安徽省部分学校2024-2025学年高一下学期7月期末考试生物试题（解析版）

这是一份安徽省部分学校2024-2025学年高一下学期7月期末考试生物试题（解析版），共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 某生物小组用黄色子叶豌豆和绿色子叶豌豆做了一对相对性状的杂交实验(见下图)，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 实验一中F1的丙与实验二中亲本的丁基因型相同
B. 根据实验一和实验二均可判断黄色子叶为显性性状
C. 实验二F1出现3：1的性状分离比符合自由组合定律
D. 实验二中丁产生的各种基因型的雌雄配子数量相等
【答案】A
【分析】根据题意和图示分析可知：实验二中，亲本黄色自交后代的子叶有黄色和绿色，出现性状分离，说明黄色对绿色为显性。
【详解】A、根据实验二可知豌豆子叶颜色由一对等位基因控制，且黄色子叶为显性性状，设该对等位基因为Y/y，则实验一F1的丙(黄色子叶)的基因型是Yy，实验二亲本的丁(黄色子叶)的基因型也是Yy，A正确；
B、实验一亲本有两种性状，子代也有两种性状，不能判断出黄色子叶为显性性状，实验一属于测交，不能判断性状的显隐性，B错误；
C、豌豆子叶颜色由一对等位基因控制，所以实验二F1出现3：1的性状分离比符合分离定律，C错误；
D、丁产生的雌雄配子的基因型及比例都是Y：y=1：1，但雌配子数量少于雄配子数量，D错误。
故选A。
2. “遗传学之父”孟德尔不受传统思想的束缚，勇于创新，敢于实践，通过分析豌豆杂交实验的结果发现了遗传学的两个基本规律。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 线粒体和叶绿体中的基因在遗传时遵循分离定律但不遵循自由组合定律
B. 孟德尔设计测交实验并预测测交实验结果的过程属于假说—演绎法中的实验验证过程
C. 位于同源染色体上的非等位基因的分离和自由组合互不干扰属于自由组合定律的实质
D. 自由组合定律的核心是形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不同对的遗传因子自由组合
【答案】D
【详解】A、线粒体和叶绿体中的基因属于细胞质基因，其遗传不遵循孟德尔定律（包括分离定律和自由组合定律），A错误；
B、孟德尔设计测交实验并预测结果属于假说—演绎法中的“演绎推理”阶段，而非“实验验证”阶段，B错误；
C、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自由组合，而同源染色体上的非等位基因可能发生连锁互换，C错误；
D、自由组合定律的核心是形成配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离的同时，决定不同性状的遗传因子自由组合，D正确。
故选D。
3. 蟠桃的花色有白色、粉红色和红色三种，花色由花瓣中的色素决定，色素的合成受两对独立遗传的等位基因(A/a和B/b)控制。研究发现基因型为A_B_的个体开红花，基因型为A_bb或aaB_的个体开粉红花，其他基因型的个体开白花。现以纯合红花个体甲、纯合粉红花个体乙和丙(基因型不同)、白花个体丁为实验材料，下列有关实验中F2不出现红花：粉红花：白花=9：6：1的性状分离比的是（ ）
A. 甲和丁杂交得F1，F1自交得F2
B. 乙和丙杂交得F1，F1自交得F2
C. 甲和丁杂交所得F1与乙和丙杂交所得F1杂交得F2
D. 甲和乙杂交所得F1与丙和丁杂交所得F1杂交得F2
【答案】D
【分析】自由组合定律的实质是：在减数分裂形成配子的过程中，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，且这两个过程互不干扰、同步发生。
【详解】A、纯合红花个体甲（AABB）与白花个体丁（aabb）杂交，F1为AaBb。F1自交后，F2基因型比例为A_B_（9/16）、A_bb（3/16）、aaB_（3/16）、aabb（1/16），对应表型比为9:6:1，A不符合题意；
B、纯合粉红花个体乙和丙(基因型不同)，乙与丙杂交，AAbb×aaBB，F1为AaBb。F1自交结果与A选项相同，表型比为9:6:1，B不符合题意；
C、甲×丁的F1（AaBb）与乙×丙的F1（AaBb）杂交，相当于AaBb自交，结果仍为9:6:1，C不符合题意；
