北京市怀柔区2024_2025学年高三生物上学期10月月考试题含解析

这是一份北京市怀柔区2024_2025学年高三生物上学期10月月考试题含解析，共23页。试卷主要包含了单选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1. 科学家证明“尼安德特人”是现代人的近亲，依据的是DNA的（ ）
A. 元素组成B. 核苷酸种类C. 碱基序列D. 空间结构
【答案】C
【解析】
【分析】DNA分子的多样性主要表现为构成DNA分子的四种脱氧核苷酸的排列顺序千变万化；特异性主要表现为每个DNA分子都有特定的碱基序列。
【详解】A、DNA的元素组成都是C、H、O、N、P，A不符合题意；
B、DNA分子的核苷酸种类只有4种，B不符合题意；
C、每种DNA的碱基序列不同，“尼安德特人”与现代人的DNA 碱基序列有相似部分，证明“尼安德特人”与现代人是近亲，C符合题意；
D、DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，D不符合题意。
故选C。
2. 烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA组成，用其RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV。TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑。以下说法错误的是（ ）
A. TMV的遗传物质是RNA
B. 可用烟草研磨液培养TMV
C. 敲除基因N会降低烟草抗TMV能力
D. 坏死斑能限制TMV的进一步扩散
【答案】B
【解析】
【分析】RNA病毒的遗传物质是RNA，RNA决定RNA病毒的遗传性状。蛋白质不是RNA病毒的遗传物质，不能决定RNA病毒的遗传性状。
【详解】A、烟草花叶病毒（TMV）由蛋白质和RNA组成，用其RNA侵染正常烟草叶，叶片中可检测到TMV，因此TMV的遗传物质是RNA，A正确；
B、不可用烟草研磨液培养TMV，因为TMV是病毒，必须要在活细胞中才能生存，B错误；
C、TMV侵染会引发烟草细胞中基因N表达上调，介导烟草的抗病毒反应，在侵染位点处形成坏死斑，因此敲除基因N会降低烟草抗TMV能力，C正确；
D、坏死斑能限制TMV的进一步扩散，防止整株烟草被感染，D正确。
故选B。
3. 某种昆虫正常翅（A）对残翅（a）为显性、直翅（B）对弯翅（b）为显性、有刺刚毛（D）对无刺刚毛（d）为显性，控制这三对性状的基因位于常染色体上。如图表示某一个体的基因组成，下列叙述正确的是（ ）
A. 控制正常翅和残翅、直翅和弯翅的基因遗传时遵循自由组合定律
B. 该个体的一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有四种（不考虑交叉互换）
C. 该个体的细胞在有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因组成为AbD或abd
D. 该个体测交后代的基因型比例为1︰1︰1︰1
【答案】D
【解析】
【分析】图中细胞具有两对同源染色体，由于Aa和bb基因位于一对同源染色体上，因此遗传时不遵循基因的自由组合定律，只有非同源染色体上的基因遵循基因的自由组合定律。减数分裂过程中，一个精原细胞只能产生4个精子，两种精子。
【详解】A、由题图可知，控制正常翅和残翅、直翅和弯翅的基因在一对同源染色体上，遗传时不遵循自由组合定律，A错误；
B、不考虑同源染色体非姐妹染色单体间的互换，一个初级精母细胞所产生的精细胞基因型有两种，B错误；
C、该个体的细胞在有丝分裂后期，移向细胞同一极的基因组成为AabbDd，C错误；
D、该个体产生的配子种类及比例为AbD︰abd︰Abd︰abD=1︰1︰1︰1，则其测交后代的基因型比例为1︰1︰1︰1，D正确。
故选D。
4. 如图为二倍体生物蝗虫精巢中某细胞分裂时的局部显微照片，相关叙述错误的是（ ）
A. 此刻细胞正处在减数分裂Ⅰ前期
B. 图示两条染色体正在进行联会
C. 姐妹染色单体间发生片段交换
D. 图示过程可以增加遗传多样性
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂是进行有性生殖的生物，在产生成熟生殖细胞时进行的染色体数目减半的细胞分裂。
【详解】AC、据图可知，该细胞正在发生同源染色体的非姐妹染色体单体间的交叉互换，属于减数第一次分裂前期，A正确，C错误；
B、图示中的两条染色体属于同源染色体，正在进行联会，B正确；
D、可遗传的变异可以增加遗传的多样性，可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异，图示表示的是同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，本质为基因重组，所以可以增加遗传的多样性，D正确。
故选C。
5. 下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是（ ）
A. 摩尔根等通过果蝇眼色杂交实验证明基因在染色体上
B. 赫尔希和蔡斯通过肺炎链球菌转化实验证明DNA是遗传物质
C. 梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证实 DNA半保留复制方式
D. 沃森和克里克通过建构物理模型的方法研究DNA 的结构
【答案】B
【解析】
【分析】1、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲思体内转化实验证明S型菌中存在某种转化因子，能将R型菌转化为S型菌；艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
