，并非全部位于染色体，D错误。
8. 现有新发现的一种感染A细菌的病毒B，科研人员设计了如图所示两种方法来探究B病毒的遗传物质是DNA还是RNA。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 同位素标记法中，若3H替换32P标记上述两种核苷酸不能达成实验目的
B. 酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶应用了加法原理
C. 若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无，则说明该病毒的遗传物质主要是DNA
D. 若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，则说明该病毒的遗传物质是RNA
【答案】D
【解析】
【详解】A、核苷酸的元素组成为C、H、O、N、P，两种核苷酸都含有H元素，因此同位素标记法中，若换用3H 标记上述两种核苷酸，仍能通过检测甲、乙两组子代病毒的放射性判断出病毒 B 的遗传物质是 DNA 还是 RNA，能实现实验目的，A错误；
B、酶解法中，向丙、丁两组分别加入DNA酶和RNA酶（会分解相应的物质）应用了减法原理，而不是加法原理，B错误；
C、尿嘧啶是RNA特有的碱基，胸腺嘧啶是DNA特有的，若甲组产生的子代病毒B有放射性而乙组无，说明子代病毒中含有32P标记的胸腺嘧啶，说明该病毒的遗传物质是DNA，C错误；
D、若丙组能产生子代病毒B而丁组不能产生，说明丁组的RNA被RNA酶水解后病毒无法增殖产生子代，所以该病毒的遗传物质是RNA，D正确。
故选D。
9. 某同学用指令“生成图片：DNA的双螺旋结构图，要体现DNA的骨架和双螺旋结构，图片包含四种不同的碱基且互补配对，模型具有科学性、美观性”让AI帮他生成一幅图片，结果如下图，则对该模型需进行的修正应包括（ ）
①骨架需体现磷酸和脱氧核糖交替连接
②需要增大嘌呤碱基与嘧啶碱基的比值
③修改G和C碱基对之间的氢键数目
④更正部分碱基之间的错误配对方式
A. ①②③④B. ①②④C. ①③④D. ②③④
【答案】C
【解析】
【详解】①DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，图中骨架的分子未体现这一结构，需要进行修正，①正确；
②对于双链DNA而言，嘌呤碱基与嘧啶碱基的比值都是1，不需要增大，②错误；
③A和T之间有两个氢键，G和C之间需要有三个氢键，模型中如果 G-C 和 A-T 的氢键数没有区分，需要修正，③正确；
④图中出现T—G、C—C错配的碱基对，需要修正为：A和T，G和C的配对原则，④正确；
综上所述：①③④正确，②错误，ABD错误，C正确。
10. 下表为某些抗菌药物及其抗菌作用的原理，下列分析判断错误的是（ ）
A. 青霉素作用后，细菌在低渗环境下会吸水破裂死亡
B. 环丙沙星可抑制细菌DNA的复制过程
C. 利福平能够抑制RNA病毒逆转录过程
D. 红霉素可导致细菌蛋白质合成过程受阻
【答案】C
【解析】
【分析】根据表格分析，青霉素抑制细菌细胞壁的合成，则细菌不能形成细胞壁；环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性，则DNA复制时的解旋过程被抑制；红霉素能与细菌细胞中的核糖体结合，进而抑制翻译过程；RNA聚合酶可催化转录过程， RNA聚合酶的活性被抑制，转录过程即被抑制。
【详解】A、青霉素具有抑制细菌细胞壁合成的功能，失去细胞壁的保护，细菌容易吸水破裂，A正确；
B、环丙沙星可抑制细菌DNA解旋酶的活性，从而抑制DNA的复制过程，B正确；
C、利福平属于抗菌药物，抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性，进而抑制转录过程，C错误；
