2020年高考生物真题分类汇编专题04：遗传的分子基础与规律
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、单选题
1．（2020·浙江选考）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤
C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键
2．（2020·浙江选考）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）
A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
3．（2020·浙江选考）若某哺乳动物毛发颜色由基因De（褐色）、Df（灰色）、d（白色）控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H（卷毛）、h（直毛）控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是（ ）
A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表现型
B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表现型
C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表现型
D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表现型
4．（2020·浙江选考）某植物的野生型（AABBcc）有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体（甲、乙和丙）。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1（AaBbCc）作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：
杂交编号 杂交组合 子代表现型（株数）
Ⅰ F1×甲 有（199），无（602）
Ⅱ F1×乙 有（101），无（699）
Ⅲ F1×丙 无（795）
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为（ ）
A．21/32 B．9/16 C．3/8 D．3/4
5．（2020·浙江选考）若某二倍体高等动物（2n=4）的基因型为DdEe，其1个精原细胞（DNA被32P全部标记）在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是（ ）
A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C．图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
6．（2020·天津）一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是（ ）
A．基因突变
B．同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C．染色体变异
D．非同源染色体自由组合
7．（2020·天津）对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是（ ）
A．DNA B．mRNA C．tRNA D．rRNA
8．（2020·江苏）有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野生型性状，下列叙述错误的是（ ）
A．桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子
B．突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C．自然繁育条件下，桔红带黑斑性状容易被淘汰
D．通过多次回交，可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
9．（2020·江苏）同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中，下列科学研究未采用同位素标记法的是（ ）
A．卡尔文（M. Calvin）等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B．赫尔希（A.D.Hershey）等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C．梅塞尔森（M. Meselson）等证明DNA进行半保留复制
D．温特（F. W. Went）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
10．（2020·全国Ⅲ）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
11．（2020·全国Ⅱ）关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是（ ）
A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
12．（2020·全国Ⅰ）已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是（ ）
A．长翅是显性性状还是隐性性状
B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C．该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
13．（2020·浙江选考）遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是（ ）
A．劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B．烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在 期通过转录和翻译合成
14．（2020·浙江选考）下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图，其中一种遗传病为伴性遗传。人群中乙病的发病率为1/256。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲病是伴X染色体隐性遗传病
B． 和 的基因型不同
C．若 与某正常男性结婚，所生正常孩子的概率为25/51
D．若 和 再生一个孩子，同时患两种病的概率为1/17
15．（2020·浙江选考）某研究小组用放射性同位素32P、 35S 分别标记 T2 噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是（ ）
A．甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P 的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有32P 标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C．乙组的悬浮液含极少量 35S 标记的噬菌体蛋白质，也可产生含 35S 的子代噬菌体
D．乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质，也不产生含 35S 的子代噬菌体
二、双选题
16．（2020·江苏）有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
三、综合题
17．（2020·浙江选考）某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A（a）和B（b）控制，两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果见下表：
杂交编号及亲体 子代表现型及比例
Ⅰ（红眼♀×白眼♂） F1 1红眼♂∶1红眼♀∶1白眼♂∶1白眼♀
Ⅱ（黑体红眼♀×灰体白眼♂） F1 1灰体红眼♂∶1灰体红眼♀∶1灰体白眼♂∶1灰体白眼♀
F2 6灰体红眼♂∶12灰体红眼♀∶18灰体白眼♂∶9 灰体白眼♀∶2黑体红眼♂∶4黑体红眼♀∶6黑体白眼♂∶3黑体白眼♀
注：F2由杂交Ⅱ中的F1随机交配产生
回答下列问题：
（1）从杂交Ⅰ的F1中选择红眼雌雄个体杂交，子代的表现型及比例为红眼♂∶红眼♀∶白眼♂=1：1：1。该子代红眼与白眼的比例不为3：1的原因是 ，同时也可推知白眼由 染色体上的隐性基因控制。
（2）杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为 。若F2灰体红眼雌雄个体随机交配，产生的F3有 种表现型，F3中灰体红眼个体所占的比例为 。
（3）从杂交Ⅱ的F2中选择合适个体，用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雄性个体的基因型，用遗传图解表示 。
18．（2020·天津）小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一，如制作优质面包需强筋面粉，制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因（A/a，B1/B2，D1/D2）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白（HMW），从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1，F1自交得F2，以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
基因 基因的表达 产物（HMW） 亲本 F1 育种目标
小偃6号 安农91168 强筋小麦 弱筋小麦
A 甲 + + + + -
B1 乙 - + + - +
B2 丙 + - + + -
D1 丁 + - + - +
D2 戊 - + + + -
注：“+”表示有相应表达产物；“-”表示无相应表达产物
据表回答：
（1）三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制 来控制生物体的性状。
（2）在F1植株上所结的F2种子中，符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为 ，符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为 。
（3）为获得纯合弱筋小麦品种，可选择F2中只含 产物的种子，采用 等育种手段，选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
19．（2020·天津）Ⅰ型糖尿病是因免疫系统将自身胰岛素作为抗原识别而引起的自身免疫病。小肠黏膜长期少量吸收胰岛素抗原，能诱导免疫系统识别该抗原后应答减弱，从而缓解症状。科研人员利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠进行动物实验，使乳酸菌在小鼠肠道内持续产生人胰岛素抗原，为此构建重组表达载体，技术路线如下。
据图回答：
（1）为使人胰岛素在乳酸菌中高效表达，需改造其编码序列。下图是改造前后人胰岛素B链编码序列的起始30个核苷酸序列。据图分析，转录形成的mRNA中，该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有 个。
（2）在人胰岛素A、B肽链编码序列间引入一段短肽编码序列，确保等比例表达A、B肽链。下列有关分析正确的是________。
A．引入短肽编码序列不能含终止子序列
B．引入短肽编码序列不能含终止密码子编码序列
C．引入短肽不能改变A链氨基酸序列
D．引入短肽不能改变原人胰岛素抗原性
（3）在重组表达载体中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶仅有图示的酶切位点。用这两种酶充分酶切重组表达载体，可形成 种DNA片段。
（4）检测转化的乳酸菌发现，信号肽-重组人胰岛素分布在细胞壁上。由此推测，信号肽的合成和运输所经历的细胞结构依次是 。
（5）用转化的乳酸菌饲喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段时间后，小鼠体内出现人胰岛素抗原，能够特异性识别它的免疫细胞有________。
A．B细胞 B．T细胞 C．吞噬细胞 D．浆细胞
20．（2020·全国Ⅲ）普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示（其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体）。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
（1）在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是 。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有 条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是 （答出2点即可）。
（2）若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有 （答出1点即可）。
（3）现有甲、乙两个普通小麦品种（纯合体），甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路 。
21．（2020·全国Ⅱ）控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株：板叶紫叶抗病（甲）、板叶绿叶抗病（乙）、花叶绿叶感病（丙）和花叶紫叶感病（丁）。甲和丙杂交，子代表现型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题：