2、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，获得被35S或32P标记的大肠杆菌，再用被35S或32P标记的大肠杆菌培养噬菌体。
【详解】A、摩尔根利用果蝇为材料进行杂交实验，通过假说—演绎法证明基因在染色体上，A正确；
B、赫尔希和蔡斯运用同位素标记法，通过噬菌体侵染细菌实验证明DNA是遗传物质，B错误；
C、生物学家梅塞尔森和斯塔尔以大肠杆菌为实验材料，运用同位素标记技术，证明了DNA复制方式是半保留复制，C正确；
D、沃森和克里克用DNA衍射图谱的相关数据为基础，通过建构物理模型的方法研究DNA的结构，推算出DNA呈双螺旋结构，D正确。
故选B。
6. 下图是大肠杆菌中一条mRNA链的电镜照片，以下叙述正确的是（ ）
A. 图中展示的是细胞核DNA的翻译过程
B. 该过程发生在细胞质的线粒体中
C. 除mRNA外，该过程还涉及另两种RNA
D. 图中不同核糖体合成的蛋白质不同
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图可知，一条mRNA分子上相继结合多个核糖体，同时进行多条肽链的合成，使少量的mRNA分子就可以合成大量的蛋白质。
【详解】AB、大肠杆菌是由原核细胞构成的原核生物，其细胞中没有细胞核，也没有线粒体，AB错误；
C、图中展示的是翻译过程，除mRNA外，该过程还涉及rRNA和tRNA，C正确；
D、图中不同核糖体结合在同一条mRNA分子上，由于模板相同，所以不同核糖体合成的蛋白质也相同，D错误。
故选C。
7. 为研究R型肺炎链球菌转化为S型肺炎链球菌的转化因子是DNA还是蛋白质，艾弗里进行了肺炎链球菌体外转化实验，其基本过程如图所示，下列叙述不正确的是（ ）
A. 实验设计采用减法原理，甲组为对照组
B. 三组培养皿中，只有丙组仅含R型菌落
C. 甲丙组的实验结果说明DNA是转化因子、蛋白质不是
D. 该实验能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图：根据甲组培养皿中有无S型菌落，可说明S型细菌的提取物中是否存在某种转化因子，将R型细菌转化为S型细菌；乙组实验中蛋白酶可将提取物中的蛋白质水解；丙组实验中的DNA酶可将提取物中的DNA水解。
【详解】A、艾弗里进行了肺炎链球菌体外转化实验，实验设计采用减法原理，甲组为对照组，A正确；
B、三组培养皿中，只有丙组仅含R型菌落，因为其S菌的DNA被水解了，B正确；
C、甲乙丙组的实验结果说明DNA是转化因子、蛋白质不是，C错误；
D、该实验能证明转化因子是DNA，也能证明肺炎链球菌的遗传物质是DNA，D正确。
故选C。
8. 下图为遗传信息的表达示意图，下列说法不正确的是（ ）

A. 通常状况下，核糖体甲和乙合成的蛋白质相同
B. 相对于①，图中核糖体的移动方向是“从左向右”
C. 分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是UUA
D. 不同种类的tRNA所携带的氨基酸种类可能相同
【答案】C
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。转录：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。翻译是指以mRNA为模板，合成具有一定氨基酸排列顺序的蛋白质的过程。据图分析，①表示mRNA，②表示tRNA。
【详解】A、翻译的模板是mRNA，以相同的模板翻译得到的多肽氨基酸顺序相同，故通常状况下，核糖体甲和乙合成的蛋白质相同，A正确；
B、根据多肽链的长短，长的翻译在前，由图可知核糖体乙合成的肽链较长，故相对于①，图中核糖体的移动方向是“从左向右”，B正确；
C、②表示tRNA，该物质上有反密码子，没有密码子，故分析②所携带的氨基酸种类，应查阅的密码子是与其反密码子相互补的AAU，C错误；
D、一种tRNA只能携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运，所以②tRNA不同时，其携带的氨基酸种类可能相同，D正确。
故选C。
9. 在证明 DNA 是遗传物质的实验中 赫尔希和蔡斯分别用32P和35S标记噬菌体的 DNA 和蛋白质，在下图中标记元素所在部位依次是（ ）
A. ①、④B. ②、④C. ①、⑤D. ③、⑤
【答案】A
【解析】
【分析】1、根据题意和图示分析可知：①为磷酸；②为脱氧核糖；③为含氮碱基（胞嘧啶或鸟嘌呤）；④为R基；⑤为肽键（-CO-NH-）；
2、由于DNA中含有C、H、O、N、P五种元素，蛋白质中主要含有C、H、O、N四种元素，一般还含有S元素，而噬菌体中只含有DNA和蛋白质两种物质，故用35S、32P分别标记的是噬菌体的蛋白质和DNA。
【详解】由于P元素存在于磷酸部位，S元素存在于氨基酸的R基中，所以用32P和35S标记噬菌体的DNA和蛋白质，标记元素所在部位依次是磷酸和R基团，即①和④部位，BCD错误、A正确。
故选A。
10. 已知玉米高秆（D）对矮秆（d）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，控制这两对性状的基因独立遗传。现用两个纯种的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddr）杂交得F1，再用F1与玉米丙杂交（如图1），结果如图2所示。下列叙述正确的是（ ）

A. 两对等位基因遗传时不遵循自由组合定律
B. 丙个体自交，产生的子代中矮秆抗病个体占1/2
C. 如果图1中的F1自交，则F2中与亲本表型不同的个体占3/8
D. 图2中的四种类型中都有纯合子和杂合子
【答案】C
【解析】
【分析】两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得F1（DdRr），再让F1与玉米丙杂交得到后代比例如图2。根据图2，子代表现高秆：矮秆=1：1，抗病：易感病=3：1，可以判断亲本丙为ddRr。
