安徽省宣城市2024_2025学年高一生物下学期期末试卷含解析

这是一份安徽省宣城市2024_2025学年高一生物下学期期末试卷含解析，共17页。试卷主要包含了考试结束时，务必将答题卡提交等内容，欢迎下载使用。
考生注意事项：
1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、学校、班级、准考证号、考试科目正确填涂在答题卡相应位置。
3．答选择题时，每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答非选择题时，必须用黑色墨水签字笔在答题卷上相应题号所指示的答题区域作答，否则答案无效。
4．考试结束时，务必将答题卡提交。
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共45分）
1. 细胞的衰老和死亡是普遍的生命现象。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 人体各组织细胞的衰老总是同步的
B. 衰老细胞的细胞核体积变小，染色质松散、染色加深
C. 细胞凋亡由基因控制，细胞自噬一定不会诱导细胞凋亡
D. 细胞衰老时多种酶的活性降低，细胞凋亡时有些酶的活性升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、人体各组织细胞的衰老并非同步，不同细胞的寿命和更新速度不同，如皮肤细胞衰老较快，而神经细胞寿命较长，A错误；
B、衰老细胞的细胞核体积应增大，染色质固缩导致染色加深，而非体积变小，B错误；
C、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，细胞自噬在特定条件下（如过度自噬）可能诱导细胞凋亡，C错误；
D、细胞衰老时多数酶活性降低（如呼吸酶），而细胞凋亡时与凋亡相关的酶（如水解酶）活性升高，D正确。
故选D。
2. 下列有关孟德尔一对相对性状遗传的叙述，正确的是（ ）
A. 豌豆是雌雄同株植物，它的性别由性染色体决定
B. 通过测交实验结果可以推测待测个体产生配子的种类及比例
C. 最能说明基因分离定律实质的是F2的表型比为3：1
D. 只要是正反交实验，都能根据其结果判断出相对性状的显隐性
【答案】B
【解析】
【详解】A、豌豆为雌雄同株植物，没有性别之分，且豌豆没有性染色体，A错误；
B、测交是让待测个体与隐性纯合子杂交，隐性个体只能产生一种隐性配子，故根据测交结果可直接反映待测个体的配子种类及比例，B正确；
C、基因分离定律的实质是等位基因随同源染色体分离进入不同配子，而F2表型比为3∶1，该比例的产生依赖F1产生两种类型的配子，最能说明基因分离定律实质的是F1产生配子时等位基因的分离，产生的含不同基因的配子比为1︰1，C错误；
D、若正反交结果相同（如常染色体显性遗传），无法判断显隐性，D错误。
故选B。
3. 豌豆子叶的黄色（Y）对绿色（y）为显性，种子的圆粒（R）对皱粒（r）为显性，控制这两对性状的两对基因独立遗传。两亲本杂交，F1都是黄色圆粒豌豆（YyRr），F1自交产生F2。下列相关叙述正确的是（ ）
A. F1产生Yr雌配子和Yr雄配子的数量之比约为1：1
B. F2中出现了亲本没有的新性状——绿色圆粒和黄色皱粒
C. 若从F2中选出一粒绿色圆粒豌豆，是纯合子的概率为1/16
D. 题干所述Y、y、R、r基因属于真核生物的细胞核基因
【答案】D
【解析】
【详解】A、F1（YyRr）产生的Yr雌配子和Yr雄配子在雌雄配子中的比例均为1/4，但数量上雄配子远多于雌配子，故数量比不为1∶1，A错误；
B、亲本可能为YYRR（黄圆）和yyrr（绿皱），F2中绿圆（yyR_）和黄皱（Y_rr）为新性状；但若亲本为YYrr（黄皱）和yyRR（绿圆），则F2中绿圆和黄皱为亲本原有性状，即此时的新性状为黄色圆粒和绿色皱粒，B错误；
C、F2中绿圆（yyRR或yyRr）的概率为3/16，其中纯合子（yyRR）占1/3，故纯合子概率为1/3，C错误；
D、豌豆为真核生物，Y、y、R、r基因位于细胞核内，遵循孟德尔定律，D正确。
故选D。
4. 某基因型为AaBb的高等动物体细胞中有28对染色体。下列对其通过减数分裂形成雌、雄配子以及受精作用的描述，正确的是（ ）
A. 减数分裂过程中，染色体复制两次，细胞分裂两次
B. 若为雌性个体，经减数分裂形成的卵细胞中染色体数目是14对
C. 若为雄性个体，一个精原细胞减数分裂可能会形成4种基因型的精细胞
D. 受精卵中的染色体和DNA一半来自父方，一半来自母方