（1）根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是 。
（2）根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为 、 、 和 。
（3）若丙和丁杂交，则子代的表现型为 。
（4）选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为 。
22．（2020·全国Ⅱ）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是 、 。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是 ，作为mRNA执行功能部位的是 ；作为RNA聚合酶合成部位的是 ，作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为 。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
23．（2020·浙江选考）已知某二倍体雌雄同株（正常株）植物，基因t纯合导致雄性不育而成为雌株，宽叶与窄叶由等位基因（A、a）控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验，其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2，F2的表现型及数量：宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2250株、窄叶正常株753株。回答下列问题：
（1）与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，不需进行 处理。授粉后需套袋，其目的是 。
（2）为什么F2会出现上述表现型及数量？ 。
（3）若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交，则其子代（F3）的表现型及比例为 ，F3群体随机授粉，F4中窄叶雌株所占的比例为 。
（4）选择F2中的植株，设计杂交实验以验证F1植株的基因型，用遗传图解表示 。
24．（2020·新高考I）玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
实验一：品系M（TsTs）×甲（Atsts）→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M（TsTs）×乙（Atsts）→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
（1）实验一中作为母本的是 ，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 （填：雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株）。
（2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因 （填：是或不是）位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为 。
（3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因 （填：位于或不位于）2号染色体上，理由是 。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
25．（2020·江苏）已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下：
请回答下列问题：
（1）设计实验①与实验②的主要目的是验证 。
（2）理论上预期实验①的F2基因型共有 种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ，雄性个体中表现上图乙性状的概率为 。
（3）实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为 。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为 。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为 的果蝇与其杂交。
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶），A错误；
B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶），B错误；
C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误；
D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。
故答案为：D。
【分析】题图是DNA的结构图，DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，含有A、T、C、G四种碱基；DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链外侧，碱基位于主链内侧；DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对，由氢键连接。
2．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、
活体转化实验中，小鼠体内有大量 S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；
B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；
C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；
D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成 S型菌，D正确。
故答案为：D。
【分析】活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，将活的、无毒的R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA，RNA，蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和R型活菌混合培养，结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌，也有S型菌，这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
3．【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若De对Df共显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型2种，则F1有4×2=8种表现型，A错误；
B、若De对Df共显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型3种，则F1有4×3=12种表现型，B正确；
C、若De对Df不完全显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型2种，则F1有4×2=8种表现型，C错误；
D、若De对Df完全显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型3种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型3种，则F1有3×3=9种表现型，D错误。
故答案为：B。
故答案为：B。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、 相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。共显性：如果双亲的性状同时在F1个体上表现出来，这种显性表现称为共显性，或叫并显性。不完全显性：具有相对性状的纯合亲本杂交后，F1显现中间类型的现象。完全显性：具有相对性状的纯合体亲本杂交后，F1只表现一个亲本性状的现象，即外显率为100%。
4．【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc，比例为1：1，或（基因型为AaBBcc和AaBbcc，比例为1：1，）杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc，故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交，后代中有成分R所占比例为：1/2×1×3/4×1+1/2×3/4×3/4×1=21/32，A正确。
故答案为：A。
【分析】分析题意可知：基因型为AABBcc的个体表现为有成分R，又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交，其中一组杂交的F1基因型为AaBbCc且无成分R，推测同时含有A、B基因才表现为有成分R，C基因的存在可能抑制A、B基因的表达，即基因型为A_B_cc的个体表现为有成分R，其余基因型均表现为无成分R。根据F1与甲杂交，后代有成分R：无成分R≈1：3，有成分R所占比例为1/4，可以将1/4分解为1/2×1/2，则可推知甲的基因型可能为AAbbcc或aaBBcc；F1与乙杂交，后代有成分R：无成分R≈1：7，可以将1/4分解为1/2×1/2×1/2，则可推知乙的基因型为aabbcc；F1与丙杂交，后代均无成分R，可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCC。
5．【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、图示细胞中，分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D，且除该基因外染色体形态无其他差异，可推测形成该细胞的过程发生了基因突变，A正确；
B、该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞，B错误；
C、由分析可知，图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，C正确；
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂，才形成图示细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】已知该二倍体高等动物体细胞中染色体数量为4，分析图示细胞可知，细胞中含有4个染色体，两两分别移向两极，移向同一极的两条染色体不含染色单体，因此该细胞处于减数第二次分裂后期。
精子的形成过程：
6．【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT，Dt，dT和dt四种精子，而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子，所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期，同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换，产生四种精子。
故答案为：B。
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：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）减数第二次分裂过程：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：着丝点分裂，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。
7．【答案】C
【知识点】蛋白质工程；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA是细胞的遗传物质，主要在细胞核中，不能运载氨基酸，A错误；
B、mRNA以DNA分子一条链为模板合成，将DNA的遗传信息转运至细胞质中，不能运载氨基酸，B错误；
C、tRNA上的反密码子可以和mRNA上的密码子配对，tRNA也能携带氨基酸，C正确；
D、rRNA是组成核糖体的结构，不能运载氨基酸，D错误。
故答案为：C。
【分析】转运RNA(tRNA)：识别并转运氨基酸的工具。
结构：含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱基)，单链，存在局部双链结构，含有氢键。
种类：61种（3种终止密码子没有对应的tRNA）
特点：一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运。
8．【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离，说明该品系均为杂合子，A正确；
B、由分析可知，桔红带黑斑为显性性状，则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因，杂合桔红带黑斑鱼（Aa）相互交配，子代表现型比例为2∶1，可推得基因型为AA的个体死亡，即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，B正确；
C、由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，自然繁育条件下，该显性基因的频率会逐渐下降，则桔红带黑斑性状容易被淘汰，C正确；
