湖北省新高考联考协作体2022-2023学年高一生物下学期期末联考试题（Word版附解析）

2022-2023学年度下学期期末考试高一生物学试卷一、选择题（每题只有一个选项正确，20小题）1.在探索遗传的奥秘的历程中，科学家们用到了不同的实验研究方法，并得出了很多重要的结论，下列相关叙述正确的是（　　）A.摩尔根利用假说—演绎法证明基因在染色体上呈线性排列B.孟德尔提出分离定律的实质是等位基因随同源染色体的分离而分离C.格里菲斯利用减法原理设计实验得出DNA是遗传物质的结论D.沃森和克里克研究DNA分子结构时运用了建构物理模型的方法【答案】D【解析】【分析】生物学史中假说—演绎法的应用：孟德尔提出分离定律和自由组合定律；摩尔根证明基因在染色体上；DNA半保留复制的证明。【详解】A、摩尔根利用假说—演绎法证明基因在染色体上，A错误；B、孟德尔提出的分离定律没有提及等位基因、同源染色体的概念，B错误；C、艾弗里利用减法原理设计实验得出DNA是遗传物质结论，C错误；D、沃森和克里克研究DNA分子结构时运用了建构物理模型的方法，D正确。故选D。2.一个基因型为AaBb的精原细胞经减数分裂产生了基因型为AB的精细胞，该精细胞的形成过程发生了染色体交叉互换，但无基因突变，则与其同时形成的另外三个精细胞的基因型是（　　）A.一个AB和两个abB.Ab、aB和ab各一个C.一个ab和两个ABD.一个aB和两个Ab【答案】B【解析】【分析】减数第一次分裂前期，同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生交叉互换。【详解】一个基因型为AaBb的精原细胞在形成精细胞的过程中，同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了交叉互换，但无基因突变，则该精原细胞产生的4个精细胞的基因型各不相同，分别是AB、Ab、aB和ab，B正确，ACD错误。故选B。 3.山羊有胡子和无胡子分别由位于常染色体上的等位基因Dd、D+控制，但在雄性中Dd为显性基因，在雌性中D+为显性基因。纯合的有胡子雌山羊与无胡子雄山羊杂交产生F1，F1雌雄个体交配产生F2．下列叙述不正确的是（　　）A.F1中的有胡子山羊一定为雄性B.有胡子雌山羊的基因型为DdDdC.F2的有胡子山羊中纯合子占1/3D.山羊胡子的遗传遵循分离定律【答案】C【解析】【分析】基因分离定律：在杂合子细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。【详解】A、在雄性中Dd为显性基因，在雌性中D+为显性基因，纯合的有胡子雌山羊DdDd与无胡子雄山羊D+D+杂交产生F1DdD+，雄性为有胡子，雌性为无胡子，A正确；B、在雌性中D+为显性基因，故有胡子雌山羊的基因型为DdDd，B正确；C、F1基因型为DdD+，F1雌雄个体交配产生F2，基因型为1/4DdDd、1/2DdD+、1/4D+D+，DdD+中雌性为无胡子，雄性有胡子，因此有胡子山羊=1/4+1/2×1/2=1/2，纯合有胡子山羊=1/4，因此F2的有胡子山羊中纯合子=1/4÷1/2=1/2，C错误；D、山羊胡子的遗传受一对等位基因控制，遵循基因的分离定律，D正确。故选C。4.在观察玉米（2n=20）花粉母细胞减数分裂的固定装片实验中，下图为观察到的不同分裂时期的细胞分裂图。下列相关叙述正确的是（　　）A.基因重组可发生在细胞①所处的时期B.细胞②和③中各含2个染色体组C.细胞④和⑤中的遗传物质完全相同D.姐妹染色单体分开发生在细胞①所处的时期【答案】A 【解析】【分析】细胞①中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期；细胞②和③处于减数第二次分裂中期；细胞④和⑤处于减数第二次分裂中期。【详解】A、细胞①中同源染色体分离，处于减数第一次分裂后期。减数第一次分裂后期，同源染色体分离，非同源染色体上的非等位基因自由组合，发生基因重组，A正确；B、玉米是二倍体，细胞②和③处于减数第二次分裂中期，各含1个染色体组，B错误；C、细胞④和⑤是同源染色体分开形成的，其遗传物质不相同，C错误；D、姐妹染色单体分开发生在细胞④和⑤所处的时期—减数第二次分裂中期，D错误。故选A。5.Bruton综合症是一种先天性免疫缺陷病，相关基因用A/a表示，低磷酸酯酶症是一种罕见的遗传性全身系统疾病，相关基因用B/b表示。图示为某家族遗传系谱图，下列说法不正确的是（）A.8号和2号个体至少有1条染色体相同B.低磷酸酯酶症为常染色体隐性遗传病C.若3号无Bruton综合症致病基因，则7号基因型为BBXaY或BbXaYD.