【答案】C
【解析】
【详解】A、减数分裂过程中，染色体仅在减数第一次分裂前的间期复制一次，随后经历两次细胞分裂，A错误；
B、体细胞有28对染色体的雌性个体经过减数分裂形成的卵细胞染色体数目应为28条，且配子中无同源染色体，因而不能说是14对，B错误；
C、雄性个体的精原细胞在减数分裂时，若发生同源染色体间的互换，一个精原细胞可能形成4种基因型的精细胞，C正确；
D、受精卵的核染色体一半来自父方，一半来自母方，但细胞质中的DNA几乎全部来自母方（如线粒体DNA），D错误。
故选C。
5. 下列有关基因和染色体的表述，正确的是（ ）
①位于一对同源染色体上相同位置的基因控制同一种性状
②非等位基因都位于非同源染色体上
③复制的两个基因随染色单体分开而分开
④非同源染色体自由组合，使所有非等位基因也自由组合
⑤非同源染色体数量越多，非等位基因组合的种类也越多
⑥一条染色体上有多个基因呈线性排列，故染色体就是由基因组成的
A. ①③⑤B. ①②④C. ②③⑤D. ③⑤⑥
【答案】A
【解析】
【详解】①同源染色体同一位置的基因（等位基因或相同基因）均控制同一性状，①正确；
②非等位基因不都位于非同源染色体上，同源染色体上也有非等位基因存在，②错误；
③复制的两个基因位于姐妹染色单体上，随其分离而分开（如减数第二次分裂或有丝分裂后期），③正确；
④非同源染色体自由组合，使位于非同源染色体上的非等位基因实现自由组合，④错误；
⑤非同源染色体数量越多（n对），自由组合形成的配子种类（2n）越多，即非等位基因组合的种类也越多，⑤正确；
⑥染色体由DNA和蛋白质组成，基因仅为DNA片段，⑥错误。
故选A。
6. 抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，杂合子中正常基因有代偿功能，因此症状较轻。某夫妇双方均患病，但一方患病程度较轻，妻子怀孕后需做产前诊断。下列推断及建议正确的是（ ）
A. 该病患者中女性多于男性，但男性患者病症较轻
B. 该夫妇的正常子女可能携带其父母传递的致病基因
C. 男性患者的致病基因只能来自母亲，一定传给后代子女
D. 胎儿若是女孩一定患病，若是男孩，还需做基因检测判断是否正常
【答案】D
【解析】
【详解】A、抗维生素D佝偻病是由位于X染色体上的显性致病基因决定的一种遗传病，其遗传特点表现为女性患者多于男性，男性性染色体为XY，男性患者症状更重，A错误；
B、某夫妇双方均患病，但一方患病程度较轻，若相关基因用D/d表示，则妻子的基因型为XDXd，丈夫的基因型为XDY，他们的正常子女的基因型为XdY，没有携带父母传递的致病基因XD，B错误；
C、男性患者的X染色体只能来自母亲，其致病基因（XD）只能传给女儿，儿子不会得到致病基因XD，C错误；
D、妻子的基因型为XDXd，丈夫的基因型为XDY，若胎儿为女儿，必从父亲处获得XD，从母亲处获得XD或Xd，均表现为患病（XDXD或XDXd）；若为男孩，可能从母亲处获得XD（患病）或Xd（正常），需基因检测判断，D正确。
故选D。
7. 肺炎链球菌体内转化实验的部分过程如图所示。下列有关叙述正确的是（ ）

A. S型肺炎链球菌的菌落表面是粗糙的，R型肺炎链球菌的菌落表面是光滑的
B. 与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
C. 从图中病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌只有S型细菌而无R型细菌
D. 该实验证明了R型细菌转化为S型细菌是由S型细菌的DNA引起的
【答案】B
【解析】
【详解】A、有荚膜的S型肺炎链球菌的菌落光滑，无荚膜的R型肺炎链球菌的菌落粗糙，A错误；
B、S型菌有荚膜，R型菌无荚膜，S型菌毒性更强，推测S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关，B正确；
C、加热致死的S型菌与R型菌混合后注入小鼠体内，部分R型菌可转化为S型菌，但并非所有R型菌都转化，所以从病死小鼠中分离得到的肺炎链球菌有S型也有R型，C错误；
D、该实验证明加热杀死的S型菌中，一定有一种物质能把某些R型菌转化为S型菌，并未证明R型菌转化为S型菌是由S型菌的DNA引起的，D错误。
故选B。
8. DNA是绝大多数生物的遗传物质。下列有关DNA的叙述，正确的是（ ）
A. 威尔金斯和富兰克林根据DNA衍射图谱的数据，推算出DNA呈螺旋结构
B. 不同双链DNA分子中（A+G）与（T+C）的比值不同，构成了每个DNA分子的特异性
