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考向08　遗传的分子基础、变异和进化
【考教衔接】
1.艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中,第一组实验结果显示,S型细菌形成的菌落数量少,说明R型细菌转化成S型细菌的效率　　　　　;由R型细菌转化形成最初的　　　　　,然后经　　　　　形成菌落。
2.双链DNA分子中,互补配对的碱基之间通过氢键连接,G与C之间有　　　　个氢键,A与T之间有　　　　个氢键;　　　　碱基对所占比例越大,DNA分子的结构越稳定。
3.果蝇DNA的电镜照片中的泡状结构叫作复制泡,果蝇DNA上有多个复制泡,说明果蝇DNA上有多个　　　　　　　　,可从不同起点开始DNA复制,其意义是加快　　　　　　　　　,为细胞分裂做好物质准备。复制泡有大有小,说明　 　。
4.色彩斑斓、形态各异的金鱼新品种形成的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　。
5.根据肺炎链球菌的结构特点和人体免疫系统的功能,分析S型细菌能使人患病而R型细菌不能的原因: 　。
6.噬菌体侵染细菌实验中,以细菌或病毒作为探索遗传物质的实验材料,优点是 　。
7.外源基因导入受体细胞后,必须整合到受体细胞的　　　　上才能发挥作用。外源基因随机整合,原有基因被破坏的概率不大,判断依据是　 　。
8.tRNA和rRNA本身不会翻译成蛋白质,原因是　。
9.水毛茛在空气中和水中的叶形态不同,两种形态的叶细胞内核DNA相同,但RNA有差异,原因分别是　　　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
10.蝴蝶进化过程中可能出现过很多类型,但生存繁衍下来的不一定是最高等的类型,原因是　 。
11.(原创)原核细胞DNA复制过程的局部示意图如下,据图分析并回答下列问题:
(1)DNA聚合酶与解旋酶位置靠近,说明DNA复制的特点是　　　　　　　;每条子链与其模板链组成新的DNA,说明DNA复制的特点是　　　　　　　。
(2)图中显示,一条子链是由多个片段连接而成的,该连接过程由DNA连接酶催化;不同于DNA连接酶,DNA聚合酶的作用是 　。
(3)与DNA复制过程相比,转录过程也需要解开DNA双链,并以其中的一条链为模板;启动子紧挨着转录的起始位点,能驱动基因转录出mRNA,双向启动子可同时向两个方向驱动下游基因表达。
①转录过程中,解开DNA双链的是　　　　　　酶。
②双向启动子驱动的同时表达的两个下游基因转录时的模板链　　　　(填“是”或“不是”)所在DNA的同一条脱氧核苷酸链。
【考点分析】
高频考点1　遗传信息的传递和表达及其对
生物性状的控制
真题引领1　(2024·湖北高考)编码某蛋白质的基因有两条链,一条是模板链(指导mRNA合成),其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5'—ATG—3',则该序列所对应的反密码子是()。
A.5'—CAU—3'
B.5'—UAC—3'
C.5'—TAC—3'
D.5'—AUG—3'
获取信息 信息加工与推理
(1)基因中,指导mRNA合成的是模板链,其互补链是编码链。 (2)编码链的一段序列为5'—ATG—3' (1)互补结合的核苷酸链方向相反,反密码子是　　　　一端的三个连续碱基,与mRNA上的　　　　互补结合,mRNA与基因的　　　　链互补结合,因此将编码链碱基序列中的　　　　换成　　　　即为mRNA的碱基序列。 (2)编码链序列为5'—ATG—3'→密码子为5'—AUG—3'→反密码子为3'—UAC—5'
真题引领2　(2024·浙江1月选考)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫的主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低DNA甲基化酶的表达后,即使一直喂食花蜜、花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是()。
A.花蜜、花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是发育成蜂王的重要条件
获取信息 结论
(1)给雌性工蜂幼虫喂食花蜜和花粉,它们发育成为工蜂。 (2)给雌性工蜂幼虫喂食蜂王浆,它们发育成为蜂王。 (3)降低雌性工蜂幼虫DNA甲基化酶的表达,喂食花蜜和花粉,它们发育成为蜂王 (1)蜂王DNA的甲基化程度　　　　　于工蜂,　　　　　　是发育成蜂王的重要条件。 (2)　　　　可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度