D、若乙为AAbb，丙为aaBB，甲×乙的F1（AABb）与丙×丁的F1（aaBb）杂交，子代基因型为AaBB（25%）、AaBb（50%）、Aabb（25%），表型比为红花：粉红花=3:1，无白花且比例不符9:6:1；若乙为aaBB，丙为AAbb，甲×乙的F1（AaBB）与丙×丁的F1（Aabb）杂交，子代基因型为AABb（25%）、AaBb（50%）、aaBb（25%），表型比为红花：粉红花=3:1，D符合题意。
故选D。
4. 某种奶牛毛色的红褐色(A)与粉红色(a)受一对等位基因控制，且该对等位基因在雌雄奶牛中均成对存在(不考虑性染色体同源区段)。研究发现该对等位基因的遗传中，杂合子表型与性别有关，雄性奶牛中杂合子表现为红褐色，雌性奶牛中则表现为红色。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 控制该种奶牛毛色的等位基因在性染色体上，其遗传属于伴性遗传
B. 红褐色雌性奶牛与粉红色雄性奶牛杂交，F1奶牛中红褐色：红色=1：1
C. 该对等位基因的杂合子表型在雌雄个体中不同，可能与表观遗传有关
D. 若不考虑人为干扰因素，则自然群体中的红褐色奶牛中雄性多于雌性
【答案】A
【分析】基因分离定律的实质是：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。当细胞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，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】A、控制毛色的等位基因在雌雄个体中均成对存在，说明该基因位于常染色体上（若在性染色体非同源区段，雄性无法成对存在），因此其遗传不属于伴性遗传，A错误；
B、红褐色雌性（AA）与粉红色雄性（aa）杂交，子代基因型均为Aa。雄性Aa表现为红褐色，雌性Aa表现为红色，故F1中红褐色（雄性）与红色（雌性）比例为1:1，B正确；
C、杂合子表型因性别不同，可能因性激素等调控基因表达（表观遗传），导致同一基因型在不同性别中表现差异，C正确；
D、红褐色雄性包括AA和Aa，而红褐色雌性仅为AA。自然群体中Aa的雄性仍为红褐色，而Aa的雌性为红色，因此红褐色雄性数量多于雌性，D正确。
故选A。
5. 哺乳动物减数分裂形成的配子中染色体数目减半，且每个配子中都含有一套完整的非同源染色体。如图表示某二倍体哺乳动物细胞分裂过程中某时期的细胞图像(仅画出部分染色体)，下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图示细胞名称为初级精母细胞，该细胞中含有两个染色体组
B. 该细胞核DNA数与该动物有丝分裂中期细胞核DNA数相同
C. 该细胞中先发生等位基因的分离，随后进行基因的自由组合
D. 若该细胞中发生了染色体互换，则其可形成四种生殖细胞
【答案】B
【分析】据图可知，细胞处于减数第一次分裂后期，且此时细胞质不均等分裂，为初级卵母细胞。
【详解】A、图示细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞质不均等分裂，应为初级卵母细胞，该细胞含有两个染色体组，A错误；
B、该细胞处于减数分裂Ⅰ后期，细胞核DNA数与该动物有丝分裂中期细胞核DNA数相同，B正确；
C、减数分裂Ⅰ后期，细胞中等位基因的分离和非等位基因的自由组合同时进行，C错误；
D、由于该细胞是初级卵母细胞，无论该细胞中是否发生了染色体互换，其仅能形成一个一种生殖细胞，D错误。
故选B。
6. “尝矜绝代色，复恃倾城姿”，爱美之心人皆有之，面部的雀斑会给爱美女士造成困扰。研究发现雀斑多数是遗传性的，通常为常染色体显性遗传，下列关于遗传性雀斑的叙述，正确的是（ ）
A. 遗传性雀斑患者体内不会含有正常基因
B. 日光浴引起的雀斑一般不能遗传给后代
C. 遗传性雀斑和21三体综合征患者体内均含有相关致病基因
D. 通过遗传咨询可准确判断遗传性雀斑患者的后代是否患该病
【答案】B
【详解】A、遗传性雀斑为常染色体显性遗传病，患者基因型可能为显性纯合（AA）或杂合（Aa）。若为杂合型（Aa），则体内含有正常隐性基因（a），A错误；
B、日光浴引起的雀斑属于环境因素导致的表型改变，未涉及遗传物质的变异，属于不可遗传变异，一般不能遗传给后代，B正确；
C、遗传性雀斑由显性致病基因引起，而21三体综合征是染色体数目变异（21号染色体多一条）导致，并非由致病基因引起，C错误；
D、遗传咨询可通过家族病史推测后代患病概率，但无法“准确判断”是否患病。例如，若患者为杂合子（Aa），与隐性正常个体（aa）婚配，后代患病概率为50%；若患者为显性纯合子（AA），则后代100%患病。但仅通过咨询无法确定患者基因型，需结合基因检测，D错误。
