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专题03 生物的进化
1.(24-25高二上·上海曹杨第二中学·期中)阅读材料:在某一温泉地区,50年前区内两个独立湖泊(X和Y)的水温都常年保持在30~35℃。科学家观察到湖水中和湖畔滩地上生存着一些喜温动、植物,其中包括一种体型小、繁殖周期短的P鱼。他们调查了两湖泊中P鱼的水温适应性,结果发现这种鱼的水温适应范围很狭窄:水温低于27℃,P鱼的受精卵不能正常孵化;水温低于22℃或高于40℃则死亡。
后来由于地质状况发生变化,导致湖泊水温逐渐发生不同变化。调查得知,X湖水温从50年前的30~35℃逐年下降,至今已稳定保持在22~26℃,而且湖畔滩地增加了一些适应较低温度的动植物种类,但湖中P鱼的种群规模保持不变。Y湖水温仍保持在30~35℃,生物群落和P鱼的特性较50年前无明显变化。
(1)根据现代进化理论,X湖中各种生物进化的单位是 ,50年后,使X湖中P鱼的性状发生显著差异的内在因素是 ,而决定进化的方向 (编号选填)。
①基因突变②染色体变异③基因重组④自然选择⑤隔离
(2)科学家测定了X湖泊中P鱼和另外几种鱼的ALXI基因的核苷酸序列,由此判断它们之间的亲缘关系。这为生物的进化提供了______。
A.胚胎学证据 B.分子生物学证据
C.比较解剖学证据 D.古生物化石证据
(3)科学家们预言,如果X、Y湖的自然条件维持不变,并且与其他湖泊之间的水体断绝交换,那么经过相当长时间后,X、Y湖中的P鱼之间可能会形成 隔离。
(4)已知P鱼体内一对等位基因A、a与对环境温度的适应性有关,其中的a基因表达为更适应较低温度。假设X湖中P鱼群体中基因型AA:Aa:aa的比例50年前为1:2:1,则现在的比例可能为______。
A.AA:Aa:aa为6:3:1 B.AA:Aa:aa为3:4:3
C.AA:Aa:aa为1:3:1 D.AA:Aa:aa为1:4:5
(5)现代进化理论认为,进化实质是 。
【答案】(1) 种群 ①、②和③ ④
(2)B
(3)生殖
(4)D
(5)种群基因频率发生改变的过程
【分析】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】(1)种群是生物进化的基本单位。X湖中各种生物进化的单位也是种群,50年后,使X湖中P鱼的性状发生显著差异的内在因素是可遗传变异,包括①基因突变、②染色体变异和③基因重组。在生物进化过程中决定生物进化方向的是④自然选择,即自然选择决定了生物进化的方向,即生物某种适应性状的形成是自然选择对不定向的变异进行定向选择的结果。
(2)科学家测定了X湖泊中P鱼和另外几种鱼的ALXI基因的核苷酸序列,由此判断它们之间的亲缘关系。这是分子水平的研究,即该事实为生物的进化提供了分子生物学证据,即B正确。对于生物进化的研究还可在胚胎学、 比较解剖学和 古生物化石方面找到证据。
故选B。
(3)如果X、Y湖的自然条件维持不变,并且与其他湖泊之间的水体交换断绝,那么经过相当长时间后,X、Y湖中的P鱼之间可能会形成生殖隔离。
(4)假设X湖中50年前P鱼群体中基因型AA∶Aa∶aa的比例为1∶2∶1,则A的基因频率为(2+2)/(2+4+2)=0.5,a的基因频率为1-A=0.5。X湖水温从50年前的30~35℃逐年下降,至今已稳定保持在22~26℃,a基因表达为更适应较低温度,a的基因频率上升,则A、B、C、D四个选项中很明显D选项中的a的基因频率最大,D符合题意。
故选D。
(5)现代进化理论认为,进化实质是基因频率的改变,即生物进化的过程是种群基因频率不断发生改变的过程。
2.(23-24高二·上海宝山区·)模式植物拟南芥在分类学上隶属于拟南芥属,该属还有其他多种生物,图1表示拟南芥属内A1-A4四个物种的进化历程。拟南芥属的P、Q两个基因在四个物种中的检测结果如表,“✔”代表检测到对应的基因。
基因物种
P
Q
A1
A2
!
A3
✔
A4
(1)基因P只在 A1、A2物种内检测到,可一定程度说明这两个物种的亲缘关系较近,这为拟南芥属各物种的进化提供了_____。
A.化石证据
B.细胞生物学证据
C.比较解剖学证据
D.分子生物学证据
(2)根据图1和表分析,P基因最可能在 (图1中编号选填)点产生,Q基因最可能在 (图1中编号选填)点产生。
已知拟南芥生长调节因子GRF3的表达受SVP蛋白调控,而GRF3的表达量与叶面积正相关,叶面积与植物的抗旱能力负相关,拟南芥在干旱的西藏和湿润的四川都有较为广泛分布,现取两地拟南芥种群进行相关研究,得结果如图2。
(3)根据相关信息判断,图2中能代表拟南芥四川种群GRF3 表达量和叶面积的分别是 和 (图2中编号选填)。
(4)图2中模板链除所示序列外,其他部分的碱基序列完全相同,则拟南芥的西藏和四川两种群中SVP 碱基序列不同是因为发生了碱基的_____。
A.插入 B.重复 C.替换 D.缺失
(5)遗传物质的变化以及两地不同的自然环境,可提高拟南芥物种的_____(多选)
A.多样性
B.适应性
C.SVP基因的基因频率
D.不同地区中SVP 不同等位基因的频率
(6)西藏种群SVP基因呈现的碱基序列经转录后对应形成的密码子应为_____。
A.5'-GCU-3' B.5'-GCT-3'
C.5'-CGA-3' D.5'-CGU-3'
(7)四川种群和西藏种群SVP碱基变化导致转录后对应形成了两种密码子,以下判断这两种密码子是否决定同一种氨基酸及理由中,最合理的是_____。
A.同一种氨基酸,因为同一氨基酸可由多种密码子决定
B.可能是同一种氨基酸,因为同一氨基酸可由多种密码子决定
C.不是同一种氨基酸,因为密码子不同决定的氨基酸不同
D.不是同一种氨基酸,因为两种群的SVP蛋白功能出现了显著差异
【答案】(1)D
(2) ④ ③
(3) ① ④
(4)C
(5)ABD
(6)A
(7)D
【分析】从细胞和分子水平看,当今生物有许多共同的特征比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
【详解】(1)同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,基因P只在 A1、A2物种内检测到,可一定程度说明这两个物种的亲缘关系较近,这为拟南芥属各物种的进化提供了分子生物学证据。