真题改编1　(2023·湖南高考改编)细菌glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖原合成的平衡受到CsrAB系统的调节。CsrA蛋白可以结合glg mRNA分子,也可结合非编码RNA分子CsrB,如图所示。下列叙述正确的是()。
A.CsrAB系统调节糖原合成的平衡属于转录水平的调节
B.①过程减弱,②③过程增强,有利于细菌的糖原合成
C.glg基因表达时,mRNA延伸的方向与核糖体沿mRNA移动的方向相反
D.glg基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体的性状
真题改编2　(2022·重庆高考改编)研究发现,降低野生型果蝇幼虫中lint基因的表达,能影响另一基因inr的表达(如图),导致果蝇体型变小等异常。下列叙述错误的是()。
A.基因的表达是指基因控制蛋白质的合成过程
B.提高幼虫lint基因表达可能使其体型变大
C.降低幼虫inr基因表达可能使其体型变大
D.基因lint与inr是控制果蝇体型大小的等位基因
高频考点2　生物变异与生物进化
真题引领3　(2024·河北高考改编)单基因隐性遗传性多囊肾病是P基因突变所致。下图表示某患者及其父母同源染色体上P基因的相关序列检测结果(每个基因序列仅列出一条链,其他未显示序列均正常)。患者的父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。患者弟弟具有①和②突变位点。下列分析错误的是()。
A.未突变P基因的位点①碱基对为A—T
B.①和②位点的突变会导致P基因功能的改变
C.患者同源染色体的①和②位点间发生交换,可使其产生正常配子
D.不考虑其他变异,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
获取信息 结论
(1)某患者及其父母P基因的相关序列检测结果(图)。 (2)父亲、母亲分别具有①、②突变位点,但均未患病。 (3)弟弟具有①和②突变位点 (1)P基因①位点的碱基对为　　　,②位点的碱基对为　　　　。 (2)　　　　位点的突变会导致P基因功能的改变。 (3)患者的①和②突变位点分别来自父亲、母亲,因此两个突变位点位于　　　条染色体上,若同源染色体的非姐妹染色单体间发生交换,可使这两个位点　　　　　　　　　,因此患者可产生正常配子;若不考虑染色体互换,患者弟弟体细胞的①和②突变位点不会位于同一条染色体上
真题改编3　(2024·安徽高考改编)下图表示甲与其他四种生物β-珠蛋白前40个氨基酸的序列比对结果,字母代表氨基酸,“·”表示该位点上的氨基酸与甲的相同,相同位点氨基酸的差异是进化过程中β-珠蛋白基因发生突变的结果。下列叙述正确的是()。
A.不同生物β-珠蛋白同一位点上的氨基酸相同,则基因对应的碱基序列相同
B.不同生物β-珠蛋白同一位点上的氨基酸不同,则基因对应的碱基序列不同
C.图示结果揭示的是当今生物体上进化的印迹之一,属于细胞水平
D.五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异最大,亲缘关系最远
真题改编4　(2023·湖北高考改编)DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列,可检测识别区间的任意片段,并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位,如下图所示。倒位属于哪种类型的变异 用上述探针检测该果蝇,一个有丝分裂中期细胞的Ⅱ号染色体上形成几个杂交信号 ()。
A.基因重组,4个 B.基因重组,6个
C.染色体变异,4个 D.染色体变异,6个
高频考点3　减数分裂与遗传、变异的关系
真题引领4　(2024·浙江1月选考)某精原细胞同源染色体中的一条发生倒位,如图甲。减数分裂过程中,由于染色体倒位,同源染色体联会时会形成倒位环,此时经常伴随同源染色体的互换,如图乙。完成分裂后,若配子中出现染色体片段缺失,染色体上增加某个相同片段,则不能存活,而出现倒位的配子能存活。下列叙述正确的是()。
A.图甲发生了①至③区段的倒位
B.图乙细胞中Ⅱ和Ⅲ发生互换
C.该精原细胞减数分裂时染色体有片段缺失
D.该精原细胞共产生了3种类型的可育雄配子
获取信息 结论
图甲中,b、c、d发生了倒位 位点　　　　发生断裂,导致这两点之间的区段发生倒位
