2023屆 二輪復習 遺傳的分子基礎(chǔ)、變異和進化專題強化練 學案

遺傳的分子基礎(chǔ)、變異和進化專題強化練一、選擇題1．(2022·湖南高三模擬)正常的T4噬菌體侵染大腸桿菌后能使大腸桿菌裂解，當T4噬菌體的任何一個位點的DNA片段發(fā)生突變，單獨侵染大腸桿菌時均喪失產(chǎn)生子代的能力，不能使大腸桿菌裂解。為了研究基因與DNA的關(guān)系，研究者做了如圖所示的實驗：利用DNA片段中僅一個位點突變的兩種T4噬菌體同時侵染大腸桿菌。據(jù)此分析，下列敘述錯誤的是()A．若甲、乙噬菌體同時侵染大腸桿菌使之裂解，說明二者突變基因可能不同B．若甲、丙噬菌體同時侵染大腸桿菌大多數(shù)不能使之裂解，說明二者突變基因一定不同C．若甲、乙噬菌體同時侵染大腸桿菌能使之裂解，原因可能是突變的兩個基因之間發(fā)生了片段交換D．綜合上述所有實驗結(jié)果推測基因是有一定長度的，而不是一個不能再分割的顆粒答案B解析由題意可知，當T4噬菌體的任何一個位點的DNA片段發(fā)生突變，單獨侵染大腸桿菌時均不能使大腸桿菌裂解，若甲、乙噬菌體同時侵染大腸桿菌使之裂解，說明這兩種突變型噬菌體體內(nèi)分別含有對方所缺少的正?；颍ㄟ^片段交換產(chǎn)生了正常噬菌體，這說明二者突變基因可能不同，A、C正確；若甲、丙噬菌體同時侵染大腸桿菌大多數(shù)不能使之裂解，表明兩突變體產(chǎn)生的蛋白質(zhì)不能相互彌補缺陷，故兩者的突變基因可能相同；少數(shù)能使之裂解原因是兩個突變體的DNA之間發(fā)生片段的交換，使得其中一個噬菌體的DNA擁有了全部的正常基因，從而能裂解大腸桿菌，B錯誤，D正確。2．(2022·廈門高三模擬)1966年，科學家提出了DNA半不連續(xù)復制假說：DNA復制形成互補子鏈時，一條子鏈連續(xù)形成，另一條子鏈不連續(xù)，即先形成短片段后再進行連接(如圖1)，為驗證該假說，進行如下實驗；用3H標記T4噬菌體，在培養(yǎng)噬菌體的不同時刻，分離出噬菌體DNA并加熱使其變性，再進行密度梯度離心，以DNA單鏈片段分布位置確定片段大小，并檢測相應(yīng)位置DNA單鏈片段的放射性，結(jié)果如圖2。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．與60秒相比，120秒結(jié)果中短鏈片段減少的原因是短鏈片段連接形成長片段B．DNA的半不連續(xù)復制保證了DNA的兩條鏈能夠同時作為模板進行復制C．該實驗可用32P標記的脫氧核苷酸代替3H標記的脫氧核苷酸標記DNAD．若以DNA連接缺陷的T4噬菌體為材料，則圖2中的曲線峰值將右移答案D解析圖2中，與60秒結(jié)果相比，120秒時有些短鏈片段連接成長鏈片段，所以短鏈片段減少了，A正確；DNA的半不連續(xù)復制，使得一條子鏈連續(xù)形成，另一條子鏈不連續(xù)形成，即先形成短片段后再進行連接，保證了DNA的兩條鏈能夠同時作為模板進行復制，B正確；32P和3H都具有放射性，脫氧核苷酸中含有H和P，故該實驗可用32P標記的脫氧核苷酸代替3H標記的脫氧核苷酸標記DNA，C正確；DNA連接缺陷的T4噬菌體內(nèi)缺少DNA連接酶，復制形成的短鏈片段無法連接，故圖2中的曲線峰值將向左移，D錯誤。3．操縱元是原核細胞基因表達調(diào)控的一種組織形式，它由啟動子、結(jié)構(gòu)基因(編碼蛋白基因)、終止子等部分組成。如圖表示大腸桿菌細胞中核糖體蛋白(RP)的合成及調(diào)控過程，圖中①②表示相關(guān)生理過程，mRNA上的RBS是核糖體結(jié)合位點。下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．過程①表示轉(zhuǎn)錄，所需原料為4種核糖核苷酸B．過程②表示翻譯，需要mRNA、rRNA和tRNA的參與C．啟動子是RNA聚合酶的結(jié)合位點D．終止子一般有UAA、UAG、UGA三種答案D解析核糖核苷酸為原料，A正確；過程②表示翻譯，故需要mRNA(模板)、rRNA(參與構(gòu)成核糖體)和tRNA(轉(zhuǎn)運氨基酸)的參與，B正確；啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，用于驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄，C正確；UAA、UAG、UGA屬于終止密碼子而非終止子，D錯誤。