江苏省徐州市铜山区2024-2025学年高一下学期4月期中生物试卷（解析版）

这是一份江苏省徐州市铜山区2024-2025学年高一下学期4月期中生物试卷（解析版），共4页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷选择题
一、单项选择题：共14题，每题2分，共28分。每小题中只有一个选项符合题目要求，选对得2分，选错或不答的得0分。
1. 在减数分裂I中会形成四分体，每个四分体具有（ ）
A. 2条染色单体，2个DNA分子
B. 4条同源染色体，4个DNA分子
C. 2条同源染色体，2个DNA分子
D. 4条染色单体，4个DNA分子
【答案】D
【分析】四分体是指在减数第一次分裂过程中，同源染色体联会，配对在一起的一对染色体，是减数分裂过程中特有的现象。一个四分体=一对同源染色体=2条染色体=4条染色单体=4个DNA分子。
【详解】在减数分裂过程中，同源染色体两两配对，联会形成四分体，所以每个四分体含有一对2条同源染色体；又每条染色体上含有2个染色单体，所以共具有4条姐妹染色单体，4个DNA分子，D正确，ABC错误。
故选D。
2. 下列有关同源染色体和姐妹染色单体的叙述错误的是（ ）
A. 一对同源染色体上的基因所含的遗传信息都相同
B. 姐妹染色单体来自细胞分裂间期染色体的复制
C. 姐妹染色单体的分离与同源染色体的分开不同步
D. 同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生互换
【答案】A
【分析】同源染色体是指在减数分裂过程中能够配对的染色体，这样的两条染色体一条来自父方、一条来自母方，形态、大小一般都相同，这样的两条染色体互称为同源染色体。
【详解】A、同源染色体相同的位置上可以存在等位基因或相同的基因，故一对同源染色体上的基因所含的遗传信息未必相同，A错误；
B、姐妹染色单体的形成随着间期DNA的复制而产生，B正确；
C、姐妹染色单体的分离发生在有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，而同源染色体分离发生在减数第一次分裂后期，两者不同步，C正确；
D、同源染色体的非姐妹染色单体之间可发生互换，该过程发生在减数第一次分裂前期，D正确。
故选A。
3. 下列有关减数分裂和受精作用的叙述，错误的是（ ）
A. 精子与卵细胞形成过程中染色体行为基本相同
B. 精子和卵细胞融合体现了细胞膜具有信息交流的功能
C. 受精时卵细胞和精子随机结合，使后代呈现多样性
D. 受精卵中的遗传物质一半来自精子，一半来自卵细胞
【答案】D
【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。受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成为受精卵的过程。受精卵的染色体，有一半来自精子，另一半来自卵细胞，受精卵的细胞质DNA全部来自于卵细胞。
【详解】A、精子与卵细胞形成过程中，染色体的行为变化基本相同，都经历同源染色体的联会和分离等，A正确；
B、精子和卵细胞识别、融合，体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；
C、不同的精子和卵细胞中遗传物质不同，受精时卵细胞和精子随机结合，进而使后代呈现多样性，C正确；
D、精细胞在变形形成精子的过程中，细胞核变形为精子的头部，线粒体在精子的尾部，受精作用时，精子的尾部不进入卵细胞，受精卵的染色体，有一半来自精子，另一半来自卵细胞，但受精卵的细胞质DNA几乎全部来自于卵细胞，D错误。
故选D。
4. 下列关于细胞分裂与生物遗传关系的叙述，正确的是（ ）
A. 减数分裂过程中同源染色体的分离发生在MII
B. 用秋水仙素处理大肠杆菌，可诱导其染色体数目加倍
C. 基因的分离、自由组合定律的细胞学基础是减数分裂
D. 染色体异常（XXY）患者的病因只与其父亲减数分裂时出现异常有关
【答案】C
【详解】A、减数分裂过程中染色体数目减半发生在减数第一次分裂过程中，原因是同源染色体分离，A错误；
B、大肠杆菌属于原核生物，细胞中无染色体，B错误；
C、基因分离定律和基因自由组合定律的实质等位基因分离和非同源染色体上非等位基因自由组合，时间是减数第一次分裂的后期，C正确；
D、XXY患者可能是母方减数分裂异常，产生了XX的配子，与父方产生的含Y染色体的配子结合产生，D错误。
故选C。
5. 某同学模拟孟德尔杂交实验，在两个信封上分别写好“雄”、“雌”，每个信封内装入“黄Y”和“绿y”的卡片。下列叙述错误的是（ ）
A. 两个信封模拟雌、雄个体的基因型都为Yy
B. 从“雄”信封内随机取出1张卡片，模拟产生配子
C. 该实验不能模拟子代表现型及其比例
D. 该实验要重复多次，记录后将卡片放回原信封内
【答案】C
【分析】根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子（基因）决定的，控制显性性状的基因为显性基因（用大写字母表示如：D），控制隐性性状的基因为隐性基因（用小写字母表示如：d），而且基因成对存在。遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子。生物形成生殖细胞（配子）时成对的基因分离，分别进入不同的配子中。当杂合子自交时，雌雄配子随机结合，后代出现性状分离，性状分离比为显性∶隐性=3∶1。用两个信封分别代表雌雄生殖器官，信封内的不同颜色的卡片分别代表雌雄配子，用不同卡片的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。
