北京市西城区2024-2025学年高一下学期7月期末考试生物试卷 含解析

北京市西城区2024-2025学年度第二学期期末试卷高一生物2025.7本试卷共10页，100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分本部分共15题，每题2分，共30分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.亚尔群奶牛毛色由常染色体上一对等位基因控制。杂合子毛色与性别有关，雄牛是红褐色，雌牛是红色。将杂合雄牛与杂合雌牛交配。下列叙述正确的是（）A.该毛色遗传属于伴性遗传B.毛色红褐色对红色为显性C.子代红色雌牛的概率为1/8D.毛色由基因与环境共同决定【答案】D【解析】【分析】基因分离定律实质是：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、由题意可知，该毛色遗传由常染色体上的等位基因控制，而非性染色体，因此不属于伴性遗传，A错误；B、雄牛中杂合子表现为红褐色，雌牛中杂合子表现为红色，无法直接推断红褐色对红色为显性，B错误；C、毛色由常染色体上一对等位基因控制，假设相关基因为A和a，杂合雄牛（Aa）与杂合雌牛（Aa）交配，子代雌牛的基因型为AA：Aa：aa=1：2：1。若雌牛中仅AA为红褐色，其余为红色，则子代雌牛中为红色的概率为3/4，雌雄比例为1:1，子代红色雌牛的概率为3/4×1/2=3/8，C错误；D、同一基因型（Aa）的雄牛和雌牛表型不同，说明性别（环境因素）影响基因表达，因此毛色由基因与环境共同决定，D正确。故选D。2.下图为某单基因遗传病的系谱图（深颜色代表患者），能确定该病由X染色体上的隐性基因决定的是（）A.母亲携带致病基因 B.父亲不携带致病基因C.母亲携带正常基因 D.父亲携带正常基因【答案】B【解析】【分析】人类遗传病的遗传方式：根据遗传系谱图推测，“无中生有”是隐性，“无”指的是父母均不患病，“有”指的是子代中有患病个体；隐性遗传看女病，后代女儿患病父亲正常的话是常染色体遗传．“有中生无”是显性，“有”指的是父母患病，“无”指的是后代中有正常个体；显性遗传看男病，儿子正常母亲患病为常染色体遗传，母女都患病为伴X染色体遗传．母亲和女儿都正常，遗传病只在男子之间遗传的话，极有可能是伴Y染色体遗传。【详解】A、母亲携带致病基因，生出患病男孩，该病可能由常染色体上或X染色体上的隐性基因决定，A错误；B、父亲不携带致病基因，则患病男孩的致病基因只来自母亲，该病由X染色体上的隐性基因决定，B正确；C、母亲携带正常基因，生出患病男孩，只能说明母亲为杂合子，该病致病基因为隐性基因，该病可能由常染色体上或X染色体上的隐性基因决定，C错误；D、父亲携带正常基因，生出患病男孩，不能确定该病由X染色体上的隐性基因决定，D错误。故选B。3.小麦种皮颜色由A/a和B/b两对等位基因控制，显性基因数量越多，红色越深。将纯种深红色和白色种皮的小麦杂交，F1自交，F2种皮颜色由深到浅为深红、大红、中红、浅红和白色，比例为1:4:6:4:1。下列叙述错误的是（）A.上述遗传遵循自由组合定律B.亲本基因型AABB、aabbC.F1小麦的种皮颜色为中红色D.F2种皮浅红色有3种基因型【答案】D【解析】【分析】根据题意分析可知：某植物花色遗传由两对基因(A和a、B和b)所控制，显性基因A和B个数越多，花色越深，两株纯合亲本植株杂交得F1，F1自交得F2，F2中有白花植株aabb和4种红花植株浅红(Aabb、aaBb)、中红(AAbb、aaBB、AaBb)、红(AABb、AaBB)、深红(AABB)五种表现型，比例是1：4：6：4：1。【详解】A、F2表型比例为1:4:6:4:1，是9:3:3:1的变式，说明两对等位基因位于2对同源染色体上，其遗传遵循自由组合定律，A正确；B、F2表型比例为1:4:6:4:1，是9:3:3:1的变式，故F1的基因为AaBb，亲本纯种深红色（显性基因最多）的基因型为AABB，白色（隐性纯合）的基因型为aabb，B正确；C、F1基因型为AaBb，含2个显性基因，对应中红色，C正确；D、F1基因型为AaBb，F2浅红色对应显性基因数为1的个体，基因型为Aabb和aaBb，共2种，D错误。故选D。4.下图为用橡皮泥制作减数分裂中染色体变化的某时期模型图，下列说法正确的是（）A.两种颜色分别代表来自父方和母方的染色体B.颜色相同的染色体必须排列在赤道板同侧C.图示为减数分裂Ⅰ中期，含有8条染色体D.