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适用于老高考旧教材2024版高考生物二轮复习专题提升练5遗传的分子基础变异与进化（附解析）
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这是一份适用于老高考旧教材2024版高考生物二轮复习专题提升练5遗传的分子基础变异与进化（附解析），共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.(2023·河南六市第一次联考)下列有关生物的遗传、变异和进化的叙述,正确的是( )
A.基因通过表达实现遗传信息在亲子代之间的传递,从而保持生物遗传性状的稳定
B.基因重组、基因突变和染色体变异均属于可遗传变异,故它们一定能遗传给后代
C.基因突变虽对多数个体不利,但基因突变的方向和生物进化的方向是一致的
D.染色体结构变异和数目变异都可以用显微镜观察到
2.(2023·江西省重点中学协作体第一次联考)某广谱抗生素,能与细菌的RNA聚合酶结合,起到抑菌和杀菌作用。下列相关叙述错误的是( )
A.细菌遗传信息转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
B.感染细菌的人体细胞在RNA聚合酶作用下合成细菌的蛋白质
C.该抗生素通过抑制DNA的转录过程来达到抑菌和杀菌的效果
D.滥用抗生素可能导致细菌的抗药性基因频率升高而降低疗效
3.(2023·安徽八校联考)某细胞中有关物质合成如图所示,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析,下列说法正确的是( )
A.图示翻译过程中核糖体从左到右认读mRNA上的密码子
B.物质Ⅱ是DNA,含有两个游离的磷酸基团
C.①④为不同生理过程,但其遗传信息的传递遵循中心法则
D.线粒体中的蛋白质全部来源于线粒体自身合成
4.(2023·内蒙古赤峰期末联考)下列关于生物变异及育种的叙述,正确的是( )
A.竞争、捕食和随机交配等都会改变种群的基因频率
B.基因D与其等位基因d含有的碱基数是相同的
C.低温处理植物根尖后,多数细胞的染色体数目会加倍
D.利用单倍体育种技术培育新品种,能明显缩短育种年限
5.下图表示太平洋岛屿上部分鸟类的分布及迁移情况,其中S鸟有AA、Aa、aa三种基因型,调查发现Y岛上S鸟随机交配产生的后代中aa个体占1%。下列相关叙述正确的是( )
A.岛上的所有生物构成生物多样性,Y岛上的生物多样性小于X岛
B.Y岛上,S鸟种群中A基因的频率为90%,Aa个体占18%
C.S鸟种群中所有个体含有的A、a基因构成了该种群的基因库
D.Y岛上的S鸟与X岛上的S鸟既存在地理隔离,也存在生殖隔离
6.(2023·山西忻州第二次联考)育种专家用辐射的方法处理大豆,培育出了“黑农五号”大豆品种,产量提高了16%,含油量比原来的品种提高了25%。下列叙述错误的是( )
A.该育种过程会导致大豆基因的碱基序列发生改变
B.该育种过程不产生新基因,但可以产生新基因型
C.该育种过程为生物的进化提供了原材料
D.该育种过程中可能需要处理大量实验材料
7.在人的常染色体上有一个R基因,其表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质。若人的体细胞中缺少R基因,则该个体会出现视网膜瘤。某男孩的左眼出现视网膜瘤,检测发现,该男孩的视网膜瘤细胞的13号染色体上少了一个片段(记作13q14),如图3所示;而其右眼视网膜细胞中13号染色体正常,如图1所示。该男孩除13号染色体外,其他染色体均正常。下列分析错误的是( )
A.该男孩视网膜瘤的出现是R基因发生突变的结果
B.R基因可能位于人体13号染色体的13q14片段上
C.R基因可能是一种抑癌基因,能抑制某些肿瘤细胞的分裂
D.与13号染色体由图1变为图2相比,通常情况下由图1变为图3的概率更低
8.(2023·内蒙古赤峰期末联考)玉米细胞的两对同源染色体发生某种变异后,在减数分裂时出现“十字形”的联会情况(如图,其中染色体上的小写字母代表染色体片段),并且存在邻近分离和交替分离两种染色体分离方式,产生配子的情况如下图。已知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育。不考虑其他变异情况,下列关于该变异的说法,错误的是( )
A.变异类型是染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到
B.邻近分离产生的配子均不育,交替分离产生的配子均可育