4．(2022·山東棗莊高三模擬)核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。如圖為真核生物不同大小rRNA的形成過程，該過程分A、B兩個階段進行，S代表沉降系數(shù)，其大小可代表RNA分子的大小。研究發(fā)現(xiàn)在去除蛋白質(zhì)的情況下，B過程仍可發(fā)生，下列敘述正確的是()A．核糖體是經(jīng)密度梯度離心法分離下來的最小細胞器B．45S前體合成的場所是核仁，所需的酶是RNA聚合酶C．A階段所示過程為翻譯，合成方向是從左到右D．B過程是轉(zhuǎn)錄后加工，參與該過程的酶是蛋白質(zhì)答案B解析分離細胞器的方法是差速離心法，不是密度梯度離心法，A錯誤；真核生物的核仁與核糖體的形成有關(guān)，45S前體合成的場所是核仁，所需的酶是RNA聚合酶，B正確；分析題意可知，圖示為rRNA的形成過程，表示的是轉(zhuǎn)錄過程，C錯誤；根據(jù)題意“研究發(fā)現(xiàn)在去除蛋白質(zhì)的情況下，B過程仍可發(fā)生”推測，參與該過程的酶是RNA，D錯誤。5．(2022·江蘇高三月考)如圖表示NAT10蛋白介導的mRNA乙?；揎梾⑴c癌癥進展的機制，下列相關(guān)敘述錯誤的是()A．過程②中的mRNA乙?；揎?，可以提高mRNA的穩(wěn)定性B．過程③發(fā)生在游離的核糖體上，不需要相關(guān)酶和ATP的參與C．發(fā)生轉(zhuǎn)移的胃癌患者體內(nèi)，NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均較高D．靶向干預(yù)NAT10蛋白介導的mRNA乙酰化修飾，可抑制癌細胞擴散答案B解析分析題圖可知，圖中過程②中COL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA被乙酰化修飾，修飾的mRNA不易被降解，可以提高mRNA的穩(wěn)定性，A正確；由圖可知，在NAT10蛋白介導下被乙?；揎椀腃OL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA可以指導COL5A1蛋白的合成，而未被修飾的COL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA會被降解，而且COL5A1蛋白促進了胃癌細胞的轉(zhuǎn)移，因此發(fā)生轉(zhuǎn)移的胃癌患者體內(nèi)，NAT10蛋白和COL5A1蛋白水平均較高，C正確；靶向干預(yù)NAT10蛋白介導的mRNA乙酰化修飾，將會減少COL5A1蛋白的合成，同時利于COL5A1基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的降解，可抑制癌細胞擴散，D正確。6．(2022·福建福州高三檢測)酪氨酸酶基因(A)有3種隱性突變基因(a1、a2、a3)，均能使該基因失效導致白化病。下圖為3種突變基因在A基因編碼鏈(與轉(zhuǎn)錄模板鏈互補)對應(yīng)的突變位點及堿基變化，下列敘述不正確的是()A．酪氨酸酶基因突變具有不定向性，三種突變基因之間互為等位基因B．a(chǎn)1基因與A基因的表達產(chǎn)物相比，多一個甘氨酸而其他氨基酸不變C．a(chǎn)2和a3基因都只替換一個堿基對，表達的產(chǎn)物只有一個氨基酸差異D．對白化病患者父母(表型正常)進行基因檢測，可含其中三種基因答案C解析圖中A基因突變?yōu)閍1、a2和a3三種基因，這三種基因是控制同一性狀不同表現(xiàn)形式的基因，屬于等位基因，也可以說明基因突變具有不定向性，A正確；a1是在A基因編碼鏈的GAG的GA之間插入了GGG，編碼鏈變?yōu)镚GGGAG，相比以前多了三個堿基GGG，所以其模板鏈多了CCC，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA多了GGG，因此多了一個甘氨酸，而其他氨基酸不變，B正確；a2是CGA變?yōu)門GA，DNA分子的模板鏈是ACT，轉(zhuǎn)錄形成的mRNA上的密碼子為UGA，是終止密碼子，所以如果發(fā)生a2突變，則編碼的蛋白質(zhì)少了多個氨基酸，C錯誤；白化病患者父母表型正常，攜帶患病基因，可能發(fā)生在a1、a2或a3，因此進行基因檢測，可含其中三種基因，D正確。