D、桔红带黑斑基因显性纯合致死，则无论回交多少次，所得桔红带黑斑品系均为杂合子，D错误。
故答案为：D。
【分析】已知该鱼体色受一对等位基因控制，设为A、a，繁殖桔红带黑斑品系时，后代出现的表现型比例为桔红带黑斑∶橄榄绿带黄斑＝2∶1，说明桔红带黑斑为显性性状，且后代存在显性纯合致死情况。
9．【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；植物生长素的发现和作用；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化途径，A错误；
B、利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法，B错误；
C、证明DNA的半保留复制的实验中用了同位素标记法，C错误；
D、温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法，D正确。
故答案为：D。
【分析】同位素标记法在生物实验中的应用：
1．理解含义
用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程。
2．方法应用
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
3．应用分析
(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。
(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。
4、高中生物教材中涉及到该技术的知识点
①分泌蛋白合成分泌的过程；
②证明DNA半保留复制；
③光合作用中追踪某元素的转移去向，如H218O、14CO2 等；
④噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，35S标记蛋白质，32P标记DNA分子；
⑤标记氮肥中的氮，追踪氮在植物体内和动物体内转移途径。
10．【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；
B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；
C、由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；
D、由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析图示可知，含有CCI反密码子的tRNA转运甘氨酸，而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子（GGU、GGC、GGA）互补配对，即I与U、C、A均能配对。
11．【答案】C
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；
B、由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；
C、不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；
D、一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。
故答案为：C。
【分析】细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫作一个染色体组。同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。
12．【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、根据截翅为无中生有可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状，A不符合题意；
B、根据杂交的后代发生性状分离可知，亲本雌蝇一定为杂合子，B不符合题意；
C、无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上，后代中均会出现长翅：截翅=3：1的分离比，C符合题意；
D、根据后代中长翅：截翅=3：1可知，控制翅形的基因符合基因的分离定律，故可推测该等位基因在雌蝇体细胞中是成对存在的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】假设控制相对性状的基因用A/a来表示，当翅形的基因位于X染色体时，XAXa和XAY后代为XAXA、XAXa、XAY、XaY，长翅：截翅=3：1的分离比，当翅形的基因位于常染色体时，Aa和Aa后代为AA、2Aa、aa，长翅：截翅=3：1的分离比，所以无法确定该等位基因位于常染色体还是X染色体上。
13．【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，其RNA可通过逆转录合成单链DNA，A正确；
B、烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B错误；
C、果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代，C错误；
D、洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，D错误。
故答案为：A。
【分析】中心法则可表示的遗传信息的传递方向如下：
①DNA→DNA：DNA的复制过程；
②DNA→RNA→蛋白质：DNA的转录、翻译过程；
③RNA→RNA：RNA的复制过程；
④RNA→DNA：逆转录过程；
其中，①②过程是真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传信息传递过程，③④为某些RNA病毒的遗传信息传递过程。
14．【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据分析可知，甲病为伴X染色体显性遗传病，A错误；
B、根据Ⅲ3同时患甲病和乙病可知，Ⅱ3的基因型为AaXbXb，根据Ⅱ4患乙病可知，Ⅲ6为AaXbXb，二者基因型相同，B错误；
C、根据Ⅲ3同时患甲病和乙病可知，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为AaXBY、AaXbXb，则Ⅲ1为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb，正常男性XbY乙病的基因型为Aa的概率为30/256÷（30/256+225/256）=2/17，二者婚配的后代患乙病的概率为2/3×2/17×1/4=1/51，不患乙病的概率为1-1/51=50/51，后代不患甲病的概率为1/2，故后代正常的概率为50/51×1/2=25/51，C正确；
D、Ⅲ3的基因型为aaXBXb，Ⅲ4甲病的基因型为XbY，乙病相关的基因型为Aa的概率为30/256÷（30/256+225/256）=2/17，为AA的概率为1-2/17=15/17，后代患乙病的概率为2/17×1/2=1/17，患甲病的概率为1/2，再生一个孩子同时患两种病的概率为1/17×1/2=1/34，D错误。
故答案为：C。
【分析】根据Ⅱ2×Ⅱ3→Ⅲ3可知，乙病为常染色体隐性遗传病，设相关的基因为A/a；根据题意可知，甲病为伴性遗传病，由于甲病有女患者，故为伴X遗传病，又因为Ⅲ3患甲病，而Ⅳ1正常，故可以确定甲病为伴X显性遗传病，设相关的基因为B/b。根据人群中乙病的发病率为1/256，可知a基因概率为1/16，A基因频率为15/16，则AA=15/16×15/16=225/256，Aa=2×1/16×15/16=30/256。
15．【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含32P的子代噬菌体，A正确；
B、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，B正确；
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多 35S 标记的噬菌体蛋白质，不会产生含 35S 的子代噬菌体，C错误；
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质，也不产生含 35S 的子代噬菌体，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用 32P、 35S 分别标记大肠杆菌→用32P 、 35S 标记的大肠杆菌培养噬菌体→用32P、 35S 标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
16．【答案】C,D
【知识点】观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、由分析可知，图丙处于减数第二次分裂时期，A错误；
B、图甲细胞中染色体正在联会，B错误；
C、图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C正确；
D、由分析可知，图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D正确。
故答案为：CD。
【分析】分析题图可知，由于拟南芥的染色体数为2n=10，故知其细胞内含有5对同源染色体，则甲表示同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；乙中四分体排列在赤道板附近，处于减数第一次分裂中期；丙图中染色体移向细胞两极，且每一极均有5条染色体，处于减数第二次分裂后期；丁图形成了四部分，且每部分含有5条染色体，说明形成了4个配子。
17．【答案】（1）红眼雌性个体中B基因纯合致死；X
（2）aaXBXb；6；16/27
（3）
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】（1）由以上分析可知，红眼、白眼基因（B、b）位于X染色体上。杂交Ⅱ的亲本为红眼♀（XBXb）和白眼♂（XbY）。F1雌性为1/2XBXb、1/2XbXb，雌配子为1/4XB、3/4Xb，雄性为1/2XBY、1/2XbY，雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y，F2雌性中红眼∶白眼=4∶3，雄性中红眼∶白眼=1∶3，可知红眼中XBXB致死。因此杂交Ⅰ（XBXb、XbY）的F1中选择红眼雌雄（XBXb、XBY）交配，后代比例为红眼♀（XBXb）∶红眼♂（XBY）∶白眼♂（XbY）=1∶1∶1，红眼∶白眼为2∶1，不是3∶1。（2）据分析可知，杂交Ⅱ的亲本为黑体红眼♀（aaXBXb）和灰体白眼♂（AAXbY），雌性亲本基因型为aaXBXb。若F2灰体红眼雌雄果蝇随机交配，随机交配的亲本为A_XBXb×A_XBY，A_中有1/3AA、2/3Aa，产生的F3表现型有2×3=6种。随机交配的母本为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb，雌配子为2/6AXB、2/6AXb、1/6aXB、1/6aXb，随机交配的父本为1/3AAXBY、2/3AaXBY，雄配子为2/6AXB、1/6aXB、2/6AY、1/6aY，利用棋盘法计算，由于XBXB致死，因此F3中灰体红眼的比例为（4+2+4+2+2+2）/（6×6-4-2-2-1）=16/27。（3）用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雌雄性个体（AaXBY）的基因型，通常采用将待测个体与隐性个体杂交，即让F1与黑体白眼雌果蝇（aaXbXb）进行杂交。遗传图解的书写要注意：亲本的基因型及表现型、子代的基因型和表现型、配子及各种符号、子代表现型比例，注表现型中应有性别。正确的遗传图解书写如下。
【分析】某昆虫灰体和黑体（A、a）、红眼和白眼（B、b）分别由两对等位基因控制，且两对等位基因均不位于Y染色体上，因此，不用考虑同源区段。从杂交Ⅱ的亲本为黑体♀和灰体♂，F1全为灰体，F2无论雌雄灰体∶黑体=3∶1，可知灰体为显性，且A、a位于常染色体（若位于X的非同源区段，则F1雄性全为黑体，不符合题意）。杂交Ⅱ的亲本为黑体♀（aa）和灰体♂（AA）。同理，根据组合Ⅱ的F2可知，雌性中红眼∶白眼=4∶3，雄性中红眼∶白眼=1∶3，可知控制该对性状的基因位于X染色体上，且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀和白眼♂，F1雄性中红眼∶白眼=1∶1，可知红眼为显性，且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀（XBXb）和白眼♂（XbY）。
18．【答案】（1）蛋白质的结构
（2）1/16；0
（3）甲、乙、丁；诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；育种方法综合
【解析】【解答】（1）由题意“控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白，从而影响面筋强度”可知，三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。（2）由分析可知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，则F1的基因型为AAB1B2D1D2，而育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为AAB1B1D1D1，根据自由组合定律可得出，F2中符合强筋小麦育种目标的种子占1×1/4×1/4=1/16，符合弱筋小麦育种目标的种子占0。（3）为获得纯合弱筋小麦品种（aaB1B1D1D1），能从F2中选择的只能是AAB1B1D1D1，即含有甲、乙和丁产物的小麦种子。由于小麦AAB1B1D1D1没有a基因，要想获得aaB1B1D1D1，则需要通过诱变或基因工程使其获得a基因，或通过将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交以获得aa的个体。