D、红霉素可和细菌细胞中核糖体结合，而核糖体为蛋白质合成的场所，从而导致细菌蛋白质合成过程受阻，D正确。
故选C。
11. RNA的生物合成有两种方式：一种是转录需要RNA聚合酶；另一种是RNA的复制，需要RNA复制酶。下列叙述正确的是（ ）
A. 两种酶发挥作用时均需要模板
B. 在RNA合成过程中，两种酶催化形成的碱基对完全相同
C. 在RNA合成过程中，两种酶催化形成的化学键不完全相同
D. 所有RNA病毒增殖时均需在宿主细胞中进行RNA的复制
【答案】A
【解析】
【详解】A、转录时RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA，RNA复制时RNA复制酶以RNA单链为模板合成RNA，两种酶发挥作用时均需要模板，A正确；
B、转录过程的碱基配对方式为A-U、T-A、G-C、C-G，RNA复制过程的碱基配对方式为A-U、U-A、G-C、C-G，二者催化形成的碱基对不完全相同，B错误；
C、两种酶催化的都是核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成，催化形成的化学键完全相同，C错误；
D、RNA病毒包括逆转录病毒和RNA复制病毒，逆转录病毒（如HIV）增殖时先通过逆转录合成DNA，再转录得到RNA，不需要进行RNA复制，D错误。
12. 下列关于遗传学科学发现与经典实验的说法，错误的是（ ）
A. 孟德尔运用“假说—演绎法”开展豌豆杂交实验，发现了基因的分离定律和自由组合定律
B. 摩尔根提出“白眼基因只位于X染色体上”的假说，并通过测交实验完成验证
C. 艾弗里的体外转化实验，设置多组相互对照，进一步确定了转化因子的化学本质
D. 沃森和克里克构建DNA双螺旋物理模型，直接推算出DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
【答案】D
【解析】
【详解】A、孟德尔以豌豆为实验材料，运用“假说—演绎法”开展杂交实验，发现了基因的分离定律和自由组合定律，A正确；
B、摩尔根研究果蝇白眼性状遗传时，提出“白眼基因只位于X染色体上，Y染色体无其等位基因”的假说，通过测交实验完成验证，证明了基因位于染色体上，B正确；
C、艾弗里的体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质、脂质等分别与R型活菌混合培养，还设置了DNA+DNA酶的对照组，通过多组相互对照，证明DNA是转化因子，确定了转化因子的化学本质，C正确；
D、在沃森和克里克构建DNA双螺旋物理模型之前，科学家查哥夫已经发现了DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数的碱基数量规律，该规律是沃森和克里克构建模型的参考依据之一，并非他们通过构建模型推算得出的结论，D错误。
13. 已知果蝇的基因组大小为1.8×108bp（bp表示碱基对），真核细胞中DNA复制的速率一般为50~100bp/s。图为果蝇DNA的电镜照片，图中箭头所指的泡状结构叫作DNA复制泡，是DNA上正在复制的部分。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 果蝇DNA分子的复制过程中，消耗的嘧啶数不一定等于嘌呤数
B. 果蝇DNA分子上有多个复制起点，提高了DNA复制的速率
C. 果蝇DNA分子上复制泡的大小不同，不同复制起点可能不是同时开始的
D. 果蝇DNA分子的复制是边解旋边复制，子链的延伸方向为5′端至3′端
【答案】A
【解析】
【分析】分析题意，每个 DNA分子有多个复制泡，说明 DNA进行多起点复制，这种多起点复制可以提高复制的效率,在短时间内可以复制得到大量的DNA分子。
【详解】A、果蝇DNA为双链结构，其嘌呤数一定等于嘧啶数，复制时以两条链为模板，根据碱基互补配对原则合成子链，消耗的嘌呤数一定等于嘧啶数，A错误；