C. 细胞生物的遗传物质是DNA，部分病毒（如HIV、流感病毒）的基因位于RNA分子上
D. 生物体内的DNA数和基因数不同，构成基因的碱基总数大于构成DNA的碱基总数
【答案】C
【解析】
【详解】A、威尔金斯和富兰克林通过X射线衍射技术获得了DNA的衍射图谱，但并未直接推算出DNA的螺旋结构，而是沃森和克里克利用这些数据构建了双螺旋模型，A错误；
B、双链DNA中，根据碱基互补配对原则，A=T、C=G，因此（A+G）与（T+C）的比值恒为1，所有双链DNA的这一比值均相同，无法体现DNA的特异性。DNA的特异性由碱基排列顺序决定，B错误；
C、细胞生物的遗传物质均为DNA；HIV和流感病毒是RNA病毒，其遗传物质为RNA，基因位于RNA分子上，C正确；
D、基因是DNA上的特定片段，生物体内的DNA包含基因和非编码区，因此构成基因的碱基总数应小于DNA的总碱基数，D错误。
故选C。
9. 真核生物的DNA分子中有多个复制起始位点，可以大大提高DNA复制速率。下列关于DNA分子复制的叙述，正确的是（ ）
A. DNA复制起始位点是DNA聚合酶与DNA的初始结合位点
B. DNA复制时DNA聚合酶沿模板链的5'端向3'端方向移动
C. DNA复制时两条模板链都只能从复制起始位点开始同时向同一个方向进行
D. 含有m个腺嘌呤的DNA分子，第n次复制需要消耗腺嘌呤脱氧核苷酸数为m×（2n-1）个
【答案】D
【解析】
【详解】A、DNA复制起始位点是解旋酶而非DNA聚合酶的初始结合位点，DNA聚合酶负责连接脱氧核苷酸形成新链，A错误；
B、DNA聚合酶只能催化脱氧核苷酸添加到链的3′端，因此沿模板链的3′→5′方向移动，B错误；
C、DNA复制时，同一复制起始位点会形成两个复制叉，向相反方向延伸，两条链的复制方向不同，C错误；
D、第n次复制时，新增的DNA分子数为个，每个DNA需m个腺嘌呤，因此，第n次复制腺嘌呤的总消耗量为m×，D正确。
故选D。
10. 柳穿鱼花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。现有两株体内Lcyc基因序列相同的柳穿鱼植株A（Lcyc基因未甲基化）和植株B（Lcyc基因有多个碱基甲基化，不能与RNA聚合酶结合），除了花的形态结构不同，其他方面基本相同。下列说法错误的是（ ）
A. DNA碱基上增加甲基基团的化学修饰称为DNA甲基化
B. DNA甲基化修饰的基因不能通过有丝分裂和减数分裂传递
C. A植株体内Lcyc基因可转录出相应的mRNA，B植株不能
D. 植株A和植株B杂交，F1自交产生的F2中可能有与植株B相似的花
【答案】B
【解析】
【详解】A、DNA甲基化是指在DNA碱基（如胞嘧啶）上添加甲基基团的化学修饰，属于表观遗传机制，A正确；
B、DNA甲基化修饰的基因可以通过有丝分裂传递给子细胞，若甲基化发生在生殖细胞中，也可通过减数分裂传递给后代，B错误；
C、植株A的Lcyc基因未甲基化，RNA聚合酶可结合并启动转录，而植株B的Lcyc基因因甲基化无法与RNA聚合酶结合，故不能转录，C正确；
D、若植株B的甲基化状态在形成配子时未被完全去除，则F1可能携带甲基化的Lcyc基因，其产生的配子中携带甲基化的Lcyc基因，通过雌雄配子的随机结合，因而自交后F2可能出现与植株B相似的表型，D正确。
故选B。
11. 我国科学家研究发现在体外实验条件下，某两种蛋白质可形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 编码这两种蛋白质的基因只存在于家鸽的视网膜细胞中
B. 同一家鸽不同细胞中DNA和RNA种类相同，蛋白质种类不同
C. 家鸽视网膜细胞已经高度分化，其细胞核不具有全能性
D. 若无法合成有功能的含铁的杆状蛋白质多聚体，可能导致家鸽失去方向感
【答案】D
【解析】
【详解】A、编码这两种蛋白质的基因存在于家鸽所有体细胞中，因为所有的体细胞都是由受精卵分裂分化而来，遗传物质相同。这两种蛋白质的基因仅在视网膜细胞中表达，A错误；
B、同一家鸽不同细胞的核DNA相同，但由于基因的选择性表达，不同细胞中的RNA和蛋白质种类不同，B错误；
C、高度分化的视网膜细胞的细胞核仍具有全能性，因为其中含家鸽全套的遗传信息，C错误；
D、含铁的杆状多聚体与磁场识别有关，若其功能异常，可能影响家鸽的磁场导航能力，导致方向感丧失，D正确。
故选D。
12. 如图为人类某单基因遗传病的系谱图。不考虑X、Y染色体同源区段和突变，下列推断错误的是（ ）
