高考二輪復習生物課件（新高考新教材）專題突破練專題5遺傳的分子基礎變異與進化

專題五遺傳的分子基礎、變異與進化A組基礎對點練1412345678910111213考點1

遺傳的分子基礎1.(2023·湖南岳陽模擬)猴痘病毒可通過飛沫和接觸等途徑傳播,感染后常見的癥狀有發(fā)熱、頭痛、皮疹、肌肉痛等。猴痘病毒由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成。研究者分別利用35S或32P標記猴痘病毒,之后侵染未標記的宿主細胞,短時間保溫后,攪拌、離心,檢查上清液和沉淀物中的放射性,探究猴痘病毒的遺傳物質(zhì)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.在分別含有放射性35S和32P的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)以獲得猴痘病毒B.攪拌、離心的目的是讓吸附在宿主細胞表面的DNA與其蛋白質(zhì)外殼分離C.采用32P標記的一組實驗、保溫培養(yǎng)時間過長時,上清液中放射性增強D.若用15N標記猴痘病毒,則在上清液和沉淀物中都能檢測到較高的放射性C1234567891011121314解析

病毒只能寄生在活細胞內(nèi),所以不能用含有放射性35S和32P的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)猴痘病毒,A項錯誤;攪拌、離心的目的是讓吸附在宿主細胞表面的蛋白質(zhì)外殼脫離宿主細胞,B項錯誤;采用32P標記的一組實驗,保溫培養(yǎng)時間過長時,子代病毒從宿主細胞內(nèi)釋放出來,導致上清液中放射性增強,C項正確;猴痘病毒的蛋白質(zhì)外殼和DNA都含有氮元素,但15N沒有放射性,則在上清液和沉淀物中都不能檢測到放射性,D項錯誤。123456789101112132.(2023·山東聯(lián)考二模)DNA復制過程中,尚未解開螺旋的親代雙鏈DNA同新合成的兩條子代雙鏈DNA的交界處稱為復制叉。研究發(fā)現(xiàn),啤酒酵母中某種蛋白被加載到復制叉時,被招募并停滯在復制叉處的Mec1蛋白就會被激活并隨復制叉向前移動,從而完成DNA的復制。下列說法錯誤的是(

)A.DNA一條鏈中的磷酸基團和脫氧核糖通過磷酸二酯鍵連接B.DNA解旋過程中解旋酶需在ATP供能驅(qū)動下斷裂兩條鏈間的氫鍵C.Mec1蛋白被激活后會與RNA聚合酶結(jié)合,進而完成DNA的復制過程D.抑制細胞中Mec1基因的表達,細胞可能會被阻滯在細胞分裂間期C1412345678910111213解析

DNA一條鏈中的磷酸基團和脫氧核糖通過磷酸二酯鍵連接,A項正確;DNA復制開始時,解旋酶在ATP供能驅(qū)動下斷裂DNA兩條鏈間的氫鍵,將DNA雙螺旋的兩條鏈解開,B項正確;RNA聚合酶能識別并結(jié)合基因的啟動子從而驅(qū)動轉(zhuǎn)錄,與DNA的復制過程無關(guān),C項錯誤;Mec1蛋白參與DNA的復制過程,因此抑制細胞中Mec1基因的表達,DNA復制不能進行,細胞可能會被阻滯在細胞分裂間期,D項正確。14123456789101112133.(2023·浙江臺州二模)唾液腺細胞合成淀粉酶的局部過程如圖所示,圖中①表示某種細胞器,②表示某種大分子化合物。下列敘述錯誤的是(

)A.圖中的囊腔是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔B.①識別②上的啟動子,啟動多肽合成C.多個①結(jié)合在②上合成同一種多肽,提高翻譯效率D.圖示過程需三種RNA參與,三種RNA都是基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物B1412345678910111213解析

淀粉酶最初是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),故圖中的囊腔是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔,A項正確;①表示核糖體,②表示mRNA,翻譯過程中,核糖體識別mRNA上的起始密碼子,啟動多肽合成,B項錯誤;一條②mRNA分子能夠結(jié)合多個核糖體①,同時進行翻譯過程,這樣可以提高翻譯的效率,C項正確;翻譯過程中有三種RNA的參與(mRNA作為翻譯的模板,tRNA轉(zhuǎn)運氨基酸,rRNA組成核糖體),這些RNA都是基因轉(zhuǎn)錄而來的,D項正確。14123456789101112134.(2023·山東模擬)不同核酸類型的病毒完成遺傳信息傳遞的具體方式不同。下圖為某“雙鏈±RNA病毒”基因表達示意圖。這類病毒攜帶有RNA復制酶,在該酶的作用下,-RNA作為模板復制出新的+RNA。合成的+RNA既可以翻譯出病毒的蛋白質(zhì),又可以作為模板合成-RNA,最終形成“±RNA”。已知逆轉(zhuǎn)錄病毒的核酸為“+RNA”。下列說法正確的是(

