丰城二中2023-2024学年下学期高二月考试卷
生 物
一、单项选择题（共12 小题， 每小题4分， 满分48 分）
1. 现代香蕉的栽培种由粉蕉（AA）和长梗蕉（BB）两个原始种通过杂交而来，其中A、B分别代表一个染色体组，各包含11条染色体。二倍体香蕉产量较低，三倍体香蕉中AAA和部分ABB的风味较好。下列叙述错误的是（ ）
A. 粉蕉和长梗蕉的配子结合产生AB的过程不发生基因重组
B. ABB减数分裂时联会紊乱，不可能产生可育配子
C. 长梗蕉减数分裂I前期的细胞中含有11个四分体
D. AAA植株可由AAAA与AA植株杂交后产生的种子发育而来
2. 2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家，以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。当氧气缺乏时，肾脏分泌更多EPO(促红细胞生成素)以刺激骨髓生成新的红细胞，这几位科学家正是要找出这种反应背后的基因表达机制。他们发现细胞内的HIF-1α(低氧诱导因子)可以控制EPO的表达水平，并且会随着氧浓度的改变发生相应的改变，调节人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应。下列分析错误的是（ ）
A. HIF-1α的化学本质是蛋白质
B. 正常氧气条件下EPO基因不表达
C. 低氧环境下，HIF-lα能与ARNT结合并提高EPO基因的表达水平
D. 静脉注射适量的EPO可以使肌肉耐力更强
3. 一种蛋白质和脂肪消化的副产品—甲基丙二酸(MMA)，随着年龄的增长，它会在血液中积累，并可能促进肿瘤的扩散。用高浓度的MMA处理人癌细胞，可以使其具有转移性癌细胞的特征。通过对MMA处理细胞和未处理细胞的基因表达谱的比较发现，SOX4是受MMA影响后上调最高的基因之一，SOX4是编码参与调节胚胎发育和癌症进展的转录因子，下列叙述错误的是（ ）
A. 推测抑制SOX4表达可阻断癌细胞对MMA的反应
B. SOX4过量表达导致癌症进展，这是基因表达层面的稳态失衡
C. 癌细胞易转移和扩散主要与细胞膜上的载体蛋白减少有关
D. MMA并不作用于最初的癌细胞的形成，而是导致了癌细胞的扩散
4. 大肠杆菌乳糖操纵子是由调节基因（I）、启动子（P）、操纵基因（O，不编码蛋白质）、结构基因（Z、Y、A）等部分组成，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。相关基因表达调节机制如图1、图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 环境中缺乏乳糖时，调节基因通过阻遏蛋白抑制操纵基因转录而发挥作用
B. 环境中富含乳糖时，通过影响阻遏蛋白的表达调节乳糖代谢相关酶的合成
C. 结构基因转录出的一条mRNA上具有3种不同的启动子
D. 上述调节机制可以在保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费
5. 某些癌细胞中多药耐药（MDR）基因高度表达后，会使这些癌细胞对化疗药物的抗性增强。MDR 基因表达产物是糖蛋白（P-gp），该蛋白位于细胞膜上，有ATP依赖性跨膜转运活性，可将药物转运至细胞外，使细胞获得耐药性。而P-gp低水平表达的癌细胞内，某些化疗药物的浓度较高。下列叙述错误的是（ ）
A. 人的染色体上存在着与癌变有关的基因——原癌基因和抑癌基因
B. 选用P-gp高亲和的药物治疗效果会更好
C. 化疗药物可提高 MDR 基因高度表达的癌细胞比例
D. P-gp转运药物的方式属于主动运输
6. 动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。降解的小分子物质可被再利用而产生能量，从而维持细胞基本的生命活动。但是，过度活跃的自噬活动也可以引起细胞死亡。在鼻咽癌细胞中抑癌基因 NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NORl蛋白含量低，而用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡无关
B. 鼻咽细胞癌变后，NORl基因转录受到抑制，自噬作用增强
C. 癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成不利影响
D. 细胞自噬在细胞清除废物、重建结构等方面发挥着重要作用
7. 研究发现，来自胎盘的称为Cdk2的细胞能够在心脏病发作时再生形成健康心脏细胞。Cdk2细胞中除含有胚胎干细胞中所有的蛋白质外，还含有其他的蛋白质，使得这种细胞直接迁移到受损的部位进行修复。下列有关叙述正确的是（ ）
A. Cdk2细胞再生形成的健康心脏细胞中核DNA分子发生改变
B. Cdk2细胞迁移到受损的部位时，不会发生体内细胞的程序性死亡
C. Cdk2细胞再生形成健康的心脏细胞时伴随着细胞的增殖和分化
D. Cdk2细胞与干细胞形态、结构和功能不同的根本原因是两者的遗传物质不同
8. 叶锈病对普通小麦的危害很大，而伞花山羊草的染色体上携带抗体基因能抗叶锈病。但是伞花山羊草不能和普通小麦杂交，只能与二粒小麦杂交。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员进行了如下图所示的操作。下列有关叙述不正确的是（ ）
注：伞花山羊草的染色体组成为CC，二粒小麦的染色体组成为AABB，普通小麦的染色体组成为AABBDD。字母A、B、C、D表示不同的染色体组，每组包含7条染色体。
A. 伞花山羊草和二粒小麦杂交产生的杂种P因其不含同源染色体而高度不育
B. 杂种Q的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体
C. 杂种Q与普通小麦杂交产生的后代一定能抗叶锈病
D. 用射线照射杂种R使含抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于染色体结构变异中的易位
9. 育种专家利用普通小麦（6n=42，AABBDD）与其近缘属簇毛麦（2n═24，VV）进行相关的育种实验，（注：每个字母代表一个染色体组）如下图所示，相关分析错误的是（ ）
A. 品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体变异
B. 品系1和品系3均为单倍体，因而均不可育
C. 技术Ⅰ可为低温处理，品系2形成过程中发生了染色体丢失
D. 技术Ⅱ表示花药离体培养，其过程需添加生长素等物质
10. 杂交水稻的无融合生殖指的是不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖方式。无融合生殖过程主要由两个基因控制——含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，同源染色体不分离导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子不能进行受精作用，直接发育成个体。雄配子的形成和发育不受基因A、P的影响。下列与之相关的说法中错误的是（ ）
A. 基因型为 AaPp的水稻自交， 子代基因型与亲代相同