故选B。
7. 果蝇常被用于遗传学实验研究，如图是某果蝇体细胞染色体组成示意图，下列有关叙述正确的是（ ）

A. 萨顿根据染色体和基因的关系证明了基因在染色体上
B. 图示果蝇为雌性果蝇，且其基因型可记为AaXW
C. 摩尔根的果蝇杂交实验运用了假说—演绎法
D. 对果蝇基因组进行测序，需要测定8条染色体
【答案】C
【分析】萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体上的假说，摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。假说-演绎法中的演绎过程是测交的理论阶段。
【详解】AC、萨顿根据基因和染色体行为的平行关系，推测基因在染色体上，摩尔根用假说—演绎法证明了果蝇的白眼基因位于X染色体上，A错误，C正确；
B、图示果蝇为雄性果蝇，且其基因型可记为AaXWY，B错误；
D、对果蝇基因组进行测序，需要测定5条染色体上的DNA的碱基序列，即3条常染色体+X染色体+Y染色体，D错误。
故选C。
8. 在遗传物质的探索历程中，科学家们通过一系列经典实验逐步揭示了遗传物质的本质，使生物学研究进入分子生物学领域。下列对其中部分实验的表述，合理的是（ ）
A. 艾弗里进行肺炎链球菌转化实验时，利用“加法原理”控制无关变量
B. 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验证明了细菌与噬菌体的遗传物质是DNA
C. 经过DNA水解酶处理的烟草花叶病毒的遗传物质仍然能使烟草患病
D. 噬菌体侵染细菌实验中用肺炎链球菌代替大肠杆菌也能获得同样的实验结果
【答案】C
【分析】噬菌体侵染细菌实验的结论是DNA是噬菌体的遗传物质；烟草花叶病毒侵染烟草的实验结论： RNA是烟草花叶病毒的遗传物质。
【详解】A、艾弗里实验通过分别去除S型细菌提取物中的不同成分（如DNA、蛋白质等），观察是否发生转化，属于“减法原理”，A错误；
B、赫尔希和蔡斯的实验仅证明噬菌体的遗传物质是DNA，而细菌的遗传物质本身是DNA，但该实验未涉及细菌遗传物质的验证，B错误；
C、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，DNA水解酶无法分解RNA，处理后病毒仍能通过RNA使烟草患病，C正确；
D、噬菌体对宿主具有专一性（如T2噬菌体仅侵染大肠杆菌），若替换为肺炎链球菌则无法完成侵染，D错误。
故选C。
9. 研究发现，线粒体中的mtDNA(环状的双链DNA)中突变累积和mtDNA拷贝数下降会使线粒体功能紊乱，进而导致衰老及诱发老年病。下列有关mtDNA的叙述，正确的是（ ）
A. mtDNA两条链的5'端均有一个游离的磷酸基团
B. mtDNA分子同一条链上的相邻碱基通过氢键相连
C. mtDNA分子上基因突变后形成原基因的等位基因
D. mtDNA复制遵循碱基互补配对原则且边解旋边复制
【答案】D
【详解】A、mtDNA是环状双链结构，其两条链通过磷酸二酯键首尾相连，没有游离的磷酸基团，A错误；
B、DNA分子同一条链上的相邻碱基通过-脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖-连接，而两条链上的相邻碱基通过氢键相连，B错误；
C、基因突变具有不定向性和随机性，基因突变会产生新基因，并非一定是等位基因，C错误；
D、mtDNA复制遵循碱基互补配对原则且边解旋边复制，D正确。
故选D。
10. 翻译是指以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程，下图是翻译过程示意图(密码子UUA、AUU、AAU、CUA分别编码亮氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺、亮氨酸)，下列有关叙述正确的是（ ）
A. ④在②上从右向左移动B. ①代表的应是异亮氨酸
C. 所有氨基酸都有多个密码子D. ③的3'端连接着天冬酰胺
【答案】B
【分析】据图分析，该过程表示翻译，①表示氨基酸，②表示核糖体，根据图中转运RNA的位置可判断，核糖体移动的方向是从右向左。
【详解】A、据图分析，翻译时，②核糖体沿④mRNA从右向左移动，A错误；
B、图中①由密码子5′-AUU-3′编码，AUU编码的氨基酸是异亮氨酸，故①代表的应是异亮氨酸，B正确；
C、绝大多数氨基酸都有多个密码子，硒代半胱氨酸和色氨酸仅有一个密码子，C错误；