)A.合成病毒蛋白的原料來源于宿主,酶來源于病毒本身B.與DNA的復制不同,±RNA的雙鏈可能都是新合成的C.該病毒與逆轉(zhuǎn)錄病毒基因表達時都存在A—T、A—U的配對D.逆轉(zhuǎn)錄病毒與該病毒繁殖時均有+RNA到-RNA的過程B1412345678910111213解析

病毒無細胞結(jié)構(gòu),該病毒是雙鏈±RNA病毒,合成病毒所需的原料都來源于宿主,有部分酶來自宿主,A項錯誤;DNA分子是半保留復制,即新合成的DNA中都有一條鏈來自母鏈,據(jù)圖可知,與DNA的復制不同,±RNA的雙鏈可能都是新合成的,B項正確;該病毒的基因表達主要發(fā)生在RNA與RNA、RNA與蛋白質(zhì)之間,不存在A—T的配對關(guān)系,逆轉(zhuǎn)錄病毒存在RNA→DNA、DNA→RNA、RNA→蛋白質(zhì)之間的關(guān)系,存在A—T、A—U的配對,C項錯誤;逆轉(zhuǎn)錄病毒不存在+RNA到-RNA的過程,D項錯誤。14123456789101112135.DNA甲基化是指在甲基轉(zhuǎn)移酶的催化下,DNA的CG二核苷酸中的胞嘧啶被選擇性地添加甲基。DNA高度甲基化首先會影響DNA結(jié)構(gòu),進而阻遏基因轉(zhuǎn)錄,引起基因沉默。科研人員將甲基化和非甲基化的肌動蛋白基因和質(zhì)粒重組后,分別導入培養(yǎng)的肌細胞,實驗結(jié)果顯示二者轉(zhuǎn)錄水平相同。下列推測不合理的是(

)A.DNA高度甲基化會影響DNA結(jié)構(gòu),也改變了基因中堿基對的排列順序B.DNA高度甲基化可能會影響RNA聚合酶與基因的結(jié)合,導致基因沉默C.實驗中甲基化的肌動蛋白基因能正常轉(zhuǎn)錄,說明基因甲基化的過程是可逆的D.實驗中甲基化的肌動蛋白基因能正常轉(zhuǎn)錄,可能是去甲基化的酶發(fā)揮了作用A1412345678910111213解析

根據(jù)題意,DNA甲基化只是特定堿基添加了甲基,沒有改變基因中堿基對的排列順序,A項錯誤;DNA高度甲基化可能會影響基因的特定序列與RNA聚合酶結(jié)合,進而阻遏基因的轉(zhuǎn)錄,使其沉默,B項正確;根據(jù)題意,實驗中肌動蛋白基因的甲基化并沒有影響其轉(zhuǎn)錄水平,可能的原因是肌細胞中存在去甲基化的酶,將肌動蛋白基因的甲基去除,說明甲基化是可逆的,C、D兩項正確。141234567891011121314ACD1234567891011121314解析

真實回復和第二位點回復都能重新恢復蛋白質(zhì)活性,即蛋白質(zhì)功能相同,但結(jié)構(gòu)不一定相同,A項錯誤;兩種回復突變的突變位置不同,體現(xiàn)了基因突變的不定向性和隨機性,B項正確;分化程度越高的細胞,DNA復制的可能性越小,則越不容易發(fā)生回復突變,C項錯誤;由于基因會發(fā)生正向突變及回復突變逆轉(zhuǎn),則性狀相同的純合子,其相關(guān)基因的堿基排列順序不一定相同,D項錯誤。123456789101112137.(2023·浙江紹興一模)研究人員發(fā)現(xiàn)肝癌細胞(HG2)和正常肝細胞中的P基因存在差異,如圖所示,下列敘述正確的是(

)A.肝癌細胞中P基因的堿基序列發(fā)生了改變B.P基因啟動子的甲基化導致DNA聚合酶無法結(jié)合,抑制基因表達C.P基因的表達能抑制細胞的異常增殖D.癌細胞的遺傳物質(zhì)與正常細胞相同,只是基因的選擇性表達不同C1412345678910111213解析

肝癌細胞中P基因啟動子序列發(fā)生了甲基化,堿基序列沒有發(fā)生改變,A項錯誤;P基因啟動子的甲基化導致RNA聚合酶無法結(jié)合,抑制基因表達,B項錯誤;P基因不能正常表達,細胞發(fā)生了癌變,說明P基因的表達能抑制細胞的異常增殖,C項正確;癌細胞的原癌基因和抑癌基因發(fā)生了突變,遺傳物質(zhì)與正常細胞不相同,D項錯誤。1412345678910111213148.(2022·湖南卷)大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上。某個體測交后代表型及比例為黑眼黑毛∶黑眼白化∶紅眼黑毛∶紅眼白化=1∶1∶1∶1。該個體最可能發(fā)生了下列哪種染色體結(jié)構(gòu)變異?(

