2026届高三生物一轮复习专题五 遗传的分子基础、变异和进化

**基本信息** 以遗传分子机制为核心，整合变异、进化及实验探究，通过高考真题与模拟题系统构建“分子基础-变异调控-进化适应”逻辑链，渗透生命观念与科学思维。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |分子基础|题1-5（DNA存储、噬菌体实验、tRNA突变等）|选择为主，聚焦DNA功能、基因表达及突变|从DNA结构→复制/转录翻译→密码子/反密码子对应，体现结构与功能观| |变异与调控|题6-7、11-12（表观遗传、遗传病、miRNA调控）|选择+简答，涉及表观遗传、基因突变及调控机制|从基因突变→基因表达调控（miRNA作用）→性状改变，渗透科学思维中的演绎推理| |进化与实验|题8-10（自然选择、物种形成、耐药菌实验）|选择+实验设计，考查进化理论及实验验证|从等位基因频率→自然选择→物种形成，结合探究实践，体现进化与适应观|

专题五 “遗传的分子基础、变异和进化” 1．（2025·湖北高考）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 2．（2025·海南高考）某小组模拟赫尔希和蔡斯的T2噬菌体侵染大肠杆菌实验时，应用假说-演绎法推测出①～⑥种假设，如图。下列有关叙述错误的是 A．实验1中，若离心后上清液的放射性高，沉淀物的放射性极低，则说明仅假设②正确 B．实验2中，若离心后上清液的放射性极低，沉淀物的放射性高，则说明仅假设⑤正确 C．若实验1子代噬菌体无放射性、实验2子代的部分菌体有放射性，则说明噬菌体的遗传物质是DNA D．若用35S和32P同时标记的噬菌体进行实验，则离心后上清液和沉淀物均有放射性 3．拟南芥为长日照植物，其开花受多种环境因素的影响。如图为诱导拟南芥开花的相关基因调控机制（图中“→”表示促进基因表达，“—|”表示抑制基因表达，FLC、CO是调节开花的相关基因）。下列叙述正确的是 A．未经春化作用的拟南芥开花诱导途径整合因子基因表达水平上升，其开花时间可能会延迟 B．分析图可知，FLC蛋白和CO蛋白对拟南芥开花起协同作用 C．途径②中拟南芥可能通过光敏色素吸收红光和蓝紫光并发生信号转化，从而影响CO基因的表达 D．若途径③可独立发挥作用，则对拟南芥外施赤霉素可能会促进其在短日照条件下开花 4．（2026·汕头一模）某tRNA的基因发生突变后，转录形成的sup-tRNA识别的密码子由UUA（编码亮氨酸）变成UAG（终止密码子），sup-tRNA可用于MPS-I综合征的治疗。突变前tRNA基因的DNA模板链部分序列为 A．5'-ATT-3' B．5'-AAT-3' C．5'-TTA-3' D．5'-TAA-3' 5.（2026·深圳一模）野生型蛋白质A的第6位氨基酸及其对应的三核苷酸序列信息如图。科学家获得7种第6位均不是异亮氨酸的突变体a1、a2、……、a7，每种突变均发生在该三核苷酸序列，且只有一对碱基发生替换，a1、a2和a3是同一位置的碱基替换。下表为部分密码子信息。下列分析正确的是 甲硫氨酸 异亮氨酸 终止密码子 AUG AUA、AUC、AUU UAA、UAG、UGA A．野生型基因A决定第6位氨基酸的模板链序列是5′-ATA-3′ B．a4、a5、a6和a7四种突变体的碱基替换也发生在同一位置 C．7种突变体中一定存在某个突变体发生了终止密码子突变 D．7种突变体中一定存在某个突变体用甲硫氨酸进行了替换 6.（2026·佛山一模）PGC是激活线粒体生成的转录因子。接受耐力运动训练可上调小鼠精子中“运动miRNA”含量，其在受精后会与PGC的拮抗因子NCoRl的mRNA结合，进而使子代表现出更强的运动耐力，机制如图2所示。下列叙述错误的是 A．运动耐力表型在小鼠亲子代间的传递属于表观遗传 B．亲代雄性小鼠接受耐力运动训练可降低子代NCoRl含量 C．精子中的运动miRNA在翻译水平上影响子代NCoRl含量 D．向胚胎注射运动miRNA并抑制NCoR1表达可验证该机制 7. 釉质发育不全（AI）是一种牙釉质发育异常的单基因遗传病。图a为该病患者的家族系谱图，该家族部分成员相关基因电泳结果及基因序列分别如图b、图c（不考虑转录后mRNA的剪切、修饰）所示。已知起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UGA、UAG，相关基因不位于X、Y染色体同源区段。下列叙述正确的是 A．AI的遗传方式最可能是伴X染色体显性遗传 B．该基因突变后导致终止密码子提前，翻译异常 C．Ⅲ-8与Ⅲ-9的相关基因型相同的概率为1/2 D．