B、由图中可知一个DNA分子上有多个复制泡，说明一个DNA分子上有多个复制起点，可以提高DNA复制速率，B正确；
C、由图可知，不同复制泡的大小不一，果蝇DNA分子上的多个复制起点可能不是同时开始复制的，C正确；
D、DNA分子的复制是边解旋边复制，子链的延伸方向为5′端至3′端，D正确。
故选A。
14. 科研人员对某遗传病患者进行家系分析和染色体检查，结果如图1和图2，已知丙的配子都能正常受精，不考虑其他变异。下列叙述正确的是（ ）
A. Ⅰ-1体内的异常染色体一定来自其母亲
B. Ⅱ-2减数分裂可形成2种类型的卵细胞
C. Ⅱ-5再生一个完全正常的男孩的概率为1/4
D. 该遗传病和唐氏综合征遗传病类型相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、I-1 为表型正常的易位携带者（丙），其体内的异常染色体（易位的 5 号和 8 号染色体），既可能来自母亲，也可能来自父亲（父母任何一方减数分裂时发生易位，或 I-1 自身早期发生变异），A错误；
B、若不考虑其他变异，Ⅱ-2是表型正常的易位携带者（丙类型），细胞内有两对同源染色体（5号：正常/异常；8号：正常/易位），减数分裂时非同源染色体自由组合，可形成4种卵细胞（正常5+正常8、正常5+易位8、异常5+正常8、异常5+易位8），不是2种，B错误；
C、Ⅱ-5产生四种卵细胞（其中同时含正常的5号和8号染色体的卵细胞概率为1/4），与Ⅱ-6生育完全正常孩子的概率1/4，男孩为1/2，所以完全正常的男孩的概率是1/8，C错误；
D、该遗传病是由染色体结构变异导致的遗传病，唐氏综合征是由染色体数目变异导致的遗传病，二者都属于染色体异常遗传病，D正确。
15. 如图表示某种二倍体生物一对同源染色体上的部分基因，以下说法正确的是（ ）
A. 图中甲染色体所含嘌呤碱基数与嘧啶碱基数不相同
B. 图中甲染色体所含红花基因的表达过程必需解旋酶参与
C. 该生物体甲染色体上所有基因控制的性状均能被观察到
D. 图中染色体除图示4对等位基因之外还存在其他等位基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、染色体的DNA为双链结构，遵循碱基互补配对原则，嘌呤碱基（A+G）总数等于嘧啶碱基（T+C）总数，因此甲染色体所含嘌呤碱基数与嘧啶碱基数相同，A错误；
B、基因表达包括转录和翻译过程，转录时RNA聚合酶可直接完成DNA解旋，不需要解旋酶参与，解旋酶是DNA复制过程的所需酶，B错误；
C、若甲染色体上的基因为隐性基因，同源染色体乙上存在对应的显性等位基因时，甲的隐性基因控制的性状无法表现，同时基因存在选择性表达特点，并非所有基因都会表达出对应性状，因此甲染色体上的基因控制的性状不一定都能被观察到，C错误；
D、图示仅展示了该对同源染色体上的部分基因，一对同源染色体上存在大量基因，因此除图示基因外还存在其他等位基因，D正确。
16. tRNA的甲基化修饰发生在转录之后，受甲基化酶和去甲基化酶的调控。甲基化程度过低，会降低神经发育关键基因的翻译效率。甲基化程度过高，会提高结直肠癌细胞中C基因的翻译效率，C基因能促进细胞从间期进入分裂期。下列叙述错误的是（ ）
A. tRNA发生甲基化不会改变其碱基序列
B. 甲基化酶与去甲基化酶可动态调控tRNA的甲基化水平
C. 去甲基化酶活性增强，会抑制神经发育关键基因的转录
D. 甲基化酶的活性增强，会缩短结直肠癌细胞的细胞周期
【答案】C
【解析】
【详解】A、tRNA的甲基化是转录后对碱基进行的化学修饰，仅在碱基上添加甲基基团，不会改变tRNA的碱基排列序列，A正确；
B、甲基化酶可促进tRNA甲基化、提高甲基化水平，去甲基化酶可去除tRNA上的甲基、降低甲基化水平，二者可动态调控tRNA的甲基化水平，B正确；
