专题05 遗传的分子基础及生物的变异、育种（湖北专用）-【好题汇编】5年（2021-2025）高考1年模拟生物真题分类汇编

专题05 遗传的分子基础及生物的变异、育种 考点 5年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 遗传的分子基础 2025、2024、2023 从近五年湖北省高考试题来看，遗传的分子基础是常考考点，常在选择题中出现。在最近的高考中，遗传的转录、染色体结构变异、基因频率的改变与生物进化等考点出现频率较高。 考点2 生物的变异与育种 2024、2023、2023、2022、2021 考点3 生物的进化 2025、2024、2023、2022、2021 考点01 遗传的分子基础 1、（2025·湖北·高考真题）我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT，发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是（　　） A．该研究表明基因与性状是一一对应关系 B．ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状 C．可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平 D．该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路 2、（2025·湖北·高考真题）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．对照组中也有衰老的细胞 B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 3、（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 4、（2024·湖北·高考真题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（    ） A．5＇—CAU—3＇ B．5＇—UAC—3＇ C．5＇—TAC—3＇ D．5＇—AUG—3＇ 5、（2024·湖北·高考真题）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是（    ） A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 6、（2024·湖北·高考真题）不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（TMV）侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是（    ） A．该相对性状由一对等位基因控制 B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3 C．发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能 D．用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病 7、（2025·湖北·高考真题）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA．该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题： (1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是 。 (2)体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内 （填细胞结构名称）的改变。 (3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是： 。 (4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入 序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 (5)用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是： 。 (6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是： 。 8、（2025·湖北·高考真题）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： (1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是： 。 (2)据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现 相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是： 。 (3)基于上述材料，miR160通过直接影响 ，调控青蒿素的合成。 (4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）： 。 (5)请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路： 。 考点02 生物的变异与育种 1、（2023·湖北·高考真题）DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体（染色体上“—”表示杂交信号），结果正确的是（　　） A． B． C． D． 2、（2023·湖北·高考真题）现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用 B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快 C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变 D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素 3、（2022·湖北·高考真题）为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因（A1~A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（　　） A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 4、（2021·湖北·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 5、（2021·湖北·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： 。 考点03 生物的进化 1、（2025·湖北·高考真题）若在一个随机交配的二倍体生物种群中，偶然出现一个有利突变基因，该突变基因可能是隐性或显性，具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分析，下列叙述正确的是（　　）      A．图1曲线在1200代左右时形成了新物种 B．对比图1与图2，推测图1中有利突变基因为隐性 C．随着世代数的增加，图2曲线的峰值只能接近1，无法等于1 D．图2曲线在200~400代增长慢，推测该阶段含有利基因的纯合体占比少 2、（2024·湖北·高考真题）研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是（    ） A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息 B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果 C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体 D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离 3、（2024·湖北·高考真题）某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上h基因决定）。下列叙述正确的是（    ） A．该种群有11%的个体患该病 B．该种群h基因的频率是10% C．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种 D．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变 4、（2023·湖北·高考真题）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（　　）    A．52% B．27% C．26% D．2% 5、（2022·湖北·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（　　） 植株类型 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 6、（2022·湖北·高考真题）新冠病毒是一种RNA病毒，其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA，指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶，该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10-5。下列叙述正确的是（　　） A．新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变 B．ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果 C．注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别ACE2蛋白的抗体 D．新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标 7、（2021·湖北·高考真题）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（    ） A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化 B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系 C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素 D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用 8、（2024·湖北·高考真题）苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白，被棉铃虫吞食后活化，再与肠道细胞表面受体结合，形成复合体插入细胞膜中，直接导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题： (1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于 （填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）。 (2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和 产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路： 。 (3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是：肠道细胞表面受体蛋白的 或 发生变化，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。 (4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性，原因是 。 一、单选题 1．（2025·湖北襄阳·三模）研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板通过多轮滚环逆转录产生cDNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链cDNA为模板合成双链cDNA，然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质，抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。相关叙述正确的是（　　） A．双链cDNA的合成不需要用到DNA聚合酶 B．逆转录过程的原料是4种核糖核苷酸 C．翻译时mRNA上终止密码子5’-UAG-3’会和tRNA上5’-CUA-3’的反密码子配对 D．克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础 2．（2025·湖北武汉·三模）我国科学家研究发现，家蚕的幼虫发育为成虫的过程中，DNA甲基化水平会发生显著变化。通过基因编辑技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使在不适宜的环境（如低温）中，幼虫也能正常发育为成虫。下列叙述正确的是（    ） A．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 B．正常发育的家蚕幼虫DNA甲基化程度显著高于发育停滞的幼虫 C．提高DNA甲基化酶表达可模拟低温环境的发育信号 D．DNA高甲基化是家蚕适应不利环境的必要条件 3．（2025·湖北黄冈·三模）基因表达受到一系列复杂调控元件的精密协调。增强子和沉默子均是非编码DNA序列，增强子可与特定蛋白质（转录因子）结合，增强一个或多个基因的转录水平；沉默子通过结合抑制性转录因子或复合物，降低甚至关闭目标基因的转录活性。下列叙述错误的是（　　） A．增强子和沉默子都具有特定的碱基序列 B．增强子和沉默子对基因表达的调控属于转录水平调控 C．沉默子可通过阻止转录因子或RNA聚合酶接近启动子来发挥作用 D．DNA甲基化修饰的表观遗传因未改变基因的碱基序列而不可遗传 4．（2025·湖北黄冈·三模）端粒酶在细胞中负责端粒的延长，由蛋白质和RNA模板组成，作用原理如图。延伸完一段，端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端，多次重复图示过程，直至端粒延伸至正常长度。下列叙述正确的是（　　）    A．每条染色体上端粒数为固定的二个 B．端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录过程 C．端粒酶RNA右侧未标注片段也具有序列3′－AAUCCC－5′ D．图中延伸方向是端粒DNA单链的5′端 5．（2025·湖北黄冈·模拟预测）在实验探究中，采取科学合理方法有助于得到可信的结果，下列相关实验叙述正确的是（    ） A．孟德尔和摩尔根均通过“亲本杂交得F1，F1自交得F2”的实验来验证假说是否正确 B．艾弗里的体外转化实验中，向细胞提取物中加入各种酶，是利用了“减法原理” C．赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染实验中，用³²P标记噬菌体，若搅拌不充分，会使上清液的放射性减少 D．在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，可采用样方法统计种群密度 6．（2025·湖北武汉·模拟预测）三种常见抗生素的物理性质及作用特点如下表所示，下列叙述错误的是（　　） 物理性质 作用特点 链霉素 亲水 抑制核糖体合成 红霉素 亲脂 抑制核糖体合成 环丙沙星 亲脂 抑制DNA合成 A．红霉素能够抑制细菌蛋白质的合成 B．环丙沙星可抑制微生物的细胞增殖 C．三种药物中，链霉素最容易进入人体细胞中 D．三种抗生素均不能用于治疗流感病毒引起的感染 7．（2025·湖北·三模）如图为人类胚胎发育到第6周和第12周时两种珠蛋白基因的表达情况。下列叙述正确的是（    ） A．个体基因表达和表型发生变化的现象，即为表观遗传 B．启动子甲基化水平增加，导致相关基因表达水平升高 C．据图可知，胚胎发育过程中基因的甲基化是不可逆的 D．胚胎时期，甲基化不会改变体细胞中DNA的碱基序列 8．（2025·湖北·三模）实验是生物学研究的手段之一，下列关于实验方法的叙述正确的是（    ） A．根据澄清的石灰水是否变浑浊，判断酵母菌的细胞呼吸方式 B．利用不同色素在层析液中的溶解度不同，分离绿叶中的色素 C．用3H标记氨基酸的羧基，研究分泌蛋白的合成和分泌的过程 D．用32P、35S同时标记的噬菌体侵染细菌，证明DNA是遗传物质 9．（2025·湖北黄冈·二模）某些植物的春化作用受FRI蛋白基因和FLC基因控制，是植物需经过低温诱导才开花的一种现象。下图是FRI蛋白调节FLC基因控制开花的机制。