【详解】AB、据图可知，两个纯合的玉米品种甲（DDRR）和乙（ddrr）杂交得F1（DdRr），再让F1与玉米丙杂交得到后代比例如图2。根据图2，子代表现高秆：矮秆=1：1，抗病：易感病=3：1，F2中高秆抗病：高秆易感病：矮秆抗病：矮秆易感病=3：1：3：1=（3：1）（1：1），说明这两对等位基因遵循基因自由组合定律，位于两对同源染色体上，可以判断亲本丙为ddRr，丙个体（ddRr）自交，产生的子代中矮秆抗病（ddR_）个体占3/4，AB错误；
C、若图1中的F1（DdRr）自交，则F2中与亲本表型不同的个体（D_rr和ddR_）占3/16+3/16=3/8，C正确；
D、图2中矮秆易感病个体（ddrr）都是纯合子没有杂合子，D错误。
故选C。
11. 人的X 染色体和Y染色体大小、形态不完全相同，但存在着同源区段（Ⅱ）和非同源区段（Ⅰ、Ⅲ），如图所示。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 若某病是由位于非同源区段Ⅲ上的致病基因控制的，则患者均为男性
B. 若X、Y 染色体上存在一对等位基因，则该对等位基因位于同源区段Ⅱ上
C. 若某病是由位于非同源区段Ⅰ上的显性基因控制的，则男性患者的儿子一定患病
D. 若某病是由位于非同源区段I上的隐性基因控制的，则患病女性的儿子一定是患者
【答案】C
【解析】
【分析】分析图示：Ⅰ片段上是位于X染色体上的非同源区段；同源区段Ⅱ上存在等位基因；Ⅲ片段是位于Y染色体上的非同源区段，Ⅲ片段上基因控制的遗传病为伴Y遗传。
【详解】A、由题图可以看出，Ⅲ片段位于Y染色体上，X染色体上无对应的部分，因此若某病是位于Ⅲ片段上致病基因控制的，则患者均为男性，A正确；
B、Ⅱ片段是X和Y染色体的同源区段，存在等位基因，B正确；
C、由题图可知Ⅰ片段位于X染色体上，Y染色体上无对应区段，若该区段的疾病由显性基因控制，男患者致病基因总是传递给女儿，则女儿一定患病，而儿子是否患病由母方决定，C错误；
D、若某病是位于Ⅰ片段上隐性致病基因控制的，儿子的X染色体一定来自于母方，因此患病女性的儿子一定是患者，D正确。
故选C。
12. 如图为果蝇X染色体上一些基因的示意图。下列叙述不正确的是（ ）
A. 雌雄果蝇都有控制图示相关性状的基因
B. 图示基因在X染色体上呈线性排列
C. 图示基因间的关系互为非等位基因
D. 图中所示基因在Y染色体上找不到等位基因
【答案】D
【解析】
【分析】基因在染色体上，一条染色体上有许多基因，且基因在染色体上呈线性排列。
【详解】A、雌果蝇的性染色体组成为XX，雄果蝇的性染色体组成为XY，雌雄果蝇都有X染色体，因此都有控制图示相关性状的基因，A正确；
B、图示基因在X染色体上呈线性排列，B正确；
C、图示基因都位于同一条X染色体上，位于同一条染色体的不同位置上的基因互为非等位基因，C正确；
D、X染色体与Y染色体的同源区段上含有等位基因，D错误。
故选D。
13. 下图为某植株自交产生后代的过程示意图，下列描述不正确的是（ ）

A. A、a与B、b的自由组合发生在①过程
B. ②过程中雌、雄配子随机结合
C. M、N、P分别代表16、9、3
D. 该植株测交后代表型比为1：1：1：1
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析，①表示减数分裂产生配子，②表示受精作用，③表示生物性状。
【详解】A、②过程表示受精作用，A、a与B、b的自由组合发生减数第一次分裂的后期，对应①过程，A正确；
B、②表示受精作用，②过程中雌、雄配子随机结合，B正确
C、①过程形成4种配子，则雌、雄配子的随机组合的方式是4×4=16种，基因型=3×3=9种，表现型为3种，即M、N、P分别代表16、9、3，C正确；
D、子代中表现型有3种，说明具备A或B基因的表现型相同，该植株测交后代基因型以及比例为1（AaBb）：1（Aabb）：1（aaBb）：1（aabb），则表现型的比例为1：2：1，D错误。
故选D。
14. 下图为华北落叶松 小孢子母细胞减数分裂过程图。相关叙述错误的是（ ）

A. ②为减数分裂 Ⅰ中期
B ③时期同源染色体分离，分别移向细胞两极
C. ④时期每个核中有6对同源染色体
D. ⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半
【答案】C
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂前的间期：染色体的复制。
（2）减数第一次分裂：①前期：联会，同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换；②中期：同源染色体成对的排列在赤道板上；③后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合；④末期：细胞质分裂。
（3）减数第二次分裂过程：①前期：核膜、核仁逐渐解体消失，出现纺锤体和染色体；②中期：染色体形态固定、数目清晰；③后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开成为染色体，并均匀地移向两极；④末期：核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、图②中，同源染色体整齐地排列在细胞中央的赤道板两侧，为减数分裂 Ⅰ 中期，A正确；
B、图③中同源染色体分离，分别移向细胞两极，表示减数分裂Ⅰ后期，B正确；
C、图④中，每个核中含有12条染色体，互为非同源染色体，C错误；
D、⑥表示减数分裂Ⅱ末期，此时不含染色单体，每个细胞核内含有12条染色体，12个DNA，图④中含有姐妹染色单体，每个核中含有12条染色体，24个DNA，故⑥时期每个核中DNA数为④时期的一半，D正确。
