2023届高考生物二轮复习遗传的细胞学、分子学基础课件(多项选择)

这是一份2023届高考生物二轮复习遗传的细胞学、分子学基础课件(多项选择)，共60页。PPT课件主要包含了专题三遗传，脉络梳理连点成网，重要概念优化检测，新题严选洞察趋势，减数分裂，Ⅰ前期，互补配对，不相同，ACD，启动子和终止子等内容，欢迎下载使用。

第一部分专题复习
专题三遗传
考点2遗传的细胞学、分子学基础
脉络梳理　连点成网
生物体通过减数分裂形成配子时，在减数分裂Ⅰ前期同源染色体联会时，同源染色体的非姐妹染色单体会发生交换，在减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离，非同源染色体自由组合；精子和卵细胞随机结合形成受精卵；染色体主要由DNA和蛋白质组成，DNA是主要的遗传物质，基因通常是有遗产效应的DNA片段，DNA通过半保留方式进行复制，基因通过控制蛋白质的合成来控制性状。
重要概念　优化检测
[例1]　某研究小组从二倍体蛙的精巢中提取一些细胞，测定不同细胞中的染色体数和核DNA数，结果如图所示。下列分析错误的是(　　)A．a组细胞的染色体可能正在移向两极B．b、c组细胞正在进行染色体的复制C．d组细胞为减数分裂Ⅱ后期细胞D．图中4组细胞都含有2个染色体组
重要概念1　有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能
解析　根据图形中的数量关系，细胞a可能为减数分裂Ⅱ后期的细胞，此时期着丝粒分裂，子染色体移向两极，A正确；细胞b和c的染色体都为2n，核DNA数在2n到4n之间，所以正在进行染色体(核DNA)复制，B正确；细胞d可能是初级精母细胞，也可能是有丝分裂前期或中期的细胞，减数分裂Ⅱ后期细胞中染色体数与核DNA数相等，均为2n，C错误；上述4组细胞都含2个染色体组，D正确。
[例2]　(2021·河北选择性考试改编)图中①、②和③为三个精原细胞，①和②发生了染色体变异，③为正常细胞。②减数分裂时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极。不考虑其他变异，下列叙述错误的是(　　)
A．①减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会B．②经减数分裂形成的配子有一半正常C．③减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4种基因型配子D．①和②的变异类型理论上均可以在减数分裂过程中通过光学显微镜观察到
解析　①细胞中有四条染色体，为两对同源染色体，在减数分裂Ⅰ前期两对同源染色体联会，A正确；②细胞减数分裂Ⅰ时三条同源染色体中任意两条正常分离，另一条随机移向一极，产生一个正常的次级精母细胞和一个异常的次级精母细胞，经过减数分裂Ⅱ，形成两个正常的配子和两个异常的配子，B正确；③细胞减数分裂Ⅰ后期非同源染色体自由组合，最终产生4个配子，2种基因型，为AR、AR、ar、ar或Ar、Ar、aR、aR，C错误；①发生了染色体结构变异中的易位，②发生了染色体数目变异，理论上通过光学显微镜观察染色体的结构和细胞中的染色体数目就可以观察到，D正确。
[例3]　(多选)如图表示雌果蝇进行某种细胞分裂时，处于四个不同阶段的细胞(Ⅰ～Ⅳ)中遗传物质及其载体的数量。下列有关叙述错误的是(　　)A．②、③分别代表染色体和核DNAB．Ⅱ阶段可能发生基因重组或染色体变异C．处于Ⅲ阶段的细胞是次级卵母细胞D．处于Ⅳ阶段的细胞中含有一个染色体组
解析　处于Ⅲ阶段的细胞可能是次级卵母细胞或极体。
[练]　请绘出女性个体在生命活动中，细胞中核DNA数量是未分裂体细胞染色体数量2倍并且发生同源染色体分离的细胞模式图(以部分染色体代表即可)。
答案　
[例4]　(2021·广东选择性考试)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是(　　)①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱　③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等　④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制A．①② B．②③ C．③④ D．①④
重要概念2　亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上
解析　赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是噬菌体的遗传物质，与构建DNA双螺旋结构模型无关，①错误；沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克据此推出碱基的配对方式，③正确；沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制，是在构建DNA双螺旋结构模型之后提出的，④错误。
[例5]　(2021·全国乙卷改编)在格里菲思所做的肺炎链球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是(　　)A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
解析　DNA酶可以将DNA水解，所以S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，不能得到S型菌。
[例6]　赫尔希和蔡斯通过如下两组实验证实了DNA是遗传物质。实验一：35S标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌；实验二：32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌。下列关于该实验的叙述正确的是(　　)A．实验一中可用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳B．实验二中大肠杆菌转录出的RNA分子都带有32P标记C．实验一中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性D．实验二中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性
解析　实验一中不能用15N代替35S标记噬菌体的蛋白质外壳，因为噬菌体的DNA中也含有氮元素，若用15N标记，则会导致噬菌体的DNA也被标记，A错误；32P标记的是噬菌体的DNA，大肠杆菌利用自己的核糖核苷酸合成RNA，不会有标记，B错误；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，由于噬菌体的蛋白质外壳没有进入大肠杆菌，故实验一中细菌裂解释放的子代噬菌体不会含有放射性，C错误；32P标记的是噬菌体的DNA，根据DNA半保留复制的特点，可知实验二中细菌裂解释放的部分子代噬菌体含有放射性，D正确。
[例7]　(2022·广东，12)λ噬菌体的线性双链DNA两端各有一段单链序列。这种噬菌体在侵染大肠杆菌后其DNA会自连环化(如图)，该线性分子两端能够相连的主要原因是(　　)A．单链序列脱氧核苷酸数量相等B．分子骨架同为脱氧核糖与磷酸C．单链序列的碱基能够互补配对D．自连环化后两条单链方向相同
解析　单链序列脱氧核苷酸数量相等、分子骨架同为脱氧核糖与磷酸交替连接，不能决定线性DNA分子两端能够相连，A、B错误；据图可知，单链序列的碱基能够互补配对，决定线性DNA分子两端能够相连，C正确；DNA的两条链是反向的，因此自连环化后两条单链方向相反，D错误。
[例8]　(2022·北京海淀高三上学期期中)下图所示为DNA复制过程中的一个复制泡，①～⑨代表相应位置。下列叙述不正确的是(　　)A．DNA的两条链均为复制模板B．该复制泡的DNA解旋是双向的C．DNA分子的双链是反向平行的，①④⑨为3′-端D．若该片段碱基T占20%，则复制后碱基C占30%
解析　DNA复制是以DNA两条链为模板合成子代DNA的过程，A正确；识图分析可知，DNA分子可以进行双向复制，因此DNA解旋也是双向的，B正确；由于DNA聚合酶只能使子链由5′-端向3′-端方向延伸，因此图中⑨为子链的3′-端，而模板链正好相反，故①④为5′-端，C错误；若该片段碱基T占20%，由于双链DNA分子中A＝T，C＝G，因此A＝T＝20%，则C＝G＝30%，复制后子代DNA中碱基与亲代相同，碱基比例不变，D正确。
[例9]　(2022·湖南师范大学附属中学高三月考)新型冠状病毒(SARS-CoV-2)为有包膜病毒，可以通过膜融合进入宿主细胞，其基因组长度29.8 kb，为单链＋RNA，其5′-端为甲基化帽子，3′-端有多聚腺苷酸(PolyA)结构，与真核生物的信使RNA非常相似，可直接作为翻译的模板，表达出RNA聚合酶等物质。下列有关说法合理的是(　　)A．SARS-CoV-2属于RNA病毒，其遗传信息传递过程中需要逆转录酶参与B．SARS-CoV-2需在宿主细胞内增殖，侵入方式和T2噬菌体相同C．人类成熟mRNA应该具有5′-端甲基化帽子、3′-端多聚腺苷酸(PolyA)等结构D．SARS-CoV-2与宿主细胞在遗传信息的传递过程中具有相同的碱基互补配对方式
解析　SARS-CoV-2属于单链＋RNA病毒，能以自身的遗传物质为模板进行复制和翻译，在遗传信息传递过程中不需要逆转录酶参与，A错误；SARS-CoV-2有包膜，通过膜融合进入宿主细胞，而T2噬菌体侵染大肠杆菌是直接吸附后注入核酸，不存在膜融合的现象，B错误；SARS-CoV-2在遗传信息的传递过程中不存在A—T的碱基配对方式，与宿主细胞的碱基配对方式不完全相同，D错误。
[例10]　一位哺乳期女性的乳腺细胞能够合成乳蛋白，但不能合成唾液淀粉酶，而唾液腺细胞则相反。关于这两种细胞的说法正确的是(　　)A．唾液腺细胞中没有合成乳蛋白的基因B．基因在不同组织细胞中是选择性表达的C．乳腺细胞中没有合成唾液淀粉酶的基因D．两种细胞内的mRNA种类是完全不同的
[例11]　(2021·辽宁选择性考试)下列有关细胞内的DNA及其复制过程的叙述，正确的是(　　)A．子链延伸时游离的脱氧核苷酸添加到3′-端B．子链的合成过程不需要引物参与C．DNA每条链的5′-端是羟基末端D．DNA聚合酶的作用是打开DNA双链
解析　子链延伸时的方向是5′-端到3′-端，故游离的脱氧核苷酸添加到3′-端，A正确；子链的合成过程需要引物参与，B错误；DNA每条链的5′-端是磷酸基团末端，3′-端是羟基末端，C错误；解旋酶的作用是打开DNA双链，D错误。
[例12]　(多选)视网膜神经节细胞(RGC)可把视觉信号从眼睛传向大脑。DNA甲基化是在相关酶的作用下将甲基选择性地添加到DNA上。随年龄增长，DNA甲基化水平升高，使RGC受损后不可恢复，视力下降。科学家将OCT、SOX和KLF三个基因导入成年小鼠的RGC，改变其DNA甲基化水平，使受损后的RGC能长出新的轴突。下列相关分析不合理的是(　　)A．在视觉形成的反射弧中RGC属于神经中枢B．DNA的甲基化水平会影响细胞中基因的表达C．DNA甲基化会改变DNA碱基对的排列顺序D．自然状态下干细胞分化为RGC的过程不可逆
解析　视觉的形成是在大脑皮层，不经过完整的反射弧，RGC属于传入神经，A错误；DNA甲基化是将甲基添加到DNA上，影响基因的转录，从而影响基因的表达，B正确；DNA甲基化是将甲基添加到DNA上，并不改变DNA的碱基序列，C错误；在自然状态下，细胞的分化是持久的、不可逆的，D正确。
[例13]　(多选)(2021·河北选择性考试)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。下表为三种抗肿瘤药物的主要作用机理。下列叙述正确的是(　　)A.羟基脲处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都出现原料匮乏B．放线菌素D处理后，肿瘤细胞中DNA复制和转录过程都受到抑制C．阿糖胞苷处理后，肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸D．将三种药物精准导入肿瘤细胞的技术可减弱它们对正常细胞的不利影响
解析　羟基脲阻止脱氧核糖核苷酸的合成，从而影响肿瘤细胞中DNA复制过程，而转录过程需要的原料是核糖核苷酸，不会受到羟基脲的影响，A错误；放线菌素D通过抑制DNA的模板功能，可以抑制DNA的复制和转录，因为DNA复制和转录均需要DNA模板，B正确；阿糖胞苷抑制DNA聚合酶活性而影响DNA复制过程，DNA聚合酶活性受抑制后，会使肿瘤细胞DNA复制过程中子链无法正常延伸，C正确。
[例14]　(多选)(2022·山东省菏泽高三上学期期中改编)转座子是一段可移动的DNA序列，这段DNA序列可以从原位上单独复制或断裂下来，插入另一位点。转座子可在真核细胞染色体内部和染色体间转移，在细菌的拟核DNA、质粒或噬菌体之间自行移动。下列推测合理的是(　　)A．转座子的两条链为反向平行的双螺旋结构B．转座子复制时以四种核糖核苷酸为原料，子链延伸方向为5′→3′C．转座子转移过程中，伴随着磷酸二酯键的断裂与生成D．转座子中的抗生素抗性基因，可使其他细菌具有抗性
解析　依题意可知，转座子的化学本质是DNA，其两条链为反向平行的双螺旋结构，A正确；转座子的化学本质是DNA，因此其在复制过程中以四种脱氧核苷酸为原料，B错误；转座子从原位上断裂时，会伴随有磷酸二酯键的断裂，插入另一位点时，会伴随有磷酸二酯键的生成，C正确。
[练]　请阐述核苷酸、基因、核酸之间的关系。
答案　核酸分为DNA和RNA两种，DNA是由4种脱氧核苷酸构成的反向平行的双螺旋结构，绝大多数生物的基因是有遗传效应的DNA片段；RNA是由4种核糖核苷酸构成，有些病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。
新题严选　洞察趋势
减数分裂例1　(2020·北京等级考)如图是雄性哺乳动物体内处于分裂某时期的一个细胞的染色体示意图。相关叙述不正确的是(　　)A．该个体的基因型为AaBbDdB．该细胞正在进行减数分裂C．该细胞分裂完成后只产生2种基因型的精子D．A、a和D、d基因的遗传遵循自由组合定律
减数分裂
Ⅰ前期
2．结合选项，联系所学生物学知识作答C项：该细胞发生染色体互换后如图所示。
ABd、Abd、aBD、abD
ABD、AbD、aBd、abd
两对
[练1－1]　(2019·全国卷Ⅲ)假设在特定环境中，某种动物基因型为BB和Bb的受精卵均可发育成个体，基因型为bb的受精卵全部死亡。现有基因型均为Bb的该动物1000对(每对含有1个父本和1个母本)，在这种环境中，若每对亲本只形成一个受精卵，则理论上该群体的子一代中BB、Bb、bb个体的数目依次为(　　)A．250、500、0 B．250、500、250C．500、250、0 D．750、250、0
解析　基因型为Bb的个体产生的配子种类及比例为B∶b＝1∶1，若两亲本的基因型都为Bb，则产生的受精卵的基因型及比例为BB∶Bb∶bb＝1∶2∶1，则理论上1000个受精卵发育形成的个体中BB、Bb、bb个体的数目依次为250、500、250，而在该特定环境中，基因型为bb的受精卵全部死亡，A正确。
[练1－2]　 (2021·重庆选择性考试适应性测试)如图为某生物细胞分裂期示意图。据图确定所属分裂期并推断间期染色体数，正确的是(　　)A．有丝分裂中期，n＝8B．有丝分裂中期，2n＝8C．减数分裂Ⅱ中期，n＝8D．减数分裂Ⅱ中期，2n＝8
解析　该细胞有4条染色体，有姐妹染色单体，着丝粒整齐地排列在赤道板上，处于中期；四条染色体形态大小不一样，说明没有同源染色体，应该处于减数分裂Ⅱ中期，此时染色体数目为体细胞染色体数目的一半，即2n＝8，D正确。
基因表达例2　(2022·北京东城高三模拟)非编码RNA是指不编码蛋白质的RNA，近年研究发现阿尔茨海默病患者体内一种非编码RNA(BACE1－AS)水平高于正常人。BACE1－AS可以与BACE1基因的mRNA结合，使后者不易被降解，导致细胞中相应蛋白质含量增加，最终影响神经系统的功能。下列说法正确的是(　　)A．细胞中的BACE1－AS是经转录过程产生的B．BACE1－AS与BACE1基因的mRNA碱基序列完全相同C．BACE1－AS通过促进BACE1基因的转录增加相应蛋白含量D．BACE1－AS不能编码蛋白质，因此不会对性状造成影响
互补配对
不相同
C、D项：根据题干可知：
[练2－1]　有一种P品系的果蝇，细胞核中有特有的P因子(一段可转移的DNA)，P因子能表达出抑制P因子转移的阻遏蛋白，且在细胞质中大量积累，也能表达出P因子转移所需要的转移酶，两种蛋白前2/3的氨基酸序列完全相同。下列推测不正确的是(　　)A．如果P因子发生了转移，则该果蝇发生了染色体结构的变异B．推测阻遏蛋白和转移酶是以P因子两条链为模板控制合成的C．两种蛋白质的氨基酸不同是由于P因子转录出的mRNA不同D．精子中没有阻遏蛋白的原因是由于精子只有细胞核的缘故
解析　P因子是一段核中的DNA，所以P因子发生了转移属于染色体结构的变异，A正确；阻遏蛋白和转移酶是以P因子的一条链为模板进行转录、翻译而成的，因为两种蛋白前2/3的氨基酸序列完全相同，B错误。
[练2－2]　(2022·北京丰台期末)利福霉素是一类广谱抗生素，能与细菌的RNA聚合酶结合，起到抑菌和杀菌作用。下列相关叙述正确的是(　　)A．RNA聚合酶能特异性识别并结合细菌mRNA的起始密码子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．利福霉素通过抑制mRNA的翻译过程来达到抑菌和杀菌的效果D．滥用利福霉素可能导致细菌的抗药性基因频率升高而降低疗效
[练2－3]　(2022·北京师大附中高三期中)研究发现癌细胞的线粒体分裂加速。研究者设计了一种小分子药物，可特异性抑制线粒体中的RNA聚合酶。对癌症模型小鼠使用该药物，小鼠肿瘤体积显著减小。下列叙述不正确的是(　　)A．线粒体分裂需要自身DNA参与B．该药物可抑制线粒体基因的转录C．该药物减少了癌细胞的能量供应D．该药物导致癌细胞积累大量CO2
解析　线粒体是半自主细胞器，能进行DNA复制和基因表达，线粒体分裂需要自身DNA参与DNA复制与转录过程，A正确；由题意可知，该药物特异性抑制线粒体中的RNA聚合酶，RNA聚合酶参与的是转录过程，所以该药物可抑制线粒体基因的转录，B正确；该药物可抑制线粒体基因的转录，抑制了线粒体中基因表达，使得与有氧呼吸相关的蛋白质减少，从而减少了癌细胞的能量供应，C正确；该药物抑制了线粒体功能的正常进行，使有氧呼吸第二阶段受到抑制，导致癌细胞中CO2的生成量减少，D错误。
病毒中遗传信息传递例3　(2022·湖南长郡中学月考)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予发现丙型肝炎病毒(HCV)的三位科学家。HCV为单股正链(＋RNA)病毒，如图表示该病毒在宿主细胞内增殖的过程(①②③表示过程)。以下分析错误的是(　　)
解析　据图可知，②③过程都表示RNA的自我复制过程，HCV的＋RNA复制时，先合成－RNA再合成＋RNA，B正确；据图可知，以丙肝病毒(HCV)的＋RNA为模板翻译形成病毒的衣壳蛋白和相应的酶(催化复制过程)后才进行复制，HCV的＋RNA进入宿主细胞后先翻译后复制，A错误；据图分析，HCV的＋RNA既可作为复制的模板通过＋RNA→－RNA→＋RNA途径合成新的＋RNA，也可作为翻译的模板合成蛋白质，C正确；据图分析，HCV的＋RNA的翻译产物有些参与复制形成的新的＋RNA，有些组成蛋白质外壳与＋RNA一起参与构成新的HCV，D正确。
A．HCV的＋RNA进入宿主细胞后同时开始复制和翻译B．HCV的＋RNA复制时，先合成－RNA再合成＋RNAC．HCV的＋RNA既可作为复制的模板，也可作为翻译的模板D．HCV的＋RNA的翻译产物有些参与复制，有些组成蛋白质外壳
[练3]　(多选)(2022·河北邢台高三模拟改编)埃博拉病毒(EBV)为单股负链(－RNA)病毒，其蛋白质外壳内包裹有RNA依赖性RNA聚合酶。该病毒侵入人体细胞后，在细胞质中复制、装配，以出芽方式释放，如图所示。相关叙述正确的是(　　)
A．过程①、②需要RNA依赖性RNA聚合酶和核糖核苷酸B．RNA依赖性RNA聚合酶是由人体细胞中核酸编码的C．－RNA为mRNA，能指导EBV蛋白质的合成D．过程①所需的嘌呤比例与过程②所需的嘧啶比例相同
解析　RNA复制过程需要RNA依赖性RNA聚合酶和核糖核苷酸，A正确；RNA依赖性RNA聚合酶是由病毒RNA编码，在人体细胞中核糖体上利用细胞中的原料和酶合成的，B错误；据图可知，＋RNA可直接指导EBV蛋白质的合成，故＋RNA为mRNA，C错误；－RNA和＋RNA之间存在碱基互补配对关系，过程①RNA复制所需的嘌呤比例与过程②所需的嘧啶比例相同，D正确。
表观遗传例4　DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，此种变化可影响基因的表达，对细胞分化具有调控作用。基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，如图所示。研究发现，多种类型的癌细胞中发生了抑癌基因的过量甲基化。下列叙述错误的是(　　)A．细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化B．甲基化的启动子区更易暴露转录模板链的碱基序列C．抑癌基因过量甲基化后会导致细胞不正常增殖D．某些DNA甲基化抑制剂可作为抗癌药物研发的候选对象
解析　DNA甲基化是指DNA中的某些碱基被添加甲基基团，细胞的内外环境因素均可引起DNA的甲基化，从而影响基因的表达，进而调控细胞分化，A正确；基因启动子区域被甲基化后，会抑制该基因的转录，因此甲基化启动子区不利于暴露转录模板链的碱基序列，B错误；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，抑癌基因过量甲基化后，抑癌基因不能正常表达，会导致细胞不正常增殖，C正确；某些DNA甲基化抑制剂，可以抑制抑癌基因过量甲基化，阻止细胞癌变，可作为抗癌药物研发的候选对象，D正确。
[练4－1]　在一个蜂群中，一直取食蜂王浆的少数幼虫发育成蜂王，而以花粉和花蜜为食的大多数幼虫将发育成工蜂。DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团(如下图所示)。敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。下列叙述错误的是(　　)
A．胞嘧啶和5－甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否正常表达有关C．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合D．被甲基化的DNA片段中遗传信息发生了改变，使生物的性状发生改变
解析　由图示可以看出，胞嘧啶和5－甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对，A正确；DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，而甲基化将影响基因的转录，从而导致基因不能正常表达，敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这说明蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关，B正确；DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合，导致转录和翻译过程变化，使生物表现出不同的性状，C正确；从题目中的图示可以看出，DNA甲基化并没有改变DNA内部的碱基排列顺序，未改变DNA片段的遗传信息，但会使生物的性状发生改变，D错误。
[练4－2]　(多选)(2022·重庆市百师联盟开年摸底联考改编)基因组印记是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的一种遗传现象，DNA甲基化是基因组印记发生的重要方式之一。以小鼠常染色体上的A和a基因(A基因能控制合成某种生长因子，a基因不能，当小鼠体内无该生长因子时表现为生长缺陷)为例，精卵结合形成受精卵后，母源的A(或a)基因保持甲基化，在发育产生的体细胞中一直处于沉默状态；父源的A(或a)基因则保持非甲基化，在发育产生的体细胞中始终活跃表达。在生殖细胞的发育过程中，母源的A(或a)基因的甲基化被抹去，然后，在雌鼠的卵母细胞中，父源和母源的两个相关基因均发生甲基化；在雄鼠的精母细胞中，两个相关基因均不发生甲基化。下列叙述正确的是(　　)
A．造成这种现象的根本原因是基因突变B．基因型为Aa×aa的双亲，其正交和反交的子代表型及比例不同C．基因型为AA的雌性与基因型为aa的雄性杂交，F1全表现为生长缺陷型，F2表现为正常生长型∶生长缺陷型＝2∶1D．A、a这对等位基因在减数分裂形成配子时，遵循基因分离定律
解析　根据题意，基因印记是指基因表达差异，而未影响A和a的碱基序列，因此未发生基因突变，A错误；结合题意可知，母本产生配子过程中，无论是A还是a，都发生甲基化，因此若Aa(♀)×aa(♂)，雌配子A和a均发生甲基化，因此后代Aa、aa均表现为生长缺陷，若Aa(♂)×aa(♀)，雌配子a发生甲基化，雄配子正常，因此后代Aa、aa分别表现为生长正常、生长缺陷，因此正反交后代表型及比例不同，B正确；基因型为AA的雌性产生的配子为A，发生了甲基化，与基因型为aa的雄性杂交，F1基因型为Aa，但是A无法正常表达，因此全表现为生长缺陷型，F1产生的雌配子为A∶a＝1∶1，均发生甲基化，而雄配子为A∶a＝1∶1，均正常，因此F2表现为正常生长型(1AA、1Aa)∶生长缺陷型(1Aa、1aa)＝1∶1，C错误；A、a这对等位基因在减数分裂形成配子时，仍然遵循基因分离定律，分离比为1∶1，D正确。
发散思维(2022·北京西城高三期末)学习以下材料，回答(1)～(4)题。Polθ的发现丰富了中心法则的内涵发现RNA病毒后，科学家完善了克里克提出的“中心法则”，揭示了遗传信息传递的一般规律。真核细胞内“聚合酶θ(Polθ)”的发现又丰富了传统认知。Polθ主要承担检测和修复DNA双链断裂的工作。当DNA双链断裂时，断裂处的5′-端被某些酶切后，出现局部单链DNA(ssDNA悬臂)，其上有些区域的碱基可互补配对，称为微同源区。微同源区结合后，Polθ可延伸微同源区的3′-端，促进双链断裂处DNA的连接(图1)，但该过程极易出现突变等错误。Polθ在大多数组织细胞中不表达，但在许多癌细胞中高表达，促进癌细胞生长，同时使其产生耐药性。
为验证Polθ具有图1所示功能，开发了一种绿色荧光蛋白(GFP)报告基因检测法，原理如图2实验组1所示。为进一步探究Polθ是否还有其他功能，在此基础上，将实验组1中甲片段分别替换为掺入部分RNA的乙、丙片段，导入受体细胞，记为实验组2、3。观察到三组细胞均发出绿色荧光。
上述研究证明Polθ也能够将RNA序列“写入”DNA，是遗传信息在分子间传递的重大发现，这一发现再次丰富了中心法则的内涵。(1)根据所学知识，用箭头和文字写出中心法则的内容。(2)分析Polθ修复DNA过程中产生突变的原因可能有________。A．微同源区的形成造成断裂部位碱基对缺失B．Polθ在催化蛋白质合成过程中不遵循碱基互补配对原则C．延伸微同源区的3′-端时，碱基对错配引起基因突变D．将不同来源的DNA片段连接在一起，引起DNA序列改变
答案　
ACD
(3)图2所示实验中，导入受体细胞的核酸片段并未与载体相连，则含有GFP基因上、下游的片段还应该有________________。实验组2的结果说明Polθ还具有________功能。阐释实验组3的细胞发绿色荧光的机制_______________________________________________________________________________________________________________________。(4)说出Polθ酶的发现在医学领域的应用前景。
启动子和终止子
逆转录
Polθ以RNA片段的正确序列为模板，使合成的转录模板链中原引入的编码终止密码子序列被正确序列替换，表达出GFP蛋白
答案　治疗癌症、遗传病的基因治疗(合理即可)。
专题双练　分层突破
双练一　基础测试一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)1．某种植物的羽裂叶和全缘叶是一对相对性状。某同学用全缘叶植株(植株甲)进行了下列四个实验：①植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离　②用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶　③用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1　④用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1。其中能够判定植株甲为杂合子的实验是(　　)A．①或② B．①或④C．②或③ D．③或④
解析　全缘叶植株甲进行自花传粉，子代出现性状分离，说明植株甲为杂合子，杂合子表现的性状为显性性状，新出现的性状为隐性性状，①正确；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代均为全缘叶，说明双亲可能都是纯合子，既可能是显性纯合子，也可能是隐性纯合子，或者是双亲均表现为显性性状，其中之一为杂合子，另一个为显性纯合子，因此不能判断植株甲为杂合子，②错误；用植株甲给羽裂叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为1∶1，只能说明一个亲本为杂合子，另一个亲本为隐性纯合子，但谁是杂合子、谁是纯合子无法判断，③错误；用植株甲给另一全缘叶植株授粉，子代中全缘叶与羽裂叶的比例为3∶1，说明植株甲与另一全缘叶植株均为杂合子，④正确。综上分析，B正确。
2．控制秃顶这一性状的不同基因型在男女性别中的表现情况如下表。相关说法正确的是(　　)A.控制秃顶性状的基因是显性基因，且为不完全显性B．秃顶性状的遗传与红绿色盲遗传方式相同C．控制这一性状的基因不遵循基因的分离定律D．基因型为Bb的男女表型不同，可能是基因的表达受环境影响
解析　控制秃顶性状的基因是显性基因，属于完全显性，A错误；由于男性秃顶的基因型是BB和Bb，正常的基因型是bb，所以秃顶性状的遗传不可能是伴X染色体隐性遗传，因此与红绿色盲遗传方式不相同，B错误；控制秃顶性状的基因为一对等位基因，所以遵循基因的分离定律，C错误；由于基因型为Bb的男孩和女孩的表型不同，可推测该秃顶性状与性别有关，原因可能是基因的表达受环境影响，D正确。
3．(2022·广东高三开学摸底联考)人类ABO血型由位于一对常染色体上的3个复等位基因(IA、IB和i)控制，血型与对应的基因组成如下表所示。下列叙述正确的是(　　)A.基因IA、IB和i不同的根本原因是碱基对的配对方式不同B．人类的ABO血型的基因型共有4种C．ABO血型的遗传遵循基因的自由组合定律D．一对夫妇均为AB血型，其子女的血型正常情况下不可能是O型
解析　基因IA、IB和i属于复等位基因，其不同的根本原因是碱基的排列顺序不同，A错误；与A血型对应的基因型有两种：IAIA和IAi，与B血型对应的基因型有两种：IBIB和IBi，与AB血型对应的基因型有一种，为IAIB，与O血型对应的基因型有一种，为ii，故人类的ABO血型的基因型共有6种，B错误；ABO血型由一组复等位基因控制，遵循基因的分离定律，不遵循基因的自由组合定律，C错误；一对夫妇均为AB血型，其基因型均是IAIB，因此后代的基因型有IAIA、IBIB、IAIB三种，血型有A型、B型和AB型，不可能有O型，D正确。
4．(2022·广东省高三11月联考)下图1是某单基因(A、a)遗传病患者的家系图，图2为该家系成员相关基因的酶切电泳结果。综合分析两图，下列判断错误的是(　　)
A．Ⅱ-1不携带该病的致病基因B．Ⅱ-2的基因型为XAXaC．Ⅲ-1与Ⅱ-3的致病基因都来自Ⅰ-2D．Ⅲ-2携带的致病基因只传递给儿子
解析　Ⅰ-1、Ⅰ-2正常，Ⅱ-3患病，故该病为隐性遗传病。Ⅲ-1患病，而Ⅱ-1不患病，且Ⅱ-1只有一个条带，说明Ⅱ-1基因型为XAY，所以该病为伴X染色体隐性遗传病。Ⅲ-2的基因型为XAXa，致病基因可传递给儿子和女儿，D错误。
5．已知果蝇长翅和短翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制。某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交，发现子一代中表型及其分离比为长翅红眼∶长翅棕眼∶短翅红眼∶短翅棕眼＝3∶3∶1∶1。由上述材料可知(　　)A．长翅为显性性状，但不能确定控制长翅的基因的位置B．长翅为显性性状，控制长翅的基因位于常染色体上C．红眼为隐性性状，控制红眼的基因位于X染色体上D．红眼性状的显隐性未知，控制红眼的基因位于常染色体上
解析　后代中长翅红眼∶长翅棕眼∶短翅红眼∶短翅棕眼＝3∶3∶1∶1，即长翅∶短翅＝3∶1，则长翅为显性性状，但根据题目信息不能确定控制长翅的基因的位置。后代中红眼∶棕眼＝1∶1，则无法确定红眼与棕眼的显隐性，更无法确定其所在染色体位置。综上所述，A正确，B、C、D错误。
6．(2021·福建适应性测试)右图是某二倍体生物精巢中一个正常分裂的细胞示意图。下列叙述正确的是(　　)A．该细胞进行DNA复制后继续分裂B．该细胞中含有两对同源染色体C．精巢中分裂的细胞具有中心体和细胞板D．形成该细胞的过程中发生了基因重组
解析　据图分析可知，该二倍体细胞中无同源染色体，且染色体散乱分布，故该细胞所处时期为减数分裂Ⅱ前期，不再进行DNA复制，A错误；该细胞中没有形状大小相同的染色体，故没有同源染色体，B错误；细胞板是植物细胞分裂末期形成的一种结构，精巢是动物的生殖器官，其细胞中不具有细胞板，C错误；减数分裂Ⅰ的后期会发生同源染色体的分离和非同源染色体的自由组合，属于基因重组，该细胞处于减数分裂Ⅱ前期，故形成该细胞的过程中发生了基因重组，D正确。
7．在证明DNA是遗传物质的过程中，格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验以及赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染细菌实验都发挥了重要作用。下列相关分析错误的是(　　)A．艾弗里的实验能说明DNA可以从一个生物个体转移到另一个生物个体内B．艾弗里的实验能证明格里菲思提出的“转化因子”是DNAC．艾弗里的实验中得到的R型活细菌被32P标记后可以用来培养T2噬菌体D．赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断
解析　T2噬菌体只能专性寄生在大肠杆菌中，C错误；赫尔希和蔡斯的实验中离心后的上清液和沉淀物中都有放射性，只是放射性强度差别较大，故赫尔希和蔡斯的实验只能通过测定放射性的强度来判断，不能通过测定放射性的有无来判断，D正确。
8．(2022·北京海淀区高三上学期期中)下图所示为基因控制蛋白质的合成过程，①～⑦代表不同的结构或成分，Ⅰ和Ⅱ代表过程。下列叙述不正确的是(　　)
A．③表示解旋酶和DNA聚合酶B．①与④、④与⑥之间都存在A－U配对C．一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ快速高效D．氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构的差异决定了蛋白质结构的多样性
解析　该过程为转录和翻译的过程，③表示催化转录的RNA聚合酶，A错误；④为mRNA，①为DNA链，①与④之间存在A－U配对，④mRNA与⑥tRNA之间也存在A－U配对，B正确；一个RNA结合多个⑤使过程Ⅱ翻译过程快速高效，能在短时间内合成大量蛋白质，C正确。
9．(2022·山东德州高三上学期12月联考)关于生物遗传信息及其表达的叙述，正确的是(　　)A．所有生物基因表达过程中用到的RNA和蛋白质均由DNA编码B．DNA双链解开，RNA聚合酶起始转录、移动到终止密码子时停止转录C．染色体DNA分子中的一条单链可以转录出不同的RNA分子D．多肽链的合成过程中，tRNA读取mRNA上全部碱基序列信息
二、多项选择题(每题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求)10．下列关于遗传病与人类健康的叙述，正确的是(　　)A．原发性高血压、青少年型糖尿病等多基因遗传病易受环境因素的影响B．调查红绿色盲、白化病等单基因遗传病的发病率是在多个患者家系中调查C．遗传咨询和产前诊断是预防遗传病的有效措施D．遗传病患者体内不一定存在致病基因
11．某植物红花和白花这对相对性状同时受多对等位基因(A、a，B、b，C、c……)控制，当个体的基因型中每对等位基因都至少含有一个显性基因时才开红花，否则开白花。现将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中的白花植株占37/64。若不考虑变异，下列说法正确的是(　　)A．每对基因的遗传均遵循分离定律B．该花色遗传至少受3对等位基因控制C．F2红花植株中杂合子占26/27D．F2白花植株中纯合子基因型有4种
解析　本实验中，将两个纯合的白花品系杂交，F1开红花，再将F1自交，F2中的白花植株占37/64，红花植株占1－37/64＝27/64＝(3/4)3，根据n对等位基因自由组合且完全显性时，F2代中显性个体的比例为(3/4)n，可判断以上杂交组合中最少涉及到3对等位基因，则F1含有3对杂合基因，如果有其他基因，则皆为显性纯合，设F1基因型为AaBbCc……，F2红花植株中纯合子占(1/4×1/4×1/4)÷(27/64)＝1/27，故F2红花植株中杂合子占26/27，C正确；F1的基因型为AaBbCc……，F2白花植株中纯合子基因型有含有一对隐性基因的3种，含有两对隐性基因的3种，含有三对隐性基因的1种，共7种，D错误。
12．(2022·湖北十一校第一次联考改编)科学家研究发现，TATA box是多数真核生物基因的一段DNA序列，位于基因转录起始点上游，其碱基序列为TATAATAAT，RNA聚合酶与TATA box牢固结合之后才能开始转录。下列相关叙述正确的是(　　)A．TATA box被彻底水解后共得到4种小分子B．mRNA逆转录不能获得含TATA box的DNA片段C．RNA聚合酶与TATA box结合后才催化核苷酸链的形成D．该研究为人们主动“关闭”某个异常基因提供了思路
解析　据题意可知，TATA box是一段DNA序列，且只含有A和T两种碱基，其彻底水解后产生腺嘌呤、胸腺嘧啶、脱氧核糖、磷酸4种小分子，A正确；TATA box属于基因启动子的一部分，mRNA逆转录获得的DNA片段不含TATA box，B正确；根据题文，RNA聚合酶与TATA box牢固结合之后才能开始转录，说明其催化形成的是核糖核苷酸链，C正确；若改变TATA box的序列影响RNA聚合酶的结合，可影响基因的表达，因此该研究为主动“关闭”某个异常基因提供了思路，D正确。
三、非选择题13．某种二倍体昆虫的性别决定方式为XY型，存在斑翅与正常翅(由一对等位基因A、a控制)、桃色眼与黑色眼(由一对等位基因B、b控制)两对相对性状。为了研究这两对相对性状的遗传机制，实验小组选择亲本进行杂交实验，F1相互交配产生F2，如表所示。回答下列问题：
(1)根据杂交实验结果，可以确定翅型中的________属于隐性性状，判断依据是________________________________________________________________________________________________________________。(2)该小组成员认为，若基因型为BB的个体死亡，则黑色眼昆虫的基因型是________。为验证该假设，可以选择表型为________的雌雄个体相互交配，预期子代的表型及比例为__________________________。(3)若(2)中的观点成立，则该昆虫种群中，正常翅黑色眼昆虫的基因型共有________种，F2中斑翅桃色眼昆虫的基因型是______________。用遗传图解的方式写出由亲代昆虫杂交获得F1的过程。
斑翅
控制斑翅与正常翅的基因位于X染色体上，F1雄性全为斑翅，与母本的翅型相同，雌性全为正常翅，与父本的翅型相同
Bb
黑色眼
黑色眼∶桃色眼＝2∶1
3
XaXabb、XaYbb
答案　如图所示：
解析　(1)分析题意可知，亲代雌性斑翅桃色眼与雄性正常翅黑色眼杂交，F1雄性全为斑翅，与母本的翅型相同，雌性全为正常翅，与父本的翅型相同，说明翅型的遗传方式为伴X染色体隐性遗传，且正常翅对斑翅为显性，斑翅属于隐性性状，亲本的基因型为XaXa、XAY。(2)F1桃色眼∶黑色眼＝1∶1，且在雌雄中比例相同，说明该性状的遗传与性别无关，为常染色体遗传；F2中黑色眼∶桃色眼＝4∶6，即2∶3，不符合1∶1的比例，说明黑色眼为显性性状，且存在BB纯合致死现象，黑色眼基因型为Bb，桃色眼基因型为bb。(3)基因型为BB的个体死亡，则正常翅黑色眼昆虫的基因型为XAXABb、XAXaBb、XAYBb，共3种。
14．(2022·山东潍坊高三12月抽测)在哺乳动物体细胞核中，当存在两条或两条以上的X染色体时，除一条X染色体外，其余的X染色体会在胚胎发育早期固缩成染色较深的异染色质体(巴氏小体)而关闭相关基因的表达。当形成配子时，巴氏小体又会恢复正常形态。请分析回答：(1)杜氏肌营养不良(DMD)是一种X染色体上的单基因遗传病。一对表现正常的夫妇，其双亲也正常，但妻子的弟弟患DMD。该夫妇生育一个患DMD孩子的概率为________。
1/8
(2)若上述夫妻已有一个患DMD的孩子，为避免再生育患病孩子，可在怀孕早期取羊水中的胎儿细胞，经____________________染色制片后，用显微镜进行观察。若在细胞内观察到巴氏小体，则应建议该夫妇________(填“终止”或“继续”)妊娠，理由是________________________________________________________________________________________。
醋酸洋红(或甲紫溶液)
继续
观察到巴氏小体说明
胎儿为女性，遗传自父亲的X染色体带有显性正常基因，故胎儿表现
正常
(3)无汗性外胚层发育不良是人类较为罕见的伴X染色体隐性遗传病，主要表现为毛发稀少，牙齿发育异常，无汗或少汗等症状。调查发现男性患者的母亲多表现为有齿和无齿颚区的镶嵌以及有汗腺和无汗腺皮肤的镶嵌，两种镶嵌的位置在个体之间明显不同。请结合巴氏小体的形成对这一现象作出合理解释。
答案　男患者的母亲多为致病基因携带者，在个体发育早期细胞内的一条X染色体随机变为巴氏小体，导致不同体细胞表达的基因不同，从而呈现性状镶嵌表现现象。
解析　(1)由于DMD是一种X染色体上的单基因遗传病，用A、a表示控制该病的基因，一对表现正常的夫妇，其双亲也正常，说明丈夫的基因型是XAY，但妻子的弟弟患DMD，所以妻子的父亲基因型是XAY，母亲基因型是XAXa，妻子基因型为1/2XAXA和1/2XAXa，婚配生育一个患病孩子的概率为1/2×1/4＝1/8。
(2)如果夫妻已有一个患DMD的孩子，则妻子的基因型是XAXa，为避免生育患病孩子，可在怀孕早期取羊水中的胎儿细胞，用碱性染料醋酸洋红或甲紫溶液染色观察染色体；如果观察到了巴氏小体，根据题干信息“当存在两条或两条以上的X染色体时，除一条X染色体外，其余的X染色体会在胚胎发育早期固缩成染色较深的异染色质体”，说明该孩子有两条X染色体，为女孩，遗传来自父亲的X染色体带有显性正常基因，基因型可以是XAXA或XAXa，胎儿表现正常，可以继续妊娠。
白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3
AAbb、Aabb
1/2
(2)已知白花纯合体的基因型有2种。现有1株白花纯合体植株甲，若要通过杂交实验(要求选用1种纯合体亲本与植株甲只进行1次杂交)来确定其基因型，请写出选用的亲本基因型、预期实验结果和结论。
答案　选用的亲本基因型为：AAbb；预期的实验结果及结论：若子代花色全为红花，则待测白花纯合体基因型为aabb；若子代花色全为紫花，则待测白花纯合体基因型为aaBB。
解析　由题干知：紫花植株基因型为A_B_，红花植株基因型为A_bb，白花植株基因型为aaB_、aabb。(1)紫花植株(AaBb)与红花杂合体(Aabb)杂交，子代的基因型及比例为AABb(紫花)∶AaBb(紫花)∶aaBb(白花)∶AAbb(红花)∶Aabb(红花)∶aabb(白花)＝1∶2∶1∶1∶2∶1。故子代植株表型及比例为白色∶红色∶紫色＝2∶3∶3；子代中红花植株的基因型有2种：AAbb、Aabb；子代白花植株中纯合体(aabb)占的比例为1/2。
(2)若选用白花纯合体(aaBB或aabb)与甲(aaBB或aabb)杂交，后代全为白花，无法根据子代表型确定亲本基因型；若选用紫花纯合体(AABB)与甲(aaBB或aabb)杂交，后代均为紫花，无法根据子代表型确定亲本基因型；若选用红花纯合体(AAbb)与甲(aaBB或aabb)杂交，若白花基因型为aaBB，则杂交组合及结果为：aaBB×AAbb→AaBb(全为紫花)；若白花基因型为aabb，则杂交组合及结果为：aabb×AAbb→Aabb(全为红花)。这样就可以根据子代的表型推出白花纯合体的基因型。
双练二　能力提升一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)1．(2022·湖南高三3月调研考试)生物遗传学上的平衡种群是指在理想状态下，基因频率和基因型频率都不再改变的大种群。某哺乳动物的平衡种群中，栗色毛和黑色毛由常染色体上的1对等位基因控制。下列叙述正确的是(　　)A．多对黑色个体交配，每对的子代均为黑色，则说明黑色为显性B．观察该种群，若新生的栗色个体多于黑色个体，则说明栗色为显性C．若该种群栗色与黑色个体的数目相等，则说明隐性基因频率高于显性基因频率D．选择1对栗色个体交配，若子代全部表现为栗色，则说明栗色为隐性
2．(2022·福建福州毕业班质量检测)某种植物雄株的性染色体为XY；雌株的性染色体为XX。等位基因A和a是伴X染色体遗传的，分别控制阔叶(A)和细叶(a)，且带a基因的花粉有50%败育。用阔叶雄株和杂合阔叶雌株进行杂交得到子一代，再让子一代相互杂交得到子二代。下列说法正确的是(　　)A．理论上，子二代中雌株数∶雄株数为3∶4B．理论上，子二代雌株中，阔叶∶细叶为3∶1C．理论上，子二代雌株中，A基因频率∶a基因频率为3∶1D．理论上，子二代雄株中，A基因频率∶a基因频率为1∶3
解析　阔叶雄株(XAY)与杂合阔叶雌株(XAXa)进行杂交得到子一代，子一代中雄株1/2XAY、1/2XaY，可产生XA∶Xa∶Y＝(1/2×1/2)∶(1/2×1/2×1/2)∶(1/2)＝2∶1∶4，子一代中雌株为1/2XAXA、1/2XAXa，可产生3/4XA、1/4Xa两种配子，子一代相互杂交，雌雄配子随机结合，子二代XAXA∶XAXa∶XaXa∶XAY∶XaY＝(2/7×3/4)∶(2/7×1/4＋1/7×3/4)∶(1/7×1/4)∶(3/4×4/7)∶(1/4×4/7)＝6∶5∶1∶12∶4，所以雌株数∶雄株数为(6＋5＋1)∶(12＋4)＝3∶4；雌株中阔叶∶细叶为(6＋5)∶1＝11∶1，A正确，B错误；根据以上所得数据，子二代雌株中，A基因频率为(6/12＋1/2×5/12)＝17/24，a的基因频率为1－17/24＝7/24，所以A基因频率∶a基因频率为17∶7，C错误；根据以上所得数据，子二代雄株中，A基因频率为12/(12＋4)＝3/4，a的基因频率为1－3/4＝1/4，所以A基因频率∶a基因频率为3∶1，D错误。
3．(2022·北京西城高三期末)鸡的雄羽和母羽由常染色体上一对基因(H/h)控制，母鸡只有母羽一种表型。表型均为母羽的亲本交配，F1母羽母鸡∶母羽公鸡∶雄羽公鸡＝4∶3∶1。据此判断(　　)A．母羽鸡亲本基因型为Hh和hhB．F1雄羽公鸡存在部分致死现象C．F1母鸡隐性纯合子表现为显性性状D．雄羽和母羽性状的遗传与性别无关
解析　分析题意可知，表型均为母羽的亲本交配，F1母羽母鸡∶母羽公鸡∶雄羽公鸡＝4∶3∶1，说明母羽为显性性状，又因为F1出现了雄羽公鸡(hh)，所以亲本的基因型都为Hh。那么Hh杂交，F1代中出现HH∶Hh∶hh＝1∶2∶1，在母鸡中全表现为母羽，在公鸡中hh表现为雄羽，其余表现为母羽，所以F1母羽母鸡∶母羽公鸡∶雄羽公鸡＝4∶3∶1，A错误；由分析可知，F1代中出现HH∶Hh∶hh＝1∶2∶1，在公鸡中hh表现为雄羽，其余表现为母羽，所以F1公鸡中，母羽公鸡∶雄羽公鸡＝3∶1，说明F1雄羽公鸡不存在部分致死现象，B错误；由分析可知，Hh杂交，F1代中出现HH∶Hh∶hh＝1∶2∶1，在母鸡中全表现为母羽，C正确；雄羽和母羽性状的遗传与性别有关，为从性遗传，D错误。
4．(2022·山东青岛模拟)某种动物的毛色由位于常染色体上的两对独立遗传的等位基因(A、a和B、b)控制，A基因控制黄色色素的合成，B基因控制灰色色素的合成，当两种色素都不存在时，该动物毛色表现为白色，当A、B基因同时存在时，该动物的毛色表现为褐色，但当配子中同时存在基因A、B时，配子致死。下列说法不正确的是(　　)A．该种动物的基因型共有6种，不存在基因型为AABB、AABb、AaBB的个体B．某黄色个体与灰色个体杂交，后代中四种体色均可能出现C．该动物的所有个体中，配子的致死率最高为25%D．褐色个体间杂交后代中褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛＝4∶3∶3∶1
解析　由题意知，A(a)与B(b)独立遗传，因此遵循自由组合定律，且A_bb为黄色、aaB_为灰色、A_B_为褐色、aabb为白色，由于AB配子致死，雌雄配子均只有Ab、aB、ab三种，故群体中不存在AABB、AABb、AaBB基因型的个体，该动物种群中只有AaBb、Aabb、aaBb、aaBB、AAbb、aabb共6种基因型，A正确；若黄色个体基因型为Aabb，灰色个体基因型为aaBb，二者杂交，后代中四种体色均可能出现，B正确；6种基因型的个体中，只有褐毛AaBb的个体会产生致死配子AB，致死率为25%，C正确；褐色(AaBb)个体只能产生Ab、aB、ab三种配子，杂交后代的基因型有：AaBb、Aabb、aaBb、aaBB、AAbb、aabb，统计表型及其比例为：褐毛∶黄毛∶灰毛∶白毛＝2∶3∶3∶1，D错误。
5．(2022·潍坊核心素养测评)某研究小组培养获得核DNA被14C完全标记的某种动物的一个精原细胞，使其在普通培养基内进行两次连续的细胞分裂，实验期间观察分裂中期的细胞甲和乙，以及分裂后期的细胞丙。发现甲、乙、丙中标记的染色体数分别是20、10、20，标记的核DNA数分别为40、20、20。下列有关推测错误的是(　　)A．甲细胞可能处于有丝分裂中期B．乙细胞一定处于减数分裂Ⅱ的中期C．丙细胞一定处于减数分裂Ⅱ的后期D．该生物正常体细胞的染色体数应为20
解析　由题干所给标记的染色体数及核DNA数可推知，乙细胞应处于减数分裂Ⅱ中期，丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，该生物正常体细胞染色体数应为20，因已确定在培养基内细胞进行的是减数分裂，故可确定甲细胞处于减数分裂Ⅰ中期。故选A。
6．(2022·山东烟台一模)真核基因尾部没有T串序列，但是转录出的mRNA的3′-端有一个含100～200个A的特殊结构，称为polyA尾，有polyA尾的mRNA可以结合更多的核糖体。科研人员将含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞中，起初二者都能合成珠蛋白，6 h后后者不能继续合成珠蛋白。下列分析错误的是(　　)A．基因转录结束后polyA尾才添加到mRNA的3′-端B．polyA尾可以增强mRNA的稳定性使其长时间发挥作用C．含polyA尾的mRNA合成蛋白质的效率更高D．翻译出的多肽末端含多个密码子AAA对应的氨基酸
解析　真核生物基因的尾部没有T串序列，故判断polyA尾不是转录而来的，再根据题干信息3′-端有一个含100～200个A的特殊结构可知，该序列是mRNA合成后，在相应酶的作用下依次在其3′-端添加腺嘌呤核糖核苷酸形成的，A正确；根据题干信息，科研人员将含有polyA尾和无polyA尾的珠蛋白mRNA分别注入爪蟾卵母细胞中，起初二者都能合成珠蛋白，6 h后后者不能继续合成珠蛋白，说明polyA尾可以增强mRNA的稳定性使其长时间发挥作用，B正确；根据题干信息，有polyA尾的mRNA可以结合更多的核糖体，说明含polyA尾的mRNA合成蛋白质的效率更高，C正确；polyA尾并没有编码氨基酸，不会翻译出蛋白质，D错误。
二、多项选择题(每题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求)7．(2022·辽宁高三联考改编)家蚕为ZW型性别决定，蚕茧颜色黄色对白色为一对相对性状，用A、a表示，幼蚕体色正常和体色透明为一对相对性状，用B、b表示，两对性状独立遗传，相关基因不位于性染色体的同源区段。研究人员进行两组杂交实验，结果如下表，下列说法错误的是(　　)
A.实验一中，蚕茧颜色中黄色为显性性状，控制其性状的基因位于常染色体上B．实验二中，雄性亲本基因型为ZBZBC．实验二子代雄蚕中纯合子的比例为3/8D．实验二F1中b的基因频率为1/6
8．(2022·辽宁高三一模改编)表观遗传中生物表型的改变可能是通过DNA甲基化、RNA干扰等多种机制来实现的。某基因在启动子上存在富含双核苷酸“C－G”的区域，其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，仍能在DNA复制过程中与鸟嘌呤互补配对，甲基化会抑制基因的表达。5-氮杂胞苷(AZA)常用于DNA甲基化引起疾病的临床治疗。下列叙述错误的是(　　)A．在胰岛B细胞中，呼吸酶基因、胰岛素基因处于甲基化的状态B．AZA用于临床治疗的机制可能是它能使与DNA结合的甲基化酶活性降低，从而降低DNA的甲基化程度C．甲基化的DNA分子仍能完成复制过程，且合成的子代DNA碱基序列保持不变D．启动子区域甲基化程度较高导致基因不表达的原因可能是其与DNA聚合酶的结合受阻
解析　在胰岛B细胞中，呼吸酶基因、胰岛素基因都是要正常表达的，因此处于非甲基化的状态，A错误；题干说明，其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶，仍能在DNA复制过程中与鸟嘌呤互补配对，甲基化会抑制基因的表达，因此不影响DNA的复制过程，合成的子代DNA碱基序列保持不变，C正确；启动子区域甲基化程度较高导致基因不表达的原因可能是其与RNA聚合酶的结合受阻，D错误。
三、非选择题9．(2022·山东省潍坊市高三上学期期末统考)金鱼草是遗传学研究的重要模式植物，可自花受粉也可异花受粉。位于2号染色体上的等位基因A和a控制着金鱼草的花色，基因型为AA的植株开红花，Aa的植株开粉红花，aa的植株开白花。研究发现，A和a还与金鱼草花粉的育性密切相关，AA和aa产生的花粉均100%可育，但Aa产生的花粉50%可育。为进一步研究A和a与花粉育性的关系，科研人员进行了正反交杂交实验，结果如下图所示。
(1)根据上述杂交实验可推断：粉红花金鱼草产生的含________的花粉是不育的。让基因型为Aa的金鱼草自交，子代表型及比例应是__________________。(2)科研人员利用转基因技术将抗虫基因H导入基因型为Aa的金鱼草愈伤组织中，培育出转基因植株M和N(假设只导入了一个抗虫基因，且不考虑基因突变和染色体互换)。植株M和N分别自交，结果如下表所示。
a
红花∶粉红花＝1∶1
根据表中结果推测：基因H除了可以抗虫外，对粉红花金鱼草花粉的育性也有影响，具体表现为________________________，植株M中基因H插入到了________________染色体上，植株N中H基因插入到了__________________染色体上。(3)在植株N自交后代的粉红花抗虫个体中，有2/5的个体花粉100%可育，另外3/5的个体产生的花粉中，可育花粉所占比例是________。让植株N自交后代中的红花抗虫个体与白花抗虫个体杂交，后代出现粉红花不抗虫个体的概率是________。
抗虫基因H使a的花粉可育
a基因所在的2号
2号染色体外的其他
解析　(2)红花∶粉红花∶白花＝1∶2∶1，符合Aa自交后代分离比，说明抗虫基因H可使含a基因的花粉可育，且子代中白花(aa)全部抗虫，红花(AA)全部不抗虫，推测M植株中H基因插入到了a所在的2号染色体上，若推测正确，则M植株产生的雌雄配子都是A∶aH＝1∶1，其自交后代AA∶AaH∶aaHH＝1∶2∶1，即红花不抗虫∶粉红花抗虫∶白花抗虫＝1∶2∶1，符合表中数据，故推测正确；根据植株N自交后代表型及分离比红花不抗虫∶红花抗虫∶粉红花不抗虫∶粉红花抗虫∶白花抗虫＝1∶3∶1∶5∶2，可推测H基因插入到2号染色体外的其他染色体上，若假设成立，植株N(AaH)中A/a与H基因位于非同源染色体上，根据自由组合定律及H基因使a花粉可育，
10．玉米(2n＝20)是一年生雌雄同株、异花传粉的植物。现阶段我国大面积种植的玉米品种均为杂交种(杂合子)，杂交种(F1)的杂种优势明显，在高产、抗病等方面杂交种表现出的某些性状优于其纯合亲本，但在F2会出现杂种优势衰退现象。(1)玉米自然杂交率很高，在没有隔离种植的情况下，为确保自交结实率，需进行人工干预，步骤是_________________________________________。(2)F2发生杂种优势衰退的原因可能是__________________________________________________________________________，使F2出现一定比例的纯合子。
(对未成熟雌花)套袋→人工授粉→套
袋
等位基因分离，进而产生了
两种比例相等的配子，经过雌雄配子的随机组合
(3)玉米的大粒与小粒由一对等位基因(A、a)控制，只有杂合子才表现为大粒的杂种优势，纯合子均表现为小粒。现将若干大粒玉米杂交种平均分为甲、乙两组，相同条件下隔离种植，甲组自然状态受粉，乙组人工控制使其自交。若所有的种子均正常发育，在第3年种植时甲组和乙组杂种优势衰退率(小粒所占比例)分别为________、________。
1/2
3/4
(4)玉米的抗病和感病是一对相对性状，分别由一对等位基因D和d控制，科研人员发现将纯合的抗病玉米和感病玉米进行杂交得F1，F1自交得F2，F2中抗病和感病的数量比是7∶5，不符合典型的孟德尔遗传比例。研究人员推测“F1产生的雌配子育性正常，而某种基因型的花粉成活率很低”。①若研究人员的推测正确，则F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为______________。
D∶d＝1∶5
②现有纯合的抗病玉米和感病玉米若干，请完善下列实验方案，验证上述推测，并写出支持上述推测的子代表型及比例。实验方案：让纯合的抗病玉米和感病玉米杂交获得F1，___________________________________________________。子代表型及比例：______________________________________________________________________________。
让F1与感病
玉米进行正反交，观察后代表型及比例
以F1为父本的实验中，抗病∶感病＝1∶5，以F1
为母本的实验中，抗病∶感病＝1∶1
解析　(1)玉米为雌雄同株、异花传粉植物，为确保自交结实率，需对未成熟雌花进行套袋，然后选择同株的花粉进行人工授粉，再套袋。(2)F2发生杂种优势衰退的原因可能是F1在形成配子时等位基因分离，产生了两种比例相等的配子，经过雌雄配子的随机结合，F2出现了一定比例的纯合子。(3)只有杂合子才能表现杂种优势。甲组实验中自然状态受粉，进行的是随机交配，因此无论种植多少年，三种基因型及比例均为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，只有Aa表现为杂种优势，因此衰退率为1/2；乙组人工控制自交，第3年种植时种下的是子二代，子一代的基因型及比例为1/4AA、1/2Aa、1/4aa，子二代的基因型及比例为3/8AA、1/4Aa、3/8aa，杂合子的比例是1/4，纯合子的比例是3/4，即第3年种植时乙组杂种优势衰退率为3/4。
(4)①由题意可知，F1产生的卵细胞种类及比例为D∶d＝1∶1。因F2中dd概率为5/12，故F1产生的含d花粉的概率为5/12÷1/2＝5/6。说明F1产生的具有活力的花粉的种类及比例为D∶d＝1∶5。②验证推测的正确性，实质是检验F1(Dd)产生的配子种类及比例，可分别以F1作父本、母本进行测交，观察后代表型比例即可。详见答案。
11．已知某二倍体雌雄同株植物，基因g纯合会导致其雄性不育而成为雌株。现将抗虫基因(B＋)转入不抗虫的该种植物中，获得转基因抗虫植株若干(假设转基因过程中，B＋基因可插入不同的染色体上，且不插入g基因所在的染色体上，同时一条染色体上至多插入一个B＋基因，不抗虫基因用B表示，抗虫对不抗虫为显性)。将某一纯合抗虫雌株(甲)与另一纯合抗虫正常株(乙)杂交，F1全为抗虫正常株。F1自交产生的F2表型及数量为抗虫雌株193株、不抗虫雌株13株、抗虫正常株591株、不抗虫正常株39株。回答下列问题。
(1)与正常株相比，选用雄性不育株为母本进行杂交实验不需要进行________处理。甲与乙杂交得到的F1可产生________种基因型的配子。F2中出现抗虫与不抗虫的表型及比例的原因是_________________________________________________________________________________。(2)取F2中不抗虫正常株与甲进行杂交，子代(F3)的表型及比例为______________________________，若子代(F3)随机传粉，则F3产生的雌配子的种类及比例分别为________________________________________。
去雄
6
甲和乙的抗虫基因位于
非同源染色体上，甲和乙的抗虫基因的遗传遵循自由组合定律
抗
虫正常株∶抗虫雌株＝2∶1
GB＋B∶GBB∶gB＋B∶gBB＝1∶1∶2∶2
(3)为确定上述F3中抗虫正常株的基因型，请设计测交实验进行判断，并用遗传图解表示该过程(以一种基因型为例)。(4)在实际生产中，获得的转基因抗虫植株种植多代后，其抗虫能力呈下降趋势，其可能的原因是害虫种群_________频率上升。为减缓转基因植株抗虫能力下降的趋势，可采用的种植措施是________________________________________________________________。
抗性基因
在转基因植株
中间隔种植少量普通植株(合理即可)
答案
解析　题干信息转化与分析：
(1)选用雄性不育株作为母本进行杂交实验时不需要进行去雄处理。根据上述分析可知，甲与乙杂交得到的F1基因型为GgB＋BB＋B，其中Gg产生G、g两种配子，B＋BB＋B产生B＋B＋、B＋B、BB 3种配子，因此F1可产生2×3＝6种配子。根据上述分析可知，甲和乙的抗虫基因位于非同源染色体上，因此甲和乙的抗虫基因的遗传遵循自由组合定律，F2中抗虫∶不抗虫≈15∶1。
(2)F2中不抗虫正常株基因型为1/3GGBBBB、2/3GgBBBB，甲植株的基因型为ggB＋B＋BB，计算杂交后代的表型及比例可先分别计算每对基因的比例，1/3GG、2/3Gg与gg杂交后代为2/3Gg、1/3gg，BBBB与B＋B＋BB杂交后代为B＋BBB，因此子代(F3)的表型及比例为抗虫正常株∶抗虫雌株＝2∶1。由于gg会导致植株雄性不育而成为雌株，因此F3随机传粉时，作为母本的植株基因型为2/3GgB＋BBB、1/3ggB＋BBB，作为父本的植株基因型为GgB＋BBB，故雌配子的基因型及比例为GB＋B∶GBB∶gB＋B∶gBB＝1∶1∶2∶2，雄配子的基因型及比例为GB＋B∶GBB∶gB＋B∶gBB＝1∶1∶1∶1。
(3)为确定上述F3中抗虫正常株的基因型，可让其与不抗虫雌株测交，若F3的抗虫正常株的基因型为GgB＋BBB，则可产生4种类型雄配子：GB＋B∶gB＋B∶GBB∶gBB＝1∶1∶1∶1，不抗虫雌株(ggBBBB)只产生1种类型配子gBB，据此可画出遗传图解。