A. 单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病
B. 该单基因遗传病的致病基因不可能位于Y染色体上
C. 若Ⅱ-1不携带该致病基因，该病不可能是常染色体隐性遗传病
D. 若Ⅲ-5正常，则Ⅱ-2不可能是杂合子
【答案】D
【解析】
【详解】A、单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病，A正确；
B、由于该家系中有女患者，所以该致病基因不位于Y染色体上，B正确；
C、若该病为常染色体隐性遗传病，患病个体的致病基因分别来自父母双方。 若Ⅱ-1不携带致病基因，则Ⅱ-1 的基因型为AA，只能向子代传递A基因，子代基因型必为A_（AA 或 Aa），不可能出现隐性纯合子（aa）患病 ，这与系谱中存在患病个体矛盾，因此该病不可能是常染色体隐性遗传病，C正确；
D、若Ⅲ-5正常，则该病为常染色体显性遗传病，由于Ⅱ-1正常为aa，而Ⅲ-3患病Aa，可推出Ⅱ-2一定患病为Aa，D错误。
故选D。
13. 如图是某精原细胞内两对同源染色体发生结构变化，染色体上的字母表示基因。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 图中所示的变异不能发生在有丝分裂过程中
B. 染色体结构改变后，B基因与N基因成为等位基因
C. 图中所示的变异，会使染色体上基因的排列顺序发生改变
D. 该精原细胞进行减数分裂时，光学显微镜下不能观察到联会异常
【答案】C
【解析】
【详解】A、图中变异为染色体易位（非同源染色体之间的片段交换），染色体结构变异可发生在有丝分裂和减数分裂过程中，A错误；
B、等位基因是指同源染色体上控制相对性状的基因。B基因与N基因位于非同源染色体片段上（因易位导致），不属于等位基因，B错误；
C、染色体易位会导致非同源染色体片段交换，从而使染色体上基因的排列顺序发生改变，C正确；
D、该精原细胞染色体发生易位（结构变异），减数分裂联会时会出现联会异常（如十字形联会结构），在光学显微镜下可观察到，D错误。
故选C。
14. 下列关于变异、育种的叙述，正确的是（ ）
A. 改良某种缺乏抗病性的水稻品种可采用单倍体育种
B. 单倍体植株只含有一个染色体组，长得弱小且高度不育
C. 用秋水仙素处理植物的叶肉细胞即可获得多倍体植株
D. 低温和秋水仙素诱导染色体数目加倍的原理相同
【答案】D
【解析】
【详解】A、单倍体育种通过花粉离体培养和秋水仙素处理获得纯合体，但无法直接引入抗病性状，需通过杂交或诱变育种改良性状，A错误；
B、单倍体植株的染色体组数取决于原物种（如四倍体的单倍体含两个染色体组），并非所有单倍体均仅含一个染色体组，B错误；
C、秋水仙素需作用于分裂活跃的细胞（如分生组织），叶肉细胞高度分化且分裂能力弱，处理后需通过组织培养才能发育为植株，C错误；
D、低温和秋水仙素均通过抑制纺锤体形成导致染色体加倍，原理相同，D正确。
故选D。
15. 下列关于现代生物进化理论的叙述，错误的是（ ）
A. 种群是进化的基本单位，协同进化形成了生物多样性
B. 只有有利的变异才是进化的原材料，多样的环境会促使生物朝不同方向进化
C. 某些物种经过地理隔离后出现生殖隔离会产生新物种
D. 自然选择或人工选择都能使种群基因频率发生定向改变，导致生物进化
【答案】B
【解析】
【详解】A、种群是生物进化的基本单位，协同进化通过不同物种间及生物与环境的相互作用促进生物多样性的形成，A正确；
B、突变和基因重组（包括有利和不利变异）均为进化提供原材料，自然选择保留有利变异；多样的环境通过自然选择的差异导致生物朝不同方向进化，B错误；
C、新物种的形成通常需经过地理隔离导致生殖隔离，例如不同种群因地理障碍无法基因交流，最终产生生殖隔离，C正确；
D、自然选择或人工选择均会定向改变种群的基因频率，基因频率的改变即标志着生物进化，D正确。
故选B。
二、非选择题（共5小题，共55分）
16. 从孟德尔的遗传定律到沃森和克里克的DNA双螺旋结构模型的这几十年间，人类对遗传现象的认识逐步深入。回答下列问题：
（1）1866年孟德尔利用豌豆作为实验材料，揭示了遗传学的分离和自由组合定律，此过程中使用的科学研究方法是_______。孟德尔对分离现象进行分析后提出的假说核心是_______。
（2）1910年摩尔根利用果蝇作为杂交实验材料，首次证明了基因和染色体的关系。根据杂交实验结果，摩尔根及其同事提出了“_______”假说。
