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高三生物一轮复习经典习题必练 遗传与进化（三）
一、单选题
1．普通六倍体小麦基因组庞大，研究相对困难。拟南芥基因组测序已完成，遗传背景相对清晰。用紫外
线分别照射普通小麦愈伤组织的原生质体30s、1min、2min，再与拟南芥原生质体进行融合，可将小麦染
色体小片段插入拟南芥基因组。下列叙述错误的是（ ）
A．紫外线照射可随机破坏染色体结构
B．可利用灭活病毒促进两种原生质体融合
C．需设置单独培养的未融合原生质体作为对照组
D．借助拟南芥的遗传背景对小麦基因组进行研究
【答案】B
【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，其中数目变异中又分为整倍性变异和非整倍
性变异。可遗传变异包括：基因突变、基因重组、染色体变异，这些变异的遗传物质均发生了改变。
【详解】A、紫外线照射可随机破坏染色体结构，导致发生染色体变异，A 正确；
B、可利用PEG 促进两种原生质体融合，灭活病毒只能用于动物细胞，B 错误；
C、为了排除无关变量的影响，对照组为单独培养的未融合原生质体，C 正确；
D、将小麦染色体小片段插入拟南芥基因组，借助拟南芥的遗传背景对小麦基因组进行研究，D 正确。
故选B。
2．某种鱼生活在相邻但彼此隔离的2 个池塘中。在捕食者多的池塘，鱼短时间快速的游动；在捕食者很少
的池塘，鱼长时间连续的游动。进一步实验发现，雌鱼表现出对原种群雄鱼更强的交配偏好性。下列叙述
错误的是（ ）
A．两种群间鱼的运动能力差异受捕食者数量的影响
B．雌鱼的交配偏好性不利于两种群的基因交流
C．解除地理隔离后两种群的基因库差异可能逐渐减少
D．雌鱼交配偏好性的出现说明已形成新的物种
【答案】D
【分析】现代生物进化理论的基本观点：①种群是生物进化的基本单位，②生物进化的实质在于种群基因
频率的改变。③突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，
种群产生分化，最终导致新物种的形成。③其中突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群
的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、在捕食者多的池塘，鱼短时间快速的游动；在捕食者很少的池塘，鱼长时间连续的游动，两
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种群间鱼的运动能力差异受捕食者数量的影响，A 正确；
B、雌鱼表现出对原种群雄鱼更强的交配偏好性，雌鱼的交配偏好性不利于两种群的基因交流，B 正确；
C、解除地理隔离后，两种群能够进行基因交流，两个种群的基因库差异可能逐渐减少，C 正确；
D、雌鱼交配偏好性的出现并不能说明已形成新的物种，新物种产生的标志是产生了生殖隔离，D 错误。
故选D。
3．下图1 表示某伴X 染色体隐性遗传病患者家系图，基因检测发现该病是由D 基因突变所致，致病基因
有两种类型，记作d1与d2。图2 为相关基因酶切电泳结果，II1性染色体组成为XXY，不考虑新的基因突变
和染色体变异，下列分析正确的是（ ）
A．II1性染色体异常，是因为I2形成配子时，两条X 染色体未分离
B．II2与正常女性婚配，所生子女患病概率是1/2
C．II3与正常男性婚配，所生子女不患病
D．II4与正常男性婚配，所生儿子患病
【答案】D
【分析】该某伴X 染色体隐性遗传病患者家系图，基因检测发现该病是由D 基因突变所致，致病基因有两
种类型，记作d1与d2，分析图1、图2 可知，I1、I2的基因型分别为Xd1Y、XDXd2，II1的基因型为Xd1Xd2Y，
II2的基因型为Xd2Y，II3的基因型为XDXd1，II4的基因型为Xd1Xd2。
【详解】A、I1、I2的基因型分别为Xd1Y、XDXd2，II1的基因型为Xd1Xd2Y，II1性染色体异常，是因为I1形成
配子时，XY 染色体未分离，A 错误；
B、II2的基因型为Xd2Y，若正常女性不携带致病基因，其与正常女性（XDXD）婚配，所生子女患病概率是
0，B 错误；
C、II3的基因型为XDXd1，与正常男性（XDY）婚配，所生子女患病概率为1/4，C 错误；
D、II4的基因型为Xd1Xd2，与正常男性（XDY）婚配，所生儿子（Xd1Y、Xd2Y）都患病，D 正确。
故选D。
4．改良水稻的株高和产量性状是实现袁隆平先生“禾下乘凉梦”的一种可能途径。研究人员克隆了可显
著增高和增产的eui 基因开展探索，部分步骤如下图所示。下列有关说法错误的是（ ）
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步骤I：
步骤II：
A．b 经秋水仙素处理后，自交后代会发生性状分离
B．c 是胚状体，是用于制造人工种子的材料
C．通过PCR 技术鉴定d 是否含有eui 基因
D．d 鉴定后应侵染a 以获得转基因再生植株
【答案】A
【分析】单倍体育种的原理是染色体变异，方法是用花药离体培养获得单倍体植株，再人工诱导染色体数
目加倍；优点是纯合体自交后代不发生性状分离，因而能明显缩短育种年限。
【详解】A、b 经秋水仙素处理后，得到的是纯合子，自交后代不会发生性状分离，A 错误；
B、人工种子是以植物组织培养得到的胚状体、不定芽、顶芽和腋芽等为材料，经过人工薄膜包装得到的
种子，c 是胚状体，是用于制造人工种子的材料，B 正确；
C、PCR 技术是进行DNA 扩增的技术，需要一段引物来进行扩增，依照目的基因的核酸序列设计一段引物，
若能进行扩增，说明转入目的基因成功，即含有eui 基因，C 正确；
D、d 鉴定后应侵染a 以获得具有增高增产性状的转基因再生植株，D 正确。
故选A。
5．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．图乙细胞中5 个四分体排列在赤道板附近
C．图丙每个细胞中都含有5 对同源染色体
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D．图中细胞按照减数分裂时期排列的先后顺序为乙→甲→丁→丙
【答案】B
【分析】分析图示可以看出，甲图的5 对同源染色体正在配对，散乱的分布在细胞中，因此甲图为联会时
期；乙图中配对的染色体排列在赤道板附近，因此为减数第一次分裂中期；丙图形成了两个子细胞，且每
个子细胞中着丝点排列在赤道板上，因此丙图为减数第二次分裂中期；丁图为减数第二次分裂末期，形成
了4 个子细胞。
【详解】AC、丙图形成了两个子细胞，且每个子细胞中着丝点排列在赤道板上，因此丙图为减数第二次分
裂中期，此时细胞中不含同源染色体，AC 错误；
B、图乙细胞中5 个四分体排列在赤道板附近，处于减数第一次中期，B 正确；
D、据图可知，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；丙图处于减数第二次分裂中期；丁图形成了四部分，且每部分含有5 条染色体，
处于减数第二次分裂末期，则图中细胞的分裂顺序为甲→乙→丙→丁，D 错误。
故选B。
6．研究发现，生物中某些大分子的进化速度（蛋白质中的氨基酸或核酸中的核苷酸在一定时间内的替换
率）恒定，可通过比较代表性基因的差异判断物种的亲缘关系，这就是“分子钟”假说。用于比较物种亲
缘关系的代表性蛋白质或基因就是“分子钟”，如细胞色素C、人类线粒体DNA（mtDNA）、原核生物
核糖体RNA 基因等。考古学家从岩土沉积物中提取DNA 检测，通过比较古生物遗骸中DNA 和现代基因
库的材料来研究物种起源及进化。下列说法错误的是（ ）
A．研究人员可使用DNA 分子杂交的方法进行物种亲缘关系的鉴定
B．发菜的核糖体RNA 基因可作为比较物种亲缘关系的“分子钟”
C．可用现代基因库的DNA 序列设计引物对古生物遗骸中DNA 序列进行扩增
D．提取mtDNA 时，研磨液有利于染色体上蛋白质与mtDNA 分离
【答案】D
【分析】生物有共同祖先的证据：（1）化石证据：在研究生物进化的过程中，化石是最重要的、比较全
面的证据，化石在地层中出现的先后顺序，说明了生物是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生逐
渐进化而来的。（2）比较解剖学证据：具有同源器官的生物是由共同祖先演化而来。（3）胚胎学证据：
①人和鱼的胚胎在发育早期都出现鳃裂和尾；②人和其它脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段。
（4）细胞水平的证据：①细胞有许多共同特征，如有能进行代谢、生长和增殖的细胞；②细胞有共同的
物质基础和结构基础。（5）分子水平的证据：不同生物的DNA 和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又
存在差异性。
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【详解】A、不同生物的DNA 和蛋白质等生物大分子，既有共同点，又存在差异性，不同生物的DNA 和
蛋白质等生物大分子的差异可揭示物种亲缘关系的远近，亲缘关系越近，则DNA 序列和蛋白质中氨基酸
序列相似度越高，所以研究人员可使用DNA 分子杂交的方法进行物种亲缘关系的鉴定，A 正确；
B、蛋白质中的氨基酸或核酸中的核苷酸在一定时间内的替换率是恒定的，所以核糖体RNA 基因可作为比
较物种亲缘关系的“分子钟”，B 正确；
C、由于现代生物是古生物进化而来的，现代生物的DNA 与古生物的DNA 具有相似性，所以可以根据现
代基因库的DNA 序列设计引物对古生物遗骸中DNA 序列进行扩增，C 正确；
D、mtDNA 是裸露的DNA 分子，不含蛋白质，D 错误。
故选D。
7．栖息于灌木上的雨蛙通常为亮绿体色，而近年在切尔诺贝利核电站受损核反应堆的附近有较多漆黑体
色的雨蛙出现，研究表明黑色素有助于吸收并消散部分辐射能量。下列相关说法正确的是（ ）
A．污染区不同体色的雨蛙属于不同物种
B．漆黑体色的变异一定出现在核污染之后
C．核污染不影响种群中亮绿体色雨蛙的出生率
D．污染区雨蛙种群中漆黑体色的基因频率上升
【答案】D
【分析】在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不
断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，在自然选
择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。
【详解】A、污染区不同体色的雨蛙属于同一物种，A 错误；