低温条件下，FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合，同时通过组蛋白修饰的调整抑制FLC基因的表达。下列说法正确的是（    ） A．FRI基因与FLC基因表达均可促进开花 B．低温诱导使组蛋白去泛素化、去乙酰化细胞中 FRI蛋白的含量升高 C．组蛋白的乙酰化、甲基化不属于基因突变，但都能促进FLC基因表达 D．低温诱导后升高温度，不会立即解除对FLC基因表达的抑制 10．（2025·湖北黄冈·二模）每种生物的单倍体基因组所含的DNA含量都是恒定的，称为C值。研究发现，绿色开花植物和两栖动物的C值最大，鱼类和昆虫等的C值大于人类在内的哺乳动物的C值。下列与C值有关的说法，正确的是（    ） A．C值大小可代表种群基因库的大小 B．C值大小可以作为判断物种的特征 C．物种C值越大，其结构和功能就越复杂 D．物种C值越大，其在进化上所处地位就越高 11．（2025·湖北武汉·三模）转座子是染色体上一段能够自主复制和移位的DNA序列。复制型转座子的DNA通过转录RNA来合成相应DNA片段，然后插入新位点。非复制型转座子直接将自身DNA从原来位置切除并插入新的位点。澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上。下列叙述，错误的是（    ） A．复制型转座子转座过程需要逆转录酶、DNA连接酶等参与 B．澳洲野生稻的基因组大小的变化主要是复制型转座子引起的 C．转座子可能会造成基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害 D．转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物进化 12．（2025·湖北·模拟预测）“卵母细胞死亡”不孕症由常染色体上P基因突变导致，P基因编码一种通道蛋白。同源染色体上仅一个P基因突变，即可引起卵母细胞ATP释放到细胞外，导致卵母细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．该不孕症的遗传方式为常染色体显性遗传 B．P基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 C．患病女性的儿子可能携带突变P基因，但不患病 D．携带致病基因的杂合男性与正常女性结婚，生出患病孩子的概率是1/4 13．（2025·湖北·模拟预测）真核细胞中基因是具有遗传效应的DNA片段，不同的基因转录的模板链不同。下图基因M转录时以α链为模板，基因N转录时以β链为模板。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．DNA复制和转录时一定需要DNA解旋酶 B．细胞中DNA复制时β链可以连续复制，α链不能连续复制 C．基因M转录时启动子在基因M左侧，基因N转录时启动子在基因N右侧 D．基因M和基因N在一条DNA上，所以在所有细胞中都同时表达 14．（2025·湖北黄冈·二模）通过调节溶液pH使DNA先变性再复性，拟核DNA分子因为无法复性与其他较大的分子沉淀下来，质粒这种较小的DNA因为可以复性而溶于溶液中，这种方法常用于细菌的质粒的提取。下列说法错误的是（    ） A．提取液中应加入适量的RNA酶 B．变性的DNA因无法充分形成氢键而沉淀下来 C．提取液中加入冷的无水乙醇，析出物可再溶于2mol/L的NaCl溶液中 D．通过电泳分离质粒时，若质粒越大，则需配制的琼脂糖溶液浓度越高 15．（2025·湖北襄阳·三模）图1表示番茄植株（基因型为HhRr，两对基因独立遗传）作为实验材料培育新品种的途径，基因R、r分别控制合成蛋白R、蛋白r。研究发现，与蛋白r比较，蛋白R氨基酸序列有两个变化位点如图2所示（字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变位点）。下列相关叙述正确的是（　　） A．途径1选育基因型为hhrr的个体，需要对HhRr自交的后代进行多代筛选 B．途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗，可快速获取纯合的品种B C．秋水仙素在途径2和途径3过程中的作用机理不同 D．途径4中r基因突变为R基因时，导致②处突变的原因是发生了碱基对的替换 16．（2025·湖北武汉·三模）正常蝴蝶的Orn1基因只位于W染色体上，该基因控制翅膀眼斑花纹的形成。有一只蝴蝶的性染色体是ZZ，其中一条Z上带有Orn1基因，下列叙述正确的是（    ） A．其父本精子形成过程中发生了染色体易位 B．其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位 C．其父本精子形成过程中发生了基因突变 D．其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变 17．（2025·湖北武汉·模拟预测）肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）是存在于肿瘤组织中的免疫细胞，具有识别和杀死肿瘤细胞的能力。TIL疗法是一种新型治疗癌症的免疫疗法，治疗过程如图所示。其中新抗原是指肿瘤细胞由于基因突变产生的独特蛋白质片段。下列叙述错误的是（　　） A．TIL疗法增强了患者体内的细胞免疫 B．TIL细胞发挥类似细胞毒性T细胞的功能 C．TIL取自患者自身的肿瘤组织，一般不存在免疫排斥反应 D．SEL-TIL经过基因工程的改造后才能重新输入患者体内 18．（2025·湖北·模拟预测）下图为甲、乙、丙3种二倍体昆虫的染色体组，其中相同数字标注的结构具有相同的起源。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲昆虫体细胞中染色体最多有20条 B．与乙相比，丙发生了染色体数目的变异 C．相同数字标注结构上的基因碱基序列相同 D．图示为乙和丙的亲缘关系提供了分子水平的证据 19．（2025·湖北武汉·二模）某种肾细胞癌的关键突变是由X染色体上的TFE3区段与其他基因片段相连形成融合基因导致，具体机制如图，统计发现其中X染色体与常染色体形成的融合基因在女性和男性中的比例接近2∶1．下列叙述错误的是（    ） A．Ⅰ属于染色体倒位，Ⅱ、Ⅲ属于染色体易位 B．推测女性中只有一条X染色体能发生机制Ⅱ C．机制Ⅲ中发生了2次染色体片段之间的移接 D．三种机制的发生均可通过显微镜观察进行判断 20．（2025·湖北·一模）某二倍体植物的花粉母细胞减数分裂时，观察到某对同源染色体联会异常，形成“十字形”结构，如图所示。进一步研究发现，该植株自交后，子代中约50%个体表现为叶片白斑、生长迟缓，且无法产生正常花粉。下列分析错误的是（    ） A．该植株体细胞在有丝分裂时，子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同 B．该变异属于染色体易位，导致联会时两对同源染色体形成“十字形”结构 C．该植株减数分裂时，可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子 D．子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑，说明父本或母本配子中部分染色体缺失 21．（2025·湖北武汉·一模）某兴趣小组在完成“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的基础上,进一步探究低温(4℃)诱导后进行常温(20℃)处理对大蒜根尖细胞染色体数目的影响,观察结果如下表所示。下列叙述正确的是（    ） 低温诱导时长 常温处理时长 4h 12h 24h 48h 72h + + ++ ++ 96h + + ++ ++ 注:加号表示染色体数目增加的细胞多少,“+”表示很少,“++"表示较多。 A．该实验的数据统计方法类似“目测估计法”,需预先确定多度等级 B．该实验自变量为温度,因变量为是否出现染色体数目增加的细胞 C．低温诱导后不进行常温处理,则观察不到染色体数目增加的细胞 D．要观察到“较多”的染色体数目增加的细胞,低温诱导至少需72 h 22．（2025·湖北·二模）Prader-Willi综合征是由15号染色体上PWS相关基因表达缺陷引起的遗传病。患者幼儿期表现出肥胖和智力低下等症状。已知PWS相关基因只有来自父方时才表达，受基因组上的IC区域调控。下列变异最不可能引起Prader-Willi综合征的是（    ） A．父源15号染色体发生结构变异 B．基因组IC区域发生基因突变 C．母源15号染色体发生基因重组 D．两条15号染色体均来自母方 23．（2025·湖北襄阳·三模）生态位是一个重要的生态学概念，下列相关叙述错误的是（　　） A．生态位涉及物种在群落中所处空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等 B．一个物种的生态位宽度越大，其在自然选择过程中相对越不容易被淘汰 C．生态位相似但存在地理隔离的种群可能会进化出相似的生理结构 D．群落中的生物都有相对稳定的生态位，是物种与无机环境之间协同进化的结果 24．（2025·湖北黄冈·三模）2025年春节档动画电影《哪吒2》席卷全球，在其第一部《哪吒之魔童降世》里，太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节让人觉得很神奇。从生物学视角剖析，下列叙述错误的是（　　） A．从元素和化合物组成的角度看可行，莲藕和人体具有相似的元素组成 B．从遗传物质和表达的角度看可行，莲藕与人均以DNA为主要遗传物质 C．从细胞结构的角度看不可行，人体细胞与莲藕细胞具有不同的结构 D．从生物进化的角度分析可行，人和莲藕由原始的共同祖先进化而来 25．（2025·湖北荆州·模拟预测）甲岛上某种昆虫（性别决定为XY型）的翅形是由基因A/a决定的，该昆虫种群非常大，雌雄个体数基本相等，且可以自由交配。下图表示甲岛上该种昆虫迁到乙、丙两岛若干年后，调查到的相关翅形基因的种类及其频率。下列叙述中正确的是（　　） 基因频率 甲岛 乙岛 丙岛 A 70% 60% 45% A1 　 35% 　 A2 　 　 5% a 30% 5% 50% A．甲、乙、丙三岛间的环境差异加速了不定向进化的发生 B．不同环境条件下基因A1、A2的出现均是A基因不定向突变的结果 C．若翅形基因位于X染色体上，则甲岛上XAXa的基因型频率为21% D．乙、丙两岛上，该昆虫的基因库一定发生了改变，且两岛上的昆虫存在生殖隔离 26．（2025·湖北·模拟预测）适合度代价是指某个性状带来进化优势的同时，导致其他方面的适合度（生物体在特定环境中生存和繁殖的能力）降低的现象。如某农田中有抗药性基因的蝗虫种群，在未喷洒杀虫剂的环境中繁殖能力显著低于普通种群。下列分析错误的是（    ） A．抗药性基因可能影响蝗虫能量代谢相关生理过程 B．该现象体现了生物对不同环境的适应具有相对性 C．长期喷洒杀虫剂会提高抗药基因频率，停止使用后，抗药个体的生存优势可能消失 D．雄性信天翁求偶时展示复杂舞蹈，提高了交配成功率却耗费大量能量是适合度代价的体现 27．（2025·湖北武汉·二模）同域性物种形成是指分布在同一地区内的种群间由于某些因素，出现生殖隔离而形成新物种的过程。异域性物种形成是指种群由于地理隔离，各自独立进化而产生新物种的过程。下列叙述错误的是（    ） A．同域性物种形成的可能性比异域性物种形成更大 B．二倍体植物变为四倍体的过程属于同域性物种形成 C．加拉帕戈斯群岛多种地雀的形成属于异域性物种形成 D．上述两种物种形成的方式均由可遗传变异提供原材料 28．（2025·湖北·二模）白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热病毒的重要媒介。沃尔巴克氏菌是一种广泛分布于节肢动物体内的共生细菌，可使雄性白纹伊蚊不育。科研团队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，并筛选出了“绝育雄蚊”。某地区连续多年投放“绝育雄蚊”防控登革热传播，已取得明显效果。下列有关叙述错误的是（　　） A．白纹伊蚊和沃尔巴克氏菌细胞结构最主要的区别是前者具有核膜 B．登革热病毒利用白纹伊蚊细胞的核糖体合成自身蛋白质 C．“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 D．用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因就可检测某个体是否为“绝育雄蚊” 29．（2025·湖北黄冈·模拟预测）生物进化的实质是种群基因频率的改变。在自然界，由于各种影响总是不可避免的，种群原有的遗传平衡常常会被打破，使基因频率和基因型频率发生改变。下列关于影响遗传平衡的因素的叙述错误的是（    ） A．基因突变产生新的等位基因并遗传给下一代，从而会影响遗传平衡 B．不同的群体混合会发生基因交流，从而影响遗传平衡，产生生殖隔离 C．非随机交配使某种群的子代中某些基因频率较高，从而影响遗传平衡 D．自然选择使群体向着更加适应环境的方向发展导致基因频率定向改变 30．（2025·湖北·二模）金鹃不自行筑巢孵卵，而是将卵产于白耳吸蜜鸟巢中，由其代孵育雏，待金鹃雏鸟孵出便将白耳吸蜜鸟的卵或雏鸟逐出巢外。白耳吸蜜鸟也逐渐进化出识别金鹃雏鸟鸣声的能力，能精准揪出巢中的“外来者”。面对白耳吸蜜鸟的“反击”，金鹃雏鸟也成功进化出模仿白耳吸蜜鸟雏鸟鸣声的能力。下列说法正确的是（    ） A．金鹃雏鸟进化出模仿白耳吸蜜鸟雏鸟鸣声的能力是有利变异积累的结果 B．会模仿白耳吸蜜鸟雏鸟鸣叫的金鹃雏鸟的出现意味着新物种的形成 C．金鹃与白耳吸蜜鸟之间通过捕食和寄生实现了协同进化 D．在此过程中，金鹃、白耳吸蜜鸟的种群基因频率保持不变 31．（2025·湖北·二模）肿瘤微进化学说认为肿瘤细胞在体内环境中通过类似于自然选择的机制发生进化。依据该学说，下列推测不合理的是（    ） A．长期使用化疗药物可能会诱导肿瘤细胞产生耐药性 B．肿瘤细胞的耐药性突变等为肿瘤的进化提供原材料 C．免疫系统的选择作用使肿瘤细胞基因频率定向改变 D．治疗之前进行基因检测有助于实现肿瘤的精准治疗 二、解答题 32．（2025·湖北黄冈·二模）番茄是一种既可自花受粉也可异花受粉的两性植物，具有明显的杂种优势。雄性不育是实现杂种优势利用的重要途径之一。 (1)目前番茄雄性不育ms系的应用最为广泛。ms基因是位于2号染色体上控制番茄雄性不育的基因。研究发现，该基因与野生型可育基因MS在DNA序列上的差别在于ms基因的启动区151bp位置处有一个由398个核苷酸组成的片段插入，由此可见该种雄性不育株的变异类型是 。已知MS对ms为完全显性，基因型为MSms的植株随机传粉两代，F₂中雄性不育植株所占比例为 。 (2)番茄幼苗茎秆颜色紫茎（A）对绿茎（a）为显性，研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交，F₁自交，并对F₂在苗期和结果期进行调查，结果如下表所示。 （单位：株） F₂ 检测单株数 可育株 不育株 苗期紫茎单株 90 89 1 苗期绿茎单株 90 1 89 上述结果说明 ms基因与a基因位于同一条染色体上，判断依据是 。由此得到启发，从个体水平筛选雄性不育番茄的方法是 。 (3)除挖掘不育基因外，DNA甲基化也逐渐成为研究植物雄性不育的重要方向，有望进一步揭示雄性不育的分子机制。欲研究DNA甲基化在番茄雄性不育中的作用，合理的方案包括 。 a.比较雄性不育株和野生型植株的基因组序列差异 b.比较雄性不育株和野生型植株的DNA甲基化水平差异 c.比较雄性不育株和野生型植株中甲基化基因的表达情况 d.研究DNA甲基化对花器官形成或发育相关特异基因表达的影响 e.研究甲基化抑制剂对雄性不育株和野生植株育性的影响 (4)目前雄性不育株多以自然变异为主，可供研究或应用的数量有限。为获得更多雄性不育株用于实验研究，国内某科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除雄蕊特异基因SISTR1成功获得了雄性不育番茄。与自然变异相比，该技术的优点是 。 33．（2025·湖北·模拟预测）发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换称作易位。雄果蝇2、3号染色体发生易位形成易位杂合子（两条新的染色体记为2′、3′），其减数分裂时会形成“十字形”构型，在随后分离时会出现邻近分离或交互分离，形成不同染色体组成的配子（如图1）。果蝇的褐眼（b）和黑檀体（e）基因分别位于2、3号染色体上。现以易位野生型雄果蝇（基因组成及位置如图2）与褐眼黑檀体雌果蝇（bbee）杂交，结果F1中仅出现野生型和褐眼黑檀体，没有褐眼（bb+e）和黑檀体（b+bee）。回答下列问题。      (1)同源染色体片段交换发生的具体时期为 ，这一交换可导致基因重组，试写出这一基因重组的途径: 。 (2)易位属于 变异，会使排列在染色体上的 发生改变，导致性状的变异。 (3)结合易位杂合子减数分裂过程分析，F1中不出现褐眼（bb+e）和黑檀体（b+bee）的原因可能为 。 (4)不考虑互换，图1中易位杂合子可形成 种正常配子，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位杂合子占 。 34．（2025·湖北襄阳·三模）科学家对果蝇进行研究时，偶然发现展翅和粘胶眼（控制基因均位于3号染色体）两种突变性状，并存在致死现象，对其进行单对杂交实验，结果如表。 