（3）1928年艾弗里首次通过肺炎链球菌体外转化实验挑战了蛋白质是遗传物质的观点，该实验利用了自变量控制中的_______（填“减法原理”或“加法原理”）证明DNA是其遗传物质。1952年赫尔希和蔡斯利用________（实验方法）完成了T2噬菌体侵染细菌实验，证明DNA是T2噬菌体的遗传物质。实验过程中搅拌的目的是________。
（4）1953年沃森和克里克构建了DNA双螺旋结构模型，其中_______构成其基本骨架。碱基排列顺序的千变万化构成了DNA分子的_______。
（5）烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，遗传学家无法推测出其RNA分子中四种碱基的比例关系，原因是_______。
【答案】（1） ①. 假说-演绎法 ②. （F1）在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中
（2）控制白眼性状的基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因
（3） ①. 减法原理 ②. 同位素标记法 ③. 使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离
（4） ①. 脱氧核糖和磷酸交替排列在外侧 ②. 多样性
（5）RNA是单链，碱基之间没有统一的配对关系
【解析】
【分析】噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入→合成→组装→释放。噬菌体侵染细菌的实验步骤：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。
【小问1详解】
孟德尔的研究遵循“观察现象→提出假说→演绎推理→实验验证→得出结论”的逻辑，即假说—演绎法。例如，他先观察到豌豆杂交后代的性状分离比（如高茎×矮茎→F1全为高茎，F₂高茎：矮茎≈3:1），再基于此提出（F1）在形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中的假说，随后通过测交实验验证假说，最终揭示分离定律。
【小问2详解】
摩尔根用果蝇杂交实验时，发现“白眼性状仅在雄性后代出现”的特殊现象，基于实验结果，他提出控制白眼性状的基因在X染色体上，Y染色体上不含它的等位基因。例如，雌性果蝇的性染色体为XX，雄性为XY；白眼基因（设为w）仅位于X染色体上，即雌性基因型为XᴡXᴡ（白眼）或XWXw（红眼），雄性为XᴡY（白眼）或XWY（红眼），该假说完美解释了白眼仅雄性出现的现象，最终证明基因位于染色体上。
【小问3详解】
艾弗里肺炎链球菌体外转化实验设计的关键思路是用酶解法特异性地去除某种组分，单独、直接地观察各种组分的作用，利用了减法原理。1952年赫尔希和蔡斯利用采用同位素标记法，分别用³²P标记T₂噬菌体的 DNA、用³⁵S标记噬菌体的蛋白质，追踪两种物质在侵染过程中的去向。噬菌体侵染细菌时，仅DNA注入细菌内部，蛋白质外壳仍吸附在细菌表面。搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离，避免外壳随细菌离心到沉淀中，干扰放射性检测结果。
【小问4详解】
沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构中，脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架；内侧则是通过氢键连接的碱基对（A-T、G-C）连接。 DNA分子中碱基对的排列顺序是千变万化的（如一个含 n个碱基对的DNA，可能的排列方式有4ⁿ种），这种碱基排列顺序的多样性决定了DNA分子的多样性，也为生物的遗传变异提供了物质基础。
【小问5详解】
烟草花叶病毒的遗传物质是单链RNA，单链RNA中碱基之间没有统一的互补配对关系，因此无法通过已知信息推测其四种碱基（A、U、G、C）的比例关系。
17. 甲图为某哺乳动物（2n=4）不同分裂时期的细胞分裂示意图，乙图表示细胞分裂过程中某阶段物质含量或结构数量的变化曲线。回答下列问题：
（1）甲图中含同源染色体的细胞有_______，细胞②的名称为_______、
（2）若乙图纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，则甲图中_______细胞处于乙图曲线的bc段，其中cd段变化的原因是_______、