C.与正常生殖细胞相比,能遗传给子代的配子种类数会变少
D.邻近分离产生的配子,有一部分的染色体数目会发生改变
9.抗生素是在临床上应用极其广泛的特效抗菌药物,其抗菌作用的常见作用机理如表所示:
以下分析错误的是( )
A.青霉素作用后可能会使细菌因吸水过多而破裂死亡
B.环丙沙星能抑制细菌DNA解旋,进而抑制细菌增殖
C.红霉素能抑制细菌翻译过程中肽链的延伸
D.利福平可能使RNA聚合酶不能与模板链上的起始密码子结合,从而抑制转录过程
二、非选择题
10.(2023·安徽“皖南八校”大联考)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制,如下图所示:
放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷),在放射自显影技术的图像上,感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷,设计实验探究大肠杆菌DNA复制的方向,简要写出实验思路和预测实验结果及结论。
(1)实验思路: 。
(2)预测实验结果及结论: 。
11.(2023·安徽马鞍山模拟)玉米(2n=20)部分基因及其在染色体上的位置如下图所示。回答下列问题。
(1)玉米株高与两对等位基因A、a和B、b有关。基因A能编码一种催化油菜素内酯合成的关键酶,基因a不能;基因B能控制油菜素内酯受体的合成,基因b不能。油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变矮。根据以上信息,从基因与性状的关系上分析,能得出的结论是① ;② 。基因型为AaBb的植株自交时,后代植株的株高中正常∶矮= 。
(2)基因LG1和LG2控制玉米正常叶夹角,隐性突变基因lg1和lg2纯合时都会使玉米叶夹角为0°。对大量正常叶夹角玉米进行诱变后,发现了两株叶夹角为0°的突变体植株甲和乙。为探究植株甲、乙是否为同一基因突变引起,请设计杂交实验,写出实验思路并预期结果。
实验思路: 。
预期结果:若 ,则植株甲、乙是同一基因突变引起。
若 ,则植株甲、乙不是同一基因突变引起。
12.水稻中有高产(D)、低产(d),易感病(E)、抗病(e)两对相对性状。现有纯合的高产易感病水稻和低产抗病水稻资源。
(1)已知高产基因(D)由低产基因(d)突变形成,两者互为 。
(2)科研人员在种植的纯合高产易感病水稻田中发现了一株高产抗病的水稻,如果这株水稻来源于E基因突变。若要判断该突变性状的显隐性,应让该抗病个体与 杂交。
(3)通过杂交实验确定抗病为隐性。为了探究本抗病突变是原来E基因突变,还是非同源染色体上的一个新基因突变,请设计最简单的实验证明。
杂交实验: 。
预期结果并推导结论:
① ,则本抗病突变是原来E基因突变;
② ,则本抗病突变是非同源染色体上的一个新基因突变。
13.水稻(2n=24)自花授粉,水稻的无香味(Y)对有香味(y)为显性。无香味人工杂交水稻经过长期诱变处理得到以下三种类型的变异(如图)。请回答下列问题。
(1)类型一的产生是因为y基因内发生了碱基对的 ,属于 (填“显性”或“隐性”)突变。
(2)若类型二的植株M可正常产生配子,各种配子活力相同且可育,但含Y或y基因的个体才能存活,则该变异个体自交后代的表现型及分离比是 。
(3)类型三的植株N自交,子代无香味∶有香味=2∶1,对该异常分离比的出现,同学们经讨论分析提出两种假说。假说一:含两条缺失染色体的受精卵不能发育;假说二:含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2。为初探究假说的正确性,请利用植株N的自交子代完成以下实验设计。
实验方案:任选一株 植株作父本和 进行杂交,统计子代表现型及分离比。
预期结果和结论:
①若 ,则假说一正确;
②若 ,则假说二正确。
专题提升练5
一、选择题
1.D 解析 遗传信息在亲子代之间的传递是通过基因的复制来实现的,A项错误;遗传物质改变引起的变异属于可遗传的变异,但在体细胞中发生的可遗传变异一般不能遗传给子代,B项错误;基因突变具有不定向性,所以基因突变的方向和生物进化的方向不一定一致,C项错误;染色体变异是可以用显微镜直接观察到的,D项正确。
2.B 解析 RNA聚合酶能特异性识别并结合细菌DNA中特定碱基序列,起始转录,A项正确;RNA聚合酶用于DNA转录合成RNA,B项错误;RNA聚合酶用于DNA的转录,故该抗生素通过抑制DNA的转录过程来达到抑菌和杀菌的效果,C项正确;在抗生素的选择下,耐药性的细菌被筛选出来,滥用抗生素可能导致细菌的抗药性基因频率升高而降低疗效,D项正确。