D、编码天冬酰胺的密码子为5'-AAU-3′，对应的反密码子为5'-AUU-3′，而图中③的反密码子为5'-UAG-3′，对应的密码子为5'-CUA-3′，编码亮氨酸，D错误。
故选B。
11. 2025年4月，我国科学家程时锋团队在《自然》杂志发表研究成果，首次从分子层面完整揭示了孟德尔1865年提出的豌豆七大性状的遗传密码。研究表明，豆荚黄色表型源于一段长达100kb的DNA片段缺失，其导致叶绿素合成酶基因(ChLG)功能异常，阻碍了叶绿素的合成。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 相对性状是指同种生物不同种性状的不同表现形式，如豌豆子叶绿色和豆荚黄色
B. 控制豆荚黄色和绿色的基因的本质区别是二者碱基的种类、数量、排列顺序不同
C. 豆荚黄色表型的形成说明基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
D. 若ChLG的碱基序列没有发生变化但豆荚表现为黄色，可能与ChLG的甲基化有关
【答案】D
【详解】A、相对性状是指同种生物同一性状的不同表现形式，如豌豆子叶的绿色与黄色。而子叶绿色和豆荚黄色属于不同性状，A错误；
B、控制相对性状的等位基因的本质区别是碱基的排列顺序不同，并非碱基种类不同（DNA中碱基种类均为A、T、C、G），B错误；
C、豆荚黄色是因叶绿素合成酶基因异常导致叶绿素无法合成，属于基因通过控制酶的合成间接控制性状，而非直接控制蛋白质结构，C错误；
D、DNA甲基化属于表观遗传修饰，可在不改变碱基序列的情况下抑制基因表达。若ChLG未被甲基化则正常表达，甲基化可能导致其无法表达，使豆荚呈黄色，D正确。
故选D。
12. 为了研究原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因模型小鼠Myc(Myc大量表达)、Ras(Ras大量表达)及Myc+Ras(两种基因均大量表达)，在固定时间内检测各组转基因小鼠的癌症发病率，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）

A. 正常生长和增殖的细胞中不含原癌基因表达的蛋白质
B. 癌细胞无限增殖的主要原因是细胞膜上糖蛋白等物质减少
C. 图示说明Myc和Ras基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应
D. 癌症发病只与原癌基因的大量表达有关
【答案】C
【详解】A、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的，A错误；
B、癌细胞无限增殖的原因主要是基因突变导致细胞周期调控失衡，癌细胞膜上糖蛋白等物质减少是癌细胞易于扩散的原因之一，B错误；
C、据题图分析，Myc和Ras均大量表达的小鼠中，出现肿瘤小鼠的比例大于仅Myc或Ras大量表达的小鼠，说明这两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，C正确；
D、原癌基因的过度表达和抑癌基因失活均可能导致细胞癌变，D错误。
故选C。
13. 西瓜是一年生藤本植物(2n=22)，其果实味甜多汁，是夏季主要的消暑果品。随着人们生活质量和科学技术水平的提高，人们对西瓜品质的要求越来越高。下列有关无子西瓜培育的叙述，正确的是（ ）
A. 四倍体西瓜与二倍体西瓜属于两个不同物种
B. 三倍体无子西瓜不能产生种子，因此是不可遗传变异
C. 常用秋水仙素处理二倍体西瓜幼苗直接形成结无子西瓜的植株
D. 三倍体西瓜不能产生配子的原因是减数分裂时纺锤体形成受到抑制
【答案】A
【分析】在三倍体无子西瓜的培育过程中，涉及到染色体组的变化和变异原理等知识。染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。 在多倍体育种中，常用的诱导剂可以使染色体加倍。
【详解】A、四倍体西瓜（4n=44）与二倍体西瓜（2n=22）杂交产生的三倍体不育，说明两者存在生殖隔离，属于不同物种，A正确；
B、三倍体无子西瓜的染色体数目变异属于可遗传变异，其不育性由染色体联会紊乱导致，并非不可遗传，B错误；
C、秋水仙素处理二倍体幼苗得到四倍体植株，需将四倍体与二倍体杂交才能获得三倍体种子，使用秋水仙素直接处理幼苗无法直接结无子西瓜，C错误；
D、三倍体无法形成配子的原因是减数分裂时同源染色体联会紊乱，而非纺锤体形成受抑制（此为秋水仙素的作用机制），D错误。
故选A。
14. 适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。下列与适应相关的叙述，错误的是（ ）