图乙中,形成倒位环并经常伴随同源染色体的互换 (1)互换发生在染色单体　　　　之间。 (2)该精原细胞减数分裂时产生4个配子,即　　　　(正常)、　　　　(倒位但能存活)、　　　　(缺失e,重复a,不能存活)、　　　　(缺失A,重复E,不能存活),因此该精原细胞共产生了　　　　种类型的可育雄配子
真题改编5　(2024·广东高考改编)克氏综合征是一种性染色体异常疾病。某克氏综合征患儿及其父母的性染色体组成见下图。不再考虑其他变异,导致该患儿的染色体异常的原因不可能是()。
A.精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
B.精母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
C.卵母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离
D.卵母细胞减数分裂Ⅱ性染色体不分离
真题改编6　(2023·山东高考改编)基因组成为Ee的某卵原细胞减数分裂Ⅱ时,姐妹染色单体可分别将自身两端粘在一起,着丝粒分开后,2个环状染色体互锁在一起,如图所示。2个环状染色体随机交换一部分染色体片段后分开,分别进入2个子细胞中,交换的部分大小可不相等,位置随机。不考虑其他突变和基因被破坏的情况,该次级卵母细胞所形成的子细胞的基因组成不可能()。
A.都是E或e
B.都是EE或ee
C.一个是E,一个是e
D.一个是EE、ee或Ee,一个没有相应的基因
高频考点4　生物变异在育种上的应用
真题引领5　(2024·黑吉辽高考)栽培马铃薯为同源四倍体,育性偏低。GBSS基因(显隐性基因分别表示为G和g)在直链淀粉合成中起重要作用,只有存在G基因才能产生直链淀粉。不考虑突变和染色体互换,下列叙述错误的是()。
A.相比二倍体马铃薯,四倍体马铃薯的茎秆粗壮,块茎更大
B.选用块茎繁殖可解决马铃薯同源四倍体育性偏低问题,并保持优良性状
C.Gggg个体产生的次级精母细胞中均含有1个或2个G基因
D.若同源染色体两两联会,GGgg个体自交,子代中产直链淀粉的个体占35/36
考点剖析 知识回顾
A.多倍体植株的优点 茎秆粗壮,叶片等　　　　器官比较大,营养物质的　　　　有所增加
B.营养繁殖的特点 选用块茎等营养器官繁殖后代属于营养繁殖,能　　　　　　
C.减数分裂Ⅰ的主要变化 精原细胞经过复制形成初级精母细胞,其中每条染色体由　　　　　　　组成,减数分裂Ⅰ中完成同源染色体　　　　、　　　,并经常发生　　　,形成次级精母细胞
D.分离定律与自由组合定律的现代解释 减数分裂Ⅰ中,　　　　　　及其上的基因分离,　　　　　　及其上的基因自由组合
解题技巧
(1)初级精母细胞、次级精母细胞中所含有的基因数目均为　　　　。 (2)GGgg个体产生的配子中,GG∶Gg∶gg=　　　　　,自交子代中产支链淀粉的个体所占比例为　　　　　,产直链淀粉的个体所占比例=1-产支链淀粉个体所占比例,为　　　　　
真题改编7　(2024·安徽高考改编)甲是具有许多优良性状的纯合品种水稻,但不抗稻瘟病(rr),乙品种水稻抗稻瘟病(RR)。育种工作者欲将甲培育成抗稻瘟病并保留自身优良性状的纯合新品种,设计如下育种方案:
下列相关叙述错误的是()。
A.不断回交的目的是得到具有其他许多优良性状的纯合品种
B.回交阶段,R基因频率随回交次数的增多而增大
C.自交阶段,R基因频率不断提高的原因是人工选择
D.自交阶段,子三代中抗稻瘟病植株约占9/10
高频考点5　生物进化中基因频率的计算
真题引领6　(2024·江西高考)某水果的W基因(存在多种等位基因)影响果实甜度。研究人员收集到1 000棵该水果的植株,它们的基因型及对应棵数如下表。据表分析,这1 000棵植株中W1的基因频率是()。
基因型 W1W2 W1W3 W2W2 W2W3 W3W4 W4W4
棵数 211 114 224 116 260 75
A.16.25% B.32.50%
C.50.00% D.67.50%
考点剖析 知识回顾
表型频率 　　　　　　　占该种群个体总数的比值
基因型频率 　　　　　　　　占该种群个体总数的比值
基因频率 　　　　占全部等位基因数的比值,某基因频率=该基因的　　　　基因型频率+1/2含该种基因的　　　　基因型频率
获取信息 结论
某群体各 基因型的 个体数 W1=(W1W2+W1W3)/(1 000×2)×100%=　　　　%。 W2=[(W1W2+W2W3)/2+W2W2]/1 000×100%=　　　　%。 W3=(W1W3+W2W3+W3W4)/(1 000×2)×100%=　　　　%。 W4=(W3W4/2+W4W4)/1 000×100%=　　　　%