【分析】本题联系基因的自由组合定律和育种的相关知识综合考查遗传学相关规律的应用。由题意分析得知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为aaB1B1D1D1，由此再结合自由组合定律解题即可。
19．【答案】（1）6
（2）A；B；C；D
（3）3
（4）核糖体、细胞质基质、细胞膜、细胞壁
（5）A；B
【知识点】遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】（1）从图示可知，改造前后人胰岛素B链编码序列的起始30个核苷酸序列有7个核苷酸发生了替换，则其转录形成的mRNA中，也会有7个核苷酸发生改变，一个密码子由mRNA上三个连续的碱基组成，由此可知，该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有6个。（2）要确保等比例表达A、B肽链，则需A、B肽链一起合成，即启动子和终止子在人胰岛素A、B链编码序列两端，在其中间加入一段短肽编码序列后，序列中间不能出现终止子，所转录得到的mRNA中间也不能出现终止密码子，同时不能改变肽链的氨基酸序列和它的功能，综上，答案选ABCD。（3）在重组表达载体中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶切位点分别有2个和1个，当将重组表达载体用SacⅠ和XbaⅠ限制酶充分酶切后，会形成3个缺口，得到3种不同的DNA片段。（4）乳酸菌属于原核细胞，其细胞壁上的信号肽在核糖体上合成后，到细胞质基质中加工，再将其运输到细胞膜上，进而转移到细胞壁。（5）人胰岛素抗原能引起小鼠的特异性免疫，在特异性免疫过程中，B细胞和T细胞能特异性识别抗原，而吞噬细胞能识别抗原，但不是特异性识别，浆细胞不能识别抗原。
【分析】本题以自身免疫病和Ⅰ型糖尿病为背景，考查了基因工程的相关知识，乳酸菌是原核细菌，要表达人体的人胰岛素抗原，必须通过基因工程技术才能实现。图示中将人胰岛素编码序列进行了改造，再与一小段短肽编码序列结合形成重组人胰岛素编码序列，进而构成重组表达载体。
20．【答案】（1）无同源染色体，不能进行正常的减数分裂；42；营养物质含量高、茎秆粗壮
（2）秋水仙素处理
（3）甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物，细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组，所以细胞内不含同源染色体，不能进行正常的减数分裂，因此高度不育；
普通小麦含有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体，所以体细胞有42条染色体；
多倍体植株通常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。（2）人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。（3）为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦，可以利用杂交育种，设计思路如下：
将甲和乙两品种杂交获得F1，将F1植株进行自交，选取F2中既抗病又抗倒伏的、且自交后代不发生性状分离的植株，即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。
【分析】图中是普通小麦育种的过程，一粒小麦和斯氏麦草杂交形成杂种一，经过加倍后形成拟二粒小麦AABB，在和滔氏麦草杂交获得杂种二ABD，然后加倍形成普通小麦AABBDD。
秋水仙素可以抑制纺锤丝的形成，导致细胞染色体数目加倍。
21．【答案】（1）板叶、紫叶、抗病
（2）AABBDD；AabbDd；aabbdd；aaBbdd
（3）花叶绿叶感病、 花叶紫叶感病
（4）AaBbdd
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表现型与甲相同，可知显性性状为板叶、紫叶、抗病，甲为显性纯合子AABBDD。（2）已知显性性状为板叶、紫叶、抗病，再根据甲乙丙丁的表现型和杂交结果可推知，甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。（3）若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交，根据自由组合定律，可知子代基因型和表现型为：aabbdd（花叶绿叶感病）和aaBbdd（花叶紫叶感病）。（4）已知杂合子自交分离比为3：1，测交比为1：1，故，X与乙杂交，叶形分离比为3：1，则为Aa×Aa杂交，叶色分离比为1：1，则为Bb×bb杂交，能否抗病分离比为1：1，则为Dd×dd杂交，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。
【分析】分析题意可知：甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表现型与甲相同，可知甲为显性纯合子AABBDD，丙为隐性纯合子aabbdd；乙板叶绿叶抗病与丁花叶紫叶感病杂交，后代出现8种表现型，且比例接近1：1：1：1：1：1：1：1，可推测三对等位基因应均为测交。
22．【答案】（1）rRNA；tRNA
（2）细胞核；细胞质；细胞质；细胞核
（3）酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸；UAUGAGCACUGG
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。
【分析】翻译：1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：核糖体。3、条件：①模板：mRNA； ②原料：氨基酸； ③酶； ④能量；⑤tRNA4、结果：形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
23．【答案】（1）人工去雄；防止外来花粉授粉
（2） 形成配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
（3）宽叶雌株：宽叶正常株=1：1；3/32
（4）
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】（1）与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，由于雄性不育，所以不需进行人工去雄处理。授粉后需套袋的目的是防止外来花粉授粉。（2）两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律， 形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以F2会出现9：3：3：1的分离比。（3）若取F2中纯合宽叶雌株AAtt与杂合窄叶正常株aaTt杂交，则其子代（F3）的表现型及比例为宽叶雌株Aatt：宽叶正常株AaTt =1：1，F3群体中雄配子种类及比例为：1/4AT、1/4At、1/4aT、1/4at，雌配子种类及比例为3/8At、3/8at、1/8AT、1/8aT，所以F4中窄叶雌株aatt所占的比例为1/4×3/8=3/32。（4）验证F1植株的基因型，用测交的方法，遗传图解为：
【分析】分析题意可知，宽叶与窄叶亲本杂交，F1全为宽叶，所以宽叶对窄叶为显性。F1自交产生F2，F2的表现型及比例为：宽叶雌株：窄叶雌株：宽叶正常株：窄叶正常株=3：1：3：9，符合自由组合定律分离比，说明两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律。
24．【答案】（1）甲；雌雄同株
（2）是；AAtsts；抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
（3）不位于；抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上；含A基因的雄配子不育；1/2；1/6
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）根据题意和实验结果可知，实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲品系的基因型为tsts，为雌株，只能做母本，根据以上分析可知，实验二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型为OOTsts，因此为雌雄同株。（2）根据以上分析可知，实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，后代F2为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，符合基因分离定律的结果，说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上，后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts，将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交，AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats，AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子，即Ats、OTs，则后代为AAtsts抗螟雌株：AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。（3）根据以上分析可知，实验二中选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=1:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上，且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了F1的繁殖，根据实验结果可知，在实验二的F1中，后代AOTsts抗螟雌雄同株矮株：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1:1，则说明含A基因的卵细胞发育正常，而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种，才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知，实验二的F2中雌雄同株：雌株=3:1，故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变，仍然为1/2；根据以上分析可知，F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts，雌株基因型为AOtsts，由于F1含基因A的雄配子不育，则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots，AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots，故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
【分析】根据题意可知，基因Ts存在时表现为雌雄同株，当基因突变为ts后表现为雌株，玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，则实验中品系M作为父本，品系甲和乙的基因型为tsts，则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中，因此该玉米相当于杂合子，可以看做为AO，没有插入基因A的植株基因型看做为OO，则分析实验如下：
实验一：品系M（OOTsTs）×甲（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株1：OOTsts非抗螟雌雄同株1；让F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，若基因A插入到ts所在的一条染色体上，则F1AOTsts抗螟雌雄同株产生的配子为Ats、OTs，那么后代为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，该假设与题意相符合，因此说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上。
实验二：品系M（OOTsTs）×乙（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株1：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高1，选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=3:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，说明基因A与基因ts没有插入到同一条染色体上，则基因A与基因ts位于非同源染色体上，符合基因自由组合定律，其中雌雄同株：雌株=3:1，但是抗螟：非抗螟=1:1不符合理论结果3:1，说明有致死情况出现。
25．【答案】（1）眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关
（2）12；0；3/8
（3）XbXb；XbXb、Y、Xb、XbY；红眼雄性
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】（1）据图可知，无论正交还是反交，长翅性状在雌雄中都无差别，而眼色在雄性中结果不同，故通过实验①和②，主要是验证眼色性状的遗传与性别有关，而翅形性状的遗传与性别无关。（2）据分析可知，实验①中F1分别为AaXBY、AaXBXb，雌雄相互交配所得F2的基因型种类为3×4=12种。F2的雌性个体中不会出现XbXb个体，故表现甲性状即残翅白眼的概率是0；雄性个体中表现乙性状即长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。
