专题05 遗传与进化（5大考点）（期末真题汇编，湖南专用）高二生物下学期

**基本信息** 湖南多地高二期末生物试题汇编，聚焦遗传与进化5大高频考点，融合CRISPR技术、circRNA调控等科技前沿及雪豹种群调查等实践情境，突出生命观念与科学思维考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|约30题|遗传的分子基础、生物进化等|结合噬菌体侵染实验考查DNA功能，联系表观遗传分析X染色体失活机制| |多选题|约10题|基因表达调控、生物变异等|以circRNA-miRNA调控网络为情境，考查转录与翻译过程| |解答题|约8题|基因工程、进化实验设计等|含CCS基因突变导致辣椒果色变化的分子机制分析，涉及基因编辑与表型关联|

专题05 遗传与进化 5大高频考点概览 考点01 遗传的分子基础 考点02 基因指导蛋白质合成 考点03 基因表达与性状的关系 考点04 生物的变异与育种 考点05 生物的进化 地 城 考点01 遗传的分子基础 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南怀化·期末)某些细菌受到噬菌体侵染后，会将部分噬菌体DNA片段整合到细菌DNA片段中并遗传给子代。当再次感染相同噬菌体后，细菌会产生crRNA、tracrRNA、Cas9蛋白等并形成复合体结构。该结构能剪切噬菌体DNA而达到免疫的目的（如图所示）。下列叙述错误的是（　　） A．该复合体结构可以水解磷酸二酯键 B．合成crRNA的模板链来源于整合的噬菌体DNA片段 C．tracrRNA连接环内含A－U、C－G碱基对，可形成特定的空间结构 D．若设计特定的tracrRNA序列，则该复合体结构可用于敲除特定的基因 2．(24-25高二下·湖南湘潭·期末)DNA复制和转录是两大独立但协调的代谢过程。在整个S期的复制过程中，转录仍然在部分基因区域活跃发生，因此两大过程可能相遇，也就是复制可能与转录发生冲突，有同向冲突（DNA复制和转录方向相同）和相向冲突（DNA复制和转录方向相反）两种，如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．DNA复制和转录时双链打开需要的酶分别为解旋酶和RNA聚合酶 B．图中DNA复制是双向的，B冲突为相向冲突 C．图中所示的DNA复制过程中可能会出现A-T配对和A-U配对 D．图中DNA转录均以2号链为模板，模板链的左侧为3'端 3．(24-25高二下·湖南长沙岳麓区湖南师范大学附属中学·期末)图为核苷酸连接而成的部分长链。下列叙述正确的是（    ） A．图中d和e皆可表示一分子核苷酸 B．若a为尿嘧啶，则该图可能是大肠杆菌的遗传物质的一部分 C．图中的a共有5种可能 D．b和c交替排列构成了核酸的基本骨架 4．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)动物粪便中含有数量可观的肠道脱落细胞，分析粪便中的DNA，可以获得某种群的数量信息。某研究小组使用粪便DNA标记重捕法估算某地区雪豹种群密度，所得相关数据如表所示。下列叙述正确的是（　　） 项目 收集到的粪便样本/份 粪便来源的个体数/只 第一次 120 30 第二次 150 50（15只与第一次采样的个体相匹配） A．判断两个粪便样本来自同一个体的依据是DNA多样性 B．该方法可用于不易捕获的珍稀动物的种群密度调查 C．该地区的雪豹种群密度约为每平方千米100只 D．同一粪堆被重复采集将使调查结果大于实际结果 5．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析正确的是（    ） A．甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体 B．甲组被感染的细菌内不含有32P标记的噬菌体，也可产生不含32P的子代噬菌体 C．乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质 D．乙组被感染的细菌内含35S标记的噬菌体蛋白质，也产生含35S的子代噬菌体 6．(23-24高二下·湖南张家界·期末)广州医科大学研究人员揭示了mtDNA穿过线粒体内膜的新机制。mtDNA（环状的双链DNA分子）是承载线粒体遗传信息的物质，下列叙述错误的是（    ） A．mtDNA分子中含有2个游离的磷酸基团 B．mtDNA分子两条链上（A+T）/（G+C）的值相等 C．mtDNA分子中A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的直径 D．通过检测现代人的mtDNA可了解不同地区人的母系血缘关系 7．(23-24高二下·湖南张家界·期末)磷元素是生物体内重要的元素，在多种生命活动过程中参与不同化合物的合成，并行使特定的功能。下列相关叙述错误的是（    ） A．Ca2+跨膜运输时，ATP末端的磷酸基团脱离后可与载体蛋白结合 B．细胞膜的选择透过性与磷脂分子中含磷的头部亲水而尾部疏水有关 C．缓冲对可维持人体内环境pH的相对稳定，其中最重要的是 D．DNA分子的磷酸基团与脱氧核糖交替连接形成基本骨架，其结构没有物种间差异 8．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)胃癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一，靶向治疗给晚期胃癌患者带来了希望。研究发现，宿主基因7在胃癌组织中高表达，miR-146a-5p基因在胃癌组织中低表达，且两基因的转录产物之间有结合位点。下列说法正确的是（    ） A．胃癌细胞容易在体内分散和转移是因为细胞膜上的糖蛋白等物质增多 B．由题可推测，宿主基因7表达的产物可能与癌细胞的生命活动密切相关 C．两基因的转录产物之间有结合位点，说明两基因的碱基序列完全相同 D．根据题意推测，只要抑制宿主基因7的表达就能有效抑制人类癌症的发生 9．(23-24高二下·湖南湘西·期末)人的FBN1基因突变成E1297G基因，使得表达的蛋白质中的谷氨酸（密码子：GAA、GAG）被甘氨酸（密码子：GGU、GGC、GGA、GGG）替换。当存在2个等位基因均为E1297G时，人的身高降低4.4cm。下列说法正确的是（　　） A．与正常的FBN1基因相比，突变基因E1297G的碱基数目发生了改变 B．FBN1基因和E1297G基因互为等位基因 C．与正常的FBN1基因相比，突变基因E1297G的嘌呤脱氧核苷酸的比例发生了改变 D．基因发生的突变一定会导致其表达的蛋白质发生改变 二、多选题 10．(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的理论和相关技术的发展催生了基因工程。下列有关基因工程发展史的说法错误的是（　　） A．肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是主要的遗传物质，且DNA可在同种生物不同个体间转移 B．1972年，伯格首先在体外进行了DNA改造，构建成了第一个体外重组DNA分子 C．基因工程诞生的理论基础包括DNA双螺旋结构的确立、遗传密码的破译等 D．基因工程正式问世的标志是科学家发现细菌中的质粒能自我复制且可在不同种细菌细胞间转移 11．(23-24高二下·湖南湘西·期末)miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合 miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图所示。下列叙述正确的是（　　）    A．转录过程中，需要RNA聚合酶催化断开DNA双链碱基对之间的氢键 B．P 基因转录形成mRNA链时延伸的方向是5'端→3'端 C．circRNA和miRNA以及P基因mRNA均含有1个游离的磷酸基团 D．miRNA和P基因mRNA结合后，通过抑制P蛋白的合成来抑制细胞凋亡 三、解答题 12．(23-24高二下·湖南湘西·期末)当机体长期睡眠不足的时候，腺苷含量会增加，腺苷通过其受体作用于腹外侧视前区神经元促进睡眠，且大脑会释放促睡眠因子——PGD2，PGD2大量积累在脑毛细血管中，PGD2通过其受体影响免疫细胞中特定基因的表达，积累的PGD2和过度分泌的肾上腺糖皮质激素会导致炎症反应加重和抗病毒能力下降等，部分机制如图所示，其中①~⑩表示过程。回答下列问题： 注：腹外侧视前区神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠，Ⅰ为免疫细胞，白细胞介素Ⅱ-6是一种炎症反应细胞因子，干扰素IFNA是一种抗病毒细胞因子。 (1)当机体长期睡眠不足时，下丘脑控制肾上腺素分泌的调节方式是_________调节。 (2)下丘脑通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素，体现了激素的_________调节。该调节方式能放大激素的调节效应，体现了激素调节_________的作用特点，其中促肾上腺皮质激素释放激素只能作用于垂体的根本原因是_________。 (3)据图可知，当机体长期睡眠不足的时候，参与调控的信号分子有_________（答出2种即可）。据图及已学知识分析，当“促睡眠”的信息传递至腹外侧视前区神经元时，该神经细胞膜上可能发生的变化是_________。 (4)据图及相关信息分析，阐述长期睡眠不足的人更容易患病毒性感冒的原因可能是_________。 地 城 考点02 基因指导蛋白质合成 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南岳阳·期末)性染色体组成为XX的生物通常会有一条X染色体随机失活，这与X染色体上的一个活性基因XIST有关，基因XIST编码的小分子RNA与X染色体上大多数基因结合，使这些基因活性被抑制，从而使该条染色体失活，而活性染色体上的XIST基因则处于沉默状态。DNA甲基转移酶基因的敲除能阻止XIST基因的沉默。下列说法错误的是（　　） A．未失活的X染色体上有沉默基因，失活的X染色体上有表达基因 B．XIST基因的沉默机理与X染色体上大多数基因的失活机理不相同 C．DNA甲基转移酶可能作用于XIST基因的启动子影响其转录，从而使染色体失活 D．随机失活现象使X染色体上某些基因编码的酶或其他产物在两种性别中的含量接近 2．(24-25高二下·湖南邵阳·期末)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．α链转录方向和复制时子链延伸方向均为从左往右 B．DNA复制和转录中碱基配对的方式相同 C．基因N的启动子位于基因N左侧 D．图中DNA片段存在多个起始密码子 3．(24-25高二下·湖南郴州·期末)AGPAT2基因与脂肪生成密切相关。湖羊尾部脂肪含量低，而广灵大尾羊尾部脂肪含量高。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2蛋白的氨基酸序列不同 B．AGPAT2基因表达的产物可能是某种抑制脂肪合成的酶 C．同卵双胞胎的DNA序列是完全相同的，他们的性状也是完全相同的 D．DNA甲基化可以使生物打破DNA变化缓慢的限制，使后代能快速获得亲代应对环境的适应性变化 4．(24-25高二下·湖南湘潭·期末)抽动障碍（TD）是一种起病于儿童时期的神经发育障碍疾病，符合多基因遗传病的主要特征，同卵双胞胎患者之间的诊断可能不一致。下列说法错误的是（　　） A．同卵双胞胎患者之间的诊断不一致可能与表观遗传有关 B．TD可以遗传给后代，使后代出现同样的表型 C．DNA的甲基化是表观遗传的主要机制之一 D．DNA甲基化若发生在启动子区可能会影响DNA聚合酶与启动子的结合 5．(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)RNA的生物合成有两种方式，一种是转录，即以DNA为模板的RNA合成；另一种是以RNA为模板的RNA合成，即RNA的复制。下列说法正确的是（    ） A．通过DNA合成的RNA只能是mRNA B．因为RNA一般是单链，所以RNA不会有氢键，但是双链DNA有氢键 C．RNA的复制，是某些RNA病毒特有的合成RNA的方式，但此过程在宿主细胞中进行 D．这两种RNA的生物合成有完全相同的碱基互补配对方式 6．(23-24高二下·湖南张家界·期末)研究发现，线粒体DNA的编码方式与通用遗传密码有所不同，例如UGA通常是终止密码子，但在线粒体中决定色氨酸。线粒体中合成蛋白质ND5的mRNA甲基化会导致其结构发生改变，不能与tRNA相互作用，使线粒体蛋白合成中断，从而引发阿尔茨海默病。下列叙述正确的是（    ） A．线粒体蛋白合成过程中需两种RNA参与 B．线粒体中存在UGA的mRNA缺失终止密码子 C．阿尔茨海默病患者的线粒体功能很可能异常 D．mRNA甲基化导致RNA聚合酶不能与之相结合 7．(23-24高二下·湖南郴州·期末)人体染色体上某基因的转录起始区域的一条DNA 链的部分序列为： 5'-ATGGAAACCGAG-3',该片段决定的氨基酸依次为甲硫氨酸 (起始)一天冬氨酸—苏氨酸一谷氨酸⋯⋯，表中为部分密码子及其决定的氨基酸。下列叙述错误的是（    ） 密码子 氨基酸 AUG 甲硫氨酸(起始) ACC 苏氨酸 UAG 终止 GAA 天冬氨酸 GAG 谷氨酸 A．该基因转录的模板链的序列为  5'-ATGGAAACCGAG-3' B．该次翻译中携带甲硫氨酸的tRNA 上的反密码子为 3'-UAC-5' C．该基因先在细胞核内转录形成mRNA后在核糖体上翻译 D．密码子读取方向从 端,PCR 中 DNA 子链扩增方向从5'→3'端 二、多选题 8．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)真核生物细胞中，核基因的初步转录产物称为hnRNA，hnRNA经过剪接加工，才能成为成熟的mRNA，进一步发挥作用。下列叙述正确的是（　　） A．RNA聚合酶与基因的启动子结合，沿着模板链的5'端向3'端移动 B．hnRNA经过剪接加工形成mRNA的过程有磷酸二酯键的断裂与形成 C．1个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点 D．组成核基因的碱基数量一般是其成熟mRNA碱基数量的2倍 9．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因（位于常染色体上）能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A基因正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A基因不能正常表达，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．DNA甲基化后基因的碱基序列保持不变 B．基因型为Aa的子代雄鼠一定是正常鼠 C．两只侏儒鼠杂交，后代一定是侏儒鼠 D．P序列可能是RNA聚合酶识别和结合的位点 三、解答题 10．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)辣椒的果色不仅直接影响消费者的购买决策，还与果实的营养价值、加工用途及市场价格密切相关。某科研团队在野生红辣椒种群中发现一株黄色辣椒突变体Y，为了阐明黄色突变体Y的遗传机制和表达机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。 (1)根据F2表型及数据分析，辣椒果色黄色是________性状，F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是________。 (2)对比辣椒基因组数据库，造成上述红/黄果差异的基因就是CCS基因，CCS基因控制的CCS酶可催化5，6-环氧玉米黄质（黄色）转化为辣椒红素（红色），是辣椒红素合成的限速酶之一。为探究黄色果色的表达机制，分别对亲本野生型红辣椒和黄色突变体Y的该片段进行PCR和测序，结果如下（注：R为红果，O为突变体黄果）。 （参考：UAA、UAG、UGA是终止密码子） 测序结果表明，突变体的CCS基因转录产物编码序列第599位碱基改变，导致第______位氨基酸突变。结合以上信息从基因表达的角度解释突变体、辣椒果实变黄的分子机制：_______。 (3)研究人员又发现一株橙色突变株，测序发现该株CCS基因及其他基因和野生型红辣椒一致，mRNA表达水平如图，请推测橙色突变株出现的可能原因是_________（答出一点即可）。 11．(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA 可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如下图。miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA 靶向结合并使其降解。circRNA 是细胞内一种闭合环状RNA， 可靶向结合miRNA 使其不能与mRNA结合， 从而提高 mRNA 的翻译水平。    请回答下列问题： (1)放射刺激心肌细胞产生的_____会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 (2)前体mRNA 可被剪切成_____等多种RNA，其和_____在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合，调节基因的表达，进而影响细胞凋亡。 (3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是_____。 (4)根据以上信息，除了减少miRNA 表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路_____。 地 城 考点03 基因表达与性状的关系 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南湘潭·期末)苹果果实的成熟受多种激素调控，如图a；苹果成熟前期乙烯会爆发式产生，乙烯的合成路径如图b；为鉴定MⅡ蛋白与不同的M Ⅲ基因的启动子之间的互作效应，研究人员对M Ⅲ基因的启动子进行基因编辑，检测M Ⅲ蛋白的含量，如图c。下列说法错误的是（　　）    注：图b中箭头表示促进（或激活）作用；图c中P为原始启动子，P1～6是长短和位置不同的MⅢ基因的启动子 A．在果实成熟过程中，不同种激素的调节常常表现出一定的顺序性 B．由图b推测，乙烯会爆发式产生的原因可能是MⅡ蛋白促进MⅡ基因的表达 C．MⅡ蛋白可能会结合MⅢ基因编码区上游650—1000bp处，促进MⅢ基因的表达 D．材料体现苹果成熟由激素和基因表达共同调控 2．(23-24高二下·湖南郴州·期末)基因中的碱基甲基化往往会使基因的表达下降。碱基甲基化离不开两种酶：从头甲基化酶可将基因一条链甲基化，称为半甲基化；甲基化维持酶可将半甲基化状态下对应的另一条链也甲基化，称为全甲基化，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．基因中的碱基发生甲基化后，所蕴藏的遗传信息不发生改变，属于不可遗传变异 B．由于基因中碱基发生甲基化，直接影响了基因表达的翻译过程，从而影响了生物性状 C．原癌基因的过度表达与抑癌基因的甲基化可能导致细胞癌变 D．全甲基化的DNA 经过半保留复制之后，子代DNA 首先会变成全甲基化的状态 3．(23-24高二下·湖南岳阳·期末)平常状态下小麦H基因在相关酶的作用下将甲基选择性地连接到其启动子的胞嘧啶上使其甲基化。当遭遇盐胁迫时小麦H基因响应而表达量增大。下列分析不合理的是（　　） A．启动子甲基化会抑制其与核糖体的结合 B．盐胁迫可能使小麦H基因的启动子区域去甲基化 C．H基因启动子甲基化程度高时，其转录水平降低 D．DNA 甲基化不会改变DNA 碱基对的排列顺序 4．(23-24高二上·湖南邵阳一中·期末)哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记，以标明该染色体源自父母中的哪一方。DNA甲基化是标记的主要方式，这些标记区域称为印记控制区。在Igf2基因和H19基因之间有一印记控制区（ICR），ICR区域甲基化后不能结合增强子阻遏蛋白CTCF，进而影响基因的表达。该印记控制区对Igf2基因和H19基因的控制如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．被甲基化的印记控制区ICR不能遗传给后代 B．父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序不同 C．Igf2基因只能在雄性中表达，H19基因只能在雌性中表达 D．相同的基因，来自父方或母方产生的遗传效应可能不同 二、多选题 5．(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象称为春化作用，与FRI和FLC基因有关。温暖条件下，FRI蛋白与FLC基因结合使其表达，抑制植物开花；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。下列说法错误的是（    ） A．组蛋白不是遗传物质，其乙酰化引起的植物表型改变是不会遗传给后代的 B．温暖条件下，FRI蛋白使FLC基因的组蛋白乙酰化，促进FLC基因的表达 C．低温条件下，组蛋白氨基酸序列发生改变而凝聚成团，FRI蛋白的含量升高 D．春化作用的原理可能是低温通过抑制FRI基因的表达，解除对开花过程的抑制 6．(23-24高二下·湖南岳阳·期末)人的血红蛋白由4条肽链组成，控制人的血红蛋白的基因分别位于11号、16号染色体上，人的不同发育时期血红蛋白分子的组成不同。下图表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成，下列分析正确的是（　　） A．血红蛋白基因属于奢侈基因，在人的配子中均不表达 B．图中的多种血红蛋白基因之间均为非等位基因，其表达有时间顺序 C．基因与性状之间并不都是一一对应的关系，血红蛋白受多个基因控制 D．胎儿的红细胞中存在图中血红蛋白基因，但成年人的红细胞中不存在 三、解答题 7．(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)牵牛花是一年生草本植物，两性花，其花瓣颜色受多对等位基因控制，其作用机理如下图所示。图中白色、蓝色、黄色、红色分别代表相应颜色的化合物，甲、乙、丙、丁、戊代表五种不同的酶，控制合成这五种酶的基因分别为A、B、C、D、E，隐性基因不能合成相应的酶，且各对基因均独立遗传。黄色作为中间产物时含量较低，对花瓣颜色无影响。戊对白色3的亲和力远大于丁，只有白色3大量积累时才能转化为黄色。蓝色和红色混合呈现出紫色，蓝色和黄色混合呈现出绿色。回答下列问题： (1)据题意分析，基因控制花瓣颜色的方式是_______。 (2)假设不考虑代谢途径3，基因型为AABBcc和AAbbCC的两植株杂交后再自交，子二代表型及比例是_______。 (3)据图分析，基因型AabbCcDDee的植株表现出_______色花瓣，蓝色花瓣植株的基因型有______种。纯合红色花瓣植株的各种基因型中，显性基因数目最少的是______。 (4)两纯合亲本杂交再自交，F2只出现紫色和蓝色两种表型，且比例为15：1，据此推测F₁植株的基因型是_______。 四、实验题 8．(23-24高二下·湖南张家界·期末)某小组为探究不同镉（Cd）胁迫浓度对5种小白菜表型特征、光合能力及Cd富集能力的影响，采用营养液膜技术栽培方式，Cd胁迫浓度梯度设置为0mg/L（CK）、25mg/L（T1）、50mg/L（T2）以及100mg/L（T3），胁迫96h后取样，测定各小白菜品种的相对生长率、Cd含量。下表表示不同浓度Cd胁迫对不同品种小白菜地上部分Cd含量的影响，回答下列相关问题： 品种 Cd含量/（mg·kg-1） T1 T2 T3 金品008 57.681 70.358 126.844 金品101 68.829 81.134 125.444 金品506 69.706 76.826 110.437 金品586 52.606 62.119 111.556 四季小白菜 51.634 57.819 77.095 (1)Cd是一种植物生长非必需的重金属元素，不但会影响植物的正常生长，还会通过___________逐级积累和浓缩，Cd在各营养级生物体内含量的特点是_____________。 (2)据表中数据分析，可得出的结论是___________（答出两点）。可选择品种___________治理Cd污染严重的土壤或湿地。 (3)研究发现，随着Cd胁迫浓度的增加，小白菜叶片出现变黄、变小的现象，造成小白菜相对生长率降低，据此可知，Cd胁迫可通过影响___________来影响小白菜的光合作用。 (4)Cd转运系数表示植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值。研究发现，5个品种的Cd转运系数均小于1，说明___________；同一浓度下，不同品种小白菜Cd转运系数有差异的根本原因是____________。结合（3）说明生物的表型是___________的结果。 地 城 考点04 生物的变异与育种 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南娄底部分普通高中·期末)细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程，下列相关叙述错误的是（　　） A．衰老细胞的细胞核体积变大，部分酶活性降低 B．细胞凋亡过程中始终有膜封闭，不会引起炎症 C．癌变细胞的线粒体功能障碍，合成代谢超过分解代谢 D．细胞分化使得细胞的种类和数量增加，但遗传物质不变 2．(24-25高二下·湖南郴州·期末)海洋噬菌体是海洋细菌之间进行遗传物质传递的重要媒介。研究发现子代噬菌体在进行装配时，会错误地将宿主细菌的基因（随机的部分DNA片段）组装到衣壳中，随着新一轮感染的发生，有部分遗传物质将转移到同种或异种受体细菌内，实现基因转移。发生转移的基因与受体细胞中的原有基因进行整合，导致碱基的随机缺失或增加，从而产生新的基因。下列有关说法错误的是（　　） A．噬菌体和海洋细菌的遗传物质彻底水解得到的产物都有6种 B．噬菌体衣壳可保护DNA免遭环境中核酸酶的降解 C．基因转移可以使海洋细菌之间的遗传物质发生传递，从而提高基因定向突变的概率 D．基因转移可能有利于海洋细菌适应不同的海洋环境 3．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)取石蒜科植物多星韭（2n=14）根尖，预处理后用卡诺氏液固定细胞的形态，再用盐酸在60℃水浴锅中解离，最后染色。图为显微镜下观察到的某个中期细胞的图像，下列叙述正确的是（　　） A．卡诺氏液和解离液的清洗均需使用体积分数为95%的酒精 B．图示细胞含28条染色单体，0对同源染色体 C．图中染色体①上会因联会时发生交叉互换而存在等位基因 D．多星韭的一个根尖分生区的细胞中最多含4个染色体组 4．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)近日，科研人员首次公布在我国空间站发现的一个细菌新物种，并将其命名为“天宫尼尔菌”，该菌在辐射损伤修复方面表现出独特特征。下列相关叙述正确的是（    ） A．天宫尼尔菌的遗传物质是DNA B．天宫尼尔菌通过高效形成生物膜系统来保护自己 C．天宫尼尔菌能通过囊泡运输物质 D．天宫尼尔菌通过染色体变异产生抗辐射等变异 二、多选题 5．(24-25高二下·湖南怀化·期末)科研人员构建了靶向膜蛋白H的抗体－药物偶联物（DS），DS可携带DNA拓扑异构酶（与DNA解旋和恢复有关）抑制剂抑制乳腺癌细胞增殖。下列叙述正确的是（　　） A．膜蛋白H由内质网和高尔基体合成 B．DNA拓扑异构酶参与DNA的复制 C．膜蛋白H基因可能仅在乳腺癌细胞中表达 D．乳腺细胞发生基因重组后转变为乳腺癌细胞 6．(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)二倍体野生种马铃薯具有抗青枯病的特性，而栽培种（四倍体）不具有这种特性。下图表示利用野生种马铃薯培育抗青枯病新品种的过程。相关叙述正确的是（    ） A．可用胰蛋白酶处理植物体细胞获得原生质体 B．正常情况下，体细胞杂种A206为六倍体 C．体细胞杂种A206的形成过程中会出现愈伤组织 D．相对于体细胞杂种A206，杂交品种R为三倍体，一般无法产生正常配子 三、解答题 7．(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)17a-羟基孕酮是合成孕激素等甾体类激素的重要中间体，由CPY17酶催化孕酮而产生。科研人员利用转基因技术建构了CYP17酶稳定高表达的酵母菌株，对甾体类药物的生产具有重要意义。 (1)GSII5酵母菌常作为基因工程的受体菌。从细胞结构的角度分析，原因是_____ (2)扩增CYP17基因时，在上下游引物中分别加入______限制酶的识别序列，以便与图1质粒构建正确连接的基因表达载体。将其导入大肠杆菌进行自我复制。 注：AOXⅠ基因其转录受甲醇的诱导，表达后可高效分解甲醇，促进细胞增殖。 (3)由于HIS4基因（组氨酸合成基因）突变为his4，GSII5为组氨酸缺陷型，因此将基因表达载体导入GSII5时，可将HIS4作为______（填“目的基因”或“标记基因”）。 (4)从大肠杆菌中提取基因表达载体导入GSII5中。由于存在同源序列，表达载体与酵母染色体会发生双交换（图2）或单交换（图3），将目的基因整合到酵母的染色体上。 ①两种方式均可以在_______（填“含有”或“缺乏”）组氨酸的培养基中筛选出成功转化的GSII5. ②图2所示方式转化的GSII5在含有甲醇的培养液中增殖缓慢，其原因_______。 ③为提高图3所示单交换的成功率；科研人员选择用_______酶处理基因表达载体并成功导入GSII5，检测到CYP17基因以图3所示方式整合到了染色体上。 (5)进一步对CYP17酶的催化中心结构进行分析，推测将第105位的丙氨酸替换为亮氨酸可提高其催化效率。为验证推测，利用点突变技术获得了改造后的表达载体。并在定期添加甲醇和______的培养液中培养，一段时间后检测发酵液中17α-羟基孕酮的含量，发现改造后的酶cy17具有更高的催化活性。 8．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)“卵子死亡”是科学家在临床试管婴儿治疗过程中新发现的单基因遗传病。患者卵子在体外放置一段时间或受精后一段时间，出现发黑、萎缩、退化的现象。回答下列问题： (1)卵子死亡的发生与PANX1基因的突变有关，研究者发现了PANX1基因的4个不同的等位基因，这体现的基因突变特点是_____。 (2)下图1为某“卵子死亡”患者的家庭系谱图，对各成员的PANXI基因及其突变基因进行了PCR扩增，扩增产物某一时刻的凝胶电泳图如图2所示。 ①PCR能特异性扩增PANX1基因的原理是两种引物能分别与_______结合；由图2可知，该家庭中，PANX1突变基因是由正常PANX1基因发生碱基_______所致。 ②不考虑X、Y染色体的同源区段，该病的遗传方式是_______，判断依据是______；突变的PANX1基因在亲子代之间的传递特点是女患者突变的PANX1基因来自_______。 ③若6号与正常女性结婚，生育患该病孩子的概率是_______。 9．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)辣椒的果色不仅直接影响消费者的购买决策，还与果实的营养价值、加工用途及市场价格密切相关。某科研团队在野生红辣椒种群中发现一株黄色辣椒突变体Y，为了阐明黄色突变体Y的遗传机制和表达机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。 (1)根据F2表型及数据分析，辣椒果色黄色是________性状，F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是________。 (2)对比辣椒基因组数据库，造成上述红/黄果差异的基因就是CCS基因，CCS基因控制的CCS酶可催化5，6-环氧玉米黄质（黄色）转化为辣椒红素（红色），是辣椒红素合成的限速酶之一。为探究黄色果色的表达机制，分别对亲本野生型红辣椒和黄色突变体Y的该片段进行PCR和测序，结果如下（注：R为红果，O为突变体黄果）。 （参考：UAA、UAG、UGA是终止密码子） 测序结果表明，突变体的CCS基因转录产物编码序列第599位碱基改变，导致第______位氨基酸突变。结合以上信息从基因表达的角度解释突变体、辣椒果实变黄的分子机制：_______。 (3)研究人员又发现一株橙色突变株，测序发现该株CCS基因及其他基因和野生型红辣椒一致，mRNA表达水平如图，请推测橙色突变株出现的可能原因是_________（答出一点即可）。 地 城 考点05 生物的进化 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南怀化·期末)科学家对我国北方地区距今3.3万年—3400年的25个古东亚人的牙齿、骨骼等化石的基因组数据进行分析，发现基因E最早出现在距今1.9万年前，这是距今最近的极寒时期末期。该基因使东亚人具有更多的汗腺等体征。下列叙述不正确的是（　　） A．该地区古东亚人化石可为进化提供证据 B．基因E的出现可能来自于基因突变 C．基因E使个体更能适应温暖环境 D．环境改变导致E基因出现并且频率改变 2．(24-25高二下·湖南郴州·期末)某地农田长期单一使用草甘膦除草剂，导致杂草中草甘膦抗性基因（R）频率从5%上升至78%。研究发现，抗性杂草可通过花粉将R基因传播给邻近非抗性杂草，但抗性个体在无除草剂环境中的存活率低于非抗性个体。下列叙述正确的是（　　） A．长期使用草甘膦使R基因频率上升，说明抗性突变是杂草为适应环境而产生的 B．抗性杂草和非抗性杂草中的R基因及其所有等位基因构成了基因库 C．抗性杂草与非抗性杂草之间存在生殖隔离，增加了物种多样性 D．若停止使用草甘膦，非抗性杂草的生存优势可能导致R基因频率下降 3．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)甲，乙两座相互隔离的岛上，蝴蝶种群翅的颜色都有深色（A）和浅色（a）之分，它们的祖先曾是同一种群。由于植被变化，甲岛深色翅蝴蝶比例增大，乙岛浅色翅蝴蝶比例增大，若干年后，两岛上的蝴蝶无法交配产生可育后代。下列叙述错误的是（　　） A．在自然选择过程中，直接受选择的是表型 B．两岛上蝴蝶翅色出现差异是因为它们对其生境的适应 C．两岛植被差异导致翅色基因频率定向改变 D．两岛上的蝴蝶种群间协同进化，最终出现生殖隔离 4．(24-25高二下·湖南邵阳·期末)许多大型须鲸为适应环境会进行长距离迁徙，在此过程中脂肪层过度消耗，使得这些鲸死亡，沉入海底，形成一个独特的生态绿洲----“鲸落”。