【详解】A、两个信封表示F1的雌雄生殖器官，所以两个信封模拟雌、雄个体的基因型都为Yy，A正确；
B、从“雄”信封内随机取出1张卡片，模拟产生配子时成对的遗传因子分离，B正确；
C、分别从每个信封内抽出的卡片进行组合，可表示产生子代的基因型，多次重复上述实验，可得出子代表现型及其比例，C错误；
D、该实验要重复多次，记录后一定要将卡片放回原信封内，这样能保证每次从每个信封中抓取每张卡片的概率均为1/2，D正确。
故选C。
6. 豌豆花的位置分为叶腋和茎顶两种，分别受T和t基因控制。种植基因型为TT和Tt的豌豆，两者数量之比是3：1，两种类型的豌豆繁殖率相同，则在自然状态下，其子代中基因型为TT、Tt、tt的数量之比为（ ）
A. 7：6：3B. 49：14：1
C. 7：2：1D. 13：2：1
【答案】D
【分析】豌豆与其它植物不同，自然状态下均进行自交，因为豌豆是自花传粉、闭花授粉植物。
【详解】豌豆与其它植物不同，自然状态下均进行自交，因为豌豆是自花传粉、闭花授粉植物。豌豆是自花传粉、闭花授粉植物。种植的豌豆群体中，遗传因子组成为TT和Tt的个体分别占、。在自然状态下，所得子代中遗传因子组成为TT、Tt、tt的个体数量之比为（TT＋×TT）：（Tt）：（×tt）＝13：2：1，D正确。
故选D。
7. 人的X染色体上有一个红色觉基因和一个或多个绿色觉基因，只有完整的红色觉基因和相邻的那个绿色觉基因能正常表达。当红绿色觉基因之间发生片段交换形成嵌合基因时会影响色觉，机理如下图所示。下列有关叙述正确的是（ ）

A. X染色体上的基因所控制的性状和性别决定密切相关
B. 图示嵌合基因的形成可能发生在男性减数分裂Ⅰ四分体时
C. 与红色觉基因较远的绿色觉基因不能表达可能与DNA甲基化有关
D. 红色觉基因、绿色觉基因和色盲基因是复等位基因
【答案】C
【分析】伴X染色体隐性遗传具有患者男多女少的特点，女患者的父亲和儿子必患病。
【详解】A、X染色体上的基因所控制的性状和性别相关联，但并不都能够决定性别，例如红绿色盲基因，A错误；
B、图示嵌合基因的形成可能发生了两个X染色体的交换，发生在女性减数分裂Ⅰ四分体时，B错误；
C、甲基化不影响碱基排列顺序，但影响基因表达和性状，与红色觉基因较远的绿色觉基因不能表达可能与DNA甲基化有关，C正确；
D、等位基因是同源染色体相同位置的控制相对性状的基因，红色觉基因和绿色觉基因不属于等位基因，D错误。
故选C。
8. 下列关于遗传学实验的叙述，正确的是（ ）
A. 摩尔根通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上呈线性排列
B. 孟德尔用豌豆作为材料进行实验发现了两大遗传定律
C. 赫尔希和蔡斯利用噬菌体和硝化细菌作为材料证明了DNA是遗传物质
D. 沃森和克里克利用X射线衍射技术获得衍射图谱从而发现DNA分子的双螺旋结构
【答案】B
【详解】A、摩尔根通过果蝇杂交实验证明了 基因在染色体上（位置关系），但证明基因在染色体呈线性排列是用其它方法证实的，A错误；
B、孟德尔以豌豆为实验材料，通过杂交实验发现了基因分离定律和自由组合定律（两大遗传定律），B正确；
C、赫尔希和蔡斯用 噬菌体和大肠杆菌进行实验，通过放射性标记证明了 DNA 是遗传物质，C错误；
D、沃森和克里克通过分析 富兰克林提供的 DNA X射线衍射图谱，结合化学数据构建了 DNA 双螺旋结构模型，D错误。
故选B。
9. 家鸡羽色受一对等位基因B、b控制，且B、b只位于Z染色体上。受表观遗传的影响，B、b来自父本时不表达，来自母本时才表达。仅B表达时为黑色，仅b表达时为灰色，二者均不表达时为白色。让黑色雄鸡与某雌鸡杂交获得F1。下列叙述正确的是（ ）
A. 该种群中雌鸡羽色有两种
B. 亲本中黑色雄鸡是纯合子
C. F1的表型为黑色：白色=1：1
D. F1中的雌鸡和雄鸡羽色一定不同
【答案】D
【分析】伴性遗传是指在遗传过程中的子代部分性状由性染色体上的基因控制，这种由性染色体上的基因所控制性状的遗传上总是和性别相关，这种与性别相关联的性状遗传方式就称为伴性遗传。
【详解】A、家鸡的染色体组成是ZW型，该种群中雌鸡性染色体组成是ZW型，羽色有ZBW、ZbW两种，该种群中雌鸡的W来自母本，Z来自父本，父本的B、b都不能表达，因此该种群中雌鸡都呈白色，故雌鸡的羽色有1种，A错误；
B、雄性的性染色体组成是ZZ，分析题意，仅B表达时呈现黑色，且受表观遗传的影响，B来自母本时才表达，来自父本时不表达，故亲本中黑色雄鸡的基因型可能是ZBZB或ZBZb（ZB来自母本才表达），B错误；
CD、亲本中黑色雄鸡的基因型可能是ZBZB或ZBZb，某雌鸡的基因型可能是ZBW或ZbW，由于来自父本的B、b不表达，则雄性均可视作ZZ（相当于不携带该基因）：与ZBW杂交，子代为ZBZ：ZW，表现为黑色雄性∶白色雌性=1∶1；与ZbW杂交，子代为ZbZ：ZW，表现为灰色雄性∶白色雌性=1∶1，F1中雌鸡和雄鸡的羽色一定不同，C错误、D正确。
故选D。
10. “人类基因组计划”研究表明，人体的23对染色体约含有2万～3万多个基因，这一事实说明（ ）
A. 基因只存在于染色体上B. 一个DNA分子上有许多基因
C. 基因是有遗传效应的DNA片段D. 基因在染色体上呈线性排列
【答案】B
【分析】染色体是遗传物质的载体，基因大多是有遗传效应的DNA片段，有时是RNA片段。