若Bruton综合症为伴性遗传病，则n患两种病的概率为1/16【答案】D【解析】【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的遗传方式就称为伴性遗传。【详解】A、8号的b基因有一个来源于4号，而4号的b基因来源于2号，故8号和2号至少有1条染色体相同，A正确；B、3号与4号正常，女儿患低磷酸酯酶症，故低磷酸酯酶症为常染色体隐性遗传病，B正确；C、假定3号个体无Bruton综合症致病基因，可判断Bruton综合症为伴X染色体隐性遗传病，则7号的基因型为BbXaY或BBXaY，C正确；D、不知6号个体相关基因型及概率，故无法计算n的患病概率，D错误。故选D。 6.2019年3月28日，研究人员发现了一种新型的单基因遗传病，患者的卵子取出体外放置一段时间或受精后一段时间，出现退化凋亡的现象，从而导致女性不孕，研究人员将其命名为“卵子死亡”。研究发现，“卵子死亡”属于常染色体显性遗传病，由细胞连接蛋白家族成员PANX1基因发生突变导致，且PANX1基因存在不同的突变。下列说法正确的是（　　）A.“卵子死亡”属于常染色体显性遗传病，男女中发病率相等B.“卵子死亡”患者的致病基因可能来自父方或母方C.产前诊断可以确定胎儿是否携带“卵子死亡”的致病基因D.PANX1基因存在不同的突变，体现了基因突变的随机性【答案】C【解析】【分析】有关基因突变，考生需要注意以下几方面：①基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换。②基因突变的类型：自发突变和人工诱变。③基因突变特点：基因突变具有普遍性、低频性（个体的基因突变率低，但种群中个体数，其突变率较高）、随机性、不定向性、多害少利性。④基因突变的意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。【详解】A、卵子死亡是卵子在体外放置一段时间或者受精后一段时间死亡的，在男性中不会发病，A错误；B、根据题意，该病是常染色体显性遗传病，含致病基因的卵子会退化凋亡而死亡，因此其母亲只能提供不含有致病基因的卵细胞，故患者的致病基因只能来自于父方，B错误；C、该病是基因突变导致的常染色体显性遗传病，产前诊断是胎儿出生前，医生用专门的检测手段确定胎儿是否患某种遗传病或先天性疾病，产前诊断可以确定胎儿是否携带“卵子死亡”的致病基因，C正确；D、PANX1基因存在不同的突变，体现了基因突变的不定向性，所以产生了多种不同的突变，D错误。故选C。7.孟德尔运用假说一演绎法发现了基因的分离定律。下列相关叙述不正确的是（　　）A.孟德尔进行一对相对性状的杂交实验时，进行正反交，可以排除细胞质遗传B.杂交实验“子一代全为高茎，子二代出现了高茎与矮茎”的现象否定了融合遗传C.“在体细胞中，遗传因子是成对存在的”是孟德尔为了解释分离现象提出的假说D.“进行测交实验，得到的后代中高茎与矮茎植株的数量比接近1：1”属于演绎推理【答案】D 【解析】【分析】融合遗传是指两亲代的相对性状在杂种后代中融合而成为新的性状而出现，也即子代的性状是亲代性状的平均结果，且杂合子后代中没有一定的分离比例。【详解】A、细胞质遗传表现为母系遗传，孟德尔的正反交实验可以排除细胞质遗传的干扰，A正确；B、融合遗传是指两亲代的相对性状在杂种后代中融合而成为新的性状而出现，也即子代的性状是亲代性状的平均结果，且杂合子后代中没有一定的分离比例，故杂交实验“子一代全为高茎，子二代出现了高茎与矮茎”的现象否定了融合遗传，B正确；C、孟德尔为了解释分离现象提出的假说有：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，C正确；D、“进行测交实验，得到的后代中高茎与矮茎植株的数量比接近1：1”是测交实验的实验结果，该结果验证了孟德尔提出的假说，D错误。故选D。8.立枯丝核菌引发的纹枯病是危害水稻的主要病害之一。在野生型体内筛选到突变基因的等位基因R，其控制合成的R蛋白可抑制植物的免疫功能。将突变基因与R基因进行序列对比如下图。下列相关说法正确的是（　　）A.基因突变只能发生在细胞分裂前的间期B.突变体所表现出来的性状为显性性状C.突变基因中嘌呤的比例比R基因中嘌呤比例低D.突变株R蛋白空间结构改变导致免疫的功能增强【答案】D【解析】【分析】基因突变是指DNA分子中碱基的增添、缺失或替换，导致基因结构发生变化。【详解】A、基因突变可以发生在发育的任何时期，通常发生在间期DNA复制时，A错误；B、突变基因的等位基因为显性基因R，突变基因为隐性基因，突变体表现出来的性状为隐性性状，B错误；C、DNA双链的碱基遵循碱基互补配对原则，嘌呤和嘧啶配对，所以不同基因中嘌呤的比例均为50%，C 错误；D、根据题目信息，R蛋白可抑制植物的免疫功能，R蛋白空间结构的改变，导致其抑制能力减弱，即增强了植物的免疫功能，D正确。