下列叙述正确的是（　　） A．须鲸通过长距离迁徙以寻找适宜的繁殖地，这是海洋环境选择的结果 B．须鲸的流线型身体有利于快速游动，是鲸主动适应海洋生活的结果 C．“鲸落”中的群落的演替属于次生演替，能形成相对稳定的顶级群落 D．须鲸有厚实的脂肪层是海洋环境诱使其发生基因突变的结果 5．(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)香蕉是一种草本植物果实，它是有种子的。平时我们吃的香蕉是人工多年培育出来的三倍体无籽香蕉。下列说法正确的是（    ） A．三倍体无籽香蕉是人工培育出的新物种 B．三倍体无籽香蕉可以通过无性生殖获得后代 C．培育得到的三倍体无籽香蕉没有种子，因此属于不可遗传的变异 D．三倍体无籽香蕉的体细胞中最多只有三个染色体组 6．(23-24高二下·湖南张家界·期末)近日，科学家开发了一类新型抗癌药物——经基因改造的溶瘤病毒，其能在肿瘤组织内选择性复制，导致癌细胞裂解并使机体产生特异性免疫反应，而对正常组织无害。下图为M1溶瘤病毒对癌细胞的作用机制，下列叙述正确的是（    ） A．改造溶瘤病毒的关键是使其识别并杀伤癌细胞，体现了免疫监视功能 B．通过基因改造的溶瘤病毒一定成为新的物种，会增加生物的遗传多样性 C．M1溶瘤病毒大量增殖导致癌细胞裂解死亡的过程属于由基因决定的细胞凋亡 D．M1溶瘤病毒可侵染不同细胞，对癌细胞选择性杀伤，可能与细胞内的ZAP有关 7．(23-24高二下·湖南湘西·期末)现代进化论是在达尔文进化论的基础上发展而来的。下列有关生物进化的叙述，正确的是（　　） A．生物进化的内在因素是生存斗争，生存斗争指种内竞争和种间竞争 B．生物抗药基因的产生是基因突变的结果，种群抗药性的增强是自然选择的结果 C．亲子代间若基因频率不变，则基因型频率也一定不变 D．在自然条件下，某随机交配种群中基因频率的变化只与环境的选择作用有关 8．(23-24高二下·湖南邵阳·期末)遗传是生命的根基，变异是进化的源泉。下列关于遗传、变异和进化的说法正确的是（    ） A．物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争及寄生等实现 B．基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变 C．新物种的形成通常要经过变异、选择及隔离三个基本环节，种群基因频率发生改变，就会形成新物种 D．所有生物均可发生基因突变、染色体变异和基因重组，从而为进化提供原材料 二、实验题 9．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)植物在受到蚜虫侵染或病毒攻击时，会释放水杨酸甲酯（MeSA）给相邻植物，使其他暂时未受到病虫侵害的植物启动防御机制。研究表明，转录因子NAC2可能与这一防御机制调节有关。 (1)科研人员对野生型（WT）和nac2基因缺失突变体（nac2）烟草植株进行等量黄瓜花叶病毒（CMV）接种处理，一段时间后检测植株体内病毒含量，结果如图1。说明NAC2蛋白对植物抗病毒防御具有________（填“促进”或“抑制”）作用。依据是________。 (2)病毒常依托蚜虫来完成对植物的侵染。进一步研究发现，带病毒的蚜虫侵扰后，WT比nac2烟草释放了更多的MeSA。为探究NAC2对植物抗病毒防御影响是否与MeSA有关，科学家设计了以下实验：经不同处理后，在箱内放置相同数量的带病毒蚜虫，一段时间后统计野生型和突变体上带病毒蚜虫的数量。 为了保证实验严谨性和科学性，a处应进行的操作是______。据图2可得出结论：NAC2蛋白可能通过______（填“促进”或“抑制”）MeSA合成，进而增强植物群体的抗病毒能力。 (3)进一步研究发现，CMV编码的病毒蛋白可与NAC2结合并促使其降解。这说明植物与病毒在相互影响、相互制约中不断进化和发展，这就是_________。请结合以上研究，解释该机制如何帮助病毒逃逸植物免疫系统：________。 10．(23-24高二下·湖南郴州·期末)研究发现肠道活动与脑之间存在密切的联络，机制如图所示，其中血清素是与人的情绪相关的信号分子，能够给人带来愉悦感。某些肠道微生物的代谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素，脑中的血清素 90%以上来自于肠道。 (1)肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元，依次经过的内环境是___________。 (2)由题意可推测长期服用抗生素的危害是_________________________________。 (3)双岐杆菌可以适应小肠环境，宿主也能从双岐杆菌中获得维生素 B等多种营养物质，两者通过漫长的___________过程，实现了共生的结果。 (4)通过抗生素灌胃肠获得的肠道无菌动物模型是研究肠道菌群影响宿主生理功能的重要工具。研究表明，齿双歧杆菌可使血液中神经递质5-羟色胺的含量上升，改善小鼠由于肠道菌群缺失引发的焦虑症状，且这种对焦虑症状的改善会随迷走神经的切断而消失。为验证齿双歧杆菌能改善焦虑症状且需通过迷走神经发挥作用，请完善以下内容。 材料及用具：健康小鼠若干只；抗生素；灌胃肠设备；齿双歧杆菌(可口服)等。 实验思路： ①取健康、发育状况相同的小鼠若干只，_________________________； ②将小鼠随机分为甲、乙、丙三组，甲组小鼠不做处理，乙组小鼠口服齿双岐杆菌，丙组  小鼠______________; ③将上述小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间，分别检测5-羟色胺含量； ④预期实验结果：___________________________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 遗传与进化 5大高频考点概览 考点01 遗传的分子基础 考点02 基因指导蛋白质合成 考点03 基因表达与性状的关系 考点04 生物的变异与育种 考点05 生物的进化 地 城 考点01 遗传的分子基础 一、单选题 1．D 2．B 3．D 4．B 5．A 6．A 7．C 8．B 9．B 二、多选题 10．AD 11．AB 三、解答题 12．【答案】(1)神经 (2) 分级 微量和高效 促肾上腺皮质激素释放激素受体基因只在垂体中表达 (3) 腺苷、PGD2、IL-6、IFNA、肾上腺素、糖皮质激素、神经递质、促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素 Na+通道开放程度增大，Na+内流，从而产生动作电位 (4)长期睡眠不足引发PGD2含量增多，肾上腺糖皮质激素分泌增多，而肾上腺糖皮质激素能抑制IFNA 基因的表达，导致抗病毒能力下降，同时PGD2和肾上腺糖皮质激素能促进IL-6基因的表达，IL-6分泌量过大会导致多种器官功能异常，进而使机体免疫功能下降 地 城 考点02 基因指导蛋白质合成 一、单选题 1．C 2．C 3．D 4．D 5．C 6．C 7．A 二、多选题 8．BC 9．AD 三、解答题 10．【答案】(1) 隐性 在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代 (2) 200 突变体的CCS基因599位点处碱基C/G突变成A/T，导致提前形成终止密码子，无法合成CCS酶，从而导致5，6环氧玉米黄质无法转化为辣椒红素而显黄色 (3)表观遗传（或DNA甲基化组蛋白乙酰化等）/RNA干扰 11．【答案】(1)自由基 (2) circRNA P基因mRNA (3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 (4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡 地 城 考点03 基因表达与性状的关系 一、单选题 1．C 2．C 3．A 4．D 二、多选题 5．ACD 6．ABC 三、解答题 7．【答案】(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状 (2)紫色：绿色：蓝色=9：3：4 (3) 紫 42 aaBBCCddee和aabbCCDDee (4)AABbCCDdee 四、实验题 8．【答案】(1) 食物链 随着营养级的升高，含量逐渐上升 (2) 随着营养液中Cd含量上升，培养的小白菜地上部分含有的Cd逐渐增多，且在在50mg/L（T2）条件下，金品101吸收Cd能力更强，在100mg/L（T3）条件下，金品008吸收Cd能力更强。 金品008 (3)色素的含量以及叶片面积的多少 (4) Cd主要在根部富集 控制转运Cd的蛋白质的基因中含有的遗传信息不同 基因型和环境相互作用的结果 地 城 考点04 生物的变异与育种 一、单选题 1．D 2．C 3．D 4．A 二、多选题 5．BC 6．BCD 三、解答题 7．【答案】(1)酵母菌具有内质网和高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工和修饰 (2)BamHI和NotI (3)标记基因 (4) 缺乏 由于AOX1基因被敲除（部分序列被替换），从而失去高效利用甲醇的能力，故增殖缓慢 SalI (5)孕酮 8．答案】(1)不定向性 (2) PANX1基因两端的特异性序列 缺失 常染色体显性遗传 4号患病，含条带甲和乙的个体即杂合子，因此该病是显性遗传病；1号个体有两条条带，说明该病致病基因不位于X染色体上 父亲 1/4 9．【答案】(1) 隐性 在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代 (2) 200 突变体的CCS基因599位点处碱基C/G突变成A/T，导致提前形成终止密码子，无法合成CCS酶，从而导致5，6环氧玉米黄质无法转化为辣椒红素而显黄色 (3)表观遗传（或DNA甲基化组蛋白乙酰化等）/RNA干扰 地 城 考点05 生物的进化 一、单选题 1．D 2．D 3．D 4．A 5．B 6．D 7．B 8．A 二、实验题 9．【答案】(1) 促进 接种CMV后，nac2基因缺失突变体植株体内CMV病毒相对水平显著高于野生型植株 (2) 等量羊毛脂 促进 (3) 协同进化 当植物受到带病毒蚜虫的攻击时，CMV编码的病毒蛋白可与NAC2结合并促使其降解，导致NAC2含量下降，MeSA含量下降，MeSA介导的植物空气防御被抑制，有利于蚜虫繁殖和病毒传播（或相临植物空气防御下降或群体防御响应下降） 10．【答案】(1)组织液、血浆、组织液 (2)造成肠内菌群数量减少，血清素产生量减少，使人情绪低迷 (3)协同进化 (4) 先采用抗生素灌胃肠获得无菌小鼠模型 切断迷走神经后口服齿双岐杆菌 乙组5-羟色胺含量多于甲组和丙组 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 遗传与进化 5大高频考点概览 考点01 遗传的分子基础 考点02 基因指导蛋白质合成 考点03 基因表达与性状的关系 考点04 生物的变异与育种 考点05 生物的进化 地 城 考点01 遗传的分子基础 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南怀化·期末)某些细菌受到噬菌体侵染后，会将部分噬菌体DNA片段整合到细菌DNA片段中并遗传给子代。当再次感染相同噬菌体后，细菌会产生crRNA、tracrRNA、Cas9蛋白等并形成复合体结构。该结构能剪切噬菌体DNA而达到免疫的目的（如图所示）。下列叙述错误的是（　　） A．该复合体结构可以水解磷酸二酯键 B．合成crRNA的模板链来源于整合的噬菌体DNA片段 C．tracrRNA连接环内含A－U、C－G碱基对，可形成特定的空间结构 D．若设计特定的tracrRNA序列，则该复合体结构可用于敲除特定的基因 【答案】D 【详解】A 、复合体剪切噬菌体 DNA，作用于磷酸二酯键，A 正确； B、crRNA 的模板来自整合的噬菌体 DNA 片段（细菌将噬菌体 DNA 整合后转录 ），B 正确； C、tracrRNA 是 RNA，含 A - U、C - G 碱基对，可形成特定空间结构（与 crRNA、Cas9 蛋白结合 ），C 正确； D、该复合体识别并剪切的是噬菌体 DNA，不能直接用于 “敲除特定基因”（基因敲除需精准设计且涉及细胞内复杂调控，此复合体是细菌针对噬菌体的免疫机制 ），D 错误。 故选D。 2．(24-25高二下·湖南湘潭·期末)DNA复制和转录是两大独立但协调的代谢过程。在整个S期的复制过程中，转录仍然在部分基因区域活跃发生，因此两大过程可能相遇，也就是复制可能与转录发生冲突，有同向冲突（DNA复制和转录方向相同）和相向冲突（DNA复制和转录方向相反）两种，如下图所示。下列说法错误的是（　　） A．DNA复制和转录时双链打开需要的酶分别为解旋酶和RNA聚合酶 B．图中DNA复制是双向的，B冲突为相向冲突 C．图中所示的DNA复制过程中可能会出现A-T配对和A-U配对 D．图中DNA转录均以2号链为模板，模板链的左侧为3'端 【答案】B 【分析】转录： （1）概念：通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成RNA的过程叫作转录。 （2）酶：RNA聚合酶； （3）RNA的合成方向：5'→3'； （4）原料：游离的4种核糖核苷酸。 【详解】A、DNA复制和转录时双链打开需要的酶分别为解旋酶和RNA聚合酶，A正确； B、图中DNA复制从中间向两侧进行，是双向的，左右两侧的转录均为从左向右进行，所以A冲突为相向冲突，B冲突为同向冲突，B错误； C、DNA复制过程中，遵循碱基互补配对原则，会出现A－T配对，DNA复制所需要的引物为RNA引物，会出现A－U配对；转录过程中，DNA模板链上的T与RNA中的A配对，DNA模板链上的A与RNA中的U配对，所以均可能会出现A－T配对和A－U配对，C正确； D、根据转录形成的RNA的方向（从左到右）以及碱基互补配对原则，图中DNA转录是以2号链为模板，模板链的左侧应该为3'端，右侧为5'端，D正确。 故选B。 3．(24-25高二下·湖南长沙岳麓区湖南师范大学附属中学·期末)图为核苷酸连接而成的部分长链。下列叙述正确的是（    ） A．图中d和e皆可表示一分子核苷酸 B．若a为尿嘧啶，则该图可能是大肠杆菌的遗传物质的一部分 C．图中的a共有5种可能 D．b和c交替排列构成了核酸的基本骨架 【答案】D 【分析】核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成。 【详解】A、核苷酸由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子含氮碱基组成，e可表示一分子核苷酸，而d的磷酸连接部位不对，不能代表一分子核苷酸，A 错误； B、若a为尿嘧啶，尿嘧啶是 RNA 特有的碱基，所以该图可表示 RNA 链的一部分，而大肠杆菌的遗传物质是 DNA，B错误； C、若该片段为 DNA片段,则a碱基有 A、T、C、G四种可能，若该片段为RNA片段，则 a碱基有 A、U、C、G四种可能，C错误； D、核酸由b五碳糖和c磷酸基团交替排列构成基本骨架，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)动物粪便中含有数量可观的肠道脱落细胞，分析粪便中的DNA，可以获得某种群的数量信息。某研究小组使用粪便DNA标记重捕法估算某地区雪豹种群密度，所得相关数据如表所示。下列叙述正确的是（　　） 项目 收集到的粪便样本/份 粪便来源的个体数/只 第一次 120 30 第二次 150 50（15只与第一次采样的个体相匹配） A．判断两个粪便样本来自同一个体的依据是DNA多样性 B．该方法可用于不易捕获的珍稀动物的种群密度调查 C．该地区的雪豹种群密度约为每平方千米100只 D．同一粪堆被重复采集将使调查结果大于实际结果 【答案】B 【详解】A、判断两个粪便样本是否来自同一动物的依据是DNA的特异性（每个个体的DNA序列具有唯一性），而非DNA多样性（指不同个体间的差异），A错误； B、粪便DNA法无需直接捕捉动物，通过分析粪便中的DNA即可识别个体，适用于不易捕获的珍稀动物（如雪豹）的种群密度调查，B正确； C、根据标记重捕法公式，总个体数N=第一次标记数×第二次个体数/重捕标记数=30×50/15=100。但题目未提供调查区域面积，无法得出“每平方千米100只”的密度结论，C错误； D、重复采集，若未过滤重复样本且误判为不同个体，使调查结果大于实际结果；若通过采样规范或数据分析剔除重复样本，则对结果无显著影响，D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)某研究小组用放射性同位素32P、35S分别标记T2噬菌体，然后将大肠杆菌和被标记的噬菌体置于培养液中培养，如图所示。一段时间后，分别进行搅拌、离心，并检测沉淀物和悬浮液中的放射性。下列分析正确的是（    ） A．甲组的悬浮液含极少量32P标记的噬菌体 B．甲组被感染的细菌内不含有32P标记的噬菌体，也可产生不含32P的子代噬菌体 C．乙组的悬浮液含极少量35S标记的噬菌体蛋白质 D．乙组被感染的细菌内含35S标记的噬菌体蛋白质，也产生含35S的子代噬菌体 【答案】A 【分析】1.噬菌体侵染细菌实验过程：培养大肠杆菌，用32P、35S分别标记大肠杆菌→用32P、35S标记的大肠杆菌培养噬菌体→用32P、35S标记的噬菌体侵染普通大肠杆菌→搅拌、离心→检测悬浮液和沉淀物中的放射性。 2.噬菌体侵染细菌的过程：吸附→注入核酸→合成→组装→释放。 