【详解】“人类基因组计划”研究表明人体的23对染色体约含有2万~3万多个基因，只能说明一个DNA分子上有许多基因，ACD错误，B正确。
故选B。
11. 下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是（ ）
A. 磷酸与核糖交替连接构成了DNA的基本骨架
B. 双链DNA中A、T占比越高，DNA越稳定
C. 两条链之间的氢键形成由DNA聚合酶催化
D. 若一条链的G+C占45%，则另一条链的A+T占55%
【答案】D
【分析】DNA分子结构的主要特点：DNA是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的双螺旋结构；DNA的外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成的基本骨架，内侧是碱基通过氢键连接形成的碱基对，碱基之间的配对遵循碱基互补配对原则（A-T、C-G）。
【详解】A、DNA分子中，磷酸与脱氧核糖交替排列在外侧，构成基本骨架，A错误；
B、A、T碱基对含有两个氢键，G、C碱基对含有三个氢键，G、C占比越高，DNA越稳定，B错误；
C、DNA聚合酶催化形成的是磷酸二酯键，C错误；
D、互补的碱基在单链上所占的比例相等，若一条链的G+C占45%，则另一条链的G+C也占45%，A+T占1-45%=55%，D正确。
故选D。
12. 下列有关生物学实验或探究实践的叙述错误的是（ ）
A. 高温煮熟后的豆浆冷却后，能与双缩脲试剂发生紫色反应
B. 用洋葱根尖细胞进行实验，能观察到联会这一现象
C. 在“性状分离比的模拟”实验中，同一小桶中放置的两种小球数量要求相同
D. 在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中，模拟联会过程时，让长度相同、颜色不同的两条染色体配对
【答案】B
【分析】DNA的双螺旋结构：①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的；②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧；③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。
【详解】A、高温煮熟后的豆浆冷却后，空间结构被破坏，肽键仍在，能与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；
B、洋葱根尖细胞进行有丝分裂，而联会是减数分裂特有的现象，B错误；
C、动物性状分离比的模拟实验中，小桶代表的是雌雄生殖器官，因此同一小桶中放置的两种小球数量必须相同，从两个小桶中各取一个小球并记录模拟生物在生殖过程中雌雄配子的随机结合，C正确；
D、在“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中，模拟联会过程时，让长度相同、颜色不同的两条染色体配对，这里的长度相同、颜色不同的两条染色体代表的是同源染色体，D正确。
故选B。
13. 图为真核生物细胞核内RNA的合成示意图，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图示RNA聚合酶沿着DNA自右向左催化转录过程
B. 图示完整DNA分子可转录合成多个不同种类RNA分子
C. 图示生物可边转录边翻译，大大提高了蛋白质的合成速率
D. 图示物质③穿过核孔进入细胞质，可直接作为翻译过程的模板
【答案】B
【分析】图示为以DNA的一条链为模板合成RNA的转录过程，①是DNA分子中的非模板链，②是转录的模板DNA链，③是转录的产物RNA，⑤是RNA聚合酶，⑥是双链DNA分子。
【详解】A、转录过程中起催化作用的酶是RNA聚合酶，根据合成的mRNA长短及DNA和RNA的结合区域可知，它在图中的移动方向是自左向右，A错误；
B、转录是以基因为单位进行的，一个DNA分子上含有多个基因，故图示完整DNA分子可转录合成多个不同种类RNA分子，B正确；
C、由于图示细胞为真核生物细胞，具有核膜等结构，故图示生物转录完成后才进行翻译，C错误；
D、③可表示mRNA，需要经过加工编辑才可以转移到细胞质中作为翻译过程的模板，D错误。
故选B。
14. 芦笋（2n=20）通常为雌雄异株，少数XY个体可以形成两性完全花，引起自花或异花传粉，且超雄株（YY）可育。如图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 细胞分裂顺序为d→a→b→e→c
B. XY个体自花传粉子代的性染色体组成有3种
C. 图a细胞DNA含量是图c每个细胞DNA含量的2倍
D. 图b细胞有20条染色体，10种形态
【答案】C
【分析】减数分裂是有性生殖生物在生殖细胞成熟过程中发生的特殊分裂方式。在这一过程中，DNA复制一次，细胞连续分裂两次，结果形成4个子细胞的染色体数目只有母细胞的一半，故称为减数分裂。减数分裂的结果是形成单倍体（n）配子。
【详解】A、根据减数分裂过程，图d为减数第一次分裂前的间期，图a为减数分裂Ⅰ中期，图b为减数分裂Ⅰ后期，图c为减数分裂Ⅱ后期，图e为减数分裂Ⅱ中期，所以细胞分裂顺序为d→a→b→e→c，A正确；
B、XY个体自花传粉，子代的性染色体组成有XX、XY、YY三种，B正确；
C、图a细胞处于减数分裂Ⅰ中期，核DNA含量为体细胞的2倍，即40个；图c细胞处于减数分裂Ⅱ后期，核DNA含量与体细胞相同，即20个，但细胞质DNA的含量不是简单的倍数关系，C错误；