B. 利用无融合生殖技术可以保持作物的优良性状
C. 利用无融合生殖技术可以获得母本的单倍体子代植株
D. 基因型为 Aapp的水稻自交， 子代染色体数与亲代相同
11. 科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因，雌雄个体产生的配子均有活力，不考虑其他变异，下列叙述错误的是（ ）
A. 亲本雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异
B. 若亲本雌果蝇产生了四种基因型的卵细胞，则染色体发生了互换
C. 若亲本雌果蝇未发生染色体互换，则雄果蝇X染色体构型均异常
D. 若中出现两种性状均为野生型的个体，则亲代雌果蝇发生了染色体互换
12. 在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
B. 蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C. 蜂王浆中的某些成分导致某些幼虫的基因发生突变，最后变成了蜂王
D. DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
二、不定向选择题（共4小题， 每小题6分， 共24分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个正确，全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
13. DNA分子上的碱基有时会发生脱氨基反应使某个核苷酸受损，对DNA的结构造成损伤。但在一定条件下，细胞内的糖苷水解酶能特异性地切除受损核苷酸上的嘌呤或嘧啶形成AP位点，而AP内切核酸酶会识别并切除带有AP位点的小片段DNA，并由其他酶修复正常。下列叙述错误的是（ ）
A. 糖苷水解酶与AP内切核酸酶作用于相同的化学键
B. 细胞中的DNA发生脱氨基反应一定不会导致基因突变
C. DNA修复时需要用到DNA聚合酶和DNA连接酶
D. 某细胞中一个DNA的一条链发生脱氨基反应但未被修复，该细胞进行n次有丝分裂后，有2 个细胞的遗传物质发生改变
14. 人类胚胎干细胞分化存在下图所示调控机制：H基因甲基化抑制其表达，从而促进胚胎干细胞分化。 H基因的产物为H-RNA，H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合，使Y蛋白能够结合H基因的启动子，并招募去除DNA 甲基化的T酶。下列叙述错误的是（ ）
A. H基因甲基化使胚胎干细胞的分化可逆
B. DNA甲基化属于变异类型中的基因突变
C. Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化
D. 基因的转录产物可参与调控相应基因的表达
15. 某植物属于雌雄同花、自花传粉的作物，其矮秆（R）与高秆（r）、雄性不育（M）与雄性可育（m）是两对相对性状。科研工作者进行了实验，构建了用于杂交育种的矮败（矮秆雄性不育）品系。部分杂交组合如下：
杂交一：矮秆雄性可育×高秆雄性不育→F1矮秆雄性不育：矮秆雄性可育=1：1；
杂交二：选取F1中的矮秆雄性不育×高秆雄性可育→F2矮秆雄性可育：高秆雄性不育=1：1．
科研人员经过多次实验，在F2中偶然发现一株矮秆雄性不育的植株甲。下列叙述正确的是（ ）
A. 从杂交一可知，F1中矮秆雄性不育的基因型是RrMm
B. 若F2的全部植株（不包括甲）自然繁殖，子代中高秆雄性可育植株占1/4
C. 若甲为矮秆雄性不育三体植株，则其不会产生基因型为Rrmm的配子
D. 若甲为矮秆雄性不育二倍体植株，则可能父本发生了基因突变
16. 敲除铁调节蛋白（IRP）基因会明显减弱线粒体的功能，在敲除IRP基因的小鼠中HIFla和HIF2a两种蛋白的含量明显高于野生型。为探究这两种蛋白的作用，科学家测量了野生型和敲除IRP基因小鼠线粒体的耗氧速率，结果如图1所示；测量LdhA（呼吸作用第一阶段的一种酶）的表达量，结果如图2所示。已知PX-478和PT-2385分别为HIFla和HIF2a的抑制剂。下列相关说法错误的是（ ）
A. LdhA在细胞质基质中发挥作用
B. HIF2a蛋白含量的提高促进了有氧呼吸第三阶段
C. HIFla蛋白能促进LdhA的合成，HIF2a蛋白能抑制LdhA的合成
D. 葡萄糖在线粒体基质中被分解产生丙酮酸和[H]
三、非选题
17. 在养蚕实践中发现，雄蚕体形壮硕，产丝量比雌蚕高。现有两种方法可实现对雄蚕的选择。回答下列问题：
（1）为获得平衡致死系雄蚕（ZEfZeF）， 科学家利用电离辐射诱变技术先产生A、B、C三种突变体。其中 B、C 突变体分别有位于 Z染色体的非等位隐性致死基因“e”和“f”（两对基因均可单独致死）， 如图所示。
①由上图可知， A突变体产生属于染色体结构变异中的________。要确定电离辐射后得到的B、C个体Z染色体上是否被成功诱导出致死基因，可将其与野生型雌性个体杂交， 若子代雌雄比为________则说明实验成功。
②要获得平衡致死系雄蚕 ZEfZeF）， 可用图中突变体B与________杂交， 获得含致死基因的________性个体，然后再与________杂交，子代中就存在平衡致死系雄蚕。
（2）家蚕卵（受精卵） 的颜色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制。aaB_卵为杏黄色，A_bb卵表现为黄褐色， aabb卵为黄色， A_B_卵为黑色， 现将纯合杏黄色卵家蚕与纯合黄褐色卵家蚕杂交获得 F1。
①育种工作者用辐射诱变的方法处理上述F1，获得a基因或b基因缺失的家蚕，再通过其他方法使有部分片段缺失的10号染色体转移到W染色体上， 如图I所示。在产生配子时两条正常染色体移向一极，则仅考虑图中染色体和基因， 该突变体能产生的两种配子分别为________。
②若进一步选育后共形成了甲、乙、丙、丁四个品系家蚕，染色体和基因组成如图II所示。通过在四个品系中选择特定的杂交组合，可实现连续多代根据卵色筛选雄蚕进行生产， 则杂交组合为________。
注： W表示10号染色体的A基因整合到了 W染色体上。
18. 西瓜（2N═22）是深受大众喜爱的水果，而黄瓤西瓜因为其稀有性，及果肉鲜嫩、汁多沙软、口感清爽、甜而不腻的特性，自上市以来备受大众追捧，下图为育种专家培育不同品种的黄瓤西瓜的过程，据图回答以下问题：
（1）上图中培育不同黄瓤西瓜的原理包括________________；用紫外线照射红瓤西瓜萌发的种子一定能获得绿瓤西瓜吗？为什么？________________。
（2）上图中②过程的具体操作是________________。
（3）黄瓤西瓜3体细胞中最多有________个染色体组。
（4）黄瓤西瓜1~5中不能进行有性生殖的是________，与普通二倍体红瓤西瓜依然属于同一物种的是________。
19. 迟发性脊椎骨骶发育不良（简称 SEDL）是一类软骨发育不良遗传病。为了阐明SEDL 发病的分子机制，研究人员对 SEDL 的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。 （图甲中 mRNA 前体 E ~E 序列长度分别为67、142、112、147、84、99 bp， bp 表示碱基对），据图回答下列问题:
（1）根据图甲信息分析，I序列与 Sedlin蛋白的氨基酸序列_________（填“存在”或“不存在”）对应关系。
（2）提取患者、携带者和正常人的mRNA，经逆转录获得cDNA后PCR 扩增其正常基因和致病基因，结果如下表所示。
mRNA来源 患者 携带者 正常人
扩增产物长度（bp） 567、425 679、567、537、425 679、537
经检测，SEDL 患者体内不含Sedlin蛋白。推测患者发病的原因：结合图甲和上表数据可以推知，致病基因的成熟mRNA 缺失_________序列（用E ~E 回答）；由上图中两种成熟 mRNA 皆能翻译形成正常的 Sedlin 蛋白推测，该mRNA的_____________位于患者缺失的mRNA序列内，导致翻译无法启动。
（3）基因测序结果表明：与正常基因相比，致病基因仅在I 区域发生了 A/T→C/G碱基对的替换，这种变异方式属于_____________。该变化可引起 mRNA 前体加工过程剪接方式的改变，最终影响蛋白质的合成。
（4）下图1是用DNA 测序仪测出患者的一个DNA 分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），此 DNA 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_________个。下图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为_________________（从上往下序列）。
20. 黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子，导致合成的IDUA酶失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人体多系统功能障碍。科研人员对此病的治疗进行相关研究。
（1）黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因转录出mRNA的过程需要以________为原料。
（2）sup―tRNA（由相应基因转录而来）与普通tRNA的结构、功能相同，但它的反密码子可以与终止密码子配对。在上述这一类突变基因的翻译过程中，加入sup-tRNA发挥的作用是________，从而能够获得有功能的全长蛋白。
（3）不同的sup—tRNA可以携带不同氨基酸，为比较它们的通读效果，科研人员进行了相关研究，实验结果如图。
注：“-”代表未加入
据图分析，实验组将携带不同氨基酸的Sup-tRNA基因和________基因导入正常的受体细胞，并检测导入基因的表达情况。据结果分析，携带酪氨酸的sup-tRNA能________。
（4）科研人员利用携带酪氨酸的sup—tRNA分别对IDUA突变基因纯合小鼠（编号为A组）及IDUA基因敲除小鼠进行治疗（编号为B组），检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量，与治疗前的小鼠相比较，实验结果为________，证明携带酪氨酸的sup-tRNA可以治疗黏多糖贮积症。丰城二中2023-2024学年下学期高二月考试卷
生 物
一、单项选择题（共12 小题， 每小题4分， 满分48 分）
1. 现代香蕉的栽培种由粉蕉（AA）和长梗蕉（BB）两个原始种通过杂交而来，其中A、B分别代表一个染色体组，各包含11条染色体。二倍体香蕉产量较低，三倍体香蕉中AAA和部分ABB的风味较好。下列叙述错误的是（ ）
A. 粉蕉和长梗蕉的配子结合产生AB的过程不发生基因重组
B. ABB减数分裂时联会紊乱，不可能产生可育配子
C. 长梗蕉减数分裂I前期的细胞中含有11个四分体
D. AAA植株可由AAAA与AA植株杂交后产生的种子发育而来
【答案】B
【解析】
【分析】基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中，控制不同性状的基因的重新组合，发生在减数第一次分裂。细胞中的每套非同源染色体称为一个染色体组。多倍体是指由受精卵发育而来的、体细胞中含有三个或三个以上染色体组的个体。
【详解】A、粉蕉的配子（含一个A）与长梗蕉的配子（含一个B）结合产生AB的过程是受精过程，该过程不发生基因重组，A正确；
B、三倍体AAB减数分裂过程中会发生联会紊乱，因此一般无法产生可育配子，但也可能产生只含A或B或AB或AA的可育配子，B错误；
C、长梗蕉BB有两个染色体组，一个染色体组中有11条染色体，故减数分裂I前期的细胞中含有11个四分体，C正确；
D、AAAA产生的配子含2个染色体组（含两个A），AA产生的配子含1个染色体组（含一个A），二者产生的配子结合后形成的受精卵中含3个染色体组（含三个A），杂交后产生的种子发育成的后代即为AAA植株，D正确。
故选B。
2. 2019年诺贝尔生理学或医学奖颁给了威廉·凯林、彼得·拉特克利夫以及格雷格·塞门扎三位科学家，以表彰他们在揭示细胞感知和适应氧气供应机制所做的贡献。当氧气缺乏时，肾脏分泌更多EPO(促红细胞生成素)以刺激骨髓生成新的红细胞，这几位科学家正是要找出这种反应背后的基因表达机制。他们发现细胞内的HIF-1α(低氧诱导因子)可以控制EPO的表达水平，并且会随着氧浓度的改变发生相应的改变，调节人体和大多数动物细胞对氧气变化的复杂又精确的反应。下列分析错误的是（ ）
A. HIF-1α的化学本质是蛋白质
B. 正常氧气条件下EPO基因不表达
C. 低氧环境下，HIF-lα能与ARNT结合并提高EPO基因的表达水平
D. 静脉注射适量的EPO可以使肌肉耐力更强
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析，在正常氧条件下，HIF-1α被降解；而在缺氧环境下，HIF-1α通过核孔进入细胞核内，与ARNT的结合，促进缺氧相关基因的表达从而使细胞适应低氧环境。
【详解】A、HIF-1α的化学本质是蛋白质，才能被蛋白酶降解，A正确；
B、正常氧气条件下EPO的量比缺氧条件下少，说明正常氧气条件下EPO基因能表达，而不是不表达，B错误；
C、据图文可知，低氧环境下，HIF-1α能与ARNT结合并提高EPO基因的表达水平，C正确；
D、据本题情境分析，静脉注射适量的EPO可增加红细胞数目，增强机体供氧能力，使肌肉耐力更强，D正确。
故选B。
3. 一种蛋白质和脂肪消化的副产品—甲基丙二酸(MMA)，随着年龄的增长，它会在血液中积累，并可能促进肿瘤的扩散。用高浓度的MMA处理人癌细胞，可以使其具有转移性癌细胞的特征。通过对MMA处理细胞和未处理细胞的基因表达谱的比较发现，SOX4是受MMA影响后上调最高的基因之一，SOX4是编码参与调节胚胎发育和癌症进展的转录因子，下列叙述错误的是（ ）
A. 推测抑制SOX4表达可阻断癌细胞对MMA的反应
B. SOX4过量表达导致癌症进展，这是基因表达层面的稳态失衡
C. 癌细胞易转移和扩散主要与细胞膜上的载体蛋白减少有关
D. MMA并不作用于最初的癌细胞的形成，而是导致了癌细胞的扩散
【答案】C
【解析】
【分析】据题意可知，SOX4是编码参与调节胚胎发育和癌症进展的转录因子，用高浓度的MMA处理人癌细胞，SOX4含量升高，使其具有转移性癌细胞的特征。