7．(2022·山東臨沂高三模擬)雄性不育一般是指雄配子喪失生理機能的現(xiàn)象。某小麥為二倍體雌雄同株植物，雄性不育基因(ms)對雄性可育基因(Ms)為隱性，該對等位基因位于6號染色體上。若某品系植株與雄性不育植株雜交，子代均表現(xiàn)為雄性不育，則此品系為保持系。研究人員獲得了一種易位雙雜合品系，其染色體和相關(guān)基因如圖1所示。下列分析錯誤的是()注：6、9分別表示6號和9號染色體，69表示9號染色體的片段易位到6號染色體上，96表示6號染色體的片段易位到9號染色體上。A．圖1個體經(jīng)過減數(shù)分裂會產(chǎn)生含有異常染色體的雌配子有3種B．圖1個體作為母本與染色體正常的雜合小麥雜交，子代中出現(xiàn)圖2所示個體的比例為1/8C．若圖2個體能作為保持系，則含有69染色體的雄配子不能完成受精作用D．若圖2個體能作為保持系，自交子代中會有1/4仍為保持系答案D解析根據(jù)圖1中染色體的情況可知，在減數(shù)分裂分裂Ⅰ后期會發(fā)生同源染色體分離、非同源染色體自由組合的現(xiàn)象，因此該個體經(jīng)過減數(shù)分裂會產(chǎn)生含有異常染色體的雌配子，共有3種類型，A正確；圖1個體作為母本會產(chǎn)生4種配子，基因型為ms69、ms696、Ms699、Ms6996、與染色體正常的雜合小麥(Msms6699，該個體產(chǎn)生兩種比例相等的配子)雜交，子代中出現(xiàn)圖2所示個體的比例為1/4×1/2＝1/8，B正確；若圖2個體能作為保持系，則含有69染色體的雄配子不能完成受精作用，因為該配子參與受精的話，會導致產(chǎn)生的后代表現(xiàn)為雄性可育，與題意不符，C正確；若圖2個體能作為保持系，其產(chǎn)生的雌配子(ms69、Ms699)正常，而雄配子(Ms699)不能正常授粉，則其自交子代中會有1/2仍為保持系，D錯誤。8．穿梭育種是近年來水稻、小麥等禾本科植物育種采用的新模式。農(nóng)業(yè)科學家將一個地區(qū)的品種與國內(nèi)外其他地區(qū)的品種進行雜交，然后通過在兩個地區(qū)間不斷地反復交替穿梭種植、選擇、鑒定，最終選育出多種具有抗病高產(chǎn)等優(yōu)良特征的新品種。下列說法正確的是()A．自然選擇的方向不同使各地區(qū)的基因頻率存在差異，為作物的進化提供了原材料B．穿梭育種培育的新品種可適應(yīng)兩個地區(qū)的環(huán)境條件，這是基因突變和自然選擇的結(jié)果C．穿梭育種充分地利用了禾本科植物的生物多樣性，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值D．穿梭育種克服了地理隔離，使不同地區(qū)的水稻和小麥的基因庫組成完全相同答案C解析自然選擇的方向不同使各地區(qū)的基因頻率存在差異，突變和基因重組為作物的進化提供了原材料，A錯誤；根據(jù)題干信息“將一個地區(qū)的品種與國內(nèi)外其他地區(qū)的品種進行雜交”可知，穿梭育種利用的主要原理是基因重組，穿梭育種培育的新品種可適應(yīng)兩個地區(qū)的環(huán)境條件，這是基因重組和自然選擇的結(jié)果，B錯誤；穿梭育種充分地利用了禾本科植物的生物多樣性，具有科研價值，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價值，C正確；不同地區(qū)環(huán)境條件不同，自然選擇方向不同，使不同地區(qū)的水稻和小麥的基因庫組成可能存在差異，D錯誤。9．(2022·江蘇連云港高三模擬預(yù)測)1870年，某地樺尺蛾淺色(aa)占70%，雜合子(Aa)占20%。由于工業(yè)污染，該地的樺尺蛾每年淺色個體減少10%，黑色個體增加10%。下列說法正確的是()A．該區(qū)域的樺尺蛾個體間存在體色差異，體現(xiàn)了物種的多樣性B．樺尺蛾種群中全部的A基因和a基因的綜合構(gòu)成了該種群的基因庫C．1871年該區(qū)域的樺尺蛾群體中，a的基因頻率應(yīng)約為77%D．