)C1234567891011121314解析

由題干信息可知,大鼠控制黑眼/紅眼的基因和控制黑毛/白化的基因位于同一條染色體上,這兩對等位基因不能自由組合,正常情況下雜合子只能產(chǎn)生兩種類型的配子,若發(fā)生了染色體易位,可產(chǎn)生四種類型的配子,如圖C,相應個體測交,后代可表現(xiàn)出類似自由組合的比例。123456789101112139.(不定項)(2023·河北模擬)普通小麥(6n=42)的染色體組成記為42W,長穗偃麥草(2n=14)的染色體組成記為14E。長穗偃麥草具有抗病、高產(chǎn)等性狀。如圖表示通過雜交方法使長穗偃麥草的抗病、高產(chǎn)等基因轉(zhuǎn)移到小麥中獲得抗病、高產(chǎn)小麥新品種的過程。下列敘述正確的是(

)A.圖示育種方法依據(jù)的變異原理主要是基因重組B.①過程常用秋水仙素處理獲得的F1幼苗C.乙減數(shù)分裂過程會形成21個四分體,產(chǎn)生8種染色體數(shù)目不同的配子D.圖示方法得到的戊與普通小麥之間存在生殖隔離,故其是一個新物種BC1412345678910111213解析

圖示育種方法依據(jù)的變異原理主要是染色體數(shù)目變異,A項錯誤;①過程染色體數(shù)目加倍,常用秋水仙素處理獲得的F1幼苗,B項正確;從題圖可看出,乙中來自長穗偃麥草的染色體組僅有一個,因此長穗偃麥草的染色體不能聯(lián)會,故其減數(shù)分裂過程會形成21個四分體,產(chǎn)生配子染色體數(shù)目是21W+0~7E,因此共8種染色體數(shù)目不同的配子(即21、21+1E、21+2E、21+3E、21+4E、21+5E、21+6E、21+7E),C項正確;圖示方法得到的戊與普通小麥雜交后代的染色體組成與丁相同,據(jù)題圖分析,丁是能夠產(chǎn)生后代的,故戊與普通小麥之間不存在生殖隔離,二者是同一個物種,D項錯誤。14123456789101112131410.(不定項)(2023·湖南二模)某女性一條4號染色體和一條20號染色體發(fā)生了平衡易位,如圖所示,下列說法正確的是(

)A.圖示為染色體結(jié)構(gòu)變異B.觀察平衡易位染色體可以選擇有絲分裂中期細胞C.該女性細胞中最多可以有23種形態(tài)不同的染色體D.懷孕期間可以通過基因檢測診斷是否為平衡易位攜帶者AB1234567891011121314解析

由圖可知,該女性4號染色體和20號非同源染色體之間發(fā)生了易位,屬于染色體結(jié)構(gòu)變異,A項正確;染色體結(jié)構(gòu)變異可以選擇處于有絲分裂中期的細胞進行觀察,B項正確;該女性細胞中有22種正常的常染色體,2種(20號和4號)異常的常染色體和1種性染色體,故染色體形態(tài)最多有25種,C項錯誤;平衡易位為染色體異常疾病,故無法通過基因檢測診斷,D項錯誤。1234567891011121314考點3

生物的進化11.(2023·湖南模擬)大熊貓在分類上屬于食肉目,具有典型的食肉動物的消化系統(tǒng),但在長期的進化過程中卻特化為以各種竹子為食。一個較大的熊貓種群中雌雄個體數(shù)量相等,且雌雄個體之間可以自由交配,若種群中B基因頻率為40%,b基因頻率為60%,下列說法錯誤的是(

)A.大熊貓由以肉為食進化為以竹子為食的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變B.大熊貓以竹子為食的原因是腸道中可能含有能消化纖維素的微生物C.若等位基因只位于X染色體上,則XbXb、XbY的基因型頻率分別為18%、30%D.我國分布著大熊貓、小熊貓以及不同種的熊貓,體現(xiàn)了生物的遺傳多樣性D1234567891011121314解析