【详解】A、甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，悬浮液含极少量32P标记的噬菌体DNA，可能是子代噬菌体，也可能是未侵染的亲代噬菌体，A正确； B、甲组用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，由于P存在于DNA中，在侵染过程中，DNA进入大肠杆菌体内，由于噬菌体繁殖所需原料来自未被标记的大肠杆菌，且DNA复制为半保留复制，所以可产生含32P的子代噬菌体和不含32P的子代噬菌体，B错误； CD、由于噬菌体的蛋白质外壳不会进入大肠杆菌，所以乙组的悬浮液含较多35S标记的噬菌体蛋白质，不会产生含35S的子代噬菌体，C、D错误。 故选A。 6．(23-24高二下·湖南张家界·期末)广州医科大学研究人员揭示了mtDNA穿过线粒体内膜的新机制。mtDNA（环状的双链DNA分子）是承载线粒体遗传信息的物质，下列叙述错误的是（    ） A．mtDNA分子中含有2个游离的磷酸基团 B．mtDNA分子两条链上（A+T）/（G+C）的值相等 C．mtDNA分子中A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的直径 D．通过检测现代人的mtDNA可了解不同地区人的母系血缘关系 【答案】A 【分析】1、DNA的双螺旋结构： ①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。 ②DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架，碱基在内侧。 ③两条链上的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对且遵循碱基互补配对原则。 2、碱基互补配对原则的规律： （1）在双链DNA分子中，互补碱基两两相等，A=T，C=G，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数； （2）DNA分子的一条单链中（A+T）与（G+C）的比值等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值； （3）DNA分子一条链中（A+G）与（T+C）的比值与互补链中的该种碱基的比值互为倒数，在整个双链中该比值等于1； （4）双链DNA分子中，A=（A1+A2）÷2，其他碱基同理。 【详解】A、根据题意，mtDNA是环状的双链DNA分子，因此没有游离的磷酸基团，A错误； B、根据碱基互补配对原则，mtDNA分子一条链上（A1+T1）/（G1+C1）的值相等另一条链上（T2+A2）/（C2+G2），因此mtDNA分子两条链上（A+T）/（G+C）的值相等，B正确； C、根据碱基互补配对原则，A与T配对，G与C配对，最后形成反向平行的双链，因此mtDNA分子中A—T碱基对与G—C碱基对具有相同的直径，C正确； D、根据题意，mtDNA是承载线粒体遗传信息的物质，因此血缘关系近的人可能线粒体上的遗传信息相近，通过检测现代人的mtDNA可了解不同地区人的母系血缘关系，D正确。 故选A。 7．(23-24高二下·湖南张家界·期末)磷元素是生物体内重要的元素，在多种生命活动过程中参与不同化合物的合成，并行使特定的功能。下列相关叙述错误的是（    ） A．Ca2+跨膜运输时，ATP末端的磷酸基团脱离后可与载体蛋白结合 B．细胞膜的选择透过性与磷脂分子中含磷的头部亲水而尾部疏水有关 C．缓冲对可维持人体内环境pH的相对稳定，其中最重要的是 D．DNA分子的磷酸基团与脱氧核糖交替连接形成基本骨架，其结构没有物种间差异 【答案】C 【分析】DNA分子基本组成单位是脱氧核苷酸，DNA是由2条链组成的规则的双螺旋结构，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成 基本骨架，碱基排列在内侧，两条链上的碱基通过氢键连接形成碱基对。 【详解】A、Ca2+跨膜运输时，ATP未端的磷酸基团脱离后可与载体蛋白结合，改变载体蛋白的空间结构，A正确； B、根据相似相溶原理，细胞膜的选择透过性与磷脂分子中含磷的头部亲水而尾部疏水有关，B正确； C、缓冲对可维持人体内环境pH的相对稳定，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，C错误； D、不同物种的DNA分子的基本骨架都是磷酸基团与脱氧核糖交替连接，没有物种间差异，D正确。 故选C。 8．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)胃癌是全球范围内最常见的恶性肿瘤之一，靶向治疗给晚期胃癌患者带来了希望。研究发现，宿主基因7在胃癌组织中高表达，miR-146a-5p基因在胃癌组织中低表达，且两基因的转录产物之间有结合位点。下列说法正确的是（    ） A．胃癌细胞容易在体内分散和转移是因为细胞膜上的糖蛋白等物质增多 B．由题可推测，宿主基因7表达的产物可能与癌细胞的生命活动密切相关 C．两基因的转录产物之间有结合位点，说明两基因的碱基序列完全相同 D．根据题意推测，只要抑制宿主基因7的表达就能有效抑制人类癌症的发生 【答案】B 【分析】癌细胞是指受到致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。细胞癌变的原因包括外因和内因，外因是各种致癌因子，内因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。癌细胞的特征：能够无限增殖；形态结构发生显著改变；细胞表面发生变化，细胞膜的糖蛋白等物质减少。 【详解】A、胃癌细胞容易在体内分散和转移是因为细胞膜上的糖蛋白减少，细胞的黏着性降低，A错误； B、分析题意，宿主基因7在胃癌组织中高表达，据此推测宿主基因7表达的产物可能与癌细胞的生命活动密切相关，B正确； C、两基因的转录产物之间有结合位点，说明两基因之间可能存在相同区域，但不能说明两基因的碱基序列完全相同，C错误； D、人类癌症的发生与原癌基因和抑癌基因发生突变有关，抑制宿主基因7的表达，还有其他相关基因，故不能有效抑制人类癌症的发生，D错误。 故选B。 9．(23-24高二下·湖南湘西·期末)人的FBN1基因突变成E1297G基因，使得表达的蛋白质中的谷氨酸（密码子：GAA、GAG）被甘氨酸（密码子：GGU、GGC、GGA、GGG）替换。当存在2个等位基因均为E1297G时，人的身高降低4.4cm。下列说法正确的是（　　） A．与正常的FBN1基因相比，突变基因E1297G的碱基数目发生了改变 B．FBN1基因和E1297G基因互为等位基因 C．与正常的FBN1基因相比，突变基因E1297G的嘌呤脱氧核苷酸的比例发生了改变 D．基因发生的突变一定会导致其表达的蛋白质发生改变 【答案】B 【分析】基因突变是基因内部碱基对的插入、缺失或替换引起的碱基对排列顺序发生改变的现象。 【详解】A、FBNI基因突变成E1297G基因的实质为基因结构中碱基对的替换，碱基的数目不变，A错误； B、基因突变的结果是产生原来基因的等位基因，人的FBN1基因突变成E1297G基因，因此FBN1基因和E1297G基因互为等位基因，B正确； C、双链DNA中，嘌呤数等于嘧啶数，即基因上嘌呤脱氧核苷酸占比50%，突变基因E1297G的嘌呤脱氧核苷酸的比例未发生改变，C错误； D、基因突变位点可能位于真核生物基因的编码区内含子部分及密码子的简并性等原因，导致FBNI基因发生的突变不一定会导致表达的蛋白质发生改变，D错误。 故选B。 二、多选题 10．(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)基因工程是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的，正是这些学科的理论和相关技术的发展催生了基因工程。下列有关基因工程发展史的说法错误的是（　　） A．肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是主要的遗传物质，且DNA可在同种生物不同个体间转移 B．1972年，伯格首先在体外进行了DNA改造，构建成了第一个体外重组DNA分子 C．基因工程诞生的理论基础包括DNA双螺旋结构的确立、遗传密码的破译等 D．基因工程正式问世的标志是科学家发现细菌中的质粒能自我复制且可在不同种细菌细胞间转移 【答案】AD 【分析】基因工程又叫DNA重组技术，是在生物化学、分子生物学和微生物学等学科的基础上发展起来的。是指按照人们的意愿，进行严格的设计，并通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物以新的遗传特性，从而创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 【详解】A、肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质，没有证明DNA是主要的遗传物质，A错误； B、1972年伯格首先在体外进行了DNA改造的研究，成功地构建了第一个体外重组DNA分子，B正确； C、基因工程诞生的理论基础包括：DNA是遗传物质的证明；DNA双螺旋结构和中心法则的确立；遗传密码的破译，C正确； D、基因工程正式问世的标志是科学家利用质粒构建重组DNA载体，并导入受体细胞，成功表达D错误。 故选AD。 11．(23-24高二下·湖南湘西·期末)miRNA是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA靶向结合并使其降解。circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，可靶向结合 miRNA使其不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。新的研究表明，circRNA可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如图所示。下列叙述正确的是（　　）    A．转录过程中，需要RNA聚合酶催化断开DNA双链碱基对之间的氢键 B．P 基因转录形成mRNA链时延伸的方向是5'端→3'端 C．circRNA和miRNA以及P基因mRNA均含有1个游离的磷酸基团 D．miRNA和P基因mRNA结合后，通过抑制P蛋白的合成来抑制细胞凋亡 【答案】AB 【分析】结合题意分析题图可知，miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。 【详解】A、转录过程中，需要RNA聚合酶催化，一方面RNA聚合酶具有解旋的作用，能断开DNA双链碱基对之间的氢键，另一方面，能催化RNA链的延伸，A正确； B、P 基因转录形成mRNA链时，以基因的一条链为模板，从5'端→3'端方向延伸形成mRNA链，B正确； C、游离的磷酸基团是指核酸中只与五碳糖相连的磷酸，circRNA是细胞内一种闭合环状RNA，不含有游离的磷酸基团，C错误； D、mimiRNA与mRNA结合后，会降低P基因的表达量，P蛋白含量降低，不能抑制细胞凋亡，D错误。 故选AB。 三、解答题 12．(23-24高二下·湖南湘西·期末)当机体长期睡眠不足的时候，腺苷含量会增加，腺苷通过其受体作用于腹外侧视前区神经元促进睡眠，且大脑会释放促睡眠因子——PGD2，PGD2大量积累在脑毛细血管中，PGD2通过其受体影响免疫细胞中特定基因的表达，积累的PGD2和过度分泌的肾上腺糖皮质激素会导致炎症反应加重和抗病毒能力下降等，部分机制如图所示，其中①~⑩表示过程。回答下列问题： 注：腹外侧视前区神经元通过释放抑制性神经递质诱发睡眠，Ⅰ为免疫细胞，白细胞介素Ⅱ-6是一种炎症反应细胞因子，干扰素IFNA是一种抗病毒细胞因子。 (1)当机体长期睡眠不足时，下丘脑控制肾上腺素分泌的调节方式是_________调节。 (2)下丘脑通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素，体现了激素的_________调节。该调节方式能放大激素的调节效应，体现了激素调节_________的作用特点，其中促肾上腺皮质激素释放激素只能作用于垂体的根本原因是_________。 (3)据图可知，当机体长期睡眠不足的时候，参与调控的信号分子有_________（答出2种即可）。据图及已学知识分析，当“促睡眠”的信息传递至腹外侧视前区神经元时，该神经细胞膜上可能发生的变化是_________。 (4)据图及相关信息分析，阐述长期睡眠不足的人更容易患病毒性感冒的原因可能是_________。 【答案】(1)神经 (2) 分级 微量和高效 促肾上腺皮质激素释放激素受体基因只在垂体中表达 (3) 腺苷、PGD2、IL-6、IFNA、肾上腺素、糖皮质激素、神经递质、促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素 Na+通道开放程度增大，Na+内流，从而产生动作电位 (4)长期睡眠不足引发PGD2含量增多，肾上腺糖皮质激素分泌增多，而肾上腺糖皮质激素能抑制IFNA 基因的表达，导致抗病毒能力下降，同时PGD2和肾上腺糖皮质激素能促进IL-6基因的表达，IL-6分泌量过大会导致多种器官功能异常，进而使机体免疫功能下降 【分析】兴奋在神经元之间的传递：兴奋在神经元之间的传递是通过突触完成的，突触包括突触前膜、突触后膜和突触间隙，突触前膜内的突触小泡含有神经递质，神经递质以胞吐的形式分泌到突触间隙，作用于突触后膜上的受体，引起突触后膜所在神经元兴奋或抑制；由于神经递质只能由突触前膜释放作用于突触后膜上的受体，因此兴奋在神经元之间的传递是单向的。 【详解】（1）长期睡眠不足刺激下丘脑，下丘脑通过交感神经作用于肾上腺，使其分泌肾上腺素，肾上腺素分泌增加的调节方式是神经调节。 （2）下丘脑通过“下丘脑-垂体-肾上腺皮质轴”调控肾上腺皮质分泌糖皮质激素，体现了激素的分级调节。该调节方式能放大激素的调节效应，体现了激素调节微量和高效的作用特点，其中促肾上腺皮质激素释放激素只能作用于垂体的根本原因是促肾上腺皮质激素释放激素受体基因只在垂体中表达。 （3）据图可知，当机体长期睡眠不足的时候，参与调控的信号分子有腺苷、PGD2、IL-6、IFNA、肾上腺素、糖皮质激素、神经递质、促肾上腺皮质激素释放激素、促肾上腺皮质激素。当“促睡眠”的信息传递至腹外侧视前区神经元时，该神经元兴奋，细胞膜上可能发生的变化是Na+通道开放程度增大，Na+内流，从而产生动作电位。 （4）长期睡眠不足引发PGD2含量增多，肾上腺糖皮质激素分泌增多，而肾上腺糖皮质激素能抑制IFNA基因的表达，导致抗病毒能力下降，同时PGD2和肾上腺糖皮质激素能促进IL-6基因的表达，IL-6分泌量过大会导致多种器官功能异常，进而使机体免疫功能下降，抗病毒能力下降，因而更容易患病毒性感冒。 地 城 考点02 基因指导蛋白质合成 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南岳阳·期末)性染色体组成为XX的生物通常会有一条X染色体随机失活，这与X染色体上的一个活性基因XIST有关，基因XIST编码的小分子RNA与X染色体上大多数基因结合，使这些基因活性被抑制，从而使该条染色体失活，而活性染色体上的XIST基因则处于沉默状态。DNA甲基转移酶基因的敲除能阻止XIST基因的沉默。下列说法错误的是（　　） A．未失活的X染色体上有沉默基因，失活的X染色体上有表达基因 B．XIST基因的沉默机理与X染色体上大多数基因的失活机理不相同 C．DNA甲基转移酶可能作用于XIST基因的启动子影响其转录，从而使染色体失活 D．随机失活现象使X染色体上某些基因编码的酶或其他产物在两种性别中的含量接近 【答案】C 【详解】A、题意显示，基因XIST编码的小分子RNA与X染色体上大多数基因结合，使这些基因活性被抑制，从而使该条染色体失活，而活性染色体上的XIST基因则处于沉默状态，即未失活的X染色体上有沉默基因，失活的X染色体上有表达基因，A正确； B、DNA甲基转移酶基因的敲除能阻止XIST 基因的沉默，说明DNA甲基转移酶基因表达的DNA甲基转移酶通过使XIST 基因甲基化而导致XIST 基因的沉默，而X染色体上大多数基因的失活机理则是活性基因XIST编码的小分子RNA与X染色体上大多数基因结合，使这些基因活性被抑制，B正确； C、DNA甲基转移酶基因敲除能阻止XIST基因的沉默，说明DNA甲基转移酶应该是使XIST基因沉默，若作用于XIST基因的启动子影响其转录，应该是使XIST基因不表达即沉默，从而不会使染色体失活（因为XIST基因不表达就不能产生使染色体失活的小分子RNA），C错误； D、就XY型性别决定的生物而言，雌性体细胞中含有的性染色体为XX，雄性体细胞中含有的性染色体为XY，性染色体组成为 XX的雌性生物往往会有一条X染色体随机失活，使得失活的X染色体上大多数基因活性被抑制，因此该随机失活现象会使X染色体上的某些基因编码的酶或其他产物在两种性别中的含量接近，D正确。 故选C。 2．(24-25高二下·湖南邵阳·期末)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．α链转录方向和复制时子链延伸方向均为从左往右 B．DNA复制和转录中碱基配对的方式相同 C．基因N的启动子位于基因N左侧 D．图中DNA片段存在多个起始密码子 【答案】C 【分析】基因的表达即基因控制蛋白质的合成过程包括两个阶段：基因是通过控制氨基酸的排列顺序控制蛋白质合成的。整个过程包括转录和翻译两个主要阶段。 