3.C 解析 根据核糖体上肽链的长短可知,图示翻译过程中核糖体从右到左认读mRNA上的密码子,A项错误;物质Ⅱ是环状DNA,不含游离的磷酸基团,B项错误;①为DNA的复制过程,④为转录过程,二者遗传信息的传递都遵循中心法则,C项正确;③⑤均为翻译过程,由于两个过程中用于翻译的模板不同,翻译形成的蛋白质不同,③为细胞核基因控制,线粒体中的蛋白质不全部来源于线粒体自身合成,D项错误。
4.D 解析 竞争和捕食会改变种群的基因频率,随机交配不会影响种群的基因频率,A项错误;基因突变会导致等位基因的形成,基因突变指基因中碱基对的增添、缺失和替换,所以基因D与其等位基因d含有的碱基数不一定相同,B项错误;根尖分生区细胞多数处于分裂间期,低温处理植物根尖之后,只有少数细胞染色体数目会加倍,C项错误;单倍体育种是采用花药(花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目,该技术能明显缩短育种年限,D项正确。
5.B 解析 生物多样性的内容包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性,岛上的所有生物构成基因多样性和物种多样性,不能构成生态系统的多样性,A项错误;Y岛上S鸟随机交配产生的后代中aa个体占1%,根据遗传平衡定律,a的基因频率是=0.1,A的基因频率是1-0.1=0.9,Aa个体占2×0.1×0.9×100%=18%,B项正确;S鸟种群中所有个体含有的所有基因构成了该种群的基因库,C项错误;Y岛上的S鸟与X岛上的S鸟存在地理隔离,但是不存在生殖隔离,D项错误。
6.B 解析 该育种过程属于诱变育种,原理是基因突变,基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,因此该育种过程会导致大豆基因的碱基序列发生改变,基因突变还可以使大豆产生新基因,产生新基因型,A项正确,B项错误;可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,该育种过程原理是基因突变,为生物的进化提供了原材料,C项正确;由于基因突变具有不定向性,因此该育种过程(诱变育种)中可能需要处理大量实验材料,D项正确。
7.A 解析 若人的体细胞中缺少R基因,则该个体会出现视网膜瘤,而该男孩左眼出现视网膜瘤且视网膜瘤细胞中13号染色体缺失了一个片段(13q14),其他染色体均正常,推测R基因可能位于13号染色体的13q14片段上,该男孩视网膜瘤的出现可能是发生染色体结构变异的结果,A项错误,B项正确;抑癌基因的作用主要是阻止细胞的不正常增殖,由题干可知,R基因的表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质,这表明R基因可能是一种调控细胞分裂的基因,其可能是一种抑癌基因,C项正确;13号染色体由图1变为图2只需一条染色体上发生13q14片段缺失,而由图1变为图3需要两条染色体上都发生13q14片段缺失,故通常情况下13号染色体由图1变为图3比由图1变为图2的概率低,D项正确。
8.D 解析 根据图示可知,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,这种变异属于染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到,A项正确。根据题干信息“只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育”,可以发现,邻近分离产生的所有配子的染色体组不完整(缺失或重复),因此均不可育;而交替分离产生的配子具有完整的染色体组,所以均可育,B项正确。以非同源染色体上的两对等位基因为例,正常生殖细胞由于自由组合可产生4种配子,均可遗传给后代;但发生此变异后,发生邻近分离的配子不育,无法遗传给子代,能遗传给子代的只有交替分离产生的2种配子,C项正确。据图分析,邻近分离产生的配子,染色体数目均未发生改变,D项错误。
9.D 解析 青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,青霉素作用后使细菌失去细胞壁的保护,可能会使细菌因吸水过多而破裂死亡,A项正确;环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,使细菌DNA不能解旋,即不能完成DNA复制和转录,抑制细菌增殖,B项正确;红霉素能与细菌核糖体中的tRNA结合部位结合,会影响tRNA与相应的位点结合,从而抑制细菌翻译过程中肽链的延伸,C项正确;转录的模板链是DNA链,而起始密码子位于mRNA上,D项错误。
二、非选择题