故选C。
15. 依据鸡的某些遗传性状可以在早期区分雌雄，提高养鸡场的经济效益。已知鸡的羽毛性状芦花和非芦花受1对等位基因控制。芦花鸡和非芦花鸡进行杂交，正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡。下列分析及推断错误的是（ ）
A. 正交亲本中雌鸡芦花鸡，雄鸡为非芦花鸡
B. 正交子代和反交子代中的芦花雄鸡均为杂合体
C. 反交子代芦花鸡相互交配，所产雌鸡均为芦花鸡
D. 仅根据羽毛性状芦花和非芦花即可区分正交子代性别
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意可知，正交子代中芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交子代均为芦花鸡，说明控制鸡羽毛性状芦花和非芦花的基因位于Z染色体上，且芦花为显性。设基因A/a控制芦花非芦花。
【详解】A、设基因A/a控制芦花和非芦花性状，根据题意可知，正交为ZaZa（非芦花雄鸡）×ZAW（芦花雌鸡），子代为ZAZa、ZaW，且芦花鸡和非芦花鸡数目相同，反交为ZAZA×ZaW，子代为ZAZa、ZAW，且全为芦花鸡，A正确；
B、正交子代中芦花雄鸡为ZAZa（杂合子），反交子代中芦花雄鸡为ZAZa（杂合子），B正确；
C、反交子代芦花鸡相互交配，即ZAZa×ZAW，所产雌鸡ZAW、ZaW（非芦花），C错误；
D、正交子代为ZAZa（芦花雄鸡）、ZaW（非芦花雌鸡），D正确。
故选C。
二、非选择题
16. DNA甲基化是DNA化学修饰的一种形式，能影响表型，也能遗传给子代。在蜂群中，雌蜂幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的幼蜂将发育成工蜂。研究发现，DNMT3蛋白是核基因DNMT3表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团。回答下列问题：

（1）蜜蜂细胞中DNMT3基因发生图1中的过程①称为_____，过程②需要的原料是_____。
（2）由图2可知发生甲基化后_____（填“会”或“不会”）改变基因的碱基序列。图3表示DNA甲基化对该基因表达的影响，由图3可知DNA甲基化会影响RNA聚合酶与启动子的识别，从而直接影响了_____的合成。
（3）已知注射DNMT3siRNA （小干扰RNA）能使DNMT3基因表达沉默，蜂王的基因组甲基化程度低于工蜂，为验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素，取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组做不同处理，其他条件相同且适宜，饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况，完成下表。
【答案】（1） ①. 转录 ②. 氨基酸
（2） ①. 不会 ②. mRNA
（3） ①. 注射适量的DNMT3siRNA ②. 饲喂花粉和花蜜 ③. 发育为工蜂 ④. 发育为蜂王
【解析】
【分析】1、DNA甲基化是指DNA序列上特定的碱基在DNA甲基转移酶的催化作用下添加上甲基，虽然不改变DNA序列，但是导致相关基因转录沉默。
2、由题干可以理出一条逻辑线：DNMT3基因转录出某种mRNA后，翻译出DNMT3蛋白，能使DNA使某些区域甲基化程度高，结果雌蜂幼虫发育成工蜂。
【小问1详解】
过程①是转录过程，其中DNMT3基因是核基因，因此过程①发生在细胞核内；过程②为翻译过程，发生在核糖体中，需要的原料为氨基酸。
【小问2详解】
分析图2可知，基因甲基化不改变基因碱基序列，但会影响转录，从而影响基因的表达。图3显示基因的甲基化区域发生在启动子，从而影响RNA聚合酶与启动子的结合，抑制转录过程，直接影响了mRNA的形成。
【小问3详解】
根据题干可知DNMT3siRNA能使DNMT3基因表达沉默，基因的甲基化程度降低，雌蜂幼虫发育成蜂王。实验的自变量为有无DNMT3siRNA，因变量是幼蜂的发育类别。据此取多只生理状况相同的雌蜂幼虫，均分为A、B两组；A组不作处理，B组注射适量的DNMT3siRNA，其他条件相同且适宜；均用花粉和花蜜饲喂一段时间后，观察并记录幼蜂发育情况。如果A组发育成工蜂，B组发育成蜂王，则能验证基因组的甲基化水平是决定雌蜂幼虫发育成工蜂还是蜂王的关键因素。
17. 果蝇是遗传学研究中常用的模式生物，正常雌果蝇的性染色体如图1。科学家发现了在自然界能够正常存活的某品系雌果蝇，其性染色体中含有Y染色体和并联X染色体，组成如图2。

（1）正常雄果蝇的性染色体组成为________。在进行减数分裂时，这两条染色体会在________期分开，最终进入到不同的配子中。
（2）科学家将图2品系雌果蝇与正常雄果蝇交配，发现子代的性染色体组成只有2种，说明性染色体组成为________的果蝇不能存活。
（3）基因型为 的雌果蝇与基因型为XbY的雄果蝇连续交配多代，b基因在此过程中的遗传特点是________
（4）减数分裂过程中________之间可发生交叉互换。然而在研究历史上的很长一段时间，没有实验能够证明交叉互换是发生在染色体复制之后，直到某实验室利用图3品系雌果蝇进行了研究。
注：并联X染色体的一条X臂上携带A基因，另一条X臂上携带a基因。Y染色体上无相关基因

有研究表明X染色体臂之间可以进行“交叉互换”。当图3果蝇与正常雄果蝇杂交，若后代雌性个体的基因型为________，说明交叉互换发生在染色体复制之前：若后代雌性个体的基因型为________，说明交叉互换发生在染色体复制之后。
【答案】（1） ①. XY ②. 减数第一次分裂后
（2）YY、 （3）父传子、子传孙（只从亲代雄果蝇传给子代雄果蝇）
（4） ①. 同源染色体的非姐妹染色单体 ②. ③.
