2024-2025学年海南省部分中学高一下学期第三次月考生物试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1海南省部分中学2024-2025学年高一下学期第三次月考试题一、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.大肠杆菌细胞中乳糖代谢所需酶（分别由结构基因lacZ、lacY、lacA编码，其中酶Z具有水解乳糖的功能）的合成及调控过程如下图。下列叙述正确的是（）A.图中调节机制说明环境条件可以影响大肠杆菌基因的选择性表达B.lacZ、lacY、lacA三个基因上各自分布有独立的起始密码子和终止密码子C.RNA聚合酶与启动子识别与结合的过程遵循碱基互补配对原则D.乳糖与大肠杆菌细胞合成酶Z等酶之间存在负反馈调节【答案】A〖祥解〗题图分析：环境中无乳糖时，调节基因控制合成的阻遏蛋白与操纵基因结合，使其无法开启转录。进而避免了催化乳糖代谢所需酶的合成，即避免了物质的浪费；环境中存在乳糖时，阻遏蛋白与乳糖结合，RNA聚合酶可以顺利与操纵基因结合，开启转录，使催化乳糖代谢的相关酶合成，促进了乳糖的利用过程。【详析】A、观察图a和图b，当环境中没有乳糖时（图a），阻遏蛋白与操纵基因O结合，阻止RNA聚合酶与启动子P结合，结构基因lacZ、lacY、lacA不表达；当环境中有乳糖时（图b），乳糖与阻遏蛋白结合，使其不能与操纵基因O结合，RNA聚合酶与启动子P结合，结构基因得以表达。这表明环境条件（有无乳糖）影响了大肠杆菌基因的选择性表达，A正确；B、起始密码子和终止密码子位于mRNA上，而不是基因上，基因上是启动子和终止子等调控序列，B错误；C、RNA聚合酶是蛋白质，蛋白质与启动子（DNA序列）识别与结合的过程不是碱基互补配对原则，碱基互补配对原则发生在核酸之间，C错误；D、负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。从图中可知，乳糖的存在促进了酶Z等酶的合成，不存在负反馈调节关系，D错误。故选A。2.果蝇的眼色中，朱红色（v）对红色（V）为隐性。果蝇A因发生染色体片段重复，其基因型为Vvv，表型与vv个体一样表现为朱红色眼，而不是表现为红色眼。下列叙述错误的是（）A.此变异属于染色体结构变异，可观察有丝分裂中期的染色体形态进行判断B.果蝇A产生的含V配子与含v配子的比例为1∶2C.果蝇A进行减数分裂时，联会的同源染色体可能出现“环”状结构D.该实例说明果蝇眼色的表型受V和v基因数量比例的影响【答案】B〖祥解〗染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。【详析】A、染色体片段重复属于染色体结构变异。在有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，通过观察有丝分裂中期的染色体形态可以判断是否发生了染色体结构变异，A正确；B、果蝇A的基因型为Vvv，在减数分裂产生配子时，V和vv分别分离，产生配子的情况为V、vv两种，所以含V配子与含v配子的比例为1:1，B错误；C、由于果蝇A发生了染色体片段重复，在进行减数分裂时，联会的同源染色体因为重复部分无法正常配对，可能出现“环”状结构，C正确；D、果蝇A基因型为Vvv（有V基因）却表现为朱红色眼（与vv表现型相同），说明果蝇眼色的表型不是单独受V和v的显隐性控制，还受V和v基因数量比例的影响，D正确。故选B。3.某地区的湖泊A、B、C、D之间原本通过小溪连通，后来小溪渐渐消失。现将4个湖泊的部分鳉鱼混合养殖，发现湖泊A、B的鳉鱼交配产生的雄性子代不育，湖泊C、D的鳉鱼交配产生的子代均可育。下列叙述正确的是（）A.繁殖期相同的鳉鱼间能进行基因交流，这体现了遗传多样性B.湖泊A、B的鳉鱼间出现了基因不能交流的现象C.恢复湖泊间的连通可使所有鳉鱼发生协同进化D.由于地理隔离的出现，致使四个湖泊的鳉鱼产生不同的变异【答案】B〖祥解〗A、B湖泊的鳉鱼交配产生的子代中的雄性个体不能产生精子，两者存在生殖隔离；C、D湖泊的鳉鱼交配产生的子代具有正常的生殖能力，两者没有生殖隔离；A、B两湖的鳉鱼繁殖期在5月，C、D两湖的鳉鱼繁殖期在7月，AB和CD之间存在生殖隔离。【详析】A、A、B两湖的鳉鱼繁殖期相同，但子代中的雄性个体不能产生精子即后代不育，无法进行基因交流，A错误；B、A、B湖泊的鳉鱼交配产生的子代中的雄性个体不能产生精子，两者存在生殖隔离，B正确；C、恢复连接可以重新建立基因流动，但由于A和B两地的鲤鱼已经处于生殖隔离状态，即使它们相遇，也无法成功杂交，无法发生协同进化，C错误；D、变异（例如突变和重组）是随机发生的，地理隔离不会导致这些变异的出现，D错误。故选B。4.某观赏植物花瓣的颜色白色、蓝色、紫色由花青素决定，花青素的形成由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b共同控制（如图乙），其中B/b位于图甲中的I段。下列叙述错误的是（）A.图乙说明基因可控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状B.蓝花雌株基因型为AAXbXb或AaXbXb，紫花植株的基因型有6种C.杂合子蓝花雄株与一双杂合紫花雌株杂交，F1中雌株的表型有4种D.确定某开紫花雌株基因型，让其与双隐性白色雄株测交【答案】C〖祥解〗分析图甲：Ⅱ表示X和Y的同源区段，Ⅰ表示X染色体特有的区段，且B、b位于该区段，Ⅲ表示Y染色体的特有区段；分析图乙可知：基因A控制酶1合成，酶1催化白色色素合成蓝色色素，基因B控制酶2的合成，酶2催化蓝色色素合成紫色色素，故蓝色基因型为A-XbXb或A-XbY，紫色基因型为A-XBX-或A-XBY，其余基因型为白色。【详析】A、图乙中颜色的形成与酶有关，说明基因与性状之间的关系为：基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，A正确；B、据图分析，蓝色基因型为A-XbXb或A-XbY，故蓝花雌株的基因型是AAXbXb或AaXbXb，紫色基因型为A-XBX-或A-XBY，即有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb、AAXBY、AaXBY，共6种，B正确；C、杂合蓝花雄株基因为AaXbY，与双杂合紫花雌株（AaXBXb）杂交，F1雌株的基因型有3×2=6种，分别是AaXBXb、AaXbXb、AAXBXb、AAXbXb、aaXBXb、aaXbXb，表型有3种，C错误；D、要确定某一开紫花的雌性植株（A-XBX-）基因型，可采用测交法，即用基因型为aaXbY个体与其进行测交，观察并统计子代的表现型及比例，D正确。故选C。5.釉质发育不全（A1）是一种牙釉质发育异常的单基因遗传病。图a为该病患者的家族系谱图，该家族部分成员相关基因电泳结果及基因序列分别如图b、图c（不考虑转录后mRNA的剪切、修饰）所示。已知起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UGA、UAG，相关基因不位于X、Y染色体同源区段。下列叙述正确的是（）A.AI的遗传方式最可能是伴X染色体显性遗传B.Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1/2C.该基因突变后导致终止密码子提前，翻译异常D.Ⅲ-2与正常女性婚配后生正常男孩的概率为1/2【答案】C〖祥解〗分析电泳图，该病是常染色体显性遗传病。【详析】A、根据电泳图可以判断，Ⅱ-3同时有正常基因和患病基因，但表现患病，所以该病是显性病，并且Ⅲ-2是男性，同时有两个基因，所以该病不在X染色体上，应该是常染色体显性遗传病，A错误；B、设相关基因为A（致病）、a（正常）。Ⅲ-8患病，其父亲（Ⅱ-10）正常（aa），所以Ⅲ-8基因型为Aa；Ⅲ-9患病，其父亲（Ⅱ-10）正常（aa），Ⅲ-9基因型也为Aa，二者基因型相同概率为1，B错误；C、已知起始密码子为AUG，从第三个碱基开始算，对比正常基因和突变基因的非模板链序列，第1365位碱基C突变为T。根据转录时碱基互补配对原则，mRNA上对应的密码子由原来编码氨基酸的密码子变为终止密码子UAG，这会使翻译提前终止，导致翻译异常，C正确；D、Ⅲ-2基因型为Aa，正常女性基因型为aa。