据分析可知，只考虑眼色，实验②中F1分别为XBXb（长红♀）、XbY（长白♂），因此：
I、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的，则其基因型应为XbXb；
II、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则其基因型应为XbXbY，该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。
III、若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY，则应选择某一雄性果蝇与之杂交；若选择XbY，则子代无论雌雄都表现为白色，因此，应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。
【分析】据题图分析可知，实验①和②互为正交和反交，实验①中F1分别为AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），实验②中正常情况下F1分别为AaXbY（长翅白眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），据此分析。
1 / 12020年高考生物真题分类汇编专题04：遗传的分子基础与规律
第Ⅰ卷 客观题
第Ⅰ卷的注释
一、单选题
1．（2020·浙江选考）某DNA片段的结构如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．①表示胞嘧啶 B．②表示腺嘌呤
C．③表示葡萄糖 D．④表示氢键
【答案】D
【知识点】DNA分子的结构
【解析】【解答】A、分析图示可知，A（腺嘌呤）与①配对，根据碱基互补配对原则，则①为T（胸腺嘧啶），A错误；
B、②与G（鸟嘌呤）配对，则②为C（胞嘧啶），B错误；
C、DNA分子中所含的糖③为脱氧核糖，C错误；
D、DNA两条链中配对的碱基通过④氢键相连，D正确。
故答案为：D。
【分析】题图是DNA的结构图，DNA分子的基本单位是脱氧核苷酸，含有A、T、C、G四种碱基；DNA由两条长链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构，每条链上的一个核苷酸以脱氧核糖与另一个核苷酸上的磷酸基团结合，形成主链的基本骨架，并排列在主链外侧，碱基位于主链内侧；DNA一条链上的核苷酸碱基与另一条链上的核苷酸碱基按碱基互补配对原则进行配对，由氢键连接。
2．（2020·浙江选考）下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述，正确的是（ ）
A．活体转化实验中，R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B．活体转化实验中，S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C．离体转化实验中，蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D．离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、
活体转化实验中，小鼠体内有大量 S型菌，说明R型菌转化成的S型菌能稳定遗传，A错误；
B、活体转化实验中，无法说明是哪种物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌，B错误；
C、离体转化实验中，只有S型菌的DNA才能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传，C错误；
D、离体转化实验中，经DNA酶处理的S型菌提取物，其DNA被水解，故不能使R型菌转化成 S型菌，D正确。
故答案为：D。
【分析】活体转化实验是以R型和S型菌株作为实验材料进行遗传物质的实验，将活的、无毒的R型（无荚膜，菌落粗糙型）肺炎双球菌或加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌注入小白鼠体内，结果小白鼠安然无恙；将活的、有毒的S型（有荚膜，菌落光滑型）肺炎双球菌或将大量经加热杀死的有毒的S型肺炎双球菌和少量无毒、活的R型肺炎双球菌混合后分别注射到小白鼠体内，结果小白鼠患病死亡，并从小白鼠体内分离出活的S型菌。格里菲斯称这一现象为转化作用，实验表明，S型死菌体内有一种物质能引起R型活菌转化产生S型菌。离体转化实验是艾弗里等人从S型活菌体内提取DNA，RNA，蛋白质和荚膜多糖，将它们分别和R型活菌混合培养，结果只有S型菌DNA和R型活菌的混合培养的培养基中既有R型菌，也有S型菌，这就是是一部分R型菌转化产生有毒的、有荚膜的S型菌所致，并且它们的后代都是有毒、有荚膜的。
3．（2020·浙江选考）若某哺乳动物毛发颜色由基因De（褐色）、Df（灰色）、d（白色）控制，其中De和Df分别对d完全显性。毛发形状由基因H（卷毛）、h（直毛）控制。控制两种性状的等位基因均位于常染色体上且独立遗传。基因型为DedHh和DfdHh的雌雄个体交配。下列说法正确的是（ ）
A．若De对Df共显性、H对h完全显性，则F1有6种表现型
B．若De对Df共显性、H对h不完全显性，则F1有12种表现型
C．若De对Df不完全显性、H对h完全显性，则F1有9种表现型
D．若De对Df完全显性、H对h不完全显性，则F1有8种表现型
【答案】B
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】A、若De对Df共显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型2种，则F1有4×2=8种表现型，A错误；
B、若De对Df共显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型3种，则F1有4×3=12种表现型，B正确；
C、若De对Df不完全显性，H对h完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型4种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型2种，则F1有4×2=8种表现型，C错误；
D、若De对Df完全显性，H对h不完全显性，基因型为DedHh和DfdHh雌雄个体交配，毛发颜色基因型有则DeDf、 Ded、Dfd和dd四种，表现型3种，毛发形状基因型有HH、Hh和hh三种，表现型3种，则F1有3×3=9种表现型，D错误。
故答案为：B。
故答案为：B。
【分析】1、基因分离定律和自由组合定律定律的实质：进行有性生殖的生物在进行减数分裂产生配子的过程中，位于同源染色体上的等位基因随同源染色体分离而分离，分别进入不同的配子中，随配子独立遗传给后代，同时位于非同源染色体上的非等位基因进行自由组合。
2、 相对性状：一种生物的同一性状的不同表现类型。共显性：如果双亲的性状同时在F1个体上表现出来，这种显性表现称为共显性，或叫并显性。不完全显性：具有相对性状的纯合亲本杂交后，F1显现中间类型的现象。完全显性：具有相对性状的纯合体亲本杂交后，F1只表现一个亲本性状的现象，即外显率为100%。
4．（2020·浙江选考）某植物的野生型（AABBcc）有成分R，通过诱变等技术获得3个无成分R的稳定遗传突变体（甲、乙和丙）。突变体之间相互杂交，F1均无成分R。然后选其中一组杂交的F1（AaBbCc）作为亲本，分别与3个突变体进行杂交，结果见下表：
杂交编号 杂交组合 子代表现型（株数）
Ⅰ F1×甲 有（199），无（602）
Ⅱ F1×乙 有（101），无（699）
Ⅲ F1×丙 无（795）
注：“有”表示有成分R，“无”表示无成分R
用杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株杂交，理论上其后代中有成分R植株所占比例为（ ）
A．21/32 B．9/16 C．3/8 D．3/4
【答案】A
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】杂交Ⅰ子代中有成分R植株基因型为AABbcc和AaBbcc，比例为1：1，或（基因型为AaBBcc和AaBbcc，比例为1：1，）杂交Ⅱ子代中有成分R植株基因型为AaBbcc，故杂交Ⅰ子代中有成分R植株与杂交Ⅱ子代中有成分R植株相互杂交，后代中有成分R所占比例为：1/2×1×3/4×1+1/2×3/4×3/4×1=21/32，A正确。
故答案为：A。
【分析】分析题意可知：基因型为AABBcc的个体表现为有成分R，又知无成分R的纯合子甲、乙、丙之间相互杂交，其中一组杂交的F1基因型为AaBbCc且无成分R，推测同时含有A、B基因才表现为有成分R，C基因的存在可能抑制A、B基因的表达，即基因型为A_B_cc的个体表现为有成分R，其余基因型均表现为无成分R。根据F1与甲杂交，后代有成分R：无成分R≈1：3，有成分R所占比例为1/4，可以将1/4分解为1/2×1/2，则可推知甲的基因型可能为AAbbcc或aaBBcc；F1与乙杂交，后代有成分R：无成分R≈1：7，可以将1/4分解为1/2×1/2×1/2，则可推知乙的基因型为aabbcc；F1与丙杂交，后代均无成分R，可推知丙的基因型可能为AABBCC或AAbbCC或aaBBCC。
5．（2020·浙江选考）若某二倍体高等动物（2n=4）的基因型为DdEe，其1个精原细胞（DNA被32P全部标记）在培养液中培养一段时间，分裂过程中形成的其中1个细胞如图所示，图中细胞有2条染色体DNA含有32P。下列叙述错误的是（ ）
A．形成图中细胞的过程中发生了基因突变
B．该精原细胞至多形成4种基因型的4个精细胞
C．图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞
D．该精原细胞形成图中细胞的过程中至少经历了两次胞质分裂
【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】A、图示细胞中，分别移向两极的由姐妹染色单体分开形成的两条子染色体上同一位置的基因分别为d和D，且除该基因外染色体形态无其他差异，可推测形成该细胞的过程发生了基因突变，A正确；
B、该精原细胞至多形成3种基因型的4个精细胞，B错误；
C、由分析可知，图中细胞为处于减数第二次分裂后期的次级精母细胞，C正确；
D、由于图中细胞只有2条染色体DNA含有32P，说明该精原细胞至少经过2次DNA复制，则至少经历了一次有丝分裂的胞质分裂和减数第一次分裂的胞质分裂，才形成图示细胞，D正确。
故答案为：B。
【分析】已知该二倍体高等动物体细胞中染色体数量为4，分析图示细胞可知，细胞中含有4个染色体，两两分别移向两极，移向同一极的两条染色体不含染色单体，因此该细胞处于减数第二次分裂后期。
精子的形成过程：
6．（2020·天津）一个基因型为DdTt的精原细胞产生了四个精细胞，其基因与染色体的位置关系见下图。导致该结果最可能的原因是（ ）
A．基因突变
B．同源染色体非姐妹染色单体交叉互换
C．染色体变异
D．非同源染色体自由组合
【答案】B
【知识点】精子的形成过程
【解析】【解答】从图中看出一个DdTt的精原细胞产生了DT，Dt，dT和dt四种精子，而正常的减数分裂只能产生四个两种类型的精子，所以最可能的原因是这个精原细胞在减数第一次分裂前期，同源染色体非姐妹染色体单体之间发生了交叉互换，产生四种精子。
故答案为：B。
【分析】减数分裂过程：
（1）减数第一次分裂间期：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）减数第二次分裂过程：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：着丝点分裂，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。
7．（2020·天津）对于基因如何指导蛋白质合成，克里克认为要实现碱基序列向氨基酸序列的转换，一定存在一种既能识别碱基序列，又能运载特定氨基酸的分子。该种分子后来被发现是（ ）
A．DNA B．mRNA C．tRNA D．rRNA
【答案】C
【知识点】蛋白质工程；遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、DNA是细胞的遗传物质，主要在细胞核中，不能运载氨基酸，A错误；
B、mRNA以DNA分子一条链为模板合成，将DNA的遗传信息转运至细胞质中，不能运载氨基酸，B错误；
C、tRNA上的反密码子可以和mRNA上的密码子配对，tRNA也能携带氨基酸，C正确；
D、rRNA是组成核糖体的结构，不能运载氨基酸，D错误。
故答案为：C。
【分析】转运RNA(tRNA)：识别并转运氨基酸的工具。
结构：含有几十个至上百个核糖核苷酸(碱基)，单链，存在局部双链结构，含有氢键。
种类：61种（3种终止密码子没有对应的tRNA）
特点：一种tRNA只能转运一种氨基酸，但一种氨基酸可以由一种或多种tRNA转运。
8．（2020·江苏）有一观赏鱼品系体色为桔红带黑斑，野生型为橄榄绿带黄斑，该性状由一对等位基因控制。某养殖者在繁殖桔红带黑斑品系时发现，后代中2/3为桔红带黑斑，1/3为野生型性状，下列叙述错误的是（ ）
A．桔红带黑斑品系的后代中出现性状分离，说明该品系为杂合子
B．突变形成的桔红带黑斑基因具有纯合致死效应
C．自然繁育条件下，桔红带黑斑性状容易被淘汰
D．通过多次回交，可获得性状不再分离的桔红带黑斑品系
【答案】D
【知识点】基因的分离规律的实质及应用
【解析】【解答】A、由桔红带黑斑品系的后代出现性状分离，说明该品系均为杂合子，A正确；
B、由分析可知，桔红带黑斑为显性性状，则突变形成的桔红带黑斑基因为显性基因，杂合桔红带黑斑鱼（Aa）相互交配，子代表现型比例为2∶1，可推得基因型为AA的个体死亡，即桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，B正确；
C、由于桔红带黑斑基因具有纯合致死效应，自然繁育条件下，该显性基因的频率会逐渐下降，则桔红带黑斑性状容易被淘汰，C正确；
