模块检测卷2 遗传与进化（综合训练）（广东专用） 2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以遗传与进化核心知识为载体，通过新情境、生产实践等多维度整合细胞增殖、遗传规律、变异与进化等模块，突出科学思维与探究实践的综合训练。 **综合设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |遗传的细胞基础与规律|1,2,11,12|经典与新情境结合，涉及减数分裂、分离定律、复等位基因家系分析|从细胞分裂过程→遗传规律实质→实际遗传案例推导| |变异与进化|3,4,9,10,15|涵盖染色体结构变异、基因突变特性、协同进化，结合物种分化假说|变异类型→进化机制→物种形成逻辑链| |分子遗传与调控|5,7,13,17,18|结合RNA病毒中心法则、表观遗传调控、miRNA介导基因沉默|基因表达过程→调控机制→环境影响的分子机理|

模块检测卷2 遗传与进化 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选选择题：共16小题，1-12题每小题2分，13-16题每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．【新情境・心脏力学负荷抑制肺癌增殖・表观遗传 + 细胞增殖综合】心脏少见癌发生，移植到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调，染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖。下列叙述错误的是（　　） A．力学负荷不改变DNA碱基序列但影响基因表达 B．若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的肺癌细胞增殖加快 C．用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利用了“减法原理” D．研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺癌的物理手段 2．【经典情境・孟德尔豌豆杂交实验・分离定律实质辨析】如图表示孟德尔杂交实验过程操作及理论解释，下列选项描述错误的是（     ） A．图甲①和②的操作同时进行，②操作后要对雌蕊进行套袋处理 B．图甲中去雄操作应该在雌蕊未开花时进行 C．图乙揭示减数分裂过程中，随同源染色体1、2的分离，等位基因D、d分离，进入不同配子 D．图乙揭示了基因分离定律的实质，是孟德尔假说—演绎的核心内容 3．【新情境・5 号 / 8 号染色体易位・染色体结构变异遗传分析】猫叫综合征是5号染色体部分断裂缺失所致。现有某表现型正常的女性个体，其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接。在减数分裂过程中两对染色体发生如图所示的现象。据图分析，相关叙述错误的是（     ） A．若不考虑互换，该个体可能产生2种卵细胞 B．观察异常的5号染色体也可选择有丝分裂中期细胞 C．该个体的变异类型一般不会导致基因数量减少 D．若该个体与正常男性婚配，妊娠期间应尽早对胎儿进行染色体筛查 4．【生产情境・链霉菌诱变选育抗生素高产菌株・基因突变特性 + 抑菌曲线】链霉菌A能产生抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体（M+株）。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。 以下相关叙述错误的是：（     ） A．紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的碱基序列，诱发基因突变 B．因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低 C．因基因突变的随机性、不定向性，M+株在全部突变体中的占比低 D．粗提液对M+株孢子萌发的抑制作用随着粗提液浓度的提高逐渐增强 5．【前沿科研情境・新冠 Omicron 亚基因组 RNA 转录翻译・RNA 病毒中心法则】2025年1月，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所谭文杰团队在国际期刊《CellHost&Microbe》发表研究，解析了新冠病毒Omicron新变异株的亚基因组RNA（sgRNA）转录与翻译机制：新冠病毒为单股正链RNA（+ssRNA）病毒，基因组RNA可直接作为翻译模板；病毒进入宿主细胞后，先翻译出RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp），再通过RdRp以基因组RNA为模板，经不连续转录产生多个长度不同的亚基因组RNA，每个亚基因组RNA可独立翻译出对应的结构蛋白与辅助蛋白，助力病毒逃逸宿主免疫。下列关于新冠病毒基因表达的相关叙述，正确的是（　　） A．新冠病毒的基因组RNA可直接进入宿主核糖体，完成翻译过程 B．病毒的RdRp可在宿主细胞内催化以RNA为模板的DNA合成过程 C．亚基因组RNA翻译过程中，多个核糖体可结合在同一条RNA上，共同合成一条多肽链 D．该病毒的基因表达过程遵循中心法则，需要宿主细胞提供模板、原料和能量 6．【分子实验情境・鱼类受精卵 R 基因敲除・移码突变 + 一因多效】为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R⁻，获得1条能正常生长的F0代个体（RR⁻），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（     ） A．选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B．用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C．R⁻编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D．突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 7．【航天太空情境・空间站拟南芥微重力实验・基因表达 + 表观遗传】我国神舟系列飞船、问天实验舱多次搭载拟南芥开展太空生命科学实验。太空微重力环境下，拟南芥细胞内与重力信号感知相关的细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量显著改变，开花关键基因GI-CO-FT通路表达受抑制，导致开花延迟。下列相关分析正确的是（  ） A．拟南芥基因表达的过程仅发生在细胞核中 B．微重力环境通过改变拟南芥的DNA碱基序列影响基因表达 C．GI、CO、FT三种基因共同调控拟南芥开花，体现多基因控制同一性状 D．拟南芥细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量异常，不可能是表观遗传 8．【农业育种情境・水稻光温敏两系不育系・环境调控性状表达】袁隆平院士在水稻杂交领域发明三系杂交法之后，又发明了更为简单的两系杂交法。该杂交法的基本材料是光温敏不育系水稻。光温敏不育系在夏季长日照、高温下表现为雄性不育（植株花粉败育，而雌配子可育），在秋季短日照、低温下又变成了正常的水稻。下列有关叙述错误的是（     ） A．光温敏不育系水稻在秋季可通过自交结种，以备来年使用 B．利用雄性不育系水稻为材料培育杂交水稻，可以省去去雄这个步骤 C．光温敏不育系水稻与正常水稻相互转变的原理是光照和温度诱导产生基因突变 D．光温敏不育系在夏季与正常植株杂交，光温敏不育系植株所结种子均由杂交而来 9．【传统文化情境・橘生淮南淮北典故・物种进化 + 嫁接育种】“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”出自《晏子使楚》，该典故用于比喻环境对人的影响。