故选D。9.原核细胞内一条mRNA可能含有多个AUG密码子，仅起始密码子AUG上游有一段SD序列，该序列能与rRNA互补结合。下列叙述不正确的是（　　）A.SD序列很可能与翻译过程的起始有关B.作为核糖体组成成分之一的rRNA的形成与核仁有关C.mRNA中含有的多个AUG并不能都作为起始密码子D.一条mRNA上的SD序列能多次与rRNA互补结合【答案】B【解析】【分析】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。【详解】A、SD碱基序列可使翻译能准确从起始密码子开始，推测SD序列很可能与翻译过程的起始有关，A正确；B、原核细胞无核仁，B错误；C、由题可知，原核细胞内一条mRNA可能含有多个AUG密码子，仅起始密码子AUG上游有一段SD序列，因此mRNA中含有的多个AUG并不是都作为起始密码子，C正确；D、一条mRNA结合多个核糖体，多个核糖体可能是从同一个位点结合开始翻译的过程的，因此一条mRNA上的SD序列能多次与rRNA互补结合，D正确。故选B。10.根据中心法则，生物体内的遗传信息可以发生如下图所示的流动。近年来研究发现，人类的DNA聚合酶θ（Polθ）能够高效地将RNA信息编写为DNA，在健康细胞中，Polθ参与RNA介导的DNA修复，而在癌细胞中，Polθ可高度表达，并促进癌细胞生长和耐药性的形成，下列说法错误的是（　　）A.图中⑤过程只发生在RNA病毒颗粒中B.图中③过程需要多种RNA参与 C.人类的Polθ有逆转录酶的功能D.Polθ有可能成为抗癌药物的靶点【答案】A【解析】【分析】1、中心法则的内容：信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。但是，遗传信息不能从蛋白质传递到蛋白质，也不能从蛋白质流向RNA或DNA。中心法则的后续补充有：遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA这两条途径。2、生物体内的遗传信息可以发生如该图所示的流动，①表示DNA的复制，②表示转录，③表示翻译，④表示逆转录，⑤表示RNA的复制。【详解】A、⑤表示RNA的复制，某些RNA病毒增殖过程中会发生此过程，此过程发生在病毒寄生的活细胞中，A错误；B、③表示翻译，翻译过程中需要多种RNA（mRNA作为翻译的模板、tRNA作为转运氨基酸的工具、rRNA参与核糖体的组成，而核糖体是翻译的场所）参与，B正确；C、Polθ参与RNA介导的DNA修复，该过程是以RNA为模版合成DNA，说明Polθ有逆转录酶的功能，C正确；D、在癌细胞中，Polθ可高度表达，并促进癌细胞生长和耐药性的形成，说明Polθ有可能成为抗癌药物的靶点，D正确。故选A。11.新型冠状病毒核酸检测试剂盒的工作原理是通过提取病人样本中的RNA，进行反转录形成DNA，DNA通过扩增反应（PCR技术）将样本中微量的病毒信息进行放大，最后以荧光的方式读取信号。如果PCR之后信号为阳性，那么就可以认为样本中存在病毒（已经感染），反之表明样本中没有病毒（未感染）。下列说法正确的是（　　）A.新冠病毒RNA在人体内的扩增过程同样需要解旋酶和模板等B.新冠病毒增殖过程需人体细胞提供四种脱氧核苷酸和ATPC.新冠病毒容易发生基因突变给疫苗制备带来困难D.若检测信号为阳性则意味着PCR技术得到了病毒RNA【答案】C【解析】【分析】病毒属于非细胞生物，主要由核酸和蛋白质外壳构成，依赖活的宿主细胞才能完成生命活动。病毒的复制方式属于繁殖，自身只提供核酸作为模板，合成核酸和蛋白质的原料及酶等均有宿主细胞提供。 【详解】A、RNA的扩增过程不需要解旋酶，A错误；B、新冠病毒是RNA病毒，RNA复制需人体提供的原料是四种核糖核苷酸，B错误；C、新冠病毒是单链的RNA病毒，容易发生基因突变，给疫苗制备带来困难，C正确；D、新型冠状病毒核酸检测试剂盒的工作原理是通过提取病人样本中的RNA，进行反转录形成DNA，DNA通过PCR技术得到了大量的DNA，若检测信号为阳性则意味着提取病人的样本中存在病毒RNA，D错误。故选C。12.噬菌体展示技术是将编码多肽的外源DNA与噬菌体外壳蛋白编码基因融合后，以融合蛋白的形式展现在噬菌体表面。展示蛋白可保持相对的空间结构和生物活性。可用于对噬菌体所含外源基因的生物学功能的研究等，结合所学知识，以下分析正确的是（　　）A.外源蛋白和噬菌体蛋白融合，依赖宿主细胞高尔基体的加工B.