偶發(fā)的變異能否以等位基因的形式被保存，取決于變異頻率答案C解析該區(qū)域的樺尺蛾個體間存在體色差異，體現(xiàn)了遺傳(基因)的多樣性，A錯誤；樺尺蛾種群中所有個體的全部基因構(gòu)成該種群的基因庫，僅有A基因和a基因不構(gòu)成基因庫，B錯誤；假設(shè)原樺尺蛾種群中的數(shù)量為100只，一年后，淺色個體aa數(shù)量為70－70×10%＝63(只)，雜合子(Aa)數(shù)量為20＋20×10%＝22(只)，黑色個體(AA)數(shù)量為10＋10×10%＝11(只)，則1871年該地區(qū)樺尺蛾種群中a的基因頻率為(63×2＋22)/[(63＋22＋11)×2]×100%≈77%，C正確；種群基因頻率的改變是通過環(huán)境對生物表型的選擇來實現(xiàn)的，故偶發(fā)的變異能否以等位基因的形式被保存，取決于環(huán)境因素，D錯誤。10．初步研究表明，新型冠狀病毒是由蛋白質(zhì)包裹的單股正鏈RNA病毒，用＋RNA表示，其在宿主細胞內(nèi)的增殖過程如下圖所示。下列說法正確的是()A．過程①和③均在宿主細胞的核糖體上進行B．過程②和④消耗的嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)比值相同C．由圖示可知，＋RNA和－RNA上都含有決定氨基酸的密碼子D．新型冠狀病毒和T2噬菌體遺傳物質(zhì)化學組成成分相同答案A解析病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)，過程①和③為合成蛋白質(zhì)的翻譯過程，均在宿主細胞的核糖體上進行，A正確；過程②消耗的嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)比值與過程④消耗的嘧啶數(shù)和嘌呤數(shù)比值的倒數(shù)相等，B錯誤；由圖示可知，＋RNA可作為RNA復制酶和外殼蛋白合成的直接模板，其含有決定氨基酸的密碼子，而－RNA上沒有，C錯誤；新型冠狀病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA，兩者遺傳物質(zhì)化學組成成分不同，D錯誤。11．自交不親和性是植物在長期進化過程中形成的，有利于進化和適應(yīng)環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn)油菜自交不親和性與S位點的基因型有關(guān)，機理如圖甲所示。育種專家利用自交不親和系做母本，與其他自交不親和系、自交系或正常品系進行雜交，既避免了去雄操作，省時省工，又可以通過雜交獲得雜種優(yōu)勢，圖乙表示相關(guān)雜交實驗。下列相關(guān)說法錯誤的是()A．具有自交不親和特性的品系進行雜交育種時不用對母本進行去雄處理B．由圖甲可知，自交不親和的原因是雙親基因型相同時花粉管不能萌發(fā)C．自交不親和的品系，有利于該物種保持遺傳的多樣性D．F1是由AAC組成的三倍體，其中C染色體組中含有9條染色體答案B解析具有自交不親和特性的品系，自身的花粉與自身的卵細胞無法結(jié)合，故進行雜交育種時自身的花粉不會對其造成干擾，不用對母本進行去雄處理，A正確；圖甲中S1S2的花粉無法在S1S2、S1S3的柱頭上萌發(fā)，而在S3S4的柱頭上可以萌發(fā)，說明其自交不親和與花粉萌發(fā)相關(guān)，雙親基因型相同(S1S2、S1S2)或不同時(S1S2、S1S3)花粉管都可能不能萌發(fā)，B錯誤；自交不親和，其自交無法產(chǎn)生后代，只能與其他個體進行雜交，增加了不同個體間的基因交流，有利于保持遺傳的多樣性，C正確；由圖乙可知，F(xiàn)1由AA、AACC雜交而成，染色體組成為AAC，其中A染色體組染色體有20÷2＝10(條)，C染色體組染色體有38÷2－10＝9(條)，D正確。12．某地有兩個習性相似的猴面花姐妹種——粉龍頭(花瓣呈粉紅色)和紅龍頭(花瓣呈紅色)，起源于一個粉色花的祖先種，兩者分布區(qū)重疊，前者由黃蜂授粉，后者由蜂鳥授粉。下列分析正確的是()A．粉龍頭和紅龍頭猴面花是因長期地理隔離，而產(chǎn)生生殖隔離形成的B．兩者分布區(qū)重疊，導致自然選擇對兩種群基因頻率改變所起的作用相同C．兩個猴面花姐妹種的生活區(qū)域重疊越多，對資源的利用就越不充分D．因起源于同一祖先種，所以粉龍頭和紅龍頭猴面花種群的基因庫相同答案C二、非選擇題13．miRNA是一類由基因編碼的，長約22個核苷酸的單鏈RNA分子。