生物進化的實質(zhì)是種群基因頻率的定向改變,A項正確;竹子的主要成分是纖維素,大熊貓以竹子為食的原因是腸道內(nèi)可能含有能消化纖維素的微生物,B項正確;若等位基因只位于X染色體上,則XbXb的基因型頻率為Xb基因頻率的平方,因雌雄個體數(shù)量相等,則XbXb在整個群體中的基因型頻率為1/2×60%×60%=18%,同理,雄性個體XbY的基因型頻率為1/2×60%=30%,C項正確;大熊貓、小熊貓以及不同種的熊貓屬于不同的物種,體現(xiàn)的是物種多樣性,D項錯誤。123456789101112131412.(2023·黑龍江大慶三模)2022年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予瑞典科學家斯萬特·帕博,表彰他對已滅絕人類基因組和人類進化發(fā)現(xiàn)方面的貢獻。斯萬特·帕博先后從化石中提取到了尼安德特人(約100萬年前走出非洲的一種已滅絕的古人類)的線粒體DNA和核DNA進行測序,最后繪制了尼安德特人的基因組草圖。研究發(fā)現(xiàn),生活在非洲之外的現(xiàn)代人體內(nèi)都有1%~4%的尼安德特人基因。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A.從化石中提取尼安德特人的DNA時要排除來自微生物或操作者的DNA的干擾B.線粒體DNA只來自母親且比核DNA小得多,更容易進行測序分析C.生活在非洲的現(xiàn)代人不具有尼安德特人基因,說明二者沒有共同的祖先D.生活在非洲之外的現(xiàn)代人的直系祖先曾經(jīng)和尼安德特人發(fā)生過基因交流C1234567891011121314解析

繪制尼安德特人的基因組草圖時,為了減少誤差,提取尼安德特人的DNA時要排除來自微生物或操作者的DNA的干擾,A項正確;線粒體DNA比核DNA小得多,且只來自母親,因此更容易進行測序分析,B項正確;生活在非洲的現(xiàn)代人和尼安德特人都是由直立人演化而來的,二者有共同的祖先,C項錯誤;“生活在非洲之外的現(xiàn)代人體內(nèi)都有1%~4%的尼安德特人基因”,說明生活在非洲之外的現(xiàn)代人的直系祖先曾經(jīng)和尼安德特人發(fā)生過基因交流,D項正確。1234567891011121314123456789101112131413.(2023·湖南婁底二模)單核苷酸多態(tài)性簡稱SNP,是DNA序列中單個核苷酸變化。位于人類7號染色體上的TAS2R38基因是一個苦味受體決定基因,已知在這個基因上有三個SNP,可以導致TAS2R38苦味受體的三個氨基酸出現(xiàn)差異,致使對西藍花這類十字花科蔬菜中的苦味成分敏感程度不同。以下敘述正確的是(

)A.SNP造成單個堿基替換,使得DNA上基因排序發(fā)生改變B.TAS2R38基因的三個SNP是等位基因C.對苦味最敏感的基因的頻率會在人群中上升D.密碼子第三個堿基變化最可能導致氨基酸變化B解析

SNP造成單個堿基替換,改變某基因中堿基的排序,不改變基因在染色體上的排序,A項錯誤;SNP是單核苷酸改變引起的基因突變,基因突變的結(jié)果是產(chǎn)生等位基因,則TAS2R38基因的三個SNP是等位基因,B項正確;十字花科蔬菜中的苦味成分不會對人群起到篩選作用,所以無法斷定對苦味最敏感的基因的頻率會在人群中上升,C項錯誤;密碼子第一個堿基變化最可能導致氨基酸變化,D項錯誤。1234567891011121314123456789101112131414.(2023·福建百校聯(lián)考)兔子的一對等位基因F/f位于常染色體上。據(jù)調(diào)查,某個人工飼喂兔種群中雌兔基因型頻率分別為FF(30%)、Ff(60%)、ff(10%),雄兔基因型頻率分別為FF(40%)、Ff(40%)、ff(20%)。假設該種群中雌雄兔隨機交配一代,下列敘述正確的是(

)A.調(diào)查結(jié)果表明F基因控制的性狀更能適應環(huán)境B.子代FF基因型頻率雌兔為36%、雄兔為16%C.子代中F、f的基因頻率與親代的相等D.子代基因型頻率改變,該兔群發(fā)生了進化C解析

雌兔中F基因頻率是60%、f基因頻率是40%,雄兔中F基因頻率是60%、f基因頻率是40%,F基因頻率大于f基因頻率,F基因控制的性狀比例更大,由于是人工飼喂的種群,不能確定F基因控制的性狀更能適應環(huán)境,A項錯誤;該種群中雌雄兔隨機交配一代,則子代雌兔和雄兔FF基因型頻率相同,都是60%×60%=36%,B項錯誤;由于沒有選擇作用,子代中F、f的基因頻率與親代的相等,C項正確;隨機交配后,子代基因頻率不改變,該兔群沒有發(fā)生進化,D項錯誤。1234567891011121314B組能力提升練123451.(2023·湖南二模)1958年科學家通過開創(chuàng)性的實驗揭示了DNA的復制機理。該實驗用含有15NH4Cl的培養(yǎng)液培養(yǎng)大腸桿菌若干代,然后再轉(zhuǎn)移至含有14NH4Cl的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng),結(jié)果如圖所示,F0~F3表示離心管編號,條帶表示大腸桿菌DNA離心后在離心管中分布的位置。下列說法錯誤的是(