将新冠病毒S蛋白基因与噬菌体蛋白质外壳基因融合可展示S蛋白C.用32P仅标记外源基因，产生的子代噬菌体中均能检测到放射性D.若用35S标记大肠杆菌，则子代噬菌体表面融合蛋白均能检测到35S【答案】D【解析】【分析】噬菌体繁殖过程：吸附→注入（注入噬菌体的DNA）→合成（控制者：噬菌体的DNA；原料：细菌的化学成分）→组装→释放。【详解】A、噬菌体的宿主细胞是细菌，无高尔基体，A错误；B、将新冠病毒S蛋白基因与噬菌体蛋白质外壳基因融合可展示融合蛋白，B错误；C、用32P仅标记外源基因，产生的子代噬菌体中少数能检测到放射性，C错误；D、若用35S标记大肠杆菌，合成子代噬菌体蛋白质外壳的原料含有35S，则子代噬菌体表面融合蛋白均能检测到35S，D正确。 故选D。13.大肠杆菌突变菌株A为甲硫氨酸缺陷型，菌株B为酪氨酸缺陷型，均不能在基本培养基中生长，同时这两种菌株都存在链霉素敏感型（strs）和链霉素抗性型（strr）。某同学将两种菌株接种到不同培养基上，并在适宜的无菌条件下培养，结果如表所示。已知菌株间不发生链霉素抗性基因的转移，下列相关叙述错误的是（　　）培养基现象处理不含链霉素的基本培养基含链霉素的基本培养基实验甲（Astrr×Bstrs）有菌落有菌落实验乙（Astrs×Bstrr）有菌落无菌落A.突变菌株可通过紫外线照射法诱导野生型菌株突变获得B.营养缺陷型菌株可能缺少催化相应营养物质合成的酶C.菌株能在不含链霉素的基本培养基生长是因为发生了基因重组D.由以上实验结果可推知A菌株的遗传物质转移至B菌株中【答案】D【解析】【分析】人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出的供其生长繁殖的营养基质称为培养基。各种培养基一般都含有水、碳源、氮源、无机盐，此外还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时需将培养基的pH调至酸性，培养细菌时需将pH调至中性或微碱性，培养厌氧微生物时则需要提供无氧的条件。【详解】A、紫外线照射可诱导野生型菌株发生基因突变，基因突变具有不定向性，因此突变菌株可通过紫外线照射法诱导野生型菌株突变获得，A正确；B、营养缺陷型菌株在缺少该营养物质的培养基上不能正常生长，原因可能是菌株缺少催化相应营养物质合成的酶，B正确；C、在不含链霉素的基本培养基上进行混合培养时，实验甲与乙均有菌落生成，说明菌株间发生了基因重组，C正确；D、在含链霉素的基本培养基上，混合培养链霉素抗性型（strr）菌株A和链霉素敏感型（strs）菌株B时无菌落生成，但混合培养链霉素抗性型（strr）菌株B和链霉素敏感型（strs）菌株A时则有菌落生成，说明B中的相关基因可以转移到A中，D错误。 故选D。14.在生物进化过程中，RNA表现出系列进化特征，兼具了DNA和蛋白质的功能。如RNA既可以像DNA一样储存遗传信息，又可以像蛋白质一样催化反应，还能调控基因的表达。下列关于三者关系的叙述错误的是（　　）A.癌细胞中以RNA为模板使染色体的端粒DNA延长B.HIV病毒以自身RNA为模板逆转录合成人的DNAC.决定tRNA运载氨基酸种类的密码子具有通用性D.同一个体的不同细胞中相同的DNA转录合成的RNA可能不同【答案】B【解析】【分析】基因的表达包括转录和翻译两个阶段，真核细胞的转录在细胞核完成，模板是DNA的一条链，原料是游离的核糖核苷酸；翻译在核糖体上进行，原料是氨基酸，需要tRNA识别并转运氨基酸，翻译过程中一种氨基酸可以有一种或几种tRNA，但是一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。【详解】A、癌细胞中有一种端粒酶，能延长端粒从而使癌细胞具有“不死性”。端粒酶是一种反转录酶，是由特定蛋白与特定RNA形成的复合体，它能利用自身RNA为模板合成DNA，从而使染色体的端粒DNA延长，A正确；B、HIV是逆转录病毒，以自身RNA为模板逆转录出自身的DNA，B错误；C、决定tRNA运载氨基酸的种类的密码子位于mRNA上，密码子具有通用性的特点，C正确；D、同一个体的不同细胞中相同的DNA因为基因的选择性表达，转录合成的RNA可能不同，D正确。故选B。15.DNA单链结合蛋白的功能是：当细胞中DNA分子复制时，在解旋酶的作用下DNA双链解开，DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合，使单链呈伸展状态而有利于复制。如图是原核细胞中DNA复制过程的DNA单链结合蛋白示意图，下列有关分析正确的是（　　）A.