他们生出正常孩子（aa）的概率为1/2，生出男孩的概率为1/2，所以生出正常男孩的概率为1/4，D错误。故选C。6.痕迹器官是指生物体上已经失去功能，在发育中退化，只留残迹的器官。如鲸的后肢已经完全退化，但在体内还有腰带骨、股骨和胫骨等后肢骨的遗迹；海牛的前肢变为桨状，指端还保留有退化的蹄的痕迹。结合生物进化理论分析，下列叙述正确的是（）A.退化的痕迹器官是由于基因突变导致的发育异常B.鲸和海牛的痕迹器官否定了生物由水生到陆生的进化顺序C.痕迹器官的存在表明鲸和海牛正在重新获得陆地生活的能力D.痕迹器官的产生是生活习性改变的结果，是对环境的一种适应【答案】D〖祥解〗生物的进化不仅在地层中留下了证据（化石），也在当今生物体上留下了许多印迹（如痕迹器官），这些印迹可以作为进化的佐证。【详析】A、痕迹器官是进化过程中的遗留结构，而非基因突变导致的发育异常，A错误；B、痕迹器官表明鲸类的祖先曾经具有功能性后肢，支持了鲸类由陆生哺乳动物进化而来的观点，但并不能否定生物整体由水生到陆生的进化顺序，B错误；C、痕迹器官并不具备功能性，不能支持鲸类和海牛正在重新获得陆地生活的能力，C错误；D、痕迹器官的产生是生活习性改变的结果，是对环境的一种适应，D正确。故选D。7.科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（）A.对照组中也有衰老的细胞B.蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累C.据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升D.含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛【答案】C〖祥解〗衰老的细胞主要具有以下特征：（1）细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩。体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。（2）细胞内多种酶的活性降低。例如，由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老人的头发会变白。（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。（4）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低【详析】A、从左图看出，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细胞，A正确；B、从最右图看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累，B正确；C、据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误；D、EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。故选C。8.研究人员发现某癌症病例中带有“家族聚集现象”，原因是其祖辈的所有细胞中突变产生的致癌基因是纯合的，检测其携带致癌基因的染色体DNA序列，推断其致病机理如图所示（仅展示其中一对染色体）。下列有关叙述错误的是（）A.图示的细胞增殖方式为减数分裂B.细胞甲很可能是受精卵C.该祖辈成员是由细胞丁发育而成的D该个体发育过程发生了两次染色体变异【答案】A〖祥解〗减数分裂使生殖细胞染色体数目减半，受精作用又使其恢复体细胞数目，维持生物前后代染色体数目恒定，保证遗传稳定性。【详析】A、细胞甲中染色体数目为2，分裂完成后细胞中染色体数目仍为2，并且只经历一次细胞分裂，故图示细胞增殖方式为有丝分裂，A错误；BC、由于其祖辈的所有细胞中突变产生的致癌基因是纯合的，而突变具有不定向性和低频性，故细胞甲应该是受精卵，在卵裂过程中发生染色体变异产生了突变纯合的早期胚胎细胞丁，细胞丁经分裂、分化发育为该祖辈个体，B、C正确；D、产生细胞乙是姐妹染色单体分开形成的染色体同时进入一个细胞，细胞乙到细胞丙或细胞丁发生了染色体丢失，故发生了两次染色体变异，D正确。故选A。9.在动画电影《哪吒2》里，太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节扣人心弦。现在，抛开奇幻设定，从生物学视角剖析，下列相关叙述错误的是（）A.从细胞结构与功能的角度分析这是可行的，将莲藕细胞中细胞壁、叶绿体、液泡等结构去掉即可B.从DNA的序列角度看难度较大，需要进行大量基因编辑C.从元素组成的角度看这是可行的，因为莲藕和人体具有相似的元素组成D.从遗传与进化的角度分析，哪吒和莲藕可能具有共同的祖先【答案】A〖祥解〗细胞中常见的化学元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，不同生物、不同细胞中各种元素的相对含量有一定差异。【详析】A、动物细胞的功能依赖完整且特化的结构（如流动性强的细胞膜、中心体等），仅去除植物细胞的部分结构无法实现功能与动物细胞完全匹配，A错误；B、人体与莲藕细胞的DNA信息差别大，要让莲藕的DNA转变为编码人体结构的形式，需借助基因编辑技术进行大量基因编辑，B正确；C、动物细胞和植物细胞的元素组成相似，从这个角度来讲，太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身是可行的，C正确；D、从生物进化历程看，地球上生物起源于共同祖先，之后沿着不同分支演化，动物和植物逐渐呈现出极大差异，但根源上保留了一些共性特征，从遗传与进化的角度看哪吒和莲藕可能有共同祖先，D正确。故选A。10.大肠杆菌发酵产生色氨酸的基因表达过程如图1所示，其中R为调节基因，P为启动基因，O为操纵基因，结构基因（trpE、trpD、trpC、trpB、trpA）为与色氨酸合成有关的一系列酶的基因。当大肠杆菌细胞内色氨酸的含量达到一定浓度时会发生图2所示过程。下列分析错误的是（）A.阻遏蛋白和色氨酸合成酶的生成都需要经过转录和翻译过程B.操纵基因O通过调控RNA聚合酶与P结合，最终影响色氨酸的产量C.由图可知，大肠杆菌细胞内存在多个基因控制一种蛋白质合成的过程D.合成色氨酸合成酶时，核糖体的移动方向是从mRNA的5'→3'【答案】C〖祥解〗分析题意可知，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，色氨酸缺少时，操纵子被打开。色氨酸在此过程中起到阻遏的作用，因为被称为辅阻遏分子。【详析】A、由图可知，阻遏蛋白和色氨酸合成酶都是蛋白质，两者的合成需要经过转录过程产生mRNA，再翻译生成阻遏蛋白和色氨酸合成酶，A正确；B、阻遏蛋白——色氨酸复合物与操纵基因O结合，可抑制RNA聚合酶与启动基因P结合，来抑制色氨酸合成酶的生成，从而影响色氨酸的产量，B正确；C、图中色氨酸合成酶为一系列的酶，因此并未体现多个基因控制一种蛋白质合成的过程，C错误；D、合成蛋白质时，核糖体在mRNA上的移动方向是5'→3'，D正确。故选C。11.研究发现白血病患者体内9号染色体长臂的ABL基因会与22号染色体长臂的BCR基因片段融合形成新基因BCR-ABL。若该患者细胞在减数分裂Ⅰ时，9号和22号染色体分别和发生改变的9号和22号染色体正常联会分离（不考虑其他变异）。下列相关叙述正确的是（）A.该变异导致基因重组，属于可遗传的变异B.该变异形成了新的融合基因，使细胞内的基因总数增加C.该变异改变了染色体上基因的排列顺序，属于染色体结构变异D.患者与正常人婚配生出的子女中含有改变染色体的概率为1/2【答案】C〖祥解〗染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位，染色体结构变异会改变基因的数目和排列顺序进而引起生物性状的改变。【详析】A、基因重组发生在同源染色体非姐妹染色单体之间互换或非同源染色体自由组合过程中，而染色体易位属于结构变异，并非基因重组，A错误；B、该变异为9号和22号染色体之间的基因重新组合成融合基因，所以细胞内基因数目减少，B错误；C、染色体易位导致基因在染色体上的排列顺序改变，属于染色体结构变异中的易位类型，C正确；D、由题意可以知道，该患者在减数分裂时能够产生四种配子（9/22）、（9/22改变）、（9改变/22）、（9改变/22改变），所以后代含有改变染色体的概率为3/4，D错误。