该细胞形成的子细胞不含姐妹染色单体【答案】A【解析】【分析】分析图可知，该细胞处于减一中期，配对的同源染色体排列在赤道板两侧。【详解】A、在减数分裂中，同源染色体一条来自父方，一条来自母方。图中用两种颜色表示染色体，通常两种颜色就分别代表来自父方和母方的染色体，A正确。B、观察可知，颜色相同的染色体为同源染色体，在减数分裂Ⅰ中期，同源染色体排列在赤道板两侧，而不是必须排列在赤道板同侧，B错误。C、图示为减数分裂Ⅰ中期，此时细胞中含有4条染色体，8条染色单体，C错误。D、该细胞处于减数分裂Ⅰ中期，经过减数分裂Ⅰ形成的子细胞含有姐妹染色单体，要到减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后子细胞才不含姐妹染色单体，D错误。故选A。5.研究者将白眼雌果蝇与红眼雄果蝇交配，多数后代为红眼雌蝇和白眼雄蝇，但出现了极少数“例外”的白眼可育雌蝇和红眼不育雄蝇。果蝇异常性染色体组成的性别及育性情况如下表。下列说法错误的是（）XXYXXXXYYYYOYXO性别雌性死亡雄性死亡死亡雄性育性可育可育不育A.果蝇的红眼与白眼为一对相对性状B.“例外”的子代红眼雄蝇性染色组成为XOC.亲代雄蝇减数分裂异常产生“例外”后代D.果蝇的性染色体组成异常属于染色体变异【答案】C【解析】【分析】染色体异常分为结构异常和数目异常。【详解】A、红眼与白眼是同一性状的不同表现形式，属于相对性状，A正确；B、红眼雄蝇的X染色体携带显性红眼基因（XR），不育说明性染色体为XO（来自父方XR和母方O），B正确；C、红眼雄蝇（XRO）的O来自母方卵细胞（不含X），母方（XrXr）减数分裂异常导致，而非父方（XRY）异常，C错误；D、性染色体数目异常（如XO、XXY）属于染色体数目变异，D正确。故选C。6.下图是艾弗里证明DNA是遗传物质的实验示意图（部分），下列说法错误的是（）A.加入酶是为了去除细胞提取物中的相应物质B.加入不同酶的组互为对照，无需其他对照组C.仅加入DNA酶组混合培养后未发现S型菌D.结果表明DNA是使R型菌转化的转化因子【答案】B【解析】【分析】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型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；艾弗里等人体外转化实验证明DNA是遗传物质。【详解】A、加入蛋白酶、RNA酶、酯酶、DNA酶是为了去除细胞提取物中的蛋白质、RNA、脂质、DNA等物质，A正确；B、为保证结果准确，提高实验结果的可信度，需要设置不加酶的对照组，B错误；C、仅加入DNA酶组，水解S型菌的DNA，混合培养后未发现S型菌，说明R型菌未转化为S型菌，C正确；D、该实验结果表明DNA是使R型菌转化的转化因子，DNA是S型细菌的遗传物质，D正确。故选B。7.当DNA溶液被充分加热时，结合的两条链会变性分离，使DNA链的一半完成变性时的温度称为熔解温度（Tm）。科研人员测定了不同生物和病毒的DNA中GC碱基含量及Tm（如图），相关说法错误的是（）A.DNA两条链反向平行通过氢键连接B.加热与解旋酶均能使DNA双链打开C.AT-DNA在65℃时双链完全打开D.GC含量越高DNA热稳定性越强【答案】C【解析】【分析】NA是由两条单链组成的，这两条链按反向平行的方式盘旋成双螺旋结构；DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对具有一定的规律：A一定与T配对，G一定与C配对。【详解】A、DNA两条链反向平行通过氢键连接，A正确；B、加热与解旋酶均能破坏氢键，使DNA双链打开，B正确；C、65℃是使DNA链的一半完成变性时的温度，C错误；D、GC之间有三个氢键，其含量越高DNA热稳定性越强，D正确。故选C。8.研究表明，吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，男性吸烟者的精子中DNA甲基化水平明显升高。下列说法错误的是（）A.甲基化修饰改变了基因的碱基序列B.DNA的甲基化修饰可以遗传给后代C.对组蛋白的影响可能导致转录异常D.吸烟有害健康，公共场合禁止吸烟【答案】A【解析】【分析】DNA甲基化属于表观遗传修饰，不改变碱基序列，但可能影响基因表达，且可通过配子遗传给后代。