（3）在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，先制作4个蓝色（2个5cm、2个8cm）和4个红色（2个5cm、2个8cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。模拟减数分裂Ⅱ后期时，移向细胞同一极的染色体颜色和长短情况分别是_______（填“相同”或“不相同”或“不一定相同”）。
（4）研究发现，当某种动物X、Y染色体两两配对时，同源区段联会，非同源区段不联会。如图所示不联会区域周围会形成性泡，PAR表示联会区域。X、Y染色体联会时可能发生染色体互换区段位于________（填“性泡内”或“性泡外”）。但甲图所示动物减数分裂过程不会形成性泡，其理由是_______。
【答案】（1） ①. ①② ②. 初级卵母细胞
（2） ①. ②③ ②. 着丝粒分裂，姐妹染色单体分开
（3）不一定相同、不相同
（4） ①. 性泡外 ②. 甲图所示动物为雌性，不含X、Y同源染色体，减数分裂时性染色体没有不联会区域，故不形成性泡
【解析】
【分析】减数分裂过程：
（1）减数分裂前的间期：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：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：着丝粒分裂，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。
【小问1详解】
甲图中含同源染色体的细胞有①②，前者处于有丝分裂后期，后者处于减数第一次分裂后期，且该细胞表现为细胞质不均等分裂，因而细胞②的名称为初级卵母细胞。
【小问2详解】
若乙图纵坐标表示每条染色体上的DNA含量，图乙的bc段细胞中每条染色体含有两个DNA分子，因此，甲图中②③细胞处于乙图曲线的bc段；图乙中cd段变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开。因而该过程的变化是细胞中染色体由含有2个DNA的状态变成了含有1个DNA的状态，着丝粒分裂可发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期。
【小问3详解】
在“建立减数分裂中染色体变化的模型”活动中，先制作4个蓝色（2个5cm、2个8cm）和4个红色（2个5cm、2个8cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程。模拟减数分裂Ⅱ后期时，由于此时细胞中不含同源染色体，因而移向细胞同一极的染色体为非同源染色体，因而长短应该不同，而颜色可以相同，即减数第二次分裂后期移向细胞同一极的染色体颜色不一定相同，但长短一定不同。
【小问4详解】
研究发现，当某种动物X、Y染色体两两配对时，同源区段联会，非同源区段不联会。如图所示不联会区域周围会形成性泡，PAR表示联会区域。X、Y染色体联会时可能发生染色体互换的区段位于“性泡外”，因为该部位的两条染色体具有同源关系。但甲图所示动物减数分裂过程不会形成性泡，因为甲图所示动物细胞减数分裂时出现不均等分裂，为雌性，不含X、Y同源染色体，因此减数分裂时性染色体没有不联会区域，故不形成性泡。
18. 图甲表示真核细胞中某前体蛋白的合成过程，①～③表示生理过程。微小RNA（miRNA）是一类由内源基因编码的非编码单链小分子RNA，研究表明miRNA可导致基因“沉默”，是参与细胞表观遗传调控的重要分子。图乙表示miRNA的产生和作用机制。请据图回答问题。
（1）图甲中②表示______过程，过程③的原料是______。与过程③相比，过程②特有的碱基配对方式是________。
（2）图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为______（填“从左到右”或“从右到左”）；过程③中不同核糖体合成的蛋白质中氨基酸序列______（填“相同”或“不同”）。
（3）如果图甲RNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占46%，则可得出与其对应的DNA片段中胞嘧啶占______。
（4）图乙中miRNA使相关基因“沉默”的主要机制是沉默复合体中的miRNA能与______发生碱基互补配对，进而阻止了基因表达的_______过程继续进行。图乙靶基因发生miRNA调控时，靶基因转录的mRNA水平和翻译的蛋白质水平的变化分别是______、______（填“升高”或“不变”或“降低”）。
【答案】（1） ①. 转录 ②. 氨基酸 ③. T—A
（2） ①. 从右到左 ②. 相同