故选C。12.蝴蝶幼虫取食植物叶片，萝藦类植物进化出产生CA的能力，CA抑制动物细胞膜上N酶的活性，对动物产生毒性，从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感，其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是（）A.斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择B.斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物C.N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离D.萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例【答案】C【详析】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。〖祥解〗A、斑蝶类蝴蝶的N酶发生氨基酸替换属于基因突变，自然选择保留有利变异，使其适应CA环境，A正确；B、斑蝶取食萝藦后占据不同生态位，减少与其他蝴蝶的食物资源竞争，符合生态位分化原理，B正确；C、生殖隔离需物种间无法交配或后代不育，仅N酶基因突变未直接导致生殖隔离，C错误；D、萝藦与斑蝶相互影响、共同进化，体现协同进化，D正确。故选C。13.科研人员发现蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质中二硫键的形成，其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现，PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而引起受到H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。下列叙述正确的是（）A.蛋白质经PDI作用后其肽键数与相对分子质量不变B.造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞C.激活SERPINE1基因的表达可以加速细胞衰老D.PDI通过直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老【答案】C〖祥解〗蛋白质是生命活动的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。蛋白质的结构决定其功能，结构改变，功能也随之改变。【详析】A、PDI参与蛋白质中二硫键的形成，不会影响肽键的数量，形成一个二硫键会脱去2个氢原子，蛋白质经PDI作用后其相对分子质量减小，A错误；B、由题干可知，PDI的表达量在老年小鼠组织中表达量增加，因此造血干细胞中PDI的表达量低于衰老细胞，B错误；C、SERPINE1基因的表达量减少，延缓细胞衰老，则激活SERPINE1基因的表达，SERPINE1基因的表达量增加，可以加速细胞衰老，C正确；D、分析题干，PDI通过H2O2调控SERPINE1基因的表达，而不是直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老，D错误。故选C。14.野生芭蕉是一种二倍体植物，染色体数为22。三倍体香蕉是野生芭蕉加倍后获得的四倍体（4n）与野生芭蕉（2n）杂交获得的。如图为无子香蕉的培育过程，下列分析错误的是（）A.过程①所用试剂的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.无子香蕉A、无子香蕉B无性繁殖的后代不都是无子香蕉C.与二倍体芭蕉相比，四倍体香蕉已是一个新物种，二者不能产生子代D.过程④收获单倍体香蕉的植株弱小，高度不育【答案】C〖祥解〗用秋水仙素处理野生芭蕉，可抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，形成四倍体有子香蕉。二倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含一个染色体组，四倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含二个染色体组，所以杂交后形成的个体含三个染色体组，其减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，所以不能产生种子，为无子香蕉。【详析】A、过程①是诱导二倍体野生芭蕉形成四倍体，常用秋水仙素处理，秋水仙素的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍，A正确；B、无子香蕉A是三倍体，由于染色体联会紊乱不能产生正常配子，是无子的，而无子香蕉B是通过单倍体育种得到的二倍体，其无性繁殖的后代是二倍体有子香蕉，所以无子香蕉A、无子香蕉B无性繁殖的后代不都是无子香蕉，B正确；C、四倍体香蕉与二倍体芭蕉杂交能产生三倍体后代，只是三倍体后代不育，所以四倍体香蕉与二倍体芭蕉之间存在生殖隔离，四倍体香蕉是一个新物种，但二者能产生子代（三倍体），C错误；D、过程④属于利用花药离体技术培养单倍体的过程，获得的单倍体香蕉的植株弱小，高度不育，D正确。故选C。15.某男性（Ⅲ-2）经诊断为遗传性牙本质发育不全Ⅱ型(DGI)患者。该病由DSPP基因发生显性突变所致，医生对患者家系的调查结果如图所示。致病基因在群体中的频率为1/500~1/10000。下列叙述正确的是（）A.DSPP基因位于X染色体上B.家系中所有患者的基因型都相同C.Ⅲ-2与正常女性婚配生育的儿子均不患该病D.群体中患者个体为纯合子的概率高于杂合子【答案】B〖祥解〗由题图可知，牙本质发育不全Ⅱ型是一种单基因遗传病，某该病家系的系谱图如图所示，该病由DSPP基因发生显性突变所致故该病为显性遗传病。【详析】A、若致病基因位于X染色体上，且为显性，则Ⅲ-2患病时，Ⅱ-3也患病，A错误；B、DSPP是常染色体显性遗传，I-1是患者，生出正常女儿，故为杂合子，家系中其他患者的母亲都正常，故基因型都是杂合子，B正确；C、Ⅲ-2为杂合子，正常女性为隐性纯合子，婚配生育的儿子有一半的概率患该病，C错误；D、已知致病基因为显性基因，在群体中的频率为1/500~1/10000，故群体中患者个体为纯合子的概率1/250000~1/100000000，低于杂合子998/250000~19998/100000000，D错误。故选B。二、非选择题：本题共5小题，共55分。16.一个基因存在多种等位基因的形式，称为复等位基因。某品种兔的体表斑纹有褐斑、花斑和白斑三种，分别受常染色体上的一组复等位基因HD、HS、HT控制。当存在HD时，表现为褐斑。现有甲、乙、丙、丁四种不同基因型的雌雄兔若干，其中只有甲和乙表现为褐斑，丙和丁的表型不同。某实验小组用这四种兔开展了系列实验，结果如图所示。回答下列问题：（1）基因HD、HS、HT构成的基因型有______种，基因HD、HS、HT的遗传遵循______（填“分离”或“自由组合”）定律。（2）在组合③中，子代的褐斑个体中纯合子所占的比例为______。（3）若想获得体表斑纹表型种类最多的子代，则应选择基因型为______的个体作为亲本进行杂交，其子代的表型及比例为______。（4）欲从甲、乙、丁中选择材料，通过一次杂交来鉴定丙的基因型，请写出实验思路：______。【答案】（1）①.6##六②.分离（2）1/3（3）①.HDHTHSHT②.褐斑：花斑：白斑=2:1:1（4）让丙与丁杂交，观察子代的表型及比例，若子代褐斑：花斑=1:1，则丙的基因型为HDHS；若子代褐斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HDHT；若子代花斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HSHT；若子代只有褐斑，则丙的基因型为HDHD〖祥解〗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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因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。