10.答案 (1)复制开始时,首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌,一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养,用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况
(2)若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的一侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为单向复制;若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的两侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为双向复制
11.答案 (1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状 基因与性状之间不是一一对应关系 9∶7
(2)让甲和乙相互杂交,观察后代的表现型和比例 后代叶夹角均为0° 后代全为正常叶夹角
解析 (1)结合题干“基因A能编码一种催化油菜素内酯合成的关键酶,基因a不能;基因B能控制油菜素内酯受体的合成,基因b不能”和“油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变矮”可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状;且基因与性状之间不是一一对应关系(多个基因控制一种性状)。结合题干可知同时含有A和B基因表现为株高正常,否则为矮株,基因型为AaBb的植株自交时,子代基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,故后代植株的株高中正常∶矮=9∶7。
(2)结合题干“隐性突变基因lg1和lg2纯合时都会使玉米叶夹角为0°”与“发现了两株叶夹角为0°的突变体植株甲和乙”可知,甲、乙的基因型可能有几种情况:甲、乙均为lg1lg1LG2LG2;甲、乙均为LG1LG1lg2lg2;甲为lg1lg1LG2LG2,乙为LG1LG1lg2lg2;甲为LG1LG1lg2lg2,乙为lg1lg1LG2LG2。故为探究植株甲、乙是否为同一基因突变引起,实验思路可以为让甲和乙相互杂交,观察后代的表现型和比例。
预期结果:若植株甲、乙是同一基因突变引起,后代叶夹角均为0°。若植株甲、乙不是同一基因突变引起,后代全为正常叶夹角。
12.答案 (1)等位基因
(2)若干株纯合高产易感病水稻
(3)用该突变体与原有的低产抗病水稻杂交,观察子一代表现型 ①若子一代全为抗病植株 ②若子一代全为易感病植株
解析 (1)高产基因(D)由低产基因(d)突变形成,两者互为等位基因。
(2)欲判断抗病性状的显隐性,应让该抗病个体与若干株纯合高产易感病水稻杂交,观察子一代表现型,若为显性突变,则该个体基因型为EE+,与易感病水稻EE杂交,则子代中既有抗病水稻也有易感病水稻;若为隐性突变,则该个体基因型为 ee,与易感病水稻EE杂交,子代全为易感病水稻。
(3)为探究本抗病突变是原来E基因突变,还是非同源染色体上的一个新基因突变,用该突变体与原有的低产抗病水稻杂交,观察子一代表现型。①若本抗病突变是原来E基因突变,则突变后的个体基因型为ee,与原有的低产抗病(ee)水稻杂交,子一代杂交基因型为ee,全为抗病。②若本抗病突变是非同源染色体上的一个新基因突变,设为H、h,则EEhh×eeHH→EeHh,子代全为易感病。
13.答案 (1)增添、缺失或替换 显性
(2)无香味∶有香味=4∶1
(3)无香味 多株有香味植株作母本 ①无香味∶有香味=1∶1 ②全部为无香味或无香味∶有香味=1∶2
解析 (1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,而引起的基因结构的改变。y突变为Y属于显性突变。
(2)类似于非同源染色体上的两对非等位基因的自由组合,得出无香味∶有香味=4∶1。
