五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编43-基因突变(含解析)
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这是一份五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编43-基因突变(含解析),共39页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题,选择题组等内容,欢迎下载使用。
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编43-基因突变(含解析)
一、单选题
1.(2022·重庆·统考高考真题)半乳糖血症是F基因突变导致的常染色体隐性遗传病。研究发现F基因有两个突变位点I和II,任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因。如表是人群中F基因突变位点的5种类型。下列叙述正确的是( )
类型突变位点
①
②
③
④
⑤
I
+/+
+/-
+/+
+/-
-/-
Ⅱ
+/+
+/-
+/-
+/+
+/+
注:“+”表示未突变,“-”表示突变,“/”左侧位点位于父方染色体,右侧位点位于母方染色体A.若①和③类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
B.若②和④类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
C.若②和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/4
D.若①和⑤类型的男女婚配,则后代患病的概率是1/2
2.(2022·北京·统考高考真题)人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,据此不能得出( )
A.这种差异是由基因中碱基替换造成的
B.两者共同祖先的血红蛋白也有α链
C.两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能
D.导致差别的变异发生在黑猩猩这一物种形成的过程中
3.(2022·河北·统考高考真题)某植物叶片含有对昆虫有毒的香豆素,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强。乌凤蝶可以将香豆素降解,消除其毒性。织叶蛾能将叶片卷起,取食内部叶片,不会受到毒害。下列叙述错误的是( )
A.乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果
B.影响乌凤蝶对香豆素降解能力的基因突变具有不定向性
C.为防止取食含有强毒素的部分,织叶蛾采用卷起叶片再摄食的策略
D.植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果
4.(2022·湖北·统考高考真题)某植物的2种黄叶突变体表现型相似,测定各类植株叶片的光合色素含量(单位:μg·g-1),结果如表。下列有关叙述正确的是( )
植林类型
叶绿素a
叶绿素b
类胡萝卜素
叶绿素/类胡萝卜素
野生型
1235
519
419
4.19
突变体1
512
75
370
1.59
突变体2
115
20
379
0.36
A.两种突变体的出现增加了物种多样性
B.突变体2比突变体1吸收红光的能力更强
C.两种突变体的光合色素含量差异,是由不同基因的突变所致
D.叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降可导致突变体的叶片呈黄色
5.(2022·山东·高考真题)液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同,该蛋白影响烟草花叶病毒(TMV)核酸复制酶的活性。与易感病烟草品种相比,烟草品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,被TMV侵染后,易感病烟草品种有感病症状,TI203无感病症状。下列说法错误的是( )
A.TOM2A的合成需要游离核糖体
B.TI203中TOM2A基因表达的蛋白与易感病烟草品种中的不同
C.TMV核酸复制酶可催化TMV核糖核酸的合成
D.TMV侵染后,TI203中的TMV数量比易感病烟草品种中的多
6.(2022·山东·高考真题)野生型拟南芥的叶片是光滑形边缘,研究影响其叶片形状的基因时,发现了6个不同的隐性突变,每个隐性突变只涉及1个基因。这些突变都能使拟南芥的叶片表现为锯齿状边缘。利用上述突变培育成6个不同纯合突变体①~⑥,每个突变体只有1种隐性突变。不考虑其他突变,根据表中的杂交实验结果,下列推断错误的是( )
杂交组合
子代叶片边缘
①×②
光滑形
①×③
锯齿状
①×④
锯齿状
①×⑤
光滑形
②×⑥
锯齿状
A.②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形 B.③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状
C.②和⑤杂交,子代叶片边缘为光滑形 D.④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形
7.(2021·重庆·高考真题)有研究表明,人体细胞中DNA发生损伤时,P53蛋白能使细胞停止在细胞周期的间期并激活DNA的修复,修复后的细胞能够继续完成细胞周期的其余过程。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.P53基因失活,细胞癌变的风险提高
B.P53蛋白参与修复的细胞,与同种正常细胞相比,细胞周期时间变长
C.DNA损伤修复后的细胞,与正常细胞相比,染色体数目发生改变
D.若组织内处于修复中的细胞增多,则分裂期的细胞比例降低
8.(2021·海南·高考真题)某地区少数人的一种免疫细胞的表面受体CCR5的编码基因发生突变,导致受体CCR5结构改变,使得HIV-1病毒入侵该免疫细胞的几率下降。随时间推移,该突变基因频率逐渐增加。下列有关叙述错误的是( )
A.该突变基因丰富了人类种群的基因库
B.该突变基因的出现是自然选择的结果
C.通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖
D.该突变基因频率的增加可使人群感染HIV-1的几率下降
9.(2021·福建·统考高考真题)下列关于遗传信息的叙述,错误的是( )
A.亲代遗传信息的改变都能遗传给子代
B.流向DNA的遗传信息来自DNA或RNA
C.遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则
D.DNA指纹技术运用了个体遗传信息的特异性
10.(2021·湖北·统考高考真题)某地区的小溪和池塘中生活着一种丽鱼,该丽鱼种群包含两种类型的个体:一种具有磨盘状齿形,专食蜗牛和贝壳类软体动物;另一种具有乳突状齿形,专食昆虫和其他软体动物。两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代。针对上述现象,下列叙述错误的是( )
A.丽鱼种群牙齿的差异属于可遗传的变异
B.两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应
C.丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关
D.两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,形成了两个不同的物种
11.(2021·天津·统考高考真题)某患者被初步诊断患有SC单基因遗传病,该基因位于常染色体上。调查其家系发现,患者双亲各有一个SC基因发生单碱基替换突变,且突变位于该基因的不同位点。调查结果见下表。
个体
母亲
父亲
姐姐
患者
表现型
正常
正常
正常
患病
SC基因测序结果
[605G/A]
[731A/G]
[605G/G];[731A/A]
?
注:测序结果只给出基一条链(编码链)的碱基序列[605G/A]示两条同源染色体上SC基因编码链的第605位碱基分别为G和A,其他类似。
若患者的姐姐两条同源染色体上SC基因编码链的第605和731位碱基可表示为下图1,根据调查结果,推断该患者相应位点的碱基应为( )
A. B.
C. D.
12.(2021·浙江·统考高考真题)α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第 139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明( )
A.该变异属于基因突变
B.基因能指导蛋白质的合成
C.DNA片段的缺失导致变异
D.该变异导致终止密码子后移
13.(2021·湖南·统考高考真题)血浆中胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白(LDL),LDL通过与细胞表面受体结合,将胆固醇运输到细胞内,从而降低血浆中胆固醇含量。PCSK9基因可以发生多种类型的突变,当突变使PCSK9蛋白活性增强时,会增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞表面LDL受体减少。下列叙述错误的是( )
A.引起LDL受体缺失的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
B.PCSK9基因的有些突变可能不影响血浆中LDL的正常水平
C.引起PCSK9蛋白活性降低的基因突变会导致血浆中胆固醇含量升高
D.编码apoB-100的基因失活会导致血浆中胆固醇含量升高
14.(2020·江苏·统考高考真题)某膜蛋白基因在其编码区的5′端含有重复序列CTCTT CTCTT CTCTT,下列叙述正确的是( )
A.CTCTT重复次数改变不会引起基因突变
B.CTCTT重复次数增加提高了该基因中嘧啶碱基的比例