D、芦笋2n = 20，图b细胞处于减数分裂Ⅰ后期，染色体数目与体细胞相同，为20条，题图为超雄株花粉母细胞减数分裂部分图像，其性染色体为YY型，所以图b染色体形态有9种常染色体形态和1种性染色体Y形态，共10种形态，D正确。
故选C。
二、多项选择题：本部分包括4题，每题3分，共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分，选对但不全的得1分，错选或不答的得0分。
15. 下图为某生物（2N=8）精巢中细胞分裂时有关物质或结构数量变化的相关曲线。下列说法正确的是（ ）

A. 若曲线表示有丝分裂过程中染色单体数的变化，则a值为8
B. 若曲线表示减数分裂过程中染色体数的变化，则a值为4
C. 若曲线表示每条染色体上DNA数目的变化，则②阶段可能为减数分裂Ⅱ后期
D. 精巢中可同时观察到进行有丝分裂的细胞和减数分裂的细胞
【答案】BCD
【分析】减数分裂过程中，各物质或结构的变化规律：
（1）染色体变化：染色体数是2N，减数第一次分裂结束减半（2N→N），减数第二次分裂过程中的变化N→2N→N。
（2）DNA变化：间期加倍（2N→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂再减半（2N→N）。
（3）染色单体变化：间期出现（0→4N），减数第一次分裂结束减半（4N→2N），减数第二次分裂后期消失（2N→0），存在时数目同DNA。
【详解】A、有丝分裂过程中，染色单体从0→4n→0，不会出现减半的现象，A错误；
B、若曲线表示减数分裂过程中染色体数的变化，从①到②染色体数减半，因此应该是从8→4，即a值为4，B正确；
C、减数分裂Ⅱ后期，染色体着丝粒分开，姐妹染色单体分开，形成染色体，每条染色体上的DNA数目由2变为1，与②阶段相同，C正确；
D、精原细胞既可进行有丝分裂，也可进行减数分裂，在精巢中可同时观察到进行有丝分裂的细胞和减数分裂的细胞，D正确。
故选BCD
16. 左氧氟沙星的作用机制是通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性，阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡。迄今为止，只在原核生物中发现了DNA旋转酶。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 左氧氟沙星可抑制DNA聚合酶从而抑制人体细胞的DNA复制，故毒副作用很大
B. DNA复制时以每条单链为模板，DNA聚合酶沿模板链的3端向5'端方向移动
C. 一个含有m个腺嘌呤的DNA分子复制n次，共消耗腺嘌呤脱氧核苷酸m·2n-1个
D. 一个DNA在体外复制n次所得的DNA分子中，含有亲代母链的DNA分子占1/2n-1
【答案】BD
【分析】已知DNA分子中的某种脱氧核苷酸数，求复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数：①设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA复制n次，需要该游离的该核苷酸数目为（2n-1）×m个，②设一个DNA分子中有某核苷酸m个，则该DNA完成第n次复制，需游离的该核苷酸数目为2n-1×m个。
【详解】A、左氧氟沙星通过特异性抑制细菌DNA旋转酶的活性，阻止细菌DNA的复制而导致细菌死亡，迄今为止，只在原核生物中发现了DNA旋转酶，所以左氧氟沙星不会抑制DNA聚合酶的活性从而抑制人体细胞的DNA复制，A错误；
B、DNA复制时以每条链为模板，DNA聚合酶只能沿模板链的3'端→5'端方向移动，子链延伸方向是5'端→3'端，B正确；
C、一个含有m个腺嘌呤的DNA分子经过n次复制，由于DNA进行半保留复制，所以共需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸（2n-1）×m个，C错误；
D、一个DNA复制n次后形成2n个DNA分子，其中含有亲代母链的DNA分子有2个，占1/2n-1，D正确。
故选BD。
17. 孟德尔的实验研究运用了“假说—演绎”的方法，该方法的基本内容是：（观察/分析）提出问题→（推理/想象）提出假说→演绎推理→实验验证。下列相关叙述错误的是（ ）
A. “为什么F2出现性状分离，而且比例都接近3：1”?属于提出问题
B. 孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”
C. “一对相对性状的杂交实验和结果”是孟德尔对分离现象的验证
D. 完成“测交实验”并发现显性：隐性之比约为1：1，属于演绎推理
【答案】BCD
【分析】孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。①提出问题（在纯合亲本杂交和F1自交两组豌豆遗传实验基础上提出问题）；②做出假设（生物的性状是由细胞中的遗传因子决定的；体细胞中的遗传因子成对存在；配子中的遗传因子成单存在；受精时雌雄配子随机结合）；③演绎推理（如果这个假说是正确的，这样F1会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）；④实验验证（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）；⑤得出结论（就是分离定律）。
【详解】A、F2出现3∶1是孟德尔的实验结果，“为什么F2出现性状分离，而且比例都接近3：1？”属于提出问题，A正确；
