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命题点专训(四)　遗传的分子基础、变异育种和进化(选择题)
1．(2024·安徽合肥三模)2023年香港大学翟元梁教授等研究人员成功从酵母细胞中纯化得到人内源MCM-DH，也称为复制前复合体，并解析出高分辨率冷冻电镜结构，揭示了人细胞DNA复制起始新机制。下列叙述错误的是(　　)
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．在细胞周期的间期MCM-DH被组装和激活
C．一个细胞周期中图示复制的起点只起始一次
D．抑制MCM-DH能够实现细胞周期的同步化
2．(2024·辽宁沈阳模拟)DNA的双链中，转录时作为模板的链叫模板链或反义链，另一条叫编码链或有义链。下图是DNA分子中某些基因有义链和反义链的分布示意图。据图分析下列说法错误的是(　　)
A．不同的基因可能同时转录，但不能同时复制
B．若基因A、B同时转录，则与二者结合的RNA聚合酶的移动方向是相反的
C．DNA分子的一条链包含某些基因的有义链和另一些基因的反义链
D．基因C有义链中的腺嘌呤与反义链中的胸腺嘧啶数量相同
3．(2024·山东潍坊一模)miRNA可通过破坏靶mRNA的稳定性参与转录后基因表达调控。circRNA富含miRNA的结合位点，通过与miRNA作用来调控靶基因的表达水平。下列说法错误的是(　　)
A．miRNA与circRNA分子基本组成单位相同
B．miRNA通过抑制翻译过程而阻断靶基因的表达
C．circRNA与miRNA结合抑制了靶基因的表达
D．circRNA与miRNA结合遵循碱基互补配对原则
4．(2024·山东日照期中)研究发现，远缘杂交过程中杂合子中来自父方的染色体会消失。利用这一发现，研究人员设计了小麦远缘杂交诱导单倍体培育小麦优质新品种技术(如图)。下列说法错误的是(　　)
A．该技术能有效地提高育种效率，明显缩短育种年限
B．据图可知，小麦与鸭茅状摩擦禾之间存在生殖隔离
C．用光学显微镜观察到单倍体细胞中含3个染色体组
D．品种丙的细胞中含有鸭茅状摩擦禾全部的遗传物质
5．(2024·湖北武汉模拟)百岁兰是一种沙漠植物，曾在巴西采集到化石，其一生只有两片高度木质化的叶子。百岁兰基因组整体呈现重度甲基化，避免DNA的“有害”突变。在漫长的极端干旱和贫营养的条件下，百岁兰基因组朝着小且“低耗能”的方向演化。下列叙述错误的是(　　)
A．化石是研究百岁兰进化最直接、最重要的证据
B．重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变，故突变无法为其进化提供原材料
C．极端干旱和贫营养的条件，使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的频率升高
D．百岁兰高度木质化的两片叶子能适应干旱环境，是自然选择的结果
1 / 1命题点专训(四)　遗传的分子基础、变异育种和进化(选择题)
(教师用书独具)
1．(2024·河北衡水模拟)离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术，其主要原理是利用离心力将不同密度的物质分离，从而实现进一步的分析和研究。下列叙述正确的是(　　)
A．科学家采用逐渐降低离心速率的方法分离不同大小的细胞器
B．赫尔希和蔡斯利用离心技术将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开
C．梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同N元素的DNA分布在试管的不同位置
D．科学家可以用离心法直接将番茄细胞和马铃薯细胞融合得到杂种细胞
C　[分离不同大小的细胞器应采用逐渐提高离心速率的方法，起始离心速率低，让大的颗粒沉降在管底，小的颗粒仍悬浮在上清液，收集沉淀，改用较高的离心速率继续分离，A错误；赫尔希和蔡斯利用离心技术是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，B错误；梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同N元素的DNA分布在试管的重带、中带、轻带，C正确；应先去除番茄细胞和马铃薯细胞的细胞壁得到原生质体，再使用诱导融合技术(如离心法)，D错误。]