【解析】
【分析】依题文可知，正常雄果蝇的性染色体组成为XY，其减数分裂产生2种雄配子（含Y染色体）和（含X染色体），比例是1:1；图2品系雌果蝇减数分裂产生2种雌配子（含两条X染色体）和（含Y染色体），比例是1:1。
【小问1详解】
依题文信息可知，XY型性别决定中，正常雄果蝇的性染色体组成为XY。在正常雄果蝇（XY）进行减数分裂时，这两条染色体会在减数第一次分裂后期分开，最终进入到不同的配子中。
【小问2详解】
依题文信息可知，图2品系雌果蝇与正常雄果蝇交配，其配子有4种组合，其中性染色体组成为YY和 的果蝇不能存活，子代的性染色体组成只有2种。
【小问3详解】
依题文信息可知，基因型为 的雌果蝇与基因型为XbY的雄果蝇连续交配多代时，因为b基因只能出现在子代雄性个体中，所以它的遗传特点是父传子、子传孙。
【小问4详解】
依题文可知，减数分裂过程中同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生交叉互换；若交叉互换发生在染色体复制之前，则图3果蝇与正常雄果蝇杂交时，雌配子有2种，一种含Y染色体，另一种含有并联的X染色体，一条X上含A基因，一条X上含a基因，后者与雄配子（含Y染色体）结合产生的后代雌性个体基因型是 ；若交叉互换发生在染色体复制之后，则图3果蝇与正常雄果蝇杂交时，雌配子有4种，一种含Y染色体，另三种含有并联的X染色体（基因组合是AA、Aa、aa）,这三种雌配子和雄配子（含Y染色体）结合产生的后代雌性个体基因型是 。
18. 果蝇的红眼（A）对白眼（a）为显性，这对等位基因位于X染色体上，图中表示一只红眼雄果蝇与一只红眼雌果蝇分别通过减数分裂产生配子，生出一只白眼雄果蝇的过程。请据图回答：
（1）写中细胞A和细胞E的名称： A.__________ ；E.__________。
（2）若精子C与卵细胞F结合，产生后代的基因型为______。
（3）画出细胞D和细胞G的全部染色体示意图，将眼色相关基因标注在正确位置_____。
（4）若亲代红眼雌果蝇与一白眼雄果蝇交配，则子代中出现雄性红眼果蝇的概率为___________，子代雌果蝇中出现性白眼果蝇的概率为___________。
【答案】（1） ①. 初级精母细胞 ②. 次级卵母细胞
（2）XAXa （3）
（4） ①. 1/4##25% ②. 1/2##50%
【解析】
【分析】根据减数分裂产生精子和卵细胞的过程并结合图示可知：雄果蝇的精原细胞经减数分裂前的间期进行DNA复制，成为初级精母细胞A；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞；次级精母细胞经过减数第二次分裂形成四个精细胞（包括B）；精细胞经过复杂的变形成为精子（包括C）。雌果蝇卵原细胞的分裂过程：减数分裂前的间期卵原细胞进行DNA复制，成为初级卵母细胞D；初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成一个大的次级卵母细胞E和一个小的极体；减数第二次分裂时次级卵母细胞分裂为一个大的卵细胞F和一个小的极体，减数第一次分裂形成的极体也分裂为两个极体（包括G）。
【小问1详解】
由图及减数分裂的过程分析可知，雄果蝇的精原细胞经减数分裂前的间期进行DNA复制，成为初级精母细胞A；初级精母细胞经过减数第一次分裂形成两个次级精母细胞；次级精母细胞经过减数第二次分裂形成四个精细胞（包括B）；精细胞经过复杂的变形成为精子（包括C）。雌果蝇卵原细胞的分裂过程：减数第一次分裂前的间期卵原细胞D进行DNA复制，成为初级卵母细胞；初级卵母细胞经过减数第一次分裂形成一个大的次级卵母细胞E和一个小的极体；减数第二次分裂时次级卵母细胞分裂为一个大的卵细胞F和一个小的极体，减数第一次分裂形成的极体也分裂为两个极体（包括G）。故图中A为初级精母细胞，E为次级卵母细胞。
【小问2详解】
一只红眼雄果蝇与一只红眼雌果蝇交配生出一只白眼雄果蝇，则亲本的基因型为XAY×XAXa，白眼雄果蝇的基因型为XaY。自同一个次级精母细胞的两个精子含有相同的基因组成，则B的基因组成为Xa，C的基因组成为XA，F的基因组成为Xa，因此精子C与卵细胞F结合，产生后代的基因型为XAXa，表现型为红眼雌果蝇。
【小问3详解】
细胞D的基因型为XAXa，F（卵细胞）的基因组成为Xa，细胞G（极体）的基因型为XA。细胞D和细胞G的全部染色体示意图如图所示： 、 。
【小问4详解】
亲代红眼雌果蝇的基因型为XAXa，与一白眼雄果蝇（XaY）交配，则子代中出现雄性红眼果蝇（XAY）的概率为1/4，子代雌果蝇的基因型及比例为XAXa：XaXa=1：1，子代雌果蝇中出现性白眼果蝇的概率为1/2。
