湖北省武汉市江岸区2025-2026学年高一年级下学期期末考试生物试题（含答案）

这是一份湖北省武汉市江岸区2025-2026学年高一年级下学期期末考试生物试题（含答案），共19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. 孟德尔选用豌豆（两性花 2n = 14 ）、玉米（单性花 2n = 20 ）开展杂交实验，豌豆实验成功率更高。下列分析错误的是( )
A. 传粉方式差异，使得自然状态下豌豆纯合度高
B. 自然状态下豌豆只能自交，玉米可自交也可杂交
C. 豌豆雌雄同花，比玉米更容易进行人工杂交实验
D. 豌豆染色体数目比玉米少，利于分析遗传规律【答案】 C
【解析】
【详解】A、豌豆为自花传粉、闭花受粉植物，自然状态下一般只能自交，因此纯合度高， A 正确；
B、自然状态下豌豆闭花受粉，仅能进行自交；玉米为单性花、雌雄同株，既可以同株异花传粉完成自交，也可以异株传粉完成杂交， B 正确；
C、豌豆是雌雄同花，人工杂交时需要在花蕾期完成去雄、套袋操作，步骤繁琐；玉米为单性花，人工杂交时无需进行去雄操作，比豌豆更易开展人工杂交实验， C 错误；
D、豌豆体细胞染色体数为 14 条，玉米为 20 条，豌豆染色体数目更少，更便于遗传规律的分析， D 正确。
2. 某精原细胞减数分裂过程中，染色体行为发生变化，会对配子遗传组成产生不同影响。下列叙述不匹配的是( )
A. 同源染色体联会紊乱， 一般不能产生可育配子
B. 同源染色体姐妹染色单体互换，增加配子的多样性
C. 某染色体着丝粒不分裂，部分配子染色体数目异常
D. 一对同源染色体不分离，全部配子染色体数目异常【答案】 B
【解析】
【详解】A、减数分裂过程中同源染色体需正常联会、平均分配才能产生染色体数目正常的可育配子，若同源染色体联会紊乱，无法正常完成染色体的分离， 一般不能产生可育配子， A 正确；
B、减数分裂四分体时期，同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换可实现基因重组，增加配子的多样性；姐妹染色单体是经复制形成的，基因组成完全相同，二者互换不会改变遗传信息，无法增加配子多样
性，B 错误；
C、若减数第二次分裂时某染色体着丝粒不分裂，该完整染色体将进入一个子细胞，最终形成的配子中一半多一条该染色体， 一半少一条该染色体，即部分配子染色体数目异常， C 正确；
D、若减数第一次分裂时一对同源染色体不分离，形成的两个次级精母细胞染色体数目均异常，经正常的减数第二次分裂后，产生的 4 个配子染色体全部数目异常（2 个多 1 条染色体， 2 个少一条染色体），D 正确。
3. 21 三体综合征患者表现为智力低下、发育迟缓， 其体细胞内 21 号染色体比正常人多一条。下列说法错误的是( )
A. 患者细胞内 21 号染色体数有 3 条，染色体共 47 条
B. 可借助显微镜观察染色体的组成初步筛查是否患病
C. 基因检测、适龄生育可以有效降低该病的发病风险
D. 病因可能是亲代 MⅠ后期或 M聂后期染色体异常分配所致【答案】 C
【解析】
【详解】A、正常人体细胞染色体总数为 46 条，21 三体综合征患者的 21 号染色体比正常人多 1 条，即有3 条 21 号染色体，染色体总数为 47 条，A 正确；
B、21 三体综合征属于染色体数目变异，染色体可经碱性染料染色后在光学显微镜下观察，因此可通过观察染色体数目初步筛查是否患病， B 正确；
C、21 三体综合征是染色体数目异常导致的遗传病，不属于基因结构或序列异常引发的遗传病，基因检测无法诊断该病；适龄生育可降低减数分裂染色体异常分离的概率从而降低发病风险，但基因检测仅能在产前判断胎儿是否患病，无法降低发病风险， C 错误；
D、该病成因是亲代产生配子时，减数第一次分裂（MⅠ)后期 21 号同源染色体未分离，或减数第二次分裂（M聂）后期 21 号姐妹染色单体未分离，导致配子多携带 1 条 21 号染色体，与正常配子结合后形成三体受精卵， D 正确。
4. 南瓜果实的白色（B）对黄色（b）为显性，盘状（D）对球状（d）为显性，控制两对性状的基因独立遗传。现有对一株白色盘状南瓜植株 X 与黄色球状南瓜杂交产生 F1 南瓜植株，再对 F1 南瓜植株进行测交， F2代南瓜果实的表型及其比例为白色盘状： 白色球状：黄色盘状： 黄色球状=1：1 ：3 ：3。那么， 植株 X 的基因型为( )
A. BbDD B. BBDd C. BbDd D. BBDD
【答案】A
【解析】
【详解】两对基因独立遗传：白色 B（显）/黄色 b（隐）；盘状 D（显）/球状 d（隐）。黄色球状南瓜基因型为 bbdd，只能产生一种配子 bd。白色盘状 X×bbdd→F1 ；F1 测交（与 bbdd 杂交） → F2 表型比为白色盘状：白色球状：黄色盘状：黄色球状=1：1 ：3 ：3 。F1 产生的配子类型及比例= F2 表型比例（因为 bbdd 只提供 bd 配子，后代表型由 F1 配子决定）。拆分两对性状，分别分析比例： ①颜色，白色总数=1+1=2；黄色总数=3+3=6，白色：黄色=2：6=1 ：3 ；②形状，盘状总数=1+3=4；球状总数=1+3=4，盘状：球状=1：