【详解】A、由于SOX4是编码参与癌症进展的转录因子，所以推测抑制SOX4表达可阻断癌细胞对MMA的反应，A正确；
B、在分子水平上，存在基因表达的稳态，SOX4过量表达导致癌症进展，这是基因表达层面的稳态失衡，B正确；
C、癌细胞易转移和扩散主要与细胞膜上的糖蛋白减少有关，不是载体蛋白，C错误；
D、题干中提到，用高浓度的MMA处理人癌细胞，可以使其具有转移性癌细胞的特征，所以MMA并不作用于最初的癌细胞的形成，而是导致了癌症的扩散，D正确。
故选C
4. 大肠杆菌的乳糖操纵子是由调节基因（I）、启动子（P）、操纵基因（O，不编码蛋白质）、结构基因（Z、Y、A）等部分组成，结构基因所表达的蛋白质是与乳糖代谢有关的酶。相关基因表达调节机制如图1、图2所示。下列叙述正确的是（ ）
A. 环境中缺乏乳糖时，调节基因通过阻遏蛋白抑制操纵基因转录而发挥作用
B. 环境中富含乳糖时，通过影响阻遏蛋白的表达调节乳糖代谢相关酶的合成
C. 结构基因转录出的一条mRNA上具有3种不同的启动子
D. 上述调节机制可以在保证细胞能量供应的前提下避免物质和能量的浪费
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图：调节基因的表达产物阻遏蛋白会与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶催化结构基因的转录，在转录水平上抑制结构基因的表达。如果乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白不能与操纵基因结合，则操纵基因和结构基因表达。
【详解】A、分析图1，环境中缺乏乳糖时，调节基因的表达产物阻遏蛋白会与操纵基因结合，阻碍RNA聚合酶催化结构基因的转录，在转录水平上抑制结构基因的表达，A错误；
B、分析图2：环境中富含乳糖时，乳糖与阻遏蛋白结合，使阻遏蛋白不能与操纵基因结合，则操纵基因和结构基因表达，B错误；
C、mRNA上不含有启动子，C错误；
D、若培养基无乳糖，参与乳糖分解的三种酶不表达，若培养基有乳糖，则参与乳糖分解的三种酶可表达，该调节机制既保证了大肠杆菌能量的供应，又可以避免物质和能量的浪费，D正确。
故选D。
5. 某些癌细胞中多药耐药（MDR）基因高度表达后，会使这些癌细胞对化疗药物的抗性增强。MDR 基因表达产物是糖蛋白（P-gp），该蛋白位于细胞膜上，有ATP依赖性跨膜转运活性，可将药物转运至细胞外，使细胞获得耐药性。而P-gp低水平表达的癌细胞内，某些化疗药物的浓度较高。下列叙述错误的是（ ）
A. 人的染色体上存在着与癌变有关的基因——原癌基因和抑癌基因
B. 选用P-gp高亲和的药物治疗效果会更好
C. 化疗药物可提高 MDR 基因高度表达的癌细胞比例
D. P-gp转运药物的方式属于主动运输
【答案】B
【解析】
【详解】A、人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基因：原癌基因和抑癌基因，这些基因存在于染色体上，A正确；
B、选用P-gp高亲和的药物会导致药物更多得转运到细胞外，因而会导致治疗效果下降，B错误；
C、题中显示，P-gp低水平表达的癌细胞内，某些化疗药物的浓度较高，说明MDR 基因高度表达的癌细胞存活比例高，即 MDR 基因高度表达的癌细胞具有耐药性，而化疗药物的使用可对耐药性的癌细胞进行选择，因而化疗药物可提高 MDR 基因高度表达的癌细胞比例，C正确；
D、由于P-gp有ATP依赖性载体蛋白活性，说明将药物转运至细胞外需要载体协助，且消耗能量，所以转运方式为主动运输，D正确。
故选B。
【分析】糖蛋白合成需要附着在内质网上的核糖体、内质网、高尔基体和线粒体的协调配合。糖蛋白（P-gp）位于细胞膜上有ATP依赖性跨膜转运活性，说明此蛋白的运输需要消耗能量。P-gp低水平表达的癌细胞内，某些化疗药物的浓度较高，说明化疗药物需要进入细胞内起作用，而 MDR 基因高度表达的癌细胞中化疗药物的浓度较低，因而具有耐药性。
6. 动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，这一现象称为细胞自噬。降解的小分子物质可被再利用而产生能量，从而维持细胞基本的生命活动。但是，过度活跃的自噬活动也可以引起细胞死亡。在鼻咽癌细胞中抑癌基因 NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NORl蛋白含量低，而用DNA甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。下列叙述错误的是（ ）
A. 细胞自噬作用受到相关基因调控，与细胞程序性死亡无关
B. 鼻咽细胞癌变后，NORl基因转录受到抑制，自噬作用增强
C. 癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响
D. 细胞自噬在细胞清除废物、重建结构等方面发挥着重要作用
【答案】A
【解析】
【分析】1、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，又被称为细胞编程性死亡。
2、题意分析，在鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1蛋白含量低，而用DNA 甲基化抑制剂处理后的鼻咽癌细胞，NOR1基因的表达得到恢复，自噬体囊泡难以形成，癌细胞增殖受到抑制。
【详解】A、动物细胞中受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，细胞自噬作用受到相关基因调控，所以是细胞编程性死亡，A错误；
B、鼻咽癌细胞中抑癌基因NOR1的启动子呈高度甲基化状态，NOR1基因转录受到抑制，NOR1蛋白含量低，利于自噬体囊泡形成，自噬作用增强，B正确；
C、细胞自噬降解的小分子物质可被再利用或产生能量，癌细胞可借助细胞自噬作用对抗营养缺乏造成的不利影响，C正确；
D、受损细胞器被内质网包裹后形成自噬体，与溶酶体融合后被降解为小分子物质，在细胞废物清除、结构重建等方面发挥着重要作用，D正确。
故选A。
7. 研究发现，来自胎盘的称为Cdk2的细胞能够在心脏病发作时再生形成健康心脏细胞。Cdk2细胞中除含有胚胎干细胞中所有的蛋白质外，还含有其他的蛋白质，使得这种细胞直接迁移到受损的部位进行修复。下列有关叙述正确的是（ ）
A. Cdk2细胞再生形成的健康心脏细胞中核DNA分子发生改变
B. Cdk2细胞迁移到受损的部位时，不会发生体内细胞的程序性死亡
C. Cdk2细胞再生形成健康的心脏细胞时伴随着细胞的增殖和分化
D. Cdk2细胞与干细胞形态、结构和功能不同的根本原因是两者的遗传物质不同
【答案】C
【解析】
【分析】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。细胞分化的实质：基因的选择性表达。细胞分化的结果：使细胞的种类增多，功能趋于专门化。
【详解】A、Cdk2细胞再生形成的健康的心脏细胞属于分化，分化过程中DNA分子未发生变化，A错误；
B、细胞凋亡是受基因控制的，Cdk2细胞迁移到受损的部位时有细胞的自然更新，是通过细胞凋亡实现的，B错误；
C、Cdk2细胞再生形成健康的心脏细胞时伴随着细胞的增殖和分化，即细胞数目和种类有变化，C正确；