A. 适应是指生物的形态结构与其环境相适应
B. 枯叶蝶的拟态和食蚁兽的舌头都是生物对环境的适应
C. 可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
D. 适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾
【答案】A
【详解】A、适应不仅包括形态结构，还包括生理功能和行为特征与环境相适应。选项仅提到形态结构，描述不全面，A错误；
B、枯叶蝶拟态属于形态适应，食蚁兽舌头特化属于结构适应，均为生物对环境的适应，B正确；
C、可遗传有利变异为进化提供原材料，环境定向选择保留有利性状，二者共同作用形成适应，C正确；
D、适应具有相对性，适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，是遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果，D正确。
故选A。
15. 某雌雄同花植物中，等位基因D和d分别控制高茎和矮茎，等位基因E和e分别控制红花和白花，且两对等位基因均为完全显性。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 高茎红花植株与矮茎白花植株进行杂交时，需要进行去雄、套袋处理
B. 若基因型为DD的个体纯合致死，则基因型为DdEe的个体自交子代中D基因的频率会降低
C. 若基因型为DdEe的个体测交子代中不同表型的比例为1：1，则该个体自交子代中不同表型的比例一定为3：1
D. 若基因组成为DE的雄配子致死，则基因型为DdEe的个体自交子代中可能出现高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=5：3：3：1
【答案】C
【详解】A、雌雄同花植物进行杂交时，作为母本的植株需去雄并套袋，防止自花授粉，而父本无需去雄。高茎红花与矮茎白花杂交时，若其中一方作为母本，需去雄处理，A正确；
B、若基因型为DD的个体纯合致死，基因型为DdEe的个体自交，子代中DD个体死亡，D基因的数量减少，而d基因数量不变，所以D基因的频率会降低，B正确；
C、若基因型为DdEe的个体测交子代中不同表型的比例为1:1，说明这两对等位基因位于一对同源染色体上。若D、E在一条染色体上，d、e在另一条染色体上，该个体自交子代中不同表型的比例为3:1；若D、e在一条染色体上，d、E在另一条染色体上，该个体自交子代中不同表型的比例为1:2:1，C错误；
D、若基因组成为DE的雄配子致死，基因型为DdEe的个体自交，雌配子有DE、De、dE、de四种，雄配子有De、dE、de三种。通过棋盘法分析可知，子代中高茎红花：高茎白花：矮茎红花：矮茎白花=5:3:3:1，D正确。
故选C。
二、非选择题：本题共5小题，共55分。
16. 果蝇(2n=8)为XY型性别决定生物。图1为某雄性果蝇减数分裂某时期的细胞分裂图像(仅展示部分染色体)，图2为某雌性果蝇细胞分裂过程中不同时期核DNA分子数和染色体数关系图，其中①～④表示不同时期的细胞。请回答下列问题：

（1）图1中的细胞名称为___________，该细胞中___________(填“发生了”“未发生”或“不能确定是否发生”)基因重组。若不考虑其他变异，则产生图1细胞的个体的基因型为___________。
（2）图2中的③细胞所处时期，细胞发生的主要物质变化包括___________，该时期细胞中染色体组数___________(填“不变”“加倍”或“减半”)。
（3）图2中的一个②细胞能形成___________种生殖细胞。形成①细胞的细胞分裂过程___________(填“具有”或“不具有”)细胞周期。
（4）研究发现，果蝇Ⅱ号染色体上的某基因由1000个碱基对组成，且该基因中碱基间的氢键共有2600个，其含有___________个碱基G，该基因能储存___________种遗传信息。
【答案】（1）①. 初级精母细胞 ②. 发生了 ③. AaBb
（2）①. 核DNA复制和有关蛋白质合成 ②. 不变
（3）①. 1或0 ②. 不具有
（4）①. 600 ②. 1
【解析】（1）图1细胞来自雄性果蝇，且含有四分体，因此为初级精母细胞。该细胞中含有A基因和a基因的非姐妹染色单体发生了互换，因此发生了基因重组。该细胞基因型为AAaaBBbb，若不考虑其他变异，则产生该细胞的个体的基因型为AaBb。