B、孟德尔所作假设的核心内容是“遗传因子的分离”和“不同性状的遗传因子的自由组合”，而不是“性状是由位于染色体上的基因控制的”，B错误；
C、“一对相对性状的杂交实验和结果”是孟德尔进行实验发现问题的过程，不是对分离现象的验证，C错误；
D、完成“测交实验”并发现显性：隐性之比约为1：1，属于演绎推理实验验证，D错误。
故选BCD。
18. 某单链RNA病毒的遗传物质是正链RNA（+RNA）。该病毒感染宿主后，合成相应物质的过程如下图所示，其中①~④代表相应的过程。下列叙述错误的是（ ）
A. +RNA复制出的子代RNA具有mRNA的功能
B. 病毒蛋白基因以半保留复制的方式传递给子代
C. 过程①②③的进行需RNA聚合酶的催化
D. 过程④在该病毒的核糖体中进行
【答案】BCD
【详解】A、结合图示可以看出，以+RNA复制出的子代RNA为模板合成了蛋白质，因此+RNA 复制出的子代 RNA具有mRNA 的功能，A正确；
B、病毒蛋白基因是RNA，为单链结构，通过两次复制过程将基因传递给子代，而不是通过半保留复制传递给子代，B错误；
C、①②过程是RNA复制，原料是4种核糖核苷酸，需要RNA聚合酶；而③过程是翻译，原料是氨基酸，不需要RNA聚合酶催化，C错误；
D、病毒不具有细胞结构，没有核糖体，过程④在宿主细胞的核糖体中进行，D错误。
故选BCD。
第Ⅱ卷非选择题
三、非选择题：本题共5题，共60分。除特殊注明外，每空1分。
19. 图1表示某一动物（2N=4）个体体内细胞正常分裂过程中不同时期细胞内染色体、染色单体和核DNA含量的关系；图2表示该动物在细胞增殖过程中细胞内染色体数目的变化曲线；图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图4表示该生物体内一组细胞分裂图像。请分析并回答：

（1）图1中a、b、c表示染色体的是_______（填字母），图1中________对应的细胞内不可能存在同源染色体。图4中丙细胞→丙细胞的下一时期过程对应于图1中的_______（用罗马数字和箭头表示）。
（2）图2中姐妹染色单体分离发生在_______（填数字序号）阶段；B过程表示生物体内发生了_______作用。
（3）图3中A～B段形成的原因是_______；图3中C～D段形成的原因是_______。
（4）图4中甲、乙、丙属于有丝分裂的是_______，乙细胞产生的子细胞名称为_______。丙细胞对应图1中的时期是_______，对应于图2中_______（填数字序号）阶段。
（5）请绘出图4中甲细胞的染色体、染色单体和核DNA含量柱形图，并在横坐标下注明该细胞的分裂时期_______。

【答案】（1）①. a ②. Ⅲ和Ⅳ ③. Ⅲ→Ⅰ
（2）①. ③⑥ ②. 受精
（3）①. DNA复制 ②. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
（4）①. 甲 ②. 次级卵母细胞和(第一)极体 ③. III ④. ②
（5）
【小问1详解】
图1中b有时存在，有时消失，b是姐妹染色单体，a的含量小于或等于c，所以a是染色体，c是DNA，图1的Ⅲ中染色体数、染色单体数和DNA分子数之比为1：2：2，但数目均只有Ⅰ中的一半，可能处于减数第二次分型前期和中期，Ⅳ染色体和DNA都只有正常体细胞的一半，不含姐妹染色单体，处于减数第二次分裂末期，所以Ⅲ和Ⅳ对应的细胞不含同源染色体。
图4中丙处于减数第二次分裂中期，其下一个时期是后期，此时细胞中着丝粒分开，染色体数目加倍，对应图1的Ⅲ→Ⅰ。
【小问2详解】
图2中姐妹染色单体分离发生在有丝分裂后期（⑥）和减数第二次分裂后期（③），B过程是细胞减数分裂结束后形成的配子完成受精作用的过程。
【小问3详解】
图3中A～B段每条染色体上的DNA由1变为2，原因是DNA复制，图3中C～D段每条染色体上的DNA由2变为1，形成的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。
【小问4详解】
甲细胞含有同源染色体，且着丝粒分裂，处于有丝分裂后期，乙细胞同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期，丙细胞不含有同源染色体，着丝粒排列赤道板上，处于减数第一次分裂中期，故属于有丝分裂的是甲；乙细胞处于减数第一次分裂后期，此时细胞质不均等分裂，表示雌性动物，细胞名称是初级卵母细胞，其产生的子细胞是第一极体和次级卵母细胞。丙处于减数第二次分裂中期，细胞中染色体数目减半，有姐妹染色单体，对应图1的III时期，同时对应图2中②时期。
【小问5详解】
甲细胞染色体着丝粒分开，姐妹染色单体分开，有同源染色体，处于有丝分裂后期，此时染色体数目和DNA数目加倍，没有姐妹染色单体，数量关系如图：
。
20. 果蝇的眼色有紫色、红色和白色三种，由两对等位基因A、a和B、b共同控制，其中A、a位于常染色体上，眼色色素的产生必需有显性基因A，aa眼色为白色；B存在时眼色为紫色，bb眼色为红色。研究小组以4个纯系果蝇为亲本进行了两组杂交实验，结果如下图。请回答下列问题。
（1）果蝇作为遗传学研究的经典实验材料，其优点有_______（至少答两点）。根据实验结果可推知，等位基因B、b位于________染色体上。
（2）根据上述信息推测，果蝇群体中紫眼个体基因型最多有_______种。实验一中，F1红眼果蝇的基因型为_______。
（3）让实验二中F1雌雄果蝇交配产生F2，F2中紫眼果蝇随机交配产生F₃，则F3雄果蝇中出现紫眼的概率为_______（用分数表示）。