【详解】A、甲基化修饰是表观遗传的一种形式，通过添加甲基基团影响基因表达，但不会改变DNA的碱基序列，A错误；B、精子（即配子）中的DNA甲基化修饰属于可遗传变异，可通过受精作用传递给子代，B正确；C、组蛋白修饰（如乙酰化、甲基化）会改变染色质结构，影响RNA聚合酶与DNA结合，导致转录异常，C正确；D、吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响，因此，吸烟有害健康，公共场合禁止吸烟，D正确。故选A。9.研究人员用T4噬菌体侵染3H标记的大肠杆菌，分别在侵染不同时间取样，分离噬菌体DNA并加热解旋为单链，进行密度梯度离心（片段越小距管口越近）并检测放射性，结果如图。相关说法错误的是（）A.噬菌体利用大肠杆菌的脱氧核苷酸复制DNAB.60s时DNA复制的过程中仍有短片段生成C.120s时短片段减少是因为连接成了长片段D.该实验证明DNA分子复制为半保留复制【答案】D【解析】【分析】噬菌体是病毒，没有细胞结构，必须寄生在活细胞中才能繁殖。【详解】A、噬菌体是病毒，没有细胞结构，其DNA复制时利用的是宿主大肠杆菌的脱氧核苷酸作为原料，A正确；B、从图中可以看到，60s时仍有短片段存在，说明DNA复制过程中仍有短片段生成，B正确；C、随着时间推移，120s时短片段减少，是因为这些短片段在DNA连接酶等的作用下连接成了长片段，C正确；D、该实验只是对不同时间噬菌体DNA解旋后的单链进行密度梯度离心并检测放射性，没有体现出DNA复制过程中两条链分别作为模板合成新的子链，即没有体现半保留复制的特点，不能证明DNA分子复制为半保留复制，D错误。故选D。10.如图为中心法则图解，相关说法错误的是（）A.揭示了遗传信息传递的一般规律B.虚线表示原核生物遗传信息的流向C.图中所示过程均涉及碱基互补配对D.生命是物质、信息和能量的统一体【答案】B【解析】【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制。（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。【详解】A、中心法则揭示了遗传信息传递的一般规律，A正确；B、虚线表示某些RNA病毒遗传信息的流向，原核生物遗传信息的流向用实线表示，B错误；C、图中DNA复制、转录、翻译、RNA复制、逆转录过程均涉及碱基互补配对，C正确；D、因为细胞的生活需要物质和能量，细胞膜控制物质的进出，线粒体能够将有机物中的化学能释放出来，为细胞的生活提供动力，细胞中的能量变化非常复杂，需要统一的指挥和控制，细胞的控制中心是细胞核，细胞核中有染色体，染色体中有DNA，DNA上有遗传信息，这些信息其实就是指导和控制细胞中物质和能量变化的一系列指令，也是生物体建造生命大厦的蓝图，所以生命是物质、能量、信息的统一体，D正确。故选B。11.科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（（有核）和胰岛细胞，并对细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示。下列对这3种细胞的推测错误的是（）检测的3种细胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰岛素mRNA输卵管细胞++++——红细胞+++—+—胰岛细胞+++——+注：“+”表示检测发现相应的分子，“—”表示检测未发现相应的分子。A.所含的基因相同，但mRNA不同B.合成蛋白质不同，结构功能不同C.进行表达的基因均不相同D.发生了基因的选择性表达【答案】C【解析】【分析】1、细胞分化：（1）细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。（2）细胞分化的特点：普遍性、稳定性、不可逆性。（3）细胞分化的实质：基因的选择性表达。（4）细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。2、分析表格：输卵管细胞、红细胞、胰岛细胞都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但卵清蛋白基因只在输卵管细胞中表达，珠蛋白基因只在红细胞中表达，胰岛素基因只在胰岛细胞中表达。【详解】A、三种细胞均含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因（表中DNA均为+++），但mRNA种类不同（仅特定基因表达），A正确；B、不同细胞合成的蛋白质不同（如输卵管细胞合成卵清蛋白，红细胞合成珠蛋白），导致结构和功能差异，B正确；C、表达的基因并非完全不同。