（2）果蝇2n=8，图2中的③细胞染色体数为8，而核DNA数介于8和16之间，因此③细胞处于细胞分裂前的间期，细胞发生的主要物质变化包括核DNA复制和有关蛋白质合成。核DNA复制过程中染色体数和染色体组数均保持不变。
（3）图2中的②细胞为次级卵母细胞或第一极体，若②细胞为次级卵母细胞，则能形成1种生殖细胞，若②细胞为第一极体，则不能形成生殖细胞。①细胞仅含4条染色体，为减数分裂形成的子细胞，因此形成①细胞的细胞分裂过程不具有细胞周期。
（4）假设该基因含有x个G—C碱基对，则其含有(1000-x)个A—T碱基对，氢键总数为3x+2×(1000-x)=2600，解得x=600，所以其含600个碱基G。每个基因具有独特的碱基排列顺序，所以该基因的碱基排列顺序有1种，能储存1种遗传信息。
17. 水稻是一种自花传粉植物。二倍体水稻的高茎和矮茎是一对相对性状，由等位基因D/d控制；抗稻瘟病和易感稻瘟病是另一对相对性状，由等位基因R/r控制。为研究水稻高茎和矮茎、抗稻瘟病和易感稻瘟病的遗传规律，某研究团队做了水稻杂交实验，实验结果如表所示。请回答下列问题：
（1）由实验一可判断茎的高矮中，___________为显性性状；抗稻瘟病和易感稻瘟病中，___________为显性性状。实验二中，亲本高茎抗稻瘟病个体和子代高茎抗稻瘟病个体基因型相同的概率是___________。
（2）研究人员欲用高茎易感稻瘟病杂合子和矮茎抗稻瘟病杂合子杂交来进一步验证两对等位基因的遗传遵循自由组合定律，该方案___________(填“可行”或“不可行”)，理由是___________。
（3）某高茎水稻植株自交，子代中高茎(DD)：高茎(Dd)：矮茎(dd)=1：4：3，研究人员从雌雄配子的活性角度提出了假说：该植株产生的雌配子活力均正常，但含___________(填“D”或“d”)基因的雄配子部分致死，且致死率为___________(用分数表示)，含另一等位基因的雄配子活力正常。请设计杂交实验验证该假说，要求写出实验思路和预期实验结果。
①实验思路：___________。
②预期实验结果：___________。
【答案】（1）①. 高茎 ②. 抗稻瘟病 ③. 2/3
（2）①. 不可行 ②. 无论两对基因位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，子代的表型及比例均相同(答案合理即可)
（3）①. D ②. 2/3 ③. 以该高茎水稻植株为父本与矮茎水稻植株杂交，观察子代的表型及比例 ④. 子代的表型及比例为高茎：矮茎=1：3
【解析】（1）实验一中，高茎和矮茎个体杂交，子代全为高茎，说明高茎为显性性状，抗稻瘟病和抗稻瘟病个体杂交，子代中抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1，说明抗稻瘟病为显性性状。实验二中，高茎抗稻瘟病和矮茎抗稻瘟病个体杂交，子代中高茎：矮茎=1：1，抗稻瘟病：易感稻瘟病=3：1，说明亲本高茎抗稻瘟病个体的基因型为DdRr，子代高茎抗稻瘟病个体的基因型为1/3DdRR、2/3DdRr，因此亲本高茎抗稻瘟病个体和子代高茎抗稻瘟病个体基因型相同的概率是2/3。
（2）高茎易感稻瘟病杂合子的基因型为Ddrr，矮茎抗稻瘟病杂合子的基因型为ddRr，无论两对基因位于一对同源染色体上还是位于两对同源染色体上，基因型为Ddrr和ddRr的个体均产生两种配子，受精时雌雄配子随机结合，子代的表型及比例均为高茎抗稻瘟病：高茎易感稻瘟病：矮茎抗稻瘟病：矮茎易感稻瘟病=1：1：1：1，因此该方案不可行。
（3）该高茎水稻植株自交子代出现高茎和矮茎的性状分离现象，说明其基因型为Dd，其自交子代中高茎(DD)：高茎(Dd)：矮茎(dd)=1：4：3，高茎(DD)所占比例为1/8，若雌配子活力均正常，则雄配子中含D基因的配子部分致死。基因型为Dd的亲本，雌配子中含D基因的配子占1/2，假设活力正常的雄配子中含D基因的配子所占比例为x，则有x/2=1/8，x=1/4，即雄配子中D：d=1：3，有2/3含D基因的雄配子死亡。若要设计杂交实验验证该假说，可以该水稻植株为父本与矮茎水稻植株杂交，观察子代的表型及比例，若假说成立，则子代的表型及比例为高茎：矮茎=1：3。
18. 科学家在豌豆杂交、果蝇突变研究及遗传物质本质探索等方面开展了大量实验研究，逐步揭示了生物遗传、变异的分子机制与自然选择驱动的进化规律。请根据实验分析回答下列问题：
（1）孟德尔用高茎豌豆和矮茎豌豆做了一对相对性状的遗传实验，无论正交还是反交，F1总是高茎，正交和反交的结果一致说明控制茎高的基因存在于___________中。