(3)Y所在染色体有缺失(记为Y-),若植株N自交结果出现2∶1的分离比是假说一导致的,则自交后代的无香味植株基因型为Y-y;若植株N自交结果出现2∶1的分离比是假说二导致的,则自交后代的无香味植株基因型为Y-y和Y-Y-。因为验证实验的材料来自植株N的子代,因此有两种方案可以尝试:第一,任选一株子代的无香味植株(父本)与多株有香味植株(母本)杂交;第二,任选一株子代的有香味植株(父本)与多株无香味植株(母本)杂交。第一种方案的实验预期结果相对准确而且对两种假说而言是不同的,可以初步判断两种假说的正确性。第二种方案的实验预期结果对第二种假说而言具有不确定性,并且有可能出现与第一种假说相同的预期结果,难以初步判断两种假说的正确性,该方案说服力不强不可取。为提高分离比统计的准确性,保证有足够数量的子代,作为母本的植株应是多株。故选择第一种方案进行实验,若无香味∶有香味=1∶1,则假说一正确;若全部为无香味或无香味∶有香味=1∶2,则假说二正确。
抗菌机理
药物举例
抑制细菌细胞壁的合成
青霉素
抑制细菌DNA解旋酶的活性
环丙沙星
能与细菌核糖体中的tRNA结合部位结合
红霉素
能与敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶结合
利福平
1.(2023·河南六市第一次联考)下列有关生物的遗传、变异和进化的叙述,正确的是( )
A.基因通过表达实现遗传信息在亲子代之间的传递,从而保持生物遗传性状的稳定
B.基因重组、基因突变和染色体变异均属于可遗传变异,故它们一定能遗传给后代
C.基因突变虽对多数个体不利,但基因突变的方向和生物进化的方向是一致的
D.染色体结构变异和数目变异都可以用显微镜观察到
2.(2023·江西省重点中学协作体第一次联考)某广谱抗生素,能与细菌的RNA聚合酶结合,起到抑菌和杀菌作用。下列相关叙述错误的是( )
A.细菌遗传信息转录时RNA聚合酶能识别DNA中特定碱基序列
B.感染细菌的人体细胞在RNA聚合酶作用下合成细菌的蛋白质
C.该抗生素通过抑制DNA的转录过程来达到抑菌和杀菌的效果
D.滥用抗生素可能导致细菌的抗药性基因频率升高而降低疗效
3.(2023·安徽八校联考)某细胞中有关物质合成如图所示,①~⑤表示生理过程,Ⅰ、Ⅱ表示结构或物质。据图分析,下列说法正确的是( )
A.图示翻译过程中核糖体从左到右认读mRNA上的密码子
B.物质Ⅱ是DNA,含有两个游离的磷酸基团
C.①④为不同生理过程,但其遗传信息的传递遵循中心法则
D.线粒体中的蛋白质全部来源于线粒体自身合成
4.(2023·内蒙古赤峰期末联考)下列关于生物变异及育种的叙述,正确的是( )
A.竞争、捕食和随机交配等都会改变种群的基因频率
B.基因D与其等位基因d含有的碱基数是相同的
C.低温处理植物根尖后,多数细胞的染色体数目会加倍
D.利用单倍体育种技术培育新品种,能明显缩短育种年限
5.下图表示太平洋岛屿上部分鸟类的分布及迁移情况,其中S鸟有AA、Aa、aa三种基因型,调查发现Y岛上S鸟随机交配产生的后代中aa个体占1%。下列相关叙述正确的是( )
A.岛上的所有生物构成生物多样性,Y岛上的生物多样性小于X岛
B.Y岛上,S鸟种群中A基因的频率为90%,Aa个体占18%
C.S鸟种群中所有个体含有的A、a基因构成了该种群的基因库
D.Y岛上的S鸟与X岛上的S鸟既存在地理隔离,也存在生殖隔离
6.(2023·山西忻州第二次联考)育种专家用辐射的方法处理大豆,培育出了“黑农五号”大豆品种,产量提高了16%,含油量比原来的品种提高了25%。下列叙述错误的是( )
A.该育种过程会导致大豆基因的碱基序列发生改变
B.该育种过程不产生新基因,但可以产生新基因型
C.该育种过程为生物的进化提供了原材料
D.该育种过程中可能需要处理大量实验材料
7.在人的常染色体上有一个R基因,其表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质。若人的体细胞中缺少R基因,则该个体会出现视网膜瘤。某男孩的左眼出现视网膜瘤,检测发现,该男孩的视网膜瘤细胞的13号染色体上少了一个片段(记作13q14),如图3所示;而其右眼视网膜细胞中13号染色体正常,如图1所示。该男孩除13号染色体外,其他染色体均正常。下列分析错误的是( )
A.该男孩视网膜瘤的出现是R基因发生突变的结果
B.R基因可能位于人体13号染色体的13q14片段上
C.R基因可能是一种抑癌基因,能抑制某些肿瘤细胞的分裂
D.与13号染色体由图1变为图2相比,通常情况下由图1变为图3的概率更低
8.(2023·内蒙古赤峰期末联考)玉米细胞的两对同源染色体发生某种变异后,在减数分裂时出现“十字形”的联会情况(如图,其中染色体上的小写字母代表染色体片段),并且存在邻近分离和交替分离两种染色体分离方式,产生配子的情况如下图。已知只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育。不考虑其他变异情况,下列关于该变异的说法,错误的是( )
A.变异类型是染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到