真题引领7　(2024·湖北高考)某二倍体动物的性别决定方式为ZW型,雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡,雌性个体中有1/10患甲病(由Z染色体上h基因决定)。下列叙述正确的是()。
A.该种群有11%的个体患该病
B.该种群h基因的频率是10%
C.只考虑该对基因,种群繁殖一代后基因型共有6种
D.若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%,H基因频率不变
获取信息 结论
(1)性别决定方式为ZW型。 (2)雌性和雄性个体数相等。 (3)该动物种群处于遗传平衡。 (4)甲病由Z染色体上h基因决定,且雌性个体中的患病率为1/10 (1)雌性个体的患病率为1/10,等于h基因频率。 (2)雌性、雄性以及种群中的h基因频率均相等。 (3)种群患病率=(雌性个体中的患病率+雄性个体中的患病率)/2。 (4)种群中相关基因型有5种,即　　　　　　　　　　　　　　。 (5)若患甲病雄性个体减少,则种群中h、H基因频率分别　　　　　
真题改编8　(2024·广东高考改编)EDAR基因的一个碱基替换与东亚人有更多汗腺等典型体征有关。用M、m分别表示突变前后的EDAR基因,研究发现,m基因的频率从末次盛冰期后开始明显升高。下列推测合理的是()。
A.末次盛冰期后,气温升高导致基因突变,产生m基因
B.m基因的频率升高是末次盛冰期后环境选择的结果
C.Mm基因型频率随m基因频率的升高而升高
D.M基因与m基因中,嘌呤碱基所占比例不一定相同
真题改编9　(2024·河北高考改编)地中海沿岸某陆地区域为控制蚊子数量,每年在距海岸线0~20 km(区域A)喷洒杀虫剂。某种蚊子的Est基因与毒素降解相关,其基因频率如图所示。下列分析正确的是()。
A.生活在该陆地区域中的所有蚊子组成一个种群
B.在区域A中,该种蚊子的Est基因频率发生不定向改变
C.距海岸线0~60 km区域内,蚊子受到杀虫剂的选择压力相同
D.曲线在距海岸线20~40 km区域内的变化主要与迁入和迁出有关
【最新模拟】
(1~8,10~11,每题3分,第9题10分,共40分)
1.科学技术和科学方法推动了生物学的研究与发展。下列有关生物学经典实验使用的技术或方法的叙述,正确的是()。
A.电镜下拍摄的细胞亚显微结构照片属于物理模型
B.DNA半保留复制的实验探究中利用了15N标记的放射性同位素
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中向细胞提取物中加入不同的酶利用了“加法原理”
D.摩尔根的果蝇杂交实验中运用假说—演绎法证明了基因在染色体上
2.某双链DNA分子中有p个碱基G,其中一条链上的嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的m倍。下列叙述正确的是()。
A.该DNA分子中嘌呤碱基数量是嘧啶碱基数量的m倍
B.该DNA分子中两个游离的磷酸基团都与五碳糖3'端的C原子相连
C.梅塞尔森和斯塔尔用同位素标记法证明了DNA复制的方式是半保留复制
D.该DNA的一条链中的碱基G有p/2个
3.某种小鼠毛色受基因控制情况如图所示。真黑素和褐黑素的比例不同会使小鼠呈现不同的毛色,且褐黑素有淡化毛色的作用。在Avy基因(与a是一对等位基因)“上游”有多个甲基化修饰位点。下列叙述正确的是()。
A.Avy基因“上游”甲基化后,碱基序列未发生变化,因此不可遗传给后代
B.Avy基因“上游”甲基化后,可能导致DNA聚合酶不能与启动子结合
C.基因型为Avya的不同个体的毛色不同,Avy甲基化程度越高,小鼠毛色越浅
D.基因通过其表达产物来控制生物性状,基因与性状不是简单的一一对应的关系
4.变异在生物界普遍存在,包括可遗传和不可遗传变异。下列关于生物变异的说法,错误的是()。
A.在培养大肠杆菌平板的抑菌圈中出现大肠杆菌菌落,可能是部分大肠杆菌发生基因突变的结果
B.基因型为Avya的不同小鼠由于碱基甲基化程度不同,毛色表现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,属于可遗传变异
C.纯合高茎豌豆和矮茎豌豆杂交产生的F1自交,F2中出现3∶1的性状分离比,是基因重组的结果
D.低温处理洋葱根尖细胞6小时后观察到部分细胞的染色体数目加倍,是染色体变异的结果