（2）在果蝇眼色杂交实验的基础上，摩尔根和他的学生做了两组测交实验，实验一：F1红眼雌性×白眼雄性；实验二：F1红眼雄性×白眼雌性，___________(填“实验一”或“实验二”)的实验结果是把一个特定的基因定位在X染色体上的关键证据。
（3）噬菌体侵染细菌实验中应用了技术；艾弗里的肺炎链球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的关键实验设计思路相同，都是___________。
（4）与杂交育种相比，单倍体育种具有的明显优点是___________。
（5）在探究抗生素对细菌的选择作用的实验中，从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌，接种到已灭菌的培养基中培养，如此重复几代，记录每一代培养物抑菌圈的直径。从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌的原因是___________。细菌耐药性的差异可能是___________(填“基因突变”或“染色体变异”)的结果，这种变异是___________(填“定向”或“不定向”)的。
【答案】（1）细胞核 （2）实验二
（3）放射性同位素标记设法将DNA和蛋白质等物质分开，单独观察它们各自在遗传中的作用
（4）可以明显缩短育种年限
（5）①. 抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌(答案合理即可) ②. 基因突变 ③. 不定向
【解析】（1）正反交的结果一致，说明控制高茎和矮茎性状的基因位于细胞核中。
（2）设红眼基因为R，实验一用F1中红眼雌性(XRxr)与白眼雄性(XrY)测交，子代中无论雌雄都是红眼：白眼=1：1；实验二用F1中红眼雄性(XRY)与白眼雌性(XrXr)测交，子代中雌性都是红眼，雄性都是白眼，性状与性别相关，因此实验二的实验结果是把一个特定的基因定位在X染色体上的关键证据。
（3）噬菌体侵染细菌实验中应用了放射性同位素标记技术。艾弗里的肺炎链球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的关键实验设计思路相同，都是设法将DNA和蛋白质等物质分开，单独观察它们各自在遗传中的作用。
（4）与杂交育种相比，单倍体育种可以明显缩短育种年限。
（5）在抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌，故需要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌。细菌属于原核生物，不含染色体，故细菌耐药性差异可能是基因突变的结果，基因突变是不定向的。
19. 脑源性神经营养因子(BDNF)是由两条肽链构成的，能够促进和维持中枢神经系统正常的生长发育，BDNF基因表达受阻会导致精神分裂症，如图为BDNF基因的表达及调控过程。请回答下列问题：
（1）图中甲过程是基因指导蛋白质合成中的___________过程。乙过程中一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，同时进行多条___________(填“相同”或“不同”)的肽链的合成，主要意义是___________。
（2）据图可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机制是___________。若人体BDNF基因发生甲基化，则人患精神分裂症的概率通常会___________(填“减小”“不变”或“增大”)。
（3）研究发现BDNF中的一段肽链的氨基酸顺序为丝氨酸—丙氨酸—精氨酸，相关氨基酸与密码子的对应关系如下表，则控制这一段肽链合成的基因片段中模板链的碱基序列为___________。
（4）某研究团队欲在体外复制miRNA-195基因用于科学研究，体外复制miRNA-195基因需要满足的条件包括___________(答出2点)。
【答案】（1）①. 转录 ②. 相同 ③. 少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质
（2）①. miRNA-195基因转录获得的miRNA-195与BDNF基因的mRNA形成局部双链结构，使BDNF基因的mRNA无法与核糖体结合，抑制其翻译 ②. 增大
（3）5'-TCGAGCGCT-3'(或3′-TCGCGAGCT-5′)
（4）miRNA-195基因(模板)，四种(游离的)脱氧核苷酸，DNA聚合酶，适宜的温度、pH等(答出2点且合理即可)