但实际上枳和柑橘是同科不同属的两种植物，因枳耐寒性、耐旱性较强，根系较发达，常用作柑橘嫁接的砧木。以下相关说法中错误的是（     ） A．将淮南的柑橘移栽到淮北，柑橘会因为基因选择性表达而逐渐演化为枳 B．若某个柑橘植株发生基因突变产生了耐寒基因，不能表明柑橘发生了进化 C．橘“生于淮北则为枳”的原因可能是移栽嫁接植物不适应寒冷气候，只有砧木存活 D．柠檬与柑橘为同属植物，其DNA序列差异比枳与柑橘的差异小，三种植物都有共同祖先 10．【协同进化情境・萝藦 CA 毒素与斑蝶抗性演化・共同进化 + 物种形成】蝴蝶幼虫取食植物叶片，萝藦类植物进化出产生CA的能力，CA抑制动物细胞膜上N酶的活性，对动物产生毒性，从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感，其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是（    ） A．斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择 B．斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物 C．N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离 D．萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例 11．【遗传检测情境・遗传病 PCR 电泳分型・复等位基因家系分析】某遗传病家系的系谱图如图甲所示，已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起，且A1对A和A2为显性，A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型，分别根据A1和A2两种基因的序列，设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增，电泳结果如图乙所示。 下列叙述正确的是（    ） A．电泳结果相同的个体表型相同，表型相同的个体电泳结果不一定相同 B．若Ⅱ3的电泳结果有2条条带，则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3 C．若Ⅲ1与正常女子结婚，生了1个患病的后代，则可能是A2导致的 D．若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带，则Ⅱ6的基因型只有1种可能 12．【细胞分裂情境・卵原细胞减数分裂图像・交叉互换配子基因型推导】某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 13．【科学史情境・1957 年 tRNA 发现体外实验・转运 RNA 功能探究】1957年，科学家发现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物（如图），将放射性同位素标记的偶联物与微粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合，测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，确定了此RNA的功能，并命名为tRNA．下列叙述错误的是（     ） A．图中a连接在b的端形成偶联物 B．微粒体上有指导肽链合成的模板RNA C．应对偶联物中的a进行放射性同位素标记 D．实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐减小 14．【代谢通路情境・牵牛花花青素合成途径・多基因调控性状 + 环境影响】牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的结论是（     ） A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C．生物性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 15．【物种演化情境・近缘物种染色体断裂分化・端粒酶逆转录 + 染色体隔离】甲与乙是二倍体近缘物种，甲的1号和32号染色体由祖先1号染色体断裂形成，乙保留了祖先1号染色体；二者其余染色体数目相同。端粒酶是含有RNA序列的逆转录酶复合体，与端粒形成有关。在甲物种形成过程中，基因Dna2突变，表达水平降低，改变端粒酶活性，影响端粒形成。下列推断不合理的是（     ） A．端粒酶以RNA为模板合成DNA B．敲除基因Dna2不利于新端粒的形成 C．甲成熟生殖细胞的染色体比乙多1条 D．该染色体断裂事件会阻碍甲和乙之间的基因交流 16．【ZW 型遗传情境・家蚕 Z 染色体连锁双基因互换・连锁互换配子比例计算】家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞，同时含基因A和基因B表现为有鳞，否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交，F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换，且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同，不考虑突变。下列说法正确的是（     ） A．甲的基因型可能为ZAbW B．乙的基因型可能为ZABZab C．乙产生的配子中基因型为ZAb的占40% D．F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等 二、非选择题：共5小题，60分。 17．（10分，除标记外，每空2分） 【表观遗传情境・植物干旱 / 升温 DNA 甲基化调控抗旱基因・环境介导表观修饰】DNA甲基化是表观遗传调控的重要方式，由DNA甲基转移酶（DNMT）催化。研究表明，环境变化可通过改变DNA甲基化水平来调控基因表达，从而影响物种适应性。已知某植物转录抑制因子基因A的表达产物可特异性结合抗旱基因的启动子。图2、图3分别表示某植物种群甲基化水平、基因表达量与环境变化的关系。回答下列问题： (1)DNMT催化DNA甲基化的直接底物是DNA上的______（1分），该修饰通过阻碍______（1分）与启动子结合抑制基因转录。 (2)据图2分析，环境温度升高后，基因A的甲基化频率呈现______趋势，进而对下游抗旱基因的抑制作用________（填“增强”或“减弱”）。 (3)图3结果显示，干旱环境下，植物抗旱基因表达量显著增加。结合上图，基因A与抗旱基因的调控关系，分析该现象产生的分子机制是_____，其生物学意义是____________。 (4)结合上述分析，从农业生产、生态保护等方面，简述该成果在生产实践中的应用价值________________。（答出1点即可） 18．（10分，除标记外，每空1分） 【分子调控情境・miRNA 介导基因沉默 + Dnmt 基因结构・转录翻译综合计算】基因表达调控对生物体内细胞分化、形态发生等生命过程有重要意义。RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA，其作用机制如图2所示。回答下列问题： (1)图1所示为遗传信息表达的转录过程，该过程共需要4种_______________________作为原料，真核细胞中该过程发生的场所主要在_______________________。若合成的RNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%，其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%，则合成的RNA中腺嘌呤占该链碱基总数的_____。 (2)图2的②过程中________________的移动方向是从左向右，图中3个核糖体合成的肽链结构最终相同，其原因是___________________________。 (3)由图2可知，miRNA调控目的基因表达的机理是________________________________________。（2分） (4)DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶（Dnmt）的作用下将甲基（-CH3）选择性地添加至DNA上的过程，是一种基本的表观遗传学修饰。如图3表示控制Dnmt的基因内部碱基组成及其表达过程中的对应关系。图中数字以千碱基对（kb）为单位表示，基因长度共8kb。已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间相对应的区域会被切除，而成为成熟的mRNA（起始密码子位于c段内，终止密码子位于e段内），图中起始密码子对应位点_____（填“是”或“不是”）（2分）RNA聚合酶结合的位点，由该基因控合成的Dnmt是由_____个氨基酸脱水缩合形成的（考虑终止密码子）。 19．（10分，除标记外，每空2分） 【物种演化情境・湖泊鱼类同域分化两种假说・DNA 分子杂交 + 哈迪温伯格平衡计算】某地有时会发洪水，研究小组发现在该地区的两个相邻湖泊中均生活着两种外形相似的鱼，一种是红色的，另一种是黄色的。该小组成员欲对它们的亲缘关系展开研究，并提出了两种假说（如图所示）： 依据所学知识，回答下列问题： (1)鱼的红色和黄色是一对相对性状，相对性状是__________。 (2)小组成员要采用DNA分子杂交技术来比较两种鱼的DNA分子差异，原理是：当两种生物的DNA分子单链具有互补的碱基序列时，互补区就会结合形成杂合双链区；反之，则不能结合。一般认为形成的杂合双链区越多，两种生物亲缘关系越近。结合上述信息帮助该小组设计可行的实验方案来验证两种假说的正确性：___________。（4分） (3)若实验结果支持假说一，该小组成员想进一步验证湖泊Ⅰ中的红鱼和黄鱼是否为同一物种，关键是验证两种鱼之间是否存在____________。 (4)经进一步鉴定，湖泊Ⅰ中的两种鱼确是同一物种，并证实鱼的颜色受常染色体上的一对等位基因A、a控制，且红色对黄色为显性。长期调查发现，最初湖泊Ⅰ中红鱼和黄鱼的数量比约为3∶1，经长时间的自由交配的后，红鱼和黄鱼的数量比约为55∶9，则最初阶段湖泊Ⅰ的红鱼中杂合子占比约为______。 20． （16分，每空2分） 【果蝇遗传情境・4 号单体缺失果蝇 + 连锁回交实验・基因定位 + 染色体变异】已知果蝇的体色灰身和黑身受常染色体上的一对等位基因A/a控制，长翅和残翅受另一对等位基因B/b控制。为确定控制翅型基因的位置，科研人员用纯合灰身长翅与纯合黑身残翅果蝇杂交得，均为灰身长翅，再将与亲本黑身残翅果蝇回交，表型及比例为灰身长翅∶黑身残翅∶黑身长翅∶灰身残翅=21∶21∶4∶4，上述过程中无配子和胚胎致死情况，回答下列问题： (1)产生的配子类型及比例是________，控制体色和翅型的两对基因________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，判断的理由是________。 (2)4号单体果蝇因缺失一条4号常染色体仍能够存活并繁殖后代，常用于遗传学研究。其形成原因可能是：①亲代果蝇在进行减数第一次分裂时，4号________未分离，最终产生不含4号染色体的配子；②亲代果蝇在进行减数第二次分裂时，4号染色体的________未分离，最终产生不含4号染色体的配子。 (3)现有纯合长翅果蝇、纯合残翅果蝇以及4号单体长翅果蝇（不含残翅基因），请从中选择合适的材料，设计一个简便的实验，确定控制翅型的基因是否位于4号染色体上。 实验思路：________。 预期实验结果及结论： ①若_______，则控制翅型的基因位于4号染色体上； ②若_______，则控制翅型的基因不位于4号染色体上。 21． （12分，每空2分） 【作物育种情境・细胞质雄性不育恢复系・线粒体母系遗传 + 核质互作】“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉，但雌蕊正常，其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示，遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞)，某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育，该性状可被核基因恢复。 回答下列问题： (1)研究表明，U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道，造成H+等小分子物质泄漏，会妨碍细胞的________呼吸，最终影响育性。 (2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合，其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。 杂交方式 F1表型比例 F2表型比例 ♀Ⅰ×♂Ⅳ 全为可育 可育∶不育=9∶7 ♀Ⅱ×♂Ⅳ 全为可育(植株Ⅵ) 可育∶不育=3∶1 (3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制)，结果如图甲；以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体蛋白质，结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合，可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前；②转录后翻译前；③翻译后加工前；④加工后运输前)。 注：图甲为mRNA检测结果，图乙为蛋白质检测结果；▃表示检测到少量mRNA或蛋白质 (4)结合表和图分析，植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本，不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性，但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性，可推测以植株Ⅴ为父本，植株Ⅵ(题表中)为母本杂交，后代的基因型及比例为________。 (5)综合上述，对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA；②完全清除U蛋白；③封闭一定量的U蛋白所形成的通道；④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块检测卷2 遗传与进化 参考答案 一、选选择题：共16小题，1-12题每小题2分，13-16题每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A A D A B C C A C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 B D D D B C 二、非选择题：共5小题，60分。 17．（12分，除标记外，每空2分） (1)胞嘧啶（1分） RNA聚合酶（1分） (2上升 减弱 (3)干旱环境下，基因A甲基化频率上升，导致其表达受阻，表达量降低，对抗旱基因的抑制作用解除，使抗旱基因的表达量显著增加（须答到转录抑制因子对抗旱基因的抑制作用） 抗旱基因表达量增加，增强植物对干旱环境的适应性 (4)农业生产：调控干旱地区植物DNA甲基化水平，调节抗旱基因高效表达，培育抗旱性强作物品种，保障粮食生产供应。生态保护：在生态脆弱的干旱区域，调控DNA甲基化水平以提升本土植物的抗旱能力，提高植被覆盖率，改善区域生态环境。 18．（10分，除标记外，每空1分） (1)核糖核苷酸 细胞核 13% (2)核糖体 以同一条mRNA作模板 (3)miRNA和mRNA的序列发生碱基互补配对，二者结合形成核酸杂交分子，导致核糖体不能结合到mRNA上，从而抑制翻译过程（2分） (4)不是（2分） 299 19．