除特异性基因（如卵清蛋白基因）外，管家基因（如呼吸酶基因）在所有细胞中均表达，C错误；D、三种细胞通过基因选择性表达产生不同mRNA，体现了细胞分化，D正确。故选C。12.人类X染色体上串联1个红色觉基因和1个或多个绿色觉基因，只有完整的红色觉基因和距离其最近的绿色觉基因正常表达才能形成正常色觉，结合下图分析正确的是（）A.红、绿色觉基因是一对等位基因B.配子1和2的产生属于基因重组C.男性1、3色觉均正常D.男性2、4色觉均异常【答案】D【解析】【分析】染色体结构变异的类型：染色体中某一片段缺失引起的变异（缺失）；染色体中增加某一片段引起的变异（重复）；染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上引起的变异（易位）；染色体中某一片段位置颠倒也可引起变异（倒位）。【详解】A、等位基因位于一对同源染色体的相同位置上并控制相对性状，由题意“人类X染色体上串联1个红色觉基因和1个或多个绿色觉基因”可知，红、绿色觉基因不是一对等位基因，A错误；B、由图可知：配子1含有的X染色体上增加了绿色觉基因所在的片段，配子2含有的X染色体上缺失了绿色觉基因所在的片段，因此配子1和2的产生均属于染色体结构变异，B错误；CD、只有完整的红色觉基因和距离其最近的绿色觉基因正常表达才能形成正常色觉，据此分析图示可知：男性1色觉正常，男性2、3、4色觉均异常，C错误，D正确。故选D。13.嵌合型Ƴ染色体丢失（mLOY）是指男性因部分体细胞Ƴ染色体丢失（LOY）而形成的遗传嵌合现象。老年男性的血液mLOY的发生率很高，是预期寿命缩短的重要因素之一。下列说法正确的是（）A.mLOY可用光学显微镜检测B.LOY细胞比正常细胞少1个染色体组C.mLOY是男性减数分裂异常所导致D.可在患者家系中调查mLOY的发生率【答案】A【解析】【分析】染色体数目变异属于可遗传变异，有两种类型：以以个别染色体数目的增加或缺失；二以染色体组的形式成倍增加或减少。【详解】A、染色体数目变异可通过光学显微镜直接观察，mLOY涉及Y染色体丢失，属于染色体数目变异，可用光学显微镜检测，A正确；B、正常男性体细胞含两个染色体组（44+XY），LOY细胞丢失Y染色体后，染色体数目为45条（44+X），但并未减少整个染色体组，其细胞中染色体组仍然是2个，B错误；C、嵌合型Ƴ染色体丢失（mLOY）是指男性因部分体细胞（进行的是有丝分裂）Ƴ染色体丢失（LOY）而形成的遗传嵌合现象，与减数分裂无关，C错误；D、mLOY为体细胞变异，不遗传给后代，且调查mLOY的发生率需在人群中随机抽样调查而非家系调查，D错误；故选A。14.生物具有共同的祖先，下面不能作为支持这一论点的证据的是（）A.从酵母到人类，染色体分离机制高度相似B.鱼、龟、鸡、人的早期胚胎均有鳃裂和尾C.病毒均无细胞结构且不具有自主代谢能力D.所有生物的rRNA核心结构序列高度相似【答案】C【解析】【分析】生物具有共同的祖先，有化石、胚胎学、细胞与分子生物学、比较解剖学等证据。【详解】A、染色体分离机制在真核生物中高度相似，表明真核生物有共同祖先，属于细胞和分子水平的证据，支持生物具有共同的祖先，A不符合题意；B、不同脊椎动物早期胚胎的鳃裂和尾等相似结构，属于胚胎学证据，支持生物具有共同的祖先，B不符合题意；C、病毒无细胞结构且依赖宿主代谢，是其自身特性，无法说明生物具有共同的祖先，C符合题意；D、所有生物的rRNA核心结构高度相似，属于分子生物学证据，支持生物具有共同的祖先，D不符合题意。故选C。15.二化螟是水稻的主要害虫之一。滥用杀虫剂已导致近年来我国多地二化螟种群产生了不同水平的杀虫剂抗性。下列说法错误的是（）A.杀虫剂使用前种群中可能存在抗性突变个体B.加大杀虫剂用量和毒性可有效解决抗性问题C.杀虫剂的选择作用使二化螟抗性基因频率升高D.交替使用不同类型杀虫剂可减缓抗性进化速度【答案】B【解析】【分析】自然选择决定进化的方向。自然选择使种群的基因频率发生定向改变。【详解】A、杀虫剂使用前，二化螟种群中存在不定向的变异，可能包含抗性突变个体，杀虫剂仅作为选择因素筛选出抗性个体，A正确；B、加大杀虫剂用量和毒性会增强选择压力，导致抗性个体存活并繁殖，反而加速抗性基因频率上升，无法解决抗性问题，B错误；C、杀虫剂作为自然选择的因素，使抗性个体生存和繁殖机会增加，导致抗性基因频率定向升高，C正确；D、交替使用不同类型杀虫剂可避免单一选择的持续作用，减少抗性个体的适应性优势，从而减缓抗性进化速度，D正确；故选B。