19. 某二倍体植物开两性花，可自花传粉。研究者发现有雄性不育植株（即雄蕊发育异常不能产生有功能的花粉，但雌蕊发育正常能接受正常花粉而受精结实），欲选育并用于杂交育种。请回答下列问题：
（1）雄性不育与可育是一对相对性状。将雄性不育植株与可育植株杂交，F1代均可育，F1自交得F2，统计其性状，结果如下表，说明控制这对相对性状的基因遗传遵循______定律。
表 F2性状统计结果
（2）在杂交育种中，雄性不育植株只能作为亲本中的______（父本/母本），其应用优势是不必进行______操作。
（3）为在开花前即可区分雄性不育植株和可育植株，育种工作者培育出一个三体新品种，其体细胞中增加一条带有易位片段的染色体。相应基因与染色体的关系如图（基因M控制可育，m控制雄性不育；基因R控制种子为茶褐色，r控制黄色）。
①三体新品种的培育利用了______原理。
②带有易位片段的染色体不能参与联会，因而该三体新品种的细胞在减数分裂时可形成______个正常的四分体；联会的两条同源染色体在______（时期）彼此分离，分别移向细胞两极，而带有易位片段的染色体随机移向一极。故理论上，含有8条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为______，经研究发现这样的雄配子不能与雌配子结合。
③此品种植株自交，所结的黄色种子占70%且发育成的植株均为雄性不育，其余为茶褐色种子，发育成的植株可育。结果说明三体植株产生的含有8条染色体和含有7条染色体的可育雌配子的比例是______，这可能与带有易位片段的染色体在减数分裂时的丢失有关。
④若欲利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择______色的种子留种；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择______色的种子种植后进行自交。
【答案】（1）分离 （2） ①. 母本 ②. 去雄
（3） ①. 染色体数目变异 ②. 7 ③. 减数第一次分裂后期 ④. 1/2 ⑤. 3∶7 ⑥. 黄 ⑦. 茶褐色
【解析】
【分析】根据题意和图示、图表分析可知：雄性不育与可育是一对相对性状，遵循基因的分离定律。植物在减数分裂过程中，同源染色体联会并分离，形成染色体数目减半的配子。
【小问1详解】
从表格中数据可以看出，各组F2代的性状分离比均接近3：1，因此，可育与不育这对相对性状的基因遗传遵循基因的分离定律。
【小问2详解】
由于雄性不育植株的雄蕊异常面雌蕊正常，因此只能做母本；若是正常植株做母本进行杂交时，必须去雄，而雄性不育系减少了去雄的麻烦。
【小问3详解】
①由于三体新品种的体细胞中增加了一条染色体，因此染色体数目发生了变化，属于染色体数目变异。
②由于正常体细胞中含有14条染色体，该三体新品种的体细胞中多了一条带有易位片段的染色体，因为易位片段的染色体不能联会，因此在减数分裂联会时能形成7个正常的四分体；减数第一次分裂后期同源染色体分离；由于带有易位片段的染色体随机移向一极，因此含有8条染色体的雄配子占全部雄配子的比例为50%。
③根据题意，该植株的基因型为MmmRrr，产生的配子为mr和MmRr，其中mr的配子是正常的配子。由于带有易位片段的染色体不能参与联会，产生MmRr的配子经研究发现，这样的雄配子不能与雌配子结合，则雄性个体产生的配子只有mr能与雌配子结合，两种雌配子的种类为mr和MmRr，则受精卵为mmrr(黄色雄性不育)和MmmRrr(黑色雄性可育)，表现型为黄色雄性不育和黑色可育。所以此品种植株自交，理论上所结的黄色种子与黑色种子比例应该是1:1，而由于70%为黄色雄性不育，其余为黑色可育，因此含有8条染色体(MmRr)和含有7条染色体(mr)的可育雌配子的比例3:7。
④要利用此品种植株自交后代作为杂交育种的材料，可选择黄色的种子留种，因为母本不需要去雄，且为纯合子；若欲继续获得新一代的雄性不育植株，可选择茶褐色的种子种植后进行自交，可以获得雄性不育系。
20. 大豆花叶病毒会严重降低大豆的产量和品质。科研人员筛选出了 A、B和 C三个抗大豆花叶病毒的纯合品系，并对抗性遗传进行研究。
（1）用三个抗大豆花叶病毒的品系进行杂交实验，结果如下表。
据表分析，三组杂交实验中抗病性状均为_____性性状，F2均接近_____的性状分离比。
（2）为探究不同抗性基因位点之间的关系，科研人员进行了图 1所示杂交实验。
①据实验一分析，品系 B和品系 C的抗性基因位于_____对同源染色体上，判断的依据是_____，其中F2抗病植株的基因型有_____种，抗病植株中纯合子所占比例为_____。
②据实验二推测，从位置关系上看，品系 A和品系 B的抗性基因可能是_____或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