（10分，除标记外，每空2分） (1)一种生物同一种性状的不同表现类型 (2)组别1：将湖泊I中的红鱼与黄鱼的DNA、湖泊Ⅱ中的红鱼与黄鱼的DNA分别进行DNA分子杂交并记录杂合双链区的多少；组别2：将湖泊I与湖泊Ⅱ的红鱼DNA、湖泊I与湖泊Ⅱ的黄鱼DNA分别进行DNA分子杂交并记录杂合双链区的多少；结果预期：若组别1记录到的杂合双链区数量明显多于组别2，则假说一正确；反之，假说二正确（4分） (3)生殖隔离 (4)1/3 20． （16分，每空2分） (1)AB∶ab∶Ab∶aB=21∶21∶4∶4 不遵循 F1（AaBb）测交，F2的4种表型的比例不是1∶1∶1∶1或者它的变式 (2)同源染色体 姐妹染色单体 (3)选择纯合残翅果蝇和（不含残翅基因的）4号单体长翅果蝇作为亲本进行杂交，观察并统计后代F1的表型及比例 F1中长翅∶残翅=1∶1 F1全部都为长翅 21． （12分，每空2分） (1)有氧 (2)(S)aaBB或(S)AAbb (3)② (4)(S)AABB (S)AaBB:(S)aaBB=1:1 (5)③④ 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 模块检测卷2 遗传与进化 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选选择题：共16小题，1-12题每小题2分，13-16题每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，只有一个最符合题目要求。 1．心脏少见癌发生，移植到小鼠心脏的肺癌细胞增殖也受到抑制，原因是心脏搏动形成的力学负荷会通过心肌细胞和肺癌细胞的核膜蛋白N2传递至核内，引起组蛋白去甲基化酶基因表达上调，染色质去螺旋，最终抑制细胞增殖。下列叙述错误的是（　　） A．力学负荷不改变DNA碱基序列但影响基因表达 B．若降低心肌细胞N2表达，转移至心脏的肺癌细胞增殖加快 C．用无搏动心肌组织证明力学负荷作用利用了“减法原理” D．研究结果提示力学刺激有望成为治疗肺癌的物理手段 【答案】B 【详解】A、力学负荷通过上调组蛋白去甲基化酶基因的表达发挥作用，属于表观遗传调控，不改变DNA的碱基序列，仅影响基因的表达水平，A正确； B、核膜蛋白N2位于细胞自身的核膜上，力学负荷是通过肺癌细胞自身的核膜蛋白N2传递信号至核内抑制其增殖，仅降低心肌细胞的N2表达，不会影响肺癌细胞接收力学信号，因此肺癌细胞增殖不会加快，B错误； C、减法原理是指去除实验中的某一自变量以探究该变量的作用，与有搏动的心肌组织相比，无搏动心肌组织去除了力学负荷因素，符合减法原理的应用逻辑，C正确； D、题干显示力学负荷可抑制肺癌细胞增殖，因此力学刺激有潜力开发为治疗肺癌的物理手段，D正确。 2．如图表示孟德尔杂交实验过程操作及理论解释，下列选项描述错误的是（     ） A．图甲①和②的操作同时进行，②操作后要对雌蕊进行套袋处理 B．图甲中去雄操作应该在雌蕊未开花时进行 C．图乙揭示减数分裂过程中，随同源染色体1、2的分离，等位基因D、d分离，进入不同配子 D．图乙揭示了基因分离定律的实质，是孟德尔假说—演绎的核心内容 【答案】A 【详解】A、图甲中①表示去雄，在花蕾期雄蕊成熟之前进行；②表示传粉，在花粉成熟的时候进行，所以①②的操作不能同时进行，②操作后要对雌蕊进行套袋处理，防止外来花粉为其受粉，A错误； B、豌豆属于自花闭花授粉植物，图甲中去雄操作应该在雌蕊未开花，雄蕊成熟之前进行，以防止其完成自花传粉，B正确； C、基因分离定律的细胞学本质就是减数分裂中同源染色体分离，等位基因随之分离，图乙揭示减数分裂过程中，随同源染色体1、2的分离，等位基因D、d分离，进入不同配子，C正确； D、基因分离定律的实质是减数分裂形成配子时，等位基因随同源染色体的分开而分离，这与孟德尔假说-演绎法的核心内容（形成配子时成对的遗传因子彼此分离，进入不同配子）本质一致，图乙恰好揭示了该实质，D正确。 3．猫叫综合征是5号染色体部分断裂缺失所致。现有某表现型正常的女性个体，其断裂的5号染色体片段与8号染色体连接。在减数分裂过程中两对染色体发生如图所示的现象。据图分析，相关叙述错误的是（     ） A．若不考虑互换，该个体可能产生2种卵细胞 B．观察异常的5号染色体也可选择有丝分裂中期细胞 C．该个体的变异类型一般不会导致基因数量减少 D．若该个体与正常男性婚配，妊娠期间应尽早对胎儿进行染色体筛查 【答案】A 【详解】A、该个体5号染色体一条正常、一条异常（缺失的片段移接至8号染色体），8号染色体一条正常、一条异常（多了5号染色体的片段）。不考虑互换时，减数分裂过程中同源染色体分离、非同源染色体自由组合，可产生4种卵细胞，分别为正常5号+正常8号、异常5号+异常8号、正常5号+异常8号、异常5号+正常8号，A错误； B、有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰，是观察染色体形态和数目的最佳时期，因此可选择该时期的细胞观察异常的5号染色体，B正确； C、该变异属于染色体结构变异中的易位，5号染色体断裂的片段只是移接到8号染色体上，并未丢失，因此一般不会导致基因数量减少，C正确； D、该个体可产生染色体异常的卵细胞，与正常男性婚配后胎儿可能出现染色体异常，因此妊娠期间应尽早对胎儿进行染色体筛查，D正确。 4．链霉菌A能产生抗生素M，可用于防治植物病害，但产量很低。为提高M的产量，科研人员用紫外线和亚硝酸对野生型链霉菌A的孢子悬液进行诱变处理，筛选M产量提高的突变体（M+株）。研究者对链霉菌A发酵液进行了粗提浓缩，得到粗提液，测定粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，结果如图。 以下相关叙述错误的是：（     ） A．紫外线和亚硝酸均通过改变DNA的碱基序列，诱发基因突变 B．因基因突变频率低，孢子悬液中突变体占比很低 C．因基因突变的随机性、不定向性，M+株在全部突变体中的占比低 D．粗提液对M+株孢子萌发的抑制作用随着粗提液浓度的提高逐渐增强 【答案】D 【详解】A、紫外线是物理诱变因子，亚硝酸是化学诱变因子，二者均能通过改变DNA的碱基序列诱发基因突变，A正确； B、基因突变具有低频性的特点，即使经过人工诱变处理，整体突变频率仍较低，因此孢子悬液中突变体占比很低，B正确； C、基因突变具有随机性和不定向性，诱变产生的突变方向是不确定的，只有少数突变会使M产量提高，因此M+株在全部突变体中的占比低，C正确； D、题图测定的是粗提液对野生型链霉菌A孢子萌发的影响，并未涉及M+株的相关实验数据，且M+株为M高产突变体，通常对M的耐受性更强，无法得出粗提液对M+株孢子萌发的抑制作用随浓度提高逐渐增强的结论，D错误。 5．2025年1月，中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所谭文杰团队在国际期刊《CellHost&Microbe》发表研究，解析了新冠病毒Omicron新变异株的亚基因组RNA（sgRNA）转录与翻译机制：新冠病毒为单股正链RNA（+ssRNA）病毒，基因组RNA可直接作为翻译模板；病毒进入宿主细胞后，先翻译出RNA依赖的RNA聚合酶（RdRp），再通过RdRp以基因组RNA为模板，经不连续转录产生多个长度不同的亚基因组RNA，每个亚基因组RNA可独立翻译出对应的结构蛋白与辅助蛋白，助力病毒逃逸宿主免疫。下列关于新冠病毒基因表达的相关叙述，正确的是（　　） A．新冠病毒的基因组RNA可直接进入宿主核糖体，完成翻译过程 B．病毒的RdRp可在宿主细胞内催化以RNA为模板的DNA合成过程 C．亚基因组RNA翻译过程中，多个核糖体可结合在同一条RNA上，共同合成一条多肽链 D．