第二部分本部分共6题，共70分。16.猪圆环病毒2型（PCV2）会引起宿主产生一系列生殖疾病、肠道疾病和呼吸道疾病，对养猪业造成重大经济损失。研究PCV2的增殖过程，可为药物研制提供支持。（1）PCV2基因组为单链环状DNA（DNA0），图为其滚环复制示意图。首先，DNA0在细胞核内释放后，在宿主细胞__________酶的作用下，合成一条互补链（DNAm），形成双链闭合环状DNA，作为滚环复制的模板。（2）复制起始：R蛋白二聚体在特定位点结合双链DNA，引起相应区域解旋并在特定位点切开DNA0暴露出3′末端，为合成新生链DNA1提供起点，随后下游碱基对的__________键断裂。（3）复制延伸：DNA1以__________为模板，按照__________原则、沿5′→3′方向延伸，最终取代并释放DNA0。释放的DNA0与病毒衣壳蛋白C组装形成子代病毒。（4）R蛋白和C蛋白是PCV2的两种关键蛋白。据图推断，R基因和C基因转录的模板链分别位于__________（填选项前字母）。a.DNA0b.DNAlc.DNAm（5）根据上述PCV2基因组DNA滚环复制模型，提出研发治疗PCV2相关疾病药物的思路__________。【答案】（1）DNA聚合（2）氢（3）①.DNAm②.碱基互补配对（4）a（b）、c（5）特异性抑制单链DNA的复制、抑制R蛋白和C蛋白的合成、阻止R蛋白二聚体的形成、抑制R蛋白二聚体与双链DNA的茎环结构结合、抑制R蛋白二聚体对DNA单链的剪切、转入合成与R蛋白和C蛋白mRNA互补结合的miRNA的基因、促进R蛋白和C蛋白的降解【解析】【分析】转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，遵循碱基互补配对原则（A-U、T-A、C-G、G-C）。【小问1详解】单链环状DNA（DNA0）合成互补链（DNAm）形成双链闭合环状DNA的过程是DNA的复制过程，在细胞内需要DNA聚合酶的催化。【小问2详解】A解旋过程中，双链之间的氢键断裂。K蛋白二聚体引起相应区域解旋，所以下游碱基对的氢键断裂。【小问3详解】复制延伸时，以DNAm为模板，按照碱基互补配对原则（A与T配对、G与C配对）进行复制，沿5'→3'方向延伸。【小问4详解】从图中可以看到，R蛋白对应的mRNA转录方向决定了其是以DNA1(DNA0)链为模板进行转录的，因为mRNA的碱基与DNA1链碱基遵循互补配对原则。同理，C蛋白对应的mRNA转录情况表明其是以DNAm链为模板进行转录的，也是基于mRNA与DNA链的碱基互补配对关系。故选a（b）、c。【小问5详解】根据PCV2基因组DNA滚环复制模型，特异性抑制单链DNA的复制、抑制R蛋白和C蛋白的合成、阻止R蛋白二聚体的形成、抑制R蛋白二聚体与双链DNA的茎环结构结合、抑制R蛋白二聚体对DNA单链的剪切、转入合成与R蛋白和C蛋白mRNA互补结合的miRNA的基因、促进R蛋白和C蛋白的降解。17.“千阳无核”（QS）柑橘因无核为消费和加工提供了便利。为探究其无核不育机制，科研人员进行相关研究。（1）显微镜下观察QS与有核柑橘“鄂柑一号”（EG）花粉形成过程中减数分裂不同时期（A~F）的染色体行为，如图1。通过计数EG减数分裂A时期的四分体数目可知，柑橘具有__________对同源染色体。与EG对比发现，QS由于染色体__________行为异常，导致后续一系列染色体行为异常，而使花粉败育。（2）在A时期的后段可观察到同源染色体稍微分开，__________之间存在缠绕交叉现象，此现象可导致基因重组，增加配子种类。统计EG和QS每个细胞A时期的交叉数量，结果如图2。研究者推测QS染色体行为异常与__________有关。（3）为寻找导致上述异常现象的关键基因，研究人员比较EG与QS基因组，检测到QS发生大量变异，进一步与具有相似突变类型的模式生物拟南芥的同源基因比较来缩小范围，最终鉴定出突变基因m为关键基因。请在图3中标出m所在区域__________。（4）测序表明，QS中存在野生型M基因的两个突变基因，其中m基因缺失103个碱基对，而EG和QS还存在另一个共同的突变基因m′（缺失1个碱基对）。下列证据不支持“M基因突变导致减数分裂异常从而引起不育”的是__________。A.EG自交后代有1/4为无核柑橘B.QS缺少M基因指导合成的M蛋白，具有两种异常相关蛋白C.M基因广泛存在于酵母菌、拟南芥和柑橘等生物中D.