D、体内不同干细胞形态、结构和功能不同的根本原因是遗传信息执行情况不同，即基因的选择性表达，D错误。
故选C。
8. 叶锈病对普通小麦的危害很大，而伞花山羊草的染色体上携带抗体基因能抗叶锈病。但是伞花山羊草不能和普通小麦杂交，只能与二粒小麦杂交。为了将伞花山羊草携带的抗叶锈病基因转入小麦，研究人员进行了如下图所示的操作。下列有关叙述不正确的是（ ）
注：伞花山羊草的染色体组成为CC，二粒小麦的染色体组成为AABB，普通小麦的染色体组成为AABBDD。字母A、B、C、D表示不同的染色体组，每组包含7条染色体。
A. 伞花山羊草和二粒小麦杂交产生的杂种P因其不含同源染色体而高度不育
B. 杂种Q的染色体组成为AABBCD，含有42条染色体
C. 杂种Q与普通小麦杂交产生的后代一定能抗叶锈病
D. 用射线照射杂种R使含抗叶锈病基因的染色体片段移接到小麦染色体上，属于染色体结构变异中的易位
【答案】C
【解析】
【分析】染色体组是指一组非同源染色体，在形态和功能上各不相同，但携带控制生物体生长发育的全部遗传信息。
【详解】A、伞花山羊草和二粒小麦杂交产生的杂种P染色体组成为ABC，没有同源染色体，因此在减数分裂时无法正常联会，不能正常产生生殖细胞，因而高度不育，A正确；
B、异源多倍体的染色体组成为AABBCC，普通小麦的染色体组成为AABBDD，两者杂交产生的杂种Q的染色体组成为AABBCD含有6×7=42条染色体，B正确；
C、杂种Q在减数分裂过程中C和D两个染色体组的染色体因无法配对而随机移向某一级，因此有的配子中可能不含有C组染色体，所以杂种Q与普通小麦杂交产生的后代不一定能抗叶锈病，C错误；
D、一条染色体的片段移接到另一条非同源染色体上属于染色体结构变异中的易位，D正确。
故选C。
9. 育种专家利用普通小麦（6n=42，AABBDD）与其近缘属簇毛麦（2n═24，VV）进行相关的育种实验，（注：每个字母代表一个染色体组）如下图所示，相关分析错误的是（ ）
A. 品系1、2和3在培育过程中都发生了染色体变异
B. 品系1和品系3均为单倍体，因而均不可育
C. 技术Ⅰ可为低温处理，品系2形成过程中发生了染色体丢失
D 技术Ⅱ表示花药离体培养，其过程需添加生长素等物质
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知：品系3（ABD）是六倍体普通小麦（AABBDD）通过技术II得到的单倍体，则技术II为花药离体培养技术。六倍体普通小麦（AABBDD）×二倍体簇毛麦（VV）→品系1（ABDV）是异源四倍体植株，其染色体组的组成为ABDV（染色体数为33），品系1（ABDV）通过技术I得到品系2（染色体数为49、55等），经过技术I处理发生了染色体的丢失。
【详解】A、品系1（ABDV）是异源四倍体，染色体数目为33，品系2染色体数为49、55等，品系3为普通小麦的单倍体，染色体数目为21条，因此在培育过程中都发生了染色体数目变异，A正确；
B、普通小麦属于六倍体，簇毛麦属于二倍体，二者杂交得到的品系1（ABDV）是异源四倍体植株，品系3属于普通小麦的单倍体，B错误；
C、由于品系1（ABDV）染色体数为33，通过技术I处理得到品系2（染色体数为49、55等），由此可推测是技术I为低温或秋水仙素处理，品系2形成过程中发生了染色体丢失，C正确；
D、由育种流程图可知，技术Ⅱ表示花药离体培养，培养过程中需要添加生长素等物质，D正确。
故选B。
10. 杂交水稻的无融合生殖指的是不发生雌、雄配子的细胞核融合而产生种子的一种无性繁殖方式。无融合生殖过程主要由两个基因控制——含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，同源染色体不分离导致雌配子染色体数目加倍；含基因P的植株产生的雌配子不能进行受精作用，直接发育成个体。雄配子的形成和发育不受基因A、P的影响。下列与之相关的说法中错误的是（ ）
A. 基因型为 AaPp的水稻自交， 子代基因型与亲代相同
B. 利用无融合生殖技术可以保持作物的优良性状
C. 利用无融合生殖技术可以获得母本的单倍体子代植株
D. 基因型为 Aapp的水稻自交， 子代染色体数与亲代相同
【答案】D
【解析】
【分析】根据题意分析可知，雄配子的发育不受基因A、P的影响，而基因A、P影响雌配子的形成，从而可以使子代保持母本基因型。
【详解】A、基因型为AaPp的水稻自交，含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍，形成AaPp的配子，含基因P的植株产生的雌配子不能进行受精作用，直接发育成个体，因此，子代基因型仍为AaPp，A正确；
B、如果基因型为AaPp的个体具有优良性状，其自交后代的基因型不变，可保持其优良性状，B正确；
C、如基因型为aaPP的母本，可产生aP的配子，aP可直接发育成个体，因此利用无融合生殖技术可以获得母本的单倍体子代植株，C正确；
D、基因型为Aapp的水稻自交，含基因A的植株形成雌配子时，减数第一次分裂异常，导致雌配子染色体数目加倍，形成Aapp的雌配子，作父本时产生的雄配子是Ap和ap，受精作用后产生的子代染色体数为6条，与亲代不同，D错误。
故选D。
11. 科学家用性染色体构型如图所示的果蝇作亲本进行了杂交实验。已知Y染色体不携带图示基因，雌雄个体产生的配子均有活力，不考虑其他变异，下列叙述错误的是（ ）
A. 亲本雌果蝇的两条X染色体均发生了结构变异
B. 若亲本雌果蝇产生了四种基因型的卵细胞，则染色体发生了互换
C. 若亲本雌果蝇未发生染色体互换，则雄果蝇X染色体构型均异常
D. 若中出现两种性状均为野生型的个体，则亲代雌果蝇发生了染色体互换
【答案】D
【解析】
【分析】染色体可发生同源染色体非姐妹染色单体之间的互换，导致同源染色体上非等位基因的重组；非同源染色体可发生易位，属于染色体变异。
【详解】A、由图可知，雌果蝇的两条X染色体一条发生了缺失，一条发生了易位，都发生了结构变异，A正确；
B、不发生互换，亲本雌果蝇只能产生两种基因型的卵细胞（基因型分别为XBd、XbD），发生互换可形成四种基因型的卵细胞，B正确；
C、雄果蝇的类型取决于雌果蝇的配子，若亲本雌果蝇未发生染色体互换，两条X染色体都异常，则 F1 雄果蝇X染色体构型均异常，C正确；
D、若 F1 中出现两种性状均为野生型的个体，雌果蝇的Db染色体配子和雄果蝇的Y染色体配子和db配子结合即可，未发生互换，D错误。
故选D。
12. 在一个蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对
B. 蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关
C. 蜂王浆中的某些成分导致某些幼虫的基因发生突变，最后变成了蜂王
D. DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合
【答案】C
【解析】
【分析】DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。大量研究表明，DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。
【详解】A、从图中可以看出，胞嘧啶和5'甲基胞嘧啶（添加了甲基的胞嘧啶）在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；
B、DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关，B正确；
C、幼虫发育成蜂王，基因并未发生改变，只是环境条件（是否喝蜂王浆）对表型的一个影响，C错误；
D、DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，使得基因的表达有差异，D正确。
故选C。
二、不定向选择题（共4小题， 每小题6分， 共24分。每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个正确，全部选对的得6分， 选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
13. DNA分子上的碱基有时会发生脱氨基反应使某个核苷酸受损，对DNA的结构造成损伤。但在一定条件下，细胞内的糖苷水解酶能特异性地切除受损核苷酸上的嘌呤或嘧啶形成AP位点，而AP内切核酸酶会识别并切除带有AP位点的小片段DNA，并由其他酶修复正常。下列叙述错误的是（ ）
A. 糖苷水解酶与AP内切核酸酶作用于相同的化学键
B. 细胞中的DNA发生脱氨基反应一定不会导致基因突变
C. DNA修复时需要用到DNA聚合酶和DNA连接酶
D. 某细胞中一个DNA的一条链发生脱氨基反应但未被修复，该细胞进行n次有丝分裂后，有2 个细胞的遗传物质发生改变
【答案】ABD
【解析】
【分析】分析题文：DNA修复的原理是：细胞内的糖苷水解酶特异性切除受损核苷酸上的嘌呤或嘧啶形成AP位点，而AP内切核酸酶会识别并切除带有AP位点的小片段DNA，并由其他酶完成修复。
【详解】A、细胞内的糖苷水解酶能特异性地切除受损核苷酸上的嘌呤或嘧啶形成AP位点，即该酶作用的位点是脱氧核糖和碱基之间的化学键，而AP内切核酸酶会识别并切除带有AP位点的小片段DNA，可见AP内切核酸酶作用于磷酸二酯键，A错误；
B、细胞中的DNA发生脱氨基反应使某个核苷酸受损，对DNA的结构造成损伤，该过程若发生在基因中，则会导致基因突变，B错误；
C、AP内切核酸酶会识别并切除带有AP位点的小片段DNA，DNA修复过程中需要用到DNA聚合酶和DNA连接酶，C正确；
D、根据DNA的半保留复制，一个发生脱氨基反应但未被修复的DNA中，一条链正常，另一条链错误，则以这两条链为模板进行复制的DNA，有一半正确，一半错误，即该细胞分裂n次后，有2n-1个细胞的遗传物质发生改变，D错误。
故选ABD。
14. 人类胚胎干细胞分化存在下图所示的调控机制：H基因甲基化抑制其表达，从而促进胚胎干细胞分化。 H基因的产物为H-RNA，H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合，使Y蛋白能够结合H基因的启动子，并招募去除DNA 甲基化的T酶。下列叙述错误的是（ ）
A. H基因甲基化使胚胎干细胞的分化可逆
B. DNA甲基化属于变异类型中的基因突变
C. Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化
D. 基因的转录产物可参与调控相应基因的表达
【答案】AB
【解析】
【分析】表观遗传指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命过程中。
【详解】A、由题干信息可知H基因甲基化其表达被抑制，促进胚胎干细胞分化，并没体现胚胎干细胞分化的可逆性，A错误；
B、表观遗传是生物基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，而基因突变指的是基因内部核苷酸序列发生了改变，因此不属于基因突变，B错误；
C、由题干信息可知，Y蛋白与甲基化的腺嘌呤结合，可结合H基因的启动子，招募去除DNA甲基化的T酶，抑制胚胎干细胞分化，故Y基因表达量降低可促进胚胎干细胞分化，C正确；
D、H基因的转录产物为H-RNA，H-RNA上甲基化的腺嘌呤可与Y蛋白结合，使Y蛋白能够结合H基因的启动子，并招募去除DNA甲基化的T酶，进而去调控H基因的表达，D正确。
故选AB。
15. 某植物属于雌雄同花、自花传粉的作物，其矮秆（R）与高秆（r）、雄性不育（M）与雄性可育（m）是两对相对性状。科研工作者进行了实验，构建了用于杂交育种的矮败（矮秆雄性不育）品系。部分杂交组合如下：
杂交一：矮秆雄性可育×高秆雄性不育→F1矮秆雄性不育：矮秆雄性可育=1：1；
杂交二：选取F1中的矮秆雄性不育×高秆雄性可育→F2矮秆雄性可育：高秆雄性不育=1：1．
科研人员经过多次实验，在F2中偶然发现一株矮秆雄性不育的植株甲。下列叙述正确的是（ ）
A. 从杂交一可知，F1中矮秆雄性不育的基因型是RrMm
B. 若F2的全部植株（不包括甲）自然繁殖，子代中高秆雄性可育植株占1/4
C. 若甲为矮秆雄性不育三体植株，则其不会产生基因型为Rrmm的配子
D. 若甲为矮秆雄性不育二倍体植株，则可能是父本发生了基因突变
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、基因的分离定律的实质：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，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入到两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
2、基因自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。
【详解】A、杂交一F1表现为矮秆不育：矮秆可育=1：1，说明亲本基因型分别为RRmm、rrMm，则F1中矮秆雄性不育的基因型是RrMm，A正确；
B、该植物是自花传粉植物，F2的高秆雄性不育植株自然状态下不能繁殖子代。F2的矮秆雄性可育植株（Rrmm）的子代中，高秆可育植株（rrmm）占1/4，B正确；
C、若甲为矮秆雄性不育三体植株，则可能是甲的母本产生了基因型为RrMm的卵细胞。由于R/m、r/M、r/m连锁，甲产生的配子的情况是Rm：rrMm：RrMm：rm：Rrmm：rM=1：1：1：1：1：1，C错误；
D、若甲为矮秆雄性不育二倍体植株（RrMm），则可能是父本发生了基因突变，产生了基因型为Rm或rM的花粉，D正确。
故选ABD。
16. 敲除铁调节蛋白（IRP）基因会明显减弱线粒体的功能，在敲除IRP基因的小鼠中HIFla和HIF2a两种蛋白的含量明显高于野生型。为探究这两种蛋白的作用，科学家测量了野生型和敲除IRP基因小鼠线粒体的耗氧速率，结果如图1所示；测量LdhA（呼吸作用第一阶段的一种酶）的表达量，结果如图2所示。已知PX-478和PT-2385分别为HIFla和HIF2a的抑制剂。下列相关说法错误的是（ ）
A. LdhA在细胞质基质中发挥作用
B. HIF2a蛋白含量的提高促进了有氧呼吸第三阶段
C. HIFla蛋白能促进LdhA的合成，HIF2a蛋白能抑制LdhA的合成
D. 葡萄糖在线粒体基质中被分解产生丙酮酸和[H]
【答案】BCD
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所，其内部可以进行有氧呼吸的第二、三阶段，在第二阶段中，可以在线粒体基质将丙酮酸分解为二氧化碳和NADH，释放少量的能量，而在第三阶段可以由前两个阶段的NADH与氧气结合生成水，释放大量的能量，因此线粒体与细胞中能量的供应有很大关系。
【详解】A、LdhA是呼吸作用第一阶段的一种酶，在细胞质基质中发挥作用，A正确；
B、PX-478和PT-2385分别为HIFla和HIF2a的抑制剂，图1显示，敲除基因IRP小鼠的耗氧速率明显降低，而IRP敲除+PT-2385组小鼠的耗氧速率明显上升，IRP敲除+PX-478组小鼠的耗氧速率与IRP敲除组小鼠的耗氧速率无明显差异，可知HIF2a蛋白含量的提高抑制了小鼠的耗氧速率，氧气参与有氧呼吸第三阶段，B错误；
C、观察图2，比较野生型和IRP敲除组结果，IRP敲除组含量高于野生型组，说明IRP抑制LahA得合成；IRP敲除+PX-478含量高于野生型低于IRP敲除组，说明HIFla促进LdhA得合成；IRP敲除+PT-2385组含量和IRP敲除组基本相同，说明HIF2a对LdhA得合成无影响，C错误；
D、在有氧呼吸的第一阶段，葡萄糖在细胞质基质中被分解产生丙酮酸和[H]，D错误。
故选BCD。
三、非选题
17. 在养蚕实践中发现，雄蚕体形壮硕，产丝量比雌蚕高。现有两种方法可实现对雄蚕的选择。回答下列问题：
（1）为获得平衡致死系雄蚕（ZEfZeF）， 科学家利用电离辐射诱变技术先产生A、B、C三种突变体。其中 B、C 突变体分别有位于 Z染色体的非等位隐性致死基因“e”和“f”（两对基因均可单独致死）， 如图所示。
①由上图可知， A突变体的产生属于染色体结构变异中的________。要确定电离辐射后得到的B、C个体Z染色体上是否被成功诱导出致死基因，可将其与野生型雌性个体杂交， 若子代雌雄比为________则说明实验成功。
②要获得平衡致死系雄蚕 ZEfZeF）， 可用图中突变体B与________杂交， 获得含致死基因的________性个体，然后再与________杂交，子代中就存在平衡致死系雄蚕。
（2）家蚕卵（受精卵） 的颜色受10号染色体上的两对等位基因A/a、B/b控制。aaB_卵为杏黄色，A_bb卵表现为黄褐色， aabb卵为黄色， A_B_卵为黑色， 现将纯合杏黄色卵家蚕与纯合黄褐色卵家蚕杂交获得 F1。
①育种工作者用辐射诱变的方法处理上述F1，获得a基因或b基因缺失的家蚕，再通过其他方法使有部分片段缺失的10号染色体转移到W染色体上， 如图I所示。在产生配子时两条正常染色体移向一极，则仅考虑图中染色体和基因， 该突变体能产生的两种配子分别为________。
②若进一步选育后共形成了甲、乙、丙、丁四个品系家蚕，染色体和基因组成如图II所示。通过在四个品系中选择特定的杂交组合，可实现连续多代根据卵色筛选雄蚕进行生产， 则杂交组合为________。
注： W表示10号染色体的A基因整合到了 W染色体上。
【答案】（1） ①. 易位 ②. 1：2 ③. 突变体A ④. 雌 ⑤. 突变体C
（2） ①. aBZ、WA ②. 甲与丙
【解析】
【分析】1、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，又称性连锁（遗传）或性环连。2、家蚕的性别决定方式是ZW型，雌蚕的性染色体组成是ZW，雄蚕的性染色体组成是ZZ。
【小问1详解】
①由上图可知，A突变体的产生属于染色体结构变异中的易位，为了探究B、C 个体 Z 染色体上是否被成功诱导出致死基因，可让B、C个体与野生型雌蚕杂交，子代中由于雌性个体ZW含有一半的致死基因，因此雌性会出现一半致死，即子代出现雌雄比例为 1∶2，则说明被成功诱导出致死基因。②为了获取平衡致死系雄蚕ZEfZeF可将A突变体ZWEF与B突变体ZEFZeF杂交后得到子一代，选取子一代中的ZeFWEF雌蚕突变体与C突变体ZEFZEf杂交，即可获得ZEfZeF个体。
【小问2详解】
由题干在产生配子时两条正常染色体移向一极，可确定产生两种配子为aBZ、WA；选择甲品系与丙品系杂交，后代中杏黄色卵全为雄性，因此选择杏黄色卵进行生产，同时子代中杏黄色卵和黑色卵继续杂交则可继续在子代中获得雄性的杏黄色卵，可选择杏黄色卵和黑色卵进行留种或选择乙品系和丁品系杂交，后代中黄褐色卵全为雄性，因此选择黄褐色卵进行生产，同时子代中黄褐色卵和黑色卵继续杂交则可继续在子代中获得雄性的黄褐色卵，可选择黄褐色卵和黑色卵进行留种。
18. 西瓜（2N═22）是深受大众喜爱的水果，而黄瓤西瓜因为其稀有性，及果肉鲜嫩、汁多沙软、口感清爽、甜而不腻的特性，自上市以来备受大众追捧，下图为育种专家培育不同品种的黄瓤西瓜的过程，据图回答以下问题：
（1）上图中培育不同黄瓤西瓜的原理包括________________；用紫外线照射红瓤西瓜萌发的种子一定能获得绿瓤西瓜吗？为什么？________________。
（2）上图中②过程的具体操作是________________。
（3）黄瓤西瓜3体细胞中最多有________个染色体组
（4）黄瓤西瓜1~5中不能进行有性生殖的是________，与普通二倍体红瓤西瓜依然属于同一物种的是________。
【答案】（1） ①. 基因突变、基因重组、染色体变异 ②. 不一定，因为基因突变具有随机性和不定向性
（2）选择具有多种优良性状的黄瓤西瓜连续自交，并且逐代淘汰表型不符合要求的个体，直至不发生性状分离
（3）6 （4） ①. 黄瓤西瓜3和黄瓤西瓜4 ②. 黄瓤西瓜1
【解析】
【分析】题图分析：①是诱变育种，原理是基因突变；②是杂交育种，原理是基因重组。
【小问1详解】
由黄瓤西瓜4经过④秋水仙素处理得到黄瓤西瓜5利用的是秋水仙素抑制纺锤体的形成使染色体的数目加倍，故属于染色体变异；红瓤西瓜和绿瓤西瓜（由红瓤西瓜经过①是诱变育种）杂交得到多种性状表现不同的黄瓤西瓜属于杂交育种，故原理是基因重组和基因突变；黄瓤西瓜2和黄瓤西瓜1得到黄瓤西瓜3原理是染色体变异。用紫外线照射红瓤西瓜萌发的种子不一定能获得绿瓤西瓜，原因是基因突变具有随机性和不定向性。
【小问2详解】
多种性状表现不同的黄瓤西瓜中既有纯合子，又有杂合子，故②过程的具体操作是选择具有多种优良性状的黄瓤西瓜连续自交，并且逐代淘汰表型不符合要求的个体，直至不发生性状分离。
【小问3详解】
黄瓤西瓜3是由黄瓤西瓜1（二倍体）和黄瓤西瓜2（四倍体）杂交得到的，故黄瓤西瓜3为三倍体，体细胞中有三个染色体组，在有丝分裂后期染色体组数量最多，达到6个染色体组。
【小问4详解】
黄瓤西瓜1~5中不能进行有性生殖的是黄瓤西瓜3和黄瓤西瓜4，因为黄瓤西瓜3中不存在同源染色体、黄瓤西瓜4中染色体组为3个，高度不育；与普通二倍体红瓤西瓜依然属于同一物种的是只有黄瓤西瓜1。
19. 迟发性脊椎骨骶发育不良（简称 SEDL）是一类软骨发育不良遗传病。为了阐明SEDL 发病的分子机制，研究人员对 SEDL 的致病基因和相应正常基因的结构及表达过程进行了研究。 （图甲中 mRNA 前体 E ~E 序列长度分别为67、142、112、147、84、99 bp， bp 表示碱基对），据图回答下列问题:
（1）根据图甲信息分析，I序列与 Sedlin蛋白的氨基酸序列_________（填“存在”或“不存在”）对应关系。
（2）提取患者、携带者和正常人的mRNA，经逆转录获得cDNA后PCR 扩增其正常基因和致病基因，结果如下表所示。
mRNA来源 患者 携带者 正常人