故选D。
(2)根据图1和表分析,基因P只在 A1、A2物种内检测到,所以P基因最可能在④点产生;基因Q只在A3物种内检测到,所以Q基因最可能在③点产生。
(3)拟南芥生长调节因子GRF3的表达受SVP蛋白调控,而GRF3的表达量与叶面积正相关,叶面积与植物的抗旱能力负相关,所以图2中能代表拟南芥四川种群GRF3 表达量和叶面积的分别是①和④。
(4)图2中模板链除所示序列外,其他部分的碱基序列完全相同,图中发生了碱基替换,属于基因突变,故选C。
(5)遗传物质的变化,提供基因多样性,两地不同的自然环境选择留下适应环境的变异,导致基因频率发生改变,即可提高拟南芥物种的多样性、适应性和不同地区中SVP 不同等位基因的频率,故选ABD。
(6)西藏种群模板序列是3'-CGA-5',则对应转录出的mRNA序列为5'-GCU-3',即对应的密码子为5'-GCU-3',故选A。
(7)依据密码子的简并性,即一种氨基酸可以对应多种密码子,来判断。因为两种群的SVP蛋白质供能不同,所以SVP碱基变化导致转录后形成的两种密码子不是同一种氨基酸,故选D。
3. (23-24高二上·上海曹杨二中·期中)犁头鳅为平鳍鳅科犁头鳅属的鱼类,包括犁头鳅和长鳍犁头鳅两个物种。犁头鳅广泛分布于长江中上游,而长鳍犁头鳅则局限分布于闽江水系(图)。在冰河期之前,地球大部分陆地被水覆盖,冰河期之后,随着造山运动等地质变化,出现由山脉间隔的不同水系。
(1)A区域的全部犁头鳅构成一个 。
(2)梨头鳅控制鱼鳞生长的A基因有A1、A2、A3……等多种,它们互为等位基因,这些等位基因产生的根本原因是____
A、基因重组B、基因突变C、染色体数目变异D、染色体结构变异
(3)经过较长时期的演变,犁头鳅属分化形成适应长江和闽江两类水系生态的两个物种,进化学上将这种现象称为 。
(4)该现象增加了生物的多样性。请用现代进化理论解释犁头鳅演变成长江、闽江水系两个物种的原因:
2022年诺贝尔生理学或医学奖授予了瑞典科学家斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,并发现尼安德特人是当今人类的近亲,在人类进化研究方面做出了突出贡献。如图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异。
(5)科学家将古人类“尼安德特人”化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化的证据属于 。
A、比较解剖学证据 B、胚胎学证据 C、细胞生物学证据 D、分子生物学证据
(6)下列关于人类进化相关研究叙述正确的是________(多选)
A、在进化地位上越高等的生物,适应能力就越强
B、研究人类起源时,可用mtDNA来追踪母系祖先,而追踪父系祖先可用Y染色体
C、人的某一器官用的越多,就会越发达,反之就会退化,由于使用多少而产生的变异是可以遗传的
D、在自然选择的作用下,原始灵长类种群的基因频率会发生定向改变,导致其朝着一定的方向不断进化
(7)请依据左图中现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,补充完整右图,方框内填写“现代人”/“黑猩猩”/“尼安德特人” 。
(8)现今的人类通常可划分为4个人种,即黄色人种(蒙古利亚人)、白色人种(高加索人)、黑色人种(尼格罗人)和棕色人种(澳大利亚人)。下列说法正确的是________(多选)
A、非洲所有黑色人种的全部肤色基因构成基因库
B、4个人种之间在遗传上是开放的,不存在生殖隔离
C、不同人种之间的通婚,将导致不同人种基因组成差异性减小
D、人们现在都生活在各种人工环境中,因此人类的进化不再受到自然选择的影响
【答案】(1)种群
(2)B
(3)适应辐射
(4)两个犁头鳅种群由于地理隔离,阻断了彼此之间的基因交流,两个种群内在变异开始积累,且产生的变异被环境选择保留了下来;种群逐渐适应了生存环境,种群规模开始扩张,最终形成生殖隔离,新物种形成
(5)D
(6)BD
(7)
(8)BC
【分析】现代生物进化理论的基本观点:①种群是生物进化的基本单位,②生物进化的实质在于种群基因频率的改变。③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。③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。
55.A区域的全部犁头鳅(同一种生物)构成一个种群。
56.基因突变导致等位基因的出现,所以等位基因产生的根本原因是基因突变,故选B。
57.犁头鳅属分化形成适应长江和闽江两类水系生态的两个物种,进化学上将这种现象称为适应辐射,该现象增加了生物的多样性。
58.根据现代进化理论分析,由于两个犁头鳅种群由于地理隔离,阻断了彼此之间的基因交流,两个种群内在变异开始积累,且产生的变异被环境选择保留了下来;种群逐渐适应了生存环境,种群规模开始扩张,最终形成生殖隔离,新物种形成。
59.比较DNA的碱基序列属于分子生物学证据,ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
60.A、生物在进化过程中的地位是依靠生物的结构和功能划分的,进化地位越高,不一定适应性更强,A错误;
B、人的线粒体DNA来源于卵细胞,Y染色体DNA来源于父方,所以研究人类起源时,可用mtDNA来追踪母系祖先,而追踪父系祖先可用Y染色体,B正确;
C、人的某一器官用的越多,就会越发达,反之就会退化,由于使用多少而产生的变异是可以遗传的是用进废退和获得性遗传,属于拉马克的观点,C错误;
D、环境主导进化的方向,决定基因频率改变的方向,导致其朝着一定的方向不断进化,D正确。
故选BD。
61.现代人与尼安德特人的DNA差异更小故亲缘关系更近,自上而下为黑猩猩、现代人、尼安德特人,所以现代人”/“黑猩猩”/“尼安德特人关系如图。
62.A、非洲所有黑色人种的全部基因构成基因库,A错误;
B、4种人种可以进行基因交流,为同一物种不存在生殖隔离,B正确;
C、一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库,不同民族人群之间通婚,使不同民族基因库之间进行基因交流,导致基因库的差异减小,C正确;