B.邻近分离产生的配子均不育,交替分离产生的配子均可育
C.与正常生殖细胞相比,能遗传给子代的配子种类数会变少
D.邻近分离产生的配子,有一部分的染色体数目会发生改变
9.抗生素是在临床上应用极其广泛的特效抗菌药物,其抗菌作用的常见作用机理如表所示:
以下分析错误的是( )
A.青霉素作用后可能会使细菌因吸水过多而破裂死亡
B.环丙沙星能抑制细菌DNA解旋,进而抑制细菌增殖
C.红霉素能抑制细菌翻译过程中肽链的延伸
D.利福平可能使RNA聚合酶不能与模板链上的起始密码子结合,从而抑制转录过程
二、非选择题
10.(2023·安徽“皖南八校”大联考)通常DNA分子复制从一个复制起始点开始,有单向复制和双向复制,如下图所示:
放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷),在放射自显影技术的图像上,感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷,设计实验探究大肠杆菌DNA复制的方向,简要写出实验思路和预测实验结果及结论。
(1)实验思路: 。
(2)预测实验结果及结论: 。
11.(2023·安徽马鞍山模拟)玉米(2n=20)部分基因及其在染色体上的位置如下图所示。回答下列问题。
(1)玉米株高与两对等位基因A、a和B、b有关。基因A能编码一种催化油菜素内酯合成的关键酶,基因a不能;基因B能控制油菜素内酯受体的合成,基因b不能。油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变矮。根据以上信息,从基因与性状的关系上分析,能得出的结论是① ;② 。基因型为AaBb的植株自交时,后代植株的株高中正常∶矮= 。
(2)基因LG1和LG2控制玉米正常叶夹角,隐性突变基因lg1和lg2纯合时都会使玉米叶夹角为0°。对大量正常叶夹角玉米进行诱变后,发现了两株叶夹角为0°的突变体植株甲和乙。为探究植株甲、乙是否为同一基因突变引起,请设计杂交实验,写出实验思路并预期结果。
实验思路: 。
预期结果:若 ,则植株甲、乙是同一基因突变引起。
若 ,则植株甲、乙不是同一基因突变引起。
12.水稻中有高产(D)、低产(d),易感病(E)、抗病(e)两对相对性状。现有纯合的高产易感病水稻和低产抗病水稻资源。
(1)已知高产基因(D)由低产基因(d)突变形成,两者互为 。
(2)科研人员在种植的纯合高产易感病水稻田中发现了一株高产抗病的水稻,如果这株水稻来源于E基因突变。若要判断该突变性状的显隐性,应让该抗病个体与 杂交。
(3)通过杂交实验确定抗病为隐性。为了探究本抗病突变是原来E基因突变,还是非同源染色体上的一个新基因突变,请设计最简单的实验证明。
杂交实验: 。
预期结果并推导结论:
① ,则本抗病突变是原来E基因突变;
② ,则本抗病突变是非同源染色体上的一个新基因突变。
13.水稻(2n=24)自花授粉,水稻的无香味(Y)对有香味(y)为显性。无香味人工杂交水稻经过长期诱变处理得到以下三种类型的变异(如图)。请回答下列问题。
(1)类型一的产生是因为y基因内发生了碱基对的 ,属于 (填“显性”或“隐性”)突变。
(2)若类型二的植株M可正常产生配子,各种配子活力相同且可育,但含Y或y基因的个体才能存活,则该变异个体自交后代的表现型及分离比是 。
(3)类型三的植株N自交,子代无香味∶有香味=2∶1,对该异常分离比的出现,同学们经讨论分析提出两种假说。假说一:含两条缺失染色体的受精卵不能发育;假说二:含缺失染色体的雄配子受精能力为正常雄配子的1/2。为初探究假说的正确性,请利用植株N的自交子代完成以下实验设计。
实验方案:任选一株 植株作父本和 进行杂交,统计子代表现型及分离比。
预期结果和结论:
①若 ,则假说一正确;
②若 ,则假说二正确。
专题提升练5
一、选择题
1.D 解析 遗传信息在亲子代之间的传递是通过基因的复制来实现的,A项错误;遗传物质改变引起的变异属于可遗传的变异,但在体细胞中发生的可遗传变异一般不能遗传给子代,B项错误;基因突变具有不定向性,所以基因突变的方向和生物进化的方向不一定一致,C项错误;染色体变异是可以用显微镜直接观察到的,D项正确。
2.B 解析 RNA聚合酶能特异性识别并结合细菌DNA中特定碱基序列,起始转录,A项正确;RNA聚合酶用于DNA转录合成RNA,B项错误;RNA聚合酶用于DNA的转录,故该抗生素通过抑制DNA的转录过程来达到抑菌和杀菌的效果,C项正确;在抗生素的选择下,耐药性的细菌被筛选出来,滥用抗生素可能导致细菌的抗药性基因频率升高而降低疗效,D项正确。