D、桔红带黑斑基因显性纯合致死，则无论回交多少次，所得桔红带黑斑品系均为杂合子，D错误。
故答案为：D。
【分析】已知该鱼体色受一对等位基因控制，设为A、a，繁殖桔红带黑斑品系时，后代出现的表现型比例为桔红带黑斑∶橄榄绿带黄斑＝2∶1，说明桔红带黑斑为显性性状，且后代存在显性纯合致死情况。
9．（2020·江苏）同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中，下列科学研究未采用同位素标记法的是（ ）
A．卡尔文（M. Calvin）等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B．赫尔希（A.D.Hershey）等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C．梅塞尔森（M. Meselson）等证明DNA进行半保留复制
D．温特（F. W. Went）证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
【答案】D
【知识点】光合作用的发现史；噬菌体侵染细菌实验；植物生长素的发现和作用；DNA分子的复制
【解析】【解答】A、卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化途径，A错误；
B、利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法，B错误；
C、证明DNA的半保留复制的实验中用了同位素标记法，C错误；
D、温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法，D正确。
故答案为：D。
【分析】同位素标记法在生物实验中的应用：
1．理解含义
用同位素标记化合物，让它们一起运动、迁移，再用探测仪器进行追踪，可以明白化学反应的详细过程。
2．方法应用
用来研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
3．应用分析
(1)标记某元素，追踪其转移途径。如用18O标记HO，光合作用只产生18O2；再用18O标记C18O2，光合作用只产生O2，证明光合作用产生的氧气中的氧原子全部来自于H2O，而不是来自CO2。
(2)标记特征元素，探究化合物的作用。如T2噬菌体侵染细菌的实验中，用32P标记噬菌体的DNA，大肠杆菌内发现放射性物质；35S标记蛋白质，大肠杆菌内未发现放射性物质；证明了DNA是噬菌体的遗传物质。
(3)标记特征化合物，探究详细生理过程，研究生物学原理。如用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白的分泌过程；用3H标记胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，研究有丝分裂过程中染色体的变化规律；用15N标记DNA，证明了DNA复制的特点是半保留复制。
4、高中生物教材中涉及到该技术的知识点
①分泌蛋白合成分泌的过程；
②证明DNA半保留复制；
③光合作用中追踪某元素的转移去向，如H218O、14CO2 等；
④噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是遗传物质，35S标记蛋白质，32P标记DNA分子；
⑤标记氮肥中的氮，追踪氮在植物体内和动物体内转移途径。
10．（2020·全国Ⅲ）细胞内有些tRNA分子的反密码子中含有稀有碱基次黄嘌呤（I），含有I的反密码子在与mRNA中的密码子互补配对时，存在如图所示的配对方式（Gly表示甘氨酸）。下列说法错误的是（ ）
A．一种反密码子可以识别不同的密码子
B．密码子与反密码子的碱基之间通过氢键结合
C．tRNA分子由两条链组成，mRNA分子由单链组成
D．mRNA中的碱基改变不一定造成所编码氨基酸的改变
【答案】C
【知识点】遗传信息的翻译
【解析】【解答】A、由图示分析可知，I与U、C、A均能配对，因此含I的反密码子可以识别多种不同的密码子，A正确；
B、密码子与反密码子的配对遵循碱基互补配对原则，碱基对之间通过氢键结合，B正确；
C、由图示可知，tRNA分子由单链RNA经过折叠后形成三叶草的叶形，C错误；
D、由于密码子的简并性，mRNA中碱基的改变不一定造成所编码氨基酸的改变，从图示三种密码子均编码甘氨酸也可以看出，D正确。
故答案为：C。
【分析】分析图示可知，含有CCI反密码子的tRNA转运甘氨酸，而反密码子CCI能与mRNA上的三种密码子（GGU、GGC、GGA）互补配对，即I与U、C、A均能配对。
11．（2020·全国Ⅱ）关于高等植物细胞中染色体组的叙述，错误的是（ ）
A．二倍体植物的配子只含有一个染色体组
B．每个染色体组中的染色体均为非同源染色体
C．每个染色体组中都含有常染色体和性染色体
D．每个染色体组中各染色体DNA的碱基序列不同
【答案】C
【知识点】同源染色体与非同源染色体的区别与联系；染色体组的概念、单倍体、二倍体、多倍体
【解析】【解答】A、二倍体植物体细胞含有两个染色体组，减数分裂形成配子时染色体数目减半，即配子只含一个染色体组，A正确；
B、由染色体组的定义可知，一个染色体组中所有染色体均为非同源染色体，不含同源染色体，B正确；
C、不是所有生物都有性别之分，有性别之分的生物的性别不一定由性染色体决定，因此不是所有细胞中都有性染色体和常染色体之分，C错误；
D、一个染色体组中的所有染色体在形态和功能上各不相同，因此染色体DNA的碱基序列不同，D正确。
故答案为：C。
【分析】细胞中的一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但又互相协调，共同控制生物的生长、发育、遗传和变异，这样的一组染色体叫作一个染色体组。同源染色体是指形状和大小一般相同，一条来自父方，一条来自母方的染色体。
12．（2020·全国Ⅰ）已知果蝇的长翅和截翅由一对等位基因控制。多只长翅果蝇进行单对交配(每个瓶中有1只雌果蝇和1只雄果蝇)，子代果蝇中长翅∶截翅=3∶1。据此无法判断的是（ ）
A．长翅是显性性状还是隐性性状
B．亲代雌蝇是杂合子还是纯合子
C．该等位基因位于常染色体还是X染色体上
D．该等位基因在雌蝇体细胞中是否成对存在
【答案】C
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】A、根据截翅为无中生有可知，截翅为隐性性状，长翅为显性性状，A不符合题意；
B、根据杂交的后代发生性状分离可知，亲本雌蝇一定为杂合子，B不符合题意；
C、无论控制翅形的基因位于X染色体上还是常染色体上，后代中均会出现长翅：截翅=3：1的分离比，C符合题意；
D、根据后代中长翅：截翅=3：1可知，控制翅形的基因符合基因的分离定律，故可推测该等位基因在雌蝇体细胞中是成对存在的，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】假设控制相对性状的基因用A/a来表示，当翅形的基因位于X染色体时，XAXa和XAY后代为XAXA、XAXa、XAY、XaY，长翅：截翅=3：1的分离比，当翅形的基因位于常染色体时，Aa和Aa后代为AA、2Aa、aa，长翅：截翅=3：1的分离比，所以无法确定该等位基因位于常染色体还是X染色体上。
13．（2020·浙江选考）遗传信息传递方向可用中心法则表示。下列叙述正确的是（ ）
A．劳氏肉瘤病毒的RNA可通过逆转录合成单链DNA
B．烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传密码传递给子代
C．果蝇体细胞中核DNA分子通过转录将遗传信息传递给子代
D．洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在 期通过转录和翻译合成
【答案】A
【知识点】中心法则及其发展
【解析】【解答】A、劳氏肉瘤病毒是逆转录病毒，其RNA可通过逆转录合成单链DNA，A正确；
B、烟草花叶病毒的RNA可通过复制将遗传信息传递给子代，B错误；
C、果蝇体细胞中核DNA分子通过复制将遗传信息传递给子代，C错误；
D、洋葱根尖细胞中DNA聚合酶主要在G1期通过转录和翻译合成，D错误。
故答案为：A。
【分析】中心法则可表示的遗传信息的传递方向如下：
①DNA→DNA：DNA的复制过程；
②DNA→RNA→蛋白质：DNA的转录、翻译过程；
③RNA→RNA：RNA的复制过程；
④RNA→DNA：逆转录过程；
其中，①②过程是真核生物、原核生物和DNA病毒的遗传信息传递过程，③④为某些RNA病毒的遗传信息传递过程。
14．（2020·浙江选考）下图为甲、乙两种单基因遗传病的遗传家系图，其中一种遗传病为伴性遗传。人群中乙病的发病率为1/256。
下列叙述正确的是（ ）
A．甲病是伴X染色体隐性遗传病
B． 和 的基因型不同
C．若 与某正常男性结婚，所生正常孩子的概率为25/51
D．若 和 再生一个孩子，同时患两种病的概率为1/17
【答案】C
【知识点】基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；伴性遗传；人类遗传病的类型及危害
【解析】【解答】A、根据分析可知，甲病为伴X染色体显性遗传病，A错误；
B、根据Ⅲ3同时患甲病和乙病可知，Ⅱ3的基因型为AaXbXb，根据Ⅱ4患乙病可知，Ⅲ6为AaXbXb，二者基因型相同，B错误；
C、根据Ⅲ3同时患甲病和乙病可知，Ⅱ2和Ⅱ3的基因型分别为AaXBY、AaXbXb，则Ⅲ1为1/3AAXBXb或2/3AaXBXb，正常男性XbY乙病的基因型为Aa的概率为30/256÷（30/256+225/256）=2/17，二者婚配的后代患乙病的概率为2/3×2/17×1/4=1/51，不患乙病的概率为1-1/51=50/51，后代不患甲病的概率为1/2，故后代正常的概率为50/51×1/2=25/51，C正确；
D、Ⅲ3的基因型为aaXBXb，Ⅲ4甲病的基因型为XbY，乙病相关的基因型为Aa的概率为30/256÷（30/256+225/256）=2/17，为AA的概率为1-2/17=15/17，后代患乙病的概率为2/17×1/2=1/17，患甲病的概率为1/2，再生一个孩子同时患两种病的概率为1/17×1/2=1/34，D错误。
故答案为：C。
【分析】根据Ⅱ2×Ⅱ3→Ⅲ3可知，乙病为常染色体隐性遗传病，设相关的基因为A/a；根据题意可知，甲病为伴性遗传病，由于甲病有女患者，故为伴X遗传病，又因为Ⅲ3患甲病，而Ⅳ1正常，故可以确定甲病为伴X显性遗传病，设相关的基因为B/b。根据人群中乙病的发病率为1/256，可知a基因概率为1/16，A基因频率为15/16，则AA=15/16×15/16=225/256，Aa=2×1/16×15/16=30/256。
15．（2020·浙江选考）某研究小组用放射性同位素32P、 35S 分别标记 T2 噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析错误的是（ ）
A．甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，但不产生含32P 的子代噬菌体
B．甲组被感染的细菌内含有32P 标记的噬菌体DNA，也可产生不含32P的子代噬菌体
C．乙组的悬浮液含极少量 35S 标记的噬菌体蛋白质，也可产生含 35S 的子代噬菌体
D．乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质，也不产生含 35S 的子代噬菌体
【答案】C
【知识点】噬菌体侵染细菌实验
【解析】【解答】A、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，说明这一部分DNA没有和蛋白质外壳组装在一起，不会产生含32P的子代噬菌体，A正确；
B、甲组用 32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，B正确；
C、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多 35S 标记的噬菌体蛋白质，不会产生含 35S 的子代噬菌体，C错误；
D、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，乙组被感染的细菌内不含 35S 标记的噬菌体蛋白质，也不产生含 35S 的子代噬菌体，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用 32P、 35S 分别标记大肠杆菌→用32P 、 35S 标记的大肠杆菌培养噬菌体→用32P、 35S 标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。2、噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入核酸→合成→组装→释放。
二、双选题
16．（2020·江苏）有研究者采用荧光染色法制片，在显微镜下观察拟南芥（2n=10）花药减数分裂细胞中染色体形态、位置和数目，以下为镜检时拍摄的4幅图片。下列叙述正确的是（ ）
A．图甲、丙中细胞处于减数第一次分裂时期
B．图甲细胞中同源染色体已彼此分离
C．图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近
D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为甲→乙→丙→丁
【答案】C,D
【知识点】观察细胞的减数分裂实验
【解析】【解答】A、由分析可知，图丙处于减数第二次分裂时期，A错误；
B、图甲细胞中染色体正在联会，B错误；
C、图乙细胞中5个四分体排列在赤道板附近，C正确；
D、由分析可知，图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D正确。
故答案为：CD。
【分析】分析题图可知，由于拟南芥的染色体数为2n=10，故知其细胞内含有5对同源染色体，则甲表示同源染色体正在联会，处于减数第一次分裂前期；乙中四分体排列在赤道板附近，处于减数第一次分裂中期；丙图中染色体移向细胞两极，且每一极均有5条染色体，处于减数第二次分裂后期；丁图形成了四部分，且每部分含有5条染色体，说明形成了4个配子。
第Ⅱ卷 主观题
第Ⅱ卷的注释
三、综合题