2．(2024·广东深圳联考)下图为某真核生物核DNA分子复制过程示意图，有关叙述正确的是(　　)
A．图中DNA分子复制过程需要解旋酶和RNA聚合酶　
B．图示可体现DNA的复制是一个边解旋边复制的过程
C．解旋酶破坏的是相邻核苷酸之间的磷酸二酯键
D．图中3个复制起点同时开始DNA复制
B　[题图中DNA分子复制过程需要解旋酶和DNA聚合酶，A错误；图中显示了DNA复制的过程为边解旋边复制，B正确；DNA分子复制过程中解旋酶破坏的是碱基之间的氢键，C错误；DNA复制过程中，复制速率是相同的，而题图中3个复制起点处所形成的“复制泡”大小不同，因此说明3个复制起点不是同时开始复制的，D错误。]
3．(2024·湖北武汉模拟)一胰腺细胞被置于含有放射性尿嘧啶的培养基中，经培养后在细胞核中出现两种含放射性的纤维状灯丝结构。几分钟后再次检测，发现细胞核中的放射性减弱。下列叙述正确的是(　　)
A．两种纤维状灯丝结构的本质是复制中的DNA，其放射性来自引物
B．细胞核中放射性减弱，其原因是尿嘧啶参与合成的RNA逐渐被分解
C．DNA在解旋酶的作用下解开双链后，作为模板合成两种纤维状灯丝结构
D．细胞核中放射性逐渐减弱，同时细胞质中的放射性会逐渐增强
D　[RNA中含有尿嘧啶，DNA中不含有尿嘧啶，一胰腺细胞被置于含有放射性尿嘧啶的培养基中，经培养后在细胞核中出现两种含放射性的纤维状灯丝结构，说明两种纤维状灯丝结构的本质是RNA，其放射性来自尿嘧啶，A错误；细胞核中放射性减弱，其原因是合成的RNA通过核孔进入细胞质，B错误；转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，DNA在RNA聚合酶的作用下解开双链后，以一条链作为模板合成两种纤维状灯丝结构(RNA)，C错误；利用放射性尿嘧啶合成的RNA会通过核孔进入细胞质，细胞核中放射性逐渐减弱，同时细胞质中的放射性会逐渐增强，D正确。]
4．(2024·湖南长郡中学检测)哺乳动物的某些基因表达过程非常复杂，转录形成的pre-mRNA需要借助剪接体剪接形成mRNA才可用于翻译，部分过程如图所示。下列相关分析错误的是(　　)
A．图中③翻译过程中核糖体移动的方向为从左向右
B．a、d为核苷酸链的5′端，b、c、e为核苷酸链的3′端
C．②剪接时，剪接体将pre-mRNA的磷酸二酯键剪开
D．①③过程中都存在碱基互补配对，但配对方式不完全相同
B　[图中③翻译过程中，从tRNA的脱离方向可以判断出核糖体移动的方向为从左向右，A正确；转录过程中b为新形成的RNA链，故b、c为5′端，a为3′端，核糖体移动的方向为从左向右，故e也为核苷酸链的3′端，B错误；②剪接时，剪接体剪的是pre-mRNA的磷酸二酯键，C正确；转录和翻译过程都存在碱基互补配对，相比于翻译过程，转录过程中特有的碱基互补配对方式为T—A，D正确。]
5．(2024·河北衡水模拟)DNA甲基化是表观遗传的重要机制。根据序列甲基化程度的不同，可以将其分为全甲基化、半甲基化和非甲基化。目前已知有两种甲基化酶，从头甲基化酶和维持甲基化酶。从头甲基化酶可以作用于非甲基化的位点，加一个甲基到一条链上；维持甲基化酶可以作用于半甲基化位点，将其转变为全甲基化位点。下列相关叙述错误的是(　　)
A．非甲基化位点可以在维持甲基化酶的作用下成为全甲基化位点
B．一个全甲基化位点经过复制后会形成两个半甲基化位点
C．在维持甲基化酶的作用下，全甲基化位点复制后也可以继续保留全甲基化
D．一个全甲基化位点经过两次复制之后可能形成4个全甲基化位点
A　[由题意可知，从头甲基化酶作用于非甲基化位点，维持甲基化酶作用于半甲基化位点，根据酶的专一性特点可知，维持甲基化酶无法直接作用于非甲基化位点，A错误；根据DNA分子半保留复制的特点，一个全甲基化位点经过复制后会形成两个半甲基化位点，B正确；全甲基化位点经过复制形成半甲基化位点，然后在维持甲基化酶的作用下，半甲基化位点转变为全甲基化位点，所以全甲基化位点复制后也可以继续保留全甲基化，C正确；若每次复制后，下一次复制前都能有维持甲基化酶发挥作用，将复制形成的半甲基化位点转变为全甲基化位点，一个全甲基化位点经过两次复制之后可能形成4个全甲基化位点，D正确。]