)A.F0結(jié)果顯示大腸桿菌是在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng),其條帶表示全為重帶B.離心結(jié)果顯示F2只有輕帶和中帶,并對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用C.F3為F2的子代,相同條件下繼續(xù)培養(yǎng)n代,密度帶的位置和數(shù)量發(fā)生變化,輕帶變寬D.實驗結(jié)果可以說明DNA的復制方式為半保留復制C12345解析

由圖可知,F0結(jié)果全為重帶,故大腸桿菌是在含15NH4Cl的培養(yǎng)液中培養(yǎng)得到的,A項正確;分析題圖可知,F0為親代,F1~F3依次為其子代,其中F1全為中帶,F2只有輕帶和中帶,對得到結(jié)論起到了關(guān)鍵作用,通過對比說明了DNA以半保留的方式進行復制,B項正確;F3為F2的子代,相同條件下繼續(xù)培養(yǎng)n代,密度帶的位置和數(shù)量不會發(fā)生變化,只有輕帶和中帶,輕帶比例增加,逐漸變寬,C項錯誤;實驗結(jié)果可以說明DNA的復制方式是半保留復制,D項正確。12345B12345解析

啟動子位于基因內(nèi)的非編碼區(qū),而順式調(diào)控元件是位于基因上游的一段DNA序列,反式調(diào)控因子與順式調(diào)控元件特異性結(jié)合后會激活下游基因的轉(zhuǎn)錄過程,所以順式調(diào)控元件不是啟動子,A項錯誤;由題可知,含有基因D、C、T的個體發(fā)育正常,所以基因型為CcDdTt的個體發(fā)育正常,B項正確;由題意可知,肢體畸形小鼠的三對基因中至少有一對是隱性純合的,而小鼠甲和乙雜交,F1小鼠的基因型均為C_D_T_,所以不會產(chǎn)生肢體畸形小鼠,C、D兩項錯誤。123453.(2023·山東菏澤二模)m6A是真核生物RNA中的一種表觀遺傳修飾方式,我國科學家闡明了m6A修飾在魚類先天免疫過程中的分子調(diào)控機制。NOD1是魚類體內(nèi)一種重要的免疫受體,去甲基化酶FTO可以“擦除”NOD1mRNA的m6A修飾,進而避免m6A識別蛋白對NOD1mRNA的識別和降解。下列相關(guān)說法正確的是(

)A.DNA甲基化、RNA甲基化等表觀遺傳遵循孟德爾遺傳定律B.m6A修飾未改變基因的堿基序列,因此這種修飾不能遺傳給后代C.m6A修飾能夠影響mRNA的穩(wěn)定性,進而影響NOD1基因的轉(zhuǎn)錄D.抑制去甲基化酶FTO的活性會導致魚的免疫能力和抗病能力下降D解析

表觀遺傳與遺傳物質(zhì)無關(guān),與環(huán)境變化密切相關(guān),所以不遵循孟德爾遺傳定律,A項錯誤;m6A修飾是一種表觀遺傳修飾方式,并未改變基因的堿基序列,但這種修飾可以遺傳給后代,B項錯誤;m6A修飾能夠影響mRNA的穩(wěn)定性,mRNA作為翻譯的模板,進而影響NOD1基因的翻譯過程,C項錯誤;抑制去甲基化酶FTO的活性會導致NOD1

mRNA被識別和降解,NOD1蛋白含量減少,魚的免疫能力和抗病能力下降,D項正確。12345123454.(2023·山東日照二模)研究表明,細胞中的OTUD1蛋白可以直接結(jié)合并抑制鐵反應元件結(jié)合蛋白2(IREB2)的泛素化,從而抑制IREB2蛋白的降解,激活其下游轉(zhuǎn)鐵蛋白基因TFRC的表達。TFRC的合成增多,導致鐵離子大量進入細胞,引起自由基增多,細胞死亡,即鐵死亡(如圖)。下列說法錯誤的是(

)A.基因OTUD1可能屬于原癌基因,其過量表達會促進細胞的鐵死亡B.IREB2可能促進RNA聚合酶與啟動子結(jié)合以激活基因TFRC表達C.鐵離子借助TFRC以協(xié)助擴散方式大量進入細胞,引起細胞凋亡D.提高腫瘤組織中基因TFRC的表達量有利于抑制腫瘤組織的生長A12345解析