（3）科研人员利用一段特定的DNA片段— S序列（某染色体特定位置的标记物，不同品系中 S序列长度不同）进一步确定 A、B 两品系抗性基因的位置关系。
①将A品系、感病品系及其相互杂交得到的F1和F2 若干个体中的 S序列进行电泳，结果如图2所示。
注：1为A品系，2为F1 ，3为感病品系4~10为F2的不同个体，其中7、10为感病，其余为抗病
据图分析，推测 A品系抗性基因与 S序列位于同一条染色体上，依据是_____。
②同一条染色体的基因间距离越近，发生交叉互换的概率越低。科研人员分别测定了 A品系抗性基因和 S序列、B品系抗性基因和 S序列之间的交换概率。若检测结果不同，则说明_____。
【答案】（1） ①. 显 ②. 3：1
（2） ①. 2 ②. F2表型及比例为抗病：感病=15：1 ③. 8 ④. 1/5 ⑤. 同一个位点的基因突变
（3） ①. F2 所有抗病植株均有A品系的S序列条带 ②. A、B两品系的抗性基因是位于同一染色体上不同的两个基因
【解析】
【分析】依据孟德尔分离定律可知，2个纯质亲本杂交，在F1代中表现出的性状为显性性状，在F2代中的出现性状分离，分离比接近3：1。由实验一知F1代自交后得到F2代的比例中抗病与感病是15：1，类似于9：3：3：1的比例，说明抗病与感病有两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律。对确定2个基因的位置关系，就要看电泳后出现的条带，是否出现扩增 A 品系和抗性条带。
【小问1详解】
三个抗大豆花叶病毒的品系进行杂交实验可知，A×感病、B×感病、C×感病，F1代全部表现为抗病，所以抗病为显性性状；在F2代中抗病与感病比例中接近3：1。
【小问2详解】
①由实验一知F1代自交后得到F2代的比例中抗病与感病是15：1，类似于9：3：3：1的比例，说明抗病与感病有两对等位基因控制，遵循基因的自由组合定律。2株抗病植株的基因型为组合16种，若以AABB表示抗病植株的基因型，aabb表示感病植株的基因型，依据孟德尔自由组合定律可知，抗性基因位于2对同源染色体上，F1代杂合体中等位基因自由分离，非等位基因自由组合，F2代中有4种表型，9种基因型，16种基因组合后代表型比例为15：1，故只要有A或 B基因的存在，植株表现为抗病，aabb是感病植株的基因型，所以抗病植株的基因型有8种；在F2代有16种基因型组合，只有AABB、aaBB、AAbb这三种是纯合体，在F2代中有15份个体是抗病的，所以纯合个体占1/5。
②依据孟德尔自由组合定律可知， F2代杂合体中等位基因自由分离，非等位基因自由组合，故品系A和品系B的抗性基因可能是等位基因或同一对染色体上不发生交叉互换的两个突变基因。
【小问3详解】
①用引物扩增 A 品系、感病品系及其相互杂交得到的F1和F2若干个体中的S序列，通过电泳图谱分析可知，当电泳结果出现A品系的S序列的扩增结果时，植株为抗性，当电泳结果只出现感病植株的S序列扩增结果时，植株为感病，故推测A品系抗性基因与S序列位于同一条染色体上。②同一条染色体的基因间距离越近，发生交叉互换的概率越低，科研人员分别测定了A品系抗性基因和S序列、B品系抗性基因和S序列之间的交换概率，若结果不同，说明两基因在同一条染色体的基因间距离越远，故说明A、B基因是位于同一染色体上不同的两个基因。
21. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
构建抗病毒感染和防基因污染的工程菌
基因工程问世以来，人们构建出不同种类的工程菌用于生产各种药物、工业产品和生物材料等。但是自然界有很多病毒可侵染这些工程菌，导致发酵失败并造成大量经济损失。此外，工程菌还可能将其基因传播给自然界中其他微生物，造成基因污染。为了解决上述问题，科研人员尝试构建抗病毒感染和防基因污染的工程菌。
科研人员首先通过重构遗传密码构建了一种大肠杆菌S。生物体中有六种密码子对应丝氨酸，科研人员对大肠杆菌基因组进行改造，将丝氨酸密码子UCG、UCA对应的基因序列变为其他四种丝氨酸密码子所对应的 DNA碱基序列，同时敲除上述两种密码子所对应tRNA的编码序列，得到大肠杆菌S。但随后科研人员发现仍有一些病毒可以感染大肠杆菌S，可见仅重构几组密码子是不够的，有些病毒能够绕过这些缺失的密码子。
近日，科研人员在大肠杆菌S的基础上， 向其基因组中添加了两种编码诱骗tRNA的基因，并进行一系列改造，构建出了一种不会被任何已知病毒感染的大肠杆菌L。L菌诱骗病毒的机理如下图所示，图中显示了L菌中携带亮氨酸的两种诱骗tRNA。因为亮氨酸和丝氨酸在物理和化学性质上差别很大，导致所合成的病毒蛋白质丧失正常的结构功能，从而使病毒无法完成复制。虽然某些病毒自身可携带正确的tRNA基因，转录出少量正确的tRNA, 但在大肠杆菌L中诱骗tRNA占比很高，可有效抑制病毒的自我复制。