该病毒的基因表达过程遵循中心法则，需要宿主细胞提供模板、原料和能量 【答案】A 【详解】A、题干明确新冠病毒为单股正链RNA病毒，基因组RNA可直接作为翻译模板，宿主细胞的核糖体可直接识别RNA上的起始密码子，完成翻译过程，A正确； B、RdRp是RNA依赖的RNA聚合酶，催化的是以RNA为模板合成RNA的过程（RNA复制）；催化以RNA为模板合成DNA的是逆转录酶，二者功能完全不同，B错误； C、翻译过程中，多个核糖体可结合在同一条mRNA上，分别独立合成多条相同的多肽链，而非共同合成一条多肽链，C错误； D、病毒的基因表达过程遵循中心法则，但模板是病毒自身的基因组RNA，宿主细胞仅提供原料、能量、核糖体和酶等，模板并非宿主细胞提供，D错误。 6．为研究某种鱼中新发现的R基因的功能，对该种鱼的受精卵进行基因敲除，使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R⁻，获得1条能正常生长的F0代个体（RR⁻），经杂交培育获得了纯合突变体。与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色。下列叙述错误的是（     ） A．选用受精卵进行基因敲除，目的是确保突变的基因可以遗传给子代 B．用F0个体进行杂交培育，最早可以在F1获得纯合突变体 C．R⁻编码的氨基酸序列发生改变，纯合突变体可用于R基因功能的研究 D．突变体有多种表型变异，说明一个基因的功能可能影响多个性状 【答案】B 【详解】A、由于受精卵具有全能性，可发育为动物个体，因此选用受精卵进行基因敲除，可保证该受精卵形成的个体每个生殖细胞都含有R⁻，从而保证R⁻可通过生殖细胞传递给子代，A正确； B、由于经过基因敲除后只获得了1条能正常生长的F0代个体（RR⁻），因此第一次杂交只能选择野生型个体与F0代个体（RR⁻）杂交，再从子一代中选择RR⁻个体杂交，从子二代中筛选纯合突变体，或者让子一代RR⁻个体与F0代个体（RR⁻）杂交，从子二代中筛选纯合突变体，因此最早可以在F2获得纯合突变体，B错误； C、由于基因敲除使R基因的编码序列缺失4个连续的碱基成为R⁻，因此R⁻转录形成的mRNA中会缺失4个连续的碱基，由于mRNA上每3个连续的碱基决定一个氨基酸，因此R⁻编码的氨基酸序列会发生改变，纯合突变体中缺少正常的R基因，其对应的突变性状是由于R基因功能缺失导致的，因此纯合突变体可用于R基因功能的研究，C正确； D、纯合突变体中缺少正常的R基因，由题意可知，与野生型相比，纯合突变体的体型变小，体色变为浅红色，即突变体有多种表型变异，这些变异性状是由于R基因功能缺失导致的，说明一个基因的功能可能影响多个性状，D正确。 7．我国神舟系列飞船、问天实验舱多次搭载拟南芥开展太空生命科学实验。太空微重力环境下，拟南芥细胞内与重力信号感知相关的细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量显著改变，开花关键基因GI-CO-FT通路表达受抑制，导致开花延迟。下列相关分析正确的是（  ） A．拟南芥基因表达的过程仅发生在细胞核中 B．微重力环境通过改变拟南芥的DNA碱基序列影响基因表达 C．GI、CO、FT三种基因共同调控拟南芥开花，体现多基因控制同一性状 D．拟南芥细胞骨架基因（TUA、TUB）表达量异常，不可能是表观遗传 【答案】C 【详解】A、基因表达包括转录和翻译，转录主要在细胞核，翻译在细胞质核糖体，叶绿体、线粒体中也会发生基因表达，A错误； B、题干仅体现基因表达量改变，DNA碱基序列未发生变化，B错误； C、GI、CO、FT多个基因共同调控开花性状，属于多基因控制同一性状，C正确； D、基因表达量改变、碱基序列不变，有可能属于表观遗传，D错误。 8．袁隆平院士在水稻杂交领域发明三系杂交法之后，又发明了更为简单的两系杂交法。该杂交法的基本材料是光温敏不育系水稻。光温敏不育系在夏季长日照、高温下表现为雄性不育（植株花粉败育，而雌配子可育），在秋季短日照、低温下又变成了正常的水稻。下列有关叙述错误的是（     ） A．光温敏不育系水稻在秋季可通过自交结种，以备来年使用 B．利用雄性不育系水稻为材料培育杂交水稻，可以省去去雄这个步骤 C．光温敏不育系水稻与正常水稻相互转变的原理是光照和温度诱导产生基因突变 D．光温敏不育系在夏季与正常植株杂交，光温敏不育系植株所结种子均由杂交而来 【答案】C 【详解】A、秋季短日照、低温条件下光温敏不育系水稻恢复为正常可育植株，雌雄配子均有活性，可通过自交结种，作为来年的育种材料，A正确； B、雄性不育系水稻花粉败育，作为杂交母本时无需进行人工去雄操作，可大幅简化杂交育种的流程，B正确； C、光温敏不育系水稻的育性变化是光照、温度等环境因素影响基因表达的结果，其遗传物质并未发生改变，不属于基因突变，C错误； D、夏季光温敏不育系表现为雄性不育，自身无功能性花粉，只能接受正常植株的花粉完成受精，因此其植株上所结的种子均为杂交所得，D正确。 9．“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”出自《晏子使楚》，该典故用于比喻环境对人的影响。但实际上枳和柑橘是同科不同属的两种植物，因枳耐寒性、耐旱性较强，根系较发达，常用作柑橘嫁接的砧木。以下相关说法中错误的是（     ） A．将淮南的柑橘移栽到淮北，柑橘会因为基因选择性表达而逐渐演化为枳 B．若某个柑橘植株发生基因突变产生了耐寒基因，不能表明柑橘发生了进化 C．橘“生于淮北则为枳”的原因可能是移栽嫁接植物不适应寒冷气候，只有砧木存活 D．柠檬与柑橘为同属植物，其DNA序列差异比枳与柑橘的差异小，三种植物都有共同祖先 【答案】A 【详解】A、枳和柑橘是同科不同属的两个不同物种，遗传物质存在显著差异，基因选择性表达是同一生物体内基因的选择性调控，不会改变生物的遗传物质本质，无法使柑橘演化为另一物种枳，A错误； B、生物进化的实质是种群基因频率的定向改变，仅单个柑橘植株发生基因突变，无法确定种群的基因频率是否发生改变，因此不能表明柑橘发生了进化，B正确； C、枳耐寒性强，作为柑橘嫁接的砧木，淮北温度较低，不耐寒的柑橘接穗易死亡，而耐寒的枳（砧木）可存活生长，因此“生于淮北则为枳”可能是该原因导致，C正确； D、生物分类单位越小，亲缘关系越近，DNA序列差异越小。柠檬与柑橘同属，亲缘关系比同科不同属的枳和柑橘更近，因此柠檬与柑橘的DNA序列差异更小，三种植物都由共同祖先进化而来，D正确。 10．蝴蝶幼虫取食植物叶片，萝藦类植物进化出产生CA的能力，CA抑制动物细胞膜上N酶的活性，对动物产生毒性，从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感，其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是（    ） A．斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择 B．斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物 C．N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离 D．萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例 【答案】C 【详解】A、斑蝶类蝴蝶的N酶发生氨基酸替换属于基因突变，自然选择保留有利变异，使其适应CA环境，A正确； B、斑蝶取食萝藦后占据不同生态位，减少与其他蝴蝶的食物资源竞争，符合生态位分化原理，B正确； C、生殖隔离需物种间无法交配或后代不育，仅N酶基因突变未直接导致生殖隔离，C错误； D、萝藦与斑蝶相互影响、共同进化，体现协同进化，D正确。 故选C。 11．某遗传病家系的系谱图如图甲所示，已知该遗传病由正常基因A突变成A1或A2引起，且A1对A和A2为显性，A对A2为显性。为确定家系中某些个体的基因型，分别根据A1和A2两种基因的序列，设计鉴定该遗传病基因的引物进行PCR扩增，电泳结果如图乙所示。 下列叙述正确的是（    ） A．电泳结果相同的个体表型相同，表型相同的个体电泳结果不一定相同 B．若Ⅱ3的电泳结果有2条条带，则Ⅱ2和Ⅲ3基因型相同的概率为1/3 C．若Ⅲ1与正常女子结婚，生了1个患病的后代，则可能是A2导致的 D．