B、漆黑体色的变异有可能出现在核污染之前，但是由于环境（核污染）的选择作用，漆黑体色的雨蛙的
比例有可能增大，B 错误；
C、在有核污染的环境中，漆黑体色的雨蛙具有更大的存活几率，也更有机会繁殖后代，亮绿体色雨蛙生
存概率较小，不易繁殖后代，因此核污染会改变这两种雨蛙的出生率，C 错误；
D、污染区雨蛙种群中漆黑体色个体存活概率更大，产生后代较多，因此其基因频率会上升，D 正确。
故选D。
8．某螺可捕食A、B、C 等多种藻，向玻璃缸中加入等量的三种藻，培养一段时间后，再向缸内加入一定
数量的某螺，并开始统计三种藻的数量，结果如图（实验期间螺的数量不变），以下结论正确的是（ ）
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A．无螺时B 藻竞争力最强
B．该螺对A 藻的捕食偏好最强
C．种间竞争是导致B 藻数量在峰值后下降的主要原因
D．螺对竞争优势藻的捕食偏好会降低藻的物种多样性
【答案】B
【分析】向玻璃缸中加入等量的三种藻，培养一段时间后，再向缸内加入一定数量的某螺，随着时间的变
化，A 藻数量减少，B 藻数量先升后降，C 藻数量慢慢上升。
【详解】A、向玻璃缸中加入等量的三种藻，培养一段时间后，刚放入某螺时，A 藻数量最多，说明无螺
时A 藻竞争力最强，A 错误；
B、放入螺之后，A 藻的数量减少最明显，B 藻数量增加，C 藻数量不变，说明螺类捕食藻类的喜好为A 藻
＞C 藻＞B 藻，B 正确；
C、B 藻数量在峰值时A 藻和C 藻数量都较少，种间竞争并不强，B 藻数量在峰值后数量下降的主要原因
可能与玻璃缸代谢废物积累、无机盐减少等环境因素有关，C 错误；
D、 一种藻类的过度繁殖会造成其他藻类的消亡，螺对竞争优势藻的捕食偏好，会控制该种藻类的数量，
可以给其他藻类腾出空间，增加藻的物种多样性，D 错误。
故选B。
9．科学家激活小鼠皮肤细胞中三种在神经前体细胞内大量表达的转录因子（调控基因转录的蛋白质），
将小鼠皮肤细胞直接转化为能发育成大脑神经细胞的前体细胞，且该细胞能在实验室大量培养，该方法为
受损神经细胞的再生提供了一条崭新途径。下列相关叙述正确的是（ ）
A．由皮肤细胞转化为神经前体细胞是遗传物质发生改变的结果
B．皮肤细胞与神经细胞形态不同是由于组成细胞的蛋白质完全不同
C．正常状态下的小鼠皮肤细胞内一般不会大量表达这三种转录因子
D．神经前体细胞是一种不再具有分裂、分化能力的高分化细胞
【答案】C
【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
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生稳定性差异的过程。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、由皮肤细胞转化为神经前体细胞是发生细胞分化的结果，该过程中并未发生遗传物质的改变，
A 错误；
B、皮肤细胞与神经细胞的蛋白质组成不完全相同，有的蛋白质相同，如ATP 合成酶和呼吸酶等，B 错误；
C、一般而言，正常的皮肤细胞属于高度分化的细胞，不再大量表达这三种在神经前体细胞大量表达的转
录因子，C 正确；
D、结合题意“大脑神经细胞的前体细胞能在实验室大量培养，该方法为受损神经细胞的再生提供了一条
崭新途径”可知，神经前体细胞能够分裂，故能大量培养，能弥补受损细胞，说明其可以分化，D 错误。
故选C。
10．抗肿瘤药物放线菌素D 可阻碍DNA 作为模板的相关生物合成过程，下列过程不会被该药物直接影响
的是（ ）
A．多肽链的合成
B．mRNA 的合成
C．tRNA 的合成
D．子代DNA 的合成
【答案】A
【分析】据题可知，放线菌素D 可阻碍DNA 作为模板的相关生物合成过程，以DNA 作为模板的生物合成
过程有DNA 的复制、转录。DNA 的复制是以DNA 的两条链为模板合成子代DNA 的过程，需要DNA 作
为模板，转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，需要以DNA 作为模板。
【详解】A、多肽链的合成是以mRNA 为模板进行的，该过程不会受到放线菌素D 的直接影响，A 符合题
意；
B、mRNA 的合成是以DNA 一条链作为模板进行的，该过程会受到放线菌素D 的直接影响，B 不符合题意；
C、tRNA 的合成是以DNA 一条链作为模板进行的，该过程会受到放线菌素D 的直接影响，C 不符合题意；
D、子代DNA 的合成是以DNA 两条链作为模板进行的，该过程会受到放线菌素D 的直接影响，D 不符合
题意。
故选A。
11．EPO 是一类多肽类激素，可以使造血干细胞定向分化生成红细胞。当机体缺氧时，低氧诱导因子
（HIF）与EPO 基因的低氧应答元件结合，使EPO 基因表达加快，促进EPO 的合成，过程如右图所示。
下列说法正确的是（ ）
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A．过程①需要解旋酶、RNA 聚合酶、核糖核苷酸
B．EPO 作用于红细胞膜上受体，促进成熟红细胞增殖和分化
C．HIF 从翻译水平调控EPO 基因的表达，从而影响基因与核糖体结合
D．肿瘤细胞HIF 基因的表达活跃，可刺激机体产生更多红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分
【答案】D
【分析】题图分析：图示表示人体缺氧调节机制，其中①表示转录过程，②表示翻译过程。
【详解】A、①过程由DNA 生成mRNA，因此① 代表转录，转录需要RNA 聚合酶、核糖核苷酸，不需要
解旋酶，A 错误；
B、由题干“EPO 是一类多肽类激素，可以使造血干细胞定向分化生成红细胞”可知，EPO 作用于造血肝
细胞膜上受体，B 错误；
C、由图可知，低氧诱导因子（HIF）与EPO 基因的低氧应答元件结合，影响的是转录过程，所以不是从
翻译水平影响基因表达，C 错误；
D、肿瘤细胞HIF 基因的表达活跃，产生更多的HIF，HIF 使EPO 基因表达加快，促进EPO 的合成，EPO
可刺激机体产生更多红细胞，为肿瘤提供更多氧气和养分，D 正确。
故选D。
12．miRNA 是一类真核生物中广泛存在的单链非编码RNA 分子。成熟的miRNA 与AGO 家族蛋白结合形
成沉默复合体，该复合体可通过识别和结合靶基因转录出的mRNA 并对其进行剪切或抑制翻译过程，从而
调控生物性状。下列分析正确的是（ ）
A．沉默复合体发挥作用的场所是细胞核
B．miRNA 基因的表达包括转录和翻译两个阶段
C．利用PCR 技术可检测靶基因转录出的mRNA 的相对含量
D．沉默复合体通过碱基互补配对的方式识别靶基因并抑制其表达
【答案】C
【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA 的一条链为模板合成
RNA 的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA 为模板、以氨基酸为原
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料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA 来运转氨基酸。
【详解】A、有题干可知，沉默复合体可对靶基因转录出的mRNA 并对其进行剪切或抑制翻译过程，因此
其发挥作用的场所是细胞质，A 错误；
B、miRNA 基因只进行转录、不进行翻译，B 错误；
C、现将靶基因转录出的mRNA 进行逆转录得到cDNA，再利用PCR 技术可检测靶基因转录出的mRNA 的
相对含量，C 正确；
D、沉默复合体通过碱基互补配对的方式识别靶基因转录出的mRNA，不是直接识别靶基因，D 错误。
故选C。
13．研究者将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞，产生的反义RNA 能与正常mRNA 互补结合，使
牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低，花青素不同程度减少，花色由紫红变为粉白相间或全白色。下
列叙述正确的是（ ）
A．反义基因干扰了花青素合成酶的转录
B．导入的反义基因数量可影响花青素含量
C．反义基因和反义RNA 的核苷酸种类相同
D．这体现出生物的性状不完全由基因决定
【答案】B
【分析】反义基因转录形成反义RNA，反义RNA 能与正常mRNA 互补结合，反义基因干扰了花青素合成
酶的翻译，导致牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低。
【详解】A、反义RNA 能与正常mRNA 互补结合，故反义基因干扰了花青素合成酶的翻译，A 错误；
B、将不同拷贝数量的反义基因导入牵牛花细胞，反义基因转录形成反义RNA，反义RNA 能与正常
mRNA 互补结合，牵牛花细胞中花青素合成酶的表达量降低，花青素不同程度减少，故导入的反义基因数
量可影响花青素含量，B 正确；
C、反义基因的核苷酸是脱氧核苷酸，反义RNA 的核苷酸是核糖核苷酸，C 错误；
D、反义RNA 是由反义基因转录得到的，故不能体现出生物的性状不完全由基因决定，D 错误。
故选B。
14．辣椒果实有多对相对性状，其中包括着生方向（下垂、直立）和颜色（绿色、紫色、中间色）。为探
究上述两种性状的遗传，研究者选取两种辣椒进行杂交，F1自交，结果如下表。
果实性
状
亲本组合
F2表现型及比例
着生方
向
下垂×直立
下垂：直立=3：1
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颜色
绿色×紫色
绿色：中间色︰紫色=9：3：4
下列叙述正确的是（ ）
A．上述两种性状中下垂和中间色为显性性状
B．果实着生方向的遗传遵循基因的分离定律
C．F2果实中间色的个体中纯合子约占2/3
D．F2果实直立且为绿色的个体约占1/4
【答案】B
【分析】由表可知，下垂×直立，F2表现型及比例为下垂：直立=3：1，说明下垂为显性，着生方向受一对
等位基因控制。绿色×紫色，F2表现型及比例为绿色：中间色︰紫色=9：3：4，说明颜色受两对独立遗传
的基因控制。
【详解】A、上述两种性状中下垂和绿色为显性性状，A 错误；
B、下垂×直立，F2表现型及比例为下垂：直立=3：1，说明下垂为显性，着生方向受一对等位基因控制，
遵循基因的分离定律，B 正确；
C、绿色×紫色，F2表现型及比例为绿色：中间色︰紫色=9：3：4，说明颜色受两对独立遗传的基因控制，
中间色的个体中（1/3AAbb，2/3Aabb）纯合子约占1/3，C 错误；
D、题干未给出三对等位基因的位置关系，F2果实直立且为绿色的个体比例无法计算，D 错误。
故选B。