【详解】A、α链复制和转录都是从模板链的3'端至5'端进行的，所以子链的延伸方向都是从右至左进行的，A错误； B、DNA复制、转录过程中碱基配对的方式不完全相同，DNA复制过程中的碱基配对方式为A-T、T-A、C-G、G-C，转录过程中的碱基互补配对方式是A-U、T-A、C-G、G-C，B错误； C、基因N转录以β为模板，转录的方向是从模板的3'端至5'端，所以转录是从左至右进行的，启动子位于左侧，C正确； D起始密码子位于mRNA上，DNA片段上没有起始密码子，D错误。 故选C。 3．(24-25高二下·湖南郴州·期末)AGPAT2基因与脂肪生成密切相关。湖羊尾部脂肪含量低，而广灵大尾羊尾部脂肪含量高。研究人员以若干只两种羊的尾部脂肪组织为材料，检测AGPAT2基因启动子区7个位点的甲基化程度及基因表达水平，结果如图。下列叙述正确的是（　　） A．甲基化程度的差异会导致两种羊脂肪组织中AGPAT2蛋白的氨基酸序列不同 B．AGPAT2基因表达的产物可能是某种抑制脂肪合成的酶 C．同卵双胞胎的DNA序列是完全相同的，他们的性状也是完全相同的 D．DNA甲基化可以使生物打破DNA变化缓慢的限制，使后代能快速获得亲代应对环境的适应性变化 【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，叫作表观遗传；除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达。 【详解】A、DNA甲基化发生在启动子区，影响基因转录效率（即表达水平），但不会改变编码区的碱基序列，因此AGPAT2蛋白的氨基酸序列在两种羊中应完全相同，A错误； B、广灵大尾羊脂肪含量高，其AGPAT2基因表达水平较高，说明该基因产物应促进脂肪合成（而非抑制）。若产物抑制脂肪合成，则高表达会导致脂肪减少，与题意矛盾，B错误； C、同卵双胞胎DNA序列几乎相同，但性状可能因表观遗传差异（如甲基化）或环境因素不同而表现出差异，并非“完全相同”，C错误； D、DNA甲基化属于表观遗传修饰，可在不改变DNA序列的前提下传递给后代，使后代快速获得亲代应对环境的适应性变化（如甲基化模式），打破了DNA序列变化缓慢的限制，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·湖南湘潭·期末)抽动障碍（TD）是一种起病于儿童时期的神经发育障碍疾病，符合多基因遗传病的主要特征，同卵双胞胎患者之间的诊断可能不一致。下列说法错误的是（　　） A．同卵双胞胎患者之间的诊断不一致可能与表观遗传有关 B．TD可以遗传给后代，使后代出现同样的表型 C．DNA的甲基化是表观遗传的主要机制之一 D．DNA甲基化若发生在启动子区可能会影响DNA聚合酶与启动子的结合 【答案】D 【分析】生物的表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象，这种现象的出现主要是基因中部分碱基发生了甲基化修饰的结果。 【详解】A、基因组成相同的同卵双胞胎所具有微小差异与表观遗传有关，因此同卵双胞胎患者之间的诊断不一致可能与表观遗传有关，A正确； B、抽动障碍（TD）是一种起病于儿童时期的神经发育障碍疾病，符合多基因遗传病的主要特征，多基因遗传病可以遗传给后代，因此TD可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，B正确； C、DNA甲基化是表观遗传修饰的主要方式，对基因表达的调控具有重要作用，C正确； D、DNA甲基化若发生在启动子区可能会影响RNA聚合酶与启动子的结合，进而影响基因的转录，D错误。 故选D。 5．(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)RNA的生物合成有两种方式，一种是转录，即以DNA为模板的RNA合成；另一种是以RNA为模板的RNA合成，即RNA的复制。下列说法正确的是（    ） A．通过DNA合成的RNA只能是mRNA B．因为RNA一般是单链，所以RNA不会有氢键，但是双链DNA有氢键 C．RNA的复制，是某些RNA病毒特有的合成RNA的方式，但此过程在宿主细胞中进行 D．这两种RNA的生物合成有完全相同的碱基互补配对方式 【答案】C 【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、通过DNA合成的RNA可以是mRNA、rRNA、tRNA，A错误； B、tRNA有氢键，B错误； C、RNA病毒遗传物质是RNA，有逆转录病毒和RNA复制病毒，RNA的复制是除逆转录病毒以外的RNA病毒在宿主细胞中以病毒的单链RNA为模板合成RNA的方式，C正确； D、这两种RNA的生物合成也有不同的碱基互补配对方式，转录是A-U、G-C、C-G、T-A、RNA复制是A-U、G-C、C-G、U-A，D错误。 故选C。 6．(23-24高二下·湖南张家界·期末)研究发现，线粒体DNA的编码方式与通用遗传密码有所不同，例如UGA通常是终止密码子，但在线粒体中决定色氨酸。线粒体中合成蛋白质ND5的mRNA甲基化会导致其结构发生改变，不能与tRNA相互作用，使线粒体蛋白合成中断，从而引发阿尔茨海默病。下列叙述正确的是（    ） A．线粒体蛋白合成过程中需两种RNA参与 B．线粒体中存在UGA的mRNA缺失终止密码子 C．阿尔茨海默病患者的线粒体功能很可能异常 D．mRNA甲基化导致RNA聚合酶不能与之相结合 【答案】C 【分析】基因表达是指基因指导下的蛋白质合成过程。生物体生命活动中并不是所有的基因都同时表达，代谢过程中所需要的各种酶和蛋白质的基因以及构成细胞化学成分的各种编码基因，正常情况下是经常表达的，而与生物发育过程有关的基因则要在特定的反应条件下表达。线粒体存在DNA，有转录和翻译过程，是半自主性细胞器。 【详解】A、线粒体蛋白合成过程中需三种RNA参与，就是信使RNA，转运RNA，核糖体RNA，A错误； B、UGA通常是终止密码子，但在线粒体中决定色氨酸，线粒体中存在UGA的mRNA不会缺失终止密码子，因为还有另外两种终止密码子UAA，UAG，B错误； C、阿尔茨海默病的引发是线粒体中合成蛋白质ND5的mRNA甲基化会导致其结构发生改变，不能与tRNA相互作用，使线粒体蛋白合成中断，所以阿尔茨海默病患者的线粒体功能很可能异常，难以进行翻译过程，C正确； D、mRNA甲基化不会导致RNA聚合酶不能与之相结合，因为根据题干知主要影响翻译过程，与RNA聚合酶无关，D错误。 故选C。 7．(23-24高二下·湖南郴州·期末)人体染色体上某基因的转录起始区域的一条DNA 链的部分序列为： 5'-ATGGAAACCGAG-3',该片段决定的氨基酸依次为甲硫氨酸 (起始)一天冬氨酸—苏氨酸一谷氨酸⋯⋯，表中为部分密码子及其决定的氨基酸。下列叙述错误的是（    ） 密码子 氨基酸 AUG 甲硫氨酸(起始) ACC 苏氨酸 UAG 终止 GAA 天冬氨酸 GAG 谷氨酸 A．该基因转录的模板链的序列为  5'-ATGGAAACCGAG-3' B．该次翻译中携带甲硫氨酸的tRNA 上的反密码子为 3'-UAC-5' C．该基因先在细胞核内转录形成mRNA后在核糖体上翻译 D．密码子读取方向从 端,PCR 中 DNA 子链扩增方向从5'→3'端 【答案】A 【分析】转录是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程；密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。 【详解】A、由于第一个氨基酸是甲硫氨酸，因此第一个密码子应该是-AUG-，据此判断基因的模板链上的碱基序列应该是-TAC-，因此题干中的序列不是模板链，其互补链为模板链，由于DNA是反向平行的，因此该基因转录的模板链的序列为3'-TACCTTTGGCTC-5'，A错误； B、根据密码子表，甲硫氨酸的密码子为AUG，根据密码子和反密码子碱基互补配对原则，因此携带甲硫氨酸的tRNA上的反密码子为3'-UAC-5'，B正确； C、该基因为人体染色体上的基因，属于真核细胞的基因，其表达过程是先在细胞核内转录后在核糖体翻译，C正确； D、密码子读取方向从 5'→3' 端,PCR 中 DNA 子链扩增方向从5'→3'端，D正确。 故选A。 二、多选题 8．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)真核生物细胞中，核基因的初步转录产物称为hnRNA，hnRNA经过剪接加工，才能成为成熟的mRNA，进一步发挥作用。下列叙述正确的是（　　） A．RNA聚合酶与基因的启动子结合，沿着模板链的5'端向3'端移动 B．hnRNA经过剪接加工形成mRNA的过程有磷酸二酯键的断裂与形成 C．1个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点 D．组成核基因的碱基数量一般是其成熟mRNA碱基数量的2倍 【答案】BC 【分析】转录是指以DNA的一条链为模板，在RNA聚合酶的催化作用下，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 这个过程中，DNA双链解开，其中一条链作为模板链，游离的核糖核苷酸通过碱基互补配对（A与U配对、T与A配对、C与G配对、G与C配对）结合到模板链上，在RNA聚合酶作用下连接形成RNA分子。转录的产物包括mRNA、tRNA、rRNA等，是遗传信息从DNA流向RNA的关键步骤。 【详解】A、RNA聚合酶与基因的启动子结合，沿着模板链的3'端向5'端移动，A错误； B、hnRNA剪切时有磷酸二酯键的断裂，拼接时有磷酸二酯键的形成，B正确； C、1个核糖体与mRNA的结合部位形成2个tRNA的结合位点，C正确； D、hnRNA经过加工形成mRNA的过程中，有部分片段被切除，因此hnRNA的长度明显大于mRNA的，再加上基因的启动子序列等不会被转录，因此组成核基因的碱基数量一般明显大于其成熟mRNA碱基数量的2倍，D错误。 故选BC。 9．(23-24高二下·湖南部分学校·期末)蛋白D是某种小鼠正常发育所必需的，缺乏时表现为侏儒鼠。小鼠体内的A基因（位于常染色体上）能控制该蛋白的合成，a基因则不能。A基因的表达受位于其上游的P序列的调控。P序列在精子中是非甲基化状态，传给子代则A基因正常表达；在卵细胞中是甲基化状态，传给子代则A基因不能正常表达，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．DNA甲基化后基因的碱基序列保持不变 B．基因型为Aa的子代雄鼠一定是正常鼠 C．两只侏儒鼠杂交，后代一定是侏儒鼠 D．P序列可能是RNA聚合酶识别和结合的位点 【答案】AD 【分析】表观遗传是指生物体基因的碱基序列不变，而基因表达与表型发生可遗传变化的现象。其中DNA的甲基化是常见的表观遗传。 【详解】A、DNA甲基化后基因的碱基序列保持不变，但是基因的表达情况发生改变，A正确； B、基因型为Aa的雄鼠，若A基因由来自精子则为正常鼠，若A基因由来自卵细胞则为侏儒鼠，B错误； C、基因型为Aa的雄性侏儒鼠和基因型为aa的雌性侏儒鼠杂交，后代中基因型为Aa的个体为正常鼠，C错误； D、P序列的调控A基因的表达，可能是RNA聚合酶识别和结合的位点，D正确。 故选AD。 三、解答题 10．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)辣椒的果色不仅直接影响消费者的购买决策，还与果实的营养价值、加工用途及市场价格密切相关。某科研团队在野生红辣椒种群中发现一株黄色辣椒突变体Y，为了阐明黄色突变体Y的遗传机制和表达机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。 (1)根据F2表型及数据分析，辣椒果色黄色是________性状，F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是________。 (2)对比辣椒基因组数据库，造成上述红/黄果差异的基因就是CCS基因，CCS基因控制的CCS酶可催化5，6-环氧玉米黄质（黄色）转化为辣椒红素（红色），是辣椒红素合成的限速酶之一。为探究黄色果色的表达机制，分别对亲本野生型红辣椒和黄色突变体Y的该片段进行PCR和测序，结果如下（注：R为红果，O为突变体黄果）。 （参考：UAA、UAG、UGA是终止密码子） 测序结果表明，突变体的CCS基因转录产物编码序列第599位碱基改变，导致第______位氨基酸突变。结合以上信息从基因表达的角度解释突变体、辣椒果实变黄的分子机制：_______。 (3)研究人员又发现一株橙色突变株，测序发现该株CCS基因及其他基因和野生型红辣椒一致，mRNA表达水平如图，请推测橙色突变株出现的可能原因是_________（答出一点即可）。 【答案】(1) 隐性 在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代 (2) 200 突变体的CCS基因599位点处碱基C/G突变成A/T，导致提前形成终止密码子，无法合成CCS酶，从而导致5，6环氧玉米黄质无法转化为辣椒红素而显黄色 (3)表观遗传（或DNA甲基化组蛋白乙酰化等）/RNA干扰 【分析】1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）红果自交，后代既有红果，又有黄果，可判断辣椒果色黄色是隐性。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 （2）通过电泳图像可以看出黄色突变体和红色野生型条带一致，说明CCS基因大小位置一致，黄色突变体是由于基因突变中的替换引起的。黄色突变体测序提示我们模板链是b链，mRNA依据碱基互补配对原则，配对出它相应的碱基序列。它是在599位上发生了碱基的替换，mRNA上三个相邻的碱基决定一个密码子，599÷3=199余2，因此突变位点是位于第200位的氨基酸，突变后mRNA上该位置是UAG，出现了终止密码，从而使翻译提前终止，造成CCS酶活性丧失。突变体、辣椒果实变黄的分子机制：突变体的CCS基因599位点处碱基C/G突变成A/T，导致提前形成终止密码子，无法合成CCS酶，从而导致5，6环氧玉米黄质无法转化为辣椒红素而显黄色。 （3）DNA碱基排列顺序不变，但基因表达有差异，很可能是发生了表观遗传，如DNA甲基化，组蛋白乙酰化。 11．(23-24高二下·湖南娄底涟源·期末)放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。一项新的研究表明，circRNA 可以通过miRNA调控P基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制如下图。miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA 靶向结合并使其降解。circRNA 是细胞内一种闭合环状RNA， 可靶向结合miRNA 使其不能与mRNA结合， 从而提高 mRNA 的翻译水平。    请回答下列问题： (1)放射刺激心肌细胞产生的_____会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 (2)前体mRNA 可被剪切成_____等多种RNA，其和_____在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合，调节基因的表达，进而影响细胞凋亡。 (3)据图分析，miRNA表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是_____。 (4)根据以上信息，除了减少miRNA 表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路_____。 【答案】(1)自由基 (2) circRNA P基因mRNA (3)P蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA表达量升高，与P基因的mRNA结合并将其降解的概率上升，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡 (4)可通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡 【分析】结合题意，分析题图：miRNA能与mRNA结合，使其降解，降低mRNA的翻译水平。当miRNA与circRNA结合时，就不能与mRNA结合，从而提高mRNA的翻译水平。 【详解】（1）放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。 （2）依据题图可知，前体mRNA 可被剪切成circRNA等多种RNA，其和P基因mRNA在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合，调节基因的表达，进而影响细胞凋亡。 （3）依据题图，P蛋白能抑制细胞凋亡；当miRNA表达量升高时，大量的miRNA与P基因的mRNA结合，并将P基因的mRNA降解，导致合成的P蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。 （4）根据以上信息，除了减少miRNA的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA的含量，靶向结合miRNA，使其不能与P基因的mRNA结合，从而提高P基因的表达量，抑制细胞凋亡。 