组合 亲本组合 F1 F2（由F1展翅粘胶眼雌雄果蝇杂交获得） 组合一 展翅×展翅 展翅：野生型＝2:1 \ 组合二 粘胶眼×粘胶眼 粘胶眼：野生型＝2:1 \ 组合三 展翅×粘胶眼 展翅粘胶眼：展翅：粘胶眼：野生型＝1:1:1:1 大量展翅粘胶眼、少量展翅、少量粘胶眼、极少野生型 (1)组合一、二中F1的分离比不为3：1的原因最可能是 。 (2)组合三F2中出现少量非展翅粘胶眼是因为 。 (3)经研究，果蝇2号染色体存在颠倒片段，可确保参与受精的配子2号染色体上的基因未发生交换。翻翅基因（Cy）和星状眼基因（S）均位于2号染色体上，且纯合致死。将某品系翻翅星状眼雌雄果蝇杂交，后代均为翻翅星状眼，这样的品系称为平衡致死系。据此分析推测，要保持一个稳定的平衡致死系应具备的条件是 （写出两条即可，不考虑突变）。 (4)平衡致死系可用于检测果蝇相应染色体上的其他突变基因类型（如显性、隐性、是否致死等）。欲判断诱变处理后的野生型雄果蝇2号染色体上是否发生了非Cy和 S等位的基因突变，研究人员设计如下实验（已知突变基因控制新性状）。    ①将待测雄果蝇与平衡致死系翻翅星状眼雌果蝇杂交得F1，F1出现 ，说明待测雄果蝇未发生显性突变或发生了显性致死突变。 ②选取F1中翻翅雄果蝇，再与平衡致死系的雌果蝇单对交配，分别饲养，杂交得到F2。在 F2中选取翻翅个体相互交配，得到F3。观察并统计F3表型及比例。 预测结果与结论： 若F3中 ，则说明待测雄果蝇2号染色体上未发生基因突变。 若F3中 ，则说明待测雄果蝇2号染色体上发生了隐性且致死的基因突变。 若F3中翻翅：新性状=2：1，则说明待测雄果蝇2号染色体上发生了隐性不致死的基因突变。 35．（2025·湖北·三模）阅读材料,完成下列要求。 水稻是我国重要的粮食作物，水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻（体细胞染色体如图所示）。请据图分析回答下列问题： (1)植株甲的可遗传变异类型具体为 ，请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法： 。 (2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置（写出杂交组合预期结果及结论）。 ① ，将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例； ②若子代 ，R基因在11号正常染色体上；若子代 ，R基因在11号异常染色体上； ③若R位于异常染色体上，若让植株甲、乙进行杂交，假设产生配子时，三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会，然后分离，多出的一条随机分配到细胞的一极，则子代植株表型及比例为 。 (3)水稻细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如图。 根据题意判断，等位基因B、b （填“位于”或“不位于”）第11号染色体上，F2的易感病植株中纯合子占 。 36．（2025·湖北黄冈·二模）土壤酸化导致土壤中离子态Al3+大幅增加。Al3+会抑制根部生长，从而抑制植物生长。研究者对植物如何感知Al3+进而应对 Al3+胁迫开展研究。 (1)Al3+会抑制根部生长，影响根对 的吸收，进而抑制整个植物的生长。Al3+对细胞有毒害，具有Al3+抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的 ，后代抗性不断增强。 (2)有研究认为ALR1可能是Al³⁺的受体，为确定 ALR1与植物抗Al3+性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。    根据图1结果推测ALR1可 （填“提高”或“降低”）植物的抗Al3+性；根据图2结果可知 ALR1对4种金属离子的胁迫响应 （有/无）显著影响。综上分析ALR1可能是Al³⁺的特异性受体。 (3)植物根分泌的有机酸阴离子，能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白。ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。在有铝处理条件下检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出各组的实验结果：    (4)基于以上研究，请从基因工程育种的角度提出一条培育耐铝植物新品种的可行思路： 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题05 遗传的分子基础及生物的变异、育种 考点 5年考情（2021-2025） 命题趋势 考点1 遗传的分子基础 2025、2024、2023 从近五年湖北省高考试题来看，遗传的分子基础是常考考点，常在选择题中出现。在最近的高考中，遗传的转录、染色体结构变异、基因频率的改变与生物进化等考点出现频率较高。 考点2 生物的变异与育种 2024、2023、2023、2022、2021 考点3 生物的进化 2025、2024、2023、2022、2021 考点01 遗传的分子基础 1、（2025·湖北·高考真题）我国科学家对三万余株水稻进行筛选，成功定位并克隆出耐碱—耐热基因ATT，发现该基因编码GA20氧化酶，从而调控赤霉素的生物合成。适宜浓度的赤霉素通过调节SLR1蛋白的含量，能减少碱性和高温环境对植株的损伤。下列叙述错误的是（　　） A．该研究表明基因与性状是一一对应关系 B．ATT基因通过控制酶的合成影响水稻的性状 C．可以通过调节ATT基因的表达调控赤霉素的水平 D．该研究成果为培育耐碱—耐热水稻新品种提供了新思路 【答案】A 【知识点】基因、蛋白质与性状的关系、不同的植物激素对植物生命活动的调节 【分析】转录以DNA一条链为模板，以游离的核糖核苷酸为原料，在RNA聚合酶的催化作用下合成RNA的过程。翻译以mRNA为模板，以游离的氨基酸为原料，在酶的催化作用下合成蛋白质的过程。 【详解】A、题干中ATT基因通过调控赤霉素合成影响耐碱和耐热两种性状，体现基因和性状不是简单的一一对应关系，A错误； B、ATT基因编码GA20氧化酶，通过控制酶的合成调控代谢过程，进而影响性状，符合基因间接控制性状的途径，B正确； C、ATT基因的表达产物是赤霉素合成的关键酶，调节其表达可改变赤霉素水平，C正确； D、克隆ATT基因后，可通过转基因技术培育耐碱—耐热水稻，D正确； 故选A。 2、（2025·湖北·高考真题）科研人员以SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，以EdU作为细胞DNA复制的标记，揭示了AP2A1蛋白通过调节p53蛋白表达量来影响细胞衰老的机制，实验结果如下图。下列叙述错误的是（　　） A．对照组中也有衰老的细胞 B．蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累 C．据图可推测衰老细胞中各种蛋白质的表达量上升 D．含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛 【答案】C 【知识点】细胞的衰老、基因、蛋白质与性状的关系、验证性实验与探究性实验 【分析】衰老的细胞主要具有以下特征： （1）细胞内的水分减少，结果使细胞萎缩。体积变小，细胞新陈代谢的速率减慢。 （2）细胞内多种酶的活性降低。例如，由于头发基部的黑色素细胞衰老，细胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，所以老人的头发会变白。 （3）细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累，它们会妨碍细胞内物质的交流和传递，影响细胞正常的生理功能。细胞内呼吸速率减慢，细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。 （4）细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。 【详解】A、从左图看出，对照组中SA-β-Gal含量不为0，而SA-β-Gal作为细胞衰老的分子标志，所以对照组中也有衰老的细胞，A正确； B、从最右图看出，AP2A1基因过度表达组中p53蛋白含量明显比对照组多，所以可能蛋白质AP2A1促进了细胞中p53蛋白积累，B正确； C、据图可知，衰老细胞中与衰老有关的蛋白质表达量增加，但不是各种蛋白质的表达量都会增加，C错误； D、EdU作为细胞DNA复制的标记，细胞增殖过程中会发生DNA复制，所以含EdU标记的细胞所占比例越大，表明细胞增殖越旺盛，D正确。 故选C。 3、（2025·湖北·高考真题）大数据时代，全球每天产生海量数据，预计2040年需一百万吨硅基芯片才能储存全球一年产生的数据。为解决这一难题，科学家尝试运用DNA来储存数据。我国科学家已经将汉代拓片、熊猫照片等文化数据写入DNA，实现数据长期保存。下列叙述中，DNA可以作为存储介质的优点不包括（　　） A．DNA具有可复制性，有利于数据的传播 B．可通过DNA转录和翻译传递相应数据信息 C．DNA长链中碱基排列的多样化，为大量数据的存储提供可能 D．DNA作为存储介质体积小，为数据携带和保存节约了大量空间 【答案】B 【知识点】DNA分子的结构和特点、遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】DNA独特的双螺旋结构构成了DNA分子的稳定性；DNA分子由于碱基对的数量不同，碱基对的排列顺序千变万化，因而构成了DNA分子的多样性；不同的每个DNA分子的碱基对都有特定的排列顺序，特定的遗传信息，从而使DNA分子具有特异性。遗传信息就储存在DNA分子碱基对（脱氧核苷酸）的排列顺序中。 【详解】A、DNA通过半保留复制可快速扩增数据，便于传播，A不符合题意； B、DNA储存数据时，信息读取依赖测序技术而非转录翻译（后者为生物体内表达遗传信息的过程），与数据存储无关，B符合题意； C、DNA碱基对排列顺序的多样性使其可编码海量信息，是存储优势，C不符合题意； D、DNA分子结构紧凑，单位体积存储密度极高，节省空间，D不符合题意； 故选B。 4、（2024·湖北·高考真题）编码某蛋白质的基因有两条链，一条是模板链（指导mRNA合成），其互补链是编码链。若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则该序列所对应的反密码子是（    ） A．5＇—CAU—3＇ B．5＇—UAC—3＇ C．5＇—TAC—3＇ D．5＇—AUG—3＇ 【答案】A 【知识点】遗传信息的转录、遗传信息的翻译 【分析】DNA中进行mRNA合成模板的链为模板链，与模板链配对的为编码链，因此mRNA上的密码子与DNA编码链的碱基序列相近，只是不含T，用U代替，据此答题。 【详解】若编码链的一段序列为5＇—ATG—3＇，则模板链的一段序列为3＇—TAC—5＇，则mRNA碱基序列为5＇—AUG—3＇，该序列所对应的反密码子是5＇—CAU—3＇，A正确，BCD错误。 故选A。 5、（2024·湖北·高考真题）模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”（实验一）中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验（实验二）中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验（实验三）中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是（    ） A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 【答案】C 【知识点】观察细胞的减数分裂实验、性状分离比的模拟实验、DNA分子的结构和特点 【分析】用甲乙两个小桶分别代表雌雄生殖器官，甲乙两小桶内的彩球分别代表雌雄配子，用不同彩球的随机结合，模拟生物在生殖过程中，雌雄配子的随机组合。 【详解】A、实验一中小球的大小、质地应该相同，使抓摸时手感一样，以避免人为误差，而绿豆和黄豆的大小、手感不同，A错误； B、实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误； C、DNA连接酶是连接两个DNA片段，形成磷酸二酯键，实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确； D、向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟雌雄配子的自由组合，D错误。 故选C。 6、（2024·湖北·高考真题）不同品种烟草在受到烟草花叶病毒（TMV）侵染后症状不同。研究者发现品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型；F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1。对决定该性状的N基因测序发现，甲的N基因相较于乙的缺失了2个碱基对。下列叙述正确的是（    ） A．该相对性状由一对等位基因控制 B．F1自交所得的F2中敏感型和非敏感型的植株之比为13∶3 C．发生在N基因上的2个碱基对的缺失不影响该基因表达产物的功能 D．用DNA酶处理该病毒的遗传物质，然后导入到正常乙植株中，该植株表现为感病 【答案】D 【知识点】9:3:3:1和1:1:1:1的变式类型及应用、RNA是遗传物质的实验证据、基因突变 【分析】双杂合子测交后代分离比为3∶1，则可推测双杂合子自交后代的分离比为15∶1。 【详解】A、已知品种甲受TMV侵染后表现为无症状（非敏感型），而品种乙则表现为感病（敏感型）。甲与乙杂交，F1均为敏感型，说明敏感型为显性性状，F1与甲回交相当于测交，所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，说明控制该性状的基因至少为两对独立遗传的等位基因，假设为A/a、B/b，A错误； B、根据F1与甲回交所得的子代中，敏感型与非敏感型植株之比为3∶1，可知子一代基因型为AaBb，甲的基因型为aabb，且只要含有显性基因即表现敏感型，因此子一代AaBb自交所得子二代中非敏感型aabb占1/4×1/4=1/16，其余均为敏感型，即F2中敏感型和非敏感型的植株之比为15∶1，B错误； C、发生在N基因上的2个碱基对的缺失会导致基因的碱基序列改变，使表现敏感型的个体变为了非敏感型的个体，说明发生在N基因上的2个碱基对的缺失会影响该基因表达产物的功能，C错误； D、烟草花叶病毒遗传物质为RNA，由于酶具有专一性，用DNA酶处理该病毒的遗传物质，其RNA仍保持完整性，因此将处理后的病毒导入到正常乙植株中，该植株表现为感病，D正确。 故选D。 7、（2025·湖北·高考真题）某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA．该病毒具有包膜结构，包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后，两者的膜发生融合，从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。回答下列问题： (1)要清楚观察病毒的形态结构需要使用的显微镜类型是 。 (2)体外培养的梭形昆虫细胞，被上述病毒感染后会转变为圆球形，原因是病毒感染引起了昆虫细胞内 （填细胞结构名称）的改变。 (3)这类病毒的基因组中通常含有抗细胞凋亡的基因，这类基因对病毒的生物学意义是： 。 (4)该病毒DNA能在宿主细胞中自我复制，却无法在大肠杆菌中复制。为解决这一问题，可在该病毒的DNA中插入 序列，以实现利用大肠杆菌扩增该病毒DNA的目的。 (5)用该病毒感染哺乳动物细胞，可以在细胞内检测到该病毒完整的基因组DNA，但无对应的转录产物。推测其无法转录的原因是： 。 (6)采用脂溶剂处理该病毒颗粒可使病毒失去对宿主细胞的感染性，其原因是： 。 【答案】(1)电子显微镜 (2)细胞骨架 (3)抑制宿主细胞的凋亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所 (4)大肠杆菌复制原点 (5)病毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子 (6)蛋白镶嵌或贯穿于膜上，脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解，包膜上的蛋白A游离，蛋白A与细胞膜受体结合不能使病毒DNA进入细胞内 【知识点】生物的基本特征及病毒（旧）、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞 【分析】病毒的结构较为简单，无细胞结构，主要由核酸（DNA 或 RNA）和蛋白质外壳组成。有些病毒在核衣壳之外还有包膜结构。核酸是病毒的遗传物质，储存着病毒的遗传信息，控制着病毒的繁殖、变异等生命活动。蛋白质外壳则起到保护核酸的作用，同时还能介导病毒与宿主细胞的识别与结合。具有包膜的病毒，其包膜一般来源于宿主细胞膜或核膜，包膜上镶嵌着一些糖蛋白刺突，这些刺突有助于病毒吸附和侵入宿主细胞。 【详解】（1）病毒个体极其微小，普通光学显微镜无法清晰观察其形态结构，需要使用电子显微镜才能清楚观察病毒的形态结构。 （2）细胞骨架对于维持细胞的形态具有重要作用，体外培养的梭形昆虫细胞被病毒感染后转变为圆球形，很可能是病毒感染引起了昆虫细胞内细胞骨架的改变。 （3）病毒需要在宿主细胞内进行生存和繁殖，细胞凋亡会导致宿主细胞死亡，不利于病毒的生存和繁殖。病毒基因组中含有的抗细胞凋亡基因可以抑制宿主细胞的凋亡，为病毒的复制和繁殖提供更多的时间和场所 。 （4）要使病毒 DNA 能在大肠杆菌中复制，需要在病毒 DNA 中插入大肠杆菌复制原点序列，这样才能利用大肠杆菌细胞内的复制系统进行复制。 （5）转录需要特定的酶等条件，该病毒 DNA 能进入哺乳动物细胞，但无对应的转录产物，可能是因为病毒基因组没有在哺乳动物细胞中表达的启动子。 （6）该病毒具有包膜结构，包膜的主要成分是脂质等，脂溶剂可以溶解病毒的包膜，蛋白镶嵌或贯穿于膜上，脂溶剂处理该病毒颗粒使得包膜溶解，包膜上的蛋白A游离，蛋白A与细胞膜受体结合不能使病毒DNA进入细胞内。 8、（2025·湖北·高考真题）治疗疟疾的药物青蒿素主要从植物黄花蒿中提取，但含量低。为培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种，科研工作者开展了相关研究，发现青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，并受到如水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等植物激素的调节。研究表明，SA和MeJA通过调控miR160的表达量（miR160是一种微小RNA，能与靶mRNA结合，引起后者降解），影响黄花蒿腺毛密度和青蒿素含量。miR160的一种靶mRNA编码ARFI蛋白，该蛋白影响青蒿素合成关键酶基因DBR2的表达。研究结果如图所示。 回答下列问题： (1)青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，其根本原因是： 。 (2)据图分析可知，miR160的表达量与青蒿素含量间呈现 相关性，并且可以推测外源MeJA处理对青蒿素含量的影响是： 。 (3)基于上述材料，miR160通过直接影响 ，调控青蒿素的合成。 (4)请写出SA、ARF1、miR160和DBR2调控青蒿素生物合成的通路（用“→”表示促进，用“—|”表示抑制，显示各成员间的调控关系）： 。 (5)请根据上述材料，提出一种培育青蒿素含量高的黄花蒿新品种的思路： 。 【答案】(1)与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中选择性表达 (2) 负 外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加 (3)ARF1 蛋白的合成（或 ARF1 基因的表达） (4)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 (5)通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因（或抑制 miR160 基因的表达 ） 【知识点】遗传信息的翻译、基因、蛋白质与性状的关系、其他植物激素的产生、分布和功能 【分析】细胞中的基因是一样的，但在细胞分化过程中，不同细胞会有选择地表达某些基因，关闭另一些基因，这就是基因的选择性表达。就像在黄花蒿叶片腺毛细胞中，与青蒿素合成相关的基因表达，使得这些细胞能合成和积累青蒿素；而在其他细胞中，这些基因不表达，就不能合成青蒿素 。基因选择性表达受多种因素调控，它决定了细胞的功能和特性，是细胞分化、个体发育等生命过程的基础。 【详解】（1）在细胞分化过程中，基因会进行选择性表达。青蒿素主要在叶片的腺毛中合成与积累，这是因为与青蒿素合成相关的基因在叶片腺毛细胞中进行了选择性表达。 （2）①观察可知，miR160 基因过表达时，青蒿素含量降低；敲除 miR160 基因时，青蒿素含量升高，所以 miR160 的表达量与青蒿素含量间呈现负相关性。 ②从图中看到，MeJA 处理组与对照组相比，miR160 表达量降低，而 miR160 表达量与青蒿素含量负相关，所以可以推测外源 MeJA 处理会使青蒿素含量增加。 （3）已知 miR160 是一种微小 RNA，能与靶 mRNA 结合，引起后者降解，且 miR160 的一种靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白，所以 miR160 通过直接影响 ARF1 蛋白的合成（或 ARF1 基因的表达），调控青蒿素的合成。 （4）根据题意，SA 和 MeJA 通过调控 miR160 的表达量，miR160 能影响 ARF1 蛋白（因为其靶 mRNA 编码 ARF1 蛋白），ARF1 蛋白影响青蒿素合成关键酶基因 DBR2 的表达，进而影响青蒿素合成。所以调控通路为：SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 （这里表示 SA 抑制 miR160 表达，miR160 抑制 ARF1 表达，ARF1 促进 DBR2 表达，DBR2 促进青蒿素合成 ） （5）由于 miR160 的表达量与青蒿素含量呈负相关，所以可以通过基因工程技术敲除黄花蒿中的 miR160 基因，或者抑制 miR160 基因的表达，从而培育出青蒿素含量高的黄花蒿新品种。 考点02 生物的变异与育种 1、（2023·湖北·高考真题）DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列，可检测识别区间的任意片段，并形成杂交信号。某探针可以检测果蝇Ⅱ号染色体上特定DNA区间。某果蝇的Ⅱ号染色体中的一条染色体部分区段发生倒位，如下图所示。用上述探针检测细胞有丝分裂中期的染色体（染色体上“—”表示杂交信号），结果正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【知识点】染色体结构的变异 【分析】染色体结构的改变，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。大多数染色体结构变异对生物体是不利的，有的甚至会导致生物体死亡。 【详解】DNA探针是能与目的DNA配对的带有标记的一段核苷酸序列并形成杂交信号，根据图示信息，倒位发生在探针识别序列的一段，因此发生倒位的染色体的两端都可被探针识别，故B正确。 故选B。 2、（2023·湖北·高考真题）现有甲、乙两种牵牛花，花冠的颜色由基因A、a控制。含A基因的牵牛花开紫花，不含A基因的牵牛花开白花。甲开白花，释放的挥发物质多，主要靠蛾类传粉；乙开紫花，释放的挥发物质少，主要靠蜂类传粉。若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强。根据上述材料，下列叙述正确的是（　　） A．甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，对维持两物种生殖隔离具有重要作用 B．在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，A基因突变加快 C．将A基因引入甲植物种群后，甲植物种群的基因库未发生改变 D．甲释放的挥发物是吸引蛾类传粉的决定性因素 【答案】A 【知识点】基因突变、基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成 【分析】根据题干信息“将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变，但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强”，可知吸引蛾类或蜂类传粉的决定性因素是花冠颜色。 【详解】A、甲、乙两种牵牛花传粉昆虫的差异，导致两物种之间不会交叉传粉，对维持两物种生殖隔离具有重要作用，A正确； B、甲主要靠蛾类传粉，在蛾类多而蜂类少的环境下，甲有选择优势，但并不会导致A基因突变加快，B错误； C、基因库是指一个种群内所有个体的全部基因，将A基因引入甲植物种群（本身不含A基因）后，甲植物种群的基因库发生改变 ，C错误； D、若将A基因转入甲，其花颜色由白变紫，其他性状不变（释放的挥发物质没有改变），但对蛾类的吸引下降，对蜂类的吸引增强，推测花冠颜色为白色是吸引蛾类传粉的决定性因素，而不是释放的挥发物，D错误。 故选A。 3、（2022·湖北·高考真题）为了分析某21三体综合征患儿的病因，对该患儿及其父母的21号染色体上的A基因（A1~A4）进行PCR扩增，经凝胶电泳后，结果如图所示。关于该患儿致病的原因叙述错误的是（　　） A．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 B．考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 C．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常 D．不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常 【答案】D 【知识点】卵细胞的形成过程、减数分裂异常情况分析 【分析】 减数分裂过程：1、细胞分裂前的间期：细胞进行DNA复制；2、减一前期：同源染色体联会，形成四分体，形成染色体、纺锤体，核仁核膜消失，同源染色体非姐妹染色单体可能会发生交叉互换；3、减一中期：同源染色体着丝点（粒）对称排列在赤道板两侧；4、减一后期：同源染色体分离，非同源染色体自由组合，移向细胞两极；5、减一末期：细胞一分为二，形成次级精母细胞或形成次级卵母细胞和第一极体；6、减二前期：次级精母细胞中染色体再次聚集，再次形成纺锤体；7、减二中期：染色体着丝点排在赤道板上；8、减二后期：染色体着丝点（粒）分离，染色体移向两极；9、减二末期：细胞一分为二，次级精母细胞形成精细胞，次级卵母细胞形成卵细胞和第二极体。 【详解】A、如果发生交叉互换，卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，A正确； B、考虑同源染色体交叉互换，卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，A2、A3所在的染色体可进入同一个卵细胞，B正确； C、不考虑同源染色体交叉互换，可能是卵原细胞减数第一次分裂21号染色体分离异常，C正确。 D、不考虑同源染色体交叉互换，患儿含有三个不同的等位基因，不可能是卵原细胞减数第二次分裂21号染色体分离异常，D错误。 故选D。 4、（2021·湖北·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 【答案】D 【知识点】基因突变、基因重组、自然选择与适应的形成、隔离与物种的形成 【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。 5、（2021·湖北·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： 。 【答案】(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 【知识点】基因突变、DNA分子上碱基对的改变对后代性状的影响、自然选择与适应的形成、屠呦呦与青蒿素的发现 【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。 【详解】（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。 考点03 生物的进化 1、（2025·湖北·高考真题）若在一个随机交配的二倍体生物种群中，偶然出现一个有利突变基因，该突变基因可能是隐性或显性，具有突变表型的个体更容易生存和繁衍。图1与图2是在自然选择下突变基因的频率变化趋势图。据图分析，下列叙述正确的是（　　）      A．图1曲线在1200代左右时形成了新物种 B．对比图1与图2，推测图1中有利突变基因为隐性 C．随着世代数的增加，图2曲线的峰值只能接近1，无法等于1 D．图2曲线在200~400代增长慢，推测该阶段含有利基因的纯合体占比少 【答案】D 【知识点】基因频率的改变与生物进化、隔离与物种的形成 【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 【详解】A、据图分析，图1曲线在1200代左右时突变基因频率达到1，种群基因频率改变，说明生物进化，但新物种的形成通常需要生殖隔离的出现，仅基因频率变化不能直接证明新物种形成，A错误； B、据图可知，图1有利突变基因频率上升较快，而图2曲线突变基因频率初期增长缓慢但后期加速，据此推测图1中有利突变基因为显性，即一旦发生突变，杂合子即可表现，B错误； C、图2曲线突变基因频率初期增长缓慢但后期加速，相关突变是隐性突变，由于其更有生存和繁衍优势，显性个体被淘汰，则最终可能导致峰值等于1，C错误； D、设相关基因是A/a，图2在200~400代增长慢，可能因隐性基因的纯合体（aa）占比少，此时选择主要作用于杂合子（Aa），导致频率上升较慢，D正确。 故选D。 2、（2024·湖北·高考真题）研究发现，某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧。不同芦鹀种群的两个和求偶有关的鸣唱特征，相较于其他鸣唱特征有明显分歧。因此推测和求偶有关的鸣唱特征，在芦鹀的早期物种形成过程中有重要作用。下列叙述错误的是（    ） A．芦鹀的鸣唱声属于物理信息 B．求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果 C．芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体 D．和求偶有关的鸣唱特征的差异，表明这三个芦鹀种群存在生殖隔离 【答案】D 【知识点】隔离与物种的形成、生态系统中信息的种类、作用及传递过程 【分析】1、生态系统中信息的种类 （1）物理信息：生态系统中的光、声、温度、湿度、磁力等，通过物理过程传递的信息，如蜘蛛网的振动频率。 （2）化学信息：生物在生命活动中，产生了一些可以传递信息的化学物质，如植物的生物碱、有机酸，动物的性外激素等。 （3）行为信息：动物的特殊行为，对于同种或异种生物也能够传递某种信息，如孔雀开屏。 2、信息传递在生态系统中的作用： （1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的传递。 （2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息的传递。 （3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，以维持生态系统的稳定。 【详解】A、物理信息是指通过物理过程传递的信息，芦鹀的鸣唱声属于物理信息，A正确； B、某种芦鹀分布在不同地区的三个种群，因栖息地环境的差异导致声音信号发生分歧，由此可知，求偶的鸣唱特征是芦鹀与栖息环境之间协同进化的结果，B正确； C、完整信息传递过程包括了信息源、信道和信息受体，芦鹀之间通过鸣唱形成信息流，芦鹀既是信息源又是信息受体，C正确； D、判断两个种群是否为同一物种，主要依据是它们是否存在生殖隔离，即二者的杂交子代是否可育，由和求偶有关的鸣唱特征的差异，无法表明这三个芦鹀种群是否存在生殖隔离，D错误。 故选D。 3、（2024·湖北·高考真题）某二倍体动物的性别决定方式为ZW型，雌性和雄性个体数的比例为1∶1。该动物种群处于遗传平衡，雌性个体中有1/10患甲病（由Z染色体上h基因决定）。下列叙述正确的是（    ） A．该种群有11%的个体患该病 B．该种群h基因的频率是10% C．只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型共有6种 D．若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，H基因频率不变 【答案】B 【知识点】伴性遗传的遗传规律及应用、基因频率的改变与生物进化 【分析】分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率为10%，ZH的基因频率为90%。 【详解】A、分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率为10%，该种群种患该病的个体的基因型有ZhW和ZhZh，由于雌性和雄性个体数的比例为1∶1，该种群患病概率为（10%+10%×10%）×1/2=5.5%，A错误； B、分析题干信息可知，雌性个体中有1/10患甲病，且该病由Z染色体上h基因决定，所以Zh的基因频率为10%，B正确； C、只考虑该对基因，种群繁殖一代后基因型有ZHZH、ZHZh、ZhZh、ZHW、ZhW，共5种，C错误； D、若某病毒使该种群患甲病雄性个体减少10%，则种群中h基因频率降低，H基因频率应增大，D错误。 故选B。 4、（2023·湖北·高考真题）某二倍体动物种群有100个个体，其常染色体上某基因有A1、A2、A3三个等位基因。对这些个体的基因A1、A2、A3进行PCR扩增，凝胶电泳及统计结果如图所示。该种群中A3的基因频率是（　　）    A．52% B．27% C．26% D．2% 【答案】B 【知识点】基因频率的改变与生物进化 【分析】分析题意可知，A1、A2、A3为复等位基因，每个个体的基因都是成对存在的，故电泳结果上，只出现一个条带的个体是相应基因的纯合个体。 【详解】分析电泳图，含A3基因的个体有2个A3A3，15个A1A3，35个A2A3，所以A3的基因频率是：（2×2+15+35）÷（100×2）×100%=27%，B正确。 故选B。 5、（2022·湖北·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（　　） 植株类型 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 【答案】D 【知识点】叶绿体中色素的种类、含量及功能、基因突变、协同进化与生物多样性 【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。 6、（2022·湖北·高考真题）新冠病毒是一种RNA病毒，其基因组含有约3万个核苷酸。该病毒可通过表面S蛋白与人细胞表面的ACE2蛋白结合而进入细胞。在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA，指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶，该聚合酶催化RNA合成时碱基出错频率为10-5。下列叙述正确的是（　　） A．新冠病毒只有在选择压力的作用下才发生基因突变 B．ACE2蛋白的出现是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果 C．注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别ACE2蛋白的抗体 D．新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标 【答案】D 【知识点】基因频率的改变与生物进化、体液免疫、新型冠状病毒及相关 【分析】 体液免疫：一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号；一些病原体被树突状细胞、B细胞等抗原呈递细胞摄取；抗原呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，然后传递给辅助性T细胞；辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号；辅助性T细胞开始分裂、繁殖快，并分泌细胞因子；B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞，细胞因子能促进B细胞的分裂、分化；浆细胞产生和分泌大量抗体，抗体可以随体液在全身循环并与这种病原体结合；抗体与病原体的结合可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附。 进化：在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多机会产生后代，种群中相应的基因频率会不断提高，相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应的基因频率会不断降低。 【详解】A、病毒的突变是随机的、不定向的，A错误； B、人类本身含有ACE2蛋白，并非是人类抵抗新冠病毒入侵的进化结果，B错误； C、注射新冠病毒疫苗后，人体可产生识别新冠病毒的抗体，C错误； D、在细胞中该病毒的RNA可作为mRNA，指导合成病毒复制所需的RNA聚合酶，新冠病毒RNA聚合酶可作为研制治疗新冠肺炎药物的有效靶标，D正确。 故选D。 7、（2021·湖北·高考真题）酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，叶片嫩而多肉，深受大象喜爱。其枝条在大象进食时常被折断掉到地上，遭到踩踏的枝条会长成新的植株。白天马齿苋属植物会关闭气孔，在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来。针对上述现象，下列叙述错误的是（    ） A．大象和马齿苋属植物之间存在共同进化 B．大象和马齿苋属植物存在互利共生关系 C．水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素 D．白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用 【答案】B 【知识点】影响光合作用的因素、协同进化与生物多样性、群落中生物的种间关系 【分析】1、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，这就是共同进化。 2、互利共生是指两种生物生活在一起，彼此有利，两者分开以后双方的生活都要受到很大影响，甚至不能生活而死亡。 【详解】A、大象和马齿苋属植物属于不同种生物，它们之间相互影响，不断进化和发展，存在共同进化，A正确； B、酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物叶片嫩而多肉，深受大象喜爱，因此大象和马齿苋属植物存在捕食关系，B错误； C、酷热干燥的某国家公园内生长有很多马齿苋属植物，酷热干燥缺少水分，因此水分是马齿苋属植物生长的主要限制因素，C正确； D、白天马齿苋属植物会关闭气孔，但在凉爽的夜晚吸收CO2并储存起来，这些CO2在白天释放出来供给马齿苋属植物光合作用需要，因此白天马齿苋属植物气孔关闭，仍能进行光合作用，D正确。 故选B。 8、（2024·湖北·高考真题）苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白，被棉铃虫吞食后活化，再与肠道细胞表面受体结合，形成复合体插入细胞膜中，直接导致细胞膜穿孔，细胞内含物流出，直至细胞死亡。科学家将编码Bt毒蛋白的基因转入棉花植株，获得的转基因棉花能有效防控棉铃虫的危害。回答下列问题： (1)Bt毒蛋白引起的细胞死亡属于 （填“细胞坏死”或“细胞凋亡”）。 (2)如果转基因棉花植株中Bt毒蛋白含量偏低，取食后的棉铃虫可通过激活肠干细胞分裂和 产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降。请据此提出一项可提高转基因棉花杀虫效果的改进思路： 。 (3)在Bt毒蛋白的长期选择作用下，种群中具有抗性的棉铃虫存活的可能原因是：肠道细胞表面受体蛋白的 或 发生变化，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。 (4)将Bt毒蛋白转基因棉花与非转基因棉花混种，可以延缓棉铃虫对转基因棉花产生抗性，原因是 。 【答案】(1)细胞坏死 (2) 细胞分化 抑制肠干细胞的激活/棉花植株中转入多个Bt毒蛋白的基因或者促进Bt毒蛋白的基因的表达，从而使Bt毒蛋白含量增加 (3) 空间结构 数量 (4)混种可使棉铃虫有更多的生存空间，缓解棉铃虫种群抗Bt毒蛋白的抗性基因频率的增加速度 【知识点】细胞的分化、自然选择与适应的形成、基因频率的改变与生物进化、细胞坏死 【分析】1、细胞坏死：在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，物理性或化学性的损害因子及缺氧与营养不良等导致的细胞坏死。 2、细胞的凋亡：由基因决定的细胞自动结束生命的过程。 【详解】（1）细胞坏死指的是在种种不利因素影响下，由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，Bt毒蛋白作为损害因子，导致该生物的死亡，属于细胞坏死。 （2）分析题意可知：干细胞能够通过增殖和分化不断补充到体细胞中去，即肠干细胞分裂和分化产生新的肠道细胞，修复损伤的肠道，由此导致杀虫效果下降；所以可以选择抑制肠干细胞分裂和分化的激活，或者棉花植株中转入多个Bt毒蛋白的基因或者促进Bt毒蛋白的基因的表达，从而使Bt毒蛋白含量增加，来提高转基因棉花杀虫效果。 （3）在Bt毒蛋白的长期选择作用下，会使肠道细胞表面受体蛋白的结构或数量发生变化，使该受体蛋白无法与Bt毒蛋白结合，导致棉铃虫对Bt毒蛋白产生抗性。 （4）该做法为棉铃虫提供正常的取食环境，始终保持一定的敏感棉铃虫种群，即使部分棉铃虫对转基因抗虫棉产生了抗性，但因其与敏感棉铃虫交配，后代抗性基因会发生分离，具备抗性的棉铃虫种群基因频率不会迅速增加。 一、单选题 1．（2025·湖北襄阳·三模）研究人员发现肺炎克雷伯菌能以非编码RNA的局部为模板通过多轮滚环逆转录产生cDNA，如图所示。当克雷伯菌被噬菌体侵染后，会以单链cDNA为模板合成双链cDNA，然后表达出氨基酸序列重复的蛋白质，抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制。相关叙述正确的是（　　） A．双链cDNA的合成不需要用到DNA聚合酶 B．逆转录过程的原料是4种核糖核苷酸 C．翻译时mRNA上终止密码子5’-UAG-3’会和tRNA上5’-CUA-3’的反密码子配对 D．克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础 【答案】D 【分析】中心法则：（1）遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的复制；（2）遗传信息可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。后来中心法则又补充了遗传信息从RNA流向RNA以及从RNA流向DNA两条途径。 【详解】A、双链cDNA的合成即DNA复制需要用到DNA聚合酶，A错误； B、滚环逆转录的产物是DNA，合成DNA的原料是4种脱氧核糖核苷酸，B错误； C、终止密码子一般没有对应的氨基酸，不会与tRNA上的反密码子配对，C错误； D、cDNA表达出氨基酸序列重复的蛋白质，抑制细菌自身生长，从而阻止噬菌体复制，克雷伯菌能合成逆转录酶是其阻止噬菌体复制的基础，D正确。 故选D。 2．（2025·湖北武汉·三模）我国科学家研究发现，家蚕的幼虫发育为成虫的过程中，DNA甲基化水平会发生显著变化。通过基因编辑技术降低DNA甲基化酶的表达后，即使在不适宜的环境（如低温）中，幼虫也能正常发育为成虫。下列叙述正确的是（    ） A．DNA甲基化不改变碱基序列和生物个体表型 B．正常发育的家蚕幼虫DNA甲基化程度显著高于发育停滞的幼虫 C．提高DNA甲基化酶表达可模拟低温环境的发育信号 D．DNA高甲基化是家蚕适应不利环境的必要条件 【答案】C 【分析】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、DNA 甲基化属于表观遗传，不改变碱基序列，但会影响基因表达，进而影响生物个体表型，A错误； B、根据题意，降低 DNA 甲基化酶的表达后，在低温等不适宜环境中幼虫也能正常发育，说明正常发育时 DNA 甲基化程度较低，即正常发育的家蚕幼虫 DNA 甲基化程度显著低于发育停滞的幼虫，B错误； C、提高 DNA 甲基化酶表达会使 DNA 甲基化水平升高，使幼虫不能发育为成虫，结合题意，在低温环境下，幼虫不能正常发育为成虫，因此提高DNA甲基化酶表达可模拟低温环境的发育信号，C正确； D、由题可知，降低 DNA 甲基化酶表达，即降低 DNA 甲基化水平，家蚕能在不适宜环境中正常发育，说明 DNA 低甲基化是家蚕适应不利环境的条件，D错误。 故选C。 3．（2025·湖北黄冈·三模）基因表达受到一系列复杂调控元件的精密协调。增强子和沉默子均是非编码DNA序列，增强子可与特定蛋白质（转录因子）结合，增强一个或多个基因的转录水平；沉默子通过结合抑制性转录因子或复合物，降低甚至关闭目标基因的转录活性。下列叙述错误的是（　　） A．增强子和沉默子都具有特定的碱基序列 B．增强子和沉默子对基因表达的调控属于转录水平调控 C．沉默子可通过阻止转录因子或RNA聚合酶接近启动子来发挥作用 D．DNA甲基化修饰的表观遗传因未改变基因的碱基序列而不可遗传 【答案】D 【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，如DNA的甲基化，甲基化的基因不能与RNA聚合酶结合，故无法进行转录产生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。 【详解】A 、增强子和沉默子都是DNA序列，DNA由特定碱基组成，所以它们都有特定碱基序列，A正确； B、增强子结合转录因子增强基因转录水平，沉默子结合抑制性转录因子降低基因转录活性，都作用于转录过程，属于转录水平调控，B正确； C、沉默子结合抑制性转录因子或复合物，可阻碍转录因子、RNA聚合酶接近启动子，影响转录起始，C正确； D、DNA 甲基化等表观遗传（表观遗传 ）修饰，虽未改变基因碱基序列，但可通过影响基因表达等传递给后代，是可遗传的，D错误。 故选D。 4．（2025·湖北黄冈·三模）端粒酶在细胞中负责端粒的延长，由蛋白质和RNA模板组成，作用原理如图。延伸完一段，端粒酶就会移动到延伸好的端粒DNA末端，多次重复图示过程，直至端粒延伸至正常长度。下列叙述正确的是（　　）    A．每条染色体上端粒数为固定的二个 B．端粒DNA的延伸过程实质是基因的转录过程 C．端粒酶RNA右侧未标注片段也具有序列3′－AAUCCC－5′ D．图中延伸方向是端粒DNA单链的5′端 【答案】C 【分析】题意分析，端粒酶由蛋白质和RNA组成，可以延长端粒DNA，该过程属于逆转录过程。 【详解】A、每条染色体上端粒数为2个或4个，对于含有染色单体的染色体来讲，则含有4个端粒，A错误； B、端粒DNA的延伸过程是以RNA为模板合成DNA的过程，属于逆转录，B错误； C、端粒酶RNA的模板区域需重复使用以延长端粒（如图可知，端粒酶RNA序列为3'-AAUCCC-5'），因此右侧未标注片段应保留相同的序列（3′-AAUCCC-5′），确保多次循环延伸时的模板功能，C正确； D、图中延伸方向是端粒DNA单链的3'端，D错误。 故选C。 5．（2025·湖北黄冈·模拟预测）在实验探究中，采取科学合理方法有助于得到可信的结果，下列相关实验叙述正确的是（    ） A．孟德尔和摩尔根均通过“亲本杂交得F1，F1自交得F2”的实验来验证假说是否正确 B．艾弗里的体外转化实验中，向细胞提取物中加入各种酶，是利用了“减法原理” C．赫尔希和蔡斯在噬菌体侵染实验中，用³²P标记噬菌体，若搅拌不充分，会使上清液的放射性减少 D．在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，可采用样方法统计种群密度 【答案】B 【分析】摩尔根果蝇杂交实验证实基因在染色体上用的是假说-演绎法；孟德尔豌豆杂交实验提出遗传定律用的是假说-演绎法。 【详解】A、孟德尔设计的测交方法来验证基因的分离和自由组合的假说，摩尔根也设计了测交实验来验证基因在染色体上，A错误； B、艾弗里的肺炎链球菌转化实验在控制自变量时采用“减法原理”，在实验组分别添加不同酶来处理S型菌的细胞提取物，以探究转化因子。这种控制自变量的方法符合实验逻辑，B正确； C、32P标记的是噬菌体的DNA，噬菌体侵染细菌实验中，只有DNA进入细菌并作为模板控制子代噬菌体的合成，搅拌的目的是使得吸附在细菌表面的噬菌体蛋白质外壳与细菌分离，搅拌不充不影响上清液的放射性，C错误； D、在探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，应当用抽样检测法调查酵母菌的种群数量，D错误。 故选B。 6．（2025·湖北武汉·模拟预测）三种常见抗生素的物理性质及作用特点如下表所示，下列叙述错误的是（　　） 物理性质 作用特点 链霉素 亲水 抑制核糖体合成 红霉素 亲脂 抑制核糖体合成 环丙沙星 亲脂 抑制DNA合成 A．红霉素能够抑制细菌蛋白质的合成 B．环丙沙星可抑制微生物的细胞增殖 C．三种药物中，链霉素最容易进入人体细胞中 D．三种抗生素均不能用于治疗流感病毒引起的感染 【答案】C 【分析】表格分析：据表格信息可知，链霉素和红霉素抑制核糖体合成，从而抑制翻译过程；环丙沙星抑制DNA的复制，从而抑制细胞的分裂。 【详解】A、据表格信息可知，红霉素抑制核糖体合成，从而抑制细菌蛋白质的合成，A正确； B、据表格信息可知，环丙沙星抑制DNA复制，从而可抑制微生物的细胞增殖，B正确； C、据表格信息可知，链霉素具有亲水性，红霉素和环丙沙星具有亲脂性，细胞膜由磷脂双分子构成基本骨架，故三种药物中，链霉素最难进入人体细胞中，C错误； D、流感病毒为RNA病毒，没有核糖体结构，结合表格中三种抗生素的作用特点，可推断，三种抗生素均不能用于治疗流感病毒引起的感染，D正确。 故选C。 7．（2025·湖北·三模）如图为人类胚胎发育到第6周和第12周时两种珠蛋白基因的表达情况。下列叙述正确的是（    ） A．个体基因表达和表型发生变化的现象，即为表观遗传 B．启动子甲基化水平增加，导致相关基因表达水平升高 C．据图可知，胚胎发育过程中基因的甲基化是不可逆的 D．胚胎时期，甲基化不会改变体细胞中DNA的碱基序列 【答案】D 【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。 【详解】A、表观遗传是指基因的碱基序列不改变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，A错误； B、启动子甲基化水平增加，导致相关基因表达水平下降，B错误； C、据图可知，胚胎发育6周时Y-珠蛋白启动子被甲基化，发育12周时γ-珠蛋白启动子发生去甲基化，因此胚胎发育过程中基因的甲基化是可逆的，C错误； D、胚胎时期，甲基化不会改变体细胞中DNA的碱基序列，但会影响基因的表达，D正确。 故选D。 8．（2025·湖北·三模）实验是生物学研究的手段之一，下列关于实验方法的叙述正确的是（    ） A．根据澄清的石灰水是否变浑浊，判断酵母菌的细胞呼吸方式 B．利用不同色素在层析液中的溶解度不同，分离绿叶中的色素 C．用3H标记氨基酸的羧基，研究分泌蛋白的合成和分泌的过程 D．用32P、35S同时标记的噬菌体侵染细菌，证明DNA是遗传物质 【答案】B 【分析】1、酵母菌是兼性厌氧型真核生物，有细胞核，既能进行有氧呼吸也能进行产酒精和二氧化碳的无氧呼吸。 2、“绿叶中色素的提取和分离实验” 中，色素提取的原理是色素能溶解于有机溶剂无水乙醇中，分离色素的原理是色素在层析液中的溶解度不同。 【详解】A、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳，因此不能根据澄清的石灰水是否变浑浊来判定呼吸方式，A错误； B、利用不同色素在层析液中的溶解度不同，分离绿叶中的色素，B正确； C、氨基酸脱水缩合形成肽键时，羧基参与反应并脱去-OH，若用3H标记羧基，同位素会在反应中丢失，无法追踪蛋白质完整合成与分泌路径，C错误； D、用3P、3S分别标记的噬菌体侵染细菌，证明DNA是遗传物质，D错误。 故选B。 9．（2025·湖北黄冈·二模）某些植物的春化作用受FRI蛋白基因和FLC基因控制，是植物需经过低温诱导才开花的一种现象。下图是FRI蛋白调节FLC基因控制开花的机制。低温条件下，FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合，同时通过组蛋白修饰的调整抑制FLC基因的表达。下列说法正确的是（    ） A．FRI基因与FLC基因表达均可促进开花 B．低温诱导使组蛋白去泛素化、去乙酰化细胞中 FRI蛋白的含量升高 C．组蛋白的乙酰化、甲基化不属于基因突变，但都能促进FLC基因表达 D．低温诱导后升高温度，不会立即解除对FLC基因表达的抑制 【答案】D 【分析】表观遗传学则是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下，基因功能发生了可遗传的变化，并最终导致了表型的变化。 【详解】A、温暖条件下，FRI蛋白结合FLC基因，FLC基因表达产生mRNA抑制开花，A错误； B、低温下 FRI 聚团，图中未显示组蛋白修饰与 FRI 含量的直接关联，且低温 FRI 聚团（非含量升高），B错误； C、组蛋白的乙酰化、甲基化属于表观遗传修饰，不属于基因突变。温暖时组蛋白乙酰化、甲基化，FLC 表达（抑制开花）；低温时这些修饰减少（FLC 不表达），说明组蛋白修饰影响 FLC 表达，但温暖时（有乙酰化等）FLC 表达抑制开花，C错误； D、低温诱导后升温，FRI 需重新与 FLC 结合（聚团后解聚或组蛋白修饰恢复需时间），不会立即立即解除对 FLC 的抑制，D正确。 故选D。 10．（2025·湖北黄冈·二模）每种生物的单倍体基因组所含的DNA含量都是恒定的，称为C值。研究发现，绿色开花植物和两栖动物的C值最大，鱼类和昆虫等的C值大于人类在内的哺乳动物的C值。下列与C值有关的说法，正确的是（    ） A．C值大小可代表种群基因库的大小 B．C值大小可以作为判断物种的特征 C．物种C值越大，其结构和功能就越复杂 D．物种C值越大，其在进化上所处地位就越高 【答案】B 【分析】个种群中全部个体所含有的全部基因叫做基因库。 【详解】A、每种生物的单倍体基因组所含的DNA含量都是恒定的，称为C值，个种群中全部个体所含有的全部基因叫做基因库，由此可知C值大小不可代表种群基因库的大小，A错误； B、每种生物的单倍体基因组所含的DNA含量都是恒定的，称为C值，由此可知C值大小可以作为判断物种的特征，B正确； CD、C值不能直接代表基因库大小或进化地位，也不能反映物种结构和功能的复杂程度，CD错误。 故选B。 11．（2025·湖北武汉·三模）转座子是染色体上一段能够自主复制和移位的DNA序列。复制型转座子的DNA通过转录RNA来合成相应DNA片段，然后插入新位点。非复制型转座子直接将自身DNA从原来位置切除并插入新的位点。澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上。下列叙述，错误的是（    ） A．复制型转座子转座过程需要逆转录酶、DNA连接酶等参与 B．澳洲野生稻的基因组大小的变化主要是复制型转座子引起的 C．转座子可能会造成基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害 D．转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传多样性，不利于生物进化 【答案】D 【分析】物种形成的3个环节：突变和基因重组为生物进化提供原材料；自然选择使种群的基因频率定向改变；隔离是新物种形成的必要条件。 【详解】A、复制型转座子转座过程是转座子的DNA通过转录RNA来合成相应DNA片段，然后插入新位点故需要用到逆转录酶、DNA连接酶等的参与，A正确； B、澳洲野生稻在过去近300万年内，3种独立的转座子增加了约4×108个碱基对，总量约占整个基因组的60%以上，故可以说澳洲野生稻基因组的大小变化主要是由复制型转座子引起的，B正确； C、转座子是一段能移位的DNA序列，可能会引发基因和染色体的改变，给基因组造成潜在危害，C正确； D、转座子可能造成基因组不稳定，降低遗传的稳定性，不利于生物进化，而不是降低遗传的多样性，D错误。 故选D。 12．（2025·湖北·模拟预测）“卵母细胞死亡”不孕症由常染色体上P基因突变导致，P基因编码一种通道蛋白。同源染色体上仅一个P基因突变，即可引起卵母细胞ATP释放到细胞外，导致卵母细胞凋亡。下列叙述错误的是（    ） A．该不孕症的遗传方式为常染色体显性遗传 B．P基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状 C．患病女性的儿子可能携带突变P基因，但不患病 D．携带致病基因的杂合男性与正常女性结婚，生出患病孩子的概率是1/4 【答案】C 【分析】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。基因突变发生的时间主要是细胞分裂的间期。基因突变的特点是低频性、普遍性、随机性、不定向性。 【详解】A、“卵母细胞死亡”不孕症由常染色体上P基因突变导致，且一个等位基因突变即患病，符合显性遗传特征，为常染色体显性遗传，A正确； B、P基因编码通道蛋白，直接通过蛋白质结构改变导致性状，为基因直接控制生物性状的方式，B正确； C、患病女性不孕，不会有孩子，C错误， D、携带致病基因杂合男性基因型为Aa，与正常女性aa结婚，后代Aa的概率是1/2，患病只能是女性，则生患病孩子的概率是1/4，D正确。 故选C。 13．（2025·湖北·模拟预测）真核细胞中基因是具有遗传效应的DNA片段，不同的基因转录的模板链不同。下图基因M转录时以α链为模板，基因N转录时以β链为模板。据图分析，下列叙述正确的是（    ）    A．DNA复制和转录时一定需要DNA解旋酶 B．细胞中DNA复制时β链可以连续复制，α链不能连续复制 C．基因M转录时启动子在基因M左侧，基因N转录时启动子在基因N右侧 D．基因M和基因N在一条DNA上，所以在所有细胞中都同时表达 【答案】B 【分析】1、DNA分子复制的过程： （1）解旋：在解旋酶的作用下，把两条螺旋的双链解开； （2）合成子链：以解开的每一条母链为模板， 以游离的四种脱氧核苷酸为原料，遵循碱基互补配对原则，在有关酶的作用下，各自合成与母链互补的子链； （3）形成子代DNA：每条子链与其对应的母链盘旋成双螺旋结构。从而形成2个与亲代DNA完全相同的子代DNA分子； 2、转录： （1）概念：转录是指以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程； （2）转录的场所：细胞核（主要）； （3）转录的条件： ①模板：DNA分子的一条链；②转录的原料：四种核糖核苷酸（“U”代替“T”与“A”配对，不含“T”）；③与转录有关的酶：RNA聚合酶；④能量：ATP； （4）转录的产物：mRNA、tRNA、rRNA。 【详解】A、DNA复制和转录过程中都需要解旋，但只有DNA复制一定需要DNA解旋酶，真核生物转录时，RNA聚合酶起到解旋的作用，A错误； B、DNA聚合酶只能向3'端延伸DNA链，细胞中DNA复制时边解旋边复制，β链可以连续复制，α链不能连续复制，B正确； C、RNA聚合酶只能向3'端延伸RNA链，基因M转录时启动子在基因M右侧，基因N转录时启动子在基因N左侧，C错误； D、由于基因的选择性表达，因此虽然基因M和基因N在一条DNA上，但在所有细胞中不一定都同时表达，D错误。 故选B。 14．（2025·湖北黄冈·二模）通过调节溶液pH使DNA先变性再复性，拟核DNA分子因为无法复性与其他较大的分子沉淀下来，质粒这种较小的DNA因为可以复性而溶于溶液中，这种方法常用于细菌的质粒的提取。下列说法错误的是（    ） A．提取液中应加入适量的RNA酶 B．变性的DNA因无法充分形成氢键而沉淀下来 C．提取液中加入冷的无水乙醇，析出物可再溶于2mol/L的NaCl溶液中 D．通过电泳分离质粒时，若质粒越大，则需配制的琼脂糖溶液浓度越高 【答案】D 【分析】DNA的鉴定：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂。DNA不容易酒精溶液，细胞中的某些蛋白质可以溶解于酒精，利用这一原理可以将蛋白质和DNA进一步分离。 【详解】A、提取质粒时，提取液中加入适量RNA酶是为了降解提取液中的RNA，防止RNA对后续实验产生干扰，A正确； B、DNA变性是指在某些理化因素作用下，DNA双链的氢键断裂，变成单链。当调节pH使DNA变性后再复性时，拟核DNA分子因结构复杂等原因无法充分复性形成双链，不能复性的单链DNA会与其他较大分子沉淀下来，B正确； C、DNA不溶于冷的无水乙醇，加入冷的无水乙醇可使DNA沉淀析出，而析出的DNA可再溶于2mol/L的NaCl溶液中，C正确； D、通过电泳分离质粒时，若待分离的质粒越大，应该配置浓度越低的琼脂糖溶液，因为大的DNA分子在浓度高的琼脂糖凝胶中迁移速度慢，难以分离，在低浓度凝胶中更有利于它们的分离，D错误。 故选D。 15．（2025·湖北襄阳·三模）图1表示番茄植株（基因型为HhRr，两对基因独立遗传）作为实验材料培育新品种的途径，基因R、r分别控制合成蛋白R、蛋白r。研究发现，与蛋白r比较，蛋白R氨基酸序列有两个变化位点如图2所示（字母代表氨基酸，数字表示氨基酸位置，箭头表示突变位点）。下列相关叙述正确的是（　　） A．途径1选育基因型为hhrr的个体，需要对HhRr自交的后代进行多代筛选 B．途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗，可快速获取纯合的品种B C．秋水仙素在途径2和途径3过程中的作用机理不同 D．途径4中r基因突变为R基因时，导致②处突变的原因是发生了碱基对的替换 【答案】B 【分析】分析图1：途径1是利用基因重组的原理通过杂交育种的方法获得品种A；途径2是利用染色体变异的原理通过单倍体育种的方式获得品种B；途径3是将体细胞组织培养后再用秋水仙素处理后获得四倍体植株，属于多倍体育种；途径4是利用基因突变的原理进行了诱变育种。 【详解】A、据图可知，途径1是利用基因重组的原理通过杂交育种的方法获得品种A，途径1选育的基因型为hhrr个体是双隐个体，可以直接从HhRr自交的后代筛选出即可，A错误； B、 途径2中用秋水仙素处理花粉离体培养获得的幼苗，由于秋水仙素能抑制纺锤体的形成，使得染色体数目加倍，从而获得纯合的二倍体植株，这种方法可以快速获取纯合的品种B，B正确； C、途径3是将体细胞组织培养后再用秋水仙素处理后获得四倍体植株，属于多倍体育种，秋水仙素在途径2和途径3过程中的作用机理相同，都是抑制纺锤体的形成使染色体数目加倍，C错误； D、据图2可知，途径4中r基因突变为R基因时，②处之后氨基酸的序列都发生了改变，导致②处突变的原因是发生了碱基对的增添或者缺失，D错误。 故选B。 16．（2025·湖北武汉·三模）正常蝴蝶的Orn1基因只位于W染色体上，该基因控制翅膀眼斑花纹的形成。有一只蝴蝶的性染色体是ZZ，其中一条Z上带有Orn1基因，下列叙述正确的是（    ） A．其父本精子形成过程中发生了染色体易位 B．其母本卵细胞形成过程中发生了染色体易位 C．其父本精子形成过程中发生了基因突变 D．其母本卵细胞形成过程中发生了基因突变 【答案】B 【分析】易位发生在非同源染色体之间，属于染色体结构变异。 【详解】A、正常情况下Om1基因只位于W染色体上，现在这只ZZ染色体的蝴蝶有一条Z染色体带有Om1基因，说明是母本含有Om1基因的W染色体片段易位到了Z染色体上，而不是父本精子形成过程中发生染色体易位，A错误； B、由于母本的W染色体上有Om1基因，现在子代ZZ染色体中有一条Z带有Om1基因，很可能是其母本卵细胞形成过程中，W染色体上含Om1基因的片段易位到了Z染色体上，B正确； C、这不是基因结构发生改变的基因突变，而是染色体片段的位置转移即易位，且不是父本精子形成过程的问题，C错误； D、这不是基因突变，而是染色体易位导致的，D错误。   故选B。 17．（2025·湖北武汉·模拟预测）肿瘤浸润淋巴细胞（TIL）是存在于肿瘤组织中的免疫细胞，具有识别和杀死肿瘤细胞的能力。TIL疗法是一种新型治疗癌症的免疫疗法，治疗过程如图所示。其中新抗原是指肿瘤细胞由于基因突变产生的独特蛋白质片段。下列叙述错误的是（　　） A．TIL疗法增强了患者体内的细胞免疫 B．TIL细胞发挥类似细胞毒性T细胞的功能 C．TIL取自患者自身的肿瘤组织，一般不存在免疫排斥反应 D．SEL-TIL经过基因工程的改造后才能重新输入患者体内 【答案】D 【分析】当病原体进入细胞内部，就要靠T细胞直接接触靶细 胞来“作战”，这种方式称为细胞免疫。 【详解】AB、题干信息：TIL是存在于肿瘤组织中的免疫细胞，具有识别和杀死肿瘤细胞的能力；可见TIL疗法增强了患者体内的细胞免疫，且TIL细胞发挥类似细胞毒性T细胞的功能，A正确，B正确； C、取自患者自身的肿瘤组织中的TIL获得SEL-TIL具有与患者体内细胞相同的组织相容性抗原，一般不存在免疫排斥反应，C正确； D、分析题图可知，SEL-TIL没有经过基因工程的改造而是发生了基因突变能产生独特蛋白质片段，D错误。 故选D。 18．（2025·湖北·模拟预测）下图为甲、乙、丙3种二倍体昆虫的染色体组，其中相同数字标注的结构具有相同的起源。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲昆虫体细胞中染色体最多有20条 B．与乙相比，丙发生了染色体数目的变异 C．相同数字标注结构上的基因碱基序列相同 D．图示为乙和丙的亲缘关系提供了分子水平的证据 【答案】A 【分析】染色体组是指细胞中的一组非同源染色体，它们在形态和功能上各不相同，但是携带着控制一种生物生长发育、遗传和变异的全部信息。 在不同物种中，即使染色体结构相似，基因的表达也可能不同。 生殖隔离是指由于各方面的原因，使亲缘关系接近的类群之间在自然条件下不交配，或者即使能交配也不能产生后代或不能产生可育性后代的隔离机制。 染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，是生物进化和新物种产生的重要因素之一。 【详解】A、由图可以看出，甲昆虫一个染色体组有5条染色体，则正常体细胞中有10条染色体，在有丝分裂的后期，染色体数目加倍，体细胞中染色体最多能20条，A正确； B、与乙相比，丙的染色体结构发生了明显变化，标号为1 的染色体形态结构不同，发生了染色体结构变异，B错误； C、相同数字标注结构上的基因可能是等位基因，碱基序列可能不相同，C错误； D、图示中相同数字标注的结构具有相同的起源，但不能说明DNA序列相同，不能提供分子水平的证据，D错误。 故选A。 19．（2025·湖北武汉·二模）某种肾细胞癌的关键突变是由X染色体上的TFE3区段与其他基因片段相连形成融合基因导致，具体机制如图，统计发现其中X染色体与常染色体形成的融合基因在女性和男性中的比例接近2∶1．下列叙述错误的是（    ） A．Ⅰ属于染色体倒位，Ⅱ、Ⅲ属于染色体易位 B．推测女性中只有一条X染色体能发生机制Ⅱ C．机制Ⅲ中发生了2次染色体片段之间的移接 D．三种机制的发生均可通过显微镜观察进行判断 【答案】B 【分析】染色体结构变异的基本类型： （1）缺失：染色体中某一片段的缺失。 （2）重复：染色体增加了某一片段。 （3）倒位：染色体某一片段的位置颠倒了180度，造成染色体内的重新排列。 （4）易位：染色体的某一片段移接到另一条非同源染色体上或同一条染色体上的不同区域。 【详解】A、据图分析Ⅰ属于染色体倒位，Ⅱ、Ⅲ发生了非同源染色体之间的片段移接，所以属于染色体易位，A正确; B、由于统计发现其中X染色体与常染色体形成的融合基因在女性和男性中的比例接近2∶1，所以可推测女性中两条X染色体都可能发生机制Ⅱ ，B错误; C、根据图3分析3条染色体结构（通过每条染色体的颜色组成）可推测，机制Ⅲ中常染色体1与2之间先发生移接，然后X染色体与常染色体1之间发生移接，所以共发生了2次染色体片段之间的移接 ，C正确; D、三种机制都属于染色体的结构变异，染色体结构变异可通过显微镜观察进行判断，D正确。 故选B。 20．（2025·湖北·一模）某二倍体植物的花粉母细胞减数分裂时，观察到某对同源染色体联会异常，形成“十字形”结构，如图所示。进一步研究发现，该植株自交后，子代中约50%个体表现为叶片白斑、生长迟缓，且无法产生正常花粉。下列分析错误的是（    ） A．该植株体细胞在有丝分裂时，子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同 B．该变异属于染色体易位，导致联会时两对同源染色体形成“十字形”结构 C．该植株减数分裂时，可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子 D．子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑，说明父本或母本配子中部分染色体缺失 【答案】D 【分析】染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异，染色体结构变异包括染色体片段的重复、缺失、易位和倒位。 【详解】A、有丝分裂的重要特征是亲代细胞的染色体经过复制后，精确地平均分配到两个子细胞中，因此子细胞的染色体结构均与亲代细胞相同。该植株体细胞进行有丝分裂时也遵循这一规律，A正确； B、从图中可以看出，非同源染色体之间发生了片段的交换，这种变异属于染色体结构变异中的易位。由于易位，导致在减数分裂联会时两对同源染色体形成“十字形”结构，B正确； C、在该植株减数分裂过程中，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，有可能产生含两条易位染色体或者两条正常染色体的配子，C正确； D、子代异常个体因缺失关键基因而表现白斑，但可能没有发生染色体数量上的缺失，D错误。 故选D。 21．（2025·湖北武汉·一模）某兴趣小组在完成“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验的基础上,进一步探究低温(4℃)诱导后进行常温(20℃)处理对大蒜根尖细胞染色体数目的影响,观察结果如下表所示。下列叙述正确的是（    ） 低温诱导时长 常温处理时长 4h 12h 24h 48h 72h + + ++ ++ 96h + + ++ ++ 注:加号表示染色体数目增加的细胞多少,“+”表示很少,“++"表示较多。 A．该实验的数据统计方法类似“目测估计法”,需预先确定多度等级 B．该实验自变量为温度,因变量为是否出现染色体数目增加的细胞 C．低温诱导后不进行常温处理,则观察不到染色体数目增加的细胞 D．要观察到“较多”的染色体数目增加的细胞,低温诱导至少需72 h 【答案】A 【分析】低温诱导染色体加倍实验的原理：低温能够抑制纺锤体的形成，以致影响染色体被拉向两极，细胞也不能分成两个子细胞，因而会导致染色体数目加倍。 【详解】A、该实验的数据统计方法类似“目测估计法”，需预先确定多度等级而后根据观察到的染色体情况进行定性，A正确； B、该实验自变量为温度和处理时长，因变量为是否出现染色体数目增加的细胞，B错误； C、低温诱导后不进行常温处理，但依然可以观察到染色体数目增加的细胞，C错误； D、根据实验数据不能得出要观察到“较多”的染色体数目增加的细胞，低温诱导至少需72 h的结论，D错误。 故选A。 22．（2025·湖北·二模）Prader-Willi综合征是由15号染色体上PWS相关基因表达缺陷引起的遗传病。患者幼儿期表现出肥胖和智力低下等症状。已知PWS相关基因只有来自父方时才表达，受基因组上的IC区域调控。下列变异最不可能引起Prader-Willi综合征的是（    ） A．父源15号染色体发生结构变异 B．基因组IC区域发生基因突变 C．母源15号染色体发生基因重组 D．两条15号染色体均来自母方 【答案】C 【分析】母源染色体重组不会改变印记状态，且父源染色体正常时不影响PWS基因表达，因此最不可能引起Prader-Willi综合征的是母源15号染色体发生基因重组。 【详解】A、结构变异（如缺失）可能导致父源PWS基因无法表达，从而引发引起Prader-Willi综合征，A不符合题意； B、PWS相关基因受基因组上的IC区域调控。若父源基因组IC区域发生基因突变，可能导致PWS基因无法正常表达，引发疾病，B不符合题意； C、已知PWS相关基因只有来自父方时才表达，母源15号染色体发生基因重组，若父源染色体正常，PWS基因仍可表达，也不会引起Prader-Willi综合征，C符合题意； D、两条15号染色体均来自母方，则缺乏父源PWS基因表达，会引起Prader-Willi综合征，D不符合题意。 故选C。 23．（2025·湖北襄阳·三模）生态位是一个重要的生态学概念，下列相关叙述错误的是（　　） A．生态位涉及物种在群落中所处空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等 B．一个物种的生态位宽度越大，其在自然选择过程中相对越不容易被淘汰 C．生态位相似但存在地理隔离的种群可能会进化出相似的生理结构 D．群落中的生物都有相对稳定的生态位，是物种与无机环境之间协同进化的结果 【答案】D 【分析】一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位。生态位宽度是指被一个生物所利用的各种不同资源的总和，生态位宽度越大的物种,可利用的资源越多。 【详解】A、一个物种在群落中的地位或作用，包括所处的空间位置，占用资源的情况，以及与其他物种的关系等，称为这个物种的生态位，A正确； B、一个物种的生态位宽度越大，说明其能利用的资源越多，其在自然选择过程中相对越不容易被淘汰，B正确； C、生态位相似，说明其利用的资源相似，即使存在地理隔离也常会进化出相似的生理结构，C正确； D、群落中每种生物都占据着相对稳定的生态位，这有利于不同生物充分利用环境资源，是群落中物种之间及生物与环境间协同进化的结果，D错误。 故选D。 24．（2025·湖北黄冈·三模）2025年春节档动画电影《哪吒2》席卷全球，在其第一部《哪吒之魔童降世》里，太乙真人用莲藕重塑哪吒肉身的情节让人觉得很神奇。从生物学视角剖析，下列叙述错误的是（　　） A．从元素和化合物组成的角度看可行，莲藕和人体具有相似的元素组成 B．从遗传物质和表达的角度看可行，莲藕与人均以DNA为主要遗传物质 C．从细胞结构的角度看不可行，人体细胞与莲藕细胞具有不同的结构 D．从生物进化的角度分析可行，人和莲藕由原始的共同祖先进化而来 【答案】B 【分析】细胞中常见的化学元素有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，不同生物、不同细胞中各种元素的相对含量有一定差异。 【详解】A、从元素和化合物组成的角度看可行，莲藕和人体具有相似的元素组成，两种生物的主要元素是C、H、O、N等，主要化合物是水、蛋白质、核酸、糖类和脂质等，A正确； B、人和莲藕只有一种遗传物质，那就是DNA，不能说莲藕与人均以DNA为主要遗传物质，B错误； C、从细胞结构的角度看不可行，人体细胞与莲藕细胞具有不同的结构，莲藕植物细胞有细胞壁结构，人体细胞则没有细胞壁，C正确； D、从生物进化的角度分析可行，人和莲藕由原始的共同祖先进化而来，D正确。 故选B。 25．（2025·湖北荆州·模拟预测）甲岛上某种昆虫（性别决定为XY型）的翅形是由基因A/a决定的，该昆虫种群非常大，雌雄个体数基本相等，且可以自由交配。下图表示甲岛上该种昆虫迁到乙、丙两岛若干年后，调查到的相关翅形基因的种类及其频率。下列叙述中正确的是（　　） 基因频率 甲岛 乙岛 丙岛 A 70% 60% 45% A1 　 35% 　 A2 　 　 5% a 30% 5% 50% A．甲、乙、丙三岛间的环境差异加速了不定向进化的发生 B．不同环境条件下基因A1、A2的出现均是A基因不定向突变的结果 C．若翅形基因位于X染色体上，则甲岛上XAXa的基因型频率为21% D．乙、丙两岛上，该昆虫的基因库一定发生了改变，且两岛上的昆虫存在生殖隔离 【答案】C 【分析】现代生物进化理论的主要内容：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、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，最终导致新物种的形成．其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。生物的进化是不同物种之间、生物与无机环境之间的相互选择、共同进化，通过生物的长期共同进化形成生物多样性。 【详解】A、环境差异是自然选择导致的基因频率的定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化，A错误； B、基因A1、A2的出现可能是A基因突变，也可能是a基因突变的结果，B错误； C、若翅形基因位于X染色体上，则甲岛上XAXa的基因型频率为2×70%×30%×1/2=21%，C正确； D、乙、丙两岛上的基因库一定发生了改变，但无法判断是否发生了生殖隔离，D错误。 故选C。 26．（2025·湖北·模拟预测）适合度代价是指某个性状带来进化优势的同时，导致其他方面的适合度（生物体在特定环境中生存和繁殖的能力）降低的现象。如某农田中有抗药性基因的蝗虫种群，在未喷洒杀虫剂的环境中繁殖能力显著低于普通种群。下列分析错误的是（    ） A．抗药性基因可能影响蝗虫能量代谢相关生理过程 B．该现象体现了生物对不同环境的适应具有相对性 C．长期喷洒杀虫剂会提高抗药基因频率，停止使用后，抗药个体的生存优势可能消失 D．雄性信天翁求偶时展示复杂舞蹈，提高了交配成功率却耗费大量能量是适合度代价的体现 【答案】D 【分析】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、抗药性基因可能通过影响能量代谢（如ATP合成）导致繁殖力下降，正确； B、抗药性在有杀虫剂时是优势，无杀虫剂时成为劣势，体现适应的相对性，正确； C、停止使用杀虫剂后，抗药个体因繁殖力低可能被淘汰，生存优势消失，正确； D、能量消耗属于信天翁求偶行为的成本，但交配成功率提升整体适合度，未体现“代价”，D错误。 故选D 27．（2025·湖北武汉·二模）同域性物种形成是指分布在同一地区内的种群间由于某些因素，出现生殖隔离而形成新物种的过程。异域性物种形成是指种群由于地理隔离，各自独立进化而产生新物种的过程。下列叙述错误的是（    ） A．同域性物种形成的可能性比异域性物种形成更大 B．二倍体植物变为四倍体的过程属于同域性物种形成 C．加拉帕戈斯群岛多种地雀的形成属于异域性物种形成 D．上述两种物种形成的方式均由可遗传变异提供原材料 【答案】A 【分析】现代生物进化理论内容：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定向改变；突变和基因重组为生物进化提供原材料；自然选择决定生物进化的方向；隔离是物种形成的必要条件。 【详解】A、新物种的形成一般都先经过长时间的地理隔离，即异域性物种形成的可能性比同域性物种形成更大，A错误； B、二倍体植物由于低温等因素抑制了纺锤体的形成，最终在同一地域产生了四倍体，该过程属于同域性物种形成，B正确； C、加拉帕戈斯群岛多种地雀的形成是由于地理障碍导致不同区域的地雀不能进行基因交流，最终形成不同种类的地雀，属于异域性物种形成，C正确； D、同域性物种形成和异域性物种形成均是遗传物质发生改变所引起的，即上述两种物种形成的方式均由可遗传变异提供原材料，D正确。 故选A。 28．（2025·湖北·二模）白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热病毒的重要媒介。沃尔巴克氏菌是一种广泛分布于节肢动物体内的共生细菌，可使雄性白纹伊蚊不育。科研团队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，并筛选出了“绝育雄蚊”。某地区连续多年投放“绝育雄蚊”防控登革热传播，已取得明显效果。下列有关叙述错误的是（　　） A．白纹伊蚊和沃尔巴克氏菌细胞结构最主要的区别是前者具有核膜 B．登革热病毒利用白纹伊蚊细胞的核糖体合成自身蛋白质 C．“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 D．用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因就可检测某个体是否为“绝育雄蚊” 【答案】D 【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物，由蛋白质外壳和内部的遗传物质构成，不能独立的生活和繁殖，只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖，一旦离开了活细胞，病毒就无法进行生命活动。 【详解】A、白纹伊蚊是真核生物，沃尔巴克氏菌是原核生物，A正确； B、病毒没有细胞结构，只能寄生在宿主细胞中，依靠宿主细胞的核糖体合成自身蛋白，B正确； C、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，C正确； D、PCR技术可用于扩增性别决定基因以确定蚊子性别，但不一定能直接判断是否为“绝育雄蚊”，D错误。 故选D。 29．（2025·湖北黄冈·模拟预测）生物进化的实质是种群基因频率的改变。在自然界，由于各种影响总是不可避免的，种群原有的遗传平衡常常会被打破，使基因频率和基因型频率发生改变。下列关于影响遗传平衡的因素的叙述错误的是（    ） A．基因突变产生新的等位基因并遗传给下一代，从而会影响遗传平衡 B．不同的群体混合会发生基因交流，从而影响遗传平衡，产生生殖隔离 C．非随机交配使某种群的子代中某些基因频率较高，从而影响遗传平衡 D．自然选择使群体向着更加适应环境的方向发展导致基因频率定向改变 【答案】B 【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、基因突变产生新的等位基因，并遗传给下一代，从而影响遗传平衡，A正确； B、不同的群体混合，发生基因交流，改变基因频率，从而影响遗传平衡，但不一定产生生殖隔离，B错误； C、非随机交配使子代中某些基因频率较高，从而影响遗传平衡，C正确； D、自然选择使群体向着更加适应环境的方向发展，从而使基因频率定向改变，D正确。 故选B。 30．（2025·湖北·二模）金鹃不自行筑巢孵卵，而是将卵产于白耳吸蜜鸟巢中，由其代孵育雏，待金鹃雏鸟孵出便将白耳吸蜜鸟的卵或雏鸟逐出巢外。白耳吸蜜鸟也逐渐进化出识别金鹃雏鸟鸣声的能力，能精准揪出巢中的“外来者”。面对白耳吸蜜鸟的“反击”，金鹃雏鸟也成功进化出模仿白耳吸蜜鸟雏鸟鸣声的能力。下列说法正确的是（    ） A．金鹃雏鸟进化出模仿白耳吸蜜鸟雏鸟鸣声的能力是有利变异积累的结果 B．会模仿白耳吸蜜鸟雏鸟鸣叫的金鹃雏鸟的出现意味着新物种的形成 C．金鹃与白耳吸蜜鸟之间通过捕食和寄生实现了协同进化 D．在此过程中，金鹃、白耳吸蜜鸟的种群基因频率保持不变 【答案】A 【分析】现代进化理论的基本内容是：①进化是以种群为基本单位，进化的实质是种群的基因频率的改变。②突变和基因重组产生进化的原材料。③自然选择决定生物进化的方向。④隔离导致物种形成。 【详解】A、在自然选择过程中，具有能模仿白耳吸蜜鸟雏鸟能力的金鹃雏鸟更容易存活并繁殖后代，这种有利变异不断积累，使得金鹃雏鸟逐渐进化出模仿白耳吸蜜鸟雏鸟的能力，A正 确； B、会模仿白耳吸蜜鸟雏鸟鸣叫的金鹃雏鸟的出现，只是金鹃在进化过程中出现的一种适应性 变化，金鹃仍然属于原来的物种，并没有形成新物种，新物种形成的标志是产生生殖隔离，B 错误； C、金鹃把卵产在白耳吸蜜鸟的巢中，其雏鸟会将白耳吸蜜鸟的雏鸟挤出巢外，这属于 寄生关系，并非捕食关系，C错误； D、生物进化的实质是种群基因频率改变，在此过程中，金鹃与白耳吸蜜鸟均发生了进化，基因 频率会发生改变，D错误。 故选A。 31．（2025·湖北·二模）肿瘤微进化学说认为肿瘤细胞在体内环境中通过类似于自然选择的机制发生进化。依据该学说，下列推测不合理的是（    ） A．长期使用化疗药物可能会诱导肿瘤细胞产生耐药性 B．肿瘤细胞的耐药性突变等为肿瘤的进化提供原材料 C．免疫系统的选择作用使肿瘤细胞基因频率定向改变 D．治疗之前进行基因检测有助于实现肿瘤的精准治疗 【答案】A 【分析】生物进化的原材料是可遗传变异，包括基因突变、基因重组和染色体畸变。生物进化的标志是基因频率的改变。 【详解】A、长期使用化疗药物不是诱导肿瘤细胞产生耐药性，而是对肿瘤细胞进行选择，使耐药性强的肿瘤细胞存活下来并大量增殖，并不是诱导肿瘤细胞产生原本不存在的耐药性变异，A错误； B、突变和基因重组为生物进化提供原材料，B正确； C、免疫系统可以识别和清除异常细胞，但肿瘤细胞可能会通过一些机制逃避免疫系统的攻击。免疫系统对肿瘤细胞的这种选择作用会使具有逃避免疫攻击能力的肿瘤细胞基因频率定向改变，C正确； D、依据肿瘤微进化学说，肿瘤细胞存在基因变异和进化。治疗前进行基因检测可以了解肿瘤细胞的基因特征，包括基因突变、基因表达水平等，从而根据患者个体的基因情况制定精准的治疗方案，提高治疗效果，D正确。 故选A。 二、解答题 32．（2025·湖北黄冈·二模）番茄是一种既可自花受粉也可异花受粉的两性植物，具有明显的杂种优势。雄性不育是实现杂种优势利用的重要途径之一。 (1)目前番茄雄性不育ms系的应用最为广泛。ms基因是位于2号染色体上控制番茄雄性不育的基因。研究发现，该基因与野生型可育基因MS在DNA序列上的差别在于ms基因的启动区151bp位置处有一个由398个核苷酸组成的片段插入，由此可见该种雄性不育株的变异类型是 。已知MS对ms为完全显性，基因型为MSms的植株随机传粉两代，F₂中雄性不育植株所占比例为 。 (2)番茄幼苗茎秆颜色紫茎（A）对绿茎（a）为显性，研究者将苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育两种纯合品系杂交，F₁自交，并对F₂在苗期和结果期进行调查，结果如下表所示。 （单位：株） F₂ 检测单株数 可育株 不育株 苗期紫茎单株 90 89 1 苗期绿茎单株 90 1 89 上述结果说明 ms基因与a基因位于同一条染色体上，判断依据是 。由此得到启发，从个体水平筛选雄性不育番茄的方法是 。 (3)除挖掘不育基因外，DNA甲基化也逐渐成为研究植物雄性不育的重要方向，有望进一步揭示雄性不育的分子机制。欲研究DNA甲基化在番茄雄性不育中的作用，合理的方案包括 。 a.比较雄性不育株和野生型植株的基因组序列差异 b.比较雄性不育株和野生型植株的DNA甲基化水平差异 c.比较雄性不育株和野生型植株中甲基化基因的表达情况 d.研究DNA甲基化对花器官形成或发育相关特异基因表达的影响 e.研究甲基化抑制剂对雄性不育株和野生植株育性的影响 (4)目前雄性不育株多以自然变异为主，可供研究或应用的数量有限。为获得更多雄性不育株用于实验研究，国内某科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除雄蕊特异基因SISTR1成功获得了雄性不育番茄。与自然变异相比，该技术的优点是 。 【答案】(1) 基因突变 1/6 (2) 苗期紫茎雄性可育和苗期绿茎雄性不育品系杂交，F2中苗期绿茎植株几乎全为不育，说明绿茎基因和雄性不育基因位于同一条染色体上 可以通过幼苗期茎秆颜色来快速区分植株的育性，绿茎番茄幼苗即为雄性不育株 (3)bcde (4)能够定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径 【分析】1、基因突变：DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的基因碱基序列的改变。 2、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。 【详解】（1）ms基因是野生型植株2号染色体上MS基因（可育基因）中插入一段DNA序列形成的，属于碱基对的增添，是基因突变；已知MS对ms为完全显性，基因型为MSms的植株随机传粉，F1表型及比例为1/4MSMS、1/2MSms、1/4msms，F1随机传粉，即自由交配，利用配子法：由于msms雄性不育，雌雄配子分开算，雌配子基因型及比例为1/2MS、1/2ms，雄配子基因型及比例为MS=1/3×1+2/3×1/2=2/3，ms=2/3×1/2=1/3，所以F2中雄性不育植株（msms）所占比例为1/2×1/3=1/6。 （2）紫茎雄性可育和绿茎雄性不育两种纯合品系杂交，所以亲本的紫茎雄性可育的基因型是AAMSMS， 绿茎雄性不育的基因型是aamsms，杂交产生的子一代是AaMSms，F2中绿茎植株几乎全为不育，即绿茎雄性不育的基因型是aamsms，所以ms基因与a基因位于同一条染色体上；该发现给育种工作者筛选雄性不育株提供了新思路：可以选择绿茎的番茄幼苗即可获得雄性不育株。 （3）a、甲基化不会改变基因的碱基序列，无法通过比较雄性不育株和野生型植株的基因组序列差异来研究DNA甲基化在番茄雄性不育中的作用，a错误； b、比较雄性不育株和野生型植株的DNA甲基化水平的差异可作为研究雄性不育研究的方向之一，b正确； c、甲基化的结果会影响基因表达水平，因此，可通过比较雄性不育株和野生型植株中甲基化基因的表达情况分析雄性不育的机理，c正确； d、研究DNA甲基化对花器官形成或发育相关特异基因表达的影响也可作为分析雄性不育的依据，d正确； e、去甲基化同样会影响基因的表达，因此可通过研究DNA去甲基化对雄性不育株和野生型植株育性的影响来分析雄性不育的原因，e正确。 故选bcde。 （4）除挖掘不育基因外，DNA甲基化也逐渐成为研究植物雄性不育的重要方向，有望进一步揭示雄性不育的分子机制。除外，国内某科研团队利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除雄蕊特异基因SISTRI成功获得了雄性不育番茄，该研究的意义表现为能够定向改造植物的育性，为获得其他植物雄性不育株系提供新途径，同时该技术推动了育种工作的进程，为农作物产量提供提供了广阔的育种前景。 33．（2025·湖北·模拟预测）发生在非同源染色体之间的部分染色体片段交换称作易位。雄果蝇2、3号染色体发生易位形成易位杂合子（两条新的染色体记为2′、3′），其减数分裂时会形成“十字形”构型，在随后分离时会出现邻近分离或交互分离，形成不同染色体组成的配子（如图1）。果蝇的褐眼（b）和黑檀体（e）基因分别位于2、3号染色体上。现以易位野生型雄果蝇（基因组成及位置如图2）与褐眼黑檀体雌果蝇（bbee）杂交，结果F1中仅出现野生型和褐眼黑檀体，没有褐眼（bb+e）和黑檀体（b+bee）。回答下列问题。      (1)同源染色体片段交换发生的具体时期为 ，这一交换可导致基因重组，试写出这一基因重组的途径: 。 (2)易位属于 变异，会使排列在染色体上的 发生改变，导致性状的变异。 (3)结合易位杂合子减数分裂过程分析，F1中不出现褐眼（bb+e）和黑檀体（b+bee）的原因可能为 。 (4)不考虑互换，图1中易位杂合子可形成 种正常配子，让F1中野生型个体间随机交配，则后代中易位杂合子占 。 【答案】(1) 减数分裂Ⅰ的四分体时期（或减数分裂Ⅰ前期） 同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而交换，导致染色单体上的基因重组 (2) 染色体结构 基因数目或排列顺序 (3)易位杂合子产生的b+e和be+配子不能受精（合理即可） (4) 2 1/2 【分析】自由组合定律：在生物的体细胞中，同源染色体成对存在，不相融合；在形成配子时，成对的同源染色体发生分离，分离后的同源染色体分别进入不同的配子中，随配子遗传给后代。 【详解】（1）减数分裂Ⅰ的四分体时期（或减数分裂Ⅰ前期），同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体之间的互换而交换，导致染色单体上的非等位基因发生基因重组。 （2）易位属于染色体结构变异，会使排列在染色体上的基因数目或排列顺序发生改变，导致性状的变异。 （3）易位杂合子与隐性个体测交，按孟德尔自由组合定律，应产生4种类型配子，但实验结果仅出现野生型及褐眼黑檀体，没有褐眼（bb+e）和黑檀体（b+bee），结合两对基因在染色体上的位置分析，可推测由邻近分离产生的含染色体2′、3（b+e）和2、3′（be+）的配子不能受精或受精形成的受精卵不能正常发育。 （4）不考虑互换，题图1中易位杂合子可形成2种正常配子，分别为be、b+e+。F1中野生型个体的基因型均为b+be+e（易位杂合子），它们产生的具有生活力的配子为b+e+∶be＝1∶1，F1中易位杂合子自由交配，后代基因型及比例为b+b+e+e+（野生型，易位纯合子）∶b+be+e（野生型，易位杂合子）∶bbee（褐眼黑檀体）＝1∶2∶1，即后代中易位杂合子占1/2。 34．（2025·湖北襄阳·三模）科学家对果蝇进行研究时，偶然发现展翅和粘胶眼（控制基因均位于3号染色体）两种突变性状，并存在致死现象，对其进行单对杂交实验，结果如表。 组合 亲本组合 F1 F2（由F1展翅粘胶眼雌雄果蝇杂交获得） 组合一 展翅×展翅 展翅：野生型＝2:1 \ 组合二 粘胶眼×粘胶眼 粘胶眼：野生型＝2:1 \ 组合三 展翅×粘胶眼 展翅粘胶眼：展翅：粘胶眼：野生型＝1:1:1:1 大量展翅粘胶眼、少量展翅、少量粘胶眼、极少野生型 (1)组合一、二中F1的分离比不为3：1的原因最可能是 。 (2)组合三F2中出现少量非展翅粘胶眼是因为 。 (3)经研究，果蝇2号染色体存在颠倒片段，可确保参与受精的配子2号染色体上的基因未发生交换。翻翅基因（Cy）和星状眼基因（S）均位于2号染色体上，且纯合致死。将某品系翻翅星状眼雌雄果蝇杂交，后代均为翻翅星状眼，这样的品系称为平衡致死系。据此分析推测，要保持一个稳定的平衡致死系应具备的条件是 （写出两条即可，不考虑突变）。 (4)平衡致死系可用于检测果蝇相应染色体上的其他突变基因类型（如显性、隐性、是否致死等）。欲判断诱变处理后的野生型雄果蝇2号染色体上是否发生了非Cy和 S等位的基因突变，研究人员设计如下实验（已知突变基因控制新性状）。    ①将待测雄果蝇与平衡致死系翻翅星状眼雌果蝇杂交得F1，F1出现 ，说明待测雄果蝇未发生显性突变或发生了显性致死突变。 ②选取F1中翻翅雄果蝇，再与平衡致死系的雌果蝇单对交配，分别饲养，杂交得到F2。在 F2中选取翻翅个体相互交配，得到F3。观察并统计F3表型及比例。 预测结果与结论： 若F3中 ，则说明待测雄果蝇2号染色体上未发生基因突变。 若F3中 ，则说明待测雄果蝇2号染色体上发生了隐性且致死的基因突变。 若F3中翻翅：新性状=2：1，则说明待测雄果蝇2号染色体上发生了隐性不致死的基因突变。 【答案】(1)显性基因纯合致死 (2)极少数性原细胞形成配子时同源染色体发生片段交换 (3)一对同源染色体的两条染色体各含一个非等位致死基因；致死基因间未发生交换 (4) 翻翅：星状眼=1：1（不出现新性状） 翻翅：野生型=2：1 全为翻翅 【分析】1、分离定律的实质：位于同源染色体上的等位基因，随同源染色体的分开而分离。 2、自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因，随非同源染色体的自由组合而组合。 【详解】（1）组合一和组合二中均出现了性状分离，故展翅和粘胶眼是显性性状，野生型是隐性性状。根据基因分离定律的实质可知，无致死情况下，F1的分离比应为3:1，但展翅：野生型＝2:1，粘胶眼：野生型＝2:1，说明显性基因纯合致死。 （2）展翅和粘胶眼控制基因均位于3号染色体，都属于显性性状，F1展翅粘胶眼（杂合子）雌雄果蝇杂交，F2中出现少量非展翅粘胶眼，说明控制F1展翅显性基因和粘胶眼显性基因连锁在同一条染色体上，因此F2中出现少量非展翅粘胶眼是因为极少数性原细胞形成配子时同源染色体发生片段交换。 （3）据题意可知，翻翅基因（Cy）和星状眼基因（S）均位于2号染色体上，且纯合致死。野生型用+表示，即基因型Cy+/Cy+，S+/S+均致死，只有基因型Cy+/S+杂合子存活，则一对同源染色体的两条染色体各含一个非等位致死基因，致死基因间未发生交换。 （4） ①诱变处理后的雄果蝇与平衡致死系的雌果蝇基因型为++/++(突变)、Cy+/S+，F1的基因型Cy+/++、Cy+/++(突变)、S+/++、S+/++(突变)四种。若待测雄果蝇未发生显性突变或发生了显性致死突变，则F1的基因型只有Cy+/++和S+/++两种，表现型及比例为翻翅：星状眼=1：1。 ②选取F1中翻翅雄果蝇Cy+/++，再与平衡致死系的雌果蝇Cy+/S+单对交配，杂交得到F2。F2的基因型为Cy+/Cy+（致死），Cy+/S+，Cy+/++，S+/++，在 F2中选取翻翅个体Cy+/++相互交配，得到F3，基因型及比例为Cy+/Cy+：Cy+/++：++/++=0:2:1，若待测雄果蝇2号染色体上未发生基因突变，Cy+/++表现为翻翅，++/++表现为野生型，即翻翅：野生型=2:1。若待测雄果蝇2号染色体上发生了隐性且致死的基因突变，++/++表现为致死，只有Cy+/++，即全部为翻翅。 35．（2025·湖北·三模）阅读材料,完成下列要求。 水稻是我国重要的粮食作物，水稻稻瘟病是由稻瘟病菌侵染水稻引起的病害，严重危害我国粮食生产安全。与使用农药相比，抗稻瘟病基因的利用是控制稻瘟病更加有效、安全和经济的措施。水稻的抗稻瘟病是由基因R控制的，与不抗稻瘟病r均位于第11号染色体上。水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活。研究人员发现两株染色体异常稻（体细胞染色体如图所示）。请据图分析回答下列问题： (1)植株甲的可遗传变异类型具体为 ，请简要写出区分该变异类型与基因突变最简单的鉴别方法： 。 (2)已知植株甲的基因型为Rr，若要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，请用最简单的方法设计实验证明R基因的位置（写出杂交组合预期结果及结论）。 ① ，将种子种植后观察并统计子代植株表型和比例； ②若子代 ，R基因在11号正常染色体上；若子代 ，R基因在11号异常染色体上； ③若R位于异常染色体上，若让植株甲、乙进行杂交，假设产生配子时，三条互为同源染色体的其中任意两条随机联会，然后分离，多出的一条随机分配到细胞的一极，则子代植株表型及比例为 。 (3)水稻细胞中另有一对等位基因B、b对稻瘟病的抗性表达有影响，BB使水稻抗性完全消失，Bb使抗性减弱。现用两纯合亲本进行杂交，实验过程和结果如图。 根据题意判断，等位基因B、b （填“位于”或“不位于”）第11号染色体上，F2的易感病植株中纯合子占 。 【答案】(1) 染色体结构变异（染色体片段缺失） 用光学显微镜观察区分（分裂期或联会时期的装片） (2) ①让甲植株自交产生种子 ②均为抗病植株 抗病植株∶感病植株＝2∶1 ③抗病植株∶感病植株＝8∶3 (3) 不位于 【分析】分析题图可知植株甲，异常染色体与正常染色体相比，短了一截，可判断变异类型属于染色体结构变异（染色体片段缺失）。植株乙的变异类型属于染色体数目变异。 【详解】（1）植株甲的异常染色体与正常染色体相比，短了一截，可判断变异类型属于染色体结构变异（染色体片段缺失）。染色体变异可在光学显微镜下观察到，而基因突变不能在光学显微镜下观察，所以可用光学显微镜观察区分（分裂期或联会时期的装片）该变异类型。 （2）①结合题意“水稻至少有一条正常的11号染色体才能存活”，要确定R基因位于正常还是异常的11号染色体上，可让甲植株（Rr）自交产生种子，观察并统计子代表型和比例； ②Rr自交后代基因型为RR∶Rr∶rr＝1∶2∶1，若R基因在11号正常染色体上，基因型rr的个体因不含正常染色体而死亡，子代只有抗病植株；若R基因在11号异常染色体上，基因型RR的个体无正常染色体而死亡，子代剩下Rr和rr基因型的个体，表型及比例为抗病植株∶感病植株＝2∶1。 ③若R位于异常染色体上，甲（Rr）能产生两种配子R∶r＝1∶1，乙（Rrr）能产生配子2Rr∶2r∶1R∶1rr，子代为2RRr∶1RR∶3Rrr∶3Rr∶1rrr∶2rr，其中RR个体死亡，剩下的抗病植株∶不抗病植株＝8∶3。 （3）由于F2的性状分离比是3∶6∶7，加和为16，可判定抗病性状符合自由组合定律，故等位基因B、b不位于第11号染色体上。由F2表型比例为3∶6∶7可知，F1个体基因型为BbRr，F2的易感病植株基因型为rrBB（）、rrBb（）、rrbb（）、RRBB（）、RrBB（），F2的易感病植株中纯合子占（＋＋）/（＋＋＋＋）＝。 36．（2025·湖北黄冈·二模）土壤酸化导致土壤中离子态Al3+大幅增加。Al3+会抑制根部生长，从而抑制植物生长。研究者对植物如何感知Al3+进而应对 Al3+胁迫开展研究。 (1)Al3+会抑制根部生长，影响根对 的吸收，进而抑制整个植物的生长。Al3+对细胞有毒害，具有Al3+抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的 ，后代抗性不断增强。 (2)有研究认为ALR1可能是Al³⁺的受体，为确定 ALR1与植物抗Al3+性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。    根据图1结果推测ALR1可 （填“提高”或“降低”）植物的抗Al3+性；根据图2结果可知 ALR1对4种金属离子的胁迫响应 （有/无）显著影响。综上分析ALR1可能是Al³⁺的特异性受体。 (3)植物根分泌的有机酸阴离子，能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白。ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。在有铝处理条件下检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出各组的实验结果：    (4)基于以上研究，请从基因工程育种的角度提出一条培育耐铝植物新品种的可行思路： 。 【答案】(1) 吸收水和无机盐（或养分） 自然选择 (2) 提高 无 (3)   (4)在ALR1基因的上游导入高表达的启动子/促进ALR1的表达、抑制STOP1蛋白水解/抑制STOP1蛋白水解酶、促进ALMT1和MATE的表达（与本题的信息相关，从基因的角度，具体描述，言之有理即可） 【分析】由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大。 【详解】（1）根部的功能主要是吸收植物所需的水和无机盐。在长期的自然选择过程中，生物与环境协同进化，不断发展，所以植物对无机盐的毒害作用抗性会不断增强。 （2）由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大，结合上述结果可得，ALR1可特异性提高植物的抗铝性，对其他金属离子的抗性不强，即 ALR1对4种金属离子的胁迫响应无显著影响。 （3）ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性，说明STOP1基因可以正常表达，三者STOP1mRNA相对含量几乎不变，ALR1缺失突变体因ALR1的抑制作用减弱，STOP1蛋白水解较多，其相对含量较低，ALR1过表达突变体的STOP1蛋白水解明显受到抑制，其相对含量较高。其结果如下图所示： （4）在ALR1基因的上游导入高表达的启动子/促进ALR1的表达、抑制STOP1蛋白水解/抑制STOP1蛋白水解酶、促进ALMT1和MATE的表达等方法可以培育耐铝植物新品种。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$