3.C 解析 根据核糖体上肽链的长短可知,图示翻译过程中核糖体从右到左认读mRNA上的密码子,A项错误;物质Ⅱ是环状DNA,不含游离的磷酸基团,B项错误;①为DNA的复制过程,④为转录过程,二者遗传信息的传递都遵循中心法则,C项正确;③⑤均为翻译过程,由于两个过程中用于翻译的模板不同,翻译形成的蛋白质不同,③为细胞核基因控制,线粒体中的蛋白质不全部来源于线粒体自身合成,D项错误。
4.D 解析 竞争和捕食会改变种群的基因频率,随机交配不会影响种群的基因频率,A项错误;基因突变会导致等位基因的形成,基因突变指基因中碱基对的增添、缺失和替换,所以基因D与其等位基因d含有的碱基数不一定相同,B项错误;根尖分生区细胞多数处于分裂间期,低温处理植物根尖之后,只有少数细胞染色体数目会加倍,C项错误;单倍体育种是采用花药(花粉)离体培养的方法来获得单倍体植株,然后经过人工诱导使染色体数目加倍,重新恢复到正常植株的染色体数目,该技术能明显缩短育种年限,D项正确。
5.B 解析 生物多样性的内容包括基因多样性、物种多样性、生态系统多样性,岛上的所有生物构成基因多样性和物种多样性,不能构成生态系统的多样性,A项错误;Y岛上S鸟随机交配产生的后代中aa个体占1%,根据遗传平衡定律,a的基因频率是=0.1,A的基因频率是1-0.1=0.9,Aa个体占2×0.1×0.9×100%=18%,B项正确;S鸟种群中所有个体含有的所有基因构成了该种群的基因库,C项错误;Y岛上的S鸟与X岛上的S鸟存在地理隔离,但是不存在生殖隔离,D项错误。
6.B 解析 该育种过程属于诱变育种,原理是基因突变,基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变,因此该育种过程会导致大豆基因的碱基序列发生改变,基因突变还可以使大豆产生新基因,产生新基因型,A项正确,B项错误;可遗传变异为生物进化提供原材料,可遗传变异包括基因突变、基因重组和染色体变异,该育种过程原理是基因突变,为生物的进化提供了原材料,C项正确;由于基因突变具有不定向性,因此该育种过程(诱变育种)中可能需要处理大量实验材料,D项正确。
7.A 解析 若人的体细胞中缺少R基因,则该个体会出现视网膜瘤,而该男孩左眼出现视网膜瘤且视网膜瘤细胞中13号染色体缺失了一个片段(13q14),其他染色体均正常,推测R基因可能位于13号染色体的13q14片段上,该男孩视网膜瘤的出现可能是发生染色体结构变异的结果,A项错误,B项正确;抑癌基因的作用主要是阻止细胞的不正常增殖,由题干可知,R基因的表达产物是一种能抑制视网膜瘤细胞的蛋白质,这表明R基因可能是一种调控细胞分裂的基因,其可能是一种抑癌基因,C项正确;13号染色体由图1变为图2只需一条染色体上发生13q14片段缺失,而由图1变为图3需要两条染色体上都发生13q14片段缺失,故通常情况下13号染色体由图1变为图3比由图1变为图2的概率低,D项正确。
8.D 解析 根据图示可知,染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上,这种变异属于染色体结构变异,可以通过光学显微镜观察到,A项正确。根据题干信息“只有具有完整染色体组的配子(染色体片段既无重复也无缺失)才可育”,可以发现,邻近分离产生的所有配子的染色体组不完整(缺失或重复),因此均不可育;而交替分离产生的配子具有完整的染色体组,所以均可育,B项正确。以非同源染色体上的两对等位基因为例,正常生殖细胞由于自由组合可产生4种配子,均可遗传给后代;但发生此变异后,发生邻近分离的配子不育,无法遗传给子代,能遗传给子代的只有交替分离产生的2种配子,C项正确。据图分析,邻近分离产生的配子,染色体数目均未发生改变,D项错误。
9.D 解析 青霉素能抑制细菌细胞壁的合成,青霉素作用后使细菌失去细胞壁的保护,可能会使细菌因吸水过多而破裂死亡,A项正确;环丙沙星能抑制细菌DNA解旋酶的活性,使细菌DNA不能解旋,即不能完成DNA复制和转录,抑制细菌增殖,B项正确;红霉素能与细菌核糖体中的tRNA结合部位结合,会影响tRNA与相应的位点结合,从而抑制细菌翻译过程中肽链的延伸,C项正确;转录的模板链是DNA链,而起始密码子位于mRNA上,D项错误。
二、非选择题
10.答案 (1)复制开始时,首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌,一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养,用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况