C、据题干信息，tRNA甲基化程度过低会降低神经发育关键基因的翻译效率，去甲基化酶活性增强会使tRNA甲基化程度降低，影响的是神经发育关键基因的翻译过程，而非转录过程，C错误；
D、甲基化酶活性增强会使tRNA甲基化程度升高，提高结直肠癌细胞C基因的翻译效率，C基因可促进细胞从间期进入分裂期，使细胞分裂速度加快，细胞周期缩短，D正确。
17. 鹌鹑羽色由Z染色体上B和b、Y和y两对基因决定。有B基因时为有色，否则为白色；Y和y分别控制栗羽和黄羽。研究人员进行如下三组实验：
实验①：黄羽♂×白羽♀→栗羽♂∶黄羽♀＝1∶1；
实验②：白羽♂×黄羽♀→栗羽♂∶白羽♀＝1∶1；
实验③：实验①F1栗羽×实验②F1白羽→子代雌性中栗羽约占6%。
下列叙述错误的是（ ）
A. 实验①中的父本和实验②中的父本均为纯合子
B. 实验①黄羽♀×实验②白羽♂，子代雄性为栗羽
C. 若无染色体互换，实验③雌性个体不会出现栗羽性状
D. 若统计实验③子代雄性的羽色，黄羽的比例约占6%
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验①黄羽父本基因型为ZByZBy，实验②白羽父本基因型为ZbYZbY，二者均为纯合子，A正确；
B、实验①黄羽♀基因型为ZByW，实验②白羽♂基因型为ZbYZbY，二者杂交子代雄性基因型为ZByZbY，同时携带B和Y基因，表现为栗羽，B正确；
C、若无染色体互换，实验③父本（基因型ZByZbY）仅能产生ZBy、ZbY两种雄配子，子代雌性的Z染色体均来自父本，基因型为ZByW（黄羽）或ZbYW（白羽），不会出现栗羽；题干中出现6%栗羽雌性是交叉互换产生ZBY重组雄配子导致的，C正确；
D、实验③母本给子代雄性的Z染色体为ZbY，因此子代雄性均携带Y基因，只要含B基因就表现为栗羽，不含B则为白羽，不可能出现需要yy纯合的黄羽性状，D错误。
18. 某种小麦粒色有白色和红色两种，受等位基因E/e、F/f、G/g控制，三对基因遵循自由组合定律，色素形成的部分代谢途径如图所示，部分基因型种子的前体物和红色素表现如表格所示。下列相关推断正确的是（ ）
A. 酶1的合成由基因F控制，酶2的合成由基因E控制
B. 基因型为eeF_gg的种子中有前体物的积累
C. 基因G的表达产物可能参与了红色素的分解
D. 不考虑突变，理论上白粒种子的基因型共有15种
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据题干信息可知： 只要含E就能合成前体物，说明E控制酶1合成；只有同时含E、F且无G时才能检测到大量红色素，说明F控制酶2合成；G存在时即使满足E、F条件也检测不到红色素，说明G的表达产物会使红色素消失，故酶1由E控制合成，酶2由F控制合成，A错误；
B、基因型为eeF_gg没有E，无法合成酶1，不能合成前体物，因此不会有前体物积累，B错误；
C、对比E_F_gg（有大量红色素）和E_F_G_（检测不到红色素），仅G存在情况不同，可推测G的表达产物可能参与红色素分解，C正确；
D、三对基因总基因型共3×3×3=27种，红粒只有E_F_gg，共2×2×1=4种，因此白粒基因型共有27-4=23种，不是15种，D错误。
二、非选择题：本题共4小题，共64分。
19. 白三叶和红三叶均为二倍体植物，科研人员利用两种植物做了如下实验：
【实验一】野生型白三叶表现为白花，偶然培育获得一株红花突变体。科研人员用红花突变体自交获得子代，再用红花突变体和野生型白花白三叶杂交获得子代，统计结果如下：
后续对红花突变体进行不同光照处理，发现：遮光条件下，红花突变体花瓣变为白色，再恢复光照，花瓣恢复红色。
【实验二】红三叶被苜蓿花叶病毒（AMV）或白三叶花叶病毒（WCMV）侵染后叶片生出枯斑而减产。A基因抗AMV，B基因抗WCMV；研究人员成功培育了只含A、只含B、同时含A和B、不含抗性基因四类植株，分别接种病毒，实验数据如下：