分析題意可知,OTUD1蛋白能抑制IREB2的泛素化,激活TFRC基因的表達,TFRC的合成增多,會引起細胞死亡,故基因OTUD1過量表達會促進細胞的鐵死亡,該基因可能屬于凋亡基因,A項錯誤;啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點,用于驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄,IREB2可能促進RNA聚合酶與啟動子結(jié)合以激活基因TFRC表達,B項正確;據(jù)圖可知,鐵離子進入細胞是順濃度梯度進行的,且該過程需要TFRC協(xié)助,故方式是協(xié)助擴散,C項正確;據(jù)題分析可知,TFRC的合成增多,會導致鐵離子大量進入細胞,引起自由基增多,細胞死亡,故提高腫瘤組織中基因TFRC的表達量有利于抑制腫瘤組織的生長,D項正確。123455.水稻是世界上最重要的糧食作物。為提高水稻產(chǎn)量,科研人員通過突變育種的方式篩選出了單基因純合突變體1和突變體2、AP01基因隱性純合突變體3(AP01基因功能缺失)、AP01基因顯性純合突變體4(AP01基因功能增強)四種水稻品種。通過測序發(fā)現(xiàn),突變體1為0s基因功能缺失突變體,該基因位于12號染色體上。(1)科研人員觀察發(fā)現(xiàn)突變體1和突變體2水稻穗子顯著大于野生型。分別將其與野生型水稻雜交,獲得的F1的穗子

(填“大于”“等于”或“小于”)野生型,說明大穗為隱性性狀。將突變體1與突變體2雜交,若

,沒有出現(xiàn)新的表型,說明兩種突變體突變基因為同一位點的基因。

等于子代穗子大于野生型12345(2)研究表明,位于水稻6號染色體上的AP01基因與水稻穗子大小有關(guān),突變體3表現(xiàn)為穗子顯著小于野生型,突變體4表現(xiàn)為穗子顯著大于野生型。研究人員將等量的AP01基因分別導入野生型和突變體1的植株中,測定細胞中AP01mRNA的含量和AP01蛋白含量,結(jié)果見下圖。注:Actin,即“肌動蛋白”,是所有細胞的一種重要骨架蛋白,在不同種類細胞中的表達量相對穩(wěn)定,在該實驗中作為參照指標。12345上述實驗結(jié)果說明__________________________________________________________________________________________。為了進一步確定0s基因與AP01基因是否相互作用,共同調(diào)控水稻穗子的大小,請設計最佳的雜交實驗方案,并寫出預期雜交結(jié)果。0s基因?qū)P01基因的轉(zhuǎn)錄無影響,通過促進AP01蛋白的降解(或抑制翻譯過程),降低細胞中AP01含量突變體1和突變體3雜交后F1自交,觀察子代性狀分離比。預期雜交結(jié)果:野生型∶大穗∶小穗=9∶3∶412345(3)用化學誘變劑EMS處理野生型水稻,獲得了一株雄性不育植株,該植株生長勢、花的形態(tài)均正常。為了批量生產(chǎn)雄性不育植株,育種工作者通過轉(zhuǎn)基因技術(shù),將正常育性基因M、α-淀粉酶基因S(S阻斷淀粉儲存使花粉失去活性)和珊瑚中的紅色熒光蛋白基因R(不含R的種子呈現(xiàn)白色)串聯(lián),然后導入雄性不育突變株的一條染色體的雄性不育突變基因位置上,該轉(zhuǎn)基因植株自交,F1中非轉(zhuǎn)基因的雄性不育種子與轉(zhuǎn)基因的雄性可育種子的比例為

。若要后代表型均為雄性不育,從而得到非轉(zhuǎn)基因雄性不育系,可讓F1中

與

進行雜交。

1∶1紅色種子(MmS0R0)作為父本白色種子(mm0000)作為母本12345解析

(1)將穗子顯著大于野生型的突變體與野生型雜交,若F1穗子與野生型相等,說明野生型是顯性性狀,大穗為隱性性狀;突變體1和2都是純合子,且都為隱性性狀,若將突變體1與突變體2雜交,子代穗子大于野生型,沒有出現(xiàn)新的表型,說明兩種突變體突變基因的位置關(guān)系為同一位點的基因(等位基因)。12345(2)由圖可知,野生型與突變體1的AP01

mRNA含量差不多,但是AP01蛋白只有突變體1的一半,0s基因?qū)P01基因的轉(zhuǎn)錄無影響,通過促進AP01蛋白的降解(或抑制翻譯過程),降低細胞中AP01含量;結(jié)合題干信息可知,純合突變體1的基因型為AP01AP01_