（3）27% （4） ①. 靶基因mRNA ②. 翻译 ③. 不变 ④. 降低
【解析】
【分析】在图乙中，④为在细胞核内进行的转录过程，其产物发夹结构的RNA被加工成miRNA前体。⑤表示miRNA前体被转运出细胞核到达细胞质。⑥表示miRNA前体被Dicer酶剪切成为成熟miRNA。成熟miRNA随即被整合进RNA沉默复合体，参与有关生理过程的调控。
【小问1详解】
转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，因此图甲中属于转录过程的是②。
③表示翻译过程，原料是氨基酸。转录过程发生的碱基配对方式为A—U、T—A、G—C、C—G，翻译时发生的碱基配对方式为A—U、U—A、G—C、C—G，因此过程②特有的碱基配对方式是T—A。
【小问2详解】
过程③是翻译，左边的核糖体上的肽链最长，右边核糖体上的肽链最短，因此图甲过程③中核糖体在mRNA上的移动方向为从右到左。过程③中不同核糖体结合的是同一条mRNA，因此翻译出的蛋白质中的氨基酸序列相同。
【小问3详解】
图甲的mRNA上的尿嘧啶U和腺嘌呤A之和占46%，则其中C+G=1-46%=54%，根据碱基互补配对原则可知，对应的DNA中C+G=54%，故其中C占27%。
【小问4详解】
根据图乙的信息可知：沉默复合体中的miRNA能与靶基因mRNA发生碱基互补配对，进而阻止了基因表达的翻译过程继续进行（缺少翻译的模板mRNA）。这个基因沉默过程只影响翻译不影响转录，只影响翻译过程，因此图乙靶基因发生miRNA调控时，靶基因转录的mRNA水平不变，翻译的蛋白质水平降低。
19. 已知果蝇的长翅（A）对残翅（a）为显性；棒眼（D）对圆眼（d）为显性。现有长翅棒眼雌果蝇和长翅棒眼雄果蝇杂交，所得F1表型及数量（只）如表所示。请分析回答：
（1）据表中信息可推知，控制圆眼与棒眼的基因位于______染色体上，判断的主要依据是_______。
（2）亲代果蝇的基因型分别为______；F1中长翅棒眼雌果蝇的基因型有_____种。
（3）F1雌雄果蝇随机交配，F2中棒眼果蝇所占的比例为______。F2中棒眼基因频率为_______。
（4）另有一对相对性状展翅（E）对正常翅（e）为显性，位于Ⅲ号染色体上，且基因E纯合致死。研究人员欲探究控制灰体和黑体的等位基因是否也位于Ⅲ号染色体上（不考虑发生染色体互换），现选取双杂合的灰体展翅雌雄果蝇交配，观察子代的表型及比例。若______，则控制灰体和黑体的基因位于Ⅲ号染色体上。
【答案】（1） ①. X ②. 子代圆眼与棒眼比例在雌果蝇和雄果蝇中的比例不同（F1中圆眼只在雄果蝇中出现，棒眼在雌果蝇和雄果蝇中的比例为2：1）
（2） ①. AaXDXd、AaXDY ②. 4
（3） ①. 13/16 ②. 2/3
（4）灰体展翅：黑体正常翅=2：1或灰体展翅：灰体正常翅=2：1
【解析】
【分析】基因的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。
【小问1详解】
分析表格信息，子代圆眼与棒眼比例在雌果蝇和雄果蝇中的比例不同（F1中圆眼只在雄果蝇中出现，棒眼在雌果蝇和雄果蝇中的比例为2：1），性状表现与性别相关联，所以控制圆眼与棒眼的基因位于X染色体上。
【小问2详解】
由表格数据可知，长翅与残翅在子代雌雄个体中均有出现，且比例约为3：1，无性别差异，说明控制长翅和残翅的基因位于常染色体上，亲本关于长翅和残翅的基因型均为Aa，棒眼在子代雌果蝇中全部出现，圆眼仅在子代雄果蝇中出现，说明控制棒眼和圆眼的基因位于X染色体上，亲本关于棒眼和圆眼的基因型为XDXd和XDY，因此亲代果蝇的基因型分别为AaXDXd和AaXDY；根据亲代基因型AaXDXd和AaXDY，F1中长翅棒眼雌果蝇的基因型有AAXDXD、AAXDXd、AaXDXD、AaXDXd，共4种。
【小问3详解】
F1中关于棒眼和圆眼的基因型为XDXD、XDXd、XDY、XdY，比例为1：1：1：1。F1雌雄果蝇随机交配，雌配子中XD占3/4，Xd占1/4，雄配子中XD占1/4，Xd占1/4，Y占1/2，则F2中棒眼果蝇（XDX-、XDY）所占的比例为3/4×1/4+3/4×1/4+1/4×1/4+3/4×1/2=13/16。设F2中棒眼基因及比例为XDXD：XDXd：XDY：XdXd：XdY=（3/4×1/4）：（3/4×1/4+1/4×1/4）：（3/4×1/2）：（1/4×1/4）：（1/4×1/2）=3：4：6：1：2，所以XD的基因频率为（3×2+4+6）/（3×2+4×2+6+1×2+2）=2/3