此外，通过基因组改造，L菌的亮氨酸密码子也被替换为UCG或 UCA，并且L菌只能在含有人工添加的特殊物质的培养基中生存，保证其基因在自然界中不会传播给其他微生物。
目前，很多医用、工业生产等所需材料主要通过化学方法合成，成本高昂。上述研究为在未来使用改造后的微生物大量合成这些材料降低成本提供了研究基础。
（1）密码子是指_______分子上三个相邻碱基，决定一个氨基酸。图中Ⅱ处正在进行的过程称为_______。
（2）据文中信息，推测大肠杆菌S仍会被某些病毒感染裂解的原因：________。
（3）下列关于大肠杆菌S和L的叙述，正确的是_______(选填下列字母)。
a. 大肠杆菌S中不存在编码丝氨酸的密码子
b. 大肠杆菌L仍可以正确合成自身蛋白质
c. 病毒不能吸附在大肠杆菌S和L上
d. 病毒进入S菌后，诱发病毒基因突变从而完成复制
（4）据文中信息，分析此项研究中大肠杆菌L的特性：
①L菌抗病毒感染的机理是_______。
②L菌的自身基因不会传播给其他微生物而造成基因污染的原因是_______。
【答案】（1） ①. mRNA##信使RNA ②. 翻译
（2）某些病毒自身携带正常tRNA基因，侵染细胞后可转录出对应UCG、UCA密码子正常tRNA，帮助病毒合成自身蛋白质，完成复制，进而裂解细胞
（3）b （4） ①. L菌中存在诱骗tRNA，病毒侵染L菌后，病毒mRNA中密码子UCG、UCA会被错误翻译为亮氨酸，导致合成的病毒蛋白质结构和功能异常，因而不能增殖和继续侵染 ②. 一方面，当L菌的基因转移到其他微生物时，其mRNA上原亮氨酸对应密码子UCG和UCA会被错误翻译为丝氨酸，导致蛋白质功能异常；另一方面，L菌只能在含有特殊物质的培养基中生存，外界不能满足其营养物质所需
【解析】
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行，需要RNA聚合酶参与；翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程，该过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA。
【小问1详解】
密码子是指mRNA上编码氨基酸的三个相邻碱基；图中Ⅱ处是以mRNA为模板合成蛋白质（多肽）的过程，该称为翻译。
【小问2详解】
结合题意分析可知，科研人员对大肠杆菌基因组进行改造，将丝氨酸密码子UCG、UCA对应的基因序列变为其他四种丝氨酸密码子所对应的DNA碱基序列，同时敲除上述两种密码子所对应tRNA的编码序列，得到大肠杆菌S，但随后科研人员发现仍有一些病毒可以感染大肠杆菌S，此后向其基因组中添加了两种编码诱骗tRNA的基因，并进行一系列改造，构建出了一种不会被任何已知病毒感染的大肠杆菌L，对比S和L菌的构建过程可推知：某些病毒自身携带正常tRNA基因，侵染细胞后可转录出对应UCG、UCA密码子的正常tRNA，帮助病毒合成自身蛋白质，完成复制，进而裂解细胞，故大肠杆菌S仍会被某些病毒感染裂解。
【小问3详解】
a.分析题意可知，科学家将丝氨酸密码子UCG、UCA对应的基因序列变为其他四种丝氨酸密码子所对应的DNA碱基序列，故大肠杆菌S中不存在编码丝氨酸的密码子，a错误；
b.大肠杆菌L能够抵抗病毒侵染，但仍可以正确合成自身蛋白质，b正确；
c.分析题意可知，病毒能吸附在大肠杆菌S上，但不能吸附在L上，c错误；
d.病毒进入S菌后，诱发病毒完成复制，该过程并未发生碱基对的增添、替换或缺失，故不属于基因突变，d错误。
故选b。
【小问4详解】
据文中信息，分析此项研究中大肠杆菌L的特性：
①L菌抗病毒感染的机理是：L菌中存在诱骗tRNA，病毒侵染L菌后，病毒mRNA中密码子UCG、UCA会被错误翻译为亮氨酸，导致合成的病毒蛋白质结构和功能异常，因而不能增殖和继续侵染。
②L菌的自身基因不会传播给其他微生物而造成基因污染的原因是：一方面，当L菌的基因转移到其他微生物时，其mRNA上原亮氨酸对应密码子UCG和UCA会被错误翻译为丝氨酸，导致蛋白质功能异常；另一方面，L菌只能在含有特殊物质的培养基中生存，外界不能满足其营养物质所需。组别
处理方式
饲养方式
培养条件
预期结果
A组
不做处理
②_____
相同且适宜
③_____
B组
①_____
饲喂花粉和花蜜
④_____
编号
总株数
可育∶不育
1
35
27∶8
2
42
32∶10
3
36
27∶9
4
43
33∶10
5
46
35∶11
杂交组合
F1
F2
抗病
感病
抗病
感病
A×感病
12
0
116
42
B×感病
13
0
95
36
C×感病
9
0
99
34