17．（2020·浙江选考）某昆虫灰体和黑体、红眼和白眼分别由等位基因A（a）和B（b）控制，两对基因均不位于Y染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果见下表：
杂交编号及亲体 子代表现型及比例
Ⅰ（红眼♀×白眼♂） F1 1红眼♂∶1红眼♀∶1白眼♂∶1白眼♀
Ⅱ（黑体红眼♀×灰体白眼♂） F1 1灰体红眼♂∶1灰体红眼♀∶1灰体白眼♂∶1灰体白眼♀
F2 6灰体红眼♂∶12灰体红眼♀∶18灰体白眼♂∶9 灰体白眼♀∶2黑体红眼♂∶4黑体红眼♀∶6黑体白眼♂∶3黑体白眼♀
注：F2由杂交Ⅱ中的F1随机交配产生
回答下列问题：
（1）从杂交Ⅰ的F1中选择红眼雌雄个体杂交，子代的表现型及比例为红眼♂∶红眼♀∶白眼♂=1：1：1。该子代红眼与白眼的比例不为3：1的原因是 ，同时也可推知白眼由 染色体上的隐性基因控制。
（2）杂交Ⅱ中的雌性亲本基因型为 。若F2灰体红眼雌雄个体随机交配，产生的F3有 种表现型，F3中灰体红眼个体所占的比例为 。
（3）从杂交Ⅱ的F2中选择合适个体，用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雄性个体的基因型，用遗传图解表示 。
【答案】（1）红眼雌性个体中B基因纯合致死；X
（2）aaXBXb；6；16/27
（3）
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】（1）由以上分析可知，红眼、白眼基因（B、b）位于X染色体上。杂交Ⅱ的亲本为红眼♀（XBXb）和白眼♂（XbY）。F1雌性为1/2XBXb、1/2XbXb，雌配子为1/4XB、3/4Xb，雄性为1/2XBY、1/2XbY，雄配子为1/4XB、1/4Xb、1/2Y，F2雌性中红眼∶白眼=4∶3，雄性中红眼∶白眼=1∶3，可知红眼中XBXB致死。因此杂交Ⅰ（XBXb、XbY）的F1中选择红眼雌雄（XBXb、XBY）交配，后代比例为红眼♀（XBXb）∶红眼♂（XBY）∶白眼♂（XbY）=1∶1∶1，红眼∶白眼为2∶1，不是3∶1。（2）据分析可知，杂交Ⅱ的亲本为黑体红眼♀（aaXBXb）和灰体白眼♂（AAXbY），雌性亲本基因型为aaXBXb。若F2灰体红眼雌雄果蝇随机交配，随机交配的亲本为A_XBXb×A_XBY，A_中有1/3AA、2/3Aa，产生的F3表现型有2×3=6种。随机交配的母本为1/3AAXBXb、2/3AaXBXb，雌配子为2/6AXB、2/6AXb、1/6aXB、1/6aXb，随机交配的父本为1/3AAXBY、2/3AaXBY，雄配子为2/6AXB、1/6aXB、2/6AY、1/6aY，利用棋盘法计算，由于XBXB致死，因此F3中灰体红眼的比例为（4+2+4+2+2+2）/（6×6-4-2-2-1）=16/27。（3）用简便方法验证杂交Ⅱ的F1中的灰体红眼雌雄性个体（AaXBY）的基因型，通常采用将待测个体与隐性个体杂交，即让F1与黑体白眼雌果蝇（aaXbXb）进行杂交。遗传图解的书写要注意：亲本的基因型及表现型、子代的基因型和表现型、配子及各种符号、子代表现型比例，注表现型中应有性别。正确的遗传图解书写如下。
【分析】某昆虫灰体和黑体（A、a）、红眼和白眼（B、b）分别由两对等位基因控制，且两对等位基因均不位于Y染色体上，因此，不用考虑同源区段。从杂交Ⅱ的亲本为黑体♀和灰体♂，F1全为灰体，F2无论雌雄灰体∶黑体=3∶1，可知灰体为显性，且A、a位于常染色体（若位于X的非同源区段，则F1雄性全为黑体，不符合题意）。杂交Ⅱ的亲本为黑体♀（aa）和灰体♂（AA）。同理，根据组合Ⅱ的F2可知，雌性中红眼∶白眼=4∶3，雄性中红眼∶白眼=1∶3，可知控制该对性状的基因位于X染色体上，且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀和白眼♂，F1雄性中红眼∶白眼=1∶1，可知红眼为显性，且杂交Ⅱ的亲本为红眼♀（XBXb）和白眼♂（XbY）。
18．（2020·天津）小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一，如制作优质面包需强筋面粉，制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因（A/a，B1/B2，D1/D2）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白（HMW），从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1，F1自交得F2，以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
基因 基因的表达 产物（HMW） 亲本 F1 育种目标
小偃6号 安农91168 强筋小麦 弱筋小麦
A 甲 + + + + -
B1 乙 - + + - +
B2 丙 + - + + -
D1 丁 + - + - +
D2 戊 - + + + -
注：“+”表示有相应表达产物；“-”表示无相应表达产物
据表回答：
（1）三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制 来控制生物体的性状。
（2）在F1植株上所结的F2种子中，符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为 ，符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为 。
（3）为获得纯合弱筋小麦品种，可选择F2中只含 产物的种子，采用 等育种手段，选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
【答案】（1）蛋白质的结构
（2）1/16；0
（3）甲、乙、丁；诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；基因、蛋白质、环境与性状的关系；育种方法综合
【解析】【解答】（1）由题意“控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白，从而影响面筋强度”可知，三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。（2）由分析可知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，则F1的基因型为AAB1B2D1D2，而育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为AAB1B1D1D1，根据自由组合定律可得出，F2中符合强筋小麦育种目标的种子占1×1/4×1/4=1/16，符合弱筋小麦育种目标的种子占0。（3）为获得纯合弱筋小麦品种（aaB1B1D1D1），能从F2中选择的只能是AAB1B1D1D1，即含有甲、乙和丁产物的小麦种子。由于小麦AAB1B1D1D1没有a基因，要想获得aaB1B1D1D1，则需要通过诱变或基因工程使其获得a基因，或通过将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交以获得aa的个体。
【分析】本题联系基因的自由组合定律和育种的相关知识综合考查遗传学相关规律的应用。由题意分析得知，亲本小偃6号基因型为AAB2B2D1D1，安农91168的基因型为AAB1B1D2D2，育种目标中强筋小麦基因型为AAB2B2D2D2，弱筋小麦基因型为aaB1B1D1D1，由此再结合自由组合定律解题即可。
19．（2020·天津）Ⅰ型糖尿病是因免疫系统将自身胰岛素作为抗原识别而引起的自身免疫病。小肠黏膜长期少量吸收胰岛素抗原，能诱导免疫系统识别该抗原后应答减弱，从而缓解症状。科研人员利用Ⅰ型糖尿病模型小鼠进行动物实验，使乳酸菌在小鼠肠道内持续产生人胰岛素抗原，为此构建重组表达载体，技术路线如下。
据图回答：
（1）为使人胰岛素在乳酸菌中高效表达，需改造其编码序列。下图是改造前后人胰岛素B链编码序列的起始30个核苷酸序列。据图分析，转录形成的mRNA中，该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有 个。
（2）在人胰岛素A、B肽链编码序列间引入一段短肽编码序列，确保等比例表达A、B肽链。下列有关分析正确的是________。
A．引入短肽编码序列不能含终止子序列
B．引入短肽编码序列不能含终止密码子编码序列
C．引入短肽不能改变A链氨基酸序列
D．引入短肽不能改变原人胰岛素抗原性
（3）在重组表达载体中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶仅有图示的酶切位点。用这两种酶充分酶切重组表达载体，可形成 种DNA片段。
（4）检测转化的乳酸菌发现，信号肽-重组人胰岛素分布在细胞壁上。由此推测，信号肽的合成和运输所经历的细胞结构依次是 。
（5）用转化的乳酸菌饲喂Ⅰ型糖尿病模型小鼠一段时间后，小鼠体内出现人胰岛素抗原，能够特异性识别它的免疫细胞有________。
A．B细胞 B．T细胞 C．吞噬细胞 D．浆细胞
【答案】（1）6
（2）A；B；C；D
（3）3
（4）核糖体、细胞质基质、细胞膜、细胞壁
（5）A；B
【知识点】遗传信息的翻译；基因工程的操作程序（详细）；免疫系统的结构与功能
【解析】【解答】（1）从图示可知，改造前后人胰岛素B链编码序列的起始30个核苷酸序列有7个核苷酸发生了替换，则其转录形成的mRNA中，也会有7个核苷酸发生改变，一个密码子由mRNA上三个连续的碱基组成，由此可知，该段序列所对应的片段内存在碱基替换的密码子数有6个。（2）要确保等比例表达A、B肽链，则需A、B肽链一起合成，即启动子和终止子在人胰岛素A、B链编码序列两端，在其中间加入一段短肽编码序列后，序列中间不能出现终止子，所转录得到的mRNA中间也不能出现终止密码子，同时不能改变肽链的氨基酸序列和它的功能，综上，答案选ABCD。（3）在重组表达载体中，SacⅠ和XbaⅠ限制酶切位点分别有2个和1个，当将重组表达载体用SacⅠ和XbaⅠ限制酶充分酶切后，会形成3个缺口，得到3种不同的DNA片段。（4）乳酸菌属于原核细胞，其细胞壁上的信号肽在核糖体上合成后，到细胞质基质中加工，再将其运输到细胞膜上，进而转移到细胞壁。（5）人胰岛素抗原能引起小鼠的特异性免疫，在特异性免疫过程中，B细胞和T细胞能特异性识别抗原，而吞噬细胞能识别抗原，但不是特异性识别，浆细胞不能识别抗原。
【分析】本题以自身免疫病和Ⅰ型糖尿病为背景，考查了基因工程的相关知识，乳酸菌是原核细菌，要表达人体的人胰岛素抗原，必须通过基因工程技术才能实现。图示中将人胰岛素编码序列进行了改造，再与一小段短肽编码序列结合形成重组人胰岛素编码序列，进而构成重组表达载体。
20．（2020·全国Ⅲ）普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图所示（其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体）。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：
（1）在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是 。已知普通小麦是杂种二染色体加倍形成的多倍体，普通小麦体细胞中有 条染色体。一般来说，与二倍体相比，多倍体的优点是 （答出2点即可）。
（2）若要用人工方法使植物细胞染色体加倍，可采用的方法有 （答出1点即可）。
（3）现有甲、乙两个普通小麦品种（纯合体），甲的表现型是抗病易倒伏，乙的表现型是易感病抗倒伏。若要以甲、乙为实验材料设计实验获得抗病抗倒伏且稳定遗传的新品种，请简要写出实验思路 。
【答案】（1）无同源染色体，不能进行正常的减数分裂；42；营养物质含量高、茎秆粗壮
（2）秋水仙素处理
（3）甲、乙两个品种杂交，F1自交，选取F2中既抗病又抗倒伏、且自交后代不发生性状分离的植株
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）杂种一是一粒小麦和斯氏麦草杂交的产物，细胞内含有一粒小麦和斯氏麦草各一个染色体组，所以细胞内不含同源染色体，不能进行正常的减数分裂，因此高度不育；
普通小麦含有6个染色体组，每个染色体组有7条染色体，所以体细胞有42条染色体；
多倍体植株通常茎秆粗壮，叶片、果实和种子都比较大，糖类和蛋白质等营养物质的含量都有所增加。（2）人工诱导植物细胞染色体加倍可以采用秋水仙素处理。（3）为获得稳定遗传的抗病抗倒伏的小麦，可以利用杂交育种，设计思路如下：
将甲和乙两品种杂交获得F1，将F1植株进行自交，选取F2中既抗病又抗倒伏的、且自交后代不发生性状分离的植株，即为稳定遗传的抗病又抗倒伏的植株。
【分析】图中是普通小麦育种的过程，一粒小麦和斯氏麦草杂交形成杂种一，经过加倍后形成拟二粒小麦AABB，在和滔氏麦草杂交获得杂种二ABD，然后加倍形成普通小麦AABBDD。
秋水仙素可以抑制纺锤丝的形成，导致细胞染色体数目加倍。
21．（2020·全国Ⅱ）控制某种植物叶形、叶色和能否抗霜霉病3个性状的基因分别用A/a、B/b、D/d表示，且位于3对同源染色体上。现有表现型不同的4种植株：板叶紫叶抗病（甲）、板叶绿叶抗病（乙）、花叶绿叶感病（丙）和花叶紫叶感病（丁）。甲和丙杂交，子代表现型均与甲相同；乙和丁杂交，子代出现个体数相近的8种不同表现型。回答下列问题：
（1）根据甲和丙的杂交结果，可知这3对相对性状的显性性状分别是 。
（2）根据甲和丙、乙和丁的杂交结果，可以推断甲、乙、丙和丁植株的基因型分别为 、 、 和 。
（3）若丙和丁杂交，则子代的表现型为 。
（4）选择某一未知基因型的植株X与乙进行杂交，统计子代个体性状。若发现叶形的分离比为3∶1、叶色的分离比为1∶1、能否抗病性状的分离比为1∶1，则植株X的基因型为 。
【答案】（1）板叶、紫叶、抗病
（2）AABBDD；AabbDd；aabbdd；aaBbdd
（3）花叶绿叶感病、 花叶紫叶感病
（4）AaBbdd