Ⅲ-2与正常女性婚配后生正常男孩的概率为1/2 8．（2026·中山一模）北大西洋西海岸的加拿大底鳉是一种小型鱼类，其体内线粒体中与细胞呼吸有关的乳酸脱氢酶基因LDH-B有多种等位基因，其中等位基因LDH-Bb出现的比例随温度和纬度的关系如图所示。下列分析错误的是 A．随着水温环境的改变，加拿大底鳉的等位基因LDH-Bb频率会发生定向改变 B．推测等位基因LDH-Bb可能与低温下供能有关，能使加拿大底鳉更好地游动 C．基因LDH-B的多种等位基因是基因突变的结果，体现了基因突变的随机性 D．多种等位基因的产生丰富了自然选择的素材，为生物进化提供了原材料 9.（2025·广东高考）果蝇外骨骼角质中表皮烃的含量不仅影响果蝇的环境适应能力，也影响果蝇的交配对象选择（如图）。表皮烃的合成受mFAS基因控制。下列叙述错误的是 A．突变和自然选择驱动果蝇物种A和物种B的形成 B．自然选择使具有低表皮烃性状的果蝇适应潮湿环境 C．果蝇种群A和种群B交配减少加速了新物种的形成 D．mFAS基因突变带来的双重效应足以导致生殖隔离 10.（2026·广东一模）某兴趣小组用达尔文的选择假说解释滥用抗生素会加速耐药菌积累的现象，他们认为环境中存在自发突变产生的耐药菌，而非抗生素诱变而来。为验证该假说是否适用，他们进行了下表实验。他们预期的实验现象是 组别 菌种培养 耐药性试验培养 观察 ① 相同等量菌液放入一个大试管 分别接种到含等量抗生素的20个培养基 观察各个培养基中抑菌圈的大小 ② 相同等量菌液分至20支小试管 分别接种到含等量抗生素的20个培养基 A．①组各培养基中抑菌圈大小差异不大，②组各培养基中抑菌圈大小差异比较大 B．①组各培养基中抑菌圈大小差异比较大，②组各培养基中抑菌圈大小差异不大 C．①和②组各培养基中抑菌圈大小差异都不大 D．①和②组各培养基中抑菌圈大小差异都比较大 11．（2025·湖北高考）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：__________________。 12.（2026·江门一模）miRNA是细胞内产生的一种短链RNA，可与某特定基因转录生成的mRNA结合从而调控该基因的表达，作用机理如图8。我国科学家根据miRNA的作用原理，结合基因编辑技术开发出MiRKD技术，可为作物精准育种提供环境刺激诱导的通用基因表达调控方案。利用MiRKD技术可培育出一种“智能水稻”，其体内赤霉素受体基因（GID1）的表达会被在长日照条件下高表达的水稻内源miRNA（miR528）抑制。回答下列问题： 图8 （1）在长日照条件下，野生型水稻（WT）细胞中的miR528含量显著增加，说明外界条件可以令转录生成miR528的基因 。研究人员在水稻细胞中分离出与miR528特异性结合的mRNA序列后通过 过程获得该mRNA序列的DNA序列（miR528靶序列）。 图9 注：编码序列和非编码区都可转录。 （2） 通过基因编辑技术可以特异性识别并切割GID1基因的特定位点，将miR528靶序列插入到GID1基因中，在长日照时GID1基因的表达被抑制，短日照时能正常表达。结合图9及相关信息，判断应将miR528靶序列插入GID1基因的位点 ，理由是 。 （3）科学家将培育出的“智能水稻”植株和生长状态相同的WT植株独立盆栽且各盆栽间保持适宜间距，随后分别置于长日照、短日照环境中培养，一段时间后测量株高。结果显示：在长日照条件下，“智能水稻”株高小于WT，其原因是 ；在短日照条件下，“智能水稻”株高与WT接近，其意义是 。 （4）广东省盛产荔枝，但荔枝成熟后果实的果胶加速降解，果实软化，贮藏期变短。请利用MiRKD技术延长荔枝贮藏期，写出简要思路： 。 专题五答案： 1-5：BBDCD 6-10：DBCDA 11.(1)基因的选择性表达 (2)负 MeJA提高青蒿素含量 (3)编码ARF1蛋白的mRNA的含量 (4)SA—|miR160—|ARF1→DBR2→青蒿素 (5)敲除miR160基因（过表达DBR2基因） 12.（1）选择性表达（1分） 逆转录（1分） （2）1（2分） 插入5'端才能令mRNA的3'端与miR528进行碱基互补配对，且（无miR528时）插入非编码区不影响GID1基因正常表达。（2分） （3）（在长日照条件时下）miR528大量表达抑制GID1基因的翻译，导致赤霉素的作用减弱（植株矮化）（2分） 有利于智能水稻在短日照时获得更多阳光促进生长。（2分） （4）筛选在果实成熟后高表达的内源miRNA，将其mRNA靶点的DNA序列插入果实果胶酶相关基因中。（2分） 专题五1 学科网（北京）股份有限公司 $