【分析】题图分析：图1中miRNA-195基因转录形成的miRNA-195与BDNF基因转录形成的mRNA形成局部双链结构，从而使BDNF基因转录的mRNA无法与核糖体结合，无法合成蛋白质。
【解析】（1）图中甲过程是转录过程。乙过程是翻译过程，进行翻译时，一个mRNA分子上可以相继结合多个核糖体，其意义是少量mRNA分子可以迅速合成大量蛋白质。因为翻译的模板是同一条mRNA，故合成的肽链也相同。
（2）据图可知，miRNA-195基因调控BDNF基因表达的机制是miRNA-195基因转录获得的miRNA-195与BDNF基因的mRNA形成局部双链结构，使BDNF基因的mRNA无法与核糖体结合，抑制其翻译。BDNF基因表达受阻会导致精神分裂症，而BDNF基因甲基化通常会抑制其表达，故人患精神分裂症的概率增大。
（3）依据密码子可知翻译这段肽链的mRNA的碱基序列为5-AGCGCUCGA-3'，再结合碱基互补配对原则可以推知控制这一段肽链合成的基因片段中模板链的碱基序列为5'-TCGAGCGCT-3'。
（4）在体外复制miRNA-195基因，需提供与体内DNA复制所需的基本相同的原料和条件，即miRNA-195基因(模板)，四种(游离的)脱氧核苷酸，DNA聚合酶，适宜的温度、pH等。
20. 世界珍稀濒危物种华北豹是我国独有的物种之一，山西是拥有野生华北豹数量最多的省份，目前华北豹已成为山西良好生态的一张名片。请回答下列问题：
（1）山西华北豹分布范围较广，从太行山南段延伸到吕梁山中部，种群数量在全国居于首位。根据现代生物进化理论，华北豹进化的基本单位是___________，华北豹进化过程中，自然选择直接作用于个体的___________(填“基因型”“表型”或“基因型和表型”)。
（2）科学家采用古DNA研究方法，发现华北豹和东北豹早在15.5万年前就已经分化，但实验证明现代华北豹与东北豹仍属于同一物种，推测作出该判断的依据是___________。自然状态下华北豹与东北豹不能进行基因交流的原因是___________。
（3）___________为华北豹的进化提供了原材料。在对华北豹一个种群进行的调查中，发现该种群1号染色体上一条DNA中某处减少了10个碱基对，这种变化___________（填“是”“不是”或“不一定是”）基因突变。若该变化影响了等位基因D/d的表达，导致该种群中基因型为DD、dd的个体的占比在一段时间后发生了变化，由分别占10%、70%变为分别占4%、64%，假设各种基因型的个体生存能力相同，则在这段时间中，该华北豹种群___________(填“发生了”或“未发生”)进化。
【答案】（1）①. 种群 ②. 表型
（2）①. （华北豹与东北豹）不存在生殖隔离 ②. 存在地理隔离
（3）①. 突变和基因重组 ②. 不一定是 ③. 未发生
【解析】（1）根据现代生物进化理论，种群是生物进化的基本单位。生物在进化过程中，自然选择直接作用于个体的表型。
（2）物种是指在自然状态下能相互交配并且产生可育后代的一群生物，不同物种之间存在生殖隔离。科学家采用古DNA研究方法证明现代华北豹与东北豹仍属于同一物种，推测作出该判断的依据是华北豹与东北豹不存在生殖隔离。地理隔离是指同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。华北豹与东北豹自然状态下的生存区域不同，存在地理隔离，导致二者之间不能进行基因交流。
（3）突变和基因重组为生物进化提供了原材料。基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。华北豹一个种群1号染色体上一条DNA中某处减少了10个碱基对，减少的10个碱基对可能发生在基因与基因之间的区域（此情况不属于基因突变），也可能发生在基因内部（此情况属于基因突变），因此这种变化不一定是基因突变。由题意可知：一段时间前，该种群中基因型为DD、dd、Dd的个体的占比分别为10%、70%、20%，d的基因频率为70%＋1/2×20%＝80%，D的基因频率为1－80%＝20%；一段时间后，该种群中基因型为DD、dd、Dd的个体的占比分别为4%、64%、32%，d的基因频率为64%＋1/2×32%＝80%，D的基因频率为1－80%＝20%。可见，在这段时间中，该华北豹种群的基因频率没有发生改变，因此未发生进化。
组别
亲本(P)
子代(F1)
实验一
高茎抗稻瘟病×矮茎抗稻瘟病
高茎抗稻瘟病：高茎易感稻瘟病=3：1
实验二
高茎抗稻瘟病×矮茎抗稻瘟病
高茎抗稻瘟病：高茎易感稻瘟病：矮茎抗稻瘟病：矮茎易感稻瘟病=3：1：3：1
氨基酸
丝氨酸
丙氨酸
精氨酸
密码子
5′-AGC-3'
5′-GCU-3'
5′-CGA-3'