【小问1详析】由基因HD、HS、HT构成的基因型共有6种，分别是HDHD、HDHS、HDHT、HSHS、HSHT、HTHT；兔的体表斑纹由一组复等位基因控制，遵循基因的分离定律。【小问2详析】在组合③中，甲乙褐斑：花斑=3:1，说明，褐斑甲、乙的基因型为HD-、HD-，且组合①、组合②的子代性状分离比为1:1，依据子代的表型可推知，甲的基因型为HDHS、乙的基因型为HDHT、丁的基因型为HTHT，结合组合③可进一步推知，复等位基因的相对显隐性关系为：HDHSHT。组合③中，甲HDHS乙HDHTF1：HDHD、HDHS、HDHT、HSHT，对应的表型分别为褐斑、褐斑、褐斑、花斑，故子代的褐斑个体中纯合子所占的比例为1/3。【小问3详析】结合小问2可知，若要获得体表斑纹表型种类最多（3种）的子代，应选择HDHTHSHTF1：HDHS、HDHT、HSHT、HTHT，对应的表型分别为褐斑、褐斑、花斑、白斑，即褐斑：花斑：白斑=2:1:1。【小问4详析】依据题干信息和小问2可知，甲和乙表现为褐斑，丁为白斑，且丙与丁的表型不同，则若要通过一次杂交鉴定丙的基因型，应使用测交方法，即应选择丙与丁（HTHT）杂交，观察后代的表型及比例，来确定。若子代褐斑：花斑=1:1，则丙的基因型为HDHS；若子代褐斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HDHT；若子代花斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HSHT；若子代只有褐斑，则丙的基因型为HDHD。17.肝豆状核变性和眼白化病是两种常见的单基因遗传病，分别受等位基因A/a、B/b控制。某家族的遗传系谱图如图所示，Ⅱ3不携带眼白化病基因。不考虑X和Y染色体的同源区段以及基因突变，回答下列问题：（1）肝豆状核变性和眼白化病的遗传方式分别为______。（2）Ⅲ11的眼白化病基因来源于______。Ⅲ10同时含a基因和b基因的概率为______。（3）Ⅱ3和Ⅱ4生育一个正常孩子的概率为______。（4）I1和I2______（填“可能”或“不可能”）都为纯合子，原因是______。【答案】（1）常染色体隐性遗传、伴X染色体隐性遗传（2）①.Ⅱ7②.2/3（3）9/16（4）①.不可能②.由Ⅲ9可知Ⅱ4为肝豆状核变性致病基因携带者，其致病基因来源于I1或I2，所以I1和I2至少有一个为肝豆状核变性致病基因携带者，不可能都为纯合子〖祥解〗判断遗传病的常用口诀“无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病父正非伴性”。【小问1详析】Ⅱ3和Ⅱ4不患肝豆状核变性病，但Ⅲ9是患肝豆状核变性的女儿，由此推知肝豆状核变性为常染色体隐性遗传病。Ⅱ3不携带眼白化病基因，Ⅱ4不患眼白化病，Ⅲ8患眼白化病，所以眼白化病是伴X染色体隐性遗传病；【小问2详析】Ⅲ11的眼白化病基因位于X染色体上，男性的X染色体来源于母亲Ⅱ7。Ⅲ11为两病皆患的个体，基因型为aaXbY，故Ⅱ6的基因型为AaXbY，Ⅱ7的基因型为AaXBXb，Ⅲ10的基因型为AAXBXb（1/3），AaXBXb（2/3），同时含a基因和b基因的概率为2/3。【小问3详析】Ⅲ9是患肝豆状核变性的女儿（aa），Ⅲ8患眼白化病（XbY），故Ⅱ3和Ⅱ4的基因型分别为AaXBY、AaXBXb，他们生育一个正常孩子（A_XB_）的概率为3/4×3/4=9/16。【小问4详析】由Ⅲ9（aa）可知Ⅱ4为肝豆状核变性致病基因携带者（Aa），其致病基因a来源于I1或I2，所以I1和I2至少有一个为肝豆状核变性致病基因携带者（即Aa），不可能都为纯合子。18.DNA能强烈地吸收紫外可见光，因此用紫外可见光照射，吸收光谱的波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图1所示。为探究DNA的复制方式，研究人员进行了如下实验：I.将大肠杆菌放在含有15NH4Cl（氮源）的培养液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代；II.提取大肠杆菌的DNA，测定吸收光谱（图2a所示，波峰出现在P处）；III.将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl（氮源）的培养液中培养。IV.在培养到第6、13、20分钟时，分别取样，提取DNA，并测定吸收光谱，结果如图2b～d所示。（1）图2的结果可否定__________假设，理由是__________。（2）若要探究另外两种假设哪种成立，实验方法是：应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到________分钟，测定________。（3）结果表明，半保留复制假设成立。请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e，要求反映出波峰的位置与P和Q的关系__________。（4）综上所述，图2a～d波峰的位置由P处逐渐上移到Q处，原因可能是__________。【答案】（1）①.全保留复制②.若为全保留复制，图2d应该出现2个波峰（2）①.40②.吸收光谱（3）（4）DNA复制时两条链各自作为模板进行半保留复制，逐渐合成含有14N的DNA子链，且比例会越来越高〖祥解〗DNA的复制是半保留复制，即以亲代DNA分子的每条链为模板，合成相应的子链，子链与对应的母链形成新的DNA分子，这样一个DNA分子经复制形成两个子代DNA分子，且每个子代DNA分子都含有一条母链。将DNA被15N标记的大肠杆菌移到14N培养基中培养，因合成DNA的原料中含14N，所以新合成的DNA链均含14N。根据半保留复制的特点，第一代的DNA分子应一条链含15N，一条链含14N。【小问1详析】由图2判断，DNA复制方式不可能是全保留复制，若为全保留复制，图2d应该出现2个波峰。【小问2详析】根据题干信息：大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代，若要探究另外两种假设哪种成立，应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到40分钟，测定其吸收光谱。【小问3详析】亲本DNA标记上15N，若一个大肠杆菌，半保留复制假设成立，40分钟大肠杆菌复制两代，4个大肠杆菌共有四个拟核DNA分子，两个DNA一条链含有15N，一条链含有14N，另外两个DNA全部含有14N。则40分钟时的吸收光谱图为。【小问4详析】DNA复制方式为半保留复制，DNA复制时两条链各自作为模板，逐渐合成含有14N的DNA子链，且比例会越来越高，因此波峰的位置由P处逐渐上移到Q处。19.图1中①～⑤表示抑制细菌的5种抗生素，字母a、b、c表示遗传信息的传递过程，F、R表示不同的结构。图2是图1中某过程的细节示意图。请回答下列问题：（1）将M个细菌的F用31P标记后，放在含32P的培养液中连续分裂n代，则含32P的细菌有________个。图1中的抗生素③能大幅减少子代细菌的数量，且是通过抑制某种酶的活性达成，则其作用的酶可能有________。（2）图1过程b可以为过程c提供的物质有________，抗生素⑤作用于参与过程c的某种细胞结构，则该结构是________。（3）图2是图1中生理过程________（填代号）的示意图。该过程区别于其他两个生理过程的特有碱基配对的方式是________。结构②在图2中的移动方向是________（从“向左”“向右”中选填）。通常有多个结构②结合在同一条mRNA上，意义是________。（4）已知密码子UUA、AUU、AAU分别编码的是亮氨酸、异亮氨酸、天冬酰胺，密码子UAA是终止密码子，则图2中的①处应是________的残基。若mRNA中某个核苷酸发生替换，其决定的氨基酸________（从“一定”“不一定”中选填）发生改变。【答案】（1）①.M×2n②.DNA聚合酶（或解旋酶）（2）①.mRNA、tRNA、rRNA②.核糖体（3）①.c②.A-U③.向左④.少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质（4）①.异亮氨酸②.