（1）据实验一可判断：红花为_____（显性/隐性）性状，白三叶红花突变体属于_____（纯合子/杂合子）。
（2）若将实验一红花突变体自交子代中的红花植株单独自交，后代______（会或不会）发生性状分离，原因是____________________________________________。
（3）综合实验一的结果，推测白三叶的花色性状由_______________共同决定。
（4）对实验二的表格进行数据分析：
①根据组别_______对照，可推测：B基因能增强A基因抵抗AMV病毒的效果。
②根据3与5对照，可推测：____________________________________________。
③根据4与6对照，可推测：____________________________________________。
④根据2与4对照，可推测A基因_____（能/不能）增强B基因抵抗WCMV的效果。
【答案】（1） ①. 显性 ②. 杂合子
（2） ①. 会 ②. 自交子代中的红花植株有杂合子，杂合子自交后代会出现性状分离
（3）基因和环境（遗传物质和光照）
（4） ①. 1和3 ②. A 基因能显著增强红三叶对 AMV 的抵抗力（抗性） ③. B 基因能显著增强红三叶对 WCMV 的抵抗力（抗性） ④. 不能
【解析】
【小问1详解】
红花突变体自交后代出现性状分离，且红花：白花≈3：1，说明红花对白花为显性性状；红花突变体与野生型白花杂交，后代红花：白花≈1：1，符合测交分离比，说明该红花突变体为杂合子。
【小问2详解】
红花突变体为杂合子，其自交后代的红花植株中既有纯合子也有杂合子，杂合子自交后代会出现白花，因此会发生性状分离。
【小问3详解】
红花突变体在遮光下变为白花，恢复光照后变回红花，说明表现型（花色）是基因和环境共同作用的结果。
【小问4详解】
①要证明B基因增强A基因抗AMV的效果，自变量为是否含B基因（两组都含A、都接种AMV），1组（同时含A、B）枯斑数远低于3组（只含A），所以根据组别1、3对照，可推测：B基因能增强A基因抵抗AMV病毒的效果。
②根据3与5对照，3组只含A基因，接种AMV后平均枯斑数远低于无抗性基因的5组，说明A 基因能显著增强红三叶对 AMV 的抵抗力（抗性）。
③根据4与6对照，4组只含B基因，接种WCMV后平均枯斑数远低于无抗性基因的6组，说明B 基因能显著增强红三叶对 WCMV 的抵抗力（抗性）。
④根据2与4对照，2组（同时含A、B）接种WCMV后的平均枯斑数（31）与4组（只含B）的枯斑数（30）几乎无差异，说明A基因不能增强B基因抵抗WCMV的效果。
20. 下图甲是大肠杆菌DNA片段的平面结构示意图，图乙所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分过程。请据图回答下列问题：
I．将大肠杆菌放在以15NH4Cl为唯一氮源的培养液中培养多代，使几乎所有DNA分子的两条链均被15N标记。然后，将这些细菌转移至以14NH4Cl为唯一氮源的培养液中继续培养。在不同世代收集细菌，提取DNA，进行密度梯度离心，结果如下图所示，离心后仅含15N的DNA条带记为重带，同时含15N和14N的条带记为中带，仅含14N的条带记为轻带。回答下列问题：
（1）图甲中4的中文名称是________________，若DNA的复制方式为全保留复制，则培养1代后，离心后会出现的DNA条带是________________（多选，填“重带”、“中带”或“轻带”）。
（2）若已知DNA一条单链的碱基组成是5'−ATGCGAT−3'，则与它互补的另一条链的碱基组成为5'−___________−3'；