在線蟲細胞中，Lin-4基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物經(jīng)加工后形成miRNA-miRNA*雙鏈，其中miRNA與Lin-14mRNA部分配對，使其翻譯受阻(這是RNA干擾的一種機制)，進而調(diào)控幼蟲的正常發(fā)育模式。Lin-4miRNA的形成過程及其對Lin-14基因的表達調(diào)控如下圖所示。請回答下列問題：(1)在真核細胞中，miRNA和mRNA合成的場所主要是____________，Lin-14基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物加工為miRNA的場所是______________。圖中過程①需要的酶是______________。miRNA的轉(zhuǎn)錄模板區(qū)段的堿基序列與miRNA*的堿基序列__________(填“相同”或“不同”)。(2)據(jù)圖判斷，Lin-4基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物調(diào)控Lin-14基因選擇性表達的結(jié)果是Lin-14基因____________水平降低。Lin-4基因和mRNA在基本組成單位上的不同表現(xiàn)在____________________兩個方面。(3)RNA干擾是一種在轉(zhuǎn)錄后通過小分子RNA調(diào)控基因表達的現(xiàn)象，另一種RNA干擾(siRNA)通常與核酸酶等蛋白結(jié)合成誘導沉默復合體，復合體活化后與靶mRNA結(jié)合，沉默復合體產(chǎn)生RNA干擾的可能機制是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)細胞核細胞核和細胞質(zhì)RNA聚合酶不同(2)翻譯五碳糖和堿基(3)誘導沉默復合體中的核酸酶活化后會使mRNA降解，使相應(yīng)基因的翻譯受阻解析(1)據(jù)圖分析可知，在真核細胞中，mRNA合成屬于轉(zhuǎn)錄，miRNA和mRNA合成的場所主要是細胞核。Lin-4基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物加工為miRNA的場所首先在細胞核中進行，再進入細胞質(zhì)中進行加工。圖中過程①是轉(zhuǎn)錄，需要的酶是RNA聚合酶。miRNA的轉(zhuǎn)錄模板區(qū)段是DNA單鏈，含堿基T，miRNA*的堿基含U，所以miRNA的轉(zhuǎn)錄模板區(qū)段的堿基序列與miRNA*的堿基序列不同。(2)據(jù)圖判斷，miRNA與Lin-14mRNA部分配對，使其翻譯受阻，所以Lin-4基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物調(diào)控Lin-14基因選擇性表達的結(jié)果是Lin-14基因翻譯水平降低。Lin-4基因的基本單位是脫氧核苷酸，mRNA的基本組成單位是核糖核苷酸，所以基本單位上的不同表現(xiàn)在五碳糖和堿基兩個方面。14．研究發(fā)現(xiàn)，當細胞中缺乏氨基酸時，負載tRNA(攜帶氨基酸的tRNA)會轉(zhuǎn)化為空載tRNA(沒有攜帶氨基酸的tRNA)參與基因表達的調(diào)控。如圖是缺乏氨基酸時，tRNA調(diào)控基因表達的相關(guān)過程，圖中的①②③④表示過程，a、b、c、d表示合成的多肽鏈。利用該圖作用的機理分析饑餓療法治療癌癥的方法和原理(饑餓療法是指通過微導管向腫瘤供血動脈內(nèi)注入栓塞劑，阻斷腫瘤的血液供應(yīng)，使腫瘤細胞缺血、缺氧死亡)。請回答下列相關(guān)問題：(1)癌細胞被稱為不死細胞，能夠進行無限增殖，在增殖過程中需要不斷合成需要的蛋白質(zhì)，DNA控制合成蛋白質(zhì)的過程包括____________(填序號)，參與此過程的RNA有_______________________________________________________________________________。(2)根據(jù)圖中多肽合成的過程，判斷核糖體的移動方向為____________，判斷a、b、c、d合成的先后順序為______________。從圖中可知合成蛋白質(zhì)的速度非?？斓脑蚴莀________________________________________________________________