15．致死基因的存在可影响后代性状分离比。现有基因型为AaBb 的个体，两对等位基因独立遗传，但具
有某种基因型的配子或个体致死，不考虑环境因素对表现型的影响，若该个体自交，下列说法错误的是（
）
A．后代性状分离比为5:3:3:1，则推测其原因可能是基因型AABb 个体致死
B．后代性状分离比为6:3:2:1，则推测其原因可能是某一对基因显性纯合致死
C．后代性状分离比为4:1:1，则推测其原因可能是基因组成为ab 的雄配子或雌配子致死
D．后代性状分离比为7:3:1:1，则推测其原因可能是基因组成为Ab 的雄配子或雌配子致死
【答案】A
【分析】自由组合定律的实质：进行有性生殖的生物在减数分裂产生配子时，位于非同源染色体上的非等
位基因自由组合。根据自由组合定律，基因型为AaBb 的个体产生的配子类型及比例为AB：Ab：aB：
ab=1：1：1：1，雌雄配子随机结合后，后代的基因型及比例为A_B_：A_bb：aaB_：aabb=9：3：3：1。
【详解】A、基因型为AaBb 的个体自交，两对等位基因独立遗传，则后代性状分离比应为9：3：3：1。
若后代性状分离比为5：3：3：1，推测原因可能是基因型AaBb 个体致死，A 错误；
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B、当AA（或BB）纯合致死时，后代表现型比例为（2：1）×（3：1）=6：3：2：1，B 正确；
C、若AaBb 产生的基因型为ab 的雄配子或雌配子致死，则配子组合为（AB：Ab：aB）×（AB：Ab：
aB：ab），统计后代分离比为4：1：1，C 正确；
D、若AaBb 产生的Ab 的雄配子或雌配子致死，则配子组合为（AB：aB：ab）×（AB：Ab：aB：ab），
统计后代分离比为7：3：1：1，D 正确。
故选A。
16．一种无毒蛇的体表花纹颜色由两对等位基因D、d 和H、h 控制，这两对等位基因分别位于两对同源染
色体上。花纹颜色和基因型的对应关系是：D_H_型为野生型（黑色，橘红色同时存在），D_hh 型为橘红
色，ddH_型为黑色，ddhh 型为白色。现有下表三组杂交组合，下列分析错误的是（ ）
杂交组合
F1的表型
一、野生型×白色
野生型、橘红色、黑色、白色
二、橘红色×橘红色
橘红色、白色
三、黑色×橘红色
全部都是野生型
A．第一组杂交实验的F1的四种表型的比例大约是1：1：1：1
B．第二组杂交实验的亲本中橘红色无毒蛇的基因型均为Ddhh
C．让第二组F1中橘红色无毒蛇与另一纯合黑色无毒蛇杂交，理论上杂交后代的表型及比例是野生型：
黑色=3：1
D．让第三组F1中雌雄个体多次交配，理论上杂交后代的表型及比例是野生型：橘红色：黑色：白色
=9：3：3：1
【答案】C
【分析】分析表格：野生型的基因型为D_H_，橘红色的基因型为D_hh， 黑色的基因型为ddH_，白色的
基因型为ddhh；
一：野生型（D_H_）×白色（ddhh)→F1：野生型，橘红色，黑色，白色（ddhh），说明亲本中野生型的基
因型为DdHh；
二：橘红色（D_hh）×橘红色（D_hh）→F1：橘红色，白色（ddhh），说明亲本的基因型均为Ddhh；
三：黑色（ddH_）×橘红色（D_hh）→F1：全部都是野生型（DdHh），则亲本的基因型为ddHH×DDhh。
【详解】A、由以上分析可知一组中野生型亲本的基因型为DdHh，白色的基因型是ddhh，其测交后代中
四种表现型的比例为l：1：1：1，A 正确；
B、由以上分析可知，第二组中双亲的基因型都是Ddhh，且该杂交组合F1的橘红色、白色=3：1，B 正确；
C、第二组F1中橘红色无毒蛇基因型为1/3DDhh、2/3Ddhh，与另一纯合黑色无毒蛇ddHH 杂交，理论上杂
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交后代中黑色个体比例为（2/3）×（1/2）=1/3，野生型个体比例为1-1/3=2/3，野生型：黑色=2：1，C 错
误；
D、第三组亲本的基因型为ddHH×DDhh，F1野生型基因型未DdHh，让F1中雌雄个体交配，理论上杂交后
代的表现型及比例是野生型：橘红色：黑色：白色=9：3：3：1，D 正确；
故选C。
17．蚕豆的生长习性分为有限生长、无限生长和亚有限生长三种类型。研究人员用G、R、F 三个纯合品系
蚕豆进行杂交实验，结果如下表所示。下列推论错误的是（ ）
项目
亲本
F1表型
F2表型及数量
无限生长
型
有限生长
型
亚有限生长
型
实验1
♂G（有限生长型）×♀R（无限生长
型）
无限生长
型
363
91
29
实验2
♀G（有限生长型）×♂R（无限生长
型）
无限生长
型
118
28
9
实验3
♀G（有限生长型）×♂F（无限生长
型）
无限生长
型
？
60
无
A．通过实验1、2 可判断蚕豆的生长习性这一性状的遗传受细胞核基因控制
B．控制该性状的等位基因有两对，两对均为隐性基因的个体表现为亚有限生长型
C．实验2 中，F2无限生长型蚕豆的基因型有4 种，有限生长型蚕豆的基因型有2 种
D．实验3 中，F2无限生长型蚕豆数量理论值应为180
【答案】C
【分析】分析题表可知：实验1 和实验2 为正反交实验，亲本为相对性状的纯合子，子一代都表现为无限
生长型，说明无限生长型为显性性状；又因为两个实验的子二代性状分离相同，都接近于12：3：1，是
9：3：3：1 的变形，说明该性状受常染色体上两对独立遗传的等位基因的控制，遵循基因的自由组合定律，
因此蚕豆的生长习性这一性状的遗传是受细胞核中的基因控制。
【详解】A、分析题表可知：通过实验1、2 正反交结果一致，都接近于12：3：1，可判断蚕豆的生长习性
这一性状的遗传受细胞核基因控制，A 正确；
B、分析题表可知：通过实验1、2 正反交结果一致，都接近于12：3：1，是9：3：3：1 的变形，说明该
性状受常染色体上两对独立遗传的等位基因的控制，遵循基因的自由组合定律，无限生长型为显性性状，
且子一代为双杂合子，子二代中的亚有限生长型为双隐性个体，因此控制该性状的等位基因有两对，两对
均为隐性基因的个体表现为亚有限生长型，B 正确；
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C、分析题表可知：假设控制该性状的两对等位基因是A、a 和B、b，实验1 和实验2 中，无限生长型：有
限生长型：亚有限生长型＝12：3：1，由此推断无限型的基因型可能为A_B_、A_bb，即无限生长型蚕豆
的基因型有4＋2＝6 种，有限型的基因为aaB_，即有限生长型蚕豆的基因型有2 种，两对均为隐性基因的
个体表现为亚有限生长型，亚有限型的基因型为aabb，即亚有限生长型的基因型有1 种，C 错误；
D、分析题表可知：无限型的基因型可能为A_B_、A_bb，有限型的基因型为aaB_，亚有限型的基因型为
aabb，根据实验1 和实验2 可知，品系G 的基因型应为aaBB，实验3 的F2无亚有限型个体，可推知品系F
无b 基因，由于品系F 为无限型，又是纯合子，因此品系F 的基因型为AABB，则F1基因型为AaBB，因
此F2中无限生长型与有限生长型理论比为3：1，故F2无限生长型蚕豆数量理论值应为60×3＝180，D 正确。
故选C。
18．某豌豆品种的粒色（黄/绿）和粒形（圆/皱）分别由一对等位基因控制，且两对基因中某一对基因纯
合时会使受精卵致死。现用黄色圆粒植株自交，子代的表型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿
色皱粒=6 2 3 1
∶∶∶。下列说法错误的是（ ）
A．这两对等位基因独立遗传
B．控制粒色的基因具有显性纯合致死效应
C．黄色圆粒植株产生4 个比例相等的配子
D．自交后代中，纯合子所占的比例为
【答案】C
【分析】自由组合的实质：当具有两对（或更多对）相对性状的亲本进行杂交，在子一代产生配子时，在
等位基因分离的同时，非同源染色体上的基因表现为自由组合。其实质是非等位基因自由组合，即一对染
色体上的等位基因与另一对染色体上的等位基因的分离或组合是彼此间互不干扰的，各自独立地分配到配
子中去。
【详解】A、黄色圆粒植株自交后，由于某对基因纯合致死，子代植株分离比为6：2：3：1，该比值为
9：3：3：1 的变形，表明这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律，即基因位于2 对同源染色体上，
即这两对等位基因独立遗传，且亲本为双杂合子，A 正确；
B、由于子代中黄色∶绿色＝2：1，圆粒：皱粒＝3：1，可知绿色、皱粒为隐性性状，且控制粒色的基因
具有显性纯合致死效应，B 正确；
C、亲本（双杂合子）在减数分裂时，可产生4 种比例相等的配子，而不是4 个，C 错误；
D、自交后代中，只有绿色圆粒、绿色皱粒中有纯合子，所占比例为2/12＝1/6，D 正确。
故选C。
19．家蚕结黄茧和白茧由一对等位基因Y、y 控制，并受另一对等位基因I、i 影响。当基因I 存在时，基因
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Y 的作用不能显现出来。现有下面两组杂交实验，下列分析错误的是（ ）
A．基因Y/y 与基因I/i 符合自由组合定律
B．实验二两亲本的基因型可能是YYIi×YyIi
C．若实验一的F2中结黄茧个体有两种基因型
D．若实验一F1与实验二F1结白茧个体杂交，理论上子代结白茧家蚕中纯合子占1/6
【答案】D
【分析】用分离定律解决自由组合问题：（1）基因原理分离定律是自由组合定律的基础。（2）解题思路
首先将自由组合定律问题转化为若干个分离定律问题。在独立遗传的情况下，有几对基因就可以分解为几
个分离定律问题。如AaBb×Aabb 可分解为：Aa×Aa，Bb×bb．然后，按分离定律进行逐一分析。
【详解】A、实验一显示，F2中白茧：黄茧＝13：3（是9：3：3：1 的变式），说明遵循基因的自由组合
定律，因此基因Y/y 与基因I/i 位于两对同源染色体上，A 正确；
B、实验二中，白茧与白茧杂交，F1中白茧：黄茧＝3：1，相当于一对相对性状的杂合子自交，因此两亲
本的基因型可能是YYIi×YyIi，也可能是YyIi×yyii 或YYIi×YYIi 或YYIi×yyIi，B 正确；
C、由于基因I 存在时，基因Y 的作用不能显现出来，再根据实验一的F2中白茧：黄茧＝13：3（是9：3：
3：1 的变式），因此，结黄茧个体的基因型为1/3YYii、2/3Yyii，有两种基因型，C 正确；
D、在实验一中，F1的基因型是YyIi， 实验二亲本不确定，实验二F1结白茧个体的基因型和比例也有多种
类型，因此子代结白茧家蚕中纯合子的比例也有多个结果，D 错误。
故选D。
20．某二倍体植物花瓣的大小受一对等位基因A、a 控制，基因型为AA 的植株表现为大花瓣，Aa 为小花
瓣，aa 为无花瓣。花瓣颜色（红色和黄色）受另一对等位基因R、r 控制，R 对r 为完全显性，两对等位基
因独立遗传。一对亲本进行杂交实验，下列有关叙述正确的是（ ）
A．若后代表现型和比例是红色大花瓣：黄色大花瓣：无花瓣=1：1：2，则亲本杂交组合是AaRr、
aarr
B．若基因型为AaRr 的亲本自交，则子代共有9 种基因型，6 种表现型
C．若基因型为AaRr 的亲本自交，则子代有花瓣植株中，AaRr 所占比例约为1/3
D．若基因型为AaRr 与Aarr 的亲本杂交，则子代中红色花瓣的植株占1/8
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【答案】C
【分析】据题可知花瓣有三种表现型，花瓣颜色有两种表现型，两对相对性状独立遗传，两对相对性状组
合有五中表现型，红色大花瓣、黄色大花瓣、红色大花瓣、黄色大花瓣、无花瓣。 结合孟德尔遗传定律，
用分离定律解决自由组合的问题。
【详解】A、由题可知，无花瓣：有花瓣=1:1，亲本的基因型为Aa、aa；红：黄色=1:1，亲本的基因型为
Rr、rr；则亲本的基因型为；AaRr、aarr 或者Aarr、aaRr，A 错误；
B、若基因型为AaRr 的亲本自交，子代有9 种基因型：AARR、AaRR、AARr、AaRr、aaRR、aaRr、
AArr、Aarr、aarr，因为aa 无花瓣，所以表现型有5 种，B 错误；
C、若基因型为AaRr 的亲本自交，子代基因型及其比例为：AARR：AaRR：AARr：AaRr：aaRR：aaRr：
AArr：Aarr：aarr=1：2：2：4：1：2 ：1：2：1，其中有花瓣的基因型及其比例为：AARR：AaRR：
AARr：AaRr：AArr：Aarr=1：2：2：4：1：2，AaRr 所占的比例为4/12=1/3，C 正确；
D、若基因型为AaRr 与Aarr 的亲本杂交，子代的基因型及其比例为：AARr：AArr：AaRr：Aarr：aaRr：
aarr=1：1：2：2：1：1，红色花瓣占的比例应该是3/8，D 错误。
21．研究发现，当细胞中缺乏氨基酸时，负载tRNA（携带氨基酸的RNA）会转化为空载tRNA（没有携
带氨基酸的tRNA）进而抑制转录和翻译过程。空载tRNA 和负载tRNA 都是“三叶草形”的空间结构，下
列关于这两类tRNA 的说法，错误的是（ ）
A．负载tRNA 和空载tRNA 都是单链构成
B．负载tRNA 和空载tRNA 均含多个氢键
C．空载tRNA 可能会使mRNA 的数量减少
D．空载tRNA 会导致细胞损失更多的能量
【答案】D
【分析】由题干信息可知，在细胞基因表达过程中，氨基酸缺乏时所产生的应对变化，即负载tRNA（携
带氨基酸的RNA）会转化为空载tRNA（没有携带氨基酸的tRNA）进而抑制转录和翻译过程，避免造成
不必要的损失。
【详解】A、负载tRNA 和空载tRNA 都是由一条RNA 链折叠成的“三叶草”结构，A 正确；
B、负载tRNA 和空载tRNA 都是由一条RNA 链折叠成的“三叶草”结构，包含“臂”和“环”，“臂”
的部分存在碱基互补配对形成氢键，B 正确；
C、转录过程合成mRNA ，由题干“空载tRNA 抑制转录和翻译过程”，所以mRNA 的数量减少，C 正确；
D、当细胞中缺乏氨基酸时，细胞蛋白质合成中断，但转录和翻译消耗能量还在继续，空载tRNA 会抑制
转绿翻译，所以空载tRNA 会导致细胞节约更多的能量，D 错误。
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故选D。
22．下图为Albright 综合征家系图，已知致病基因位于X 染色体。对该家系分析正确的是（ ）
A．此病为隐性遗传病
B．Ⅲ-3 和Ⅲ-6 可能携带致病基因
C．Ⅳ-3 会向后代传递该致病基因
D．Ⅲ-2 再生女儿必为患者
【答案】D
【分析】1、伴X 染色体隐性遗传病：如红绿色盲、血友病等，其发病特点：男患者多于女患者；隔代交
叉遗传，即男患者将致病基因通过女儿传给他的外孙。
2、伴X 染色体显性遗传病：如抗维生素D 性佝偻病，其发病特点：女患者多于男患者；世代相传。
【详解】A、若该病是隐性遗传病，II-5 为女性患者，则其儿子均应患病，与题图中的III-1 表现不符，A
错误；
B、结合A 分析可知，该病不可能是伴X 隐性遗传病，应是伴X 显性遗传病，则图中的Ⅲ-3 和Ⅲ-6 均正常，
为隐性纯合子，不携带致病基因，B 错误；
C、设相关基因型是B/b，Ⅳ-3 正常，其基因型是XbY，不携带致病基因，不会向后代传递该致病基因，C
错误；
D、设相关基因型是B/b，III-2 患病，基因型是XBY，再生女儿必定会遗传给女儿致病基因XB，女儿一定
为患者，D 正确。
故选D。
23．研究发现，AGPAT2 基因表达的下调会延缓脂肪生成。湖羊尾部蓄脂量小，而广灵大尾羊尾部蓄脂量
大。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2 基因启动子区7 个位点的甲基化程度
及基因表达水平，结果如下图。下列叙述正确的是（ ）
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A．甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2 基因的碱基序列不同
B．DNA 甲基化直接阻碍翻译过程实现了对AGPAT2 基因表达的调控
C．第33 和63 位点上的甲基化差异是影响AGPAT2 基因表达量的关键因素
D．两种羊中AGPAT2 基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈正相关
【答案】C
【分析】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，叫作表观遗传。
DNA 分子的碱基甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。
【详解】A、基因的甲基化不会改变基因的碱基排列顺序，A 错误；
B、由柱形图可知，DNA 甲基化后，基因转录产物mRNA 减少，因此甲基化影响转录过程，间接影响翻译
过程，B 错误；
C、由第一幅图可知，相对于广灵大尾羊，湖羊组第33 和63 位点上的甲基化程度较高，导致AGPAT2 基
因mRNA 较少，因此第33 和63 位点上的甲基化差异是影响AGPAT2 基因表达量的关键因素，C 正确；
D、相对于广灵大尾羊，湖羊AGPAT2 基因甲基化程度较高，转录受阻，该基因表达量较小，由此可知，
两种羊中AGPAT2 基因的甲基化程度与其在脂肪组织中的表达量呈负相关，D 错误。
故选C。
24．栽培稻由野生稻驯化而来，但驯化过程使其失去多年生能力。我国科研人员将野生稻与栽培稻杂交，
培育出多年生栽培稻PR24，又通过PR24，将多年生相关基因引入栽培稻“楚粳28”，培育出多年生栽培
稻新品系（如图），降低了劳动力投入，提高了生产效益。下列叙述错误的是（ ）
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A．可利用现代生物技术在DNA 水平筛选含有多年生基因的植株
B．应将筛选出的植株与PR24 回交，以逐步清除楚粳28 的基因
C．连续多代自交是为了获得多年生性状稳定遗传的品系
D．保护野生稻等生物资源是维护国家生物安全的重要措施
【答案】B
【分析】通过PR24，将多年生相关基因引入栽培稻“楚粳28”，利用两个品种进行杂交，但只有多年生相
关基因引入栽培稻“楚粳28”。
【详解】A、利用PCR 等现代生物技术，可在DNA 水平筛选含有多年生基因的植株，A 正确；
B、实验目的是通过PR24，将多年生相关基因引入栽培稻“楚粳28”，故应将筛选出的植株与“楚粳28”回
交，以逐步清除PR24 的无关基因，B 错误；
C、连续多代自交是为了淘汰杂合子，获得纯合子，即获得多年生性状稳定遗传的品系，C 正确；
D、野生稻资源是重要的农业种质资源和遗传多样性资源，对于维持生物多样性和水稻育种研究具有重要
的作用，是我国重要的战略资源,关系着国家的粮食安全，是维护国家生物安全的重要措施，D 正确。
故选B。
25．某些植物中含有一种天然成分-补骨脂素，在紫外线辐射下可以插入DNA 特定的碱基对之间并发生交
联反应，使DNA 双链结构难以打开，同时此反应可能引起皮炎的发生，最终导致皮肤色素沉着。下列叙
述错误的是（ ）
A．补骨脂素的插入可能会影响相关基因的表达水平
B．补骨脂素可特异性识别并嵌入双链DNA 的特定序列
C．补骨脂素的插入导致DNA 碱基对之间磷酸二酯键断裂
D．皮肤接触富含补骨脂素的物质后应避免在阳光下直晒
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【答案】C
【分析】基因表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，该过
程主要在细胞核中进行，需要解旋酶和RNA 聚合酶参与；翻译是以mRNA 为模板合成蛋白质的过程，该
过程发生在核糖体上，需要以氨基酸为原料，还需要酶、能量和tRNA 等。
【详解】A、基因的表达包括转录和翻译过程，其中转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，而
mRNA 又可作为翻译的模板，分析题意可知，补骨脂素会使DNA 双链结构难以打开，故补骨脂素的插入
可能会影响相关基因的表达水平，A 正确；
B、据题可知，补骨脂素在紫外线辐射下可以插入DNA 特定的碱基对之间并发生交联反应，故据此推测补
骨脂素可特异性识别并嵌入双链DNA 的特定序列，B 正确；
C、补骨脂素的插入发生在DNA 特定碱基对之间，而磷酸二酯键是单链DNA 分子中连接两个核苷酸的化
学键，C 错误；
D、分析题意可知，补骨脂素在紫外线下插入DNA 双链中后，可能引起皮炎的发生，最终导致皮肤色素沉
着，故皮肤接触富含补骨脂素的物质后应避免在阳光下直晒，D 正确。
故选C。
二、非选择题
26．女性高血糖可能遗传给后代，研究者对其机制进行了相关研究。
(1)胰岛素由 细胞分泌，其含量不足或机体对其不敏感会引起组织细胞摄取、利用葡萄糖减少，造成
高血糖。
(2)有人推测：高血糖遗传起源于孕前卵母细胞。为验证这一推测，研究者利用链脲菌素（STZ）构建高血
糖母鼠模型，从其体内获得卵母细胞后和正常雄鼠精子进行体外受精，将早期胚胎移植到 （正常/高
血糖）代孕母鼠子宫继续发育并产生后代。往后代腹腔注射一定量葡萄糖溶液，检测血糖浓度和胰岛素分
泌情况（图1），综合以上信息，表明
(3)研究者利用不同浓度的STZ 构建了正常血糖、中度高血糖、重度高血糖的模型母鼠，并检测了减数分裂
Ⅱ中期卵母细胞中Tet3 基因的表达情况，结果表明高血糖引起了Tet3 转录水平下降（图2）。实验设置
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STZ 注射的正常血糖模型组的原因是 。
(4)正常情况下，Tet3 基因参与受精后DNA 的去甲基化过程。追踪高血糖母鼠后代，发现胰岛素分泌相关
基因GCK 的启动子区域高度甲基化且转录水平降低。研究者设计实验验证了该现象是由Tet3 基因表达变
化引起（下表）。
组
别
实验材料
处理
检测指标：受精卵中GCK 启动子区域
的甲基化程度
1
正常母鼠的卵母细胞
与正常雄鼠的精子体
外受精
+
2
高血糖母鼠的卵母细胞
++
3
？
+++
4
在高血糖母鼠的卵母细胞中注射
Tet3mRNA
？
根据实验总体设计和结果推测表中第3 组的实验材料是 ，第4 组的结果是 。
(5)综上所述，女性高血糖遗传的机理是
【答案】(1)胰岛B 细胞
(2) 正常 高血糖遗传起源于孕前卵母细胞
(3)与中度血糖和高度血糖组作对照，排出STZ 对实验结果的影响
(4) 敲除高血糖母鼠的卵母细胞中Tet3 基因 +
(5)通过抑制卵母细胞中Tet3 基因的表达，进而增强受精卵中GCK 启动子区域的甲基化程度，从而抑制胰
岛素分泌相关基因GCK 表达，使胰岛素分泌不足，后代患糖尿病。
【分析】糖尿病是一种严重危害健康的常见病，主要表现为高血糖和尿糖，可导致多种器官功能损害。人
类的糖尿病分为1、2 两种类型，多饮、多尿、多食是其共同外在表现。1 型糖尿病由胰岛功能减退、分泌
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胰岛素减少所致，通常在青少年时期发病，我国的发病率约为十万分之一。2 型糖尿病很常见，与遗传、
环境、生活方式等密切相关，但确切发病机理目前仍不明确。
【详解】（1）胰岛素是胰岛B 细胞分泌的，胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解，进入肝、肌
肉并合成糖原，进入脂肪组织细胞转变为甘油三酯；又能抑制肝糖原的分解和非糖物质转变成葡萄糖。因
此其含量不足或机体对其不敏感会引起组织细胞摄取、利用葡萄糖减少，造成高血糖。
（2）为验证高血糖遗传起源于孕前卵母细胞，需取来自高血糖母鼠的卵母细胞和正常精子体外受精，将
早期胚胎移植到正常代孕母鼠子宫继续发育，并产生后代。往后代腹腔注射一定量葡萄糖溶液，由检测结
果可知，高糖组血糖高于正常组，胰岛素释放指数低于正常组，因此可判断推测正确，表明高血糖遗传起
源于孕前卵母细胞。
（3）实验设置STZ 注射的正常血糖模型组的原因为了与中度血糖和高度血糖组作对照，排出STZ 对实验
结果的影响。
（4）由第3 组实验结果可知，受精卵中GCK 启动子区域的甲基化程度最高，正常情况下，Tet3 基因可参
与受精后DNA 的去甲基化过程，说明第三组实验中Tet3 基因转录水平下降，可能是敲除了高血糖母鼠的
卵母细胞Tet3 基因。第4 组在高血糖母鼠的卵母细胞中注射Tet3mRNA，可以减弱受精卵中GCK 启动子
区域的甲基化程度，使第4 组的甲基化程度小于第2 组，可能与第1 组相似，故则第4 组的结果是+。
（5）综上所述，女性高血糖遗传的机理是通过抑制卵母细胞中Tet3 基因的表达，进而增强受精卵中GCK
启动子区域的甲基化程度，从而抑制胰岛素分泌相关基因GCK 表达，使胰岛素分泌不足，后代患糖尿病。
27．玉米是我国种植面积最大的重要作物，玉米雄性不育系在杂交育种中的作用尤为重要。
(1)玉米雄性不育系在杂交中常作为 ，使子代获得杂种优势。
(2)雄性不育系常存在着不育性状不稳定、基因污染等问题。我国科研工作者为此开展了以下研究。
①研究发现Z 基因在花粉中特异性表达，是导致雄性不育的原因之一。研究者首先利用 法将Z
基因导入玉米细胞，最终获得转基因杂合玉米品系Z580E12，然后将其花粉分别授予母本Z58 和Z580E12，对
花粉管的发育情况进行检测，结果如表1 所示。
表I 花粉管发育情况统计结果
母本
花粉管长度正常
花粉管长度缩短
比例
Z58
46
54
1:1.17
Z580E12
47
53
1:1.13
②结果表明，上述花粉管性状的遗传遵循 定律，由于Z 基因 从而可以导致玉米雄性不育。
(3)IPEI 是玉米正常形成花粉所必需的基因，研究者获得了其纯合突变品系ipel 雄性不育系。为解决其无法
通过自交留种的问题，研究者将一个“基因盒子”导入该品系(图1)，得到了4 个转基因杂合株系P1~P4，
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然后分别将其花粉授予野生品系wc，结果见表2。
表2 花粉管发育和结种情况统计结果
杂交组合
花粉管发育正常:异常
种子无荧光:有荧光
♀wc ♂P1
╳
1:1.11
1:0
♀wc ♂P2
╳
1:1.08
1:0
♀wc ♂P3
╳
1:0
1.05:1
♀wc ♂P4
╳
1:0
1.02: 1
①由于转入了 基因，四个株系均可以正常产生花粉。
②以上结果显示 ，说明P1 和2 中的Z 基因能够正常发挥作用，且“基因盒子”不会遗传给子代，造成
基因污染问题，因此P1 和2 为成功构建的株系。
③在答题卡上补全遗传图解以解释通过该转基因不育系的自交使ipel 雄性不育系能够保持下去的原因 。
【答案】(1)母本
(2) 农杆菌转化法（花粉管通道法） 分离 抑制花粉管的延伸无法正常受精
(3) IPE1 P1 和P2 有一半表现出花粉管异常现象，且后代种子没有荧光出现
雌配子
雄配子
ipe1（可育）
ipe1-基因盒（可育）
ipe1（可育）
ipe1/ ipe1 无荧光种子
ipe1/ipe1-基因盒有荧光种子
ipe1-基因盒（不可育）
无种子
无种子
【分析】1.将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法，农杆菌中的Ti 质粒上的T-DNA 可整合到受体细胞
的染色体DNA 上。动物基因工程中，利用显微注射技术，将目的基因导入动物受精卵。由于动物受精卵
具有极高的全能性，便于目的基因的复制和表达。
2.基因分离定律的实质：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体上的等位基因，等位基因会随同源染色
体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。
【详解】（1）雄性不育系不能产生花粉或花粉不育，只能作为母本。
（2）①将外源基因导入植物细胞常用的方法是农杆菌转化法，农杆菌中Ti 质粒上的T-DNA 可以整合到受
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体细胞的染色体DNA 上，我们国家科学家研发的花粉管通道法也可以将外源基因导入受体细胞。②转基
因杂合玉米品系Z580E12 的花粉管发育情况有两种表型，花粉管长度正常：花粉管长度缩短接近于1:1，
则花粉管性状的遗传遵循基因分离定律，雄性不育的原因是花粉管长度缩短，可知Z 基因抑制花粉管的延
伸无法正常受精，从而导致雄性不育。
（3）①据题意，IPEI 是玉米正常形成花粉所必需的基因，基因盒子中第二个基因是IPEI 基因，所以四个
株系均可以正常产生花粉。②♀wc ♂P1
╳
、♀wc ♂P2
╳
两个组合，花粉管发育正常:异常接近于1:1，P1 和2
中的Z 基因能够正常发挥作用，种子无荧光:有荧光=1:0，“基因盒子”不会遗传给子代。而♀wc ♂P3
╳
、
♀wc ♂P4
╳
两个组合，花粉管发育正常:异常=1:0，Z 基因不能正常发挥作用，种子无荧光:有荧光接近于
1:1，“基因盒子”会遗传给子代。因此P1 和2 为成功构建的株系。③该转基因不育系的自交时，雌性产
生的雌配子是ipe1（可育）、ipe1-基因盒（可育），雄性产生的雄配子是ipe1（可育）、ipe1-基因盒（不
可育），雌、雄配子随机结合后，子代是ipe1/ ipe1 无荧光种子，ipe1/ipe1-基因盒有荧光种子，选择有荧光
种子就是ipel 雄性不育系。遗传图解见答案。
28．学习以下材料，回答(1)~(4)题。
合成生物学新进展
合成生物学指对已有生物系统进行修改或进行人工设计改造，从而合成自然界不存在或未发现的生物系统
等。利用合成生物学，人们对细菌基因组进行改造并利用这些改造的细菌来发酵生产药物(如胰岛素)或其
他有用物质(如生物燃料)，但发酵罐中的细菌可能被病毒污染或逃逸到自然界，造成潜在危害。
目前科学家合成大肠杆菌基因组，用同义序列替换所有UCC 和UCA 的丝氨酸密码子对应的 DNA 序列，
并进一步删除了与UCG 和UCA 密码子对应的tRNA 基因;并设计添加诱骗tRNA 基因，该诱骗tRNA 会把
UCG 和UCA 从原本的丝氨酸识别为亮氨酸，从而合成了一种能够抵抗迄今已知所有天然病毒感染的大肠
杆菌X。
研究团队还在改造的大肠杆菌上添加了两个独立的保障措施。第一个保障措施是防止水平基因转移。水平
基因转移是指遗传物质被水平转移给非子代的其他细胞，这是一种不断发生的自然现象。研究团队在大肠
杆菌X 中将亮氨酸的密码子替换成了UCC 或UCA，如果大肠杆菌X 的遗传物质水平转移到了其他生物体
中，那么这些生物体的天然 tRNA 仍然将UCG 和UCA 转换为丝氨酸，从而得到一堆没有进化优势的乱码
蛋白。同样，如果改造的大肠杆菌的诱骗tRNA 基因被水平转移到了其他生物体，那么这些诱骗tRNA 会
将代表丝氨酸的密码子误读为亮氨酸密码子，从而杀死细胞，防止进一步传播。也就是说，任何逃逸的诱
骗tRNA 基因都“走不远”，因为它们对自然生物体有毒。这也是第一种能够阻止转基因生物的基因水平
转移到天然生物的技术。第二个保障措施是大肠杆菌X 必须依赖实验室制造的非天然氨基酸生存，这种非
天然氨基酸在自然界并不存在。
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合成生物学的大门正在徐徐打开，而新的探索才刚刚开始。
(1)该研究在 ( DNA/RNA/蛋白质)上进行操作，重构了遗传密码系统，从而合成大肠杆菌X，其遗
传信息的传递 (违背/不违背)中心法则。
(2)大肠杆菌X 能够抵抗迄今已知所有天然病毒感染的原因包括 。
A．诱骗tRNA 可使遗传信息正确的情况下基因表达异常
B．丝氨酸转变为亮氨酸可对蛋白质的结构产生影响
C．基于合成生物学，大肠杆菌X 重构了遗传密码系统
D．大肠杆菌X 本身需要诱骗tRNA 才能完成基因表达
(3)大肠杆菌X 中能够水平基因转移的物质包括拟核中的 DNA 和 ，大肠杆菌X 水平基因转移难
以稳定存在的原因是 。
(4)依据文章所述，该研究可以应用于哪些方面?
【答案】(1) DNA 不违背
(2)ABC
(3) 质粒 遗传密码重构，在新的细胞里，难以合成正常的蛋白质；诱骗tRNA 可使新细胞原本的
基因表达紊乱，最终新细胞会死亡
(4)这项研究能够在利用合成生物学技术生产药物或其他有用物质时避免病毒污染带来的巨大损失。而且，
该技术还可以用于转基因生物中，能够防止转基因的逃逸及其可能带来的潜在危害
【分析】分析题意：合成生物学指对已有生物系统进行修改或进行人工设计改造，从而合成自然界不存在
或未发现的生物系统等。大肠杆菌X 属于合成生物学的应用产物，是一种能够抵抗迄今已知所有天然病毒
感染的大肠杆菌。
【详解】（1）由题干信息科学家合成大肠杆菌基因组，用同义序列替换所有UCC 和UCA 的丝氨酸密码
子对应的 DNA 序列，可知该研究是在DNA 上进行操作，进而重构了遗传密码系统，从而合成大肠杆菌
X，其遗传信息的传递不违背中心法则，仍能完成DNA 复制、转录和翻译等过程。
（2）大肠杆菌X 中将亮氨酸的密码子替换成了UCC 或UCA，如果大肠杆菌X 的遗传物质水平转移到了
其他生物体中，那么这些生物体的天然 tRNA 仍然将UCG 和UCA 转换为丝氨酸，从而得到一堆没有进化
优势的乱码蛋白，即丝氨酸转变为亮氨酸可对蛋白质的结构产生影响；如果改造的大肠杆菌的诱骗tRNA
基因被水平转移到了其他生物体，诱骗tRNA 会将代表丝氨酸的密码子误读为亮氨酸密码子，从而杀死细
胞，即诱骗tRNA 可使遗传信息正确的情况下基因表达异常；基于合成生物学，大肠杆菌X 重构了遗传密
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码系统，从而合成了一种能够抵抗迄今已知所有天然病毒感染的大肠杆菌X。综上所述，ABC 正确，D 错
误。
故选ABC。
（3）水平基因转移是指遗传物质被水平转移给非子代的其他细胞，大肠杆菌X 中的基因包括拟核中的环
状DNA 分子和细胞质中的质粒，由于遗传密码重构，在新的细胞里，难以合成正常的蛋白质以及诱骗
tRNA 可使新细胞原本的基因表达紊乱，最终新细胞会死亡等原因使大肠杆菌X 水平基因转移难以稳定存
在。
（4）依据文章所述这项研究能够在利用合成生物学技术生产药物或其他有用物质时避免病毒污染带来的
巨大损失。而且，该技术还可以用于转基因生物中，能够防止转基因的逃逸及其可能带来的潜在危害。
29．母源因子是初级卵母细胞在减数分裂Ⅰ前期的后段开始产生并积累的mRNA 和蛋白质，其对于调控动
物早期胚胎的发育十分重要。为研究不同母源因子的功能，相应母源突变体的培育显得尤为重要。
(1)母源因子由母源效应基因通过基因 过程产生，其产生并积累的时期由于同源染色体未分离，因此
只有纯合突变的雌性个体的后代才是母源突变体。
(2)获得母源突变体的传统方法是反复交配与筛选。以母源效应基因A 为例，科学家利用基因编辑技术将斑
马鱼的一个A 基因敲除后获得杂合子，记作（+/-）。如图1 是获得母源突变体的杂交方案，请补全下图
。
(3)传统交配筛选的方法存在耗时长、纯合的合子突变体的致死率高等缺陷。为了解决上述问题，科学家在
CRISPR/Cas9 基因编辑系统的基础上进行了改进。
sgRNA
①
编码序列能与相应靶基因序列发生碱基互补配对。为构建含有sgRNA 编码序列的重组质粒，需
对含有特定sgRNA 编码序列的DNA 用 处理，然后将其插入到经相同酶处理过的质粒上。斑马鱼的
卵母细胞与精子受精前停滞在减数分裂Ⅰ前期，此时还未开始合成母源因子，在此阶段前对卵母细胞进行
基因敲除可避免母源因子的积累。
②为了实现卵母细胞中基因的特异性敲除，如图2 所示，科学家将含有3 个不同的但靶向相同基因的
sgRNA 编码基因的重组质粒组装到具有特殊元件的载体上，形成新的重组质粒后导入卵母细胞。
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注：eflap—能够驱动基因广泛表达的启动子；EGFP—增强型绿色荧光蛋白基因；I-SecI 一归位内切酶，可
将质粒随机插入到斑马鱼的基因组中。
从理论上分析，一个sgRNA 便能实现靶基因的敲除，请分析3 个sgRNA 串联有何优势，请答出2 点 。
(4)I-SecI 介导的基因插入率并不能达到100%，请根据上述研究分析如何在斑马鱼早期胚胎中筛选出突变体，
并说明理由 。
【答案】(1)转录、翻译/表达
(2)
(3) 限制酶
只构建一个表达载体即可，能准确插入到斑马鱼的基因组中，能通过绿色荧光进行筛选
(4)重组质粒中含有荧光标记基因，若将重组质粒导入受体细胞，则可通过观察是否发出绿色荧光进行筛选
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR 技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标
记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的
方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA 是否插入目的基因--
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DNA 分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋
白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【详解】（1）母源因子是mRNA 和蛋白质，需要基因的转录和翻译产生。
（2）A 组杂交组合，Aa×Aa，则后代基因型为AA:Aa:aa=1:2:1，只有纯合突变的雌性个体的后代才是母源
突变体，则合子突变体①为-/-，B 组杂交组合，母源突变体基因型为-/-，则图示如下：
（3）①需要用限制酶对sgRNA 编码序列的DNA 和质粒酶切处理才能进行连接形成重组质粒。
eflap—
②
能够驱动基因广泛表达的启动子；EGFP—增强型绿色荧光蛋白基因；I-SecI 一归位内切酶，可将
质粒随机插入到斑马鱼的基因组中。则从理论上分析，一个sgRNA 便能实现靶基因的敲除，并且只构建一
个表达载体即可，能准确插入到斑马鱼的基因组中，能通过绿色荧光进行筛选，这都是3 个sgRNA 串联的
优势。
（4）由于I-SecI 介导的基因插入率并不能达到100%，则可通过标记基因进行筛选，由于重组质粒中含有
荧光标记基因，则若将重组质粒导入受体细胞，则可通过观察是否发出绿色荧光进行筛选。
30．马铃薯块茎繁殖的方式易积累病虫害，用种子繁殖是实现马铃薯育种优化的重要途径。
(1)铃薯种子繁殖曾以同源四倍体为主。其减数分裂时，同源染色体会出现“3+1”、“2+2”、“2+1+1”等多
种联会方式，除“2+2”为正常联会外，其余均因 导致结实率低，且染色体组数多，难以获得纯合亲
本进行杂交，种子繁殖非常困难。
(2)研究者尝试用二倍体马铃薯繁殖种子，但其自交不亲和的特性限制了育种工作的开展。研究表明，二倍
体马铃薯自花传粉时花粉管会在雌蕊花柱中部停止生长。花柱中的S-RNase 蛋白和花粉中的SLF 蛋白调控
了该过程。S-RNase 是一种毒性蛋白，过多会引起花粉管生长停滞，特定的S-RNase 能被SLF 识别并降解。
推测SLF （能/不能）识别并降解同一植株的S-RNase。自交不亲和是植物在长期进化中形成的维持
多样性的一种策略。
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(3)研究者发现一株自交亲和的二倍体马铃薯杂合植株，并确定该性状受显性基因A 控制，A 蛋白可广泛识
别并降解多种类型的S-RNase。该杂合植株的自交后代只出现两种基因型：AA 和 Aa，比例接近1:1，而
不是1:2，结合（2）说明理由 。采取连续自交的办法获得高比例的自交亲和纯合子，育种周期长。
(4)为缩短育种年限，采用单倍体育种方式。研究者获得突变体S，用S 给普通二倍体马铃薯授粉，会结出
一定比例的单倍体籽粒（胚是单倍体；胚乳与二倍体种子的胚乳相同，是由1 个精子和2 个极核结合成的
三倍体，极核的遗传物质同卵细胞相同）。
①将突变体S 作为父本与上述杂合的自交亲和马铃薯杂交，根据亲本中某基因的差异（条带位置不同），
确定了F1单倍体胚是由 发育而来，理由是 。
②为便于筛选单倍体，研究者向S 中转入能在胚和胚乳中表达的红色荧光蛋白基因RFP，得到转基因纯合
子S´，用S´进行上述杂交实验。请写出筛选单倍体种子的原理 。
③将筛选出的单倍体种子在萌发阶段用秋水仙素处理，经过筛选，即可得到自交亲和纯合子。
【答案】(1)联会紊乱
(2) 不能 基因/遗传
(3)只有含有A 基因的花粉才具有降解S-RNase 的功能，a 花粉没有此功能，
(4) 母本/卵细胞 2 号和3 号的条带位置相同 通过用S'给普通二倍体马铃薯授粉，选取胚乳
能够发出红色荧光，但胚不发出红色荧光的种子即为单倍体种子
【分析】单倍体生物是由未经受精作用的配子发育成的个体，其染色体数为本物种配子染色体数。
【详解】（1）同源染色体会出现“3+1”、“2+2”、“2+1+1”等多种联会方式，说明会发生联会紊乱，导
致结实率低，难以获得纯合亲本进行杂交，种子繁殖非常困难。
（2）二倍体马铃薯繁殖种子自交不亲和，S-RNase 是一种毒性蛋白，过多会引起花粉管生长停滞，特定的
S-RNase 能被SLF 识别并降解，则说明同一植株的S-RNase 不能被SLF 降解。自交不亲和，降低了基因的
纯合率，利于保持高度杂合性，增加了遗传多样性，是植物在长期进化中的结果。
（3）杂合子Aa 自交，后代只有AA 和 Aa，比例接近1:1，同时A 蛋白可广泛识别并降解多种类型的S-
RNase，说明a 基因不能降解S-RNase，a 花粉没有受精能力。
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（4）①据图可知2 号和3 号的条带位置相同，说明F1单倍体胚是由卵细胞发育而来。
RFP
②
是红色荧光蛋白基因，通过杂交可产生单倍体胚，则可通过用S'给普通二倍体马铃薯授粉，胚是来
源于卵细胞的单倍体胚，胚乳是由1 个精子和2 个极核结合成的三倍体，会发出红色荧光，则选取胚乳能
够发出红色荧光，但胚不发出红色荧光的种子即为单倍体种子。
31．学习以下材料，回答（1）～（5）题。
癌细胞的“大义灭亲”灭活的肿瘤细胞能够诱导抗肿瘤免疫反应，可作为癌症疫苗。但是它们不能在诱导
免疫反应之前杀死肿瘤细胞，因而存在一定限制。研究人员尝试开发一种双功能的治疗策略，利用基因工
程改造肿瘤细胞，使其能够释放肿瘤细胞杀伤物质干扰素β（IFNβ），用以杀死原发性肿瘤；同时刺激免
疫系统，预防癌症。该研究团队选用恶性程度高的脑胶质母细胞瘤（GBM）作为测试模型，利用基因编辑
技术对活肿瘤细胞进行改造。首先进行某种编辑得到A 细胞，随后对A 细胞进一步改造，分别得到以下三
种工程肿瘤细胞：
细胞种
类
细胞功能
IFNβ-TC
释放肿瘤细胞杀伤剂IFNβ，致使肿瘤细胞凋亡
CSF-TC
分泌细胞因子CSF，引起特异性免疫
ThTC
分泌IFNβ 和CSF
ThTC 的制备过程及其作用机制如下图1 所示。在体外细胞共培养试验中，ThTC 能直接杀伤未经改造的
GBM 细胞。
为了评估上述三类细胞能否在体内发挥抗肿瘤作用，研究团队构建GBM 小鼠模型，分别在颅内注入等量
的GBM、IFNβ-TC、CSF-TC 和ThTC，统计60 天内小鼠的生存率，结果如图2。为了检测ThTC 疫苗的效
果，选择在第一次实验中存活的小鼠，在其对侧大脑半球再次注射等量GBM 细胞，持续监测两个月，发
现ThTC 组所有小鼠均没有出现肿瘤。这一实验证实了工程肿瘤细胞，特别是ThTC 细胞可以诱导小鼠长
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期抗肿瘤免疫，揭示了工程化改造肿瘤细胞作为肿瘤疫苗的潜力。
(1)注射灭活的肿瘤细胞可以作为 ，刺激机体产生免疫应答。
(2)ThTC 疫苗治疗癌症优于另外两种工程肿瘤细胞的原因是 。
(3)结合文中信息和图1 分析，A 细胞与GBM 细胞的差异是 ，这样改造的目的是 。
(4)请结合免疫学知识解释ThTC 疫苗能有效抑制对侧肿瘤生长的原因。
(5)有人认为ThTC 疫苗存在安全风险，请说明理由 。
【答案】(1)抗原
(2)既能直接诱导肿瘤细胞凋亡，又能刺激免疫系统引起细胞免疫
(3) A 细胞敲除了干扰素β（IFNβ）受体 防止自身体内产生的IFNβ 杀死A 细胞
(4)第一次注射的ThTC 疫苗使机体产生免疫记忆，再次注射GBM 细胞引起二次免疫，激活记忆T 细胞转
化成细胞毒性T 细胞杀死GBM 细胞
(5)ThTC 细胞本身是肿瘤细胞，有可能在体内无限增殖，引发不良反应
【分析】相同抗原再次入侵时，记忆细胞比普通的B 细胞更快地作出反应，即很快分裂产生新的浆细胞和
记忆细胞，浆细胞再产生抗体消灭抗原，此为二次免疫反应。注射疫苗，引起人体的免疫反应，在体内产
生抗体和记忆细胞，进而获得了对该抗原的抵抗能力。
【详解】（1）据题意可知，灭活的肿瘤细胞能够诱导抗肿瘤免疫反应，可作为癌症疫苗，据此可知，注
射灭活的肿瘤细胞可以作为抗原，刺激机体产生免疫应答。
（2）据题意和表格可知，干扰素β（IFNβ）是肿瘤细胞杀伤剂，CSF 属于细胞因子，能引起特异性免疫，
ThTC 细胞既能分泌IFNβ，又能分泌CSF，而IFNβ-TC 细胞和CSF-TC 细胞分别只能分泌其中之一物质，
因此ThTC 疫苗治疗癌症时既能直接诱导肿瘤细胞凋亡，又能刺激免疫系统引起细胞免疫。
（3）据图1 可知，GBM 细胞含有干扰素β（IFNβ）受体，而A 细胞没有，因此推测A 细胞与GBM 细胞
的差异是A 细胞敲除了干扰素β（IFNβ）受体。干扰素β（IFNβ）是肿瘤细胞杀伤剂，能与肿瘤细胞表面
的干扰素β（IFNβ）受体结合，进而杀死肿瘤细胞，A 细胞没有干扰素β（IFNβ）受体，这样可以防止自
身体内产生的IFNβ 杀死A 细胞。
（4）据图1 可知，脑胶质母细胞瘤（GBM）细胞敲除了干扰素β（IFNβ）受体形成A 细胞后，再改造成
能分泌IFNβ 和CSF 的细胞，即为ThTC 细胞，第一次注射的ThTC 疫苗时，ThTC 细胞能产生干扰素β
（IFNβ），刺激肿瘤细胞直接凋亡，同时也能产生CSF，刺激免疫系统引起细胞免疫，导致肿瘤细胞死亡，
肿瘤抗原暴露，使机体产生免疫记忆，再次注射GBM 细胞引起二次免疫，激活记忆T 细胞转化成细胞毒
性T 细胞杀死GBM 细胞，有效抑制对侧肿瘤生长。
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（5）ThTC 细胞本身是肿瘤细胞，有可能在体内无限增殖，引发不良反应，因此有人认为ThTC 疫苗存在
安全风险。
32．鸽子的眼色为褐色，育种工作者选育出了两个纯种红眼品系甲和乙。已知鸽子的性别决定方式为ZW
型，用甲、乙品系的鸽子进行如下杂交实验，结果如下图：
(1)杂交一和杂交二互为 。
(2)由杂交结果可以判断鸽子的眼色遗传为 遗传，判断的依据是 。
(3)眼色的表现型与虹膜中色素的产生和分布有关，A 基因控制色索的分布，其突变基因a 导致色素不能分
布到虹膜中，而使虹膜表现出其内血管的红色；性染色体上的B 基因控制色素的产生，其突变基因b 导致
色素无法产生。由上述杂交实验可以推断出控制色素分布的基因在 染色体上。杂交一F2中红眼雌性
的基因型为 。
(4)用测交实验证明上述推断，下表中应选择的F1代和对应的预期结果为 。
F1代
预期结果
A．褐眼雄性
B．红眼雌性
C．褐眼雌性
①红眼雄性∶红眼雌性=1 1∶
②褐眼雄性∶红眼雄性∶红眼雌性=1 3 4
∶∶
③褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1 1 1 1
∶∶∶
④褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1 3 1 3
∶∶∶
【答案】(1)正反交
(2) 伴性 正反交结果不同，且杂交二中F1代雄性全为褐眼，雌性全为红眼
(3) 常 AaZbW，AAZbW，aaZBW 和aaZbW
(4)A 和④
【分析】由于图中杂交一种褐眼：红眼=9:7，说明由两对基因控制性状，正反交的结果不同，其中有一对
基因位于Z 染色体上。
【详解】（1）杂交实验一和二的父本与母本刚好相反，所以互为正反交。
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（2）从实验一和实验二中看出，正反交结果不同，且杂交二中F1代雄性全为褐眼，雌性全为红眼，雌雄
表现型不同，说明鸽子颜色为伴性遗传。
（3）根据题干信息，A 基因控制色素的分布，其突变基因a 导致色素不能分布到虹膜中，而使虹膜表现出
其内血管的红色；性染色体上的B 基因控制色素的产生，其突变基因b 导致色素无法产生，所以当A 和B
基因同时存在时表现为褐色，其余为红色，在杂交二中，甲和乙都是红色，子代中雌性为红色，雄性为褐
色，说明A/a 位于常染色体上，B/b 位于ZW 染色体上，则亲本基因型是AAZbZb和aaZBW，子一代基因型
是AaZbW（雌性红色），AaZBZb（雄性褐色），相互交配子二代中红眼雌性的基因型有AaZbW，
AAZbW，aaZBW 和aaZbW。
（4）杂交一中品系乙的亲本基因型是AAZbW 和aaZBZB，子一代是AaZBW、AaZBZb，组合二中亲本基因
型是AAZbZb和aaZBW，子一代基因型是AaZbW（雌性红色），AaZBZb（雄性褐色），测交是和隐性纯合
子（aaZbZb和aaZbW）交配，如果选择AaZbW，则子代全为红眼，不符合要求；故可以选择褐眼雄性
（AaZBZb）交配，子代中AaZBZb：AaZbZb：AaZBW：AaZbW：aaZBZb：aaZbZb：aaZBW：
aaZbW=1:1:1:1:1:1:1:1，则褐眼雄性∶红眼雄性∶褐眼雌性∶红眼雌性=1 3 1 3
∶∶∶。
故选A 和④；
33．学习以下材料，回答（1）～（4）题。
光控RNA 结合蛋白
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RNA 作为中心法则中连通DNA 与蛋白质的重要物质，在细胞内特定的时间 和位置表现出复杂的动态和功