不一定〖祥解〗分析图1：a是DNA分子的复制过程，b是转录形成mRNA的过程，c是翻译形成蛋白质的过程，①～⑤抗生素抑制细菌的作用机理是：①作用原理是破坏细菌细胞壁的形成，②作用原理是破坏细菌细胞膜，③是抑制DNA分子的复制，④是抑制转录过程，⑤是抑制翻译过程。【小问1详析】因为DNA分子复制是半保留复制，将M个细菌的F用31P标记后，放在32P的培养液中连续分裂n次，每个DNA分子中都含有32P，所以M个细菌连续分裂n次，共产生M×2n个细菌，每个细菌中的DNA都含有32P。③是抑制DNA分子的复制，该过程可能是阻止了DNA复制所需的DNA聚合酶（或者解旋酶）发挥作用。【小问2详析】转录的产物有mRNA、tRNA、rRNA。故转录可以为过程翻译提供的物质有mRNA（作为翻译模板）、tRNA（运转氨基酸）、rRNA（参与核糖体的构成）。据图可知，⑤是抑制翻译过程，翻译过程是在核糖体进行的，故图1中⑤表示抗生素可能通过抑制细菌核糖体的功能，从而抑制翻译过程。【小问3详析】图2是翻译过程，图2是图1中生理过程c的示意图。翻译区别于转录和复制A（腺嘌呤核糖核苷酸）-U（尿嘧啶核糖核苷酸）；翻译过程中核糖体沿着mRNA的5’→3’，故结构②在图2中的移动方向是向左，通常有多个结构②核糖体结合在同一条mRNA上，意义是少量的mRNA可以迅速合成大量的蛋白质。【小问4详析】图2①处的密码子是mRNA上的AUU，编码的氨基酸是异亮氨酸，故图2中的①处应是异亮氨酸的残基。由于密码子具有简并性，故mRNA中某个核苷酸发生替换，其决定的氨基酸不一定发生改变。20.水稻为雌雄同株植物，水稻的雄性不育在杂交育种中有着广泛的应用。已知基因A和基因B是花粉育性正常的必需基因。研究人员偶然发现了突变体甲（aaBB）和突变体乙（aabb）两株植株，不考虑染色体互换，回答下列问题：（1）若让纯合雄性可育水稻与突变体甲杂交，则母本应为________。与常规杂交育种相比，利用雄性不育株系进行杂交育种的优点是________。（2）让基因型为AABB和aabb的亲本杂交，获得F1后再让其自交，得到F2。若F2的表型及比例为________，则可说明A/a、B/b两对基因位于非同源染色体上；若F2的表型及比例为________，则可说明A/a、B/b两对基因位于同源染色体上。（3）基因A编码的蛋白质与花粉发育密切相关。研究人员对基因A和基因a的碱基序列进行检测，部分结果如图所示。图中氨基酸W的反密码子是5′-________-3′。据图分析，突变体甲雄性不育的原因是________。基因A控制水稻雄性育性的方式，说明基因可以通过________直接控制生物体的性状。注:起始密码子为AUG、GUG，终止密码子为UAA、UAG、UGA。图中“”代表终止。【答案】（1）①.突变体甲②.不需要进行人工去雄（2）①.花粉育性正常：花粉不育=9:7②.花粉育性正常：花粉不育=3:1（3）①.CCA②.由于DNA分子中发生了碱基的缺失，进而导致翻译提前终止③.控制蛋白质的结构【小问1详析】依据题干信息可知，基因A和基因B是花粉育性正常的必需基因，可知花粉不育的基因型为A-B-，花粉不育的基因型为A-bb、aaB-、aabb，若让纯合雄性可育水稻（AABB）与突变体甲（aaBB）杂交，其中突变体甲为雄性不育，只能做母本。与常规杂交育种相比，利用雄性不育株系进行杂交育种的优点是雄性不育株无需进行人工去雄。【小问2详析】AABBaabbF1：AaBb，若A/a、B/b两对基因位于非同源染色体上，则AaBb自交，所得到的F2中，A-B-：A-bb：aaB-：aabb=9:3:3:1，其对应的表型为花粉育性正常：花粉不育=9:7；若A/a、B/b两对基因位于一对同源染色体上，则AaBb自交，所得到的F2中，A-B-：aabb=3:1，对应的表型及比例为花粉育性正常：花粉不育=3:1。【小问3详析】据图可知，AUG为起始密码，UGA为终止密码，图中碱基序列为基因A的编码链序列，氨基酸W对应的碱基为5'TGG3'，则对应的mRNA上的密码子的碱基为5'UGG3'，其对应的反密码子为3'ACC5'，即5'CCA3'。据图可是，a基因片段与A基因片段相比较，发生碱基的缺失，进而导致翻译过程提前终止，进而导致突变体甲雄性不育。基因A控制水稻雄性育性的方式，说明基因可以通过蛋白质的结构直接控制生物体的性状。海南省部分中学2024-2025学年高一下学期第三次月考试题一、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.大肠杆菌细胞中乳糖代谢所需酶（分别由结构基因lacZ、lacY、lacA编码，其中酶Z具有水解乳糖的功能）的合成及调控过程如下图。下列叙述正确的是（）A.图中调节机制说明环境条件可以影响大肠杆菌基因的选择性表达B.lacZ、lacY、lacA三个基因上各自分布有独立的起始密码子和终止密码子C.RNA聚合酶与启动子识别与结合的过程遵循碱基互补配对原则D.乳糖与大肠杆菌细胞合成酶Z等酶之间存在负反馈调节【答案】A〖祥解〗题图分析：环境中无乳糖时，调节基因控制合成的阻遏蛋白与操纵基因结合，使其无法开启转录。进而避免了催化乳糖代谢所需酶的合成，即避免了物质的浪费；环境中存在乳糖时，阻遏蛋白与乳糖结合，RNA聚合酶可以顺利与操纵基因结合，开启转录，使催化乳糖代谢的相关酶合成，促进了乳糖的利用过程。【详析】A、观察图a和图b，当环境中没有乳糖时（图a），阻遏蛋白与操纵基因O结合，阻止RNA聚合酶与启动子P结合，结构基因lacZ、lacY、lacA不表达；当环境中有乳糖时（图b），乳糖与阻遏蛋白结合，使其不能与操纵基因O结合，RNA聚合酶与启动子P结合，结构基因得以表达。这表明环境条件（有无乳糖）影响了大肠杆菌基因的选择性表达，A正确；B、起始密码子和终止密码子位于mRNA上，而不是基因上，基因上是启动子和终止子等调控序列，B错误；C、RNA聚合酶是蛋白质，蛋白质与启动子（DNA序列）识别与结合的过程不是碱基互补配对原则，碱基互补配对原则发生在核酸之间，C错误；D、负反馈调节是指某一成分的变化所引起的一系列变化抑制或减弱最初发生变化的那种成分所发生的变化。从图中可知，乳糖的存在促进了酶Z等酶的合成，不存在负反馈调节关系，D错误。故选A。2.果蝇的眼色中，朱红色（v）对红色（V）为隐性。果蝇A因发生染色体片段重复，其基因型为Vvv，表型与vv个体一样表现为朱红色眼，而不是表现为红色眼。下列叙述错误的是（）A.此变异属于染色体结构变异，可观察有丝分裂中期的染色体形态进行判断B.果蝇A产生的含V配子与含v配子的比例为1∶2C.果蝇A进行减数分裂时，联会的同源染色体可能出现“环”状结构D.该实例说明果蝇眼色的表型受V和v基因数量比例的影响【答案】B〖祥解〗染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型；染色体数目的变异有染色体组成倍增加或减少和染色体个别数目的增加或减少。【详析】A、染色体片段重复属于染色体结构变异。在有丝分裂中期，染色体形态稳定、数目清晰，通过观察有丝分裂中期的染色体形态可以判断是否发生了染色体结构变异，A正确；B、果蝇A的基因型为Vvv，在减数分裂产生配子时，V和vv分别分离，产生配子的情况为V、vv两种，所以含V配子与含v配子的比例为1:1，B错误；C、由于果蝇A发生了染色体片段重复，在进行减数分裂时，联会的同源染色体因为重复部分无法正常配对，可能出现“环”状结构，C正确；D、果蝇A基因型为Vvv（有V基因）却表现为朱红色眼（与vv表现型相同），说明果蝇眼色的表型不是单独受V和v的显隐性控制，还受V和v基因数量比例的影响，D正确。故选B。3.某地区的湖泊A、B、C、D之间原本通过小溪连通，后来小溪渐渐消失。现将4个湖泊的部分鳉鱼混合养殖，发现湖泊A、B的鳉鱼交配产生的雄性子代不育，湖泊C、D的鳉鱼交配产生的子代均可育。下列叙述正确的是（）A.繁殖期相同的鳉鱼间能进行基因交流，这体现了遗传多样性B.湖泊A、B的鳉鱼间出现了基因不能交流的现象C.恢复湖泊间的连通可使所有鳉鱼发生协同进化D.由于地理隔离的出现，致使四个湖泊的鳉鱼产生不同的变异【答案】B〖祥解〗A、B湖泊的鳉鱼交配产生的子代中的雄性个体不能产生精子，两者存在生殖隔离；C、D湖泊的鳉鱼交配产生的子代具有正常的生殖能力，两者没有生殖隔离；A、B两湖的鳉鱼繁殖期在5月，C、D两湖的鳉鱼繁殖期在7月，AB和CD之间存在生殖隔离。