6．(2024·广东广州一模)转座子是染色体上一段能够自主复制和移位的DNA序列。复制型转座子的 DNA通过转录RNA来合成相应DNA片段，然后插入新位点。非复制型转座子直接将自身DNA从原来位置切除并插入新的位点。澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上。下列叙述错误的是(　　)
A．复制型转座子转座过程需要逆转录酶、DNA连接酶等参与
B．澳洲野生稻的基因组大小的变化主要是复制型转座子引起的
C．转座子可能会造成基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害
D．转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物进化
D　[复制型转座子转座过程是转座子的DNA通过转录RNA来合成相应DNA片段，然后插入新位点，故需要用到逆转录酶、DNA连接酶等的参与，A正确；澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上，故可以说澳洲野生稻基因组的大小变化主要是复制型转座子引起的，B正确；转座子是一段能移位的DNA序列，可能会引发基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害，C正确；转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传的稳定性，可能提高了遗传多样性，有利于进化，D错误。]
7．(2024·山东济宁模拟)雄蚕比雌蚕的吐丝量高且蚕丝质量好，但雌雄鉴别困难。已知基因B能使蚕卵呈黑色，反之则蚕卵为白色。用X射线处理雌蚕甲，流程如下图，下列叙述错误的是(　　)
A．X射线处理，既可引起基因突变，也可引起染色体结构变异
B．使用光学显微镜观察细胞中的染色体形态，可区分乙、丙个体
C．突变体丁与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，可实现对子代的大规模性别鉴定
D．丙与基因型为bbZZ的雄蚕杂交，子代中基因型为bbZW的个体占1/2
D　[由题图分析可知：X射线处理，既可以引起基因突变也可以引起染色体结构变异，A正确；乙与丙的区别在于B基因位置，使用光学显微镜观察细胞中染色体形态，可区分乙、丙个体，B正确；将突变体丁(bbZWB)与bbZZ的雄蚕杂交，子代雄性(bbZZ)蚕卵呈白色，雌性(bbZWB)蚕卵呈黑色，可实现对子代的大规模性别鉴定，C正确；丙(bOZWB)与bbZZ的雄蚕杂交，子代的情况为1/4bbZWB、1/4bbZZ、1/4bOZWB、1/4bOZZ，子代中bbZW的概率为0，D错误。]
8．(2024·江苏南通调研)萨克斯滨螺是一种海洋蜗牛，在过去10万年内成功进化为胎生，而其栖息地的“近亲”海洋蜗牛还是卵生，这种进化导致萨克斯滨螺可以扩散到新的栖息地。下列相关叙述错误的是(　　)
A．萨克斯滨螺和“近亲”海洋蜗牛构成一个种群，是进化的基本单位
B．萨克斯滨螺由卵生进化为胎生是一步步逐渐积累进化的结果
C．萨克斯滨螺化石是研究其进化的最直接、最重要的证据
D．萨克斯滨螺的基因频率发生定向改变使其适应新的环境
A　[萨克斯滨螺和“近亲”海洋蜗牛生殖方式不同，可说明二者不是同一物种，不能构成一个种群，A错误；萨克斯滨螺由卵生进化为胎生是一步步逐渐积累进化的结果，是逐步自然选择的结果，B正确；化石是研究进化的最直接、最重要的证据，C正确；在自然选择的作用下，萨克斯滨螺的基因频率发生定向改变使其适应新的环境，D正确。]
1 / 1命题点专训(四)　遗传的分子基础、变异育种和进化(选择题)
1．(2024·安徽合肥三模)2023年香港大学翟元梁教授等研究人员成功从酵母细胞中纯化得到人内源MCM-DH，也称为复制前复合体，并解析出高分辨率冷冻电镜结构，揭示了人细胞DNA复制起始新机制。下列叙述错误的是(　　)
A．图中DNA分子复制是从多个起点同时开始的
B．在细胞周期的间期MCM-DH被组装和激活
C．一个细胞周期中图示复制的起点只起始一次
D．抑制MCM-DH能够实现细胞周期的同步化
A　[题图中DNA分子复制是从多个起点双向复制，但复制环大小不同，因此不是同时开始，A错误；MCM-DH复合物最终能启动DNA复制，故在细胞周期的间期MCM-DH复合物被组装和激活，B正确；一个细胞周期中，核DNA只复制一次，故图示过程在每个起点只起始一次，C正确；抑制MCM-DH，导致DNA无法复制，从而使细胞停留在间期，可实现细胞周期的同步化，D正确。]