C.若CTCTT重复6次,则重复序列之后编码的氨基酸序列不变
D.CTCTT重复次数越多,该基因编码的蛋白质相对分子质量越大
15.(2020·山东·统考高考真题)野生型大肠杆菌可以在基本培养基上生长,发生基因突变产生的氨基酸依赖型菌株需要在基本培养基上补充相应氨基酸才能生长。将甲硫氨酸依赖型菌株M和苏氨酸依赖型菌株N单独接种在基本培养基上时,均不会产生菌落。某同学实验过程中发现,将M、N菌株混合培养一段时间,充分稀释后再涂布到基本培养基上,培养后出现许多由单个细菌形成的菌落,将这些菌落分别接种到基本培养基上,培养后均有菌落出现。该同学对这些菌落出现原因的分析,不合理的是( )
A.操作过程中出现杂菌污染
B.M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸
C.混合培养过程中,菌株获得了对方的遗传物质
D.混合培养过程中,菌株中已突变的基因再次发生突变
16.(2019·江苏·统考高考真题)下列关于生物变异与育种的叙述,正确的是
A.基因重组只是基因间的重新组合,不会导致生物性状变异
B.基因突变使DNA序列发生的变化,都能引起生物性状变异
C.弱小且高度不育的单倍体植株,进行加倍处理后可用于育种
D.多倍体植株染色体组数加倍,产生的配子数加倍,有利于育种
17.(2018·全国·校联考高考真题)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长,将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理的是( )
A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失
B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X
D.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
18.(2019·江苏·统考高考真题)人镰刀型细胞贫血症是基因突变造成的,血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,导致编码的谷氨酸被置换为缬氨酸。下列相关叙述错误的是
A.该突变改变了DNA碱基对内的氢键数
B.该突变引起了血红蛋白β链结构的改变
C.在缺氧情况下患者的红细胞易破裂
D.该病不属于染色体异常遗传病
19.(2019·海南·统考高考真题)下列有关基因突变的叙述,正确的是( )
A.高等生物中基因突变只发生在生殖细胞中
B.基因突变必然引起个体表现型发生改变
C.环境中的某些物理因素可引起基因突变
D.根细胞的基因突变是通过有性生殖传递的
20.(2019·江苏·统考高考真题)下列关于细胞生命活动的叙述,错误的是
A.细胞分裂间期既有基因表达又有DNA复制
B.细胞分化要通过基因的选择性表达来实现
C.细胞凋亡由程序性死亡相关基因的表达所启动
D.细胞癌变由与癌有关基因的显性突变引起
21.(2019·天津·统考高考真题)叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是
A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
22.(2019·浙江·统考高考真题)细胞学说认为:所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位;所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。据此分析,下列叙述错误的是
A.生物具有多样性 B.生物具有遗传性
C.生物能定向变异 D.生物具有统一性
23.(2019·浙江·统考高考真题)人类某遗传病的染色体核型如图所示。该变异类型属于
A.基因突变 B.基因重组
C.染色体结构变异 D.染色体数目变异
24.(2018·江苏·统考高考真题)下列过程不涉及基因突变的是
A.经紫外线照射后,获得红色素产量更高的红酵母
B.运用CRISPR/Cas9技术替换某个基因中的特定碱基
C.黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量
D.香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生替换,增加患癌风险
25.(2018·浙江·统考高考真题)为研究某种植物3种营养成分(A、B和C)含量的遗传机制,先采用CRISPR/Cas9基因编辑技术,对野生型进行基因敲除突变实验,经分子鉴定获得3个突变植株(M1、M2和M3)。其自交一代结果见下表,表中高或低指营养成分含量高或低。
下列叙述正确的是
A.从M1自交一代中取纯合的(A高B低C低)植株,与M2基因型相同的植株杂交,理论上其杂交一代中只出现(A高B低C低)和(A低B低C高)两种表现型,且比例一定是1:1
B.从M2自交一代中取纯合的(A低B高C低)植株,与M3基因型相同的植株杂交,理论上其杂交一代中,纯合基因型个体数:杂合基因型个体数一定是1:1
C.M3在产生花粉的减数分裂过程中,某对同源染色体有一小段没有配对,说明其中一个同源染色体上一定是由于基因敲除缺失了一个片段
D.可从突变植株自交一代中取A高植株与B高值株杂交,从后代中选取A和B两种成分均高的植株,再与C高植株杂交,从杂交后代中能选到A、B和C三种成分均高的植株
26.(2018·浙江·统考高考真题)人类的镰刀形细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基对A-T替换成了T-A,引起血红蛋白结构改变所致。该实例不能说明的是 ( )
A.该变异属于致死突变 B.基因突变是可逆的
C.碱基对替换会导致遗传信息改变 D.基因控制生物性状
27.(2019·上海·高考真题)人是由黑猩猩进化而来。下图是人类和黑猩猩的4号染色体,字母表示基因,其中有一条发生了变异。该变异类型是 ( )
A.染色体易位 B.基因突变 C.染色体倒位 D.基因重组
28.(2018·上海·高考真题)人类镰刀形细胞贫血症发生的根本原因是 ( )
A.基因重组
B.染色体结构变异
C.基因突变
D.染色体数目变异
二、多选题
29.(2022·河北·统考高考真题)囊性纤维病是由CFTR蛋白异常导致的常染色体隐性遗传病,其中约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失。研究者设计了两种杂交探针(能和特异的核酸序列杂交的DNA片段):探针1和2分别能与Phe508正常和Phe508缺失的CFTR基因结合。利用两种探针对三个家系各成员的基因组进行分子杂交,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A.利用这两种探针能对甲、丙家系Ⅱ-2的CFTR基因进行产前诊断
B.乙家系成员CFTR蛋白的Phe508没有缺失
C.丙家系Ⅱ-1携带两个DNA序列相同的CFTR基因
D.如果丙家系Ⅱ-2表型正常,用这两种探针检测出两条带的概率为1/3
30.(2020·山东·统考高考真题)下图表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果。检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目。下列说法正确的是( )
A.甲病的致病基因位于常染色体上,乙病的致病基因位于X染色体上
B.甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,替换后的序列可被Mst II识别
C.乙病可能由正常基因上的两个BamHI识别序列之间发生碱基对的缺失导致
D.II4不携带致病基因、II8带致病基因,两者均不患待测遗传病
三、综合题
31.(2022·辽宁·统考高考真题)某雌雄同株二倍体观赏花卉的抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制。为研究这两对相对性状的遗传特点,进行系列杂交实验,结果见下表。
组别
亲本杂交组合
F1表型及数量
抗病非斑点
抗病斑点
易感病非斑点
易感病斑点
1
抗病非斑点×易感病非斑点
710
240
0
0
2
抗病非斑点×易感病斑点
132
129
127
140
3
抗病斑点×易感病非斑点
72
87
90
77
4
抗病非斑点×易感病斑点
183
0
172
0
(1)上表杂交组合中,第1组亲本的基因型是___________,第4组的结果能验证这两对相对性状中___________的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第___________组。
(2)将第2组F1中的抗病非斑点植株与第3组F1中的易感病非斑点植株杂交,后代中抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为___________。
(3)用秋水仙素处理该花卉,获得了四倍体植株。秋水仙素的作用机理是___________。现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离(不考虑其他变异),则产生的配子类型及比例分别为___________,其自交后代共有___________种基因型。
(4)用X射线对该花卉A基因的显性纯合子进行诱变,当A基因突变为隐性基因后,四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更___________。
32.(2022·浙江·高考真题)某种昆虫野生型为黑体圆翅,现有3个纯合突变品系,分别为黑体锯翅、灰体圆翅和黄体圆翅。其中体色由复等位基因A1/A2/A3控制,翅形由等位基因B/b控制。为研究突变及其遗传机理,用纯合突变品系和野生型进行了基因测序与杂交实验。回答下列问题:
(1)基因测序结果表明,3个突变品系与野生型相比,均只有1个基因位点发生了突变,并且与野生型对应的基因相比,基因长度相等。因此,其基因突变最可能是由基因中碱基对发生___________导致。
(2)研究体色遗传机制的杂交实验,结果如表1所示:
表1
杂交组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅰ
黑体
黄体
黄体
黄体
3黄体:1黑体
3黄体:1黑体
Ⅱ
灰体
黑体
灰体
灰体
3灰体:1黑体
3灰体:1黑体
Ⅲ
灰体
黄体
灰体
灰体
3灰体:1黄体
3灰体:1黄体
注:表中亲代所有个体均为圆翅纯合子。
根据实验结果推测,控制体色的基因A1(黑体)、A2(灰体)和A3(黄体)的显隐性关系为___________(显性对隐性用“>”表示),体色基因的遗传遵循___________定律。
(3)研究体色与翅形遗传关系的杂交实验,结果如表2所示:
表2
杂交组合
P
F1
F2
♀
♂
♀
♂
♀
♂
Ⅳ
灰体圆翅
黑体锯翅
灰体圆翅
灰体圆翅
6灰体圆翅:2黑体圆翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
Ⅴ
黑体锯翅
灰体圆翅
灰体圆翅
灰体锯翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
3灰体圆翅:1黑体圆翅:3灰体锯翅:1黑体锯翅
根据实验结果推测,锯翅性状的遗传方式是___________,判断的依据是___________。
(4)若选择杂交Ⅲ的F2中所有灰体圆翅雄虫和杂交Ⅴ的F2中所有灰体圆翅雌虫随机交配,理论上子代表现型有___________种,其中所占比例为2/9的表现型有哪几种?___________。
(5)用遗传图解表示黑体锯翅雌虫与杂交Ⅲ的F1中灰体圆翅雄虫的杂交过程。
33.(2022·湖南·高考真题)中国是传统的水稻种植大国,有一半以上人口以稻米为主食。在培育水稻优良品种的过程中,发现某野生型水稻叶片绿色由基因C控制。回答下列问题:
(1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死。突变型1连续自交3代,F3成年植株中黄色叶植株占______。
(2)测序结果表明,突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',导致第______位氨基酸突变为______,从基因控制性状的角度解释突变体叶片变黄的机理_____________________________________。(部分密码子及对应氨基酸:GAG谷氨酸;AGA精氨酸;GAC天冬氨酸;ACA苏氨酸;CAG谷氨酰胺)
(3)由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳(电泳条带表示特定长度的DNA片段),其结果为图中___(填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
(4)突变型2叶片为黄色,由基因C的另一突变基因C2所致。用突变型2与突变型1杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。能否确定C2是显性突变还是隐性突变?______(填“能”或“否”),用文字说明理由_____________________________________。
34.(2021·重庆·高考真题)2017年,我国科学家发现一个水稻抗稻瘟病的隐性突变基因b(基因B中的一个碱基A变成G),为水稻抗病育种提供了新的基因资源。请回答以下问题:
(1)基因B突变为b后,组成基因的碱基数量______。
(2)基因b包含一段DNA单链序列TAGCTG,能与其进行分子杂交的DNA单链序列为______。自然界中与该序列碱基数量相同的DNA片段最多有______种。
(3)基因b影响水稻基因P的转录,使得酶P减少,从而表现出稻瘟病抗性。据此推测,不抗稻瘟病水稻细胞中基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞______。
(4)现有长穗、不抗稻瘟病(HHBB)和短穗、抗稻瘟病(hhbb)两种水稻种子,欲通过杂交育种方法选育长惠、抗稻瘟病的纯合水稻。请用遗传图解写出简要选育过程。
(5)某水稻群体中抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株减少10%,则第二代中,抗稻瘟病植株的基因型频率为______%(结果保留整数)。
35.(2021·湖北·统考高考真题)疟疾是一种由疟原虫引起的疾病。疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖。我国科学家发现了治疗疟疾的青蒿素。随着青蒿素类药物广泛应用逐渐出现了对青蒿素具有抗药性的疟原虫。
为了研究疟原虫对青蒿素的抗药性机制,将一种青蒿素敏感(S型)的疟原虫品种分成两组:一组逐渐增加青蒿素的浓度,连续培养若干代,获得具有抗药性(R型)的甲群体,另一组为乙群体(对照组)。对甲和乙两群体进行基因组测序,发现在甲群体中发生的9个碱基突变在乙群体中均未发生,这些突变发生在9个基因的编码序列上,其中7个基因编码的氨基酸序列发生了改变。
为确定7个突变基因与青蒿素抗药性的关联性,现从不同病身上获取若干疟原虫样本,检测疟原虫对青蒿素的抗药性(与存活率正相关)并测序,以S型疟原虫为对照,与对照的基因序列相同的设为野生型“+”,不同的设为突变型“-”。部分样本的结果如表。
疟原虫
存活率(%)
基因1
基因2
基因3
基因4
基因5
基因6
基因7
对照
0.04
+
+
+
+
+
+
+
1
0.2
+
+
+
+
+
+
-
2
3.8
+
+
+
-
+
+
-
3
5.8
+
+
+
-
-
+
-
4
23. 1
+
+
+
+
-
-
-
5
27.2
+
+
+
+
-
-
-
6
27.3
+
+
+
-
+
-
-
7
28.9
+
+
+
-
-
-
-
8
31.3
+
+
+
+
-
-
-
9
58.0
+
+
+
-
+
-
-
回答下列问题:
(1)连续培养后疟原虫获得抗药性的原因是______________________,碱基突变但氨基酸序列不发生改变的原因是______________________。
(2)7个基因中与抗药性关联度最高的是___________,判断的依据是______________________。
(3)若青蒿素抗药性关联度最高的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因,利用现代分子生物学手段,将该突变基因恢复为野生型,而不改变基因组中其他碱基序。经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为___________。
(4)根据生物学知识提出一条防控疟疾的合理化建议:___________。
36.(2021·广东·统考高考真题)果蝇众多的突变品系为研究基因与性状的关系提供了重要的材料。摩尔根等人选育出M-5品系并创立了基于该品系的突变检测技术,可通过观察F1和F2代的性状及比例,检测出未知基因突变的类型(如显/隐性、是否致死等),确定该突变基因与可见性状的关系及其所在的染色体。回答下列问题:
(1)果蝇的棒眼(B)对圆眼(b)为显性、红眼(R)对杏红眼(r)为显性,控制这2对相对性状的基因均位于X染色体上,其遗传总是和性别相关联,这种现象称为___________。
(2)图示基于M-5品系的突变检测技术路线,在F1代中挑出1只雌蝇,与1只M-5雄蝇交配,若得到的F2代没有野生型雄蝇。雌蝇数目是雄蝇的两倍,F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和___________,此结果说明诱变产生了伴X染色体___________基因突变。该突变的基因保存在表现型为___________果蝇的细胞内。
(3)上述突变基因可能对应图中的突变___________(从突变①、②、③中选一项),分析其原因可能是___________,使胚胎死亡。
密码子序号
1 … 4 … 19 20 … 540
密码子表(部分):
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变①↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACC UUA…UAG
AUG:甲硫氨酸,起始密码子
AAC:天冬酰胺
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变②↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAA…ACU UUA…UAG
ACU、ACC:苏氨酸
UUA:亮氨酸
正常核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UUA…UAG 突变③ ↓
突变后核苷酸序列 AUG…AAC…ACU UGA…UAG
AAA:赖氨酸
UAG、UGA:终止密码子
…表示省略的、没有变化的碱基
(4)图所示的突变检测技术,具有的①优点是除能检测上述基因突变外,还能检测出果蝇___________基因突变;②缺点是不能检测出果蝇___________基因突变。(①、②选答1项,且仅答1点即可)
37.(2020·海南·统考高考真题)人类有一种隐性遗传病(M),其致病基因a是由基因A编码序列部分缺失产生的。从人组织中提取DNA,经酶切、电泳和DNA探针杂交得到条带图,再根据条带判断个体的基因型。如果只呈现一条带,说明只含有基因A或a;如果呈现两条带,说明同时含有基因A和a。对图所示某家族成员1~6号分别进行基因检测,得到的条带图如图所示。
回答下列问题。
(1)基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于______________。
(2)基因A、a位于_________(填“常”或“X”或“Y”)染色体上,判断依据是___________。
(3)成员8号的基因型是__________。
(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,若7号是白化病基因携带者,与一个仅患白化病的男性结婚,他们生出一个同时患白化病和M病孩子的概率是_______________。
38.(2018·全国·统考高考真题)回答下列与蛋白质相关的问题:
(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是______。在细胞中合成蛋白质时,肽键是在________这一细胞器上形成的。合成的蛋白质中有些是分泌蛋白,如______(填“胃蛋白酶”“逆转录酶”或“酪氨酸酶”)。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体,此过程中高尔基体的功能是________________。
(2)通常,细胞内具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和______结构,某些物理或化学因素可以导致蛋白质变性,通常,变性的蛋白质易被蛋白酶水解,原因是____________。
(3)如果DNA分子发生突变,导致编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,但未引起血红蛋白中氨基酸序列的改变,其原因可能是_______________________。
四、选择题组
(2021·天津·统考高考真题)阅读下列材料,完成下面小题。
为提高转基因抗虫棉的抗虫持久性,可采取如下措施:
①基因策略:包括提高杀虫基因的表达量、向棉花中转入多种杀虫基因等。例如,早期种植的抗虫棉只转入了一种Bt毒蛋白基因,抗虫机制比较单一;现在经常将两种或两种以上Bt基同时转入棉花。
②田间策略:主要是为棉铃虫提供庇护所。例如我国新疆棉区,在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花,为棉铃虫提供专门的庇护所:长江、黄河流域棉区多采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作的方式,为棉铃虫提供天然的庇护所。
③国家宏观调控政策:如实施分区种植管理等。
39.关于上述基因策略,下列叙述错误的是( )
A.提高Bt基因的表达量,可降低抗虫棉种植区的棉铃虫种群密度
B.转入棉花植株的两种Bt基因的遗传不一定遵循基因的自由组合定律
C.若两种Bt基因插入同一个T-DNA并转入棉花植株,则两种基因互为等位基因
D.转入多种Bt基因能提高抗虫持久性,是因为棉铃虫基因突变频率低且不定向
40.关于上述田间策略,下列叙述错误的是( )
A.转基因棉田周围种植非抗虫棉,可降低棉铃虫抗性基因的突变率
B.混作提高抗虫棉的抗虫持久性,体现了物种多样性的重要价值
C.为棉铃虫提供庇护所,可使敏感棉铃虫在种群中维持一定比例
D.为棉铃虫提供庇护所,可使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓
参考答案:
1.B
【分析】根据题意,“F基因突变导致的常染色体隐性遗传病”,“任一位点突变或两个位点都突变均可导致F突变成致病基因”,用F/f表示相关基因,只要有一个突变位点,就能出现f基因,故①②③④的基因型分别是FF、Ff、Ff、Ff,⑤由于父方和母方的染色体都在I位点突变,所以基因型是ff。
【详解】A、若①和③类型的男女婚配,①基因型是FF,③的基因型是Ff,则后代患病的概率是0,A错误;
B、若②和④类型的男女婚配,②的基因型是Ff,④的基因型是Ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/4,B正确;
C、若②和⑤类型的男女婚配,②的基因型是Ff,⑤的基因型为ff,则后代患病(基因型为ff)的概率是1/2,C错误;
D、若①和⑤类型的男女婚配,①基因型是FF,⑤的基因型为ff,则后代患病的概率是0,D错误。
故选:B。
2.D
【分析】基因突变指DNA分子中发生碱基对的替换增添、缺失,而引起基因结构的改变。
【详解】A、两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,可能是由由基因中碱基替换造成的,A不符合题意;
B、人与黑猩猩是从大约700万年前的共同祖先进化而来,两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,推测两者共同祖先的血红蛋白也有α链,B不符合题意;
C、人与黑猩猩都能正常生存,两者的血红蛋白都能行使正常的生理功能,C不符合题意;
D、两个物种成体的血红蛋白均由α和β两种肽链组成,但α链的相同位置上有一个氨基酸不同,这属于基因突变,突变可以发生在任何生物的任何生长发育过程,D符合题意。
故选D。
3.C
【分析】现代生物进化理论的基本观点:种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变;突变和基因重组产生生物进化的原材料;自然选择使种群的基因频率发生定向的改变并决定生物进化的方向;隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、由于基因突变等变异,乌凤蝶中存在对香豆素降解能力强和降解能力弱的个体,香豆素可将降解能力强的个体选择并保存下来,故乌凤蝶进化形成香豆素降解体系,是香豆素对其定向选择的结果,A正确;
B、基因突变是不定向的,选择是定向的,B正确;
C、分析题意可知,经紫外线照射后香豆素毒性显著增强,织叶蛾能将叶片卷起可减少紫外线引起的香豆素含量增加,该行为是香豆素对其进行选择的结果,而非织叶蛾采主动适应环境的结果,C错误;
D、共同进化是指 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,由于任何一个物种都不是单独进化的,因此植物的香豆素防御体系和昆虫的避免被毒杀策略是共同进化的结果,D正确。
故选C。
4.D
【分析】1、光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
2、叶绿体中的色素都能溶解于丙酮、无水乙醇等有机溶剂中,所以用丙酮或无水乙醇提取叶绿体中的色素;色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸上扩散速度不同,即溶解度越大,随着层析液扩散的速度越快。
【详解】A、两种突变体之间并无生殖隔离,仍属同一物种,只能体现遗传多样性,A错误;
B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,突变体2的叶绿素a和叶绿素b的含量比突变体1少,故突变体2比突变体1吸收红光的能力弱,B错误;
C、两种突变体的光合色素含量差异,可能是同一个基因突变方向不同导致的,C错误;
D、野生型的叶绿素与胡萝卜素的比值为4.19,叶绿素含量较高,叶片呈绿色,叶绿素与类胡萝卜素的比值大幅下降,叶绿素含量少,不能掩盖 类胡萝卜素的颜色,此时叶片呈黄色,D正确。
故选D。
5.D
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:在游离的核糖体上合成多肽链→粗面内质网继续合成→内质网腔加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜通过胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、从“液泡膜蛋白TOM2A的合成过程与分泌蛋白相同”,可知TOM2A最初是在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,A正确;
B、由题干信息可知,与易感病烟草相比,品种TI203中TOM2A的编码序列缺失2个碱基对,并且被TMV侵染后的表现不同,说明品种TI203发生了基因突变,所以两个品种TOM2A基因表达的蛋白不同,B正确;
C、烟草花叶病毒(TMV)的遗传物质是RNA,所以其核酸复制酶可催化TMV的RNA(核糖核酸)的合成,C正确;
D、TMV侵染后,TI203品种无感病症状,也就是叶片上没有出现花斑,推测是TI203感染的TMV数量比易感病烟草品种中的少,D错误。
故选D。
6.C
【分析】6个不同的突变体均为隐性纯合,可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的。
【详解】AB、①×③、①×④的子代叶片边缘全为锯齿状,说明①与③④应是同一基因突变而来,因此②和③杂交,子代叶片边缘为光滑形,③和④杂交,子代叶片边缘为锯齿状,AB正确;
C、①×②、①×⑤的子代叶片边缘为全为光滑形,说明①与②、①与⑤是分别由不同基因发生隐性突变导致,但②与⑤可能是同一基因突变形成的,也可能是不同基因突变形成的;若为前者,则②和⑤杂交,子代叶片边缘为锯齿状,若为后者,子代叶片边缘为光滑形,C错误;
D、①与②是由不同基因发生隐性突变导致,①与④应是同一基因突变而来,②×⑥的子代叶片边缘为全为锯齿状,说明②⑥是同一基因突变形成的,则④与⑥是不同基因突变形成的,④和⑥杂交,子代叶片边缘为光滑形,D正确。
故选C。
7.C
【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变,其发生时间在DNA分子复制时,细胞周期的间期。
【详解】A、由题意可知,P53蛋白能使细胞停止在细胞周期的间期并激活DNA的修复,当P53基因失活,不能正常合成P53蛋白,DNA分子产生错误无法修复,容易癌变,所以细胞癌变的风险提高,A正确;
B、P53蛋白能使细胞停止在细胞周期的间期并激活DNA的修复,DNA分子复制如出现受损,P53蛋白会参与修复,需要相应的时间,使间期延长,所以与同种正常细胞相比,细胞周期时间变长,B正确;
C、DNA损伤修复是发生在碱基对中,与染色体无关,C错误;
D、若组织内处于修复中的细胞增多,则位于间期的细胞较多,则分裂期的细胞比例降低,D正确。
故选C。
8.B
【分析】基因突变在自然界中普遍存在,任何一种生物都有可能发生;基因突变产生了新基因,能丰富种群基因库;自然选择能导致种群基因频率发生定向改变。
【详解】A、基因突变产生了新基因,能丰富种群基因库,A正确;
B、基因突变在自然界中普遍存在,任何一种生物都有可能发生,B错误;
C、受体CCR5能够与HIV-1特异性结合,通过药物干扰HIV-1与受体CCR5的结合可抑制病毒繁殖,C正确;
D、编码受体CCR5的突变基因频率的增加可使HIV-1与受体CCR5结合的几率下降,D正确。
故选B。
9.A
【分析】遗传信息是指核酸中核苷酸的排列顺序;遗传信息的传递可通过DNA分子复制、转录和翻译等过程实现。
【详解】A、亲代遗传信息的改变不一定都能遗传给后代,如亲代发生基因突变若发生在体细胞,则突变一般不能遗传给子代,A错误;
B、流向DNA的遗传信息可来自DNA(DNA分子的复制),也可来自RNA(逆转录过程),B正确;
C、遗传信息的传递过程遵循碱基互补配对原则,如DNA分子复制过程中会发生A-T、G-C的配对关系,该配对关系保证了亲子代之间遗传信息的稳定性,C正确;
D、由于DNA分子具有特异性,故可用于DNA指纹鉴定,D正确。
故选A。
10.D
【分析】1、可遗传的变异是由遗传物质的变化引起的变异;不可遗传的变异是由环境引起的,遗传物质没有发生变化。可遗传的变异的来源主要有3个:基因重组、基因突变和染色体变异。
2、生物进化的实质在于种群基因频率的改变,突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程中的三个基本环节,在这个过程中,突变和基因重组是产生生物进化的原材料,自然选择使种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向,自然选择下群体基因库中基因频率的改变,并不意味着新物种的形成,因为基因交流并未中断,群体分化并未超出种的界限。只有通过隔离才能最终出现新种,隔离是新物种形成的必要条件。
【详解】A、据题意可知,两种齿形的丽鱼均能稳定遗传并能相互交配产生可育后代,说明丽鱼种群牙齿的差异属于遗传物质发生变化的变异,属于可遗传的变异,A正确;
B、两种齿形的丽鱼的食物类型不同,两者在齿形上的差异有利于丽鱼对环境的适应,B正确;
C、突变和基因重组是产生生物进化的原材料,因此丽鱼种群产生的性状分化可能与基因突变和重组有关,C正确;
D、物种之间的界限是生殖隔离,两种不同齿形丽鱼的基因库差异明显,但不知是否存在生殖隔离,无法判断是否形成了两个不同的物种,D错误。
故选D。
11.A
【分析】基因分离定律的实质是:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等基因,具有一定的独立性;在减数分裂形成配子过程中,等位基因随同源染色体的分开而分离,分别进入两个配子中,独立地随配子遗传给后代。
【详解】根据题意写出父亲和母亲生下正常女儿的同源染色体上模板链上碱基组合如下图所示:
由于女儿表现型是正常的,所以第605号正常的碱基是G,731号正常的碱基是A,结合女儿DNA上的基因,可以推测母亲同源染色体上模板链的碱基如下:
父亲同源染色体上模板链的碱基如下:
因此他们生下患病的孩子的同源染色体上的碱基是两条链上都发生了突变,即:
故选A。
12.C
【分析】基因突变
1、概念:基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因。
2、特点:(1)普遍性:基因突变是普遍存在的;在生物个体发育的不同阶段、不同个体的任何细胞内均可发生;
(2)多方向性:染色体某一位置上的基因可以向不同的方向突变成它的等位基因;
(3)稀有性:对于一个基因来说,在自然状态下,基因突变的频率是很低的;
(4)有害性:大多数突变是有害的;
(5)可逆性:基因突变可以自我回复(频率低)。
【详解】A、该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的,故属于基因突变,A不符合题意;
B、基因结构的改变导致了相应蛋白质的改变,说明基因能指导蛋白质的合成,B不符合题意;
C、分析题意可知,该变异发生了一个碱基对的缺失,而非DNA片段的缺失,C符合题意;
D、α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146 个氨基酸组成,说明变异后形成的蛋白质中氨基酸数目增多,可推测该变异导致终止密码子后移,D不符合题意。
故选C。
13.C
【分析】分析题干,血浆胆固醇与载脂蛋白apoB-100结合形成低密度脂蛋白与细胞表面的受体结合,将胆固醇运输到细胞内,从而使血浆中的胆固醇含量降低;LDL受体减少和载脂蛋白apoB-100减少,均会影响胆固醇被细胞利用,导致血浆中的胆固醇含量较高。
【详解】A、LDL受体缺失,则LDL不能将胆固醇运进细胞,导致血浆中的胆固醇含量升高,A正确;
B、由于密码子的简并性,PCSK9基因的某些突变不一定会导致PCSK9蛋白活性发生改变,则不影响血浆中LDL的正常水平,B正确;
C、引起PCSK9蛋白活性增强的基因突变会导致细胞表面LDL受体数量减少,使血浆中胆固醇的含量增加,C错误;
D、编码apoB-100的基因失活,则apoB-100蛋白减少,与血浆中胆固醇结合形成LDL减少,进而被运进细胞的胆固醇减少,使血浆中的胆固醇含量升高,D正确。
故选C。
【点睛】
14.C
【分析】基因表达的过程包括转录和翻译,以DNA的一条单链为模板,转录出的mRNA从核孔中游离出,到达细胞质的核糖体上,参与蛋白质的合成(翻译)。
基因突变: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。
【详解】A、重复序列位于膜蛋白基因编码区,CTCTT重复次数的改变即基因中碱基数目的改变,会引起基因突变,A错误;
B、基因中嘧啶碱基的比例=嘌呤碱基的比例=50%,CTCTT重复次数的改变不会影响该比例,B错误;
C、CTCTT重复6次,即增加30个碱基对,由于基因中碱基对数目与所编码氨基酸数目的比例关系为3∶1,则正好增加了10个氨基酸,重复序列后编码的氨基酸序列不变,C正确;
D、重复序列过多可能影响该基因的表达,编码的蛋白质相对分子质量不一定变大,D错误;
故选C。
15.B
【分析】本题以大肠杆菌营养缺陷型为材料进行相关实验探究为情境,考查考生综合运用所学知识分析实验结果的能力。
【详解】A.操作过程当中出现杂菌污染,基本培养基上生长的为杂菌,A合理;
B.若M、N菌株互为对方提供所缺失的氨基酸形成的菌落,需要MN混合在一起才能生存,而该菌落来自于单个细菌形成的菌落,而题干中进行了充分稀释,单个细菌缺少必须的氨基酸,不能形成菌落,B不合理;
C.M、N菌株混合培养后在基本培养基上可以生存。推测可能是混合培养过程当中,菌株间发生了基因交流,获得了对方的遗传物质,C合理;
D.基因突变是不定向的,在混合培养过程中,菌株当中已突变的基因也可能再次发生突变得到可在基本培养基上生存的野生型大肠杆菌,D合理。
故选B。
【点睛】两种营养缺陷型的大肠杆菌混合培养细菌可以通过相互“接合”(即有性生殖)而实现基因交流。
16.C
【分析】生物的变异包括可遗传变异和不可遗传变异,可遗传的变异包括基因突变、基因重组和染色体变异。基因突变是指基因中碱基对的增添、缺失或替换,这会导致基因结构的改变,进而产生新基因;基因重组是指在生物体进行有性生殖的过程中,控制不同性状的非等位基因重新组合,包括自由组合型和交叉互换型两种类型;染色体变异包括染色体结构变异(重复、缺失、易位、倒位)和染色体数目变异。
【详解】基因重组是在有性生殖的过程,控制不同性状的基因的重新组合,会导致后代性状发生改变,A错误;基因突变会导致DNA的碱基序列发生改变,但由于密码子的简并性等原因,基因突变不一定会导致生物体性状发生改变,B错误;二倍体花药离体培养获得的单倍体高度不孕,但是用秋水仙素处理后使得其染色体数目加倍,为可育的二倍体,且肯定是纯种,C正确;多倍体的染色体组数如果奇倍数的增加(如三倍体),其后代遗传会严重的不平衡,在减数分裂形成配子时,同源染色体联会紊乱,不能形成正常的配子,因此不利于育种,D错误。
17.C
【分析】本题通过大肠杆菌在基本培养基上和特殊培养基上生长情况,来考查原核生物的遗传物质和基因突变等相关知识点,关键要把握题干中“物M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时后,再将菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落”,从而得出两个细菌出现了基因重组,从而形成另一种大肠杆菌。
【详解】A、突变体M需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长,可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失,从而不能自身合成氨基酸甲,而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长,A正确;
B、大肠杆菌属于原核生物,突变体M和N都是由于基因发生突变而得来,B正确;
CD、M和N的混合培养,致使两者间发生了DNA的转移,即发生了基因重组,因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的,而不是突变体M的RNA,C错误,D正确。
故选C。
【点睛】解题关键要知道大肠杆菌属于原核生物,其变异类型存在基因突变,以及特殊情况下可以发生DNA的转移从而发生基因重组。
18.A
【分析】人的镰刀型细胞贫血症发病的根本原因是基因突变,由于血红蛋白基因中碱基对替换造成的蛋白质结构异常,患者的红细胞呈镰刀型,容易破裂,使人患溶血性贫血,严重时会导致死亡。
【详解】血红蛋白β链第6个氨基酸的密码子由GAG变为GUG,说明镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因中T-A碱基对被替换成A-T碱基对,替换后氢键数目不变,A错误;血红蛋白基因中碱基对的替换造成基因结构改变,进而导致血红蛋白结构异常,B正确;患者的红细胞呈镰刀型,容易破裂,使人患溶血性贫血,C正确;镰刀型贫血症属于单基因遗传病,不属于染色体异常遗传病,D正确。故选A。
19.C
【分析】基因突变指DNA中发生的碱基对的增添、缺失和替换,而引起基因结构的改变。
基因突变的特点:多害少利、普遍性、不定向性、低频性等。
诱导基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素(病毒)。
【详解】高等生物中基因突变可以发生在体细胞或生殖细胞中,A错误;由于密码子的简并性,基因突变不一定引起个体表现型发生改变;显性纯合子中只有一个基因发生隐性突变,表现型也不发生改变,B错误;环境中的某些物理因素如射线可引起基因突变,C正确;根细胞不是生殖细胞,其基因突变只能通过无性生殖传递,D错误。故选C。
20.D
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,其实质是基因的选择性表达;细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程,细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于细胞的整个生命历程;细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】细胞分裂间期主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,其中基因控制蛋白质的合成过程属于基因的表达,A正确;细胞分化的实质是基因的选择性表达,B正确;细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,是由程序性死亡相关的基因的表达所启动的,C正确;细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因的突变属于显性突变,而抑癌基因的突变属于隐性突变,D错误。
21.C
【分析】1、光学显微镜下能观察到的结构有:细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体;基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到,但染色体变异(染色体结构变异和染色体数目变异)可以在光学显微镜下观察到。
2、影响光合作用强度的外界因素:空气中二氧化碳的浓度,土壤中水分的多少,光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等,都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成的数量来定量地表示。
3、植物细胞的吸水和失水实验的观察指标:中央液泡大小、原生质层的位置和细胞大小。
【详解】据分析可知,基因突变不可以用普通光学显微镜观察识别,因为基因是有遗传效应的DNA片段,DNA在普通光学显微镜下观察不到,A错误;叶绿体基粒类囊体由生物膜构成,不可用普通光学显微镜观察,B错误;由题干信息可知,要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等,红叶杨需要更强的光照,原因是红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少,光合速率小,因此,两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较,C正确;红叶杨细胞中花青素的相对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定,若要测定花青素的绝对含量需要进一步实验,D错误;因此,本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是:明确光学显微镜下能观察到的细胞结构和可遗传变异类型,影响光合作用强度的外界因素,植物细胞吸水和失水实验的应用,再根据题意作答。
22.C
【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的,后由德国科学家魏尔肖补充完善,其内容为①所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;②细胞是所有生物的结构和功能的单位;③所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
【详解】不同的生物组成所需的细胞数量和种类均不同,故生物具有多样性,A选项正确;在个体发育中,一定的基因在一定的条件下,控制着一定的代谢过程,从而体现了一定的遗传特性和特征,故生物具有遗传性,B选项正确;生物的变异是不定向的,C选项错误;生物界共用一套遗传密码,故生物具有统一性,D选项正确。故错误的选项选择C。
23.D
【分析】根据题图分析,该遗传病为21-三体综合征,属于染色体异常遗传病中染色体数目畸变的遗传病。
【详解】基因突变是指由于基因内部核酸分子上的特定核苷酸序列发生改变的现象或过程,染色体核型上无法发现基因突变的遗传病,A选项错误;基因重组是指具有不同遗传性状的雌、雄个体进行有性生殖时,控制不同性状的基因重新组合,导致后代不同于亲本类型的现象或过程,染色体核型中没有体现有性生殖的过程,B选项错误;染色体结构变异是指染色体发生断裂后,在断裂处发生错误连接而导致染色体结构不正常的变异,图中的染色体核型未表现出结构变异,C选项错误;染色体数目变异是指生物细胞中染色体数目的增加或减少,图中21号染色体比其他的同源染色体多一条,属于染色体数目变异,D选项正确。
24.C
【分析】基因突变指的是基因中碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构的改变,是生物变异的根本来源;诱导基因突变的因素有物理因素、化学因素和生物因素。
【详解】A、经紫外线照射后,酵母菌发生了基因突变,获得红色素产量更高的红酵母,A正确;
B、基因中的特定碱基被替换,导致基因结构发生了改变,属于基因突变,B正确;
C、黄瓜开花阶段用2,4-D诱导产生更多雌花,提高产量,基因结构没有发生改变,不属于基因突变,C错误;
D、香烟中的苯并芘使抑癌基因中的碱基发生了替换,属于基因突变,D正确。
故选C。
【点睛】解答本题的关键是紧扣基因突变的概念进行分析与答题,明确基因中碱基对的增添、缺失或替换都属于基因突变。
25.A
【分析】
【详解】A、M1自交后代中A高B低C低的纯合个体为AAbbCC,与M2的基因型为AABbCc杂交产生的后代的表现型比例为A低B低C高(AABbC_):A高B低C低(AAbbC_)=1:1,A正确;
B、同理可得M2后代中A低B高C低的纯合个体为AABBcc,与M3(AaBBCc)杂交,产生的后代的基因型及比例为AABBCc:AABBcc:AaBBCc:AaBBcc=1:1:1:1,其中纯合子只占1/4,,B错误;
C、基因编辑可以导致基因内部碱基序列缺失,也可能导致破基序列增加,C错误;
D、该实验的三种成分通过三个连锁反应而产生,前一成分可被后一反应所利用,三种成分无法同时积累,故无法通过选取自交后代杂交得到ABC三种成分均高的植株,D错误。
故选A。
26.B
【详解】人类镰刀型细胞贫血症的发病根本原因是基因突变,直接原因是血红蛋白结构改变,若患者体内缺乏正常血红蛋白,该变异则属于致死突变,A正确;人类镰刀型细胞贫血症的发病原因是基因突变,不能说明基因突变具有可逆性的特点,B错误;人类的镰刀型细胞贫血症是由于血红蛋白基因中一个碱基对A-T替换成了T-A,说明控制血红蛋白的基因中遗传信息发生改变,C正确;人类镰刀型细胞贫血症的致病机理是:基因突变→转录形成的密码子改变→翻译形成的蛋白质中的氨基酸种类改变→蛋白质结构改变,说明基因能控制生物性状,D正确。
27.C
【分析】可遗传的变异有三种来源:基因突变、染色体变异和基因重组:
(1)基因突变是基因结构的改变,包括碱基对的增添、缺失或替换。
(2)基因重组的方式有同源染色体上非姐妹单体之间的交叉互换和非同源染色体上非等位基因之间的自由组合,另外,外源基因的导入也会引起基因重组。
(3)染色体变异是指染色体结构和数目的改变。染色体结构的变异主要有缺失、重复、倒位、易位四种类型;染色体数目变异可以分为两类:一类是细胞内个别染色体的增加或减少,另一类是细胞内染色体数目以染色体组的形式成倍地增加或减少。
【详解】识图分析可知,图中两条染色体为同源染色体,同源染色体上相同位置的基因为等位基因或者相同基因,由图可知,其中一条染色体上的基因B、C、D、E与着丝点另一侧的基因F、g位置发生了颠倒,因此属于染色体结构变异中的倒位。综上所述,C正确,A、B、D错误。
故选C。
28.C
【分析】本题主要考查人类镰刀形细胞贫血症的病因:
患镰刀型细胞贫血症的根本原因是控制血红蛋白合成的DNA碱基序列发生了改变,从而改变了遗传信息,镰刀型细胞贫血症是常染色体上隐性遗传病,患病者的血液红细胞表现为镰刀状,其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。
【详解】人类镰刀形细胞贫血症的根本原因是基因突变,C正确;ABD错误。
故选C。
29.BD
【分析】遗传病的监测和预防:产前诊断、遗传咨询、禁止近亲婚配、提倡适龄生育。
【详解】A、约70%患者发生的是CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失,存在其他基因变异导致得病,所以不能利用这两种探针对甲、丙家系Ⅱ-2的CFTR基因进行产前诊断,A错误;
B、从乙家系成员的分子杂交结果可知,各个体内都只含能与探针1结合的Phe508正常的CFTR基因,所以乙家系成员CFTR蛋白的Phe508没有缺失,B正确;
C、丙家系的Ⅱ-1体内所含基因能与探针1和2结合,说明携带两个DNA序列不同的CFTR基因,一个是Phe508正常的CFTR基因,另一个是Phe508缺失的CFTR基因,C错误;
D、假设A/a为相关基因,丙家系的患病原因不仅是因为CFTR蛋白508位苯丙氨酸(Phe508)缺失,根据其父亲基因型为Aa,母亲基因型为Aa',Ⅱ-2可能的基因型为AA∶Aa∶Aa'=1∶1∶1,用这两种探针检测出两条带(基因型为Aa)的概率为1/3,D正确。
故选BD。
30.CD
【分析】分析甲病家系图可知,甲病为常染色体隐性遗传病。分析乙病家系图,再结合DNA电泳图可判断,乙病可能为常染色体隐性遗传病,也可能为致病基因位于XY同源染色体上的伴性遗传。
【详解】A.由II-3患病而I-1和I-2均正常可知,甲病致病基因位于常染色体上,乙病基因可能位于XY同源区段上,也可能位于常染色体上,A错误;
B.根据电泳结果,II-3只有1350一个条带,而I-1和I-2除1350的条带外还有1150和200两个条带,可推知甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,替换前的序列能被MstII识别,替换后的序列则不能被MstII识别,B错误;
C.I-6为隐性纯合子,故1.0×104为隐性基因的条带,1.4×104为显性基因的条带,所以乙病可能由正常基因上的两个BamHI识别序列之间发生碱基对的缺失导致,C正确;
D.II-4电泳结果只有1150和200两个条带,为显性纯合子,不携带致病基因;II-8电泳结果有两条带,为携带者,二者都不患待测遗传病,D正确。故选CD。
【点睛】解答家系图的问题时,先利用口诀“无中生有为隐性,隐性遗传看女病。一女病。其父子有正非伴性。有中生无为显性,显性遗传看男病,一男病,其母女有正非伴性。”进行判断,有些家系图含有的个体较少,可能无法判断具体的遗传方式,则利用假设法,如本题的乙家系。解答本题还要结合DNA的电泳图进一步进行分析判断。
31.(1) RRYy、rrYy 抗病与易感病 2
(2)3:3:1:1
(3) 能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍 YY:Yy:yy=1:4:1 5
(4)低
【分析】已知抗软腐病与易感软腐病(以下简称“抗病”与“易感病”)由基因R/r控制,花瓣的斑点与非斑点由基因Y/y控制,分析杂交实验结果:
1组:抗病非斑点×易感病非斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=3:1:0:0;
2组:抗病非斑点×易感病斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:1:1:1;
3组:抗病斑点×易感病非斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:1:1:1;
4组:抗病非斑点×易感病斑点→抗病非斑点:抗病斑点:易感病非斑点:易感病斑点=1:0:1:0;
由1组结果可知:抗病对易感病为显性;非斑点对斑点为显性。
(1)
分析1组结果:后代全抗病,且非斑点:斑点=3:1,可知抗病对易感病为显性;非斑点对斑点为显性,故第1组的亲本基因型为 RRYy(抗病非斑点)、rrYy(易感病非斑点)。第4组的结果:抗病非斑点:易感病非斑点=1:1;能验证这两对相对性状中“抗病”与“易感病”的遗传符合分离定律,能验证这两对相对性状的遗传符合自由组合定律的一组实验是第2组,测交实验。
(2)
第2组RrYy×rryy杂交,F1中的抗病非斑点植株基因型为RrYy,第3组Rryy×rrYy杂交,F1中的易感病非斑点植株基因型为rrYy,两者杂交RrYy×rrYy,后代中Rr:rr=1:1,Y-:yy=3:1,故抗病非斑点、易感病非斑点、抗病斑点、易感病斑点的比例为3:3:1:1。
(3)
当秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞的两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。所以用秋水仙素处理该花卉,可以获得四倍体植株。现有一基因型为YYyy的四倍体植株,若减数分裂过程中四条同源染色体两两分离,不考虑其他变异,则产生的配子类型及比例分别为YY:Yy:yy=1:4:1,其自交后代共有YYYY、YYYy、YYyy、Yyyy、yyyy,共5种基因型。
(4)
用X射线对该花卉A基因的显性纯合子,基因型为AAAA,进行诱变,当A基因突变为隐性基因a后,由于四倍体的A基因更多,则四倍体中隐性性状的出现频率较二倍体更低。
32.(1)替换
(2) A2>A3>A1 分离
(3) 伴X染色体隐性遗传 杂交V的母本为锯翅,父本为圆翅,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅
(4) 6 灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫
(5)
【分析】根据题干信息可知,控制体色的A1/ A2/ A3是复等位基因,符合基因的分离定律,并且由表1的F1和F2雌雄个体表现型一致,可知控制体色的基因位于常染色体上。只看翅型,从表2的组合V,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅,性状与性别相关联,可知控制翅型的基因位于X染色体上,所以控制体色和控制翅型的基因符合基因的自由组合定律。
(1)
由题干信息可知,突变的基因 “与野生型对应的基因相比长度相等”,基因突变有碱基的增添、缺失和替换三种类型,突变后基因长度相等,可判定是碱基的替换导致。
(2)
由杂交组合Ⅰ的F1可知,黄体(A3)对黑体(A1)为显性;由杂交组合Ⅱ可知,灰体(A2)对黑体(A1)为显性,由杂交组合Ⅲ可知,灰体(A2)对黄体(A3)为显性,所以三者的显隐性关系为黄体对黑体为显性,灰体对黄体对黑体为显性,即A2>A3>A1,由题意可知三个体色基因为复等位基因,根据等位基因概念“位于同源染色体上控制相对性状的基因”可知,体色基因遵循基因分离定律。
(3)
分析杂交组合V,母本为锯翅,父本为圆翅,F1的雌虫全为圆翅,雄虫全为锯翅,性状与性别相关联,可知控制锯翅的基因是隐性基因,并且在X染色体上,所以锯翅性状的遗传方式是伴X染色体隐性遗传。
(4)
表1中亲代所有个体均为圆翅纯合子,杂交组合Ⅲ的亲本为灰体(基因型A2A2)和黄体(基因型A3A3),F1的灰体基因型为A2A3,雌雄个体相互交配,子代基因型是A2A2(灰体):A2A3(灰体):A3A3(黄体)=1:2:1,所以杂交组合Ⅲ中F2的灰体圆翅雄虫基因型为1/3 A2A2XBY和2/3 A2A3XBY;杂交组合Ⅴ中,只看体色这对相对性状,因为F1只有一种表现型,故亲本为A1A1´ A2A2,F1基因型为A1A2,雌雄个体相互交配,F2基因型为A1A1(黑体):A1A2(灰体):A2A2(灰体)=1:2:1;只看杂交组合Ⅴ中关于翅型的性状,亲本为XbXb´XBY,F1基因型为XBXb,XbY,F1雌雄个体相互交配,F2的圆翅雌虫的基因型为XBXb,所以杂交组合Ⅴ的F2的灰体圆翅雌虫基因型为1/3 A2A2XBXb,2/3 A1A2 XBXb。控制体色和翅型的基因分别位于常染色体和X染色体,符合自由组合定律,可先按分离定律分别计算,再相乘,所以杂交组合Ⅲ中F2的灰体圆翅雄虫和杂交组合Ⅴ的F2的灰体圆翅雌虫随机交配,只看体色,A2A2、A2A3和A2A2、 A1A2随机交配,雄配子是1/3A3、2/3A2,雌配子是1/3A1、2/3A2,子代基因型为4/9 A2A2(灰体)、2/9 A2A3(灰体)、2/9 A1A2(灰体)、1/9 A1A3(黄体),可以出现灰体(占8/9)和黄体(占1/9)2种体色;只看翅型,XBY与XBXb杂交,子代基因型为1/4XBXB、1/4XBXb、1/4XBY、1/4XbY,雌性只有圆翅1种表现型,雄性有圆翅和锯翅2种表现型,所以子代的表现型共有2×3=6种。根据前面所计算的子代表现型,2/9=8/9(灰体)×1/4(圆翅雄虫或锯翅雄虫),故所占比例为2/9的表现型有灰体圆翅雄虫和灰体锯翅雄虫。
(5)
黑体锯翅雌虫的基因型为A1A1XbXb,由(4)解析可知,杂交组合Ⅲ的F1灰体雄虫基因型为A2A3,所以灰体圆翅雄虫的基因型为A2A3XBY,二者杂交的遗传图解如下:
33.(1)2/9
(2) 243 谷氨酰胺 基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄
(3)Ⅲ
(4) 能 若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,则子代CC2表现为绿色,C1C2表现为黄色,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C)与突变型1(CC1)杂交,子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1,与题意不符
【分析】(1)基因突变具有低频性,一般同一位点的两个基因同时发生基因突变的概率较低;
(2)mRNA中三个相邻碱基决定一个氨基酸,称为一个密码子。
【详解】(1)突变型1叶片为黄色,由基因C突变为C1所致,基因C1纯合幼苗期致死,说明突变型1应为杂合子,C1对C为显性,突变型1自交1代,子一代中基因型为1/3CC、2/3CC1,子二代中3/5CC、2/5CC1,F3成年植株中黄色叶植株占2/9。
(2)突变基因C1转录产物编码序列第727位碱基改变,由5'-GAGAG-3'变为5'-GACAG-3',突变位点前对应氨基酸数为726/3=242,则会导致第243位氨基酸由谷氨酸突变为谷氨酰胺。叶片变黄是叶绿体中色素含量变化的结果,而色素不是蛋白质,从基因控制性状的角度推测,基因突变影响与色素形成有关酶的合成,导致叶片变黄。
(3)突变型1应为杂合子,由C突变为C1产生了一个限制酶酶切位点。Ⅰ应为C酶切、电泳结果,II应为C1酶切、电泳结果,从突变型1叶片细胞中获取控制叶片颜色的基因片段,用限制酶处理后进行电泳,其结果为图中Ⅲ。
(4)用突变型2(C2_)与突变型1(CC1)杂交,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若C2是隐性突变,则突变型2为纯合子,则子代CC2表现为绿色,C1C2表现为黄色,子代中黄色叶植株与绿色叶植株各占50%。若突变型2为显性突变,突变型2(C2C)与突变型1(CC1)杂交,子代表型及比例应为黄∶绿=3∶1,与题意不符。故C2是隐性突变。
34.(1)不变
(2) ATCGAC 64
(3)多
(4)
(5)14%
【分析】基因突变:DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,而引起的基因结构改变.基因突变若发生在配子中,将遵循遗传规律传递给后代;若发生在体细胞中则不能遗传。
(1)
由题意可知,该基因突变是因为发生了碱基的替换,碱基发生替换后不影响组成基因的碱基的数量。
(2)
根据碱基互补配对原则,与TAGCTG配对的DNA单链序列为ATCGAC,该单链序列共6个碱基,自然界中DNA分子为双链,每条链是3个碱基,而碱基的种类是4种,所以自然界中与该序列碱基数量相同的DNA片段最多有43=64种。
(3)
由题意可知,基因b影响水稻基因P的转录,使其表现为稻瘟病抗性,不抗稻瘟病植株的基因为B,无法抑制P的表达,故基因P转录的mRNA量比抗稻瘟病水稻细胞多。
(4)
见答案图解
(5)
假设植株的总株数为100株,已知抗稻瘟病植株的基因型频率为10%,假如该群体每增加一代,抗稻瘟病植株增加10%、不抗稻病植株减少10%,则第二代中,抗病植株为10×(1+10%)×(1+10%)=12.1株,不抗病植株为90×(1-10%)×(1-10%)=72.9株,则第二代稻瘟病植株的基因型频率为。
【点睛】本题主要考查基因突变、DNA分子中碱基的计算、杂交育种、基因频率的计算等相关内容,考生需掌握相关知识,根据题目情境合理作答。
35.(1) 通过基因突变可产生抗青蒿素的个体,连续培养过程中,在青蒿素的定向选择作用下,疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高,抗药性个体数增多 密码子具有简并性
(2) 基因6 与对照组相比,在有突变基因6和7的4~9组中,疟原虫的存活率都大幅提高,但在有突变基因7的1、2、3组中,疟原虫的存活率提高的幅度不大
(3)S型(对青蒿素敏感)
(4)做好按蚊的防治工作
【分析】结合题意分析:青蒿素“抗药性”的产生是疟原虫基因突变导致的,经过青蒿素的不断选择,可以导致疟原虫种群中抗药性基因的频率增大。
(1)基因突变可以产生新基因,进而可能产生新性状,在疟原虫的种群中,通过基因突变可产生抗青蒿素的个体,连续培养过程中,在青蒿素的定向选择作用下,疟原虫种群中抗青蒿素的相关基因的频率升高,抗药性个体数增多;由于密码子具有简并性,即一种氨基酸可能由一个或多个密码子对应,故碱基突变但氨基酸序列可能也不发生改变。
(2)结合题意,与对照的基因序列相同的设为野生型“+”,不同的设为突变型“-”,分析表格数据:与对照组相比,在有突变基因6和7的4~9组中,疟原虫的存活率都大幅提高,但在有突变基因7的1、2、3组中,疟原虫的存活率提高的幅度不大,故推测7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6。
(3)结合(3)可知,7个基因中与抗药性关联度最高的是基因6,若基因6的基因突变是导致疟原虫抗青蒿素的直接原因,则采用现代分子生物学手段将其恢复为野生型后,其抗药性性状也随之消失,故经这种基因改造后的疟原虫对青蒿素的抗药性表现为S型(对青蒿素敏感)。
(4)据题干信息“疟原虫为单细胞生物可在按蚊和人两类宿主中繁殖”,故为减少疟原虫的数量,可做好按蚊的防治工作,令宿主的数量减少从而减少疟原虫。
【点睛】本题结合青蒿素对于疟原虫的防治实验考查自然选择与适应等相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系、理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力。
36. 伴性遗传 棒眼红眼 隐性完全致死 棒眼红眼雌 ③ 突变为终止密码子,蛋白质停止表达 X染色体上的可见(或X染色体上的显性) 常染色体(或常染色体显性或常染色体隐性)
【分析】由题基于M-5品系的突变检测技术路线可知P:XBrXBr(棒眼杏红眼)×XbRY→F1:XBrXbR、XBrY,XBrXbR×XBrY→F2:XBrXBr(棒眼杏红眼雌蝇)、XBrXbR(棒眼红眼雌蝇)、XBrY(棒眼杏红眼雄蝇)、XbRY(死亡)。
【详解】(1)位于性染色体上的基因,在遗传过程中总是与性别相关联的现象,叫伴性遗传。
(2)由分析可知,F2雌蝇基因型为:XBrXBr、XBrXbR,因此F2代中雌蝇的两种表现型分别是棒眼杏红眼和棒眼红眼,由于F2代没有野生型雄蝇,雌蝇数目是雄蝇的两倍,此结果说明诱变产生了伴X染色体隐性完全致死基因突变,该突变的基因保存在表现型为棒眼红眼雌果蝇的细胞内。
(3)突变①19号密码子ACU→ACC,突变前后翻译的氨基酸都是苏氨酸;突变②4号密码子AAC→AAA,由天冬酰胺变为赖氨酸;突变③20号密码子UUA→UGA,由亮氨酸突变为终止翻译。因此上述突变基因可能对应图中的突变③,突变后终止翻译,使胚胎死亡。
(4)图所示的突变检测技术优点是除能检测上述伴X染色体隐性完全致死基因突变外,还能检测出果蝇X染色体上的可见基因突变,即X染色体上的显性基因突变和隐性基因突变;该技术检测的结果需要通过性别进行区分,不能检测出果蝇常染色体上的基因突变,包括常染色体上隐性基因突变和显性基因突变。
【点睛】答题关键在于理解基于M-5品系的突变检测技术路线原理,掌握伴性遗传和基因突变相关知识,运用所学知识综合分析问题。
37. 基因突变 X 条带图中成员1只含基因A成员2只含基因a,成员4只含基因A XAY或XaY
【分析】分析题图:由条带图中成员1只含基因A成员2只含基因a而成员4只含基因A可推知,致病基因位于X染色体上,即上述系谱图涉及部分为:XAXA×XaY→XAY;进一步可推知成员5、6的基因型为XAXa和XAY,则成员8的基因型为XAY或XaY。
【详解】(1)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叫做基因突变,基因A的编码序列部分缺失产生基因a,这种变异属于基因突变。
(2)由条带图中成员1只含基因A成员2只含基因a而成员4只含基因A可推知,若为伴Y遗传1号为女性不应携带相应等位基因;若为常染色体遗传,则AA×aa不可能出现子代基因型为AA的个体;故致病基因位于X染色体上,即亲代为XAXA×XaY,得到子代4号为XAY。
(3)由分析可知:成员5、6的基因型为XAXa和XAY,则成员8的基因型为XAY或XaY。
(4)已知控制白化病和M病的基因分别位于两对同源染色体上,则两对基因符合自由组合定律;若7号是白化病基因携带者,与一个仅患白化病的男性结婚,设白化病基因由等位基因B/b控制,则7号基因型为BbXAXA或BbXAXa,其丈夫基因型为bbXAY,后代患白化病的概率为bb=,患M病的概率为XaY=,则他们生出一个同时患白化病和M病孩子,即bbXaY的概率是。
【点睛】本题涉及单基因遗传病致病基因位置的判定以及相关概率计算,根据题图和相关知识确定致病基因位置是解题关键。
38. 氨基酸 核糖体 胃蛋白酶 对蛋白质进行加工、分类和包装 空间 蛋白质变性使肽键暴露,暴露的肽键易与蛋白酶接触,使蛋白质降解 遗传密码具有简并性
【分析】本题主要考查蛋白质的结构、高尔基体的功能及翻译的有关知识。蛋白质的基本组成单位是氨基酸;在核糖体上mRNA的密码子翻译成氨基酸,通过脱水缩合形成肽键,构成肽链,然后折叠、盘曲,形成具有一定空间结构和功能的蛋白质;分泌蛋白的形成需要内质网的加工、运输,高尔基体的进一步加工、分类、包装和转运;蛋白质的空间结构遭到破坏,导致其变性;大多数氨基酸有多种密码子,如果由于碱基替换导致基因突变,由于密码子具有简并性,改变后的密码子翻译出的氨基酸可能还是原来的氨基酸,合成的蛋白质结构和功能不变。
【详解】(1)生物体中组成蛋白质的基本单位是氨基酸;细胞中合成蛋白质时,在核糖体上mRNA的密码子翻译成氨基酸,氨基酸之间脱水缩合形成肽键;胃蛋白酶是胞外酶属于分泌蛋白、逆转录酶和酪氨酸酶属于胞内酶;分泌蛋白从合成至分泌到细胞外还需要内质网加工,再经过高尔基体的进一步加工、分类、包装,最后形成分泌小泡转运至细胞膜,通过胞吐的方式分泌出去;
(2)细胞内的蛋白质都有特定的的氨基酸数目、种类和排列序列以及由肽链盘曲、折叠形成的一定的空间结构;某些物理或化学因素可以使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,肽键暴露,易与蛋白酶接触,使蛋白质被水解;
(3)编码正常血红蛋白多肽链的mRNA序列中一个碱基被另一个碱基替换,改变后的密码子翻译的氨基酸还是原来的氨基酸,这是密码子的简并性,所以不引起血红蛋白中基酸序列的改变。
【点睛】关键要掌握密码子具有简并性这一特点,改变后的密码子翻译的氨基酸还是原来的氨基酸,蛋白质的结构不变,功能不变。
39.C 40.A
【分析】1、自由组合定律的实质:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的;在减数分裂过程中,同源染色体上的等位基因彼此分离的同时,非同源染色体上的非等位基因自由组合。
2、生物多样性的价值:(1)直接价值:对人类有食用、药用和工业原料等使用意义,以及有旅游观赏、科学研究和文学艺术创作等非实用意义的。(2)间接价值:对生态系统起重要调节作用的价值(生态功能)。(3)潜在价值:目前人类不清楚的价值。
3、根据题意:混作可以使对毒蛋白敏感的个体存活,由于敏感型个体和抗性个体之间存在种内斗争等因素,因此可以降低抗性个体的数量,从而提高抗虫棉的抗虫持久性。
39.A、提高Bt基因表达量,使抗虫蛋白含量增加,可以使更多的棉铃虫被淘汰,所以可以降低棉铃虫的种群密度,A正确;
B、如果两种Bt基因都转入一条染色体上,则其遗传不遵循自由组合定律,B正确;
C、如果两种Bt基因插入同一个T-DNA并转入棉花植株,两个基因位于一条染色体上,不是等位基因,等位基因位于一对同源染色体上,C错误;
D、由于棉铃虫基因突变频率低且不定向,转入多种Bt基因可以降低棉铃虫抗Bt毒蛋白的能力,从而提高抗虫持久性,D正确。
故选C。
40.A、基因突变可以自发发生,且具有不定向性,突变频率与环境没有直接关系,所以在转基因棉田周围种植非抗虫棉,不能降低棉铃虫抗性基因的突变率,A错误;
B、采用将转基因抗虫棉与高粱和玉米等其他棉铃虫寄主作物混作,可以使敏感型个体存活,同时具有抗毒蛋白的棉铃虫生存空间变小,提高了抗虫棉的抗虫持久性,保护了环境,同时也具有经济价值,所以体现了物种多样性的直接和间接价值,B正确。
C、在转基因棉田周围种植一定面积的非转基因棉花,为棉铃虫提供庇护所,使敏感型的个体可以生存,种群中维持一定比例,C正确;
D、混作使具有抗毒蛋白和敏感型个体都得以生存,由于二者之间存在种内斗争,因此使棉铃虫种群抗性基因频率增速放缓,D正确。
故选A。
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