【详析】A、A、B两湖的鳉鱼繁殖期相同，但子代中的雄性个体不能产生精子即后代不育，无法进行基因交流，A错误；B、A、B湖泊的鳉鱼交配产生的子代中的雄性个体不能产生精子，两者存在生殖隔离，B正确；C、恢复连接可以重新建立基因流动，但由于A和B两地的鲤鱼已经处于生殖隔离状态，即使它们相遇，也无法成功杂交，无法发生协同进化，C错误；D、变异（例如突变和重组）是随机发生的，地理隔离不会导致这些变异的出现，D错误。故选B。4.某观赏植物花瓣的颜色白色、蓝色、紫色由花青素决定，花青素的形成由两对独立遗传的等位基因A/a和B/b共同控制（如图乙），其中B/b位于图甲中的I段。下列叙述错误的是（）A.图乙说明基因可控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物性状B.蓝花雌株基因型为AAXbXb或AaXbXb，紫花植株的基因型有6种C.杂合子蓝花雄株与一双杂合紫花雌株杂交，F1中雌株的表型有4种D.确定某开紫花雌株基因型，让其与双隐性白色雄株测交【答案】C〖祥解〗分析图甲：Ⅱ表示X和Y的同源区段，Ⅰ表示X染色体特有的区段，且B、b位于该区段，Ⅲ表示Y染色体的特有区段；分析图乙可知：基因A控制酶1合成，酶1催化白色色素合成蓝色色素，基因B控制酶2的合成，酶2催化蓝色色素合成紫色色素，故蓝色基因型为A-XbXb或A-XbY，紫色基因型为A-XBX-或A-XBY，其余基因型为白色。【详析】A、图乙中颜色的形成与酶有关，说明基因与性状之间的关系为：基因控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，A正确；B、据图分析，蓝色基因型为A-XbXb或A-XbY，故蓝花雌株的基因型是AAXbXb或AaXbXb，紫色基因型为A-XBX-或A-XBY，即有AAXBXB、AAXBXb、AaXBXB、AaXBXb、AAXBY、AaXBY，共6种，B正确；C、杂合蓝花雄株基因为AaXbY，与双杂合紫花雌株（AaXBXb）杂交，F1雌株的基因型有3×2=6种，分别是AaXBXb、AaXbXb、AAXBXb、AAXbXb、aaXBXb、aaXbXb，表型有3种，C错误；D、要确定某一开紫花的雌性植株（A-XBX-）基因型，可采用测交法，即用基因型为aaXbY个体与其进行测交，观察并统计子代的表现型及比例，D正确。故选C。5.釉质发育不全（A1）是一种牙釉质发育异常的单基因遗传病。图a为该病患者的家族系谱图，该家族部分成员相关基因电泳结果及基因序列分别如图b、图c（不考虑转录后mRNA的剪切、修饰）所示。已知起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UGA、UAG，相关基因不位于X、Y染色体同源区段。下列叙述正确的是（）A.AI的遗传方式最可能是伴X染色体显性遗传B.Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1/2C.该基因突变后导致终止密码子提前，翻译异常D.Ⅲ-2与正常女性婚配后生正常男孩的概率为1/2【答案】C〖祥解〗分析电泳图，该病是常染色体显性遗传病。【详析】A、根据电泳图可以判断，Ⅱ-3同时有正常基因和患病基因，但表现患病，所以该病是显性病，并且Ⅲ-2是男性，同时有两个基因，所以该病不在X染色体上，应该是常染色体显性遗传病，A错误；B、设相关基因为A（致病）、a（正常）。Ⅲ-8患病，其父亲（Ⅱ-10）正常（aa），所以Ⅲ-8基因型为Aa；Ⅲ-9患病，其父亲（Ⅱ-10）正常（aa），Ⅲ-9基因型也为Aa，二者基因型相同概率为1，B错误；C、已知起始密码子为AUG，从第三个碱基开始算，对比正常基因和突变基因的非模板链序列，第1365位碱基C突变为T。根据转录时碱基互补配对原则，mRNA上对应的密码子由原来编码氨基酸的密码子变为终止密码子UAG，这会使翻译提前终止，导致翻译异常，C正确；D、Ⅲ-2基因型为Aa，正常女性基因型为aa。他们生出正常孩子（aa）的概率为1/2，生出男孩的概率为1/2，所以生出正常男孩的概率为1/4，D错误。故选C。6.痕迹器官是指生物体上已经失去功能，在发育中退化，只留残迹的器官。如鲸的后肢已经完全退化，但在体内还有腰带骨、股骨和胫骨等后肢骨的遗迹；海牛的前肢变为桨状，指端还保留有退化的蹄的痕迹。结合生物进化理论分析，下列叙述正确的是（）A.退化的痕迹器官是由于基因突变导致的发育异常B.鲸和海牛的痕迹器官否定了生物由水生到陆生的进化顺序C.痕迹器官的存在表明鲸和海牛正在重新获得陆地生活的能力D.痕迹器官的产生是生活习性改变的结果，是对环境的一种适应【答案】D〖祥解〗生物的进化不仅在地层中留下了证据（化石），也在当今生物体上留下了许多印迹（如痕迹器官），这些印迹可以作为进化的佐证。【详析】A、痕迹器官是进化过程中的遗留结构，而非基因突变导致的发育异常，A错误；B、痕迹器官表明鲸类的祖先曾经具有功能性后肢，支持了鲸类由陆生哺乳动物进化而来的观点，但并不能否定生物整体由水生到陆生的进化顺序，B错误；C、痕迹器官并不具备功能性，不能支持鲸类和海牛正在重新获得陆地生活的能力，C错误；D、痕迹器官的产生是生活习性改变的结果，是对环境的一种适应，D正确。故选D。7.科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（）A.对照组中也有衰老的细胞B.蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累C.据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升D.含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛【答案】C〖祥解〗衰老的细胞主要具有以下特征：（1）细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩。体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。（2）细胞内多种酶的活性降低。例如，由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老人的头发会变白。（3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。（4）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低【详析】A、从左图看出，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细胞，A正确；B、从最右图看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累，B正确；C、据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误；D、EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。故选C。8.研究人员发现某癌症病例中带有“家族聚集现象”，原因是其祖辈的所有细胞中突变产生的致癌基因是纯合的，检测其携带致癌基因的染色体DNA序列，推断其致病机理如图所示（仅展示其中一对染色体）。下列有关叙述错误的是（）A.图示的细胞增殖方式为减数分裂B.细胞甲很可能是受精卵C.该祖辈成员是由细胞丁发育而成的D该个体发育过程发生了两次染色体变异【答案】A〖祥解〗减数分裂使生殖细胞染色体数目减半，受精作用又使其恢复体细胞数目，维持生物前后代染色体数目恒定，保证遗传稳定性。【详析】A、细胞甲中染色体数目为2，分裂完成后细胞中染色体数目仍为2，并且只经历一次细胞分裂，故图示细胞增殖方式为有丝分裂，A错误；BC、由于其祖辈的所有细胞中突变产生的致癌基因是纯合的，而突变具有不定向性和低频性，故细胞甲应该是受精卵，在卵裂过程中发生染色体变异产生了突变纯合的早期胚胎细胞丁，细胞丁经分裂、分化发育为该祖辈个体，B、C正确；D、产生细胞乙是姐妹染色单体分开形成的染色体同时进入一个细胞，细胞乙到细胞丙或细胞丁发生了染色体丢失，故发生了两次染色体变异，D正确。故选A。9.在动画电影《哪吒2》里，太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节扣人心弦。现在，抛开奇幻设定，从生物学视角剖析，下列相关叙述错误的是（）A.