扩增产物长度（bp） 567、425 679、567、537、425 679、537
经检测，SEDL 患者体内不含Sedlin蛋白。推测患者发病的原因：结合图甲和上表数据可以推知，致病基因的成熟mRNA 缺失_________序列（用E ~E 回答）；由上图中两种成熟 mRNA 皆能翻译形成正常的 Sedlin 蛋白推测，该mRNA的_____________位于患者缺失的mRNA序列内，导致翻译无法启动。
（3）基因测序结果表明：与正常基因相比，致病基因仅在I 区域发生了 A/T→C/G碱基对的替换，这种变异方式属于_____________。该变化可引起 mRNA 前体加工过程剪接方式的改变，最终影响蛋白质的合成。
（4）下图1是用DNA 测序仪测出患者的一个DNA 分子片段上被标记一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序（TGCGTATTGG），此 DNA 片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是_________个。下图2显示的脱氧核苷酸链碱基序列为_________________（从上往下序列）。
【答案】（1）不存在 （2） ①. E3 ②. 起始密码子
（3）基因突变 （4） ①. 5 ②. CCAGTGCGCC
【解析】
【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。
【小问1详解】
由图可知，I区域的核苷酸序列转录后的序列被剪切掉，再进行翻译，故推测Ⅰ区域的序列与Sedlin蛋白的氨基酸不存在对应关系。
【小问2详解】
由图可知，两种成熟 mRNA长度相差一个E 对应的序列即142bp，结合PCR扩增产物可知，正常人和患者两种反转录产物的长度差均为：679-567=112bp；537-425=112bp，说明致病基因缺少了一部分核苷酸序列；结合正常基因各序列的长度E3的长度为112bp，故推测致病基因的成熟mRNA缺少了E3序列，可能导致对应的成熟mRNA缺少了起始密码子，不能进行翻译，从而导致不能合成SEDL蛋白。
【小问3详解】
碱基对由A/T→C/G，属于基因突变中碱基对的替换。该基因突变可能导致了mRNA前体加工过程剪接方式的改变，最终影响蛋白质的合成。
【小问4详解】
分析题图，图1中显示的一条链上鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是4个，胞嘧啶脱氧核苷酸的数量是1个，根据碱基互补配对原则，互补链上还有1个鸟嘌呤脱氧核苷酸，即总共有5个鸟嘌呤脱氧核苷酸。分析题图为DNA测序仪显示的某真核生物DNA片段一条链的碱基排列顺序图片。图1的碱基排列顺序已经解读，其顺序是：TGCGTATTGG，所以图中碱基序列应从上向下读，且由左至右的顺序依次是 ACGT，所以图2碱基序列为：CCAGTGCGCC。
20. 黏多糖贮积症是由IDUA基因突变导致转录出的mRNA长度不变但提前出现终止密码子，导致合成的IDUA酶失去活性，积累过多的黏多糖无法及时清除，造成人体多系统功能障碍。科研人员对此病的治疗进行相关研究。
（1）黏多糖贮积症患者细胞中IDUA基因转录出mRNA的过程需要以________为原料。
（2）sup―tRNA（由相应基因转录而来）与普通tRNA的结构、功能相同，但它的反密码子可以与终止密码子配对。在上述这一类突变基因的翻译过程中，加入sup-tRNA发挥的作用是________，从而能够获得有功能的全长蛋白。
（3）不同的sup—tRNA可以携带不同氨基酸，为比较它们的通读效果，科研人员进行了相关研究，实验结果如图。
注：“-”代表未加入
据图分析，实验组将携带不同氨基酸的Sup-tRNA基因和________基因导入正常的受体细胞，并检测导入基因的表达情况。据结果分析，携带酪氨酸的sup-tRNA能________。
（4）科研人员利用携带酪氨酸的sup—tRNA分别对IDUA突变基因纯合小鼠（编号为A组）及IDUA基因敲除小鼠进行治疗（编号为B组），检测肝脏细胞IDUA酶活性和组织黏多糖的积累量，与治疗前的小鼠相比较，实验结果为________，证明携带酪氨酸的sup-tRNA可以治疗黏多糖贮积症。
【答案】（1）核糖核苷酸
（2）识别终止密码子并携带氨基酸至核糖体使翻译过程继续
（3） ①. 突变 ②. IDUA恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成，且效果最好
（4）A组IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少；B组IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异
【解析】
【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构的改变。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。密码子由位于mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基组成。终止密码子的作用是终止翻译过程。基因工程中检测目的基因在受体细胞内是否成功表达可以用抗原—抗体杂交技术。
【小问1详解】
IDUA基因转录出mRNA的过程需要核糖核苷酸。
【小问2详解】
由题干可知，抑制性tRNA（sup-tRNA）可以最终诱导核糖体通读mRNA上的遗传信息合成具有功能的全长蛋白，并且抑制性tRNA（sup-tRNA）与普通tRNA的结构、功能相同，据此推测该抑制性tRNA可以携带氨基酸至核糖体并与终止密码子碱基配对使翻译过程继续。
【小问3详解】
本实验目的是比较携带不同氨基酸的sup-tRNA的通读效果，需要保证实验组细胞含有突变IDUA基因，即其不能合成具有正常功能的IDUA酶（防止正常IDUA酶对实验结果产生干扰），同时保证在不同的实验组细胞中可以转录出携带不同中氨基酸的sup-tRNA，因此实验组中受体细胞中应该含有导入携带不同氨基酸的sup-tRNA基因和突变IDUA基因。若要判断各个实验组细胞中携带不同氨基酸的sup-tRNA是否成功诱导了具有功能的IDUA酶，可以采用该酶的特异性抗体对其进行检测，即进行抗原-抗体杂交。分析题图可知，与对照组（含正常IDUA基因的组）相比，含携带酪氨酸的sup-tRNA的受体细胞中表达的全长IDUA蛋白量比其他实验组都多，说明其能有效恢复细胞中全长IDUA蛋白的合成，且效果最好。
【小问4详解】
由以上实验可知，携带酪氨酸的sup-tRNA能有效诱导核糖体对突变IDUA基因转录出的mRNA进行通读，进而产生具有正常功能的IDUA酶，因此利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA突变基因纯合小鼠进行治疗，与不进行治疗的IDUA突变基因纯合小鼠相比，治疗组小鼠的IDUA酶活性高，组织黏多糖积累量少；同时，利用携带酪氨酸的sup-tRNA对IDUA基因敲除小鼠进行治疗，与不进行治疗的IDUA基因敲除小鼠相比，由于二者都不含有IDUA基因，则其细胞内都没有相应mRNA，因此携带酪氨酸的sup-tRNA无法发挥作用，最终导致治疗组与不治疗组的IDUA酶活性与组织黏多糖积累量无明显差异。