（4）实验二亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔会发生X染色体不分离而产生异常的卵细胞，亲代产生的异常卵细胞与正常精子受精后，产生的合子（受精卵）的基因型可能有________、_______、_______、_______。（缺失的性染色体用“O”表示）。
（5）已知果蝇的某性状受一对等位基因控制，若一对果蝇杂交产生的后代数量足够多且雌雄比例为2：1，由此推测该对果蝇的_______性个体可能携带隐性致死基因；让其后代雌雄个体随机交配，子代雄性与雌性比例为_______时，可进一步验证这个假设。
【答案】（1）①. 有多对易于区分的相对性状；易饲养，繁殖快；子代数量多 ②. X
（2）①. 6 ②. AaXbY
（3）2/3 （4）①. AaXBXBXb ②. AaXb O ③. AaXBXBY ④. AaYO
（5）①. 雌 ②. 3：4
【分析】题图分析：A、B同时存在时个体是紫眼，不含显性基因时是白眼，则红眼个体的基因型只含A基因，不含B基因，实验一中纯合白眼雌性和紫眼雄性杂交，子一代雌性都是紫眼，雄性都是红眼，等位基因A、a位于常染色体上，因此B、b基因位于X染色体上，实验一亲本基因型aaXbXb×AAXBY，子一代的基因型是AaXBXb(雌性紫眼)、AaXbY(雄性红眼)；两对等位基因分别位于2对同源染色体上，因此遵循自由组合定律，实验二亲本基因型AAXbY×aaXBXB，子一代的基因型为AaXBY雄性紫眼、AaXBXB雌性紫眼。
【小问1详解】
果蝇作为遗传学研究的材料的原因是由于果蝇有多对易于区分的相对性状；易饲养，繁殖快；子代数量多。题意显示，A、B同时存在时个体是紫眼，不含显性基因时是白眼，则红眼个体的基因型只含A基因，不含B基因，实验一中纯合白眼雌性和紫眼雄性杂交，子一代雌性都是紫眼，雄性都是红眼，与性别相关联，已知等位基因A、a位于常染色体上，因此B、b基因位于X染色体上。
【小问2详解】
等位基因A、a位于常染色体上，B、b基因位于X染色体上，故果蝇群体中紫眼的基因型最多有AAXBY、AaXBY、AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb共6种。实验一中纯合白眼雌性和紫眼雄性杂交，子一代雌性都是紫眼，雄性都是红眼，实验一亲本基因型aaXbXb×AAXBY，子一代的基因型是AaXBXb(雌性紫眼)、AaXbY(雄性红眼)。
【小问3详解】
实验二亲本基因型AAXbY×aaXBXB，子一代的基因型为AaXBY雄性紫眼、AaXBXb雌性紫眼，让F1雌雄果蝇交配产生F2，F2中紫眼雌果蝇的基因型及比例为：AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb=1∶ 1∶2∶2，紫眼雄果蝇的基因型及比例为AAXBY∶AaXBY=1∶2，F2雌雄个体随机交配产生F3，则F3中A_的概率为8/9，XBY的概率为3/4，故F3中雄果蝇中出现紫眼的概率为8/9×3/4=2/3。
【小问4详解】
实验二亲本白眼雌果蝇的基因型为aaXBXB，若亲代雌果蝇在减数分裂时偶尔发生X染色体不分离而产生异常卵，这种不分离可能发生减数第一次分裂后期（同源染色体未分离）或减数第二次分裂后期（姐妹染色单体未分离），产生的异常卵细胞基因型为aXBXB或a，而亲本红眼雄的基因型为AAXbY，其产生的精子的基因型为AXb和AY，该异常卵与正常精子受精后，可能产生的合子主要类型有AaXBXBXb、AaXBXBY、AaYO、AaXbO。
【小问5详解】
已知果蝇的某性状受一对等位基因控制，若一对果蝇杂交产生的后代数量足够多且雌雄比例为2∶1，说明雄性个体有一半致死，雌性正常，致死效应与性别有关联，则可推测是隐性基因纯合致死，该对果蝇的雌性个体可能携带隐性致死基因，若相关基因用M/m表示，则亲本XMXm和XMY杂交，F1为:雌性1/2XMXM、1/2XMXm，雄性为XMY、XmY(致死)。若假设成立，继续对其后代进行杂交，则群体中卵细胞的基因型及其比例为XM∶Xm=3∶1，群体中精子的比例为XM∶Y=1∶1，则后代为3XMXM、1XMXm、3XMY、1XmY(致死)，雄雌比为3∶4，即若让F1代的雌雄个体自由交配得到的后代的雄雌比例为3∶4则可验证上述假设。
21. 图1表示真核细胞中有关物质的合成过程，①~⑤表示生理过程，I、Ⅱ表示结构或物质。图2表示双链的小干扰RNA（siRNA）引起的基因沉默，图中Dicer是一种酶，RISC是一种复合物。请回答下列问题。

（1）图1中过程②和_______表示转录，该过程所需的酶是_______。与①过程相比，②过程特有的碱基互补配对方式是_______。过程③的模板右侧是_______（3'或5'）端。
（2）线粒体蛋白质99%由核基因控制合成，由图1可推断线粒体中能进行蛋白质的合成和_______，其基质中含有少量的Ⅱ_______分子，该分子有_______个游离的磷酸基团。
（3）图2中siRNA被Dicer催化后剩余的一条链与_______结合并使其_______，导致相应蛋白质不能合成，引起基因沉默。siRNA可用来研究基因的功能，还可能用于_______。
（4）关于线粒体蛋白质和基因沉默的叙述，错误的是_______
A. 线粒体蛋白质只能由线粒体基因和细胞核基因共同控制合成
B. 线粒体的功能依赖于线粒体中各种蛋白质结构的完整性
C. 人工体外RNA干扰也可能引起“基因沉默”
D. ①～⑤过程与中心法则有关，而“基因沉默”与中心法则无关