从细胞结构与功能的角度分析这是可行的，将莲藕细胞中细胞壁、叶绿体、液泡等结构去掉即可B.从DNA的序列角度看难度较大，需要进行大量基因编辑C.从元素组成的角度看这是可行的，因为莲藕和人体具有相似的元素组成D.从遗传与进化的角度分析，哪吒和莲藕可能具有共同的祖先【答案】A〖祥解〗细胞中常见的化学元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，不同生物、不同细胞中各种元素的相对含量有一定差异。【详析】A、动物细胞的功能依赖完整且特化的结构（如流动性强的细胞膜、中心体等），仅去除植物细胞的部分结构无法实现功能与动物细胞完全匹配，A错误；B、人体与莲藕细胞的DNA信息差别大，要让莲藕的DNA转变为编码人体结构的形式，需借助基因编辑技术进行大量基因编辑，B正确；C、动物细胞和植物细胞的元素组成相似，从这个角度来讲，太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身是可行的，C正确；D、从生物进化历程看，地球上生物起源于共同祖先，之后沿着不同分支演化，动物和植物逐渐呈现出极大差异，但根源上保留了一些共性特征，从遗传与进化的角度看哪吒和莲藕可能有共同祖先，D正确。故选A。10.大肠杆菌发酵产生色氨酸的基因表达过程如图1所示，其中R为调节基因，P为启动基因，O为操纵基因，结构基因（trpE、trpD、trpC、trpB、trpA）为与色氨酸合成有关的一系列酶的基因。当大肠杆菌细胞内色氨酸的含量达到一定浓度时会发生图2所示过程。下列分析错误的是（）A.阻遏蛋白和色氨酸合成酶的生成都需要经过转录和翻译过程B.操纵基因O通过调控RNA聚合酶与P结合，最终影响色氨酸的产量C.由图可知，大肠杆菌细胞内存在多个基因控制一种蛋白质合成的过程D.合成色氨酸合成酶时，核糖体的移动方向是从mRNA的5'→3'【答案】C〖祥解〗分析题意可知，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，色氨酸缺少时，操纵子被打开。色氨酸在此过程中起到阻遏的作用，因为被称为辅阻遏分子。【详析】A、由图可知，阻遏蛋白和色氨酸合成酶都是蛋白质，两者的合成需要经过转录过程产生mRNA，再翻译生成阻遏蛋白和色氨酸合成酶，A正确；B、阻遏蛋白——色氨酸复合物与操纵基因O结合，可抑制RNA聚合酶与启动基因P结合，来抑制色氨酸合成酶的生成，从而影响色氨酸的产量，B正确；C、图中色氨酸合成酶为一系列的酶，因此并未体现多个基因控制一种蛋白质合成的过程，C错误；D、合成蛋白质时，核糖体在mRNA上的移动方向是5'→3'，D正确。故选C。11.研究发现白血病患者体内9号染色体长臂的ABL基因会与22号染色体长臂的BCR基因片段融合形成新基因BCR-ABL。若该患者细胞在减数分裂Ⅰ时，9号和22号染色体分别和发生改变的9号和22号染色体正常联会分离（不考虑其他变异）。下列相关叙述正确的是（）A.该变异导致基因重组，属于可遗传的变异B.该变异形成了新的融合基因，使细胞内的基因总数增加C.该变异改变了染色体上基因的排列顺序，属于染色体结构变异D.患者与正常人婚配生出的子女中含有改变染色体的概率为1/2【答案】C〖祥解〗染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位，染色体结构变异会改变基因的数目和排列顺序进而引起生物性状的改变。【详析】A、基因重组发生在同源染色体非姐妹染色单体之间互换或非同源染色体自由组合过程中，而染色体易位属于结构变异，并非基因重组，A错误；B、该变异为9号和22号染色体之间的基因重新组合成融合基因，所以细胞内基因数目减少，B错误；C、染色体易位导致基因在染色体上的排列顺序改变，属于染色体结构变异中的易位类型，C正确；D、由题意可以知道，该患者在减数分裂时能够产生四种配子（9/22）、（9/22改变）、（9改变/22）、（9改变/22改变），所以后代含有改变染色体的概率为3/4，D错误。故选C。12.蝴蝶幼虫取食植物叶片，萝藦类植物进化出产生CA的能力，CA抑制动物细胞膜上N酶的活性，对动物产生毒性，从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感，其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是（）A.斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择B.斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物C.N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离D.萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例【答案】C【详析】不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，这就是协同进化。通过漫长的协同进化过程，地球上不仅出现了千姿百态的物种，丰富多彩的基因库，而且形成了多种多样的生态系统。〖祥解〗A、斑蝶类蝴蝶的N酶发生氨基酸替换属于基因突变，自然选择保留有利变异，使其适应CA环境，A正确；B、斑蝶取食萝藦后占据不同生态位，减少与其他蝴蝶的食物资源竞争，符合生态位分化原理，B正确；C、生殖隔离需物种间无法交配或后代不育，仅N酶基因突变未直接导致生殖隔离，C错误；D、萝藦与斑蝶相互影响、共同进化，体现协同进化，D正确。故选C。13.科研人员发现蛋白质二硫键异构酶（PDI）参与蛋白质中二硫键的形成，其在老年小鼠组织中表达量增加。研究发现，PDI缺失会显著抑制内质网中的H2O2向细胞核释放，进而引起受到H2O2调控的SERPINE1基因的表达量减少，从而延缓细胞衰老。下列叙述正确的是（）A.蛋白质经PDI作用后其肽键数与相对分子质量不变B.造血干细胞中PDI的表达量显著高于衰老细胞C.激活SERPINE1基因的表达可以加速细胞衰老D.PDI通过直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老【答案】C〖祥解〗蛋白质是生命活动的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。蛋白质的结构决定其功能，结构改变，功能也随之改变。【详析】A、PDI参与蛋白质中二硫键的形成，不会影响肽键的数量，形成一个二硫键会脱去2个氢原子，蛋白质经PDI作用后其相对分子质量减小，A错误；B、由题干可知，PDI的表达量在老年小鼠组织中表达量增加，因此造血干细胞中PDI的表达量低于衰老细胞，B错误；C、SERPINE1基因的表达量减少，延缓细胞衰老，则激活SERPINE1基因的表达，SERPINE1基因的表达量增加，可以加速细胞衰老，C正确；D、分析题干，PDI通过H2O2调控SERPINE1基因的表达，而不是直接作用于SERPINE1基因延缓细胞衰老，D错误。故选C。14.野生芭蕉是一种二倍体植物，染色体数为22。三倍体香蕉是野生芭蕉加倍后获得的四倍体（4n）与野生芭蕉（2n）杂交获得的。如图为无子香蕉的培育过程，下列分析错误的是（）A.过程①所用试剂的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成B.无子香蕉A、无子香蕉B无性繁殖的后代不都是无子香蕉C.与二倍体芭蕉相比，四倍体香蕉已是一个新物种，二者不能产生子代D.过程④收获单倍体香蕉的植株弱小，高度不育【答案】C〖祥解〗用秋水仙素处理野生芭蕉，可抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成，导致染色体数目加倍，形成四倍体有子香蕉。二倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含一个染色体组，四倍体有子香蕉经减数分裂形成的配子中含二个染色体组，所以杂交后形成的个体含三个染色体组，其减数分裂过程中同源染色体联会紊乱，所以不能产生种子，为无子香蕉。