【小问4详解】
若控制灰体和黑体的基因位于Ⅲ号染色体上，双杂合的灰体展翅（设灰体基因为B ，黑体为b ）雌雄果蝇基因型为BbEe，由于E纯合致死，且不考虑染色体互换，若B与E连锁， b与e连锁，双杂合的灰体展翅雌雄果蝇交配，则子代基因型及比例为BBEe （致死）：BbEe：bbee=1：2：1 ，表型及比例为灰体展翅：黑体正常翅=2：1，若B与e连锁， b与E连锁，双杂合的灰体展翅雌雄果蝇交配，子代基因型及比例为 bbEE（致死）：BbEe：BBee=1：2：1 ，表型及比例为灰体展翅：灰体正常翅=2：1，所以若子代出现灰体展翅：黑体正常翅=2：1或灰体展翅：灰体正常翅=2：1，则控制灰体和黑体的基因位于Ⅲ号染色体上。
20. 水稻（2n=24）的花比较小，为两性花。杂种优势是指杂种第一代在体型、生长率、繁殖力及行为特征方面均比亲本优越的现象。袁隆平院士是世界上第一个成功利用水稻杂种优势的科学家，曾被授予“共和国勋章”，以表彰他在杂交水稻研究领域作出的杰出贡献。请根据所学知识，回答下列问题：
（1）水稻基因组计划需测定______条染色体上的DNA序列。
（2）科研人员发现了某品种水稻的雄性不育株（雄蕊发育异常，雌蕊发育正常），并利用其进行杂交育种。杂交育种的原理是______，利用雄性不育株作母本进行杂交育种的优点是______。杂交水稻利用的是F1的杂种优势，其后代会发生______，因此需要年年制种。
（3）若水稻的大穗杂种优势性状由一对等位基因（A、a）控制，在基因纯合时表现为衰退的小穗性状。现将若干大穗水稻杂交种平分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植。甲组人工控制自交授粉，乙组自然状态授粉。若所有的种子均正常发育，则第3年种植时甲组杂种优势衰退率（小穗所占比例）______（填“大于”或“小于”或“等于”）乙组杂种优势衰退率。该实验的目的是______。
（4）水稻诱变育种虽然能够获得新的基因、产生新性状，但利用这种方法育种常常需要对大量材料进行处理，其原因是_____。
【答案】（1）12 （2） ①. 基因重组 ②. 可以避免人工去雄等繁琐步骤 ③. 性状分离
（3） ①. 大于 ②. 探究授粉方式对杂种优势衰退率的影响
（4）基因突变具有低频性和不定向性
【解析】
【分析】杂种优势指F1杂合子表现出的某些性状优于亲本品种（纯系）的现象，也就是只有杂合子才会表现出杂种优势，显性纯合子或隐性纯合子均表现为衰退。
【小问1详解】
水稻为二倍体（2n=24），且为两性花植物，无性别决定相关的异型染色体，其染色体组包含12条非同源染色体，因此水稻基因组计划只需测定12条染色体上的DNA序列。
【小问2详解】
杂交育种通过将两个或多个品种的优良性状通过杂交集中在一起，再经过筛选和培育获得新品种。其核心是减数分裂过程中，同源染色体的非姐妹染色单体交叉互换或非同源染色体自由组合，导致非等位基因重新组合，从而产生新的基因型和表现型，故原理为基因重组。雄性不育株雄蕊发育异常（无法产生可育花粉），雌蕊正常，作为母本时无需人工去雄，直接接受父本花粉即可完成杂交，简化育种流程，降低操作成本。杂交水稻的杂种优势仅体现在F1代（基因型为杂合子，如 Aa），表现为生长、产量等性状优于亲本。F1自交或杂交时，等位基因会随同源染色体分离而重新组合，后代会出现基因型纯合的个体（如 AA、aa），导致优良性状（杂种优势）消失，出现性状分离，因此杂交水稻需年年制种，确保种植的是F1代。
【小问3详解】
大穗杂种优势性状由一对等位基因控制，杂合子（Aa）表现为大穗（杂种优势），纯合子（AA、aa）表现为小穗（衰退性状），初始材料均为Aa（大穗杂交种）。 甲组（人工自交）的基因型变化： 第1年（初始）：全为Aa（大穗）； 第1代自交后代（第2年种植）：Aa占1/2，AA、aa 各占1/4（衰退率 1/2）； 第2代自交后代（第3年种植）：Aa占1/4，AA、aa 共占3/4（衰退率 3/4）。 乙组（自然授粉）的基因型变化： 水稻自然授粉时，杂合子（Aa）可自交，也可与其他Aa杂交，基因重组和随机交配会使群体中Aa的比例下降速度慢于自交。 第3年种植时，乙组Aa比例高于甲组，纯合子（AA、aa）比例低于甲组，故甲组衰退率大于乙组。实验中唯一变量是授粉方式（甲组人工自交，乙组自然授粉），因变量是杂种优势衰退率（小穗所占比例），故实验目的是探究授粉方式对杂种优势衰退率的影响。
【小问4详解】
残翅圆眼
残翅棒眼
长翅圆眼
长翅棒眼
雄蝇
23
26
82
75
雌蝇
0
50
0
156