（3）若图甲DNA分子共有1000个碱基对，其中腺嘌呤有600个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为________个。某同学提出将上述标记的大肠杆菌经不同世代培养后，直接检测放射性强度即可得出DNA的复制方式，你________（填“赞同”或“不赞同”）此说法，理由是_________________________________。
Ⅱ．图乙所示的是赫尔希和蔡斯实验的部分实验组和相关结果。请据图回答问题：
（4）根据图乙结果分析，可推断该组实验中标记的元素是________（填“32P”或“35S”），此同位素标记的是图甲中________（填序号）位置。
（5）赫尔希和蔡斯的另一组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系是________（选填下图序号）。
【答案】（1） ①. 腺嘌呤脱氧核苷酸 ②. 重带、轻带
（2）ATCGCAT （3） ①. 6000 ②. 不赞同 ③. 15N不含有放射性，无法检测放射性强度
（4） ①. 32P ②. 1
（5）④
【解析】
【小问1详解】
图甲中，1是磷酸、2是脱氧核糖，与胸腺嘧啶(T)配对的碱基3是腺嘌呤，因此4是由1分子磷酸、1分子脱氧核糖、1分子腺嘌呤组成的腺嘌呤脱氧核苷酸。若DNA为全保留复制，亲代DNA两条链均为15N，在14N培养基复制1代后，产生的两个DNA为：一个双链均15N（重带）、一个双链均14N（轻带），因此离心后出现重带和轻带。
【小问2详解】
DNA两条链反向平行，遵循碱基互补配对原则（A-T、G-C）。已知一条链为5′−ATGCGAT−3′，互补链3′→5′方向为TACGCTA，因此5′→3′方向为ATCGCAT。
【小问3详解】
DNA共1000碱基对（2000个碱基），A=T=600，因此C=(2000−600×2)/2=400。DNA复制4次，共得到24=16个DNA，新增16−1=15个DNA，需要游离胞嘧啶脱氧核苷酸15×400=6000个。 本实验中15N不含有放射性，无法检测放射性强度，无法直接检测放射性，故不赞同该说法。
【小问4详解】
图乙离心后上清液放射性低、沉淀物放射性高，且子代噬菌体检测到放射性，说明标记的是DNA，因此标记元素是32P；32P标记DNA的磷酸基团，对应图甲的1位置。
【小问5详解】
图乙是32P标记DNA的实验组，另一组是35S标记蛋白质的实验组：35S标记的蛋白质外壳不进入大肠杆菌，搅拌离心后始终留在上清液中，因此上清液放射性强度始终保持较高水平，不随保温时间改变，对应曲线④。
21. 重叠基因是指两个或两个以上的基因共有一段DNA序列，或是指一段DNA序列成为两个或两个以上基因的组成部分。噬菌体ΦX174由一个环状单链DNA和蛋白质衣壳构成，能感染大肠杆菌。1977年，F．桑格在测定该噬菌体DNA的全部核苷酸序列时，意外地发现D基因中包含着E基因，如图（图中Met、Ser、Cln等表示氨基酸）。回答下列相关问题：

（1）噬菌体ΦX174的DNA中含有游离的磷酸基团____个，D基因含有的脱氧核苷酸数目为___个。
（2）其中D基因编码的蛋白质中_____（填“是”或“否”）包含与E基因编码的蛋白质完全相同的90个氨基酸序列，说明原因_____。
（3）噬菌体ΦX174的DNA中碱基A、G、T、C的比例依次为20%、30%、10%、40%，该噬菌体感染大肠杆菌时首先要形成复制型的双链DNA分子，则该双链DNA分子中，A所占的比例为_____。写出噬菌体在大肠杆菌中的遗传信息传递途径_____。
（4）若D基因中第149位的谷氨酸变为丙氨酸（密码子GUC、GCC、GCA、GCG），则噬菌体ΦX174的DNA上发生的碱基的替换情况是_____。
（5）基因重叠在遗传学上的意义是_____（写出一点即可）。
【答案】（1） ①. 0 ②. 459
（2） ①. 否 ②. E基因和D基因编码蛋白质时起始位置不同，编码氨基酸的密码子错位
（3） ①. 15% ②.