_,隱性純合突變體3

AP01基因功能缺失,因此,突變體3的基因型可表示為_

_0s0s,將突變體1和突變體3雜交后F1為AP01_0s_,讓F1自交,子代性狀分離比為野生型(9AP01_0s_)∶大穗(3AP01_

_

_)∶小穗(4_

_0s0s)=9∶3∶4,則說明0s基因與AP01基因在同一通路發(fā)揮作用,共同影響穗子的大小。(3)串聯(lián)基因?qū)牒?該水稻基因型可記為MmS0R0,產(chǎn)生配子MSR(只有雌配子),m00(雌雄均有),F1中MmS0R0(轉(zhuǎn)基因的雄性可育種子)∶mm0000(非轉(zhuǎn)基因的雄性不育種子)=1∶1;用F1中紅色種子(MmS0R0)作父本,只能產(chǎn)生m00配子,白色種子(mm0000)作母本,可產(chǎn)生m00配子,其子代全為mm0000(非轉(zhuǎn)基因雄性不育)。C組專項命題培優(yōu)練123451.[表觀遺傳與遺傳印記](不定項)遺傳印記是因親本來源不同而導致等位基因表達差異的一種遺傳現(xiàn)象,DNA甲基化是遺傳印記重要的方式之一。印記是在配子發(fā)生和個體發(fā)育過程中獲得的,在下一代配子形成時印記重建。鼠的灰色(A)對褐色(a)是一對相對性狀,下圖為遺傳印記對親代小鼠等位基因表達和傳遞的影響示意圖,被甲基化修飾的基因不能表達。下列相關(guān)說法錯誤的是(

)A.圖示過程是由于基因突變導致配子發(fā)生改變B.圖示親代雌鼠的A基因來自其父方C.親代雌鼠與雄鼠的關(guān)于體色的基因型相同而表型不同D.子代小鼠的表型及比例為灰色∶褐色=1∶1ABC12345解析

圖示過程不是基因突變,而是甲基化修飾(不改變堿基序列)導致基因不能表達,A項錯誤;由圖中配子形成過程中印記發(fā)生的機制可知,雄配子中印記重建為基因甲基化,雌配子中印記重建為基因去甲基化,親代雌鼠的A基因未甲基化,可以斷定親代雌鼠的A基因來自其母方,B項錯誤;據(jù)圖可知,親本關(guān)于體色的基因型均為Aa,發(fā)生甲基化的基因均為a基因,因此親代雌鼠與雄鼠的表型也相同,都是灰色,C項錯誤;雌鼠產(chǎn)生的雌配子中的A基因、a基因均未被甲基化,都能表達,而雄鼠產(chǎn)生的雄配子中A基因、a基因都發(fā)生了甲基化,都不能表達,因此該雌鼠與雄鼠雜交,子代小鼠的表型比例為灰色∶褐色=1∶1,D項正確。12345C12345解析

細胞缺乏氨基酸時,空載RNA與核糖體結(jié)合后引起ppGpp含量增加,進而提高甲類基因或降低乙類基因的轉(zhuǎn)錄水平,以緩解氨基酸缺乏造成的影響,這種調(diào)節(jié)機制屬于負反饋調(diào)節(jié),A項正確。空載RNA能與核糖體結(jié)合,可說明空載RNA為tRNA,tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子結(jié)合,即其在翻譯過程中能識別密碼子,B項正確。細胞缺乏氨基酸時可利用氨基酸合成酶自我合成氨基酸,因此氨基酸合成酶基因的表達增強,屬于甲類基因;此時tRNA已出現(xiàn)空載情況,為了維持tRNA與氨基酸數(shù)量的平衡,應減少tRNA基因的表達,因此tRNA基因?qū)儆谝翌惢?C項錯誤。轉(zhuǎn)錄需要RNA聚合酶與其結(jié)合位點識別并結(jié)合后才能啟動,因此ppGpp可能與RNA聚合酶結(jié)合調(diào)控甲類基因啟動子的開啟以促進其轉(zhuǎn)錄,D項正確。123453.[基因結(jié)構(gòu)與基因表達的調(diào)控]可變剪接是指從一個mRNA前體中通過不同的剪接方式(選擇不同的剪接位點組合)產(chǎn)生不同的mRNA剪接異構(gòu)體的過程?？勺兗艚邮钦{(diào)節(jié)基因表達和產(chǎn)生蛋白質(zhì)組多樣性的重要機制,選擇性剪接產(chǎn)生不同的RNA異構(gòu)體,控制真核生物的表型復雜性。真核生物新生的mRNA前體經(jīng)過5'戴帽、剪接、3'加尾等加工成為成熟的mRNA。在剪接反應過程中,含有內(nèi)含子和外顯子的新生的mRNA前體,在剪接體作用下切除內(nèi)含子,并將外顯子依次連接起來,過程如下圖所示。12345(1)若要獲得圖中的蛋白質(zhì)A、B、C所對應的DNA序列,需要以