地 城 考点03 基因表达与性状的关系 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南湘潭·期末)苹果果实的成熟受多种激素调控，如图a；苹果成熟前期乙烯会爆发式产生，乙烯的合成路径如图b；为鉴定MⅡ蛋白与不同的M Ⅲ基因的启动子之间的互作效应，研究人员对M Ⅲ基因的启动子进行基因编辑，检测M Ⅲ蛋白的含量，如图c。下列说法错误的是（　　）    注：图b中箭头表示促进（或激活）作用；图c中P为原始启动子，P1～6是长短和位置不同的MⅢ基因的启动子 A．在果实成熟过程中，不同种激素的调节常常表现出一定的顺序性 B．由图b推测，乙烯会爆发式产生的原因可能是MⅡ蛋白促进MⅡ基因的表达 C．MⅡ蛋白可能会结合MⅢ基因编码区上游650—1000bp处，促进MⅢ基因的表达 D．材料体现苹果成熟由激素和基因表达共同调控 【答案】C 【分析】植物生命活动的调节有基因控制、激素调节和环境因素影响三个方面， 它们是相互作用、协调配合的。乙烯主要作用是促进果实成熟，此外，还有促进老叶等器官脱落的作用，植物体各部位都能合成乙烯。脱落酸在根冠和萎蔫的叶片中合成较多，在将要脱落和进入休眠期的器官和组织中含量较多，脱落酸是植物生长抑制剂，它能够抑制细胞的分裂和种子的萌发，还有促进叶和果实的衰老和脱落，促进休眠和提高抗逆能力等作用。 【详解】A、在果实成熟过程中，不同的激素含量的高峰出现的时间不同，说明不同种激素的调节常常表现出一定的顺序性，A正确； B、苹果成熟前期乙烯会爆发式产生，说明乙烯的合成存在一个自刺激增多的过程，据图b推测M Ⅱ蛋白可以促进M Ⅱ基因的表达，B正确； C、P为原始启动子，与对照组相比，P2和P5均无法表达出M Ⅲ蛋白，说明启动子如果缺失－650到－400区域，则M Ⅲ不能表达，故结合区域不是650－1000bp处，C错误； D、植物生命活动的调节有基因表达调控、激素调节和环境因素调节三个方面，它们是相互作用、协调配合的；据图可知，苹果成熟由激素和基因表达共同调控，D正确。 故选C。 2．(23-24高二下·湖南郴州·期末)基因中的碱基甲基化往往会使基因的表达下降。碱基甲基化离不开两种酶：从头甲基化酶可将基因一条链甲基化，称为半甲基化；甲基化维持酶可将半甲基化状态下对应的另一条链也甲基化，称为全甲基化，具体过程如图所示。下列相关叙述正确的是（    ）    A．基因中的碱基发生甲基化后，所蕴藏的遗传信息不发生改变，属于不可遗传变异 B．由于基因中碱基发生甲基化，直接影响了基因表达的翻译过程，从而影响了生物性状 C．原癌基因的过度表达与抑癌基因的甲基化可能导致细胞癌变 D．全甲基化的DNA 经过半保留复制之后，子代DNA 首先会变成全甲基化的状态 【答案】C 【分析】表观遗传指的是生物体基因的碱基序列不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。表观遗传发生在：普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。影响表观遗传的因素有：DNA的甲基化、染色体组蛋白的甲基化、乙酰化等。 【详解】A、DNA 甲基化属于表观遗传，表观遗传的性状可以遗传给后代，A错误； B、基因中碱基的甲基化，生物体基因的碱基序列不变，但直接影响的是基因表达的转录过程，从而影响了生物性状，B错误； C、原癌基因的表达促进细胞生长和增殖，抑癌基因的表达促进凋亡，抑制增殖，故原癌基因的过度表达与抑癌基因的甲基化可能导致细胞癌变，C正确； D、全甲基化的DNA 经过半保留复制之后，子代DNA首先会变成半甲基化的状态，D错误。 故选C。 3．(23-24高二下·湖南岳阳·期末)平常状态下小麦H基因在相关酶的作用下将甲基选择性地连接到其启动子的胞嘧啶上使其甲基化。当遭遇盐胁迫时小麦H基因响应而表达量增大。下列分析不合理的是（　　） A．启动子甲基化会抑制其与核糖体的结合 B．盐胁迫可能使小麦H基因的启动子区域去甲基化 C．H基因启动子甲基化程度高时，其转录水平降低 D．DNA 甲基化不会改变DNA 碱基对的排列顺序 【答案】A 【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】AC、启动子是RNA聚合酶识别与结合的位点，启动子甲基化后影响其与RNA聚合酶结合，进而影响了该基因的转录，故H基因启动子甲基化程度高时，其转录水平降低，而核糖体与mRNA结合进行翻译，所以启动子不与核糖体结合，A错误，C正确； B、分析题意可知，遇盐胁迫时，小麦H基因响应盐胁迫而表达量增大，且用甲基化相关酶的抑制剂处理后，小麦H基因的启动子区域显著的去甲基化，说明盐胁迫可能使小麦H基因的启动子区域去甲基化，B正确； D、DNA甲基化是表观遗传的一种，表观遗传不会改变DNA碱基对的排列顺序，D正确。 故选A。 4．(23-24高二上·湖南邵阳一中·期末)哺乳动物细胞中的每对同源染色体上都有来源标记，以标明该染色体源自父母中的哪一方。DNA甲基化是标记的主要方式，这些标记区域称为印记控制区。在Igf2基因和H19基因之间有一印记控制区（ICR），ICR区域甲基化后不能结合增强子阻遏蛋白CTCF，进而影响基因的表达。该印记控制区对Igf2基因和H19基因的控制如图所示。下列有关叙述正确的是（　　） A．被甲基化的印记控制区ICR不能遗传给后代 B．父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序不同 C．Igf2基因只能在雄性中表达，H19基因只能在雌性中表达 D．相同的基因，来自父方或母方产生的遗传效应可能不同 【答案】D 【分析】一个个体的同源染色体（或相应的一对等位基因）因分别来自其父方或母方，而表现出功能上的差异，因此当它们其一发生改变时，所形成的表型也有不同，这种现象称为遗传印记或基因组印记、亲代印记。遗传印记一般发生在哺乳动物的配子形成期，并且是可逆的，它不是一种突变，也不是永久性的变化；它是特异性的对源于父亲或母亲的等位基因做一个印记，使其只表达父源或母源的等位基因。印记持续在一个个体的一生中，在下一代配子形成时，旧的印记可以消除并发生新的印记。 【详解】A、被甲基化的印记控制区ICR也能遗传给后代，A错误； B、父方和母方的ICR区域的碱基排列顺序相同，B错误； C、来源于雄性的Igf2基因和来源于雌性的H19基因可以在子代表达，而不是Igf2基因只能在雄性中表达，H19基因只能在雌性中表达，C错误； D、相同的基因，由于甲基化情况不同，则来自父方或母方产生的遗传效应可能不同，D正确。 故选D。 二、多选题 5．(24-25高二下·湖南永州第一中学·期末)某些植物需要经过低温诱导才能开花的现象称为春化作用，与FRI和FLC基因有关。温暖条件下，FRI蛋白与FLC基因结合使其表达，抑制植物开花；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。下列说法错误的是（    ） A．组蛋白不是遗传物质，其乙酰化引起的植物表型改变是不会遗传给后代的 B．温暖条件下，FRI蛋白使FLC基因的组蛋白乙酰化，促进FLC基因的表达 C．低温条件下，组蛋白氨基酸序列发生改变而凝聚成团，FRI蛋白的含量升高 D．春化作用的原理可能是低温通过抑制FRI基因的表达，解除对开花过程的抑制 【答案】ACD 【分析】光作为一种信号，影响、调控植 物生长、发育的全过程。除了光，温度、重力等环境因素也会参与调节植物的生长发育。植物生长发育的调控，是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的。 【详解】A、组蛋白不是遗传物质，但其乙酰化引起的植物表型改变属于表观遗传，是会遗传给后代的，A错误； B、由题干和题图可知，温暖条件下，FRI蛋白促进其组蛋白乙酰化、泛素化等促进FLC基因的表达，抑制植物开花，B正确； C、低温条件不影响组蛋白的氨基酸序列，FRI蛋白在细胞内凝聚成团不与FLC基因结合，使组蛋白去泛素化，但无法推知FRI蛋白的含量升高，C错误； D、根据题意，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，从而解除对开花过程的抑制，而不是低温抑制FRI基因的表达，D错误。 故选ACD。 6．(23-24高二下·湖南岳阳·期末)人的血红蛋白由4条肽链组成，控制人的血红蛋白的基因分别位于11号、16号染色体上，人的不同发育时期血红蛋白分子的组成不同。下图表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成，下列分析正确的是（　　） A．血红蛋白基因属于奢侈基因，在人的配子中均不表达 B．图中的多种血红蛋白基因之间均为非等位基因，其表达有时间顺序 C．基因与性状之间并不都是一一对应的关系，血红蛋白受多个基因控制 D．胎儿的红细胞中存在图中血红蛋白基因，但成年人的红细胞中不存在 【答案】ABC 【分析】1、分析题图，表示人的不同时期表达的血红蛋白基因及血红蛋白组成。从图中可以看出，控制人的血红蛋白的基因有6种，分别位于11号、16号染色体上，但在人的不同发育时期血红蛋白分子的组成是不相同的。 2、等位基因是指在同源染色体上同一位置上控制相对性状的不同基因。 【详解】A、6种血红蛋白基因只在红细胞中表达，属于奢侈基因，在人的配子中均不表达，A正确； B、等位基因是指在同源染色体上同一位置控制相对性状的不同基因，血红蛋白基因是位于同一染色体的不同位置或者非同源染色体上的非等位基因；人的不同发育时期表达的血红蛋白基因不同，B正确； C、从图示可以看出，基因与性状之间并不都是一一对应的线性关系，控制人的血红蛋白的基因有6种，C正确； D、人的成熟的红细胞中没有细胞核，故没有图中所示的任何基因；但未成熟的红细胞中含有细胞核，有图中所示的任何基因，D错误。 故选ABC。 三、解答题 7．(23-24高二下·湖南衡阳衡阳县·期末)牵牛花是一年生草本植物，两性花，其花瓣颜色受多对等位基因控制，其作用机理如下图所示。图中白色、蓝色、黄色、红色分别代表相应颜色的化合物，甲、乙、丙、丁、戊代表五种不同的酶，控制合成这五种酶的基因分别为A、B、C、D、E，隐性基因不能合成相应的酶，且各对基因均独立遗传。黄色作为中间产物时含量较低，对花瓣颜色无影响。戊对白色3的亲和力远大于丁，只有白色3大量积累时才能转化为黄色。蓝色和红色混合呈现出紫色，蓝色和黄色混合呈现出绿色。回答下列问题： (1)据题意分析，基因控制花瓣颜色的方式是_______。 (2)假设不考虑代谢途径3，基因型为AABBcc和AAbbCC的两植株杂交后再自交，子二代表型及比例是_______。 (3)据图分析，基因型AabbCcDDee的植株表现出_______色花瓣，蓝色花瓣植株的基因型有______种。纯合红色花瓣植株的各种基因型中，显性基因数目最少的是______。 (4)两纯合亲本杂交再自交，F2只出现紫色和蓝色两种表型，且比例为15：1，据此推测F₁植株的基因型是_______。 【答案】(1)通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状 (2)紫色：绿色：蓝色=9：3：4 (3) 紫 42 aaBBCCddee和aabbCCDDee (4)AABbCCDdee 【分析】自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或自由组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）图中白色、蓝色、黄色、红色分别代表相应颜色的化合物，甲、乙、丙、丁、戊代表五种不同的酶，控制合成这五种酶的基因分别为A、B、C、D、E，说明基因控制花瓣颜色的方式是基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，间接控制生物体的性状。 （2）由题意可知，甲、乙、丙、丁、戊代表五种不同的酶，控制合成这五种酶的基因分别为 A、B、C、D、E，隐性基因不能合成相应的酶，且各对基因均独立遗传，黄色作为中间产物时含量较低，对花瓣颜色无影响。戊对白色3的亲和力远大于丁，只有白色3大量积累时才能转化为黄色。蓝色和红色混合呈现出紫色，蓝色和黄色混合呈现出绿色。基因型为 AABBcc和 AAbbCC的两植株杂交后（AABbCc）再自交，子二代为紫色9AAB_C_：绿色3AAB_cc：蓝色（3AAbbC_：1AAbbcc）=9：3：4。 （3）由题意可知，紫色花瓣的基因型为A_B_C_ _ _ _ _和A_bbC_D_ee。蓝色花瓣植株的基因型共有=（2×3×3×3×3）A_ _ _ _ _ _ _ _ _—（2×2×2×3×3+2×1×2×2×1）紫色（A_B_C_ _ _ _ _+A_bbC_D_ee）—（2×2×1×3×3+2×1×1×2×1）绿色（A_B_cc__+A_bbccD_ee）=162—80—40=42种。红色花瓣基因型为aaB_C_ _ _ _ _或aabbC_D_ee，其中纯合红色花瓣中显性基因数目最少得是aaBBCCddee和aabbCCDDee。 （4）两纯合亲本杂交再自交，F2只出现紫色和蓝色两种表型，且比例为15：1，说明F1为双杂合，在根据F2只出现紫色和蓝色，说明有A和C，且AA和CC纯合，但不能出现E，则可推知F1基因型为AABbCCDdee。 四、实验题 8．(23-24高二下·湖南张家界·期末)某小组为探究不同镉（Cd）胁迫浓度对5种小白菜表型特征、光合能力及Cd富集能力的影响，采用营养液膜技术栽培方式，Cd胁迫浓度梯度设置为0mg/L（CK）、25mg/L（T1）、50mg/L（T2）以及100mg/L（T3），胁迫96h后取样，测定各小白菜品种的相对生长率、Cd含量。下表表示不同浓度Cd胁迫对不同品种小白菜地上部分Cd含量的影响，回答下列相关问题： 品种 Cd含量/（mg·kg-1） T1 T2 T3 金品008 57.681 70.358 126.844 金品101 68.829 81.134 125.444 金品506 69.706 76.826 110.437 金品586 52.606 62.119 111.556 四季小白菜 51.634 57.819 77.095 (1)Cd是一种植物生长非必需的重金属元素，不但会影响植物的正常生长，还会通过___________逐级积累和浓缩，Cd在各营养级生物体内含量的特点是_____________。 (2)据表中数据分析，可得出的结论是___________（答出两点）。可选择品种___________治理Cd污染严重的土壤或湿地。 (3)研究发现，随着Cd胁迫浓度的增加，小白菜叶片出现变黄、变小的现象，造成小白菜相对生长率降低，据此可知，Cd胁迫可通过影响___________来影响小白菜的光合作用。 (4)Cd转运系数表示植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值。研究发现，5个品种的Cd转运系数均小于1，说明___________；同一浓度下，不同品种小白菜Cd转运系数有差异的根本原因是____________。结合（3）说明生物的表型是___________的结果。 【答案】(1) 食物链 随着营养级的升高，含量逐渐上升 (2) 随着营养液中Cd含量上升，培养的小白菜地上部分含有的Cd逐渐增多，且在在50mg/L（T2）条件下，金品101吸收Cd能力更强，在100mg/L（T3）条件下，金品008吸收Cd能力更强。 金品008 (3)色素的含量以及叶片面积的多少 (4) Cd主要在根部富集 控制转运Cd的蛋白质的基因中含有的遗传信息不同 基因型和环境相互作用的结果 【分析】表格分析，本实验的目的是探究不同镉（Cd）胁迫浓度对5种小白菜表型特征、光合能力及Cd富集能力的影响，该实验的自变量是镉浓度和小白菜的种类，表中测定的因变量是小白菜地上部分Cd含量。根据表中的结果可知，不同种类的小白菜Cd含量不同，且随着培养液中Cd浓度的上升，小白菜中Cd含量上升，且在25mg/L（T1）条件下，金品101吸收Cd能力更强，在100mg/L（T3）条件下，金品008吸收Cd能力更强。 【详解】（1）Cd是一种植物生长非必需的重金属元素，不但会影响植物的正常生长，还会通过食物链逐级积累和浓缩，表现为生物富集作用，即Cd在各营养级生物体内含量的特点是随着营养级的升高，含量逐渐上升。 （2）据表中数据分析，可得出的结论是随着营养液中Cd含量上升，培养的小白菜地上部分含有的Cd逐渐增多，且在50mg/L（T2）条件下，金品101吸收Cd能力更强，在100mg/L（T3）条件下，金品008吸收Cd能力更强。据此可选择品种金品008治理Cd污染严重的土壤或湿地。 （3）研究发现，随着Cd胁迫浓度的增加，小白菜叶片出现变黄（叶绿素含量下降）、变小的现象，造成小白菜相对生长率降低，据此可知，Cd胁迫可通过影响色素的含量以及叶片面积的多少而来影响小白菜的光合作用，进而降低其光合速率。 （4）Cd转运系数表示植物地上部分的金属含量与地下部分的金属含量的比值。研究发现，5个品种的Cd转运系数均小于1，说明Cd主要在根部富集；同一浓度下，不同品种小白菜Cd转运系数有差异的直接原因是相关转运Cd的蛋白质的空间结构不同引起的，其根本原因是控制转运Cd的蛋白质的基因中含有的遗传信息不同引起的。结合（3）说明生物的表型是基因型和环境相互作用的结果，即生物的性状由基因型和环境共同决定。 地 城 考点04 生物的变异与育种 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南娄底部分普通高中·期末)细胞会经历生长、增殖、分化、衰老和死亡等生命进程，下列相关叙述错误的是（　　） A．衰老细胞的细胞核体积变大，部分酶活性降低 B．细胞凋亡过程中始终有膜封闭，不会引起炎症 C．