在真核细胞中，间期DNA复制与染色体复制是分别独立进行的B.DNA是边解旋边复制，两条子链的合成都是连续的 C.DNA能准确复制的原因是具有独特的双螺旋结构D.DNA单链结合蛋白能防止解旋的DNA单链重新配对【答案】D【解析】【分析】DNA分子的复制为半保留复制，同时边解旋边复制，DNA分子为双螺旋结构，在复制形成子链时常常需要两条链沿着不同的方向延伸。【详解】A、真核细胞中DNA的复制与染色体复制是同步进行的，A错误；B、DNA分子的两条链是反向平行的，在复制的过程中，其中一条子链的形成是不连续的，B错误；C、DNA能准确复制的原因有：双螺旋结构提供了精确的模板，复制过程遵循了碱基互补配对原则，C错误；D、DNA单链结合蛋白与解旋后的DNA单链结合，可避免两条单链间相互配对而复旋，D正确。故选D。16.原癌基因导致细胞癌变的三种方式如下图所示。据图判断合理的是A.(a)(b)产生变异的根本原因是染色体结构变异B.(b)(c)产生的变异类型可通过光学显微镜观察到C.(a)(c)产生的变异必然导致基因数目的改变D.三种方式均可导致基因表达的蛋白质数量增多【答案】B【解析】【详解】由图可知，引发癌变的三种方式a是基因突变，b和c是染色体变异，A错误；染色体变异可通过光学显微镜观察到，B正确；a和c途径变异产生的是新基因，基因数目没有改变，C错误；由图可以看到a途径表达的蛋白质活性增强，但数目没有增多，所以D错误。17.研究发现，二倍体曼陀罗11号染色体为3条时（11三体）会导致果实发育为球形。已知11三体植株部分配子不能成活，为研究其遗传特性，用球形果曼陀罗和正常曼陀罗进行杂交实验，结果如下表所示。 杂交母本父本子代球形果比例1球形果正常25%2正常球形果0%由此推测，球形果曼陀罗自花授粉的子代中，球形果的比例约为（）A.12．5%B.25%C.50%D.100%【答案】B【解析】【分析】由题意知，曼陀罗是二倍体，因此含有2个染色体组。球形果曼陀罗含有11号染色体3条，可形成的配子类型是含有11号染色体一条的配子和含有11号染色体两条的配子。如果两者育性相同，两种配子比例为1：1，球形果与正常杂交，后代球形果：正常=1：1。表格信息显示，母本球形果×父本正常，后代球形果：正常=1：3，说明含两条11号染色体的雌配子：含一条11号染色体的雌配子=1：3，两者育性不同。同理，母本正常×父本球形果，后代无球形果，说明球形果父本只能形成含一条11号染色体的雄配子，含两条11号染色体的雄配子无育性。【详解】由上述分析可知，球形果母本形成的雌配子种类和比例是：含两条11号染色体的雌配子：含一条11号染色体的雌配子=1：3，球形果父本只能形成含一条11号染色体的雄配子，球形果曼陀罗自花授粉，子代正常果：球形果=3：1，球形果在子代中占25%，B正确，故选B。18.甲基化是指甲基化合物中的甲基在甲基转移酶的催化下转移至其他化合物的过程。正常情况下，某害虫的基因CYP4C64可以表达合成少量杀虫剂解毒酶，但该基因某个位点发生突变，产生的mRNA经甲基化修饰后，促使其抗杀虫剂性能增强，有关机理如图。以下说法正确的是（　　）A.mRNA的碱基A甲基化后，改变了碱基排列顺序B.mRNA甲基化可以抑制该害虫体内合成更多杀虫剂解毒酶C.促进CYP4C64的过量表达可以降低害虫对杀虫剂的敏感性D.敏感变为抗性的根本原因是mRNA上的碱基T突变为A【答案】C 【解析】【分析】表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。如组蛋白乙酰化、DNA甲基化等。【详解】A、mRNA的甲基化属于表观遗传现象，mRNA的碱基序列并没有改变，A错误；B、由题图可知，mRNA的甲基化能促进翻译过程，能够促进杀虫剂解毒酶的合成量增加，B错误；C、促进CYP4C64的过量表达能够导致杀虫剂解毒酶的量增加，因而会降低害虫对杀虫剂的敏感性，C正确；D、敏感变为抗性的根本原因是CYP4C64基因某个位点发生突变，产生的mRNA经甲基化修饰后，促进翻译使抗性增强，D错误。故选C。19.野生型番茄成熟时果肉为红色，现有两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色。用甲、乙进行杂交实验，结果如下图，下列相关叙述正确的是（　　）A.F2中黄色的基因型为aaBbB.两种突变体的形成体现了基因突变的不定向性C.由F2说明番茄果肉颜色遗传遵循自由组合定律D.F2中红色个体中与F1基因型相同的个体占1/4【答案】C【解析】【分析】F2中红色：黄色：橙色=185：62：83≈9：3：4，故番茄果肉颜色由两对等位基因来控制，两种单基因纯合突变体，甲（基因A突变为a）果肉黄色，乙（基因B突变为b）果肉橙色，故黄色的基因型为aaB-，橙色的基因型为A-bb和aabb，红色的基因型为A-B-，因此F1的基因型为AaBb，甲的基因型为aaBB，乙的基因型为AAbb。