(2)若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的一侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为单向复制;若复制起点处银颗粒密度低,复制起点的两侧银颗粒密度高,则DNA分子复制为双向复制
11.答案 (1)基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状 基因与性状之间不是一一对应关系 9∶7
(2)让甲和乙相互杂交,观察后代的表现型和比例 后代叶夹角均为0° 后代全为正常叶夹角
解析 (1)结合题干“基因A能编码一种催化油菜素内酯合成的关键酶,基因a不能;基因B能控制油菜素内酯受体的合成,基因b不能”和“油菜素内酯缺乏或无法发挥作用时均表现为植株变矮”可知,基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物体性状;且基因与性状之间不是一一对应关系(多个基因控制一种性状)。结合题干可知同时含有A和B基因表现为株高正常,否则为矮株,基因型为AaBb的植株自交时,子代基因型及比例为A_B_∶A_bb∶aaB_∶aabb=9∶3∶3∶1,故后代植株的株高中正常∶矮=9∶7。
(2)结合题干“隐性突变基因lg1和lg2纯合时都会使玉米叶夹角为0°”与“发现了两株叶夹角为0°的突变体植株甲和乙”可知,甲、乙的基因型可能有几种情况:甲、乙均为lg1lg1LG2LG2;甲、乙均为LG1LG1lg2lg2;甲为lg1lg1LG2LG2,乙为LG1LG1lg2lg2;甲为LG1LG1lg2lg2,乙为lg1lg1LG2LG2。故为探究植株甲、乙是否为同一基因突变引起,实验思路可以为让甲和乙相互杂交,观察后代的表现型和比例。
预期结果:若植株甲、乙是同一基因突变引起,后代叶夹角均为0°。若植株甲、乙不是同一基因突变引起,后代全为正常叶夹角。
12.答案 (1)等位基因
(2)若干株纯合高产易感病水稻
(3)用该突变体与原有的低产抗病水稻杂交,观察子一代表现型 ①若子一代全为抗病植株 ②若子一代全为易感病植株
解析 (1)高产基因(D)由低产基因(d)突变形成,两者互为等位基因。
(2)欲判断抗病性状的显隐性,应让该抗病个体与若干株纯合高产易感病水稻杂交,观察子一代表现型,若为显性突变,则该个体基因型为EE+,与易感病水稻EE杂交,则子代中既有抗病水稻也有易感病水稻;若为隐性突变,则该个体基因型为 ee,与易感病水稻EE杂交,子代全为易感病水稻。
(3)为探究本抗病突变是原来E基因突变,还是非同源染色体上的一个新基因突变,用该突变体与原有的低产抗病水稻杂交,观察子一代表现型。①若本抗病突变是原来E基因突变,则突变后的个体基因型为ee,与原有的低产抗病(ee)水稻杂交,子一代杂交基因型为ee,全为抗病。②若本抗病突变是非同源染色体上的一个新基因突变,设为H、h,则EEhh×eeHH→EeHh,子代全为易感病。
13.答案 (1)增添、缺失或替换 显性
(2)无香味∶有香味=4∶1
(3)无香味 多株有香味植株作母本 ①无香味∶有香味=1∶1 ②全部为无香味或无香味∶有香味=1∶2
解析 (1)基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换,而引起的基因结构的改变。y突变为Y属于显性突变。
(2)类似于非同源染色体上的两对非等位基因的自由组合,得出无香味∶有香味=4∶1。
(3)Y所在染色体有缺失(记为Y-),若植株N自交结果出现2∶1的分离比是假说一导致的,则自交后代的无香味植株基因型为Y-y;若植株N自交结果出现2∶1的分离比是假说二导致的,则自交后代的无香味植株基因型为Y-y和Y-Y-。因为验证实验的材料来自植株N的子代,因此有两种方案可以尝试:第一,任选一株子代的无香味植株(父本)与多株有香味植株(母本)杂交;第二,任选一株子代的有香味植株(父本)与多株无香味植株(母本)杂交。第一种方案的实验预期结果相对准确而且对两种假说而言是不同的,可以初步判断两种假说的正确性。第二种方案的实验预期结果对第二种假说而言具有不确定性,并且有可能出现与第一种假说相同的预期结果,难以初步判断两种假说的正确性,该方案说服力不强不可取。为提高分离比统计的准确性,保证有足够数量的子代,作为母本的植株应是多株。故选择第一种方案进行实验,若无香味∶有香味=1∶1,则假说一正确;若全部为无香味或无香味∶有香味=1∶2,则假说二正确。
抗菌机理
药物举例
抑制细菌细胞壁的合成
青霉素
抑制细菌DNA解旋酶的活性
环丙沙星
能与细菌核糖体中的tRNA结合部位结合
红霉素
能与敏感型的结核杆菌的RNA聚合酶结合
利福平
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