敲除野生型有核柑橘的M基因，将导致其不育【答案】（1）①.9②.联会（2）①.非姐妹染色单体②.减数分裂细胞平均交叉数量减少（3）（4）C【解析】【分析】1、减数分裂过程DNA复制一次，分裂两次，第一次分裂同源染色体分离，第二次分裂姐妹染色单体分离，最终，一个细胞分裂形成四个子细胞，并且两两相同。2、同源染色体指性状和大小一般都相同，一条来自父方，一条来自母方。在减数分裂过程中，同源染色体两两配对的现象叫做联会。【小问1详解】减数分裂A时期（四分体时期），四分体数目等于同源染色体对数。通过计数EG减数分裂A时期的四分体数目，可知柑橘具有9对同源染色体（图中可观察到对应数量）。与EG对比，QS由于染色体联会（或配对）行为异常（A时期染色体联会情况与EG不同），导致后续染色体行为异常，使花粉败育。【小问2详解】在A时期的后段可观察到同源染色体稍微分开，非姐妹染色单体之间存在缠绕交叉现象（交叉互换发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间），此现象可导致基因重组，增加配子种类。统计EG和QS每个细胞A时期的交叉数量，QS平均交叉数量与EG不同，研究者推测QS染色体行为异常与减数分裂细胞平均交叉数量减少有关。【小问3详解】因为QS与EG基因组有差异，且通过与拟南芥同源基因比较缩小范围鉴定出m，所以m所在区域是QS有、EG无且与拟南芥同源基因重叠的区域，示意图为：。【小问4详解】A、EG自交后代有1/4为无核柑橘，说明可能因M基因突变导致减数分裂异常，产生无核（不育相关）情况，支持假说，A不符合题意；B、QS缺少M基因指导合成的M蛋白，有两种异常相关蛋白，说明M基因突变影响蛋白，可能导致减数分裂异常，支持假说，B不符合题意；C、M基因广泛存在于酵母菌、拟南芥和柑橘等生物中，仅说明基因保守性，未体现与减数分裂异常、不育的关联，不支持假说，C符合题意；D、敲除野生型有核柑橘的M基因导致不育，直接证明M基因突变与不育（减数分裂异常相关）的因果关系，支持假说，D不符合题意。故选C。18.DNA序列水平的可逆遗传突变，可以调控不稳定遗传表型，这使得生物可以更好更快地适应多变的环境。科研人员对酵母不稳定遗传耐药菌进行相关研究。（1）为获得不稳定遗传耐药菌株，将酵母菌在含有雷帕霉素的培养基上连续培养，挑选有生长优势的菌株，然后将其在普通培养基中连续培养，定期测定子代耐药菌的占比，结果如下表。菌株第1天第10天第20天野生型0%0%0%稳定耐药菌株100%100%100%菌株1100%93.5%0%菌株2100%100%100%菌株397%90.8%0%选择菌株__________作为不稳定遗传耐药菌研究对象。（2）科研人员对上述不稳定遗传耐药菌株进行了全基因组测序分析。①其中某菌株A因S基因发生了下图所示变化而产生耐药性，当耐药性退化后其基因序列也回复到野生型。与野生型相比，菌株A的s基因发生了碱基__________，导致__________，使其编码的蛋白质分子量变小、功能丧失，菌株产生耐药性。②设计实验进一步验证不稳定遗传耐药性的机制。下表为实验组的设计及结果（将所给选项前的字母填入表中）。a.敲除野生型S基因b.转入野生型S基因c.普通培养基d.雷帕霉素培养基e.正常生长f.无法正常生长菌株基因改造培养基结果野生型耐药菌株A__________（3）在上述研究过程中，研究者发现部分耐药菌S基因的碱基序列与野生型无差异，结合所学知识，推测其耐药性产生的机制可能是__________。【答案】（1）1、3（2）①.①增添②.翻译提前终止（终止密码子提前出现）③.菌株基因改造培养基结果野生型ade耐药菌株Abdf（3）表观遗传修饰（DNA甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化、miRNA的调控等）引起菌株产生耐药性状【解析】【分析】微生物接种的常用方法有：平板划线法和稀释涂布平板法。1、平板划线法：通过接种环在琼脂固体培养基表面连续划线的操作，将聚集的菌种逐步稀释分散到培养基表面。2、稀释涂布平板法：是将菌液进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面，进行培养。小问1详解】题意显示，为获得不稳定遗传耐药菌株，将酵母菌在含有雷帕霉素的培养基上连续培养，挑选有生长优势的菌株，然后将其在普通培养基中连续培养，定期测定子代耐药菌的占比，根据表格信息可知，选择菌株1和3作为不稳定遗传耐药菌研究对象，因为表格中菌株1和菌株3表现出不稳定耐药菌的特征。