【详解】A、F2中红色：黄色：橙色=185：62：83≈9：3：4，F1的基因型为AaBb，基因A突变为a时果肉为黄色，故F2中黄色的基因型为aaBB和aaBb，A错误；B、两种突变体的基因为非等位基因，两种突变体的形成体现了基因突变的随机性，B错误； C、F2中红色：黄色：橙色=185：62：83≈9：3：4，故番茄果肉颜色由两对独立的等位基因控制，说明番茄果肉颜色遗传遵循自由组合定律，C正确；D、F1的基因型为AaBb，F2中红色基因型种类以及比例为AABB：AaBb：AABb：AaBB=1：4：2：2，因此F2中红色个体中与F1基因型（AaBb）相同的个体占4/9，D错误。故选C。20.下图表示大肠杆菌色氨酸合成过程中基因的调节机制，其中阻遏蛋白是由远离色氨酸操纵子（启动子）的调节基因编码的一种蛋白质。下列叙述正确的是（　　）A.色氨酸合成的这种调节机制有利于节省物质与能量B.以图中mRNA为模板在核糖体上经过翻译合成色氨酸C.RNA聚合酶与色氨酸操纵子识别结合的过程依赖于细胞间的信息交流D.核糖体合成的阻遏蛋白还需经过高尔基体、内质网加工后才能发挥作用【答案】A【解析】【分析】色氨酸操纵子负责调控色氨酸的生物合成，它的激活与否完全根据培养基中有无色氨酸而定。当培养基中有足够的色氨酸时，该操纵子自动关闭；缺乏色氨酸时，操纵子被打开。【详解】A、当培养基中有足够的色氨酸时，该操纵子自动关闭，色氨酸不能合成；缺乏色氨酸时，操纵子被打开，色氨酸合成，这种调节机制有利于节省物质与能量，A正确；B、以图中mRNA为模板在核糖体上经过翻译合成色氨酸操纵子，B错误；C、RNA聚合酶与色氨酸操纵子识别结合的过程发生在细胞内，未依赖于细胞间的信息交流，C错误；D、阻遏蛋白属于胞内蛋白，不需要经过高尔基体、内质网加工，D错误。 故选A。二、简答题（共4个小题）21.野生生菜通常为绿色，遭遇逆境时合成花青素，使叶片变为红色，人工栽培的生菜品种在各种环境下均为绿色。基因A（a）及B（b）影响生菜的颜色。用野生型红色生菜与人工栽培的绿色生菜杂交，F1自交，F2中有7/16的个体始终为绿色。下图为F2部分红色植株的基因扩增后的电泳结果（不同基因因质量或带电荷量不同，在电场中的移动速度不同，而出现在不同的位置）。请结合题目材料回答下列问题：（1）红色生菜中花青素的形成是受______（填“一对”或“两对”）基因调控，花青素的形成说明基因可以通过_______控制生物的性状。（2）扩增后的电泳结果说明，F2红色生菜还存在1-8号植株中不具备的基因型是_____，理论上，3号和5号植株的基因型在F2红色生菜中占比应为_______。（3）让F2中杂合的绿色生菜植株自交，其后代表型为_____，若让1号植株与6号植株杂交，其后代的表型及比例为________。（4）研究者认为，人工栽培的生菜品种是通过对野生型进行诱变处理，经纯种化选育而成。由于野生型中_____（填改变的基因类型）进而形成人工栽培的生菜。现有一株已知发生了单基因突变的绿色生菜，请以1-8号植株为材料，设计杂交方案，探究该绿色生菜发生突变的是基因A还是基因B，请写出实验思路并预测实验结果与结论。杂交方案：________。结果与结论：________。【答案】（1）①.两对②.控制酶的合成来控制代谢过程（2）①.AaBb②.1/9（3）①.全为绿色②.红色：绿色=3：1（4）①.A基因或B基因发生隐性突变②.实验思路：将该绿色生菜与1号（4号、6号、8号）植株杂交，观察后代中的表现型与比例。③.结果与结论：若后代全为红色，则该生菜基因为AAbb，说明是B基因突变为b基因；若后代有红色与绿色，则该生菜基因型为aaBB，说明是A基因突变成a基因【解析】【分析】1、分析题图可知：植株3、5的A/a、B/b的基因扩增结果都只有一条带，可知3、5为纯合子。2、分析题意：野生生菜通常为绿色，遭遇逆境时合成花青素，使叶片变为红色，人工栽培的生菜品种在 各种环境下均为绿色。用野生型红色生菜与人工栽培的绿色生菜杂交，F1自交，F2中有7/16的个体始终为绿色，说明红色个体所占比例为9/16，红色生菜基因型为A_B_。【小问1详解】用野生型红色生菜与人工栽培的绿色生菜杂交，F1自交，F2中有7/16的个体始终为绿色，绿色与红色之比为7：9，为9：3：3：1的变式，据此可判断决定花青素有无的基因遵循基因的自由组合定律，基因A、a和B、b位于两对同源染色体上。基因控制生物的性状，花青素的形成说明基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程从而控制生物的性状。