2．(2024·辽宁沈阳模拟)DNA的双链中，转录时作为模板的链叫模板链或反义链，另一条叫编码链或有义链。下图是DNA分子中某些基因有义链和反义链的分布示意图。据图分析下列说法错误的是(　　)
A．不同的基因可能同时转录，但不能同时复制
B．若基因A、B同时转录，则与二者结合的RNA聚合酶的移动方向是相反的
C．DNA分子的一条链包含某些基因的有义链和另一些基因的反义链
D．基因C有义链中的腺嘌呤与反义链中的胸腺嘧啶数量相同
A　[不同的基因位置不同可能同时复制，也可能同时转录，A错误；基因的转录是沿着模板的3′端到5′端进行的，基因A、B的模板链(反义链)分别位于反向平行的不同的DNA链上，若基因A、B同时转录，则与二者结合的RNA聚合酶的移动方向是相反的，B正确；由图可知，不同基因的有义链和反义链不同，DNA分子的一条链包含某些基因的有义链和另一些基因的反义链，C正确；基因C有义链和反义链互补，遵循碱基互补配对原则，腺嘌呤和胸腺嘧啶配对，所以基因C有义链中的腺嘌呤与反义链中的胸腺嘧啶数量相同，D正确。]
3．(2024·山东潍坊一模)miRNA可通过破坏靶mRNA的稳定性参与转录后基因表达调控。circRNA富含miRNA的结合位点，通过与miRNA作用来调控靶基因的表达水平。下列说法错误的是(　　)
A．miRNA与circRNA分子基本组成单位相同
B．miRNA通过抑制翻译过程而阻断靶基因的表达
C．circRNA与miRNA结合抑制了靶基因的表达
D．circRNA与miRNA结合遵循碱基互补配对原则
C　[miRNA与circRNA分子基本组成单位均为核糖核苷酸，A正确；miRNA可通过破坏靶mRNA的稳定性参与转录后基因表达调控，故miRNA通过抑制翻译过程而阻断靶基因的表达，B正确；circRNA富含miRNA的结合位点，进而解除miRNA对靶基因表达的抑制作用，C错误；circRNA富含miRNA的结合位点，两种RNA均含有A、U、C、G四种碱基，circRNA与miRNA结合遵循碱基互补配对原则，D正确。]
4．(2024·山东日照期中)研究发现，远缘杂交过程中杂合子中来自父方的染色体会消失。利用这一发现，研究人员设计了小麦远缘杂交诱导单倍体培育小麦优质新品种技术(如图)。下列说法错误的是(　　)
A．该技术能有效地提高育种效率，明显缩短育种年限
B．据图可知，小麦与鸭茅状摩擦禾之间存在生殖隔离
C．用光学显微镜观察到单倍体细胞中含3个染色体组
D．品种丙的细胞中含有鸭茅状摩擦禾全部的遗传物质
D　[据题图可知，该育种过程属于单倍体育种，单倍体育种具有缩短育种年限、加快育种进程和提高选择效率的特点，A正确；生殖隔离是指不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育的后代，小麦与鸭茅状摩擦禾杂交产生的后代会形成单倍体，不可育，因此小麦与鸭茅状摩擦禾之间存在生殖隔离，B正确；染色体变异在光学显微镜下可见，F1有6个染色体组，远缘杂交过程中杂合子中来自父方的染色体会消失，所以二者杂交子代单倍体细胞中含3个染色体组，C正确；品种丙的细胞中含有鸭茅状摩擦禾的部分遗传物质，D错误。]
5．(2024·湖北武汉模拟)百岁兰是一种沙漠植物，曾在巴西采集到化石，其一生只有两片高度木质化的叶子。百岁兰基因组整体呈现重度甲基化，避免DNA的“有害”突变。在漫长的极端干旱和贫营养的条件下，百岁兰基因组朝着小且“低耗能”的方向演化。下列叙述错误的是(　　)
A．化石是研究百岁兰进化最直接、最重要的证据
B．重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变，故突变无法为其进化提供原材料
C．极端干旱和贫营养的条件，使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的频率升高
D．百岁兰高度木质化的两片叶子能适应干旱环境，是自然选择的结果
B　[化石是研究生物进化最直接、最重要的证据，因此，研究百岁兰进化最直接、最重要的证据也是化石，A正确；重度甲基化有利于百岁兰避免“有害”突变，突变可为其进化提供原材料，B错误；极端干旱和贫营养的条件，作为自然选择的因素使百岁兰基因组“低耗能”相关基因的基因频率定向改变，表现为升高，C正确；百岁兰高度木质化的两片叶子起到了减少水分散失的作用，因而能适应干旱环境，是自然选择的结果，是生物与环境之间协同进化的结果，D正确。]
(教师用书独具)