癌变细胞的线粒体功能障碍，合成代谢超过分解代谢 D．细胞分化使得细胞的种类和数量增加，但遗传物质不变 【答案】D 【详解】A、衰老细胞的细胞核体积增大，部分酶（如与呼吸相关的酶）活性降低，这是细胞衰老的典型特征，A正确； B、细胞凋亡过程中，细胞膜内陷形成凋亡小体，内容物被包裹不外泄，不会引发炎症反应，B正确； C、癌变细胞的线粒体功能障碍，主要进行无氧呼吸，细胞增殖加快，需要合成更多的有机物，合成代谢超过分解代谢，C正确； D、细胞分化通过基因选择性表达增加细胞种类，细胞数量没有增加，D错误。 故选D。 2．(24-25高二下·湖南郴州·期末)海洋噬菌体是海洋细菌之间进行遗传物质传递的重要媒介。研究发现子代噬菌体在进行装配时，会错误地将宿主细菌的基因（随机的部分DNA片段）组装到衣壳中，随着新一轮感染的发生，有部分遗传物质将转移到同种或异种受体细菌内，实现基因转移。发生转移的基因与受体细胞中的原有基因进行整合，导致碱基的随机缺失或增加，从而产生新的基因。下列有关说法错误的是（　　） A．噬菌体和海洋细菌的遗传物质彻底水解得到的产物都有6种 B．噬菌体衣壳可保护DNA免遭环境中核酸酶的降解 C．基因转移可以使海洋细菌之间的遗传物质发生传递，从而提高基因定向突变的概率 D．基因转移可能有利于海洋细菌适应不同的海洋环境 【答案】C 【分析】基因突变：（1）概念：基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变。 （2）特点：基因突变具有普遍性、低频性、随机性、不定向性等。（3）意义：基因突变是新基因产生的途径；基因突变能为生物进化提供原材料；基因突变是生物变异的根本来源。 【详解】A、噬菌体的遗传物质是DNA，彻底水解产物为脱氧核糖、磷酸、A（腺嘌呤）、T（胸腺嘧啶）、C（胞嘧啶）、G（鸟嘌呤），共6种；海洋细菌的遗传物质也是DNA，彻底水解产物相同。A正确； B、噬菌体的衣壳由蛋白质构成，能保护内部DNA免受环境中核酸酶的分解，确保DNA在感染过程中完整传递，B正确； C、基因转移过程中，宿主细菌的DNA片段随机整合到受体细菌中，且碱基的缺失或增加是随机的，基因突变具有不定向性，C错误； D、基因转移可能使受体细菌获得新基因，通过自然选择保留有利变异，从而增强对环境的适应能力，D正确。 故选C。 3．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)取石蒜科植物多星韭（2n=14）根尖，预处理后用卡诺氏液固定细胞的形态，再用盐酸在60℃水浴锅中解离，最后染色。图为显微镜下观察到的某个中期细胞的图像，下列叙述正确的是（　　） A．卡诺氏液和解离液的清洗均需使用体积分数为95%的酒精 B．图示细胞含28条染色单体，0对同源染色体 C．图中染色体①上会因联会时发生交叉互换而存在等位基因 D．多星韭的一个根尖分生区的细胞中最多含4个染色体组 【答案】D 【分析】1、染色体容易被甲紫等碱性染料着色。 2、细胞处于不同分裂时期，染色体存在状态不同，通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态，就可以判断这些细胞分别处于哪个分裂时期。 3、制片流程为：解离→漂洗→染色→制片。 【详解】A、卡诺氏液固定细胞后，用体积分数为95%的酒精冲洗；解离液（盐酸 + 酒精）解离后，用清水漂洗，A错误； B、据题意可知，多星韭属于二倍体，体细胞有14条染色体，图示细胞处于有丝分裂中期，含28条染色单体，7对同源染色体，B错误； C、有丝分裂过程无同源染色体联会（联会是减数分裂特有行为 ），交叉互换也发生在减数分裂，图示有丝分裂中期染色体①不会因联会交叉互换存在等位基因，C错误； D、多星韭体细胞含2个染色体组，根尖分生区细胞进行有丝分裂，后期着丝点分裂，染色体组加倍为4个，所以最多含4个染色体组，D正确。 故选D。 4．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)近日，科研人员首次公布在我国空间站发现的一个细菌新物种，并将其命名为“天宫尼尔菌”，该菌在辐射损伤修复方面表现出独特特征。下列相关叙述正确的是（    ） A．天宫尼尔菌的遗传物质是DNA B．天宫尼尔菌通过高效形成生物膜系统来保护自己 C．天宫尼尔菌能通过囊泡运输物质 D．天宫尼尔菌通过染色体变异产生抗辐射等变异 【答案】A 【分析】天宫尼尔菌属于细菌，为原核生物，其细胞结构特点为无核膜包被的细胞核，仅有细胞膜和细胞质基质，不含生物膜系统及复杂细胞器，遗传物质为DNA，变异类型主要为基因突变。 【详解】A、原核生物的遗传物质均为DNA，天宫尼尔菌作为细菌，其遗传物质是DNA，A正确； B、生物膜系统由细胞器膜、核膜、细胞膜等构成，而原核生物仅有细胞膜，无生物膜系统，B错误； C、囊泡运输依赖高尔基体等细胞器，原核生物无高尔基体，无法通过囊泡运输物质，C错误； D、染色体变异发生在真核生物中，原核生物无染色体，其变异类型为基因突变，D错误。 故选A。 二、多选题 5．(24-25高二下·湖南怀化·期末)科研人员构建了靶向膜蛋白H的抗体－药物偶联物（DS），DS可携带DNA拓扑异构酶（与DNA解旋和恢复有关）抑制剂抑制乳腺癌细胞增殖。下列叙述正确的是（　　） A．膜蛋白H由内质网和高尔基体合成 B．DNA拓扑异构酶参与DNA的复制 C．膜蛋白H基因可能仅在乳腺癌细胞中表达 D．乳腺细胞发生基因重组后转变为乳腺癌细胞 【答案】BC 【详解】A、膜蛋白H是由核糖体合成，然后转移到内质网和高尔基体中加工，A错误； B、DNA拓扑异构酶与DNA解旋与恢复有关，参与DNA的复制，B正确； C、由题可知，靶向膜蛋白H的抗体—药物偶联物（DS）抑制乳腺癌细胞增殖，故可知膜蛋白H基因可能仅在乳腺癌细胞中表达，C正确； D、细胞癌变是基因突变的结果，D错误。 故选BC。 6．(24-25高二下·湖南长沙天心区长沙长郡中学·期末)二倍体野生种马铃薯具有抗青枯病的特性，而栽培种（四倍体）不具有这种特性。下图表示利用野生种马铃薯培育抗青枯病新品种的过程。相关叙述正确的是（    ） A．可用胰蛋白酶处理植物体细胞获得原生质体 B．正常情况下，体细胞杂种A206为六倍体 C．体细胞杂种A206的形成过程中会出现愈伤组织 D．相对于体细胞杂种A206，杂交品种R为三倍体，一般无法产生正常配子 【答案】BCD 【分析】1、植物体细胞杂交技术就是将不同种的植物体细胞原生质体在一定条件下融合成杂种细胞，并把杂种细胞培育成完整植物体的技术。 2、过程： （1）诱导融合的方法：物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇（PEG）作为诱导剂。 （2）细胞融合完成的标志是新的细胞壁的生成。 （3）植物体细胞杂交的终点是培育成杂种植株，而不是形成杂种细胞就结束。 （4）杂种植株的特征： 具备两种植物的遗传特征，原因是杂种植株中含有两种植物的遗传物质。 3、意义：克服了远缘杂交不亲和的障碍。 【详解】A、获得植物原生质体应使用纤维素酶和果胶酶处理，而胰蛋白酶用于动物细胞分散，A错误； B、体细胞杂种A206是二倍体野生种和四倍体栽培种的体细胞融合形成，为六倍体，B正确； C、体细胞杂种A206的形成需经过植物组织培养，会出现愈伤组织，C正确； D、杂交品种R是二倍体和四倍体有性生殖产生，为三倍体，减数分裂联会紊乱，一般无法产生正常配子，D正确。 故选BCD。 三、解答题 7．(24-25高二下·湖南雅礼中学·期末)17a-羟基孕酮是合成孕激素等甾体类激素的重要中间体，由CPY17酶催化孕酮而产生。科研人员利用转基因技术建构了CYP17酶稳定高表达的酵母菌株，对甾体类药物的生产具有重要意义。 (1)GSII5酵母菌常作为基因工程的受体菌。从细胞结构的角度分析，原因是_____ (2)扩增CYP17基因时，在上下游引物中分别加入______限制酶的识别序列，以便与图1质粒构建正确连接的基因表达载体。将其导入大肠杆菌进行自我复制。 注：AOXⅠ基因其转录受甲醇的诱导，表达后可高效分解甲醇，促进细胞增殖。 (3)由于HIS4基因（组氨酸合成基因）突变为his4，GSII5为组氨酸缺陷型，因此将基因表达载体导入GSII5时，可将HIS4作为______（填“目的基因”或“标记基因”）。 (4)从大肠杆菌中提取基因表达载体导入GSII5中。由于存在同源序列，表达载体与酵母染色体会发生双交换（图2）或单交换（图3），将目的基因整合到酵母的染色体上。 ①两种方式均可以在_______（填“含有”或“缺乏”）组氨酸的培养基中筛选出成功转化的GSII5. ②图2所示方式转化的GSII5在含有甲醇的培养液中增殖缓慢，其原因_______。 ③为提高图3所示单交换的成功率；科研人员选择用_______酶处理基因表达载体并成功导入GSII5，检测到CYP17基因以图3所示方式整合到了染色体上。 (5)进一步对CYP17酶的催化中心结构进行分析，推测将第105位的丙氨酸替换为亮氨酸可提高其催化效率。为验证推测，利用点突变技术获得了改造后的表达载体。并在定期添加甲醇和______的培养液中培养，一段时间后检测发酵液中17α-羟基孕酮的含量，发现改造后的酶cy17具有更高的催化活性。 【答案】(1)酵母菌具有内质网和高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工和修饰 (2)BamHI和NotI (3)标记基因 (4) 缺乏 由于AOX1基因被敲除（部分序列被替换），从而失去高效利用甲醇的能力，故增殖缓慢 SalI (5)孕酮 【分析】基因工程技术的基本步骤： （1）目的基因的筛选与获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。 （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于重组DNA分子的筛选。 （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法； （4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因或检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术；②检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。 【详解】（1）GSII5酵母菌常作为基因工程的受体菌。从细胞结构的角度来看，原因是酵母菌具有内质网和高尔基体，可以对核糖体合成的肽链进行剪切、折叠、加工和修饰。 （2）构建正确连接的基因表达载体要将目的基因插在启动子和终止子之间，图1质粒在启动子和终止子之间有BamHI和NotI的切割位点，所以在目的基因上下游引物中分别加入BamHI和NotI限制酶的识别序列。 （3）由于HIS4基因（组氨酸合成基因）突变为his4，GSII5为组氨酸缺陷型，因此将基因表达载体导入GSII5时，可将HIS4作为标记基因，以便于重组DNA分子的筛选。 （4）①两种方式整合到酵母菌的染色体上后都含有HIS4基因，所以两种方式均可以在缺乏组氨酸的培养基中筛选出成功转化的GSII5。 ②图2所示方式转化的GSII5在含有甲醇的培养液中增殖缓慢，其原因是由于AOX1基因上游（含启动子）被破坏，导致CYP17基因无法表达，从而失去高效利用甲醇的能力，故增殖缓慢。 ③SalI切割位点与图3单交换位点相同，所以选择用SalI酶处理基因表达载体。 （5）由题可知，17α-羟基孕酮是合成孕激素等甾体类激素的重要中间体，由CPY17酶催化孕酮而产生，所以培养液中加入孕酮。 8．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)“卵子死亡”是科学家在临床试管婴儿治疗过程中新发现的单基因遗传病。患者卵子在体外放置一段时间或受精后一段时间，出现发黑、萎缩、退化的现象。回答下列问题： (1)卵子死亡的发生与PANX1基因的突变有关，研究者发现了PANX1基因的4个不同的等位基因，这体现的基因突变特点是_____。 (2)下图1为某“卵子死亡”患者的家庭系谱图，对各成员的PANXI基因及其突变基因进行了PCR扩增，扩增产物某一时刻的凝胶电泳图如图2所示。 ①PCR能特异性扩增PANX1基因的原理是两种引物能分别与_______结合；由图2可知，该家庭中，PANX1突变基因是由正常PANX1基因发生碱基_______所致。 ②不考虑X、Y染色体的同源区段，该病的遗传方式是_______，判断依据是______；突变的PANX1基因在亲子代之间的传递特点是女患者突变的PANX1基因来自_______。 ③若6号与正常女性结婚，生育患该病孩子的概率是_______。 【答案】(1)不定向性 (2) PANX1基因两端的特异性序列 缺失 常染色体显性遗传 4号患病，含条带甲和乙的个体即杂合子，因此该病是显性遗传病；1号个体有两条条带，说明该病致病基因不位于X染色体上 父亲 1/4 【分析】基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因结构的改变。基因突变具有普遍性、随机性和不定向性等特点。 【详解】（1）PANX1基因有4个不同的突变，体现了基因突变的不定向性。 （2）①PCR能特异性扩增目的基因（这里是PANX1基因）的原理是两种引物能分别与PANX1基因单链的特定互补序列结合，这样在DNA聚合酶的作用下，以单链为模板进行DNA的合成，从而实现对PANX1基因的特异性扩增。观察图2，电泳图谱显示，2号只有条带甲，说明条带甲表示正常基因，因此条带乙表示致病基因，根据两个条带的位置，条带乙离加样孔更远，说明分子量更小，可知致病基因的碱基对数目少于正常基因的，因此PANX1突变基因是由正常PANX1基因发生碱基缺失所致。 ②4号患病，含条带甲和乙的个体即杂合子，因此该病是显性遗传病；1号个体有两条条带，说明该病致病基因不位于X染色体上，故该病的遗传方式是常染色体显性遗传病。突变的PANX1基因在亲子代之间的传递特点是女患者突变的PANX1基因来自父亲。 ③据电泳图谱可知，6号是杂合子，设基因型为Aa，其与正常女性结婚，生育基因型为Aa的孩子的概率是1/2，其中只有女孩患病，因此生育患该病孩子的概率是1/4。 9．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)辣椒的果色不仅直接影响消费者的购买决策，还与果实的营养价值、加工用途及市场价格密切相关。某科研团队在野生红辣椒种群中发现一株黄色辣椒突变体Y，为了阐明黄色突变体Y的遗传机制和表达机制，研究人员进行了相关试验，如图所示。 (1)根据F2表型及数据分析，辣椒果色黄色是________性状，F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是________。 (2)对比辣椒基因组数据库，造成上述红/黄果差异的基因就是CCS基因，CCS基因控制的CCS酶可催化5，6-环氧玉米黄质（黄色）转化为辣椒红素（红色），是辣椒红素合成的限速酶之一。为探究黄色果色的表达机制，分别对亲本野生型红辣椒和黄色突变体Y的该片段进行PCR和测序，结果如下（注：R为红果，O为突变体黄果）。 （参考：UAA、UAG、UGA是终止密码子） 测序结果表明，突变体的CCS基因转录产物编码序列第599位碱基改变，导致第______位氨基酸突变。结合以上信息从基因表达的角度解释突变体、辣椒果实变黄的分子机制：_______。 (3)研究人员又发现一株橙色突变株，测序发现该株CCS基因及其他基因和野生型红辣椒一致，mRNA表达水平如图，请推测橙色突变株出现的可能原因是_________（答出一点即可）。 【答案】(1) 隐性 在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代 (2) 200 突变体的CCS基因599位点处碱基C/G突变成A/T，导致提前形成终止密码子，无法合成CCS酶，从而导致5，6环氧玉米黄质无法转化为辣椒红素而显黄色 (3)表观遗传（或DNA甲基化组蛋白乙酰化等）/RNA干扰 【分析】1、基因分离定律的实质是：在杂合体的细胞中，位于一对同源染色体的等位基因，具有一定的独立性；在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分离，分别进入两个配子中，独立的随配子遗传给后代。 2、基因的自由组合定律的实质是：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的；在减数分裂过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离的同时，非同源染色体上的非等位基因自由组合。 【详解】（1）红果自交，后代既有红果，又有黄果，可判断辣椒果色黄色是隐性。F1产生各种类型配子比例相等的细胞遗传学基础是在减数分裂形成配子的过程中，等位基因会随同源染色体的分开而分别进入两个配子中，独立地随配子遗传给后代。 （2）通过电泳图像可以看出黄色突变体和红色野生型条带一致，说明CCS基因大小位置一致，黄色突变体是由于基因突变中的替换引起的。黄色突变体测序提示我们模板链是b链，mRNA依据碱基互补配对原则，配对出它相应的碱基序列。它是在599位上发生了碱基的替换，mRNA上三个相邻的碱基决定一个密码子，599÷3=199余2，因此突变位点是位于第200位的氨基酸，突变后mRNA上该位置是UAG，出现了终止密码，从而使翻译提前终止，造成CCS酶活性丧失。突变体、辣椒果实变黄的分子机制：突变体的CCS基因599位点处碱基C/G突变成A/T，导致提前形成终止密码子，无法合成CCS酶，从而导致5，6环氧玉米黄质无法转化为辣椒红素而显黄色。 （3）DNA碱基排列顺序不变，但基因表达有差异，很可能是发生了表观遗传，如DNA甲基化，组蛋白乙酰化。 地 城 考点05 生物的进化 一、单选题 1．(24-25高二下·湖南怀化·期末)科学家对我国北方地区距今3.3万年—3400年的25个古东亚人的牙齿、骨骼等化石的基因组数据进行分析，发现基因E最早出现在距今1.9万年前，这是距今最近的极寒时期末期。该基因使东亚人具有更多的汗腺等体征。下列叙述不正确的是（　　） A．该地区古东亚人化石可为进化提供证据 B．基因E的出现可能来自于基因突变 C．基因E使个体更能适应温暖环境 D．环境改变导致E基因出现并且频率改变 【答案】D 【详解】A、化石是研究生物进化最直接、最重要的证据之一，该地区古东亚人化石属于化石证据，能够为进化提供支持，A正确； B、基因突变是产生新基因的唯一途径，基因E的出现必然源于基因突变或其他可遗传变异（如染色体变异），B正确； C、基因E使个体具有更多汗腺，汗腺增加有助于散热，说明该性状在温暖环境中更具适应性，C正确； D、环境改变通过自然选择影响基因频率，但基因E的出现是基因突变的结果，而非环境直接导致，D错误。 故选D。 2．(24-25高二下·湖南郴州·期末)某地农田长期单一使用草甘膦除草剂，导致杂草中草甘膦抗性基因（R）频率从5%上升至78%。研究发现，抗性杂草可通过花粉将R基因传播给邻近非抗性杂草，但抗性个体在无除草剂环境中的存活率低于非抗性个体。下列叙述正确的是（　　） A．长期使用草甘膦使R基因频率上升，说明抗性突变是杂草为适应环境而产生的 B．抗性杂草和非抗性杂草中的R基因及其所有等位基因构成了基因库 C．抗性杂草与非抗性杂草之间存在生殖隔离，增加了物种多样性 D．若停止使用草甘膦，非抗性杂草的生存优势可能导致R基因频率下降 【答案】D 【分析】现代生物进化理论的基本观点：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群的基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境鞋头进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 【详解】A、抗性突变是随机产生的，并非因除草剂使用而定向产生，草甘膦仅作为自然选择因素保留有利突变，A错误； B、基因库指一个种群中所有个体的全部基因，B错误； C、抗性杂草与非抗性杂草可通过花粉传播基因，说明二者不存在生殖隔离，仍属同一物种，C错误； D、停止使用草甘膦后，抗性个体存活率低，自然选择使R基因频率下降，D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·湖南衡阳·期末)甲，乙两座相互隔离的岛上，蝴蝶种群翅的颜色都有深色（A）和浅色（a）之分，它们的祖先曾是同一种群。由于植被变化，甲岛深色翅蝴蝶比例增大，乙岛浅色翅蝴蝶比例增大，若干年后，两岛上的蝴蝶无法交配产生可育后代。下列叙述错误的是（　　） A．在自然选择过程中，直接受选择的是表型 B．两岛上蝴蝶翅色出现差异是因为它们对其生境的适应 C．两岛植被差异导致翅色基因频率定向改变 D．两岛上的蝴蝶种群间协同进化，最终出现生殖隔离 【答案】D 【分析】甲、乙两岛因环境不同导致自然选择方向不同，使翅色基因频率定向改变，最终形成生殖隔离。 【详解】A、自然选择直接作用于个体的表型（如翅色深浅），适应环境的表型更易被保留，A正确； B、两岛蝴蝶翅色差异是自然选择的结果，不同环境（植被）导致适应性差异，B正确； C、植被差异作为自然选择的因素，使A和a的基因频率发生定向改变（如甲岛深色翅有利，A频率上升），C正确； D、协同进化指不同物种或生物与环境间的相互影响，而两岛蝴蝶属于同一物种的不同种群，其生殖隔离是地理隔离和自然选择的结果，并非协同进化，D错误。 故选D。 4．(24-25高二下·湖南邵阳·期末)许多大型须鲸为适应环境会进行长距离迁徙，在此过程中脂肪层过度消耗，使得这些鲸死亡，沉入海底，形成一个独特的生态绿洲----“鲸落”。下列叙述正确的是（　　） A．须鲸通过长距离迁徙以寻找适宜的繁殖地，这是海洋环境选择的结果 B．须鲸的流线型身体有利于快速游动，是鲸主动适应海洋生活的结果 C．“鲸落”中的群落的演替属于次生演替，能形成相对稳定的顶级群落 D．须鲸有厚实的脂肪层是海洋环境诱使其发生基因突变的结果 【答案】A 【分析】现代生物进化理论：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 【详解】A、须鲸迁徙寻找繁殖地的行为是自然选择保留的适应性特征，是海洋环境选择的结果，A正确； B、流线型身体是自然选择保留有利变异的结果，而非鲸主动适应，B错误； C、“鲸落”中的群落演替发生在已有分解者的海底环境，属于次生演替，但鲸尸体资源有限，演替无法长期维持，无法形成顶级群落，C错误； D、脂肪层是自然选择保留的有利性状，基因突变是随机的，环境无法诱导其发生，D错误。 故选A。 5．(23-24高二下·湖南衡阳衡郡高级中学有限公司·期末)香蕉是一种草本植物果实，它是有种子的。平时我们吃的香蕉是人工多年培育出来的三倍体无籽香蕉。下列说法正确的是（    ） A．三倍体无籽香蕉是人工培育出的新物种 B．三倍体无籽香蕉可以通过无性生殖获得后代 C．培育得到的三倍体无籽香蕉没有种子，因此属于不可遗传的变异 D．三倍体无籽香蕉的体细胞中最多只有三个染色体组 【答案】B 【分析】三倍体香蕉的培育的具体方法：（1）用秋水仙素处理幼苗期的普通二倍体香蕉，得到四倍体香蕉；（2）用四倍体香蕉作母本，用二倍体香蕉作父本，杂交，得到含有三个染色体组的香蕉种子。（3）种植三倍体香蕉的种子，这样的三倍体香蕉是开花后是不会立即结果的，还需要授给普通二倍体香蕉的成熟花粉，以刺激三倍体香蕉的子房发育成为果实，这样就会得到三倍体香蕉。 【详解】A、三倍体无籽香蕉不能通过有性生殖产生后代，不属于新物种，A错误； B、三倍体无籽香蕉可以通过植物组织培养等无性生殖方式获得后代，B正确； C、三倍体无籽香蕉的获得属于染色体变异，属于可遗传的变异，C错误； D、三倍体无籽香蕉的体细胞中最多可以有6个染色体组，即有丝分裂后期染色体组数加倍为6个，D错误。 故选B。 6．(23-24高二下·湖南张家界·期末)近日，科学家开发了一类新型抗癌药物——经基因改造的溶瘤病毒，其能在肿瘤组织内选择性复制，导致癌细胞裂解并使机体产生特异性免疫反应，而对正常组织无害。下图为M1溶瘤病毒对癌细胞的作用机制，下列叙述正确的是（    ） A．改造溶瘤病毒的关键是使其识别并杀伤癌细胞，体现了免疫监视功能 B．通过基因改造的溶瘤病毒一定成为新的物种，会增加生物的遗传多样性 C．M1溶瘤病毒大量增殖导致癌细胞裂解死亡的过程属于由基因决定的细胞凋亡 D．M1溶瘤病毒可侵染不同细胞，对癌细胞选择性杀伤，可能与细胞内的ZAP有关 【答案】D 【分析】溶瘤病毒是一类新型的肿瘤治疗剂，选择性感染肿瘤细胞，最终导致肿瘤细胞裂解释放大量肿瘤相关抗原，释放的抗原激活机体的特异性免疫应答。细胞免疫中细胞毒性T细胞也能接触靶细胞，使靶细胞裂解死亡释放其中抗原。 【详解】A、免疫监视是指机体通过免疫系统识别和清除突变的细胞，防止肿瘤发生的功能，而溶瘤病毒一类新型的肿瘤治疗剂，不属于免疫系统的组分，其选择性杀伤肿瘤细胞不能体现免疫监视功能，A错误； B、通过基因改造的溶瘤病毒不一定成为新的物种，B错误； C、M1溶瘤病毒大量增殖导致癌细胞裂解死亡的过程不属于细胞凋亡，C错误； D、正常细胞感染M1溶瘤病毒能正常存活，而ZAP缺陷的细胞体内病毒能复制，最后是癌细胞死亡，说明与细胞内的ZAP有关，D正确。 故选D。 7．(23-24高二下·湖南湘西·期末)现代进化论是在达尔文进化论的基础上发展而来的。下列有关生物进化的叙述，正确的是（　　） A．生物进化的内在因素是生存斗争，生存斗争指种内竞争和种间竞争 B．生物抗药基因的产生是基因突变的结果，种群抗药性的增强是自然选择的结果 C．亲子代间若基因频率不变，则基因型频率也一定不变 D．在自然条件下，某随机交配种群中基因频率的变化只与环境的选择作用有关 【答案】B 【分析】可遗传变异是生物进化的原材料，也是自然选择的前提，自然选择是生物进化的动力。 【详解】A、生物进化的内在因素是遗传与变异，生存斗争指种内竞争、种间竞争和生物与无机环境的斗争，A错误； B、基因突变导致生物抗药基因的产生，由于自然选择的作用，抗药性个体被保留下来，因此种群抗药性的增强是自然选择的结果，B正确； C、亲子代间基因频率不变，但其基因型频率可能会变，例如亲代是Aa，子代是AA：Aa：aa=1:2:1，基因频率相同，但基因型频率不同，C错误； D、在自然条件下，某随机交配种群中基因频率的变化与环境的选择作用有关，还与迁入、迁出及遗传变异等有关，D错误。 故选B。 8．(23-24高二下·湖南邵阳·期末)遗传是生命的根基，变异是进化的源泉。下列关于遗传、变异和进化的说法正确的是（    ） A．物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争及寄生等实现 B．基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变 C．新物种的形成通常要经过变异、选择及隔离三个基本环节，种群基因频率发生改变，就会形成新物种 D．所有生物均可发生基因突变、染色体变异和基因重组，从而为进化提供原材料 【答案】A 【分析】现代生物进化理论的基本观点：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位;突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 【详解】A、协同进化指不同物种之间，生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，物种之间的协同进化可以通过捕食、竞争及寄生等实现，A正确； B、DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换，而引起的基因碱基序列的改变，叫作基因突变，B错误； C、生物进化的实质是种群基因频率发生改变，但种群基因频率发生改变，不代表就会形成新物种，C错误； D、原核生物无染色体，不会发生染色体变异，D错误。 故选A。 二、实验题 9．(24-25高二下·湖南湘东教学联盟·期末)植物在受到蚜虫侵染或病毒攻击时，会释放水杨酸甲酯（MeSA）给相邻植物，使其他暂时未受到病虫侵害的植物启动防御机制。研究表明，转录因子NAC2可能与这一防御机制调节有关。 (1)科研人员对野生型（WT）和nac2基因缺失突变体（nac2）烟草植株进行等量黄瓜花叶病毒（CMV）接种处理，一段时间后检测植株体内病毒含量，结果如图1。说明NAC2蛋白对植物抗病毒防御具有________（填“促进”或“抑制”）作用。依据是________。 (2)病毒常依托蚜虫来完成对植物的侵染。进一步研究发现，带病毒的蚜虫侵扰后，WT比nac2烟草释放了更多的MeSA。为探究NAC2对植物抗病毒防御影响是否与MeSA有关，科学家设计了以下实验：经不同处理后，在箱内放置相同数量的带病毒蚜虫，一段时间后统计野生型和突变体上带病毒蚜虫的数量。 为了保证实验严谨性和科学性，a处应进行的操作是______。据图2可得出结论：NAC2蛋白可能通过______（填“促进”或“抑制”）MeSA合成，进而增强植物群体的抗病毒能力。 (3)进一步研究发现，CMV编码的病毒蛋白可与NAC2结合并促使其降解。这说明植物与病毒在相互影响、相互制约中不断进化和发展，这就是_________。请结合以上研究，解释该机制如何帮助病毒逃逸植物免疫系统：________。 【答案】(1) 促进 接种CMV后，nac2基因缺失突变体植株体内CMV病毒相对水平显著高于野生型植株 (2) 等量羊毛脂 促进 (3) 协同进化 当植物受到带病毒蚜虫的攻击时，CMV编码的病毒蛋白可与NAC2结合并促使其降解，导致NAC2含量下降，MeSA含量下降，MeSA介导的植物空气防御被抑制，有利于蚜虫繁殖和病毒传播（或相临植物空气防御下降或群体防御响应下降） 【分析】协同进化指的是不同物种之间、生物与环境之间在相互影响中不断进化和发展的过程。 【详解】（1）据图1分析可知：接种CMV后，nac2基因缺失突变体植株体内CMV病毒相对水平显著高于野生型植株，说明NAC2蛋白对植物抗病毒防御具有促进作用。 （2）为了排除溶剂对实验的影响，因此还需要增加添加羊毛脂（溶剂）的对照组。根据图2的实验现象可知，单独用羊毛脂溶剂处理野生型和突变体表现和题图中说明的一致，溶剂不干扰实验。但当突变体补充了MeSA之后，它对病虫的吸引力和野生型一致，说明NAC2蛋白可能通过促进MeSA合成，进而增强植物群体的抗病毒能力。MeSA是NAC2的下游信号。题干“植物在受到蚜虫侵染或病毒攻击时，会释放水杨酸甲酯（MeSA）给相邻植物，使其他暂时未到病虫侵害的植物启动防御机制。”说明受病虫入侵的植物MeSA释放越多，其他未受病虫入侵的植物启动防御机制越强。 （3）当植物受到带病毒蚜虫的攻击时，CMV编码的病毒蛋白可与NAC2结合并促使其降解，导致NAC2含量下降，MeSA含量下降，MeSA介导的植物空气防御被抑制，有利于蚜虫繁殖和病毒传播（或相临植物空气防御下降或群体防御响应下降），这说明植物与病毒在相互影响、相互制约中不断进化和发展，这就是协同进化。 10．(23-24高二下·湖南郴州·期末)研究发现肠道活动与脑之间存在密切的联络，机制如图所示，其中血清素是与人的情绪相关的信号分子，能够给人带来愉悦感。某些肠道微生物的代谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素，脑中的血清素 90%以上来自于肠道。 (1)肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元，依次经过的内环境是___________。 (2)由题意可推测长期服用抗生素的危害是_________________________________。 (3)双岐杆菌可以适应小肠环境，宿主也能从双岐杆菌中获得维生素 B等多种营养物质，两者通过漫长的___________过程，实现了共生的结果。 (4)通过抗生素灌胃肠获得的肠道无菌动物模型是研究肠道菌群影响宿主生理功能的重要工具。研究表明，齿双歧杆菌可使血液中神经递质5-羟色胺的含量上升，改善小鼠由于肠道菌群缺失引发的焦虑症状，且这种对焦虑症状的改善会随迷走神经的切断而消失。为验证齿双歧杆菌能改善焦虑症状且需通过迷走神经发挥作用，请完善以下内容。 材料及用具：健康小鼠若干只；抗生素；灌胃肠设备；齿双歧杆菌(可口服)等。 实验思路： ①取健康、发育状况相同的小鼠若干只，_________________________； ②将小鼠随机分为甲、乙、丙三组，甲组小鼠不做处理，乙组小鼠口服齿双岐杆菌，丙组  小鼠______________; ③将上述小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间，分别检测5-羟色胺含量； ④预期实验结果：___________________________。 【答案】(1)组织液、血浆、组织液 (2)造成肠内菌群数量减少，血清素产生量减少，使人情绪低迷 (3)协同进化 (4) 先采用抗生素灌胃肠获得无菌小鼠模型 切断迷走神经后口服齿双岐杆菌 乙组5-羟色胺含量多于甲组和丙组 【分析】1、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递，突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜。兴奋在神经元之间的传递过程为：兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时，突触小泡释放递质（化学信号），递质作用于突触后膜，引起突触后膜产生膜电位（电信号），从而将兴奋传递到下一个神经元。 2、人体内的液体都叫体液，可以分成细胞内液和细胞外液，其中细胞外液是人体细胞直接生存的环境，又叫内环境。内环境主要由血浆、组织液和淋巴液组成。内环境的作用是：细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 【详解】（1）血清素是与人的情绪相关的信号分子，肠道上皮细胞分泌血清素进入组织液，进过血浆运输，通过组织液作用于进入脑部神经元，肠道上皮细胞产生的血清素到达并进入脑部神经元，依次经过的内环境是组织液、血浆、组织液。 （2）肠道微生物的代谢产物会促进肠道上皮细胞分泌血清素，血清素与脑部神经元上的血清素受体结合，钠离子大量内流，引起大脑皮层部位产生愉悦感，长期服用抗生素会使肠内菌群数量减少，导致血清素产生量减少，影响人体情绪。 （3）题中描述为协同进化的过程，协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。 （4）本实验的目的是验证齿双歧杆菌能改善焦虑症状且需通过迷走神经发挥作用，因此实验的自变量为是否利用齿双歧杆菌处理小鼠以及是否切断迷走神经，因此实验思路：取健康、发育状况相同的小鼠若干只，先采用抗生素灌胃肠获得肠道无菌小鼠模型，再随机均分为甲、乙、丙三组，甲组小鼠不作处理，乙组小鼠口服齿双歧杆菌，丙组小鼠用手术器材切断迷走神经后口服齿双歧杆菌。将上述各组小鼠置于相同且适宜的条件下饲喂一段时间，分别检测5-羟色胺含量。 预期实验结果：乙组的5-羟色胺含量多于甲、丙。 试卷第1页，共3页 / 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