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猜押05 遗传的分子基础、变异和进化
猜押考点
3年真题
考情分析
押题依据
遗传的分子基础、变异和进化
2 0 2 4广东T1 1 ,2022
广东T 1 2 。
中心法则是此部分的考查重点,包括
DNA 的结构、DNA作为遗传物质的证据及
DNA复制、转录和翻译的过程及其特点。试题常设置碱基突变情境考查DNA复制,有时侧重于对翻译过程的考查。试题情境多以示意图形式呈现,考查考生获取和解读信息的能力、调动和运用知识的情境迁移能力及分析、解决问题的能力。
在基因突变、基因重组和染色体变异三大变异中,染色体变异考查较多,多为对染色体结构变异的考查。基因突变常结合蛋白质,分析基因突变所引起的蛋白质的变化及在生物性状层面的效应。基因重组的重点在染色体互换。这些年来对互换过程及结果的考查频度上升较快。对互换的考查嵌入在减数分裂中,融入了遗传定律中,需格外注意生物的进化部分主要以选择题形式考查变异、选择和隔离导致新物种的形成,命题较少,同时试题的难度较低。
中心法则主要描述遗传信息流的传递过程,占据基因组、转录组和蛋白组的核心地位。除信息流外,物质变化和能量驱动是必不可少的,因此,考查中心法则有利于提高考生分析、解释生物学现象的能力,有利于结构与功能、物质与能量和信息观的形成和建构。DNA 复
制错误、转录错误及翻译异常是生物变异的重要来源,同时,中心法则也是基因工程、蛋白质工程的理论基础。
选择题通常从DNA 复制、转录和翻译情境中择其一进行考查。在非选择题的小问中有时会嵌入上述情境,一般不会命制单一考查中心法则的大题。设置复制、转录和翻译异常 情境能更好地考查结构与功能观。
题型1 DNA的结构和复制
一、单选题
1.(2025·广东江门·一模)在某款遗传学虚拟游戏中,玩家选择了某著名科学家的展馆(展馆部分介绍见图)进行参观学习,并进行虚拟经典实验后答题闯关。玩家所选的科学家是( )
这位科学家在论文中提到,他的实验目的是“观察每对有区别的性状的变异,并推导出它们在连续世代中出现的规律”。所以,实验植物的选择必须是“具有稳定的可区分的性状”,并且“这种植物的杂种在开花期能防止外来花粉的影响”。
A.沃森 B.孟德尔 C.摩尔根 D.克里克
【答案】B
【分析】孟德尔是经典遗传学奠基人,他选择豌豆作为实验材料,原因包括:豌豆具有多对易于区分的相对性状(如高茎/矮茎、圆粒/皱粒);豌豆是自花传粉植物,闭花授粉的特性可避免外来花粉干扰,保证实验的准确性。孟德尔通过豌豆杂交实验,提出了分离定律和自由组合定律。
【详解】AD、沃森和克里克是DNA双螺旋结构的发现者,他们的研究属于分子遗传学,而不是通过观察性状传递的实验,A、D不符合题意;
B、孟德尔是遗传学的奠基人,他使用豌豆进行实验。豌豆的特点就是有稳定的、容易区分的性状,比如花色(紫色与白色)、种子形状(圆粒与皱粒)等。而且豌豆是自花传粉的,在自然情况下通常是闭花授粉,也就是在花朵未开放时就已经完成自花授粉,这可以防止外来花粉的影响,符合题目中的描述。孟德尔通过观察这些性状的遗传规律,提出了分离定律和自由组合定律,这对应题目中的“推导出连续世代中的规律”,B符合题意;
C、摩尔根则主要用果蝇做实验,发现了伴性遗传和连锁交换定律,果蝇虽然也有容易区分的性状,但题目里提到的是植物,而摩尔根用的是动物,所以可能不匹配。此外,豌豆的自花传粉特性是孟德尔实验的重要条件,而果蝇的繁殖方式不同,C不符合题意。
故选B。
2.(2025·广东汕头·一模)科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A.荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B.对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C.半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D.把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
【答案】C
【分析】生物学研究方法:观察法、实验法(实验技术:同位素标记法、荧光标记法、染色观察法)、模型法、调查法、假说-演绎法、类比推理法、离心法(差速离心、密度梯度离心)。
【详解】A、荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索,如利用荧光标记人、鼠细胞膜上的蛋白质进行人、鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性,A正确;
B、T2噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记法,该实验的设计中没有使用专门的对照组,运用了对比实验的原理,B正确;
C、半保留复制假说的提出推动了DNA复制过程的探究,C错误;
D、将一个营养级中的所有种群进行研究推动了对能量流动的认识,D正确。
故选C。
3.(2025·广东汕头·一模)R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是( )
A.R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数
B.R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与
C.R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变
D.R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富
【答案】B
【分析】R2逆转座子是一段双链DNA序列,碱基含量满足卡伽夫法则,形成R2复合物的过程中涉及转录和翻译过程。
【详解】A、R2逆转座子是一段双链DNA序列,碱基含量满足碱基互补配对原则j,嘌呤数等于嘧啶数,A正确;
B、R2逆转座子通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物,该过程包括转录和翻译过程,需要RNA聚合酶的参与,B错误;
C、R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上,可能引起基因内部碱基对排列顺序的改变,发生基因突变,C正确;
D、由于R2逆转座子可以使基因发生突变,从而可使生物的基因组成更丰富,D正确。
故选B。
4.(2025·广东佛山·二模)生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A.“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B.赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术证明了DNA进行半保留复制
D.罗伯特森拍摄的细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
【答案】C
【分析】1、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。2、放射性同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验、验证DNA半保留复制的实验。
【详解】A、“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有流动性,A错误;
B、赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质,B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用稳定性同位素标记法和密度梯度离心技术证明了DNA进行半保留复制,C正确;
D、罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,能直观地表达认识对象的特征,但它属于实物,不属于模型,D错误。
故选C。
5.(2025·广东佛山·二模)研究表明,某些环状RNA可以作为microRNA的“海绵”,通过与microRNA结合解除其对特定mRNA的抑制作用,这种机制被称为“microRNA海绵效应”。有关叙述正确的是( )
A.这些环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有磷酸基团
B.这些环状RNA与microRNA的结合遵循碱基互补配对原则,配对方式与转录相同
C.这些环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响转录过程
D.这些环状RNA能够通过吸附microRNA来减少其活性,从而促进相应基因的表达
【答案】D
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有游离的磷酸基团,但还是含有磷酸基团的,其主链是由核糖与磷酸基团交替连接形成的,A错误;
B、环状RNA与microRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A-U,G-C,转录过程遵循碱基互补配对原则,即A-U,G-C,T-A,配对方式不完全相同,B错误;
C、环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响翻译过程,C错误;
D、环状RNA能通过碱基互补配对的原则结合(吸附)microRNA,减少其活性从而促进相应基因的表达,D正确。
故选D。
6.(2025·广东梅州·一模)实证在科学研究中具有重要作用。下列有关叙述错误的是( )
A.结扎胰腺导管使胰腺萎缩但胰岛正常为证明胰岛素由胰岛分泌提供了实证
B.伞藻的核移植实验为DNA是主要遗传物质提供了实证
C.富兰克林的DNA衍射图谱为DNA双螺旋结构模型的构建提供了实证
D.恩格尔曼的水绵实验为证明叶绿体是植物进行光合作用的场所提供了实证
【答案】B
【分析】1、萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上,摩尔根用假说—演绎法论证了基因位于染色体上,孟德尔运用假说-演绎法发现了遗传学的第一和第二定律;
2、在证明DNA是遗传物质的实验中,格里菲思利用了肺炎双球菌的体内转化实验,证明了S型细菌中含有某种转化因子;艾弗里在证明DNA是遗传物质的过程中,将S型细菌的各种成分分离开,分别于R型细菌混合,单独的、直接的观察各种成分的作用;郝尔希和蔡斯在证明DNA是遗传物质的过程中,利用了放射性同位素标记法进行了噬菌体侵染细菌的实验。
【详解】A、结扎胰腺导管使胰腺萎缩但胰岛正常,从中获得的提取物起到了降血糖的作用,因而为证明胰岛素由胰岛分泌提供实证,A正确;
B、伞藻的核移植实验说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,不能为DNA是主要遗传物质提供证据,B错误;
C、威尔金斯和富兰克林为DNA双螺旋结构模型的构建提供了DNA衍射图谱,沃森和克里克依据他们提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,C正确;
D、恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿体,产物之一为氧气,D正确。
故选B。
7.(2025·广东珠海·一模)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是( )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
【答案】C
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。
【详解】A、设计特异性RNA序列,利用RNA作为引导作用,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA,A正确;
B、DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能将单个核苷酸加到已有链的3'端,因此将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止,B正确;
C、mRNA是翻译的直接模板,用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断翻译过程抑制病毒蛋白的合成,C错误;
D、用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤,这样可知将病毒在宿主细胞中被消灭,起到“关门捉贼”的作用,D正确。
故选C。
题型2 基因指导蛋白质的合成
一、单选题
1.(2025·广东广州·一模)研究发现,B淋巴瘤细胞中存在如图所示的调控机制。c—Myc基因异常高水平表达会引发B淋巴细胞瘤,正常表达或低水平表达则不会。正常机体中Mxd1蛋白抑制c—Myc基因的表达,使其含量在细胞中维持正常水平。下列叙述错误的是( )
A.合成miR—21时需要RNA聚合酶
B.Mxdl基因过度表达会引起细胞癌变
C.抑制miR—21的合成有助于治疗B淋巴细胞瘤
D.肿瘤细胞中c—Myc通过反馈调节大幅上调自身的表达水平
【答案】B
【分析】1、基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA。
2、原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程;抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【详解】A、合成miR—21属于转录过程,该过程需要RNA聚合酶的参与,A正确;
B、Mxdl基因过度表达会抑制c—Myc基因的表达,c—Myc基因的表达会降低,c—Myc基因的低水平表达则不会引起细胞癌变,B错误;
C、抑制miR—21的合成则会减弱对Mxdl基因表达的抑制,Mxdl基因表达水平会提高,从而加强了对c—Myc基因表达的抑制,降低了c—Myc基因的表达水平,c—Myc基因的低水平表达不会引发B淋巴细胞瘤,有助于治疗B淋巴细胞瘤,C正确;
D、肿瘤细胞中c—Myc表达水平上升时会促进miR—21的合成,miR—21的合成的增多会使Mxdl基因表达水平会降低,减少了对c—Myc基因表达的抑制,使c—Myc表达水平更高,这样通过正反馈调节大幅上调自身的表达水平促进了细胞的异常增殖,D正确。
故选B。
2.(2025·广东·一模)若生物体DNA中某些碱基改变,细胞会产生一种携带甘氨酸但是能识别精氨酸密码子的“校正tRNA”。下列叙述正确的是( )
A.tRNA由三个核糖核苷酸构成
B.tRNA携带氨基酸的是5’端
C.精氨酸可被甘氨酸替换,体现了密码子的简并性
D.“校正tRNA”的存在可避免某些突变引发的遗传缺陷
【答案】D
【分析】翻译是指以mRNA为模板,合成具有一定氨基酸排列顺序蛋白质的过程。翻译的场所:细胞质的核糖体上。翻译的本质:把DNA上的遗传信息通过mRNA转化成为蛋白质分子上氨基酸的特定排列顺序。
【详解】A、核酸是生物大分子,tRNA也是生物大分子,由许多核糖核苷酸构成,A错误;
B、tRNA的3’端携带氨基酸进入核糖体合成肽链,B错误;
C、一种tRNA只识别一种氨基酸,同一种氨基酸具有两个或更多个密码子的现象称为密码子的简并性,C错误;
D、校正tRNA分子的作用是校正发生错误的翻译的过程,故某些突变引发密码子改变,但由于校正tRNA分子的存在使得该位置的氨基酸未发生改变,可以弥补某些突变引发的遗传缺陷,D正确。
故选D。
3.(2025·广东广州·一模)密码子偏好性是指在生物体中,编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,提高短乳杆菌L—AI合成速率,进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是( )
A.可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列
B.可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列
C.密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高
D.D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关
【答案】D
【分析】1、密码子具有简并性,即一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码.
2、基因突变不一定会引起生物性状的改变,原因有:
①体细胞中某基因发生改变,生殖细胞中不一定出现该基因;
②若亲代DNA某碱基对发生改变而产生隐性基因,隐性基因传给子代,子代为杂合子,则隐性性状不会表现出来;
③不同密码子可以表达相同的氨基酸;
④性状是基因和环境共同作用的结果,有时基因改变,但性状不一定表现。
【详解】A、可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列,进而实现对密码子偏好性优化,A正确;
B、优化L—AI的基因碱基序列,转录后的mRNA的碱基序列也是发生改变,这样会实现对密码子偏好性的优化,而优化L—AI的基因碱基序列可以通过人工合成或基因突变等技术实现,B正确;
C、根据题意可知对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,会提高短乳杆菌L—AI合成速率密,即L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高,C正确;
D、L—AI的空间结构发生改变,则功能就会发生改变,所以D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构无关,D错误。
故选D。
4.(2025·广东湛江·一模)研究发现在炎症因子TNFα刺激下,KLF5蛋白能诱导乳腺癌细胞中IGFL2-AS1基因和IGFL1基因的转录,具体过程如图所示。其中miRNA与RISC结合形成的RISC-miRNA复合物通过识别和结合靶mRNA,使靶mRNA降解。图中①~⑦代表相关生理过程。下列分析正确的是( )
A.KLF5识别基因的调控区后,可能与DNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录
B.IGFL2-AS1基因转录的RNA和RISC竞争性地与miRNA结合,会促进⑦过程
C.若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,则会促进乳腺癌细胞的增殖
D.图中过程⑤中核糖体移动的方向为由右向左
【答案】C
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、据图分析可知,KLF5蛋白识别基因的调控区后,可能与RNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录,A错误;
B、miRNA既可以与IGFL2-AS1基因转录的RNA结合,又可以与RISC结合形成RISC-miRNA复合物。如果提高IGFL2-AS1基因转录水平,则会抑制IGFL1基因转录产生的mRNA与RISC-miRNA结合,即表现为对⑦的抑制作用,B错误;
C、若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,⑦被抑制,进而使IGFL1的表达量提高,表现为对乳腺癌细胞增殖有促进作用,C正确;
D、过程⑤为翻译的过程,翻译的方向是由肽链短→长的方向,核糖体移动的方向是左→右,D错误。
故选C。
5.(2025·广东湛江·一模)人在衰老过程中某些性状会发生改变。科研人员对染色质开展了相关研究,研究表明一些区域发生了DNA甲基化会影响相关基因的表达并引发更紧密的染色质结构的形成,细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞。人类个体由年轻走向衰老过程中,相关染色体变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.个体衰老时,染色质结构松散,紧密连接蛋白增多
B.个体衰老时,染色质结构松散可能会促进基因表达
C.细胞衰老时,细胞周期阻滞可能与端粒的延长有关
D.细胞衰老时,衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞坏死
【答案】B
【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传主要包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化、RNA干扰等。DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶的作用下,将甲基基团转移到DNA某些区域的碱基上,从而使生物的性状发生改变。
【详解】A、由图可知,个体衰老时某些染色质结构松散、紧密连接蛋白减少,A错误;
B、衰老时染色质结构松散有利于DNA解旋并进行转录,会促进基因表达,B正确;
C、细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞,可能与端粒的缩短有关,C错误;
D、细胞衰老时,衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞凋亡,D错误。
故选B。
6.(2025·广东江门·一模)RNA药物是指利用RNA分子的功能来治疗疾病的药物,主要由递送载体和RNA序列两部分构成。下列分析不合理的是( )
A.递送载体需将RNA序列送到靶细胞的细胞核内才能发挥疗效
B.RNA序列可通过结合目标mRNA特异性调控其表达以实现疗效
C.RNA序列可通过直接翻译成目标蛋白替代异常蛋白以实现疗效
D.化学修饰RNA序列避免RNA酶作用可提高药物稳定性延长疗效
【答案】A
【分析】转录过程以四种核糖核苷酸为原料,以DNA分子的一条链为模板,在RNA聚合酶的作用下消耗能量,合成RNA。翻译过程以氨基酸为原料,以转录过程产生的mRNA为模板,在酶的作用下,消耗能量产生多肽链。多肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、mRNA在细胞质中作为模板翻译成蛋白质,而RNA药物可A细胞质中调控mRNA的表达,故递送载体不需要将RNA送到细胞核内,A错误;
B、mRNA是翻译的模板RNA序列可通过结合目标mRNA特异性结合调控其表达,从而实现治疗目的,B正确;
C、mRNA药物在细胞质中翻译成目标蛋白,替代或补充异常蛋白,从而实现治疗目的,C正确;
D、化学修饰(如甲基化)可以保护RNA免受RNA酶的降解,从而提高药物的稳定性和延长疗效,D正确。
故选A。
7.(2025·广东深圳·一模)T细胞被激活并快速增殖时,T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是( )
A.提高转录效率 B.降低转录效率
C.提高翻译效率 D.降低翻译效率
【答案】D
【分析】1、关于tRNA:(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;(2)特点:一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;(3)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
2、有关密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)特点:一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
【详解】ABCD、题目中提到T细胞被激活并快速增殖时,该“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少,所以甲基化可以降低翻译效率,D正确,ABC错误。
故选D。
8.(2025·广东汕头·一模)R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是( )
A.R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数
B.R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与
C.R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变
D.R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富
【答案】B
【分析】R2逆转座子是一段双链DNA序列,碱基含量满足卡伽夫法则,形成R2复合物的过程中涉及转录和翻译过程。
【详解】A、R2逆转座子是一段双链DNA序列,碱基含量满足碱基互补配对原则j,嘌呤数等于嘧啶数,A正确;
B、R2逆转座子通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物,该过程包括转录和翻译过程,需要RNA聚合酶的参与,B错误;
C、R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上,可能引起基因内部碱基对排列顺序的改变,发生基因突变,C正确;
D、由于R2逆转座子可以使基因发生突变,从而可使生物的基因组成更丰富,D正确。
故选B。
9.(2025·广东佛山·二模)研究发现,水生生物基因组中内含子(真核生物基因内的非编码DNA序列,转录产生的前体mRNA转变为成熟mRNA过程中,内含子对应的序列会被剪除)数目更多。水环境中的单细胞生物很容易吸收外来DNA(可能会整合到基因组中),一些多细胞生物在水中产卵或受精时,也为更多的外源DNA整合到他们的基因组中留下机会。相同基因产生的前体mRNA剪除片段的差异可以产生不同产物。有关叙述正确的是( )
A.某基因内含子中插入外源DNA使其结构发生改变,这属于基因重组
B.农杆菌侵染特定植物的过程,也可能会导致该植物基因的内含子发生改变
C.如果基因没有发生结构的改变,那么该基因产生的mRNA碱基序列也是唯一的
D.生物吸收的外源DNA能够穿过细胞膜,体现了细胞膜的选择透过性
【答案】B
【分析】真核基因包括非编码区(启动子、终止子)和编码区,且编码区不连续,分为内含子和外显子。
【详解】A、某基因内含子中插入外源DNA使其结构发生改变,这属于基因突变,A错误;
B、农杆菌侵染特定植物的过程,也可能会插入到内含子中间,所以可能会导致该植物基因的内含子发生改变,B正确;
C、如果基因没有发生结构的改变,但是相同基因产生的前体mRNA剪除片段的差异可以产生不同产物,所以该基因产生的mRNA碱基序列不是唯一的,C错误;
D、生物吸收的外源DNA能够穿过细胞膜,体现了细胞膜控制物质的进出不是绝对的,D错误。
故选B。
10.(2025·广东佛山·二模)研究表明,某些环状RNA可以作为microRNA的“海绵”,通过与microRNA结合解除其对特定mRNA的抑制作用,这种机制被称为“microRNA海绵效应”。有关叙述正确的是( )
A.这些环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有磷酸基团
B.这些环状RNA与microRNA的结合遵循碱基互补配对原则,配对方式与转录相同
C.这些环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响转录过程
D.这些环状RNA能够通过吸附microRNA来减少其活性,从而促进相应基因的表达
【答案】D
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质,所有已知的生命,都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA聚合酶(RNAP)进行,以DNA为模板,产物为RNA。RNA聚合酶沿着一段DNA移动,留下新合成的RNA链。翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,场所在核糖体。
【详解】A、环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有游离的磷酸基团,但还是含有磷酸基团的,其主链是由核糖与磷酸基团交替连接形成的,A错误;
B、环状RNA与microRNA结合遵循碱基互补配对原则,即A-U,G-C,转录过程遵循碱基互补配对原则,即A-U,G-C,T-A,配对方式不完全相同,B错误;
C、环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响翻译过程,C错误;
D、环状RNA能通过碱基互补配对的原则结合(吸附)microRNA,减少其活性从而促进相应基因的表达,D正确。
故选D。
11.(2025·广东梅州·一模)研究发现,当细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.过程②中终止密码子与a距离最近,d结合过的tRNA最多
B.tRNA、rRNA和mRNA均通过转录产生
C.细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译
D.空载tRNA的3'端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
【答案】A
【分析】分析题图:图中①为转录过程,②为翻译过程,③④表示缺乏氨基酸时,tRNA调控基因表达的相关过程。
【详解】A、根据肽链的长度可知,翻译的方向是从右向左,因此终止密码子与a距离最近,d上的肽链最短,其结合过的tRNA最少,A错误;
B、①为转录过程,该过程可以产生tRNA、rRNA、mRNA三种RNA,B正确;
C、由图可知,细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既抑制细胞核中的转录过程,又通过激活蛋白激酶来抑制翻译过程,C正确;
D、空载tRNA的3'端与特定氨基酸的羧基反应,特定氨基酸就与tRNA结合了,从而使空载tRNA转变为负载tRNA,D正确。
故选A。
12.(2025·广东肇庆·二模)2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸(microRNA)及其在转录后基因调控中的作用的两位科学家。如图为真核生物秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制lin-14基因表达的过程。下列有关说法错误的是( )
A.过程①和②都需要RNA聚合酶将DNA的双链解开
B.lin-4microRNA和lin-14mRNA的碱基排列顺序不相同
C.lin-4和lin-14至少含有2个碱基排列顺序相同的DNA片段
D.设计新的microRNA能治疗单基因隐性遗传病
【答案】D
【分析】1、RNA是在细胞核中,以DNA的一条链为模板合成的,这一过程称为转录,转录是以基因为单位。
2、游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。
【详解】A、过程①和②为转录,RNA聚合酶将DNA的双链解开,并以DNA的一条链为模板进行转录,A正确;
B、由图可知,lin-4microRNA和lin-14mRNA只有部分碱基互补配对,因此,两者的碱基排列顺序不同,B正确;
C、由于lin-4microRNA和lin-14mRNA的配对区域有2个,所以可推测lin-4和lin-14中碱基排列顺序相同的DNA片段至少有2个,C正确;
D、microRNA 通过与目标 mRNA 结合来抑制基因表达,但单基因隐性遗传病的病因是基因突变导致的功能缺失,而 microRNA 难以直接补充或修复突变的基因,因此不能通过设计 microRNA 来治疗单基因隐性遗传病,D错误。
故选D。
13.(2025·广东肇庆·二模)逆境响应是指植物应对不良环境的系列反应。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.研究者的实验设计遵循“加法原理”
B.图1表明TS基因编码的蛋白质抑制IAA的合成
C.据图2推测,长期干旱条件下,TS基因功能会消失
D.植物通过减少全部激素的含量来协调实现逆境响应
【答案】C
【分析】植物激素是由植物体内产生,并从产生部位运输到作用部位,对植物的生长发育具有显著影响的微量有机物。
【详解】A、由图1可知,TS基因缺失会导致IAA含量降低,植株生长减缓,由图2可知,在干旱条件下,TS基因功能缺失突变株(ts)的生存率比野生型植株生存率高。TS基因功能缺失突变株(ts)是去除该基因功能,因此研究者的实验设计遵循的是“减法原理”,A错误;
B、TS基因缺失会导致IAA含量降低,推测TS基因编码的蛋白质促进IAA的合成,B错误;
C、根据图2,在干旱条件下,突变株的生存率更高,而野生型生存率显著降低,因此推测长期干旱条件下,ts数量会逐渐增多,野生型数量会逐渐减少甚至消失,所以野生型的TS基因功能也会随之消失,C正确;
D、植物是通过协调激素含量与逆境响应的关系来维持正常生长的,激素都是相互协调起作用,因此植物响应逆境并不是通过减少或者增加全部激素的含量来实现的,D错误。
故选C。
14.(2025·广东·一模)下列有关物质结构和功能的叙述正确的是( )
A.胰蛋白酶属于蛋白质,能被自身所分解
B.如果某个动物血液中钙盐的含量太高,会出现抽搐等症状
C.镁是合成类胡萝卜素的原料
D.每一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸
【答案】D
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、动物血液中钙盐的含量太低,会出现抽搐症状,而钙盐含量太高,则会出现肌肉乏力的症状。
3、tRNA具有专一性,即一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运。
【详解】A、胰蛋白酶属于蛋白质,但不能被自身所分解,A错误;
B、如果某个动物血液中钙盐的含量太低,会出现抽搐等症状,B错误;
C、镁是合成叶绿素的原料,C错误;
D、tRNA具有专一性,一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸,D正确。
故选D。
15.(2025·广东珠海·一模)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是( )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
【答案】C
【分析】游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程叫作翻译。
【详解】A、设计特异性RNA序列,利用RNA作为引导作用,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA,A正确;
B、DNA聚合酶不能从头合成DNA,只能将单个核苷酸加到已有链的3'端,因此将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止,B正确;
C、mRNA是翻译的直接模板,用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断翻译过程抑制病毒蛋白的合成,C错误;
D、用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤,这样可知将病毒在宿主细胞中被消灭,起到“关门捉贼”的作用,D正确。
故选C。
二、非选择题
16.(2025·广东梅州·一模)籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由 性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是: 。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组的处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为 ,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为 ,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于 导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因: 。
【答案】(1)隐
(2)安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得
(3) AD BD
(4)花粉细胞壁组织结构不完整
(5)温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育
【分析】判断显隐性的方法:
(1)根据子代性状判断:
①具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状;
②相同性状的亲本杂交(自交)→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状;
(2)根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
【详解】(1)将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交得F2,其中野生型:雄性不育=3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状属于隐性性状,即安农S-1的温敏雄性不育性状由隐性基因控制,该性状的遗传遵循分离定律;
(2)相比于普通的雄性不育系雄性不育这一性状不会随着温度的改变而逆转,结合题意,安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得;
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,故实验的无关变量为温度≥25℃条件,自变量为Ub蛋白质的含量,因变量为是否雄性可育。
①实验组1的处理为抑制Ub基因表达,温度≥25℃,雄性可育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育;
②实验组2的处理为高表达Ub基因,温度≥25℃,雄性不育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育,故实验组1选择AD,实验组2选择BD;
(4)分析题图可知,与野生型相比,安农S-1的孢粉素的含量少的多,结合题干“电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分”推测雄性不育是由于花粉细胞壁组织结构不完整导致的;
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因为:温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育。
17.(2025·广东佛山·二模)抗生素的长期使用易导致病菌产生严重的耐药性。抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现将抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA)可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。回答下列问题:
(1)将抗菌肽第52位的脯氨酸换成苏氨酸,需要将mRNA的对应碱基序列中第 位的碱基替换,碱基具体变化为 。基因模板链对应的碱基改变为 。
(2)PCR过程中温度的控制至关重要,若变性时温度偏低则会导致反应效率降低,原因是 。
(3)据图分析,“大引物PCR定点诱变”技术中设计的“诱变引物”应选择________。
A.5'…CCTGTTAT…3' B.5'…CCTGGTAT…3'
C.5'…ATACCAGG…3' D.S'…ATAACAGG…3'
(4)进行大引物PCR定点诱变获得改良的抗菌肽基因需要进行两次PCR(PCR1和PCR2),产物1最早出现在PCR1的第 轮循环:PCR2的产物除改良的抗菌肽基因外,还有 ;通过PCR3快速扩增时应选用的引物是 。
(5)In-Fusion酶能够识别任何具有15bp相同末端序列的线性DNA分子并使其形成黏性末端,实现目的基因和载体的连接。科研人员将载体(320bp)两端连接上与改良的抗菌肽基因(180bp)两端相同的序列(15bp)并利用In-Fusion酶实现两者的连接,如图所示。最终获得的重组DNA分子长度为 。与传统方法相比,这种技术的优点是 (至少写两点)。
【答案】(1) 154 C变为A G变为T
(2)温度偏低时DNA双链解旋不充分,延伸时模板减少,产生的产物量偏少
(3)A
(4) 3 诱变前的抗菌肽基因 引物1和引物2
(5) 500 插入位点不受限制酶识别序列限制;能够实现目的基因在载体任意位点上的插入;避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等
【分析】关于PCR技术的相关知识:
1、概念:PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。
2、原理:DNA半保留复制。
3、前提条件:要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。
4、条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶)。
5、过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);②低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】(1)mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸为一个密码子,第51位的氨基酸对应的mRNA上的碱基为51×3=153,脯氨酸密码子为CCA,苏氨酸密码子为ACA,若想将抗菌肽第52位的脯氨酸换成苏氨酸,可将mRNA上154位的碱基替换,碱基具体变化为C变为A。模板链与mRNA碱基互补配对,则基因模板链对应的碱基改变为G变为T。
(2)变性的目的是使双链DNA打开,若变性是温度偏低DNA双链解旋不充分,延伸时模板减少,产生的产物量偏少会导致反应效率降低。
(3)由图可知,模板链方向为3'5',则诱变引物与转录非模板链碱基互补配对,则诱变引物序列与转录模板链相同,且需将模板连上154位碱基G变为T,则诱变引物序列位5'…CCTGTTAT…3',A正确,BCD错误。
故选A。
(4)产物1最早出现课在PCR1的第3轮循环:DNA的复制方式位半保留复制,因此PCR2的产物除改良的抗菌肽基因外,还有诱变前的抗菌肽基因。由图可知,通过PCR3扩增时应选引物是引物1和引物2进行扩增。
(5)已知In-Fusion酶能够识别任何具有15bp相同末端序列的线性DNA分子并使其形成黏性末端,实现目的基因和载体的连接。因此最终获得的重组DNA分子长度为载体(320bp)+改良的抗菌肽基因(180bp)=500bp。与传统方法相比,这种技术夫人插入位点不受限制酶识别序列限制、能够实现目的基因在载体任意位点上的插入、避免限制酶切割对质粒功能区的破坏等优点。
18.(2025·广东·一模)下图表示基因的表达的两个过程。据图回答下列问题:
(1)图a所示的过程是 ,进行该过程的主要场所是 ,所需原料是 ,产物是 。
(2)图a中①表示 ,②表示 。
(3)图b所示的过程是 ,产物是 。
(4)用流程图表示图a和图b遗传信息的流动方向:
【答案】(1) 转录 细胞核 核糖核苷酸 核糖核酸
(2) 胸腺嘧啶T 鸟嘌呤G
(3) 翻译 肽链
(4)DNA→RNA→蛋白质
【分析】分析甲图可知:该图以DNA的一条为模板合成mRNA,该图为转录过程。分析乙图可知:该图Ⅱ为核糖体,为翻译的场所;Ⅰ为tRNA,能识别密码子并转运相应的氨基酸;此图表示翻译过程。
【详解】(1)图a所示的过程是转录,转录的主要场所是细胞核,转录的产物是RNA(核糖核酸),故所需原料是4种游离的核糖核苷酸。
(2)根据碱基互补配对原则可知,图a中①表示胸腺嘧啶T,②表示鸟嘌呤 G。
(3)图b所示的过程是以信使RNA为模板通过核糖体合成蛋白质即翻译的过程,翻译的产物是肽链。
(4)用流程图表示图a转录和图b翻译遗传信息的流动方向:DNA→RNA→蛋白质。
题型3 基因表达与性状的关系
一、单选题
1.(2025·广东·一模)心理学家常说:“被无条件爱过的童年,是一个人一生的底气。”研究人员利用大鼠研究关爱程度对皮质醇(激素)的分泌及其成长的影响,结果如下图。下列分析错误的是( )
A.两种幼鼠遗传背景须相同的目的是控制无关变量
B.DNA甲基化直接影响皮质醇受体基因表达过程的翻译阶段
C.皮质醇和靶细胞的皮质醇受体结合并起作用后会被降解
D.成年鼠面对轻微社交刺激时敏感、紧张的表型可以遗传给下一代
【答案】B
【分析】1、表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化,即环境变化引起的性状改变,影响基因表达,但不改变DNA序列,如组蛋白乙酰化、DNA甲基化等。
2、DNA甲基化为DNA化学修饰的一种形式,能够在不改变DNA序列的前提下,改变遗传表现。大量研究表明,DNA甲基化能引起染色质结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变,从而控制基因表达。
【详解】A、根据单一变量原则,本实验自变量为关爱程度,因此两种幼鼠遗传背景属于无关变量须相同,A正确;
B、DNA甲基化直接影响皮质醇受体基因表达过程的转录阶段,DNA甲基化抑制RNA聚合酶与启动子结合,B错误;
C、激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活,皮质醇属于激素,因此皮质醇和靶细胞的皮质醇受体结合并起作用后会被降解,C正确;
D、DNA甲基化(表观遗传)可以遗传给下一代,成年鼠面对轻微社交刺激时敏感、紧张的表型可以遗传给下一代,D正确。
故选B。
2.(2025·广东梅州·一模)在愈伤组织生芽过程中,CK(细胞分裂素)通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。现将A基因功能缺失但正常表达W基因的突变体(突变体a)、缺乏A基因但能过量表达W基因(材料甲)和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图,由上述实验结果不能得出的结论是( )
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.W基因的表达产物调控A基因的表达
C.A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽
D.过量表达W基因可使生芽时间提前
【答案】B
【分析】植物组织培养依据的原理为植物体细胞的全能性,即已经分化的细胞仍然具有发育成完整植株的潜能;生长素和细胞分裂素能促进细胞分裂分化,在培养的不同时期对两者的比例会有不同要求,在再分化过程中,生长素比例高,促进根的分化,细胞分裂素比例高,促进芽的分化。植物组织培养的条件:①细胞离体和适宜的外界条件(如适宜温度、适时的光照、pH和无菌环境等);②一定的营养(无机、有机成分)和植物激素(生长素和细胞分裂素)。
【详解】A、据题图中的数据可知,突变体a的愈伤组织不能分化出芽,而野生型的愈伤组织可以,说明A基因在愈伤组织分化生芽的过程中发挥作用,A不符合题意;
B、实验缺乏检测A基因表达量的数据,不能说明W基因的表达产物调控A基因的表达,B符合题意;
C、根据图示,A基因功能缺失突变体a愈伤组织分化生芽率为0,说明A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽,C不符合题意;
D、由材料甲曲线和野生型曲线比较可知,过量表达W基因可使生芽时间提前,D不符合题意。
故选B。
3.(2025·广东湛江·一模)研究表明DNA甲基化可导致基因沉默,去甲基化后基因可正常表达。构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰,也是DNA转录调控的重要因素。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化与组蛋白甲基化、乙酰化会引起表观遗传现象
B.甲基化不改变基因的碱基序列,但引起的性状改变可遗传给下一代
C.DNA甲基化会导致原癌基因突变,从而易诱发细胞癌变
D.组蛋白乙酰化可能会影响细胞的分化
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA序列不发生变化,但基因的表达却发生了可遗传的改变,即基因型未发生变化而表现型却发生了改变。
【详解】A、甲基化和乙酰化都会影响基因的表达,均属于表观遗传学的范畴,A正确;
B、甲基化不会改变DNA的碱基序列,DNA甲基化属于表观遗传,其引起的性状改变可以遗传给下一代,B正确;
C、原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,DNA甲基化会使原癌基因的表达受抑制,不会导致原癌基因发生基因突变,C错误;
D、组蛋白乙酰化会影响某些基因的表达,因而可能会影响细胞的分化,D正确。
故选C。
4.(2025·广东广州·一模)慢性粒细胞白血病是造血干细胞癌变导致的一种癌症,该病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致,如图所示,融合后的22号染色体上会形成一个新的融合基因BCR-ABL基因(简称BA基因),融合基因表达的蛋白质能增强酪氨酸蛋白激酶的活性,使细胞恶性增殖。下列相关叙述中,正确的是( )
A.光学显微镜下可观察到图示变异及BCR-ABL融合基因的位置
B.融合基因BCR-ABL通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状
C.图示基因融合后,细胞中基因的排列顺序改变但基因的总数目不发生改变
D.慢性粒细胞白血病属于人类遗传病且可以遗传给后代
【答案】B
【分析】染色体结构变异包括染色体片段的缺失、重复、易位和倒位,染色体结构变异会改变基因的数目和排列顺序进而引起生物性状的改变。
【详解】A、慢性髓细胞性白血病是染色体变异,所以可以在光学显微镜下观察到变异,而BCR-ABL融合基因的位置不能观察到,A错误;
B、由题干信息可知,融合基因BCR-ABL表达的蛋白质能增强酪氨酸蛋白激酶的活性,使细胞恶性增殖,所以融合基因BCR-ABL可通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状,B正确;
C、图示BCR基因与ABL基因融合后形成新的基因(BA基因),因此基因的总数目会减少,基因的排列顺序也发生改变,C错误;
D、该染色体变异发生在造血干细胞中,该病不能遗传给后代,D错误。
故选B。
5.(2025·广东深圳·一模)T细胞被激活并快速增殖时,T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是( )
A.提高转录效率 B.降低转录效率
C.提高翻译效率 D.降低翻译效率
【答案】D
【分析】1、关于tRNA:(1)结构:单链,存在局部双链结构,含有氢键;(2)特点:一种tRNA只能携带一种氨基酸,但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA来转运;(3)作用:识别密码子并转运相应的氨基酸。
2、有关密码子:(1)概念:密码子是mRNA上相邻的3个碱基;(2)特点:一种密码子只能编码一种氨基酸,但一种氨基酸可能由一种或多种密码子编码;密码子具有通用性,即自然界所有的生物共用一套遗传密码。
【详解】ABCD、题目中提到T细胞被激活并快速增殖时,该“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少,所以甲基化可以降低翻译效率,D正确,ABC错误。
故选D。
6.(2025·广东汕头·一模)Cas13是一种能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶。科研人员改造Cas13获得失去切割能力的dCas13,将其与sgRNA(向导RNA)、荧光RNA适体(能结合并激活荧光染料)结合形成结构a,以实现对目标RNA的靶向结合、可视化检测和成像(下图)。下列叙述正确的是( )
A.dCas13失去的是断裂核糖和碱基间氢键的能力
B.sgRNA序列越短则与目标RNA的结合越精准
C.用不同的sgRNA制备a可同时检测不同RNA
D.细胞成像情况可评估目标RNA的位置和含量
【答案】D
【分析】由图可知,sgRNA(向导RNA)可以与目标RNA进行碱基互补配对,Cas13蛋白可以对目标RNA进行剪切。
【详解】A、Cas13是能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶,失去切割能力的dCas13失去的是断裂核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,A错误;
B、sgRNA序列越短,特异性越差,脱靶率越高,B错误;
C、由题意可知,对RNA的位置和含量的检测是通过绿色荧光呈现的,因此用不同的sgRNA制备a不能同时检测不同RNA,可分别检测,C错误;
D、由图可知,细胞成像情况可评估目标RNA的位置和含量,D正确。
故选D。
7.(2025·广东惠州·三模)光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),其被光激活后结构发生变化,信号经过转导,传递到细胞核内,影响特定基因的表达从而表现出生物学效应。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和蓝紫光,为水的光解提供能量
B.光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控
C.光敏色素能够调控相关基因的表达,属于表观遗传
D.光敏色素被激活后的结构变化属于一种不可逆变化
【答案】B
【分析】在自然界中,种子萌发、植株生长、开花、衰老,等都会受到光的调控,光作为一种信号,影响、调控植物生长、发育的全过程。
【详解】A、光敏色素主要吸收红光和远红光,也不能为水的光解提供能量,A错误;
B、光敏色素是一类蛋白质,被激活的光敏色素能将变化的信息直接传到细胞核,影响细胞核内转录过程,而基因控制蛋白质的合成,故光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控,B正确;
C、表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变,但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象,而光敏色素是一类蛋白质,主要吸收红光和远红光,变化的信息直接传到细胞核,影响细胞核内转录过程,故光敏色素能够调控相关基因的表达,不属于表观遗传,C错误;
D、光敏色素是一类蛋白质,在受到光照射时,光敏色素的结构会发生改变,光敏色素被激活后的结构变化属于一种可逆变化,D错误。
故选B。
8.(2025·广东惠州·三模)如图是我国科学家培育克隆猴“中中”“华华”的过程,Kdm4d为组蛋白去甲基化酶基因、TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是( )
A.各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同,一般是在原肠胚期前
B.灭活的仙台病毒可诱导体细胞和去核卵母细胞融合
C.Kdm4d的mRNA和TSA的作用是对组蛋白进行表观遗传修饰来调控相关基因表达
D.克隆猴和核供体所具有的微小差异来自基因突变或者染色体变异
【答案】D
【分析】动物核移植是将动物的一个细胞的细胞核,移入一个已经去掉细胞核的卵母细胞中,使其重组并发育成一个新的胚胎,这个新的胚胎最终发育为动物个体。核移植得到的动物称克隆动物。我国科学家利用体细胞核移植、动物细胞培养和胚胎移植等技术培育出了克隆猴——“中中”和“华华”。
【详解】A、不同的动物胚胎移植的时间不同,例如,牛、羊一般要培养到16细胞阶段 (桑葚 胚) 或囊胚阶段才能进行移植,小鼠和家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体 外受精胚胎即试管胚胎,可在4细胞阶段移植;可见各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同,一般是在原肠胚期前,A正确;
B、灭活的仙台病毒可以诱导动物细胞融合,因此,将胎猴的体细胞注入去核的卵母细胞前,可以用灭活的仙台病毒处理的目的是诱导细胞融合,B正确;
C、组蛋白去甲基化酶Kdm4d的mRNA可以表达组蛋白去甲基化酶,该酶能降低组蛋白的甲基化水平,组蛋白脱乙酰酶抑制剂TSA可以抑制组蛋白脱乙酰酶的作用,提高组蛋白的乙酰化水平,两种物质都可以通过改变组蛋白的表观遗传修饰来调控基因表达,C正确;
D、克隆猴与核供体所具有的微小差异最可能来自卵母细胞的细胞质差异或是表观遗传,D错误。
故选D。
二、非选择题
9.(2025·广东江门·一模)世界人口老龄化日益严重,探究个体衰老的机制至关重要。人类内源性逆转录病毒(HERV)是一类古老的逆转录病毒,它们在进化过程中整合到了宿主的基因组中,但长期处于“沉默”状态。人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是其中一员,它的“复活”与细胞衰老存在一定的相关性,其机理如图所示。
回答下列问题:
(1)HERVK的遗传物质是 。随着细胞衰老,HERVKDNA的甲基化修饰水平 ,合成相应产物并组装成病毒颗粒,HERVK“复活”。
(2)科学家向细胞培养液中加入逆转录酶抑制剂,衰老细胞中的 、 含量均降低,以及一系列衰老相关表型得到缓解,从而证实了图中的相关途径。
(3)对多细胞生物而言,个体衰老的过程是机体细胞普遍衰老的过程。由图推测可知HERVK“复活”还会加速个体衰老,机理是:①一部分HERVK病毒颗粒通过 的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老;② 。
(4)为进一步探索如何延缓衰老,需对个体衰老程度进行量化评估。观测指标选择血浆中 (填“HERVK病毒颗粒”或“炎症细胞因子”)的数量更适宜,理由是 。
【答案】(1) RNA 下降
(2) HERVK DNA 炎症细胞因子
(3) 旁分泌 另一部分病毒颗粒进入血管,通过血液进行远距离运输,进而侵染其他组织器官的年轻细胞,加速全身细胞衰老(或答炎症细胞因子进入血管,促进全身细胞衰老/产生更多炎症细胞因子,促进炎症反应,加速细胞 衰老)
(4) HERVK病毒颗粒
病毒颗粒数与袁老细胞数成正相关,能反映机体中衰老细胞的数量,可以量化衰老程度,而炎症细胞 因子在机体内存在其他炎症时也会大量产生,其数量不仅与细胞衰老相关
【分析】生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,叫做表观遗传。包括DNA甲基化、组蛋白乙酰化等。
【详解】(1)HERVK属于逆转录病毒,其遗传物质是RNA。随着细胞衰老,HERVK DNA的甲基化修饰水平降低,导致其转录活性增强,合成相应的RNA和蛋白质,并组装成病毒颗粒,从而“复活”。
(2)逆转录酶抑制剂可以抑制HERVK RNA逆转录为DNA的过程,从而减少HERVK DNA和炎症细胞因子,进而缓解细胞衰老的相关表型。
(3)HERVK病毒颗粒可以通过旁分泌的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老。此外,另一部分病毒颗粒进入血管,通过血液进行远距离运输,进而侵染其他组织器官的年轻细胞,加速全身细胞衰老(或答炎症细胞因子进入血管,促进全身细胞衰老/产生更多炎症细胞因子,促进炎症反应,加速细胞 衰老)。
(4)选择血浆中HERVK病毒颗粒作为对个体衰老程度进行量化评估的观测指标,理由是:一方面,该颗粒与衰老细胞数呈正相关,可反映衰老细胞数量,量化衰老程度;另一方面,炎症细胞因子量会受到其他因素影响,如机体感染其他病毒等发生炎症时会产生大量炎症细胞因子,其数量不一定反映衰老程度。
10.(2025·广东梅州·一模)籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由 性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是: 。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组的处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为 ,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为 ,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于 导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因: 。
【答案】(1)隐
(2)安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得
(3) AD BD
(4)花粉细胞壁组织结构不完整
(5)温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育
【分析】判断显隐性的方法:
(1)根据子代性状判断:
①具有一对相对性状的亲本杂交→子代只出现一种性状→子代所出现的性状为显性性状;
②相同性状的亲本杂交(自交)→子代出现不同性状→子代所出现的新的性状为隐性性状;
(2)根据子代性状分离比判断:具有一对相对性状的亲本杂交→F2性状分离比为3∶1→分离比占3/4的性状为显性性状。
【详解】(1)将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交得F2,其中野生型:雄性不育=3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状属于隐性性状,即安农S-1的温敏雄性不育性状由隐性基因控制,该性状的遗传遵循分离定律;
(2)相比于普通的雄性不育系雄性不育这一性状不会随着温度的改变而逆转,结合题意,安农S-1温敏雄性不育系的不育会随着温度的改变而发生逆转,有利于子代雄性不育性的获得;
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,故实验的无关变量为温度≥25℃条件,自变量为Ub蛋白质的含量,因变量为是否雄性可育。
①实验组1的处理为抑制Ub基因表达,温度≥25℃,雄性可育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育;
②实验组2的处理为高表达Ub基因,温度≥25℃,雄性不育,说明温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育,故实验组1选择AD,实验组2选择BD;
(4)分析题图可知,与野生型相比,安农S-1的孢粉素的含量少的多,结合题干“电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分”推测雄性不育是由于花粉细胞壁组织结构不完整导致的;
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因为:温度≥25℃时,安农S-1其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,对Ub基因转录的mRNA的降解量减少,Ub基因表达量增多(合成的Ub蛋白质多),抑制孢粉素的合成,从而使得安农S-1雄性不育。
11.(2025·广东肇庆·二模)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种牙龈组织异常增生的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。
(1)为了确定遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)的致病机理,科学家在患者家系中进行调查,发现该病与7号染色体上的Z基因有关,现对相关个体的Z基因片段进行测序,结果如图。
由图可知,患者的Z基因发生了 (填“显性”或“隐性”)突变。
(2)为研究Z基因的功能,科学家又进行了以下实验:
①构建实验模型:以正常细胞为基础,构建了Z基因低表达细胞(SH)和Z基因高表达细胞(OE)。
②将上述3组细胞在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测细胞凋亡和增殖情况,结果如图1、图2.据图分析,HGF的致病机理是 。
③据图3可知,B基因可以 (填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,依据是 。
(3)经进一步研究,研究人员推测Z基因通过抑制B基因的表达来促进细胞凋亡。若在已有实验的基础上增加1个实验组进行验证,该实验组的选材为 的细胞(提示:以SH组或OE组的细胞为基础;可通过转基因技术获得相应基因过表达和低表达的细胞)。
(4)根据以上信息,试提出一个可精准治疗HGF的方法: (答出1点即可)。
【答案】(1)显性
(2) HGF患者的Z基因发生基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能 抑制 与对照组相比,OE组B基因表达下降,SH组B基因表达上升,但细胞凋亡情况相反,OE组增加,SH组减少
(3)在OE组细胞的基础上构建B基因高表达细胞或在SH组细胞的基础上构建B基因低表达细胞
(4)提高Z基因表达水平或降低B基因表达水平
【分析】图1中OE组细胞凋亡百分比明显比对照组高,且SH组比对照组和OE组都低,说明Z基因能促进细胞凋亡。
图2中与对照组相比,G1期细胞占比:OE组在升高,SH组明显降低;S期细胞占比:SH组在升高;G2/M其占比,OE组和SH组都降低。
图3中,与对照组相比,OE组B基因表达下降,SH组B基因表达上升.
【详解】(1)为了确定遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)的致病机理,科学家在患者家系中进行调查并对相关个体的Z基因片段进行测序,结果如图。
由图分析可知,患者的Z基因发生了显性突变。
(2)②图1中OE组细胞凋亡百分比明显比对照组高,且SH组比对照组和OE组都低,说明Z基因能促进细胞凋亡;图2中与对照组相比,G1期细胞占比:OE组在升高,SH组明显降低,即OE组细胞无法进入S期完成DNA复制,进而完成细胞分裂;S期细胞占比:SH组在升高,即Z基因低表达有利于细胞分裂。故HGF患者Z基因发生基因突变,失去了促进细胞凋亡和抑制细胞分裂的功能。
③与对照组相比,图3中OE组B基因表达下降,SH组B基因表达上升,结合图1,与对照组相比,OE组细胞凋亡增加,SH组细胞凋亡减少,推出B基因表达情况与细胞凋亡呈负相关,即B基因抑制细胞凋亡。
(3)已有实验的处理分析如下表。
细胞类型
Z基因表达情况
B基因表达情况
细胞凋亡情况
正常细胞
正常
正常
介于OE组和SH组之间
OE组细胞
上升
下降
最多
SH组细胞
下降
上升
最少
通过已有研究已经可以确定,Z基因促进细胞凋亡,即Z基因细胞凋亡;B基因抑制细胞凋亡,即B基因细胞凋亡;且二者存在负相关关系(如图3),即存在Z基因B基因或B基因Z基因2种可能。所以要验证“Z基因通过抑制B基因的表达,进而促进细胞凋亡”,就是要验证二者的上下游关系,故可在OE组细胞的基础上构建B基因高表达细胞(Z基因高表达B基因高表达组),或在SH组细胞的基础上构建B基因低表达细胞(Z基因低表达B基因低表达组),观测细胞凋亡和Z或B基因表达情况的变化,从而确定二者的上下游关系。
(4)通过以上信息可知,HGF患者Z基因突变以致B基因高表达而患病,故可以通过基因治疗的手段,提高Z基因表达水平(导入正常Z基因)或降低B基因表达水平(合成能与B基因mRNA互补配对的miRNA实现转录后水平的调控)来实现精准治疗的目的。
12.(2025·广东深圳·一模)玉米是雌雄同株异花作物,利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究,回答下列问题:
(1)科研人员获得了玉米核雄性不育系7024,其性状由单基因控制,其与野生型杂交的F1群体均可育,再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交,结果如下表,据表分析,该不育系的不育性状为 (填“显性”或“隐性”)性状,F1的基因型为 (相关基因用M/m表示)。
群体
总株数
可育株数
不可育株数
F1自交
964
717
247
F1×7024
218
116
102
(2)科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm,该不育系表现出高温不育低温可育的特性,当处于低温环境时,其基因型为 (相关基因用ZM/zm表示)。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要表现在 。
(3)科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有(MCS)技术体系,将育性恢复基因(Ms7)、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框(pMCS),通过转基因技术获得转基因保持系,过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为 。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是 。
【答案】(1) 隐性 Mm
(2) zm/zm 容易受到环境温度的影响
(3) 100% 红色∶黄色=1∶1
【分析】表型受基因控制,也受环境影响,即相同的基因型在不同的环境下,可能出现不同的性状。
【详解】(1)依据题干信息,雄性不育系7024与野生型杂交的F1群体均可育,且F1(可育)自交,后代出现不育株,说明,雄性不育性状为隐性性状,野生型为显性性状,也说明了F1的基因型为Mm。
(2)温敏核雄性不育系zm/zm,高温不育低温可育,即在低温环境下表现为可育,但并不改变植株的基因型zm/zm。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要在于该株系容易受环境因素影响。
(3)①依据题干信息,转基因保持系ms7/ms7:pMCSl-,当作为父本时,只能产生ms7一种雄配子,与和雄性不育系(ms7/ms7)杂交时,后者只能产生ms7一种雌配子,雌雄配子结合,能使F1保持雄性不育性,所以转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为100%。
②转基因保持系ms7/ms7:pMCSl-自交时,可以产生ms7、ms7:pMCSl-两种雌配子,而只能产生ms7一种雄配子,雌雄配子随机结合,可以产生的ms7/ms、ms7/ms7:pMCSl-两种基因型,由于pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,所以两种基因型对应的表型分别为黄色和红色,比例关系为1:1。
13.(2025·广东佛山·二模)水稻是我国的主要粮食作物,常见的有粳稻(主要种植在北方)和籼稻(主要种植在南方)。水稻为雌雄同株同花植物,在育种工作中雄性不育是一个重要表型。研究发现,水稻光敏不育基因(基因B)的转录产物在长日照条件下结构会显著改变(短日照时不引起此生理效应),作用于非同源染色体上的基因D(在植株中足量表达是花粉正常发育所必需),造成基因D启动子区域甲基化程度升高,最终导致水稻雄性不育。现有基因型为bbDD和(“+”代表D基因启动子部分甲基化,D对为完全显性)的水稻植株。回答下列问题:
(1)光敏不育基因的转录产物化学本质是 ,其基本组成单位是 。推测D基因甲基化程度升高后导致雄性不育的原因是 。
(2)研究人员需要利用现有的水稻植株杂交获得纯合植株,具体操作流程是:在长日照条件下,将 作为母本与另一种水稻杂交,获得种子;随后在短日照条件下种植并让其自交,理论上植株中的个体占的比例是 。
(3)进一步研究发现,粳稻耐低温而籼稻相对喜热,基因A和a控制水稻对低温的耐受性,显性纯合子耐低温,隐性纯合子不耐低温,杂合子较耐低温。科研人员用射线照射不耐低温的籼稻种子(aa)后长成的植株中出现较耐低温(Aaa)的突变体,其中3个基因在染色体上分布的可能性如图所示,请将突变体2和突变体3补充完整 。
为检验突变是否为突变体1(形成配子时,3条同源染色体的两条正常分离,另一条随机进入其中一个子细胞),请设计简单易行的实验方案并预测实验结果: 。
【答案】(1) RNA 4种核糖核苷酸 DNA甲基化发生在启动子部位,能够抑制RNA聚合酶与启动子的结合,基因D不能实现足量表达,导致花粉不能正常发育
(2) BBD+D+ 1/16
(3)
注:两个突变体各1分,共2分,合理即可得分。
耐低温(Aaa)突变体自交,观察统计子代表型及比例,若自交后代耐低温:较耐低温:不耐低温=1:26:9,则为突变体1,否则不是突变体1。(3分)
【分析】1、基因的分离定律的实质:在杂合体的细胞中,位于一对同源染色体上的等位基因,具有一定的独立性,在减数分裂形成配子的过程中,等位基因会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。
2、基因的自由组合定律的实质是:位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的;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。
【详解】(1)光敏不育基因的转录产物化学本质是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸。推测D基因甲基化程度升高后导致雄性不育的原因是甲基化抑制了基因D的表达,从而影响了花粉的正常发育。
(2)研究人员需要利用现有的水稻植株杂交获得bbD+D+纯合植株,具体操作流程是:在长日照条件下,将BBD+D+作为母本与bbDD杂交,母本BBD+D+产生的配子为BD+,父本bbDD产生的配子为bD,F1代的基因型为BbD+D,随后在短日照条件下种植F1并让其自交,理论上F2植株中的bbD+D+个体占的比例=1/4(bD+)×1/4(bD+)=1/16。
(3)
突变体2可能是由于射线照射导致染色体断裂和重排,形成了一条额外的a基因所在的染色体片段,从而产生了Aaa的基因型;突变体3可能是由于染色体不分离或染色体片段重复,导致在配子形成过程中产生了含有两个a基因的配子,与正常的A配子结合后形成Aaa的基因型。如图所示
这些突变体的出现是由于射线照射引起的染色体结构变异或数目变异,导致基因型发生变化,从而表现出较耐低温的特性;为检验突变是否为突变体1(形成配子时,3条同源染色体的两条正常分离,另一条随机进入其中一个子细胞)将突变体1(Aaa)自交,观察并统计子代的表现型及比例,如果突变体1的基因型为Aaa,并且在形成配子时,3条同源染色体的两条正常分离,另一条随机进入其中一个子细胞,则配子的类型及其比例为:1/6A、1/6aa、2/6Aa、2/6a,自交后,子代的基因型及其比例为:
1/36AA(耐低温)、9/36不耐低温(1/36aaaa、2/36aaa、2/36aaa、4/36aa),剩余为26/36较耐低温,
因此观察到的比例为耐低温:较耐低温:不耐低温=1:26:9,说明突变为突变体1。
14.(2025·广东·一模)下图表示基因的表达的两个过程。据图回答下列问题:
(1)图a所示的过程是 ,进行该过程的主要场所是 ,所需原料是 ,产物是 。
(2)图a中①表示 ,②表示 。
(3)图b所示的过程是 ,产物是 。
(4)用流程图表示图a和图b遗传信息的流动方向:
【答案】(1) 转录 细胞核 核糖核苷酸 核糖核酸
(2) 胸腺嘧啶T 鸟嘌呤G
(3) 翻译 肽链
(4)DNA→RNA→蛋白质
【分析】分析甲图可知:该图以DNA的一条为模板合成mRNA,该图为转录过程。分析乙图可知:该图Ⅱ为核糖体,为翻译的场所;Ⅰ为tRNA,能识别密码子并转运相应的氨基酸;此图表示翻译过程。
【详解】(1)图a所示的过程是转录,转录的主要场所是细胞核,转录的产物是RNA(核糖核酸),故所需原料是4种游离的核糖核苷酸。
(2)根据碱基互补配对原则可知,图a中①表示胸腺嘧啶T,②表示鸟嘌呤 G。
(3)图b所示的过程是以信使RNA为模板通过核糖体合成蛋白质即翻译的过程,翻译的产物是肽链。
(4)用流程图表示图a转录和图b翻译遗传信息的流动方向:DNA→RNA→蛋白质。
题型4 基因频率的改变与生物进化
一、单选题
1.(2025·广东广州·一模)研究人员对来自67种鳞翅目昆虫的W染色体进行了分析,发现这些W染色体可能源自同一祖先,而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因,这些基因可能参与了鳞翅目昆虫的性别决定。下列叙述正确的是( )
A.上述基因转移是通过细菌与鳞翅目昆虫间的自然杂交实现的
B.对W染色体的分析为研究鳞翅目昆虫的进化提供了最直接的证据
C.随着时间推移,鳞翅目昆虫种群中来自细菌的基因的频率将会不断上升
D.鳞翅目昆虫进化过程中,基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料
【答案】D
【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,生物进化的实质是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的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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、细菌与鳞翅目昆虫属于不同的物种,不能进行自然杂交,A错误;
B、化石是研究生物进化最直接的证据,B错误;
C、无法确定来自细菌的基因是否有利,鳞翅目昆虫种群中来自细菌的基因的频率将会不一定会不断上升,C错误;
D、基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料,D正确。
故选D。
2.(2025·广东·一模)我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉,能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡。下列说法正确的是( )
A.培育抗虫棉的原理是基因突变
B.相对普通棉花而言,抗虫棉是新物种
C.大面积推广种植抗虫棉以后,棉铃虫的基因频率将发生不定向改变
D.在抗虫棉附近种植少量普通棉花,可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性
【答案】D
【分析】1、影响基因频率变化的因素:基因突变、基因重组自然选择等。
2、生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因频率改变不一定产生新的物种,生殖隔离是新物种形成的标志。
3、新物种形成的三个环节:隔离、突变和基因重组、自然选择。
【详解】A、培育抗虫棉的原理是基因重组,A错误;
B、抗虫棉是新品种,未与普通棉花产生生殖隔离,不属于新物种,B错误;
C、大面积推广种植抗虫棉以后,不具抗性的棉铃虫死亡,进而影响棉铃虫种群的基因频率,棉铃虫的基因频率将发定向改变,C错误;
D、在抗虫棉附近种植少量普通棉花,可降低环境对棉铃虫选择的强度,减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性,D正确。
故选D。
3.(2025·广东江门·一模)水稻每穗颖花数(SPP)增加可提高产量,其相关基因附近存在一类不编码氨基酸的基因表达调控序列,这些序列能上调或下调特定基因表达。研究发现栽培稻中出现频率高的序列倾向于促进SPP的增加,且在热带栽培稻中该序列频率高于温带栽培稻。下列说法错误的是( )
A.各种频率的调控序列不属于SPP相关基因的等位基因
B.频率高的调控序列可能上调或下调SPP相关基因的转录
C.栽培稻的进化仅受人类育种影响,与环境选择无关
D.该研究为定向提高温带栽培稻的产量提供理论依据
【答案】C
【分析】1、共同进化就是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。
2、物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物称为一个物种。
【详解】A、等位基因是指位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。而题干中明确提到这些序列是不编码氨基酸的基因表达调控序列,并非控制相对性状的基因,所以各种频率的调控序列不属于SPP相关基因的等位基因,A正确;
B、文中提到“这些序列能上调或下调特定基因表达”,这里的特定基因结合前文可知就是与SPP相关的基因,所以频率高的调控序列可能上调或下调SPP相关基因的转录,B正确;
C、生物的进化是自然选择和人工选择共同作用的结果。栽培稻在人类的培育过程中受到人类育种的影响,但同时在其生长过程中也会受到环境的选择压力,比如热带和温带不同的环境条件(温度、光照、水分等)会对栽培稻进行筛选,所以栽培稻的进化并非仅受人类育种影响,与环境选择也有关,C错误;
D、生物的进化是自然选择和人工选择共同作用的结果。栽培稻在人类的培育过程中受到人类育种的影响,但同时在其生长过程中也会受到环境的选择压力,比如热带和温带不同的环境条件(温度、光照、水分等)会对栽培稻进行筛选,所以栽培稻的进化并非仅受人类育种影响,与环境选择也有关,D正确。
故选C。
4.(2025·广东深圳·一模)研究人员在实验室使用杀虫剂处理螺旋蝇,实验结果如图。据图分析杀虫剂处理后群体中个体数上升的原因是( )
A.杀虫剂处理导致螺旋蝇产生抗药性基因突变
B.在杀虫剂作用下螺旋蝇的基因频率发生不定向改变
C.杀虫剂处理导致螺旋蝇生殖隔离的形成
D.杀虫剂使抗药性变异得到保留并逐渐积累
【答案】D
【分析】现代生物进化理论认为:种群是生物进化的基本单位;可遗传变异为生物进化提供原材料,生物的变异是不定向的,自然选择是定向的;自然选择通过定向改变种群基因频率而使生物朝着一定的方向进化;隔离是新物种形成的必要条件,生殖隔离是新物种形成的标志。
【详解】A、基因突变具有不定向性,杀虫剂只是起到选择作用,A错误;
B、在杀虫剂的作用下,具有抗药性的个体能够生存下来并繁殖后代,不具有抗药性的个体则被淘汰,这会使控制抗药性的基因频率上升,即螺旋蝇的基因频率发生了定向改变,而不是不定向改变,B错误;
C、生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能产生可育的后代。图中只是显示了杀虫剂处理后螺旋蝇群体个体数的变化情况,并没有体现出螺旋蝇形成了生殖隔离,C错误;
D、在使用杀虫剂之前,螺旋蝇群体中就已经存在抗药性和不抗药性的变异个体。当使用杀虫剂处理时,抗药性变异个体能够抵抗杀虫剂的作用而存活下来,并将抗药性基因传递给后代,使抗药性变异得到保留。随着时间的推移,抗药性个体在群体中的比例逐渐增加,即抗药性变异逐渐积累,从而导致群体中个体数上升,D正确。
故选D。
5.(2025·广东佛山·二模)白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热的重要媒介。广东的科研团队将“以蚊治蚊”的防治手段成功应用于实践,他们利用昆虫胚胎显微注射技术,成功创建了携带新型沃尔巴克氏菌的白纹伊蚊人工转染品系,并经过一系列流程,筛选出了“绝育雄蚊”(感染了沃尔巴克氏菌的雄性白纹伊蚊),通过在某地区每周投放30万-50万只“绝育雄蚊”来防控登革热传播(已持续多年)。有关叙述错误的是( )
A.白纹伊蚊的细胞和沃尔巴克氏菌的细胞结构不同,主要区别是前者具有细胞核
B.“绝育雄蚊”能与野生雌蚊交配但不能产生后代,可以降低种群的出生率
C.可用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因检测某个体是否为“绝育雄蚊”
D.“绝育雄蚊”感染的沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库
【答案】C
【分析】“以蚊治蚊”是一种生物防治技术,通过释放携带沃尔巴克氏菌的“绝育雄蚊”与野生雌蚊交配,降低种群出生率,从而控制登革热传播。白纹伊蚊是真核生物,具有细胞核,而沃尔巴克氏菌是原核生物,无细胞核。PCR技术可用于检测性别决定基因,但不能直接判断是否为“绝育雄蚊”。沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库,因为它是外源微生物。
【详解】A、白纹伊蚊是真核生物,具有细胞核,而沃尔巴克氏菌是原核生物,无细胞核,A正确;
B、“绝育雄蚊”与野生雌蚊交配后,由于沃尔巴克氏菌的作用,无法产生后代,从而降低种群出生率,B正确;
C、PCR技术可用于扩增性别决定基因以确定蚊子性别,但不能直接判断是否为“绝育雄蚊”,C错误;
D、沃尔巴克氏菌的基因是外源基因,不属于白纹伊蚊种群的基因库,D正确。
故选C。
6.(2025·广东梅州·一模)甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝),下图为刚迁入时和多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B—黑色、b—灰色、B1—黄色)。下列相关推测错误的是( )
A.羽毛颜色B1基因的出现是由于基因突变
B.随着时间的推移,乙岛屿上B1的基因频率一定会继续升高
C.三个岛屿中,乙、丙两个岛屿上的环境背景颜色较接近
D.若干年后,三个岛屿上的鸟发生了进化
【答案】B
【分析】1、隔离是新物种形成的必要条件,新物种形成的标志是产生生殖隔离,不同种群之间存在地理隔离不一定存在生殖隔离;
2、分析题图可知,甲岛的鸟类迁到乙丙两岛后,存在地理隔离,但不一定存在生殖隔离,在若干年后,甲岛上B基因频率逐渐升高,b基因频率逐渐降低;丙种群在进化过程中B基因频率逐渐降低,b基因频率逐渐升高;乙种群在进化过程中B基因频率逐渐降低,b基因频率逐渐升高,且产生新的等位基因B1。
【详解】A、基因突变产生新的基因,B1基因是原来没有的基因,所以羽毛颜色B1基因的出现是由于基因突变,A正确;
B、基因频率的变化受多种因素影响,如自然选择、基因突变、迁入和迁出等。随着时间的推移,乙岛屿上B1的基因频率不一定会继续升高,关键看B1控制的个体是否能更好地适应当地的环境,B错误;
C、从基因频率来看,乙和丙岛屿上B和b的基因频率较为接近,说明两个岛屿上的自然选择对羽毛颜色的作用方向较为相似,可推测乙、丙两个岛屿上的环境背景颜色较接近,C正确;
D、生物进化的实质是种群基因频率的改变,若干年后,三个岛屿上鸟的相关基因频率都发生了变化,所以三个岛屿上的鸟发生了进化,D正确。
故选B。
7.(2025·广东肇庆·二模)A地三色堇主要依靠B地昆虫传粉,在过去20年间,A地的三色堇花朵小了10%,花蜜产量减少了20%,自花传粉的比例增加了25%,传粉昆虫造访减少,同时期B地的昆虫也在大量减少。下列分析正确的是( )
A.三色堇和传粉昆虫之间是互利共生的关系
B.三色堇中与花朵小有关的基因频率下降
C.花蜜产量和传粉昆虫造访互为循环因果关系
D.自花传粉有利于增加三色堇的基因多样性
【答案】C
【分析】种间关系:
(1)原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如,海英因着于寄居蟹的螺壳上,赛居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食;海英则用有毒的刺细胞为赛居蟹提供保护。
(2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间,植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
(3)捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。例如,翠鸟搞鱼。
(4)寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如,马蝈虫与马。
(5)种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如,同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。
【详解】A、互利共生是两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,三色堇和传粉昆虫之间是原始合作的关系,不属于互利共生关系,A错误;
B、由题意推测,三色堇的变化是自然选择的结果,所以与花朵小有关的基因频率会升高,B错误;
C、花蜜产量少,会导致传粉昆虫造访减少,传粉昆虫造访减少,会导致花蜜产量更少,二者互为循环因果关系,C正确;
D、自花传粉使植物纯合度增加,基因多样性不会增加,D错误。
故选C。
二、非选择题
8.(2025·广东·一模)根据所学生物学知识,回答下列问题:
(1)研究人员对京沪高铁某路段一种爬行动物的数量进行调查后发现,该动物的种群数量明显下降,这主要是由于环境改变引起该种群的 变大造成的,高铁的修建还导致爬行动物种群生活区域被分割,阻止 ,可能引起该物种的 发生改变导致物种不同方向进化。
(2)在铁路两侧坡地人工种植草皮,不仅能保护路基,还能使生态环境逐渐恢复,在温暖湿润的东南地区,群落的演替可由草本植物阶段向灌木阶段,再向 演替;人工生态重建能使坡地群落较快接近周边原生群落的结构,这说明人类活动可以 。
(3)某水库修建后,发现周边蚜虫的数量有所上升,若要调查蚜虫的种群密度,一般采用 法,某种蚜虫能够释放出具有强烈芥末油气味的化学物质来吓跑天敌,体现了信息传递在生态系统中具有 的功能.有些蚂蚁能够“畜养”蚜虫,在保护所养蚜虫的同时,采集蠕虫所分泌的蜜露作为食物,这些蚂蚁与蚜虫之间形成了 关系。
(4)科学家将豌豆蚜虫碾碎并提纯了其体内的类胡萝卜素,证明这些提取物能够吸收并传递光能,据此推测,豌豆蚜虫可能具有吸收 (填“蓝紫光”或“红光”)的能力。
【答案】(1) 迁出率和死亡率 基因交流 基因频率
(2) 森林阶段 加速群落演替的过程
(3) 样方 调节种间关系 互利共生
(4)蓝紫光
【分析】1、种群的数量特征包括种群密度、生率和死亡率、迁入率和迁出率、年龄组成和性别比例,其中种群密度是最基本的数量特征,出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定种群密度的大小,性别比例直接影响种群的出生率,年龄组成预测种群密度变化。
2、演替类型:(群落的演替按发生的基质状况可分为两类)(1)初生演替的过程:①旱生演替:裸岩阶段→地衣阶段→苔藓阶段→草本植物阶段→灌木阶段→森林阶段;②水生演替:沉水植物→浮水植物→挺水植物→湿生草本植物→灌丛、疏林植物→乔木。(2)次生演替的过程:弃耕农田→一年生杂草→多年生杂草→灌木→乔木。
3、互利共生:两种生物生活在一起,彼此有利,相互依存,如地衣、根瘤、白蚁与鞭毛虫等。
4、合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
【详解】(1)出生率和死亡率、迁入率和迁出率决定可种群密度的大小,因此该动物的种群数量明显下降的主要原因是:环境改变引起该种群的迁出率和死亡率变大.高铁的修建还导致爬行动物种群生活区域被分割,即形成地理隔离,这阻止了种群间的基因交流,可能会引起该物种的基因频率发生改变,进而导致物种向不同方向进化。
(2)在温暖湿润的东南地区,群落的演替可由草本植物阶段向灌木阶段,再向森林阶段演替;人工生态重建能使坡地群落较快接近周边原生群落的结构,这说明人类活动可以加速群落演替的过程。
(3)调查植物或活动范围小的动物的种群密度往往采用样方法,因此要调查蚜虫的种群密度,一般采用样方法;某种蚜虫能够释放出具有强烈芥末油气味的化学物质来吓跑天敌,这体现了信息传递在生态系统中具有调节种间关系的功能;有些蚂蚁能够“畜养”蚜虫,在保护所养蚜虫的同时,采集蠕虫所分泌的蜜露作为食物,可见,这些蚂蚁与蚜虫之间形成了互利共生关系。
(4)豌豆蚜虫体内含有类胡萝卜素,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,据此推测,豌豆蚜虫可能具有吸收蓝紫光的能力。
题型5 协同进化与生物多样性
一、单选题
1.(2025·广东·一模)我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉,能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡。下列说法正确的是( )
A.培育抗虫棉的原理是基因突变
B.相对普通棉花而言,抗虫棉是新物种
C.大面积推广种植抗虫棉以后,棉铃虫的基因频率将发生不定向改变
D.在抗虫棉附近种植少量普通棉花,可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性
【答案】D
【分析】1、影响基因频率变化的因素:基因突变、基因重组自然选择等。
2、生物进化的实质是种群基因频率的改变,基因频率改变不一定产生新的物种,生殖隔离是新物种形成的标志。
3、新物种形成的三个环节:隔离、突变和基因重组、自然选择。
【详解】A、培育抗虫棉的原理是基因重组,A错误;
B、抗虫棉是新品种,未与普通棉花产生生殖隔离,不属于新物种,B错误;
C、大面积推广种植抗虫棉以后,不具抗性的棉铃虫死亡,进而影响棉铃虫种群的基因频率,棉铃虫的基因频率将发定向改变,C错误;
D、在抗虫棉附近种植少量普通棉花,可降低环境对棉铃虫选择的强度,减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性,D正确。
故选D。
2.(2025·广东茂名·一模)为让群众共享绿美广东生态建设成果,政府以自然山水为基底,打造“步道千里、穿山连城”的生态廊道。串联森林景区、公园绿地、滨海湿地等城乡人文山水资源,开辟“新型绿道+乡村振兴”融合发展新路径。下列有关说法中错误的是( )
A.建立生态廊道能促进不同割裂区域种群间的基因交流
B.“新型绿道+乡村振兴”融合发展体现了生态工程的整体原理
C.打造“步道千里、穿山连城”的生态廊道属于就地保护措施
D.新型绿道能为市民提供游憩空间体现了生物多样性的间接价值
【答案】D
【分析】1、人类可以砍伐树木,填湖造地、捕杀动物,也可以封山育林、治理沙漠、管理草原,甚至可以建立人工群落。人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行。2、生物多样性的价值有潜在价值(目前人类尚不清楚)、间接价值(对生态系统起到重要调节功能)和直接价值(对人类有实用意义和非实用意义)。
【详解】A、建立生态廊道能连接不同割裂区域种群,促进不同割裂区域种群间的基因交流,A正确;
B、新型绿道+乡村振兴”融合发展是把生态与社会、经济结合起来,体现了生态工程的整体原理,B正确;
C、打造“步道千里、穿山连城”的生态廊道属于就地保护,C正确;
D、新型绿道能为市民提供游憩空间体现了生物多样性的直接价值,D错误。
故选D。
3.(2025·广东惠州·三模)2024年4月,科研人员在惠州市惠东县西枝江流域发现一种马口鱼新种——“广东马口鱼”。下列说法错误的是( )
A.该鱼不能在海水中养殖,否则其细胞会因渗透失水而导致死亡
B.该新物种的形成是微小变异经过长期的自然选择积累的结果
C.该鱼细胞中通过折叠扩大膜面积的结构有核糖体、内质网等
D.与其它马口鱼存在生殖隔离是确定其为新物种的重要依据
【答案】C
【分析】判断是否存在生殖隔离的标准是看其在自然条件下能否相互交配并产生可育后代。
【详解】A、西枝江流域属于淡水区域,该鱼不能在海水中养殖,否则其细胞会因渗透失水而导致死亡,A正确;
B、环境不同,导致自然选择的方向不同,该新物种的形成是微小变异经过长期的自然选择积累的结果,B正确;
C、核糖体是没有膜的细胞器,C错误;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,故与其它马口鱼存在生殖隔离是确定其为新物种的重要依据,D正确。
故选C。
4.(2025·广东惠州·三模)某小岛上生活着两种棕榈科植物。研究发现:在200万年前,它们的共同祖先迁移到该岛时,由于生活的土壤酸碱性不同导致花期不同,不能相互授粉,经过长期进化,最终形成两个物种。在此过程中,土壤差异在两个物种形成过程中的作用是( )
A.改变了基因突变的频率 B.改变了基因突变的方向
C.使两个物种形成地理隔离 D.阻断了种群间的基因交流
【答案】D
【分析】现代生物进化理论基本观点:种群是生物进化的基本单位;生物进化的实质是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的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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】这两植物生活的土壤酸碱性不同,导致花期不同,不能相互授粉,经过长期进化,最终形成两个物种,说明已经形成了生殖隔离,在此过程中,土壤差异在两个物种形成过程中由于花期不同,不能相互授粉,因此起到了阻断了种群间的基因交流的作用。D符合题意。
故选D。
5.(2025·广东广州·一模)研究人员对来自67种鳞翅目昆虫的W染色体进行了分析,发现这些W染色体可能源自同一祖先,而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因,这些基因可能参与了鳞翅目昆虫的性别决定。下列叙述正确的是( )
A.上述基因转移是通过细菌与鳞翅目昆虫间的自然杂交实现的
B.对W染色体的分析为研究鳞翅目昆虫的进化提供了最直接的证据
C.随着时间推移,鳞翅目昆虫种群中来自细菌的基因的频率将会不断上升
D.鳞翅目昆虫进化过程中,基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料
【答案】D
【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,生物进化的实质是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的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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、细菌与鳞翅目昆虫属于不同的物种,不能进行自然杂交,A错误;
B、化石是研究生物进化最直接的证据,B错误;
C、无法确定来自细菌的基因是否有利,鳞翅目昆虫种群中来自细菌的基因的频率将会不一定会不断上升,C错误;
D、基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料,D正确。
故选D。
6.(2025·广东湛江·一模)下列关于生物进化和生物多样性的叙述,正确的是( )
A.进化过程中形成的新物种一定比原来的物种适应性更强
B.人类与黑猩猩基因组序列高度相似,不能说明人类从黑猩猩进化而来
C.物种之间的协同进化都是通过生存斗争实现的
D.生物多样性的形成就是新物种不断形成的过程
【答案】B
【分析】1、种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质是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的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种形成。在这个过程中,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定向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。
2、生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称,它包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。
【详解】A、由于环境是不断变化的,进化过程中形成的新物种不一定比原来的物种适应性更强,A错误;
B、人类与黑猩猩基因组序列高度相似,只能说明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系,但不能说明人类从黑猩猩进化而来,人类和黑猩猩是由共同的祖先进化而来的,B正确;
C、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,这就是协同进化,不同物种之间的协同进化是通过生存斗争或种间互助等实现的,C错误;
D、生物多样性包括遗传多样性(基因多样性)、物种多样性和生态系统多样性,因此生物多样性的形成不仅仅是新物种不断形成,D错误。
故选B。
7.(2025·广东肇庆·二模)A地三色堇主要依靠B地昆虫传粉,在过去20年间,A地的三色堇花朵小了10%,花蜜产量减少了20%,自花传粉的比例增加了25%,传粉昆虫造访减少,同时期B地的昆虫也在大量减少。下列分析正确的是( )
A.三色堇和传粉昆虫之间是互利共生的关系
B.三色堇中与花朵小有关的基因频率下降
C.花蜜产量和传粉昆虫造访互为循环因果关系
D.自花传粉有利于增加三色堇的基因多样性
【答案】C
【分析】种间关系:
(1)原始合作:两种生物共同生活在一起时,双方都受益,但分开后,各自也能独立生活。例如,海英因着于寄居蟹的螺壳上,赛居蟹的活动,可以使海葵更有效地捕食;海英则用有毒的刺细胞为赛居蟹提供保护。
(2)互利共生:两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利。例如,豆科植物与根瘤菌之间,植物向根瘤菌提供有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
(3)捕食:一种生物以另一种生物为食的现象。例如,翠鸟搞鱼。
(4)寄生:一种生物从另一种生物(宿主)的体液、组织或已消化的物质中获取营养并通常对宿主产生危害的现象。例如,马蝈虫与马。
(5)种间竞争:两种或更多种生物共同利用同样的有限资源和空间而产生的相互排斥的现象。例如,同一草原上生活的非洲狮和斑鬣狗。
【详解】A、互利共生是两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,三色堇和传粉昆虫之间是原始合作的关系,不属于互利共生关系,A错误;
B、由题意推测,三色堇的变化是自然选择的结果,所以与花朵小有关的基因频率会升高,B错误;
C、花蜜产量少,会导致传粉昆虫造访减少,传粉昆虫造访减少,会导致花蜜产量更少,二者互为循环因果关系,C正确;
D、自花传粉使植物纯合度增加,基因多样性不会增加,D错误。
故选C。
二、非选择题
8.(2025·广东深圳·一模)苦草是一种适应能力强的沉水植物,可以有效修复受多环芳烃(PAHs)污染的沉积物,回答下列问题:
(1)苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解,降低PAHs对苦草的毒害,而苦草可以向内生菌提供养料,推测内生菌与苦草之间的种间关系是 ,二者相互作用并不断演化的过程称为 。
(2)为研究苦草分解PAHs的机制,研究人员开展了如下实验。
①选取多株长势优良的苦草,并重点检查苦草的 (填部位),避免采集过程的影响。
②将处理后的苦草分成三组,对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理,根据整个实验分析,推断表格中a和b的处理分别是 。
处理组
苦草根表面
沉积物
Ⅰ
不灭菌
灭菌
Ⅱ
灭菌
不灭菌
Ⅲ
a
b
③在三种处理条件下分别进行PAHs分解的模拟实验,15天后所测得结果如图,据图分析, (填“苦草根表面”或“沉积物”)的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果,从种间关系的角度提出进一步研究的假说 。
(3)综合上述分析,从生态学的角度就增强PAHs污染修复效果提出合理方案 。
【答案】(1) 互利共生 协同进化
(2) 根部 灭菌 苦草根表面 苦草(根表面)能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境,或促进沉积物中PAHs分解菌的生长
(3)适当增加苦草的种群数量;改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境(合理即可)
【分析】种间关系主要有:原始合作、互利共生、种间竞争、捕食和寄生等。
【详解】(1)依据题干信息,苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解,降低PAHs对苦草的毒害,而苦草可以向内生菌提供养料,可知,内生菌与苦草之间的种间关系是互利共生,二者相互作用并不断演化的过程,称为协同进化。
(2)①结合实验过程可知,应选取多株长势优良的苦草,并重点检查苦草的根部,避免采集过程的影响。
②枯草根部的内生菌能促进PAHs的分解,将处理后的苦草分成三组,对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理,结合Ⅰ组、Ⅱ组的实验处理,可知对Ⅲ组中的a和b的处理应为灭菌处理。
③据图可知,Ⅰ组处理组的多环芳烃含量最低,说明改组的分解能力最强,Ⅰ组的苦草根表面没有进行灭菌,进而说明苦草根表面的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。从种间关系的角度来看,可以进一步提出如下假说:苦草(根表面)能够改善沉积物中PAHs分解菌的生长环境,或者说,苦草(根表面)能够促进沉积物中PAHs分解菌的生长。
(3)结合小问2,可知,PAHs的降解与枯草、PAHs分解菌有关,所以从生态学角度来看,适当增加枯草的种群数量;改善沉积物中PAHs分解菌的生存环境,可以增强PAHs的污染修复效果。
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猜押05 遗传的分子基础、变异和进化
猜押考点
3年真题
考情分析
押题依据
遗传的分子基础、变异和进化
2 0 2 4广东T1 1 ,2022
广东T 1 2 。
中心法则是此部分的考查重点,包括
DNA 的结构、DNA作为遗传物质的证据及
DNA复制、转录和翻译的过程及其特点。试题常设置碱基突变情境考查DNA复制,有时侧重于对翻译过程的考查。试题情境多以示意图形式呈现,考查考生获取和解读信息的能力、调动和运用知识的情境迁移能力及分析、解决问题的能力。
在基因突变、基因重组和染色体变异三大变异中,染色体变异考查较多,多为对染色体结构变异的考查。基因突变常结合蛋白质,分析基因突变所引起的蛋白质的变化及在生物性状层面的效应。基因重组的重点在染色体互换。这些年来对互换过程及结果的考查频度上升较快。对互换的考查嵌入在减数分裂中,融入了遗传定律中,需格外注意生物的进化部分主要以选择题形式考查变异、选择和隔离导致新物种的形成,命题较少,同时试题的难度较低。
中心法则主要描述遗传信息流的传递过程,占据基因组、转录组和蛋白组的核心地位。除信息流外,物质变化和能量驱动是必不可少的,因此,考查中心法则有利于提高考生分析、解释生物学现象的能力,有利于结构与功能、物质与能量和信息观的形成和建构。DNA 复
制错误、转录错误及翻译异常是生物变异的重要来源,同时,中心法则也是基因工程、蛋白质工程的理论基础。
选择题通常从DNA 复制、转录和翻译情境中择其一进行考查。在非选择题的小问中有时会嵌入上述情境,一般不会命制单一考查中心法则的大题。设置复制、转录和翻译异常 情境能更好地考查结构与功能观。
题型1 DNA的结构和复制
一、单选题
1.(2025·广东江门·一模)在某款遗传学虚拟游戏中,玩家选择了某著名科学家的展馆(展馆部分介绍见图)进行参观学习,并进行虚拟经典实验后答题闯关。玩家所选的科学家是( )
这位科学家在论文中提到,他的实验目的是“观察每对有区别的性状的变异,并推导出它们在连续世代中出现的规律”。所以,实验植物的选择必须是“具有稳定的可区分的性状”,并且“这种植物的杂种在开花期能防止外来花粉的影响”。
A.沃森 B.孟德尔 C.摩尔根 D.克里克
2.(2025·广东汕头·一模)科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A.荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B.对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C.半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D.把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
3.(2025·广东汕头·一模)R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是( )
A.R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数
B.R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与
C.R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变
D.R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富
4.(2025·广东佛山·二模)生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A.“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B.赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术证明了DNA进行半保留复制
D.罗伯特森拍摄的细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
5.(2025·广东佛山·二模)研究表明,某些环状RNA可以作为microRNA的“海绵”,通过与microRNA结合解除其对特定mRNA的抑制作用,这种机制被称为“microRNA海绵效应”。有关叙述正确的是( )
A.这些环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有磷酸基团
B.这些环状RNA与microRNA的结合遵循碱基互补配对原则,配对方式与转录相同
C.这些环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响转录过程
D.这些环状RNA能够通过吸附microRNA来减少其活性,从而促进相应基因的表达
6.(2025·广东梅州·一模)实证在科学研究中具有重要作用。下列有关叙述错误的是( )
A.结扎胰腺导管使胰腺萎缩但胰岛正常为证明胰岛素由胰岛分泌提供了实证
B.伞藻的核移植实验为DNA是主要遗传物质提供了实证
C.富兰克林的DNA衍射图谱为DNA双螺旋结构模型的构建提供了实证
D.恩格尔曼的水绵实验为证明叶绿体是植物进行光合作用的场所提供了实证
7.(2025·广东珠海·一模)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是( )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
题型2 基因指导蛋白质的合成
一、单选题
1.(2025·广东广州·一模)研究发现,B淋巴瘤细胞中存在如图所示的调控机制。c—Myc基因异常高水平表达会引发B淋巴细胞瘤,正常表达或低水平表达则不会。正常机体中Mxd1蛋白抑制c—Myc基因的表达,使其含量在细胞中维持正常水平。下列叙述错误的是( )
A.合成miR—21时需要RNA聚合酶
B.Mxdl基因过度表达会引起细胞癌变
C.抑制miR—21的合成有助于治疗B淋巴细胞瘤
D.肿瘤细胞中c—Myc通过反馈调节大幅上调自身的表达水平
2.(2025·广东·一模)若生物体DNA中某些碱基改变,细胞会产生一种携带甘氨酸但是能识别精氨酸密码子的“校正tRNA”。下列叙述正确的是( )
A.tRNA由三个核糖核苷酸构成
B.tRNA携带氨基酸的是5’端
C.精氨酸可被甘氨酸替换,体现了密码子的简并性
D.“校正tRNA”的存在可避免某些突变引发的遗传缺陷
3.(2025·广东广州·一模)密码子偏好性是指在生物体中,编码相同氨基酸的不同密码子有着不同的使用频率。研究人员对短乳杆菌中的L—阿拉伯糖异构酶(L—AI)的基因进行密码子偏好性的优化,提高短乳杆菌L—AI合成速率,进而提高了D—塔格糖的生产效率。下列叙述错误的是( )
A.可以通过序列数据库等寻找短乳杆菌偏好的密码子对应序列
B.可以通过人工合成或基因突变等技术优化L—AI的基因碱基序列
C.密码子偏好性优化后L—AI的基因的表达水平得到一定程度提高
D.D—塔格糖的产量提高与优化后L—AI的空间结构发生改变有关
4.(2025·广东湛江·一模)研究发现在炎症因子TNFα刺激下,KLF5蛋白能诱导乳腺癌细胞中IGFL2-AS1基因和IGFL1基因的转录,具体过程如图所示。其中miRNA与RISC结合形成的RISC-miRNA复合物通过识别和结合靶mRNA,使靶mRNA降解。图中①~⑦代表相关生理过程。下列分析正确的是( )
A.KLF5识别基因的调控区后,可能与DNA聚合酶结合,启动基因IGFL2-AS1和IGFL1的转录
B.IGFL2-AS1基因转录的RNA和RISC竞争性地与miRNA结合,会促进⑦过程
C.若提高IGFL2-AS1基因的转录水平,则会促进乳腺癌细胞的增殖
D.图中过程⑤中核糖体移动的方向为由右向左
5.(2025·广东湛江·一模)人在衰老过程中某些性状会发生改变。科研人员对染色质开展了相关研究,研究表明一些区域发生了DNA甲基化会影响相关基因的表达并引发更紧密的染色质结构的形成,细胞衰老时常伴随细胞周期阻滞。人类个体由年轻走向衰老过程中,相关染色体变化如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.个体衰老时,染色质结构松散,紧密连接蛋白增多
B.个体衰老时,染色质结构松散可能会促进基因表达
C.细胞衰老时,细胞周期阻滞可能与端粒的延长有关
D.细胞衰老时,衰老的细胞被免疫系统清除属于细胞坏死
6.(2025·广东江门·一模)RNA药物是指利用RNA分子的功能来治疗疾病的药物,主要由递送载体和RNA序列两部分构成。下列分析不合理的是( )
A.递送载体需将RNA序列送到靶细胞的细胞核内才能发挥疗效
B.RNA序列可通过结合目标mRNA特异性调控其表达以实现疗效
C.RNA序列可通过直接翻译成目标蛋白替代异常蛋白以实现疗效
D.化学修饰RNA序列避免RNA酶作用可提高药物稳定性延长疗效
7.(2025·广东深圳·一模)T细胞被激活并快速增殖时,T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是( )
A.提高转录效率 B.降低转录效率
C.提高翻译效率 D.降低翻译效率
8.(2025·广东汕头·一模)R2逆转座子(一段双链DNA序列)通过合成自身RNA和蛋白质形成R2复合物。R2复合物能将R2逆转座子随机插入到宿主基因组的其他位点上。下列叙述错误的是( )
A.R2逆转座子的嘌呤数等于嘧啶数
B.R2复合物的形成需要DNA聚合酶参与
C.R2逆转座子可能诱发机体发生基因突变
D.R2逆转座子可使生物的基因组成更丰富
9.(2025·广东佛山·二模)研究发现,水生生物基因组中内含子(真核生物基因内的非编码DNA序列,转录产生的前体mRNA转变为成熟mRNA过程中,内含子对应的序列会被剪除)数目更多。水环境中的单细胞生物很容易吸收外来DNA(可能会整合到基因组中),一些多细胞生物在水中产卵或受精时,也为更多的外源DNA整合到他们的基因组中留下机会。相同基因产生的前体mRNA剪除片段的差异可以产生不同产物。有关叙述正确的是( )
A.某基因内含子中插入外源DNA使其结构发生改变,这属于基因重组
B.农杆菌侵染特定植物的过程,也可能会导致该植物基因的内含子发生改变
C.如果基因没有发生结构的改变,那么该基因产生的mRNA碱基序列也是唯一的
D.生物吸收的外源DNA能够穿过细胞膜,体现了细胞膜的选择透过性
10.(2025·广东佛山·二模)研究表明,某些环状RNA可以作为microRNA的“海绵”,通过与microRNA结合解除其对特定mRNA的抑制作用,这种机制被称为“microRNA海绵效应”。有关叙述正确的是( )
A.这些环状RNA通过脱水缩合的方式形成特定的环状结构,不再具有磷酸基团
B.这些环状RNA与microRNA的结合遵循碱基互补配对原则,配对方式与转录相同
C.这些环状RNA能够在相应基因表达的过程中发挥调控作用,主要影响转录过程
D.这些环状RNA能够通过吸附microRNA来减少其活性,从而促进相应基因的表达
11.(2025·广东梅州·一模)研究发现,当细胞缺乏氨基酸时,负载tRNA(携带氨基酸的tRNA)会转化为空载tRNA(没有携带氨基酸的tRNA),进而调控相关基因的表达,过程如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.过程②中终止密码子与a距离最近,d结合过的tRNA最多
B.tRNA、rRNA和mRNA均通过转录产生
C.细胞缺乏氨基酸时,空载tRNA既能抑制转录也能抑制翻译
D.空载tRNA的3'端结合特定氨基酸后转变为负载tRNA
12.(2025·广东肇庆·二模)2024年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现微小核糖核酸(microRNA)及其在转录后基因调控中的作用的两位科学家。如图为真核生物秀丽隐杆线虫lin-4基因的microRNA抑制lin-14基因表达的过程。下列有关说法错误的是( )
A.过程①和②都需要RNA聚合酶将DNA的双链解开
B.lin-4microRNA和lin-14mRNA的碱基排列顺序不相同
C.lin-4和lin-14至少含有2个碱基排列顺序相同的DNA片段
D.设计新的microRNA能治疗单基因隐性遗传病
13.(2025·广东肇庆·二模)逆境响应是指植物应对不良环境的系列反应。研究发现,拟南芥受到干旱胁迫时,TS基因表达下降,生长减缓。用野生型(WT)和TS基因功能缺失突变株(ts)进行实验,结果如图。下列叙述正确的是( )
A.研究者的实验设计遵循“加法原理”
B.图1表明TS基因编码的蛋白质抑制IAA的合成
C.据图2推测,长期干旱条件下,TS基因功能会消失
D.植物通过减少全部激素的含量来协调实现逆境响应
14.(2025·广东·一模)下列有关物质结构和功能的叙述正确的是( )
A.胰蛋白酶属于蛋白质,能被自身所分解
B.如果某个动物血液中钙盐的含量太高,会出现抽搐等症状
C.镁是合成类胡萝卜素的原料
D.每一种tRNA只能识别并运载一种氨基酸
15.(2025·广东珠海·一模)病毒是人类生存和发展的重大威胁,科学家对抗病毒的方法有类似“三十六计”中的策略,下列描述错误的是( )
A.“借刀杀人”:设计特异性RNA序列,引导来自细菌的限制酶去破坏病毒的DNA
B.“偷梁换柱”:将缺少3'-OH的核苷类似物掺入病毒正在合成的DNA链,使延伸终止
C.“釜底抽薪”:用干扰RNA与病毒的mRNA结合,阻断转录过程抑制病毒蛋白的合成
D.“关门捉贼”:用药物抑制新病毒从宿主细胞中释放,同时增强对宿主细胞的杀伤
二、非选择题
16.(2025·广东梅州·一模)籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由 性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是: 。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组的处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为 ,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为 ,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于 导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因: 。
17.(2025·广东佛山·二模)抗生素的长期使用易导致病菌产生严重的耐药性。抗菌肽以其快速杀菌活性、低耐药可能性、免疫调节特性和促进伤口愈合的潜力成为最有前景的抗菌药物。研究发现将抗菌肽第52位的脯氨酸(密码子为CCA)替换成苏氨酸(密码子为ACA)可增强抗菌肽的杀菌活性。科研人员利用大引物PCR定点诱变技术对抗菌肽基因进行改造的过程如图所示。回答下列问题:
(1)将抗菌肽第52位的脯氨酸换成苏氨酸,需要将mRNA的对应碱基序列中第 位的碱基替换,碱基具体变化为 。基因模板链对应的碱基改变为 。
(2)PCR过程中温度的控制至关重要,若变性时温度偏低则会导致反应效率降低,原因是 。
(3)据图分析,“大引物PCR定点诱变”技术中设计的“诱变引物”应选择________。
A.5'…CCTGTTAT…3' B.5'…CCTGGTAT…3'
C.5'…ATACCAGG…3' D.S'…ATAACAGG…3'
(4)进行大引物PCR定点诱变获得改良的抗菌肽基因需要进行两次PCR(PCR1和PCR2),产物1最早出现在PCR1的第 轮循环:PCR2的产物除改良的抗菌肽基因外,还有 ;通过PCR3快速扩增时应选用的引物是 。
(5)In-Fusion酶能够识别任何具有15bp相同末端序列的线性DNA分子并使其形成黏性末端,实现目的基因和载体的连接。科研人员将载体(320bp)两端连接上与改良的抗菌肽基因(180bp)两端相同的序列(15bp)并利用In-Fusion酶实现两者的连接,如图所示。最终获得的重组DNA分子长度为 。与传统方法相比,这种技术的优点是 (至少写两点)。
18.(2025·广东·一模)下图表示基因的表达的两个过程。据图回答下列问题:
(1)图a所示的过程是 ,进行该过程的主要场所是 ,所需原料是 ,产物是 。
(2)图a中①表示 ,②表示 。
(3)图b所示的过程是 ,产物是 。
(4)用流程图表示图a和图b遗传信息的流动方向:
题型3 基因表达与性状的关系
一、单选题
1.(2025·广东·一模)心理学家常说:“被无条件爱过的童年,是一个人一生的底气。”研究人员利用大鼠研究关爱程度对皮质醇(激素)的分泌及其成长的影响,结果如下图。下列分析错误的是( )
A.两种幼鼠遗传背景须相同的目的是控制无关变量
B.DNA甲基化直接影响皮质醇受体基因表达过程的翻译阶段
C.皮质醇和靶细胞的皮质醇受体结合并起作用后会被降解
D.成年鼠面对轻微社交刺激时敏感、紧张的表型可以遗传给下一代
2.(2025·广东梅州·一模)在愈伤组织生芽过程中,CK(细胞分裂素)通过ARRs(A)基因和WUS(W)基因起作用。现将A基因功能缺失但正常表达W基因的突变体(突变体a)、缺乏A基因但能过量表达W基因(材料甲)和野生型三组愈伤组织在高CK培养基中培养,三组愈伤组织分化生芽的比例如图,由上述实验结果不能得出的结论是( )
A.A基因在愈伤组织分化生芽的过程中起作用
B.W基因的表达产物调控A基因的表达
C.A基因功能缺失但正常表达W基因不能促进生芽
D.过量表达W基因可使生芽时间提前
3.(2025·广东湛江·一模)研究表明DNA甲基化可导致基因沉默,去甲基化后基因可正常表达。构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰,也是DNA转录调控的重要因素。下列叙述错误的是( )
A.DNA甲基化与组蛋白甲基化、乙酰化会引起表观遗传现象
B.甲基化不改变基因的碱基序列,但引起的性状改变可遗传给下一代
C.DNA甲基化会导致原癌基因突变,从而易诱发细胞癌变
D.组蛋白乙酰化可能会影响细胞的分化
4.(2025·广东广州·一模)慢性粒细胞白血病是造血干细胞癌变导致的一种癌症,该病是由9号染色体和22号染色体互换片段所致,如图所示,融合后的22号染色体上会形成一个新的融合基因BCR-ABL基因(简称BA基因),融合基因表达的蛋白质能增强酪氨酸蛋白激酶的活性,使细胞恶性增殖。下列相关叙述中,正确的是( )
A.光学显微镜下可观察到图示变异及BCR-ABL融合基因的位置
B.融合基因BCR-ABL通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制性状
C.图示基因融合后,细胞中基因的排列顺序改变但基因的总数目不发生改变
D.慢性粒细胞白血病属于人类遗传病且可以遗传给后代
5.(2025·广东深圳·一模)T细胞被激活并快速增殖时,T细胞内tRNA反密码子环中的“滑动”位点上的甲基化修饰显著减少。则甲基化修饰作用的结果是( )
A.提高转录效率 B.降低转录效率
C.提高翻译效率 D.降低翻译效率
6.(2025·广东汕头·一模)Cas13是一种能结合活细胞内RNA并对其进行切割的核酸酶。科研人员改造Cas13获得失去切割能力的dCas13,将其与sgRNA(向导RNA)、荧光RNA适体(能结合并激活荧光染料)结合形成结构a,以实现对目标RNA的靶向结合、可视化检测和成像(下图)。下列叙述正确的是( )
A.dCas13失去的是断裂核糖和碱基间氢键的能力
B.sgRNA序列越短则与目标RNA的结合越精准
C.用不同的sgRNA制备a可同时检测不同RNA
D.细胞成像情况可评估目标RNA的位置和含量
7.(2025·广东惠州·三模)光敏色素是一类蛋白质(色素-蛋白复合体),其被光激活后结构发生变化,信号经过转导,传递到细胞核内,影响特定基因的表达从而表现出生物学效应。下列叙述正确的是( )
A.光敏色素主要吸收红光和蓝紫光,为水的光解提供能量
B.光敏色素的调控过程体现了DNA与蛋白质可以双向调控
C.光敏色素能够调控相关基因的表达,属于表观遗传
D.光敏色素被激活后的结构变化属于一种不可逆变化
8.(2025·广东惠州·三模)如图是我国科学家培育克隆猴“中中”“华华”的过程,Kdm4d为组蛋白去甲基化酶基因、TSA为组蛋白脱乙酰酶抑制剂。下列说法错误的是( )
A.各种动物胚胎移植的最佳时期不尽相同,一般是在原肠胚期前
B.灭活的仙台病毒可诱导体细胞和去核卵母细胞融合
C.Kdm4d的mRNA和TSA的作用是对组蛋白进行表观遗传修饰来调控相关基因表达
D.克隆猴和核供体所具有的微小差异来自基因突变或者染色体变异
二、非选择题
9.(2025·广东江门·一模)世界人口老龄化日益严重,探究个体衰老的机制至关重要。人类内源性逆转录病毒(HERV)是一类古老的逆转录病毒,它们在进化过程中整合到了宿主的基因组中,但长期处于“沉默”状态。人类鼠乳腺肿瘤病毒(HERVK)是其中一员,它的“复活”与细胞衰老存在一定的相关性,其机理如图所示。
回答下列问题:
(1)HERVK的遗传物质是 。随着细胞衰老,HERVKDNA的甲基化修饰水平 ,合成相应产物并组装成病毒颗粒,HERVK“复活”。
(2)科学家向细胞培养液中加入逆转录酶抑制剂,衰老细胞中的 、 含量均降低,以及一系列衰老相关表型得到缓解,从而证实了图中的相关途径。
(3)对多细胞生物而言,个体衰老的过程是机体细胞普遍衰老的过程。由图推测可知HERVK“复活”还会加速个体衰老,机理是:①一部分HERVK病毒颗粒通过 的路径侵染邻近的年轻细胞,加速其衰老;② 。
(4)为进一步探索如何延缓衰老,需对个体衰老程度进行量化评估。观测指标选择血浆中 (填“HERVK病毒颗粒”或“炎症细胞因子”)的数量更适宜,理由是 。
10.(2025·广东梅州·一模)籼稻花为两性花,其雄性育性与Ub基因和TMS5基因有关,Ub基因编码Ub蛋白,在温度≥25℃时Ub基因会过量表达;TMS5基因编码核酸酶RNaseZS1,可分解Ub基因转录的mRNA。安农S-1是我国发现的第一个籼稻温敏不育系,其TMS5基因突变,使RNaseZS1酶活性降低,温度≥25℃时表现为雄性不育。回答下列问题:
(1)温度≥25℃条件下,将野生型与安农S-1杂交,F1均为野生型,F1自交后代中野生型与雄性不育的比是3:1,说明安农S-1的温敏雄性不育性状由 性基因控制。
(2)雄性不育系因无需人工去雄而在育种中有重要作用,相比于普通的雄性不育系,安农S-1温敏雄性不育系的优势是: 。
(3)有人推测“温度≥25℃条件下,Ub蛋白含量过多导致雄性不育”,请以安农S-1为实验材料验证该推测,实验组的处理和预期结果为(填写字母):
①实验组1的处理为 ,预期结果为雄性可育;
②实验组2的处理为 ,预期结果为雄性不育。
A.抑制Ub基因表达 B.高表达Ub基因 C.温度<25℃培养 D.温度≥25℃培养
(4)电镜分析发现野生型的花粉细胞壁组织结构完整,孢粉素是花粉壁的主要成分,其合成受Ub基因表达的影响。温度≥25℃下,科研人员对野生型(WT)和安农S-1孢粉素的含量进行测定,结果如图所示。从细胞结构水平,推测雄性不育是由于 导致的。
(5)综合分析上述信息,从分子水平阐述安农S-1在温度≥25℃时雄性不育的原因: 。
11.(2025·广东肇庆·二模)遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)是一种牙龈组织异常增生的口腔遗传病,严重影响咀嚼、语音、美观及心理健康。
(1)为了确定遗传性牙龈纤维瘤病(HGF)的致病机理,科学家在患者家系中进行调查,发现该病与7号染色体上的Z基因有关,现对相关个体的Z基因片段进行测序,结果如图。
由图可知,患者的Z基因发生了 (填“显性”或“隐性”)突变。
(2)为研究Z基因的功能,科学家又进行了以下实验:
①构建实验模型:以正常细胞为基础,构建了Z基因低表达细胞(SH)和Z基因高表达细胞(OE)。
②将上述3组细胞在相同且适宜条件下培养一段时间后,检测细胞凋亡和增殖情况,结果如图1、图2.据图分析,HGF的致病机理是 。
③据图3可知,B基因可以 (填“促进”或“抑制”)细胞凋亡,依据是 。
(3)经进一步研究,研究人员推测Z基因通过抑制B基因的表达来促进细胞凋亡。若在已有实验的基础上增加1个实验组进行验证,该实验组的选材为 的细胞(提示:以SH组或OE组的细胞为基础;可通过转基因技术获得相应基因过表达和低表达的细胞)。
(4)根据以上信息,试提出一个可精准治疗HGF的方法: (答出1点即可)。
由图分析可知,患者的Z基因发生了显性突变。
细胞类型
Z基因表达情况
B基因表达情况
细胞凋亡情况
正常细胞
正常
正常
介于OE组和SH组之间
OE组细胞
上升
下降
最多
SH组细胞
下降
上升
最少
通过已有研究已经可以确定,Z基因促进细胞凋亡,即Z基因细胞凋亡;B基因抑制细胞凋亡,即B基因细胞凋亡;且二者存在负相关关系(如图3),即存在Z基因B基因或B基因Z基因2种可能。所以要验证“Z基因通过抑制B基因的表达,进而促进细胞凋亡”,就是要验证二者的上下游关系,故可在OE组细胞的基础上构建B基因高表达细胞(Z基因高表达B基因高表达组),或在SH组细胞的基础上构建B基因低表达细胞(Z基因低表达B基因低表达组),观测细胞凋亡和Z或B基因表达情况的变化,从而确定二者的上下游关系。
12.(2025·广东深圳·一模)玉米是雌雄同株异花作物,利用雄性不育系开展玉米杂交育种能提高玉米产量。科研人员对玉米雄性不育系进行研究,回答下列问题:
(1)科研人员获得了玉米核雄性不育系7024,其性状由单基因控制,其与野生型杂交的F1群体均可育,再将F1自交、F1与亲本7024进行杂交,结果如下表,据表分析,该不育系的不育性状为 (填“显性”或“隐性”)性状,F1的基因型为 (相关基因用M/m表示)。
群体
总株数
可育株数
不可育株数
F1自交
964
717
247
F1×7024
218
116
102
(2)科研人员通过培育筛选获得温敏核雄性不育系zm/zm,该不育系表现出高温不育低温可育的特性,当处于低温环境时,其基因型为 (相关基因用ZM/zm表示)。与7024核雄性不育系相比,温敏核雄性不育系的缺点主要表现在 。
(3)科研人员采用玉米隐性核雄性不育系ms7/ms7创建了多控不有(MCS)技术体系,将育性恢复基因(Ms7)、花粉失活基因以及荧光标记基因组成中联表达框(pMCS),通过转基因技术获得转基因保持系,过程如图所示。
①转基因保持系与核雄性不育系杂交,子代不育系的比例为 。
②pMCS中的荧光标记基因表达的荧光蛋白能使玉米呈现红色,野生型玉米为黄色,则转基因保持系自交获得F1种子的颜色及比例是 。
13.(2025·广东佛山·二模)水稻是我国的主要粮食作物,常见的有粳稻(主要种植在北方)和籼稻(主要种植在南方)。水稻为雌雄同株同花植物,在育种工作中雄性不育是一个重要表型。研究发现,水稻光敏不育基因(基因B)的转录产物在长日照条件下结构会显著改变(短日照时不引起此生理效应),作用于非同源染色体上的基因D(在植株中足量表达是花粉正常发育所必需),造成基因D启动子区域甲基化程度升高,最终导致水稻雄性不育。现有基因型为bbDD和(“+”代表D基因启动子部分甲基化,D对为完全显性)的水稻植株。回答下列问题:
(1)光敏不育基因的转录产物化学本质是 ,其基本组成单位是 。推测D基因甲基化程度升高后导致雄性不育的原因是 。
(2)研究人员需要利用现有的水稻植株杂交获得纯合植株,具体操作流程是:在长日照条件下,将 作为母本与另一种水稻杂交,获得种子;随后在短日照条件下种植并让其自交,理论上植株中的个体占的比例是 。
(3)进一步研究发现,粳稻耐低温而籼稻相对喜热,基因A和a控制水稻对低温的耐受性,显性纯合子耐低温,隐性纯合子不耐低温,杂合子较耐低温。科研人员用射线照射不耐低温的籼稻种子(aa)后长成的植株中出现较耐低温(Aaa)的突变体,其中3个基因在染色体上分布的可能性如图所示,请将突变体2和突变体3补充完整 。
为检验突变是否为突变体1(形成配子时,3条同源染色体的两条正常分离,另一条随机进入其中一个子细胞),请设计简单易行的实验方案并预测实验结果: 。
14.(2025·广东·一模)下图表示基因的表达的两个过程。据图回答下列问题:
(1)图a所示的过程是 ,进行该过程的主要场所是 ,所需原料是 ,产物是 。
(2)图a中①表示 ,②表示 。
(3)图b所示的过程是 ,产物是 。
(4)用流程图表示图a和图b遗传信息的流动方向:
题型4 基因频率的改变与生物进化
一、单选题
1.(2025·广东广州·一模)研究人员对来自67种鳞翅目昆虫的W染色体进行了分析,发现这些W染色体可能源自同一祖先,而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因,这些基因可能参与了鳞翅目昆虫的性别决定。下列叙述正确的是( )
A.上述基因转移是通过细菌与鳞翅目昆虫间的自然杂交实现的
B.对W染色体的分析为研究鳞翅目昆虫的进化提供了最直接的证据
C.随着时间推移,鳞翅目昆虫种群中来自细菌的基因的频率将会不断上升
D.鳞翅目昆虫进化过程中,基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料
2.(2025·广东·一模)我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉,能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡。下列说法正确的是( )
A.培育抗虫棉的原理是基因突变
B.相对普通棉花而言,抗虫棉是新物种
C.大面积推广种植抗虫棉以后,棉铃虫的基因频率将发生不定向改变
D.在抗虫棉附近种植少量普通棉花,可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性
3.(2025·广东江门·一模)水稻每穗颖花数(SPP)增加可提高产量,其相关基因附近存在一类不编码氨基酸的基因表达调控序列,这些序列能上调或下调特定基因表达。研究发现栽培稻中出现频率高的序列倾向于促进SPP的增加,且在热带栽培稻中该序列频率高于温带栽培稻。下列说法错误的是( )
A.各种频率的调控序列不属于SPP相关基因的等位基因
B.频率高的调控序列可能上调或下调SPP相关基因的转录
C.栽培稻的进化仅受人类育种影响,与环境选择无关
D.该研究为定向提高温带栽培稻的产量提供理论依据
4.(2025·广东深圳·一模)研究人员在实验室使用杀虫剂处理螺旋蝇,实验结果如图。据图分析杀虫剂处理后群体中个体数上升的原因是( )
A.杀虫剂处理导致螺旋蝇产生抗药性基因突变
B.在杀虫剂作用下螺旋蝇的基因频率发生不定向改变
C.杀虫剂处理导致螺旋蝇生殖隔离的形成
D.杀虫剂使抗药性变异得到保留并逐渐积累
5.(2025·广东佛山·二模)白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热的重要媒介。广东的科研团队将“以蚊治蚊”的防治手段成功应用于实践,他们利用昆虫胚胎显微注射技术,成功创建了携带新型沃尔巴克氏菌的白纹伊蚊人工转染品系,并经过一系列流程,筛选出了“绝育雄蚊”(感染了沃尔巴克氏菌的雄性白纹伊蚊),通过在某地区每周投放30万-50万只“绝育雄蚊”来防控登革热传播(已持续多年)。有关叙述错误的是( )
A.白纹伊蚊的细胞和沃尔巴克氏菌的细胞结构不同,主要区别是前者具有细胞核
B.“绝育雄蚊”能与野生雌蚊交配但不能产生后代,可以降低种群的出生率
C.可用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因检测某个体是否为“绝育雄蚊”
D.“绝育雄蚊”感染的沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库
6.(2025·广东梅州·一模)甲海岛上的某种鸟一部分迁徙到乙、丙两个海岛(三个岛屿相互隔绝),下图为刚迁入时和多年后决定羽毛颜色的相关基因的调查结果(B—黑色、b—灰色、B1—黄色)。下列相关推测错误的是( )
A.羽毛颜色B1基因的出现是由于基因突变
B.随着时间的推移,乙岛屿上B1的基因频率一定会继续升高
C.三个岛屿中,乙、丙两个岛屿上的环境背景颜色较接近
D.若干年后,三个岛屿上的鸟发生了进化
7.(2025·广东肇庆·二模)A地三色堇主要依靠B地昆虫传粉,在过去20年间,A地的三色堇花朵小了10%,花蜜产量减少了20%,自花传粉的比例增加了25%,传粉昆虫造访减少,同时期B地的昆虫也在大量减少。下列分析正确的是( )
A.三色堇和传粉昆虫之间是互利共生的关系
B.三色堇中与花朵小有关的基因频率下降
C.花蜜产量和传粉昆虫造访互为循环因果关系
D.自花传粉有利于增加三色堇的基因多样性
二、非选择题
8.(2025·广东·一模)根据所学生物学知识,回答下列问题:
(1)研究人员对京沪高铁某路段一种爬行动物的数量进行调查后发现,该动物的种群数量明显下降,这主要是由于环境改变引起该种群的 变大造成的,高铁的修建还导致爬行动物种群生活区域被分割,阻止 ,可能引起该物种的 发生改变导致物种不同方向进化。
(2)在铁路两侧坡地人工种植草皮,不仅能保护路基,还能使生态环境逐渐恢复,在温暖湿润的东南地区,群落的演替可由草本植物阶段向灌木阶段,再向 演替;人工生态重建能使坡地群落较快接近周边原生群落的结构,这说明人类活动可以 。
(3)某水库修建后,发现周边蚜虫的数量有所上升,若要调查蚜虫的种群密度,一般采用 法,某种蚜虫能够释放出具有强烈芥末油气味的化学物质来吓跑天敌,体现了信息传递在生态系统中具有 的功能.有些蚂蚁能够“畜养”蚜虫,在保护所养蚜虫的同时,采集蠕虫所分泌的蜜露作为食物,这些蚂蚁与蚜虫之间形成了 关系。
(4)科学家将豌豆蚜虫碾碎并提纯了其体内的类胡萝卜素,证明这些提取物能够吸收并传递光能,据此推测,豌豆蚜虫可能具有吸收 (填“蓝紫光”或“红光”)的能力。
题型5 协同进化与生物多样性
一、单选题
1.(2025·广东·一模)我国科学家利用外源抗虫基因——Bt基因成功培育出转基因抗虫棉,能专门破坏棉铃虫等鳞翅目害虫的消化系统,导致其死亡。下列说法正确的是( )
A.培育抗虫棉的原理是基因突变
B.相对普通棉花而言,抗虫棉是新物种
C.大面积推广种植抗虫棉以后,棉铃虫的基因频率将发生不定向改变
D.在抗虫棉附近种植少量普通棉花,可减缓棉铃虫对抗虫棉的抗性
2.(2025·广东茂名·一模)为让群众共享绿美广东生态建设成果,政府以自然山水为基底,打造“步道千里、穿山连城”的生态廊道。串联森林景区、公园绿地、滨海湿地等城乡人文山水资源,开辟“新型绿道+乡村振兴”融合发展新路径。下列有关说法中错误的是( )
A.建立生态廊道能促进不同割裂区域种群间的基因交流
B.“新型绿道+乡村振兴”融合发展体现了生态工程的整体原理
C.打造“步道千里、穿山连城”的生态廊道属于就地保护措施
D.新型绿道能为市民提供游憩空间体现了生物多样性的间接价值
3.(2025·广东惠州·三模)2024年4月,科研人员在惠州市惠东县西枝江流域发现一种马口鱼新种——“广东马口鱼”。下列说法错误的是( )
A.该鱼不能在海水中养殖,否则其细胞会因渗透失水而导致死亡
B.该新物种的形成是微小变异经过长期的自然选择积累的结果
C.该鱼细胞中通过折叠扩大膜面积的结构有核糖体、内质网等
D.与其它马口鱼存在生殖隔离是确定其为新物种的重要依据
4.(2025·广东惠州·三模)某小岛上生活着两种棕榈科植物。研究发现:在200万年前,它们的共同祖先迁移到该岛时,由于生活的土壤酸碱性不同导致花期不同,不能相互授粉,经过长期进化,最终形成两个物种。在此过程中,土壤差异在两个物种形成过程中的作用是( )
A.改变了基因突变的频率 B.改变了基因突变的方向
C.使两个物种形成地理隔离 D.阻断了种群间的基因交流
5.(2025·广东广州·一模)研究人员对来自67种鳞翅目昆虫的W染色体进行了分析,发现这些W染色体可能源自同一祖先,而且W染色体在进化历程中通过基因转移融入了部分细菌基因,这些基因可能参与了鳞翅目昆虫的性别决定。下列叙述正确的是( )
A.上述基因转移是通过细菌与鳞翅目昆虫间的自然杂交实现的
B.对W染色体的分析为研究鳞翅目昆虫的进化提供了最直接的证据
C.随着时间推移,鳞翅目昆虫种群中来自细菌的基因的频率将会不断上升
D.鳞翅目昆虫进化过程中,基因转移可丰富其基因库,为进化提供更多原材料
6.(2025·广东湛江·一模)下列关于生物进化和生物多样性的叙述,正确的是( )
A.进化过程中形成的新物种一定比原来的物种适应性更强
B.人类与黑猩猩基因组序列高度相似,不能说明人类从黑猩猩进化而来
C.物种之间的协同进化都是通过生存斗争实现的
D.生物多样性的形成就是新物种不断形成的过程
7.(2025·广东肇庆·二模)A地三色堇主要依靠B地昆虫传粉,在过去20年间,A地的三色堇花朵小了10%,花蜜产量减少了20%,自花传粉的比例增加了25%,传粉昆虫造访减少,同时期B地的昆虫也在大量减少。下列分析正确的是( )
A.三色堇和传粉昆虫之间是互利共生的关系
B.三色堇中与花朵小有关的基因频率下降
C.花蜜产量和传粉昆虫造访互为循环因果关系
D.自花传粉有利于增加三色堇的基因多样性
二、非选择题
8.(2025·广东深圳·一模)苦草是一种适应能力强的沉水植物,可以有效修复受多环芳烃(PAHs)污染的沉积物,回答下列问题:
(1)苦草富集的内生菌能促进PAHs的分解,降低PAHs对苦草的毒害,而苦草可以向内生菌提供养料,推测内生菌与苦草之间的种间关系是 ,二者相互作用并不断演化的过程称为 。
(2)为研究苦草分解PAHs的机制,研究人员开展了如下实验。
①选取多株长势优良的苦草,并重点检查苦草的 (填部位),避免采集过程的影响。
②将处理后的苦草分成三组,对苦草根表面和沉积物进行下表中的处理,根据整个实验分析,推断表格中a和b的处理分别是 。
处理组
苦草根表面
沉积物
Ⅰ
不灭菌
灭菌
Ⅱ
灭菌
不灭菌
Ⅲ
a
b
③在三种处理条件下分别进行PAHs分解的模拟实验,15天后所测得结果如图,据图分析, (填“苦草根表面”或“沉积物”)的微生物在PAHs降解过程中发挥着更大的作用。根据实验结果,从种间关系的角度提出进一步研究的假说 。
(3)综合上述分析,从生态学的角度就增强PAHs污染修复效果提出合理方案 。
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