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表现型与甲相同，可知显性性状为板叶、紫叶、抗病，甲为显性纯合子AABBDD。（2）已知显性性状为板叶、紫叶、抗病，再根据甲乙丙丁的表现型和杂交结果可推知，甲、乙、丙、丁的基因型分别为AABBDD、AabbDd、aabbdd、aaBbdd。（3）若丙aabbdd和丁aaBbdd杂交，根据自由组合定律，可知子代基因型和表现型为：aabbdd（花叶绿叶感病）和aaBbdd（花叶紫叶感病）。（4）已知杂合子自交分离比为3：1，测交比为1：1，故，X与乙杂交，叶形分离比为3：1，则为Aa×Aa杂交，叶色分离比为1：1，则为Bb×bb杂交，能否抗病分离比为1：1，则为Dd×dd杂交，由于乙的基因型为AabbDd，可知X的基因型为AaBbdd。
【分析】分析题意可知：甲板叶紫叶抗病与丙花叶绿叶感病杂交，子代表现型与甲相同，可知甲为显性纯合子AABBDD，丙为隐性纯合子aabbdd；乙板叶绿叶抗病与丁花叶紫叶感病杂交，后代出现8种表现型，且比例接近1：1：1：1：1：1：1：1，可推测三对等位基因应均为测交。
22．（2020·全国Ⅱ）大豆蛋白在人体内经消化道中酶的作用后，可形成小肽（短的肽链）。回答下列问题：
（1）在大豆细胞中，以mRNA为模板合成蛋白质时，除mRNA外还需要其他种类的核酸分子参与，它们是 、 。
（2）大豆细胞中大多数mRNA和RNA聚合酶从合成部位到执行功能部位需要经过核孔。就细胞核和细胞质这两个部位来说，作为mRNA合成部位的是 ，作为mRNA执行功能部位的是 ；作为RNA聚合酶合成部位的是 ，作为RNA聚合酶执行功能部位的是 。
（3）部分氨基酸的密码子如表所示。若来自大豆的某小肽对应的编码序列为UACGAACAUUGG，则该小肽的氨基酸序列是 。若该小肽对应的DNA序列有3处碱基发生了替换，但小肽的氨基酸序列不变，则此时编码小肽的RNA序列为 。
氨基酸 密码子
色氨酸 UGG
谷氨酸 GAA GAG
酪氨酸 UAC UAU
组氨酸 CAU CAC
【答案】（1）rRNA；tRNA
（2）细胞核；细胞质；细胞质；细胞核
（3）酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸；UAUGAGCACUGG
【知识点】基因突变的类型；遗传信息的转录；遗传信息的翻译
【解析】【解答】（1）翻译过程中除了需要mRNA外，还需要的核酸分子组成核糖体的rRNA和运输氨基酸的tRNA。（2）就细胞核和细胞质这两个部位来说，mRNA是在细胞核内以DNA的一条链为模板合成的，合成后需进入细胞质翻译出相应的蛋白质。RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，在细胞质中合成后，进入细胞核用于合成RNA。（3）根据该小肽的编码序列和对应的部分密码子表可知，该小肽的氨基酸序列是：酪氨酸-谷氨酸-组氨酸-色氨酸。由于谷氨酸、酪氨酸、组氨酸对应的密码子各有两种，故可知对应的DNA序列有3处碱基发生替换后，氨基酸序列不变，则形成的编码序列为UAUGAGCACUGG。
【分析】翻译：1、概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。2、场所：核糖体。3、条件：①模板：mRNA； ②原料：氨基酸； ③酶； ④能量；⑤tRNA4、结果：形成具有一定氨基酸顺序的蛋白质。
23．（2020·浙江选考）已知某二倍体雌雄同株（正常株）植物，基因t纯合导致雄性不育而成为雌株，宽叶与窄叶由等位基因（A、a）控制。将宽叶雌株与窄叶正常株进行杂交实验，其F1全为宽叶正常株。F1自交产生F2，F2的表现型及数量：宽叶雌株749株、窄叶雌株251株、宽叶正常株2250株、窄叶正常株753株。回答下列问题：
（1）与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，不需进行 处理。授粉后需套袋，其目的是 。
（2）为什么F2会出现上述表现型及数量？ 。
（3）若取F2中纯合宽叶雌株与杂合窄叶正常株杂交，则其子代（F3）的表现型及比例为 ，F3群体随机授粉，F4中窄叶雌株所占的比例为 。
（4）选择F2中的植株，设计杂交实验以验证F1植株的基因型，用遗传图解表示 。
【答案】（1）人工去雄；防止外来花粉授粉
（2） 形成配子时，等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合
（3）宽叶雌株：宽叶正常株=1：1；3/32
（4）
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】（1）与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验时操作更简便，由于雄性不育，所以不需进行人工去雄处理。授粉后需套袋的目的是防止外来花粉授粉。（2）两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律， 形成配子时，同源染色体上的等位基因分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合，所以F2会出现9：3：3：1的分离比。（3）若取F2中纯合宽叶雌株AAtt与杂合窄叶正常株aaTt杂交，则其子代（F3）的表现型及比例为宽叶雌株Aatt：宽叶正常株AaTt =1：1，F3群体中雄配子种类及比例为：1/4AT、1/4At、1/4aT、1/4at，雌配子种类及比例为3/8At、3/8at、1/8AT、1/8aT，所以F4中窄叶雌株aatt所占的比例为1/4×3/8=3/32。（4）验证F1植株的基因型，用测交的方法，遗传图解为：
【分析】分析题意可知，宽叶与窄叶亲本杂交，F1全为宽叶，所以宽叶对窄叶为显性。F1自交产生F2，F2的表现型及比例为：宽叶雌株：窄叶雌株：宽叶正常株：窄叶正常株=3：1：3：9，符合自由组合定律分离比，说明两对等位基因的遗传遵循基因自由组合定律。
24．（2020·新高考I）玉米是雌雄同株异花植物，利用玉米纯合雌雄同株品系M培育出雌株突变品系，该突变品系的产生原因是2号染色体上的基因Ts突变为ts，Ts对ts为完全显性。将抗玉米螟的基因A转入该雌株品系中获得甲、乙两株具有玉米螟抗性的植株，但由于A基因插入的位置不同，甲植株的株高表现正常，乙植株矮小。为研究A基因的插入位置及其产生的影响，进行了以下实验：
实验一：品系M（TsTs）×甲（Atsts）→F1中抗螟∶非抗螟约为1∶1
实验二：品系M（TsTs）×乙（Atsts）→F1中抗螟矮株∶非抗螟正常株高约为1∶1
（1）实验一中作为母本的是 ，实验二的F1中非抗螟植株的性别表现为 （填：雌雄同株、雌株或雌雄同株和雌株）。
（2）选取实验一的F1抗螟植株自交，F2中抗螟雌雄同株∶抗螟雌株∶非抗螟雌雄同株约为2∶1∶1。由此可知，甲中转入的A基因与ts基因 （填：是或不是）位于同一条染色体上，F2中抗螟雌株的基因型是 。若将F2中抗螟雌雄同株与抗螟雌株杂交，子代的表现型及比例为 。
（3）选取实验二的F1抗螟矮株自交，F2中抗螟矮株雌雄同株∶抗螟矮株雌株∶非抗螟正常株高雌雄同株∶非抗螟正常株高雌株约为3∶1∶3∶1，由此可知，乙中转入的A基因 （填：位于或不位于）2号染色体上，理由是 。 F2中抗螟矮株所占比例低于预期值，说明A基因除导致植株矮小外，还对F1的繁殖造成影响，结合实验二的结果推断这一影响最可能是 。F2抗螟矮株中ts基因的频率为 ，为了保存抗螟矮株雌株用于研究，种植F2抗螟矮株使其随机受粉，并仅在雌株上收获籽粒，籽粒种植后发育形成的植株中抗螟矮株雌株所占的比例为 。
【答案】（1）甲；雌雄同株
（2）是；AAtsts；抗螟雌雄同株∶抗螟雌株=1∶1
（3）不位于；抗螟性状与性别性状间是自由组合的，因此A基因不位于Ts、ts基因所在的2号染色体上；含A基因的雄配子不育；1/2；1/6
【知识点】基因的自由组合规律的实质及应用
【解析】【解答】（1）根据题意和实验结果可知，实验一中玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，为雌雄同株，而甲品系的基因型为tsts，为雌株，只能做母本，根据以上分析可知，实验二中F1的OOTsts非抗螟植株基因型为OOTsts，因此为雌雄同株。（2）根据以上分析可知，实验一的F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，后代F2为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，符合基因分离定律的结果，说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上，后代中抗螟雌株的基因型为AAtsts，将F2中AAtsts抗螟雌株与AOTsts抗螟雌雄同株进行杂交，AAtsts抗螟雌株只产生一种配子Ats，AOTsts抗螟雌雄同株作为父本产生两种配子，即Ats、OTs，则后代为AAtsts抗螟雌株：AOTsts抗螟雌雄同株=1:1。（3）根据以上分析可知，实验二中选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=1:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，故乙中基因A不位于基因ts的2号染色体上，且F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，说明A基因除导致植株矮小外，还影响了F1的繁殖，根据实验结果可知，在实验二的F1中，后代AOTsts抗螟雌雄同株矮株：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高=1:1，则说明含A基因的卵细胞发育正常，而F2中抗螟矮株所占比例小于理论值，故推测最可能是F1产生的含基因A的雄配子不育导致后代中雄配子只产生了OTs 和Ots两种，才导致F2中抗螟矮株所占比例小于理论值的现象。根据以上分析可知，实验二的F2中雌雄同株：雌株=3:1，故F2中抗螟矮植株中ts的基因频率不变，仍然为1/2；根据以上分析可知，F2中抗螟矮株的基因型雌雄同株为1/3AOTsTs、2/3AOTsts，雌株基因型为AOtsts，由于F1含基因A的雄配子不育，则1/3AOTsTs、2/3AOTsts产生的雄配子为2/3OTs、1/3Ots，AOtsts产生的雌配子为1/2Ats、1/2Ots，故雌株上收获的籽粒发育成的后代中抗螟矮植株雌株AOtsts所占比例为1/2×1/3=1/6。
【分析】根据题意可知，基因Ts存在时表现为雌雄同株，当基因突变为ts后表现为雌株，玉米雌雄同株M的基因型为TsTs，则实验中品系M作为父本，品系甲和乙的基因型为tsts，则作为母本。由于基因A只有一个插入到玉米植株中，因此该玉米相当于杂合子，可以看做为AO，没有插入基因A的植株基因型看做为OO，则分析实验如下：
实验一：品系M（OOTsTs）×甲（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株1：OOTsts非抗螟雌雄同株1；让F1AOTsts抗螟雌雄同株自交，若基因A插入到ts所在的一条染色体上，则F1AOTsts抗螟雌雄同株产生的配子为Ats、OTs，那么后代为1AAtsts抗螟雌株：2AOTsts抗螟雌雄同株：1OOTsTs非抗螟雌雄同株，该假设与题意相符合，因此说明实验一中基因A与基因ts插入到同一条染色体上。
实验二：品系M（OOTsTs）×乙（AOtsts）→F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株1：OOTsts非抗螟雌雄同株正常株高1，选取F1AOTsts抗螟雌雄同株矮株自交，后代中出现抗螟雌雄同株：抗螟雌株：非抗螟雌雄同株：非抗螟雌株=3：1：3：1，其中雌雄同株：雌株=3:1，抗螟：非抗螟=1:1，说明抗螟性状与性别之间发生了自由组合现象，说明基因A与基因ts没有插入到同一条染色体上，则基因A与基因ts位于非同源染色体上，符合基因自由组合定律，其中雌雄同株：雌株=3:1，但是抗螟：非抗螟=1:1不符合理论结果3:1，说明有致死情况出现。
25．（2020·江苏）已知黑腹果蝇的性别决定方式为XY型，偶然出现的XXY个体为雌性可育。黑腹果蝇长翅（A）对残翅（a）为显性，红眼（B）对白眼（b）为显性。现有两组杂交实验结果如下：
请回答下列问题：
（1）设计实验①与实验②的主要目的是验证 。
（2）理论上预期实验①的F2基因型共有 种，其中雌性个体中表现上图甲性状的概率为 ，雄性个体中表现上图乙性状的概率为 。
（3）实验②F1中出现了1只例外的白眼雌蝇，请分析：
Ⅰ.若该蝇是基因突变导致的，则该蝇的基因型为 。
Ⅱ.若该蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则该蝇产生的配子为 。
Ⅲ.检验该蝇产生的原因可用表现型为 的果蝇与其杂交。
【答案】（1）眼色性状与性别有关，翅型性状与性别无关
（2）12；0；3/8
（3）XbXb；XbXb、Y、Xb、XbY；红眼雄性
【知识点】伴性遗传
【解析】【解答】（1）据图可知，无论正交还是反交，长翅性状在雌雄中都无差别，而眼色在雄性中结果不同，故通过实验①和②，主要是验证眼色性状的遗传与性别有关，而翅形性状的遗传与性别无关。（2）据分析可知，实验①中F1分别为AaXBY、AaXBXb，雌雄相互交配所得F2的基因型种类为3×4=12种。F2的雌性个体中不会出现XbXb个体，故表现甲性状即残翅白眼的概率是0；雄性个体中表现乙性状即长翅红眼的概率为3/4×1/2=3/8。
据分析可知，只考虑眼色，实验②中F1分别为XBXb（长红♀）、XbY（长白♂），因此：
I、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是基因突变导致的，则其基因型应为XbXb；
II、若F1中出现的长翅白眼♀果蝇是亲本减数分裂过程中X染色体未分离导致的，则其基因型应为XbXbY，该果蝇经减数分裂产生的配子有XbXb、Y、Xb、XbY。
III、若要鉴别F1中出现的长翅白眼♀果蝇基因型是XbXb还是XbXbY，则应选择某一雄性果蝇与之杂交；若选择XbY，则子代无论雌雄都表现为白色，因此，应该用表现型为红色的雄蝇进行杂交。
【分析】据题图分析可知，实验①和②互为正交和反交，实验①中F1分别为AaXBY（长翅红眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），实验②中正常情况下F1分别为AaXbY（长翅白眼♂）、AaXBXb（长翅红眼♀），据此分析。
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