【详析】A、过程①是诱导二倍体野生芭蕉形成四倍体，常用秋水仙素处理，秋水仙素的作用机理是抑制有丝分裂前期纺锤体的形成，导致染色体不能移向细胞两极，从而使染色体数目加倍，A正确；B、无子香蕉A是三倍体，由于染色体联会紊乱不能产生正常配子，是无子的，而无子香蕉B是通过单倍体育种得到的二倍体，其无性繁殖的后代是二倍体有子香蕉，所以无子香蕉A、无子香蕉B无性繁殖的后代不都是无子香蕉，B正确；C、四倍体香蕉与二倍体芭蕉杂交能产生三倍体后代，只是三倍体后代不育，所以四倍体香蕉与二倍体芭蕉之间存在生殖隔离，四倍体香蕉是一个新物种，但二者能产生子代（三倍体），C错误；D、过程④属于利用花药离体技术培养单倍体的过程，获得的单倍体香蕉的植株弱小，高度不育，D正确。故选C。15.某男性（Ⅲ-2）经诊断为遗传性牙本质发育不全Ⅱ型(DGI)患者。该病由DSPP基因发生显性突变所致，医生对患者家系的调查结果如图所示。致病基因在群体中的频率为1/500~1/10000。下列叙述正确的是（）A.DSPP基因位于X染色体上B.家系中所有患者的基因型都相同C.Ⅲ-2与正常女性婚配生育的儿子均不患该病D.群体中患者个体为纯合子的概率高于杂合子【答案】B〖祥解〗由题图可知，牙本质发育不全Ⅱ型是一种单基因遗传病，某该病家系的系谱图如图所示，该病由DSPP基因发生显性突变所致故该病为显性遗传病。【详析】A、若致病基因位于X染色体上，且为显性，则Ⅲ-2患病时，Ⅱ-3也患病，A错误；B、DSPP是常染色体显性遗传，I-1是患者，生出正常女儿，故为杂合子，家系中其他患者的母亲都正常，故基因型都是杂合子，B正确；C、Ⅲ-2为杂合子，正常女性为隐性纯合子，婚配生育的儿子有一半的概率患该病，C错误；D、已知致病基因为显性基因，在群体中的频率为1/500~1/10000，故群体中患者个体为纯合子的概率1/250000~1/100000000，低于杂合子998/250000~19998/100000000，D错误。故选B。二、非选择题：本题共5小题，共55分。16.一个基因存在多种等位基因的形式，称为复等位基因。某品种兔的体表斑纹有褐斑、花斑和白斑三种，分别受常染色体上的一组复等位基因HD、HS、HT控制。当存在HD时，表现为褐斑。现有甲、乙、丙、丁四种不同基因型的雌雄兔若干，其中只有甲和乙表现为褐斑，丙和丁的表型不同。某实验小组用这四种兔开展了系列实验，结果如图所示。回答下列问题：（1）基因HD、HS、HT构成的基因型有______种，基因HD、HS、HT的遗传遵循______（填“分离”或“自由组合”）定律。（2）在组合③中，子代的褐斑个体中纯合子所占的比例为______。（3）若想获得体表斑纹表型种类最多的子代，则应选择基因型为______的个体作为亲本进行杂交，其子代的表型及比例为______。（4）欲从甲、乙、丁中选择材料，通过一次杂交来鉴定丙的基因型，请写出实验思路：______。【答案】（1）①.6##六②.分离（2）1/3（3）①.HDHTHSHT②.褐斑：花斑：白斑=2:1:1（4）让丙与丁杂交，观察子代的表型及比例，若子代褐斑：花斑=1:1，则丙的基因型为HDHS；若子代褐斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HDHT；若子代花斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HSHT；若子代只有褐斑，则丙的基因型为HDHD〖祥解〗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；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因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。【小问1详析】由基因HD、HS、HT构成的基因型共有6种，分别是HDHD、HDHS、HDHT、HSHS、HSHT、HTHT；兔的体表斑纹由一组复等位基因控制，遵循基因的分离定律。【小问2详析】在组合③中，甲乙褐斑：花斑=3:1，说明，褐斑甲、乙的基因型为HD-、HD-，且组合①、组合②的子代性状分离比为1:1，依据子代的表型可推知，甲的基因型为HDHS、乙的基因型为HDHT、丁的基因型为HTHT，结合组合③可进一步推知，复等位基因的相对显隐性关系为：HDHSHT。组合③中，甲HDHS乙HDHTF1：HDHD、HDHS、HDHT、HSHT，对应的表型分别为褐斑、褐斑、褐斑、花斑，故子代的褐斑个体中纯合子所占的比例为1/3。【小问3详析】结合小问2可知，若要获得体表斑纹表型种类最多（3种）的子代，应选择HDHTHSHTF1：HDHS、HDHT、HSHT、HTHT，对应的表型分别为褐斑、褐斑、花斑、白斑，即褐斑：花斑：白斑=2:1:1。【小问4详析】依据题干信息和小问2可知，甲和乙表现为褐斑，丁为白斑，且丙与丁的表型不同，则若要通过一次杂交鉴定丙的基因型，应使用测交方法，即应选择丙与丁（HTHT）杂交，观察后代的表型及比例，来确定。若子代褐斑：花斑=1:1，则丙的基因型为HDHS；若子代褐斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HDHT；若子代花斑：白斑=1:1，则丙的基因型为HSHT；若子代只有褐斑，则丙的基因型为HDHD。17.肝豆状核变性和眼白化病是两种常见的单基因遗传病，分别受等位基因A/a、B/b控制。某家族的遗传系谱图如图所示，Ⅱ3不携带眼白化病基因。不考虑X和Y染色体的同源区段以及基因突变，回答下列问题：（1）肝豆状核变性和眼白化病的遗传方式分别为______。（2）Ⅲ11的眼白化病基因来源于______。Ⅲ10同时含a基因和b基因的概率为______。（3）Ⅱ3和Ⅱ4生育一个正常孩子的概率为______。（4）I1和I2______（填“可能”或“不可能”）都为纯合子，原因是______。【答案】（1）常染色体隐性遗传、伴X染色体隐性遗传（2）①.Ⅱ7②.2/3（3）9/16（4）①.不可能②.由Ⅲ9可知Ⅱ4为肝豆状核变性致病基因携带者，其致病基因来源于I1或I2，所以I1和I2至少有一个为肝豆状核变性致病基因携带者，不可能都为纯合子〖祥解〗判断遗传病的常用口诀“无中生有为隐性，隐性遗传看女病，女病父正非伴性”。【小问1详析】Ⅱ3和Ⅱ4不患肝豆状核变性病，但Ⅲ9是患肝豆状核变性的女儿，由此推知肝豆状核变性为常染色体隐性遗传病。Ⅱ3不携带眼白化病基因，Ⅱ4不患眼白化病，Ⅲ8患眼白化病，所以眼白化病是伴X染色体隐性遗传病；【小问2详析】Ⅲ11的眼白化病基因位于X染色体上，男性的X染色体来源于母亲Ⅱ7。Ⅲ11为两病皆患的个体，基因型为aaXbY，故Ⅱ6的基因型为AaXbY，Ⅱ7的基因型为AaXBXb，Ⅲ10的基因型为AAXBXb（1/3），AaXBXb（2/3），同时含a基因和b基因的概率为2/3。【小问3详析】Ⅲ9是患肝豆状核变性的女儿（aa），Ⅲ8患眼白化病（XbY），故Ⅱ3和Ⅱ4的基因型分别为AaXBY、AaXBXb，他们生育一个正常孩子（A_XB_）的概率为3/4×3/4=9/16。【小问4详析】由Ⅲ9（aa）可知Ⅱ4为肝豆状核变性致病基因携带者（Aa），其致病基因a来源于I1或I2，所以I1和I2至少有一个为肝豆状核变性致病基因携带者（即Aa），不可能都为纯合子。18.DNA能强烈地吸收紫外可见光，因此用紫外可见光照射，吸收光谱的波峰位置对应离心管中DNA的主要分布位置。关于大肠杆菌DNA复制的方式有三种假设：全保留复制、半保留复制和分散复制，其原理如图1所示。为探究DNA的复制方式，研究人员进行了如下实验：I.将大肠杆菌放在含有15NH4Cl（氮源）的培养液中培养足够长时间，大肠杆菌在条件适宜时约20分钟繁殖一代；II.提取大肠杆菌的DNA，测定吸收光谱（图2a所示，波峰出现在P处）；III.将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl（氮源）的培养液中培养。IV.在培养到第6、13、20分钟时，分别取样，提取DNA，并测定吸收光谱，结果如图2b～d所示。（1）图2的结果可否定__________假设，理由是__________。（2）若要探究另外两种假设哪种成立，实验方法是：应将大肠杆菌放在含有14NH4Cl的培养液中培养到________分钟，测定________。（3）结果表明，半保留复制假设成立。请在图3中绘制出此时的吸收光谱图e，要求反映出波峰的位置与P和Q的关系__________。（4）综上所述，图2a～d波峰的位置由P处逐渐上移到Q处，原因可能是__________。【答案】（1）①.全保留复制②.若为全保留复制，图2d应该