【小问2详解】①其中某菌株A因S基因发生了下图所示变化而产生耐药性，当耐药性退化后其基因序列也回复到野生型。与野生型相比，菌株A的s基因发生了碱基增添，导致翻译提前终止，使其编码的蛋白质分子量变小、功能丧失，菌株产生耐药性。②设计实验进一步验证不稳定遗传耐药性的机制。根据题目信息可知，S基因使得野生型不具有耐药性，而敲除S基因的野生型具有耐药性，表现为在雷帕霉素培养基上能正常生长；耐药菌株A中若转入野生型S基因，则表现出不耐药性，因而在雷帕霉素培养基上无法生长，因此表格中的信息如下：【小问3详解】在上述研究过程中，研究者发现部分耐药菌S基因的碱基序列与野生型无差异，则其耐药性产生的机制应该是由于S基因表达被抑制引起的，其被抑制的机制可能是发生了DNA甲基化引起的，也可能是组蛋白甲基化和乙酰化、miRNA的调控等机制导致S基因不能正常表达，因而表现出耐药性。19.学习以下材料，回答（1）~（4）题。线粒体基因翻译起始的精准调控线粒体起源于古老的内共生细菌，因此线粒体中的蛋白质合成机制与细菌类似，但又具有独特性。哺乳动物线粒体的翻译起始由两种起始因子IF-2mt和IF-3mt执行。IF-2mt可以直按募集无前导序列mRNA和起始tRNA到线粒体核糖体，形成起始复合物，启动蛋白质合成。科学家利用体外重构的线粒体翻译系统，发现IF-3mt在保证线粒体翻译起始的准确性方面具有重要作用，并促进翻译起始。HiBiT是一种11肽，它可与LgBiT互补结合形成具有催化活性的荧光素酶（nLuc），在底物存在的情况下产生明亮的发光信号。研究者在体外线粒体翻译系统中加入HiBiT的mRNA作为翻译的模板、足量的LgBiT以及其他相关物质，通过检测nLuc的活性来评估HiBiT的合成情况。为研究IF-3mt的扩展序列及起始tRNA结构对翻译起始的影响，研究者制备了IF-3mt不同末端缺失变体和起始tRNA茎中碱基对的突变体（Mutl-8），进行相关实验，结果如图1。研究者又将HiBiT的mRNA起始密码子从AUG突变为AUU、AUA、GUG和ACG，实验结果如图2。利用重组的哺乳动物线粒体翻译系统，科学家揭示了IF-3mt在翻译起始阶段执行校对功能，并促进无前导序列mRNA翻译的起始。（1）起始tRNA通过其上的__________与HiBiT的mRNA的起始密码子进行识别，并转运相应的__________，合成HiBiT。（2）据图1可知，起始tRNA茎中的碱基对必须满足__________，IF-3mt才能启动翻译。结果显示，IF-3mt变体Ⅱ表现出比野生型及其他变体更高的活性，推测可能由于__________，稳定了起始复合物，从而促进了翻译起始。（3）密码子ACG在体外重构的线粒体翻译系统中会显著抑制起始过程，该组实验的作用是__________。由图2可知，IF-3mt__________。（4）nLuc是一种高度稳定、灵敏且不依赖ATP的荧光素酶。本研究应用HiBiT和LgBiT互补形成nLuc来检测翻译水平。举例说明该技术还可以应用在哪方面的研究__________。【答案】（1）①.反密码子②.氨基酸（2）①.第二个碱基对必须是GC或CG②.保留1-30（N端扩展序列），缺失215-247（C端扩展序列）（3）①.阴性对照（对照）②.只允许从AUG起始密码子启动翻译（4）研究蛋白质降解（稳定性）、蛋白质互作、标记蛋白质的表达位置和表达水平【解析】【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA为模板、以氨基酸为原料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA来运转氨基酸。【小问1详解】起始tRNA通过其上的反密码子与HiBiT的mRNA的起始密码子进行识别，并转运相应的氨基酸，驱动翻译过程，最终合成HiBiT。【小问2详解】据图1可知，起始tRNA茎中的碱基对必须满足第二个碱基对必须是GC或CG，才能驱动翻译过，即IF-3mt才能启动翻译。结果显示，IF-3mt变体Ⅱ表现出比野生型及其他变体更高的活性，推测可能由于其中保留1-30，缺失215-247，稳定了起始复合物，从而促进了翻译起始，进而表现出较高的活性。【小问3详解】密码子ACG在体外重构的线粒体翻译系统中会显著抑制起始过程，即没有产物生成，因而该组实验起对照作用。