若Ⅲ5的电泳结果仅有1条条带，则Ⅱ6的基因型只有1种可能 【答案】B 【详解】A、因为PCR是根据A1和A2设计的引物，如果只有1个较短条带，基因型可能是AA2或A2A2，因此电泳结果相同的个体表型不一定相同，A错误； B、若I1和Ⅱ3都是2个条带，基因型均为A1A2，I2和Ⅱ4都是1个条带，且表型正常，因此基因型均为AA2，Ⅱ2的基因型可能为A1A2或A2A2或A1A，Ⅱ1没有条带，表现正常，因此Ⅱ1基因型为AA，而Ⅲ1是患病的，基因型为A1A，因此Ⅱ2的基因型不能为A2A2，可能为A1A2或A1A，且各占1/2，Ⅲ3的基因型可能是A1A2或A2A2或A1A，且各占1/3，因此Ⅱ2和Ⅲ3的基因型相同的概率为1/2×1/3+1/2×1/3=1/3，B正确； C、Ⅱ1无电泳条带且表型正常，Ⅱ1基因型为AA，Ⅱ2基因型为A1A2或A2A2或A1A，但Ⅲ1患病，因此Ⅲ1基因型只能为A1A，因此Ⅲ1与正常女子结婚，生了一个患病后代，只能是A1导致的，C错误； D、Ⅱ5基因型为A1A2或A2A2或A1A，Ⅲ5只有1个条带且患病，Ⅲ5基因型为A1A或A1A1或A2A2，而Ⅱ6没患病，Ⅲ5不可能是A1A1，因此Ⅱ6基因型AA2或AA，D错误。 故选B。 12．某动物基因型为MmNn，其处于分裂期的甲、乙细胞如图所示，其中乙为甲的子细胞，位点①代表某基因。甲所处时刻之后未发生突变，下列判断正确的是（　　） A．甲所处时期为减数分裂Ⅱ后期 B．甲中2对同源染色体均发生了互换 C．乙中位点①代表的基因可能为m或M D．甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种 【答案】D 【详解】A、甲细胞中存在同源染色体，且同源染色体正在分离，细胞质不均等分裂，因此甲处于减数分裂Ⅰ后期（初级卵母细胞），A错误； B、某动物基因型为MmNn，所以甲中只有N和n所在的同源染色体发生了互换，另一对同源染色体发生了基因突变，B错误； C、乙的细胞质均等分裂，属于极体，是甲中分裂结束后，上面小一点细胞的子细胞，根据图甲中染色体上的基因情况可知，乙中位点①代表的基因为m，C错误； D、甲的基因型为MMMmNNnn，乙图分裂结束后是2个极体，基因型为mN和Mn，与乙图同时产生的次级卵母细胞的基因型为MMNn，分裂结束后产生的极体基因型为MN或Mn，产生的卵细胞的基因型为Mn或MN，所以甲减数分裂形成的4个细胞的基因型有3种，分别为mN、Mn、MN，D正确。 13．1957年，科学家发现一种RNA可以结合氨基酸形成偶联物（如图），将放射性同位素标记的偶联物与微粒体（附着有核糖体的内质网）在体外混合，测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，确定了此RNA的功能，并命名为tRNA．下列叙述错误的是（     ） A．图中a连接在b的端形成偶联物 B．微粒体上有指导肽链合成的模板RNA C．应对偶联物中的a进行放射性同位素标记 D．实验结果应为微粒体的放射性强度逐渐减小 【答案】D 【详解】A、图中a是氨基酸，b是tRNA，氨基酸确实连接在tRNA的3'端，A正确； B、微粒体是附着有核糖体的内质网，核糖体进行翻译时需要mRNA作为模板，因此微粒体上存在指导肽链合成的模板mRNA，B正确； C、依题意，本实验要测定RNA和微粒体的放射性强度随时间的变化，若对RNA（图中b）而非氨基酸（图中a）进行标记，则RNA的放射性强度不会随着氨基酸的转移而减弱，而微粒体的放射性也不会随着氨基酸的积累（肽链延伸）而增加，即两者放射性强度不会变化，无法完成实验。因此要对氨基酸（图中a）而非RNA（图中b）进行标记，随着tRNA将氨基酸转移给肽链，可以检测到偶联物的放射性降低、微粒体的放射性增强，符合题干表述的实验操作，C正确； D、tRNA携带标记的氨基酸到微粒体的核糖体上后，氨基酸会脱离tRNA，参与合成肽链，留在微粒体中，因此实验结果应该是微粒体的放射性强度逐渐升高，游离tRNA的放射性强度逐渐减小，D错误。 14．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图。从图中不能得出的结论是（     ） A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C．生物性状由基因决定，也受环境影响 D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达 【答案】D 【详解】A、据图可知，花青素决定花的颜色，而花青素的合成是由多对基因共同控制的，A正确； B、基因①②③分别通过控制酶1、2、3的合成来控制花青素的合成，B正确； C、花青素在不同酸碱条件下显示不同颜色，说明环境因素也会影响花色，C正确； D、基因具有独立性，基因①不表达，基因②和基因③仍然能够表达，D错误。 15．甲与乙是二倍体近缘物种，甲的1号和32号染色体由祖先1号染色体断裂形成，乙保留了祖先1号染色体；二者其余染色体数目相同。端粒酶是含有RNA序列的逆转录酶复合体，与端粒形成有关。在甲物种形成过程中，基因Dna2突变，表达水平降低，改变端粒酶活性，影响端粒形成。下列推断不合理的是（     ） A．端粒酶以RNA为模板合成DNA B．敲除基因Dna2不利于新端粒的形成 C．甲成熟生殖细胞的染色体比乙多1条 D．该染色体断裂事件会阻碍甲和乙之间的基因交流 【答案】B 【详解】A、端粒酶属于逆转录酶复合体，逆转录酶的核心功能是以RNA为模板合成DNA，因此端粒酶可利用自身含有的RNA为模板合成端粒DNA序列，A正确； B、从物种形成角度分析，基因Dna2突变，表达水平降低，有利于端粒形成，说明敲除基因Dna2有利于新端粒的形成，B错误； C、甲比乙多了两条32号染色体，则产生成熟生殖细胞的染色体比乙多1条，C正确； D、甲乙二者杂交产生的后代减数分裂时会出现联会紊乱，无法产生可育配子，存在生殖隔离，因此该染色体断裂事件会阻碍甲和乙的基因交流，D正确。 16．家蚕的性别决定方式为ZW型。只位于Z染色体上的2对等位基因A、a与B、b控制家蚕成虫是否有鳞，同时含基因A和基因B表现为有鳞，否则表现为无鳞。以雌蚕甲和有鳞雄蚕乙为亲本杂交，F1中有鳞雄蚕和有鳞雌蚕占比均为5%。已知减数分裂中仅雄蚕的染色体可发生互换，且互换形成的重组型配子的比例小于非重组型配子的比例。各配子和个体活力相同，不考虑突变。下列说法正确的是（     ） A．甲的基因型可能为ZAbW B．乙的基因型可能为ZABZab C．乙产生的配子中基因型为ZAb的占40% D．F1雄蚕中基因A和基因B的频率不相等 【答案】C 【详解】A、若甲的基因型为ZAbW，F1雄蚕从母本获得ZAb，只要父本提供的Z携带B即表现为有鳞，这样有鳞雄蚕占比会远高于5%，与题干矛盾，A错误； B、若乙的基因型为ZABZab，非重组配子ZAB占比更高，会导致F1有鳞雌蚕占比远高于5%，与题干矛盾，B错误； C、F1有鳞雌蚕基因型为ZABW，占总子代5%，说明乙产生的重组型配子ZAB占10%，对应另一种重组配子Zab也占10%，非重组型配子ZAb、ZaB共占80%，各占40%，因此乙产生的ZAb配子占40%，C正确； D、结合AC选项解析可知双亲基因型为ZabW、ZAbZaB，F1雄蚕的基因型为40%ZAbZab、40%ZaBZab、10%ZABZab、10%ZabZab，可知F1雄蚕中基因A和基因B的频率相等，D错误。 二、非选择题：共5小题，60分。 17．DNA甲基化是表观遗传调控的重要方式，由DNA甲基转移酶（DNMT）催化。研究表明，环境变化可通过改变DNA甲基化水平来调控基因表达，从而影响物种适应性。已知某植物转录抑制因子基因A的表达产物可特异性结合抗旱基因的启动子。图2、图3分别表示某植物种群甲基化水平、基因表达量与环境变化的关系。回答下列问题： (1)DNMT催化DNA甲基化的直接底物是DNA上的______，该修饰通过阻碍______与启动子结合抑制基因转录。 (2)据图2分析，环境温度升高后，基因A的甲基化频率呈现______趋势，进而对下游抗旱基因的抑制作用________（填“增强”或“减弱”）。 (3)图3结果显示，干旱环境下，植物抗旱基因表达量显著增加。