1。反推 F1 产生的配子比例，测交后代比例= F1 配子比例，形状基因 D/d：后代盘状(Dd)：球状(dd)=1：
1，说明 F1 关于形状的配子： D：d = 1 ：1 →F1 形状基因型为 Dd。颜色基因 B/b：后代白色(Bb)：黄色 (bb)=1 ：3，说明 F1 关于颜色的配子： B：b = 1 ：3。反推植株 X 的基因型（X×bbdd 得到 F1），黄色球状bbdd 只能传给子代配子 bd，因此 F1 的基因型= X 配子+bd ，分析颜色 B/b：F1 配子 B：b=1 ：3，说明 F1群体有两种基因型：若 F1 为 Bb：产生配子 B：b=1 ：1 ；若 F1 为 bb：产生配子全为 b。设 F1 中 Bb 占 x， bb 占 1-x，总配子 B=x/2，总配子 b=x/2 + (1-x)，由 B：b=1 ：3 ： x/2：（x/2 + (1-x)）=1/3，解得 x=1/2，
即 F1 中 Bb：bb = 1 ：1 ，X （白色，含 B） × bb→子代 Bb：bb=1 ：1，可推出 X 颜色基因型为 Bb。形状D/d： F1 全部为 Dd（配子 D：d=1 ：1），X （盘状，含 D） ×dd→子代全 Dd，可推出 X 形状基因型为 DD。合并 X 基因型为 BbDD ，A 正确，BCD 错误。
5. 玉米粒色有紫色粒和白色粒两种表型， 选纯种的紫色粒植株与白色粒植株为亲本杂交， 得到的 F1 均为紫色粒，F1 自交得到的 F2 中表型及比例为紫色粒： 白色粒=9：7。有人对此提出了两种观点， 观点一：粒色受独立遗传的两对基因控制； 观点二：粒色受一对基因控制，但存在某种基因的花粉部分不育。下列叙述错误的是( )
A. 若观点一成立，则 F1 减数分裂产生配子过程中发生了基因重组
B. 若观点二成立，则 F1 产生的含显性基因的花粉可能有 6/7 不育
C. 选亲本中白色粒为父本与 F1 进行杂交，不能判断哪种观点正确
D. F2 白色籽粒个体自交，后代个体不会出现性状分离，仍为白色【答案】 C
【解析】
【详解】A、若观点一成立，粒色受两对独立遗传的基因控制， F1 为双杂合子，减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合，属于基因重组， A 正确；
B、若观点二成立，设相关基因为 A/a ，F1 为 Aa，雌配子正常 A：a=1 ：1，若含显性基因 A 的花粉有 6/7不育，则可育雄配子 A：a=1/7 ：1=1 ：7，后代 aa （白色）的概率为 1/2×7/8=7/16，符合 F2 紫：白=9：7 的比例，B 正确；
C、选亲本白色粒为父本与 F1 杂交：若观点一成立，父本为隐性纯合子（aabb），测交后代紫：白=1：3；若观点二成立，父本为 aa ，F1 作为母本雌配子正常，测交后代紫：白=1：1，两种结果不同，可以判断哪
种观点正确， C 错误；
D、若观点一成立，白色粒个体均至少有一对隐性基因纯合，自交后代不会出现双显性个体，全为白色；若观点二成立，白色粒均为隐性纯合子（aa），自交后代全为白色，因此后代都不会出现性状分离， D 正确。
6. 下图 a 表示细胞分裂的不同时期与每条染色体上 DNA 含量的关系， 图 b 表示果蝇同一个体处于细胞分裂不同时期的细胞（不考虑变异的情况），下列叙述正确的是( )
A. 图 b 甲细胞处于图 a 中的 CD 段，即处于减数分裂Ⅱ的后期
B. 图 b 乙细胞中同源染色体分离，之后将产生两个次级精母细胞
C. 图 b 丙细胞处于图 a 中的 BC 段，该细胞中含有 2 个染色体组
D. 图 a 中处于 BC 段细胞中的每条染色体均含 2 条姐妹染色单体【答案】 D
【解析】
【详解】A、甲细胞着丝粒分裂，确实处于图 aCD 段，但甲细胞存在同源染色体，属于有丝分裂后期，不是减数分裂Ⅱ后期，A 错误；
B、乙细胞细胞质不均等分裂，是雌性个体的初级卵母细胞，同源染色体分离后将产生次级卵母细胞和第一极体，不会产生次级精母细胞， B 错误；
C、丙细胞每条染色体含 2 个 DNA，处于图 aBC 段，但该细胞无同源染色体，只含有 1 个染色体组， C 错误；
D、图 aBC 段每条染色体的 DNA 含量为 2，说明着丝粒还未分裂，因此每条染色体均含有 2 条姐妹染色单体，D 正确。
7. 果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。某同学用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交， 子代中♀灰体： ♀黄体： ♂灰体： ♂黄体为 1 ：1 ：1 ：1.下列说法正确的是( )
A. 若黄色为显性，基因一定位于常染色体
B. 若灰色为显性，基因一定位于 X 染色体
C. 若基因位于常染色体上，可以确定显隐性
D. 若基因位于 X 染色体上，则灰色为隐性【答案】A