由图2可知，IF-3mt只允许从AUG起始密码子启动翻译，而其他的密码子均不能起到相应的作用。【小问4详解】nLuc是一种高度稳定、灵敏且不依赖ATP的荧光素酶。本研究应用HiBiT和LgBiT互补形成nLuc来检测翻译水平。该研究在研究蛋白质降解（稳定性）、蛋白质互作、标记蛋白质的表达位置和表达水平方面起到相应的作用，因为其设计原理中涉及到HiBiT和LgBiT互补原理。20.由于强台风的威胁日益增加，培育抗强风的矮秆水稻品种迫在眉睫。现有一种矮秆突变品系H100，将其与水稻K品系杂交，结果如图。（1）高秆相对于矮秆为__________性状，若受一对等位基因（D、d）控制，F2中高秆:矮秆应该接近__________。图示相关遗传现象由两对等位基因控制，且符合自由组合定律，理论上F2的表型中还应该有__________表型的植株。（2）研究者作出假设，K品系存在致死基因（g），在配子中与矮秆基因共存时，会激活其功能使配子致死，引起结实率降低。请依据该假设，用棋盘格和文字解释F2中三种表型及比例__________。（3）本实验无法通过测交实验检验F1产生配子的情况，原因是不存在__________（基因型）的植株。F2中结实率正常的高秆水稻自交，后代中矮秆水稻约占__________。（4）研究发现，致死基因广泛存在于水稻各品系中，在一定程度上阻止了矮秆基因在不同品系之间的传播。为探究致死基因g与矮秆基因d所在的染色体，分别选择已明确某一隐性突变基因所在染色体的突变品系甲、乙、丙（均为高秆）分别与H100杂交，统计F2中野生型与突变型的比例，结果如下表。隐性突变品系突变基因所在染色体分离比甲品系2野生型:突变甲=5:4乙品系5野生型:突变乙=8:1丙品系8野生型:突变丙=3:1由实验结果可以得出，矮秆基因位于__________号染色体上，致死基因位于__________号染色体上。【答案】（1）①.显性②.3:1③.低结实率、矮秆（2）F1（DdGg）仅产生3种类型的配子：DG、Dg、dG，且比例为1:1:1♀♂DGDgdGDGDDGGDDGgDdGGDgDDGgDDggDdGg低结实率、高秆dGDdGGDdGg低结实率、高秆ddGG结实率正常、矮秆（3）①.ddgg②.1/12（4）①.2②.5【解析】【分析】在减数分裂形成配子的过程中，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。具体来说，在减数第一次分裂的后期，同源染色体彼此分离，非同源染色体则自由组合。这就导致了位于非同源染色体上的非等位基因也随之自由组合。小问1详解】高秆和矮秆杂交，F1高秆，所以高秆是显性；若受一对等位基因控制的显隐性状，F1高秆的基因型为Dd，F1高秆植株自交，F2中高秆:矮秆应该接近3（1DD、2Dd）:1（1dd）；图示相关遗传现象中F2出现了6:2:1，是9:3:3:1的特殊比例变形，故由两对等位基因自由组合，理论上F2的表型中还应该有低结实率、矮秆表型的植株。【小问2详解】设控制结实率的基因为G/g，矮秆基因为d，F1基因型为GgDd。产生配子时，g与d共存致死，F1（DdGg）仅产生3种类型的配子：DG、Dg、dG，且比例为1:1:1。列棋盘：♀♂DGDgdGDGDDGGDDGgDdGGDgDDGgDDggDdGg低结实率、高秆dGDdGGDdGg低结实率、高秆ddGG结实率正常、矮秆最终结合成F2中结实率正常、高秆:低结实率、高秆（D_gg）:结实率正常、矮秆（ddG_）=6:2:1。小问3详解】测交需隐性纯合子ddgg，不存在该基因型植株；F2结实率正常高秆自交，只分析高秆和矮秆，F2中2/3DD和1/3Dd，只有1/3Dd自交能产生矮秆，计算得后代矮秆占1/3×1/4=1/12。【小问4详解】H100（矮秆，结实正常）：AAggdd（A为野生型，a为甲的突变基因；G结实正常，g低结实；D高秆，d矮秆，且d与A连锁，D与a连锁。甲品系（高秆，隐性突变）：aaGGDD。F1：AaGgDd（A-d和a-D连锁，G/g独立）。配子形成：F1减数分裂产生配子时，g与d共存的配子（g-A-d）因致死基因效应死亡，存活配子为：G-A-d（存活，含G、A、d）；G-a-D（存活，含G、a、D）；g-a-D（存活，含g、a、D）。三者比例为1:1:1（因g-A-d致死，占比1/4被排除）。F2表型中突变型仅由G-a-D和g-a-D结合产生，计算得aa占比4/9，野生型占比1-4/9=5/9，符合野生型:突变甲=5:4的分离比。故矮秆基因位于2号染色体上。乙品系突变