5.R2是低等真核生物中广泛存在的一种逆转座子,它可以通过“复制—粘贴”的方式在基因组上发生跳跃。它专一性地“寄生”在宿主基因组的28S核糖体DNA中,借助宿主基因的启动子,合成自身的RNA和蛋白质并组装形成R2复合物(“复制”过程)。R2复合物可再次识别宿主28S核糖体DNA上的专一性位点,通过酶切开DNA双链,再逆转录合成cDNA,将R2基因序列重新整合到宿主基因组上(“粘贴”过程),完成“增殖”。下列有关说法错误的是()。
A.R2的“复制—粘贴”过程需要RNA聚合酶、逆转录酶和DNA连接酶等参与
B.R2的“复制—粘贴”过程可造成基因突变或染色体变异
C.宿主基因的启动子特定区域甲基化会使R2的“复制”过程无法完成
D.R2的存在造成宿主基因组不稳定,增加了遗传多样性,有利于生物的进化
6.小麦单倍体常通过远缘花粉刺激卵细胞的方法获得。研究人员将玉米(二倍体)和普通小麦(六倍体)进行杂交,受精卵排除玉米花粉的染色体后得到小麦单倍体胚,经过人工诱导和筛选培育抗赤霉病小麦品种,育种流程如图所示,①②表示过程。下列相关分析正确的是()。
A.培育抗赤霉病小麦品种利用了基因重组的遗传学原理
B.过程①表示用秋水仙素溶液处理小麦的种子或幼苗
C.过程②可通过接种适量的赤霉菌筛选抗赤霉病小麦品种
D.筛选获得的抗赤霉病小麦品种与普通小麦产生了生殖隔离
7.科考人员对泰山不同海拔的鸟类分布情况进行了研究,绘制了该地区鸟类的进化及分布图(序号代表不同种的鸟)。下列说法正确的是()。
A.种群分布区域的扩大是该地区鸟类新物种形成的关键因素
B.该地区鸟类进化的过程实际上是鸟类与鸟类之间协同进化的过程
C.②③利用的生物和非生物资源相同,其中每个个体都是进化的基本单位
D.①⑤的亲缘关系比较近,说明海拔对不同种群的基因频率演化方向无影响
8.当细胞缺乏氨基酸时,未能与氨基酸结合的空载RNA可与核糖体结合,引发核糖体上的RelA利用GDP和ATP合成ppGpp(如图1),ppGpp可作为信号分子促进或抑制基因的表达(如图2)。下列分析正确的是()。
A.空载的RNA是tRNA,tRNA在翻译过程中作为原料
B.RelA介导ppGpp合成的反应属于放能反应
C.ppGpp促进rRNA基因的表达有利于弥补氨基酸缺乏
D.ppGpp可从翻译水平抑制基因的表达,避免能量浪费
9.(10分)控制果蝇性状的基因位于线粒体DNA、常染色体、X染色体、Y染色体等。现有野生型(灰身长翅刚毛)纯合雌雄蝇若干,某科研小组培育出突变体:黑身长翅截毛雄蝇(甲)、灰身残翅刚毛雌蝇(乙)和雄蝇(丙)。甲、乙杂交,子一代雌雄蝇都为灰身长翅刚毛,再让子一代雌蝇与丙交配,子二代的表型及数量统计结果如下表所示,表中数据与理论上的比例相同。杂交过程中不存在致死和突变现象,各种配子的活力相同。控制黑身/灰身、长翅/残翅和刚毛/截毛三对相对性状的基因分别用A/a、B/b和D/d表示。请回答下列问题:
表型雌蝇雄蝇
灰身长翅刚毛168
灰身残翅刚毛8442
黑身长翅刚毛8442
黑身残翅刚毛168
灰身长翅截毛08
灰身残翅截毛042
黑身长翅截毛042
黑身残翅截毛08
(1)雄蝇丙的表型是　　　　　　。截毛的遗传方式可能是　　　　　　　　　　　。利用题干中的果蝇设计实验探究截毛的遗传方式,实验思路为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(最多设计两次杂交实验),预测结果及结论为　 　。
(2)已知雌蝇同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。画出子一代雌蝇的A/a、B/b这两对基因在染色体上的相对位置关系图:(注:用“”形式表示,其中横线表示染色体,圆点表示基因在染色体上的位置。)
仅考虑体色和翅形的遗传,子一代雌蝇与另一品系基因型相同的雄蝇交配,后代中出现黑身残翅的概率为1/25,已知雄蝇同源染色体的非姐妹染色单体之间不发生互换,则后代中出现灰身长翅的概率为　　　　。
(3)子一代中某只雌蝇产生一个基因型为AABb的卵细胞,推测该果蝇形成该卵细胞最可能的原因是 　。
(4)截毛基因和刚毛基因cDNA中转录的非模板链部分测序情况如下(“-”表示缺少一个碱基):
由此可知,刚毛基因突变成截毛基因发生了碱基对的　　　　　　　　　,造成翻译过程在第　　　　位氨基酸后提前终止。(终止密码子为UAA、UAG、UGA,起始密码子为AUG)
10.(原创)蛋白质乙酰化是细胞控制基因表达、蛋白质活性或生理过程的一种机制,是在乙酰基转移酶的作用下,在蛋白质赖氨酸残基上添加乙酰基的过程(如图所示,图中的a、b、c、d代表生理过程,e代表细胞结构,m、n表示mRNA的两端)。下列有关叙述正确的是()。
A.在有丝分裂的分裂期,可以发生图示中的a、c、d过程
B.除了a过程,构成染色体的组蛋白发生甲基化,也会影响基因的表达
C.在d过程中,启动子应位于m端,终止子应位于n端