為模板、

為原料,還需在PCR反應體系中加入

、相關(guān)酶等成分,獲得的產(chǎn)物是

。

(2)剪接反應由剪接體執(zhí)行,剪接體由5個小核糖核蛋白復合體組成。剪接體作用于

鏈中的

,以精確切除每個內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄序列并以正確次序連接外顯子對應的RNA片段。

mRNA前體4種游離的脫氧核苷酸引物cDNAmRNA磷酸二酯鍵12345(3)真核細胞核內(nèi)前體mRNA加工通過5'加帽、剪接(移除內(nèi)含子)、3'末端切割加尾,從而形成成熟的mRNA。剪接后可通過探針鑒定(如下圖所示),組成探針的基本單位是

,若結(jié)果中出現(xiàn)

,則表明獲得相應長度的可變剪接片段。

核糖核苷酸雜交帶12345(4)BCAS2是一個多功能蛋白,參與前體RNA的剪接和DNA損傷修復。在精原干細胞中,BCAS2基因的缺失會導致“減數(shù)分裂促進因子”Dazl蛋白質(zhì)的不同剪接異構(gòu)體表達異常,下圖對比了普通精原干細胞和去除BCAS2基因的精原干細胞中Dazl基因的表達水平。Dazl全長異構(gòu)體和Dazl缺失8號外顯子屬于同源異構(gòu)體(由一個基因的mRNA前體因可變剪接而產(chǎn)生的多種mRNA)。由圖可知,Dazl全長異構(gòu)體的表達水平顯著性

(填“上調(diào)”“基本不變”或“下調(diào)”),Dazl缺失8號外顯子后的表達水平明顯

(填“上調(diào)”“基本不變”或“下調(diào)”)。由此得出的結(jié)論是

。下調(diào)上調(diào)BCAS2參與小鼠精原干細胞中的可變剪接,且具體參與8號外顯子的剪切

12345解析

(1)若要獲得蛋白質(zhì)A、B、C對應的DNA序列,可采用逆轉(zhuǎn)錄法,選用mRNA前體為模板、4種游離的脫氧核苷酸為原料進行合成;PCR是體外擴增DNA的技術(shù),PCR反應體系除了需要模板、原料外,還需要引物、相關(guān)酶(逆轉(zhuǎn)錄酶、Taq

DNA聚合酶)等;由于是以mRNA前體為模板,因此PCR產(chǎn)物為cDNA。(2)mRNA是核糖核苷酸以磷酸二酯鍵相連構(gòu)成的大分子,因此剪接體作用于mRNA鏈中的磷酸二酯鍵。(3)探針可以與mRNA結(jié)合,因此探針可以是一段特定的RNA,基本單位為核糖核苷酸;探針與成熟的mRNA能夠互補配對形成雜交帶,若有相應長度的可變剪接片段存在,則存在雜交帶,反之則無。(4)結(jié)合圖示可知,對比普通精原干細胞和去除BCAS2基因的精原干細胞中Dazl基因的表達水平,Dazl全長異構(gòu)體的表達水平顯著性下調(diào);Dazl缺失8號外顯子后的表達水平明顯上調(diào);由此證明BCAS2參與小鼠精原干細胞中的可變剪接,且具體參與8號外顯子的剪切。123454.[雄性不育與生物育種](不定項)(2023·山東嶗山月考)水稻是我國主要的糧食作物之一,提高水稻產(chǎn)量的一個重要途徑是雜交育種,但是水稻的花非常小,人工去雄困難。研究發(fā)現(xiàn)水稻花粉是否可育由質(zhì)基因(S、N)和核基因R(R1、R2)共同控制。S、N分別表示不育基因和可育基因,R1、R2表示細胞核中可恢復育性的基因,其等位基因r1、r2無此功能。通?；蛐涂杀硎尽凹毎|(zhì)基因(細胞核基因型)”。只有當細胞質(zhì)中含有S基因、細胞核中r1、r2基因都純合時,植株才表現(xiàn)出雄性不育性狀。12345AD1234512345組合序號雜交組合類型后代的表型及比例一野生型×突變體甲全為雄性可育(雜種1)二野生型×突變體乙全為雄性可育(雜種2)三雜種1×雜種2全為雄性可育12345(1)根據(jù)雜交組合一和二可知,雄性可育性狀是由

性基因控制的。根據(jù)雜交組合三,推測控制兩個突變體的相關(guān)基因為

(填“等位基因”或“非等位基因”)。

(2)以上兩突變體的產(chǎn)生體現(xiàn)了基因突變具有

的特點。(3)水稻雄性不育系在遺傳學研究中有非常重要的作用,已知兩突變