D、人工环境和自然环境都会影响生物进化的方向,D错误。
故选BC。
4. (23-24高二上·上海行知中学·期中)中、英古生物学者近期进行的一系列研究,为人们展现了跳蚤这类常见寄生昆虫不为人知的进化史。通过对基因比对给出的结果得出,蚤目并不是一个单独门类,而是长翅目昆虫下的一个分支。现在的跳蚤体型微小,长着针一样又长又尖的嘴巴,没有翅膀,全部靠吸食哺乳动物和鸟类的血液存活。而长翅目昆虫有两对细长的翅膀,却没有细长尖嘴,它们大多在森林、峡谷或植被茂密的地区靠捕食昆虫或吸取植物汁液为生。研究人员推断,跳蚤的祖先可能不吸血,在身体形态上和现在的子孙后代也大不相同。
跳蚤需要吸食哺乳动物和鸟类的血液存活,血液中的营养物质可以供给跳蚤能量进行机体的代谢,从而维持跳蚤正常的生长发育,代谢是跳蚤机体最重要的生化反应之一,跳蚤体内最基础的代谢就是呼吸作用。如图1为生物体内细胞呼吸过程的图解。请回答下列问题:
(1)图中a和b代表的物质分别是 、 ,①发生的场所是 。
(2)在①②③④反应过程中,不可能在人体细胞中发生的过程是 ,只在线粒体中进行的反应过程是 ;图中能产生ATP的过程是 。(编号选填)
(3)对抗肥胖的一个老处方是“管住嘴迈开腿”,但最新研究发现,基因是导致一些胖人不愿运动的原因——懒是SLC35D3基因突变所致,下列叙述正确的是______________。(单选)
A.基因突变一定是可遗传变异,但不一定遗传给后代
B.基因突变主要是由于转录过程发生差错导致的
C.基因突变会导致人体内基因的数目和排列顺序发生改变
D.SLC35D3基因的基本单位是脱氧核糖核酸
(4)近日,我国科学家在南美发现了琥珀中的花朵化石——丁氏花。将它与普通双子叶植物的花比较,前者花轴伸长,花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊长在花轴的不同部位上。后者一般都紧密地“挤”在花轴的同一个部位(花托)上。该发现为花朵演化提供了______________。(单选)
A.胚胎学证据 B.古生物化石证据
C.比较解剖学证据 D.生物化学证据
综合这一系列研究,可以梳理出一幅颇有意思的跳蚤进化图:早在远古时期,跳蚤的祖先靠吸食花蜜为生。它们长着翅膀和长长的嘴,体型是现在的4倍左右。随着漫长的进化,它们逐渐过上寄生生活.体型也不断缩小,从而更加适应它们所处的环境。
(5)判断下列说法是否正确,正确的用“T”表示,不正确的用“F”表示。
a.物种的形成可以不经过地理隔离。( )
b.生物进化的实质是种群基因频率的改变。( )
c.突变产生的变异决定生物进化方向。( )
【答案】1. 丙酮酸 CO2 细胞质基质 2. ③ ② ①② 3.A 4.B 5. T T F
【分析】图1为葡萄糖氧化分解的过程,有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。需氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。无氧呼吸的整个过程都是发生在细胞质基质,第一阶段和有氧呼吸完全相同,第二阶段不产生能量,产物为酒精、二氧化碳或乳酸。
1.图1为葡萄糖氧化分解的过程,a为中间产物丙酮酸,丙酮酸进行不彻底的氧化分解,分解为酒精和CO2;葡萄糖分解为丙酮酸的过程是细胞呼吸的第一阶段,发生的场所是细胞质基质。
2.人体细胞既可以进行有氧呼吸,也可以进行无氧呼吸,其中,有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,无氧呼吸的产物是乳酸。①是细胞呼吸的第一阶段,发生场所是细胞质基质,②是有氧呼吸的第二、三阶段,都在线粒体中发生,③是葡萄糖不彻底氧化分解产生酒精的过程,④葡萄糖不彻底氧化分解产生乳酸的过程,无氧呼吸的整个过程都是发生在细胞质基质,所以在人体中不能发生的只有③;只在线粒体中进行的反应过程是②;有氧呼吸的三个阶段都能释放能量,产生ATP,无氧呼吸只在第一阶段释放能量,产生ATP。
3.A、基因突变后遗传物质发生改变,所以基因突变一定是可遗传变异;若基因突变发生在体细胞不一定会遗传给子代,若发生在生殖细胞将遵循遗传规律传递给后代,A正确;
B、基因突变主要是由于DNA复制过程发生差错导致的,B错误;
C、基因突变是基因中碱基对的替换、增添或缺失,不会导致人体内基因的数目和排列顺序的改变,C错误;
D、基因是DNA中有遗传效应的片段,其基本单位是脱氧核糖核苷酸,D错误。
故选A。
4.A、对胚胎时期的研究,研究胚胎的形成和发育,属于胚胎学证据,A错误;
B、对化石的研究属于古生物化石证据,B正确。
C、同源器官与痕迹器官的研究属于比较解剖学证据,C错误;
D、对生物化学物质或成分的研究属于生物化学证据,D错误。
故选B。
5.(1)物种的形成不一定经过地理隔离,比如多倍体的形成,A正确;
(2)在自然选择的作用下,种群基因频率发生定向改变,使生物朝着一定方向不断进化,B正确;
(3)生物进化方向是自然选择决定的,C错误。
1.(24-25高二上·上海师范大学附属虹口中学·期中)顺铂是一种抗肿瘤药,普遍用于肺癌等癌症的化疗,但长期使用会使癌细胞产生耐药性。科研人员研究了miRNA、糖酵解与乳腺癌细胞(MCF7)耐药性之间的关系。请完成下列问题。
(1)癌症是当前严重威胁人类生命的疾病,是导致我国城市居民死亡的首要原因。癌细胞表面的糖蛋白较少,细胞之间的黏着性低。下列有关癌细胞的叙述,错误的是_______。
A.具有细胞增殖失控的特点
B.癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因
C.基因突变可能使正常细胞变成癌细胞
D.细胞膜上的糖蛋白减少,癌细胞易分散转移
(2)MCF7细胞即使在氧气充足的条件下,也主要通过糖酵解产生ATP,被称为有氧糖酵解(产物是乳酸)。检测MCF7耐药株与非耐药株在顺铂处理后的乳酸产量,结果如下图1所示。可见耐药株的有氧糖酵解强度 非耐药株。(编号选填)
①大于②小于③等于
(3)研究发现,耐药株中有一种可与靶基因的mRNA结合的miRNA(miR-485-5p)的含量明显低于非耐药株。为研究miR-485-5p与M基因的关系,研究人员在MCF7细胞中过表达或敲低miR-485-5p后,电泳分离细胞裂解物,用抗M蛋白抗体检测,结果如下图2。