结合上图，基因A与抗旱基因的调控关系，分析该现象产生的分子机制是_____，其生物学意义是____________。 (4)结合上述分析，从农业生产、生态保护等方面，简述该成果在生产实践中的应用价值________________。（答出1点即可） 【答案】(1) 胞嘧啶 RNA聚合酶 (2) 上升 减弱 (3) 干旱环境下，基因A甲基化频率上升，导致其表达受阻，表达量降低，对抗旱基因的抑制作用解除，使抗旱基因的表达量显著增加（须答到转录抑制因子对抗旱基因的抑制作用） 抗旱基因表达量增加，增强植物对干旱环境的适应性 (4)农业生产：调控干旱地区植物DNA甲基化水平，调节抗旱基因高效表达，培育抗旱性强作物品种，保障粮食生产供应。生态保护：在生态脆弱的干旱区域，调控DNA甲基化水平以提升本土植物的抗旱能力，提高植被覆盖率，改善区域生态环境。 【详解】（1）据图1分析可知，DNMT（DNA甲基转移酶）催化DNA甲基化的直接底物是DNA分子上的胞嘧啶（C）；甲基化修饰会阻碍RNA聚合酶与启动子识别结合，从而抑制基因表达。 （2）图2中第5代后温度骤升，甲基化频率从40%骤增至80%，说明环境温度升高导致甲基化水平上升，即A基因的甲基化频率上升。题目关键信息：“基因 A 的表达产物可特异性结合抗旱基因的启动子”，说明基因 A 的表达产物是转录抑制因子，会抑制抗旱基因的表达。 DNA 甲基化频率越高，基因 A 的表达越受抑制，其表达的转录抑制因子就越少。 转录抑制因子减少，对抗旱基因启动子的结合能力减弱，对抗旱基因的抑制作用就会减弱。 （3）干旱环境通常伴随温度升高，温度升高导致基因 A 的甲基化频率上升，抑制基因 A 的转录和翻译，其编码的转录抑制因子表达量降低。 转录抑制因子减少，无法有效结合抗旱基因的启动子，对抗旱基因的转录抑制被解除，使抗旱基因的表达量显著增加。抗旱基因表达量增加，会合成更多抗旱相关的蛋白质（如渗透调节物质合成酶、抗逆蛋白等），帮助植物维持细胞渗透压、减少水分流失、保护细胞结构，从而增强植物对干旱环境的适应能力，提高植物在干旱条件下的存活率，利于种群在干旱环境中生存和繁衍。 （4）DNA 甲基化是可调控的表观遗传修饰，不改变基因序列，仅改变基因表达，因此在农业和生态领域有重要应用。 农业生产方面 ：调控干旱地区植物DNA甲基化水平，调节抗旱基因高效表达，培育抗旱性强作物品种，保障粮食生产供应。 生态保护方面：在生态脆弱的干旱区域，调控DNA甲基化水平以提升本土植物的抗旱能力，提高植被覆盖率，改善区域生态环境。 18．基因表达调控对生物体内细胞分化、形态发生等生命过程有重要意义。RNA介导的基因沉默是生物体内一种重要的基因表达调控机制。miRNA是真核细胞中的一类具有调控功能但不编码蛋白质的短序列RNA，其作用机制如图2所示。回答下列问题： (1)图1所示为遗传信息表达的转录过程，该过程共需要4种_______________________作为原料，真核细胞中该过程发生的场所主要在_______________________。若合成的RNA中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%，其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%，则合成的RNA中腺嘌呤占该链碱基总数的_____。 (2)图2的②过程中________________的移动方向是从左向右，图中3个核糖体合成的肽链结构最终相同，其原因是___________________________。 (3)由图2可知，miRNA调控目的基因表达的机理是_______________________________________________。 (4)DNA甲基化是指在DNA甲基化转移酶（Dnmt）的作用下将甲基（-CH3）选择性地添加至DNA上的过程，是一种基本的表观遗传学修饰。如图3表示控制Dnmt的基因内部碱基组成及其表达过程中的对应关系。图中数字以千碱基对（kb）为单位表示，基因长度共8kb。已知该基因转录的直接产物mRNA中与d区间相对应的区域会被切除，而成为成熟的mRNA（起始密码子位于c段内，终止密码子位于e段内），图中起始密码子对应位点_____（填“是”或“不是”）RNA聚合酶结合的位点，由该基因控合成的Dnmt是由_____个氨基酸脱水缩合形成的（考虑终止密码子）。 【答案】(1) 核糖核苷酸 细胞核 13% (2) 核糖体 以同一条mRNA作模板 (3)miRNA和mRNA的序列发生碱基互补配对，二者结合形成核酸杂交分子，导致核糖体不能结合到mRNA上，从而抑制翻译过程 (4) 不是 299 【详解】（1）分析图1可知，该过程是以DNA的一条链为模板，合成RNA的过程，即转录过程，该过程共需要4种核糖核苷酸作为原料，真核细胞中该过程发生的场所主要在细胞核。合成RNA的过程中，腺嘌呤和尿嘧啶之和占全部碱基的43%，根据碱基互补配对原则，DNA模板链中胸腺嘧啶和腺嘌呤之和占该链碱基总数43%，其DNA模板链的腺嘌呤占该链碱基总数30%，则DNA模板链的胸腺嘧啶占该链碱基总数13%，则合成的RNA中的腺嘌呤占该链碱基总数的13%。 （2）翻译时，核糖体结合到模板mRNA上，且根据肽链的长短，可判断图2的②过程中，核糖体的移动方向是从左向右。由于以同一条mRNA作模板，故图中3个核糖体合成的肽链结构最终相同。 （3）由图2可知，miRNA调控目的基因表达的机理是：miRNA和mRNA的序列发生碱基互补配对，二者结合形成核酸杂交分子，导致核糖体不能结合到翻译的模板即mRNA上，从而抑制翻译过程，起到调控目的基因表达的作用。 （4）RNA聚合酶能够识别转录起点对应的DNA位点（启动子）并与之结合，不是起始密码子对应的位点，因为起始密码子位于mRNA，翻译时由起始密码子对应点开始，到终止密码子对应点结束，除去d段（d段被切除），共有2.0-1.7+5.8-5.2=0.9kb个碱基，即900个碱基，由于一个密码子由相邻3个碱基构成，且终止密码子不编码氨基酸，故得出该酶由900÷3-1=299个氨基酸脱水缩合而成。 19．某地有时会发洪水，研究小组发现在该地区的两个相邻湖泊中均生活着两种外形相似的鱼，一种是红色的，另一种是黄色的。该小组成员欲对它们的亲缘关系展开研究，并提出了两种假说（如图所示）： 依据所学知识，回答下列问题： (1)鱼的红色和黄色是一对相对性状，相对性状是__________。 (2)小组成员要采用DNA分子杂交技术来比较两种鱼的DNA分子差异，原理是：当两种生物的DNA分子单链具有互补的碱基序列时，互补区就会结合形成杂合双链区；反之，则不能结合。一般认为形成的杂合双链区越多，两种生物亲缘关系越近。结合上述信息帮助该小组设计可行的实验方案来验证两种假说的正确性：___________。 (3)若实验结果支持假说一，该小组成员想进一步验证湖泊Ⅰ中的红鱼和黄鱼是否为同一物种，关键是验证两种鱼之间是否存在____________。 (4)经进一步鉴定，湖泊Ⅰ中的两种鱼确是同一物种，并证实鱼的颜色受常染色体上的一对等位基因A、a控制，且红色对黄色为显性。长期调查发现，最初湖泊Ⅰ中红鱼和黄鱼的数量比约为3∶1，经长时间的自由交配的后，红鱼和黄鱼的数量比约为55∶9，则最初阶段湖泊Ⅰ的红鱼中杂合子占比约为______。 【答案】(1)一种生物同一种性状的不同表现类型 (2)组别1：将湖泊I中的红鱼与黄鱼的DNA、湖泊Ⅱ中的红鱼与黄鱼的DNA分别进行DNA分子杂交并记录杂合双链区的多少；组别2：将湖泊I与湖泊Ⅱ的红鱼DNA、湖泊I与湖泊Ⅱ的黄鱼DNA分别进行DNA分子杂交并记录杂合双链区的多少；结果预期：若组别1记录到的杂合双链区数量明显多于组别2，则假说一正确；反之，假说二正确 (3)生殖隔离 (4)1/3 【详解】（1）相对性状是指同一种生物同一种性状的不同表现类型。 （2）两种假说的核心差异是亲缘关系：假说一认为同一湖泊的红、黄鱼亲缘更近，假说二认为不同湖泊的同颜色鱼亲缘更近。结合题干“杂合双链区越多，亲缘关系越近”的原理，设计分组杂交比较杂合双链数量即可验证。