D.mRNA、tRNA、rRNA都参与了翻译过程,多个e共同合作,完成了蛋白质的合成
11.(原创)研究发现,丝兰和丝兰蛾之间存在着互利共生关系。雌性丝兰蛾采集丝兰花粉后借助放卵器产卵于丝兰的子房并爬上柱头将花粉压入柱头,完成传粉。丝兰蛾作为丝兰的专性传粉者是后者的生殖所必需的,而丝兰为丝兰蛾及其幼虫提供了赖以生存的食物。下列有关叙述错误的是()。
A.丝兰蛾产生过量卵对丝兰蛾的生存不利
B.含适量昆虫卵的丝兰将获得最大的生殖适合度
C.丝兰蛾之间、丝兰之间、丝兰蛾与丝兰之间发生了协同进化
D.丝兰蛾种群基因频率的改变预示着该种群发生了进化
参考答案
1.低　S型细菌　大量增殖
2.3　2　G—C
3.复制起点　DNA复制的速率　不同起点的DNA复制不是同时开始的
4.基因突变、基因重组和人工选择
5.人体免疫系统具有免疫防御功能,S型细菌具有荚膜,可以抵抗吞噬细胞的吞噬等,能在人体内生活并繁殖导致人患病,而R型细菌没有荚膜,容易被人体的免疫系统清除
6.①个体很小,结构简单,容易看出因遗传物质改变而引起的结构和功能的变化;②繁殖快,可在短时间内大量繁殖
7.DNA　染色体DNA分子中的绝大多数碱基并不构成基因
8.在翻译过程中,tRNA是转运氨基酸的工具,rRNA是核糖体的组成成分,二者都不能作为翻译的模板
9.两种形态的叶细胞都来自同一受精卵　两种形态的叶细胞表达的基因有差异,即转录形成的mRNA有差异
10.生存繁衍下来的是经自然选择后适应环境的类型
11.(1)边解旋边复制　半保留复制　(2)将脱氧核苷酸连接到DNA链的3'端　(3)①RNA聚合　②不是
真题引领1　A　解题思路　tRNA　密码子　模板　T　U
真题引领2　D　解题思路　低　DNA的低甲基化　蜂王浆
真题改编1　D　解析　CsrAB系统调节糖原合成的平衡属于翻译水平的调节,A错误;①过程减弱,②③过程增强,CsrA将更多地与glg mRNA结合形成不稳定的构象,最终核糖核酸酶会催化glg mRNA降解,而glg基因编码的UDPG焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用,故细菌糖原合成受抑制,B错误;基因转录时,mRNA从5'端向3'端延伸,翻译时核糖体沿着mRNA的5'端向3'端移动,C错误。
真题改编2　D　解析　据题意可知,相比野生型果蝇幼虫,lintRi的inr基因的相对表达量增加,体型变小,说明lint基因通过抑制inr基因的表达来维持果蝇体型正常,因此提高幼虫lint基因表达或降低幼虫inr基因表达都可能使果蝇体型变大,B、C正确;分析题意可知,果蝇体型大小与lint基因和inr基因都有关,说明果蝇体型大小是多个基因共同作用的结果,但不能说明lint与inr是等位基因,D错误。
真题引领3　A　解题思路　C—G　A—T　①和②　两　重组到同一条染色体上　
真题改编3　B　解析　密码子具有简并性,因此氨基酸相同,其基因对应的碱基序列不一定相同,A错误;题图所示结果属于分子水平的证据,C错误;五种生物相互比较,甲与乙的氨基酸序列差异数为11个,而乙和丙的氨基酸序列差异数为13个,故甲与乙的亲缘关系并非最远,D错误。
真题改编4　D　解析　倒位属于染色体结构变异,倒位将使DNA探针识别区段分成两半,并分别处于着丝粒两侧,有丝分裂中期细胞经过了复制,因此倒位的Ⅱ号染色体可形成4个杂交信号,其同源染色体出现2个杂交信号。综上所述,D符合题意。
真题引领4　C　解题思路　①和④　Ⅱ和Ⅳ　ABCDE　adcbe　ABcda　ebCDE　2
真题改编5　B　解析　父亲的性染色体组成是XY,母亲的性染色体组成是XX,患者的性染色体组成是XXY,患者的性染色体来源可能是XY型精子+X型卵细胞或Y型精子+XX型卵细胞,父亲产生XY型精子的原因是精母细胞减数分裂Ⅰ性染色体不分离,母亲产生XX型卵细胞的原因是卵母细胞减数分裂Ⅰ或减数分裂Ⅱ性染色体不分离。综上所述,B符合题意。
真题改编6　B　解析　题干中卵原细胞的基因组成是Ee,其产生的次级卵母细胞的基因组成是EE、ee或Ee(同源染色体的非姐妹染色单体间发生互换)。若次级卵母细胞的基因组成是EE,两个子细胞可能是E、E或EE、_;若次级卵母细胞的基因组成是ee,两个子细胞可能是e、e或ee、_;若次级卵母细胞的基因组成是Ee,两个子细胞可能是E、e或Ee、_。综上所述,B符合题意。
真题引领5　C　解题思路　营养　含量　保持优良性状　姐妹染色单体　联会　分离　互换　同源染色体　非同源染色体　偶数　1∶4∶1　1/36　35/36