据图2分析,miR-485-5p能够 (编号选填)M基因的表达,理由是 。
①抑制②促进③不影响
miR-485-5调节M基因表达的过程中,是否改变了M基因的碱基序列。 (编号选填)
①是②否
(4)在MCF7细胞中过表达或敲低M基因后,检测乳酸产量,结果如图3所示,说明过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强,敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱。综合上述研究结果,miRNA引起MCF7产生耐药性的机制是 。
【答案】(1)B
(2)①
(3) ① 非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组,耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组 ②
(4)MCF7耐药株中miRNA下调,使细胞中M蛋白含量增加,促进了有氧糖酵解,提高了对顺铂的抵抗。
【分析】题图分析,图1中耐药株的乳酸含量高于非耐药株;图2非耐药株敲低miRNA-485-5p,M蛋白表达量较对照组升高;耐药株过表达miRNA-485-5p,M蛋白表达量较对照组降低。两组都说明miRNA-485-5p能抑制M蛋白的表达。图3非耐药株与耐药株都是,敲低M基因组乳酸产生低于对照组;过表达M基因组乳酸产生高于对照组,表明M基因可促进乳酸的产生。图3中耐药株乳酸产生高于非耐药菌。
【详解】(1)A、细胞增殖失控是癌细胞的基本特征,不符合题意,A错误;
B、癌细胞有原癌基因和抑癌基因,只是与正常细胞相比,这两类细胞发生了突变,符合题意,B正确;
C、基因突变具有不定向性,因而可能由于原癌基因和抑癌基因的突变使正常细胞变成癌细胞,不符合题意,C错误;
D、癌细胞膜上的糖蛋白减少,细胞间的黏着性下降,因而癌细胞易分散转移,不符合题意,D错误。
故选B。
(2)无氧呼吸的产物是乳酸,实验结果显示,耐药株的乳酸产量大于非耐药株,因而可推测,耐药株的有氧糖酵解强度①大于非耐药株。
(3)非耐药株中敲低组M蛋白含量明显高于对照组,耐药株中过表达组M蛋白含量明显低于对照组,说明miRNA-485-5p抑制M基因表达。题意显示,耐药株中有一种可与靶基因的mRNA结合的miRNA(miR-485-5p)的含量明显低于非耐药株,所以耐药株中靶基因过表达,进而M蛋白含量减少,可见在该过程中M基因的碱基序列并未(②)改变。
(4)过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强,敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱,说明MCF7产生耐药性的机制,MCF7耐药株中miRNA-485-5p下调,使细胞中M蛋白含量增加,促进了有氧糖酵解,提高了对顺铂的抵抗。
2.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)疟原虫是一类寄生性的单细胞动物,在人体内寄生于肝细胞和红细胞中,疟原虫能够引起人患疟疾,产生高热、寒颤等症状,严重时可致命。
(1)2015年,我国科学家屠呦呦因提取分离出抗疟疾“中国神药”青蒿素(C5H12O5)获得诺贝尔医学奖。青蒿素可以进入疟原虫,干扰疟原虫线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,导致形成自噬泡,并不断排出到虫体外,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。下列有关叙述错误的是____
A.青蒿素的元素组成与糖类基本相同
B.哺乳动物成熟红细胞是提取细胞膜的良好材料
C.疟原虫与哺乳动物成熟红细胞都主要通过有氧呼吸提供能量
D.细胞质基质是细胞代谢的场所,疟原虫丢失胞浆会威胁细胞生存
(2)疟原虫可以寄生在红细胞内,某人患有疟疾,若需分离获取红细胞中的疟原虫进一步观察鉴定,所取患者血样应放在何种溶液中处理?__________
A.清水 B.0.9%的生理盐水
C.浓盐水 D.10%医用葡萄糖溶液
血红蛋白由2条α链和2条β链组成,编码α链和β链的基因分别为α珠蛋白基因和β珠蛋白基因。镰状细胞贫血是由于β珠蛋白中6号氨基酸由谷氨酸(密码子为GAA、GAG)替换为缬氨酸(密码子为GUU、GUC、CUA、GUG)导致的,其隐性纯合子(HbSHbS)常于儿童期死亡,杂合子(HbAHbS)能同时合成正常和异常的β珠蛋白,在氧含量正常情况下并不表现贫血症状,且含有异常β珠蛋白的红细胞呈镰刀状,不利于疟原虫寄生,因而在疟疾高发地区,与基因型为HbAHbA的个体相比,HbAHbS杂合子生存率更高。
(3)镰状细胞贫血产生的根本原因是正常基因发生了1个碱基对的替换,直接导致对应的mRNA中出现 (用箭头和字母表示)的碱基变化。
(4)A地曾多次爆发疟疾,对该地进行调查,疟疾爆发前后相关基因型比例如图9所示。疟疾爆发之前,A地区人群中HbS的基因频率是 。多次爆发疟疾后,该地人群相应性状是否发生了进化?请说明理由: 。
(5)分析上述资料,下列说法错误的是_____
A.突变基因的有利或有害取决于生物所生存的具体环境
B.自然选择可直接作用于种群内个体的基因型
C.多次爆发疟疾后,HbAHbS基因型频率升高,是自然选择的结果
D.在疫区使用青蒿素治愈疟疾患者后,人群中HbAHbA基因型比例会上升。
图是镰状细胞贫血某家系的系谱图,对该家系中1~4号个体进行基因检测,将含有HbA基因或HbS基因的相关DNA片段用一定方法分离形成条带,HbA基因显示为一个条带,HbS基因显示为另一个不同的条带,结果如表2所示(假设个体均不发生变异)。
编号
1
2
3
4
条带1
▃
▃
▃
条带2
▃
▃
▃
(6)据上述资料分析,镰状细胞贫血的遗传方式是___
A.常染色体显性遗传病
B.常染色体隐性遗传病
C.伴X染色体显性遗传病
D.伴X染色体隐性遗传病
(7)根据图10和表2信息分析,条带1的DNA片段含有________基因(A.HbA/B.HbS)
(8)若对图10中5号个体进行基因检测,则其在表2中出现两种条带的概率为 ,8号个体与9号个体的基因型相同的概率为 .
(9)下列表示5号个体减数分裂产生精子的过程图是(图中所示为性染色体)___
A. B. C. D.
(10)结合上述资料分析,下列哪些方法可以用来确诊镰状细胞贫血的患者_____(多选)
A.显微镜下观察染色体的形态
B.显微镜下观察红细胞的形态
C.检测血红蛋白的氨基酸序列
D.进行基因测序
【答案】(1)C
(2)A
(3)A→U
(4) 3.5% 生物进化的实质是基因频率的改变,疟疾疫区人群中HbS基因频率有所上升,说明该种群相应性状发生了进化
(5)B
(6)B
(7)B
(8) 100%/1 5/9
(9)C
(10)BCD
【分析】基因突变是指DNA分子中碱基对的增添、缺失和替换,导致基因结构的改变,基因突变的特点:普遍性,即所有的生物都能发生基因突变;随机性,即基因突变可以发生在个体发育的任何时期、任何一个DNA分子中,DNA分子任何部位;不定向性,即基因可以向任意方向突变;低频性等。
【详解】(1)A、青蒿素的元素组成是C、H、O,与糖类(一般是C、H、O)基本相同,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,是提取细胞膜的良好材料,B正确;
C、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸,C错误;
D、细胞质基质是细胞代谢的场所,疟原虫丢失胞浆会因为代谢活动受影响而威胁细胞生存,D正确。
故选C。
(2)疟原虫可以寄生在红细胞内,某人患有疟疾,若需分离获取红细胞中的疟原虫进一步观察鉴定,需要将细胞膜破裂,则应将细胞置于低渗溶液中,使其吸水涨破,A符合题意。
故选A。
(3)mRNA上的三个相邻密码可编码一个氨基酸,结合题意可知,镰状细胞贫血是由于β珠蛋白中6号氨基酸由谷氨酸(密码子为GAA、GAG)替换为缬氨酸(密码子为GUU、GUC、CUA、GUG)导致的,故镰状细胞贫血产生的根本原因是正常基因发生了1个碱基对的替换,直接导致对应的mRNA中出现A→U的碱基变化。
(4)据图可知,疟疾爆发之前,HbAHbA、HbAHbS、HbSHbS的基因型频率分别是95%、3%和2%,则疟疾爆发之前,A地区人群中HbS的基因频率=2%+1/2×3%=3.5%;生物进化的实质是种群基因频率的改变,疟疾疫区人群中HbS基因频率有所上升,说明该种群相应性状发生了进化。
(5)A、突变的有害或有利不是绝对的,突变基因的有利或有害取决于生物所生存的具体环境,A正确;
B、自然选择通过作用于种群内个体的表现型起作用,B错误;
C、自然选择决定生物进化的方向,多次爆发疟疾后,HbAHbS基因型频率升高,是自然选择的结果,C正确;
D、据题分析,在疟疾高发地区,与基因型为HbAHbA的个体相比,HbAHbS杂合子生存率更高,故在疫区使用青蒿素治愈疟疾患者后,人群中HbAHbA基因型比例会上升,D正确。
故选B。
(6)据图分析,图中的1号和2号正常,生有患病的女儿,说明该病是隐性遗传病,又因为4号患病而儿子正常,说明该病不是伴性遗传,故该病是常染色体隐性遗传病。
故选B。
(7)据图分析,4号患病个体只含有条带1,说明条带1的DNA片段含有隐性HbS基因。
故选B。
(8)据图分析,4号患病个体只含有条带1,说明条带1的DNA片段含有隐性HbS基因,且该遗传病是常染色体隐性遗传病,由于7号患病,则5号和6号为杂合子,8号个体与9号个体的基因组成为HbAHb-,两者均为HbAHbA的概率为1/3×1/3=1/9,两者均为HbAHbS的概率为2/3×2/3=4/9,两者基因型相同的概率为5/9。
(9)图中的5号个体是杂合子,且精子形成过程中细胞质均等分裂,两条性染色体大小不同,故图中符合条件的是C。
故选C。
(10)基因突变是由于DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换而引起的基因结构的改变,是微小突变,用显微镜检测染色体是检测不到的。
故选BCD。
3.(23-24高二·上海华东师范大学第二附属中学·期中)回答下列有关人类健康与进化的问题
在全世界范围内,结直肠癌是第三大常见的癌症,也是我国常见的恶性肿瘤。图12所示结直肠癌的多步发展过程中,涉及一些变异所诱发的基因激活(如K-ras)或失活(如APC)。
(1)检测发现多个结直肠癌患者体细胞的K-ras基因的第12号氨基酸改变,这种突变是因为碱基对发生
(2)在结直肠癌发生的过程中,涉及到了部分基因缺失的情况,这种变异类型属于 。
(3)结直肠癌的多步骤发展模式一般需要超过十年甚至更长时间才能完成,对此,下列事实可以解释“结直肠癌发展缓慢”的是( )(多选)
A.基因突变多发生于DNA复制时
B.自然条件下基因突变概率低
C.基因突变具有多方向性
D.细胞癌变过程伴随着多个突变基因的积累
多种癌症都与遗传物种的变异有关,如患慢性粒细胞白血病的病人白细胞中常出现“费城染色体”(如图2),其上的BCR-Abl融合基因表达BCR-Abl融合蛋白,使酪氨酸激酶一直保持活性,抑制了细胞凋亡。
(4)根据上述材料和已有知识,下列相关叙述正确的是( )(多选)
A.慢性粒细胞白血病病人的费城染色体不可以遗传给子代
B.慢性粒细胞白血病不属于人类遗传病
C.费城染色体的出现是同源染色体易位的结果
D.抑制细胞中的酪氨酸激酶活性的药物可治疗慢性粒细胞白血病
有研究表明,现代人类的多种疾病基因,比如抑郁症、肥胖、色素沉淀、尼古丁上瘾、红斑狼疮等等,可能来自尼安德特人。2022年诺贝尔生理学或医学奖授予了瑞典科学家斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,并发现尼安德特人是当今人类的近亲,在人类进化研究方面做出了突出贡献。下图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异。
图3
(5)请依据现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,补充完整下图,方框内填写现代人/黑猩猩/尼安德特人。
(6)1974年,古人类学家在埃塞俄比亚阿法(Afar)地区发现了距今300万年至360万年的人亚科化石。对其骨骼进行分析表明,她既能直立行走,又仍是一个树木攀缘者。这为人类进化提供了( )
A.胚胎学证据 B.比较解剖学证据 C.生物化学证据 D.古生物化石证据
(7)下列关于人类进化的相关叙述错误的是( )(多选)
A.可遗传变异为人类进化提供原材料
B.在进化地位上越高等的生物,适应能力就越强
C.在自然选择的作用下,原始灵长类种群的基因频率会发生定向改变,导致其朝着一定的方向不断进化
D.人们现在都生活在各种人工环境中,因此人类的进化不再受到自然选择的影响
【答案】(1)替换
(2)染色体(结构)变异
(3)BD
(4)AD
(5)自上而下分别:黑猩猩;现代人/尼安德特人;尼安德特人/现代人
(6)D
(7)BD
【分析】(1)基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。替换往往导致一个氨基酸种类发生改变或者不改变,而增添和缺失会导致蛋白质中多个氨基酸的改变。基因突变往往是碱基对的数目和种类发生改变而基因的数目一般不发生改变。染色体变异包括染色体结构变异和染色体数目变异,均会导致基因数目的改变。
(2)生物进化的证据有很多,其中最直接、最有说服力的证据是化石,除此之外还有其他方面的证据:比较解剖学、胚胎学证据、细胞生物学和分子生物学证据等。
【详解】(1)基因突变是DNA分子中发生碱基对的替换、增添或缺失而引起的基因碱基序列的改变。替换往往导致一个氨基酸种类发生改变或者不改变,而增添和缺失会导致蛋白质中多个氨基酸的改变,根据题意,多个结直肠癌患者体细胞的K-ras基因的第12号氨基酸改变,只改变了1个氨基酸,则这种突变是因为碱基对发生了替换。
(2)基因突变只是基因内部碱基对数目和种类的变化,基因的数目和位置不发生改变,而染色体变异(包括数目变异和结构变异)会发生基因数目的变化,本题中,在结直肠癌发生的过程中,部分基因发生缺失,这种变异类型属于染色体(结构)变异。
(3)A、基因突变多发生于DNA复制时,这与结直肠癌发展缓慢无任何关联,A错误;
B、结直肠癌的发生与多个基因有关,而自然条件下基因突变概率低,导致结直肠癌发展缓慢,B正确;
C、根据题意,结直肠癌的多步发展过程中,涉及到一些特定的基因,如K-ras基因的激活、18q抑癌基因缺失或APC基因失活等,基因突变向着多个方向不一定引发结直肠癌,C错误;
D、根据题图可知,细胞癌变过程伴随着多个突变基因的积累,如K-ras基因、18q抑癌基因或APC基因、p53基因等,D正确。
故选BD。
(4)A、变异发生在体细胞一般不能遗传给下一代,发生在生殖细胞可以遗传给下一代,白细胞属于体细胞,因此慢性粒细胞白血病病人的费城染色体不可以遗传给子代,A正确;
B、人类遗传病通常是指遗传物质改变而引起的人类疾病,主要可以分为单基因遗传病、多基因遗传病和染色体异常遗传病,慢性粒细胞白血病的形成发生了染色体片段的易位,遗传物质发生改变,属于人类遗传病,B错误;
C、据图可知,两个基因分别位于9号和22号染色体上,这两条染色体是非同源染色体,其片段的交换属于易位,C错误;
D、BCR-Abl融合基因表达BCR-Abl融合蛋白,使酪氨酸激酶一直保持活性,抑制了细胞凋亡,所以抑制细胞中的酪氨酸激酶活性的药物可治疗慢性粒细胞白血病,D正确。
故选AD。
(5)根据题图分析,现代人与尼安德特人的DNA差异更小,故亲缘关系更近,自上而下首个分支空为黑猩猩,二三空为现代人和尼安德特人(不区分顺序)。
(6)A、对胚胎时期的研究,研究胚胎的形成和发育,属于胚胎学证据,A错误;
B、同源器官与痕迹器官的研究属于比较解剖学证据,B错误;
C、对生物化学物质或成分的研究属于生物化学证据,C错误;
D、对化石的研究属于古生物化石证据,D正确。
故选D。
(7)A、可遗传变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异,可以为进化提供原材料,不可遗传的变异不能为进化提供原材料,A正确;
B、生物不论在进化过程中的地位如何,都是自然选择的结果,都具有适应能力,B错误;
C、在自然选择的作用下,具有有利变异的个体有更多的机会产生后代,种群中相应基因的频率会不断提高,生物朝着一定的方向不断进化,C正确;
D、人工环境和自然环境都会影响生物进化的方向,D错误。
故选BD。
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试卷第1页,共1页
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专题03 生物的进化
1.(24-25高二上·上海曹杨第二中学·期中)阅读材料:在某一温泉地区,50年前区内两个独立湖泊(X和Y)的水温都常年保持在30~35℃。科学家观察到湖水中和湖畔滩地上生存着一些喜温动、植物,其中包括一种体型小、繁殖周期短的P鱼。他们调查了两湖泊中P鱼的水温适应性,结果发现这种鱼的水温适应范围很狭窄:水温低于27℃,P鱼的受精卵不能正常孵化;水温低于22℃或高于40℃则死亡。
后来由于地质状况发生变化,导致湖泊水温逐渐发生不同变化。调查得知,X湖水温从50年前的30~35℃逐年下降,至今已稳定保持在22~26℃,而且湖畔滩地增加了一些适应较低温度的动植物种类,但湖中P鱼的种群规模保持不变。Y湖水温仍保持在30~35℃,生物群落和P鱼的特性较50年前无明显变化。
(1)根据现代进化理论,X湖中各种生物进化的单位是 ,50年后,使X湖中P鱼的性状发生显著差异的内在因素是 ,而决定进化的方向 (编号选填)。
①基因突变②染色体变异③基因重组④自然选择⑤隔离
(2)科学家测定了X湖泊中P鱼和另外几种鱼的ALXI基因的核苷酸序列,由此判断它们之间的亲缘关系。这为生物的进化提供了______。
A.胚胎学证据 B.分子生物学证据
C.比较解剖学证据 D.古生物化石证据
(3)科学家们预言,如果X、Y湖的自然条件维持不变,并且与其他湖泊之间的水体断绝交换,那么经过相当长时间后,X、Y湖中的P鱼之间可能会形成 隔离。
(4)已知P鱼体内一对等位基因A、a与对环境温度的适应性有关,其中的a基因表达为更适应较低温度。假设X湖中P鱼群体中基因型AA:Aa:aa的比例50年前为1:2:1,则现在的比例可能为______。
A.AA:Aa:aa为6:3:1 B.AA:Aa:aa为3:4:3
C.AA:Aa:aa为1:3:1 D.AA:Aa:aa为1:4:5
(5)现代进化理论认为,进化实质是 。
2.(23-24高二·上海宝山区·)模式植物拟南芥在分类学上隶属于拟南芥属,该属还有其他多种生物,图1表示拟南芥属内A1-A4四个物种的进化历程。拟南芥属的P、Q两个基因在四个物种中的检测结果如表,“✔”代表检测到对应的基因。
基因物种
P
Q
A1
A2
!
A3
✔
A4
(1)基因P只在 A1、A2物种内检测到,可一定程度说明这两个物种的亲缘关系较近,这为拟南芥属各物种的进化提供了_____。
A.化石证据
B.细胞生物学证据
C.比较解剖学证据
D.分子生物学证据
(2)根据图1和表分析,P基因最可能在 (图1中编号选填)点产生,Q基因最可能在 (图1中编号选填)点产生。
已知拟南芥生长调节因子GRF3的表达受SVP蛋白调控,而GRF3的表达量与叶面积正相关,叶面积与植物的抗旱能力负相关,拟南芥在干旱的西藏和湿润的四川都有较为广泛分布,现取两地拟南芥种群进行相关研究,得结果如图2。
(3)根据相关信息判断,图2中能代表拟南芥四川种群GRF3 表达量和叶面积的分别是 和 (图2中编号选填)。
(4)图2中模板链除所示序列外,其他部分的碱基序列完全相同,则拟南芥的西藏和四川两种群中SVP 碱基序列不同是因为发生了碱基的_____。
A.插入 B.重复 C.替换 D.缺失
(5)遗传物质的变化以及两地不同的自然环境,可提高拟南芥物种的_____(多选)
A.多样性
B.适应性
C.SVP基因的基因频率
D.不同地区中SVP 不同等位基因的频率
(6)西藏种群SVP基因呈现的碱基序列经转录后对应形成的密码子应为_____。
A.5'-GCU-3' B.5'-GCT-3'
C.5'-CGA-3' D.5'-CGU-3'
(7)四川种群和西藏种群SVP碱基变化导致转录后对应形成了两种密码子,以下判断这两种密码子是否决定同一种氨基酸及理由中,最合理的是_____。
A.同一种氨基酸,因为同一氨基酸可由多种密码子决定
B.可能是同一种氨基酸,因为同一氨基酸可由多种密码子决定
C.不是同一种氨基酸,因为密码子不同决定的氨基酸不同
D.不是同一种氨基酸,因为两种群的SVP蛋白功能出现了显著差异
3. (23-24高二上·上海曹杨二中·期中)犁头鳅为平鳍鳅科犁头鳅属的鱼类,包括犁头鳅和长鳍犁头鳅两个物种。犁头鳅广泛分布于长江中上游,而长鳍犁头鳅则局限分布于闽江水系(图)。在冰河期之前,地球大部分陆地被水覆盖,冰河期之后,随着造山运动等地质变化,出现由山脉间隔的不同水系。
(1)A区域的全部犁头鳅构成一个 。
(2)梨头鳅控制鱼鳞生长的A基因有A1、A2、A3……等多种,它们互为等位基因,这些等位基因产生的根本原因是____
A、基因重组B、基因突变C、染色体数目变异D、染色体结构变异
(3)经过较长时期的演变,犁头鳅属分化形成适应长江和闽江两类水系生态的两个物种,进化学上将这种现象称为 。
(4)该现象增加了生物的多样性。请用现代进化理论解释犁头鳅演变成长江、闽江水系两个物种的原因:
2022年诺贝尔生理学或医学奖授予了瑞典科学家斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,并发现尼安德特人是当今人类的近亲,在人类进化研究方面做出了突出贡献。如图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异。
(5)科学家将古人类“尼安德特人”化石中的线粒体DNA与现代人类线粒体DNA进行比较,获得人类进化的证据属于 。
A、比较解剖学证据 B、胚胎学证据 C、细胞生物学证据 D、分子生物学证据
(6)下列关于人类进化相关研究叙述正确的是________(多选)
A、在进化地位上越高等的生物,适应能力就越强
B、研究人类起源时,可用mtDNA来追踪母系祖先,而追踪父系祖先可用Y染色体
C、人的某一器官用的越多,就会越发达,反之就会退化,由于使用多少而产生的变异是可以遗传的
D、在自然选择的作用下,原始灵长类种群的基因频率会发生定向改变,导致其朝着一定的方向不断进化
(7)请依据左图中现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,补充完整右图,方框内填写“现代人”/“黑猩猩”/“尼安德特人” 。
(8)现今的人类通常可划分为4个人种,即黄色人种(蒙古利亚人)、白色人种(高加索人)、黑色人种(尼格罗人)和棕色人种(澳大利亚人)。下列说法正确的是________(多选)
A、非洲所有黑色人种的全部肤色基因构成基因库
B、4个人种之间在遗传上是开放的,不存在生殖隔离
C、不同人种之间的通婚,将导致不同人种基因组成差异性减小
D、人们现在都生活在各种人工环境中,因此人类的进化不再受到自然选择的影响
4. (23-24高二上·上海行知中学·期中)中、英古生物学者近期进行的一系列研究,为人们展现了跳蚤这类常见寄生昆虫不为人知的进化史。通过对基因比对给出的结果得出,蚤目并不是一个单独门类,而是长翅目昆虫下的一个分支。现在的跳蚤体型微小,长着针一样又长又尖的嘴巴,没有翅膀,全部靠吸食哺乳动物和鸟类的血液存活。而长翅目昆虫有两对细长的翅膀,却没有细长尖嘴,它们大多在森林、峡谷或植被茂密的地区靠捕食昆虫或吸取植物汁液为生。研究人员推断,跳蚤的祖先可能不吸血,在身体形态上和现在的子孙后代也大不相同。
跳蚤需要吸食哺乳动物和鸟类的血液存活,血液中的营养物质可以供给跳蚤能量进行机体的代谢,从而维持跳蚤正常的生长发育,代谢是跳蚤机体最重要的生化反应之一,跳蚤体内最基础的代谢就是呼吸作用。如图1为生物体内细胞呼吸过程的图解。请回答下列问题:
(1)图中a和b代表的物质分别是 、 ,①发生的场所是 。
(2)在①②③④反应过程中,不可能在人体细胞中发生的过程是 ,只在线粒体中进行的反应过程是 ;图中能产生ATP的过程是 。(编号选填)
(3)对抗肥胖的一个老处方是“管住嘴迈开腿”,但最新研究发现,基因是导致一些胖人不愿运动的原因——懒是SLC35D3基因突变所致,下列叙述正确的是______________。(单选)
A.基因突变一定是可遗传变异,但不一定遗传给后代
B.基因突变主要是由于转录过程发生差错导致的
C.基因突变会导致人体内基因的数目和排列顺序发生改变
D.SLC35D3基因的基本单位是脱氧核糖核酸
(4)近日,我国科学家在南美发现了琥珀中的花朵化石——丁氏花。将它与普通双子叶植物的花比较,前者花轴伸长,花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊长在花轴的不同部位上。后者一般都紧密地“挤”在花轴的同一个部位(花托)上。该发现为花朵演化提供了______________。(单选)
A.胚胎学证据 B.古生物化石证据
C.比较解剖学证据 D.生物化学证据
综合这一系列研究,可以梳理出一幅颇有意思的跳蚤进化图:早在远古时期,跳蚤的祖先靠吸食花蜜为生。它们长着翅膀和长长的嘴,体型是现在的4倍左右。随着漫长的进化,它们逐渐过上寄生生活.体型也不断缩小,从而更加适应它们所处的环境。
(5)判断下列说法是否正确,正确的用“T”表示,不正确的用“F”表示。
a.物种的形成可以不经过地理隔离。( )
b.生物进化的实质是种群基因频率的改变。( )
c.突变产生的变异决定生物进化方向。( )
1.(24-25高二上·上海师范大学附属虹口中学·期中)顺铂是一种抗肿瘤药,普遍用于肺癌等癌症的化疗,但长期使用会使癌细胞产生耐药性。科研人员研究了miRNA、糖酵解与乳腺癌细胞(MCF7)耐药性之间的关系。请完成下列问题。
(1)癌症是当前严重威胁人类生命的疾病,是导致我国城市居民死亡的首要原因。癌细胞表面的糖蛋白较少,细胞之间的黏着性低。下列有关癌细胞的叙述,错误的是_______。
A.具有细胞增殖失控的特点
B.癌细胞只有原癌基因没有抑癌基因
C.基因突变可能使正常细胞变成癌细胞
D.细胞膜上的糖蛋白减少,癌细胞易分散转移
(2)MCF7细胞即使在氧气充足的条件下,也主要通过糖酵解产生ATP,被称为有氧糖酵解(产物是乳酸)。检测MCF7耐药株与非耐药株在顺铂处理后的乳酸产量,结果如下图1所示。可见耐药株的有氧糖酵解强度 非耐药株。(编号选填)
①大于②小于③等于
(3)研究发现,耐药株中有一种可与靶基因的mRNA结合的miRNA(miR-485-5p)的含量明显低于非耐药株。为研究miR-485-5p与M基因的关系,研究人员在MCF7细胞中过表达或敲低miR-485-5p后,电泳分离细胞裂解物,用抗M蛋白抗体检测,结果如下图2。
据图2分析,miR-485-5p能够 (编号选填)M基因的表达,理由是 。
①抑制②促进③不影响
miR-485-5调节M基因表达的过程中,是否改变了M基因的碱基序列。 (编号选填)
①是②否
(4)在MCF7细胞中过表达或敲低M基因后,检测乳酸产量,结果如图3所示,说明过表达M基因时非耐药株对顺铂的抗性增强,敲低M基因时耐药株对顺铂的抗性减弱。综合上述研究结果,miRNA引起MCF7产生耐药性的机制是 。
2.(23-24高二上·上海曹杨二中·期中)疟原虫是一类寄生性的单细胞动物,在人体内寄生于肝细胞和红细胞中,疟原虫能够引起人患疟疾,产生高热、寒颤等症状,严重时可致命。
(1)2015年,我国科学家屠呦呦因提取分离出抗疟疾“中国神药”青蒿素(C5H12O5)获得诺贝尔医学奖。青蒿素可以进入疟原虫,干扰疟原虫线粒体的功能,阻断宿主红细胞为其提供营养,导致形成自噬泡,并不断排出到虫体外,使疟原虫损失大量胞浆而死亡。下列有关叙述错误的是____
A.青蒿素的元素组成与糖类基本相同
B.哺乳动物成熟红细胞是提取细胞膜的良好材料
C.疟原虫与哺乳动物成熟红细胞都主要通过有氧呼吸提供能量
D.细胞质基质是细胞代谢的场所,疟原虫丢失胞浆会威胁细胞生存
(2)疟原虫可以寄生在红细胞内,某人患有疟疾,若需分离获取红细胞中的疟原虫进一步观察鉴定,所取患者血样应放在何种溶液中处理?__________
A.清水 B.0.9%的生理盐水
C.浓盐水 D.10%医用葡萄糖溶液
血红蛋白由2条α链和2条β链组成,编码α链和β链的基因分别为α珠蛋白基因和β珠蛋白基因。镰状细胞贫血是由于β珠蛋白中6号氨基酸由谷氨酸(密码子为GAA、GAG)替换为缬氨酸(密码子为GUU、GUC、CUA、GUG)导致的,其隐性纯合子(HbSHbS)常于儿童期死亡,杂合子(HbAHbS)能同时合成正常和异常的β珠蛋白,在氧含量正常情况下并不表现贫血症状,且含有异常β珠蛋白的红细胞呈镰刀状,不利于疟原虫寄生,因而在疟疾高发地区,与基因型为HbAHbA的个体相比,HbAHbS杂合子生存率更高。
(3)镰状细胞贫血产生的根本原因是正常基因发生了1个碱基对的替换,直接导致对应的mRNA中出现 (用箭头和字母表示)的碱基变化。
(4)A地曾多次爆发疟疾,对该地进行调查,疟疾爆发前后相关基因型比例如图9所示。疟疾爆发之前,A地区人群中HbS的基因频率是 。多次爆发疟疾后,该地人群相应性状是否发生了进化?请说明理由: 。
(5)分析上述资料,下列说法错误的是_____
A.突变基因的有利或有害取决于生物所生存的具体环境
B.自然选择可直接作用于种群内个体的基因型
C.多次爆发疟疾后,HbAHbS基因型频率升高,是自然选择的结果
D.在疫区使用青蒿素治愈疟疾患者后,人群中HbAHbA基因型比例会上升。
图是镰状细胞贫血某家系的系谱图,对该家系中1~4号个体进行基因检测,将含有HbA基因或HbS基因的相关DNA片段用一定方法分离形成条带,HbA基因显示为一个条带,HbS基因显示为另一个不同的条带,结果如表2所示(假设个体均不发生变异)。
编号
1
2
3
4
条带1
▃
▃
▃
条带2
▃
▃
▃
(6)据上述资料分析,镰状细胞贫血的遗传方式是___
A.常染色体显性遗传病
B.常染色体隐性遗传病
C.伴X染色体显性遗传病
D.伴X染色体隐性遗传病
(7)根据图10和表2信息分析,条带1的DNA片段含有________基因(A.HbA/B.HbS)
(8)若对图10中5号个体进行基因检测,则其在表2中出现两种条带的概率为 ,8号个体与9号个体的基因型相同的概率为 .
(9)下列表示5号个体减数分裂产生精子的过程图是(图中所示为性染色体)___
A. B. C. D.
(10)结合上述资料分析,下列哪些方法可以用来确诊镰状细胞贫血的患者_____(多选)
A.显微镜下观察染色体的形态
B.显微镜下观察红细胞的形态
C.检测血红蛋白的氨基酸序列
D.进行基因测序
3.(23-24高二·上海华东师范大学第二附属中学·期中)回答下列有关人类健康与进化的问题
在全世界范围内,结直肠癌是第三大常见的癌症,也是我国常见的恶性肿瘤。图12所示结直肠癌的多步发展过程中,涉及一些变异所诱发的基因激活(如K-ras)或失活(如APC)。
(1)检测发现多个结直肠癌患者体细胞的K-ras基因的第12号氨基酸改变,这种突变是因为碱基对发生
(2)在结直肠癌发生的过程中,涉及到了部分基因缺失的情况,这种变异类型属于 。
(3)结直肠癌的多步骤发展模式一般需要超过十年甚至更长时间才能完成,对此,下列事实可以解释“结直肠癌发展缓慢”的是( )(多选)
A.基因突变多发生于DNA复制时
B.自然条件下基因突变概率低
C.基因突变具有多方向性
D.细胞癌变过程伴随着多个突变基因的积累
多种癌症都与遗传物种的变异有关,如患慢性粒细胞白血病的病人白细胞中常出现“费城染色体”(如图2),其上的BCR-Abl融合基因表达BCR-Abl融合蛋白,使酪氨酸激酶一直保持活性,抑制了细胞凋亡。
(4)根据上述材料和已有知识,下列相关叙述正确的是( )(多选)
A.慢性粒细胞白血病病人的费城染色体不可以遗传给子代
B.慢性粒细胞白血病不属于人类遗传病
C.费城染色体的出现是同源染色体易位的结果
D.抑制细胞中的酪氨酸激酶活性的药物可治疗慢性粒细胞白血病
有研究表明,现代人类的多种疾病基因,比如抑郁症、肥胖、色素沉淀、尼古丁上瘾、红斑狼疮等等,可能来自尼安德特人。2022年诺贝尔生理学或医学奖授予了瑞典科学家斯万特·帕博,他从化石中提取、测序并绘制了尼安德特人基因组草图,分析了现代人类和已灭绝古代人类的基因差异,并发现尼安德特人是当今人类的近亲,在人类进化研究方面做出了突出贡献。下图表示现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异。
图3
(5)请依据现代人与尼安德特人、黑猩猩之间线粒体DNA(mtDNA)特定序列的碱基对差异,补充完整下图,方框内填写现代人/黑猩猩/尼安德特人。
(6)1974年,古人类学家在埃塞俄比亚阿法(Afar)地区发现了距今300万年至360万年的人亚科化石。对其骨骼进行分析表明,她既能直立行走,又仍是一个树木攀缘者。这为人类进化提供了( )
A.胚胎学证据 B.比较解剖学证据 C.生物化学证据 D.古生物化石证据
(7)下列关于人类进化的相关叙述错误的是( )(多选)
A.可遗传变异为人类进化提供原材料
B.在进化地位上越高等的生物,适应能力就越强
C.在自然选择的作用下,原始灵长类种群的基因频率会发生定向改变,导致其朝着一定的方向不断进化
D.人们现在都生活在各种人工环境中,因此人类的进化不再受到自然选择的影响
试卷第42页,共43页
试卷第1页,共1页
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