能，但目前相关研究比较有限。2022 年我国科研团队构建出国际首个人工合成的光控RNA 结合蛋白
LicV，能够实现对细胞内RNA 功能和代谢的光调控。图1 中LicV 单体是由LicT 蛋白与光敏蛋白（VVD）
构成的融合蛋白。当蓝光照射时，VVD 迅速形成二聚体，随之LicT 也发生二聚化，LicV 二聚体形成。二
聚化的LicV 能够特异性结合RAT，阻止终止子起作用，使转录继续进行。黑暗环境下，LicV 二聚体解聚，
不能与RAT 结合，转录终止。用不同连接子连接LicT 与VVD，形成的LicV 存在差异，在黑暗和蓝光照
射下检测，可筛选出效果最佳的LicV。基于上述特性，融合蛋白LicV 能够实现对转录的调控功能。在真
核细胞中，翻译起始因子4E 能够特异性地结合mRNA 的5’端，启动翻译过程。将LicV-4E 融合基因导入
真核细胞中，表达出的融合蛋白能够实现对翻译的调控。图2 为双荧光蛋白基因转录形成的mRNA 序列。
黑暗环境下，翻译过程遇到终止密码子UAA 时核糖体离开mRNA，翻译终止；但蓝光照射时，LicV 二聚
体可与图中RAT 结合，4E 启动下游序列的翻译过程。此外，通过LicV 与不同效应蛋白的融合，还可以实
现光控RNA 的细胞定位、剪接以及降解等。四环素能被用作传统开关调控RNA 结合蛋白，但本身具有副
作用，且一旦加入就会持续打开，只能等生物体将其完全代谢掉才会关闭。LicV 是一种可用范围广泛的光
控RNA 结合蛋白，可应用于基因功能研究、细胞生命活动调控等多方面，并展现出在生命科学各研究领
域的巨大潜力。
(1)图1 中RAT 是在 酶的作用下转录形成的。DNA 上的 能够使转录停止。
(2)图1 中红色荧光蛋白基因的表达所起的作用是 。通过比较黑暗和蓝光情况下 ，可以从含有
不同连接子的融合蛋白中筛选出效果最佳的LieV。
(3)结合图2 及文中信息分析，下列相关说法正确的有______。
A．4E 基因需要与LicV 基因共用同一个启动子和终止子
B．4E 的mRNA 需要与LicV 的mRNA 共用同一个起始密码子和终止密码子
C．红色与绿色荧光蛋白的mRNA 共用同一个起始密码子和终止密码子
D．黑暗环境下，实验结果显示细胞中没有荧光
E．蓝光照射下，实验结果显示细胞中有两种荧光
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(4)综合本文信息分析，与四环素作为开关调控RNA 结合蛋白相比较，光调控的主要优势表现在 。
【答案】(1) RNA 聚合 终止子
(2) 显示转录是否继续进行 红色荧光强度差异
(3)ABE
(4)调控更加精准；不会产生四环素引起的副作用
【分析】基因的表达是指遗传信息转录和翻译形成蛋白质的过程。转录是以DNA 的一条链为模板合成
RNA 的过程，该过程需要核糖核苷酸作为原料；翻译是指在核糖体上，以mRNA 为模板、以氨基酸为原
料合成蛋白质的过程，该过程还需要tRNA 来运转氨基酸。
【详解】（1）由题干可知，RAT 是转录产物，转录需要RNA 聚合酶参与。DNA 上的终止子可以使转录
终止。
（2）由图1 和题干可知，黑暗环境中，LicV 二聚体解聚，不能与RAT 结合，转录终止，红色荧光蛋白基
因不能转录，即不能产生红色荧光蛋白，荧光强度较弱；蓝光照射时，二聚化的LicV 能够特异性结合
RAT，阻止终止子起作用，使转录继续进行，红色荧光蛋白基因可以转录，进而翻译产生红色荧光蛋白，
荧光强度较强，因此通过比较这两种环境下红色荧光强度差异，来筛选效果最佳的LieV。
（3）A、由题干“将LicV-4E 融合基因导入真核细胞中”可知，二者为一个融合基因，共用同一个启动子
和终止子，A 正确；
B、由题干可知LicV-4E 融合基因翻译出融合蛋白，因此需要共用同一个起始密码子和终止密码子，B 正确；
C、由图2 可知，黑暗环境下，翻译过程遇到终止密码子UAA 时核糖体离开mRNA，翻译终止；蓝光照射
时，LicV 二聚体可与图中RAT 结合，4E 启动下游序列的翻译过程。红色与绿色荧光蛋白的mRNA 并没有
共用同一个起始密码子和终止密码子，C 错误；
D、有题干可知，黑暗环境下，翻译过程遇到终止密码子UAA 时核糖体离开mRNA，翻译终止，此时已经
翻译形成红色荧光蛋白，因此细胞中有红色荧光，D 错误；
E、蓝光照射时，LicV 二聚体可与图中RAT 结合，4E 启动继续下游序列的翻译过程，也会翻译出绿色荧
光蛋白，因此除了发红色荧光外，还会发绿色荧光，E 正确。
综上所述，CD 错误，ABE 正确，故选ABE。
（4）有题干可知“四环素能被用作传统开关调控RNA 结合蛋白，但本身具有副作用，且一旦加入就会持
续打开，只能等生物体将其完全代谢掉才会关闭”，与四环素作为开关调控RNA 结合蛋白相比较光调控
的主要优势表现在不会产生四环素引起的副作用，并且调控更加精细（只需要调节光信号就可以）。
34．学习以下材料，回答（1）~（5）题。
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A 型塞内卡病毒的快速检测
A 型塞内卡病毒（SVA）会导致猪患水疱传染病，症状与猪口蹄疫等传染病非常相似，增加了鉴别的难度。
VP1 蛋白是SVA 核衣壳蛋白的主要成分，基因序列比较保守，因此常作为SVA 诊断的靶蛋白。
检测病毒抗原常用的方法之一是胶体金免疫层析技术，具有快速、特异性强、操作简便、结果直观等特点。
胶体金试纸条的构成如下图所示。将检测样本滴入样品垫后，样本会沿着硝酸纤维素膜向前移动。如果样
本中含有某种病毒抗原，就会首先被结合垫上的胶体金标记抗体结合，形成“病毒抗原—金标抗体”复合
物，并继续向试纸末端流动。在检测线（T 线）上又被能识别此抗原的另一种抗体捕获，形成“金标抗体
—病毒抗原—T 线抗体”复合物。由于胶体金大量聚集后呈红色，因此T 线显现出红色。试纸中多余的金
标抗体会继续往吸水垫方向流动，当流至质控线（C 线）时，被此处包埋的C 线抗体捕获，形成“金标抗
体—C 线抗体”复合物。同样由于胶体金大量聚集，C 线显现出红色。C 线抗体通常为不具特异性的山羊
抗鼠抗体。
某研究小组利用SVA 的VP1 蛋白，制备得到2 种单克隆抗体（2E10、3E4）。为进一步确定2E10 和3E4
在VP1 上的识别位点，将VP1 蛋白截为4 段，电泳后分别用2E10 和3E4 为探针进行杂交，结果如右图所
示。表明2E10 和3E4 识别VP1 上不同的抗原位点。利用这2 种抗体制备组装成SVA 胶体金试纸条，经检
测，制备的试纸条有良好的特异性、灵敏性和稳定性。
(1)利用胶体金试纸条检验病毒的过程中，试纸上发生待检测病毒的抗原与抗体结合的区域是 。
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(2)写出制备单克隆抗体2E10、3E4 的主要流程 。
(3)研究者判断“2E10 和3E4 识别VP1 上不同的抗原位点”的依据是 。
(4)文中制备的SVA 试纸条的结合垫、检测线、质控线包埋的抗体依次是 。
(5)与需进行PCR 的核酸检测相比，用胶体金试纸条进行抗原检测的检出率略低，主要原因是 。
【答案】(1)结合垫、检测线（T 线）
(2)
(3)2E10 仅与VP1-1 结合，而3E4 仅与VP1-3 结合
(4)2E10、3E4、山羊抗鼠抗体（或：3E4、 2E10、山羊抗鼠抗体）
(5)抗原含量较低时不易被测出，而PCR 过程是以病毒核酸为模板进行多次复制， 少量的病毒核酸在扩增
后可被测出
【分析】一种抗体只能特异性识别一种抗原。
【详解】（1）根据题干信息：“将检测样本滴入样品垫后，样本会沿着硝酸纤维素膜向前移动。如果样
本中含有某种病毒抗原，就会首先被结合垫上的胶体金标记抗体结合，形成“病毒抗原—金标抗体”复合
物，并继续向试纸末端流动。在检测线（T 线）上又被能识别此抗原的另一种抗体捕获，形成“金标抗体
—病毒抗原—T 线抗体”复合物”。推测试纸上发生待检测病毒的抗原与抗体结合的区域是结合垫、检测
线（T 线）。
（2）单克隆抗体的制备要利用已免疫的B 淋巴细胞与骨髓瘤细胞进行杂交经过筛选得到能够产生单克隆
抗体的杂交瘤细胞。因此制备单克隆抗体2E10、3E4 的主要流程：
（3）由于2E10 仅与VP1-1 结合，而3E4 仅与VP1-3 结合，因此2E10 和3E4 识别VP1 上不同的抗原位点。
（4）根据题干信息：某研究小组利用SVA 的VP1 蛋白，制备得到2 种单克隆抗体（2E10、3E4），且C
线抗体通常为不具特异性的山羊抗鼠抗体。因此文中制备的SVA 试纸条的结合垫、检测线、质控线包埋的
抗体依次是2E10、3E4、山羊抗鼠抗体（或：3E4、 2E10、山羊抗鼠抗体）。
（5）由于PCR 过程是以病毒核酸为模板进行多次复制， 少量的病毒核酸在扩增后可被测出，而抗原含量
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降低不易测出。
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