方案如下：组别1：将湖泊I中的红鱼与黄鱼的DNA、湖泊Ⅱ中的红鱼与黄鱼的DNA分别进行DNA分子杂交并记录杂合双链区的多少；组别2：将湖泊I与湖泊Ⅱ的红鱼DNA、湖泊I与湖泊Ⅱ的黄鱼DNA分别进行DNA分子杂交并记录杂合双链区的多少；结果预期：若组别1记录到的杂合双链区数量明显多于组别2，则假说一正确；反之，假说二正确。 （3）根据现代生物进化理论，生殖隔离是新物种形成的标志，判断两种生物是否为同一物种，核心是检验是否存在生殖隔离。 （4）自由交配不改变种群基因频率，可由后代性状比计算最初的基因频率：后代中黄鱼(aa)占9/(55+9)=9/64，因此a的基因频率q=3/8。设最初阶段湖泊Ⅰ的红鱼中杂合子占比为k，最初红鱼占总群体的3/4，黄鱼(aa)占1/4，根据基因频率公式：q=1/4+(3/4)k×1/2=3/8，解得k=1/3。 20．已知果蝇的体色灰身和黑身受常染色体上的一对等位基因A/a控制，长翅和残翅受另一对等位基因B/b控制。为确定控制翅型基因的位置，科研人员用纯合灰身长翅与纯合黑身残翅果蝇杂交得，均为灰身长翅，再将与亲本黑身残翅果蝇回交，表型及比例为灰身长翅∶黑身残翅∶黑身长翅∶灰身残翅=21∶21∶4∶4，上述过程中无配子和胚胎致死情况，回答下列问题： (1)产生的配子类型及比例是________，控制体色和翅型的两对基因________（填“遵循”或“不遵循”）自由组合定律，判断的理由是________。 (2)4号单体果蝇因缺失一条4号常染色体仍能够存活并繁殖后代，常用于遗传学研究。其形成原因可能是：①亲代果蝇在进行减数第一次分裂时，4号________未分离，最终产生不含4号染色体的配子；②亲代果蝇在进行减数第二次分裂时，4号染色体的________未分离，最终产生不含4号染色体的配子。 (3)现有纯合长翅果蝇、纯合残翅果蝇以及4号单体长翅果蝇（不含残翅基因），请从中选择合适的材料，设计一个简便的实验，确定控制翅型的基因是否位于4号染色体上。 实验思路：________。 预期实验结果及结论： ①若_______，则控制翅型的基因位于4号染色体上； ②若_______，则控制翅型的基因不位于4号染色体上。 【答案】(1) AB∶ab∶Ab∶aB=21∶21∶4∶4 不遵循 F1（AaBb）测交，F2的4种表型的比例不是1∶1∶1∶1或者它的变式 (2) 同源染色体 姐妹染色单体 (3) 选择纯合残翅果蝇和（不含残翅基因的）4号单体长翅果蝇作为亲本进行杂交，观察并统计后代F1的表型及比例 F1中长翅∶残翅=1∶1 F1全部都为长翅 【详解】（1）F1均为灰身长翅，说明灰身对黑身为显性，长翅对残翅为显性，则亲本基因型为AABB和aabb，F1基因型为AaBb。F1与黑身残翅果蝇（aabb）回交，F2出现4种表型，比例为灰身长翅∶黑身残翅∶黑身长翅∶灰身残翅=21∶21∶4∶4，说明F1灰身长翅果蝇总共产生4种配子，比例为AB∶ab∶Ab∶aB=21∶21∶4∶4，而不是1∶1∶1∶1，据此说明控制体色和翅型的两对基因位于一对同源染色体上，不遵循基因自由组合定律。 （2）4号单体果蝇因缺失一条4号常染色体仍能够存活并繁殖后代，常用于遗传学研究。其形成原因可能是亲代果蝇在进行减数第一次分裂时，4号同源染色体未分离，则会产生不含4号染色体的配子，或是减数第二次分裂后期，4号染色体的姐妹染色单体分离后进入同一个子细胞，也会产生不含4号染色体的配子，该配子与正常配子结合后，可形成缺失一条4号染色体的4号单体果蝇。 （3）要确定控制翅型的基因是否位于4号染色体上，可在所给材料中选择纯合残翅果蝇和4号单体长翅果蝇（不含残翅基因）作为亲本进行杂交，观察并统计后代（F1）的表型及比例，如果控制翅型的基因位于4号染色体上，则4号单体长翅果蝇基因型为BO，与纯合残翅果蝇（bb）杂交后，F1代会出现两种表型，长翅（Bb）∶残翅（bO）=1∶1；如果控制翅型的基因不位于4号染色体上，则4号单体长翅果蝇（不含残翅基因）基因型为BB，与纯合残翅果蝇（bb）杂交后，F1只有一种表型，全部都是长翅（Bb）。 21．“细胞质雄性不育”指雄蕊无法产生有功能的花粉，但雌蕊正常，其不育/可育基因型以“(S)/(N)”表示，遵循“母系遗传”(后代的线粒体几乎全部来自卵细胞)，某种雌雄同株植物线粒体U基因导致细胞质雄性不育，该性状可被核基因恢复。 回答下列问题： (1)研究表明，U基因编码的蛋白质可在线粒体内膜上形成跨膜通道，造成H+等小分子物质泄漏，会妨碍细胞的________呼吸，最终影响育性。 (2)不育植株(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)和可育植株(Ⅳ、Ⅴ)均为纯合，其中Ⅰ的基因型为(S)aabb。据表初步推测植株Ⅱ基因型为________。 杂交方式 F1表型比例 F2表型比例 ♀Ⅰ×♂Ⅳ 全为可育 可育∶不育=9∶7 ♀Ⅱ×♂Ⅳ 全为可育(植株Ⅵ) 可育∶不育=3∶1 (3)分别以U基因cDNA的5’和3’端序列杂交检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体mRNA(假设细胞内核糖核酸外切酶活性受到完全抑制)，结果如图甲；以U蛋白的特异性抗体检测植株Ⅰ～Ⅴ的线粒体蛋白质，结果如图乙。已知植株Ⅲ的A基因为显性纯合，可推测A蛋白在U基因________发挥作用(选填序号①复制后转录前；②转录后翻译前；③翻译后加工前；④加工后运输前)。 注：图甲为mRNA检测结果，图乙为蛋白质检测结果；▃表示检测到少量mRNA或蛋白质 (4)结合表和图分析，植株Ⅳ的基因型为________。已知以植株Ⅴ为父本，不能恢复其与Ⅱ杂交所结种子的育性，但可恢复其与Ⅲ杂交所结种子的育性，可推测以植株Ⅴ为父本，植株Ⅵ(题表中)为母本杂交，后代的基因型及比例为________。 (5)综合上述，对B基因的功能推测合理的有________(选填序号①完全清除U基因的mRNA；②完全清除U蛋白；③封闭一定量的U蛋白所形成的通道；④一定程度上修补线粒体内膜泄露造成的损伤)。 【答案】(1)有氧 (2)(S)aaBB或(S)AAbb (3)② (4) (S)AABB (S)AaBB:(S)aaBB=1:1 (5)③④ 【详解】（1）线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，H+泄漏会破坏线粒体内膜的质子梯度，妨碍有氧呼吸。 （2）由♀Ⅰ(S)aabb×♂Ⅳ，F2可育:不育=9:7（9:3:3:1的变式），可知育性由两对核基因控制，只有同时含两个显性基因才能恢复可育，且Ⅳ为纯合可育，基因型为AABB。又因为♀Ⅱ×♂Ⅳ，F2可育:不育=3:1，说明F1只有一对核基因杂合，因此初步推测Ⅱ为纯合不育（细胞质为S），基因型为(S)aaBB或(S)AAbb。 （3）由图甲可知：有A基因的不育纯合植株Ⅲ的基因型为(S)AAbb，U基因的完整mRNA(2.0kb)被切割为1.4kb和0.6kb两段，说明A在U基因转录后（产生mRNA后）、翻译前（被切割后的mRNA无法翻译出完整U蛋白）发挥作用，因此选②。 （4）根据上述推导，A蛋白在U基因转录后翻译前发挥作用，据图甲可知，Ⅳ中U基因的mRNA可被切割为1.4kb和0.6kb两段，且为纯合可育，所以其基因型为(S)AABB。据图甲可知Ⅱ不含A，所以Ⅱ的基因型为(S)aaBB，Ⅵ是♀Ⅱ×♂Ⅳ的F1，基因型为(S)AaBB，作为母本产生卵细胞的核基因型为AB:aB=1:1，细胞质均为S；根据题干“Ⅴ不能恢复与Ⅱ（S）aaBB的后代育性（说明Ⅴ不含核基因AA），能恢复与Ⅲ（据图可知其基因型为（S）AAbb）的后代育性（说明Ⅴ含有核基因BB）”，故可知Ⅴ为纯合(N)aaBB，产生的精子核基因型全为aB，后代细胞质全部来自母本，因此后代基因型及比例为(S)AaBB:(S)aaBB=1:1。 （5）①由图甲可知：Ⅱ（含B）的U基因mRNA和无B的Ⅰ一样完整，说明B没有完全清除U的mRNA，①错误； ②由图乙可知：Ⅱ（含B）仍能检测到U蛋白，说明B没有完全清除U蛋白，②错误； ③④U蛋白的作用是形成跨膜通道导致泄漏，在有A基因的前提下，B不清除mRNA和蛋白，但可恢复育性，说明B可以封闭一定量的U蛋白通道，或一定程度上修补内膜渗漏造成的损伤，③④正确。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $