内容正文:
7.生物的变异、育种与进化
【说明】 主要考查基因突变、基因重组、染色体变异和生物的进化。
突破点1 基因突变与基因重组
1.(2021·浙江6月选考,T6)α-珠蛋白与α-珠蛋白突变体分别由141个和146个氨基酸组成,其中第1~138个氨基酸完全相同,其余氨基酸不同。该变异是由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起的。该实例不能说明(C)
A.该变异属于基因突变
B.基因能指导蛋白质的合成
C.DNA片段的缺失导致变异
D.该变异导致终止密码子后移
解析 该变异是由基因上编码氨基酸的一个碱基对缺失引起的,基因的结构发生了改变,属于基因突变,A项不符合题意;基因结构发生改变后,相应的蛋白质也发生了改变,表明基因能指导蛋白质的合成,B项不符合题意;该变异是由基因上的一个碱基对缺失引起的,而DNA中有基因序列和非基因序列,DNA片段的缺失不一定导致变异,C项符合题意;该变异导致相应的蛋白质中所含氨基酸由141个变为146个,而两者前138个氨基酸完全相同,且该变异由基因上编码第139个氨基酸的一个碱基对缺失引起,则该变异导致其转录的mRNA上终止密码子后移,使最终合成的蛋白质多了5个氨基酸,D项不符合题意。
2.我国科学家发现一种由常染色体上P基因突变引起的“卵母细胞死亡”不孕症。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(C)
A.此不孕症是由P基因显性突变引发的
B.P基因通过控制蛋白质的结构控制性状
C.此病症只出现在女性且属于伴X遗传病
D.此不孕症患者不可通过导入正常的P基因进行治疗
解析 由题意可知,“卵母细胞死亡”不孕症是仅一个P基因突变引起的,其类型应是pp→Pp的类型,属于显性突变,A项正确;基因控制性状的途径有两种,分析题意可知,P基因编码一种通道蛋白,说明P基因通过控制蛋白质的结构控制性状,B项正确;此病症只出现在女性,但是由常染色体上P基因突变引起的,不属于伴性遗传病,C项错误;由于该突变是显性突变,P基因是异常基因,导入正常的基因无法表现其所控制的正常性状,故此不孕症患者不可通过导入正常的P基因进行治疗,D项正确。
3.(2025·石家庄模拟)UTP18蛋白与结肠癌变有关,与正常肠上皮组织相比,UTP18蛋白在结肠癌组织中的表达量增加。已知正常肠上皮组织和结肠癌组织中UTP18蛋白的部分氨基酸序列如图,(赖氨酸的密码子:AAA、AAG;精氨酸的密码子:CGU、CGC、CGA、CGG、AGA、AGG)。下列叙述错误的是(D)
正常精氨酸→蛋氨酸→赖氨酸→亮氨酸→天冬氨酸→精氨酸→精氨酸
异常精氨酸→蛋氨酸→精氨酸→亮氨酸→天冬氨酸→精氨酸→精氨酸
A.若只发生一对碱基的替换,编码UTP18蛋白的基因模板链中T替换为C
B.推测UTP18蛋白是细胞正常生长和增殖所必需的
C.编码UTP18蛋白的基因发生突变不一定引发癌细胞的产生
D.相关基因在细胞核中表达产生的UTP18蛋白经核孔运输到细胞质中
解析 只发生一对碱基的替换,则UTP18蛋白的基因模板链编码赖氨酸的碱基序列由TTT替换为TCT,或者由TTC替换为TCC,A项正确;UTP18蛋白在结肠癌组织中的表达量增加,推测其为原癌基因,是细胞正常生长和增殖所必需的,B项正确;癌细胞是多基因突变累积的结果,只有一个基因突变不一定发生细胞癌变,编码UTP18蛋白的基因发生突变不一定引发癌细胞的产生,C项正确;蛋白质在核糖体上合成,D项错误。
4.(2023·苏州模拟)我国科学家用二倍体育种替代四倍体育种,用杂交种子繁殖替代薯块繁殖,这一成果突破了百年来马铃薯育种的难题。自交不亲和是指植物自花传粉后不会产生种子的现象。科学家敲除了马铃薯决定自交不亲和的S-RNase基因,通过基因分析和杂交育种(如图所示),成功地培育出“优薯1号”品种。下列分析错误的是(D)
A.能否选出基因组杂合度低和有害突变数少的材料决定实验最终的成败
B.品系1或2的强致病基因与有利基因的连锁在子代中消除的原因是同源染色体的互换
C.敲除S-RNase基因后的植株自交后,通过观察是否产生种子来检测其作用效果
D.S-RNase基因是强致病基因,块茎繁殖,可能使有害病毒在植物体内积累
解析 由题意可知,能否从敲除S-RNase基因后的二倍体马铃薯中选出基因组杂合度低和有害突变数少的材料决定实验最终的成败,A项正确;分析题图可知,品系1或2中强致病基因与有利基因连锁在同一条染色体上,而另一条染色体上没有这两种基因,则两者连锁关系的消除发生在减数分裂Ⅰ前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生了互换,B项正确;敲除二倍体马铃薯的S-RNase基因后,让该植株自交,通过观察是否产生种子来检测其作用效果,以此来判断敲除自交不亲和基因后马铃薯是否有自交后产生种子的能力,C项正确;由题干信息可知,S-RNase基因是决定马铃薯自交不亲和的关键基因,可以使马铃薯自花传粉后不会产生种子,而非强致病基因,D项错误。
5.(多选)(2025·唐山模拟)地中海贫血是一种编码珠蛋白肽链的基因发生碱基替换或缺失导致的单基因遗传病,重度地贫患者为纯合子且幼年夭折,杂合子个体表型正常(仅有轻微贫血)。如图为某家系以及其中部分成员的编码珠蛋白肽链的基因进行凝胶电泳后得到的图谱(不考虑子代发生突变以及XY同源区段遗传病),下列相关分析正确的是(BD)
A.条带A代表致病基因
B.据图可确定地中海贫血是常染色体隐性遗传病
C.5号和6号生一个患重度地贫的儿子的概率是1/36
D.若6号的地贫基因检测结果与2号一致,则其子代无患重度地贫的可能
解析 根据题意,重度地贫患者为纯合子且幼年夭折,而根据图示,2只含有条带A,因此若条带A代表致病基因,则2是纯合子,则2不会成年,因此A不代表致病基因,A项错误;根据A的分析,条带B代表致病基因,而1、3、4个体的基因型中均含有致病基因,但都正常,因此据题图可确定地中海贫血是常染色体隐性遗传病,B项正确;用A/a代表该病的遗传基因,根据分析可知,1、4个体的基因型为Aa,2号个体的基因型为AA,则5号基因型为1/2AA,1/2Aa,6号基因型为1/3AA,2/3Aa,因此5号和6号生一个患重度地贫的儿子aa的概率是1/2×2/3×1/4×1/2=1/24,C项错误;若6号的地贫基因检测结果与2号一致,则6号的基因型为AA,则其子代的基因为A_,无患重度地贫的可能,D项正确。
突破点2 染色体变异
6.(2025·苏州调研)科学家发现家猪(2n=38)群体中有一种染色体易位导致的变异。如图所示,易位纯合公猪体细胞无正常13、17号染色体,易位纯合公猪与多头染色体组成正常的母猪交配产生的后代均为易位杂合子。下列叙述错误的是(B)
A.上述变异是染色体结构和数目均异常导致的
B.易位纯合公猪的初级精母细胞中含37条染色体
C.易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体
D.易位杂合子有可能产生染色体组成正常的配子
解析 题图中发生了染色体结构变异(易位)和染色体数目变异,A项正确;易位纯合公猪因为13和17号染色体的易位,形成了两条易位染色体和残片,残片的丢失而导致减少了两条染色体,故细胞内只有36条染色体,初级精母细胞中只存在36条染色体,B项错误;易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,它们均不能形成正常四分体,其他正常染色体可以形成17个正常的四分体,因此易位杂合子减数分裂会形成17个正常的四分体,C项正确;易位纯合公猪无正常13、17号染色体,而易位杂合子含有易位染色体和正常13、17号染色体,其有可能产生染色体组成正常的配子,D项正确。
7.如图所示为不同生物体细胞中所含的染色体数目情况,下列叙述正确的是(D)
A.图a细胞正在进行减数分裂,细胞中含有4个染色体组
B.图b代表的生物自交能产生可育后代
C.图c含有两个染色体组,该生物一定是二倍体
D.图d代表的生物一定是单倍体
解析 题图a细胞中每一极都含有同源染色体,处于有丝分裂后期,该细胞含有4个染色体组,A项错误;题图b含有3个染色体组,其代表的生物自交不能产生可育后代,B项错误;题图c细胞含有2个染色体组,如果题图c代表由受精卵发育成的生物的体细胞,则该生物是二倍体,但如果是由配子发育而来的,则是单倍体,C项错误;题图d中含有1个染色体组,代表的生物一定是单倍体,D项正确。
方法微点拨 “两看法”判断单倍体、二倍体和多倍体
8.(多选)(2025·抚州模拟)某植物绿叶和花斑叶、抗锈病和易感锈病分别由两对等位基因R/r、T/t控制。研究者用基因型为RrTt的多株绿叶抗锈病植物自交,所得子代结果如图所示,下列分析合理的是(BC)
注:含1条染色体片段缺失的植株能成活并产生配子,含2条染色体片段缺失的植株不能成活;不考虑其他变异。
A.由结果①可推知基因R和T、基因r和t分别位于同一条染色体上
B.让结果①中的绿叶植株随机交配,后代植株中,绿叶∶花斑叶=8∶1
C.由结果②可推知该植株发生了染色体结构变异,导致r基因缺失
D.让结果②中的绿叶植株随机交配,后代可能出现花斑叶植株
解析 分析结果①数据可得,基因型为RrTt的多株绿叶抗锈病植物自交,其后代绝大多数子代的表型及比例不遵循自由组合定律,且绿叶自交后代出现花斑叶,抗锈病自交后代出现感锈病,由此可判断R/r、T/t两对等位基因是位于一对同源染色体上的连锁遗传,花斑叶和易感锈病为隐性性状,结合子代表型及比例可推测R与t、r和T分别位于同一条染色体上,A项错误;根据题目信息可知,亲本关于绿叶和花斑叶的基因型为Rr,其自交后代中绿叶植株两种基因型及其比例为RR∶Rr=1∶2,现让亲本后代中的绿叶植株随机交配,所得子代中花斑叶出现的概率为2/3×2/3×1/4=1/9,绿叶出现的概率为1-1/9=8/9,综上所述,让结果①中的绿叶植株随机交配,后代植株中,绿叶∶花斑叶=8∶1,B项正确;结果②中某一植株的子代表型及比例为绿叶易感锈病(RRtt)∶绿叶抗锈病(RrTt)=1∶2,缺少rrTT个体,结合题目备注信息“含1条染色体片段缺失的个体能成活并能正常产生配子,含2条染色体片段缺失的个体不能成活”可推测该植株发生了染色体结构变异导致缺失r基因,即亲本产生雌配子的种类及比例为Rt∶OT=1∶1,产生雄配子的种类及比例为Rt∶OT=1∶1,雌雄配子随机结合得到子代表型及比例为绿叶易感锈病(RRtt)∶绿叶抗锈病(ROTt)=1∶2,C项正确;结合C项分析可得,结果②中绿叶植株基因型及比例为RR∶RO=1∶2,以此为亲本进行随机交配时,由于此时亲本雌雄双方体内均无r基因,因此子代不可能出现花斑叶植株,D项错误。
突破点3 生物的进化
9.(2025·深圳模拟)为探究大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的选择作用,兴趣小组用大蒜原汁与氨苄西林对金黄色葡萄球菌进行连续培养,测得的抑菌圈直径结果如图。下列叙述正确的是(D)
A.从没有接触到抑菌圈的菌落中挑选细菌,接种培养下一代
B.测量每个实验组中抑菌圈的直径,取最大值为实验结果
C.随着代数增加,金黄色葡萄球菌对氨苄西林的耐药性降低
D.大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的抑制作用比氨苄西林弱
解析 应从接触到抑菌圈边缘的菌落中挑选细菌,接种培养下一代,因为这些细菌具有相对较强的耐药性,能更好地探究选择作用,而不是从没有接触到抑菌圈的菌落中挑选,A项错误;测量每个实验组中抑菌圈的直径,应取平均值为实验结果,这样可以减小误差,而不是取最大值,B项错误;从题图中可以看出,随着代数增加,氨苄西林的抑菌圈直径先不变(第1~3代均为32 mm),后减小(第4代28 mm,第5代24 mm),说明金黄色葡萄球菌对氨苄西林的耐药性是增强的,而不是降低,C项错误;在同一世代中,大蒜原汁的抑菌圈直径始终小于氨苄西林的抑菌圈直径,抑菌圈直径越大,说明抑制作用越强,所以大蒜原汁对金黄色葡萄球菌的抑制作用比氨苄西林弱,D项正确。
10.(多选)(2025·保定模拟)2025年1月,中国科学院在华北燕山地区16.3亿年前的地层中发现了迄今最早的多细胞真核生物化石。下列叙述正确的是(ABD)
A.通过化石可以了解已灭绝生物的形态结构特点、进化顺序等
B.古老的地层中没有复杂生物的化石,而新地层中可能有简单生物的化石
C.该发现说明真核生物是生物共同的原始祖先
D.化石是支持“共同由来学说”最直接、最重要的证据
解析 在研究生物进化的过程中,化石是最重要的、比较全面的证据,故通过化石可以了解已经灭绝的生物的形态结构特点、进化顺序等,A项正确;生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的,因此,越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石,而新地层中可能有简单生物的化石,B项正确;该发现不能说明真核生物是生物共同的原始祖先,C项错误;在研究生物进化的过程中,化石是最直接、最重要的证据,D项正确。
学科网(北京)股份有限公司
$