【小问2详解】F1自交，F2中有7/16的个体始终为绿色，说明红色个体所占比例为9/16，红色生菜基因型为A_B_，植株编号1的基因型为AaBB、植株编号2的基因型为AABb、植株编号3的基因型为AABB、植株编号4的基因型为AaBB、植株编号5的基因型为AABB、植株编号6的基因型为AaBB、植株编号7的基因型为AABb、植株编号8的基因型为AaBB，F2红色生菜还存在1-8号植株中不具备的基因型是AaBb，3号和5号植株的基因型为AABB，AABB在F2红色生菜中占比应为1/9。　【小问3详解】F2中杂合的绿色生菜植株，基因型为Aabb、aaBb，其自交，后代不会出现红色个体（A-B-），在各种环境下均为绿色，若让1号植株（AaBB）与6号植株（AaBB）杂交，其后代的基因型及比例为A_BB：aaBB=3：1，红色：绿色=3：1。【小问4详解】（人工栽培）绿色生菜的基因型为aaB_、A_bb、aabb，（野生型）红色生菜基因型为A_B_，纯种的野生型（AABB）中A基因或B基因发生隐性突变进而形成人工栽培的生菜（aaBB、AAbb）。为探究该绿色生菜发生突变的是基因A还是基因B，可将该绿色生菜（aaBB、AAbb）与1号AaBB（4号AaBB、6号AaBB、8号AaBB）植株杂交，观察后代中的表现型与比例。如果A基因突变成a基因，绿色生菜的基因型为aaBB，则后代有红色与绿色；如果B基因突变为b基因，则绿色生菜的基因型为AAbb，则后代全为红色。22.果蝇的正常眼和星眼受等位基因A、a控制，正常翅和残翅受等位基因B、b控制，其中1对基因位于常染色体上。为进一步研究其遗传机制，以纯合个体为材料进行了如下杂交实验，各组合重复多次，结果如下表。杂交组合PF1♀♂♀♂ 甲星眼正常翅正常眼残翅星眼正常翅星眼正常翅乙正常眼残翅星眼正常翅星眼正常翅星眼残翅丙正常眼残翅正常眼正常翅正常眼正常翅正常眼残翅回答下列问题：（1）根据以上实验结果，果蝇星眼的遗传方式为______，正常翅的遗传方式为_______。（2）组合甲中亲本的基因型为_____，若组合乙F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中星眼残翅雌果蝇占_____。（3）果蝇的性染色体数目异常可影响性别，如XY或XO为雄性，XXY为雌性。若发现组合甲F1中有1只非整倍体星眼残翅雄果蝇，其基因型应为______，原因是母本产生了不含______的配子。（4）写出以组合丙F1的雌雄果蝇为亲本杂交产生后代的遗传图解：________。【答案】（1）①.常染色体显性遗传②.伴X显性遗传（2）①.AAXBXB和aaXbY②.3/16（3）①.AaXbO②.X染色体（4）【解析】【分析】分析题意，甲、乙组中星眼与正常眼杂交，子代全为星眼，说明星眼为显性，且性别与性状无关，A、a基因位于常染色体上。甲组中雌性正常翅与雄性残翅杂交，子代全为正常翅，乙组中雌性残翅与雄性正常翅杂交，子代中雌性为正常翅，雄性为残翅，说明该性状与性别相关联，位于X染色体上，且正常翅为显性。【小问1详解】甲、乙组中星眼与正常眼杂交，子代全为星眼，说明星眼为显性，且性别与性状无关，A、a基因位于常染色体上。甲组中雌性正常翅与雄性残翅杂交，子代全为正常翅，乙组中雌性残翅与雄性正常翅杂交，子代中雌性为正常翅，雄性为残翅，说明该性状与性别相关联，位于X染色体上，且正常翅为显性。【小问2详解】星眼为显性，正常翅为显性，组合甲中母本为星眼正常翅，均为显性性状，且为纯合子，故基因型为 AAXBXB，组合甲中父本为正常眼残翅，均为隐性性状，基因型为aaXbY。组合乙为♀正常眼残翅（aaXbXb）×♂星眼正常翅（AAXBY），F1基因型为AaXBXb、AaXbY，F1的雌雄个体随机交配获得F2，则F2中星眼残翅雌果蝇（A_XbXb）占3/4×1/4=3/16。【小问3详解】组合甲亲本基因型为AAXBXB、aaXbY，F1基因型为AaXBXb、AaXBY，若发现组合甲F1中有1只星眼残翅雄果蝇，则该个体基因型可能为AaXbO，原因是母本减数分裂时两条X染色体移向一极，产生了不含X染色体的卵细胞，再与父本产生的Xb的精子结合形成XO型的受精卵。【小问4详解】组合丙是正常眼残翅（aaXbXb）与正常眼正常翅（aaXBY）杂交，子一代基因型为aaXBXb、aaXbY，其遗传图解表示如下：。23.荧光原位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。