1．(2024·湖南长沙一中检测)长时间大量进食麸质食物(如小麦、大麦、黑麦等)可能会产生消化不良的症状，其原因与肠道对麦谷蛋白和麦醇溶蛋白会产生不良反应有关。研究表明，小麦种子胚乳中的5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶(DME)会使麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因处于较低水平的甲基化修饰状态，导致这两种基因特异性高表达。下列相关说法正确的是(　　)
A．麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因的甲基化会促进这两类基因的表达
B．DNA甲基化通过改变基因碱基排列顺序扩大生物体表型的多样性
C．改变DNA甲基化水平影响基因表达的现象一般不能遗传给后代
D．DME基因沉默可以实现低(或无)麦谷蛋白小麦品种的培育
D　[麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因在小麦的胚乳中特异性高表达，源于5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶(DME)使这两类基因处于较低水平的甲基化修饰状态，说明麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因的甲基化会抑制这两类基因的表达，A错误；DNA甲基化不改变基因碱基排列顺序，B错误；DNA 甲基化属于表观遗传，会遗传给后代，C错误；DME基因可使麦谷蛋白基因处于较低的甲基化状态导致麦谷蛋白基因在小麦的胚乳中特异性高表达，DME基因沉默，5-甲基胞嘧啶DNA糖基化酶含量少，麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因的甲基化水平高，麦谷蛋白基因和麦醇溶蛋白基因表达受到抑制，麦谷蛋白和麦醇溶蛋白含量低，所以DME基因沉默可以实现低(或无)麦谷蛋白小麦品种的培育，D正确。]
2．(2024·山东日照二模)人类癌细胞核中存在大量独立于染色体存在的环状DNA(ecDNA)。ecDNA上含有的癌基因表达时，可使癌细胞快速生长。当癌细胞发生分裂时，ecDNA会被随机分配到子细胞中。下列叙述错误的是(　　)
A．ecDNA中的每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连
B．同一肿瘤细胞群体中各细胞内的ecDNA数量相同
C．ecDNA能够与蛋白质结合形成DNA—蛋白质复合物
D．抑制ecDNA上癌基因的表达可为治疗癌症提供新思路
B　[由题意可知，ecDNA是环状的，因此其每个脱氧核糖都与两个磷酸基团相连接，A正确；当癌细胞分裂时，ecDNA属于细胞质中的DNA，ecDNA会被随机分配到子细胞中，各细胞内的ecDNA数量不一定相同，B错误；ecDNA表达时，能与RNA聚合酶结合形成DNA—蛋白质复合物，C正确；ecDNA上含有的癌基因表达时，可使癌细胞快速生长，抑制ecDNA上癌基因的表达可成为治疗癌症新思路，D正确。]
3．(2024·河北衡水二模)两条非同源染色体间相互交换染色体片段称为相互易位(图a，图中染色体上的数字表示染色体的区段)。某分裂过程中会出现十字形图像(图b)。随着分裂过程的进行会形成环形或8字形图，染色体分离时约有1/2属于邻近离开(图c)，1/2属于交互离开(图d)。下列说法正确的是(　　)
A．图示分裂过程可能是有丝分裂或减数分裂Ⅰ
B．图b中含有两对同源染色体、4条染色体、4个DNA分子
C．相互易位的花粉母细胞减数分裂产生正常精子的概率为1/4
D．相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞有1/2正常
C　[图示分裂过程有同源染色体联会和分离，因此为减数分裂Ⅰ，A错误；图b为联会时期，含有两对同源染色体、4条染色体、8个DNA分子，B错误；发生相互易位后，由图a可知，有两条正常的非同源染色体，减数分裂Ⅰ进入同一次级精母细胞的概率为1/4，因此减数分裂产生正常精子的概率为1/4，C正确；有丝分裂所有染色体复制再平分，因此相互易位的花粉母细胞进行有丝分裂产生的子细胞都不正常，D错误。]
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