（4）A→C （5）有效地利用DNA遗传信息量；提高碱基利用的效率；可以节约碱基
【解析】
【分析】1、基因是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位；基因和染色体的关系：基因在染色体上，并且在染色体上呈线性排列，染色体是基因的主要载体。
2、噬菌体的遗传物质是单链DNA，图中基因D的碱基序列中包含了基因E和基因J的起点，由此看出基因发生了重叠，这样就增大了遗传信息储存的容量。
【小问1详解】
依题意，该噬菌体的DNA为环状单链，因此不存在游离的磷酸基团。D基因控制合成的蛋白质中含有152个氨基酸，再加上一个终止密码子，因此D基因中的脱氧核苷酸数目为153×3=459（个）。
【小问2详解】
分析题图，D基因中虽然包含E基因的序列，但是两基因编码蛋白质的起始位置不同，而且相同的核苷酸序列编码氨基酸的密码子是错位的，D基因编码的蛋白质中不包含与E基因编码的蛋白质完全相同的90个氨基酸序列。
【小问3详解】
噬菌体ΦX174的DNA中碱基A=20%，复制时与其互补的链中A=T=10%，因此复制型的双链DNA分子中A=（20+10）÷200×100%=15%。噬菌体属于DNA病毒，其遗传信息传递包括DNA分子的复制、转录和翻译过程，则噬菌体在大肠杆菌中的遗传信息传递途径为 。
【小问4详解】
依题意，ΦX174的DNA先复制成双链DNA，转录时以新复制的子链为模板合成mRNA，模板链中第149位氨基酸的相应碱基为CTT，可知密码子为GAA，与丙氨酸的密码子比较，突变后的丙氨酸的密码子应为GCA，因此ΦX174的DNA上发生的碱基替换情况是A→C。
【小问5详解】
基因重叠可以通过较短的DNA序列控制合成多种蛋白质，有效利用了DNA的遗传信息量，提高了碱基的利用率，可以节约碱基等。
22. 二十大报告提出“种业振兴行动”，水稻是一种重要的农作物，育种工作者通过多种育种技术来提高水稻的产量。下图是几种培育矮秆抗病水稻新品种的育种方案，回答下列有关问题：
（1）水稻是一种二倍体的农作物，它的体细胞中最多含有_____个染色体组。染色体组是指生物体细胞中的一套_________染色体。
（2）过程②和③都应用到的育种原理是___________（填变异类型），其中秋水仙素引起细胞内染色体加倍的原理是_________________________________。育种方案②与①相比，具有___________的优点。
（3）进行过程④和⑤育种的实验中，科研人员在高秆水稻中发现了两个矮秆突变体，与之相关的两个突变基因表达得到的蛋白质与高秆基因表达得到的蛋白质结构均有差异，这体现了基因突变具有_________的特点。
（4）培育耐盐碱抗稻瘟病水稻对于沿海滩涂及内陆盐碱地的利用具有重要价值。该团队将3个耐盐碱基因随机插入某一品种基因组中，筛选获得1号、2号、3号植株，耐盐碱基因插入位点如下图所示，植株不含耐盐碱基因表现出盐碱敏感性状。
该团队将1号、2号、3号植株分别自交得大量子代，其中2号的自交后代中耐盐碱与盐碱敏感的比例接近________。
【答案】（1） ①. 4##四 ②. 非同源
（2） ①. 染色体（数目）变异 ②. 能够抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂成两个子细胞 ③. 明显缩短育种年限
（3）不定向性 （4）15：1
【解析】
【小问1详解】
水稻是二倍体，正常体细胞含2个染色体组；体细胞进行有丝分裂后期，着丝粒分裂染色体数目加倍，染色体组也随之加倍，因此最多含有4个染色体组。根据定义，染色体组是生物体细胞中的一套非同源染色体，形态功能各不相同，携带该物种全部遗传信息。
【小问2详解】
过程②是单倍体育种，过程③是多倍体育种，二者的育种原理都为染色体数目变异；秋水仙素诱导染色体加倍的原理是：能够抑制纺锤体的形成，导致细胞不能分裂成两个子细胞，最终使细胞内染色体数目加倍。①是杂交育种，单倍体育种（②）和杂交育种相比，突出优点是明显缩短育种年限。
【小问3详解】
原高秆基因可以突变为不同的突变基因，表达出不同结构的蛋白质，说明基因突变可以向不同方向发生，体现了基因突变的不定向性。
【小问4详解】抗菌药物
抗菌机理
青霉素
抑制细菌细胞壁的合成
环丙沙星
抑制细菌解旋酶的活性
利福平
抑制敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶的活性
红霉素
能与细菌细胞中的核糖体结合
基因型
前体物合成
前体物积累
红色素检测
E_F_G_
可合成
无
检测不到
E_F_gg
–
–
大量存在
E_ffgg
可合成
有
无
E_ffG_
可合成
有
无
杂交组合
红花株数
白花株数
红花突变体（自交）
312
98
红花突变体×白花白三叶
155
148
组别
携带基因
接种病毒
平均枯斑数
1
（A、B）
AMV
42
2
（A、B）
WCMV
31
3
只含A
AMV
83
4
只含B
WCMV
30
5
无抗性基因
AMV
1120
6
无抗性基因
WCMV
1015