请回答下列问题:(1)DNA荧光探针的制备过程如图1所示，DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的_________键从而产生切口，随后在DNA聚合酶Ⅰ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___键断裂，形成单链。随后在降温复性过程中，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。图中两条姐妹染色单体中最多可有_____条荧光标记的DNA片段。 (3)A、B、C分别代表不同来源的一个染色体组，已知AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记。若植物甲(AABB)与植物乙(AACC)杂交，则其F1有丝分裂中期的细胞中可观察到________个荧光点；在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到______个荧光点。【答案】①.磷酸二酯②.脱氧核苷酸③.氢④.碱基互补配对⑤.4⑥.6⑦.2和4【解析】【分析】基因探针是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作为探针，原理是DNA分子杂交。DNA分子是一个独特的双螺旋结构，是由两条平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成，外侧由脱氧核糖和磷酸交替连接构成基本骨架，内侧是碱基对（A-T；C-G）通过氢键连接。【详解】（1）根据题意和图示分析可知：DNA酶Ⅰ随机切开了核苷酸之间的磷酸二酯键从而产生切口，形成一段一段的DNA分子片段。在DNA聚合酶Ⅰ作用下，以荧光标记的四种脱氧核苷酸为原料，合成荧光标记的DNA探针。（2）DNA分子是双链结构，通过氢键连接．将探针与染色体共同煮沸，使DNA双链中氢键断裂，形成单链，随后在降温复性过程中，探针的碱基按照A-T、C-G的碱基互补配对原则，与染色体上的特定基因序列形成较稳定的杂交分子，图中两条姐妹染色单体中含有2个DNA分子共有4条链，所以最多可有4条荧光标记的DNA片段。（3）由于AA和BB中各有一对同源染色体可被荧光探针标记，若植物甲（AABB）与植物乙（AACC）杂交，则其F1，有丝分裂中期的细胞（AABC）中可观察到6个荧光点，在减数第一次分裂形成的两个子细胞中分别可观察到含A和含AB的2和4个荧光点。【点睛】对F1进行荧光探针标记结果的分析是本题的难点，正确答题的关键在于能根据F1染色体组成（AABC），推断F1有丝分裂中期细胞的染色体组成、减数第一次分裂形成的两个子细胞的染色体组成，根据其中含A和B的组数，做出正确判断。24.小鼠的毛色与毛囊中黑色素细胞合成的色素种类有关。细胞内B基因等表达出相关酶，催化前体物质合成真黑色素（色素颗粒主要为黑色），A基因编码的A蛋白抑制真黑色素合成，细胞则通过另一条代谢途径合成褐色素（色素颗粒主要为黄色）。正常情况下，A基因在毛发生长周期第4-6天集中表达，所以野生型小鼠呈现斑驳色如图所示。 （1）基因与DNA的关系是_____。（2）野生型小鼠的基因型是_______，aaBB小鼠毛色为_______色。（3）有一种黄色突变体小鼠Avya，基因检测发现Avy是A基因前端插入了一段“IAP”序列形成。该序列能调控A基因在毛发生长过程中持续表达，且容易发生不同程度的甲基化修饰，从而失去部分或全部的调控作用。为证明“孕期过量饮酒可以通过改变表观遗传修饰影响后代表型”的假设，研究人员利用该品系小鼠设计了以下实验。组别小鼠酒精摄入情况检测指标实验组刚受孕的雌鼠每天摄入一定量酒精待小鼠产仔后，观察子代小鼠毛色对照组_____________①结合所学知识推测，特定序列的甲基化可能干扰了_______酶与基因的结合，进而降低转录水平。②请填写表格完善以上实验方案，并预期实验结果：_______。【答案】（1）基因通常是有遗传效应的DNA片段（2）①.AaBbAaBBAABbAABB②.黑（3）①.RNA聚合②.刚受孕的雌鼠③.不摄入酒精④.实验组子代小鼠的毛色差异大于对照组【解析】【分析】1、基因通常是具有遗传效应的DNA片段，是决定生物性状的基本单位。2、基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录过程需要RNA聚合酶的启动。【小问1详解】基因与DNA的关系：基因通常是具有遗传效应的DNA片段。【小问2详解】由题可知，野生型小鼠呈现斑驳色，其基因型是AaBbAaBBAABbAABB，aaBB小鼠无A基因，毛色表现为黑色。 【小问3详解】