【答案】（1）①. ④ ②. RNA聚合酶 ③. A-U ④. 5'
（2）①. 加工 ②. 环状DNA ③. 0
（3）①. mRNA ②. 降解 ③. 癌症的治疗 （4）AD
【分析】分析题图：图1为某种真核细胞中有关物质合成示意图，其中①为DNA的复制过程，②为转录过程，③为翻译过程，④为转录过程，⑤为翻译过程。Ⅰ为核膜，Ⅱ为环状DNA分子。
【小问1详解】
转录是以DNA为模板合成RNA的过程，图示②和④为转录过程，转录需要RNA聚合酶的催化。①过程为DNA复制，碱基配对方式为A-T、G-C，②过程为转录，碱基配对方式为A-U、T-A、G-C，因此与①过程相比，②过程特有的碱基互补配对方式是A－U。过程③为翻译，据图中肽链长短可知，核糖体移动的方向是从右向左，由于核糖体在mRNA上的移动方向是从5′→3′，所以过程③的模板左侧是3′端，右侧是5′端。
【小问2详解】
据图1可知，线粒体中环状DNA可转录翻译形成蛋白质，合成的蛋白质可在线粒体进一步加工。图中Ⅱ为环状DNA分子。该分子没有游离的磷酸基团。
【小问3详解】
图2中siRNA被Dicer催化后剩余的一条链与mRNA结合并使其降解，导致相应蛋白质不能合成，引起基因沉默。siRNA可用来研究基因的功能，还可能用于癌症的治疗，抑制癌细胞相关蛋白质的合成过程。
【小问4详解】
A、据图可知，线粒体中环状DNA可转录翻译形成蛋白质，因此线粒体中部分蛋白质可由线粒体独立合成，A错误；
B、结构决定功能，线粒体的功能依赖于线粒体中各种蛋白质结构的完整性，B正确；
C、据图可知，siRNA可通过降解mRNA进而抑制蛋白质的合成，因此人工体外RNA干扰也可能引起“基因沉默”，C正确；
D、“基因沉默”通过阻止mRNA的翻译过程进而影响蛋白质的合成，因此“基因沉默”与中心法则有关，D错误。
故选AD。
22. 图1是T2噬菌体DNA片段的平面结构示意图，图2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。
（1）图1中4的名称是_______，赫尔希和蔡斯实验中，同位素标记的是图中__________（填序号）位置。
（2）T2噬菌体的遗传物质与新冠病毒相比，特有的化学组成是_______（填中文名称）。子代T2噬菌体的外壳是在_______上（填细胞器名称）合成的。
（3）图2实验中，搅拌的目的是_______，若经离心处理后，实验结果出现较大误差：上清液出现了较高的放射性，请分析该现象出现的可能原因有（从培养时间过短和过长两方面说明）_______。
（4）由图2实验结果分析，用于标记噬菌体的同位素是_______（填“35S”或“32P”），图2实验_______（填“能”或“不能”）证明DNA是遗传物质。
（5）在35S组实验中，保温时间和上清液放射性强度的关系是_______
（6）一个DNA双链均被32P标记的噬菌体侵染只含31P的大肠杆菌，共释放出100个子代噬菌体。含32P与含31P的子代噬菌体的比例为_______。
（7）上述实验中不用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质，原因是_______。
【答案】（1）①. 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 ②. 1
（2）①. 脱氧核糖、胸腺嘧啶（T）②. （大肠杆菌的）核糖体
（3）①. 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离 ②. 培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来
（4）①. 32P ②. 不能
（5）④ （6）1：50
（7）DNA和蛋白质均有C元素
【分析】1952年，赫尔希和蔡斯以T2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的新技术，完成了对证明DNA是遗传物质的更具说服力的实验，即T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，其实验步骤是：分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→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物质；该实验证明DNA是遗传物质。
【小问1详解】
图1中4由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤（与胸腺嘧啶配对）构成，所以4表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸，依据图2可知，上清液中放射性很低，沉淀物中放射性很高，所以进行的是32P的标记，标记的图1中的1，即磷酸。
【小问2详解】
T2噬菌体的遗传物质是DNA，新冠病毒的遗传物质是RNA，DNA与RNA相比较，特有的化学组成是胸腺嘧啶和脱氧核糖。子代T2噬菌体的外壳是以噬菌体的DNA为模板，以大肠杆菌的氨基酸为原料，在大肠杆菌的核糖体上合成的。
【小问3详解】
图2实验中，搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，若经离心处理后，实验结果出现较大误差：上清液出现了较高的放射性，则与操作中的保温时间长短有关：①若培养时间过短，部分噬菌体未侵入细菌体内；②培养时间过长，增殖的子代噬菌体从细菌体内释放出来，都会导致离心后，上清液中出现较高的放射性。
【小问4详解】
结合小问1可知，图2实验中，用于标记的是噬菌体的同位素是32P，该实验中由于缺乏35S的标记的实验组，所以不能证明DNA是遗传物质。
【小问5详解】
由于35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，而在噬菌体侵染大肠杆菌的过程中，噬菌体的蛋白质外壳并没有注入大肠杆菌内部，所以无论保温时间多长，上清液中的放射性强度不变。
【小问6详解】
1个DNA双链被32P标记后，产生100个子代噬菌体，含有100个DNA分子，DNA分子的复制为半保留复制，含有32P的DNA分子有2个，含有32P标记的DNA分子有100个，所以含32P与含31P的子代噬菌体的比例为2:100=1:50。
【小问7详解】
由于DNA和蛋白质中都含有C，所以上述实验不能用14C来标记T2噬菌体DNA或蛋白质。
23. 某植物的花色由位于2号染色体上的一对等位基因C1、C2决定，C1控制红色色素形成，C2控制黄色色素形成；两种色素同时存在时表现为橙色；若无色素形成，则表现为白色。
（1）开橙色花的植株相互交配，子代出现三种花色，这种现象在遗传学上称为____________。
（2）该植物含C1的花粉粒呈长形、含C2的花粉粒呈圆形：另有一对等位基因A、a，含A的花粉粒遇碘变蓝色、含a的花粉粒遇碘变棕色。为探究这两对等位基因是否遵循自由组合定律，请补充完善下列实验思路。
a.选择基因型为____________的植株，待开花后进行实验；
b.取该植株的花粉粒滴加碘液染色后制成临时装片进行显微观察。
c.预期结果并得出结论：若花粉出现____________种类型，且比例为____________，则这两对等位基因遵循自由组合定律：否则不遵循。
（3）研究发现，当2号染色体上存在D基因时，该条染色体上色素基因的表达会被抑制，d基因不会对其产生影响。若某基因型为C1C2的植株开黄花，请推测该植株2号染色体上相关基因的分布情况并将它画在方框内____________。若该植物自交（不考虑互换），子代的表现型及比例为____________。
（4）该植物的种皮颜色由基因A和a、B和b同时控制，显性基因A控制色素合成，且AA和Aa的效应相同，显性基因B淡化颜色的深度（B基因存在时，使A基因控制的颜色变浅），且具有累加效应。现有亲代种子P1（纯种，白色）和P2（纯种，黑色），杂交实验如图所示，请根据结果进行分析并计算：亲本P1的基因型是____________，F2中种皮为黄褐色的个体基因型为____________，种皮为黑色的个体基因型有____________种，其中纯合子在黑色个体中占____________。
【答案】（1）性状分离
（2）①. AaC1C2 ②. 4 ③. 1：1：1：1
（3）①. ②. 白花：黄花=1：3
（4）①. aaBB ②. AABb和AaBb ③. 2 ④. 1/3
【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的同时，位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
【小问1详解】
分析题意可知，开橙色花的植株基因型是C1C2，是杂合子，相互交配，子代出现三种花色，即具有相同表现型的亲本在子代中出现了多种表现型，这种现象在遗传学上称为性状分离。
【小问2详解】
分析题意，为探究这两对等位基因是否遵循自由组合定律，一般最简便的方法为自交，而题意所给该植物的两种性状可以直接通过观察花粉粒区分，所以可用花粉鉴定法，通过观察双杂合子（AaC1C2）产生雄配子（花粉粒）的表现型及比例即可。若遵循自由组合定律，双杂合子（AaC1C2）的父本可以产生四种花粉，且比例为1：1：1：1，若不遵循，只能产生两种花粉。
故实验步骤为：
a．选择基因型为AaC1C2（双杂合子）的植株待开花后进行实验；
b．取该植株的花粉粒（AC1、AC2、aC1、aC2）滴加碘液染色后制成临时装片进行显微观察。
c．若花粉出现4种类型（蓝色长形、棕色长形、蓝色圆形、棕色圆形），且比例为1：1：1：1，则这两对等位基因遵循自由组合定律；否则不遵循。
【小问3详解】
研究发现，当2号染色体上存在D基因时该条染色体上色素基因的表达会被抑制，d基因不会对其产生影响。基因型为C1C2的植株开黄花，说明控制红色色素形成的基因C1被抑制，即C1和D在同一条2号染色体上，控制黄色色素形成的C2基因正常表达，说明C2和d在同一条2号染色体上。若不考虑交叉互换，该植物可以产生两种配子（C1D和C2d），故该植物自交，后代基因型为1C1C1DD、2C1C2Dd、1C2C2dd，由于无色素形成，则表现为白色，故子代的表现型及比例为白花：黄花=1：3。
【小问4详解】
由遗传实验图可知，子二代的表现型及比例是黑色：黄褐色：白色=3：6：7，是9：3：3：1的变形，因此2对等位基因遗传遵循自由组合定律，且子一代的基因型是AaBb；又知A基因控制色素合成（A基因为显性基因——出现色素，AA和Aa的效应相同），B为修饰基因，淡化颜色的深度，因此A_bb表现为黑色，A_Bb表现为黄褐色，A_BB、aabb、aaB_表现为白色；P2亲本黑色的基因型是AAbb，且子一代的基因型是AaBb，因此P1白色亲本基因型是aaBB。A_Bb表现为黄褐色，F2中种皮为黄褐色的个体基因型为AABb、AaBb。A_bb表现为黑色，种皮为黑色的个体基因型有2种，分别为1AAbb、2Aabb，其中纯合子在黑色个体中占1/3。