【解析】
【详解】A、若黄色为显性，假设基因位于 X 染色体，则亲本灰体雌蝇为隐性纯合子（XaXa），黄体雄蝇为 XAY，杂交子代雌性全为黄体、雄性全为灰体，不符合题干 1 ：1 ：1 ：1 的性状比，因此基因只能位于常染色体， A 正确；
B、若灰色为显性，基因既可以位于 X 染色体（亲本为 XAXa 灰雌、XaY 黄雄，杂交结果符合题意），也可以位于常染色体（亲本为 Aa 灰雌、aa 黄雄，杂交结果符合题意），并非一定位于 X 染色体，B 错误；
C、若基因位于常染色体上，灰色为显性时（Aa×aa）、黄色为显性时（aa ×Aa），杂交均可得到题干 1：
1 ：1 ：1 的性状比，无法确定显隐性， C 错误；
D、若基因位于 X 染色体上，若灰色为隐性，则黄体雄蝇为显性个体（XAY），杂交子代雌性全为黄体、雄性全为灰体，不符合题意；只有灰色为显性时才符合杂交结果，因此灰色为显性， D 错误。
8. T2 噬菌体侵染细菌实验中， 标记的 T2 噬菌体与未标记的宿主细菌经“短时间 ”保温，搅拌、离心后检测放射性。下列有关实验的说法正确的是( )
A. 未标记的 T2 噬菌体侵染含 32P 的肺炎链球菌获得含 32P 的 T2 噬菌体
B. “短时间 ”的标准是 DNA 充分注入宿主细菌且宿主细菌尚未裂解
C. 用 35S 标记 T2 噬菌体，离心后检测放射性主要分布在沉淀物中
D. 该实验利用放射性同位素标记技术证明了 DNA 是主要遗传物质【答案】 B
【解析】
【详解】A 、T2 噬菌体是专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，不能侵染肺炎链球菌，因此无法利用含 32P 的肺炎链球菌获得带标记的 T2 噬菌体，A 错误；
B 、“短时间”保温的标准是噬菌体的 DNA 已经充分注入宿主细菌，同时宿主细菌还未裂解释放子代噬菌体，避免对后续放射性检测结果产生干扰， B 正确；
C 、35S 标记的是 T2噬菌体的蛋白质外壳，侵染过程中蛋白质外壳不进入细菌，搅拌离心后蛋白质外壳分布在上清液中，因此放射性主要集中在上清液， C 错误；
D、该实验仅证明了 DNA 是 T2 噬菌体的遗传物质， “DNA 是主要遗传物质”是基于绝大多数生物的遗传物质都是 DNA 得出的结论，本实验无法得出该结论， D 错误。
9. DNA 条形码技术利用一段短的、标准的 DNA 序列作为“分子身份证 ”来识别生物物种（如图）。下列说法错误的是( )
A. “分子身份证 ”的 DNA 序列含两个游离的磷酸基团
B. “分子身份证 ”的原理是碱基排列顺序具有特异性
C. 图中 7 、9 的名称分别是胸腺嘧啶脱氧核苷酸、氢键
D. 图中的 1 、2 通过氢键相连， 10 彻底水解后得到6 种化合物【答案】 D
【解析】
【详解】A 、“分子身份证 ”是双链 DNA 片段，每条 DNA 单链的5'端各有 1 个游离的磷酸基团，因此共含 2 个游离的磷酸基团， A 正确；
B、不同物种的 DNA 碱基排列顺序具有特异性，可作为区分不同物种的依据，是“分子身份证 ”的原理， B 正确；
C、根据碱基互补配对原则，与 A 配对的 4 为胸腺嘧啶，结合 5 脱氧核糖、 6 磷酸，可知7 是胸腺嘧啶脱氧核苷酸； 9 是连接互补碱基对的化学键，为氢键， C 正确；
D 、氢键仅存在于互补配对的碱基之间， 1 与 G 互补配对、 2 与T 互补配对，二者并非互补配对关系，不通过氢键相连； 10 是一条脱氧核苷酸链，彻底水解可得到磷酸、脱氧核糖、 4 种含氮碱基，共 6 种化合物，D 错误。
10. 图甲为果蝇核 DNA 的电镜照片，图中的泡状结构叫作 DNA 复制泡，是 DNA 上正在复制的部分。复制进行时，复制起点会出现一种 Y 形结构，称为复制叉， 如图乙。其中 a～h 代表相应位置。下列叙述错误的是( )
A. 一条染色体上同时存在多个复制泡，可加快复制速率
B. 形成 DNA 复制泡需要的酶主要有解旋酶、 DNA 聚合酶
C. DNA 复制时沿子链 5' → 3' 方向进行， b 为母链的5'端
D. 图甲、乙表明 DNA 复制是半保留、多起点、双向复制的【答案】 C
【解析】
【详解】A、果蝇核 DNA 分子长度较大， 一条染色体（一个 DNA）上同时出现多个复制泡，说明多个复制起点同时进行复制，可以明显加快 DNA 复制的速率， A 正确；
B、复制泡是 DNA 正在复制的区域，复制过程首先需要解旋酶打开 DNA 双链，再通过 DNA 聚合酶催化合成新的子链，因此形成复制泡主要需要解旋酶和 DNA 聚合酶，B 正确；
C 、DNA 复制时，子链延伸方向始终为 5 9 →3 9 。根据图乙：下方子链延伸方向向右，说明该子链左端为 59端、右端为 39 端；该子链与（下侧母链）反向平行，因此下侧母链左端 b 为 39端，C 错误；
D、图甲存在多个复制泡，说明 DNA 复制是多起点复制；图乙复制泡两侧都有复制叉，说明是双向复制；图乙中每个新合成的双链 DNA 都保留一条亲代母链，可体现半保留复制的特点， D 正确。
11. 脑源性神经营养因子（BDNF）， 能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育。若 BDNF 基因表达受阻会导致精神分裂症的发生。 BDNF 基因表达及调控过程如图。下列叙述错误的是( )
A. 图中甲、乙过程分别是转录、翻译过程
B. 乙过程中核糖体移动的方向是左→右
C. 抑制丙过程会缓解精神分裂症的发生
D. 乙过程形成的 BDNF 经加工后才具活性【答案】 B
【解析】
【详解】A、甲过程是以 BDNF 基因的一条链为模板合成 mRNA，属于转录过程；乙过程是以 mRNA 为模板合成多肽链，属于翻译过程， A 正确；
B、翻译过程中，核糖体上的肽链越长，说明翻译进行的时间越久，核糖体移动的方向是从肽链短的核糖体指向肽链长的核糖体，图中右侧核糖体肽链更短、左侧更长，因此核糖体移动方向是右→左，B 错误；
C、丙过程是 miRNA-195 与 BDNF 的 mRNA 结合，使 mRNA 无法与核糖体结合，抑制 BDNF 的合成，进而引发精神分裂；抑制丙过程可使 BDNF 正常合成，能够缓解精神分裂的发生， C 正确；
D 、乙过程翻译得到的产物是多肽链，需要经过折叠、加工形成特定的空间结构后才具有生物活性， D 正确。
12. 蜜蜂雌性幼虫取食花粉、花蜜时， DNA 甲基转移酶 3（DNMT3）基因正常表达， 使 DNA 部分区域甲基化，调控基因表达， 幼虫发育为工蜂（卵巢退化）；取食蜂王浆时， 其中的特殊蛋白质抑制 DNMT3 基因表达，DNA 不能发生甲基化，幼虫则发育为蜂王（卵巢发达）。下列叙述错误的是( )
A. DNA 甲基化改变蜜蜂种群中蜂王和工蜂的碱基序列
B. DNA 甲基化不利于 RNA 聚合酶与基因相关片段结合
C. 花粉、花蜜中的物质可能促进雌性幼虫的①、②过程
D. 工蜂中敲除 DNMT3 基因也有可能发育为蜂王【答案】A
【解析】
【详解】A 、DNA 甲基化是在 DNA 的碱基上结合甲基基团的修饰，不会改变 DNA 的碱基序列，属于表观遗传的调控方式， A 错误；
B 、RNA 聚合酶需要与基因的启动子区域结合才能启动转录过程， DNA 甲基化会阻碍 RNA 聚合酶与基因相关片段的结合，进而抑制基因表达， B 正确；
C、由题干可知，雌性幼虫取食花粉、花蜜时 DNMT3 基因正常表达，图中①是转录过程、 ②是翻译过程，因此推测花粉、花蜜中的物质可能促进这两个过程， C 正确；
D、敲除 DNMT3 基因后，细胞无法合成 DNA 甲基转移酶 3 ，DNA 不能发生甲基化，与取食蜂王浆抑制DNMT3 基因表达的效果类似，因此工蜂幼虫也有可能发育为蜂王， D 正确。
13. 我国栽培的水稻有粳稻（北方）和籼稻（南方）。研究发现粳稻的 bZIP73 基因通过一系列作用， 增强了粳稻对低温的耐受性。粳稻与籼稻的 bZIP73 基因有 1 个脱氧核苷酸不同， 从而导致两种水稻的相应蛋白质
存在 1 个氨基酸不同。下列表述错误的是( )
A. 该变异属可遗传变异，不可通过光学显微镜观察到
B. 1 个脱氧核苷酸差异源自基因突变中碱基的替换
C. 脱氧核苷酸的改变发生在基因的终止密码子之前
D. 蛋白质存在 1 个氨基酸的差异造成二者表型不同【答案】 CD
【解析】
【详解】A、该变异为基因突变，属于可遗传变异，基因突变是分子层面的碱基序列改变，无法通过光学显微镜观察到， A 正确；
B、仅 1 个脱氧核苷酸改变且仅对应 1 个氨基酸差异，说明该突变为碱基替换，若为碱基增添或缺失会导致突变位点后多个氨基酸序列发生改变， B 正确；
C、密码子是 mRNA 上决定氨基酸的 3 个相邻碱基，终止密码子位于 mRNA 上，水稻基因是有遗传效应的 DNA 片段，不存在密码子， C 错误；
D 、表型是基因和环境共同作用的结果，不能只归因于蛋白质氨基酸差异， D 错误。
14. 豌豆高茎性状由 Lc 基因控制，该基因编码的赤霉素 3β-羟化酶参与赤霉素活化， 影响茎秆伸长。分析野生型 Lc、普通矮秆 lc、极矮秆 lce 的氨基酸序列及基因序列如图。下列有关叙述错误的是( )
氨基酸序列
野生型 Lc
lc 突变体
lce 突变体
表型
高杆
普通矮杆
极矮杆
A. Lc 基因通过控制酶的合成来控制代谢进而控制茎高
"B.lc" B. lc 基因的 mRNA 第 229 位密码子 3’端的 G 变为 A
C. lce 突变体多肽链变短的原因是提前出现终止密码子
D. 极矮秆 lce 的赤霉素 3β-羟化酶活性低于普通矮秆 lc
【答案】 B
【解析】
【详解】A、题干明确说明 Lc 基因编码赤霉素 3β-羟化酶，该酶参与赤霉素活化进而影响茎秆伸长，说明Lc 基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制茎高性状， A 正确；
B、根据题意，模板链的碱基编号从 39端开始计数，第 229 位氨基酸对应密码子的三个碱基，对应模板链位置为 3×(229_l)+l=685 位，即lc 突变的第 685 位碱基，是模板链上该密码子对应区域的39端第一个碱
基；根据碱基互补配对和反向平行的特点，模板链该位置对应 mRNA 第 229 位密码子 59端的碱基：模板链原碱基为 C，对应 mRNA 为 G，突变后模板链为 T，对应 mRNA 为 A，即密码子 59端的G 变为 A ，B 错误；
C 、lce 第 376 位缺失一个 C，移码突变，导致后面读码改变，使 mRNA 上提前出现终止密码，所以肽链变短，C 正确；
D 、Lc 基因编码的赤霉素 3β-羟化酶参与赤霉素活化，影响茎秆伸长，据此推测，极矮秆 lce 的赤霉素 3β-羟化酶活性低于普通矮秆，因而赤霉素含量低，进而表现极矮秆， D 正确。
15. 果蝇的等位基因 A 、a 的部分序列相关信息如表所示。基因 a 与 A 的单链序列相比， 只有表中带下划线的碱基不同， 但二者编码多肽链的氨基酸数目相同。已知 AUG 为起始密码子， UAA 、UAG 、UGA 为终止密码子。据表推断，基因 a 中 N 代表的碱基为( )
注： “ ”表示对应位置的氨基酸
A. 腺嘌呤 B. 胞嘧啶 C. 鸟嘌呤 D. 胸腺嘧啶【答案】A
【解析】
【详解】由表格可知，基因 A 的单链 DNA 与 mRNA 是碱基互补配对的，说明基因 A 的单链 DNA 是模板链，如果从左往右读，第二个 UAA 就是终止密码子，与能翻译出氨基酸相矛盾，说明阅读的方向是从右往左，所以 mRNA 右侧是 5'端，左侧是 3'端，而模板链左侧是 5'端，右侧是 3'端，基因 a 与 A 的单链序列相比，只有表中带下划线的碱基不同，所以基因 a 也是模板链，左侧是 5'端，右侧是 3’端。将基因 a 中的5'TNA3'写成 3'ANT5'，对应的密码子是 5'UXA3' ，X 与 N 碱基互补配对。若 N=A，则 X=U，密码子是
基因 a
单链 DNA
TAC ATT TNA CCA GTA
基因 A
单链 DNA
TAC ATT TGA CCA GTA
mRNA
AUG UAA ACU GGU CAU
多肽
- - - - -
…… … …
UUA，不是终止密码子，不会减少氨基酸的个数；若 N=T，则 X=A，密码子是 UAA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数；若 N=G，与碱基不一样相矛盾；若 N=C，则 X=G，密码子是 UGA，是终止密码子，会减少氨基酸的个数。基因 a 与 A 的单链序列编码多肽链的氨基酸数目相同，符合要求的是 N 为 A（腺嘌呤），A 正确，BCD 错误。
16. 如图是某种单基因遗传病的遗传系谱图（已知致病基因不位于 X 、Y 染色体的同源区段上）， 下列说法正确的是( )
A. 该致病基因可能位于 X 染色体上
B. Ⅰ2 、Ⅰ3 和Ⅱ2 基因型不一定相同
C. Ⅰ4 与Ⅱ4 基因型一定相同
D. 若Ⅲ1 是男孩，则患病概率为 1/2 【答案】 D
【解析】
【详解】A、若致病基因为 X 染色体显性，男患者Ⅰ2 的女儿Ⅱ1应患病，但Ⅱ1 正常；若为 X 染色体隐性，女患者Ⅰ3 的儿子Ⅱ4 应患病，但Ⅱ4 正常，因此致病基因不可能位于 X 染色体上， A 错误；
B、若为常染色体显性遗传， Ⅰ2 、Ⅰ3 均为杂合子 Aa ，Ⅱ2 也为 Aa；若为常染色体隐性遗传，三者均为隐性纯合子 aa，因此三者基因型一定相同， B 错误；
C、若为常染色体显性遗传， Ⅰ4 和Ⅱ4 均为正常隐性纯合子 aa，基因型相同；若为常染色体隐性遗传， Ⅰ4 为正常个体，基因型可为 AA 或 Aa ，Ⅱ4 一定为杂合子 Aa，二者基因型不一定相同， C 错误；
D 、该病为常染色体遗传病，患病概率与性别无关：若为常显， Ⅱ2（Aa）和Ⅱ3（aa）生育子代患病概率为1/2；若为常隐， Ⅱ2（aa）和Ⅱ3（Aa）生育子代患病概率也为 1/2，因此Ⅲ1 为男孩时患病概率为 1/2 ，D 正确。
17. 基因渐渗是物种之间进行基因交流的现象。山羊大约 3000—5000 年前迁徙至青藏高原，通过基因渐渗将捻角山羊的部分基因转移和整合到山羊中，最终形成了我国的西藏山羊。下列说法错误的是( )
A. 基因渐渗打破生殖隔离，两种山羊杂交可产生可育后代
B. 西藏山羊种群是进化的基本单位，全部基因构成基因库
C. 地理隔离会大幅提升两种山羊间发生基因渐渗的概率
D. 西藏山羊的形成是青藏高原环境定向选择的最终结果
【解析】
【详解】A、基因渐渗是物种间的基因交流现象，捻角山羊的基因能整合到山羊种群中，说明两种山羊杂交可产生可育后代，打破了物种间的生殖隔离， A 正确；
B 、现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位， 一个种群中全部个体所含的全部基因构成该种群的基因库，西藏山羊种群的全部基因构成其基因库， B 正确；
C 、地理隔离会阻碍不同种群间的交配、基因交流，会降低两种山羊间发生基因渐渗的概率，而非提升， C 错误；
D、自然选择是定向的，青藏高原的特定环境对山羊进行了定向选择，最终筛选出适应高原环境的西藏山羊，D 正确。
18. 果蝇基因剂量补偿效应是指雌雄果蝇个体的某些基因剂量（数量）不同，但基因表达产物的量基本相同的现象。图示是雌、雄果蝇通过调节性别致死基因（Sxl）调控 X 染色体转录水平的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 果蝇的剂量补偿效应是通过调控转录水平来实现的
B. Sxl 基因编码蛋白阻止 msl-2 蛋白在雌性中发挥作用
C. 雄果蝇通过 2 倍上调转录水平以平衡剂量补偿效应
D. 敲除编码 mle 、msl 系列基因，X 染色体上基因不表达【答案】 D
【解析】
【详解】A、题图明确显示：雌性两条 X 染色体为基础水平转录，雄性唯一的 X 染色体为高水平转录，通过改变转录的强弱（转录水平），平衡雌雄 X 染色体基因剂量差异，因此剂量补偿效应依靠调控转录水
平实现，A 正确；
B 、分析题图可知，在雌性果蝇中， Sxl 基因编码蛋白会抑制 msl - 2 蛋白发挥作用，进而影响转录水平， B 正确；
C、雄果蝇中没有 Sxl 基因编码蛋白的抑制作用， msl - 2 蛋白能发挥作用，使 X 染色体转录水平上调 2倍，以此平衡与雌性果蝇的基因剂量差异， C 正确；
D、据图可知，雌性个体中 Sxl 基因表达后抑制 msl-2 的表达，进而使 mle 、msl-1 和 msl-3 蛋白质复合体没有活性，从而使 X 染色体基础水平转录，若敲除编码 mle 、msl-1 、msl-3 的基因，则 mle 、msl-1 和 msl-3蛋白质复合体不能合成，从而使 X 染色体基础水平转录， D 错误。
二、非选择题：本题共 4 小题，共 64 分。
19. 荧光杂交可用荧光标记的特异 DNA 片段为探针，与染色体上对应的 DNA 片段结合，从而将特定的基因在染色体上定位。
回答下列问题：
（1）图 1 表示 DNA 荧光探针的制备过程： DNA 酶Ⅰ随机切开脱氧核苷酸之间的 键形成短片段，随后在 DNA 聚合酶Ⅰ的作用下，以荧光标记的 为原料，合成荧光标记的 DNA 探针。
（2）图 2 表示荧光探针与待测基因结合的原理：先将探针与染色体共同煮沸，使 DNA 双链中的
键断裂，形成单链。随后降温至 55℃的过程中，探针的碱基按照 原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，并在特定条件下发出荧光。
（3）已知荧光探针 1 、2 分别与 A 、B 基因结合，而均不能结合 a 、b 基因。植物甲（AABB）与植物乙（aabb）杂交获得 F1，探针 1 、2 与 F1有丝分裂中期的细胞结合可观察到 个荧光点； F1经减数分裂Ⅰ形成的子细胞，每个子细胞可能观察到 个荧光点（不考虑互换）。
（4）该技术还能证明 DNA 的半保留复制：①将大肠杆菌置于含红色荧光标记原料的培养基中培养多代，使亲代 DNA 双链均带红色荧光；②转移至含绿色荧光标记原料的培养基中，分别培养至第 1 代、第 2
代；③提取 DNA 后，用单分子荧光成像技术直接观察单个 DNA 分子的荧光信号（无需离心分离）。若第1 代和第 2 代 DNA 分子荧光标记情况为 ，则证明 DNA 为半保留复制。
【答案】（1） ①. 磷酸二酯 ②. 脱氧核苷酸
（2） ①. 氢 ②. 碱基互补配对
（3） ①. 4 ②. 4 或 2 或 0
（4）第 1 代 DNA 分子均为 1 条链含红色荧光、 1 条链含绿色荧光； 第 2 代 DNA 分子中一半是 1 条链含红色荧光、 1 条链含绿色荧光，另一半是两条链均只含绿色荧光
【解析】
【小问 1 详解】
DNA 单链中相邻脱氧核苷酸通过磷酸二酯键连接， DNA 酶切割 DNA 形成短片段，断裂的就是磷酸二酯键；DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，因此合成荧光标记的 DNA 探针，需要荧光标记的脱氧核苷酸为原料。
【小问 2 详解】
DNA 双链中碱基对之间通过氢键连接，煮沸使 DNA 变性解旋，断裂的是氢键；降温复性时，探针与目标DNA 遵循碱基互补配对原则特异性结合。
【小问 3 详解】
植物甲（AABB）与植物乙（aabb）杂交获得 F1 的基因型为 AaBb，有丝分裂中期，基因 A 、B 所在的染色体已经发生复制，均含有荧光，故 F1 有丝分裂中期的细胞中可观察到 4 个荧光点；基因型为 AaBb 的细胞在减数分裂 I 形成的两个子细胞的基因组成可能是 AABB 、AAbb 、aaBB 、aabb，形成的两个子细胞
中，所以可观察到 4 个或 2 个或 0 个荧光点。
【小问 4 详解】
若 DNA 为半保留复制，亲代双链均为红色荧光，转移到含绿色荧光原料的培养基复制，第 1 代每个 DNA都是 1 条母链（红色） +1 条子链（绿色）；第 2 代复制后， 一半 DNA 的 1 条链含红色荧光、 1 条链含绿色荧光，一半 DNA 的两条链都是新合成的绿色链，因此该结果即可证明半保留复制。