真题改编7　B　解析　甲与乙杂交,F1与甲回交,F2中的抗稻瘟病植株与甲再次回交,依次重复多代,可使具有优良性状的纯合子比例增大,但就抗稻瘟病性状而言,均为杂合子;再将选取的抗稻瘟病植株自交多代,经过多代筛选,可得到符合要求的新品种,就抗稻瘟病性状而言,自交阶段的起点是基因型为Rr的植株,淘汰rr植株后,子一代RR∶Rr=1∶2,子二代淘汰rr植株后,RR∶Rr=3∶2,因此子三代中抗稻瘟病植株约占1-(2/5)×(1/4)=9/10。综上所述,B错误。
真题引领6　A　解题思路　某表型个体数　某基因型个体数　某个基因　纯合子　杂合子　16.25　38.75　24.5　20.5
真题引领7　B　解题思路　ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW　降低、升高
真题改编8　B　解析　据题意可知,EDAR基因的一个碱基替换导致M基因突变为m基因,因此m基因的出现是基因突变的结果,末次盛冰期后逐渐升高的气温有利于多汗腺(利于散热)的人生存,即自然选择导致种群基因频率发生定向改变,气温升高不是基因突变产生的原因,而是m基因频率升高的原因,A错误,B正确;若0≤m基因频率≤1/2,则Mm基因型频率随m基因频率的升高而升高,若1/2≤m基因频率≤1,则Mm基因型频率随m基因频率的升高而降低,C错误;基因(双链DNA)中嘌呤碱基占1/2,D错误。
真题改编9　D　解析　生活在该陆地区域中的所有蚊子不一定是一个种群,A错误;变异是不定向的,自然选择是定向的,在区域A中,Est基因频率将随杀虫剂的使用而升高,B错误;距海岸线0~60 km区域内,A区域喷洒杀虫剂,其他区域未喷洒,所以杀虫剂对蚊子的选择作用不同,即蚊子受到杀虫剂的选择压力不同,C错误;据题图可知,超过海岸线20 km的区域未喷洒杀虫剂,故曲线在距海岸线20 km附近下降较明显,20~40 km区域内的变化主要与迁入和迁出有关,D正确。
1.D　解析　电镜下拍摄的细胞亚显微结构照片不属于模型,A错误;15N属于稳定同位素,不具有放射性,B错误;艾弗里的肺炎链球菌转化实验通过“减法原理”证实了DNA是遗传物质,C错误。
2.C　解析　双链DNA分子中嘌呤碱基和嘧啶碱基互补配对,因此二者总数相等,A错误;该DNA分子中两个游离的磷酸基团都与脱氧核糖5'端的C原子相连,B错误;双链DNA分子中有p个碱基G,某条链上的碱基G数量无法确定,D错误。
3.D　解析　甲基化修饰可遗传给后代,A错误;与启动子结合的是RNA聚合酶,B错误;分析题图可知,Avy基因甲基化会抑制ASIP蛋白的合成,从而促进真黑素的合成,因此Avy基因甲基化程度越高,真黑素越容易合成,小鼠毛色越深,C错误。
4.C　解析　大肠杆菌是原核生物,可通过基因突变产生新的性状,因此可利用含有抗生素的环境将抗性菌株筛选出来,A正确;小鼠基因甲基化修饰属于表观遗传,表观遗传属于可遗传变异,B正确;豌豆的高茎和矮茎由一对等位基因决定,不存在基因重组,F2中出现3∶1的性状分离比是等位基因分离及雌雄配子随机结合的结果,C错误;低温可抑制纺锤体的形成,低温处理洋葱根尖细胞6小时可使进行有丝分裂的细胞中纺锤丝形成异常而导致染色体数目加倍,属于染色体变异,D正确。
5.B　解析　R2的“复制”过程需要合成自身的RNA和蛋白质,“粘贴”过程需要逆转录合成cDNA,故R2的“复制—粘贴”过程需要RNA聚合酶、逆转录酶和DNA连接酶等参与,A正确;R2专一性地“寄生”在宿主基因组的28S核糖体DNA中,所以它的“复制—粘贴”过程可造成基因突变,但不会造成染色体变异,B错误;宿主基因的启动子特定区域甲基化,会抑制转录过程,从而使R2的“复制”过程无法完成,C正确;R2的存在造成宿主基因组不稳定,从而产生很多变异,增加了遗传多样性,为生物进化提供原材料,D正确。
6.C　解析　过程①中小麦单倍体胚变为六倍体小麦幼胚利用了染色体数目变异的原理,过程②中人工诱导并筛选获得新性状(抗赤霉病)小麦品种利用了基因突变的原理,A错误;过程①表示用秋水仙素溶液处理小麦单倍体胚或幼苗,含三个染色体组的单倍体小麦不会产生种子,B错误;过程②通过人工诱导基因突变来获得抗赤霉病的基因,而基因突变具有不定向性,因此可通过接种适量的赤霉菌营造特定的环境条件,筛选出抗赤霉病小麦品种,C正确;筛选获得的抗赤霉病小麦品种与普通小麦的遗传物质有差异,但还没有产生生殖隔离,D错误。
7.A　解析　该地区鸟类进化的过程实际上是不同物种间、鸟类与无机环境之间协同进化的过程,B错误;分析题图可知,①~④中②③生活的区域不同,利用的生物和非生物资源也不相同,生物进化的基本单位不是个体,而是种群,C错误;由题图可知,①⑤的亲缘关系比较远,说明海拔对不同种群的基因频率演化方向具有一定影响,D错误。