20. 秀丽隐杆线虫是研究真核生物基因表达调控机制的经典模式生物。科研研究发现， 秀丽隐杆线虫的幼虫发育阶段（L1→L2→L3→L4）转换受 lin-4 和lin-14 两个基因精准调控：lin-4 基因可转录产生微小 RNA ( micrRNA），micrRNA 特异性结合 lin-14mRNA，使幼虫正常从 L1 发育到 L2 ，部分过程如图：
回答下列问题：
（1）lin-4 在 酶的作用下，通过 过程产生 micrRNA ．与 lin-14 相比，lin-4 的特殊性是转录产物不能翻译为蛋白质，其原因可能是 。
（2）据题分析， lin-14 蛋白质对秀丽隐杆线虫从 L1 发育至 L2 阶段起 （填“促进 ”或“抑制 ”）作用。
（3）科研小组选取秀丽隐杆线虫受精卵进行了如下三组实验：
甲组：野生型，发育正常
乙组：无 micrRNA，发育停留在 L1
丙组：敲除 lin-4 基因但回补过量 micrRNA，发育恢复检测甲、乙、丙三组线虫幼虫体内 LIN-14 蛋白含量。
该实验的目的是： 。预期甲、乙、丙三组秀丽隐杆线虫幼虫体内 LIN-14 蛋白含量顺序为：
。
（4）上述实例中， lin-4 基因调控 lin-14 基因表达是否属于表观遗传并说明理由 。
【答案】（1） ①. RNA 聚合 ②. 转录 ③. micrRNA 没有与翻译相关的起始密码子、终止密码子（或 micrRNA 不具备核糖体结合位点，合理即可）
（2）抑制 （3） ①. 验证 micrRNA 通过抑制 lin14 的翻译调控线虫由 L1 向 L2 发育 ②. 乙组、甲组、丙组
（4）属于；该过程中 lin4 基因的碱基序列没有发生改变，是通过 micrRNA 抑制 lin14mRNA 的翻译实现对性状的调控，属于表观遗传（合理即可）
【解析】
【小问 1 详解】
转录过程需要 RNA 聚合酶催化，以 DNA 一条链为模板合成 RNA。基因（lin-4）以 DNA 为模板合成RNA（micrRNA）的过程为转录。翻译过程需要 mRNA 携带起始密码子、终止密码子才能作为模板合成蛋白质， lin-4 转录出的 micrRNA 缺少翻译必需的起始密码子等序列，因此无法翻译为蛋白质。
【小问 2 详解】
题干说明： micrRNA 结合 lin-14mRNA 后，幼虫才能正常从 L1 发育到 L2，说明 micrRNA 抑制 lin-14 合成蛋白质后发育才能推进，因此 lin-14 蛋白对该发育过程起抑制作用。
【小问 3 详解】
三组实验的自变量是 micrRNA 的有无，因变量是 LIN-14 蛋白含量，因此实验目的是验证 micrRNA 通过抑制 lin14 的翻译调控线虫由 L1 向 L2 发育；乙组无 micrRNA ，lin-14 翻译不受抑制， LIN-14 蛋白含量最高；甲组是野生型，有正常量 micrRNA，翻译被部分抑制，蛋白含量次之；丙组有过量 micrRNA，对翻译的抑制更强，蛋白含量最低，因此含量顺序为乙>甲>丙。
【小问 4 详解】
表观遗传是基因碱基序列不变，基因表达和表型发生可遗传改变的现象，本题中 lin-14 基因的碱基序列没有改变，仅翻译过程被 micrRNA 抑制，属于基因表达水平的可遗传调控，符合表观遗传的概念。
21. 芦花鸡羽毛上有黑白相间的横斑条纹，非芦花鸡没有横斑条纹，该性状由 Z 染色体上的基因B/b 控制
的；雄羽与母羽由等位基因 A/a 控制，公鸡有母羽和雄羽，母鸡只有母羽。 一只非芦花公鸡与多只芦花母鸡杂交，F₁ 中，母羽芦花公鸡：雄羽芦花公鸡：母羽非芦花母鸡=3： 1 ：4（不考虑致死、突变和染色体互换）。回答下列问题：
（1）根据上述结果可知，雄羽和母羽中显性性状是 ，该鸡芦花性状的遗传方式是
。
（2）芦花鸡黑色条纹中的黑色素是由酪氨酸经过代谢而形成，这说明基因控制生物性状的方式是
。
（3）若 F₁ 中公鸡和母鸡随机交配， F2 中表型为母羽非芦花鸡所占的比例是 。选择 F2 中基因型为 的鸡杂交可以通过观察子代雏鸡是芦花还是非芦花实现性别的鉴定。
（4）母鸡存在变为公鸡的性反转现象，表现出能与其他母鸡交配和 “牝鸡司晨 ”（母鸡报晓）等特征。若鸡群中有一只芦花性反转公鸡，该公鸡与非芦花母鸡杂交，后代的表型及比例为 。（已知
WW 胚胎致死）
（5）某鸡群中雌鸡和雄鸡个体数的比例为 1 ：1，处于遗传平衡。研究发现雌性个体中有 1/10 患某病（由 Z染色体上 h 基因决定）。下列叙述正确的是 （多选）。
A. 该种群 h 基因的频率是 10%
B. 该种群有 5.5％的个体患病
C. 若随机交配， h 基因频率不变
D. 若患病个体全死亡， H 基因频率不变
【答案】（1） ①. 母羽 ②. 伴 Z 染色体显性遗传
（2）基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状
（3） ①. 7/16 ②. ZbZb 和 ZBW
（4）芦花公鸡：芦花母鸡：非芦花母鸡=1：1 ：1 （5）ABC
【解析】
【小问 1 详解】
F1公鸡中母羽：雄羽=3：1，符合杂合子自交的性状分离比，说明母羽为显性性状；非芦花公鸡与芦花母鸡杂交，F1公鸡全为芦花、母鸡全为非芦花，说明芦花基因 B 位于 Z 染色体上，且为显性，因此芦花的遗传方式是伴 Z 染色体显性遗传。
【小问 2 详解】
酪氨酸需要在酶的催化下经代谢形成黑色素，说明基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
【小问 3 详解】
非芦花公鸡与多只芦花母鸡杂交， F₁ 中，母羽芦花公鸡：雄羽芦花公鸡：母羽非芦花母鸡=3：1 ：4 ，F1公鸡中母羽：雄羽=3：1，说明母羽是显性性状，若 A/a 位于性染色体上，亲本公鸡基因型为 ZAZa，母鸡的基因型为 ZAW 或 ZaW，结果 F1 公鸡全部是母羽或母羽∶雄羽=1∶ 1，与实际不符，所以说明雄羽和母羽性状的遗传属于常染色体遗传，且亲本基因型为 Aa×Aa。又 F1公鸡全为芦花、母鸡全为非芦花，性状表现和性别高度关联，符合伴 Z 染色体遗传的特点，因此属于伴性遗传，所以可推知亲本基因型为 AaZbZb（非芦
花公鸡） ×AaZBW（芦花母鸡），F1公鸡全为 ZBZb，母鸡全为 ZbW ，A/a 基因型满足AA：Aa：aa=1 ：2：
1 。F1 随机交配后： F2 中，雌性非芦花（ZbW）占总群体的 1/4，且母鸡全为母羽；雄性非芦花（ZbZb ）占总群体的 1/4，其中只有 A_ （母羽）符合要求，比例为 1/4×3/4=3/16；所以 F2 中表型为母羽非芦花比例为 1/4+3/16=7/16 。 要通过芦花性状鉴定性别，选择 ZbZb （非芦花公鸡）和 ZBW （芦花母鸡）杂交，子代公鸡全为芦花，母鸡全为非芦花，可直接通过性状区分性别。
【小问 4 详解】
性反转仅改变表现型，不改变染色体组成，芦花性反转公鸡基因型为 ZBW，与非芦花母鸡 ZbW 杂交，后代基因型为 ZBZb（芦花公鸡）、ZBW（芦花母鸡）、ZbW（非芦花母鸡）、WW（胚胎致死），因此存活后代表型比为芦花公鸡：芦花母鸡：非芦花母鸡=1：1 ：1。
【小问 5 详解】
A、雌性只有 1 条 Z 染色体，雌性患病（ZhW）占 1/10，说明 Z 染色体上 h 基因频率为 10%，遗传平衡下雌雄基因频率一致，A 正确；
B、种群雌雄各占 1/2，雄性患病（ZhZh ）频率为(10%)2=1%，总患病比例=1/2×1/10+1/2×1%=5.5% ，B 正确；
C 、无突变、选择、迁移等影响因素，随机交配不改变种群基因频率， C 正确；
D、患病个体携带 h 基因，患病个体死亡后 h 被淘汰，h 频率下降， H 频率升高， D 错误。
22. 高粱（2n=20）是全球重要的粮食作物。野生型高粱小穗含 2 朵小花，通常下位花败育，仅上位花结实，单小穗只产 1 粒种子。我国科研团队发现一种结 2 粒种子的“双粒小穗 ”杂合突变体，该突变体与 H3 基因编码的 H3 组蛋白的修饰有关，遗传机制如图。
注：：表达水平低； ：表达水平高； ：甲基化
回答下列问题：
（1）高粱“双粒小穗 ”突变体的产生原因是发生了 变异，该突变体一个染色体组含 条染色体。
（2）若利用该杂合突变体快速获得稳定遗传的双粒高粱纯合品种，具体操作步骤是 。
（3）野生型高粱（单粒）与纯合双粒突变体杂交得 F1 ，F1 自交，F2 中单粒与双粒的分离比为
（不考虑互换）。
（4）该变异不改变 DG1 基因的编码序列，但显著上调其表达量，推测其原因是 。
（5）综合上述信息，提出一项可提高高粱产量的措施： 。
【答案】（1） ①. 染色体结构（或易位） ②. 10
（2）取该杂合突变体的花药进行花药离体培养获得单倍体幼苗， 用秋水仙素处理单倍体幼苗， 筛选出结双粒小穗的植株即为稳定遗传的纯合品种（合理即可）
（3）1 ：3 （4）染色体易位导致 DG1 基因所在片段甲基化水平降低， 使 DG1 基因表达水平升高（合理即可）
（5）通过降低 H3 组蛋白的表达或降低 DG1 基因的甲基化水平（或导入高表达的 DG1 基因，合理即可）培育双粒小穗高粱品种
【解析】
【小问 1 详解】
由图可知，该变异是染色体片段发生易位，属于染色体结构变异；高粱是二倍体，体细胞染色体数2n=20，因此 1 个染色体组含有 20÷2=10 条染色体。
【小问 2 详解】
要快速获得稳定遗传的纯合品种，选择单倍体育种，该方法可以明显缩短育种年限，操作步骤为取该杂合
突变体的花药进行花药离体培养获得单倍体幼苗，用秋水仙素处理单倍体幼苗，筛选出结双粒小穗的植株即为稳定遗传的纯合品种（合理即可）。
【小问 3 详解】
杂合突变体表现为双粒，说明双粒是显性性状，该性状由一对等位基因控制，符合基因分离定律。设显性基因控制双粒，隐性基因控制单粒，野生型单粒（隐性纯合） ×纯合双粒（显性纯合），F1为双粒杂合子， F1 自交后，F2 中隐性性状单粒：显性性状双粒=1：3。
【小问 4 详解】
该变异不改变基因的碱基序列，只通过改变组蛋白修饰影响基因表达，属于表观遗传：染色体易位导致DG1 基因所在片段甲基化水平降低，使 DG1 基因表达水平升高，因此 DG1 表达量升高。
【小问 5 详解】