8.D　解析　翻译的模板是mRNA,能识别并结合氨基酸的RNA是tRNA,故空载的RNA属于tRNA,tRNA在翻译过程中作为“搬运工”,而不是原料,A错误;分析图1可知,RelA介导ppGpp合成的过程消耗ATP,因此RelA介导ppGpp合成的反应属于吸能反应,B错误;空载的RNA与核糖体结合后引发ppGpp含量增加,进而提高促进产生氨基酸的基因或降低消耗氨基酸的基因的转录水平,因此ppGpp抑制rRNA基因的表达有利于弥补氨基酸缺乏,C错误;分析图2可知,ppGpp可抑制多肽链的形成,因此ppGpp可从翻译水平抑制基因的表达,避免能量浪费,D正确。
9.(除标注外,每空1分,共10分)(1)黑身残翅刚毛　伴X染色体隐性遗传或伴X、Y染色体隐性遗传　让甲和子一代的雌蝇杂交获得截毛雌蝇,再让截毛雌蝇和野生型刚毛雄蝇杂交,统计后代的性状及其比例(2分)　若后代雌蝇全为刚毛,雄蝇全为截毛,则控制截毛的基因位于X染色体上;若后代雌雄蝇均为刚毛,则控制截毛的基因位于X、Y染色体的同源区段上
(2)　27/50　(3)在四分体时期含有B和b基因的片段发生互换,在减数分裂Ⅱ后期着丝粒分裂后形成的两条染色体进入同一个细胞　(4)缺失和替换　448
解析　(1)甲、乙杂交,子一代雌雄蝇都为灰身长翅刚毛,说明灰身、长翅、刚毛为显性性状,再让子一代雌蝇与丙交配,子二代的统计结果为雌蝇中灰身∶黑身=1∶1,长翅∶残翅=1∶1,且雌蝇全为刚毛;雄蝇中灰身∶黑身=1∶1,长翅∶残翅=1∶1,刚毛∶截毛=1∶1,说明控制体色和翅形的基因位于常染色体上,且子一代与丙交配是测交类型,而控制刚毛和截毛的基因位于性染色体上(伴X染色体遗传或伴X、Y染色体遗传),由于子二代雌蝇的一个刚毛基因来自雄蝇丙,所以丙的表型是黑身残翅刚毛。利用题干中的果蝇设计实验探究截毛的遗传方式的实验思路见答案。若控制截毛的基因仅在X染色体上,则甲的基因型是XdY,子一代雌蝇的基因型是XDXd,杂交获得的截毛雌蝇的基因型为XdXd,该雌蝇和野生型刚毛雄蝇(XDY)杂交,后代的雌蝇全为刚毛,雄蝇全为截毛;若控制截毛的基因在X、Y染色体的同源区段上,则甲的基因型是XdYd,子一代雌蝇的基因型是XDXd,杂交获得的截毛雌蝇的基因型为XdXd,该雌蝇和野生型刚毛雄蝇(XDYD)杂交,后代的雌雄蝇全为刚毛。(2)由于子二代中灰身∶黑身=1∶1,长翅∶残翅=1∶1,但是两对性状组合之后的比例不是1∶1∶1∶1,说明控制体色和翅形的基因位于同一对常染色体上,由于雌蝇中灰身长翅刚毛∶灰身残翅刚毛∶黑身长翅刚毛∶黑身残翅刚毛=16∶84∶84∶16,因此子一代的基因型是AaBb,Ab在一条染色体上,aB在另一条染色体上,图见答案。子一代雌蝇与另一品系基因型相同的雄蝇交配,后代出现黑身残翅的概率为1/25,说明虽然它们的基因型相同,但是由于雄蝇的同源染色体的非姐妹染色单体之间不发生互换,且后代出现黑身残翅,所以雄蝇的AB在一条染色体上,ab在另一条染色体上,只产生AB、ab两种雄配子,概率均为1/2,据此计算ab雌配子的概率,即(1/2)×ab雌配子的概率=1/25,得出ab雌配子的概率是2/25,进而推出AB雌配子的概率是2/25,Ab雌配子的概率=aB雌配子的概率=21/50,雌雄配子随机结合,后代中出现灰身长翅的概率是(21/50)×(1/2)+(21/50)×(1/2)+(2/25)×(1/2)+(2/25)×(1/2)+(2/25)×(1/2)=27/50。(3)略。(4)据题图判断,刚毛基因突变成截毛基因发生了碱基对的缺失和替换。图中截毛基因从第7位碱基开始编码氨基酸,1 351~1 353位碱基对应的是终止密码子,所以编码氨基酸的碱基一共是1 350-6=1 344个,据此推断mRNA上的碱基一共有1 344个,三个相邻碱基构成一个密码子,编码一种氨基酸,1 344÷3=448,因此翻译过程在第448位氨基酸后提前终止。
10.B　解析　在有丝分裂的分裂期,染色体高度螺旋化,不可以发生图示中的a、c、d过程,A错误;在d过程中,起始密码子应位于m端,终止密码子应位于n端,C错误;一个e(核糖体)单独完成蛋白质的合成,D错误。
11.C　解析　丝兰蛾产生过量卵对植物的生存不利,同时会危害其自身的生存,A正确;协同进化过程中形成了一种特殊的机制来确保共生关系的稳定,植物可以选择性地使昆虫产卵多的花粉败育,故含适量昆虫卵(获得适当传粉)的丝兰将获得最大的生殖适合度,B正确;协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展,而丝兰蛾之间、丝兰之间指的是相同物种之间,故丝兰蛾之间、丝兰之间没有发生协同进化,C错误。

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